WO2006031150A1 - Mobile communications network device - Google Patents

Mobile communications network device Download PDF

Info

Publication number
WO2006031150A1
WO2006031150A1 PCT/RU2005/000403 RU2005000403W WO2006031150A1 WO 2006031150 A1 WO2006031150 A1 WO 2006031150A1 RU 2005000403 W RU2005000403 W RU 2005000403W WO 2006031150 A1 WO2006031150 A1 WO 2006031150A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
adapters
transceivers
access points
frequency
terminals
Prior art date
Application number
PCT/RU2005/000403
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Andrey Urievich Gavrilov
Victor Andreevich Izotov
Victor Yakovlevich Litnovsky
Vadim Aleksandrovich Usachev
Original Assignee
Pimkin, Aleksandr Vasilievich
Saltykov, Boris Georgievich
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pimkin, Aleksandr Vasilievich, Saltykov, Boris Georgievich filed Critical Pimkin, Aleksandr Vasilievich
Publication of WO2006031150A1 publication Critical patent/WO2006031150A1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W92/00Interfaces specially adapted for wireless communication networks
    • H04W92/04Interfaces between hierarchically different network devices
    • H04W92/12Interfaces between hierarchically different network devices between access points and access point controllers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/24Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts
    • H04B7/26Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile
    • H04B7/2603Arrangements for wireless physical layer control
    • H04B7/2606Arrangements for base station coverage control, e.g. by using relays in tunnels

Definitions

  • the invention relates to the field of mobile communications and relates to the physical level of their systems. At the same time, it can be applied when creating networks with a pronounced infrastructure.
  • the invention describes a radio subsystem, involving an open architecture and a common radio interface, compatible with common software.
  • the invention allows you to build complex systems, predetermining their physical level, organizing access to the environment for both multimedia and voice applications, routing, entering external networks, including broadband digital networks with service integration, etc.
  • the invention is intended to be implemented in the interests of the general public, primarily in areas with a low density of the latter and / or having ground infrastructure gaps. It can be used in the organization of distance learning and medicine (diagnosis sticks, surgery, etc.), while providing remote mobile access to databases, for example, for viewing Web resources, as well as in transport, security systems, industry, in broadcasting facilities, for communication with services on mobile platforms, for voice, data, messaging, including short messages, e-mail, faxes, video information, hypertexts, etc.
  • the invention is focused on creating networks that support wireless access and mobility of end systems.
  • the invention is intended to provide access to portable devices in Internet, for example, using the TCP / IP protocols (transmission control protocol and Internet protocol), as well as UDP (user datagram protocol).
  • TCP / IP protocols transmission control protocol and Internet protocol
  • UDP user datagram protocol
  • the invention can be implemented in the construction of radio lines and asymmetric communication systems, for example, unidirectional broadcast systems based on digital transmission of multimedia information.
  • the invention should find the main application in communication systems operating in full duplex mode, using cellular as mobile terminals Phones of various manufacturers, usually paired with computers. Moreover, the invention is aimed at servicing individual calls, including between two subscribers.
  • GSM digital standard for mobile communications
  • DECT digital wireless telecommunications
  • “Moving” to the high-frequency region is undoubtedly justified even taking into account the requirements of developed infrastructure and services (many antennas, switches, local registrars, etc. are necessary, frequent switching from one base station to another is necessary when the subscriber moves, etc.) - the radio resource is very limited, while demand in the amount of transferred ⁇ my information and related services are constantly growing. It should be noted and high penetrating ability of high-frequency radiation (here refers to the ability to receive high-frequency radio waves in the premises that have passed through the narrow window openings - minimal ⁇ Nye wavelengths shortwave - 10 m), and good reception of such radiation on small antennas, etc., and so on.
  • trunking communication systems for example, on MPT 1327 protocol base - TAITNET and ACCESSNET.
  • MPT 1327 protocol base - TAITNET and ACCESSNET Such and similar systems have already been implemented by RAO EU and Gazprom, the Federal Road Service, OJSC Svyaztransneft and others.
  • trunking systems operate at frequencies of 380..400, 800..900 MHz and can support about a hundred channels in each of more than one hundred zones, having a capacity of about a million subscribers.
  • trunking is the abundance of small systems.
  • Satellite communications An alternative to cellular and trunking systems, especially in terms of simplicity and speed of connection to global networks of remote and sparsely populated areas, including developing areas, is satellite communications, which does not require the use of base stations and additional terrestrial networks, although until recently - until the advent of Iridium digital technology (until about 1998) satellites were used only as a means of broadcasting.
  • Iridium digital technology until about 1998) satellites were used only as a means of broadcasting.
  • mobile satellite communications are based on a large number of satellites scattered in low orbits, assuming their weekly launch. In this case, the work is carried out at frequencies of the order of 1600 MHz.
  • ISL inter-satellite communication channels
  • the main disadvantages of satellite communications include the high cost of its maintenance and construction (about 5 billion USD) 1 , poorly combined with mobility and portability requirements for the size and direction of antennas, radiation power, the complexity of frequency distribution and switching (there is a rapid movement of basic stations).
  • MMS broadband wireless mobile communications
  • a mobile communication network device based on the BRAN broadband radio access network in an ATM asynchronous transmission system was selected. See the base model HIPERLAN-2 of the European Institute of Telecommunications Standards (as well as Bhat RR, Wi-RELESS ATM Recycled Security Ethernet, ATM Forum, RTD-WATM-Ol. 02., 1998 and Raushudhuri D., WIRELESS ATM PETROTEX “Sustem desigp apd rototouripg", IEEE Resrpal Communmmieautiop, vol.Z, po.4, August, 1996).
  • the prototype is' a device network mobility ⁇ hydrochloric communication network and comprising an external access point to it with transceivers, and mobile user terminals and terminal adapters, though the latter are adapted to receive and transmit high-frequency electromagnetic waves (with a frequency satisfying the condition
  • f g is the frequency of electromagnetic waves at which the terminal adapters work), providing the ability to transmit elementary signals with a speed of V 1 + Av 1 .
  • the main disadvantage of the prototype is its orientation to the indicated frequencies, suggesting the possibility of establishing a connection between the adapter transceiver and the access point transceiver only in the line of sight.
  • WLANs are also well known (see IEEE 802.11, as well as the European Standard for Wireless LANs HIPERLAN 1 and 2), providing mobile communications between computers and operating at 2400 and 5200 MHz (in the frequency band for industrial, scientific and medical applications ISM).
  • IP Mobile IP Mobile
  • a mobile node once in a foreign network, stores its IP address.
  • the correspondent node the partner in the communication session of the mobile node — communicates with it by sending data to the specified address.
  • the latter is only the entry point of the tunnel starting at the base agent - the core network agent of the mobile node, which knows about the current location of the mobile node, while the exit point of the tunnel is the transmission address, for example, determined by the router of the foreign agent of the mentioned foreign network.
  • IP packets Delivery of IP packets is as follows.
  • the correspondent node sends an IP packet to the IP address of the mobile node.
  • IPerpet network
  • IPerpet having no information about the current location of the mobile node, sends standard packets to the router of the core network using standard procedures, after which it gets to the base agent.
  • the latter knowing the transfer address from a foreign agent, encapsulates the packet, adding a new header, and forwards it through the tunnel.
  • the foreign agent decapsulates the packet, removing the additional header, and transfers it to the mobile node.
  • the mobility of the communication partner whose IP address remains unchanged is not visible to the correspondent node, and secondly, that a virtual tunnel forms between the entry point to the subnet at the specified IP -address and entry point into the subnet of another network - the current location of the mobile node.
  • the motive for creating the invention is the need to develop a concept for building a network of mobile communications with 100% coverage of the territory of Russia, adapted to the conditions of the rapid development and spread of mobile, in particular, cellular communications, operating at frequencies much greater than 30 MHz.
  • the main objective of the invention is the creation of prerequisites for building a global network with minimal initial investment and maintenance costs, while such a network should be compatible with the widespread user equipment (for example, with mobile phones or laptops that support mobility) and meet modern requirements for quality of service (in terms of QoS quality).
  • the objective of the invention is the introduction of short-wave communication in cellular networks, in Internet, etc.
  • the zone is understood as the region within which radio communication of the terminal adapter with the corresponding transceiver is possible external (high-frequency) network, and in the area of the short-wave network, work with the same mobile terminal, in particular, with a small-sized mobile phone.
  • the claimed invention allows to improve existing mobile communication systems, supplementing them with a universal short-wave mobility extension cable.
  • Another objective of the invention is the linking of the mobile communication network to the infrastructure existing on the territory of Russia that ensures the transmission of information, in particular, including repeaters of the short-wave and medium-wave ranges in order to minimize the cost of accessing the specified network by users located in sparsely populated areas.
  • this is the area into which the radiation of the transceiver of the access point is directed) high-speed and low-speed information flows in wireless networks, in particular, when working in encapsulation / decapsulation mode.
  • Another concomitant effect of the use of the invention is to enable uniform loading of transceivers throughout the day.
  • the claimed device will be able to occupy its niche in the market due to the possibility of using mobile services in sparsely populated areas of the Russian Federation.
  • the claimed technical result is mainly achieved by the following.
  • a mobile communication network device including an external network and access points to it with transceivers, as well as mobile subscriber terminals and terminal adapters, while the latter are configured to receive and transmit high-frequency electromagnetic waves (with a frequency satisfying the condition
  • the said adapters in the operating mode are mainly located outside the coverage area of the external network, and the mentioned points are mainly indirect access points to the external network, while the said transceivers and adapters are made with the ability to exchange signals with each other and / or between themselves by means of electromagnetic waves with a frequency satisfying the condition where f ⁇ - see above, jf ⁇ - frequency of electromagnetic waves, through which the connection is made between transceivers of access points and terminal adapters or between the transceivers themselves, or between the adapters themselves, l is the number of placements with repetitions in binary code, and l satisfies the condition
  • Access points may include modules designed to emulate the operation of terminals when they are connected to an external network.
  • Access points can mainly be located in / near settlements (s) with the number of inhabitants, about 1 million people. and more, 0.5 .. 1.0 million people, 0.1 .. 0.5 million people Access points can be made in the form of embedded nodes of direct access points to an external network.
  • Access points may include modules for international identification of mobile equipment.
  • Access point transceivers can advantageously be stationary.
  • Transceivers of access points can be made connected to each other via dedicated communication lines.
  • Access point transceivers can include antenna-feeder devices, while antennas can be located at a height of 1 to 100 m.
  • At least one transceiver of at least one access point may include a directional antenna.
  • the transceivers of access points can be configured to establish radio communications using the "reflection" of radio waves by the ionosphere.
  • Transceivers of access points can be mainly located relative to a nearby settlement so that the latter crosses at least one imaginary line connecting this transceiver to a point in its zone.
  • At least one transceiver of at least one access point may be configured to serve more than one zone.
  • Transceivers can be designed in such a way that at least two of them serve the same area of the same zone or the same zone.
  • Transceivers of access points can be configured to service (receive and transmit) 2 or more voice channels in a band of about 24 kHz.
  • Transceivers of access points can be configured to serve up to lb communication channels per zone when they are dynamically allocated.
  • the access point transceivers may include channel controllers, the latter can be configured to dispatch frequency and time resources of the access point transceiver system.
  • Adapters may be configured to connect to more than one terminal.
  • Adapters may be configured to detect (detect and recognize) a carrier f lr blocking communication of the corresponding adapter with the terminal. Adapters can be configured to determine the output of the terminals they serve to an external network, despite the fact that the specified output leads to blocking communication between the adapter and the terminal.
  • Adapters may include modules for locating adapters.
  • Adapters may include modules for estimating the distance from the adapters to the nearest direct access points to the external network or to the boundaries of the zones they serve, while the specified distance will determine the priority or probability of connecting the corresponding adapter to the transceiver of the access point.
  • the adapters may include a memory module designed to store information about the location of points of direct access to an external network.
  • Adapters can be configured to integrate terminals operating in different frequency ranges.
  • Adapters may include broadcast receivers.
  • Adapters may include modules for international identification of mobile equipment. Adapters may include beacons working with the service part of the signals of the transceivers of access points, which, being returned to the said transceiver, will determine the optimal range of operating frequencies, as well as elevation and azimuth directions of the antennas of the said transceivers, while the adapters may include a control module made with the ability to output the adapter to the mentioned range at the corresponding service request of the transceiver of the access point.
  • Adapters may include transceivers of adapters with antennas, the latter can be located at a height of 1 to 100 m.
  • Antennas for transceivers adapters can be made with the possibility of their installation at various heights.
  • the antennas of the transceivers of the adapters can be made with the possibility of their attachment to the air probe, mainly disposable.
  • Transceivers can be configured to organize up to 16 logical channels on a single frequency and can include data compression modules. Transceivers can be made in such a way that the frequency of the electromagnetic waves, through which the communication between them is carried out, will satisfy the condition
  • Transceivers can be made in such a way that the transmission speed of elementary signals at a low frequency (fg) V 2 ⁇ Av 2 will satisfy the condition
  • Transceivers can be configured to dispatch frequency and time resources based on a priority system.
  • Terminals may include terminal positioning modules.
  • Terminals can include modules for estimating the distance from the terminals to the nearest direct access points to the external network or to the boundaries of the zones they serve, while the specified distance will determine the priority or probability of connecting the corresponding adapter with the transceiver of the access point.
  • Terminals and adapters can be made in such a way that the frequency of electromagnetic waves at which the adapters communicate with the terminals will satisfy the condition
  • Terminals and adapters can be made in such a way that the transmission rate of elementary signals at a high frequency (_fi) V 1 ⁇ Av 1 satisfies the condition
  • Terminals and adapters can be made with the possibility of exchanging signals with each other by means of electromagnetic waves with a frequency selected from the ranges 700..1000 MHz and 1500..2500 MHz.
  • the matching blocks may include digital modulation modules configured to amplitude and / or frequency and / or phase shift keying.
  • Matching blocks may include amplitude manipulation modules configured to use a quadruple code.
  • Matching units may include frequency shift keying modules configured to generate a signal without phase discontinuity or with a minimum shift.
  • Matching units may include binary phase-shift keying modules, and in addition they may include phase-locked loop modules.
  • Matching units may be configured to frequency-encode sequences comprising three or more chips.
  • Matching blocks may include Gaussian filters.
  • Matching blocks can be made with the possibility of phase coding sequences including three or more elementary signals.
  • Matching blocks may be configured with gradient phase shift keying.
  • Matching units may be modulated on multiple 'carriers.
  • the device can be implemented with a distributed architecture that allows you to connect different access points through their transceivers.
  • - Fig. 1 shows one of the variants of the network device
  • Fig. 2 shows one of the options for the mutual orientation of settlements, transceivers access points and zones of the latter;
  • - Fig. 3 shows one of the options for restricting access to the network from areas of the transceiver zone of the access point located near the service area of the external network;
  • Fig. 4 shows one of the variants of the input high-frequency signal of the matching unit when implementing the method of "phase-shift manipulation");
  • Fig. 5 shows one of the variations in the phase of the output low-frequency signal of the matching unit, depending on the change in the input signal shown in Fig. 4;
  • FIG. b one of the variants of a network fragment with uniform loading of transceivers of access points throughout the day is given;
  • - Fig.7 shows one of the variants of the generalized circuit of the terminal adapter.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) The position of both the antenna and virtual terminals) emphasizes that for a direct access point to an external network, the remoteness of the mobile terminal is hidden, as a rule, it does not distinguish an access point (with short-wave transceivers) as an independent object;
  • the Syktyvkar operator may be connected to service depending on the time of day;
  • transceiver access points Syktyvkar operator 23 - transceiver access points Syktyvkar operator; 24 - transceiver access points Salekhard operator;
  • 6% is the area of the transceiver zone of the access point, the exit from which to the external network through the terminal adapter from the first attempt to establish a connection is unlikely; 25% - the area of the transceiver zone of the access point, the probability of exiting from which to the external network through the terminal adapter from the first connection attempt is 25%; 56% - the area of the transceiver zone of the access point, the probability of exiting from which to the external network through the terminal adapter from the first attempt to establish a connection is 56%;
  • the presented invention allows us to build short-wavelength radio extenders for mobile phones of common standards, for example, GSM.
  • the main claimed technical result - the specified frequency ratio (2) provides the opportunity to implement the optimal encoding mode with minimal loss (in real conditions of signal transmission on a short-wave carrier) of user and service data when matching high-speed and low-speed "streams of information " in wireless networks, in particular, when working in encapsulation / decapsulation mode.
  • the inventive device may include the workplace of administrators who are given the opportunity through the switch and the router to connect to the global Internet through Ethernet channels, providing a control function in other areas.
  • the inventive device can be constructed as follows. It should be noted that, as a rule, this section deals with standard equipment of cellular and trunking networks.
  • the mobile communication network device should include an external network (for example, a GSM network), as a rule, with direct access points 9 to it (in a GSM network, such points are base stations). It can also be used as an external network.
  • an external network for example, a GSM network
  • direct access points 9 to it in a GSM network, such points are base stations. It can also be used as an external network.
  • network selected from the following list: network based
  • satellite systems for example, Iridium, ICO or Global-
  • GSM or AMPS or UMTS, or CDMA themes
  • network of digital signals GSM or AMPS, or UMTS, or CDMA themes
  • trunking network for example, TETRA systems
  • IP-applications for example, based on
  • TCP / IP or UDP protocols TCP / IP or UDP protocols
  • local area network e.g.
  • network e.g. digital audio broadcasting network
  • the device must include access points 7 to
  • f ⁇ is the frequency of the electromagnetic waves at which the terminal adapters operate. Such waves should provide the ability to transmit elementary signals with a speed of V 1 ⁇ Av 1 .
  • the device may include arbitrary combinations of external networks, in particular, from the above list.
  • access points should include external network switches containing a central processor, channel controllers, and interface controllers, while such switches should provide operation of connection protocols, data exchange, billing, etc.
  • the adapters of the claimed device in the operating mode are mainly located outside the service area of the external network, and the points mentioned are mainly performed as indirect access points.
  • transceivers and adapters are capable of exchanging signals with each other and / or between by means of electromagnetic waves with a frequency satisfying the condition where f ⁇ - see above, 2 "'f ⁇ is the frequency of electromagnetic waves through which the connection is made between the transceivers of the access points and the terminal adapters or between the transceivers themselves or between the adapters themselves, n is the number of placements with repetitions in binary code, and n satisfies the condition
  • such waves provide the ability to transmit elementary signals with a speed of V 2 ⁇ ⁇ v 2
  • the terminals and adapters are configured to exchange signals with each other by means of electromagnetic waves with a frequency f ⁇ .
  • the claimed device should include blocks matching (such blocks, as a rule, must be present at the access point and in the adapter, see, for example, Fig. 7 pos.32), made with the possibility converting a received signal with a speed of V 1 ⁇ Av 1 into at least one transmitted signal with a speed of V 2 + Av 2 and, conversely, at least one received signal with a speed of V 2 ⁇ Av 2 into a transmitted signal with a speed of V 1 + Av 1 .
  • blocks matching such blocks, as a rule, must be present at the access point and in the adapter, see, for example, Fig. 7 pos.32
  • inventive device may include other ground-based infrastructure.
  • access points can include special modules (which may include storage devices (mainly operational), microprocessors, etc.) designed to provide emulation of the terminals when they are connected to an external network (creating a virtual access point terminal, see Fig. 1, pos. 8). This is necessary to meet a number of requirements of external networks for maintaining connections, for example, for acceptable delays, etc. taking into account the protocols of the radio channel, dynamic configuration, tunneling, control, in particular, transmission and control messages, base station systems, transmission of multimedia objects, access to the environment, security, etc., etc.
  • Access points can be stationary (in particular, they can be rigidly attached to the terrain). So, for example, they can be located in / near settlements (s) with a population of about 1 million people. and more or 0.5 .. 1.0 million people , or 0.1 .. 0.5 million people
  • Access points can include interfaces (hereinafter referred to as the interface also means an interface controller) for connecting to a public telephone network with a 2 or 4-wire subscriber line. They can be made with the possibility of connecting modems to them.
  • Access points may include power modules, typically independent of the operation of the public utility network.
  • uninterruptible power supply modules can play their role.
  • Access points can be connected to direct access points to an external network via fiber-optic communication lines or high-speed data buses (providing a transmission speed of the order of 2 Mbps), or cables, as well as via radio, including
  • Access points may include international modules.
  • SIM Subscriber Identity Modules
  • Access points may include one or 2 or more
  • transceivers each. In some cases, they can use ⁇
  • Access point transceivers can advantageously be stationary.
  • Access point transceivers can be made connected to each other via leased lines or through a packet switching network using the X.25 interface or TCP / IP.
  • a connection can be used to exchange information about registered adapters, terminals, etc., in order to build the optimal configuration of the short-wave part of the network device.
