Способ распределения мощности бортовых передатчиков между сигналами в прямых каналах спутниковой системы доступа к информационным ресурсам с неоднократным использованием полос частот



Способ распределения мощности бортовых передатчиков между сигналами в прямых каналах спутниковой системы доступа к информационным ресурсам с неоднократным использованием полос частот
Способ распределения мощности бортовых передатчиков между сигналами в прямых каналах спутниковой системы доступа к информационным ресурсам с неоднократным использованием полос частот
Способ распределения мощности бортовых передатчиков между сигналами в прямых каналах спутниковой системы доступа к информационным ресурсам с неоднократным использованием полос частот

 


Владельцы патента RU 2609586:

Федеральное государственное унитарное предприятие Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт радио (ФГУП НИИР) (RU)

Изобретение относится к области техники связи и может быть использовано в многолучевых спутниковых системах доступа к информационным ресурсам. Техническим результатом изобретения является распределение мощности бортовых передатчиков между сигналами многолучевой спутниковой системы доступа к информационным ресурсам при ограничениях на нижние пороги скоростей передачи информации в пользовательских соглашениях. Распределение мощности бортовых передатчиков позволяет разным пользователям получать информационный ресурс с разной скоростью в зависимости от их потребности. Изобретение раскрывает способ распределения мощности бортовых передатчиков между сигналами многолучевой спутниковой системы доступа к информационным ресурсам, в котором поиск оптимальных мощностей сигналов выполняется по алгоритму динамического распределения мощности. 1 ил.

 

Изобретение относится к области техники связи и может быть использовано в многолучевых спутниковых системах доступа к информационным ресурсам. Известен способ регулирования мощности передачи по информационному каналу прямой линии связи (RU №1232200085, 20.03.2008 г.), в котором мощность передается по прямой линии связи в абонентский терминал в составе системы радиосвязи, содержащей множество лучей, регулируется посредством того, что определяют исходный уровень мощности, Р baseline, по принятому действующему отношению сигнала к шуму (SNR) в контрольном канале определяют пороговое значение мощности, Pmargin, по выявленной чувствительности к помехам определяют поправку уровня мощности, Р correction, по выявленному коэффициенту пакетных ошибок (PER) и устанавливают Ptransmit, по Р baseline, Pmargin и Р correction. Недостатком данного способа является то, что пороговое значение мощности не определяется по минимальному значению из нижних пороговых скоростей передачи информации в пользовательских соглашениях.

Известны также способ и устройство высокоскоростной и низкоскоростной связи через спутники на низких и средних орбитах. В способе многостанционной связи через спутники, согласно которому на абонентских станциях осуществляют модуляцию высокоскоростной и низкоскоростной информацией различных, но сфазированных между собой псевдослучайных кодов, модулирующих несущие, излучение полученных пакетов информации с преамбулами на спутники-ретрансляторы, на которых их принимают, осуществляют оценки рассогласований по задержке кодов и частотам несущих, запоминание этих рассогласований и информационной части пакетов, а далее формируют новые пакеты и переизлучают их вместе с сигналом синхронизации на соответствующие абонентские станции и соседние спутники-ретрансляторы, на которых выделяют принятую информацию, а по принятым рассогласованиям проводят автоподстройку собственных передатчиков с автоподстройкой, обеспечивают регулирование пропускной способности отдельных каналов высокоскоростной (низкоскоростной) передачи, варьируя параметрами кодового и временного уплотнения, обеспечивают синхронизацию приемников и передатчиков с автоподстройкой на абонентских станциях и соседних спутниках-ретрансляторах по низкоскоростным линиям передачи, обеспечивают также возможность передачи высокоскоростной (низкоскоростной) информации через дополнительно установленные на борту прозрачные ретрансляторы (RU №2133555, 20.07.1999). Недостатком является то, что данный способ не применим для спутников, работающих на геостационарных орбитах. Наиболее близким является способ распределения мощности бортовых передатчиков между сигналами многолучевой спутниковой системы доступа к информационным ресурсам [1]. В нем при заданных сведениях о количестве лучей, запрашиваемых скоростях передачи информации, общей мощности бортовых передатчиков, параметрах спектральной плотности мощности шума, нормированных на коэффициент затухания, ширинах рабочих полос частот, коэффициентах помех между сигналами определяются значения мощностей сигналов.

