RU2734282C1 - Cellular communication system - Google Patents

Cellular communication system Download PDF

Info

Publication number
RU2734282C1
RU2734282C1 RU2019145483A RU2019145483A RU2734282C1 RU 2734282 C1 RU2734282 C1 RU 2734282C1 RU 2019145483 A RU2019145483 A RU 2019145483A RU 2019145483 A RU2019145483 A RU 2019145483A RU 2734282 C1 RU2734282 C1 RU 2734282C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cellular
communication
concentrator
range
radio
Prior art date
Application number
RU2019145483A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Николаевич Павликов
Евгений Иванович Убанкин
Евгения Андреевна Зимарева
Милена Денисовна Пленник
Алена Сергеевна Цепелева
Марина Анатольевна Гареева
Юрий Юрьевич Колесов
Анжела Жановна Радочинская
Лидия Ивановна Сбоева
Максим Юрьевич Черновол
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владивостокский государственный университет экономики и сервиса" (ВГУЭС)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владивостокский государственный университет экономики и сервиса" (ВГУЭС) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владивостокский государственный университет экономики и сервиса" (ВГУЭС)
Priority to RU2019145483A priority Critical patent/RU2734282C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2734282C1 publication Critical patent/RU2734282C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/24Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts
    • H04B7/26Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/30Systems using multi-frequency codes wherein each code element is represented by a combination of frequencies
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04MTELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/72Mobile telephones; Cordless telephones, i.e. devices for establishing wireless links to base stations without route selection
    • H04M1/724User interfaces specially adapted for cordless or mobile telephones
    • H04M1/72403User interfaces specially adapted for cordless or mobile telephones with means for local support of applications that increase the functionality
    • H04M1/72409User interfaces specially adapted for cordless or mobile telephones with means for local support of applications that increase the functionality by interfacing with external accessories
    • H04M1/72412User interfaces specially adapted for cordless or mobile telephones with means for local support of applications that increase the functionality by interfacing with external accessories using two-way short-range wireless interfaces
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02Terminal devices

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: invention relates to radio engineering, in particular to a cellular communication system and is intended to optimize operating conditions of mobile cellular radio communication. Cellular communication system comprises interconnected by short-range channels of telephone interface units, each of which includes a transceiver providing short-range wireless communication with a cellular communication concentrator, antenna with transmitter and receiver of powerful radio-frequency communication signals, which connects radio-frequency communication channel of concentrator with cellular base station; one or more interfaces for input/output of content of cellular communication concentrator with external sources/users; at that, additionally contains one or several cellular communication concentrators equipped with medium-range transceivers by means of which they are connected by medium-range radio communication channels with each other and with telephone interface units, also equipped with medium-range transceivers, wherein all components of each cellular communication concentrator are combined by common bus for communication with each other and, through one or more content input/output interfaces, with external sources/users; in addition, each cellular communication concentrator is additionally equipped with at least one antenna with a transmitter and a receiver of powerful RF communication signals connected to a common bus.
EFFECT: technical result consists in increase in throughput capacity of cellular communication system.
4 cl, 2 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к области радиотехники, в частности к системе сотовой связи, и предназначено для оптимизации условий работы подвижной сотовой радиосвязи.The present invention relates to the field of radio engineering, in particular to a cellular communication system, and is intended to optimize the operating conditions of mobile cellular radio communication.

Быстрота развития сотовой связи и капиталовложений в ее создание и эксплуатацию столь велики, что требуется постоянное дальнейшее развитие, усовершенствование, поиск дополнительных возможностей повышения технико-экономической эффективности систем связи.The speed of development of cellular communications and capital investments in its creation and operation are so great that constant further development, improvement, and the search for additional opportunities to increase the technical and economic efficiency of communication systems are required.

Эффективно работающая система подвижной сотовой радиосвязи должна обслуживать максимальное число одновременно работающих абонентских станций с высоким качеством передачи и приема информации, при этом необходимым условием является обеспечение минимального уровня взаимных помех, как между абонентами, так и между ячейками (сотами).An efficiently operating mobile cellular radio communication system must serve the maximum number of simultaneously operating subscriber stations with high quality of information transmission and reception, while a prerequisite is to ensure a minimum level of mutual interference, both between subscribers and between cells (cells).

В условиях ограничения полосы рабочих частот, отведенных для сотовых систем подвижной связи, увеличение числа пользователей достигается повторным использованием рабочих частот, пространственным, временным разнесением излучаемых сигналов и применением эффективных способов модуляции, приемами, которые необходимо разрабатывать и определять в каждом конкретном случае.In the context of limited bandwidth allocated for cellular mobile communication systems, an increase in the number of users is achieved by reusing operating frequencies, spatial, temporal diversity of emitted signals and the use of effective modulation methods, techniques that need to be developed and determined in each case.

