RU2660114C1 - Способ выбора низкоорбитального спутника-ретранслятора для регистрации абонентским терминалом в системе персональной спутниковой связи - Google Patents
Способ выбора низкоорбитального спутника-ретранслятора для регистрации абонентским терминалом в системе персональной спутниковой связи Download PDFInfo
- Publication number
- RU2660114C1 RU2660114C1 RU2017133847A RU2017133847A RU2660114C1 RU 2660114 C1 RU2660114 C1 RU 2660114C1 RU 2017133847 A RU2017133847 A RU 2017133847A RU 2017133847 A RU2017133847 A RU 2017133847A RU 2660114 C1 RU2660114 C1 RU 2660114C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- satellite
- relay
- noise power
- signal power
- registration
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/14—Relay systems
- H04B7/15—Active relay systems
- H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Radio Relay Systems (AREA)
Abstract
Изобретение относится к космической технике, конкретно к области создания и функционирования систем персональной спутниковой связи с применением низкоорбитальных спутников-ретрансляторов. Технический результат состоит в снижении количества жестких эстафетных передач и уменьшении количества возникающих вследствие этого перерывов радиосвязи, ведущих к кратковременным сбоям и потерям информации. Для этого в способе трафик на абонентский терминал осуществляют через спутник-ретранслятор в течение времени, когда соотношения мощности сигнала к мощности шума превышает пороговое значение. Переносят трафик на другой спутник-ретранслятор, когда соотношение мощности сигнала к мощности шума становится ниже порогового значения, а соотношение мощности сигнала к мощности шума от другого спутника-ретранслятора превышает пороговое значение. При наличии двух и более спутников-ретрансляторов в зоне радиовидимости абонентского терминала, определяют соотношения мощности сигнала к мощности шума каждого спутника-ретранслятора. Затем сравнивают полученные значения с пороговым уровнем соотношения мощности сигнала к мощности шума, необходимым для регистрации абонентским терминалом спутника-ретранслятора. Выделяют спутники-ретрансляторы, у которых соотношение мощности сигнала к мощности шума превышает пороговый уровень, затем измеряют значения допплеровских сдвигов частоты пилот-сигналов выделенных спутников-ретрансляторов и отправляют запрос на регистрацию абонентским терминалом спутника-ретранслятора, у которого допплеровский сдвиг частоты пилот-сигнала является наибольшим из всех выделенных спутников-ретрансляторов. 2 ил.
Description
Область техники
Изобретение относится к космической технике, конкретно к области создания и функционирования систем персональной спутниковой связи с применением низкоорбитальных спутников-ретрансляторов.
Уровень техники
Известны способы применения эффекта Доплера при измерении геометрических и кинематических параметров космических аппаратов (КА) в спутниковых системах.
Из области техники известен способ измерения скорости космического аппарата, заключающийся в измерении изменения частоты излучения движущегося по орбите космического аппарата в зависимости от скорости относительного движения космического аппарата и приемника.
Известен способ угловой ориентации объекта (Патент Российской Федерации № 2580827, приоритет от 17.02.2015), заключающийся в высокоточном измерении координат и угловой ориентации осей космических аппаратов геостационарных орбит по сигналам бортовой аппаратуры межспутниковых измерений (БАМИ) навигационных космических аппаратов (НКА) ГЛОНАСС, где в качестве сигналов с частотой Доплера используют сигналы межспутниковых измерений бортовой аппаратуры НКА.
Известен способ эфемеридного обеспечения процесса управления НКА ГЛОНАСС (Патент Российской Федерации № 2477836, приоритет от 02.10.2011). Согласно изобретению по параметрам орбиты низкоорбитального космического аппарата и измеренным значениям доплеровского смещения частоты сигнала сообщения на борту низкоорбитального космического аппарата определяют орбиту НКА ГЛОНАСС и транслируют их для приема на НКА ГЛОНАСС.
Однако эти решения направлены на обеспечение точности навигационных систем и не могут быть применены к спутниковым системам связи.
Наиболее близким техническим решением является спутниковая система, устройство и способ разнесения (Патент Российской Федерации № 2348108, приоритет от 15.03.2005). Согласно изобретению способ разнесения космических аппаратов состоит в том, что наземная станция передает сигнал трафика через первый спутник в течение периода времени, когда мощность сигнала превышает пороговое значение, и переносят трафик через другой спутник, когда мощность сигнала через первый спутник становится ниже порогового значения, а мощность сигнала от другого спутника превышает пороговое значение.