К недостаткам этого способа следует отнести то, что способ не решает проблему распределения мощности бортовых передатчиков между сигналами многолучевой спутниковой системы доступа к информационным ресурсам при ограничении на нижние пороги скоростей передачи информации в пользовательских соглашениях.

Техническим результатом изобретения является распределения мощности бортовых передатчиков между сигналами в прямых каналах спутниковой системы доступа к информационным ресурсам с неоднократным использованием полос частот при ограничениях на нижние пороги скоростей передачи информации в пользовательских соглашениях. Распределение мощности бортовых передатчиков позволяет разным пользователям получать информационный ресурс с разной скоростью в зависимости от их потребности.

Для достижения технического результата предложен способ распределения мощности бортовых передатчиков между сигналами многолучевой спутниковой системы доступа к информационным ресурсам, в котором поиск оптимальных мощностей сигналов выполняется по алгоритму динамического распределения мощности.

Способ распределения мощности бортовых передатчиков между сигналами многолучевой спутниковой системы доступа к информационным ресурсам осуществляется по следующим операциям.

1. Получение сведений о количестве лучей, запрашиваемых скоростях передачи информации, общей мощности бортовых передатчиков, параметрах спектральной плотности мощности шума, нормированных на коэффициент затухания, ширинах рабочих полос частот, коэффициентах помех между сигналами.

2. Получение значений нижних порогов скоростей передачи информации в пользовательских соглашениях.

3. Определение требуемых скоростей передачи информации.

4. Определение минимальных значений мощностей сигналов, достаточных для обеспечения требуемых скоростей передачи информации.

5. Определение превышения значения общей мощности бортовых передатчиков над суммой минимальных значений мощностей сигналов, достаточных для обеспечения требуемых скоростей передачи информации. Если превышение не равно 0 перейти к п. 7.

6. Вывод значения мощностей сигналов для дальнейшей обработки.

Если превышение значений общей мощности бортовых передатчиков над суммой минимальных значений мощностей сигналов не равно 0, то выполнить:

7. Определение значения мощностей сигналов.

8. Определение дополнительных ограничений или их отсутствия. При определении отсутствия дополнительных ограничений перейти к п. 6. При определении ограничений по п. 8 выполнить следующее:

9. Определение значений мощностей сигналов при дополнительных ограничениях, перейти к п. 8. И это производится неоднократно до тех пор, пока не будет получено отсутствие дополнительных ограничений по п. 8.

Способ распределения мощности бортовых передатчиков между сигналами многолучевой спутниковой системы доступа к информационным ресурсам (фиг. 1) содержит:

- блок 1 ввода данных;

- блок 2 ввода нижних порогов скоростей передачи информации в пользовательских соглашениях;

- блок 3 определения требуемых скоростей передачи информации;

- блок 4 определения минимально необходимых мощностей сигналов;

- блок 5 определения достаточности общей мощности бортовых передатчиков;

- блок 6 вывода мощностей сигналов;

- блок 7 определения мощностей сигналов;

- блок 8 определения дополнительных ограничений;

- блок 9 определения мощностей сигналов при дополнительных ограничениях.

Блок 1 ввода данных получает сведения о количестве лучей, запрашиваемых скоростях передачи информации, общей мощности бортовых передатчиков, параметрах спектральной плотности мощности шума, нормированных на коэффициент затухания, ширинах рабочих полос частот, коэффициентах помех между сигналами, где

- N количество лучей;

- Di запрашиваемая скорость передачи информации в i-го абонента;

- Ptot - общая мощность бортовых передатчиков;

- γN0 - параметр спектральной плотности мощности шума, нормированный на коэффициент затухания;

- W - ширина рабочей полосы частот;

- hij - коэффициент помех между сигналами.