Известны описанные в патенте США №5943361, опубл. 1999.08.24, система мобильной сотовой связи и способ генерирования сигнала в этой системе путем коллективного доступа с кодовым разделением каналов. Согласно патенту, базовая станция (БС) содержит устройство для приема сигналов абонентских станций (АС), включающее две приемные антенны для приема сигналов АС и, соответственно, два аналогово-цифровых приемника и, по меньшей мере, два приемника поиска и три приемника данных, блок объединения сигналов с декодером, управляющий процессор, цифровой канал передачи данных и устройство для передачи сигналов. Устройство для передачи сигналов БС содержит последовательно соединенные модулятор, блок управления регулировкой мощности, сумматор, усилитель мощности передатчика, соединенный с блоком пилот-сигнала, и антенну для передачи информации в обратном канале. Работает известная система следующим образом. На каждую приемную антенну БС поступает групповой сигнал, который состоит из суммы сигналов абонентских станций, находящихся в зоне обслуживания данной приемной антенны. Энергия группового сигнала на входе каждой приемной антенны БС равна сумме энергий сигналов от каждой из АС и является усредненной характеристикой канала связи. В аналого-цифровом приемнике эти сигналы преобразуются в цифровую форму и подаются на входы приемников поиска и приемников данных. Приемники поиска сканируют область неопределенности и обнаруживают сигналы АС. Обнаружив сигнал АС, приемники поиска передают информацию управляющему процессору. Управляющий процессор оценивает поступившие информационные сигналы с приемников поиска и передает управляющие сигналы на приемники данных. Приемники данных по управляющему сигналу обрабатывают поступивший сигнал и выдают обработанный сигнал в блок объединения сигналов с декодером. Блок объединения сигналов с декодером выполняет операции разнесенного приема сигналов каждой конкретной АС, приходящих с приемников данных, декодирует их и передает в сеть пользователей. Недостатком известной системы и описанного алгоритма работы является то, что они не позволяют реализовать требуемую (потенциальную) емкость ячейки сотовой связи при неравномерном распределении АС по площади ячейки, что ограничивает возможности увеличения пропускной способности системы.Known described in US patent No. 5943361, publ. 1999.08.24, a mobile cellular communication system and a method for generating a signal in this system by code division multiple access. According to the patent, the base station (BS) contains a device for receiving signals from subscriber stations (SS), including two receiving antennas for receiving signals from the SS and, accordingly, two analog-digital receivers and at least two search receivers and three data receivers, a signal combining unit with a decoder, a control processor, a digital data transmission channel and a device for signal transmission. The device for transmitting BS signals contains a series-connected modulator, a power control control unit, an adder, a transmitter power amplifier connected to a pilot-signal unit, and an antenna for transmitting information in a reverse channel. The known system works as follows. Each receiving antenna of the BS receives a group signal, which consists of the sum of signals from subscriber stations located in the service area of this receiving antenna. The energy of the group signal at the input of each receiving antenna of the BS is equal to the sum of the energies of signals from each of the MS and is the average characteristic of the communication channel. In an analog-to-digital receiver, these signals are converted to digital form and fed to the inputs of search receivers and data receivers. Search receivers scan the region of ambiguity and locate AC signals. Upon detecting the AC signal, the search receivers transmit the information to the control processor. The control processor evaluates the received information signals from the search receivers and transmits control signals to the data receivers. Receivers of data on the control signal process the received signal and issue the processed signal to the signal combining unit with the decoder. The block for combining signals with a decoder performs operations of diversity reception of signals from each specific speaker system coming from the data receivers, decodes them and transmits them to the users' network. The disadvantage of the known system and the described operation algorithm is that they do not allow realizing the required (potential) capacity of a cellular communication cell with an uneven distribution of the AC over the cell area, which limits the possibilities of increasing the system throughput.

Известна система сотовой связи (М.В. Ратынский. Основы сотовой связи. М.: Радио и связь. 2000, с. 20-31), основанная на принципе повторного использования частот, построенная в виде N ячеек с базовой станцией в каждой и площадями S0,i, где i изменяется от 1 до N, покрывающих в совокупности всю обслуживаемую территорию, с обеспечением радиосвязью абонентских терминалов, находящихся в пределах ячейки, содержащая центр коммутации, общий для всех базовых станций системы. Упомянутый центр включает функционально соединенные центральный контроллер, коммутатор, контроллеры связи для передачи обслуживания от одной базовой станции к другой при перемещении абонентских терминалов из одной ячейки в другую и соединения с другими системами связи, причем центральный контроллер содержит функционально соединенные друг с другом и с коммутатором главный процессор, средство выделения радиоканалов через базовые станции абонентским терминалам и средство установления заданного порядка доступа к радиоканалам. При этом каждая базовая станция содержит приемопередающие устройства, выполненные с обеспечением в совокупности радиопокрытия всей площади i-той ячейки, контроллер базовой станции и блок сопряжения с линией связи, последовательно функционально соединенные с контроллерами связи центра коммутации, а каждый абонентский терминал содержит функционально соединенные блок управления, приемопередающий блок и антенный блок, выполненный с возможностью функциональной связи с приемопередающими устройствами базовой станции. Известная система располагает ограниченными возможностями увеличения своей емкости и уменьшения внутрисистемных помех связи, не обеспечивает экономии частотного ресурса и тем самым не позволяет увеличить технико-экономическую эффективность системы сотовой связи.A known cellular communication system (MV Ratynsky. Fundamentals of cellular communication. M .: Radio and communication. 2000, pp. 20-31), based on the principle of frequency reuse, built in the form of N cells with a base station in each and areas S 0, i , where i varies from 1 to N, covering in total the entire served area, providing radio communication for subscriber terminals located within the cell, containing a switching center common to all base stations of the system. The mentioned center includes a functionally connected central controller, a switch, communication controllers for handing over service from one base station to another when moving subscriber terminals from one cell to another and connecting to other communication systems, and the central controller contains the main controller, which is functionally connected to each other and to the switch. processor, means for assigning radio channels through base stations to subscriber terminals; and means for establishing a predetermined order of access to radio channels. In this case, each base station contains transceiver devices, made to ensure in the aggregate radio coverage of the entire area of the i-th cell, a base station controller and an interface unit with a communication line, sequentially functionally connected to the communication controllers of the switching center, and each subscriber terminal contains functionally connected control unit , a transceiver unit and an antenna unit configured for functional communication with the base station transceiver devices. The known system has limited opportunities to increase its capacity and reduce intra-system communication interference, does not provide savings in the frequency resource and thus does not allow increasing the technical and economic efficiency of the cellular communication system.

