Мобильная установка и способ установления соединений связи

1 Настоящее изобретение относится к мобильной установке в качестве сетевого узла между сетями для передачи аналоговых, цифровых и/или импульсно-модулированных сигналов в соединениях связи между спутником связи и коммутационными узлами для вспомогательных станций и/или оконечных станций с антеннами,системой определения местоположения, модулями, стенками, подъемными устройствами,дверями и/или вентиляционными отверстиями в несущей раме. Изобретение также относится к способу для установления соединений связи между сетями посредством сетевого узла, работающего автоматически и автономно, для передачи аналоговых,цифровых и/или импульсномодулированных сигналов в соединениях связи между спутником связи и коммутационными узлами для вспомогательных станций и/или оконечных станций с антеннами, системой определения местоположения, модулями, стенками, подъемными устройствами, дверями и/или вентиляционными отверстиями в несущей раме. Известно осуществление связи с спутниками с помощью отдельно стоящих наземных станций спутниковых систем связи. Такие наземные станции спутниковой системы связи состоят из отдельных компонентов и могут монтироваться, вводиться в эксплуатацию и обслуживаться только специально обученным персоналом. Они зачастую состоят из стационарно установленной спутниковой антенны, а также модулей приема, обработки и ретрансляции, которые устанавливаются в отдельных зданиях. Ввиду особенностей построения, в частности, свободно стоящих спутниковых антенн,применение таких станций возможно только в определенных регионах земли; в общем случае необходимо устанавливать дополнительные приборы и инструменты. Недостатком таких установок является в особенности то, что при их применении в районах с сильными снегопадами необходим обогрев антенн, чтобы спутниковое соединение могло устанавливаться и поддерживаться и при таких неблагоприятных погодных условиях. Кроме того, известно, что спутниковые антенны в каждой точке Земли имеют отличающуюся ориентацию на предусмотренный для использования спутник связи. В настоящее время ориентация спутниковой антенны в большинстве стационарных устройств осуществляется вручную, если скорости передачи превышают 64 кбит/с. Особенно важным при этих скоростях передачи является то, что антенна для передачи на спутник на большое расстояние должна быть точно ориентирована, чтобы обеспечивалось требуемое качество передачи. 2 Известны малогабаритные мобильные установки, монтируемые на транспортном средстве, антенны которых ориентируют вручную. Так известна мобильная телекоммуникационная станция, описанная в документе WO 98/15027, предназначенная для передачи и приема радиосигналов. Эта станция состоит из металлического контейнера, внутри которого находится сетчатая мачта для антенны и разделительные стенки. В отдельных помещениях находятся агрегаты и генераторы, требуемые для работы мобильной станции. Нижняя платформа металлического контейнера закреплена разъемным образом на шасси транспортного средства, причем под платформой размещены выдвижные опоры. Такое размещение опор имеет существенный недостаток, так как они не встраиваются внутрь металлического контейнера. Поэтому транспортировка контейнера по железной дороге, самолетом, судном или грузовым автомобилем с грузовыми платформами возможна лишь при условии, что выдвижные опоры должны быть демонтированы. Кроме того, недостаток данной известной станции связи состоит в том, что хотя в контейнере и имеются приборы и модули для направленной радиопередачи, однако линия передачи устанавливается лишь с большим трудом. На выдвижной сетчатой мачте антенны монтируются только на месте, и ориентация на ближайшую радиостанцию осуществляется вручную. Из патента США 4 320 607 известно использование опорных оснований для транспортировки тяжелых крупногабаритных деталей,таких как бетонные плиты. Недостатком такого решения является то, что за счет размещения опорных оснований ширина транспортного средства увеличивается, за счет чего габариты по ширине еще больше увеличиваются. Известно также размещение малогабаритных спутниковых приемных антенн для радио и телевизионного приема на транспортных средствах, как описано в полезной модели ГерманииGM 92 06 944 U1. Приемная антенна размещена на крыше транспортного средства, а параболическое зеркало может складываться, чтобы тем самым снизить сопротивление воздуха при движении транспортного средства. Развертывание и ориентация параболического зеркала производится с помощью дополнительно размещенного на крыше блока подъема и поворота с сервоприводами, которые могут обслуживаться изнутри транспортного средства. За счет блока подъема и поворота, а также самой антенны, габариты по высоте транспортного средства увеличиваются. Это устройство может использоваться только с малогабаритными приемными антеннами и не пригодно для применения с передающими и приемными антеннами с высокими скоростями передачи. 