RU78998U1 - Система сотовой связи - Google Patents

Abstract

Система сотовой связи, включающая абонентские сотовые телефоны, связанные по радиоканалу с базовой станцией оператора, взаимодействующей с контроллером базовой станции, отличающаяся тем, что как абонентские телефоны, так и базовая станция оператора размещены на одном и том же передвижном объекте, представляющем из себя общественный транспорт дальнего назначения, при этом на передвижном объекте образуется «мобильная сота» на основе малогабаритной базовой станции, конвертера интерфейсов, модемного оборудования, оборудования спутникового доступа.

Description

Полезная модель относится к системам телефонной связи и может быть использована в системах сотовой связи.

Известна система подвижной радиосвязи, основанная на делении территории обслуживания на несколько радиозон, в каждой из которых располагается базовая станция, имеющая выход на ближайший коммутационный узел проводной телефонной сети (SU 1474860 А1, 1989).

Каждая базовая станция осуществляет в пределах зоны обслуживания радиосвязь с подвижными абонентскими станциями по выделенным радиоканалам.

Такая система связи не позволяет обеспечивать связь с абонентами, вышедшими из зоны приема, а также при перегрузке линий связи в зоне обслуживания.

Известна мобильная система связи, включающая мобильные телефоны, связанные радиосвязью с базовыми станциями, часть из которых выполнена подвижными (US 6026277 А, 2000). Такая мобильная система связи использует подвижные базовые станции, двигающиеся, например, в направлении потока автомобилей вдоль шоссе. Каждая из таких подвижных базовых станций имеет пару направленных антенн, одна из которых направлена вдоль направления потока автомобилей, а другая направлена на фиксированные радиопорты (шлюзовые станции).

Такая система связи не способна обеспечивать связью абонентов в случае, когда подвижная базовая станция выйдет из зоны покрытия радиопорта. С другой стороны, нет гарантии, что абонент, выйдя из зоны покрытия одной передвижной базовой станции, попадет в зону покрытия другой базовой станции.

Известна мобильная система связи, включающая мобильные телефоны, связанные радиосвязью с базовыми станциями, часть из которых выполнена подвижными, связанными радиосвязью со стационарной шлюзовой станцией сопряжения, соединенной через линию передачи сигналов с телефонной станцией. При этом одна из подвижных базовых станций размещена на надземном передвижном объекте, выполненном в виде аэростата. (RU 28419 U1 2003).

Такая система связи имеет еще больше ограничений, связанных как с эксплуатацией летательных аппаратов и оборудования на них, так и ограниченной зоной покрытия базовой станции, расположенной на аэростате. Таким образом, использование аэростата не имеет особых преимуществ перед использованием стационарных базовых станций.

Недостатком известных систем сотовой связи, включая вышеперечисленные, является их привязка к конкретной местности (операторы организуют сотовую связь, как правило, в крупных населенных пунктах). Они не способны полностью решать задачи обеспечения качественной связью таких больших групп людей, как пассажиры общественного транспорта дальнего назначения, чья значительная часть маршрутов проходит вдали от крупных населенных пунктов, а потому не охвачена зоной приема перечисленных мобильных систем, используемых сотовыми операторами.

Задача, решаемая полезной моделью, состоит в создании системы сотовой связи, обеспечивающей устойчивую связь абонентам, являющимся пассажирами общественного транспорта дальнего назначения.

Технический результат состоит в следующем: «мобильным» становится не только абонент сети, но и такой ее сегмент, как базовая станция, что позволяет использовать сотовую связь там, где ее невозможно либо трудно организовать, например, в движущемся железнодорожном и водном транспорте.

Предлагаемая система сотовой связи использует преимущества сотовой и спутниковой связи. В состав оборудования входит существующее сотовое абонентское и операторское оборудование, а также такое дополнительное операторское оборудование, как малогабаритная базовая станция, конвертер интерфейсов, модемное оборудование и оборудование спутникового доступа, часть из которого размещена на транспортном средстве.

Технический результат достигается тем, что предлагаемая система сотовой связи, включающая абонентские сотовые телефоны, связанные по радиоканалу с базовой станцией оператора и взаимодействующей с контроллером базовой станции, предполагает размещение как абонентских телефонов, так и базовой станция оператора на одном и том же передвижном объекте, представляющем из себя общественный транспорт дальнего назначения, при этом на передвижном объекте образуется «мобильная coma» на основе малогабаритной базовой станции, конвертера интерфейсов, модемного оборудования, оборудования спутникового доступа.

На чертеже показана структурная блок-схема предложенной системы сотовой связи.

Она содержит:

- сотовые телефоны 1,

- наземные базовые станции 2,

- оборудование, монтированное на транспортном средстве включающее:

- подвижную базовую станцию 3,

- конвертор интерфейсов 4,

- оборудование спутникового доступа 5,

- модем 6;

- спутник 7, через который осуществляется связь между транспортным средством и оператором сотовой связи,

- оборудование оператора сотовой связи включающее:

- оборудование спутникового доступа 8,

- конвертор интерфейсов 9,

- контроллер базовой станции 10.

