RU2661850C1 - Architecture of the subscriber terminal of the personal satellite communication network - Google Patents
Architecture of the subscriber terminal of the personal satellite communication network Download PDFInfo
- Publication number
- RU2661850C1 RU2661850C1 RU2017135122A RU2017135122A RU2661850C1 RU 2661850 C1 RU2661850 C1 RU 2661850C1 RU 2017135122 A RU2017135122 A RU 2017135122A RU 2017135122 A RU2017135122 A RU 2017135122A RU 2661850 C1 RU2661850 C1 RU 2661850C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- band
- module
- subscriber terminal
- satellite communication
- access
- Prior art date
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 4
- 238000003491 array Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 10
- 102100028443 Aflatoxin B1 aldehyde reductase member 2 Human genes 0.000 description 9
- 101000769456 Homo sapiens Aflatoxin B1 aldehyde reductase member 2 Proteins 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 241001676573 Minium Species 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 2
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 2
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000005442 atmospheric precipitation Substances 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W84/00—Network topologies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Radio Relay Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области персональной спутниковой связи, а именно к архитектуре абонентского терминала сети персональной спутниковой связи в низкоорбитальной спутниковой системе.The invention relates to the field of personal satellite communications, and in particular to the architecture of a subscriber terminal of a personal satellite communication network in a low-orbit satellite system.
Из уровня техники известны абонентские терминалы (АТ) сети персональной спутниковой связи (СПерСС) представляющие собой:The prior art subscriber terminals (AT) personal satellite communications network (SPperSS) are:
– спутниковый носимый телефонный аппарат, позволяющий работать как в СПерСС так и в сети подвижной связи (СПС) поколения 2G, обеспечивающий работу только на низких скоростях передачи информации (до 12 кбит/с), имеющий высокую стоимость и требующий постоянного нахождения на открытом воздухе для обеспечения радиовидимости спутников-ретрансляторов;- a satellite wearable telephone set that allows working both in the SpSSSS and in the mobile communications network (SPS) of the 2G generation, ensuring operation only at low information transfer speeds (up to 12 kbit / s), having a high cost and requiring constant presence in the open air radio visibility of relay satellites;
– специальные адаптеры спутниковых вызовов «Thuraya SatSleeve», в которые можно вставлять смартфон обеспечивающие работу только на низких скоростях передачи информации и требующие постоянного нахождения на открытом воздухе для обеспечения радиовидимости спутников-ретрансляторов (СР);- special adapters for satellite calls “Thuraya SatSleeve”, into which you can insert a smartphone that provides operation only at low data rates and requires constant presence in the open air to ensure radio visibility of satellite repeaters (SR);
– точки доступа к узкополосному спутниковому каналу (ТДУ) связи «IridiumGO» (см. US9252868 от 02.02.2016, US2016087339 от 24.03.2016, USD768127 от 04.10.2016) и «Inmarsat IsatHub» (см. US6542117 от 01.04.2003, EP0845870 от 03.06.1998), работающие на малонаправленную антенну и обеспечивающие работу только на низких скоростях передачи информации;- access points for a narrow-band satellite channel (TDU) of communication “IridiumGO” (see US9252868 from 02.02.2016, US2016087339 from 03.24.2016, USD768127 from 04.10.2016) and “Inmarsat IsatHub” (see US6542117 from 04/01/2003, EP084587070 from 06/03/1998) operating on a unidirectional antenna and ensuring operation only at low information transfer rates;
– точки доступа к широкополосному (ТДШ) спутниковому каналу связи, работающие на остронаправленную антенну типа фазированная антенная решетка (ФАР) в L-диапазоне, которые имеют значительные массогабаритные характеристики, делающие их не носимыми, а возимыми и, кроме того, обеспечивающие не высокую скорость передачи информации (до 1 Мбит/с).- access points to the broadband (TDSH) satellite communication channel, operating on a highly directional antenna of the phased array type antenna (PHA) in the L-band, which have significant weight and size characteristics, making them not portable, but transportable and, in addition, providing not high speed information transfer (up to 1 Mbps).
Отличительной особенностью таких АТ является то, что они работают, как правило, в диапазонах частот L и S.A distinctive feature of such ATs is that they work, as a rule, in the frequency ranges L and S.
Известно также техническое решение, выбранное в качестве наиболее близкого аналога заявленного изобретения, раскрытое в описании (см. RU2614049C2, 22.03.2017), в котором обеспечение абонентов доступом к телефонной связи осуществляется за счет снабжения низкоорбитальных спутников-ретрансляторов (НОСР) многолучевыми антеннами и применения оптимизированного частотно-орбитального плана для уменьшения взаимовлияния абонентов и пересекающихся зон обслуживания космических аппаратов (КА) из разных орбитальных плоскостей, что позволит увеличить энергетику радиолиний и использовать в абонентских терминалах простые малогабаритные ненаправленные антенны, что снижает габариты, массу и энергопотребление абонентских терминалов.A technical solution is also known, chosen as the closest analogue of the claimed invention, disclosed in the description (see RU2614049C2, 03/22/2017), in which subscribers are provided with access to telephone communications by supplying low-orbit satellite transmitters (NOSR) with multi-beam antennas and application optimized frequency-orbital plan to reduce the interaction of subscribers and intersecting service areas of spacecraft (SC) from different orbital planes, which will increase the energy YETİK radio link and used in subscriber terminals of a simple small-sized non-directional antenna, which reduces the size, weight and power consumption of the subscriber terminals.
Недостатком указанного в качестве наиболее близкого аналога технического решения является то, что данное решение не обеспечивает потребителя широкополосным доступом в сеть Internet.The disadvantage of the technical solution indicated as the closest analogue is that this solution does not provide the consumer with broadband Internet access.
