Процесс разнесения спектра спутниковой линии связи для информационных и интернет приложений с использованием одиночной антенны и маршрутизатора



Процесс разнесения спектра спутниковой линии связи для информационных и интернет приложений с использованием одиночной антенны и маршрутизатора
Процесс разнесения спектра спутниковой линии связи для информационных и интернет приложений с использованием одиночной антенны и маршрутизатора
Процесс разнесения спектра спутниковой линии связи для информационных и интернет приложений с использованием одиночной антенны и маршрутизатора
Процесс разнесения спектра спутниковой линии связи для информационных и интернет приложений с использованием одиночной антенны и маршрутизатора
Процесс разнесения спектра спутниковой линии связи для информационных и интернет приложений с использованием одиночной антенны и маршрутизатора

 


Владельцы патента RU 2602666:

АБС ГЛОБАЛ,ЛТД. (BM)

Изобретение относится к спутниковой сети связи. Технический результат - обеспечение наивысшей пропускной способности в пределах приемлемых критериев надежности и переключение среди множества спектральных линий связи для обеспечения указанной определенной спектральной линии связи между источником и пунктом назначения. Для этого способ осуществления связи до пункта назначения по множеству спутниковых линий связи с использованием различных спектров, соответственно, содержащих: использование С-диапазона, Ku-диапазона и Ka-диапазона частот для передачи данных в одиночной антенне и одиночном маршрутизаторе и измерение параметров работы линии связи во время этой передачи данных, причем передача данных до указанного пункта назначения разрешена по одному выбранному диапазону частот из указанных диапазонов в соответствии со сравнением измеренных параметров работы линий связи с заранее определенными критериями. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[001] Следующие заявки на патент и патенты США относятся к сущности настоящего изобретения:

1. Заявка на патент США № US 2003/0172182 A1 от 11 сентября 2003 г., "Объединение многоканального распределения контента";

2. Заявка на патент США №09/784,948 от 15 февраля 2011 г., "Пейджинг во время загрузки медиаконтента";

3. Заявка на патент США №09/784.843 от 15 февраля 2011 г., "Распределение программного контента";

4. Заявка на патент США №09/784.843 от 15 февраля 2011 г., "Распределенное хранилище аудио/видео контента (Применение распределенного хранилища)";

5. Заявка на патент США №09/784.843 от 15 февраля 2001 г., "Управление широковещательными сообщениями (Применение управления широковещательными сообщениями)".

6. Заявка на патент США №2006/0181472 A1 от 17 августа 2006 г., "Многолучевой фидерный сборочный узел";

7. Патентная публикация США №7202833 B2 от 10 апреля 2007, "Трехголовая фидерная линия диапазонов Kakuka для одной несимметричной параболической антенны";

8. Патентная публикация США № US 2010/0022238 A1 от 18 января 2010 г., "Механизм передачи сигнала с коэффициентом усиления при разнесенном приеме в спутниковой сети связи";

9. Патентная публикация США № US 6442385 B1 от 27 августа 2002 г., "Способ и устройство для выборочного действия спутников на орбите "Тундра" для снижения требований к принятой буферизации для разнесенных по времени сигналов",

10. Патентная публикация США №7711335 B2 от 4 мая 2010 г., "Цифровой спутниковый приемник и способ коммутации между множественными приемными антеннами с использованием схем разнесения".

Каждый из вышеперечисленных десяти (10) заявок на патент и патентов включен в настоящий документ посредством ссылки.

[002] Настоящее изобретение относится к геостационарной спутниковой сети связи с использованием сети с концентратором и терминалом с очень малой апертурой (VSAT, very small aperture terminal). В частности, оно относится к геостационарной спутниковой системе связи ("спутнику"), несущей трафик обмена данными и трафик данных по сети интернет в обычных диапазонах частот фиксированных спутниковых служб связи (ФСС) (такие как C, Ku и Ka диапазоны) с одной удаленной параболической антенной (тарелкой) и одним маршрутизатором.