Блок 2 ввода нижних порогов скоростей передачи информации в пользовательских соглашениях получает значения нижних порогов скоростей передачи информации в пользовательских соглашениях, где

- Dimin - нижняя пороговая скорость передачи информации в пользовательских соглашениях i-го абонента.

Блок 3 определения требуемых скоростей передачи информации определяет требуемые скорости передачи информации как минимум из запрашиваемой и нижней пороговой

где Di* - требуемая скорость передачи информации i-го абонента.

Блок 4 определения минимально необходимых мощностей сигналов определяет минимальные значения мощностей сигналов (Pi*), достаточных для обеспечения требуемых скоростей передачи информации, по

Блок 5 определения достаточности общей мощности бортовых передатчиков определяет достаточность общей мощности передатчиков для обеспечения требуемых скоростей передачи информации.

Здесь U является значением знак определяющей функции sgn. Если U равно 1, то это значит, что общей мощности передатчиков хватает с излишком на обеспечение требуемых скоростей передачи информации. Если U равно -1, то это значит, что общей мощности передатчиков не хватит для того, чтобы обеспечить абонентов требуемой скоростью передачи. Следовательно, если U равно 0, то общей мощности бортовых передатчиков хватит только на обеспечение требуемых скоростей передачи информации.

Через блок 6 вывода мощностей сигналов значения мощностей сигналов передаются для дальнейшей обработки.

Блок 7 определения мощностей сигналов определяет оптимальные значения мощностей сигналов по заданному критерию.

Получим оптимальные значения мощностей сигналов (Pi) по (4)

где критерий задается как (5)

и предоставляемая скорость передачи информации выражается как

Блок 8 определения дополнительных ограничений проверяет, удовлетворяют ли предоставленные скорости передачи информации, соответствующие определенным значениям мощностей сигналов, условию

и определяет дополнительные ограничения или их отсутствие. Если есть предоставляемые скорости передачи информации, которые не удовлетворяют условию в блоке 8, то они запоминаются как C* (Pi), а их количество как m.

Блок 9 определения мощностей сигналов при дополнительных ограничениях определяет оптимальные значения мощностей сигналов по заданному критерию при дополнительных ограничениях на С* (Pi)

где переменная n первоначально равна нулю.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Сведения о количестве лучей, запрашиваемых скоростях передачи информации, общей мощности бортовых передатчиков, параметрах спектральной плотности мощности шума, нормированных на коэффициент затухания, ширинах рабочих полос частот, коэффициентах помех между сигналами поступают на блок 1 входных данных.

Нижние пороговые значения скоростей передачи информации в пользовательских соглашениях поступают на блок 2 ввода нижних порогов скоростей передачи информации в пользовательских соглашениях.

Основываясь на поступивших значениях нижних пороговых скоростей передачи информации в пользовательских соглашениях и запрашиваемых скоростях передачи информации, определяются требуемые скорости передачи информации в блоке 3 определения требуемых скоростей передачи информации.

Основываясь на определенных значениях требуемых скоростей передачи информации и поступивших сведениях о параметрах спектральной плотности мощности шума, нормированных на коэффициент затухания, ширинах рабочих полос частот, коэффициентах помех между сигналами, определяются минимальные значения мощностей сигналов, достаточных для обеспечения требуемых скоростей передачи информации в блоке 4 определения минимально необходимых мощностей сигналов.

В блоке 5 определения достаточности общей мощности бортовых передатчиков сравнивается сумма минимальных значений мощностей сигналов, достаточных для обеспечения требуемых скоростей передачи информации, и общая мощность бортовых передатчиков. Если сумма минимальных значений мощностей сигналов равна общей мощности бортовых передатчиков, то минимальные значения мощностей сигналов, достаточных для обеспечения требуемых скоростей передачи информации, выводятся из блока 6 вывода мощностей сигналов для дальнейшей обработки. Если соответствующая сумма не равна общей мощности бортовых передатчиков, то определяются оптимальные значения мощностей сигналов в блоке 7 определения мощностей сигналов.

