Способ передачи сигнала передающим устройством на негеосинхронный спутник

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах спутниковой связи. Технический результат состоит в повышении скорости передачи информации. Для этого передают сигнал с помощью передающего устройства (110) на спутник (120), движущийся по орбите вокруг Земли, причем указанное передающее устройство (110) и спутник (120) содержат беспроводные телекоммуникационные средства. Способ содержит этапы, на которых: принимают (210) с помощью указанного передающего устройства (110) сигнал, передаваемый спутником (120), называемый сигналом присутствия; анализируют (220) сдвиг частоты, вызванный эффектом Доплера, для основной частоты в сигнале присутствия, принятом указанным передающим устройством (110); на основе анализа сдвига частоты оценивают (230) критерий близости между указанным передающим устройством (110) и указанным спутником (120); если критерий близости удовлетворяется, передают сигнал указанным передающим устройством (110). 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к области беспроводных телекоммуникационных систем и, в частности, относится к способу передачи сигнала между по меньшей мере одним передающим устройством и по меньшей мере одним спутником, движущимся по орбите.

Изобретение в особенности применимо к области подключаемых объектов.

Уровень техники

Одно особенно преимущественное, но не ограничивающее применение настоящего изобретения относится к беспроводным телекоммуникационным системам UNB (сверхузкая полоса). Под «сверхузкой полосой» понимается то, что мгновенный частотный спектр электромагнитных сигналов, передаваемых передающим устройством на спутник, имеет ширину частоты менее двух килогерц или даже менее одного килогерца.

Такие UNB беспроводные телекоммуникационные системы особенно подходят для приложений типа M2M (машинное взаимодействие) или IoT (Интернет вещей).

Следует отметить, что срок службы передающих устройств телекоммуникационной системы этого типа может достигать около двадцати лет при условии, что передающее устройство не передает сигналы без необходимости, в частности сигналы, предназначенные для спутника вне зоны действия указанного передающего устройства.

Для этой цели в предшествующем уровне техники существуют способы, которые позволяют передающему устройству обнаруживать присутствие спутника, передающего сигнал заданной мощности через регулярные интервалы. Обнаружение выполняется на основе мощности сигнала, принимаемого передающим устройством, что позволяет на этой основе приблизительно определить расстояние распространения сигнала между спутником и передающим устройством.

Основным недостатком этих технологий является то, что они не позволяют точно определять периоды, благоприятные для передачи сигналов на спутник, то есть когда спутник находится на ближайшем расстоянии от передающего устройства. В частности, если расстояние между спутником и передающим устройством не является известным параметром, периоды, благоприятные для передач, рассчитываются на основе изменений оценочного расстояния между спутником и передающим устройством. Однако, поскольку распространение сигнала имеет тенденцию неожиданно колебаться, эти изменения приводят к неэффективным передачам, в частности, когда спутник находится вне зоны действия передающего устройства.

Сущность изобретения

Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы устранить все или некоторые из ограничений в отношении решений предшествующего уровня техники, в частности описанных выше, путём обеспечения решения, предусматривающего по меньшей мере один период, благоприятный для излучения одного или нескольких сигналов из передающего устройства, для связи со спутником, движущимся по орбите.

С этой целью, и в соответствии с первым аспектом, изобретение относится к способу передачи сигнала с помощью передающего устройства на спутник, движущийся по орбите вокруг Земли, причём указанное передающее устройство и спутник содержат беспроводные телекоммуникационные средства, способ содержит следующие этапы:

- приём указанным передающим устройством сигнала, передающего спутником, называемого сигналом присутствия;

- анализ сдвига частоты, вызванного эффектом Доплера, в сигнале присутствия, принятом упомянутым передающим устройством;

- оценка критерия близости, определяющего количественную оценку близости между упомянутым передающим устройством и упомянутым спутником, на основе анализа сдвига частоты;

- излучение сигнала упомянутым передающим устройством, если критерий близости удовлетворяется.

Таким образом, излучение сигнала передающим устройством осуществляется при соблюдении критерия близости. В частности, критерий близости позволяет определить период, благоприятный для излучения сигнала, соответствующий моменту, когда спутник находится близко к передающему устройству.