[003] Обычно спутниковая сеть связи использует сетевой концентратор и удаленный VSAT терминал (или "удаленный терминал"), содержащий параболическую антенну, фидер, усилитель с низким уровнем шума (LNA, low noise amplifier) или понижающий преобразователь с низким уровнем шума (LNB, low noise block down converter), модулятор/демодулятор (модем) и маршрутизатор. Каждая система использует одну тарелку, один фидер, LNB преобразователь, модулятор и маршрутизатор, индивидуальные для каждого диапазона частот ФСС, а именно: C-диапазона, Ku-диапазона или Ka-диапазона, в котором для емкости каждого диапазона его пропускная способность ограничена. Более высокий спектр обеспечивает более высокую пропускную способность вследствие более высокой доступности указанного спектра. Однако в линии спутниковой связи использование более высокого спектра страдает от сопутствующей проблемы, состоящей в более высокой вероятности деградации линии связи вследствие погодных изменений. С другой стороны, более низкий спектр обеспечивает более низкую пропускную способность, но предлагает большую надежность линии связи. Множественные фидерные системы (фидеры, LNA усилители или LNB преобразователи и радиочастотные передачи) в одной тарелке являются известными системами. Эти известные системы широко применялись в прямом спутниковом вещании (DTH, direct to home) для приема контента более чем от одной сети спутникового вещания (BSS, Broadcast Satellite Service) в одном спектре (например, С-диапазон, или Ku-диапазон, или Ka-диапазон) или множественном спектре (например, C-диапазон и Ku-диапазон).

[004] Благодаря системе в соответствии с настоящим изобретением было обнаружено, что возможно поместить множество сетей ФСС (например, C-диапазон, Ku-диапазон или Ka-диапазон) в одну тарелку и один маршрутизатор, что обеспечивает возможность плавного перехода среди сетей с целью достижения максимума пропускной способности для конечного пользователя.

[005] Целью настоящего изобретения является увеличение пропускной способности для пользователей в области покрытия множественного спектра ФСС, когда существует возможность использования более высокого спектра (например, Ku-диапазон или Ka-диапазон), в то же время поддерживая значение по умолчанию пропускной способности для более низкого спектра (например, С-диапазон).

[006] Дело в том, что в некоторых географических областях возможна работа в более низком спектре (C-диапазон) с высокой доступностью услуг, а также в более высоких спектрах (Ku-диапазон и Ka-диапазон), но с более низкой доступностью услуг. Более низкая доступность услуг (или "более низкая доступность") в более высоком спектре служит причиной того, что операторы спутниковых сетей связи в некоторых частях географических областей работают только в более низком спектре. Это является недостатком, поскольку использование более высокого спектра в одном и том же географическом местоположении при определенных условиях дает более высокую пропускную способность, но все же с более низкой доступностью. Однако благодаря настоящему изобретению обнаружено, что более низкая доступность "не должна означать нулевую доступность".

[007] Фокусировка на экономической составляющей выражения "не должно означать нулевую доступность" создает для пользователей возможность достижения максимума пропускной способности при более высоком спектре на основе статистических расчетов. Во всех случаях, когда это возможно, пользователи могут получать более высокую пропускную способность, используя более высокий спектр, а когда погодные условия не позволяют обеспечивать требуемый энергетический запас линии связи для удовлетворительного восприятия пользователем, тогда система незаметно для пользователя для своей приемной системы выберет более низкий спектр, т.е. спектр, который предлагает более низкую пропускную способность, но более надежную линию связи. Система в соответствии с примерным вариантом осуществления изобретения выполнена с возможностью осуществления этой задачи без потери линии связи во время перехода между спектрами.

[008] Более низкая пропускная способность с более надежной линией связи определена как "пропускная способность по умолчанию". Линия спутниковой связи, которая обеспечивает пропускную способность по умолчанию, определена как "линия связи по умолчанию". Условие, когда может быть установлена только линия связи по умолчанию, определено как "условие по умолчанию".

[009] Более высокая пропускная способность с менее надежной линией связи определена как "переменная пропускная способность". Линии спутниковой связи, которые обеспечивают переменную пропускную способность, определены как "переменные линии связи". Установление переменных линий связи возможно, когда параметры спутниковой передачи позволяют закрытие линии связи с достаточным энергетическим запасом, как определено оператором услуг. Условие, когда могут быть установлены линия связи по умолчанию и переменные линии связи, определено как "преимущественное условие".

[010] Когда возникает условие по умолчанию, пользователь получит пропускную способность по умолчанию на линии связи по умолчанию. Когда возникает преимущественное условие, пользователь получит переменную линию связи по меньшей мере большую часть времени. При преимущественном условии пользователь воспримет более высокую скорость передачи данных, например, при просмотре интернет-страниц или загрузке/выгрузке данных.