Скорости передачи информации, соответствующие определенным значениям мощностей сигналов, проверяются в блоке 8 определения дополнительных ограничений. Если все эти скорости передачи информации удовлетворяют условию в блоке 8, то определенные мощности сигналов выводятся из блока 6 вывода мощностей сигналов для дальнейшей обработки.

При скоростях передачи информации, которые не удовлетворяют условию в блоке 8, на их основе формируются дополнительные ограничения. После чего определяются мощности сигналов при дополнительных ограничениях в блоке 9 определения мощностей сигналов при дополнительных ограничениях, и соответствующие этим мощностям скорости передачи информации также проверяются в блоке 8.

Операции в блоках 8 и 9 продолжаются до тех пор, пока все скорости передачи информации не будут удовлетворять условию в блоке 8.

Таким образом, мы получаем распределение мощности бортовых передатчиков между сигналами в прямых каналах многолучевой спутниковой системы доступа к информационным ресурсам с неоднократным использованием полос частот.

Достигаемым техническим результатом предложенного способа распределения мощности бортовых передатчиков между сигналами в прямых каналах многолучевой спутниковой системы доступа к информационным ресурсам является получение этого распределения при ограничениях на нижние пороги скоростей передачи информации в пользовательских соглашениях. Кроме того, предлагаемый способ дает возможность оптимально распределить мощность бортовых передатчиков при ограничениях на нижние пороги скоростей передачи информации в пользовательских соглашениях, если общей мощности бортовых передатчиков недостаточно для обеспечения требуемых скоростей передачи информации.

Список литературы

1. Heng Wang, Aijun Liu, Xiaofei Pan, Jiong Li, Optimization of Power Allocation for a Multibeam Satellite Communication System with Interbeam Interference, - Journal of Applied Mathematics - Volume 2014 (2014), Article ID 469437, 8 pages.

Способ распределения мощности бортовых передатчиков между сигналами многолучевой спутниковой системы доступа к информационным ресурсам, заключающийся в том, что поступают сведения на блок ввода данных о количестве лучей, запрашиваемых скоростях передачи информации, общей мощности бортовых передатчиков, параметрах спектральной плотности мощности шума, нормированных на коэффициент затухания, ширине рабочих полос частот, коэффициентах помех между сигналами, после чего определяются значения мощностей сигналов в блоке определения мощностей сигналов, после чего передают значения мощностей сигналов в блок вывода мощностей сигналов, отличающийся тем, что после поступления сведений в блок ввода данных поступают значения нижних порогов скоростей передачи информации в пользовательских соглашениях в блок ввода нижних порогов скоростей передачи информации в пользовательских соглашениях, после чего определяются значения требуемых скоростей передачи информации в блоке определения требуемых скоростей передачи информации, после чего определяются минимальные значения мощностей сигналов, достаточных для обеспечения требуемых скоростей передачи информации, в блоке определения минимально необходимых мощностей сигналов, после чего определяется превышение значения общей мощности бортовых передатчиков над суммой минимальных значений мощностей сигналов, достаточных для обеспечения требуемых скоростей передачи информации, в блоке определения достаточности общей мощности бортовых передатчиков, после чего сравнивается превышение значения общей мощности бортовых передатчиков над суммой минимальных значений мощностей сигналов с нулем, после чего, при равенстве нулю превышения, передают минимальные значения мощностей сигналов, достаточных для обеспечения требуемых скоростей передачи, в блок вывода мощностей сигналов, при этом, если превышение не равно нулю, определяются значения мощностей сигналов в блоке определения мощностей сигналов, после чего определяются дополнительные ограничения или их отсутствие в блоке определения дополнительных ограничений, после чего при определении отсутствия дополнительных ограничений передают значения мощностей сигналов в блок вывода мощностей сигналов, при этом при определении одного или более дополнительных ограничений определяются значения мощностей сигналов при дополнительных ограничениях в блоке определения мощностей сигналов при дополнительных ограничениях, после чего определяются дополнительные ограничения или их отсутствие в блоке определения дополнительных ограничений и последующее определение значений мощностей сигналов при дополнительных ограничениях в блоке определения мощностей сигналов при дополнительных ограничениях, и так, пока не определится отсутствие дополнительных ограничений в блоке определения дополнительных ограничений, после чего передают значения мощностей сигналов в блок вывода мощностей сигналов, и далее значения мощностей передаются на устройство распределения мощности на борту спутника для последующего распределения мощности между сигналами.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к радиосвязи и может быть использовано в радиосетях декаметрового диапазона широкого применения. Технический результат состоит в повышении помехоустойчивости приема данных при мешающем воздействии сосредоточенных по спектру синусоидальных и флуктуационных помех.