Эффект Доплера вызывает сдвиг частоты сигнала присутствия во время его передачи на передающее устройство. Эффект Доплера зависит от скорости спутника, скорости передающего устройства, угла между вектором скорости спутника и прямой линией, образованной спутником и передающим устройством, и углом между вектором скорости передающего устройства и указанной прямой линией. Другими словами, эффект Доплера зависит от угла между направлением относительного перемещения передающего устройства и спутника, передающего сигнал присутствия, и прямой линией, соединяющей передающее устройство и спутник, причём эта прямая линия соответствует направлению распространения сигнала присутствия между передающим устройством и спутником.

Анализируя сдвиг частоты, вызванный эффектом Доплера, можно определить, находится ли спутник в процессе перемещения в направлении к передающему устройству, или удаляется от него. Кроме того, следует отметить, что когда спутник находится ближе всего к передающему устройству, сдвиг частоты, вызванный эффектом Доплера, падает до нуля.

Под передающим устройством подразумевается любой объект, оборудованный телекоммуникационными средствами, способными передать сигнал. Передающее устройство может быть, например, подключённым объектом. Под подключённым объектом подразумевается любое устройство, которое подключено к компьютерной сети для обмена данными, такой как Интернет, и которое является дистанционно управляемым или опрашиваемым. Подключённый объект может быть объектом любого типа. Это может быть, например, метеостанция, собирающая данные о температуре внутри и снаружи жилого помещения, датчик для измерения уровня жидкости или газа в цистерне или резервуаре, детектор занятости парковочного места, датчик для измерения количества людей, входящих в здание и т.д. Подключённый объект также может быть базой для передачи данных между подключённым устройством и компьютерной сетью. Эта ретрансляционная база может играть роль ретранслятора или буфера, хранящего данные, которые должны быть переданы в сеть в память компьютера ретрансляционной базы.

В конкретных вариантах осуществления изобретения способ передачи может дополнительно содержать один или несколько из следующих признаков, применяемых по отдельности или в любой технически возможной комбинации.

В конкретных вариантах осуществления изобретения этап анализа сдвига частоты содержит подэтап измерения основной частоты сигнала присутствия и подэтап оценки смещения частоты, вызванного эффектом Доплера, в зависимости от измеренной основной частоты и теоретической основной частоты упомянутого сигнала присутствия.

Следует отметить, что основная частота сигнала присутствия, например, представляет частоту несущей упомянутого сигнала присутствия или даже частоту поднесущей упомянутого сигнала присутствия центральной частоты мгновенного частотного спектра упомянутого сигнала присутствия, минимальной или максимальной частоты упомянутого мгновенного частотного спектра и т.д.

Таким образом, сигнал может передаться передающим устройством, когда спутник находится ближе всего к передающему устройству, независимо от того, пролетает ли спутник над передающим устройством или нет. В частности, теоретическая основная частота соответствует основной частоте, с которой сигнал присутствия передавался спутником, таким образом сдвиг частоты, вызванный эффектом Доплера, может оцениваться путём вычисления разности между измеренной основной частотой и теоретической основной частотой. Когда оценённый таким образом сдвиг частоты близок к нулю, это означает, что спутник находится поблизости от упомянутого передающего устройства.

В конкретных вариантах осуществления изобретения этап оценки критерия близости содержит подэтап сравнения оценённого сдвига частоты с пороговым значением.

Пороговое значение, которое также можно назвать порогом близости, позволяет передающему устройству определять, должно ли оно передавать сигнал на спутник, или нет.

В конкретных вариантах осуществления изобретения этап анализа частотного сдвига содержит подэтап оценки изменения в зависимости от времени в сдвиге частоты, вызванного эффектом Доплера, на основе оценки изменения в зависимости от времени в основной частоте сигнала присутствия между по меньшей мере двумя различными соответствующими моментами времени.

Таким образом, близость спутника может быть определена на основе аппроксимации производной кривой в зависимости от времени основной частоты сигнала присутствия, принятого указанным передающим устройством. Следует отметить, что изменение в зависимости от времени в основной частоте в общем аналогично изменению в зависимости от времени в сдвиге частоты, в частности, когда сигнал присутствия передается с основной частотой, которая постоянна во времени. Изменение в зависимости от времени в основной частоте может быть измерено непосредственно путём измерения разности между основной частотой в два разных соответствующих момента времени или косвенно путём измерения основной частоты по меньшей мере в два разных соответствующих момента времени, а также путём вычисления разности между измеренными основными частотами.