3 Исходя из вышеописанного уровня техники, задачей изобретения является создание мобильной установки в качестве сетевого узла между сетями и способа установления соединения связи для передачи аналоговых, цифровых и/или импульсно-модулированных сигналов в соединениях связи между спутником связи и коммутационными узлами для вспомогательных станций и/или оконечных станций, которые обеспечивают автоматический и автономный ввод в действие систем связи и передачи данных, а также самостоятельную погрузку и выгрузку с транспортного средства. Указанная задача решается в соответствии с изобретением посредством установки и способа, характеризуемых признаками независимых пунктов формулы изобретения, и их дальнейшим развитием, как представлено отличительными признаками соответствующих зависимых пунктов. Изобретение характеризуется прежде всего тем, что обеспечивается возможность быстродействующего построения сетевой и коммуникационной инфраструктуры с высокими скоростями передачи свыше 64 кбит/с, независимо от местоположения области развертывания системы, так как для этого не требуются дополнительные помещения для размещения оборудования базовой станции и местный специально обученный персонал. На основе установленных генератора электрического тока и кондиционера, а также развернутой спутниковой антенны, соответствующая изобретению установка с модулем спутниковой системы, телекоммуникационным модулем и модулем передачи данных может вводиться в действие в любом местоположении на земле, независимо от природных характеристик окружающей среды, таких как снегопады или высокие температуры внешней среды. В соответствии с действующими требованиями, соответствующая изобретению установка оснащается модулем спутниковой системы,телекоммуникационным модулем и модулем передачи данных в интеграции со средствами,предусмотренными стандартами DEC (Цифровая Европейская беспроводная связь) и/илиGSM (Глобальная система мобильной связи). Кроме того, возможна интеграция со средствами передачи данных, видеоконференций и/или со средствами передачи медико-технического назначения. Особенно предпочтительным является то,что соответствующая изобретению установка представляет собой мобильную установку, монтируемую на несущей раме, предназначенную для использования в качестве сетевого узла между сетями для передачи аналоговых, цифровых и/или импульсно-модулированных сигналов в соединениях связи между спутниками связи и коммутационными узлами для вспомогательных станций и/или оконечных станций с антеннами, 003764 4 системой определения местоположения, модулями, подъемными устройствами. Еще одно преимущество изобретения заключается в том, что установка, предназначенная для использования в качестве сетевого узла,имеет объем, габариты которого соответствуют стандарту 20'-контейнеров. Так как при этом отсутствуют какие-либо дополнительные надстройки в транспортном состоянии, то транспортировка установки исключительно проста и реализуется без каких-либо проблем любыми транспортными средствами. В соответствии с изобретением установка представляет собой сетевой узел, размещенный на (или в) несущей раме, в которой установлены фасонные балки с силовым замыканием. Также оказалось предпочтительным разместить фасонные балки вблизи углов в несущей раме и преимущественно параллельно торцевым сторонам. В фасонных балках установлены с возможностью перемещения подъемные опоры,которые могут выдвигаться вовне. На внешних концах подъемных опор находятся подъемные устройства, на нижней кромке штанг подъемных устройств дополнительно могут быть размещены плиты оснований. Мотор и собственно подъемные штанги, которые могут выдвигаться вниз, находятся во вдвинутом состоянии над нижним краем подъемных опор. Нижний край штанги подъемного устройства во вдвинутом состоянии совпадает с нижним краем подъемных опор. Тем самым, в соответствии с изобретением, обеспечивается то, что подъемные опоры с