Изобретение относится к радиосвязи и может быть использовано в радиосетях декаметрового диапазона широкого применения. Технический результат состоит в повышении помехоустойчивости приема данных при мешающем воздействии сосредоточенных по спектру синусоидальных и флуктуационных помех.

Изобретение относится к способу связи между клиентским устройством и беспроводным периферийным устройством в системе связи. Технический результат заключается в обеспечении связи между клиентским устройством и периферийным устройством и ее защиты.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах спутниковой связи. Технический результат состоит в повышении надежности управления группой спутников.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для демодуляции сигнала, несущего сообщение, переданное наземным радиомаяком. Технический результат состоит в повышении точности определения местоположения аварийных радиомаяков спутниковой системой.

Изобретение относится к области радиосвязи. Техническим результатом является повышение надежности работы и качества передаваемой информации по радиоканалам в условиях воздействия на передачу радиопомех.
Изобретение относится к области дистанционного радиоуправления системами сигнализации или системами контроля доступа с многоканальной двусторонней радиосвязью на переключаемых узкополосных ЧМ-радиоканалах.

Изобретение относится к радиотехнике и используется для определения координат и передачи аварийного сообщения о ситуации «человек за бортом» через автоматическую идентификационную систему (АИС) на ближайшие суда и станции приема сигналов АИС.

Изобретение относится к электросвязи, в частности к устройствам оценки информационного обмена в системах связи. Техническим результатом предлагаемого устройства является повышение точности оценки КПД передачи информации за счет учета при ее определении воздействия на систему связи помех путем дополнительной оценки параметра помехоустойчивости и уточнения с ее помощью оценки КПД передачи информации.

Изобретение относится к области радиосвязи, а именно к системам сеансовой связи, обеспечивающим выполнение высоких требований к достоверности передачи сообщений.

Изобретение относится к области техники связи и может быть использовано в системах спутниковой и радиорелейной связи, а также в радиолиниях типа «точка-точка». Технический результат состоит в увеличении эффективности использования спектра радиосистемой, использующей одну поляризацию за счет одновременной передачи в точку приема q радиосигналов с одинаковой несущей частотой, но различными поляризациями. Для этого используют поляризационное уплотнение радиосистемы, при одновременной передаче радиосигналов с одной несущей частотой, но с различными поляризациями, при этом количество одновременно передаваемых сигналов q превышает 2 или более при использовании на передающей стороне трех и более передатчиков, излучающих радиосигналы посредством индивидуальных для каждого передатчика антенн с выбранными при проектировании радиосистемы поляризациями радиосигналов, отличающимися от поляризаций соседних радиосигналов не менее чем на 25-30 градусов и устанавливаемыми посредством необходимой для их получения ориентации в пространстве облучателей апертурных антенн или излучателей щелевых антенн каждого передатчика при работе в СВЧ диапазоне, либо необходимой ориентации антенных вибраторов при использовании более низкочастотных диапазонов и при этом на приемной стороне используются q приемников, антенны каждого из которых предназначены для приема радиосигналов одной из q поляризаций, с выделением на приемной стороне каждого из q передаваемых радиосигналов в результате подачи каждого из результирующих напряжений с выходов высокочастотных трактов каждого из q приемников с их индивидуальными коэффициентами передачи, зависящими от q, на соответствующие номерам этих радиосигналов входы каждого из q сумматоров, причем на выходе каждого сумматора выделяется один из q принимаемых сигналов. 4 ил.
Наверх