Наиболее близкой к заявляемой является система сотовой связи, описанная, в частности, в российском патенте №2439857, опубл. 2012.01.10, обеспечивающая уменьшение воздействия излучения от антенны телефона на человека. Известная система содержит один или несколько телефонов с коротким радиусом действия и концентратор сотовой связи, выполненный с возможностью установления беспроводной связи короткого радиуса действия с телефонами и канала связи с сотовой базовой станцией. Концентратор содержит модуль идентификации пользователя, память для хранения информации, ценной для пользователя, и интерфейсы ввода/вывода для приема контента от внешних источников. При этом концентратор обеспечивает связь между телефонами по каналу беспроводной связи короткого радиуса и связь между каждым телефоном и базовой станцией путем создания канала связи между концентратором и сотовой базовой станцией и канала беспроводной связи короткого радиуса действия к телефону.Closest to the claimed is the cellular communication system, described, in particular, in Russian patent No. 2439857, publ. 2012.01.10, which reduces the impact of radiation from the telephone antenna on a person. The known system comprises one or more short-range telephones and a cellular hub configured to establish short-range wireless communications with telephones and a communication channel with a cellular base station. The hub contains a user identification module, a memory for storing information valuable to the user, and input / output interfaces for receiving content from external sources. At the same time, the hub provides communication between phones via a short-range wireless communication channel and communication between each phone and a base station by creating a communication channel between the hub and a cellular base station and a short-range wireless communication channel to the phone.

Структура известной системы, в которой множество блоков интерфейсов телефонов связаны через один концентратор сотовой связи с одной сотовой базовой станцией, не обеспечивает достаточно равномерного распределения трафика в пространстве и между компонентами системы. В результате известная система обнаруживает недостаток ресурсов связи и недостаточно высокую пропускную способность, что не позволяет обеспечить достаточно высокое качество принимаемой и передаваемой информации при увеличивающемся числе одновременно работающих пользователей, а также является препятствием для разработки и внедрения новых технологий, например, «интернета вещей - ИВ» (ИВ - сеть домашних и промышленных электронных устройств с полностью автоматизированным циклом работы, которые подключены к интернету, управляются через него и могут обмениваться данными друг с другом через интернет, локальную или беспроводную сеть).The structure of the known system, in which a plurality of telephone interface units are connected through one cellular concentrator to one cellular base station, does not provide a sufficiently uniform distribution of traffic in space and among the system components. As a result, the known system reveals a lack of communication resources and insufficiently high bandwidth, which does not allow to ensure a sufficiently high quality of received and transmitted information with an increasing number of concurrent users, and is also an obstacle to the development and implementation of new technologies, for example, the Internet of Things - IoT "(IoT is a network of home and industrial electronic devices with a fully automated cycle of operation, which are connected to the Internet, controlled through it and can exchange data with each other via the Internet, local or wireless network).

Задачей изобретения является разработка системы сотовой связи с высокой пропускной способностью, обладающей достаточными ресурсами для увеличения трафика и внедрения новых технологий.The objective of the invention is to develop a cellular communication system with a high bandwidth, having sufficient resources to increase traffic and introduce new technologies.

Технический результат предлагаемой системы сотовой связи заключается в увеличении ее пропускной способности за счет максимально равномерного распределения трафика и мощности электромагнитного излучения в пространстве и между компонентами системы заданной конфигурации: блоками интерфейсов телефонов, концентраторами и сотовыми базовыми станциями, в обеспечении возможности увеличения трафика и внедрения новых технологий при одновременном улучшении качества принимаемой и передаваемой информации.The technical result of the proposed cellular communication system is to increase its throughput due to the most uniform distribution of traffic and the power of electromagnetic radiation in space and between the components of the system of a given configuration: telephone interface units, hubs and cellular base stations, in ensuring the possibility of increasing traffic and introducing new technologies while improving the quality of the received and transmitted information.