размещенными на них опорными устройствами вдвигаются настолько, что они во вдвинутом состоянии не выступают за внешние габариты несущей рамы, а находятся в пространстве размещения подъемных устройств с внешних сторон установки. В предпочтительном варианте фасонные балки проходят на всю ширину несущей рамы,благодаря чему оба внешних края несущей рамы дополнительно связываются посредством несущих поперечин. В особенно предпочтительном варианте подъемные опоры с подъемными устройствами могут выдвигаться из фасонных балок настолько, что штанги подъемных устройств в выдвинутом состоянии находятся за внешним габаритом погрузки по ширине транспортного средства. В необходимом случае требуемые плиты основания могут затем соединяться с штангами подъемных устройств, если структура почвы делает это необходимым. Дополнительное преимущество состоит в том, что плиты основания на штангах опорных устройств перед их втягиванием могут демонтироваться, так что не возникает никаких проблем с размещением подъемных устройств в отсеке для размещения подъемных устройств установки. 5 Посредством подъемных устройств соответствующая изобретению установка после выдвижения подъемных опор поднимается с транспортного средства, так что транспортное средство без каких-либо проблем может быть удалено. Встроенный в установку модуль нивелирования точно выравнивает установку путем регулировки отдельных подъемных устройств посредством штанг подъемного устройства установки в горизонтальной и в вертикальной плоскостях до достижения горизонтального положения. Такое точное выравнивание является обязательным условием того, чтобы можно было осуществить последующие расчеты для регулирования автоматической ориентации спутниковой антенны на спутники систем связи. Посредине на всю ширину несущей рамы размещен опорный модуль для размещения плиты основания спутниковой антенны и ее стабилизирующих подпорок. В предпочтительном варианте на плите основания спутниковой антенны установлена спутниковая антенна, выполненная в виде многодиапазонной антенны со смещенным облучателем. Регулирование ориентации спутниковой антенны производится на основе данных, полученных встроенным модулем измерения и управления и системой определения местоположения. В предпочтительном варианте географическое местоположение установки определяется из данных глобальной системы позиционирования (GPS) в реальном времени, а направление север-юг - из данных, полученных посредством компаса. Особенно предпочтительным является использование в качестве компаса электронного компаса, в котором могут учитываться и данные местных магнитных полей. Управление ориентацией спутниковой антенны осуществляется после выравнивания установки и последующего сравнения данных географического местонахождения с направлением север-юг и местоположением используемого спутника связи. Система управления после определения координат автоматически наводит параболическое зеркало антенны точно в направлении местоположения используемого спутника. После того как установлено коммуникационное соединение между спутником и установкой, в соответствии с изобретением также возможно осуществлять последующее управление антенной в ходе этого соединения. Оказалось, что предпочтительным является, чтобы модуль для хранения спутниковой антенны имел максимально такую высоту, чтобы спутниковая антенна при ее транспортировке или в нерабочем состоянии по высоте заканчивалась ниже внутренней кромки крыши. Плита основания спутниковой антенны предпочтительно закрепляется в середине, а стабилизирующие подпорки - на верхних углах опорного 6 модуля. Возможны и другие точки закрепления. Опорный модуль изнутри на внешних углах может быть дополнительно усилен посредством опорных элементов для размещения груза. Над спутниковой антенной находится открываемая крыша. Открытие крыши осуществляется предпочтительным образом приблизительно над всем внутренним пространством, в котором в исходном (нерабочем) состоянии находятся спутниковая антенна с параболическим зеркалом и рупорным облучателем. Предпочтительно крыши выполняются в виде складываемых или сдвигаемых крыш. Параболическое зеркало и рупорный облучатель спутниковой антенны из исходного состояния могут отклоняться по вертикали на угол до 150. Однако оказалось, что спутниковые антенны с углом отклонения параболического зеркала и рупорного облучателя до 132 являются предпочтительным вариантом осуществления. Особенно предпочтительным