Техническим результатом заявленного изобретения является обеспечение широкополосного доступа к сети Internet через СПерСС в местах, где отсутствует доступ к сети Internet через наземные проводные или радиосети; The technical result of the claimed invention is the provision of broadband access to the Internet through SperSS in places where there is no access to the Internet through terrestrial wired or radio networks;
достижение небольших размеров и веса, которые делают АТ персональным (носимым) и позволяют переносить ТДУ и ТДШ в одном чехле со смартфоном или планшетом; achieving small sizes and weights that make AT personal (wearable) and allow you to transfer TDU and TDH in one case with a smartphone or tablet;
обеспечение наличием ТДУ и ТДШ, которое позволяет абоненту свободно перемещаться в зоне радиодоступа сети “Blue Tooth” или “Wi-Fi”, не задумываясь о необходимости нахождения в зоне радиосвязи (ЗРС) НОСР; providing with the availability of TDU and TDSH, which allows the subscriber to move freely in the radio access area of the “Blue Tooth” or “Wi-Fi” network, without thinking about the need to be in the radio communication zone (SRS) of the NOSR;
обеспечение наличия ТДУ и ТДШ, которое позволяет создать алгоритм работы, при котором постоянно в СПерСС работает только ТДУ, потребляющая значительно меньше электроэнергии, чем ТДШ, что позволяет снизить энергетические затраты АТ в целом, применение сразу двух диапазонов S и Ка позволяет абоненту при обильных атмосферных осадках всегда быть на связи, но без широкополосного доступа к сети Internet (т.к. в Ка-диапазоне во время дождя существенно ухудшается прохождение сигналов).ensuring the availability of TDU and TDSH, which allows you to create an operation algorithm in which only TDSU is constantly operating in SperSS, consuming significantly less electricity than TDSH, which reduces the energy costs of the AT as a whole, the use of two S and Ka bands at once allows the subscriber with abundant atmospheric precipitation should always be in touch, but without broadband Internet access (as in the Ka-band during rain, signal transmission is significantly impaired).
Технический результат заявленного изобретения достигается посредством создания архитектуры АТ СПерСС, содержащей АТ, который состоит из трех независимых модулей, первый из которых может быть выбран из группы: смартфон, планшет или ноутбук; второй обеспечивает телефонную связь, третий обеспечивает широкополосной доступ в сеть Internet, при этом второй модуль обеспечивает доступ к узкополосному спутниковому каналу связи в S-диапазоне для приема на малонаправленную спиральную антенну пилот-сигналов, сигналов вызова и синхронизации в служебном канале и режим телефонной связи и SMS-сообщний, третий модуль обеспечивает доступ к широкополосному спутниковому каналу связи работающего в Ка-диапазоне для обеспечения широкополосного доступа в сеть Internet через СПерСС с использованием ФАР, при этом второй и третий модуль выполнены с возможностью совместного или раздельного использования, а их размеры соизмеримы с размерами первого модуля.The technical result of the claimed invention is achieved by creating the architecture of the SPperSS AT containing AT, which consists of three independent modules, the first of which can be selected from the group: smartphone, tablet or laptop; the second provides telephone communications, the third provides broadband Internet access, while the second module provides access to a narrow-band satellite communication channel in the S-band for receiving pilot signals, call and synchronization signals in the service channel and a telephone communication mode to the unidirectional spiral antenna SMS-messaging, the third module provides access to the broadband satellite communication channel operating in the Ka-band to provide broadband access to the Internet through SperSS using the FA , The second and third module configured to joint or separate use, and their dimensions are comparable with the dimensions of the first module.
В частном варианте выполнения второй модуль содержит модем S-диапазона, ГЛОНАСС-приемник, модем Blue Tooth, интерфейс USB.In a private embodiment, the second module contains an S-band modem, a GLONASS receiver, a Blue Tooth modem, and a USB interface.
В другом частном варианте выполнения третий модуль содержит передающую ФАР Ka-диапазона, приемную активную фазированную антенную решетку (АФАР) Ka-диапазона, модем Ka-диапазона, интерфейс USB, модем Blue Tooth, модем Wi-Fi, интерфейс Ethernet.In another particular embodiment, the third module comprises a Ka-band transmitting headlamp, a Ka-band phased active antenna array (AFAR), a Ka-band modem, a USB interface, a Blue Tooth modem, a Wi-Fi modem, an Ethernet interface.
В еще одном частном варианте выполнения размеры и форма третьего модуля повторяет размеры и форму первого модуля, а второй модуль имеет форму малогабаритного параллелепипеда, цилиндра или усеченного конуса с расположенной в верхней части раздвижной антенной на выдвигающемся стержне.In another particular embodiment, the dimensions and shape of the third module repeat the dimensions and shape of the first module, and the second module is in the form of a small box, a cylinder or a truncated cone with a sliding antenna located on the top of the retractable rod.
Заявленное изобретение проиллюстрировано следующими рисунками:The claimed invention is illustrated by the following figures:
Фиг. 1 – внешний вид ТДШ (спутникового маршрутизатора);FIG. 1 - the appearance of the TDH (satellite router);
Фиг. 2 – внешний вид ТДШ (спутникового маршрутизатора) с подключенным к нему по USB-порту ТДУ (спутникового телефона);FIG. 2 - the appearance of the TDH (satellite router) with the TDU (satellite phone) connected to it via the USB port;
Фиг. 3 – обобщенная схема организации связи АТ в СПерСС и СПС;FIG. 3 - a generalized scheme for organizing AT communications in SPerSS and ATP;
Фиг. 4 – функциональная схема АТ;FIG. 4 - functional diagram of the AT;
Фиг. 5 – структурная схема передающей щелевой ФАР ТДШ для ношения со смартфоном в одном чехле;FIG. 5 is a structural diagram of a transmitting slotted phased array lamp for carrying with a smartphone in one case;
Фиг. 6 – структурная схема приемной щелевой АФАР ТДШ для ношения со смартфоном в одном чехле;FIG. 6 is a structural diagram of a receiving slotted AFAR TDSH for carrying with a smartphone in one case;
Фиг. 7 – алгоритм работы АТ при инициализации вызова с АТ в узкополосном канале связи;FIG. 7 - algorithm of the operation of the AT when initiating a call with the AT in a narrowband communication channel;
Фиг. 8 – алгоритм работы АТ при получении сигнала вызова в узкополосном канале связи;FIG. 8 is a diagram of an AT operation when receiving a call signal in a narrowband communication channel;
Фиг. 9 – алгоритм работы АТ при получении вызова в широкополосном канале связи;FIG. 9 - algorithm of the AT when receiving a call in a broadband communication channel;
Фиг. 10 – алгоритм работы АТ при инициализации широкополосного доступа в Internet (или широкополосного вызова) с АТ в Ка-диапазоне.FIG. 10 - algorithm of the operation of the AT during the initialization of broadband Internet access (or broadband call) with the AT in the Ka-band.