Указанный технический результат достигают системой сотовой связи, содержащей соединенные между собой каналами с коротким радиусом действия блоки интерфейса телефона, каждый из которых включает приемопередатчик, обеспечивающий беспроводную связь короткого радиуса действия с концентратором сотовой связи; аппаратурное оснащение, включающее микрофон, наушник, дисплей и клавиатуру; а также схему с программным обеспечением для управления работой упомянутого аппаратурного оснащения и для установления канала беспроводной связи короткого радиуса действия между блоком интерфейса телефона и концентратором сотовой связи; антенну с передатчиком и приемником мощных сигналов радиочастотной связи (РЧ-связи), связывающую каналом РЧ-связи концентратор с сотовой базовой станцией; один или несколько интерфейсов ввода/вывода контента концентратора сотовой связи с внешними источниками/пользователями; схему, которая включает чип флэш-памяти, чип постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), секцию радиочастотной (РЧ) обработки и электропитания; радиочастотные усилители (РЧ-усилители); SIM-карту и соответствующее программное обеспечение, при этом канал беспроводной связи короткого радиуса действия осуществляет связь между блоками интерфейса телефона и внешними источниками/пользователями, причем система, в отличие от известной, дополнительно содержит один или несколько концентраторов сотовой связи, снабженных приемопередатчиками средней дальности, с помощью которых они соединены каналами радиосвязи средней дальности друг с другом и с блоками интерфейса телефонов, также снабженными приемопередатчиками средней дальности, при этом упомянутые концентраторы каналами беспроводной связи короткого радиуса действия связаны с блоками интерфейса телефонов, а все компоненты каждого концентратора сотовой связи объединены общей шиной для связи друг с другом и, посредством одного или нескольких интерфейсов ввода/вывода контента, с внешними источниками/пользователями; кроме того, каждый концентратор сотовой связи дополнительно снабжен, по крайней мере, одной антенной с передатчиком и приемником мощных сигналов РЧ-связи, подключенных к общей шине.The specified technical result is achieved by a cellular communication system comprising interconnected short-range channels of telephone interface units, each of which includes a transceiver providing short-range wireless communication with a cellular concentrator; hardware, including microphone, earpiece, display and keyboard; as well as a circuit with software for controlling the operation of said hardware and for establishing a short-range wireless communication channel between the telephone interface unit and the cellular concentrator; an antenna with a transmitter and receiver of powerful radio frequency communication (RF communication) signals connecting the hub with the cellular base station by an RF communication channel; one or more interfaces of input / output of the content of the cellular concentrator with external sources / users; circuitry that includes a flash memory chip, a read only memory (ROM) chip, a radio frequency (RF) processing and power supply section; radio frequency amplifiers (RF amplifiers); SIM card and corresponding software, while a short-range wireless communication channel communicates between the telephone interface units and external sources / users, and the system, in contrast to the known one, additionally contains one or more cellular concentrators equipped with medium-range transceivers, by means of which they are connected by medium-range radio communication channels with each other and with telephone interface units, also equipped with medium-range transceivers, while the mentioned concentrators are connected by short-range wireless communication channels with telephone interface units, and all components of each cellular concentrator are connected by a common bus to communicate with each other and, through one or more content input / output interfaces, with external sources / users; in addition, each cellular concentrator is additionally equipped with at least one antenna with a transmitter and receiver of powerful RF communication signals connected to a common bus.

В преимущественном варианте выполнения предлагаемой системы сотовой связи каждый концентратор сотовой связи выполнен с возможностью одновременной радиосвязи с разными сотовыми базовыми станциями одного или разных операторов.In an advantageous embodiment of the proposed cellular communication system, each cellular communication concentrator is configured for simultaneous radio communication with different cellular base stations of one or different operators.

Также в преимущественном варианте выполнения предлагаемой системы каждый канал мощной РЧ-связи соединяет соответствующую сотовую базовую станцию, снабженную соответствующей антенной, с передатчиком и приемником мощных сигналов РЧ-связи, а те, в свою очередь, связаны с общей шиной.Also in an advantageous embodiment of the proposed system, each powerful RF communication channel connects a corresponding cellular base station equipped with a corresponding antenna to a transmitter and receiver of strong RF communication signals, which in turn are connected to a common bus.

Для обеспечения возможности реализации технологии eSIM в состав блоков интерфейса телефона дополнительно включен блок памяти и общая шина, соединяющая все элементы блока, кроме того, эти блоки снабжены модулями идентификации пользователя и вторичными идентификационные картами, при этом в состав каждого концентратора сотовой связи дополнительно введен, по крайней мере, один модуль идентификации пользователя, подключенных к общей шине.To enable the implementation of eSIM technology, a memory block and a common bus connecting all elements of the block are additionally included in the telephone interface blocks, in addition, these blocks are equipped with user identification modules and secondary identification cards, while each cellular communication concentrator has an additional at least one user identification module connected to the common bus.