В конкретных вариантах осуществления этап оценки критерия близости содержит подэтап сравнения оценённого изменения в зависимости от времени в сдвиге частоты с пороговым значением.

В конкретных вариантах осуществления сигнал присутствия, передаваемый спутником, содержит по меньшей мере одну модулированную поднесущую с предварительно заданной разностью частот относительно несущей частоты упомянутого сигнала присутствия.

Таким образом, сигнал присутствия может быть легко идентифицирован среди множества принятых сигналов.

В конкретных вариантах осуществления этап приёма сигнала присутствия содержит подэтап обнаружения сигнала присутствия в зависимости от упомянутой разности частот.

В конкретных вариантах осуществления подэтап обнаружения выполняется посредством сверхрегенеративного приёмника.

В конкретных вариантах осуществления анализ сдвига частоты, вызванного эффектом Доплера, в сигнале присутствия содержит этап измерения основной частоты или изменения в зависимости от времени в основной частоте, выполняемый посредством контура с фазовой синхронизацией.

В конкретных вариантах осуществления способ дополнительно содержит этап, на котором критерий близости динамически регулируется передающим устройством в зависимости от информации регулировки, принятой в сигнале, передаваемом спутником.

Таким образом, порог близости может динамически определяться в зависимости от полезной нагрузки спутника и сообщаться передающим устройствам, расположенным в поле действия спутника. Таким образом, значение порога близости может быть общим для множества передающих устройств, или отличаться между двумя передающими устройствами, при этом разные значения пороговой величины, например, кодируются в двух разных каналах.

В конкретных вариантах осуществления информация о настройке определяется спутником в зависимости от количества сигналов, принятых упомянутым спутником в заданный период.

Таким образом, динамическая регулировка позволяет регулировать зону покрытия, также называемую полосой спутника.

Согласно своему второму аспекту, настоящее изобретение относится к передающему устройству беспроводной телекоммуникационной системы, реализующему способ передачи, в соответствии с любым из вариантов реализации изобретения.

В конкретных вариантах осуществления передающее устройство представляет собой подключённый объект.

Согласно своему третьему аспекту, настоящее изобретение относится к беспроводной телекоммуникационной системе, содержащей по меньшей мере одно передающее устройство в соответствии с любым из вариантов осуществления изобретения и по меньшей мере один спутник, движущийся на орбите вокруг Земли.

Краткое описание чертежей

Изобретение будет более понятным после прочтения последующего описания, которое приводится в качестве полностью неограничивающего примера со ссылкой на чертежи, на которых показано:

фиг. 1 является схематическим представлением примера варианта осуществления изобретения телекоммуникационной системы,

фиг. 2 показывает кривые, иллюстрирующие изменения частотного сдвига в зависимости от положения спутника относительно передающего устройства телекоммуникационной системы, показанной на фиг. 1,

фиг. 3 является блок-схемой последовательности операций, иллюстрирующей пример реализации способа передачи сигнала с передающего устройства на спутник,

фиг. 4 показывает две кривые, иллюстрирующие обработку, выполняемую для обнаружения сигнала присутствия, передаваемого спутником,

фиг. 5 показывает кривую, иллюстрирующую пример сдвига частоты в сигнале в зависимости от времени.

На этих фигурах идентичные ссылочные позиции использовались для ссылки на идентичные или аналогичные элементы. Для ясности элементы не изображаются в масштабе, если не указано обратное.

Подробное описание вариантов осуществления изобретения

На фиг. 1 схематично показана беспроводная телекоммуникационная система 100, содержащая множество передающих устройств 110 и спутник 120 из созвездия наноспутников, ранее размещённых на орбите вокруг Земли.

Передающие устройства 110 и спутник 120 обмениваются данными в форме электромагнитных сигналов. Под «электромагнитным сигналом» подразумевается электромагнитная волна, которая распространяется через беспроводные средства, частоты которой содержатся в обычном спектре электромагнитных волн (то есть от нескольких герц до нескольких сотен гигагерц).

