Способ устранения помех в спутниковой телекоммуникационной сети путем геолокализации терминалов



Способ устранения помех в спутниковой телекоммуникационной сети путем геолокализации терминалов
Способ устранения помех в спутниковой телекоммуникационной сети путем геолокализации терминалов
Способ устранения помех в спутниковой телекоммуникационной сети путем геолокализации терминалов
Способ устранения помех в спутниковой телекоммуникационной сети путем геолокализации терминалов

 


Владельцы патента RU 2546334:

ЭТЕЛСАТ С А (FR)

Настоящее изобретение относится к способу устранения помех в телекоммуникационной сети, содержащей многолучевой спутник, область покрытия, составленную из множества ячеек, в которых расположены терминалы, по меньшей мере две из указанных ячейки, называемые первой и второй ячейками, связаны с одной и той же частотной полосой, первую наземную станцию, состоящую из первого демодулятора, способного демодулировать сигналы, передаваемые терминалами, расположенными в первой ячейке, и вторую наземную станцию, состоящую из второго демодулятора, отличного от первого демодулятора, способного демодулировать сигналы, передаваемые терминалами, расположенными во второй ячейке. Способ преимущественно использует информацию, поставляемую терминалом, в частности его положение и параметры передачи, и позволяет устанавливать соответствующее значение G/T. Эта информация затем передается на демодулятор второй наземной станции и будет использоваться для воссоздания сигнала, содержащего сообщение, и удаления его из полученного сигнала. 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Настоящее изобретение относится к способу для устранения помех в телекоммуникационной сети для установления радиочастотных соединений между мобильными терминалами и спутниками. Способ устранения более конкретно относится к сети, использующей один или более спутников с несколькими лучами, называемых многолучевыми спутниками. Этот тип спутника позволяет использовать на борту спутника несколько лучей вместо одного широкого луча для покрытия географических областей или ячейки.

Такие многолучевые спутники дают возможность устанавливать несколько радиочастотных соединений, занимающих одну и ту же полосу частот на различных лучах.

В случае широкополосных телекоммуникационных спутниковых систем спутник используют двунаправлено, другими словами, для того чтобы:

- ретранслировать данные, передаваемые хабом (соединенным с центром управления сетью или NOC), на множество наземных терминалов: это первое соединение «точка-много точек» составляет прямое соединение;

- ретранслировать данные, передаваемые наземными терминалами на хаб: это второе соединение «много точек - точка» составляет обратное соединение.

Пример этого типа многолучевой телекоммуникационной сети 1 представлен на фиг. 1.

Эта сеть 1 содержит:

- множество хабов 2, таких как шлюзы;

- NOC 5;

- множество наземных терминалов (включая морские или воздушные) 6;

- один (или несколько) многолучевых спутников 3.

Хабы 2 (также называемые далее наземными станциями) соединены с NOC 5 (как правило, через Интернет). NOC 5 представляет собой систему управления сетью, которая позволяет оператору отслеживать и контролировать все сетевые компоненты.

В обратном соединении сигналы отсылаются на многолучевой спутник 3 по восходящему соединению LM наземными терминалами 6. Сигналы, отсылаемые наземными терминалами 6, затем обрабатываются бортовой аппаратурой 3 спутника, которая усиливает их, перенаправляет их на другую частоту, которая может быть более высокой или низкой, затем ретранслирует их из одной из своих спутниковых антенн по нисходящему соединению LD в виде луча, который принимается одной из наземных станций 2.

Прямое соединение от наземных станций 2 к наземным терминалам 6 работает в точности таким же образом в обратном направлении связи.

Область покрытия, в которой расположены наземные терминалы, разбита на элементарные области покрытия или ячейки. Каждая ячейка связана по меньшей мере с одним лучом, принадлежащим многолучевому спутнику.

Сеть 1, как представлено на фиг. 1, использует так называемую технику повторного использования частот. Эта техника позволяет использовать одну и ту же полосу частот несколько раз в пределах одной и той же спутниковой системы для того, чтобы расширить общую пропускную способность системы без увеличения присвоенной ширины спектра.

Диаграммы повторного использования частот, называемые цветовыми диаграммами, известны в данной области техники и используют цвет для представления каждого из спутниковых лучей. Эти цветовые диаграммы используют для описания распределения множества частотных полос по спутниковым лучам при подготовке для радиочастотных передач, которые должны осуществляться на каждом из этих лучей. На этих диаграммах каждый цвет соответствует одной из этих частотных полос.

Эти многолучевые спутники также позволяют отсылать и принимать поляризованные передачи. Поляризация может быть линейной (в этом случае двумя направлениями поляризации являются, соответственно, горизонтальное и вертикальное) или круговой (в этом случае двумя направлениями поляризации являются, соответственно, направления против часовой стрелки или по часовой стрелке).

Как правило, в случае восходящего соединения между наземным терминалом и многолучевым спутником спутник обслуживает всю область покрытия, которая включает множество базовых ячеек. Каждая из ячеек по отдельности облучена лучом антенны из многолучевой антенны на спутнике. Частотная полоса связана с каждой ячейкой и, в пределах каждой частотной полосы, многочисленные различные частотные каналы доступны для наземных терминалов, работающих в пределах этих ячеек. Следовательно, наземный терминал первой ячейки работает в окне или канале в частотной полосе, связанной с вышеупомянутой первой ячейкой. Будет отмечено, что там, где используют систему кодирования передачи, основанную на множественном доступе с кодовым разделением каналов (CDMA), терминалы одной и той же ячейки могут использовать один и тот же канал.