Предлагаемая система сотовой связи представлена на чертежах, где на фиг. 1 показана ее общая структурная блок-схема, а на фиг. 2 - один из блоков общей блок-схемы, приборная составляющая и программное обеспечение которого предназначены для поддержания беспроводной связи короткого радиуса действия между составляющими системы.The proposed cellular communication system is shown in the drawings, where FIG. 1 shows its general structural block diagram, and FIG. 2 - one of the blocks of the general block diagram, the instrumental component and software of which are designed to maintain short-range wireless communication between the components of the system.

На чертежах использованы следующие обозначения:The following symbols are used in the drawings:

1 - один или несколько блоков интерфейса телефона;1 - one or more telephone interface blocks;

2 - каналы с коротким радиусом действия;2 - short-range channels;

3 - приемопередатчик;3 - transceiver;

4 - концентратор сотовой связи;4 - cellular concentrator;

5 - микрофон; 6 - наушник; 7 - дисплей; 8 - клавиатура;5 - microphone; 6 - earpiece; 7 - display; 8 - keyboard;

9 - первая схема с соответствующим программным обеспечением, управляющая работой аппаратурного оснащения и установкой канала беспроводной связи короткого радиуса действия блоков интерфейса телефона с концентратором;9 is a first diagram with associated software that controls the operation of the hardware and the installation of a short-range wireless communication channel of the telephone-hub interface units;

10 - приемопередатчик;10 - transceiver;

11 - антенна с передатчиком и приемником мощных сигналов РЧ-связи;11 - antenna with transmitter and receiver of powerful RF communication signals;

12 - канал мощной РЧ-связи;12 - powerful RF communication channel;

13 - сотовая базовая станция;13 - cellular base station;

14 - блоки интерфейсов ввода/вывода контента;14 - blocks of content input / output interfaces;

15 - внешние источники/пользователи;15 - external sources / users;

16 - схема, включающая оборудование и программное обеспечение, поддерживающие беспроводную связь короткого радиуса действия между блоками 1; и/или связи между каждым из упомянутых пользователей 1 и упомянутой сотовой базовой станцией 13 путем создания канала 12 мощной РЧ-связи между упомянутым концентратором сотовой 4 связи и упомянутой сотовой базовой станцией 13; и/или соединения через канал 2 беспроводной связи короткого радиуса действия с упомянутыми блоками 1 интерфейса телефона; или соединения между каждым из упомянутых блоков 1 интерфейса телефона и упомянутыми внешними 15 источниками/пользователями по упомянутому каналу 2 беспроводной связи короткого радиуса действия;16 is a diagram including hardware and software supporting short-range wireless communication between units 1; and / or communication between each of said users 1 and said cellular base station 13 by creating a powerful RF communication channel 12 between said cellular concentrator 4 and said cellular base station 13; and / or connections via short-range wireless communication channel 2 with said telephone interface units 1; or connections between each of said telephone interface units 1 and said external 15 sources / users via said short-range wireless communication channel 2;

17 - модуль идентификации (идентификационная карта) пользователя;17 - user identification module (identification card);

18 - модуль памяти;18 - memory module;

Элементы 19-24 входят в состав вышеупомянутой схемы 16 с программным обеспечением, где:Elements 19-24 are part of the above circuit 16 with software, where:

19 - чип флэш-памяти;19 - flash memory chip;

20 - чип ПЗУ;20 - ROM chip;

21 - секция РЧ;21 - RF section;

22 - блок электропитания;22 - power supply unit;

23 - РЧ-усилители;23 - RF amplifiers;

24 - SIM-карта;24 - SIM card;

Секция РЧ 21 соединена через последовательно включенные SIM-карту 24, чип ПЗУ 20 с чипом флэш-памяти 19, при этом чип ПЗУ 20 отдельной шиной связи соединен через РЧ-усилитель 23 с секцией РЧ 21, которая является входом и выходом схемы 16, снабженной программным обеспечением.The RF section 21 is connected via a series-connected SIM card 24, a ROM chip 20 with a flash memory chip 19, while the ROM chip 20 is connected via a separate communication bus through an RF amplifier 23 to an RF section 21, which is the input and output of the circuit 16 equipped with software.

Ко всем компонентам схемы 16 с помощью индивидуальных электрических линий подведено электропитание от блока 22.All components of the circuit 16 are powered by individual electrical lines from unit 22.

25 - вторичная идентификационная карта;25 - secondary identification card;

26 - интерфейсы ввода/вывода;26 - input / output interfaces;

27 - каналы радиосвязи среднего дальности действия;27 - medium-range radio communication channels;

28 - приемопередатчики средней дальности;28 - medium range transceivers;

29 - общая шина.29 - common bus.

К общей шине 29 подключена секция РЧ 21, входящая в состав схемы 16.To the common bus 29 is connected the RF section 21, which is part of the circuit 16.

30 - блок памяти;30 - memory block;

31 - общая шина блока интерфейса телефона.31 - common bus of the telephone interface unit.