[011] Процесс переключения между переменными линиями связи и линией связи по умолчанию не заметен для пользователя. Требуемый энергетический запас для каждой линии связи определен при помощи параметров связи (например, схемой модуляции, параметрами спутника, параметрами концентратора, параметрами удаленного терминала и географическим местоположением, таким как широта и долгота) и сохранен в модеме.

[012] Этот подход в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения, вероятно, будет все более и более желательным, поскольку пользователи загружают все больший объем данных, таких как кинофильмы или видеоматериалы, используют протокол управления передачей/межсетевой протокол (TCP/IP, transfer control protocol/internet protocol) по спутниковой сети, полезная нагрузка спутника с множественным спектром становится все более распространенной, а протокол ТСР/IP обеспечивает возможность более устойчивой статистически переменной пропускной способности. Следовательно, спектры с более высокой пропускной способностью (Ku-диапазон и Ka-диапазон) останутся преимущественными даже для пользователей в областях с высоким уровнем выпадения осадков, а также обеспечивают наличие для пользователя системы гарантированных резервных услуг, установленных либо в С-диапазоне, либо в Ku-диапазоне, в одном товаре.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[013] Настоящее изобретение направлено на устранение отсутствия существующих способов и товаров на рынке, имеющих несущий спектр ФСС диапазона частот только в одной тарелке и одном маршрутизаторе.

[014] Таким образом, в соответствии с одним примерным вариантом осуществления настоящего изобретения система ориентирована на максимальное увеличение пропускной способности с использованием C-диапазона, Ku-диапазона и Ka-диапазона. Это достигается при помощи первоначальной идентификации доступных эксплуатационных характеристик линии связи, например, в виде E b N o (отношение энергии на бит к плотности мощности шумов).

[015] В соответствии с примерным вариантом осуществления изобретения для самого низкого доступного спектра с наивысшим отношением E b N o установлена линия связи по умолчанию, которая дает пропускную способность по умолчанию. Информация о линии связи по умолчанию и пропускной способности по умолчанию может храниться, например, в модеме и обычно постоянна, но также может изменяться время от времени.

[016] После установления пропускной способности и линии связи по умолчанию модем определяет переменные пропускные способности и переменные линии связи. Переменные пропускные способности и переменные линии связи определяют при помощи оценки параметров линий связи наиболее высоких спектров. Наиболее высокие спектры, которые имеют удовлетворительное восприятие для конкретных пользователей или установлены при помощи выбранных схем модуляции (например, схемы, которая может быть установлена по умолчанию, выбрана оператором услуг или определена этими пользователями), затем объявляются в качестве переменных линий связи, а сопутствующая информация сохраняется, например, в модеме. Время от времени система будет выполнять переключение среди переменных линий связи и переключение обратно на линию связи по умолчанию, в зависимости от того, которая из них обеспечивает более высокую пропускную способность при условии приемлемого энергетического запаса линии связи.

[017] В еще одном примерном варианте осуществления настоящего изобретения система акцентирует внимание на том, что плавное переключение среди доступных различным образом спектров начинается с установления линии связи с самой низкой пропускной способностью, которая служит в качестве линии связи по умолчанию. Как только установлена линия связи по умолчанию, система непрерывно отслеживает доступность линий связи с более высоким спектром и обновляет их доступность в динамике по времени. В зависимости от предпочтительных установок, заданных пользователем, система будет плавно и автоматически переключаться на линию связи с более высокой пропускной способностью или переменную линию связи до тех пор, пока указанная линия связи с более высокой пропускной способностью находится в пределах условия приемлемого энергетического запаса.

[018] В еще одном примерном варианте осуществления настоящего изобретения система акцентирует внимание на том, что реализация предлагаемого способа осуществляется с использованием широко доступных готовых коммерческих (COTS, commercial off the shelf) компонентов, таких как параболическая антенна (тарелка), антенный фидер, LNA усилитель или LNB преобразователь и маршрутизатор на основе сетевого концентратора, а также удаленный терминал. Что касается антенных фидеров, требуется, чтобы они были помещены в фидерную крепежную систему для того, чтобы обеспечивать возможность приема двойного спутникового спектра (C-диапазон и Ku-диапазон, или Ku-диапазон и Ka-диапазон, или C-диапазон и Ka-диапазон) или тройного спутникового спектра (C-диапазон, Ku-диапазон и Ka-диапазон).