является то,что спутниковая антенна выполнена с возможностью поворота в горизонтальной плоскости вокруг оси на 360 на плите основания спутниковой антенны. На одной стороне от опорного модуля находится агрегатный модуль, в котором предпочтительным образом размещен, по меньшей мере, один агрегат для генерации электрического тока и/или одна электрическая станция подключения и распределения. В установки, которые должны монтироваться в районах с высокими внешними температурами, дополнительно встраивается кондиционер, который обеспечивает охлаждение всех модулей и агрегатов сетевого узла. С другой стороны от опорного модуля размещен операционный модуль с встроенным модулем измерений и управления и системой определения местоположения, который также устанавливает коммуникационные соединения со спутниками и с коммутируемой телефонной сетью общего пользования (КТСОП), а также с сетью с комплексными услугами и/или сетями асинхронного режима передачи и обрабатывает сигналы этих соединений. От операционного модуля посредством антенны, предпочтительно выполненной в виде выдвижной всенаправленной антенны, и/или кабельной сети осуществляется связь с оконечными устройствами, такими как радиоуправляемые телефонные устройства, мобильные телефоны, или через кабельные сети - с компьютерами, телефаксами и т.д. Такая сеть может посредством операционного модуля осуществлять связь между множеством оконечных устройств полностью независимым образом, если это осуществляется локальным образом. Предпочтительным образом операционный модуль состоит из HIСОМ CORDLESS SYS 7TEM или GSM, однако можно использовать и другие системы. Особое преимущество соответствующего изобретению способа состоит в том, что он обеспечивает автоматическую и автономную установку коммуникационных соединений со скоростями передачи свыше 64 кбит/с и эксплуатацию таких соединений; однако возможно применение и меньших скоростей передачи. В соответствии с заявленным способом,установка в качестве сетевого узла, после ее доставки в место назначения, либо подключается к сети электрического питания, либо включается имеющийся в сетевом узле агрегат для генерации тока. В соответствии с заявленным способом,вначале выдвигаются подъемные опоры с подъемными устройствами в фасонных балках и приводятся в рабочее состояние. Особое преимущество состоит в том, что за счет собственного энергоснабжения и с помощью подъемных устройств установка без посторонних вспомогательных средств может быть удалена с транспортного средства. В соответствии с изобретением, после удаления транспортного средства в действие вводится встроенный в установку модуль нивелирования, который управляет моторами подъемных устройств по отдельности таким образом,чтобы установка с помощью штанг подъемных устройств была точно выровнена по горизонтали и по вертикали до достижения горизонтального положения. Соответствующий изобретению способ обеспечивает возможность, после приема данных глобальной системы позиционирования(GPS), определять в реальном времени географическое местонахождение. Одновременно определяются данные направления север-юг посредством компаса, предпочтительно электронного компаса. После нивелирования установки, на основе сравнения этих данных в модуле управления с данными местоположения используемого спутника связи вычисляются данные управления, и спутниковая антенна управляется с помощью модуля управления в горизонтальной и в вертикальной плоскости таким образом, чтобы она была точно ориентирована на спутник связи, и операционный модуль устанавливает коммуникационное соединение со спутником, с КТСОП,цифровой сетью с комплексными услугами(ISDN) и/или системами асинхронного режима передачи (АТМ). Принимаемые сигналы подаются в операционный модуль, где они обрабатываются и затем через антенну беспроводным способом передаются к оконечным устройствам, таким как беспроводные мобильные телефоны, телефонные станции, или через кабельную сеть - к терминалам, таким как компьютеры, факсимильные аппараты и т.