  • such a connection provides the user with the possibility of arbitrary choice of operator.
  • Transceivers of access points can have an output power of the order of 10, 100, and 1000 W, depending on the method of forming their service area 4, 10 (Fig. 1).
  • Access point transceivers can include receivers with a sensitivity of the order of 0.5 ⁇ V at a signal-to-noise ratio of 10 dV.
  • Access point transceivers can include antenna-feeder devices 2, while antennas can be located at a height of 1 to 100 m.
  • the desired location of at least one transceiver of at least one access point may include a directional antenna.
  • it can be a sector antenna with a narrow radiation pattern or an antenna composed of several antenna elements.
  • the transceiver must include a signal processing / preparation module for such elements.
  • Transceivers of access points can be made with the possibility of establishing radio communication using the "reflection" (multiple refraction) of the radio waves by the ionosphere 1 in order to serve remote areas (over 1000 km or more) of long length, for example, with a radius of R350 - 350 km
  • Transceivers of access points for example, 12 (Fig. 2) can be located relative to a nearby settlement, for example St. Russia, so that the latter crosses at least one imaginary line connecting this transceiver to the point of its service area 11 or 14.
  • This requires the presence in the immediate vicinity of the transceiver of an area in which there is no reception and from which, as a rule, transmission is impossible, with a length of about 80 km, at the use of ionospheric “reflection” (entering a settlement in such an area is desirable due to the obvious extension of the service area of the external network to it).
  • At least one transceiver of at least one access point can be configured to service (create) more than one zone (zones 14 and 19 are served by the transceiver of access point 16 of the Moscow operator). Such zones do not have to overlap. So, for example, the transceiver of access point 16 of the Moscow operator (Fig. B) can serve disjoint zones 20 (similarly, transceivers of access points 23 and 24 of the Syktyvkar and Salekhard operators - zones 21 and 22).
  • the number of communication channels of the access point is equal to the product of the possible number of channels served by the transceiver of the access point in one zone by the number of zones. Calculations show that if the first is greater than or equal to four, then the second has a practical limitation twenty nothing. Therefore, in the short-wave range with non-overlapping zones, it is possible to have more than 100 voice communication channels per transceiver at the same time.
  • transceivers must be designed in such a way that at least two. of them can serve the same region 13, 15, 17, 18 of one zone or the same zone 14.
  • Access point transceivers may include amplifiers. Access point transceivers may include non-volatile memory modules for storing service information.
  • Transceivers of access points can be configured to provide automatic roaming.
  • Access point transceivers can be built in a modular manner, allowing upgrades and repairs by replacing modules. However, they may include the following modules: scrambler / vocoder / speech codec; telephone interface; a control module including a system controller; voice channel switch; system interface diagnostic module; digital access switch; packet switch; scheduling module; an object location registration module (hereinafter, in particular, geographical coordinates); a memory module for storing location information of direct access points; timer; a module for storing and updating the frequency schedule and reception and transmission modes.
  • Transceivers of access points can be made with the ability to dispatch services of similar devices. Transceivers of access points can be made with the possibility of synchronous (in frequency) broadcasting.
  • Transceivers of access points operating at the same frequency in those cases when the ionospheric "reflection" is not used can be spaced at a distance greater than or equal to the average radius of their zones.
  • the transceivers of access points can be configured to service (receive and transmit) 2 or more (4, b) voice channels in a band of about 24 kHz.
  • Transceivers of access points can be configured to serve up to 16 communication channels (served by one transceiver) for each zone when they are dynamically allocated. Theoretical calculations show that when using modern methods of sharing access, it is possible to organize 32 channels.
  • Communication channels can be equipped with a linear interface.
  • Access point transceivers may include channel controllers that organize calls for the latter, while such controllers may include memory, the capacity of which allows servicing a database, for example, containing information about 20 million subscribers.
  • Channel controllers can be configured to exchange databases (for example, in relation to subscribers), for which they can include a common data bus. In another design, they can exchange data (in particular, with the controllers of transceiver channels of other access points) over the air.
  • Channel controllers can be made with the possibility of constructing transceiver systems of access points of linear or beam configuration or with the possibility of their cross-connections. Moreover, the channel controllers can be made with the possibility of centralized or distributed processing of information.
  • Channel controllers can be configured to dispatch frequency and time resources of an access point transceiver system. Moreover, they can be configured to hold the latter for the entire communication session or for the duration of one transmission.
  • Channel controllers may be configured to verify user identifiers.
  • Channel controllers can be made compatible with personal computers.
  • the generalized diagram of the terminal adapters may have the form shown in Fig. 7.
  • Adapters may be configured to connect to more than one terminal.
  • Adapters may include an alphanumeric keyboard. Such a keyboard, in particular, can be used to enter and send short messages (for example, SMS). To do this, serviced terminals must be registered in the adapters.
  • short messages for example, SMS
  • the claimed device In order to adapt to the conditions of the rapid development and spread of mobile, in particular cellular, communications operating at frequencies much greater than 30 MHz, the claimed device is made with •• the possibility of complementary combination with external networks.
  • the adapters can be configured to detect (detect and recognize) the carrier f lf blocking the connection of the corresponding adapter with the terminal (putting the adapter into idle mode).
  • adapters can be configured to determine the output. • served their termi- catch to the external network despite the fact that the fact of the specified output leads to blocking the communication of the adapter with the terminal.
  • adapters may include location modules for adapters 26, for example, GPS (global navigation and positioning system).
  • adapters can include modules for estimating the distance from adapters to the nearest points of direct access to an external network (or to the borders of the corresponding zone).
  • modules can be an integral part of the control module 29.
  • the specified distance should determine the priority or probability of the connection of the corresponding adapter with the transceiver of the access point.
  • Adapters may include a processor for this purpose.
  • Adapters may include a memory module for storing information about the location of points of direct access to an external network, in particular, about the coordinates of the boundaries of service areas of an external network. Such coordinates can also be calculated with the known configuration of the service area of the point of direct access to external network (in particular, along its radius, for example, along R35 (km) - Fig. 1) and the coordinates of this point.
  • Adapters can be configured for multiple access with carrier detection f 2 .
  • Adapters can be configured to integrate terminals operating in different frequency ranges, for example, at a frequency fi 'and U 1 ''(Fig. L).
  • Adapters may include broadcast information receivers 27.
  • Adapters can be made in the form of an individual device, in particular, built into the car interior.
  • Adapters may include power modules 28 from the network with a voltage selected from the list 220, 24, 12 V.
  • Adapters may include adapter controllers based on microprocessor chips and programmable non-volatile memory modules (logic modules). Such controllers may be included in the adapter control module 29.
  • Adapters can be made with the possibility of remote listening and include connectors for connecting fire alarm sensors.
  • Adapters may include modules for international identification of mobile equipment 30, in particular, subscriber identity modules.
  • electronic memory can be additionally used or physical copies of SIM cards can be used.
  • Adapters may include beacons 25 (passive or active) operating with the service part of the signals of the transceivers of access points (with a pilot signal), which, being returned (reflected by the beacon or re-radiated by it) to the said transceiver (and, therefore, received by the latter), will determine the optimal the range of operating frequencies, as well as elevation angles and azimuth of targeting the antennas of the said transceivers, in addition, the adapters must include a control module 29, configured to output the adapter on and the mentioned range (output of the adapter to the optimum operating frequency - the frequency at which the corresponding transceiver of the access point will communicate with it) at the corresponding service request of the transceiver of the access point.
  • Adapters can include transceivers for adapters, while the latter can have an output power of the order of 1, 10, or 100 W, depending on which zone they are located in according to the principle of creating.
  • the adapter transceivers can include antenna-feeder devices (in particular, additional ones), while the adapter transceiver antennas can be located at a height of 1 to 100 m.An antenna of the shortwave transceiver 31 is predominantly located at a higher height, while the decimeter 33 antennas are located at a lower height.
  • antennas of predominantly short-wave transceivers adapters can be made with the possibility of their installation at different heights. So, for example, they can be made with the possibility of their attachment to an air probe, mainly disposable.
  • Adapter transceivers can include receivers with a sensitivity of the order of 0.5 ⁇ V at a signal-to-noise ratio of 10 dV, performed by the rto superheterodyne circuit.
  • Adapters may also include integrated receive / decode modules.
  • Adapter transceivers can include comparators to help you select the best transceiver signal for your access points.
  • the transceivers of the adapters can be configured to switch frequencies (channels) when moving the adapter from the coverage area of one transceiver of the access point to the coverage area of another. Note. Switching the frequencies of the adapters is expected during the day, and during the year, and when solar activity changes, and so on. in accordance with the response of the beacon or according to the schedule according to the commands of the transceiver.
  • transceivers both access points and adapters
  • transceivers can be configured to organize up to 16 logical channels on one frequency channel and include data compression modules (in particular, speech stream).
  • Transceivers can be made with the possibility of using a control channel combined with the transmission of user data, in which .. service information
  • the unit is transmitted in the frequency band below the frequency band of the speech signal.
  • Transceivers can include microprocessors, which are responsible for controlling the modules and nodes of transceivers (including frequency synthesizers, noise reduction keys, modulating signal conditioners, etc.), depending on the operating modes.
  • microprocessors can be located in the control module.
  • Transceivers can be configured to digitally process the signal and capable of supporting digital voice transmission. To do this, they may include modules for digital encoding of information.
  • Transceivers can be performed with a spacing of the frequencies of reception and transmission.
  • Transceivers can be made with communication channels with a width of the order of 2, 4, b, 12, 24 kHz with forbidden intervals corresponding to the specified order width.
  • Transceivers (mainly access points) can be made loaded on two antennas (on the receiving and transmitting).
  • Transceivers (mainly adapters) can include one antenna and one duplex filter and / or antenna switch.
  • Transceivers may include combiner systems consisting of a receiving amplifier, a distributor, and a duplex filter and used to add radiation from several transmitters to one antenna.
  • Transceivers can be made in such a way that the frequency of the electromagnetic waves, through which the communication between them is satisfied, satisfies the condition
  • Transceivers can be made in such a way that the transmission speed of elementary signals at a low frequency [f 2 ) V 2 ⁇ ⁇ v 2 will satisfy the condition
  • Transceivers can be made with the possibility of transmitting embedded control data - packing service information into a call.
  • Transceivers may include synchronization modules. Transceivers can be made with the possibility of multiplexing with spatial, frequency, time and code (in particular, using orthogonal codes), as well as with mixed separation of communication channels (in order to prevent overlapping of their interference zones).
  • Transceivers can be configured to implement spread spectrum technology using the direct sequence method (pseudo noise).
  • Transceivers can be configured to implement spread spectrum technology with frequency hopping at a residence time of the order of 1 / f ⁇ .
  • the transceivers may include correlators and decision modules regarding correlator signals.
  • transceivers may include controlled synthesizers of carrier frequencies.
  • transceivers can be configured to dispatch frequency and time resources based on a priority system, for example, determined depending on the distance from terminals to external service areas W
  • transceivers may include multiprocessor complexes.
  • transceiver receivers may include frame (bit) detection modules configured to recover data.
  • terminals can be used devices selected from the list including: mobile phones; portable notebooks, laptops or other mobile devices.
  • Terminals may include a keyboard for entering data.
  • Terminals may include an interface for independent connection to an external network. Important in the inventive device is that it expands the area of possible access to an external network, suggesting the distribution of points of direct access to such networks to densely populated areas of service areas.
  • terminals can include modules for international identification of mobile equipment, in particular, subscriber identification modules and modules for determining the location of terminals, for example, GPS systems, and adapters can include modules for estimating the distance from terminals to the nearest direct access points (or the boundaries of their service areas, for example, the boundaries of the GSM network service areas), while the specified distance determines the priority or probability (for example, O, 6, 25, 56 or 100%) of the connection of the corresponding adapter with a transceiver access point (Fig.Z).
  • subscriber identification modules and modules for determining the location of terminals for example, GPS systems
  • adapters can include modules for estimating the distance from terminals to the nearest direct access points (or the boundaries of their service areas, for example, the boundaries of the GSM network service areas), while the specified distance determines the priority or probability (for example, O, 6, 25, 56 or 100%) of the connection of the corresponding adapter with a transceiver access point (Fig.Z).
  • Terminals and adapters can be made in such a way that the frequency of electromagnetic waves at which the adapters communicate with the terminals will satisfy the condition
  • V 1 ⁇ Av 1 may satisfy the condition
  • Terminals and adapters can be configured to exchange signals with each other by means of electromagnetic waves with a frequency selected from the ranges of 700..1000 MHz and 1500..2500 MHz.
  • a frequency selected from the ranges of 700..1000 MHz and 1500..2500 MHz To transmit information presented in a high-frequency signal coming from a terminal or from a direct access point to an external network through a short-wave signal, adapters and access points use matching blocks (high-speed and low-speed signals), which can include digital modulation modules configured for amplitude and / or frequency and / or phase shift keying.
  • matching blocks may include amplitude manipulation modules, made in our case with the possibility of using a quadruple code, which implies expansion * of the spectrum (we transmit more data to the “slow” signal due to band expansion).
  • Matching units may include frequency shift keying modules configured to generate a signal without phase discontinuity or with a minimum shift.
  • Matching blocks may include binary phase-shift keying modules; in addition to ETQM, they must also include phase-locked loop modules. Matching units may be configured to frequency-encode sequences comprising three or more elementary signals. In this case, the matching blocks should include Gaussian filters.
  • Matching blocks can be made with the possibility of phase coding sequences including three or more elementary signals. Can be used phase coding with a shift in n / 2 (45 °).
  • Matching blocks may be configured with gradient phase shift keying. So, the sequence (for example, the triad - Fig. 4) of the input high-speed data stream can be encoded by changing the phase change rate (Fig. 5) of the output of the matching unit, while the phase constancy within the transmission of the elementary signal (not shown) can serve the purpose of synchronizing or transmitting service information.
  • decoding can be carried out using the reference signal, as well as implementing the methods of Fourier analysis and least squares.
  • the figure assumes that the transmission speed of the elementary signal at a high frequency is three times higher than the transmission rate of the elementary signal at low.
  • the scale of Fig. 4 and 5 are consistent.
  • the phase change can be carried out according to the "synoidal" law (as shown in figure 5). When repeating the triad in the presented embodiment, the manipulations continue the “continuous” phase change due to the periodicity of this function.
  • Matching units may be modulated on multiple carriers.
  • the device can be made in the form of a large-scale network, including many transceivers and several access points, while in one zone it can have at least 4 channels, while the total number of channels in the network must be at least 40.
  • the device can be performed on the principle of heterogeneous networks.
  • the device can be made with a fixed frequency distribution. On this principle, the service of zone 4 (Fig. 1) and its analogous ones, including centrosymmetric zones, can be built.
  • the device can be made with distributed An architecture that allows you to connect different access points through their transceivers.
  • the device may include a dispatching and / or operator console.
  • the device can be configured to authenticate subscribers and messages.
  • the device may include a maintenance and operation terminal (providing access control, configuration management, tracking subscriber traffic, call accounting, equipment monitoring) with a graphical interface configured to display the current network topology.
  • a maintenance and operation terminal providing access control, configuration management, tracking subscriber traffic, call accounting, equipment monitoring
  • the inventive device of a mobile communication network can operate as follows.
  • a user equipped with a terminal adapter wishing to connect to an external network using a terminal (for example, a mobile phone) registered in the usual way in such a network, and also additionally in a short-wave mobility extension cable: either at an access point, for example, using its module international identification of mobile equipment, either in an adapter similarly or by saving an electronic copy of, for example, an S ⁇ M card, or otherwise, carries out regular manipulations.
  • a terminal for example, a mobile phone
  • the specified connection is established normally - direct radio contact is made between the terminal and the point of direct access to the external network.
  • the adapter is then inoperative.
  • the adapter can detect the terminal’s output to the external network directly or it can evaluate the possibility of such an output, for example, by recognizing the carrier f lr on which the external network is working, or by estimating the distance from the adapter or terminal (thanks to the use of the GPS module) to the borders of the nearest coverage area external network or to the nearest point of direct access to it.
  • the adapter enters the operating mode and, receiving at the operating frequency of the terminal (at external network frequency - at a high frequency) a request to establish a connection using short-wave radio communication transmits this request to the nearest transceiver of the access point.
  • the received “high-speed” signal of the terminal is converted to a “low-speed” signal of the short-wave transceiver of the adapter, as a rule, without loss of information and, possibly, with encapsulation.
  • the signal after processing is transmitted to the access point module, designed to emulate the operation of the terminals, which activates the creation of a virtual terminal that supports the regular exchange of information between the terminal and the point of direct access to the external network.
  • An attempt is made to establish a connection between the virtual terminal and the direct access point to the external network. If such a connection succeeds, then through the adapter and the access point with transceivers, a communication channel is established between the terminal and the direct access point to the external network, which, exchanging information with a virtual terminal (with an electronic copy, for example, a mobile phone), does not notice the user’s remoteness, in particular, perceiving temporary breaks in the flow of information from the latter, associated with delays in establishing and maintaining the channel, as temporary pauses. In this case, the user normally enters and leaves the communication session.
  • the terminal When a request is initiated by an external network, when the terminal is in the service area of its direct access point, the connection is established normally.
  • the external network (and not the terminal) initiates the activation of creating a virtual terminal at the access point or communicates with it if it is supposed to be created while the terminal is in the range of the decimeter transceiver of the adapter and the last in the coverage area of the transceiver access points.
  • connection is terminated - not the physical terminal, but its electronic copy always answers the external network request with the readiness to establish the connection.
  • the user When working with the inventive device, the user is provided with a number of additional features.
  • one transceiver can serve many (10, 20 and more) zones, and this does not affect its bandwidth, limited by the bandwidth, for example, of the fiber-optic communication line of an access point with a direct access point to an external network.
  • a user of a mobile phone registered in the cellular network of Moscow at Moscow rates can be serviced at a distance exceeding thousands of kilometers from Moscow — the cost of introducing and operating a short-wave extension cord is comparable to the cost of servicing GSM base stations.
  • this mode can be maintained when organizing a uniform network load throughout the day, taking into account time zones. So, for example, being in one of the zones 21 (Fig. B) near Syktyvkar, the user can resort to the services of both Syktyvkar and Moscow and Salekhard operators, at least one of which is less busy due to the time shift.
  • the choice of operator can also be made depending on the resources available (taking into account the current workload of the transceivers of access points) latently for a user who may not be aware of which operator's transceiver of the access point is currently serving it.
  • the claimed device will be able to occupy its niche in the market only if it can be used to provide inexpensive mobile communications to sparsely populated areas of the Russian Federation.
  • location modules for the adapter and / or terminal with the ability to estimate the distance to service areas external network, despite the fact that the specified distance determines the priority or probability of establishing an appropriate connection.
  • the inventive device can operate as follows.
  • the access point transceiver scans the frequency range and changes the parameters of the radiation pattern.
  • the corresponding response of the beacon received by the transceiver allows you to select the optimal values of these parameters, which are transmitted to the adapter control module by transmitting a service signal, putting the latter into the desired mode. This procedure is performed automatically without user intervention.
  • the adapter as a digital receiver of broadcast information (see Fig. 7, item 27), for example, the DRM standard, which allows us to consider it as a modern alternative to car radios.
  • the inventive device will remain relevant until the spread of cellular communications in areas with a population density of about 1 .. 5 people. 10 km.
  • the short-wavelength extension cable for mobility suggests the possibility of combining it with mobile terminals of any known type.
  • the probability of establishing a connection from sparsely populated areas should be 100% on the first try.
  • the rest of the claimed device must satisfy the existing QoS parameters.
  • the inventive coordination unit must ensure the transformation of information flows without loss of user data at the hardware level.
  • One short-wave transceiver of the claimed device should increase the service area of a modern base GSM station installed in rural areas by 100 times or more in area.
  • the inventive device should provide the ability to provide cellular services away from land up to 600 km without a noticeable increase in tariffs (the cost of one minute of service with a short-wave mobility extension cable should be approximately 0.05 USD).
  • the proposed coding algorithms should not significantly expand the frequency band of the signals.
  • the overload / underload of the transceivers of access points should not exceed 30 .. 50%.