[019] В соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения предоставлено устройство, которое обеспечивает функциональные возможности для одновременного измерения параметров работы линии связи и сохранения этих параметров. Эти функциональные возможности могут быть включены в модем или могут быть обеспечены во внешнем связанном программируемом устройстве, таком как микропроцессор или персональный компьютер.

[020] Система в соответствии с примерным вариантом осуществления изобретения отличается от обычных VSAT систем применительно, например, к признакам возможности программирования указанного устройства, которые могут храниться в модеме или другом устройстве. Модем в соответствии с этим примерным вариантом осуществления изобретения может представлять собой множество модемов для каждого из указанных спутниковых спектров отдельно (например, он может иметь схемы радиочастотной основной полосы частот для каждого спектра) или может являться специально разработанным модемом, который использует различные радиочастотные схемы для каждого спектра, но только одну основную полосу частот, которая имеет множество радиочастотных интерфейсов (C-диапазон, Ku-диапазон и Ka-диапазон) одновременно. Кроме того, в соответствии с примерным вариантом осуществления изобретения интеллектуальные возможности модема нуждаются в одновременном измерении отношения E b N o для каждого входа, каждой схемы модуляции и в сохранении результата этих измерений в памяти другого устройства для дальнейшей обработки.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[021] На фиг. 1 представлена структурная схема примерной системы для реализации технологий настоящего изобретения.

[022] На фиг. 2 представлена структурная схема примера сетевого концентратора.

023] На фиг. 3 представлена структурная схема примера удаленного терминала.

[024] На фиг. 4 изображена блок-схема примера методологии процесса разнесения спектра, обеспечивающего возможность множественного спутникового приема в одном маршрутизаторе трафика.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[025] На фиг. 1 представлена структурная схема, изображающая один пример системы, которая может быть использована для реализации технологий настоящего изобретения. Система содержит сетевой концентратор (003), содержащий передающую систему множественного спектра для одного или множества смежных спутников с полезной нагрузкой для множественного спектра. Сетевой концентратор распределяет данные по пользователям одновременно на множественных спектрах при работе по разомкнутому циклу. Удаленный терминал (007) независимо выбирает гарантированную линию связи и в соответствующее время устанавливает линию связи с наивысшей пропускной способностью в соответствии с предпочтительными эксплуатационными характеристиками линии связи, установленными схемой модуляции и восприятием пользователя, как установлено указанным пользователем или согласно конфигурации по умолчанию. Хотя множественные линии связи (гарантированная линия связи и линии связи с наивысшей пропускной способностью) установлены на физическом уровне, в любом случае пользователь может устанавливать только один логический или IP уровень линии связи одновременно.

[026] Как показано на фиг. 1, источник (001) соединен (002) с системой через сетевой концентратор (003). Сетевой концентратор имеет возможность одновременной передачи на трех различных прямых восходящих спектрах (например, C-диапазон, Ku-диапазон и Ka-диапазон) (004) от одного и того же источника на спутники с множественной полезной нагрузкой (SAT1, SAT2, SAT3) в спутниковой системе (005) или на один спутник (с одной полезной нагрузкой); и возможность приема от одного спутника (SAT4) спутниковой системы (005). Каждый спутник транслирует указанный восходящий спектр в надлежащий прямой нисходящий спектр (006). Удаленный терминал (007) имеет возможность одновременного приема различных спектров и отслеживания работы их линий связи в зависимости от времени. Удаленный терминал подает данные из демодулированного сигнала на канал (008) пункта назначения. Указанное назначение на канале передачи подает данные на удаленный терминал (009), а затем указанные данные передают, используя обратный восходящий спектр (010) на спутник (SAT4), который транслирует указанный спектр в обратный нисходящий спектр (011) на сетевой концентратор (003) и источник (001).

[027] Источник (001), например, может быть интернет-облаком, интернет-сервером или любым другим сетевым сервером. При этом сетевой концентратор (003) передает интернет-трафик одновременно на трех спектрах на восходящем канале (004) на одну спутниковую систему с множеством нагрузок (005) или на множество спутников с одной нагрузкой на каждом спутнике (SAT1, SAT2 и SAT3). Нисходящие каналы транслируют указанные спектры, а затем подают их на удаленный терминал (007) одновременно по каналам (006).