Передающие устройства 110 в настоящем неограничивающем примере изобретения являются подключаемыми объектами, содержащими телекоммуникационные средства 111, способные передавать сигналы на спутник 120. Следует отметить, что объекты 110 также могут, в конкретных вариантах осуществления, обмениваться сигналами между собой.

Например, подключенные объекты 110 дополнительно содержат электронную плату 112, снабжённую микропроцессором, способным обрабатывать данные, или даже компьютерной памятью, способной хранить данные до того, как они будут передаваться посредством сигналов.

Сигналы, передаваемые передающими устройствами 110, и/или сигналы, передаваемые спутником 120, представляют собой, например, сигналы UNB (сверх узкой полосы).

Сигналы UNB, которыми обмениваются в телекоммуникационной системе 100, содержат несущую, частота которой составляет около 100 МГц или даже около 1 ГГц. Полоса пропускания сигналов UNB является более узкой, чем 2 кГц или даже 1 кГц.

Телекоммуникационное средство 111 связи, соединённое с электронной платой 112 упомянутого подключённого объекта 110, содержит в настоящем неограничивающем примере изобретения антенну, способную передавать и принимать сигналы UNB, контур с фазовой синхронизацией и сверхрегенеративный приёмник.

В данном примере спутник 120 представляет собой наноспутник типа CubeSat, образованный с помощью кубической структуры с длиной стороны в десять сантиметров. Две фотоэлектрические панели 121, развёрнутые на каждой стороне кубической структуры, снабжают спутник 120 энергией. Масса спутника 120 по существу равна пяти килограммам. Антенна 122, направленная к поверхности Земли, позволяет передавать или принимать сигналы UNB (сверх узкой полосы) от подключённых объектов 110. Следует отметить, что спутник 120 находится на орбите на расстоянии около пятисот километров от Земли. Таким образом, спутник 120 перемещается вокруг Земли со скоростью около семи километров в секунду и совершает полный оборот вокруг планеты за время около девяноста минут. Как правило, спутник 120 находится на негеосинхронной орбите, например, на LEO (ow Earth orbit, низкой орбите Земли)* или MEO (средней орбите Земли).

Кроме того, спутник 120 содержит радиомаяк 125, который непрерывно передает сигнал UNB, называемый ниже сигналом присутствия. Например, сигнал присутствия, передаваемый радиомаяком 125, содержит несущую, частота которой в момент излучения, например, по существу постоянна во времени.

В одном варианте этого конкретного варианта осуществления изобретения радиомаяк 125 прерывисто передает сигналы присутствия, предпочтительно через регулярные интервалы. Передаваемые сигналы присутствия, например, имеют ограниченную длительность, например, от нескольких сотен миллисекунд до нескольких секунд.

Следует отметить, что для экономии энергии подключённый объект 110 обычно находится в режиме ожидания большую часть времени, причём он выходит из этого режима ожидания через регулярные интервалы времени для прослушивания и/или передачи сигналов.

На фиг. 2 показан пример кривых 150 изменения в сдвиге частоты сигналов, принимаемых подключённым объектом 110 от спутника 120, в зависимости от положения спутника относительно подключённого объекта. Фиг. 2 содержит пять кривых, каждая из которых соответствует разному максимальному углу возвышения спутника 120, видимого подключённым объектом 110. Под максимальным углом возвышения, также называемым углом поперечной траектории, подразумевается угол между Землёй и направлением спутника 120, измеренные на объекте, когда спутник 120 находится ближе всего к подключённому объекту 110. Ось X кривых 150 соответствует разности между широтой спутника 110 и широтой подключённого объекта 110. Когда максимальный угол возвышения является маленьким, как в случае кривой 150₁, спутник 120 видится подключённым объектом 110 как находящийся близко к горизонту, тогда как в том случае, когда максимальный угол возвышения составляет около девяноста градусов, как и в случае кривой 150₂, подключённый объект 110 располагается практически вертикально по отношению к траектории спутника 120.

На фиг. 3 в виде блок-схемы последовательности операций показан способ 200 передачи сигнала между одним из подключённых объектов 110 и спутником 120, движущимся по орбите.