Позиции на фиг. 1 - 9 обозначают следующее:The positions in FIG. 1 to 9 denote the following:
1 –НОСР;1 - НСОР;
2 –КА ГЛОНАСС;2 –CA GLONASS;
3 – модем S-диапазона ТДУ;3 - modem S-band TDU;
4 – модем Ка-диапазона точки доступа к широкополосному каналу связи ТДШ;4 - Ka-band modem of the access point to the broadband communication channel TDSH;
5 – смартфон или планшетный компьютер;5 - smartphone or tablet;
6 – базовая станция (БС) СПС;6 - base station (BS) ATP;
7 – приемо-передающая малонаправленная антенна (МНА) S-диапазона;7 - transceiver unidirectional antenna (MNA) S-band;
8 – передающая ФАР Ka-диапазона ТДШ;8 - transmitting headlamp Ka-band TDH;
9 – приемная АФАР Ka-диапазона ТДШ;9 - receiving AFAR Ka-band TDSH;
10 –ТДШ;10 –TDSH;
11 –ТДУ;11 - TDU;
12 – ГЛОНАСС-приемник ТДУ;12 - GLONASS receiver TDU;
13 – модем Blue Tooth ТДШ;13 - Blue Tooth TDSH modem;
14 – интерфейса USB ТДШ;14 - USB TDSH interface;
15 – интерфейс USB ТДУ;15 - USB TDU interface;
16 – модем Blue Tooth ТДУ;16 - modem Blue Tooth TDU;
17 – модема Wi-Fi ТДУ;17 - Wi-Fi modem TDU;
18 – второй интерфейс USB ТДУ;18 - the second interface of the USB TDU;
19 – интерфейс Ethernet ТДУ;19 - Ethernet TDU interface;
20 – ГЛОНАСС-приемник ТДУ;20 - GLONASS receiver TDU;
21 – кварцевый генератор частоты ТДУ;21 - crystal oscillator frequency TDU;
22 – малошумящий антенный усилитель-конвектор (МШУ-К) S-диапазона ТДУ;22 - low-noise antenna amplifier-convector (LNA-K) S-band TDU;
23 – усилитель мощности-конвектор (УМ-К) S-диапазона ТДУ;23 - power amplifier-convector (UM-K) S-band TDU;
24 – модулятор ТДШ;24 - TDSh modulator;
25 – демодулятор ТДШ;25 - TDSS demodulator;
26 – маршрутизатор ТДУ;26 - router TDU;
27 – интерфейс USB ТДУ;27 - USB TDU interface;
28 – интерфейс Blue Tooth ТДУ;28 - Blue Tooth TDU interface;
29 – контролер управления работой ТДУ;29 - TDU operation control controller;
30 – кварцевый генератор частоты ТДШ;30 - crystal oscillator frequency TDSH;
31.1 – 31.N – МШУ-К Ка-диапазона ТДШ;31.1 - 31.N - LNA-K Ka-band TDSH;
32 – предварительные МШУ Ка-диапазона ТДШ;32 - preliminary LNA of Ka-band TDSH;
33 – усилитель мощности-конвектор (УМ-К) Ка-диапазона ТДШ;33 - power amplifier-convector (UM-K) Ka-band TDSH;
34 – модулятор ТДШ;34 - TDSh modulator;
35 – демодулятор ТДШ;35 - TDSS demodulator;
36 – маршрутизатор ТДШ;36 - router TDSH;
37 – интерфейс USB ТДШ; 37 - USB TDSH interface;
38 – интерфейс Blue Tooth ТДШ;38 - Blue Tooth TDH interface;
39 – контролер управления работой ТДШ;39 - controller control the operation of the TDH;
40 – интерфейс Ethernet ТДШ;40 - Ethernet TDSH interface;
41 – интерфейс Wi-Fi ТДШ;41 - Wi-Fi TDSH interface;
42 – сумматор высокочастотных сигналов (ВЧ) ТДШ;42 - adder high-frequency signals (HF) TDSH;
43 – делитель ВЧ-сигналов ТДШ;43 - divider RF signals TDSH;
44.1 – 44.N – фазовращатели (ФВ) приемной ФАР ТДШ;44.1 - 44.N - phase shifters (PV) of the receiving HEADLIGHTS of the TDSh;
45.1 – 45.N – ФВ передающей ФАР ТДШ;45.1 - 45.N - FV of the transmitting HEADLIGHT ТДШ;
46 – диаграммообразующая схема ТДШ;46 is a diagram-forming diagram of a TDH;
47 – блок автосопровождения частоты ТДШ.47 - block auto tracking frequency TDSH.
Заявленное устройство выполнено следующим образом.The claimed device is as follows.