Abstract

The invention relates to mobile communications. Said invention makes it possible to provide underpopulated and difficult-to-reach regions with inexpensive communication services. The sense of said invention lies in the use of a short-wave communication in high-frequency networks, in particular in cellular telephone networks. The aim is attainable by the use of particular characteristic features specified in 49 subclaims.

Description

УСТРОЙСТВО СЕТИ МОБИЛЬНОЙ КОММУНИКАЦИИ MOBILE COMMUNICATION NETWORK DEVICE
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к области мобильных коммуникаций и касается физического уровня их систем. При этом оно может быть применено при создании сетей с явно выраженной инфраструктурой.The invention relates to the field of mobile communications and relates to the physical level of their systems. At the same time, it can be applied when creating networks with a pronounced infrastructure.
В основном изобретение описывает подсистему радиосвязи, предполагающую открытую архитектуру и общий радиоинтерфейс, совместимые с распространенным программным обеспечением. В то же время изобретение позволяет строить комплексные системы, предопределяя их физический уровень, организацию доступа к среде, как для мультимедийных, так и для голосовых приложений, маршрутизацию, вхождение во внешние сети, в том числе в широкополосные цифровые с интеграцией услуг и проч.Basically, the invention describes a radio subsystem, involving an open architecture and a common radio interface, compatible with common software. At the same time, the invention allows you to build complex systems, predetermining their physical level, organizing access to the environment for both multimedia and voice applications, routing, entering external networks, including broadband digital networks with service integration, etc.
Изобретение предназначено для реализации в интересах широких слоев населения, в первую очередь, в районах с малой плотностью последнего и/или имеющих разрывы наземной инфраструктуры. Его можно использовать при организации дистанционных обучения и медицины (диагно- стики, хирургии и т.д.) , при обеспечении дистанционного мобильного доступа к базам данных, например для просмотра Wеb-ресурсов, а также на транспорте, в системах безопасности, в промыщленности, в объектах широковещания, для связи со службами на мобильных платформах, для голосовой связи, передачи данных, обмена сообщениями, в том числе короткими, электронной почтой, факсами, видеоинформацией, гипертекстами и проч.The invention is intended to be implemented in the interests of the general public, primarily in areas with a low density of the latter and / or having ground infrastructure gaps. It can be used in the organization of distance learning and medicine (diagnosis sticks, surgery, etc.), while providing remote mobile access to databases, for example, for viewing Web resources, as well as in transport, security systems, industry, in broadcasting facilities, for communication with services on mobile platforms, for voice, data, messaging, including short messages, e-mail, faxes, video information, hypertexts, etc.
Изобретение ориентировано на создание сетей, поддерживающих беспроводной доступ и мобильность конечных систем. В частности, изобретение предназначено для обеспечения доступа портативных устройств в Iпtеrпеt, например, с использованием протоколов ТСР/IР (протокола управления передачей и протокола Iпtеrпеt) , а также UDP (протокола пользовательских дейтаграмм) .The invention is focused on creating networks that support wireless access and mobility of end systems. In particular, the invention is intended to provide access to portable devices in Internet, for example, using the TCP / IP protocols (transmission control protocol and Internet protocol), as well as UDP (user datagram protocol).
Также изобретение может быть внедрено при построении радиомагистралей и асимметричных систем связи, например, однонаправленных широковещательных систем на базе цифровой передачи мультимедийной информации.Also, the invention can be implemented in the construction of radio lines and asymmetric communication systems, for example, unidirectional broadcast systems based on digital transmission of multimedia information.
Основное применение изобретение должно найти в системах коммуникации, работающих в дуплексном режиме, использующих в качестве мобильных терминалов сотовые телефоны различных производителей, как правило сопрягаемые с компьютерами. При этом изобретение нацелено на обслуживание индивидуальных вызовов, в том числе между двумя абонентами.The invention should find the main application in communication systems operating in full duplex mode, using cellular as mobile terminals Phones of various manufacturers, usually paired with computers. Moreover, the invention is aimed at servicing individual calls, including between two subscribers.
Авторы допускают также возможность использования отличительных признаков изобретения при построении па- кетно-ориентированных сетей.The authors also admit the possibility of using the distinguishing features of the invention in the construction of packet-oriented networks.
Уровень техникиState of the art
Динамика потребностей в обмене информацией, имеющая место в последнее десятилетие, явно свидетельствует, что связь является фундаментом постиндустриального мира. Однако головокружительный успех импортных концепций мобильных коммуникаций заставил нас на время забыть, что в основном единственным надежным транспортом в России является телега, в которую впряжена кобыла. Это, конечно, гипербола, но через призму действительности отчетливо видно, что ни TETRA, ни GSM, ни IRIDIUM не решат проблемы обеспечения населения нашей страны доступными мобильными телекоммуникациями. Причин тому множество - и большая территория, и плохо развитая инфраструктура, и отсутствие у населения накоплений, и проч., и проч.The dynamics of information exchange needs that have taken place over the past decade clearly indicate that communication is the foundation of the post-industrial world. However, the dizzying success of import concepts of mobile communications made us forget for a while that basically the only reliable transport in Russia is the cart the mare is harnessed to. This, of course, is a hyperbole, but through the prism of reality it is clearly visible that neither TETRA, nor GSM, nor IRIDIUM will solve the problem of providing the population of our country with affordable mobile telecommunications. There are many reasons for this - both large territory and bad developed infrastructure, and the lack of savings among the population, etc., and so on.
Нисколько не умаляя достоинств современной связи, заявитель, инициативно проведя пилотные исследования, пришел к заключению о необходимости построения на территории РФ альтернативных информационных сетей.Without diminishing the merits of modern communications, the applicant, having undertaken pilot studies on an initiative basis, came to the conclusion that it was necessary to build alternative information networks in the Russian Federation.
Обратимся к истории. Несмотря на открытие в 1920 г. Гильермо Маркони коротких волн, которые благодаря отражению от ионосферы могут использоваться для соединения пользователей, находящихся практически в любой точке земного шара, и открытие в 1933 г. Эдвином Армстронгом частотной модуляции, позволяющей в значительной мере исключить влияние помех на качественную связь (здесь обращается внимание на глубину проработки проблемы) , одна из первых сетей (А-Nеtz, 1958 г., Германия) была аналоговой и работала на частоте 160 МГц, обеспечивающей связь лишь в зоне прямой видимости, и это при числе абонентов к 1970 г. всего порядка 10 тысяч. Более поздние сети также оставались аналоговыми и работали на еще более высоких частотах (Скандинавская сеть NMT в семидесятых работала на частоте 450 МГц, а затем была переведена на частоту 900 МГц) . В 1982 г. было принято решение о разработке цифрового стандарта мобильной связи (GSM) , работающего на частоте 900 МГц. При этом уже в 1991 г. Европейским институтом стандартов по телекоммуникациям был принят стандарт расширенных (в смысле обеспечения возможности передачи мультимедийных данных) цифровых беспроводных телекоммуникаций (DECT) , ориентированных на частоты 1880..1900 МГц (см., в частности, стандарт GSM-1800) .Let's turn to the history. Despite the discovery in 1920 of Guillermo Marconi of short waves, which, thanks to reflection from the ionosphere, can be used to connect users located almost anywhere in the world, and the discovery in 1933 by Edwin Armstrong of frequency modulation, which largely eliminates the effect of interference on high-quality communication (attention is paid to the depth of the problem), one of the first networks (A-Netz, 1958, Germany) was analog and worked at a frequency of 160 MHz, providing communication only in the line of sight, and this is with the number of subscribers by 1970 only about 10 thousand. Later networks also remained analog and operated at even higher frequencies (the Scandinavian NMT network in the seventies worked at a frequency of 450 MHz, and then was transferred to a frequency of 900 MHz). In 1982, it was decided to develop a digital standard for mobile communications (GSM) operating at a frequency of 900 MHz. Moreover, already in 1991, the European Institute of Telecommunications Standards adopted a standard for extended (in the sense of providing the possibility of transmitting multimedia data) digital wireless telecommunications (DECT), oriented at frequencies of 1880.1900 MHz (see, in particular, the GSM- 1800).
«Пepeмeщeниe» в область высоких частот, несомненно, оправдано даже с учетом требования развитых инфраструктуры и служб (необходимо множество антенн, коммутаторов, локальных регистраторов и т.п., необходимы частые переключения с одной базовой станции на другую при движении абонента и проч.) - радиоресурс весьма ограничен, тогда как потребности в объемах передавае¬ мой информации и сопутствующих услуг непрерывно растут. Нельзя не отметить и высокую проникающую способность высокочастотного излучения (здесь имеется в виду возможность приема в помещениях высокочастотных радиоволн, прошедших через узкие оконные проемы - минималь¬ ная длина волн коротковолнового диапазона - 10 м), и хороший прием такого излучения на малогабаритные антенны, и проч., и проч.“Moving” to the high-frequency region is undoubtedly justified even taking into account the requirements of developed infrastructure and services (many antennas, switches, local registrars, etc. are necessary, frequent switching from one base station to another is necessary when the subscriber moves, etc.) - the radio resource is very limited, while demand in the amount of transferred ¬ my information and related services are constantly growing. It should be noted and high penetrating ability of high-frequency radiation (here refers to the ability to receive high-frequency radio waves in the premises that have passed through the narrow window openings - minimal ¬ Nye wavelengths shortwave - 10 m), and good reception of such radiation on small antennas, etc., and so on.
Сегодня сотовые системы позволяют передавать с высокими скоростями видеоданные, обеспечивают информационную безопасность, полный контроль доступа, международный роуминг, возможность определения местонахождения пользователя, а также многое другое. Однако, будучи ориентированными на 100% покрытие территории северных европейских стран (родины современной мобильной связи) , такие системы не имеют аналогичной перспективы покрытия при использовании на территории таких стран, как Россия, Бразилия, Индонезия и ряд других.Today, cellular systems allow you to transfer high-speed video data, provide information security, full access control, international roaming, the ability to determine the location of the user, and much more. However, being oriented towards 100% coverage of the territory of northern European countries (the homeland of modern mobile communications), such systems do not have a similar prospect of coverage when used on the territory of countries such as Russia, Brazil, Indonesia and several others.
Действительно, при максимальном радиусе действия базовой GSМ-станции 35 км (и это без учета особенностей рельефа местности, реально на практике речь идет о 5..10 км) для 100% покрытия территории России потребуется не один десяток тысяч таких станций, тогда как в более чем половине случаев на станцию будет приходиться менее дюжины абонентов .Indeed, with a maximum radius of operation of the base GSM station of 35 km (and this, without taking into account the features of the terrain, in reality, we are talking about 5..10 km) for 100% coverage of Russia, more than ten thousand such stations will be required, whereas in more than half of the cases, the station will account for less than a dozen subscribers.
Именно потому, что сотовая связь не является решением обозначенной проблемы, широкое распространение получили у нас системы транкинговой связи (например, на базе протокола MPT 1327 - TAITNET и ACCESSNET) . Такие и подобные им системы уже внедрили РАО ЕС и «Гaзпpoм», Федеральная автодорожная служба, ОАО «Cвязьтpaнcнeфть» и др. Территория, покрытая соответствующими сетями, превышает территорию любой западноевропейской страны.It is precisely because cellular communication is not a solution to the indicated problem that trunking communication systems (for example, on MPT 1327 protocol base - TAITNET and ACCESSNET). Such and similar systems have already been implemented by RAO EU and Gazprom, the Federal Road Service, OJSC Svyaztransneft and others. The territory covered by the relevant networks exceeds the territory of any Western European country.
Следует отметить, что современные транкинговые системы работают на частотах 380..400, 800..900 МГц и могут поддерживать около сотни каналов в каждой из более чем ста зон, имея емкость порядка миллиона абонентов. При этом основным недостатком транкинговой связи является обилие мелких систем.It should be noted that modern trunking systems operate at frequencies of 380..400, 800..900 MHz and can support about a hundred channels in each of more than one hundred zones, having a capacity of about a million subscribers. At the same time, the main drawback of trunking is the abundance of small systems.
Альтернативой сотовым и транкинговым системам, особенно в части простоты и скорости присоединения к глобальным сетям удаленных и малонаселенных районов, в том числе развивающихся областей, является спутниковая связь, не требующая использования базовых станций и дополнительных наземных сетей, хотя до недавнего вре- мени - до появления цифровой технологии Iridium (примерно до 1998 г.) спутники использовались лишь в качестве средств широковещания. Сегодня мобильная спутниковая связь базируется на большом числе рассеянных на низких орбитах спутников, предполагая их еженедельный запуск. При этом работа осуществляется на частотах порядка 1600 МГц.An alternative to cellular and trunking systems, especially in terms of simplicity and speed of connection to global networks of remote and sparsely populated areas, including developing areas, is satellite communications, which does not require the use of base stations and additional terrestrial networks, although until recently - until the advent of Iridium digital technology (until about 1998) satellites were used only as a means of broadcasting. Today, mobile satellite communications are based on a large number of satellites scattered in low orbits, assuming their weekly launch. In this case, the work is carried out at frequencies of the order of 1600 MHz.
Несомненный интерес представляют сети, использующие (в качестве транспордеров, маршрутизаторов,...) спутники различных типов (GEO, MEO, LEO, HEO) , связанные между собой через межспутниковые каналы связи (ISL) .Of undoubted interest are networks using (as transponders, routers, ...) satellites of various types (GEO, MEO, LEO, HEO), interconnected via inter-satellite communication channels (ISL).
К основным недостаткам спутниковой связи следует отнести высокую стоимость ее обслуживания и построения (порядка 5 млрд. USD)1, плохо сочетающиеся с мобильностью и портативностью требования к размеру и направленности антенн, к мощности излучения, сложность частотного распределения и переключения (имеет место быстрое движение базовых станций) .The main disadvantages of satellite communications include the high cost of its maintenance and construction (about 5 billion USD) 1 , poorly combined with mobility and portability requirements for the size and direction of antennas, radiation power, the complexity of frequency distribution and switching (there is a rapid movement of basic stations).
О недостатках спутниковых систем красноречиво говорят и результаты оценок рынка соответствующих услуг - к моменту, когда на планете окажется б млрд. чел., будет зарегистрировано всего 3 млн. пользователей спутниковой связи, т.е. 0,5% населения.The shortcomings of satellite systems are also eloquently echoed by the results of assessments of the market for relevant services - by the time when there are 6 billion people on the planet, only 3 million users of satellite communications will be registered, i.e. 0.5% of the population.
Также известно использование оптоволоконных кабелей для создания глобальных коммуникационных магистралей,It is also known to use fiber optic cables to create global communications backbones,
1 - здесь также следует отметить, что распространение спутниковой связи у нас возможно лишь на основе использования иностранных спутниковых систем в чем такие кабели составляют сегодня серьезную конкуренцию, в том числе, и спутниковым системам. 1 - it should also be noted here that the spread of satellite communications is possible only through the use of foreign satellite systems in what such cables are today a serious competition, including satellite systems.
В последнее время наметилась тенденция к объединению различных систем коммуникации в широкополосную систему беспроводных мобильных коммуникаций (MBS), следствием чего явилась разработка стандарта IMT 2000 международных мобильных коммуникаций с переходом на частоту порядка 2000 МГц.Recently, there has been a tendency to integrate various communication systems into a broadband wireless mobile communications (MBS) system, which resulted in the development of the IMT 2000 standard for international mobile communications with a transition to a frequency of about 2000 MHz.
Важно отметить, что, несмотря на бурное развитие связи в ультракоротковолновом диапазоне, по сегодняшний день многие ориентированы на системы связи с радиусом действия 100 и более км, работающие в коротковолновом (до 30 МГц) и низкочастотном (30..56 МГц) диапазонах. Широкое распространение, благодаря хорошему огибанию рельефа и распространению за линию гори¬ зонта радиоволн указанных диапазонов, получили радиостанции торговых марок Rоgеr (KP-30) , Vеrtех (VX-3000) и др., в том числе, поддерживающие сетевой режим и выход, например, в телефонную сеть общего пользования.It is important to note that, despite the rapid development of communications in the ultra-short-wavelength range, to date, many are focused on communication systems with a range of 100 km or more, operating in the short-wave (up to 30 MHz) and low-frequency (30..56 MHz) ranges. Widespread, thanks to a good passage around the relief and distribution of the line hori ¬ umbrella radio waves specified ranges, received radio brands Roger (KP-30), Verteh (VX-3000) et al., Including supporting the network mode and output, eg to the public switched telephone network.
При этом ведущие корпорации, работающие в области мобильных коммуникаций, принципиально пренебрегают коротковолновой техникой, даже несмотря на существование 1С специально разработанных для коротковолнового диапазона протоколов передачи, например, протокола DRM (цифровой радиопередачи) - низкая пропускная способность коротковолнового диапазона предопределяет его низкую коммерческую привлекательность при построении сетей.At the same time, leading corporations working in the field of mobile communications fundamentally neglect short-wave technology, even despite the existence of 1C specially developed for the short-wave range transmission protocols, for example, DRM (digital radio transmission) protocol - the low bandwidth of the short-wave range determines its low commercial attractiveness in building networks.
В качестве прототипа изобретения выбрано устройство сети мобильной коммуникации на базе широкополосной сети радиодоступа BRAN в системе асинхронного режима передачи ATM. См. базовую модель HIPERLAN-2 Европейского института стандартов по телекоммуникациям (а также Вhаt R. R., "Wirеlеss ATM Rеquirеmепts Sресifiсаtiоп", ATM Fоrum, RTD-WATM-Ol .02., 1998 и Rаусhаudhuri D., "Wirеlеss ATM пеtwоrks : аrсhitесturе, sуstеm dеsigп апd рrоtоtурiпg", IEEE Реrsрпаl Соmmιmiсаtiоп, vоl.З, по.4, Аugust, 1996) .As a prototype of the invention, a mobile communication network device based on the BRAN broadband radio access network in an ATM asynchronous transmission system was selected. See the base model HIPERLAN-2 of the European Institute of Telecommunications Standards (as well as Bhat RR, Wi-RELESS ATM Recycled Security Ethernet, ATM Forum, RTD-WATM-Ol. 02., 1998 and Raushudhuri D., WIRELESS ATM PETROTEX “Sustem desigp apd rototouripg", IEEE Resrpal Communmmiсtiop, vol.Z, po.4, August, 1996).
Важным в прототипе является следующее.Important in the prototype is the following.
Прототип представляет ' собой устройство сети мобиль¬ ной коммуникации, включающее внешнюю сеть и точки доступа к ней с трансиверами, а также мобильные абонентские терминалы и терминальные адаптеры, при том, что последние выполнены с возможностью приема и передачи высокочастотных электромагнитных волн (с частотой, удовлетворяющей условиюThe prototype is' a device network mobility ¬ hydrochloric communication network and comprising an external access point to it with transceivers, and mobile user terminals and terminal adapters, though the latter are adapted to receive and transmit high-frequency electromagnetic waves (with a frequency satisfying the condition
Z1 »30 МГц, (1)Z 1 »30 MHz, (1)
где fг - частота электромагнитных волн, на которой работают терминальные адаптеры) , обеспечивающих возможность передачи элементарных сигналов со скоростью V1 + Av1.where f g is the frequency of electromagnetic waves at which the terminal adapters work), providing the ability to transmit elementary signals with a speed of V 1 + Av 1 .
Основным недостатком прототипа является его ориентация на указанные частоты, предполагающие возможность установления соединения трансивера адаптера с транси- вером точки доступа лишь в зоне прямой видимости.The main disadvantage of the prototype is its orientation to the indicated frequencies, suggesting the possibility of establishing a connection between the adapter transceiver and the access point transceiver only in the line of sight.
Также хорошо известны беспроводные локальные сети WLAN (см. IEEE 802.11, а также Европейский стандарт беспроводных локальных сетей HIPERLAN 1 и 2), обеспечивающие мобильную связь между компьютерами и работающие на частотах 2400 и 5200 МГц (в полосе частот для промышленного, научного и медицинского применения ISM) .WLANs are also well known (see IEEE 802.11, as well as the European Standard for Wireless LANs HIPERLAN 1 and 2), providing mobile communications between computers and operating at 2400 and 5200 MHz (in the frequency band for industrial, scientific and medical applications ISM).
В заключении данного раздела следует сказать пару слов о ранее упомянутом протоколе IP, а именно о Mo- bilе IP. Мобильный узел, оказавшись в чужой сети, со- храняет свой IР-адрес. В типовом сценарии связи корреспондентский узел - партнер по сеансу связи мобильного узла связывается с ним, отправляя данные по указанному адресу. В действительности последний является лишь входной точкой туннеля, начинающегося у базового агента - агента базовой сети мобильного узла, который знает о текущем расположении мобильного узла, тогда как выходной точкой туннеля является адрес передачи, например, определенный маршрутизатором чужого агента упомянутой чужой сети.At the end of this section, a few words should be said about the previously mentioned IP protocol, namely, IP Mobile. A mobile node, once in a foreign network, stores its IP address. In a typical communication scenario, the correspondent node — the partner in the communication session of the mobile node — communicates with it by sending data to the specified address. In fact, the latter is only the entry point of the tunnel starting at the base agent - the core network agent of the mobile node, which knows about the current location of the mobile node, while the exit point of the tunnel is the transmission address, for example, determined by the router of the foreign agent of the mentioned foreign network.
Доставка IР-пакетов осуществляется следующим образом. Корреспондентский узел отправляет IР-пакет по IP- адресу мобильного узла. Iпtеrпеt (сеть), не имея сведений о текущем расположении мобильного узла, с помощью стандартных процедур отправляет пакет на маршрутизатор базовой сети, после чего тот попадает к базовому агенту. Последний, зная от чужого агента адрес передачи, инкапсулирует пакет, добавляя новый заголовок, и пересылает его по туннелю. Чужой агент декапсулирует пакет, убирая дополнительный заголовок, и передает его на мобильный узел. В аспекте заявляемого изобретения важно, во-первых, то, что для корреспондентского узла не видна мобильность партнера по связи, IР-адрес которого остается неизменным, а во-вторых, то., что образуется виртуальный туннель между точкой входа в подсеть по указанному IР-адресу и точкой входа в подсеть чужой сети - текущего расположения мобильного узла.Delivery of IP packets is as follows. The correspondent node sends an IP packet to the IP address of the mobile node. IPerpet (network), having no information about the current location of the mobile node, sends standard packets to the router of the core network using standard procedures, after which it gets to the base agent. The latter, knowing the transfer address from a foreign agent, encapsulates the packet, adding a new header, and forwards it through the tunnel. The foreign agent decapsulates the packet, removing the additional header, and transfers it to the mobile node. In the aspect of the claimed invention, it is important, firstly, that the mobility of the communication partner whose IP address remains unchanged is not visible to the correspondent node, and secondly, that a virtual tunnel forms between the entry point to the subnet at the specified IP -address and entry point into the subnet of another network - the current location of the mobile node.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Мотив создания изобретения - потребность в разработке концепции построения сетif мобильной коммуникации со 100% покрытием территории России, адаптированной к условиям быстрого развития и распространения мобильной, в частности, сотовой связи, работающей на частотах много больших 30 МГц.The motive for creating the invention is the need to develop a concept for building a network of mobile communications with 100% coverage of the territory of Russia, adapted to the conditions of the rapid development and spread of mobile, in particular, cellular communications, operating at frequencies much greater than 30 MHz.
Здесь следует подчеркнуть, что речь идет не об интегрированных в сотовую связь сетях, а о сетях, сочетаемых с сотовой связью.It should be emphasized here that we are not talking about networks integrated into cellular communications, but about networks compatible with cellular communications.
Основная цель изобретения - создание предпосылок построения глобальной сети при минимальных начальных капиталовложениях и стоимости обслуживания, тогда как такая сеть должна быть совместима с распространенным пользовательским оборудованием (например, с мобильными телефонами или ноутбуками, поддерживающими мобильность) и удовлетворять современным требованиям качества обслуживания (по параметрам качества QoS) .The main objective of the invention is the creation of prerequisites for building a global network with minimal initial investment and maintenance costs, while such a network should be compatible with the widespread user equipment (for example, with mobile phones or laptops that support mobility) and meet modern requirements for quality of service (in terms of QoS quality).
Задача изобретения - внедрение коротковолновой связи в сотовые сети, в Iпtеrпеt и т.п.The objective of the invention is the introduction of short-wave communication in cellular networks, in Internet, etc.