Пользовательский терминал аналогично работает в пределах конкретного временного окна для используемого канала. Восходящее соединение от пользовательского терминала направлено в главном луче многолучевой антенны, покрывающей ячейку.

Ту же поляризацию и ту же частоту повторно используют для ячеек, которые в достаточной мере отдалены друг от друга для того, чтобы обеспечивать изоляцию между ячейками. Сигналы от терминалов, расположенных в первой ячейке, соответствующей конкретной частотной полосе и конкретной поляризации, декодированы наземной станцией, оснащенной специализированным демодулятором, тогда как сигналы от терминалов, расположенных в ячейках, отличных от первой ячейки, но использующих ту же частотную полосу и ту же поляризацию, рассматривают как сигналы помех (т.е., эквиваленты шумовым сигналам).

В данной области техники известны подавители помех, которые способны подавлять помехи, создаваемые терминалами, расположенными в одной и той же ячейке. Эти подавители помех представляют собой каскадные структуры. Принцип, в соответствии с которым они работают, включает восстановление помех с использованием сигнала, оцениваемого на выходе текущего каскада. Эта помеха затем удаляется из полученного сигнала, и результирующий сигнал составляет вход следующего каскада.

Однако такие подавители помех не решают проблему, связанную с помехами между различными ячейками, использующими одну и ту же частотную полосу.

Настоящее решение включает расположение ячеек, которые используют одну и ту же частотную полосу раздельно в пространственном отношении, так что они изолированы друг от друга.

Это решение, таким образом, вводит серьезные ограничения при определении схемы распределения частот области покрытия.

В данном контексте цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставить способ устранения помех в телекоммуникационной сети для установления радиочастотных соединений, при этом указанный способ позволяет эффективно устранять помехи между различными ячейками, использующими одну и ту же частотную полосу.

С этой целью изобретение предлагает способ устранения помех в телекоммуникационной сети для установления радиочастотных соединений, при этом сеть содержит:

- телекоммуникационный спутник с несколькими лучами, называемый многолучевым спутником,

- область покрытия, составленную из множества ячеек, в которых расположены терминалы, причем каждая ячейка связана по меньшей мере с одним лучом, устанавливающим связь со спутником, которой присвоена частотная полоса, по меньшей мере две из вышеупомянутых ячеек, называемые первой и второй ячейками, связаны с одной и той же частотной полосой,

- первую наземную станцию, состоящую из первого демодулятора, способного демодулировать сигналы, передаваемые терминалами, расположенными в первой ячейке, и передаваемые через многолучевой спутник,

- вторую наземную станцию, состоящую из второго демодулятора, отличного от первого демодулятора, способного демодулировать сигналы, передаваемые терминалами, расположенными во второй ячейке, и передаваемые через многолучевой спутник,

указанный способ отличается тем, что он состоит из следующих этапов:

- когда терминалу, расположенному в первой ячейке, необходимо отослать сообщение, указанный терминал определяет свое положение в области покрытия и параметры передачи сообщения;

- передача сообщения терминалом через многолучевой спутник, при этом указанное сообщение содержит полезную нагрузку сообщения, а также параметры передачи и положение терминала;

- прием первой наземной станцией модулированного сигнала, включающего сообщение, передаваемое указанным терминалом;

- демодуляция сигнала первым демодулятором для восстановления следующей информации, касающейся сообщения:

- полезной нагрузки сообщения;

- параметров передачи;

- положения терминала;

- оценка первым демодулятором мощности, с которой сообщение получено первой наземной станцией, показателя качества, связанного с положением терминала относительно первой ячейки, и момента, в который сообщение отсылается терминалом;

- передача первой наземной станцией на второй демодулятор информации, касающейся сообщения, а также оцененной мощности, показателя качества, связанного с положением терминала относительно первой ячейки, и момента, в который сообщение отсылается терминалом;

- оценка вторым демодулятором сообщения, представляющего сообщение, отосланное терминалом, после его получения вторым демодулятором, при этом указанную оценку производят по:

- информации, касающейся сообщения и оцененной мощности, переданной первой наземной станцией и

- показателя качества, связанного с положением терминала относительно второй ячейки;

- работа, выполняемая вторым демодулятором, включающая удаление из модулированного сигнала, содержащего сообщение, передаваемое терминалом, после получения второй наземной станцией оцененного репрезентативного сообщения, так что помехи, генерируемые сообщением, отосланным терминалом, устраняются из этого модулированного сигнала.

Под терминалом понимают терминал, который может быть стационарным, передвижным или мобильным. Этот терминал может быть наземным терминалом, но, равным образом, он может быть терминалом на борту самолета или корабля.

Под хабом понимают любую главную станцию, такую как шлюз, соединенную с операционным центром, как правило, через линию Интернет - связи.

В соответствии с изобретением преимущественно используется информация, поставляемая терминалом, в частности его положение и параметры передачи, такие как мощность, с которой передается сообщение, и тип антенны (т.е., имя антенны, позволяющее идентифицировать подробные характеристики антенны, например, в базе данных, к которой имеют доступ наземные станции), и получаемая первой наземной станцией. Эта информация затем передается на демодулятор второй наземной станции и будет использоваться для восстановления сигнала, содержащего сообщение, и удаления его из принятого сигнала. Способ в соответствии с изобретением, таким образом, позволяет демодулятору восстанавливать сигнал, не предназначенный для него (восстановление, которое было бы невозможно без передачи информации, относящейся к терминалу), и подавлять помехи, генерируемые этим сигналом на втором демодуляторе. Благодаря способу в соответствии с изобретением, таким образом, представляется возможным разработать схему распределения частот со смежными ячейками, использующими одну и ту же частотную полосу, тем самым, избегая необходимости в пространственной изоляции, присущей известным системам повторного использования частот.