Сотовая связь подразумевает прежде всего «мобильность» абонента. Однако если рассмотреть использование сотовой связи, например, в железнодорожном транспорте, то вероятность ситуации, когда абонент сотовой связи оказывается вне зоны доступа какой-либо сотовой сети, очень велика, поскольку операторы ставят свои вышки с приемо-передающим оборудованием преимущественно в населенных пунктах. Подобные проблемы возникают и на судоходном транспорте, особенно морском. Задача обеспечения связью абонентов, двигающихся по территории, находящейся вне зоны приема сети сотового оператора, легко решается, если понятие зона приема, либо сота, относить не к местности, а к движущемуся транспортному средству. Отсюда уместно ввести понятие - мобильная сота.

Технически мобильная сота реализуется путем установки на транспортном средстве (далее ТС) базовой станции (далее БС) сотового оператора и подключения ее к спутниковому каналу связи. В роли ТС, способных нести на себе подобное приемо-передающее оборудование, могут выступать пассажирские железнодорожные составы, речные, морские и океанские суда, т.е. те виды ТС, которые, с одной стороны, способны нести дополнительную массо-габаритную нагрузку в виде оборудования оператора сотовой связи, а с другой стороны, пассажирская емкость которых достигает того минимума, при котором осуществление полезной модели на этом транспортном средстве будет являться экономически целесообразным. Мобильная БС при этом должна иметь компактные размеры (в настоящий момент существуют БС, занимающие объем порядка 0,1 м³). Подобная БС несмотря на свою малогабаритность способна обслуживать сотни абонентов, одновременно общающихся по телефону. В сравнении со стационарными БС (зона покрытия которых составляет примерно 30 км в диаметре), необходимый размер зоны покрытия мобильной БС многократно меньше (достаточно покрыть связью лишь транспортное средство), поэтому не

требуется использовать громоздкие вышки для трансляции сигнала мобильной БС, достаточно расположить приемо-передающую антенну БС в верхней точке транспортного средства.

Транспортное средство (далее ТС) комплектуется БС 3 и комплектом оборудования спутникового доступа (ОСД) 5. Как правило, ОСД включает в себя спутниковый модем, спутниковую антенну, устройство автоматического позиционирования спутниковой антенны, радиопрозрачный обтекатель антенны. Для коммутации БС и ОСД требуется конвертор интерфейсов (КИ) 4, однако он может и отсутствовать, если коммутация БС и ОСД возможна без его участия.

Сегменты сети, находящиеся на всех транспортных средствах, в сеть оператора сотовой связи вводятся посредством их интеграции с одним или несколькими контроллерами базовых станций (КБС) 10, располагающихся в стационарных узлах связи сотового оператора, например, в центральном узле связи. Взаимодействие БС с КБС осуществляется с помощью спутниковых каналов передачи данных, предоставляемых оператором спутниковой связи. Узел связи сотового оператора, взаимодействующий с мобильными БС 3, также комплектуется ОСД 8 и КИ 9. Маршрут данных при этом такой: БС 3 - КИ 4 - ОСД 5 - спутник 7 - ОСД 8 - КИ 9 - КБС 10.

Когда ТС находится в зоне приема стационарной БС 2, передача данных будет происходить без использования спутниковых каналов связи для этого используется модем 6, установленный на ТС. Маршрут данных следующий: БС 3 - КИ 4 - сотовый модем 6 - стационарная БС 2 - КБС 10.

Выбор наиболее подходящего в данный момент времени способа передачи данных (через ОСД 5 или модем 6) может осуществляться либо в зависимости от присутствия сигнала стационарных БС в точке нахождения ТС, либо на основании показаний также установленного на ТС GPS/Глонасс приемника, позволяющего мобильной БС определить свое местонахождение с целью использования БС 3 той частоты передачи данных, которая разрешена в данной местности. Если ОСД позволяет получать координаты

местоположения ТС, то использование GPS/Глонасс приемника необязательно.

В качестве примера можно привести перечень оборудования, характеристики которых соответствуют заявленным требованиям к полезной модели. Важно обратить внимание, что технический прогресс не стоит на месте и указанное ниже оборудование лишь отражает текущее состояние уровня техники.

Выбор БС и КБС зависит от оператора сотовой связи, способностью данного оборудования быть интегрированным в сеть оператора. Так, в качестве мобильной БС можно использовать БС Huawei BTS3002, а в качестве КБС - Huawei BSC6000.

В качестве КИ можно использовать оборудование Cisco (CISCО2811, NM-CEM-4TE1).

В качестве ОСД 5 на наземных ТС можно использовать оборудование Inmarsat BGAN (Thrane&Thrane Explorer 527), на водных - морские спутниковые системы (SAILOR 500 FleetBroadband, KVH TracPhone V7) со стабилизированной платформой.

Организация сотовой связи с использованием предлагаемой полезной модели позволит решить вопрос обеспечения качественной сотовой связью всех пассажиров двигающихся транспортных средств.

Claims (1)

1. Система сотовой связи, включающая абонентские сотовые телефоны, связанные по радиоканалу с базовой станцией оператора, взаимодействующей с контроллером базовой станции, отличающаяся тем, что как абонентские телефоны, так и базовая станция оператора размещены на одном и том же передвижном объекте, представляющем из себя общественный транспорт дальнего назначения, при этом на передвижном объекте образуется «мобильная сота» на основе малогабаритной базовой станции, конвертера интерфейсов, модемного оборудования, оборудования спутникового доступа.