Здесь также важно подчеркнуть, что, хотя и существу- ют приемы повышения скорости передачи информации, при работе в коротковолновом диапазоне она все равно существенно ниже таковой при работе в области высоких частот, например определяемой стандартом GSM. В результате при решении задачи изобретения возникает необходимость согласования существующих устройств, предназначенных для высокоскоростных соединений, с низкоскоростными устройствами передачи данных в коротковолновом диапазоне. Такое согласование является основным техническим результатом, достигаемым при реализации изобретения, отличительные признаки независимого пункта формулы которого дают возможность и в зоне2 действияIt is also important to emphasize that, although there are techniques to increase the information transfer rate, when working in the short-wave range it is still substantially lower than that when working in the high-frequency region, for example, defined by the GSM standard. As a result, when solving the problem of the invention, it becomes necessary to coordinate existing devices intended for high-speed connections with low-speed data transmission devices in the short-wave range. Such coordination is the main technical result achieved during the implementation of the invention, the distinctive features of the independent claim of the formula of which make it possible in the action zone 2
2 - (в материалах заявки под зоной понимается область в пределах которой возможна радиосвязь терминального адаптера с соответствующим трансиве- внешней (высокочастотной) сети, и в зоне действия коротковолновой сети работать с одним и тем же мобильным терминалом, в частности, с небольшим по размерам мобильным телефоном. 2 - (in the application materials, the zone is understood as the region within which radio communication of the terminal adapter with the corresponding transceiver is possible external (high-frequency) network, and in the area of the short-wave network, work with the same mobile terminal, in particular, with a small-sized mobile phone.
Заявляемое изобретение позволяет усовершенствовать существующие системы мобильной связи, дополняя их универсальным коротковолновым удлинителем мобильности.The claimed invention allows to improve existing mobile communication systems, supplementing them with a universal short-wave mobility extension cable.
Еще одна задача изобретения - привязка сети мобильной коммуникации к существующей на территории России инфраструктуре, обеспечивающей передачу информации, в частности, включающей ретрансляторы коротковолнового и средневолнового диапазонов с целью минимизации стоимости получения доступа к указанной сети пользователями, расположенными в малонаселенных районах .Another objective of the invention is the linking of the mobile communication network to the infrastructure existing on the territory of Russia that ensures the transmission of information, in particular, including repeaters of the short-wave and medium-wave ranges in order to minimize the cost of accessing the specified network by users located in sparsely populated areas.
Сказанное выше отражает технический результат, достигаемой при реализации изобретения.The foregoing reflects the technical result achieved by the implementation of the invention.
Сопутствующий эффект от использования изобретения заключается в обеспечении возможности реализовать оптимальный режим кодирования с минимальной потерей пользовательских и служебных данных при согласованииA concomitant effect of the use of the invention is to provide the opportunity to implement the optimal encoding mode with minimal loss of user and service data when coordinated
ром точки доступа, как правило, это зона, в которую направлено излучение трансивера точки доступа) высокоскоростных и низкоскоростных потоков информации в беспроводных сетях, в частности, при работе в режиме инкапсуляция/декапсуляция .rum of the access point, as a rule, this is the area into which the radiation of the transceiver of the access point is directed) high-speed and low-speed information flows in wireless networks, in particular, when working in encapsulation / decapsulation mode.
Еще один сопутствующий эффект от использования изобретения заключается в обеспечении возможности равномерной загрузки трансиверов в течение всех суток.Another concomitant effect of the use of the invention is to enable uniform loading of transceivers throughout the day.
Занять свою нишу на рынке заявляемое устройство сможет ввиду обеспечения возможности пользования услугами мобильной связи в малонаселенных труднодоступных районах РФ.The claimed device will be able to occupy its niche in the market due to the possibility of using mobile services in sparsely populated areas of the Russian Federation.
Заявляемый технический результат в основном достигается следующим.The claimed technical result is mainly achieved by the following.
В устройство сети мобильной коммуникации, включающее внешнюю сеть и точки доступа к ней с трансиверами, а также мобильные абонентские терминалы и терминальные адаптеры, при том, что последние выполнены с возможностью приема и передачи высокочастотных электромагнитных волн (с частотой, удовлетворяющей условиюA mobile communication network device, including an external network and access points to it with transceivers, as well as mobile subscriber terminals and terminal adapters, while the latter are configured to receive and transmit high-frequency electromagnetic waves (with a frequency satisfying the condition
fг»30MГц, (Uf g ”30 MHz, (U
где fι - частота электромагнитных волн, на которой работают терминальные адаптеры) , обеспечивающих возможность передачи элементарных сигналов со скоростью V1 ± Δvlr введены следующие отличительные признаки: упомянутые адаптеры в рабочем режиме преимущественно располагаются вне зоны обслуживания внешней сети, а упомянутые точки преимущественно являются непрямыми точками доступа к внешней сети, тогда как упомянутые трансиверы и адаптеры выполнены с возможностью обмена сигналами друг с другом и/или между собой посредством электромагнитных волн с частотой, удовлетворяющей условию
Figure imgf000019_0001
где fι - см. выше, jfг - частота электромагнитных волн, посредством которых осуществляется связь между трансиверами точек доступа и терминальными адаптерами или между самими тран- сиверами, или между самими адаптерами, л - число размещений с повторениями при двоичном коде, причем л удовлетворяет условию
where fι is the frequency of electromagnetic waves at which the terminal adapters work), providing the ability to transmit elementary signals with a speed of V 1 ± Δv lr , the following distinctive features have been introduced: the said adapters in the operating mode are mainly located outside the coverage area of the external network, and the mentioned points are mainly indirect access points to the external network, while the said transceivers and adapters are made with the ability to exchange signals with each other and / or between themselves by means of electromagnetic waves with a frequency satisfying the condition
Figure imgf000019_0001
where fι - see above, jfг - frequency of electromagnetic waves, through which the connection is made between transceivers of access points and terminal adapters or between the transceivers themselves, or between the adapters themselves, l is the number of placements with repetitions in binary code, and l satisfies the condition
2<n<4, (3) и такие волны обеспечивают возможность передачи элементарных сигналов со скоростью V2 ± Av2, а упомянутые терминалы и адаптеры выполнены с возможностью обмена сигналами друг с другом посредством электромагнитных волн с частотой flr при этом упомянутое устройство дополнительно включает блоки согласования, выполненные с возможностью преобразования принимаемого сигнала с упомянутой скоростью V1 + Av1 в как минимум один передаваемый сигнал с упомянутой скоростью V2 + Av2 и, наоборот, как минимум одного принимаемого сигнала с упомянутой скоростью V2 ± Av2 в передаваемый сигнал с упомянутой скоростью V1 + Av1.2 <n <4, (3) and such waves provide the possibility of transmitting elementary signals with a speed of V 2 ± Av 2 , and the above-mentioned terminals and adapters are configured to exchange signals with each other by means of electromagnetic waves with a frequency f lr, while the said device further includes matching blocks configured to convert the received signal to said velocity V 1 + Av 1 in at least one signal to said velocity V 2 + Av 2 and vice versa, at least one of the received signal with said rates, the Strongly V 2 ± Av 2 in the transmitted signal to said velocity V 1 1 + Av.
Также технический результат достигается за счет введения следующих частных отличительных признаков.Also, the technical result is achieved by introducing the following private distinctive features.
Точки доступа могут включать модули, предназначенные для обеспечения эмуляции работы терминалов при их соединении с внешней сетью.Access points may include modules designed to emulate the operation of terminals when they are connected to an external network.
Точки доступа могут преимущественно располагаться в/у населенных пунктах (ов) с числом жителей, порядка 1 млн. чел. и более, 0,5 .. 1,0 млн. чел., 0,1 .. 0,5 млн . чел . Точки доступа могут быть выполнены в виде встраиваемых узлов точек прямого доступа к внешней сети.Access points can mainly be located in / near settlements (s) with the number of inhabitants, about 1 million people. and more, 0.5 .. 1.0 million people, 0.1 .. 0.5 million people Access points can be made in the form of embedded nodes of direct access points to an external network.
Точки доступа могут включать модули международной идентификации мобильного оборудования.Access points may include modules for international identification of mobile equipment.
Трансиверы точек доступа могут преимущественно являться стационарными.Access point transceivers can advantageously be stationary.
Трансиверы точек доступа могут быть выполнены соединенными друг с другом по выделенным линиям связи .Transceivers of access points can be made connected to each other via dedicated communication lines.
Трансиверы точек доступа могут включать антенно- фидерные устройства, при этом антенны могут быть расположены на высоте от 1 до 100 м.Access point transceivers can include antenna-feeder devices, while antennas can be located at a height of 1 to 100 m.
Как минимум один трансивер как минимум одной точки доступа может включать направленную антенну.At least one transceiver of at least one access point may include a directional antenna.
Трансиверы точек доступа могут быть выполнены с возможностью установления радиосвязи с использованием «oтpaжeния» радиоволн ионосферой.The transceivers of access points can be configured to establish radio communications using the "reflection" of radio waves by the ionosphere.
Трансиверы точек доступа могут быть преимущественно расположены относительно находящегося поблизости населенного пункта таким образом, что последний пересекает как минимум одна воображаемая линия, соединяющая данный трансивер с точкой его зоны. Как минимум один трансивер как минимум одной точки доступа может быть выполнен с возможностью обслуживания более одной зоны.Transceivers of access points can be mainly located relative to a nearby settlement so that the latter crosses at least one imaginary line connecting this transceiver to a point in its zone. At least one transceiver of at least one access point may be configured to serve more than one zone.
Трансиверы могут быть выполнены таким образом, что как минимум два из них обслуживают одну и ту же область одной зоны или одну и ту же зону.Transceivers can be designed in such a way that at least two of them serve the same area of the same zone or the same zone.
Трансиверы точек доступа могут быть выполнены с возможностью обслуживания (приема и передачи) 2-х и более голосовых каналов в полосе порядка 24 кГц.Transceivers of access points can be configured to service (receive and transmit) 2 or more voice channels in a band of about 24 kHz.
Трансиверы точек доступа могут быть выполнены с возможностью обслуживания до lб-и каналов связи на каждую зону при их динамическом выделении.Transceivers of access points can be configured to serve up to lb communication channels per zone when they are dynamically allocated.
Трансиверы точек доступа могут включать контроллеры каналов, при этом последнее могут быть выполнены с возможностью диспетчеризации частотных и временных ресурсов системы трансиверов точек доступа.The access point transceivers may include channel controllers, the latter can be configured to dispatch frequency and time resources of the access point transceiver system.
Адаптеры могут быть выполнены с возможностью установления соединения более чем с одним терминалом.Adapters may be configured to connect to more than one terminal.
Адаптеры могут быть выполнены с возможностью детектирования (обнаружения и распознавания) несущей flr блокирующего связь соответствующего адаптера с терминалом. Адаптеры могут быть выполнены с возможностью определения выхода обслуживаемых ими терминалов во внешнюю сеть при том, что факт указанного выхода приводит к блокировке связи адаптера с терминалом.Adapters may be configured to detect (detect and recognize) a carrier f lr blocking communication of the corresponding adapter with the terminal. Adapters can be configured to determine the output of the terminals they serve to an external network, despite the fact that the specified output leads to blocking communication between the adapter and the terminal.
Адаптеры могут включать модули определения местоположения адаптеров .Adapters may include modules for locating adapters.
Адаптеры могут включать модули оценки расстояния от адаптеров до ближайших точен прямого доступа к внешней сети или до границ обслуживаемых ими зон, при том, что указанное расстояние определит приоритет или вероятность соединения соответствующего адаптера с трансиве- ром точки доступа. При этом адаптеры могут включать модуль памяти, предназначенный для хранения информации о местоположении точек прямого доступа к внешней сети.Adapters may include modules for estimating the distance from the adapters to the nearest direct access points to the external network or to the boundaries of the zones they serve, while the specified distance will determine the priority or probability of connecting the corresponding adapter to the transceiver of the access point. In this case, the adapters may include a memory module designed to store information about the location of points of direct access to an external network.
Адаптеры могут быть выполнены с возможностью интеграции терминалов, работающих в разных частотных диапазонах.Adapters can be configured to integrate terminals operating in different frequency ranges.
Адаптеры могут включать приемники широковещательной информации .Adapters may include broadcast receivers.
Адаптеры могут включать модули международной идентификации мобильного оборудования. Адаптеры могут включать радиомаяки, работающие со служебной частью сигналов трансиверов точек доступа, которая, будучи возвращенной к упомянутому трансиверу, позволит определить оптимальный диапазон рабочих частот, а также углов места и азимута нацеливания антенн упомянутых трансиверов, при этом дополнительно адаптеры могут включать модуль управления, выполненный с возможностью вывода адаптера на упомянутый диапазон по соответствующему служебному запросу трансивера точки доступа.Adapters may include modules for international identification of mobile equipment. Adapters may include beacons working with the service part of the signals of the transceivers of access points, which, being returned to the said transceiver, will determine the optimal range of operating frequencies, as well as elevation and azimuth directions of the antennas of the said transceivers, while the adapters may include a control module made with the ability to output the adapter to the mentioned range at the corresponding service request of the transceiver of the access point.
Адаптеры могут включать трансиверы адаптеров с антеннами, при этом последние могут быть расположены на высоте от 1 до 100 м.Adapters may include transceivers of adapters with antennas, the latter can be located at a height of 1 to 100 m.
Антенны трансиверов адаптеров могут быть выполнены с возможностью их установки на различной высоте .Antennas for transceivers adapters can be made with the possibility of their installation at various heights.
Антенны трансиверов адаптеров могут быть выполнены с возможностью их прикрепления к воздушному зонду, преимущественно одноразового использования.The antennas of the transceivers of the adapters can be made with the possibility of their attachment to the air probe, mainly disposable.
Трансиверы могут быть выполнены с возможностью организации до 16 логических каналов на одном частотном и могут включать модули компрессии данных. Трансиверы могут быть выполнены таким образом, что частота электромагнитных волн, посредством которых осуществляется связь между ними, будет удовлетворять условиюTransceivers can be configured to organize up to 16 logical channels on a single frequency and can include data compression modules. Transceivers can be made in such a way that the frequency of the electromagnetic waves, through which the communication between them is carried out, will satisfy the condition
3МГц </2 <56МГц . (4)3MHz </ 2 <56MHz. (four)
Трансиверы могут быть выполнены таким образом, что скорость передачи элементарных сигналов на низкой частоте {fг) V2 ± Av2 будет удовлетворять условию
Figure imgf000025_0001
Transceivers can be made in such a way that the transmission speed of elementary signals at a low frequency (fg) V 2 ± Av 2 will satisfy the condition
Figure imgf000025_0001
Трансиверы могут быть выполнены с возможностью диспетчеризации частотных и временных ресурсов на базе системы приоритетов.Transceivers can be configured to dispatch frequency and time resources based on a priority system.
Терминалы могут включать модули определения местоположения терминалов .Terminals may include terminal positioning modules.
Терминалы могут включать модули оценки расстояния от терминалов до ближайших точек прямого доступа к внешней сети или до границ обслуживаемых ими зон, при том, что указанное расстояние определит приоритет или вероятность соединения соответствующего адаптера с транси- вером точки доступа. Терминалы и адаптеры могут быть выполнены таким образом, что частота электромагнитных волн, на которой обеспечивается связь адаптеров с терминалами, будет удовлетворять условиюTerminals can include modules for estimating the distance from the terminals to the nearest direct access points to the external network or to the boundaries of the zones they serve, while the specified distance will determine the priority or probability of connecting the corresponding adapter with the transceiver of the access point. Terminals and adapters can be made in such a way that the frequency of electromagnetic waves at which the adapters communicate with the terminals will satisfy the condition
300 МГц < Z1 < 20000 МГц . (б)300 MHz <Z 1 <20,000 MHz. (b)
Терминалы и адаптеры могут быть выполнены таким образом, что скорость передачи элементарных сигналов на высокой частоте (_fi) V1 ± Av1 удовлетворяет условиюTerminals and adapters can be made in such a way that the transmission rate of elementary signals at a high frequency (_fi) V 1 ± Av 1 satisfies the condition
2kbps«vv (7)2kbps "v v (7)
Терминалы и адаптеры могут быть выполнены с возможностью обмена друг с другом сигналами посредством электромагнитных волн с частотой, выбранной из диапазонов 700..1000 МГц и 1500..2500 МГц.Terminals and adapters can be made with the possibility of exchanging signals with each other by means of electromagnetic waves with a frequency selected from the ranges 700..1000 MHz and 1500..2500 MHz.
Блоки согласования могут включать модули цифровой модуляции, выполненные с возможностью амплитудной и/или частотной, и/или фазовой манипуляции.The matching blocks may include digital modulation modules configured to amplitude and / or frequency and / or phase shift keying.
Блоки согласования могут включать модули амплитудной манипуляции, выполненные с возможностью использования четверичного кода. Блоки согласования могут включать модули частотной манипуляции, выполненные с возможностью создания сигнала без разрыва фазы или с минимальным сдвигом.Matching blocks may include amplitude manipulation modules configured to use a quadruple code. Matching units may include frequency shift keying modules configured to generate a signal without phase discontinuity or with a minimum shift.
Блоки согласования могут включать модули бинарной фазовой манипуляции, при этом дополнительно они могут включать модули фазовой автоподстройки частоты.Matching units may include binary phase-shift keying modules, and in addition they may include phase-locked loop modules.
Блоки согласования могут быть выполнены с возможностью частотного кодирования последовательностей, включающих три и более элементарных сигнала.Matching units may be configured to frequency-encode sequences comprising three or more chips.
Блоки согласования могут включать гауссовы фильтры.Matching blocks may include Gaussian filters.
Блоки согласования могут быть выполнены с возможностью фазового кодирования последовательностей, включающих три и более элементарных сигнала.Matching blocks can be made with the possibility of phase coding sequences including three or more elementary signals.
Блоки согласования могут быть выполнены с возможностью градиентной фазовой манипуляции.Matching blocks may be configured with gradient phase shift keying.
Блоки согласования могут быть выполнены с возможностью модуляции на нескольких' несущих.Matching units may be modulated on multiple 'carriers.
Устройство может быть выполнено с распределенной архитектурой, позволяющей связывать различные точки доступа посредством их трансиверов.The device can be implemented with a distributed architecture that allows you to connect different access points through their transceivers.
Перечень фигур чертежей Заявляемое изобретение иллюстрируются следующим образом:List of drawings The invention is illustrated as follows:
- на фиг .1 изображен один из вариантов устройства сети;- Fig. 1 shows one of the variants of the network device;
- на фиг .2 изображен один из вариантов взаимной ориентации населенных пунктов, трансиверов точки доступа и зон последних;- in Fig. 2 shows one of the options for the mutual orientation of settlements, transceivers access points and zones of the latter;
- на фиг .3 изображен один из вариантов организации ограничения выхода в сеть из областей зоны трансивера точки доступа, расположенных вблизи зоны обслуживания внешней сети;- Fig. 3 shows one of the options for restricting access to the network from areas of the transceiver zone of the access point located near the service area of the external network;
- на фиг .4 изображен один из вариантов входного высокочастотного сигнала блока согласования при реализации способа «гpaдиeнтнaя фазовая мaнипyляция») ;- in Fig. 4 shows one of the variants of the input high-frequency signal of the matching unit when implementing the method of "phase-shift manipulation");
- на фиг .5 изображен один из вариантов изменения фазы выходного низкочастотного сигнала блока согласования в зависимости от изменения входного сигнала, приведенного на фиг .4 ;- in Fig. 5 shows one of the variations in the phase of the output low-frequency signal of the matching unit, depending on the change in the input signal shown in Fig. 4;
- на фиг . б приведен один из вариантов фрагмента сети с равномерной загрузкой трансиверов точек доступа в течение всех суток; - на фиг.7 приведен один из вариантов обобщенной схемы терминального адаптера.- in FIG. b, one of the variants of a network fragment with uniform loading of transceivers of access points throughout the day is given; - Fig.7 shows one of the variants of the generalized circuit of the terminal adapter.
На фигурах приняты следующие обозначения: Короткая штрихпунктирная линия - обслуживание ближних зон;The following notation is used in the figures: Short dash-dot line - maintenance of the near zones;
Длинная штрихпунктирная линия - обслуживание дальних зон;Long dash-dot line - maintenance of distant zones;
1 - земная ионосфера;1 - terrestrial ionosphere;
2 - антенные системы коротковолновых трансиверов точки доступа;2 - antenna systems of short-wave transceivers of the access point;
3 - трансивер точки доступа;3 - transceiver access points;
4 - зона обслуживания трансивера 3;4 - service area of the transceiver 3;
5 - терминальный адаптер;5 - terminal adapter;
6 - мобильный терминал;6 - mobile terminal;
7 - точка доступа (не прямого) к внешней сети с тран- сивером;7 - access point (not direct) to an external network with a transceiver;
8 - приемо-передающая дециметровая антенна точки доступа, напримерr параболическая, воспринимаемая точкой прямого доступа к внешней сети как активные терминалы (на самом деле это и есть виртуальные мобильные терминалы, обслуживаемые коротковолновой сетью - через терминальные адаптеры) - здесь (при обозначении одной по-8 - transceiver decimetric antenna of the access point, for example, r parabolic, perceived by the direct access point to the external network as active terminals (in fact, these are virtual mobile terminals served by the short-wave network through terminal adapters) - here (when designating one by -
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) зицией и антенны, и виртуальных терминалов) подчеркивается, что для точки прямого доступа к внешней сети удаленность мобильного терминала является скрытой, она, как правило, не различает точку доступа (с коротковолновыми трансиверами) как самостоятельный объект;SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) The position of both the antenna and virtual terminals) emphasizes that for a direct access point to an external network, the remoteness of the mobile terminal is hidden, as a rule, it does not distinguish an access point (with short-wave transceivers) as an independent object;
9 - точка прямого доступа к внешней сети;9 - point of direct access to an external network;
10 - зона обслуживания трансивера точки доступа, расположенного в непосредственной близости от последней;10 - service area of the transceiver of an access point located in close proximity to the latter;
11 - первая зона трансивера точки доступа петербурж- ского оператора;11 - the first zone of the transceiver of the access point of the St. Petersburg operator;
12 - трансивер точки доступа петербуржского оператора;12 - transceiver access points of the St. Petersburg operator;
13 - наложенные части первой и второй зон трансивера точки доступа петербуржского оператора с частью первой зоны трансивера точки доступа московского оператора;13 - superimposed parts of the first and second zones of the transceiver of the access point of the St. Petersburg operator with part of the first zone of the transceiver of the access point of the Moscow operator;
14 - наложенные части второй зоны трансивера точки доступа петербуржского оператора и первой зоны трансивера точки доступа московского оператора;14 - overlaid parts of the second zone of the transceiver of the access point of the St. Petersburg operator and the first zone of the transceiver of the access point of the Moscow operator;
15 - наложенные части первой и второй зон трансивера точки доступа московского оператора с частью второй зоны трансивера точки доступа петербуржского оператора;15 - superimposed parts of the first and second zones of the transceiver of the access point of the Moscow operator with part of the second zone of the transceiver of the access point of the St. Petersburg operator;
16 - трансивер точки доступа московского оператора; 17 - наложенные части первой и второй зон трансивера точки доступа московского оператора с частями первой и второй зон трансивера точки доступа петербуржского оператора;16 - transceiver access points of the Moscow operator; 17 - superimposed parts of the first and second zones of the transceiver of the access point of the Moscow operator with parts of the first and second zones of the transceiver of the access point of the St. Petersburg operator;
18 - наложенные части первой зоны трансивера точки доступа петербуржского оператора и второй зоны трансивера точки доступа московского оператора;18 - overlaid parts of the first zone of the transceiver of the access point of the St. Petersburg operator and the second zone of the transceiver of the access point of the Moscow operator;
19 - вторая зона трансивера точки доступа московского оператора;19 - the second zone of the transceiver access points of the Moscow operator;