Однако в этом случае не учитывается остающееся время нахождения низкоорбитального спутника-ретранслятора в зоне радиовидимости, и спутник-ретранслятор, выбранный для регистрации, как это принято, по максимальному значению соотношения мощности сигнала к мощности шума, может довольно быстро (буквально через несколько минут) покинуть зону радиовидимости. Наземному абонентскому терминалу придётся для осуществления процедуры эстафетной передачи заново выбирать для регистрации низкоорбитальный спутник-ретранслятор. А так как переход от одного низкоорбитального спутника-ретранслятора к другому всегда представляет собой процедуру жесткой эстафетной передачи, сопровождающейся кратковременным перерывом радиосвязи, то количество жестких эстафетных передач при оптимизации схемы организации связи должно стремиться к минимально возможному значению.
Раскрытие изобретения
Техническим результатом изобретения является снижение количества жестких эстафетных передач и тем самым уменьшение количества возникающих вследствие этого перерывов радиосвязи, ведущих к кратковременным сбоям и потерям информации.
Результат достигается за счет того, что предложен способ выбора низкоорбитального спутника-ретранслятора для регистрации абонентским терминалом в системе персональной спутниковой связи. Согласно способу трафик на абонентский терминал осуществляют через спутник-ретранслятор в течение времени, когда соотношение мощности сигнала к мощности шума превышает пороговое значение. Переносят трафик на другой спутник-ретранслятор, когда соотношение мощности сигнала к мощности шума становится ниже порогового значения, а соотношение мощности сигнала к мощности шума от другого спутника-ретранслятора превышает пороговое значение. При наличии двух и более спутников-ретрансляторов в зоне радиовидимости абонентского терминала определяют соотношения мощности сигнала к мощности шума каждого спутника-ретранслятора. Затем сравнивают полученные значения с пороговым уровнем соотношения мощности сигнала к мощности шума, необходимым для регистрации абонентским терминалом спутника-ретранслятора. Выделяют спутники-ретрансляторы, у которых соотношение мощности сигнала к мощности шума превышает пороговый уровень, затем измеряют значения допплеровских сдвигов частоты пилот-сигналов выделенных спутников-ретрансляторов и отправляют запрос на регистрацию абонентским терминалом спутника-ретранслятора, у которого допплеровский сдвиг частоты пилот-сигнала является наибольшим из всех выделенных спутников-ретрансляторов.
Перечень чертежей
На фиг. 1 показана схема, поясняющая принцип действия способа. На фиг. 2 изображен алгоритм процедуры выбора низкоорбитального спутника ретранслятора.
Осуществление изобретения
Способ осуществляется следующим образом. На фиг.1 показана проекция на земную поверхность положения шести низкоорбитальных спутников-ретрансляторов (1-6) и наземного абонентского терминала 7, в зоне радиовидимости 8 которого находятся в данный момент времени эти спутники. Спутники-ретрансляторы движутся в трех орбитальных плоскостях: в первой - спутники 1 и 6, во второй - 2 и 5, в третьей - 3 и 4 с одинаковой скоростью, в проекции, обозначенной V. Все 6 спутников удовлетворяют условию обеспечения соотношения мощности сигнала к мощности шума, необходимого для регистрации абонентским терминалом. Однако все спутники-ретрансляторы обладают различными величинами скоростей сближения с абонентским терминалом. Под скоростью сближения подразумевается проекция скорости движения спутника на направление прямой, связывающей спутник-ретранслятор и абонентское устройство. На схеме видно, что спутники-ретрансляторы 1, 2 и 3 удаляются от абонентского терминала. И если посылать запрос на регистрацию одного из этих спутников-ретрансляторов, то через короткое время придется опять повторять эту процедуру с другим спутником-ретранслятором. Спутники 4, 5 и 6 приближаются к абонентскому терминалу, однако находятся в разных положениях. Из схемы видно, что наибольшим временем нахождения в зоне радиовидимости абонентского терминала будет обладать спутник-ретранслятор 5 с наибольшей скоростью сближения, хотя у него может быть не наибольшая величина отношения мощности сигнала к мощности шума. Следовательно, рационально регистрировать именно этот спутник-ретранслятор: чем дольше трафик будет осуществляться через один спутник-ретранслятор, тем меньше потребуется эстафетных передач. Скорость относительного сближения спутника-ретранслятора с абонентским устройством легко определяется путем измерения допплеровского сдвига частоты пилот-сигнала спутника-ретранслятора. Частота пилот-сигнала является фиксированной величиной, поэтому при приеме пилот-сигнала легко определяется величина допплеровского сдвига. Допплеровский сдвиг частоты пропорционален величине скорости сближения спутника-ретранслятора и абонентского терминала. Поэтому выбирают для регистрации тот спутник-ретранслятор, у которого наибольший допплеровский сдвиг частоты пилот-сигнала.