Будет отмечено, что первая наземная станция может аналогично передавать на второй демодулятор другие свойства сообщения, оцененные первой наземной станцией (чередование фаз и/или частотный сдвиг и т.д.), для устранения помех из сообщения на другие принимаемые сигналы.

Способ в соответствии с изобретением может, в равной степени, представлять одну или более из нижеуказанных характеристик, рассматриваемых отдельно или в соответствии со всеми технически возможными сочетаниями:

- указанные первая и вторая ячейки являются смежными;

- параметры передачи сообщения включают:

• мощность, с которой сообщение передается терминалом;

• идентификатор типа передающей антенны на терминале;

• коэффициент усиления передающей антенны терминала;

- когда терминалу, расположенному в первой ячейке, необходимо отослать сообщение, указанный терминал определяет, кроме своего положения в области покрытия, скорость своего перемещения, параметры передачи сообщения содержат указанную скорость;

- когда терминалу, расположенному в первой ячейке, необходимо отослать сообщение, указанный терминал определяет, кроме своего положения в области покрытия, направление своей передачи, при этом параметры передачи сообщения содержат указанное направление;

- этап, на котором указанный терминал определяет свое положение в области покрытия, осуществляют с помощью одного из следующих способов:

- способ спутникового позиционирования, такой как GPS, EGNOS или Galileo;

- способ позиционирования, использующий точки беспроводного доступа, такие как точки WiFi или WiMax;

- способ позиционирования, основанный на одной или более базовых станциях сотовой связи GSM или UMTS;

- способ, основанный на средствах абсолютного позиционирования, таких как измерение геомагнитного поля или мощности известных радиостанций;

- способ, основанный на относительных средствах позиционирования, таких как система инерционного позиционирования;

- географическое положение в области покрытия определяется терминалом с уровнем точности ниже величины, за пределами которой показатель качества изменяется на более чем 1 дБ/К.

Другие характеристики и преимущества изобретения будут понятны из его описания, данного ниже, которое предназначено в качестве руководства и никоим образом не является ограничивающим со ссылкой на сопутствующие графические материалы, где:

- фиг. 1 представляет собой изображение упрощенного схематического представления многолучевой сконфигурированной сети;

- фиг. 2 представляет собой изображение упрощенного схематического представления иллюстративной сети для осуществления способа в соответствии с изобретением;

- фиг. 3 представляет собой изображение различных этапов способа в соответствии с изобретением;

- фиг. 4 представляет собой изображение примера двух смежных ячеек в области покрытия.

Элементы, общие для каждого из графических материалов, обозначены одними и теми же числовыми обозначениями.

Фиг. 1 уже была описана выше со ссылкой на обзор текущего состояния данной области техники.

Фиг. 3 представляет собой изображение различных этапов в способе 200 для устранения помех в телекоммуникационной сети в соответствии с изобретением. Этот способ 200 может, например, быть реализован посредством телекоммуникационной сети, такой как сеть 100, представленная на фиг. 2.

Эта сеть 100 состоит из:

- множества хабов 102А, 102В, таких как шлюзы; NOC 105;

- множества терминалов (например, наземных терминалов) Т, которые могут быть мобильными терминалами, но также стационарными терминалами (для примера здесь представлен единственный наземный терминал Т);

- многолучевой спутник 103.

Спутник 103 покрывает область покрытия, в которой наземные терминалы разделены на элементарные области покрытия или ячейки. Конфигурация сети 100, как представлено на фиг.2, использует технику, называемую повторным использованием частот: эта техника позволяет использовать одну и ту же частотную полосу несколько раз в пределах одной и той же спутниковой системы для того, чтобы расширить общую пропускную способность системы без увеличения приписанной ширины спектра.

Для каждой ячейки можно использовать по меньшей мере одну частотную полосу, соответствующую участку доступной ширины спектра. Каждая частотная полоса связана с лучом от многолучевого спутника. Каждая частотная полоса может быть разбита на множество частотных каналов. Наземный терминал Т, следовательно, может использовать частотный канал для передачи; этот же терминал Τ аналогично будет работать в пределах отдельного временного окна.

Два хаба 102А и 102В представлены здесь для примера. Наземная станция 102А содержит демодулятор 116А, приспособленный демодулировать сигналы, исходящие из ячейки А, тогда как наземная станция 102В содержит демодулятор 116В, приспособленный демодулировать сигналы, исходящие из ячейки В. Здесь мы будем полагать, что две ячейки А и В связаны с одной и той же частотной полосой, и что наземный терминал Τ расположен в ячейке А. Пример ячеек А и В (здесь смежных) показан на фиг.4 в случае покрывающей часть Европы области покрытия. Терминал Т, например, расположен в Бресте в ячейке А; в этом случае этот терминал будет «узнаваться» демодулятором 116А на определенной мощности и демодулятором 116В на значительно более слабой мощности. Способ в соответствии с изобретением позволяет использовать одну и ту же частотную полосу для ячеек А и В, когда они являются смежными (а значит без пространственной изоляции).

Кроме того, будет отмечено, что наземные станции 102А и 102В могут располагаться в различных местах; они также могут располагаться в одном и том же месте (в этом случае одна наземная станция будет состоять из двух различных демодуляторов, способных демодулировать сигналы из двух ячеек А и В).

