Устройство передачи сообщений в мобильной системе связи

Устройство передачи сообщений в мобильной системе связи

Реферат

Изобретение относится к области радиосвязи, в частности к технике персональной радиосвязи, и может быть использовано в системе мобильной телефонной связи.

В большинстве известных устройств, предназначенных для передачи сообщения в мобильной системе связи, имеется приемопередатчик, связанный с блоком управления и включающий в себя излучатель, выполненный в виде приемно-передающей антенны (патент США N 5530736 А, кл. 5 H04Q 7/20, 1994).

Недостатком этого и аналогичных радиотелефонов является влияние их электромагнитного излучения на здоровье человека (абонента), а конкретно на его голову и другие части тела, вызывая в них, в частности, раковые заболевания. Это объясняется тем, что практически во всех мобильных системах связи используется частота дециметрового диапазона (900-1800 МГц), которая при мощности излучения около одного ватта и при практически нулевом расстоянии между мобильным средством связи, выполненным, например, в виде радиотелефона, и головой абонента способна создать в области ее височной кости плотность мощности, в 10-100 раз большую, чем предельно допустимые значения.

Другим недостатком известных систем мобильной связи, использующих в основе своей работы стационарные базовые станции, является несоответствие мощностей излучения базовой станции и, например, мобильного телефона. При практически одинаковых чувствительностях их приемников пониженная по сравнению с базовой станцией мощность излучения мобильного телефона часто является причиной наличия односторонней связи, при которой возможен только прием сигнала от базовой станции. К основным причинам этого можно отнести небольшую мощность излучения сотового телефона (по сравнению с базовой станцией) и его неудачное местоположение, например в закрытом помещении.

Ближайшим аналогом (прототипом) заявленного изобретения как наиболее близким ему по совокупности существенных признаков, который свободен от этих недостатков, является устройство передачи сообщения в мобильной системе связи, включающее одну или несколько приемо-передающих базовых станций и содержащее подвижное средств связи, включающее в себя связанные с центральным контроллером радиотелефонный приемопередатчик и приемопередатчик вспомогательных излучений, согласованный по вспомогательным каналам связи с подвижным ретранслятором, включающим в себя контроллер ретранслятора, связанный с внутренней памятью подвижного ретранслятора, отличающееся тем, что подвижной ретранслятор выполнен в виде двустороннего подвижного ретранслятора, во внутренней памяти которого записан абонентский или идентификационный номер подвижного ретранслятора, причем последний содержит связанные с контроллером ретранслятора по крайней мере один двунаправленный радиотелефонный приемопередатчик и один двунаправленный приемопередатчик вспомогательных излучений, при этом каждый из них согласован по своим параметрам соответственно с приемо-передающей базовой станцией и с приемопередатчиком вспомогательных излучений подвижного средства связи (RU 2206959, H04Q 7/20, 2003).

При этом один подвижный двухсторонний ретранслятор выполнен в виде портативной конструкции, находится рядом с абонентом и может работать с несколькими подвижными средствами связи, но только с одним из них на прием данных и их передачу.

Однако устройство сложно применять для снижения влияния вредного для здоровья человека ионизирующего излучения подвижных средств связи на практике, так как «для каждого подвижного средства связи используется по меньшей мере один, содержащий память подвижный ретранслятор», что в случае одновременного использования абонентом нескольких подвижных средств связи приводит к пропорциональному увеличению излучаемой мощности, воздействующей на абонента.

Технический результат изобретения заключается в уменьшении влияния электромагнитного излучения на здоровье человека (абонента) при наличии у него нескольких используемых одним абонентом подвижных средств связи или устройств, не являющихся средствами связи, некоторые из которых включают в себя радиотелефонный приемопередатчик.

Для достижения указанного технического результата предлагается устройство передачи сообщений в мобильной системе связи, включающее одну или несколько приемо-передающих базовых станций и содержащее несколько подвижных средств связи, принадлежащих одному абоненту и включающих в себя радиотелефонный приемопередатчик малой мощности, согласованных по вспомогательным каналам связи с двусторонним подвижным ретранслятором, включающим в себя контроллер ретранслятора, связанный с внутренней памятью двустороннего подвижного ретранслятора, в которой записан абонентский или идентификационный номер двустороннего подвижного ретранслятора, причем двусторонний подвижный ретранслятор содержит связанный с контроллером ретранслятора по крайней мере один двунаправленный радиотелефонный приемопередатчик и несколько, по числу подвижных средств связи, двунаправленных приемопередатчиков, при этом каждый из них соединен через блок разделения каналов с двунаправленным радиотелефонным приемопередатчиком, мощность передатчика которого достаточна для работы в мобильной системе связи.

Дополнительное отличие устройства передачи сообщений в мобильной системе связи заключается в том, что двусторонний подвижный ретранслятор расположен в обуви абонента, а также в том, что для увеличения коэффициента усиления и повышения направленности антенной системы двустороннего подвижного ретранслятора она выполнена в виде фазированной антенной решетки (ФАР), расположенной на поверхности обуви, в подошве или в каблуке.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства передачи сообщений в мобильной системе связи.