Способ 200 содержит этап 210, на котором подключённый объект 110 принимает сигнал присутствия, передаваемый спутником 120.

В предпочтительных вариантах реализации сигнал присутствия содержит несущую частоту f_{c_sat} и по меньшей мере одну модулированную поднесущую, имеющую предварительно заданную разность f_S частот по отношению к частоте f_{c_sat}, чтобы сделать возможным различение сигналов, поступающих от радиомаяков, и сигналов, исходящих от подключённых объектов 110, сигналы которых не имеют этой конкретной формы или, в противоположном случае, имеют предварительно заданную частоту, отличную от разности f_S частот сигнала присутствия.

Другими словами, сигнал присутствия спутника 120 содержит информацию, позволяющую идентифицировать источник сигнала присутствия, то есть в настоящем случае радиомаяка 125 спутника 120, посредством присутствия модулированной поднесущей, имеющей предварительно заданную разность f_S частот относительно частоты f_{c_sat}. В более общем смысле, идентификационная информация сигнала присутствия может быть закодирована в сигнал присутствия, передаваемый радиомаяком 125, с использованием любого способа, известного специалистам в данной области техники.

Следует отметить, что такой сигнал присутствия, содержащий несущую и по меньшей мере одну поднесущую, является сигналом самосинхронизирующегося* типа. Распознавание сигналов присутствия благодаря наличию поднесущей, имеющей предварительно заданную разность частот по отношению к несущей, преимущественно используется в случае гибридной телекоммуникационной сети, содержащей множество подключённых объектов и множество спутников, при этом в зависимости от типа сети подключённый объект может принимать сигналы, исходящие как от спутника, так и от другого подключённого объекта.

Этап 210, например, содержит подэтап 211 обнаружения сигнала радиомаяка 125 среди множества принятых сигналов. С этой целью сверхрегенеративный приёмник, включённый в состав подключённого объекта 110, позволяет обнаруживать сигнал присутствия, передаваемый радиомаяком 125, благодаря наличию поднесущей в сигнале присутствия, разность частот которого относительно несущей частоты сигнала присутствия предпочтительно является предварительно заданной. Следует отметить, что при активном приёме сверхрегенеративный приемник имеет очень низкое энергопотребление, составляющее около ста микроватт, что является преимуществом. Потребление энергии сверхрегенеративного приёмника может быть уменьшено путём использования циклов повторяющихся несмежных обнаружений*. В частности, увеличение задержки между двумя последовательными обнаружениями позволяет снизить энергопотребление этого приёмника.

Кроме того, следует отметить, что сверхрегенеративный приёмник преимущественно нечувствителен к изменениям частоты, если несущая и поднесущие изменяются аналогичным образом, как в случае, когда на сигнал присутствия оказывается влияние эффекта Доплера.

Пример результата, полученного с помощью этого механизма обнаружения, иллюстрируется на фиг. 4, которая содержит кривую 310 до обнаружения и кривую 320 после обнаружения. Кривая 310 содержит несущую 311 частоты f_{c_sat} и модулированную поднесущую 312 частоты f₂. Разница частот между несущей и поднесущей равна f_S. Обнаружение позволяет извлекать сигнал 321 частоты f_S, сигнал 322 частоты 2f_{c_sat}, сигнал 323 частоты f_{c_sat} + f₂ и сигнал 324 частоты 2f₂.

Сдвиг частоты, вызванный эффектом Доплера в сигнале присутствия, принятом подключённым объектом 110, анализируется на этапе 220 способа 200.

На этом этапе 220 анализа изменение, в зависимости от времени в основной частоте сигнала присутствия, например, оценивается во время подэтапа 221. Основная рассматриваемая частота, например, соответствует частоте несущей сигнала присутствия.

Чтобы оценить изменение в зависимости от времени в основной частоте, сигнал присутствия, например, дублируется на две точные копии, одна из которых задерживается на заданное время, например, приблизительно на несколько секунд. Одновременный анализ этих двух точных копий, например, корреляции упомянутых двух точных копий, позволяет оценить изменение в зависимости от времени основной частоты сигнала присутствия.