Таким образом, предлагаемая система сотовой связи содержит один или несколько блоков 1 интерфейса телефона, соединенных каналами 2 с коротким радиусом действия. Каждый из блоков 1 содержит следующее аппаратурное оснащение: приемопередатчик 3 для обеспечения беспроводной связи короткого радиуса действия с концентратором 4 сотовой связи; 5 микрофон; 6 наушник; 7 дисплей; 8 клавиатуру; а также схему 9 с программным обеспечением для управления работой упомянутого аппаратурного оснащения и для установления канала 2 беспроводной связи короткого радиуса действия с концентратором 4. Концентратор сотовой связи 4 содержит приемопередатчик 10 для установления канала 2 беспроводной связи короткого радиуса действия с упомянутым блоком 1 интерфейса телефона через находящийся в блоке 1 приемопередатчик 3; антенну с передатчиком и приемником 11 мощных сигналов радиочастотной связи (РЧ-связи), соединенную каналом 12 мощной РЧ-связи с сотовой базовой станцией 13; один или несколько интерфейсов 14 ввода/вывода контента концентратора 4 сотовой связи с внешними 15 источниками/пользователями. Схема 16 и соответствующее программное обеспечение служат для установления связи между блоками 1 интерфейса телефона по каналу 2 беспроводной связи короткого радиуса действия либо связи между каждым из упомянутых блоков 1 интерфейса телефона и сотовой базовой станцией 13 путем создания канала 12 мощной РЧ-связи между упомянутым концентратором сотовой связи 4 и упомянутой сотовой базовой станцией 13 и соединения через канал 2 беспроводной связи короткого радиуса действия с упомянутым блоком 1 интерфейса телефона. Эта схема также может служить для соединения между каждым из упомянутых блоков 1 интерфейса телефона (пользователей) и внешними 15 источниками/пользователями по каналу 2 беспроводной связи короткого радиуса действия.Thus, the proposed cellular communication system contains one or more telephone interface units 1 connected by short-range channels 2. Each of the blocks 1 contains the following hardware: a transceiver 3 for providing short-range wireless communication with a cellular concentrator 4; 5 microphone; 6 earphone; 7 display; 8 keyboard; and also a circuit 9 with software for controlling the operation of said hardware and for establishing a short-range wireless communication channel 2 with a hub 4. The cellular communication hub 4 contains a transceiver 10 for establishing a short-range wireless communication channel 2 with said telephone interface unit 1 via located in block 1 transceiver 3; an antenna with a transmitter and receiver 11 of high-power radio frequency communication (RF communication) signals connected by a high-power RF communication channel 12 to the cellular base station 13; one or more interfaces 14 I / O content of the concentrator 4 cellular communication with external 15 sources / users. The circuit 16 and the corresponding software are used to establish communication between the telephone interface units 1 via short-range wireless communication channel 2 or communication between each of the said telephone interface units 1 and the cellular base station 13 by creating a powerful RF communication channel 12 between the said cellular concentrator. communication 4 and the above-mentioned cellular base station 13 and connections through the channel 2 of wireless communication of a short range with the said unit 1 interface of the telephone. This scheme can also serve for connection between each of the mentioned units 1 of the interface of the telephone (users) and external sources / users 15 via a short-range wireless communication channel 2.

Система включает также модуль 17 идентификации пользователя и модуль 18 памяти для хранения информации, ценной для упомянутого пользователя, при этом блок 1 интерфейса телефона выполнен в форме сотового телефона.The system also includes a user identification module 17 and a memory module 18 for storing information valuable to said user, and the telephone interface unit 1 is made in the form of a cellular telephone.

Канал 2 беспроводной связи короткого радиуса действия осуществляет связь между блоком 1 интерфейса телефона и концентратором 4 сотовой связи, а канал 12 мощной РЧ-связи соединяет концентратор 4 сотовой связи с сотовой базовой станцией 13.A short-range wireless communication channel 2 communicates between the telephone interface unit 1 and a cellular hub 4, and a powerful RF communication channel 12 connects the cellular hub 4 to a cellular base station 13.

При наличии в системе множества абонентских терминалов, соединяемых с друг с другом непосредственно радиоканалами с коротким радиусом действия и дополнительно каналами со средним радиусом действия, благодаря связи с сотовыми базовыми станциями, осуществляемой, по крайней мере, через два концентратора, с учетом возможности обмена данными с сотовыми базовыми станциями разных сотовых операторов, предлагаемая система позволяет значительно увеличить общий трафик при таком его распределении в пространстве, когда трафик в максимальной степени замкнут внутри подсистемы, ограниченной концентраторами сотовой связи, без значительного увеличения интенсивности трафика через сотовые базовые станции.In the presence of a plurality of subscriber terminals in the system, connected to each other directly by radio channels with a short range and additionally by channels with an average range, thanks to communication with cellular base stations, carried out through at least two concentrators, taking into account the possibility of data exchange with cellular base stations of different cellular operators, the proposed system allows you to significantly increase the total traffic with such a distribution in space, when the traffic is maximally closed within a subsystem limited by cellular concentrators, without a significant increase in the traffic intensity through cellular base stations.