[028] Источник (001) может осуществлять связь с пунктом назначения (009) через одну из доступных физических линий связи, которые одновременно взаимно соединены со спутниковой системой (системами) (005). Пункт (009) назначения может быть одним пользователем сети Интернет или множеством пользователей сети Интернет, которые в любом случае имеют единовременно одно IP соединение с источником (001) вне зависимости от того, что установлено множество физических линий связи. Как показано, например, на фиг. 1, система содержит обратную линию (010 и 011) связи, используя один спектр, который обеспечивает наивысший энергетический запас линии связи, т.е. тот же спектр, что и линия связи по умолчанию.

[029] На фиг. 2 представлена структурная схема сетевого концентратора в соответствии с примерным вариантом осуществления изобретения, который может быть использован при реализации технологий настоящего изобретения. Система содержит концентрирующий маршрутизатор (111), который соединен с тремя модуляторами (MODI, MOD2, MOD3) через каналы 114, используя средние частоты, такие как частоты 70 МГц, 140 МГц или L-диапазон (900-1600 ГГц). Выходные спектры модулятора являются подходящими радиочастотными спектрами, а именно C-, Ku- и Ka-диапазонами частот, которые последовательно подают, усиливают (116) и затем излучают через восходящие антенны (117, 118, и 119) для каждого из указанных спектров. Интернет-сервер (113) одновременно передает через модулятор (115) интернет-трафик на каждую из указанных антенн с различной пропускной способностью, как установлено концентрирующим маршрутизатором в соответствии с абонентской учетной записью каждого пользователя. Как показано на фиг. 2, сеть содержит соединения между интернет-облаком (110), концентрирующим маршрутизатором (111) и интернет-сервером (113), модуляторами (115), демодулятором (122) и спутниковыми тарелками (117, 118, 119 и 120). Модуляторы (115) выделены для каждого из указанных спектров (C-диапазон, Ku-диапазон и Ka-диапазон) и, таким образом, соответствуют указанным антеннам. Обратные линии (121, 123) связи выделены только для одного спектра, который установлен в линии связи по умолчанию.

[030] На фиг. 3 показана конфигурация удаленного терминала в соответствии с примерным вариантом осуществления изобретения, которая может быть использована для воплощения настоящего изобретения. Как показано на фиг. 3, удаленный терминал содержит соединения между одной параболической антенной (тарелкой) (221), приемными фидерами (222) для C-диапазона, Ku-диапазона и Ka-диапазона, понижающими преобразователями с низким уровнем шума (LNB, low noise block down converter), модемом (224), маршрутизатором (226) терминала и оконечным оборудованием (DTE, Data Terminal Equipment) (228). При эксплуатации параболическая антенна (221) собирает радиочастотный спектр от спутника (спутников) с множественной нагрузкой, который затем направляется при помощи каждого из указанных фидеров (222), усиливается при помощи каждого из указанных LNB преобразователей и затем направляется на модулятор/демодулятор или модем (224) для выполнения соединения с маршрутизатором (226) терминала. Модем (224) непрерывно измеряет и сохраняет в запоминающем устройстве (224b) каждый из параметров работы линии связи ( E b N o , уровень принятого сигнала и эффективная пропускная способность), а для выбора одной линии связи для логического соединения нисходящих каналов (222 и 223) с маршрутизатором (226) терминала через интерфейс RJ45 (225) используют процессор (224a). Плавное соединение с конечными пользователями достигается при помощи обеспечения возможности одновременного физического соединения модема (224) более, чем с одним нисходящим каналом с помощью указанного модема и сохранения в запоминающем устройстве потока интернет-трафика одного канала, который не соединен логически с маршрутизатором (226) терминала, но соответствует потоку интернет-трафика по другому каналу, который в настоящее время логически соединен с сервером (226) терминала. Как только достигнуто указанное соответствие трафика, логическое соединение может обслуживаться через различные физические соединения в различном спектре для обеспечения более высокой пропускной способности в течение преимущественного условия, т.е. когда может быть использована переменная линия связи.

[031] В течение неблагоприятного условия, при котором, например, погодные условия могут не допускать возможность линии связи с более высоким спектром, выполняют логические переходы для сохранения указанной линии связи для пользователей, которые не воспримут отсоединение линии связи. Такие логические переходы пользователь ощутит только как снижение пропускной способности, а не отсоединение. В любом случае, гарантированная линия связи является линией связи, которая обеспечивает наивысший энергетический запас линии для той же схемы модуляции и полосы частот, а также соединяет источник (001) и назначение (009).