В одном варианте этого конкретного варианта осуществления изобретения изменение в зависимости от времени в основной частоте может быть вычислено на основе измерения основной частоты по меньшей мере в два разных соответствующих момента времени.

Следует отметить, что изменение в зависимости от времени в основной частоте, которая соответствует в настоящем примере несущей частоте сигнала присутствия, например, анализируется с использованием механизма синхронного обнаружения, аналогичного такому механизму в контуре с фазовой синхронизацией или блокирующем усилителе. Контур фазовой синхронизации, в частности, позволяет проводить измерения частоты или сдвига фазы между двумя сигналами. В ходе этого анализа, сверхрегенеративный приёмник может преимущественно использовать абсолютный локальный опорный генератор. Изменение в зависимости от времени в сдвиге частоты, вызванном эффектом Доплера, затем оценивается на подэтапе 222. Учитывая, что сигнал присутствия передается с основной частотой, которая остается постоянной во времени, изменение в зависимости от времени в сдвиге частоты, вызванное эффектом Доплера, равно изменению в зависимости от времени в основной частоте.

В конкретных вариантах осуществления этапа 220 анализа, которые могут использоваться в качестве альтернатив или дополнения к описанным выше вариантам осуществления, сдвиг частоты, вызванный эффектом Доплера, может оцениваться на основе измерения основной частоты сигнала присутствия. Например, измеренная основная частота сигнала присутствия сравнивается с теоретической основной частотой рассматриваемого сигнала*, которая соответствует частоте несущей в момент излучения сигнала присутствия радиомаяком 125. Частота излучения несущей в определённых случаях известна заранее, и в этом случае радиомаяк 125 передает с заданной частотой, например, соответствующей ранее установленному стандарту. Когда частота излучения несущей неизвестна, значение упомянутой частоты излучения может, например, быть закодировано в сигнал присутствия и, например, модулирует модулированную поднесущую упомянутого рассматриваемого сигнала.

При последующем выполнении способ 200 содержит третий этап 230 оценки критерия близости в зависимости от результата анализа сдвига частоты, выполненного на этапе 220 анализа.

Как правило, оценка критерия близости направлена на определение периода, благоприятного для триггера излучения сигнала подключённым объектом 110, и выбор одного конкретного критерия близости является лишь одним вариантом осуществления изобретения.

Оценённый критерий близости зависит от типа анализа частотного сдвига, вызванного эффектом Доплера, в рассматриваемом сигнале. Таким образом, если проведённый анализ приводит к оценке изменения в зависимости от времени в сдвиге частоты, то при оценке критерия близости используется оценённое изменение в зависимости от времени в упомянутом сдвиге частоты; если проведённый анализ приводит к оценке сдвига частоты, то для оценки критерия близости используется оценённый сдвиг частоты и т.д.

В остальной части описания рассматриваемый случай, не ограничиваясь этим, представляет собой случай, когда этап 220 анализа включает в себя как оценку сдвига частоты, так и оценку изменения в зависимости от времени в упомянутом сдвиге частоты, причём здесь используется оценка критерия близости как оцениваемый сдвиг частоты, так и оцениваемое изменение в зависимости от времени в указанном сдвиге частоты. Например, критерий близости считается выполненным, если выполнено по меньшей мере одно из следующих условий: первое условие, относящееся к значению сдвига частоты, вызванному эффектом Доплера, на основной частоте рассматриваемого сигнала, и второе условие, относящееся к изменение в зависимости от времени в этом сдвиге частоты. Альтернативно, критерий близости может рассматриваться как выполненный, если выполнены как первое условие, так и второе условие.

Сдвиг частоты, оценённый на этапе 220, сравнивается на подэтапе 231 с предварительно заданным пороговым значением, называемым порогом близости.

Пример кривой 510 изменения оценённого сдвига Δf частоты показан на фиг. 5. Таким образом, если оценённый сдвиг частоты ниже по абсолютной величине, чем порог близости (σ на фиг.5), то считается, что спутник 120 находится в пределах досягаемости подключённого объекта 110 и первое условие выполнено.