20 - зоны, преимущественно обслуживаемые московским оператором, к обслуживанию которых в зависимости от времени суток может подключаться сыктывкарский оператор;20 - zones, mainly served by the Moscow operator, to the service of which, depending on the time of day, the Syktyvkar operator may be connected;
21 - зоны, преимущественно обслуживаемые сыктывкарским оператором, к обслуживанию которых в зависимости от времени суток могут подключаться московский или салехардский операторы;21 - zones, mainly serviced by the Syktyvkar operator, to which Moscow or Salekhard operators may be connected, depending on the time of day;
22 - зоны, преимущественно обслуживаемые салехардским оператором, к обслуживанию которых в зависимости от времени суток может подключаться сыктывкарский оператор;22 - zones mainly served by the Salekhard operator, the Syktyvkar operator may be connected to service depending on the time of day;
23 - трансивер точки доступа сыктывкарского оператора; 24 - трансивер точки доступа салехардского оператора;23 - transceiver access points Syktyvkar operator; 24 - transceiver access points Salekhard operator;
25 - радиомаяк;25 - a radio beacon;
26 - модуль определения местоположения;26 - location module;
27 - пассивный приемник широковещательной информации; 28 - модуль электропитания;27 - passive receiver of broadcast information; 28 - power supply module;
29 - модуль управления;29 - control module;
30 - модуль идентификации мобильного оборудования;30 - mobile equipment identification module;
31 - коротковолновый приемник-передатчик;31 - short-wave receiver-transmitter;
32 - блок согласования высокоскоростного и низкоскоростного потоков данных;32 - block matching high-speed and low-speed data streams;
33 - дециметровый приемник-передатчик;33 - decimeter receiver-transmitter;
0% - область зоны трансивера точки доступа, выход из которой во внешнюю сеть через терминальный адаптер невозможен;0% - zone area of the transceiver of the access point, exit from which to the external network through the terminal adapter is impossible;
6% - область зоны трансивера точки доступа, выход из которой во внешнюю сеть через терминальный адаптер с первой попытки установления соединения маловероятен; 25% - область зоны трансивера точки доступа, вероятность выхода из которой во внешнюю сеть через терминальный адаптер с первой попытки установления соединения составляет 25%; 56% - область зоны трансивера точки доступа, вероятность выхода из которой во внешнюю сеть через терминальный адаптер с первой попытки установления соединения составляет 56%;6% is the area of the transceiver zone of the access point, the exit from which to the external network through the terminal adapter from the first attempt to establish a connection is unlikely; 25% - the area of the transceiver zone of the access point, the probability of exiting from which to the external network through the terminal adapter from the first connection attempt is 25%; 56% - the area of the transceiver zone of the access point, the probability of exiting from which to the external network through the terminal adapter from the first attempt to establish a connection is 56%;
100% - область зоны трансивера точки доступа, выход из которой во внешнюю сеть через терминальный адаптер гарантирован с первой попытки установления соединения; fi - частота электромагнитных волн, на которых работают терминальные адаптеры, связываясь с мобильными терминалами, как правило это рабочая частота внешней сети; f'i - частота, равная 800/900 МГц; f'i - частота, равная 1800/1900 МГц; f2 - частота электромагнитных волн, посредством которых осуществляется связь между трансиверами точек доступа и терминальными адаптерами или между самими трансиверами, или между самими адаптерами; GSM - зона действия внешней, например, GSМ-сети; R35 - условный радиус зоны внешней сети (например, GSM-станции - 35 км) ; R350 - условный радиус зоны трансивера точки доступа, работающего на частоте f2 и использующего «oтpaжeниe» радиоволн ионосферой (350 км) ; t - время; п - число «пи»; φ - фаза.100% - the area of the transceiver zone of the access point, the exit from which to the external network through the terminal adapter is guaranteed from the first attempt to establish a connection; fi is the frequency of electromagnetic waves at which the terminal adapters work, communicating with mobile terminals, as a rule, this is the working frequency of the external network; f'i - frequency equal to 800/900 MHz; f'i - frequency equal to 1800/1900 MHz; f 2 - frequency of electromagnetic waves, through which communication is made between transceivers of access points and terminal adapters or between transceivers themselves, or between adapters themselves; GSM - the coverage area of an external, for example, GSM network; R35 - the conditional radius of the external network zone (for example, a GSM station - 35 km); R350 - conditional radius of the transceiver zone of the access point operating at frequency f2 and using the “reflection” of radio waves by the ionosphere (350 km); t is the time; n is the number "pi"; φ is the phase.
Сведения, подтверждающие возможность реализации изобретенияInformation confirming the possibility of implementing the invention
Под «>>» (много больше) в материалах заявки понимается «бoлee чем на порядок б'oльшe».Under ">>" (a lot more) in the application materials we mean "more than an order of magnitude more."
Упрощенно можно сказать, что представляемое изобретение позволяет строить коротковолновые радиоудлинители мобильных телефонов распространенных стандартов, например, GSM.Simplistically, we can say that the presented invention allows us to build short-wavelength radio extenders for mobile phones of common standards, for example, GSM.
Главный заявляемый технический результат - указанное соотношение частот (2) обеспечивает возможность реализовать оптимальный режим кодирования с минимальной потерей (в реальных условиях прохождения сигнала на коротковолновой несущей) пользовательских и служебных данных при согласовании высокоскоростных и низкоскоро- стных потоков "информации в беспроводных сетях, в частности, при работе в режиме инкапсуляция/декапсуляция .The main claimed technical result - the specified frequency ratio (2) provides the opportunity to implement the optimal encoding mode with minimal loss (in real conditions of signal transmission on a short-wave carrier) of user and service data when matching high-speed and low-speed "streams of information " in wireless networks, in particular, when working in encapsulation / decapsulation mode.
Примечания .Notes.
А) Отдельные службы обсуждаемых систем управления (адаптерами и трансиверами точек доступа) могут быть объединены в локальную сеть с распределенной архитектурой, например, на базе каналов Еthеrпеt с единой системой управления и администрирования, например, работающей в среде Wiпdоws NT .A) The individual services of the discussed control systems (adapters and transceivers of access points) can be combined into a local network with a distributed architecture, for example, on the basis of Ethernet channels with a single management and administration system, for example, operating in Wi-Fi NT.
Б) Заявляемое устройство может включать рабочие места администраторов, которым предоставляется возможность через коммутатор и маршрутизатор подключаться к глобальной сети Iпtеrпеt по каналам frаmе rеlау, обеспечивая функцию управления в других зонах.B) The inventive device may include the workplace of administrators who are given the opportunity through the switch and the router to connect to the global Internet through Ethernet channels, providing a control function in other areas.
Заявляемое устройство может быть построено следующим образом. Следует отметить, что, как правило, в данном разделе речь идет о стандартном оборудовании сотовых и транкинговых сетей.The inventive device can be constructed as follows. It should be noted that, as a rule, this section deals with standard equipment of cellular and trunking networks.
Устройство сети мобильной коммуникации (фиг.l) долж- но включать внешнюю сеть (например, GSМ-сеть), как правило, с точками прямого доступа 9 к ней (в GSМ-сети такими точками являются базовые станции) . В качестве внешней сети также может использоваться иThe mobile communication network device (Fig. 1) should include an external network (for example, a GSM network), as a rule, with direct access points 9 to it (in a GSM network, such points are base stations). It can also be used as an external network.
сеть, выбранная из следующего перечня: сеть на базеnetwork selected from the following list: network based
спутниковых систем (например, Iridium, ICO или Glоbаl-satellite systems (for example, Iridium, ICO or Global-
stаr) ; сеть мобильной телекоммуникации (например, сис¬star); mobile telecommunications network (e.g. system
темы GSM или AMPS, или UMTS, или CDMA) ; сеть цифровыхGSM or AMPS, or UMTS, or CDMA themes); network of digital
расширенных коммуникаций (например, на базе стандартаadvanced communications (e.g. based on standard
DECT) ; транкинговая сеть (например, системы TETRA) ;DECT); trunking network (for example, TETRA systems);
сеть на базе Iпtеrпеt-приложений (например, на базеa network based on IP-applications (for example, based on
протоколов ТСР/IР или UDP) , локальная сеть (например,TCP / IP or UDP protocols), local area network (e.g.
построенная на базе технологии WLAN или WATM) , стацио¬built on the basis of WLAN or WATM technology), stationary
нарная сеть (например, сеть цифрового аудиовещанияnetwork (e.g. digital audio broadcasting network
системы DAB или DRM, либо сеть цифрового видеовещанияDAB or DRM systems or digital video broadcasting network
системы DVB, либо сеть для передачи мультимедийныхDVB systems or network for multimedia transmission
*. объектов на базе протокола МОТ) или иная сеть, не во¬ * . objects based on the ILO protocol) or another network not
шедшая в перечень, но поддерживающая мобильность ко¬listed but supporting mobility
нечных систем.night systems.
Также устройство должно включать точки доступа 7 кAlso, the device must include access points 7 to
внешней сети с трансиверами 3 (которые в частном слу¬external network with transceivers 3 (which in a private case ¬
чае могут быть выполнены в виде встраиваемых узлов то¬tea can be made in the form of embedded nodes then
чек прямого доступа к внешней сети) и обслуживаемые имdirect access check to an external network) and served by it
мобильные абонентские терминалы б, имеющие возможностьmobile subscriber terminals b having the ability
выхода в сеть через терминальные адаптеры 5, выполнен- ные с возможностью приема и передачи высокочастотных электромагнитных волн, частота которых удовлетворяет условиюaccess to the network through terminal adapters 5, performed- with the possibility of receiving and transmitting high-frequency electromagnetic waves whose frequency satisfies the condition
Z1 »30 МГц, (1)Z 1 »30 MHz, (1)
где fι - частота электромагнитных волн, на которой работают терминальные адаптеры. Такие волны должны обеспечивать возможность передачи элементарных сигналов со скоростью V1 ± Av1.where fι is the frequency of the electromagnetic waves at which the terminal adapters operate. Such waves should provide the ability to transmit elementary signals with a speed of V 1 ± Av 1 .
Устройство может включать и произвольные комбинации внешних сетей, в частности, из приведенного перечня. В этом случае точки доступа должны включать коммутаторы внешних сетей, содержащие центральный процессор, контроллеры каналов, и контроллеры интерфейсов, при этом такие коммутаторы должны обеспечивать работу протоколов соединения, обмена данными, тарификации и т.д.The device may include arbitrary combinations of external networks, in particular, from the above list. In this case, access points should include external network switches containing a central processor, channel controllers, and interface controllers, while such switches should provide operation of connection protocols, data exchange, billing, etc.
В отличие от известных решений адаптеры заявляемого устройства в рабочем режиме преимущественно располагают вне зоны обслуживания внешней сети, а упомянутые точки преимущественно выполняют в виде непрямых точек доступа. При этом трансиверы и адаптеры выполняют с возможностью обмена сигналами друг с другом и/или меж- ду собой посредством электромагнитных волн с частотой, удовлетворяющей условию
Figure imgf000038_0001
где fλ - см. выше, 2"' fг ~ частота электромагнитных волн, посредством которых осуществляется связь между трансиверами точек доступа и терминальными адаптерами или между самими трансиверами, или между самими адаптерами, п - число размещений с повторениями при двоичном коде, причем п удовлетворяет условию
In contrast to the known solutions, the adapters of the claimed device in the operating mode are mainly located outside the service area of the external network, and the points mentioned are mainly performed as indirect access points. In this case, transceivers and adapters are capable of exchanging signals with each other and / or between by means of electromagnetic waves with a frequency satisfying the condition
Figure imgf000038_0001
where f λ - see above, 2 "'fг is the frequency of electromagnetic waves through which the connection is made between the transceivers of the access points and the terminal adapters or between the transceivers themselves or between the adapters themselves, n is the number of placements with repetitions in binary code, and n satisfies the condition
2<n<4, (3)2 <n <4, (3)
причем такие волны обеспечивают возможность передачи элементарных сигналов со скоростью V2 ± Δv2, а терминалы и адаптеры выполнены с возможностью обмена сигналами друг с другом посредством электромагнитных волн с частотой fι.moreover, such waves provide the ability to transmit elementary signals with a speed of V 2 ± Δv 2 , and the terminals and adapters are configured to exchange signals with each other by means of electromagnetic waves with a frequency fι.
Дополнительно заявляемое устройство должно включать блоки согласования (такие блоки, как правило, должны присутствовать и в точке доступа, и в адаптере, см., например, фиг .7 поз.32), выполненные с возможностью преобразования принимаемого сигнала со скоростью V1 ± Av1 в как минимум один передаваемый сигнал со скоростью V2 + Av2 и, наоборот, как минимум одного принимаемого сигнала со скоростью V2 ± Av2 в передаваемый сигнал со скоростью V1 + Av1.Additionally, the claimed device should include blocks matching (such blocks, as a rule, must be present at the access point and in the adapter, see, for example, Fig. 7 pos.32), made with the possibility converting a received signal with a speed of V 1 ± Av 1 into at least one transmitted signal with a speed of V 2 + Av 2 and, conversely, at least one received signal with a speed of V 2 ± Av 2 into a transmitted signal with a speed of V 1 + Av 1 .
Помимо этого заявляемое устройство может включать прочую инфраструктуру наземного базирования.In addition, the inventive device may include other ground-based infrastructure.
Важным является то, что точки доступа могут включать специальные модули (в состав которых могут входить запоминающие устройства (преимущественно оперативные) , микропроцессоры и т.д.), предназначенные для обеспечения эмуляции работы терминалов при их соединении с внешней сетью (создания на точке доступа виртуального терминала, см. фиг .1 поз.8) . Это необходимо для удовлетворения ряда требований внешних сетей к поддержанию соединений, например, по допустимым задержкам и т.д. с учетом протоколов радиоканала, динамической конфигурации, туннелирования, управления, в частности, передачей и управляющих сообщений, систем базовых станций, передачи мультимедийных объектов, доступа к среде, безопасности и проч., и проч. Точки доступа могут являться стационарными (в частности, могут быть жестко привязаны к местности) . Так, например, они могут располагаться в/у населенных пунктах (ов) с числом жителей порядка 1 млн. чел. и более или 0,5 .. 1,0 млн . чел . , или 0,1 .. 0,5 млн . чел .It is important that access points can include special modules (which may include storage devices (mainly operational), microprocessors, etc.) designed to provide emulation of the terminals when they are connected to an external network (creating a virtual access point terminal, see Fig. 1, pos. 8). This is necessary to meet a number of requirements of external networks for maintaining connections, for example, for acceptable delays, etc. taking into account the protocols of the radio channel, dynamic configuration, tunneling, control, in particular, transmission and control messages, base station systems, transmission of multimedia objects, access to the environment, security, etc., etc. Access points can be stationary (in particular, they can be rigidly attached to the terrain). So, for example, they can be located in / near settlements (s) with a population of about 1 million people. and more or 0.5 .. 1.0 million people , or 0.1 .. 0.5 million people
Также допускается расположение точек доступа в/у населенных пунктах (ов ) с числом жителей 50 .. 100 тыс. чел. или 20 .. 50 тыс. чел., или менее 20 тыс. чел.It is also allowed the location of access points in / at settlements (s) with a population of 50 .. 100 thousand people. or 20 .. 50 thousand people, or less than 20 thousand people.
Точки доступа могут включать интерфейсы (здесь и далее под интерфейсом подразумевается также и контроллер интерфейса) для подключения к телефонной сети общего пользования с 2-х или 4-х проводной абонентской линией. Они могут быть выполнены с возможностью присоединения к ним модемов .Access points can include interfaces (hereinafter referred to as the interface also means an interface controller) for connecting to a public telephone network with a 2 or 4-wire subscriber line. They can be made with the possibility of connecting modems to them.
Точки доступа могут включать модули электропитания, как правило, независящего от работы электрической сети общего пользования. В частности их роль могут выполнять модули бесперебойного электропитания.Access points may include power modules, typically independent of the operation of the public utility network. In particular, uninterruptible power supply modules can play their role.
Точки доступа могут быть присоединены к точкам прямого доступа к внешней сети посредством оптоволоконных линий связи или высокоскоростных шин данных (обеспечивающих скорость передачи порядка 2 Мbрs), или электри- ческих кабелей, а также посредством радиосвязи, в томAccess points can be connected to direct access points to an external network via fiber-optic communication lines or high-speed data buses (providing a transmission speed of the order of 2 Mbps), or cables, as well as via radio, including
числе и на частоте, превышающей 2000 МГц. Здесь следу¬number and at a frequency exceeding 2000 MHz. Here follows
ет вновь упомянуть, что точки доступа могут быть вы¬Let me reiterate that access points may be
полнены в виде встраиваемых узлов точек прямого досту¬filled in as embedded nodes of direct access points
па, что существенно упрощает организацию передачи ин¬pa, which greatly simplifies the organization of transmission
формации между ними - присоединение одних к другим.formations between them - joining one to another.
Точки доступа могут включать модули международнойAccess points may include international modules.
идентификации мобильного оборудования, в частности,identification of mobile equipment in particular
модули идентификации абонента (SIM) - узлы считыванияSubscriber Identity Modules (SIM) - Read Units
идентификационных карт (SΙМ-карт) . В этом случае пред¬identification cards (SMS cards). In this case, pre¬
полагается, что информация, считанная с SΙМ-карт либоit is believed that information read from SΙM cards either
должна храниться в специально отведенной памяти, либоmust be stored in a dedicated memory, or
к мобильному терминалу должно прилагаться более однойmore than one must be attached to the mobile terminal
SΙМ-карты.SΙM cards.
Точки доступа могут включать по одному или 2 и болееAccess points may include one or 2 or more
трансиверов каждая. В ряде случаев могут использовать¬transceivers each. In some cases, they can use¬
ся локальные (внутризоновые) трансиверы. Так, внутриlocal (intrazone) transceivers. So inside
зоны 10 обслуживания трансивера точки доступа мог быaccess point transceiver service areas 10 could
быть расположен еще один трансивер той же или другойbe another transceiver of the same or another
If точки доступа, зона обслуживания которого охватываласьIf access points whose service area was covered
упомянутой первой. Трансиверы точек доступа могут преимущественно являться стационарными.the first mentioned. Access point transceivers can advantageously be stationary.
Трансиверы точек доступа могут быть выполнены соединенными друг с другом по выделенным линиям связи или по сети пакетной коммутации с помощью интерфейса X.25 или ТСР/IР. В частности, такое соединение может использоваться для обмена информацией о зарегистрированных адаптерах, терминалах и проч., с целью построения оптимальной конфигурации коротковолновой части устрой- , ства сети. Также такое соединение предоставляет пользователю возможность произвольного выбора оператора.Access point transceivers can be made connected to each other via leased lines or through a packet switching network using the X.25 interface or TCP / IP. In particular, such a connection can be used to exchange information about registered adapters, terminals, etc., in order to build the optimal configuration of the short-wave part of the network device. Also, such a connection provides the user with the possibility of arbitrary choice of operator.
Трансиверы точек доступа могут иметь выходную мощность порядка 10, 100 и 1000 Вт в зависимости от способа формирования их зоны обслуживания 4, 10 (фиг.l) .Transceivers of access points can have an output power of the order of 10, 100, and 1000 W, depending on the method of forming their service area 4, 10 (Fig. 1).
Трансиверы точек доступа могут включать приемники с чувствительностью порядка 0,5 мкВ при отношении сигнал/шум 10 dВ.Access point transceivers can include receivers with a sensitivity of the order of 0.5 μV at a signal-to-noise ratio of 10 dV.
Трансиверы точек доступа могут включать антенно- фидерные устройства 2, при этом антенны могут быть расположены на высоте от 1 до 100 м.Access point transceivers can include antenna-feeder devices 2, while antennas can be located at a height of 1 to 100 m.
С целью одновременного обслуживания различных зон или с целью создания зон требуемой конфигурации и тре- буемого местоположения как минимум один трансивер как минимум одной точки доступа может включать направленную антенну. Например, это может быть секторная антенна с узкой диаграммой направленности или антенна, составленная из нескольких антенных элементов. В последнем случае дополнительно трансивер должен включать модуль обработки/подготовки сигналов таких элементов.For the purpose of simultaneous servicing of different zones or for the purpose of creating zones of the required configuration and The desired location of at least one transceiver of at least one access point may include a directional antenna. For example, it can be a sector antenna with a narrow radiation pattern or an antenna composed of several antenna elements. In the latter case, in addition, the transceiver must include a signal processing / preparation module for such elements.
Трансиверы точек доступа (в частности их антенны) могут быть выполнены с возможностью установления радиосвязи с использованием «oтpaжeния» (многократного преломления) радиоволн ионосферой 1 с целью обслуживания удаленных зон (на 1000 и более км) большой протяженностью, например, с радиусом R350 - 350 км.Transceivers of access points (in particular, their antennas) can be made with the possibility of establishing radio communication using the "reflection" (multiple refraction) of the radio waves by the ionosphere 1 in order to serve remote areas (over 1000 km or more) of long length, for example, with a radius of R350 - 350 km
Трансиверы точек доступа, например, 12 (фиг.2) могут быть расположены относительно находящегося поблизости населенного пункта, например Санкт-Петербурга, таким образом, что последний пересекает как минимум одна воображаемая линия, соединяющая данный трансивер с точкой его зоны обслуживания 11 или 14. Этого требует наличие в непосредственной близости от трансивера области, в которой нет приема и из которой, как правило, невозможна передача, протяженностью порядка 80 км, при использовании ионосферного «oтpaжeния» (попадание населенного пункта в такую область желательно ввиду очевидного распространения на него зоны обслуживания внешней сети) .Transceivers of access points, for example, 12 (Fig. 2) can be located relative to a nearby settlement, for example St. Petersburg, so that the latter crosses at least one imaginary line connecting this transceiver to the point of its service area 11 or 14. This requires the presence in the immediate vicinity of the transceiver of an area in which there is no reception and from which, as a rule, transmission is impossible, with a length of about 80 km, at the use of ionospheric “reflection” (entering a settlement in such an area is desirable due to the obvious extension of the service area of the external network to it).
С целью более эффективного использования ресурсов как минимум один трансивер как минимум одной точки доступа может быть выполнен с возможностью обслуживания (создания) более одной зоны (зоны 14 и 19 обслуживаются трансивером точки доступа 16 московского оператора) . Такие зоны не обязательно должны пересекаться. Так, например, трансивер точки доступа 16 московского оператора (фиг. б) может обслуживать непересекающиеся зоны 20 (аналогично трансиверы точек доступа 23 и 24 сыктывкарского и салехардского операторов - зоны 21 и 22) .In order to use resources more efficiently, at least one transceiver of at least one access point can be configured to service (create) more than one zone (zones 14 and 19 are served by the transceiver of access point 16 of the Moscow operator). Such zones do not have to overlap. So, for example, the transceiver of access point 16 of the Moscow operator (Fig. B) can serve disjoint zones 20 (similarly, transceivers of access points 23 and 24 of the Syktyvkar and Salekhard operators - zones 21 and 22).
Обслуживание большого числа зон увеличивает пропускную способность устройства.Serving a large number of zones increases the throughput of the device.
Действительно, количество каналов связи точки доступа равно произведению возможного числа каналов, обслуживаемых трансивером точки доступа в одной зоне, на число зон. Расчеты показывают, что если первое больше или равно четырем, то второе имеет практическим огра- ничением двадцать. Следовательно, в коротковолновом диапазоне при неперекрывающихся зонах возможно иметь более 100 голосовых каналов связи на один трансивер одновременно .Indeed, the number of communication channels of the access point is equal to the product of the possible number of channels served by the transceiver of the access point in one zone by the number of zones. Calculations show that if the first is greater than or equal to four, then the second has a practical limitation twenty nothing. Therefore, in the short-wave range with non-overlapping zones, it is possible to have more than 100 voice communication channels per transceiver at the same time.
Если обратиться к фиг.2, то можно заметить, что пользователям, расположенным в области 17, на выбор доступны ресурсы и петербуржского, и московского операторов. Предполагается, что адаптер поддерживает возможность такого выбора.If we turn to figure 2, we can see that the users located in region 17 have the choice of the resources of both the Petersburg and Moscow operators. The adapter is supposed to support this choice.
С другой стороны, обслуживание большого числа зон позволяет оптимально загрузить трансиверы (фиг. б).On the other hand, servicing a large number of zones makes it possible to optimally load transceivers (Fig. B).
Так, например, переменная в течение суток загруженность московского, сыктывкарского и салехардского операторов позволяет при указанном подходе использовать распределенные ресурсы.So, for example, the variable during the day the workload of the Moscow, Syktyvkar and Salekhard operators allows using the distributed resources with this approach.
В этой связи трансиверы должны быть выполнены таким образом, что как минимум два. из них могут обслуживать одну и ту же область 13, 15, 17, 18 одной зоны или одну и ту же зону 14.In this regard, transceivers must be designed in such a way that at least two. of them can serve the same region 13, 15, 17, 18 of one zone or the same zone 14.