[032] На фиг. 4 изображена блок-схема методологии процесса разнесения спектра, обеспечивающего возможность множественного спутникового приема в одном маршрутизаторе трафика. Обратимся к фиг. 4, где на этапе (300) все принятые сигналы будут демодулированы в модеме, а на этапе (301) будут измерены их ключевые радиочастотные параметры, такие как отношение Eb/No, скорость передачи бита и уровень приема сигнала. На основании измеренных ключевых радиочастотных параметров на этапе (302) процессор 224a, например, в модеме на удаленном терминале определяет линию связи по умолчанию, пропускную способность линии по умолчанию, переменные линии связи и переменные пропускные способности линий, а также энергетический запас переменных линий связи и пороговый энергетический запас. Затем выполняют операцию сравнения. В частности, когда энергетический запас переменной линии связи больше, чем пороговый энергетический запас, или равен ему, тогда на этапе (303) выбирают эту переменную линию связи. В ином случае, на этапе (304) выбирают линию связи по умолчанию. Пороговый энергетический запас задан техническими характеристиками модема, установлен оператором услуг или пользователем. Выбранная линия связи обеспечивает сигнал основной полосы частот по протоколу TCP/IP на этапе (305) для его прохождения на IP маршрутизатор в соответствии с протоколом TCP/IP на этапе (306).

[033] В частности, все принятые сигналы в C-диапазоне, Ku-диапазоне и Ka-диапазоне будут демодулированы на этапе (300), а ключевые радиочастотные параметры будут измерены на этапе (301), такие как отношение Eb/No, скорость передачи бита и уровень приема сигнала на трех спектрах, которые будут идентифицированы и сохранены в модеме. Указанные ключевые радиочастотные параметры сравнивают при помощи программируемого устройства, такого как микропроцессор (224a), расположенный вне модема удаленного терминала или внутри него. На этапе (302) микропроцессор на удаленном терминале определяет линию связи по умолчанию, пропускную способность по умолчанию, переменные линии связи и пропускные способности переменных линий связи. Когда переменный энергетический запас больше, чем пороговый энергетический запас, или равен ему, на этапе (303) выбирают переменную линию связи. Во всех случаях линию связи по умолчанию поддерживают в качестве резервной линии связи. Когда в течение конкретного времени переменный энергетический запас меньше, чем пороговый энергетический запас, на этапе (304) выбирают линию связи по умолчанию. Поскольку линия связи по умолчанию всегда доступна, передача спектра происходит с точки зрения пользователя без прерывания. Дополнительно, переход является незаметным для пользователя, поскольку пакеты данных, отправленные в обоих спектрах, имеют одинаковые ID номера в одинаковом контенте. Соответственно, сеть с синхронизацией в реальном времени не требуется, поскольку ТСР/IP будет осуществлять синхронизацию контента. Пороговый энергетический запас задан техническими характеристиками модема или установлен оператором услуг или пользователем. Выбранная линия связи обеспечивает сигнал основной полосы частот по протоколу TCP/IP на этапе (305) для его прохождения на IP маршрутизатор в соответствии с протоколом TCP/IP на этапе (306). Этот процесс повторяется до тех пор, пока не будет завершено физическое соединение линии связи.

[034] Для описания выбора между линией связи по умолчанию и переменной линией связи будет предоставлен нижеследующий пример. В этом примере спутник (фиг. 1, 005, SAT 1) имеет множество полезных нагрузок, такие как полезная нагрузка Ku-диапазона и Ka-диапазона, обслуживающий общую географическую область. Удаленный терминал (фиг. 1, 007) имеет двойной фидер Ku- и Ka-диапазонов, направленный на SAT (001) для приема первичного сигнала, предположим, что это сигнал Ku-диапазона. Как только уровень принятого сигнала Ku-диапазона поднимается выше порогового значения так, что линия связи закрывается, этот сигнал Ku-диапазона демодулируется при помощи модема (224). Этот процесс изображен на фиг. 4, как этап (300).