Наземный терминал Τ оснащен:

- антенной ПО,

- системой глобального позиционирования (GPS), позволяющей ему идентифицировать свое положение в любое время посредством LGPS соединений со спутниками 109,

- моделью 111, позволяющей ему передавать и принимать данные во время обменов с многолучевым спутником 103;

- устройством хранения 112 (база данных);

- устройством управления 114;

- интерфейсными устройствами 115 ввода/вывода (клавиатура, динамик и т.д.).

Устройство 114 управления обычно содержит микропроцессор, управляемый программами, расположенными в программной памяти. Программная память, в частности, предназначена для управления различными операциями, которые должны выполняться для того, чтобы реализовывать различные функции терминала Т. Она содержит несколько программных средств (т.е. приложений), некоторые из которых предназначены для осуществления изобретения. В других иллюстративных вариантах осуществления эти программные средства могут замещаться специальными электронными схемами.

Хабы 102А и 102В (аналогично без различия называемые шлюзами) соединены с NOC 105, как правило, через Интернет-магистраль.

В обратном соединении сигналы отсылаются на многолучевой спутник 103 по восходящему соединению LMR наземным терминалом Т. Сигналы, посылаемые наземными терминалами Т, затем обрабатываются спутником 103, который с помощью своей бортовой аппаратуры усиливает их, перенаправляет их на надлежащую частоту, затем ретранслирует их из спутниковой антенны или антенн по нисходящему соединению LDR в виде луча или множества лучей на наземные станции 102А и 102В. Как указано ранее, демодулятор 116А должен получать сигналы от терминала Τ с большей мощностью, чем демодулятор 116В.

Прямое соединение, состоящее из восходящего соединения LMA и нисходящего соединения LDA наземных станций 102А, 102В с наземными терминалами Т, работает идентичным образом в обратном направлении связи.

NOC 105 содержит устройство 108 картографирования области покрытия путем отображения характерных параметров передачи положения наземных терминалов в области покрытия. Это отображающее устройство 108 должно быть соотнесено далее с термином «устройство оптимизации». Параметры передачи обычно содержат частотную полосу, частотный канал, временное окно и тип модуляции или код, который должен использоваться терминалами, в зависимости от их положения в области покрытия. Картографирование является глобальным; иными словами, оно характеризуется параметрами передачи для всей области покрытия: эти параметры передачи определяются средством 108 оптимизации, чтобы уменьшать перекрестные помехи между ячейками и максимизировать производительность системы.

На основании этого, когда терминал Τ требует установления соединения, вначале выполняется установление его положения посредством его GPS 113. Устройство 114 управления терминала Τ содержит программное приложение, предоставляющее возможность определять по его положению и хранимым картам параметры передачи (частотную полосу, частотный канал в пределах этой полосы, временное окно, модуляцию, поляризацию, уровень, код, FEC и т.д.), которые должны использоваться для установления этого соединения путем выбора из возможных параметров, определенных картографированием. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения для терминала важно обладать возможностью определять свое положение в пределах области покрытия с точностью ниже размера, за пределами которого показатель качества изменяется на более чем 1 дБ/К (обычно точность в пределах 50 км для ячейки диаметром 500 км).

Устройство 108 оптимизации обычно использует комбинаторные алгоритмы для определения наилучшей возможной карты отображения для того, чтобы уменьшить перекрестные помехи между ячейками. Другими словами, устройство 108 оптимизации должно определять карту отображения, позволяя передавать максимальное количество данных от наземных терминалов Τ на наземные станции через спутник 103, одновременно сводя к минимуму влияние перекрестных помех, генерируемых различными ячейками. Карта отображения передается всем наземным терминалам Τ в сети 100, затем сохраняется каждым из наземных терминалов Τ в их устройствах 112 хранения. Эта техника, использующая устройства 108 оптимизации и передачи карты отображения всем терминалам более конкретно описана в патентной заявке FR 09/50854, поданной EUTELSAT 11 февраля 2009.

Будет отмечено, что использование устройства 108 оптимизации, описанного выше, дано просто в качестве примера; аналогично может рассматриваться, что терминал Τ будет управлять своими параметрами передачи другим способом (например, ручной настройкой пользователем, предварительной настройкой наподобие определенных параметров SIM-карт мобильных телефонов, согласованием с наземной станцией путем обмена несколькими сообщениями).

Способ 200 для устранения помех в соответствии с изобретением работает следующим образом.

В соответствии с первым этапом 201, когда терминал Τ намеревается отослать сообщение, вначале происходит определение его положения с помощью системы 113 позиционирования и определение его параметров передачи. Вдобавок к параметрам передачи, упомянутым выше (частотная полоса, частотный канал в пределах этой полосы, временное окно, модуляция, поляризация, уровень, код, FEC и т.д.), терминал Τ также включает в этот список параметров передачи мощность, с которой сообщение передается терминалом, а также усиление передающей антенны терминала. Вместо усиления антенны список параметров передачи может содержать информацию, касающуюся типа антенны, используемой терминалом.

Будет отмечено, что этот список параметров передачи может также включать, кроме положения терминала в области покрытия, его скорость и направление перемещения.

Также будет отмечено, что, если GPS положение терминала Τ недоступно, последний также может использовать установленное или оцененное другими средствами положение, или ранее установленное положение.

В соответствии с этапом 202 терминал Τ затем будет включать одновременно в передаваемое сообщение (в полезную нагрузку или заголовок сообщения) параметры передачи, упомянутые выше, и свое положение в области покрытия.