Трансиверы точек доступа могут включать усилители. Трансиверы точек доступа могут включать модули энергонезависимой памяти для хранения служебной информации .Access point transceivers may include amplifiers. Access point transceivers may include non-volatile memory modules for storing service information.
Трансиверы точек доступа м.oгyт быть выполнены с возможностью обеспечения автоматического роуминга.Transceivers of access points can be configured to provide automatic roaming.
Трансиверы точек доступа могут быть построены по модульной схеме, позволяющей осуществлять апгрейд и ремонт посредством замены модулей. При этом они могут включать следующие модули: скремблер/вокодер/речевой кодек; телефонный интерфейс; модуль управления, включающий системный контроллер; коммутатор речевых каналов; системный интерфейс; модуль диагностики; коммутатор цифрового доступа; пакетный коммутатор; модуль диспетчеризации; модуль регистрации местоположения объекта (здесь и далее, в частности, географических координат) ; модуль памяти, предназначенный для хранения информации о местоположении точек прямого доступа; таймер; модуль хранения и обновления частотного расписания и режимов приема-передачи.Access point transceivers can be built in a modular manner, allowing upgrades and repairs by replacing modules. However, they may include the following modules: scrambler / vocoder / speech codec; telephone interface; a control module including a system controller; voice channel switch; system interface diagnostic module; digital access switch; packet switch; scheduling module; an object location registration module (hereinafter, in particular, geographical coordinates); a memory module for storing location information of direct access points; timer; a module for storing and updating the frequency schedule and reception and transmission modes.
Трансиверы точек доступа могут быть выполнены с возможностью диспетчерского обслуживания аналогичных устройств. Трансиверы точек доступа могут быть выполнены с возможностью синхронного (по частоте) вещания.Transceivers of access points can be made with the ability to dispatch services of similar devices. Transceivers of access points can be made with the possibility of synchronous (in frequency) broadcasting.
Трансиверы точек доступа, работающие на одной и той же частоте в тех случаях, когда не используется ионосферное «oтpaжeниe» могут быть разнесены на расстояние большее или равное среднему радиусу их зон.Transceivers of access points operating at the same frequency in those cases when the ionospheric "reflection" is not used can be spaced at a distance greater than or equal to the average radius of their zones.
С целью оптимизации использования радиочастотного ресурса трансиверы точек доступа могут быть выполнены с возможностью обслуживания (приема и передачи) 2-х и более (4-х, б-и) голосовых каналов в полосе порядка 24 кГц.In order to optimize the use of the radio frequency resource, the transceivers of access points can be configured to service (receive and transmit) 2 or more (4, b) voice channels in a band of about 24 kHz.
Трансиверы точек доступа могут быть выполнены с возможностью обслуживания до 16-и каналов связи (обслуживаемых одним трансивером) на каждую зону при их динамическом выделении. Теоретические расчеты показывают, что при использовании современных методов разделения доступа возможна организация и 32-х каналов.Transceivers of access points can be configured to serve up to 16 communication channels (served by one transceiver) for each zone when they are dynamically allocated. Theoretical calculations show that when using modern methods of sharing access, it is possible to organize 32 channels.
Каналы связи могут быть снабжены линейным интерфейсом.Communication channels can be equipped with a linear interface.
Трансиверы точек доступа могут включать контроллеры каналов, организующие прохождение вызовов по последним, при этом такие контроллеры могут включать память, емкость которой позволяет обслуживать базу данных, например, содержащую информацию о 20 млн. абонентов.Access point transceivers may include channel controllers that organize calls for the latter, while such controllers may include memory, the capacity of which allows servicing a database, for example, containing information about 20 million subscribers.
Контроллеры каналов могут быть выполнены с возможностью обмена базами данных (например, в отношении абонентов) , для чего они могут включать общую шину данных. В другом исполнении они могут обмениваться данными (в частности, с контроллерами каналов трансиверов других точек доступа) по радиоэфиру.Channel controllers can be configured to exchange databases (for example, in relation to subscribers), for which they can include a common data bus. In another design, they can exchange data (in particular, with the controllers of transceiver channels of other access points) over the air.
Контроллеры каналов могут быть выполнены с возможностью построения систем трансиверов точек доступа линейной или лучевой конфигурации либо с возможностью их перекрестных соединений. При этом контроллеры каналов могут быть выполнены с возможностью централизованной или распределенной обработки информации.Channel controllers can be made with the possibility of constructing transceiver systems of access points of linear or beam configuration or with the possibility of their cross-connections. Moreover, the channel controllers can be made with the possibility of centralized or distributed processing of information.
Контроллеры каналов могут быть выполнены с возможностью диспетчеризации частотных и временных ресурсов системы трансиверов точек доступа. При этом они могут быть выполнены с возможностью удержания последних на весь сеанс связи или на время одной передачи.Channel controllers can be configured to dispatch frequency and time resources of an access point transceiver system. Moreover, they can be configured to hold the latter for the entire communication session or for the duration of one transmission.
Контроллеры каналов могут быть выполнены с возможностью проверки идентификаторов пользователей. Контроллеры каналов могут быть выполнены совместимыми с персональными компьютерами.Channel controllers may be configured to verify user identifiers. Channel controllers can be made compatible with personal computers.
Обобщенная схема терминальных адаптеров может иметь вид, представленный на фиг .7.The generalized diagram of the terminal adapters may have the form shown in Fig. 7.
Адаптеры могут быть выполнены с возможностью установления соединения более чем с одним терминалом.Adapters may be configured to connect to more than one terminal.
Адаптеры могут включать буквенно-цифровую клавиатуру. Такая клавиатура, в частности, может быть использована для ввода и отправления коротких сообщений (например, SMS) . Для этого в адаптерах должны быть зарегистрированы обслуживаемые терминалы.Adapters may include an alphanumeric keyboard. Such a keyboard, in particular, can be used to enter and send short messages (for example, SMS). To do this, serviced terminals must be registered in the adapters.
С целью адаптации к условиям быстрого развития и распространения мобильной, в частности сотовой, связи, работающей на частотах много больших 30 МГц, заявляемое устройство выполнено с •• возможностью взаимодополняющего сочетания с внешними сетями.In order to adapt to the conditions of the rapid development and spread of mobile, in particular cellular, communications operating at frequencies much greater than 30 MHz, the claimed device is made with •• the possibility of complementary combination with external networks.
Для этого адаптеры могут быть выполнены с возможностью детектирования (обнаружения и распознавания) несущей flf блокирующего связь соответствующего адаптера с терминалом (перевода адаптера в нерабочий режим) .For this, the adapters can be configured to detect (detect and recognize) the carrier f lf blocking the connection of the corresponding adapter with the terminal (putting the adapter into idle mode).
Также для этого адаптеры могут быть выполнены с возможностью определения выходэ. обслуживаемых ими терми- налов во внешнюю сеть при том, что факт указанного выхода приводит к блокировке связи адаптера с терминалом.Also for this, adapters can be configured to determine the output. served their termi- catch to the external network despite the fact that the fact of the specified output leads to blocking the communication of the adapter with the terminal.
Еще одно решение предполагает то, что адаптеры могут включать модули определения местоположения адаптеров 26, например, системы GPS (глобальной системы навигации и определения положения) . В то же время адаптеры могут включать модули оценки расстояния от адаптеров до ближайших точек прямого доступа к внешней сети (или до границ соответствующей зоны) . При этом такие модули могут являться составной частью модуля управления 29. В этом случае указанное расстояние должно определять приоритет или вероятность соединения соответствующего адаптера с трансивером точки доступа. Для этой цели адаптеры могут включать процессор.Another solution suggests that adapters may include location modules for adapters 26, for example, GPS (global navigation and positioning system). At the same time, adapters can include modules for estimating the distance from adapters to the nearest points of direct access to an external network (or to the borders of the corresponding zone). Moreover, such modules can be an integral part of the control module 29. In this case, the specified distance should determine the priority or probability of the connection of the corresponding adapter with the transceiver of the access point. Adapters may include a processor for this purpose.
Адаптеры могут включать модуль памяти, предназначенный для хранения информации о местоположении точек прямого доступа к внешней сети, в частности, о координатах границ зон обслуживания внешней сети. Такие координаты могут быть вычислены и при известных конфигурации зоны обслуживания точки прямого доступа к внеш- ней сети (в частности, по ее радиусу, например, по R35 (км) - фиг.l) и координатах этой точки.Adapters may include a memory module for storing information about the location of points of direct access to an external network, in particular, about the coordinates of the boundaries of service areas of an external network. Such coordinates can also be calculated with the known configuration of the service area of the point of direct access to external network (in particular, along its radius, for example, along R35 (km) - Fig. 1) and the coordinates of this point.
Адаптеры могут быть выполнены с возможностью множественного доступа с детектированием несущей f2.Adapters can be configured for multiple access with carrier detection f 2 .
Адаптеры могут быть выполнены с возможностью интеграции терминалов, работающих в разных частотных диапазонах, например, на частоте fi' и U1'' (фиг.l) .Adapters can be configured to integrate terminals operating in different frequency ranges, for example, at a frequency fi 'and U 1 ''(Fig. L).
Адаптеры могут включать приемники широковещательной информации 27.Adapters may include broadcast information receivers 27.
Адаптеры могут быть выполнены в виде индивидуального устройства, в частности, встраиваемого в салон автомобиля .Adapters can be made in the form of an individual device, in particular, built into the car interior.
Адаптеры могут включать модули питания 28 от сети с напряжением, выбранным из перечня 220, 24, 12 В.Adapters may include power modules 28 from the network with a voltage selected from the list 220, 24, 12 V.
Адаптеры могут включать контроллеры адаптеров, выполненные на базе чипов микропроцессоров и модулей программируемой энергонезависимой памяти (логические модули) . Такие контроллеры могут входить в модуль управления 29 адаптера.Adapters may include adapter controllers based on microprocessor chips and programmable non-volatile memory modules (logic modules). Such controllers may be included in the adapter control module 29.
Адаптеры могут быть выполнены с возможностью дистанционного прослушивания и включать разъемы для подключения датчиков пожарно-охранной сигнализации. Адаптеры могут включать модули международной идентификации мобильного оборудования 30, в частности, модули идентификации абонента. В данном случае, как и в случае с трансиверами точек доступа могут дополнительно применяться электронная память или использоваться физические копии SΙМ-карт.Adapters can be made with the possibility of remote listening and include connectors for connecting fire alarm sensors. Adapters may include modules for international identification of mobile equipment 30, in particular, subscriber identity modules. In this case, as in the case of transceivers of access points, electronic memory can be additionally used or physical copies of SIM cards can be used.
Адаптеры могут включать радиомаяки 25 (пассивные или активные) , работающие со служебной частью сигналов трансиверов точек доступа (с пилотным сигналом) , которая, будучи возвращенной (отраженная радиомаяком или переизлученная им) к упомянутому трансиверу (а следовательно, и воспринятая последним) позволит определить оптимальный диапазон рабочих частот, а также углов места и азимута нацеливания антенн упомянутых трансиверов, при этом дополнительно адаптеры должны включать модуль управления 29, выполненный с возможностью вывода адаптера на упомянутый диапазон (вывода адаптера на оптимальную рабочую частоту - частоту, на которой с ним будет связываться соответствующий трансивер точки доступа) по соответствующему служебному запросу тран- сивера точки доступа. Адаптеры могут включать трансиверы адаптеров, при этом последние могут иметь выходную мощность порядка 1, 10 или 100 Вт в зависимости от того, в какой по принципу создания зоне они находятся.Adapters may include beacons 25 (passive or active) operating with the service part of the signals of the transceivers of access points (with a pilot signal), which, being returned (reflected by the beacon or re-radiated by it) to the said transceiver (and, therefore, received by the latter), will determine the optimal the range of operating frequencies, as well as elevation angles and azimuth of targeting the antennas of the said transceivers, in addition, the adapters must include a control module 29, configured to output the adapter on and the mentioned range (output of the adapter to the optimum operating frequency - the frequency at which the corresponding transceiver of the access point will communicate with it) at the corresponding service request of the transceiver of the access point. Adapters can include transceivers for adapters, while the latter can have an output power of the order of 1, 10, or 100 W, depending on which zone they are located in according to the principle of creating.
Трансиверы адаптеров могут включать антенно-фидерные устройства (в частности, дополнительные) , при этом антенны трансиверов адаптеров могут быть расположены на высоте от 1 до 100 м. Преимущественно на большей высоте располагают антенны коротковолнового приемопередатчика 31, тогда как дециметрового 33 - на меньшей.The adapter transceivers can include antenna-feeder devices (in particular, additional ones), while the adapter transceiver antennas can be located at a height of 1 to 100 m.An antenna of the shortwave transceiver 31 is predominantly located at a higher height, while the decimeter 33 antennas are located at a lower height.
Для улучшения качества связи антенны преимущественно коротковолновых трансиверов адаптеров могут быть выполнены с возможностью их установки на различной высоте. Так, например, они могут быть выполнены с возможностью их прикрепления к воздушному зонду, преимущественно одноразового использования.To improve communication quality, antennas of predominantly short-wave transceivers adapters can be made with the possibility of their installation at different heights. So, for example, they can be made with the possibility of their attachment to an air probe, mainly disposable.
Трансиверы адаптеров могут включать приемники с чувствительностью порядка 0,5 мкВ при отношении сигнал/шум 10 dВ, выполненные rtо супергетеродинной схеме.Adapter transceivers can include receivers with a sensitivity of the order of 0.5 μV at a signal-to-noise ratio of 10 dV, performed by the rto superheterodyne circuit.
Также адаптеры могут включать модули интегрированного приема/декодирования. Трансиверы адаптеров могут включать компараторы, которые позволяют выбрать наилучший сигнал трансиверов точек доступа.Adapters may also include integrated receive / decode modules. Adapter transceivers can include comparators to help you select the best transceiver signal for your access points.
В частности, для поддержания мобильности трансиверы адаптеров могут быть выполнены с возможностью переключения частот (каналов) при перемещении адаптера из зоны действия одного трансивера точки доступа в зону действия другого. Примечание. Переключение частот адаптеров предполагается и в течение суток, и в течение года, и при изменении солнечной активности, и проч. в соответствии с откликом радиомаяка либо по расписанию по командам трансивера.In particular, to maintain mobility, the transceivers of the adapters can be configured to switch frequencies (channels) when moving the adapter from the coverage area of one transceiver of the access point to the coverage area of another. Note. Switching the frequencies of the adapters is expected during the day, and during the year, and when solar activity changes, and so on. in accordance with the response of the beacon or according to the schedule according to the commands of the transceiver.
С целью более эффективного использования радиочастотного ресурса трансиверы ('и точек доступа, и адаптеров) могут быть выполнены с возможностью организации до 16 логических каналов на одном частотном и включать модули компрессии данных (в частности, речевого потока) .In order to more efficiently use the radio frequency resource, transceivers (both access points and adapters) can be configured to organize up to 16 logical channels on one frequency channel and include data compression modules (in particular, speech stream).
Трансиверы могут быть выполнены с возможностью использования совмещенного с передачей пользовательских данных канала управления, в ..котором служебная информа- ция передается в полосе частот, расположенной ниже полосы частот речевого сигнала.Transceivers can be made with the possibility of using a control channel combined with the transmission of user data, in which .. service information The unit is transmitted in the frequency band below the frequency band of the speech signal.
Трансиверы могут включать микропроцессоры, на которые возложены функции управления модулями и узлами трансиверов (в т.ч. синтезаторами частот, ключами шумоподавления, формирователями модулирующих сигналов и проч.) в зависимости от режимов работы. В адаптерах такие микропроцессоры могут располагаться в модуле управления .Transceivers can include microprocessors, which are responsible for controlling the modules and nodes of transceivers (including frequency synthesizers, noise reduction keys, modulating signal conditioners, etc.), depending on the operating modes. In adapters, such microprocessors can be located in the control module.
Трансиверы могут быть выполнены с возможностью цифровой обработки сигнала и способными поддерживать цифровую передачу голоса. Для этого они могут включать модули цифрового кодирования информации .Transceivers can be configured to digitally process the signal and capable of supporting digital voice transmission. To do this, they may include modules for digital encoding of information.
Трансиверы могут быть выполнены с разносом частот приема и передачи.Transceivers can be performed with a spacing of the frequencies of reception and transmission.
Трансиверы могут быть выполнены с каналами связи шириной порядка 2, 4, б, 12, 24 кГц при запретных интервалах соответствующего указанной ширине порядка.Transceivers can be made with communication channels with a width of the order of 2, 4, b, 12, 24 kHz with forbidden intervals corresponding to the specified order width.
Трансиверы (преимущественно точек доступа) могут быть выполнены нагруженными на две антенны (на приемную и передающую) . Трансиверы (преимущественно адаптеров) могут включать по одной антенне и одному дуплексному фильтру и/или антенному коммутатору.Transceivers (mainly access points) can be made loaded on two antennas (on the receiving and transmitting). Transceivers (mainly adapters) can include one antenna and one duplex filter and / or antenna switch.
Трансиверы (преимущественно адаптеров) могут включать комбайнерные системы, состоящие из приемного усилителя, распределителя и дуплексного фильтра и служащие для сложения излучений от нескольких передатчиков на одну антенну.Transceivers (mainly adapters) may include combiner systems consisting of a receiving amplifier, a distributor, and a duplex filter and used to add radiation from several transmitters to one antenna.
Трансиверы могут быть выполнены таким образом, что частота электромагнитных волн, посредством которых осуществляется связь между ними, удовлетворяет условиюTransceivers can be made in such a way that the frequency of the electromagnetic waves, through which the communication between them is satisfied, satisfies the condition
ЗJИГц<f2<56MГц. (4)ZJIHz <f 2 <56MHz. (four)
Трансиверы могут быть выполнены таким образом, что скорость передачи элементарных сигналов на низкой частоте [f2) V2 ± Δv2 будет удовлетворять условию
Figure imgf000056_0001
Transceivers can be made in such a way that the transmission speed of elementary signals at a low frequency [f 2 ) V 2 ± Δv 2 will satisfy the condition
Figure imgf000056_0001
Трансиверы могут быть выполнены с возможностью передачи вложенных данных управления - упаковки служебной информации в вызов .Transceivers can be made with the possibility of transmitting embedded control data - packing service information into a call.
Трансиверы могут включать модули синхронизации. Трансиверы могут быть выполнены с возможностью уплотнения с пространственным, с частотным, с временным и с кодовым (в частности, с .использованием ортогональных кодов) , а также со смешанным разделением каналов связи (с целью предотвращения перекрытия их зон помех) .Transceivers may include synchronization modules. Transceivers can be made with the possibility of multiplexing with spatial, frequency, time and code (in particular, using orthogonal codes), as well as with mixed separation of communication channels (in order to prevent overlapping of their interference zones).
Трансиверы могут быть выполнены с возможностью реализации технологии расширенного спектра методом прямой последовательности (псевдошумовой) .Transceivers can be configured to implement spread spectrum technology using the direct sequence method (pseudo noise).
Трансиверы могут быть выполнены с возможностью реализации технологии расширенного спектра с перескоком частоты при времени пребывания порядка 1/f. При этом трансиверы могут включать корреляторы и модули принятия решения в отношении сигналов корреляторов.Transceivers can be configured to implement spread spectrum technology with frequency hopping at a residence time of the order of 1 / f . In this case, the transceivers may include correlators and decision modules regarding correlator signals.
Для реализации указанной технологии трансиверы могут включать управляемые синтезаторы несущих частот .To implement this technology, transceivers may include controlled synthesizers of carrier frequencies.
С целью разделения доступа различных пользователей трансиверы могут быть выполнены с возможностью диспетчеризации частотных и временных ресурсов на базе системы приоритетов, например, определяемых в зависимости от расстояния от терминалов до зон обслуживания внеш- WIn order to share the access of different users, transceivers can be configured to dispatch frequency and time resources based on a priority system, for example, determined depending on the distance from terminals to external service areas W
56 ней сети. В частности, для этого трансиверы могут включать многопроцессорные комплексы.56 her network. In particular, for this, transceivers may include multiprocessor complexes.
Для поддержания QoS приемники трансиверов могут включать модули детектирования кадров (битов) , выполненные с возможностью восстановления данных.To support QoS, transceiver receivers may include frame (bit) detection modules configured to recover data.
В качестве терминалов могут использоваться устройства, выбранные из перечня, включающего: мобильные телефоны; портативные записные книжки, ноутбуки либо иные мобильные устройства.As the terminals can be used devices selected from the list including: mobile phones; portable notebooks, laptops or other mobile devices.
Терминалы могут включать клавиатуру для ввода данных.Terminals may include a keyboard for entering data.
Терминалы могут включать интерфейс для независимого подключения к внешней сети. Важным в заявляемом устройстве является то, что оно расширяет область возможного выхода во внешнюю сеть, предполагая распространение на густонаселенные районы зон обслуживания точек прямого доступа к таким сетям.Terminals may include an interface for independent connection to an external network. Important in the inventive device is that it expands the area of possible access to an external network, suggesting the distribution of points of direct access to such networks to densely populated areas of service areas.
Так, терминалы могут включать модули международной идентификации мобильного оборудования, в частности, модули идентификации абонента и модули определения местоположения терминалов, например, системы GPS, а адаптеры могут включать модули оценки расстояния от терминалов до ближайших точек прямого доступа (или границ их зон обслуживания, например, границ зон обслуживания GSМ-сети) , при том, что указанное расстояние определяет приоритет или вероятность (например, О, 6, 25, 56 или 100%) соединения соответствующего адаптера с трансивером точки доступа (фиг.З) .So, terminals can include modules for international identification of mobile equipment, in particular, subscriber identification modules and modules for determining the location of terminals, for example, GPS systems, and adapters can include modules for estimating the distance from terminals to the nearest direct access points (or the boundaries of their service areas, for example, the boundaries of the GSM network service areas), while the specified distance determines the priority or probability (for example, O, 6, 25, 56 or 100%) of the connection of the corresponding adapter with a transceiver access point (Fig.Z).
Терминалы и адаптеры могут быть выполнены таким образом, что частота электромагнитных волн, на которой обеспечивается связь адаптеров с терминалами будет удовлетворять условиюTerminals and adapters can be made in such a way that the frequency of electromagnetic waves at which the adapters communicate with the terminals will satisfy the condition
300МГц <Z1 <20000МГц . ( б)300MHz <Z 1 <20000MHz. (b)
При этом скорость передачи' элементарных сигналов на высокой частоте 1^f1) V1 ± Av1 может удовлетворять условиюIn this case the transmission rate 'chips at high frequencies 1 ^ f 1) V 1 ± Av 1 may satisfy the condition
2kbps«vv (7)2kbps "v v (7)
Терминалы и адаптеры могут быть выполнены с возможностью обмена сигналами друг с другом посредством электромагнитных волн с частотой, выбранной из диапазонов 700..1000 МГц и 1500..2500 МГц. Для передачи информации, представленной в высокочастотном сигнале, поступающем от терминала или от точки прямого доступа к внешней сети, посредством коротковолнового сигнала в адаптерах и точках доступа используются блоки согласования (высокоскоростного и низкоскоростного сигналов) , которые могут включать модули цифровой модуляции, выполненные с возможностью амплитудной и/или частотной, и/или фазовой манипуляции.Terminals and adapters can be configured to exchange signals with each other by means of electromagnetic waves with a frequency selected from the ranges of 700..1000 MHz and 1500..2500 MHz. To transmit information presented in a high-frequency signal coming from a terminal or from a direct access point to an external network through a short-wave signal, adapters and access points use matching blocks (high-speed and low-speed signals), which can include digital modulation modules configured for amplitude and / or frequency and / or phase shift keying.