[035] На этапе (301) модем продолжает выполнение указанного процесса, выполняя измерение радиочастотных параметров: уровня принимаемого сигнала, скорости передачи бита и отношения E b N o . Для того чтобы модем (224) оставался выше уровня шумов, который обычно составляет около - 100 дБм, требуется минимальный уровень принятого сигнала, а также требуется некоторый уровень энергии на бит (Eb) к плотности шума (No) в зависимости от выбранного модулятора (такого как BPSK, QPSK, 8PSK, 16APSK и т.п.) таким образом, чтобы могла быть надежно установлена линия связи. Параметры минимального уровня принятого сигнала, отношение Eb/No и тому подобное хранятся внутри модема в запоминающем устройстве (224b) удаленного терминала.

[036] На этапе (302) следующий процесс определяет максимальную пропускную способность линии связи по умолчанию. На основании некоторых параметров установлена максимальная пропускная способность. Например, может быть установлена на основании действительного измеренного отношения Eb/No и требуемого энергетического запаса линии связи, основанного на географических положениях удаленного терминала. Когда действительное измеренное отношение Eb/No и минимальный требуемый энергетический запас линии связи соответствуют определенному типу требований модуляции, тогда для линии связи по умолчанию может быть определена максимальная пропускная способность. Этот процесс повторяется для переменных линий связи. Затем процесс переходит к этапам (303)-(306), где указанные IP протоколы принимают на себя дальнейшую задачу маршрутизации трафика либо через линию связи по умолчанию, либо через переменную линию связи, для обработки сигнала основной полосы частот.

1. Способ осуществления связи до пункта назначения по множеству спутниковых линий связи с использованием различных спектров, соответственно, содержащих: использование С-диапазона, Ku-диапазона и Ka-диапазона частот для передачи данных в одиночной антенне и одиночном маршрутизаторе и измерение параметров работы линии связи во время этой передачи данных, причем передача данных до указанного пункта назначения разрешена по одному выбранному диапазону частот из указанных диапазонов в соответствии со сравнением измеренных параметров работы линий связи с заранее определенными критериями, причем способ дополнительно содержит следующие этапы:
a. измерение параметров работы линий связи в реальном времени;
b. сохранение измеренных параметров работы линий связи в указанном пункте назначения;
c. обновление в реальном времени сохраненных параметров работы линий связи;
d. определение линии связи, которая служит для осуществления связи в качестве гарантированной линии связи;
e. определение альтернативной линии связи, при этом указанная гарантированная линия связи имеет более низкую пропускную способность, чем пропускная способность указанной альтернативной линии связи;
f. одновременное установление множества физических соединений по спутниковой линии (линиям) связи от источника до пункта назначения;
g. переключение между указанными гарантированной и альтернативной линиями связи таким образом, чтобы установить только одну IP линию связи между источником и пунктом назначения в любое заданное время.

2. Способ по п. 1, в котором указанный способ предназначен для двусторонней связи между источником и пунктом назначения, а также в котором указанные линии связи содержат разнесения по двум различным спектрам.

3. Способ по п. 1, в котором указанные линии связи содержат разнесения по трем различным спектрам.

4. Способ по п. 1, дополнительно включающий использование интеллектуального модема на удаленном терминале, который попарно осуществляет связь с сетевым концентрирующим модемом, и сохранение измеренных параметров работы линий связи в указанном модеме.

5. Способ по п. 1, в котором линия связи может быть задана в зависимости от схемы модуляции, а параметры работы линий связи могут быть установлены по умолчанию или пользователем.

6. Способ по п. 1, в котором линия связи может быть исключена из действительных доступных линий связи в соответствии с физическими параметрами этой линии связи.

7. Способ по п. 1, в котором линия связи осуществляется на IP-уровне.

8. Способ по п. 1, в котором используют устройство для приема канала связи по множеству спектров, содержащее одну параболическую антенну, множество антенных фидеров, множество LNB преобразователей, только один маршрутизатор и интеллектуальный модем на удаленном терминале.

9. Способ по п. 1, в котором не используют сеть с синхронизацией в реальном времени.

10. Способ по п. 1, в котором указанный способ выполняют на уровне интернет-протокола (IP, Internet Protocol).

