Портативна переносна станція супутникової системи зв’язку

Реферат: Портативна переносна станція супутникової системи зв'язку містить розташовані в єдиному корпусі супутниковий модем, блок акумуляторів для автономної роботи, виносну супутникову антенну систему та виносний супутниковий приймач-передавач. Додатково введено маршрутизатор з підтримкою технології Power over Ethernet та аналоговий телефонний адаптер. UA 119899 U (54) ПОРТАТИВНА ПЕРЕНОСНА СТАНЦІЯ СУПУТНИКОВОЇ СИСТЕМИ ЗВ'ЯЗКУ UA 119899 U UA 119899 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до портативних систем радіозв'язку, зокрема до станцій супутникової системи зв'язку типу VSAT, і може бути використана для отримання телекомунікаційних послуг зв'язку - передачі даних, в тому числі доступу до мережі Інтернет, телефонного зв'язку в будь-якій точці доступності супутникового покриття. З рівня техніки відомі пристрої, ключовою характеристикою яких є доступність отримання послуг зв'язку та можливість передачі даних в будь-якій точці доступності супутникового сигналу. Відомий багатосмуговий мобільний телекомунікаційний супутниковий SATCOM термінал [див. опубліковану заявку US № 2009180421, кл. Н04В 7/185, опубл. 16.07.2009], виконаний в малому формфакторі з можливістю працювати з різними частотними діапазонами, мультифункційний, модульний, побудований на базі тактичного автомобіля/мобільної платформи. Термінал може працювати з використанням наземних радіоканалів (УКХ/УВЧ) та супутникових (Кu, Ка, X, С діапазони) для встановлення постійного зв'язку з мобільними та фіксованими системами зв'язку. Недоліком терміналу є його порівняно низька мобільність через його монтаж на транспортному засобі/мобільній платформі, а також відсутність власних акумуляторних батарей. До того ж, в даному терміналі відсутній модуль для безпосереднього підключення аналогових телефонних апаратів. Серед відомих заявнику пристроїв найбільш близькими до запропонованого технічного рішення є Gilat SatRanger, Gilat SatTrooper та L3 GCS ManPack Panther I (II) [http://www.globalcoms.com/products/manpack-panther/]. Перевагою даних комплектів у порівнянні з попереднім є виконання у єдиному корпусі та їх невелика вага, яка дозволяє ручне транспортування. Зазначені термінали серед іншого містять супутниковий модем, супутниковий приймач-передавач, супутникову антенну систему та блок акумуляторів для автономної роботи виконані в єдиному корпусі (або в двох жорстких переносних корпусах). Недоліком даних терміналів є відсутність маршрутизатора та адаптера для безпосереднього підключення аналогових телефонних апаратів, що звужує їх функціональні можливості. В основу запропонованої корисної моделі поставлено задачу створити портативну станцію супутникової системи зв'язку, яка б забезпечувала роботу по каналу супутникового зв'язку системи Ka-Sat за рахунок вбудованого модемного обладнання, з можливістю організації мережі відкритого телефонного зв'язку, побудованої на голосовому шлюзі ємністю 4 абоненти та її підключення до відомчої автоматичної телефонної мережі за протоколом SIP, можливе розгортання відкритої локальної обчислювальної мережі ємністю не менш трьох автоматизованих робочих місць; та можливістю підключення апаратури шифрування та розгортання захищеного телефонного зв'язку та передачі даних; яка б містила повнофункційний маршрутизатор з підтримкою більшості мережевих протоколів з електроживленням як постійним струмом (12/24 В), так і змінним струмом (220 В) і можливістю автономної роботи від власних акумуляторів. Поставлена задача вирішується тим, що у портативну переносну станцію супутникової системи зв'язку, яка містить розташовані в єдиному корпусі супутниковий модем, блок акумуляторів для автономної роботи, виносну супутникову антенну систему та виносний супутниковий приймач-передавач, згідно з корисною моделлю, додають маршрутизатор з підтримкою технології Power over Ethernet та аналоговий телефонний адаптер. Крім цього корпус переносної станції в похідному режимі виготовляють зі ступенем захисту не нижче ІР67. Запропонована портативна станція супутникової системи зв'язку складається з таких елементів: 1. Супутникова антена та приймач-передавач. Використовується приймач (Outdoor unit), який має такі характеристики: потужність - 3 Вт; електромагнітне перемикання поляризації прийом/передача - RTF; діапазон прийомного сигналу Rx-19.7-20.2 ГГц; діапазон сигналу на передачу Тх-29.5-30 ГГц; максимальна довжина 50 м IFL з RG6 кабелем. 2. Супутниковий модем. Станція супутникового зв'язку Ка-діапазону має у складі супутниковий модем, який виступає в якості головного каналоутворюючого обладнання та призначений для підтримки IP послуг у повнозв'язній та зіркоподібній мережевих топологіях. Супутникові канали мають такі характеристики: Прямий канал: 16-APSK/8PSK/QPSK Adaptive Coding&Modulation; швидкість: від 10 до 52 М/с із FEC 1/3 2/3 3/4 3/5 4/5 5/6 8/9; Зворотний канал з автоматичним контролем живлення та налаштування швидкості передачі до 10 М/с, модуляція: 8PSK /QPSK /BPSK, 1/2 2/3 3/4 3/8 5/8 7/12. 