АТ состоит из: смартфона или планшетного компьютера 5, ТДУ 11 и ТДШ 10, которые соединяются между собой проводными соединениями USB или беспроводными соединениями Blue Tooth, ТДУ 11 может подключаться непосредственно как к USB-порту ТДШ 10, так и к смартфону или планшетному компьютеру 5, кроме того, к ТДШ 10 беспроводными соединениями Wi-Fi могут быть подключены смартфоны, планшеты и ноутбуки, а по проводным соединениям Ethernet могут быть подключены ноутбуки и компьютеры.АТ consists of: a smartphone or
Три варианта исполнения АТ:Three versions of the AT:
6 дюймов1) для ношения в одном чехле смартфона размером 6 дюймов, ТДШ 10, размером 6 дюймов и ТДУ 11;6 inches1) for carrying in one case a smartphone with a size of 6 inches,
8 дюймов2) для ношения в одном чехле планшетного компьютера размером 8 дюймов, ТДШ 10 размером 8 дюймов и ТДУ 11;8 inches2) for carrying in one case a
10 дюймов3) для ношения в одном чехле планшетного компьютера размером 10 дюймов, ТДШ 10 размером 10 дюймов и ТДУ 11.10 inches3) for carrying in one case a tablet computer with a size of 10 inches,
Во всех трех вариантах исполнения размеры и форма ТДШ 10 повторяет размеры и форму смартфона (или планшетного компьютера) 5, а ТДУ 11 имеет форму малогабаритного параллелепипеда, цилиндра или усеченного конуса с расположенной в верхней части раздвижной антенны на выдвигающемся стержне. Такая конструкция позволяет хранить и переносить АТ в одном чехле. In all three versions, the size and shape of the
ТДУ 11 состоит из: приемо-передающей МНА S-диапазона 7, выполненной из спиральной антенны на выдвигающемся стержне, модема S-диапазона 3, ГЛОНАСС-приемника 12, модема Blue Tooth 13 и интерфейса USB 14.
ТДШ 10 состоит из: передающей ФАР Ka-диапазона 8, приемной АФАР Ka-диапазона 9, модема Ka-диапазона 4, модема Blue Tooth 16, модема Wi-Fi 17, двух интерфейсов USB 15 и 18, интерфейса Ethernet 19.
Более подробно состав АТ представлен на обобщенной функциональной схеме.The composition of antibodies is presented in more detail on a generalized functional diagram.
Модем S-диапазона 3 ТДУ состоит из: приемо-передающей МНА 7 ГЛОНАСС-приемник S-диапазона, соединенной внутренними коаксиальными кабелями с МШУ-К 22 S-диапазона, усилителем мощности-конвектором (УМ-К) 23 S-диапазона и ГЛОНАСС-приемником 20; МШУ-К 22, соединен внутренним коаксиальным кабелем с демодулятором 25 и внутренней шиной с кварцевым генератором частоты 21; демодулятор 25, соединен внутренней шиной передачи данных информационного канала с маршрутизатором 26, внутренней шиной передачи данных канала управления с контролером управления работой 29 и внутренней шиной с кварцевым генератором частоты 21; маршрутизатор 26, соединен внутренней шиной передачи данных информационного канала с интерфейсом USB 27 и интерфейсом Blue Tooth 28, а так же соединен, внутренней шиной передачи данных канала управления с контролером управления работой 29; The S-
УМ-К 23 S-диапазона соединен с соединен внутренним коаксиальным кабелем с модулятором 24 и внутренней шиной с кварцевым генератором частоты 21; модулятор 24 соединен внутренней шиной передачи данных информационного канала с маршрутизатором 36, внутренней шиной передачи данных канала управления с контролером управления работой 29 и внутренней шиной кварцевым генератором частоты 21.UM-
Модем Ка-диапазона 3 ТДШ состоит из: приемной АФАР Ka-диапазона 9, соединенной волноводными трактами с предварительными МШУ 31.1 – 31.N, соединенных волноводными трактами с фазовращателями (ФВ) 44.1 – 44.N, соединенных с сумматором ВЧ-сигналов 42, соединенным волноводными трактами с МШУ-К Ка-диапазона 31, соединенным внутренним коаксиальным кабелем с демодулятором 35 и внутренней шиной с кварцевым генератором частоты 30; демодулятор 35 соединен внутренней шиной передачи данных информационного канала с маршрутизатором 36, внутренней шиной передачи данных канала управления с контролером управления работой 39 и внутренней шиной с кварцевым генератором частоты 30; маршрутизатор 36, соединен внутренними шинами передачи данных информационного канала с интерфейсами: USB 37, Blue Tooth 38, Ethernet 40 и Wi-Fi 41, а так же соединен, внутренней шиной передачи данных канала управления с контролером управления работой 49; The Ka-
ФВ 44.1 – 44.N приемных АФАР соединены с диаграммообразующей схемой 46, соединенной с блоком автосопровождения частоты 47, соединенным внутренней шиной передачи данных канала управления с контролером управления работой 39, а так же соединен внутренней шиной с кварцевым генератором частоты 30;FV 44.1 - 44.N of receiving AFARs are connected to a diagram-forming
передающая ФАР 8 Ka-диапазона соединена с ФВ 45.1 – 45.N, соединённых с делителем ВЧ-сигналов 43, соединенного с УМ-К Ка-диапазона 32, соединенного с модулятором 34, соединённого внутренней шиной передачи данных информационного канала с маршрутизатором 36, внутренней шиной передачи данных канала управления с контролером управления работой 39 и внутренней шиной с кварцевым генератором частоты 30; the transmitting
ФВ (45.1 – 45.N) передающие ФАР соединены с диаграммообразующей схемой 46.PV (45.1 - 45.N) transmitting HEADLIGHTS are connected to a beam-forming
Далее в качестве неисключающего примера приведены основные технические характеристики заявляемого устройства:Further, as a non-exclusive example, the main technical characteristics of the claimed device are given:
1) технические характеристики ТДУ:1) technical characteristics of the TDU:
1.1) Синхронизация встроенного кварцевого синтезатора частоты – внешняя от 1Гц, принимаемого внешним GPS/ГЛОНАСС-приемником и передаваемого через внешний разъем.1.1) Synchronization of the built-in quartz frequency synthesizer - external from 1 Hz, received by an external GPS / GLONASS receiver and transmitted through an external connector.