Обобщенный алгоритм процедуры выбора низкоорбитального спутника ретранслятора для отправки запроса на регистрацию абонентским терминалом в сети персональной спутниковой связи показан на фигуре 2. Здесь введены обозначения: Рд – мощность сигнала спутника-ретранслятора, Рш –мощность шума, ∆Fд – допплеровский сдвиг частоты.
Осуществление такого способа не представляет каких-либо существенных трудностей, поскольку определение допплеровского сдвига частоты пилот-сигнала не требует каких-либо дополнительных аппаратных затрат, а осуществляется при помощи обработки сигналов программными средствами. Сокращение количества регистраций мобильных абонентских устройств для осуществления трафика позволит существенно увеличить время их работы без подзарядки и повысить качество связи.
Claims (1)
- Способ выбора низкоорбитального спутника-ретранслятора для регистрации абонентским терминалом в системе персональной спутниковой связи, состоящий в том, что трафик на абонентский терминал осуществляют через спутник-ретранслятор в течение времени, когда соотношение мощности сигнала к мощности шума превышает пороговое значение, и переносят трафик на другой спутник-ретранслятор, когда соотношение мощности сигнала к мощности шума становится ниже порогового значения, а соотношение мощности сигнала к мощности шума от другого спутника-ретранслятора превышает пороговое значение, отличающийся тем, что при наличии двух и более спутников-ретрансляторов в зоне радиовидимости абонентского терминала определяют соотношения мощности сигнала к мощности шума каждого спутника-ретранслятора, сравнивают полученные значения с пороговым уровнем соотношения мощности сигнала к мощности шума, необходимым для регистрации абонентским терминалом спутника-ретранслятора, выделяют спутники-ретрансляторы, у которых соотношение мощности сигнала к мощности шума превышает пороговый уровень, затем измеряют значения допплеровских сдвигов частоты пилот-сигналов выделенных спутников-ретрансляторов и отправляют запрос на регистрацию абонентским терминалом спутника-ретранслятора, у которого допплеровский сдвиг частоты пилот-сигнала является наибольшим из всех выделенных спутников-ретрансляторов.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017133847A RU2660114C1 (ru) | 2017-09-29 | 2017-09-29 | Способ выбора низкоорбитального спутника-ретранслятора для регистрации абонентским терминалом в системе персональной спутниковой связи |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017133847A RU2660114C1 (ru) | 2017-09-29 | 2017-09-29 | Способ выбора низкоорбитального спутника-ретранслятора для регистрации абонентским терминалом в системе персональной спутниковой связи |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2660114C1 true RU2660114C1 (ru) | 2018-07-05 |
Family
ID=62815225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017133847A RU2660114C1 (ru) | 2017-09-29 | 2017-09-29 | Способ выбора низкоорбитального спутника-ретранслятора для регистрации абонентским терминалом в системе персональной спутниковой связи |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2660114C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2754947C1 (ru) * | 2021-02-11 | 2021-09-08 | Игорь Николаевич Пантелеймонов | Система персональной подвижной спутниковой связи на основе сети низкоорбитальных спутников-ретрансляторов, обеспечивающая предоставление доступа в сеть Internet с носимого персонального абонентского терминала |
| CN113703021A (zh) * | 2021-07-29 | 2021-11-26 | 西安空间无线电技术研究所 | 一种基于码伪距的秒级实时高精度定位方法与系统 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001095522A1 (en) * | 2000-06-06 | 2001-12-13 | Hughes Electronics Corporation | Resource allocation method in a satellite diversity system |