3. Маршрутизатор. 1 UA 119899 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Маршрутизатор працює на базі потужного мережевого процесора з тактовою частотою не менше 400 МГц, має 32 Мб вбудованої DDR SDRAM оперативної пам'яті і 64 Мб пам'яті NAND. Маршрутизатор має п'ять 10/100 Мбіт/с Ethernet портів, об'єднаних за допомогою спеціального чипа в єдиний комутатор, що дозволяє збільшити швидкість передачі даних між портами, і знімає навантаження з процесора, підвищуючи його продуктивність. З додаткових функцій, маршрутизатор має кнопку скидання, біпер, світлодіодні індикатори живлення, активності NAND пам'яті і п'ять Ethernet індикаторів активності. Живиться маршрутизатор від зовнішнього блока живлення напругою в 9-28V постійного струму, через спеціальний роз'єм або за допомогою протоколу РоЕ, через порт ether1, з такою ж напругою. При цьому максимальна споживана потужність не перевищує 3 Вт. Power over Ethernet (PoE) - технологія передачі електроенергії за допомогою "звитої пари" до периферійних пристроїв, які є елементами мережі Ethernet: пристрої VoIP зв'язку, бездротові мережеві адаптери та точки доступу, веб-камери, тощо 4. Телефонний адаптер (4 FXS порти, 2хНТ 702). В заявленій портативній станції використовується потужний аналоговий телефонний адаптер (АТА) наступного покоління, що працює по ІР-протоколу, і який має компактні розміри, високу якість звуку, розширену функціональність, надійний захист та належну керованість. НТ702 є 2-портовими аналоговими телефонними адаптерами для надання послуг по ІРтелефонії, що мають такі технічні характеристики: 2 FXS портів для НТ702 функції телефонії, серед яких АВН, повідомлення про виклик, що надійшов в стані розмови, тристоронній конференц-зв'язок, перевід дзвінка, переадресація дзвінка, заборона вхідних дзвінків, індикація нового голосового повідомлення, голосові підказки з підтримкою декількох мов, факс стандарту Т.38, гнучкий порядок набору, підтримку комплексних голосових кодеків, включаючи G.711 з доповненням І / II, G.723.1, G.729A / В, G.726, iLBC, захист голосу / даних від прослуховування на основі TLS / SRTP / HTTPS, автоматичне резервування з використанням TR069 і HTTP / HTTPS / TFTP; VoIP- шлюз; Аудіокодеки G.711 з доповненням І (PLC) і доповненням II (VAD / CNG), G.723.1, G.729A / В, G.726; iLBC, динамічний буфер коливань затримки, вдосконалене придушення ехосигналів в лінії. Додаткові можливості: відображення або блокування номера абонента, повідомлення про виклик, що надійшов в стані розмови, перевід дзвінка за допомогою кнопки Flash, сліпий перевід дзвінка, супроводжуваний перевід дзвінка, переадресація, утримання, заборона вхідних дзвінків, тристоронній конференц-зв'язок, факс по IP, факс-реле третьої групи стандарту Т.38 з підтримкою швидкості передачі даних до 14.4 кбіт / з автоперемиканням в G.711 для проходу факсу, дальність дзвінка для ближнього/дальнього зв'язку - 3REN: До 1км на 24 AWG лінії ABH Bellcore Туре 1 & 2, ETSI, ВТ, NTT, і DTMF-based CID; Мережеві протоколи: TCP / UDP / IP, RTP / RTCP, HTTP / HTTPS, ARP / RARPICMP, DNS, DHCP, NTP, TFTP, TELNET, PPPoE, STUN, SIP (RFC3261), SIP no TCP / TLS, SRTP, TR069, QoS, Layer 2 (802.1Q VLAN / 802. lp) і Layer 3 (ToS, DiffServ, MPLS) QoS, Метод DTMF In-Audio, RFC2833 та / або SIP INFO. 5. Система живлення та АКБ. Система живлення може працювати у трьох режимах. Режим підключення від мережі 220 В або генератора, режим підключення обладнання від акумулятора 12 В та бортової мережі транспортного засобу 12 В. Ємність акумуляторної батареї розрахована на дві години автономної роботи обладнання. Вихід 12 В забезпечує підключення зовнішнього обладнання з напругою живлення 12 В (шифратор). Для безпечної роботи з обладнанням, портативну станцію супутникової системи зв'язку необхідно обов'язково заземлювати. Вивід місця приєднання заземлюючого ланцюга виконаний у вигляді болтового з'єднання типу "баранчика" і знаходиться в кожному комплекті. 6. Корпус (контейнер). Корпус, в якому розташовані всі елементи системи, виконаний з полімерної речовини і має ступінь захисту оболонки IР67, здатний витримувати температуру оточуючого середовища від 33 °C до +90 °C. Ступінь захисту оболонки ІР67 (відповідно до міжнародних стандартів ІЕС 60529) означає, що корпус є пилонепроникним та витримує короткочасне занурення у воду на глибину до 1 м. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями: На фіг. 1 зображена загальна принципова схема портативної станції супутникової системи зв'язку; на фіг. 2 - загальна схема електроживлення портативної станції супутникової системи зв'язку; на фіг. 3 - загальний вигляд корпусу (телекомунікаційного ящика); на фіг. 4 - поперечний розріз (по С-С) корпусу (телекомунікаційного ящика); 2 UA 119899 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 на фіг. 5 - поперечний розріз (по D-D) корпусу (телекомунікаційного ящика). Портативна переносна станція супутникової системи зв'язку (фіг. 1), яка містить розташовані в єдиному корпусі супутниковий модем 1, блок акумуляторів для автономної роботи 2, виносну супутникову антенну систему 3 та виносний супутниковий приймач-передавач 4, додатково містить маршрутизатор з підтримкою технології Power over Ethernet 5 та аналоговий телефонний адаптер 6, до якого можуть бути під'єднані аналогові телефонні апарати 7. Портативну станцію супутникової системи зв'язку, згідно з заявленою корисною моделлю, використовують таким чином. Перед початком роботи станцію встановлюють горизонтально. Відкривають кришку та проводять зовнішній огляд обладнання, що передбачає огляд на наявність зовнішніх механічних пошкоджень (вм'ятин, ушкоджень лакофарбового покриття, тріщин, подряпин). Переконуються у відсутності сторонніх предметів усередині мобільного боксу, в який вмонтовано станцію. Переконуються, що тумблер живлення знаходиться в положенні "0". Підключають провідники: ланцюг заземлення до відповідної клеми заземлення; ланцюг живлення. Перевіряють якість виконаних дій шляхом зовнішнього огляду на предмет: надійності контактного з'єднання дроту заземлення з клемою заземлення; надійність та правильність підключення ланцюгів живлення. Переводять тумблер живлення станції в положення "І". Пересвідчуються, що блакитні світлодіоди функціонування телекомунікаційного обладнання та один з світлодіодів стану акумуляторної батареї світяться. Для заряду акумуляторної батареї від джерела живлення 220 В підключають кабель живлення до роз'єму 220VAC. При цьому засвітиться світлодіод "Заряд АБ". Заряд контролюють по світлодіодам стану акумуляторної батареї. Визначають кут місця, азимут і колір променю супутника Ka-Sat. Налаштування антени можна проводити за звуковою індикацією передавача. При наближенні до точного налаштування частота звукових сигналів збільшується, при видаленні від напрямку на супутник частота сигналів зменшується. Розкладають антену на триноги та визначають елевацію і азимут. Підключають до системи та налаштовують персональний комп'ютер. З'єднують передавач з радіочастотним виходом на модемі. Вибирають промінь супутника Ka-Sat. Встановлюють кут місця і здійснюють пошук сигналу зі супутника, після чого виконують точне налаштування по азимуту та куту місця. Після цього синхронізують модем і активують з'єднання для передачі даних або голосу. Сигнал, отриманий виносним супутниковим приймачем-передавачем, через супутникову антенну систему, за допомогою супутникового модему, кабелем RG-6 передається до подальшого середовища його розповсюдження. Супутниковий модем через вхід RJ45 #1 сполучається з маршрутизатором. За допомогою маршрутизатора через його входи RJ45 #4 та #5 забезпечується робота внутрішньої локальної мережі та її доступ до мережі Інтернет. Через входи RJ45 #2 та #3 маршрутизатора поєднуються два аналогових телефонних адаптери, через входи RJ11 яких комутують до чотирьох телефонних трубок. Після закінчення прийому/передачі даних виконують відключення станції та її складання в зворотному порядку. Таким чином, запропонована портативна станція супутникової системи зв'язку дозволяє за рахунок вбудованого модемного обладнання та наявності повнофункційного маршрутизатора з підтримкою більшості мережевих протоколів та аналогового телефонного адаптера забезпечити автономну роботу по каналу супутникового зв'язку системи Ka-Sat з можливістю передачі даних та організації мережі відкритого телефонного зв'язку побудованої на голосовому шлюзі ємністю 4 абоненти та її підключення за протоколом SIP до відомчої автоматичної телефонної мережі. Завдяки використанню полімерного корпусу (контейнера) з високим ступенем захисту стає можливим використовувати заявлену станцію в екстремальних умовах оточуючого середовища, в умовах бойових дій, надзвичайних природних ситуацій тощо. 50 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 1. Портативна переносна станція супутникової системи зв'язку, яка містить розташовані в єдиному корпусі супутниковий модем, блок акумуляторів для автономної роботи, виносну супутникову антенну систему та виносний супутниковий приймач-передавач, яка відрізняється тим, що додатково містить маршрутизатор з підтримкою технології Power over Ethernet та аналоговий телефонний адаптер. 2. Портативна переносна станція супутникової системи зв'язку за п. 1, яка відрізняється тим, що корпус виконаний зі ступенем захисту не нижче ІР67. 3 UA 119899 U 4 UA 119899 U 5 UA 119899 U 6 UA 119899 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 7