1.2) Характеристики радиоинтефейса абонентской спутниковой радиолинии в S-диапазоне:1.2) Characteristics of the radio interface of the subscriber satellite radio line in the S-band:
1.2.1) протокол передачи информации – CDMA, применяемый в наземных сетях подвижной связи второго поколения (2G) стандарта IS-95;1.2.1) information transfer protocol - CDMA, used in terrestrial mobile networks of the second generation (2G) of the IS-95 standard;
1.2.2) способы модуляции – QPSK, BPSK;1.2.2) modulation methods - QPSK, BPSK;
1.2.3) способы кодирования: внутреннее – сверточное, внешнее – турбокод Рида-Соломона, широкополосное расширение спектра на основании кодов Уолша ;1.2.3) coding methods: internal - convolutional, external - Reed-Solomon turbo code, wideband spreading based on Walsh codes;
1.2.4) способ разделения каналов – (MF-CDMA) множественный доступ с частотно-кодовым разделением каналов;1.2.4) channelization method - (MF-CDMA) multiple access with frequency-code division multiplexing;
1.2.5) структура сигналов – шумоподобные широкополосные сигналы;1.2.5) signal structure - noise-like broadband signals;
1.2.6) частотный диапазон:1.2.6) frequency range:
– радиолиния вниз: 21,7 ÷ 2,2 ГГц; - downlink: 21.7 ÷ 2.2 GHz;
– радиолиния вверх: 1,98 ÷ 2,01 ГГц;- radio line up: 1.98 ÷ 2.01 GHz;
1.2.7) мощность излучения – до 0,5 Вт;1.2.7) radiation power - up to 0.5 W;
1.2.8) скорость передачи информации:1.2.8) information transfer rate:
– радиолиния вниз: 12 ÷ 24 кбит/с;- downlink: 12 ÷ 24 kbit / s;
– радиолиния вверх: 6 ÷ 12 кбит/с.- radio link up: 6 ÷ 12 kbit / s.
1.3) габариты ТДУ:1.3) TDU dimensions:
– minium – 145*10÷20*8 ÷15 мм; - minium - 145 * 10 ÷ 20 * 8 ÷ 15 mm;
– medium – 185*10÷20*10÷20 мм; - medium - 185 * 10 ÷ 20 * 10 ÷ 20 mm;
– maximum – 250*10÷20*10÷20 мм.- maximum - 250 * 10 ÷ 20 * 10 ÷ 20 mm.
2) технические характеристики ТДШ:2) technical characteristics of the TDH:
2.1) Синхронизация встроенного кварцевого синтезатора частоты – внешняя от 1Гц, принимаемого от ТДУ и через внешний разъем.2.1) Synchronization of the built-in quartz frequency synthesizer - external from 1Hz, received from the TDU and through an external connector.
2.2) Характеристики радиоинтефейса абонентской спутниковой радиолинии в Ка-диапазоне:2.2) Characteristics of the radio interface of the subscriber satellite radio line in the Ka-band:
2.2.1) технология – W-CDMA, применяемая в наземных сетях подвижной связи третьего поколения (3G) стандарта UMTS или ортогональное частотное мультиплексирование (OFDMA) WiMAX стандарта IEEE 802.16;2.2.1) technology - W-CDMA, used in terrestrial mobile networks of the third generation (3G) standard UMTS or orthogonal frequency multiplexing (OFDMA) WiMAX standard IEEE 802.16;
2.2.2) способы модуляции – QPSK, BPSK;2.2.2) modulation methods - QPSK, BPSK;
2.2.3) способы кодирования: внутреннее – сверточное, внешнее – турбокод Рида-Соломона, широкополосное расширение спектра на основании кодов Уолша ;2.2.3) coding methods: internal - convolutional, external - Reed-Solomon turbo code, wideband spreading based on Walsh codes;
2.2.4) способ разделения каналов –множественный доступ с частотно-кодовым разделением каналов (MF-CDMA) для технологии W-CDMA или ортогональное частотное мультиплексирование (OFDMA) для технологии WiMAX;2.2.4) channel separation method — frequency-code division multiple access (MF-CDMA) for W-CDMA technology or orthogonal frequency multiplexing (OFDMA) for WiMAX technology;
2.2.5) структура для технологии W-CDMA сигналов – шумоподобные широкополосные сигналы, а для технологии WiMAX – радиосигналы на ортогональных поднесущих частотах;2.2.5) the structure for W-CDMA signal technology is noise-like wideband signals, and for WiMAX technology, radio signals at orthogonal subcarrier frequencies;
2.2.6) частотный диапазон:2.2.6) frequency range:
– радиолиния вниз: 17,7 ÷ 20,2 ГГц;- downlink: 17.7 ÷ 20.2 GHz;
– радиолиния вверх: 27,5 ÷ 30 ГГц;- radio link up: 27.5 ÷ 30 GHz;
2.2.7) мощность излучения – до 0,5 – Вт;2.2.7) radiation power - up to 0.5 - W;
2.2.8) скорость передачи информации:2.2.8) information transfer rate:
– радиолиния вниз: 512 ÷ 4096 Мбит/с;- downlink: 512 ÷ 4096 Mbps;
– радиолиния вверх: 128 ÷ 1024 Мбит/с.- radio link up: 128 ÷ 1024 Mbps.
2.3) габариты ТДШ без блока питания:2.3) TDSH dimensions without power supply:
– minium – 145*75*8÷15 мм; - minium - 145 * 75 * 8 ÷ 15 mm;
– medium – 185*105*10÷20 мм; - medium - 185 * 105 * 10 ÷ 20 mm;
– maximum – 250*158*10÷25 мм.- maximum - 250 * 158 * 10 ÷ 25 mm.