На практике действие предлагаемой системы приводит к максимально равномерному распределению количества блоков интерфейса телефона между зонами покрытия как концентраторов, так и различных сотовых базовых станций.In practice, the proposed system leads to the most uniform distribution of the number of telephone interface units between the coverage areas of both concentrators and various cellular base stations.

Заметное увеличение трафика, в том числе, при необходимости, трафика интернета вещей, не приведет к перегрузке сети сотовых операторов, в принципе сохранится приемлемый уровень помех для соседних радиокомпонентов системы. Таким образом, распределение электромагнитного поля излучений в пространстве между различными сотовыми операторами с помощью множества радиокомпонентов системы снизит уровень взаимных помех, распределит трафик по каналам и обеспечит сохранение качества связи на приемлемом для пользователей уровне.A noticeable increase in traffic, including, if necessary, Internet of Things traffic, will not lead to an overload of the network of cellular operators; in principle, an acceptable level of interference for neighboring radio components of the system will remain. Thus, the distribution of the electromagnetic field of radiation in space between different cellular operators using a variety of radio components of the system will reduce the level of mutual interference, distribute traffic across channels and ensure that the quality of communication is maintained at an acceptable level for users.

Возможность наращивания вычислительной мощности распределенных блоков интерфейсов телефонов и концентраторов сотовой связи является стимулом их постепенной модернизации и замены, что также можно отнести к преимуществам предлагаемого технического решения.The possibility of increasing the computing power of the distributed units of interfaces of telephones and cellular concentrators is an incentive for their gradual modernization and replacement, which can also be attributed to the advantages of the proposed technical solution.

Claims (4)

1. Система сотовой связи, содержащая соединенные между собой каналами с коротким радиусом действия блоки интерфейса телефона, каждый из которых включает приемопередатчик, обеспечивающий беспроводную связь короткого радиуса действия с концентратором сотовой связи, а также аппаратурное оснащение, включающее микрофон, наушник, дисплей и клавиатуру; схему и программное обеспечение для управления работой упомянутого аппаратурного оснащения и для установления канала беспроводной связи короткого радиуса действия между блоком интерфейса телефона и концентратором сотовой связи; антенну с передатчиком и приемником мощных сигналов радиочастотной связи, связывающую каналом радиочастотной связи концентратор с сотовой базовой станцией; один или несколько интерфейсов ввода/вывода контента концентратора сотовой связи с внешними источниками/пользователями; схему с программным обеспечением, которая включает чип флэш-памяти; чип ПЗУ; секцию РЧ и электропитания; усилители радиочастот; SIM-карту, при этом канал беспроводной связи короткого радиуса действия осуществляет связь между блоками интерфейса телефона и внешними источниками/пользователями, отличающаяся тем, что дополнительно содержит один или несколько концентраторов сотовой связи, снабженных приемопередатчиками средней дальности, с помощью которых они соединены каналами радиосвязи средней дальности друг с другом и с блоками интерфейса телефонов, также снабженными приемопередатчиками средней дальности, при этом все компоненты каждого концентратора сотовой связи объединены общей шиной для связи друг с другом и, посредством одного или нескольких интерфейсов ввода/вывода контента, с внешними источниками/пользователями; кроме того, каждый концентратор сотовой связи дополнительно снабжен, по крайней мере, одной антенной с передатчиком и приемником мощных сигналов РЧ-связи, подключенными к общей шине.1. A cellular communication system containing interconnected short-range channels of telephone interface units, each of which includes a transceiver providing short-range wireless communication with a cellular hub, as well as hardware including a microphone, earpiece, display and keyboard; circuitry and software for controlling the operation of said hardware and for establishing a short-range wireless communication channel between the telephone interface unit and the cellular hub; an antenna with a transmitter and receiver of high-power radio frequency communication signals connecting the hub with a cellular base station with a radio frequency communication channel; one or more interfaces of input / output of the content of the cellular concentrator with external sources / users; a software circuit that includes a flash memory chip; ROM chip; RF and power supply section; RF amplifiers; SIM card, while a short-range wireless communication channel communicates between the telephone interface units and external sources / users, characterized in that it additionally contains one or more cellular concentrators equipped with medium-range transceivers, with which they are connected by medium-range radio communication channels ranges with each other and with telephone interface units, also equipped with medium-range transceivers, with all components of each cellular hub connected by a common bus for communication with each other and, via one or more content input / output interfaces, with external sources / users; in addition, each cellular communication concentrator is additionally equipped with at least one antenna with a transmitter and receiver of powerful RF communication signals connected to a common bus. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что каждый концентратор сотовой связи выполнен с возможностью одновременной радиосвязи с разными сотовыми базовыми станциями одного или разных операторов.2. The system of claim. 1, characterized in that each cellular concentrator is configured for simultaneous radio communication with different cellular base stations of one or different operators. 3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что каждый канал мощной радиочастотной связи соединяет соответствующую сотовую базовую станцию, снабженную соответствующей антенной, с передатчиком и приемником мощных сигналов радиочастотной связи, а те, в свою очередь, связаны с общей шиной.3. The system of claim. 1, characterized in that each channel of powerful radio frequency communication connects the corresponding cellular base station, equipped with a corresponding antenna, with a transmitter and receiver of powerful radio frequency communication signals, and these, in turn, are connected to a common bus. 4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что в состав блоков интерфейса телефона дополнительно включен блок памяти и общая шина, соединяющая все элементы блока, кроме того, эти блоки снабжены модулями идентификации пользователя и вторичными идентификационными картами, при этом в состав каждого концентратора сотовой связи дополнительно введен, по крайней мере, один модуль идентификации пользователя, подключенный к общей шине.4. The system according to claim 1, characterized in that the phone interface units additionally include a memory unit and a common bus connecting all the unit's elements, in addition, these units are equipped with user identification modules and secondary identification cards, while each hub cellular communication, at least one user identification module connected to the common bus has been additionally introduced.
RU2019145483A 2020-03-24 2020-03-24 Cellular communication system RU2734282C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019145483A RU2734282C1 (en) 2020-03-24 2020-03-24 Cellular communication system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019145483A RU2734282C1 (en) 2020-03-24 2020-03-24 Cellular communication system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2734282C1 true RU2734282C1 (en) 2020-10-14