д. 8 Преимущества, особенности и соответствующие изобретению существенные признаки поясняются ниже со ссылками на чертежи. Изобретение более подробно поясняется ниже на примере осуществления, иллюстрируемом чертежами, на которых показано следующее: фиг. 1 - схематичное представление установки на виде сбоку в рабочем состоянии; фиг. 2 - схематичное представление установки на виде сбоку в транспортном или нерабочем положении; фиг. 3 - схематичное представление подъемного устройства в выдвинутом и в сложенном состоянии. Соответствующая изобретению установка состоит, по существу, как показано на фиг. 1, из сетевого узла со стенками 16 на несущей раме. Вблизи торцевых стенок размещены фасонные балки 6 с силовым замыканием. Как видно из фиг. 3, фасонные балки 6 проходят на всю ширину несущей рамы и соединяют обе поперечины 5, 5'. Фасонные балки 6, 6' одновременно имеют функцию направляющих для подъемных опор 23, 23' с подъемными устройствами 7, 7'. Тем самым подъемное устройство 7 может на подъемных опорах 23 выдвигаться вовне настолько, что плита 10 основания выступает над не показанным на чертеже транспортным средством. В выдвинутом состоянии С производится процесс подъема с помощью подъемного устройства 7 и штанги 22 подъемного устройства. На каждом подъемном устройстве 7 находится в данном примере съемная плита 10 основания, чтобы обеспечить надежное размещение с учетом структуры почвы. Подъемная опора 23' находится в сложенном состоянии D в фасонной балке 6, и тем самым подъемное устройство 7' и штанга 22 подъемного устройства находятся во внутреннем отсеке 21 для размещения подъемного устройства в пределах внешних габаритов установки. Как видно из фиг. 1, на несущей раме с поперечинами 5 посередине размещен опорный модуль 1, на котором закреплена плита 13 основания спутниковой антенны для спутниковой антенны 11. Крепление плиты 13 основания спутниковой антенны осуществляется в середине на опорном модуле 1, и дополнительное закрепление обеспечивается стабилизирующими подпорками 14 в направлении всех четырех углов на опорном модуле 1. Параболическое зеркало 15 и рупорный облучатель 17 находятся в рабочем положении В. Рядом с опорным модулем 1 находится агрегатный модуль 2, в котором находятся агрегат для генерации тока и электрическая станция подключения и распределения, а также кондиционер. Над агрегатным модулем 2 имеется отсек 12 для размещения параболического зеркала 15 и рупорного облучателя 17 при транспортировке или в нерабочем положении А (см. фиг. 2). В отдельном отсеке находится операционный модуль 8 со встроенными модулем измерений и управления и системой определения местоположения. После того, как установка выровнена по горизонтали и по вертикали с помощью системы нивелирования и управления отдельными подъемными устройствами 7 на штангах 22 подъемных устройств, встроенная система определения местоположения GPS определяет географическое местонахождение, а электронный компас в модуле измерений и управления определяет направление север-юг установки сетевого узла. На основе сравнения данных модуль управления вычисляет, после определения местоположения используемого спутника связи,данные управления для управления спутниковой антенной. После того, как эти данные вычислены, открывается крыша 4, которая в рассматриваемом примере выполнена как раздвижная крыша. После открытия крыши 4 автоматически осуществляется, на основе вычислений встроенной системой измерений и управления, наведение по вертикали и по горизонтали параболического зеркала 15 антенны с помощью блока подъема и поворота с встроенными сервоприводами на используемый спутник, через который осуществляется соединение с системами КТСОП, ISDN или АТМ. Сигналы обрабатываются в операционном модуле 3, который находится с другой стороны от опорного модуля 1, и затем посредством выдвижной всенаправленной антенны 18 или посредством кабельной сети подаются непосредственно к оконечным устройствам 20. В качестве операционного модуля 3 в рассматриваемом примере применяется HIСОМ CORDLESSSYSTEM. Перечень обозначений ссылочных позиций Опорный модуль Агрегатный модуль Операционный модуль Крыша Поперечины Фасонные балки Подъемное устройство Дверь доступа к операционному модулю Дверь доступа в агрегатный отсек Плита основания Спутниковая антенна Отсек для параболического зеркала и рупорного облучателя Плита основания спутниковой антенны Стабилизирующие подпорки Параболическое зеркало Стенка Рупорный облучатель Антенна Спутник Оконечное устройство Отсек подъемного устройства Штанга подъемного устройства 10 Подъемная опора Исходное (нерабочее) положение Рабочее положение Выдвинутое состояние Сложенное состояние ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ. 