Далее описана работа заявленного устройства.The following describes the operation of the claimed device.
Режимы работы АТ:AT operation modes:
1) в узкополосном режиме работы в S-диапазоне:1) in narrow-band mode of operation in the S-band:
1.1) прием АТ сигнала вызова в узкополосном режиме работы (УРР);1.1) receiving AT call signal in the narrow-band mode of operation (OA);
1.2) передача сигнала вызова в УРP;1.2) transmission of the call signal to the URP;
2) в широкополосном режиме работы:2) in broadband mode:
2.1) прием АТ сигнала вызова в широкополосном режиме работы (ШРР) от абонента или сервера сети Internet;2.1) receiving an AT call signal in a broadband mode of operation (SRR) from a subscriber or Internet server;
2.2) передача сигнала вызова абонента в ШРP или передача запроса серверу сети Internet.2.2) transmitting the subscriber's call signal to the ShRP or transmitting the request to the Internet server.
АТ может работать только как смартфон в СПС, а при пропадании связи в СПС, переходит на режим работы в S-диапазоне (узком канале связи) абонентской радиолинии (АРЛ) спутниковой связи (СС), при этом активируется работа приемного тракта ТДУ. Для обеспечения работы в АРЛ спутниковой связи необходимо выйти на открытое место и установить ТДУ и ТДШ, направив их антенны вверх, при этом ТДУ в работе можно иметь при себе или подключить к интерфейсу USB ТДШ. Для обеспечения работы ТДШ необходимо установить её на горизонтальную площадку, т.к. антенны ТДШ остронаправленные. Смартфон с применением ТДУ в АРЛ СС может работать только на прием телефонии и SMS-сообщений, а если необходим широкополосный доступ в сеть Internet, то отдельно необходимо приобрести, установить и активировать ТДШ. На выбор пользователя можно приобрести только ТДУ и не приобретать ТДШ, но ТДШ отдельно от ТДУ работать не может, а ТДУ без ТДШ работать может.The AT can only work as a smartphone in the ATP, and if the connection to the ATP is lost, it switches to the S-band (narrow channel) mode of the satellite radio subscriber line (ARL) of the satellite communication (SS), while the operation of the TDU receiving path is activated. In order to ensure satellite communications operation in the ARL, it is necessary to go to an open place and install the TDU and TDH by pointing their antennas up, while the TDU can be carried with you or connected to the USB TDH interface. To ensure the operation of the TDH, it is necessary to install it on a horizontal platform, because TDS antennas are highly directional. A smartphone using TDU in ARL SS can only work on receiving telephony and SMS-messages, and if broadband access to the Internet is required, then separately it is necessary to purchase, install and activate a TDH. At the choice of the user, you can only purchase TDUs and not purchase TDSHs, but TDSU cannot work separately from TDUs, and TDUs without TDSs can work.
ТДУ при активации переходит в дежурный режим приема пилот-сигналов и сигналов вызова в служебном канале АРЛ СС от НОСР. Принимая постоянно IP-пакеты в служебном канале, ТДУ читает их заголовки и определив, что в поле IP-адрес получателя указан его IP-адрес инициирует сперва процедуру выбора НОСР для регистрации, затем отсылает к выбранному НОСР запрос на регистрацию, получив положительный ответ, настраивает свой ВЧ-тракт для работы с предоставленным ресурсом бортового-ретрансляционного комплекса (БРК) НОСР (частота и код последовательности ШПС), затем формирует сигнал ответа вызывающему абоненту и передает его на НОСР, который ретранслирует его вызывающему абоненту. TDU, upon activation, goes into standby mode for receiving pilot signals and call signals in the service channel of the ARL SS from NOSR. Accepting constantly IP packets in the service channel, the TDU reads their headers and determines that the recipient IP address is specified in the IP address field, it first initiates the procedure for selecting the NOSP for registration, then sends the registration request to the selected NOSP, receiving a positive response, sets up its RF path for working with the provided resource of the on-board relay complex (DBK) of the NOSR (frequency and sequence code of the NPS), then generates a response signal to the caller and sends it to the NOSR, which relayes it to the caller Bonlent.
Если ТДУ получает вызов, требующий ответа в широкополосном канале, то ТДУ по интерфейсу USB или радиоинтерфейсу Blue Tooth передает сигнал вызова на ТДШ, кроме того ТДУ активирует прием сигналов с баллистической информацией о трассе пролета НОСР в служебном канале и затем передает эту информацию на ТДШ. ТДШ, получив сигнал вызова и баллистическую информацию от ТДУ, формирует на передающей ФАР направленный на НОСР луч, а приемную АФАР настраивает на прием сигналов в определенном направлении от НОСР. Приемная АФАР и передающая ФАР ТДШ постоянно отслеживают свое направление на НОСР в режиме автосопровождения. При переключении на другой НОСР, приемная АФАР и передающая ФАР ТДШ переходят на его отслеживание. При окончании сеанса широкополосного доступа ТДШ переходит в дежурный режим приема сигналов вызова от ТДУ.If the TDU receives a call that needs to be answered in the broadband channel, then the TDU transmits a call signal to the TDN via the USB interface or the Blue Tooth radio interface, in addition, the TDU activates the reception of signals with ballistic information about the NOSR flight path in the service channel and then transfers this information to the TDN. Having received a call signal and ballistic information from the TDU, the TDH forms a beam directed to the NOSR on the transmitting headlamp, and the receiving AFAR tunes to receive signals in a certain direction from the NOSR. The receiving AFAR and the transmitting PHAR TDSS constantly monitor their direction to the NOSR in the auto tracking mode. When switching to another NOSR, the receiving AFAR and the transmitting PHAR TDSS go to its tracking. At the end of a broadband access session, the TDH switches to standby mode for receiving call signals from the TDU.