Следует отметить, что если максимальный угол возвышения спутника 120 является маленьким, т.е. когда спутник 120 виден подключённым объектом 110 как находящийся на горизонте, кривая сдвига частоты может в течение большей части времени находиться ниже порогового значения. В этом случае возможно, что сигнал, принимаемый от подключённого объекта 110 спутником 120, будет иметь низкую мощность.

Следовательно, чтобы улучшить передачу сигналов от подключённых объектов 110 к спутнику 120, второе условие критерия близости может преимущественно использоваться отдельно или в сочетании с первым условием, оценённым во время выполнения подэтапа 231. Второе условие, например, рассматривается выполненным, когда оценённое изменение в зависимости от времени в измеренной несущей частоте рассматриваемого сигнала больше, чем второе предварительно заданное пороговое значение. Другими словами, второе условие выполняется, когда оценённое изменение в зависимости от времени в сдвиге частоты, вызванное эффектом Доплера, превышает второе пороговое значение. Второе условие критерия близости, таким образом, относится к наклону кривой несущей частоты рассматриваемого сигнала, или к кривой сдвига частоты, которая является аналогичной.

С этой целью изменение в зависимости от времени в сдвиге частоты сравнивается со вторым пороговым значением во время выполнения подэтапа 232. Когда наклон кривой в абсолютном значении превышает пороговое значение, второе условие рассматривается как выполненное. Такое условие критерия близости имеет преимущество, заключающееся в том, что оно дополнительно позволяет ограничивать излучение сигнала подключаемым объектом до диапазона, составляющего около 90°, конкретных значений максимального угла возвышения.

Например, как указано выше, критерий близости считается выполненным, если выполняются первое условие и/или второе условие. Когда критерий близости является выполненным, подключённый объект 110 может передавать сигнал на спутник 120 на этапе 240, в котором подключённый объект 110 передает сигнал. В противоположном случае, т.е., когда критерий близости не выполняется, подключённый объект 110 не передаёт никакого сигнала на спутник 120.

В более общем смысле, как указано выше, выбор одного конкретного критерия близости и, следовательно, одного или нескольких условий, которые должны быть выполнены для того, чтобы критерий близости рассматривался выполненным, является лишь одним из вариантов реализации изобретения. Например, возможно выполнение одного или нескольких из следующих условий, чтобы критерий близости рассматривался выполненным:

- оценённый сдвиг частоты или абсолютное значение оценённого сдвига частоты должно быть ниже порогового значения;

- оценённый сдвиг частоты должен быть ниже по абсолютной величине, чем одно пороговое значение, и выше по абсолютной величине, чем второе пороговое значение;

- оценённый сдвиг частоты должен быть ниже одного порогового значения и выше второго порогового значения;

- оценённый сдвиг частоты или абсолютное значение оценённого сдвига частоты должно быть выше, чем пороговое значение;

- оценённое изменение в зависимости от времени в сдвиге частоты или абсолютное значение оценённого изменения в зависимости от времени в сдвиге частоты должно быть выше, чем пороговое значение;

- оценённое изменение в зависимости от времени в сдвиге частоты должно быть выше по абсолютной величине, чем одно пороговое значение, и ниже по абсолютной величине, чем второе пороговое значение;

- оценённое изменение в зависимости от времени в сдвиге частоты должно быть выше, чем одно пороговое значение, и ниже, чем второе пороговое значение;

- оценённое изменение в зависимости от времени в сдвиге частоты или абсолютное значение оценённого изменения в зависимости от времени в сдвиге частоты должно быть ниже порогового значения и т.д.

Предпочтительно, способ 200 также может содержать этап 250, на котором подключённый объект 110 динамически регулирует критерий близости в зависимости от информации о регулировке, принятой в сигнале, передаваемом спутником 120. Информация о регулировке позволяет регулировать значение порога близости первого и/или второго условия (условий), позволяющее оценивать критерий близости с помощью подключённого объекта 110.

Следует отметить, что критерий близости может регулироваться динамически в зависимости от количества сигналов, принятых спутником 120 в предварительно заданный период, или в зависимости от количества подключённых объектов 110, имеющих спутник 120 в пределах зоны покрытия. Кроме того, диапазон спутника 120, соответствующий максимальному расстоянию, на котором сигналы, передаваемые спутником 120, могут быть приняты подключённым объектом 110, обычно отличается от диапазона подключённого объекта, соответствующего максимальному расстоянию, на котором сигналы, передаваемые подключённым объектом 110, могут быть приняты спутником 120. Диапазон спутника 120, также называемый диапазоном нисходящей линии связи, может отличаться от диапазона объекта, также называемого диапазоном восходящей линии связи.