Family

ID=72940327

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019145483A RU2734282C1 (en) 2020-03-24 2020-03-24 Cellular communication system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2734282C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2802707C1 (en) * 2022-10-18 2023-08-31 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владивостокский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВВГУ") Cell phone

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2206959C2 (en) * 2001-09-12 2003-06-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Сивера" Method and device for transmitting messages in mobile communication system
WO2009066282A1 (en) * 2007-11-19 2009-05-28 I. Way Mobile Ltd. Designed console for providing a variety of cellular services to a driver of a motor vehicle and his environment
US7738411B2 (en) * 2000-12-29 2010-06-15 Nokia Corporation Arrangement for communicating information
RU2439857C2 (en) * 2005-08-22 2012-01-10 Нисим Села Cellular communication system for reducing radiation effect from cellular telephone antennae
US20180054249A1 (en) * 2016-08-16 2018-02-22 L&C Business Group Inc. Device and method for relocating harmful radiation of a cellular mobile device to a base device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7738411B2 (en) * 2000-12-29 2010-06-15 Nokia Corporation Arrangement for communicating information
RU2206959C2 (en) * 2001-09-12 2003-06-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Сивера" Method and device for transmitting messages in mobile communication system
RU2439857C2 (en) * 2005-08-22 2012-01-10 Нисим Села Cellular communication system for reducing radiation effect from cellular telephone antennae
WO2009066282A1 (en) * 2007-11-19 2009-05-28 I. Way Mobile Ltd. Designed console for providing a variety of cellular services to a driver of a motor vehicle and his environment
US20180054249A1 (en) * 2016-08-16 2018-02-22 L&C Business Group Inc. Device and method for relocating harmful radiation of a cellular mobile device to a base device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2802707C1 (en) * 2022-10-18 2023-08-31 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владивостокский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВВГУ") Cell phone

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhang et al. Fronthauling for 5G LTE-U ultra dense cloud small cell networks
US4775998A (en) Cellular radiotelephone system having colocated base sites
CN100409717C (en) Apparatus and method for removing signal interference in a local radio communication device mounted in a mobile terminal
EP0667086B1 (en) Radio system
RU2405257C2 (en) Method and system of basic station for combination of ascending direction signals in mode of sector separation
Yuan et al. Wireless information and power transfer design for energy cooperation distributed antenna systems
CN105340132A (en) Methods for efficient beam training and network control device utilizing same
JP2573076B2 (en) High capacity sectorized cellular communication system
WO2002030141A1 (en) Mobile base station system where the central unit and the antenna units are separated from each other
ZA200107556B (en) Wireless telecommunication system, base station thereof and beamforming telecommunications method.
JPH07131845A (en) Base station transmission and reception equipment
JP2001238252A (en) Mobile station unit, base station unit and wireless communication channel assignment method
CN103379502A (en) Spectrum resource distribution method for introducing D2D technology in cellular network
Ansari et al. Control-data separation architecture for dual-band mmwave networks: A new dimension to spectrum management
RU2734282C1 (en) Cellular communication system
CN104718775B (en) A kind of method for sending information, device and base station
KR101410994B1 (en) Mobile communication system and digital signal processing apparatus, and method for setting area of joint transmission in the same
RU2108674C1 (en) Cellular radio communication system
US10205572B2 (en) Signal processing system and signal processing method
CN102651873B (en) Signal transmission method, system and equipment for indoor distribution system
CN1331370C (en) Increasing frequency assignment (FA) and implementing beacon in small base station transceiver subsystem (BTS)
Makhanpuri et al. Performance of full-duplex cooperative NOMA network with nonlinear energy harvesting
CN110839278B (en) Indoor base station and positioning method
CN111010217A (en) Wireless repeater and method for realizing MIMO
KR0171275B1 (en) The second private wireless telephone system using cellular phone and home wireless phone