Обобщая вышесказанное, еще раз остановимся на отличительных особенностях заявленного изобретения:Summarizing the foregoing, once again dwell on the distinguishing features of the claimed invention:
1) состоит из трех модулей:1) consists of three modules:
смартфона, или планшета, или ноутбука;smartphone, or tablet, or laptop;
точки доступа к узкополосному спутниковому каналу связи, работающей в S-диапазоне для приема на малонаправленную спиральную антенну пилот-сигналов, сигналов вызова и синхронизации в служебном канале и для обеспечения режима телефонной связи и SMS-сообщений;access points to a narrow-band satellite communication channel operating in the S-band for receiving pilot signals, call and synchronization signals in the service channel to a unidirectional spiral antenna, and for providing a telephone communication mode and SMS messages;
точки доступа к широкополосному спутниковому каналу связи работающего в Ка-диапазоне для обеспечения широкополосного доступа в сеть Internet через СПерСС с использованием фазированной антенной решетки (ФАР);access points to the broadband satellite communication channel operating in the Ka-band to provide broadband access to the Internet through SperSS using a phased array antenna (PAR);
2) точка доступа к узкополосному спутниковому каналу связи и точка доступа к широкополосному спутниковому каналу связи не содержит встроенного модуля для работы в сети СПС поколений 2G, 3G и 4G, а подключается к любому смартфону, планшетному компьютеру или ноутбуку по беспроводным соединениям Blue Tooth или Wi-Fi, что уменьшает стоимость АТ, позволяет пользователю не держать при себе ТДУ и ТДШ СПерСС, а достаточно находиться в зоне действия радиосетей Blue Tooth или Wi-Fi, разрешает увеличить мощность передачи АТ выше допустимой в мобильном телефоне санитарными требованиями для увеличения скорости передачи информации;2) the access point to the narrow-band satellite communication channel and the access point to the broadband satellite communication channel does not contain an integrated module for working in the SPS network of the 2G, 3G and 4G generations, but connects to any smartphone, tablet or laptop via Blue Tooth or Wi-Fi wireless connections -Fi, which reduces the cost of AT, allows the user not to carry TDU and TDSS SPperSS, but just be in the coverage area of Blue Tooth or Wi-Fi radio networks, allows you to increase the transmission power of AT above the allowable in a mobile phone requirements for increasing the speed of information transfer;
3) в отличие от подобных решений в АТ «Thuraya SatSleeve» предлагаемая точка доступа к узкополосному спутниковому каналу связи может работать как подключенной к корпусу смартфона, так отдельно от него, что позволяет абоненту свободно перемещаться в зоне радиодоступа сети “Blue Tooth”, не задумываясь о необходимости нахождения в ЗРС НОСР;3) unlike similar solutions in the AT “Thuraya SatSleeve”, the proposed access point to the narrow-band satellite communication channel can work both connected to the smartphone’s case and separately from it, which allows the subscriber to move freely in the radio access area of the “Blue Tooth” network without hesitation about the need to be in the SRS NOSR;
4) в отличие от подобных решений в АТ «IridiumGO» и «Inmarsat IsatHub» предлагаемая точка доступа к широкополосному спутниковому каналу связи оснащена ФАР, а не малонаправленными антеннами и поэтому обеспечивает широкополосный доступ в сеть Internet;4) unlike similar solutions in AT “IridiumGO” and “Inmarsat IsatHub”, the proposed access point to the broadband satellite communication channel is equipped with a PAR and not low-directional antennas and therefore provides broadband Internet access;
5) в отличие от подобных решений в АТ «Iridium Pilot» предлагаемая точка доступа к широкополосному спутниковому каналу связи оснащена ФАР, работающих в Ка-диапазоне и поэтому имеющая меньшие габариты, позволяющие сделать АТ персональным (носимым), а не автомобильным (возимым);5) unlike similar solutions in AT “Iridium Pilot”, the proposed access point to the broadband satellite communication channel is equipped with headlamps operating in the Ka-band and therefore having smaller dimensions, making it possible to make the AT personal (wearable) and not automobile (portable);
6) кроме того, работа предлагаемой точки доступа к широкополосному спутниковому каналу связи в Ка-диапазоне позволяет обеспечить в несколько раз большую скорость передачи информации при сопоставимых с в АТ «Iridium Pilot», «IridiumGO» и «Inmorsat IsatHub» энергетических затратах;6) in addition, the operation of the proposed access point to the broadband satellite communication channel in the Ka-band allows for several times faster information transfer with energy costs comparable to those of AT “Iridium Pilot”, “IridiumGO” and “Inmorsat IsatHub”;
Заявленное изобретение обеспечивает:The claimed invention provides:
1) широкополосной доступ к сети Internet через СПерСС в местах где отсутствует доступ к сети Internet через неземные проводные или радиосети; 1) broadband access to the Internet through SperSS in places where there is no access to the Internet through unearthly wired or radio networks;
2) небольшие размеры и вес делают АТ персональным (носимым) и позволяют переносить ТДУ и ТДШ в одном чехле со смартфоном или планшетом;2) the small size and weight make the AT personal (wearable) and allow you to transfer TDU and TDH in the same case with a smartphone or tablet;
3) наличие ТДУ и ТДШ позволяет абоненту свободно перемещаться в зоне радиодоступа сети “Blue Tooth” или “Wi-Fi”, не задумываясь о необходимости нахождения в ЗРС НОСР;3) the presence of TDU and TDH allows the subscriber to move freely in the radio access zone of the “Blue Tooth” or “Wi-Fi” network, without thinking about the need to be in the air defense system;
4) наличие ТДУ и ТДШ позволяет создать алгоритм работы при котором постоянно в СПерСС работает только ТДУ, потребляющая значительно меньше электроэнергии чем точка доступа к широкополосному каналу связи, позволяет снизить энергетические затраты АТ в целом;4) the presence of a TDU and a TDH allows you to create an operating algorithm in which only the TDU is constantly running in SPerSS, which consumes significantly less electricity than the access point to a broadband communication channel, and reduces the energy costs of the AT as a whole;
5) применение сразу двух диапазонов S и Ка позволяет абоненту при обильных атмосферных осадках всегда быть на связи, но без широкополосного доступа к сети Internet (т.к. в Ка-диапазоне во время дождя существенно ухудшается прохождение сигналов).5) the use of two S and Ka bands at once allows the subscriber to always be in touch with heavy precipitation, but without broadband access to the Internet (as in the Ka-band, signal transmission is significantly impaired during rain).