В настоящем примере мощность сигналов присутствия, передаваемых радиомаяком 125, выше, чем мощность сигналов, передаваемых подключёнными объектами 110. Следовательно, диапазон спутника в принципе больше, чем диапазон подключённого объекта 110.

Другими словами, регулировка критерия близости позволяет регулировать размер зоны покрытия спутника 120, также называемой полосой спутника 120, путём определения количества подключённых объектов 110 в зоне действия спутника 120, которые могут передавать сигнал на спутник 120.

1. Способ (200) передачи сигнала с помощью передающего устройства (110) на спутник (120), движущийся по орбите вокруг Земли, причём указанное передающее устройство (110) и спутник (120) содержат беспроводные телекоммуникационные средства,

отличающийся тем, что содержит этапы, на которых:

- принимают (210) с помощью указанного передающего устройства (110) сигнал, передаваемый спутником (120), называемый сигналом присутствия;

- анализируют (220) сдвиг частоты, вызванный эффектом Доплера, в сигнале присутствия, принятом указанным передающим устройством (110);

- на основе анализа сдвига частоты оценивают (230) критерий близости, выражающий количественно близость между указанным передающим устройством (110) и указанным спутником (120);

- если критерий близости удовлетворяется, передают сигнал с помощью указанного передающего устройства (110).

2. Способ (200) по п. 1, отличающийся тем, что этап (220) анализа сдвига частоты содержит подэтап измерения основной частоты сигнала присутствия и подэтап оценки сдвига частоты, вызванного эффектом Доплера, в зависимости от измеренной основной частоты и теоретической основной частоты указанного сигнала присутствия.

3. Способ (200) по п. 2, отличающийся тем, что этап оценки критерия близости содержит подэтап (231) сравнения оцененного сдвига частоты с пороговым значением.

4. Способ (200) по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что этап (220) анализа сдвига частоты содержит подэтап (222) оценки изменения в зависимости от времени сдвига частоты, вызванного эффектом Доплера, на основе оценки изменения основной частоты сигнала присутствия в зависимости от времени между по меньшей мере двумя различными соответствующими моментами времени.

5. Способ (200) по п. 4, отличающийся тем, что этап оценки критерия близости содержит подэтап (232) сравнения с пороговым значением оцененного изменения сдвига частоты в зависимости от времени.

6. Способ (200) по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что сигнал присутствия, передаваемый спутником, содержит по меньшей мере одну модулированную поднесущую, имеющую заданную разность по частоте относительно несущей частоты.

7. Способ (200) по п. 6, отличающийся тем, что этап (210) приема сигнала присутствия содержит подэтап (211) обнаружения сигнала присутствия в зависимости от указанной разности частот.

8. Способ (200) по п. 7, отличающийся тем, что подэтап (211) обнаружения выполняют посредством сверхрегенеративного приемника.

9. Способ (200) по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что анализ (220) сдвига частоты, вызванного эффектом Доплера, в сигнале присутствия содержит этап измерения основной частоты сигнала присутствия или изменения указанной основной частоты указанного сигнала присутствия в зависимости от времени, выполняемый посредством контура с фазовой синхронизацией частоты.

10. Способ (200) по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что дополнительно содержит этап (250), на котором критерий близости динамически регулируют передающим устройством в зависимости от информации для регулировки, полученной из сигнала, переданного спутником.

11. Способ (200) по п. 10, отличающийся тем, что информация для регулировки определяется спутником в зависимости от количества сигналов, принятых указанным спутником в заданный период.

12. Передающее устройство (110) беспроводной телекоммуникационной системы (100), характеризующееся тем, что выполнено с возможностью осуществлять способ передачи сигнала по любому из пп. 1-10.

13. Беспроводная телекоммуникационная система (100), содержащая по меньшей мере одно передающее устройство (110) по п. 12 и по меньшей мере один спутник (120), движущийся по орбите вокруг Земли.