В соответствии с этапом 203 сообщение затем передается в виде сигнала, отсылаемого на спутник 103 по восходящему соединению LMR. Посланный сигнал затем обрабатывается спутником 103, который усиливает его, перенаправляет его на надлежащую частоту, затем ретранслирует его из спутниковой антенны по нисходящему соединению LDR в виде луча по направлению к наземным станциям 102А и 102В.

В соответствии с этапом 204 когда сообщение было передано из ячейки А, сигнал будет получен с достаточной мощностью для демодуляции демодулятором 116А наземной станции 102А.

Демодулятор 116А демодулирует полученный сигнал известным образом и восстанавливает пакет, соответствующий сообщению, переданному терминалом Т; следовательно, он восстанавливает следующую информацию:

- положение терминала Т;

- параметры передачи;

- полезную нагрузку сообщения.

Демодулятор 116А также установит из положения терминала Τ показатель качества, связанный с положением наземного терминала относительно ячейки А, путем получения доступа к схеме покрытия, содержащей значения показателя качества в зависимости от географического положения; показатель качества, обозначенный (G/T), соответствует отношению усиления приемной антенны спутника в направлении положения терминала к эквивалентной шумовой температуре принимающей системы. Выраженный в дБ/К он оказывает влияние на способность наземной станции 102А принимать сигнал от терминала в соответствии с его положением; показатель качества G/T, связанный с наземной станцией 102А (соответствующей ячейке А) будет обозначаться далее как S (Т, А) для положения терминала Т; в более общем случае показатель качества G/T, связанный с наземной станцией 102Х (соответствующей ячейке X), будет обозначен далее как S (Y, X) (выраженный в дБ/К) для положения терминала Y.

Этот показатель качества включает показатель качества принимающей спутниковой антенны (который зависит от географического положения терминала), бортового усилителя спутника, принимающей антенны наземной станции, ее усилителей и кабелей вплоть до входа демодулятора.

Демодулятор 116А будет также определять момент времени, когда сообщение было послано наземным терминалом Т, например, по времени, когда сообщение было получено самим демодулятором. Он также может получать эту информацию относительно времени отправления непосредственно от терминала Т, т.е. содержащуюся внутри сообщения.

Демодулятор 116А может также использовать скорость и направление перемещения терминала Τ для оценивания эффекта Доплера для того, чтобы определять точную частоту, на которой было получено сообщение.

Демодулятор 116А может также устанавливать по типу антенны, используемой терминалом Т, усиление этой антенны в направлении спутника (которое может меняться в зависимости от угла места спутника 103 в положении терминала Т); это может быть установлено, например, с помощью базы данных, содержащей информацию об усилении, в зависимости от обозначения используемой антенны.

Этап 204 также включает оценку мощности Р (Т, А), с которой сообщение, переданное терминалом Т, было получено наземной станцией 102А. В более общем случае мощность, с которой сообщение, переданное терминалом Y, было получено указанной наземной станцией 102Х (соответствующей ячейке X), будет обозначаться последовательностью Ρ (Y, Χ) (выраженной в дБВт).

Известным образом в соответствии с этапом 205 наземная станция 102А может использовать способ подавления помех для сигналов, приходящих из ячейки А (подавление помех внутри ячейки). Чтобы сделать это, наземная станция 102А воссоздает «чистый» сигнал (например, сигнал, не подвергнутый воздействию шума) из данных, восстановленных из сообщения, затем удаляет этот «чистый» сигнал из полученного сигнала. Новый полученный сигнал, в свою очередь, обрабатывается демодулятором 116А. Эта операция может повторяться для других пакетов. Этот принцип действия включает восстановление помех с использованием оцененного сигнала на выходе текущего этапа. Эта помеха затем удаляется из полученного сигнала, и результирующий сигнал составляет вход следующего этапа. Операция может осуществляться совместной группировкой нескольких пакетов (например, десять пакетов демодулируются перед восстановлением сигнала, подвергающегося вычитанию).

Параллельно в соответствии с этапом 206 наземная станция 102А передает на демодулятор 116В наземной станции 102В следующую информацию:

- положение наземного терминала Т;

- параметры передачи наземного терминала Т;

- полезную нагрузку сообщения;

- показатель качества S (T, A), связанный с положением наземного терминала относительно ячейки А;

- момент времени, в который сообщение было послано наземным терминалом Т;

- оценку мощности Р (Т, А), с которой сообщение, переданное терминалом Т, было получено наземной станцией 102А.

Передача вышеуказанной полезной нагрузки на демодулятор 116 может осуществляться, например, посредством передачи через Интернет.

В соответствии с этапом 207 наземная станция 102В будет оценивать мощность Р (Т, В), с которой сообщение, переданное наземным терминалом Т, было получено наземной станцией 102В. Чтобы сделать это, наземная станция 102В будет использовать, в частности, информацию, касающуюся положения терминала Т, показателя качества S (T, A), связанного с положением наземного терминала относительно ячейки А, и оценку мощности Р (Т, А), с которой сообщение, переданное терминалом Т, было получено наземной станцией 102А. Здесь следует отметить, что наземная станция 102В выгодно использует информацию, передаваемую через наземную станцию 102А и получаемую благодаря только демодулятору 116А; в отсутствие этой передачи сигнал, переданный терминалом Т, был бы непригодным и рассматривался наземной станцией 102В как шум (другими словами, мощность Р (Т, В) слишком слаба, чтобы демодулировать сообщение демодулятором 116В наземной станции 102В).