Устройство передачи сообщений в мобильной системе связи содержит один или несколько приемо-передающих базовых станций 1, несколько подвижных средств связи 2₁-2_n, принадлежащих одному абоненту 3, радиотелефонные приемопередатчики малой мощности 4₁-4_n, двусторонний подвижный ретранслятор 5, контроллер ретранслятора 6, внутреннюю память 7, по крайней мере один двунаправленный радиотелефонный приемопередатчик 8 и несколько, по числу подвижных средств связи, двунаправленных приемопередатчиков 9₁-9_n и блок разделения каналов 10.

Устройство передачи сообщений в мобильной системе связи работает следующим образом. Используемые абонентом 3 подвижные средства связи 2, обнаружив наличие двустороннего подвижного ретранслятора 5, устанавливают с ним соединение и производят с ним обмен данными, используя для этого проводную или беспроводную линию связи.

Двусторонний подвижный ретранслятор 5, обнаружив наличие нескольких подвижных средств связи 2, обеспечивает выделение временных каналов их доступа к двунаправленному радиотелефонному приемопередатчику 8 двустороннего подвижного ретранслятора 5. Для этого используется блок разделения каналов 10, обеспечивающий разделение каналов или по времени (мультиплексор), или частоте, или кодовое разделение, или их совокупность.

Кроме того, для обмена могут быть использованы фиксированные промежутки времени для каждого из них, одновременный доступ, например, по разным частотным каналам или процедура их случайного доступа по типу Ethernet.

Двусторонний подвижный ретранслятор 5, сформировав, таким образом, кадр (фрэйм) из данных, например от подвижных средств связи 2 (если их больше одного), производит передачу этого кадра на базовую станцию, используя при этом излучение стандартной или повышенной мощности.

Во время приема информации от базовой станции двусторонний подвижный ретранслятор 5 производит прием аналогичного кадра с базовой станции 1 и далее распределяет полученные данные с помощью контроллера ретранслятора 6 и внутренней памяти 7 по подвижным средствам связи 2, аналогично обеспечивая при этом выделение каналов доступа к ним и используя при этом уровень мощности излучения существенно ниже используемого для связи с базовой станцией.

Эти меры сами по себе обеспечивают существенное снижение влияния вредного для здоровья человека ионизирующего излучения подвижных средств связи.

Дополнительным фактором снижения этого влияния может служить фиксация двустороннего подвижного ретранслятора в относительно-безопасной для здоровья человека зоне, например максимально удаленное от жизненно-важных органов человека расположение двустороннего подвижного ретранслятора в обуви пользователя подвижных средств связи.

Еще одним дополнительным фактором снижения этого влияния может служить повышение направленности антенной системы двустороннего подвижного ретранслятора, что достигается использованием фазированной антенной решетки (ФАР), например, расположенной на поверхности обуви, в подошве или каблуке.

При этом, управляя сдвигом фаз между антенными элементами, контроллер ретранслятора 6 двустороннего подвижного ретранслятора 5 производит перемещение главного луча диаграммы направленности для определения наилучшего приема сигналов от базовой станции. Для снижения времени настройки ФАР при перемещении пользователя двусторонний подвижный ретранслятор 5 может быть оборудован навигационной системой, например GPS, которая позволит зафиксировать направление на базовую станцию, что в свою очередь позволит вычислить коды управления без проведения сканирования главным лучом всей полусферы.

Преимуществами предложенного устройства являются:

во-первых, существенное снижение влияния вредного для здоровья человека ионизирующего излучения подвижных средств связи за счет использования двустороннего подвижного ретранслятора во время передачи данных на подвижные средства связи;

во-вторых, дополнительное гарантированное снижение этого влияния за счет фиксации передающей антенны на максимально возможное расстояние от жизненно-важных органов человека, даже при использовании стандартного или повышенного уровня мощности двустороннего подвижного ретранслятора;

в-третьих, дополнительное снижение этого влияния за счет использования пониженной мощности излучения двустороннего подвижного ретранслятора для обмена данными с подвижными средствами связи;

в-четвертых, устройство обеспечивает наращивание количества каналов обмена информации, используемых пользователем, но без увеличения электромагнитного загрязнения эфира и уровня облучения человека от одновременно используемых нескольких подвижных средств связи.

1. Устройство передачи сообщений в мобильной системе связи, включающей одну или несколько приемопередающих базовых станций и содержащее несколько подвижных средств связи, принадлежащих одному абоненту и включающих в себя радиотелефонный приемопередатчик малой мощности, согласованных по вспомогательным каналам связи с двусторонним подвижным ретранслятором, включающим в себя контроллер ретранслятора, связанный с внутренней памятью двустороннего подвижного ретранслятора, в которой записан абонентский или идентификационный номер двустороннего подвижного ретранслятора, причем двусторонний подвижный ретранслятор содержит связанный с контроллером ретранслятора по крайней мере один двунаправленный радиотелефонный приемопередатчик и несколько, по числу подвижных средств связи, двунаправленных приемопередатчиков, при этом каждый из них соединен через блок разделения каналов с двунаправленным радиотелефонным приемопередатчиком, мощность передатчика которого достаточна для работы в мобильной системе связи, причем антенная система двустороннего подвижного ретранслятора выполнена в виде фазированной антенной решетки, расположенной на поверхности обуви, в подошве или в каблуке.

2. Устройство передачи сообщений в мобильной системе связи по п.1, отличающееся тем, что двусторонний подвижный ретранслятор расположен в обуви абонента.