1. Портативная установка в качестве сетевого узла между сетями для передачи аналоговых, цифровых и/или импульсно-модулированных сигналов в соединениях связи между спутником связи и коммутационными узлами для вспомогательных станций и/или оконечных станций с антеннами, системой определения местоположения, модулями, стенками, подъемными устройствами, дверями и/или вентиляционными отверстиями на или в несущей раме,отличающаяся тем, что содержитa) размещенные горизонтально в несущей раме фасонные балки (6, 6'), в которых находятся передвигаемые подъемные опоры (23, 23') с размещенными с силовым замыканием подъемными устройствами (7, 7');b) систему нивелирования, предназначенную для индивидуального управления отдельными штангами (22, 22') подъемных устройств посредством подъемных устройств (7, 7');c) спутниковую антенну (11), размещенную в нерабочем состоянии на опорном модуле (1) внутри установки под открываемой крышей (4);d) операционный модуль (3) с встроенным модулем измерений и управления и системой определения местоположения для расчета географического местонахождения в реальном времени, определения направления север-юг и расчета данных для управления спутниковой антенной (11) для наведения на местоположение используемого спутника (19) связи после нивелирования и сравнения упомянутых данных местонахождения, направления север-юг и местоположения используемого спутника (19) связи. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что нижняя кромка подъемного устройства (7) на внешних концах подъемных опор (23) в сложенном состоянии совпадает с подъемной опорой (23) и находится в пределах внешних габаритов несущей рамы. 3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что подъемные опоры (23) с подъемными устройствами (7) выполнены с возможностью выдвижения по отдельности вовне из фасонных балок(6), а штанги (22) подъемных устройств выполнены с возможностью индивидуального управления. 4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что спутниковая антенна (11) предпочтительно выполнена в виде многодиапазонной антенной системы со смещенным облучателем. 5. Установка по пп.1 и 4, отличающаяся тем, что спутниковая антенна (11) предпочтительно выполнена в виде многодиапазонной антенной системы размером 2,4 м со смещенным облучателем. 6. Установка по п.1, отличающаяся тем, что система определения местоположения включает в себя Глобальную систему позиционирования(GPS) и электронный компас. 7. Установка по п.1, отличающаяся тем, что открываемая крыша выполнена в виде складной или раздвижной крыши. 8. Способ установления соединений связи между сетями посредством сетевых узлов для передачи аналоговых, цифровых и/или импульсно-модулированных сигналов в соединениях связи между спутником связи и коммутационными узлами для вспомогательных станций и/или оконечных станций с антеннами, системой определения местоположения, модулями,стенками, подъемными устройствами, дверями и/или вентиляционными отверстиями на или в несущей раме, отличающийся тем, что включает этапы нивелирования установки в горизонтальной и вертикальной плоскости до достижения горизонтального положения,вычисления географического местонахождения установки на основе данных Глобальной системы позиционирования (GPS) в реальном времени,определения направления север-юг на основе данных компаса, Фиг. 1 12 вычисления данных для управления ориентацией спутниковой антенны на спутник связи на основе сравнения упомянутых данных местонахождения, направления север-юг и местоположения используемого спутника связи,наведения спутниковой антенны на спутник связи и установления соединений связи с коммутируемой телефонной сетью общего пользования, цифровой сетью с комплексными услугами (ISDN) и/или сетью асинхронного режима передачи (АТМ). 9. Способ по п.8, отличающийся тем, что нивелирование установки управляется централизованно и выполняется индивидуально посредством отдельных подъемных устройств(7,7') с штангами (22, 22') подъемных устройств. 10. Способ по п.8, отличающийся тем, что для определения географического местонахождения осуществляют измерение и обработку в реальном времени сигналов, передаваемых спутниками Глобальной системы позиционирования (GPS), в модуле измерений, а вычисление данных для управления спутниковой антенной осуществляют в модуле управления. 11. Способ по п.8, отличающийся тем, что для установления соединений связи в качестве операционного модуля предпочтительно используют беспроводную систему HIСОМ (Цифровой коммутационный узел для вспомогательных станций фирмы Сименс) или GSM (Глобальную систему мобильной связи).