Заявляемый технический результат достигается следующим:The claimed technical result is achieved by the following:
1) применением ТДУ, постоянно работающей в СПерСС и обеспечивающей прием в S-диапазоне сигналов вызова, пилот-сигналов и сигналов синхронизации, а, так же, обеспечивающей работу в режиме телефонии и приема SMS-сообщений;1) the use of TDU, constantly working in SperSS and providing reception in the S-band of call signals, pilot signals and synchronization signals, as well as providing operation in the mode of telephony and receiving SMS messages;
2) применением ТДШ, включающуюся в работу в СПерСС в Ka-диапазоне и обеспечивающей широкополосный доступ к сети Internet;2) the application of the TDH, which is included in the work in the SpSSSS in the Ka-band and providing broadband access to the Internet;
3) применением радиосетей Blue Tooth или Wi-Fi для доступа к СПерСС со смартфона через точки доступа, а, так же возможностью подключения к ТДУ по протоколу USB и возможностью подключения к ТДШ по протоколам USB и Ethernet.3) the use of Blue Tooth or Wi-Fi radio networks to access SperSS from a smartphone via access points, as well as the ability to connect to the TDU via USB and the ability to connect to the TDSS via USB and Ethernet.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017135122A RU2661850C1 (en) | 2017-10-05 | 2017-10-05 | Architecture of the subscriber terminal of the personal satellite communication network |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017135122A RU2661850C1 (en) | 2017-10-05 | 2017-10-05 | Architecture of the subscriber terminal of the personal satellite communication network |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2661850C1 true RU2661850C1 (en) | 2018-07-19 |
Family
ID=62917055
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017135122A RU2661850C1 (en) | 2017-10-05 | 2017-10-05 | Architecture of the subscriber terminal of the personal satellite communication network |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2661850C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0845870A2 (en) * | 1996-11-13 | 1998-06-03 | International Maritime Satellite Organisation | Multiple service user terminal |
US9252868B1 (en) * | 2014-09-12 | 2016-02-02 | Iridium Satellite Llc | Wireless communication with interference mitigation |
US20160087339A1 (en) * | 2014-09-24 | 2016-03-24 | Iridium Satellite Llc | Wireless communication terminal |
RU2014143833A (en) * | 2014-10-29 | 2016-05-20 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" | Global system of satellite communications and data transmission with spacecraft in a low circular orbit |
-
2017
- 2017-10-05 RU RU2017135122A patent/RU2661850C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0845870A2 (en) * | 1996-11-13 | 1998-06-03 | International Maritime Satellite Organisation | Multiple service user terminal |
US9252868B1 (en) * | 2014-09-12 | 2016-02-02 | Iridium Satellite Llc | Wireless communication with interference mitigation |
US20160087339A1 (en) * | 2014-09-24 | 2016-03-24 | Iridium Satellite Llc | Wireless communication terminal |
RU2014143833A (en) * | 2014-10-29 | 2016-05-20 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" | Global system of satellite communications and data transmission with spacecraft in a low circular orbit |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Su et al. | Broadband LEO satellite communications: Architectures and key technologies | |
US9917635B2 (en) | Distributed SATCOM aperture on fishing boat | |
Dietrich et al. | The Globalstar cellular satellite system | |
CA2590791C (en) | Satellite communication system employing a combination of time slots and orthogonal codes | |
US9345029B2 (en) | Satellite communication system employing a combination of time division multiplexing and non-orthogonal pseudorandom noise codes and time slots | |
US6160994A (en) | Interactive fixed and mobile satellite network | |
CA2590268C (en) | Satellite communication system for communicating packet data messages | |
JP6405167B2 (en) | Interference suppression in satellite communication systems using on-board beamforming and ground processing. | |
CN112968729B (en) | Method for reducing frequency interference and communication satellite system | |
WO2005109682A2 (en) | Inter-satellite crosslink communications system, apparatus, method and computer program product | |
US20210086917A1 (en) | Sun Synchronous Orbit | |
Ramamurthy et al. | Mimo applicability to uhf satcom | |
RU2661850C1 (en) | Architecture of the subscriber terminal of the personal satellite communication network | |
WO2018200182A1 (en) | Satellite constellation having multiple orbital inclinations | |
Zheng et al. | Angle partition-based tdma for vdes satellite multiuser downlink communications | |
Sekiguchi | Iridium contributes to “maritime safety” | |
Demirev | Radiocommunication systems for the developing countries–the Bulgarian contribution | |
CA2589369C (en) | Satellite communication system employing a combination of time division multiplexing and non-orthogonal pseudorandom noise codes and time slots | |
Demirev | SCP-RPSC–the Key Technology for the Next Generation Microwave Communication Systems | |
He et al. | Direct-to-Smartphone for 6G NTN: Technical Routes, Challenges, and Key Technologies | |
RU2619582C2 (en) | Multifunctional satellite communication system | |
Sichi | Beamforming architectures for advanced MSS network deployment | |
Huckell et al. | What the mobile user objective system will bring to UHF SATCOM | |
Demirev | Recent trends and future developments of SCP-RPSC High Altitude Platform Systems | |
Demirev | PERSONAL COMMUNICATION NETWORKS WITH GLOBAL COVERAGEESSENTIAL FACTOR FOR THE SECURITY OF THE MODERN HUMAN SOCIETY |