| RU65703U1 (ru) * | 2007-04-06 | 2007-08-10 | Александр Игоревич Галькевич | Низкоорбитальная система пакетной передачи данных и диспетчерской телефонной связи |
| RU2348108C2 (ru) * | 2004-03-17 | 2009-02-27 | Квэлкомм Инкорпорейтед | Спутниковая система, устройство и способ разнесения |
| RU2477836C1 (ru) * | 2011-12-02 | 2013-03-20 | Сергей Васильевич Стрельников | Способ эфемеридного обеспечения процесса управления космическими аппаратами глобальной навигационной спутниковой системы |
| RU2580827C1 (ru) * | 2015-02-17 | 2016-04-10 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" (Сфу) | Способ угловой ориентации объекта |
-
2017
- 2017-09-29 RU RU2017133847A patent/RU2660114C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001095522A1 (en) * | 2000-06-06 | 2001-12-13 | Hughes Electronics Corporation | Resource allocation method in a satellite diversity system |
| RU2348108C2 (ru) * | 2004-03-17 | 2009-02-27 | Квэлкомм Инкорпорейтед | Спутниковая система, устройство и способ разнесения |
| RU65703U1 (ru) * | 2007-04-06 | 2007-08-10 | Александр Игоревич Галькевич | Низкоорбитальная система пакетной передачи данных и диспетчерской телефонной связи |
| RU2477836C1 (ru) * | 2011-12-02 | 2013-03-20 | Сергей Васильевич Стрельников | Способ эфемеридного обеспечения процесса управления космическими аппаратами глобальной навигационной спутниковой системы |
| RU2580827C1 (ru) * | 2015-02-17 | 2016-04-10 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" (Сфу) | Способ угловой ориентации объекта |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2754947C1 (ru) * | 2021-02-11 | 2021-09-08 | Игорь Николаевич Пантелеймонов | Система персональной подвижной спутниковой связи на основе сети низкоорбитальных спутников-ретрансляторов, обеспечивающая предоставление доступа в сеть Internet с носимого персонального абонентского терминала |
| CN113703021A (zh) * | 2021-07-29 | 2021-11-26 | 西安空间无线电技术研究所 | 一种基于码伪距的秒级实时高精度定位方法与系统 |
| CN113703021B (zh) * | 2021-07-29 | 2023-09-29 | 西安空间无线电技术研究所 | 一种基于码伪距的秒级实时高精度定位方法与系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107408979B (zh) | 用于避免超过非地球静止卫星系统的干扰限制的方法和装置 | |
| KR101843706B1 (ko) | 위성 빔들의 동적 주파수 할당 | |
| CN107852230B (zh) | 卫星通信系统中的卫星到卫星切换的方法及用户终端 | |
| JP6412294B1 (ja) | コンパスなしでのｌｅｏ衛星の獲得 | |
| RU2476996C2 (ru) | Способ синхронизации узлов сети, система и устройство для его осуществления | |
| RU2014127003A (ru) | Система управления спутниковой связью | |
| JP6657489B2 (ja) | 通信装置および通信方法 | |
| US9146318B2 (en) | Pseudo-satellite transmitter and method of transmitting GPS signals using pseudo-satellite transmitter | |
| US11349559B1 (en) | Accurately determining a round trip time to a satellite | |
| RU2660114C1 (ru) | Способ выбора низкоорбитального спутника-ретранслятора для регистрации абонентским терминалом в системе персональной спутниковой связи | |
| JP3697522B2 (ja) | 干渉源地球局の位置特定方法 | |
| KR101752723B1 (ko) | 다중 caf map 비컨 위치추정 방법 | |
| Sun et al. | Potentials and limitations of CDMA networks for combined inter-satellite communication and relative navigation | |
| JP2000266836A (ja) | Ｇｐｓマルチパス補償方法 | |
| JP2016163326A (ja) | 無線送信機、無線受信機、および無線通信システム | |
| JP2013070226A (ja) | 衛星通信システム、及び通信中継衛星 | |
| KR102347647B1 (ko) | 다중 주파수를 이용한 위성간 링크 방법 및 이를 실행하는 시스템 | |
| KR20130073624A (ko) | 위성 간 충돌 회피 방법 및 장치 | |
| Welch et al. | Earth-facing antenna characterization in complex ground plane/multipath rich environment | |
| JPH08511663A (ja) | 接続する衛星の選択 | |
| JPH09247124A (ja) | 無線通信路リンクアップシステム | |
| KR20020054231A (ko) | 비 정지궤도 이동통신 시스템에서의 도플러 천이 주파수보상 방법 | |
| Bouhanna et al. | Inter-Satellite Range Estimation Using Discovery & Resolution Modes for Space Traffic Management | |
| Cheung et al. | Simultaneous 2-Way Doppler and Ranging for Multiple Spacecraft at Mars | |
| GB2180426A (en) | Satellite navigation systems |