11. Устройство, расположенное в пункте назначения, для приема данных по множеству спутниковых линий связи с использованием различных спектров, содержащее одиночную параболическую антенну и одиночный маршрутизатор, множество различных диапазонов частот для передачи данных по различным спектрам и интеллектуальный модем для измерения параметров работы линий связи во время передачи данных, причем интеллектуальный модем выполнен с возможностью разрешения передачи данных по одному выбранному диапазону частот из указанных диапазонов в соответствии со сравнением измеренных параметров работы линий связи с заранее определенными критериями, причем интеллектуальный модем выполнен с возможностью выполнения следующих действий: измерение параметров работы линий связи в реальном времени; сохранение измеренных параметров работы линий связи в указанном пункте назначения; обновление в реальном времени сохраненных параметров работы линий связи; определение линии связи, которая служит для осуществления связи в качестве гарантированной линии связи; определение альтернативной линии связи, при этом указанная гарантированная линия связи имеет более низкую пропускную способность, чем пропускная способность указанной альтернативной линии связи; одновременное установление множества физических соединений по спутниковой линии (линиям) связи от источника до пункта назначения и переключение между указанными гарантированной и альтернативной линиями связи таким образом, чтобы установить только одну IP линию связи между источником и пунктом назначения в любое заданное время.

12. Устройство по п. 11, в котором множество различных диапазонов частот содержит по меньшей мере два из следующих диапазонов: С-диапазона, Ku-диапазона и Ka-диапазона.

13. Устройство по п. 11, в котором параметры работы линий связи содержат радиочастотные параметры этих линий связи.

14. Устройство по п. 11, в котором параметры работы линий связи содержат по меньшей мере один параметр из следующих: отношения Eb/No, скорости передачи битов и уровня принятого сигнала.

15. Устройство по п. 11, в котором интеллектуальный модем содержит процессор и запоминающее устройство, причем указанный процессор выполнен с возможностью определения указанного одного выбранного диапазона частот из указанных диапазонов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радиолокационных системах. Технический результат - упрощение устройства и увеличение сектора сканирования при постоянной амплитуде главного лепестка ДН антенной решетки.

Изобретение относится к антенной технике, а именно к антенным системам с электронным управлением лучом и применением кольцевых цифровых фазированных антенных решеток (ЦФАР) в мобильных и стационарных средствах связи.

Изобретение относится к технике СВЧ и предназначено для для активного управления угломестной диаграммой направленности излучения антенной решетки. Технический результат - повышение точности компенсации потерь.

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано для пространственного подавления помех путем формирования провалов («нулей») в диаграммах направленности фазированных антенных решеток (ФАР) в направлениях источников помех.

Изобретение относится к системам управления вентильными электродвигателями вращения антенны радиолокационной станции (РЛС) и может быть использовано в регулируемых электроприводах.

Изобретение относится к радиоэлектронной аппаратуре, в частности к конструкции передающей антенны для создания радиопомех приемным устройствам радиоэлектронных средств связи, передачи данных, радиоэлектронных и навигационной аппаратуры потребителей сетевых среднеорбитальных спутниковых радионавигационных систем.

Изобретение относится к радиолокации, в частности к активной фазированной антенной решетке (АФАР). Технический результат - повышение помехозащищенности радиолокационной станции к помехам по зеркальному каналу и уменьшение вероятности возникновения ложных целей.

Изобретение относится к области телекоммуникаций, а более конкретно - к устройствам для отклонения направленного электромагнитного излучения, и может применяться в радиотехнических конструкциях, в частности в малогабаритных радарных системах.

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к области измерений геофизических полей Земли и системам связи. Техническим результатом является реализация широкодиапазонной антенны, работающей во всем диапазоне частот зондирования ионосферы.

Изобретение относится к антенной технике и предназначено для формирования диаграммы направленности (ДН) в связных или радиолокационных активных фазированных антенных решетках (АФАР).

Представлена антенная система базовых станций для использования в глобальных спутниковых навигационных системах. Антенная система включает в себя антенну, расположенную над высокоимпедансным емкостным экраном (ВИЕЭ). Благодаря тому что поперечные размеры ВИЕЭ и высота установки антенны над указанным экраном лежат в определенных пределах, одновременно может быть достигнуто как высокий уровень подавления многолучевых сигналов, так и высокая чувствительность к сигналам от низколетящих спутников. ВИЕЭ может быть изготовлен в виде плоской проводящей пластины, содержащей набор проводящих элементов, таких как штыри, штыри с увеличенными концами или структуры типа грибок. В других вариантах ВИЕЭ может быть изготовлен в виде плоской проводящей пластины, содержащей набор концентрических дроссельных колец. Антенная система может обеспечить миллиметровую точность определения координат, что на порядок лучше известных конструкций. 14 з.п. ф-лы, 47 ил.
Наверх