В соответствии с первым вариантом осуществления этого этапа 207 по положению терминала Τ наземная станция 102В может определить показатель качества S (T, B), связанный с положением наземного терминала относительно ячейки В (путем доступа к базе данных схемы покрытия, содержащей значения показателя качества в зависимости от географического положения). На основании предположения, что наземные станции 102А и 102В обладают одинаковым энергетическим балансом линии связи, это дает:

Ρ (Τ, В)=Ρ (Τ, A) - S (Τ, A) + S (Τ, В).

В соответствии со вторым вариантом осуществления этапа 207 предполагается, что опорный терминал R, полностью расположенный в области покрытия и отличный от терминала Т, передает опорные сообщения, так что с высоким уровнем точности известно следующее:

- показатель качества S (R, A), связанный с положением наземного терминала R относительно ячейки А;

- мощность P (R, A), с которой опорное сообщение, передаваемое терминалом R, принимается наземной станцией 102А;

- показатель качества S (R, B), связанный с положением наземного терминала R относительно ячейки В;

- мощность P (R, B), с которой опорное сообщение, передаваемое терминалом R, принимается наземной станцией 102В.

Отношение приведенных мощностей терминала Τ и опорного терминала R является одинаковым независимо от ячейки А или В; приведенная мощность выражается как отношение между принимаемой мощностью и показателем качества; когда принимаемая мощность и показатель качества выражаются в дБ, это отношение выражается разницей P (Y, X) - S (Y, X); на основании этого получается отношение:

Ρ (Τ, A) - S (Τ, A) - ((Ρ (R, A) - S (R, A))=Ρ (Τ, B) - S (Τ, В) - ((P (R, B) - S (R, B)).

Мощность P (T, B) устанавливается из этого, оцениваемая соотношением:

Ρ (Τ, В) - P (T, A) - S (T, A) - P (R, A) + S (R, A) + P (R, B) - S (R, B) - S (R, B) + S (Τ, B).

Чем ближе опорный терминал R к терминалу Τ, тем лучше будет вышеуказанная оценка.

Этап 207, выполняемый в соответствии с этим вторым вариантом осуществления, позволяет делать оценку, которая остается независимой от энергетического баланса соединения наземных станций 102А и 102В, в отличие от случая первого варианта осуществления.

В соответствии с этапом 208 наземная станция 102 В затем будет преимущественно использовать оцененную мощность Р (Т, В), полезную нагрузку сообщения, а также момент, в который сообщение передается терминалом Τ для того, чтобы восстановить репрезентативный сигнал сигнала, содержащего сообщение, переданное терминалом Т, после получения наземной станцией 102В.

В соответствии с этапом 209, этот восстановленный сигнал затем вычитается из сигнала, полученного наземной станцией 102В.

Изобретение, разумеется, не ограничено только что описанными вариантами осуществления.

Следовательно, даже если изобретение было более конкретно описано для сети, использующей GPS, оно в равной степени применимо для других устройств позиционирования, таких как устройства позиционирования, использующие точки доступа WiFi, или на основе базовых станций GSM.

Изобретение может применяться к различным видам телекоммуникационных сетей, использующих многолучевой спутник, такой как спутник, работающий на полосе частот S или Ka.

Наконец, хотя способ подавления был более конкретно описан в рамках подхода с одним многолучевым спутником, он аналогично применим для сети, использующей несколько многолучевых спутников.

1. Способ (200) устранения помех в телекоммуникационной сети (100) для установления радиочастотных соединений, при этом сеть содержит:
- телекоммуникационный спутник (103) с несколькими лучами, называемый многолучевым спутником,
- область покрытия, составленную из множества ячеек, в которых расположены терминалы (Т), при этом каждая ячейка связана по меньшей мере с одним лучом, устанавливающим связь со спутником, которой присвоена частотная полоса, по меньшей мере две из вышеупомянутых ячеек (А, В), называемые первой и второй ячейками, связаны с одной и той же частотной полосой,
первую наземную станцию (102А), состоящую из первого демодулятора (116А), способного демодулировать сигналы, передаваемые терминалами (Т), расположенными в первой ячейке (А), и передаваемые через многолучевой спутник (103),
- вторую наземную станцию (102В), состоящую из второго демодулятора (116В), отличного от первого демодулятора (116А), способного демодулировать сигналы, передаваемые терминалами, расположенными во второй ячейке (В), и передаваемые через многолучевой спутник (103),
указанный способ отличается тем, что он состоит из следующих этапов:
- когда терминалу (Т), расположенному в первой ячейке (А), необходимо отослать сообщение, указанный терминал (Т) определяет (201) свое положение в области покрытия и параметры передачи сообщения;
- передача (202, 203) сообщения терминалом (Т) через многолучевой спутник (103), указанное сообщение содержит полезную нагрузку сообщения, а также параметры передачи и положение терминала;
- прием (204) первой наземной станцией (102А) модулированного сигнала, содержащего сообщение, переданное указанным терминалом (Т);
- демодуляция (205) сигнала первым демодулятором (116А) для того, чтобы восстановить следующую информацию, касающуюся сообщения:
- полезную нагрузку сообщения;
- параметры передачи;
- положение терминала;
- оценка (207) первым демодулятором (116А) мощности, с которой сообщение получено первой наземной станцией, показателя качества, связанного с положением терминала относительно первой ячейки, и момента, в который сообщение отослано терминалом;
- передача (206) первой наземной станцией (102А) на второй демодулятор (116В) информации, касающейся сообщения, а также оцененной мощности, показателя качества, связанного с положением терминала относительно первой ячейки, и момента, в который сообщение отослано терминалом;
- оценка (207) вторым демодулятором (116В) сообщения, представляющего сообщение, отосланное терминалом, после его получения вторым демодулятором (116В), при этом указанную оценку производят по:
- информации, касающейся сообщения и оцененной мощности, переданной первой наземной станцией (102А) и
- показателя качества, связанного с положением терминала относительно второй ячейки (В);
- работа (208), выполняемая вторым демодулятором (116В), включающая удаление из модулированного сигнала, содержащего сообщение, передаваемое терминалом (Т), после получения второй наземной станцией оцененного репрезентативного сообщения, так что помехи, генерируемые сообщением, отосланным терминалом (Т), устраняют из этого модулированного сигнала.