Аналогичном образом сегодня решаются задачи кодирования данных с целью повышения вероятности их безошибочного приема. Так, блоки согласования могут включать модули амплитудной манипуляции, выполненные в нашем случае с возможностью использования четверичного кода, предполагающего расширение * спектра (передаем больше данных на «мeдлeннoм» сигнале за счет расширения полосы) .In a similar way, the tasks of encoding data are being solved today in order to increase the likelihood of their error-free reception. For example, matching blocks may include amplitude manipulation modules, made in our case with the possibility of using a quadruple code, which implies expansion * of the spectrum (we transmit more data to the “slow” signal due to band expansion).
Блоки согласования могут включать модули частотной манипуляции, выполненные с возможностью создания сигнала без разрыва фазы или с минимальным сдвигом.Matching units may include frequency shift keying modules configured to generate a signal without phase discontinuity or with a minimum shift.
Блоки согласования могут включать модули бинарной фазовой манипуляции, при ЭТQМ дополнительно они должны включать модули фазовой автоподстройки частоты. Блоки согласования могут оыть выполнены с возможностью частотного кодирования последовательностей, включающих три и более элементарных сигнала. При этом блоки согласования должны включать гауссовы фильтры.Matching blocks may include binary phase-shift keying modules; in addition to ETQM, they must also include phase-locked loop modules. Matching units may be configured to frequency-encode sequences comprising three or more elementary signals. In this case, the matching blocks should include Gaussian filters.
Блоки согласования могут быть выполнены с возможностью фазового кодирования последовательностей, включающих три и более элементарных сигнала. Может использоваться фазовое кодирование со сдвигом в п/2 (45°) .Matching blocks can be made with the possibility of phase coding sequences including three or more elementary signals. Can be used phase coding with a shift in n / 2 (45 °).
Блоки согласования могут быть выполнены с возможностью градиентной фазовой манипуляции. Так, последовательности (например, триады - фиг .4 ) входного высокоскоростного потока данных могут быть закодированы через изменение скорости изменения фазы (фиг.5) выходного сигнала блока согласования, тогда как постоянство фазы в пределах передачи элементарного сигнала (на фигуре не показано) может служить целям синхронизации или передачи служебной информации. При этом декодирование можно осуществить, используя опорный сигнал, а также реализуя методы Фурье-анализа и наименьших квадратов. На фигуре предполагается, что скорость передачи элементарного сигнала на высокой частоте втрое больше скорости передачи элементарного сигнала на низкой. Масштабы фиг .4 и 5 согласованы. При этом изменение фазы могут осуществлять по «cинycoидaльнoмy» закону (как показано на фиг.5) . При повторе триады в представленном варианте манипуляции продолжают «нeпpepывнoe» изменение фазы благодаря периодичности указанной функции.Matching blocks may be configured with gradient phase shift keying. So, the sequence (for example, the triad - Fig. 4) of the input high-speed data stream can be encoded by changing the phase change rate (Fig. 5) of the output of the matching unit, while the phase constancy within the transmission of the elementary signal (not shown) can serve the purpose of synchronizing or transmitting service information. In this case, decoding can be carried out using the reference signal, as well as implementing the methods of Fourier analysis and least squares. The figure assumes that the transmission speed of the elementary signal at a high frequency is three times higher than the transmission rate of the elementary signal at low. The scale of Fig. 4 and 5 are consistent. In this case, the phase change can be carried out according to the "synoidal" law (as shown in figure 5). When repeating the triad in the presented embodiment, the manipulations continue the “continuous” phase change due to the periodicity of this function.
Блоки согласования могут быть выполнены с возможностью модуляции на нескольких несущих.Matching units may be modulated on multiple carriers.
Устройство может быть выполнено в виде крупномасштабной сети, включающей множество трансиверов и несколько точек доступа, при этом в одной зоне оно может иметь не менее 4 каналов, тогда как общее число каналов в сети должно быть не менее 40.The device can be made in the form of a large-scale network, including many transceivers and several access points, while in one zone it can have at least 4 channels, while the total number of channels in the network must be at least 40.
Устройство может быть выполнено по принципу гетерогенных сетей.The device can be performed on the principle of heterogeneous networks.
Устройство может быть выполнено с фиксированным частотным распределением. На этом принципе может быть построено обслуживание зоны 4 (фиг.l) и аналогичных ей, в том числе центросимметричных зон.The device can be made with a fixed frequency distribution. On this principle, the service of zone 4 (Fig. 1) and its analogous ones, including centrosymmetric zones, can be built.
С целью создания широкомасштабной коротковолновой сети устройство может быть выполнено с распределенной архитектурой, позволяющей связывать различные точки доступа посредством их трансиверов .In order to create a large-scale short-wave network, the device can be made with distributed An architecture that allows you to connect different access points through their transceivers.
Устройство может включать диспетчерскую и/или операторские консоли.The device may include a dispatching and / or operator console.
Устройство может быть выполнено с возможностью аутентификации абонентов и сообщений.The device can be configured to authenticate subscribers and messages.
Устройство может включать терминал технического обслуживания и эксплуатации (обеспечения контроля доступа, управления конфигурацией, отслеживания абонентского трафика, учета вызовов, мониторинга оборудования) с графическим интерфейсом, выполненным с возможностью отображения текущей топологии сети.The device may include a maintenance and operation terminal (providing access control, configuration management, tracking subscriber traffic, call accounting, equipment monitoring) with a graphical interface configured to display the current network topology.
Заявляемое устройство сети мобильной коммуникации может работать следующим образом.The inventive device of a mobile communication network can operate as follows.
Пользователь, имеющий на вооружении терминальный адаптер, желая осуществить соединение с внешней сетью с помощью терминала (например, мобильного телефона) , зарегистрированного обычным образом в такой сети, а также дополнительно в коротковолновом удлинителе мобильности: либо в точке доступа, например, с использованием ее модуля международной идентификации мобильного оборудования, либо в адаптере аналогично или путем сохранения электронной копии, например, SΙМ-карты, либо иным образом, осуществляет штатные манипуляции.A user equipped with a terminal adapter, wishing to connect to an external network using a terminal (for example, a mobile phone) registered in the usual way in such a network, and also additionally in a short-wave mobility extension cable: either at an access point, for example, using its module international identification of mobile equipment, either in an adapter similarly or by saving an electronic copy of, for example, an SΙM card, or otherwise, carries out regular manipulations.
При этом если он находится в зоне обслуживания точки прямого доступа к внешней сети (например, в зоне обслуживания базовой станции) , то указанное соединение осуществляется штатным образом - осуществляется прямой радиоконтакт терминала и точки прямого доступа к внешней сети.Moreover, if it is located in the service area of a point of direct access to an external network (for example, in the service area of a base station), then the specified connection is established normally - direct radio contact is made between the terminal and the point of direct access to the external network.
Адаптер в таком случае находится в нерабочем режиме. Это может быть обеспечено различными техническими приемами. Так например, адаптер может обнаружить выход терминала во внешнюю сеть напрямую или он может оценить возможность такого выхода, например, распознав несущую flr на которой работает внешняя сеть, или оценив расстояние от адаптера или терминала (благодаря использованию модуля GPS) до границ ближайшей зоны действия внешней сети или до ближайшей точки прямого доступа к ней.The adapter is then inoperative. This can be provided by various techniques. For example, the adapter can detect the terminal’s output to the external network directly or it can evaluate the possibility of such an output, for example, by recognizing the carrier f lr on which the external network is working, or by estimating the distance from the adapter or terminal (thanks to the use of the GPS module) to the borders of the nearest coverage area external network or to the nearest point of direct access to it.
Если соединения терминала ' с внешней сетью не происходит (если, например, терминал находится вне зоны действия внешней сети) , то адаптер переходит в рабочий режим и, получая на рабочей частоте терминала (на ра- бочей частоте внешней сети - на высокой частоте) запрос на установление соединения, используя коротковолновую радиосвязь, передает этот запрос ближайшему трансиверу точки доступа.If the terminal does not connect to the external network (if, for example, the terminal is outside the coverage area of the external network), the adapter enters the operating mode and, receiving at the operating frequency of the terminal (at external network frequency - at a high frequency) a request to establish a connection using short-wave radio communication transmits this request to the nearest transceiver of the access point.
При этом в блоке согласования адаптера происходит преобразование принятого «выcoкocкopocтнoгo» сигнала терминала в «низкocкopocтнoй» сигнал коротковолнового трансивера адаптера, как правило, без потери информации и, возможно, с инкапсуляцией.At the same time, in the adapter matching unit, the received “high-speed” signal of the terminal is converted to a “low-speed” signal of the short-wave transceiver of the adapter, as a rule, without loss of information and, possibly, with encapsulation.
По системе трансиверов (соединенных с помощью коротких радиоволн или выделенных линий связи) либо непосредственно с первого трансивера, с которым установил связь адаптер, сигнал после обработки, в частности после декапсуляции, передается на модуль точки доступа, предназначенный для эмуляции работы терминалов, который активизирует создание виртуального терминала, поддерживающего штатный обмен информацией между терминалом и точкой прямого доступа к внешней сети.Through a system of transceivers (connected using short radio waves or dedicated communication lines) or directly from the first transceiver with which the adapter has connected, the signal after processing, in particular after decapsulation, is transmitted to the access point module, designed to emulate the operation of the terminals, which activates the creation of a virtual terminal that supports the regular exchange of information between the terminal and the point of direct access to the external network.
Осуществляется попытка установления соединения между виртуальным терминалом и точкой прямого доступа к внешней сети. Если такое соединение удается, то посредством адаптера и точки доступа с трансиверами устанавливается канал связи между терминалом и точкой прямого доступа к внешней сети, которая, обмениваясь информацией с виртуальным терминалом (с электронной копией, например, мобильного телефона) , не замечает удаленности пользователя, в частности, воспринимая временные разрывы потока информации от последнего, связанные с задержками в установлении и поддержании канала, как временные паузы. В этом случае пользователь обычным образом входит в сеанс связи и выходит из него.An attempt is made to establish a connection between the virtual terminal and the direct access point to the external network. If such a connection succeeds, then through the adapter and the access point with transceivers, a communication channel is established between the terminal and the direct access point to the external network, which, exchanging information with a virtual terminal (with an electronic copy, for example, a mobile phone), does not notice the user’s remoteness, in particular, perceiving temporary breaks in the flow of information from the latter, associated with delays in establishing and maintaining the channel, as temporary pauses. In this case, the user normally enters and leaves the communication session.
При инициации запроса внешней сетью, когда терминал находится в зоне обслуживания ее точки прямого доступа, установление соединения происходит штатным образом. В интересующем нас случае, отличие сценария установления сеанса связи от описанного заключается в том, что внешняя сеть (а не терминал) инициирует активизацию создания виртуального терминала в точке доступа или связывается с таковым, если его создание предполагается при нахождении терминала в зоне действия дециметрового трансивера адаптера и последнего в зоне действия трансивера точки доступа. При этом если сам (физический) терминал доступен (через коротковолновый удлинитель мобильности) , то латентно для внешней сети с ним устанавливается соединение, и он как бы подключается к «диaлoгy» между виртуальным терминалом и внешней сетью, тогда как все задержки «пpикpывaютcя» виртуальным терминалом.When a request is initiated by an external network, when the terminal is in the service area of its direct access point, the connection is established normally. In the case of interest to us, the difference between the scenario of establishing a communication session from the described one is that the external network (and not the terminal) initiates the activation of creating a virtual terminal at the access point or communicates with it if it is supposed to be created while the terminal is in the range of the decimeter transceiver of the adapter and the last in the coverage area of the transceiver access points. Moreover, if the (physical) terminal itself is accessible (via a shortwave mobility extension cable), then a connection is established latently for the external network, and it seems to connect to the “dialogue” between the virtual terminal and the external network, while all delays are “covered” by the virtual terminal.
В противном случае (при недоступности терминала) соединение обрывается - на запрос внешней сети всегда готовностью к установлению соединения отвечает не физический терминал, а его электронная копия.Otherwise (when the terminal is unavailable), the connection is terminated - not the physical terminal, but its electronic copy always answers the external network request with the readiness to establish the connection.
При работе с заявляемым устройством пользователю предоставляется ряд дополнительных возможностей.When working with the inventive device, the user is provided with a number of additional features.
Так например, находясь в области 14 (фиг.2) одновременного наложения зон обслуживания трансиверов точек доступа петербуржского и московского операторов, обращаясь к органам управления адаптера он может произвольно выбрать, через кого установить соединение с внешней сетью. Если родным для него является вход во внешнюю сеть через петербуржского оператора, то, очевидно, что экономически целесообразнее устанавливать соединения с внешней сетью именно через него. Это по- зволит выходить во внешнюю сеть по тарифам, действующим в Санкт-Петербурге.So, for example, being in region 14 (Fig. 2) of simultaneously overlapping service areas for transceivers of access points of St. Petersburg and Moscow operators, referring to the adapter controls, he can arbitrarily choose through whom to establish a connection to an external network. If it’s native to him to enter the external network through the St. Petersburg operator, then it is obvious that it is economically more expedient to establish connections with the external network through him. It is allows you to go to an external network at the rates applicable in St. Petersburg.
И здесь уместно вновь подчеркнуть, что один транси- вер может обслуживать множество (10, 20 и более) зон, и это никак не влияет на его пропускную способность, ограничиваемую пропускной способностью, например, оптоволоконной линии связи точки доступа с точкой прямого доступа к внешней сети.And here it is appropriate to emphasize again that one transceiver can serve many (10, 20 and more) zones, and this does not affect its bandwidth, limited by the bandwidth, for example, of the fiber-optic communication line of an access point with a direct access point to an external network.
Так, например, пользователь мобильного телефона, зарегистрированного в сотовой сети г. Москва по московским тарифам может обслуживаться и на расстоянии, превышающем тысячи километров от Москвы - стоимость внедрения и эксплуатации коротковолнового удлинителя сравнима со стоимостью обслуживания базовых GSM- станций .For example, a user of a mobile phone registered in the cellular network of Moscow at Moscow rates can be serviced at a distance exceeding thousands of kilometers from Moscow — the cost of introducing and operating a short-wave extension cord is comparable to the cost of servicing GSM base stations.
В ином случае (например, когда важна скорость установления соединения или когда требуется выход во внешнюю сеть в любой точке) во внешнюю сеть он может выйти и через чужого оператора. Так, например, находясь в области 17 наложения пар зон петербуржского и московского операторов, пользователю может быть предоставлен первый освободившийся канал. Такой режим также может быть выбран произвольно.Otherwise (for example, when the speed of establishing a connection is important or when access to an external network at any point is required), it can also enter an external network through a foreign operator. So, for example, being in the area 17 of overlapping pairs of zones of St. Petersburg and Moscow operators, the user can be provided first freed channel. This mode can also be selected arbitrarily.
В частности такой режим может поддерживаться при организации равномерной загрузки сети в течение всех суток с учетом временных поясов. Так, например, находясь в одной из зон 21 (фиг. б) вблизи Сыктывкара, пользователь может прибегнуть к услугам как сыктывкарского, так и московского и салехардского операторов, как минимум один из которых ввиду временного сдвига менее загружен. Выбор оператора может осуществляться и в за- висимости от имеющихся в наличии ресурсов (с учетом текущей загруженности трансиверов точек доступа) латентно для пользователя, которому может быть неведомо, трансивер точки доступа какого оператора обслуживает его в текущий момент.In particular, this mode can be maintained when organizing a uniform network load throughout the day, taking into account time zones. So, for example, being in one of the zones 21 (Fig. B) near Syktyvkar, the user can resort to the services of both Syktyvkar and Moscow and Salekhard operators, at least one of which is less busy due to the time shift. The choice of operator can also be made depending on the resources available (taking into account the current workload of the transceivers of access points) latently for a user who may not be aware of which operator's transceiver of the access point is currently serving it.
Занять свою нишу на рынке заявляемое устройство сможет только в том случае, если с его помощью удастся обеспечить недорогой мобильной связью малонаселенные труднодоступные районы РФ.The claimed device will be able to occupy its niche in the market only if it can be used to provide inexpensive mobile communications to sparsely populated areas of the Russian Federation.
Для этого в нем предусмотрено использование модулей определения местоположения адаптера и/или терминала с возможностью оценки расстояния до зон обслуживания внешней сети, при том, что указанное расстояние определяет приоритет или вероятность установления соответствующего соединения.For this, it provides for the use of location modules for the adapter and / or terminal with the ability to estimate the distance to service areas external network, despite the fact that the specified distance determines the priority or probability of establishing an appropriate connection.
Данное решение позволяет исключить перегрузку коротковолновой части устройства пользователями, расположенными в густонаселенных районах вблизи с точками прямого доступа к внешней сети. При этом предпочтительным является распределение вероятности доступа обратно пропорциональное квадрату указанного расстояния (см. фиг.З). Оптимальный результат достигается при учете реального распределения населения по зоне обслуживания трансивера точки доступа.This solution eliminates the overload of the short-wave part of the device by users located in densely populated areas near the points of direct access to the external network. Moreover, the distribution of the probability of access is inversely proportional to the square of the specified distance (see Fig. 3). The optimal result is achieved by taking into account the real distribution of the population in the service area of the transceiver of the access point.
Очевидно, что суть задачи требует безусловного включения указанной функции .Obviously, the essence of the problem requires the unconditional inclusion of this function.
Основной эффект при использовании заявляемого устройства авторы связывают с возможностью обслуживания больших по площади зон, что достигается благодаря эффекту «oтpaжeния» радиоволн от ионосферы. Организация надежной радиосвязи в соответствующем режиме требует выполнения разнообразных условий . Одно из решений проблемы заключается в использовании в адаптерах или в предполагаемых зонах обслуживания радиомаяков . В данном варианте устройство может работать следующим образом. Трансивер точки доступа сканирует частотный диапазон и изменяет параметры диаграммы излучения. Воспринятый трансивером соответствующий отклик радиомаяка позволяет выбрать оптимальные значения указанных параметров, которые посредством передачи служебного сигнала доводятся до модуля управления адаптером, переводя последний в нужный режим. Такая процедура производится автоматически без участия пользователя.The main effect when using the inventive device, the authors associate with the ability to service large areas of the area, which is achieved due to the effect of "reflection" of radio waves from the ionosphere. The organization of reliable radio communications in an appropriate mode requires the fulfillment of various conditions. One solution to the problem is to use beacons in the adapters or in the intended service areas. In this embodiment, the device can operate as follows. The access point transceiver scans the frequency range and changes the parameters of the radiation pattern. The corresponding response of the beacon received by the transceiver allows you to select the optimal values of these parameters, which are transmitted to the adapter control module by transmitting a service signal, putting the latter into the desired mode. This procedure is performed automatically without user intervention.
В заключение здесь следует упомянуть возможность использования адаптера в качестве цифрового приемника широковещательной информации (см. фиг .7 поз.27), например, стандарта DRM, что позволяет рассматривать его как современную альтернативу автомагнитолам.In conclusion, we should mention the possibility of using the adapter as a digital receiver of broadcast information (see Fig. 7, item 27), for example, the DRM standard, which allows us to consider it as a modern alternative to car radios.
Связь отличительных признаков с заявляемым техническим результатом приведена в таблице на последней странице описания изобретения (технический результат указан в порядке его упоминания в первой части раздела Сущность изобретения, а нумерация отличительных признаков соответствует их группировке по п. п. формулы изобретений) . В том, что не нашло отражения в таблице, по мнению заявителя, связь отличительных признаков с заявляемым техническим результатом очевидна.The relationship of the distinguishing features with the claimed technical result is shown in the table on the last page of the description of the invention (the technical result is indicated in the order of its mention in the first part of the Summary of the Invention, and the numbering of the distinguishing features corresponds to their grouping according to the claims of the claims). In that which was not reflected in the table, according to the applicant, the connection of the distinguishing features with the claimed technical result is obvious.
Следует отметить, что заявляемый технический результат в основном имеет качественный характер.It should be noted that the claimed technical result is mainly of a qualitative nature.
Для построения сети мобильной коммуникации со 100% покрытием территории России потребуется от 3-х до 5-и лет после завершения опытно-конструкторских работ в отношении заявляемого устройства.To build a mobile communication network with 100% coverage of the territory of Russia, it will take from 3 to 5 years after the completion of development work in relation to the claimed device.
Заявляемое устройство будет оставаться актуальным до распространения сотовой связи на области с плотностью населения порядка 1 .. 5 чел. на 10 км .The inventive device will remain relevant until the spread of cellular communications in areas with a population density of about 1 .. 5 people. 10 km.
Для построения глобальной (федеральной) сети потребуются суммарные капиталовложения порядка нескольких сотен млн. USD.To build a global (federal) network, total investments of the order of several hundred million USD will be required.
Коротковолновый удлинитель мобильности предполагает возможность совмещения с мобильными терминалами любых известных типов .The short-wavelength extension cable for mobility suggests the possibility of combining it with mobile terminals of any known type.
Вероятность установления соединения из малонаселенных районов должна составлять 100% с первой попытки.The probability of establishing a connection from sparsely populated areas should be 100% on the first try.
В остальном заявляемое устройство должно удовлетворять существующим параметрам QoS. Заявляемый блок согласования должен обеспечивать трансформацию потоков информации без потерь пользовательских данных на аппаратном уровне.The rest of the claimed device must satisfy the existing QoS parameters. The inventive coordination unit must ensure the transformation of information flows without loss of user data at the hardware level.
Один коротковолновый трансивер заявляемого устройства должен увеличить зону обслуживания современной базовой GSМ-станции, установленной в сельской местности, в 100 и более раз по площади.One short-wave transceiver of the claimed device should increase the service area of a modern base GSM station installed in rural areas by 100 times or more in area.
Заявляемое устройство должно обеспечить возможность предоставления услуг сотовой связи на удалении от суши до 600 км без заметного повышения тарифов (стоимость одной минуты обслуживания коротковолновым удлинителем мобильности должна составлять примерно 0,05 USD) .The inventive device should provide the ability to provide cellular services away from land up to 600 km without a noticeable increase in tariffs (the cost of one minute of service with a short-wave mobility extension cable should be approximately 0.05 USD).
На 30 .. 90% заявляемое устройство может быть привязано к существующей инфраструктуре.30 .. 90% of the claimed device can be tied to existing infrastructure.
Предлагаемые алгоритмы кодирования не должны существенно расширять полосу частот сигналов.The proposed coding algorithms should not significantly expand the frequency band of the signals.
При использовании режима распределенного ресурса пе- регрузка/недозагрузка трансиверов точек доступа не должна превышать 30 .. 50 %.When using the distributed resource mode, the overload / underload of the transceivers of access points should not exceed 30 .. 50%.
После полномасштабного внедрения заявляемого устройства на территории РФ не должно остаться мест, с которых выход в сотовые сети был бы невозможен. WAfter the full implementation of the inventive device in the territory of the Russian Federation, there should not be places from which access to cellular networks would be impossible. W
>>
ОABOUT
H
Figure imgf000074_0001
Figure imgf000074_0002
H
Figure imgf000074_0001
Figure imgf000074_0002