2. Способ (200) по предыдущему пункту, отличающийся тем, что указанная первая и вторая ячейки (А, В) являются смежными.

3. Способ (200) по предыдущему пункту, отличающийся тем, что параметры передачи сообщения содержат мощность, с которой сообщение передано терминалом.

4. Способ (200) по предыдущему пункту, отличающийся тем, что параметры передачи сообщения содержат идентификатор типа передающей антенны на терминале.

5. Способ (200) по предыдущему пункту, отличающийся тем, что параметры передачи сообщения содержат усиление передающей антенны на терминале.

6. Способ (200) по предыдущему пункту, отличающийся тем, что, когда терминалу (Т), расположенному в первой ячейке (А), необходимо отослать сообщение, указанный терминал (Т) определяет (201) кроме своего положения в области покрытия скорость своего перемещения, при этом параметры передачи сообщения содержат указанную скорость.

7. Способ (200) по предыдущему пункту, отличающийся тем, что, когда терминалу (Т), расположенному в первой ячейке (А), необходимо отослать сообщение, указанный терминал (Т) определяет (201) кроме своего положения в области покрытия направление своего перемещения, при этом параметры передачи сообщения содержат указанное направление.

8. Способ (200) по предыдущему пункту, отличающийся тем, что этап, на котором указанный терминал (Т) определяет (201) свое положение в области покрытия, осуществляют с помощью одного из следующих способов:
- способ спутникового позиционирования, такой как GPS, EGNOS или Galileo;
- способ позиционирования, использующий точки беспроводного доступа, такие как точки WiFi или WiMax;
- способ позиционирования, основанный на одной или более базовых станциях сотовой связи GSM или UMTS;
- способ, основанный на средствах абсолютного позиционирования, таких как измерение геомагнитного поля или мощности известных радиостанций;
- способ, основанный на средствах относительного позиционирования, таких как система инерционного позиционирования.

9. Способ (200) по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что географическое положение в области покрытия определяют терминалом с уровнем точности ниже величины, за пределами которой показатель качества изменяют на более чем 1 дБ/К.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системе связи для летательного аппарата. Технический результат состоит в обеспечении летательного аппарата средствами связи.

Изобретение относится к системе связи, использующей телекоммуникационные сети для установки радиочастотных соединений между одной главной наземной станцией, соединенной с центром управления сетью (ЦУС), и наземными терминалами посредством спутника многоточечной связи, и предназначено для снижения перекрестных помех.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах спутниковой связи. Технический результат состоит в повышении быстродействия передачи информации за счет компенсации изменения групповой задержки.

Изобретение относится к области спутниковых телекоммуникаций. Техническим результатом является уменьшение плотности теплового потока на поверхности раздела канала, работающего в режиме вне полосы.

Изобретение относится к области радиосвязи, в частности к устройству для калибровки многолучевой спутниковой системы, и предназначено для обеспечения калибровки на любой частоте в пределах диапазона рабочих частот спутниковой системы.

Изобретение относится к системе спутниковой связи. Технический результат состоит в расширении связи между транспортным средством и спутником в зоне невидимости спутника.

Изобретение относится к системам связи, которые используются в салоне летательных аппаратов (ЛА), и позволяет оптимизировать по пространству и массе решение для передачи ВЧ-сигнала для системы связи в ЛА.

Изобретение относится к области радиосвязи с применением спутников-ретрансляторов на высокоэллиптических орбитах. Технический результат состоит в повышении эффективности использования бортовой приемопередающей аппаратуры спутника-ретранслятора, участвующей в формировании многолучевого покрытия зоны обслуживания.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах направленной передачи цифровых данных между воздушным судном и наземными станциями. Технический результат состоит в повышении качества передачи данных между воздушным судном и наземной станцией.

Изобретение относится к области систем связи для вызова служб неотложного реагирования с борта самолета. Техническим результатом является обеспечение оперативной связи со службами неотложного реагирования устройства связи, расположенного на борту самолета.

Изобретение относится к области космической техники и может быть использовано для постоянной устойчивой теле- и радиосвязи с участками Земли, находящимися вне зоны видимости одного спутника, с помощью системы связи, состоящей из двух унифицированных геостационарных спутников. Технический результат состоит в создании космической системы связи с географическими участками-антиподами, находящимися в разных условных полушариях относительно друг друга. Для этого ведомые спутники оборудуются аппаратурой радионавигации и системой навигации и управления движением, межспутниковую связь дополняют служебными двусторонними каналами связи, ведомые спутники располагают в зонах видимости адресных наземных пунктов связи, недоступных для ведущего спутника, управление ведомыми спутниками и контроль над их техническим состоянием производят посредством ведущего спутника, находящегося постоянно в зонах видимости хотя бы одного наземного командно-измерительного пункта и наземного пункта связи - антиподов адресным наземным пунктам связи. 1 ил.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах спутниковой связи. Технический результат состоит в повышении помехоустойчивости системы. Для этого установка (1) для распространения/приема спутниковых сигналов включает отражатель (3), пригодный для приема и распространения радиосигналов, модуль (2) распространения/приема, включающий LNB (4), пригодный для преобразования радиосигналов в электрические сигналы в первой полосе частот, фокусируемые отражателем (3), усиления электрических сигналов в первой полосе частот и понижения первой полосы частот до первой промежуточной полосы частот. Модуль (2) распространения/приема также включает излучатель (ТХ), пригодный для усиления электрических сигналов во второй промежуточной полосе частот, не имеющей общих частот с первой промежуточной полосой, повышения второй промежуточной полосы до второй полосы частот (S), преобразования в радиосигналы электрических сигналов во второй полосе частот и для передачи этих радиосигналов к отражателю (3). Установка (1) также включает корпус (21), который включает модулятор (25), пригодный для модуляции электрических сигналов во второй промежуточной полосе частот, выход (32), пригодный для передачи к декодеру (31) электрических сигналов в первой промежуточной полосе частот, и коаксиальный кабель (20), соединяющий модуль (2) и корпус (21). 17 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области автоматизированных систем управления подвижными объектами, в частности космическими аппаратами (КА), и, более конкретно, к способам защиты командно-измерительной системы космического аппарата от несанкционированного вмешательства, возможного со стороны нелегитимных пользователей - злоумышленников. Технический результат заключается в возможности блокирования команд, полученных от нелегитимного пользователя, в том числе и в защите от несанкционированного вмешательства в работу командно-измерительной системы космического аппарата. Для этого координаты источника сигналов оцениваются и сравниваются с хранимыми в бортовой памяти координатами наземного комплекса управления. При близком совпадении координат принимается решение о легитимности источника сигналов. А при несовпадении координат блокируют команды, полученные от нелегитимного источника сигналов. Таким образом, решается задача защиты командной линии космического аппарата и, в частности, исключения несанкционированного доступа нелегитимных пользователей к командно-измерительной системе КА. 1 ил.

Изобретение относится к системе связи, предназначенной, в частности, для сбора показаний коммунальных счетчиков по всему географическому региону. Предложен терминал для связи со спутником связи, содержащий: первый приемопередатчик для связи, с устройством в сети ближней связи; второй приемопередатчик для связи с геостационарным спутником связи в сети, в которой развернуто множество прямых каналов для передачи данных со спутника связи в упомянутый терминал и множество обратных каналов для передачи данных из терминала в упомянутый спутник связи, причем второй приемопередатчик сконфигурирован для передачи данных из упомянутого устройства в одном из упомянутого множества обратных каналов. 6 н. и 24 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах спутниковой связи. Технический результат состоит в повышении качества принимаемой информации. Для этого бортовая радиочастотная схема установлена на спутнике, при этом данные передаются по нескольким каналам при помощи радиочастотных сигналов, причем один канал соответствует одной полосе частот, и с каналом может быть связана цепь (400, 401) усиления для генерирования радиочастотного сигнала, предназначенного для передачи по этому каналу, причем упомянутая цепь содержит, по меньшей мере, один усилитель с переменным коэффициентом усиления, а радиочастотные сигналы уплотняют при помощи устройства уплотнения, содержащего фильтры. Цепи усиления содержат силовую нагрузку, выполненную с возможностью рассеяния мощности сигналов, отражаемой фильтрами, при этом нагрузка содержит средства генерирования сигнала A(t) тревоги, представляющего уровень мощности отражаемых сигналов, сигнал тревоги используется для контроля коэффициента усиления усилителя с переменным коэффициентом усиления. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к системам спутниковой связи, имеющим космический и наземный сегменты, и, в частности, к многоуровневой спутниковой системе связи с использованием низкоорбитальных группировок космических аппаратов наблюдения. Технический результат состоит в повышении оперативности связи при отсутствии межспутниковых каналов связи и наземных каналов связи. Для этого космический сегмент состоит из орбитальной группировки из трех спутников-ретрансляторов, равномерно разнесенных относительно друг друга по геостационарной, орбите и орбитальной группировки космических аппаратов наблюдения и связи, состоящей из низковысотной группировки космических аппаратов наблюдения и средневысотной группировки космических аппаратов связи, наземный сегмент состоит из наземных комплексов приема-передачи целевой информации и управления низковысотной группировкой космических аппаратов наблюдения и средневысотной группировкой космических аппаратов связи, а также из наземных комплексов приема-передачи целевой информации и управления орбитальной группировкой спутников-ретрансляторов на геостационарных орбитах. 1 ил.

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в авиации для контроля прохождения маршрута полета самолетом без использования наземных средств контроля. Технический результат состоит в повышении качества контроля и управления воздушным движением. Для этого непрерывно определяют собственные координаты полета воздушного судна, передают их на спутники связи с дальнейшей передачей этими спутниками на единый диспетчерским пункт. Система контроля воздушного движения содержит созвездия датчиков навигационных спутниковых радиосигналов GPS/ГЛОНАС/Галилео и их приемник, введены: созвездие спутников связи, микропроцессор (МП), передатчик, блок ввода и блок вывода, а также 1-N наземных базовых станций, причем: выход приемника навигационных радиосигналов первой шиной USB соединен с первым входом микропроцессора, а блок ввода соединен с вторым его входом; первый выход МП через передатчик и вторую антенну соединен вторым радиоканалом с созвездием спутников связи, выход которых третьим радиоканалом соединен с 1-N наземными базовыми станциями, а второй вход МП через блок вывода второй шиной USB соединен с пультом информации экипажа. 1 ил.
Наверх