Claims

ФОРМУЛАИЗОБРЕТЕНИЯ CLAIM
1. Устройство сети мобильной коммуникации, включающее внешнюю сеть и точки доступа к ней с трансиверами, а также мобильные абонентские терминалы и терминальные адаптеры, при том, что последние выполнены с возможностью приема и передачи высокочастотных электромагнитных волн [с частотой, удовлетворяющей условию f1»30MГц, (1)1. The device of a mobile communication network, including an external network and access points to it with transceivers, as well as mobile subscriber terminals and terminal adapters, while the latter are configured to receive and transmit high-frequency electromagnetic waves [with a frequency satisfying the condition f 1 " 30 MHz, (1)
где Jf1 - частота электромагнитных волн, на которой работают терминальные адаптеры, ] обеспечивающих возможность передачи элементарных сигналов со скоростью V1 ± Av1 f отличающееся тем, что упомянутые адаптеры в рабочем режиме преимущественно располагаются вне зоны обслуживания внешней сети, а упомянутые точки преимущественно являются непрямыми точками доступа к внешней сети, тогда как упомянутые трансиверы и адаптеры выполнены с возможностью обмена сигналами друг с другом и/или между собой посредством электромагнитных волн с частотой, удовлетворяющей условиюwhere Jf 1 is the frequency of electromagnetic waves at which the terminal adapters operate], which provide the possibility of transmitting elementary signals with a speed of V 1 ± Av 1 f characterized in that the said adapters in the operating mode are mainly located outside the coverage area of the external network, and the points are mainly indirect access points to the external network, while the above-mentioned transceivers and adapters are configured to exchange signals with each other and / or between themselves by means of electromagnetic waves with a frequency, satisfying the condition
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
Figure imgf000076_0001
SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)
Figure imgf000076_0001
где fх - см. выше, f2 ~ частота электромагнитных волн, посредством которых осуществляется связь между трансиверами точек доступа и терминальными адаптерами или между самими трансиверами, или между самими адаптерами, п - число размещений с повторениями при двоичном коде, причем п удовлетворяет условиюwhere fх - see above, f 2 ~ frequency of electromagnetic waves, through which the connection is made between transceivers of access points and terminal adapters or between the transceivers themselves, or between the adapters themselves, n is the number of arrangements with repetitions in binary code, and n satisfies the condition
2<n<4, (3)2 <n <4, (3)
и такие волны обеспечивают возможность передачи элементарных сигналов со скоростью V2 ± Δv2r а упомянутые терминалы и адаптеры выполнены с возможностью обмена сигналами друг с другом посредством электромагнитных волн с частотой flf при этом упомянутое устройство дополнительно включает блоки согласования, выполненные с возможностью преобразования принимаемого сигнала с упомянутой скоростью V1 ± Av1 в как минимум один передаваемый сигнал с упомянутой скоростью V2 ± Δv2 и, наоборот, как минимум одного принимаемого сигнала с упо-and such waves provide the possibility of transmitting elementary signals with a speed of V 2 ± Δv 2r and the said terminals and adapters are configured to exchange signals with each other by means of electromagnetic waves with a frequency of f lf while the said device further includes matching blocks configured to convert the received signal with said speed V 1 ± Av 1 into at least one transmitted signal with said speed V 2 ± Δv 2 and, conversely, at least one received signal with
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) мянутой скоростью V2 ± Av2 в передаваемый сигнал с упомянутой скоростью V1 ± Av1.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) the implanted speed V 2 ± Av 2 into the transmitted signal with said speed V 1 ± Av 1 .
2. Устройство по п.l, отличающееся тем, что точки доступа включают модули, предназначенные для обеспечения эмуляции работы терминалов при их соединении с внешней сетью.2. The device according to p. 1, characterized in that the access points include modules designed to emulate the operation of the terminals when they are connected to an external network.
3. Устройство по п.l, отличающееся тем, что точки доступа преимущественно располагаются в/у населенных пунктах!ов) с числом жителей, порядка 1 млн. чел. и более.3. The device according to claim 1, characterized in that the access points are mainly located in / at settlements! S) with the number of inhabitants, about 1 million people. and more.
4. Устройство по п.l, отличающееся тем, что точки доступа преимущественно располагаются в/у населенных пунктах (ов ) с числом жителей 0,5 .. 1,0 млн. чел.4. The device according to claim 1, characterized in that the access points are mainly located in / in settlements (s) with a population of 0.5 .. 1.0 million people.
5. Устройство по п.l, отличающееся тем, что точки доступа преимущественно располагаются в/у населенных пунктах (ов) с числом жителей 0,1 .. 0,5 млн. чел.5. The device according to p. 1, characterized in that the access points are mainly located in / in settlements (s) with a population of 0.1 .. 0.5 million people.
6. Устройство по п.l, отличающееся тем, что точки доступа выполнены в виде встраиваемых узлов точек прямого доступа к внешней сети.6. The device according to claim 1, characterized in that the access points are made in the form of embedded nodes of direct access points to an external network.
7. Устройство по п.l, отличающееся тем, что точки доступа включают модули международной идентификации мобильного оборудования.7. The device according to p. 1, characterized in that the access points include modules for the international identification of mobile equipment.
ЗАМЕНЯЮЩИЙЛИСТ (ПРАВИЛО 26) SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)
8. Устройство по п.l, отличающееся тем, что транси- веры точек доступа преимущественно являются стационарными.8. The device according to claim 1, characterized in that the transceivers of access points are predominantly stationary.
9. Устройство по п.l, отличающееся тем, что транси- веры точек доступа выполнены соединенными друг с другом по выделенным линиям связи.9. The device according to claim 1, characterized in that the transceivers of the access points are made connected to each other via dedicated communication lines.
10. Устройство по п.l, отличающееся тем, что транси- веры точек доступа включают антенно-фидерные устройства, при этом антенны расположены на высоте от 1 до 100 м.10. The device according to claim 1, characterized in that the transceivers of access points include antenna-feeder devices, while the antennas are located at a height of 1 to 100 m.
11. Устройство по п.10, отличающееся тeмf что как минимум один трансивер как минимум одной точки доступа включает направленную антенну.11. The device according to claim 10, characterized in that f at least one transceiver of at least one access point includes a directional antenna.
12. Устройство по п. п.10 или 11, отличающееся тем, что трансиверы точек доступа выполнены с возможностью установления радиосвязи с использованием «oтpaжeния» радиоволн ионосферой.12. The device according to p. 10 or 11, characterized in that the transceivers of the access points are configured to establish radio communications using the "reflection" of the radio waves by the ionosphere.
13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что трансиверы точек доступа преимущественно расположены относительно находящегося поблизости населенного пункта таким образом, что последний пересекает как минимум13. The device according to p. 12, characterized in that the transceivers of the access points are preferably located relative to the nearby settlement so that the latter crosses at least
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) одна воображаемая линия, соединяющая данный трансивер с точкой его зоны.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) one imaginary line connecting this transceiver to a point in its zone.
14. Устройство по п.11, отличающееся тем, что как минимум один трансивер как минимум одной точки доступа выполнен с возможностью обслуживания более одной зоны.14. The device according to claim 11, characterized in that at least one transceiver of at least one access point is configured to serve more than one zone.
15. Устройство по п.14, отличающееся тем, что тран- сиверы выполнены таким образом, что как минимум два из них обслуживают одну и ту же область одной зоны или одну и ту же зону.15. The device according to 14, characterized in that the transceivers are designed in such a way that at least two of them serve the same area of the same zone or the same zone.
16. Устройство по п.l, отличающееся тем, что транси- веры точек доступа выполнены с возможностью обслуживания (приема и передачи) 2-х и более голосовых каналов в полосе порядка 24 кГц.16. The device according to claim 1, characterized in that the transceivers of access points are configured to service (receive and transmit) 2 or more voice channels in a band of about 24 kHz.
17. Устройство по п.l, отличающееся тем, что транси- веры точек доступа выполнены с возможностью обслуживания до 16-и каналов связи на каждую зону при их динамическом выделении.17. The device according to claim 1, characterized in that the transceivers of access points are configured to serve up to 16 communication channels per zone when they are dynamically allocated.
18. Устройство по п.l, отличающееся тем, что транси- веры точек доступа включают контроллеры каналов, при этом последние выполнены с возможностью диспетчеризации частотных и временных ресурсов системы трансиверов точек доступа.18. The device according to claim 1, characterized in that the transceivers of the access points include channel controllers, the latter being configured to dispatch frequency and time resources of the system of transceivers of access points.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)
19. Устройство по п.l, отличающееся тем, что адаптеры выполнены с возможностью установления соединения более чем с одним терминалом.19. The device according to p. 1, characterized in that the adapters are configured to connect to more than one terminal.
20. Устройство по п.l, отличающееся тем, что адаптеры выполнены с возможностью обнаружения и распознавания несущей flr блокирующего связь соответствующего адаптера с терминалом.20. The device according to p. 1, characterized in that the adapters are configured to detect and recognize the carrier f lr blocking the connection of the corresponding adapter with the terminal.
21. Устройство по п.l, отличающееся тем, что адаптеры выполнены с возможностью определения выхода обслуживаемых ими терминалов во внешнюю сеть при том, что факт указанного выхода приводит к блокировке связи адаптера с терминалом.21. The device according to p. 1, characterized in that the adapters are configured to determine the output of the terminals they serve to the external network, while the fact of the specified output leads to blocking the communication of the adapter with the terminal.
22. Устройство по п.l, отличающееся тем, что адаптеры включают модули определения местоположения адаптеров.22. The device according to claim 1, characterized in that the adapters include modules for determining the location of the adapters.
23. Устройство по п.22, отличающееся тем, что адаптеры включают модули оценки расстояния от адаптеров до ближайших точек прямого доступа к внешней сети, при том, что указанное расстояние определяет приоритет или вероятность соединения соответствующего адаптера с трансивером точки доступа.23. The device according to item 22, wherein the adapters include modules for estimating the distance from the adapters to the nearest direct access points to the external network, while the specified distance determines the priority or probability of the connection of the corresponding adapter with the transceiver of the access point.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)
24. Устройство по п.22, отличающееся тем, что адаптеры включают модуль памяти, предназначенный для хранения информации о местоположении точек прямого доступа к внешней сети.24. The device according to item 22, wherein the adapters include a memory module for storing information about the location of the points of direct access to an external network.
25. Устройство по п.l, отличающееся тем, что адаптеры выполнены с возможностью интеграции терминалов, работающих в разных частотных диапазонах.25. The device according to p. 1, characterized in that the adapters are configured to integrate terminals operating in different frequency ranges.
26. Устройство по п.l, отличающееся тем, что адаптеры включают приемники широковещательной информации.26. The device according to p. 1, characterized in that the adapters include receivers of broadcast information.
27. Устройство по п.l, отличающееся тем, что адаптеры включают модули международной идентификации мобильного оборудования.27. The device according to p. 1, characterized in that the adapters include modules for the international identification of mobile equipment.
28. Устройство по п.l, отличающееся тем, что адаптеры включают радиомаяки, работающие со служебной частью сигналов трансиверов точек доступа (с пилотным сигналом) , при этом дополнительно адаптеры включают блок управления, выполненный с возможностью вывода адаптера на оптимальную рабочую частоту по соответствующему служебному запросу трансивера точки доступа.28. The device according to p. 1, characterized in that the adapters include beacons that work with the service part of the signals of the transceivers of access points (with a pilot signal), and the adapters further include a control unit configured to output the adapter to the optimal operating frequency at the corresponding service frequency request transceiver access points.
29. Устройство по п.l, отличающееся тем, что адаптеры включают трансиверы адаптеров с антеннами, при этом последние расположены на высоте от 1 до 100 м.29. The device according to p. 1, characterized in that the adapters include transceivers adapters with antennas, while the latter are located at a height of from 1 to 100 m
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)
30. Устройство по п.29, отличающееся тем, что, антенны трансиверов адаптеров выполнены с возможностью их установки на различной высоте.30. The device according to clause 29, wherein the antennas of the transceivers of the adapters are made with the possibility of their installation at different heights.
31. Устройство по п.30, отличающееся тем, что, антенны трансиверов адаптеров выполнены с возможностью их прикрепления к воздушному зонду, преимущественно одноразового использования.31. The device according to p. 30, characterized in that, the antennas of the transceivers of the adapters are made with the possibility of their attachment to the air probe, mainly disposable.
32. Устройство по п.п.l или 29, отличающееся тем, что, трансиверы выполнены с возможностью организации до 16 логических каналов на одном частотном и включают модули компрессии данных.32. The device according to pp. L or 29, characterized in that the transceivers are configured to organize up to 16 logical channels on one frequency and include data compression modules.
33. Устройство по п.п.l или 29, отличающееся тем, что, трансиверы выполнены таким образом, что частота электромагнитных волн, посредством которых осуществляется связь между ними, удовлетворяет условию33. The device according to claims 1 or 29, characterized in that the transceivers are designed in such a way that the frequency of the electromagnetic waves through which communication between them is satisfied satisfies the condition
3МГц </2<56МГц. (4)3MHz </ 2 <56MHz. (four)
34. Устройство по п.п.l или 29, отличающееся тем, что, трансиверы выполнены таким образом, что скорость передачи элементарных сигналов на низкой частоте (f2) V2 ± Δv2 удовлетворяет условию34. The device according to claims 1 or 29, characterized in that the transceivers are designed in such a way that the transmission speed of elementary signals at a low frequency (f 2 ) V 2 ± Δv 2 satisfies the condition
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) 2kbp$<v2<Шkbps. (5)SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) 2kbp $ <v 2 <wkbps. (5)
35. Устройство по π.п.l или 29, отличающееся тем, что, трансиверы выполнены с возможностью диспетчеризации частотных и временных ресурсов на базе системы приоритетов .35. The device according to π.pl or 29, characterized in that the transceivers are configured to dispatch frequency and time resources based on a priority system.
36. Устройство по п.l, отличающееся тем, что терминалы включают модули определения местоположения терминалов .36. The device according to p. 1, characterized in that the terminals include modules for determining the location of the terminals.
37. Устройство по п.36, отличающееся тем, что терминалы включают модули оценки расстояния от терминалов до ближайших точек прямого доступа к внешней сети, при том, что указанное расстояние определяет приоритет или вероятность соединения соответствующего адаптера с трансиверόм точки доступа.37. The device according to clause 36, wherein the terminals include modules for estimating the distance from the terminals to the nearest direct access points to the external network, while the specified distance determines the priority or probability of connecting the corresponding adapter with the transceiver of the access point.
38. Устройство по п.l, отличающееся тем, что терминалы и адаптеры выполнены таким образом, что частота электромагнитных волн, на которой обеспечивается связь адаптеров с терминалами, удовлетворяет условию38. The device according to p. 1, characterized in that the terminals and adapters are made in such a way that the frequency of the electromagnetic waves at which the adapters communicate with the terminals satisfies the condition
300МГц<Z1 <20000МГц. (б)300MHz <Z 1 <20000MHz. (b)
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)
39. Устройство по п . l , отличающееся тем, что терминалы и адаптеры выполнены таким образом, что скорость передачи элементарных сигналов на высокой частоте I f1) V1 ± Av1 удовлетворяет условию39. The device according to p. l, characterized in that the terminals and adapters are designed in such a way that the transmission speed of elementary signals at a high frequency I f 1 ) V 1 ± Av 1 satisfies the condition
2 kbps « vv ( 7 )2 kbps "v v (7)
40. Устройство по п.l, отличающееся тем, что терминалы и адаптеры выполнены с возможностью обмена друг с другом сигналами посредством электромагнитных волн с частотой, выбранной из диапазонов 700..1000 МГц и 1500..2500 МГц.40. The device according to p. 1, characterized in that the terminals and adapters are configured to exchange signals with each other by means of electromagnetic waves with a frequency selected from the ranges 700..1000 MHz and 1500..2500 MHz.
41. Устройство по п.l, отличающееся тем, что блоки согласования включают модули цифровой модуляции, выполненные с возможностью амплитудной и/или частотной, и/или фазовой манипуляции.41. The device according to p. 1, characterized in that the matching blocks include digital modulation modules, configured for amplitude and / or frequency and / or phase manipulation.
42. Устройство по п.l, отличающееся тем, что блоки согласования включают модули амплитудной манипуляции, выполненные с возможностью использования четверичного кода.42. The device according to p. 1, characterized in that the matching blocks include amplitude manipulation modules, configured to use a quadruple code.
43. Устройство по п.l, отличающееся тем, что блоки согласования включают модули частотной манипуляции,43. The device according to p. 1, characterized in that the matching blocks include frequency manipulation modules,
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) выполненные с возможностью создания сигнала без разрыва фазы или с минимальным сдвигом.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) made with the possibility of creating a signal without phase discontinuity or with a minimum shift.
44. Устройство по п.l, отличающееся тем, что блоки согласования включают модули бинарной фазовой манипуляции, при этом дополнительно они включают модули фазовой автоподстройки частоты.44. The device according to p. 1, characterized in that the matching blocks include binary phase-shift keying modules, and in addition they include phase-locked loop modules.
45. Устройство по п.l, отличающееся тем, что блоки согласования выполнены с возможностью частотного кодирования последовательностей, включающих три и более элементарных сигнала .45. The device according to p. 1, characterized in that the matching blocks are arranged for frequency coding of sequences comprising three or more elementary signals.
46. Устройство по п.l, отличающееся тем, что блоки согласования включают гауссовы фильтры.46. The device according to p. 1, characterized in that the matching blocks include Gaussian filters.
47. Устройство по п.l, отличающееся тем, что блоки согласования выполнены с возможностью фазового кодирования последовательностей, включающих три и более элементарных сигнала .47. The device according to p. 1, characterized in that the matching blocks are made with the possibility of phase coding sequences containing three or more elementary signals.
48. Устройство по п.l, отличающееся тем, что блоки согласования выполнены с возможностью градиентной фазовой манипуляции.48. The device according to p. 1, characterized in that the matching blocks are made with the possibility of gradient phase manipulation.
49. Устройство по п.l, отличающееся тем, что блоки согласования выполнены с возможностью модуляции на нескольких несущих.49. The device according to p. 1, characterized in that the blocks matching are made with the possibility of modulation on several carriers.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)
50. Устройство по п.l, отличающееся тем, что оно выполнено с распределенной архитектурой, позволяющей связывать различные точки доступа посредством их тран- сиверов .50. The device according to p. 1, characterized in that it is made with a distributed architecture that allows you to connect different access points through their transceivers.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)
PCT/RU2005/000403 2004-09-10 2005-08-05 Mobile communications network device WO2006031150A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004127003 2004-09-10
RU2004127003/09A RU2292646C2 (en) 2004-09-10 2004-09-10 Mobile communication network device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006031150A1 true WO2006031150A1 (en) 2006-03-23

Family

ID=36050612

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2005/000403 WO2006031150A1 (en) 2004-09-10 2005-08-05 Mobile communications network device

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2292646C2 (en)
WO (1) WO2006031150A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8897801B2 (en) 2008-06-13 2014-11-25 Qualcomm Incorporated Transmission of location information by a transmitter as an aid to location services

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8571583B2 (en) * 2009-02-06 2013-10-29 Apple Inc. Tracking area management method and apparatus for long term evolution telecommunication systems
KR101333097B1 (en) 2009-09-17 2013-12-26 후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드 Dynamic hitless resizing in optical transport networks
DE102010009540A1 (en) * 2010-02-26 2011-09-01 B. Braun Melsungen Ag System and method for controlling data transmission to and / or from a plurality of medical devices
US8554235B2 (en) * 2010-11-11 2013-10-08 Telefonaktiebolaget L M Ericcson (Publ) Distributed scheduling coordination for plural service areas
RU2497244C1 (en) * 2012-05-18 2013-10-27 Закрытое акционерное общество Научно-производственная фирма "Информационные и сетевые технологии" (ЗАО НПФ "ИНСЕТ") Antenna system for ultra-high speed mesh network base station
RU2685286C1 (en) * 2018-02-21 2019-04-17 Общество с ограниченной ответственностью "Формик" Method for implementing frequency and multiparameter adaptation in multi-antenna hf communication system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5544223A (en) * 1995-01-31 1996-08-06 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for paging a concentrated subscriber system for wireless local loop
WO1997006611A1 (en) * 1995-08-03 1997-02-20 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) A wireless multi-cell radio telecommunication system
RU2117395C1 (en) * 1990-08-07 1998-08-10 Инвентахль АБ Method for wide-range communication system and wide-range communication system which implements said method
RU2002119220A (en) * 2002-07-22 2004-01-20 Немиро Вадим Борисович (UA) WEARABLE RADIOTELEPHONE APPARATUS

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2117395C1 (en) * 1990-08-07 1998-08-10 Инвентахль АБ Method for wide-range communication system and wide-range communication system which implements said method
US5544223A (en) * 1995-01-31 1996-08-06 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for paging a concentrated subscriber system for wireless local loop
WO1997006611A1 (en) * 1995-08-03 1997-02-20 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) A wireless multi-cell radio telecommunication system
RU2002119220A (en) * 2002-07-22 2004-01-20 Немиро Вадим Борисович (UA) WEARABLE RADIOTELEPHONE APPARATUS

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8897801B2 (en) 2008-06-13 2014-11-25 Qualcomm Incorporated Transmission of location information by a transmitter as an aid to location services

Also Published As

Publication number Publication date
RU2292646C2 (en) 2007-01-27
RU2004127003A (en) 2006-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3153130B2 (en) Transmission system, wireless communication network, and communication method
US5697052A (en) Cellular specialized mobile radio system
US9668299B2 (en) Multi-mode WLAN/PAN MAC
WO2006031150A1 (en) Mobile communications network device
US20060246911A1 (en) Wireless communications system with parallel computing artificial intelligence-based distributive call routing
JP2002521911A (en) System and method for reducing call drop rate in a multi-beam communication system
CN101180902A (en) System and method for creating a wireless picocell
JP2002507348A (en) Control channel communication system and method in cellular radiotelephone system
WO2002030141A1 (en) Mobile base station system where the central unit and the antenna units are separated from each other
JP2000503831A (en) Spread spectrum random access system and method for a time division multiple access wireless telephone communication system
US9185466B2 (en) Method for provisioning high speed wireless infrastructure
CN101969597B (en) Dense crowd oriented service system integrating communication, broadcasting and positioning information
CN110446209B (en) Communication system based on dual-frequency ad hoc network base station and implementation method thereof
US8774756B2 (en) Devices and methods for signal sharing
US6073014A (en) Method and system for dynamic group radio using existing telephony infrastructure
US9300355B2 (en) Fast automated radio link establishment
RU2729037C1 (en) Mobile station of satellite communication
US20200259551A1 (en) Wireless Multi-Media Communication Device and Method of Using
US7660573B2 (en) Infrastructure for wireless telecommunication networks
Dutta-Roy Fixed wireless routes for Internet access
JPH07505512A (en) Method and apparatus for a wireless remote repeater in a digital cellular wireless communication system
JPH11513203A (en) High efficiency off-orbit high altitude telecommunications system
CN101472241A (en) Method for collaboration receive in honeycomb network
WO2023044448A1 (en) Off-network multimodal interoperable communications
Sadiku et al. Wireless Networks

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KM KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NG NI NO NZ OM PG PH PL PT RO SC SD SE SG SK SL SM SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase