Система передачи на борт воздушного судна вещательных программ в реальном времени

Номер патента: 1540

Опубликовано: 23.04.2001

Автор: Сачдев Дхармендра Кумар

Есть еще 1 страница.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Система передачи на борт воздушного судна вещательных программ в реальном времени, содержащая,

по меньшей мере, одну наземную вещательную станцию для передачи множества разных вещательных программ в низком диапазоне частот и, по меньшей мере, одной вещательной программы в высоком диапазоне частот,

по меньшей мере, один спутниковый ретранслятор для приема и ретрансляции упомянутых вещательных программ в низком диапазоне частот и, по меньшей мере, одной программы в высоком диапазоне частот, причем ретрансляция ведется, по меньшей мере, в одном сигнале линии связи спутник-Земля, в котором разные вещательные программы низкого диапазона частот передаются по разным мультиплексированным с временным разделением (МВР) каналам на одной и той же частоте несущей ниже чем приблизительно 3000 МГц, и

вещательный приемник, находящийся на борту воздушного судна и содержащий, по меньшей мере, один демодулятор для демодуляции упомянутого, по меньшей мере, одного сигнала линии связи спутник-Земля и демультиплексор, присоединенный к демодулятору, для демультиплексирования МВР-каналов для воспроизведения упомянутого множества вещательных программ низкого диапазона частот, причем вещательный приемник присоединен к бортовой системе развлечения пассажиров для передачи вещательных программ в низком диапазоне частот и, по меньшей мере, одной вещательной программы в высоком диапазоне частот пассажирам на борту воздушного судна.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что упомянутый, по меньшей мере, один сигнал линии связи спутник-Земля содержит шифрованную вещательную программу, при этом вещательный приемник выполнен с возможностью дешифровки шифрованной вещательной программы.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что упомянутый, по меньшей мере, один сигнал линии связи спутник-Земля передается в сфокусированном луче, заключающем в себе, по меньшей мере, часть маршрута полета упомянутого воздушного судна.

4. Система по п.1, отличающаяся тем, что упомянутый, по меньшей мере, один сигнал линии связи спутник-Земля передается в нескольких смежных сфокусированных лучах, вместе заключающих в себе, по меньшей мере, часть маршрута полета упомянутого воздушного судна, при этом, по меньшей мере, одна из вещательных программ передается более чем в одном из упомянутых сфокусированных лучей.

5. Система по п.4, отличающаяся тем, что упомянутые несколько смежных сфокусированных лучей имеют разные частоты несущих, при этом вещательный приемник выполнен с возможностью переключения между упомянутыми частотами несущих.

6. Система по п.1, отличающаяся тем, что упомянутая частота несущей находится в диапазоне от 1100 до 2000 МГц.

7. Бортовая система для передачи на борт воздушного судна в реальном времени множества вещательных программ в низком диапазоне частот и, по меньшей мере, одной вещательной программы в высоком диапазоне частот, причем программы в низком диапазоне частот и, по меньшей мере, одна программа в высоком диапазоне частот передаются, по меньшей мере, с одного спутника, по меньшей мере, в одном сигнале линии связи спутник-Земля, в котором разные вещательные программы низкого диапазона частот передаются по разным мультиплексированным с временным разделением (МВР) каналам на одной и той же частоте несущей ниже чем приблизительно 3000 МГц, содержащая

спутниковую антенну, установленную на упомянутом воздушном судне, для приема упомянутого, по меньшей мере, одного сигнала линии связи спутник-Земля,

по меньшей мере, один демодулятор, присоединенный к упомянутой антенне, для демодуляции упомянутого, по меньшей мере, одного сигнала линии связи спутник-Земля,

демультиплексор, присоединенный к демодулятору, для демультиплексирования упомянутых МВР-каналов для воспроизведения упомянутых вещательных программ низкого диапазона частот, и систему развлечения пассажиров, присоединенную, по меньшей мере, к одному из демодуляторов и демультиплексоров для передачи вещательных программ в низком диапазоне частот и, по меньшей мере, одной вещательной программы в высоком диапазоне частот пассажирам на борту воздушного судна.

8. Бортовая система по п.7, отличающаяся тем, что упомянутый, по меньшей мере, один сигнал линии связи спутник-Земля содержит шифрованную вещательную программу, при этом система выполнена с возможностью дешифровки упомянутой шифрованной вещательной программы.

9. Бортовая система по п.7, отличающаяся тем, что выполнена с возможностью переключения между, по меньшей мере, двумя разными частотами несущих.

10. Бортовая система по п.7, отличающаяся тем, что упомянутая частота несущей находится в диапазоне от 1100 до 2000 МГц.

11. Способ передачи на борт воздушного судна вещательных программ в реальном времени, заключающийся в том, что

ретранслируют множество разных вещательных программ в низком диапазоне частот и, по меньшей мере, одну вещательную программу в высоком диапазоне частот из, по меньшей мере, одной наземной вещательной станции на спутниковый ретранслятор,

ретранслируют упомянутые вещательные программы со спутникового ретранслятора на воздушное судно, находящееся в полете, по меньшей мере, одному сигналу линии связи спутник-Земля, в котором разные упомянутые вещательные программы низкого диапазона частот передают по разным мультиплексированным с временным разделением (МВР) каналам на одной и той же несущей частоте ниже чем приблизительно 3000 МГц, и

принимают сигнал линии связи спутник-Земля на борту упомянутого воздушного судна и демультиплексируют МВР-каналы для воспроизведения упомянутого множества вещательных программ низкого диапазона частот и, по меньшей мере, одной вещательной программы высокого диапазона частот.

12. Способ по п.11, отличающийся тем, что упомянутый, по меньшей мере, один сигнал линии связи спутник-Земля содержит шифрованную вещательную программу, при этом дополнительно осуществляют дешифровку упомянутой шифрованной вещательной программы.

13. Способ по п.11, отличающийся тем, что упомянутый, по меньшей мере, один сигнал линии спутник-Земля передается в сфокусированном луче, заключающем в себе, по меньшей мере, часть маршрута полета упомянутого воздушного судна.

14. Способ по п.11, отличающийся тем, что упомянутый, по меньшей мере, один сигнал линии связи спутник-Земля передается в нескольких смежных сфокусированных лучах, вместе заключающих в себе, по меньшей мере, часть маршрута полета упомянутого воздушного судна, при этом дополнительно передают, по меньшей мере, одну из упомянутых вещательных программ более чем в одном сфокусированном луче.

15. Способ по п.11, отличающийся тем, что упомянутый, по меньшей мере, один сигнал линии связи спутник-Земля передается в нескольких смежных сфокусированных лучах, имеющих разные частоты несущих и вместе заключающих в себе, по меньшей мере, часть маршрута полета упомянутого воздушного судна, при этом при приеме упомянутого сигнала линии связи спутник-Земля на борту воздушного судна принимают разные частоты несущих в разное время.

16. Способ по п.11, отличающийся тем, что упомянутая частота несущей находится в диапазоне от 1100 до 2000 МГц.

Текст

Смотреть все

1 Ссылки на родственные заявки Родственные объекты описаны и заявлены в совместно рассматриваемой заявке на патент США 08/569346, поданной 8.12.1995 г. (S.JosephCampanella), теперь патенте США 5835487; совместно рассматриваемой заявке на патент США 08/746018, поданной 5.11.1996 г. (RobertL.Johnstone); совместно рассматриваемой заявке на патент США 08/746019, поданной 5.11.1996 г. (S.Joseph Campanella), теперь патенте США 5867490; совместно рассматриваемой заявке на патент США 08/746067, поданной 5.11.1996 г.(S.Joseph Campanella), теперь патенте США 5870390; совместно рассматриваемой заявке на патент США 08/746020, поданной 5.11.1996 г.(S.Joseph Campanella), теперь патенте США 5864546; совместно рассматриваемой заявке на патент США 08/746069, поданной 5.11.1996 г.(S.Joseph Campanella); совместно рассматриваемой заявке на патент США 08/746070, поданной 5.11.1996 г.(S.Joseph Campanella); совместно рассматриваемой заявке на патент США 08/7460.71, поданной 5.11.1996 г.(S.Joseph Campanella); и совместно рассматриваемой заявке на патент США 08/746072, поданной 5.11.1996 г.(S.Joseph Campanella); все перечисленные выше заявки упоминаются здесь для сведения. Область техники Изобретение относится к передаче и приему информации, в частности, к системе для обеспечения передачи авиапассажирам звука,изображения и данных в реальном времени. Описание предшествующего уровня техники Современные воздушные транспортные средства предоставляют своим пассажирам широкий спектр развлекательных программ, включая показ кинофильмов, научные программы,рекламу, новости, музыку и другие виды видеои аудиопрограмм. Но все эти программы записываются заблаговременно (обычно на магнитную ленту), иногда за несколько дней или месяцев до начала полета. В результате, невзирая на то, что сегодня авиапассажиры получают все большие возможности воспользоваться услугами высоких технологий, например, телефонной связью во время полета, они отрезаны от свежих новостей, спортивных состязаний и других событий, происходящих во время полета. Поэтому часто можно наблюдать, как авиапассажиры устремляются к ближайшему телевизионному приемнику сразу после приземления в аэропорту, особенно, если в это время происходят какие-то важные события или спортивные состязания. Но в некоторых случаях даже такая возможность не всегда доступна, если данное событие происходит очень далеко и не представляет интереса в пункте назначения пассажира. Несмотря на то, что воздушные суда способны принимать передачи радио- и телевещания с наземных источников, предоставление авиапассажирам новостей и развлекательных программ в реальном времени трудно осущест 001540 2 вимо. Одна проблема состоит в том, что эффективная зона вещания большинства коммерческих станций радио- и телевещания ограничена расстоянием порядка 100 километров. Турбинный самолет со скоростью полета более 750 километров в час, вероятно, будет находиться в пределах зоны вещания наземной вещательной станции только в течение короткого интервала времени. Такой интервал времени обычно меньше продолжительности большинства видов информационных и развлекательных программ. Другая проблема приема наземных передач состоит в том, что относительное расстояние между вещательной станцией и воздушным судном во время его полета по маршруту быстро изменяется, что приводит к большим колебаниям силы сигнала и качества передачи. Кроме того,для качественного приема сигнала тех надземных передач, которые можно принимать на больших расстояниях, может создавать помехи затеняющий эффект земного горизонта. В совместно рассматриваемой заявке на патент США 08/569346, поданной 9.12.1995 г.(автор S.Joseph Campanella), по которой получен патент США 5835487, и в других перечисленных выше заявках описана новая глобальная цифровая вещательная система. В этой системе используются три геостационарных спутника,каждый из которых имеет три смежных сфокусированных луча на линии связи спутник-Земля,покрывающих большие части суши. Основной планируемый прием обеспечивает портативный радиоприемник, выполненный с возможностью выбора одного из нескольких сотен каналов с основной скоростью 16 килобит в секунду(Кбит/с). Эти каналы можно использовать отдельно для звуковых или текстовых вещательных передач, или же их можно объединять для формирования цифровых потоков шириной 1,52,0 мегабит в секунду (Мбит/с). В зависимости от выбранного режима сигналы на линии связи Земля-спутник для этих вещательных передач могут исходить либо из центрального узла, находящегося в отдельном месте в пределах зоны обслуживания спутника на линии связи Земляспутник, или из множества отдельных малых терминалов спутниковой связи узкой направленности (МТУН), рассредоточенных по всей зоне обслуживания спутника на линии связи Земля-спутник. В основу изобретения положено признание того факта, что спутниковую цифровую вещательную систему такого типа можно использовать для передачи вещательных программ в реальном времени на борт воздушного судна во время полета, исключая при этом недостатки и проблемы известных решений. Сущность изобретения В основу настоящего технического решения поставлена задача создания системы для предоставления авиапассажирам вещательных программ в реальном времени, не подверженной воздействию таких факторов, как сущест 3 венные ограничения дальности, изменения силы сигнала или затенение горизонтом. Еще одной задачей изобретения является доставка вещательных программ на борт воздушного судна по множеству каналов, чтобы авиапассажиры могли выбирать из большого числа разных программ. Следующая задача изобретения заключается в том, чтобы предоставлять авиапассажирам программы как звукового, так и телевещания, а также другие виды услуг по доставке информации. Еще одна задача изобретения состоит в обеспечении возможности ограничения некоторых вещательных программ, чтобы их могли принимать только некоторые воздушные суда или их группы, так что вещательные программы, созданные для конкретных авиакомпаний,могли бы быть зарезервированы для использования этими компаниями. Эти и другие цели изобретения достигаются за счет использования спутниковой цифровой вещательной системы для предоставления воздушному судну вещательных программ в реальном времени во время полета. Благодаря широкой географической зоне обслуживания, которую можно обеспечить с помощью спутника,воздушное судно будет оставаться в пределах зоны обслуживания спутника в течение относительного продолжительного времени, что позволит принимать, не прерываясь, большинство видов прямых вещательных программ. Кроме того, благодаря большому расстоянию между спутниками и воздушным судном (особенно, в случае геостационарного спутника), сводятся к минимуму проблемы, обусловленные изменениями силы сигнала и затенением горизонтом. Согласно одному аспекту изобретения,предложена система передачи на борт воздушного судна вещательных программ в реальном времени. Система содержит, по меньшей мере,одну наземную вещательную станцию для передачи множества разных вещательных программ и спутниковый ретранслятор для приема и ретрансляции вещательных программ. Ретрансляция со спутникового ретранслятора осуществляется на канале связи спутник-Земля мультиплексированием с временным разделением(МВР), причем разные вещательные программы передаются на разных каналах МВР линии связи спутник-Земля. Вещательный приемник находится на борту воздушного судна и содержит демультиплексор для демультиплексирования каналов МВР для воспроизведения оригинальных вещательных программ. Предпочтительно,вещательный приемник выполнен с возможностью приема и воспроизведения как звукового,так и телевещания, а также обеспечения других видов услуг доставки информации. В предпочтительном варианте изобретения, по меньшей мере, один из каналов МВР содержит шифрованную вещательную программу, а вещатель 001540 4 ный приемник выполнен с возможностью дешифровки шифрованной вещательной программы, чтобы ограничить ее прием определенным воздушным судном или авиалинией. Согласно другому аспекту изобретения,предложен бортовой вещательный приемник для предоставления авиапассажирам множества вещательных программ в реальном времени. Вещательные программы передаются в приемник со спутника по мультиплексированному с временным разделением (МВР) каналу линии связи спутник-Земля, причем разные вещательные программы передаются на разных МВРканалах линии связи спутник-Земля. Вещательный приемник содержит спутниковую антенну,установленную на воздушном судне, для приема МВР-канала линии связи спутник-Земля,демодулятор, подсоединенный к антенне, для демодуляции МВР-канала линии связи спутникЗемля и демультиплексор, подсоединенный к демодулятору, для демультиплексирования МВР-канала линии связи спутник-Земля для воспроизведения оригинальных вещательных программ. Согласно следующему аспекту изобретения, предложен способ предоставления авиапассажирам вещательных программ в реальном времени. Способ заключается в том, что передают разные вещательные программы из, по меньшей мере, одной наземной вещательной станции в спутниковый ретранслятор; ретранслируют вещательные программы со спутникового ретранслятора в находящееся в полете воздушное судно, так что ретрансляция происходит по МБР-каналу линии связи спутник-Земля,причем разные вещательные программы передают по разным МВР-каналам линии связи спутник-Земля, принимают и демультиплексируют сигнал линии связи спутник-Земля на борту воздушного судна для воспроизведения оригинальных вещательных программ. Краткое описание чертежей В дальнейшем изобретение поясняется описанием примеров его воплощения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых фиг.1 иллюстрирует спутниковую цифровую вещательную систему с использованием трех геостационарных спутников, которые охватывают основные наземные территории за пределами США и Европы; фиг. 2 схематически изображает, как можно использовать спутниковую цифровую вещательную систему, изображенную на фиг.1, для доставки звуковых программ, информационных услуг и других вещательных передач в относительно низком диапазоне частот прямо на борт воздушного судна во время его полета над Землей; фиг. 3 схематически изображает, как можно использовать спутниковую цифровую вещательную систему такого типа, как изображенная на фиг. 1, для доставки телепрограмм и других 5 вещательных передач в относительно высоком диапазоне частот прямо на борт воздушного судна во время его полета над Землей и фиг. 4 иллюстрирует детали бортового вещательного приемника и другой аппаратуры,которая может быть установлена на воздушном судне для обеспечения вещательных программ в реальном времени в соответствии с принципами изобретения. На всех чертежах аналогичные детали и компоненты обозначены одинаковыми ссылочными обозначениями. Подробное описание предпочтительного варианта реализации изобретения Предложенная система для доставки вещательных программ на борт воздушного судна в реальном времени предпочтительно реализуется в связи со спутниковой цифровой вещательной системой такого типа, как система, описанная в вышеупомянутой совместно рассматриваемой заявке на патент США 08/569346, поданной 8.12.1995, по которой получен патент США 5835487, и в других перечисленных выше совместно рассматриваемых заявках. Как показано на фиг.1, цифровая вещательная система предпочтительно состоит из трех геостационарных спутников 10, 12 и 14, находящихся над основными частями суши за пределами Соединенных Штатов и Европы. При этом спутник 10 обслуживает Латинскую Америку и Южную Африку, спутник 12 обслуживает Африку и Ближний Восток, и спутник 14 обслуживает южные и восточные регионы Азии. Зона обслуживания каждого спутника 10, 12 и 14 на линии связи спутник-Земля образована тремя смежными сфокусированными лучами 16. Зона обслуживания 18 на линии связи Земля-спутник у каждого спутника 10, 12 и 14 значительно больше и образует зону, в которой можно разместить наземные вещательные станции. Как видно из фиг. 1, зона обслуживания, обеспечиваемая тремя сфокусированными лучами 16 на линии связи спутник-Земля каждого спутника 10, 12 и 14, имеет очень большой размер, и воздушное судно обычно остается в ее пределах в течение нескольких часов во время полета по своему маршруту. В предпочтительном варианте системы, показанном на фиг. 1, передачи по линии связи спутник-Земля ведутся на частотах 1467-1492 мегагерц (МГц), которые выделены для цифрового звукового вещания (ЦЗВ) спутниковой вещательной службы (СВС). Эти частоты находятся в пределах диапазона L радиочастот (1100-2000 МГц). Для передач по линии связи Земля-спутник с вещательных станций (не показаны) в сторону спутников 10, 12 и 14 используются частоты в пределах 7050-7075 МГц,которые находятся в диапазоне X. Каждый сфокусированный луч 16 на линии связи спутник-Земля с данного спутника 10,12 или 14 охватывает приблизительно 14 миллионов квадратных километров в контуре рас 001540 6 пределения мощности, по уровню на 4 децибела(дБ) ниже от уровня в центре луча, и 20 миллионов квадратных километров в контуре на 8 дБ ниже от уровня в центре луча. Запас по центру луча составляет 14 дБ, исходя из отношения усиления приемника к температуре, равного 13 дБ/К. На фиг. 2 показано, что сигналы линии связи Земля-спутник, вырабатываемые множеством вещательных станций 20 типа МТУН,модулируются на 288 отдельных каналах 22 многостанционного доступа с частотным разделением (МДЧР) и передаются в один из спутников. Спутник 10 показан только для примера,хотя понятно, что аналогичные сигналы передаются на спутники 12 и 14 с вещательных станций, находящихся в их соответствующих зонах обслуживания. Каждая вещательная станция 20 предпочтительно выполнена с возможностью вести передачу на линии связи Земляспутник непосредственно со своей аппаратуры в сторону спутника 10 и размещать одно или несколько приращений основной скорости 16 килобит в секунду (кбит/с) на одной несущей. Использование каналов МДЧР 22 для передач на линии связи Земля-спутник обеспечивает значительную гибкость между множеством независимых вещательных станций 20. Приращения основной скорости (ПОС) предпочтительно представляют собой основной стандартный блок или рудиментарное звено, используемое в системе для размера канала, и они могут объединяться для достижения более высоких скоростей передачи в битах. Например, можно объединить 8 ПОС для создания программных каналов со скоростями передачи до 128 кбит/с. Преобразование между каналами МДЧР 22 на линии связи Земля-спутник и каналами 24,мультиплексированными с временным разделением с множеством каналов на несущей(МВР/МКН), на линии связи спутник-Земля осуществляется на борту спутника 10 на уровне немодулированной передачи. Каждый канал с основной скоростью, передаваемый вещательной станцией 20, демультиплексируется в отдельные модулирующие сигналы со скоростью 16 кбит/с. Эти отдельные каналы затем маршрутизируются в один или несколько лучей 16 линии связи спутник-Земля, каждый из которых работает на одной частоте несущей. Такая немодулированная обработка обеспечивает высокий уровень управления канала в смысле распределения частот на линии связи Земляспутник и маршрутизации каналов между сигналами на линиях связи Земля-спутник и спутник-Земля. Дополнительные детали, касающиеся работы спутника 10 и вещательных станций 20, можно найти в вышеупомянутой совместно рассматриваемой заявке 08/569346, по которой получен патент США 5835487. Спутник 10 имеет две полезные коммуникационные нагрузки. В первой полезной нагруз 7 ке, так называемой "обрабатывающей" нагрузке,многофазный демультиплексор и демодулятор принимают отдельные сигналы МДЧР 22 на линии связи Земля-спутник, вырабатывают сложный сигнал, на котором мультиплексированы во времени данные 288 сигналов МДЧР, и выполняют высокоскоростную демодуляцию последовательных данных. Маршрутный коммутатор избирательно направляет индивидуальные каналы последовательных данных во все или некоторые из лучей 16 линии связи спутник-Земля или ни в один из них, а затем модулирует и преобразует с понижением частоты три сигнала линии связи спутник-Земля. Усилители на лампе бегущей волны усиливают три сигнала линии связи спутник-Земля, которые излучаются на Землю передающими антеннами диапазона L. Второй тип коммуникационной полезной нагрузки, выполняемой спутником 10 (который не используется на фиг. 2, но обсуждается ниже в связи с фиг. 3), является "прозрачной" полезной нагрузкой, которая преобразует цифровые несущие линии связи Земля-спутник из положений частоты в спектре диапазона X в положения частоты в диапазоне L на линии связи спутникЗемля. Поток цифровой несущей для прозрачной нагрузки формируется и модулируется телепрограммой в вещательной станции, передается в спутник 10, принимается и преобразуется в частоту линии связи спутник-Земля, усиливается усилителем (на лампе бегущей волны) и передается в одном из лучей 16 линии связи спутник-Земля. Для прозрачной и обрабатывающей полезных нагрузок спутника 10 используются разные частоты несущей на линии связи спутник-Земля. На фиг. 2 показано, как звуковые вещательные передачи и другую информацию в относительно низком диапазоне частот можно передавать на воздушное судно 25, используя обрабатывающую полезную нагрузку спутника 10. Воздушное судно 25 находится в полете над Землей в пределах зоны обслуживания, образованной тремя смежными сфокусированными лучами 16 линии связи спутник-Земля, передаваемыми спутником 10. Вещательные программы, предназначенные для воздушного судна 25,передаются в спутник 10 одной или несколькими вещательными станциями 20 с использованием каналов МДЧР 22 на линии связи Земляспутник. Обрабатывающая полезная нагрузка на борту спутника 10 маршрутизирует каналы с основной скоростью 16 кбит/с в один или несколько лучей 16 на линии связи спутник-Земля в соответствии с заданием наземной управляющей аппаратуры (не показана). Источниками программ для "вещательных станций 20 могут быть международные службы 26 радиовещания(например, VOA или ВВС), службы 28 цифрового звукового вещания (ЦЗВ), службы 30 информационного вещания (например, информа 001540 8 ционная служба PointCast в сети Интернет),спутниковые службы 32 поискового радиовызова, музыкальные и информационные программы 34, и другие службы 36 (например, биржевые котировки, прогнозы погоды, срочные объявления и т.п.). Спутниковая служба 32 поискового радиовызова может передавать радиовызов воздушному судну 25 в целом и передавать буквенно-цифровую информацию с указанием имени пассажира и краткого сообщения для него. Понятно, что каждая из вещательных служб 26-36 может быть связана с отдельной вещательной станцией 20, или же несколько источников 26-36 могут передаваться с одной вещательной станции 20. Каждая вещательная станция может передавать до 32 каналов с основной скоростью 16 кбит/с, а общая пропускная способность системы на линии связи Земляспутник составляет 288 каналов с основной скоростью. Девяносто шесть (96) каналов с основной скоростью выбираются и мультиплексируются спутником 10 для передачи в каждом луче 16 на линии связи спутник-Земля. Количество каналов, передаваемых каждой вещательной станцией 20, зависит от вида используемого источника (или источников) вещания, причем одного канала со скоростью 16 кбит/с достаточно для монофонических речевых программ,служб данных и т.п. Монофоническую музыку с качеством звучания, сравнимым с качеством,обеспечиваемым частотной модуляцией, можно передавать, используя два канала с основной скоростью 16 кбит/с, стереофоническую музыку с качеством звучания, сравнимым с качеством,обеспечиваемым частотной модуляцией, можно передавать, используя четыре канала с основной скоростью 16 кбит/с, а стереофоническую музыку с качеством звучания, сравнимым со звучанием компакт-диска, можно передавать, используя 8 каналов с основной скоростью 16 кбит/с. Все упомянутые скорости передачи битов указаны для звуковых источников, кодированных с помощью стандарта MPEG 2 уровня 3. В системе, показанной на фиг. 2, содержание программ на некоторых каналах линии связи спутник-Земля может быть общим для авиапассажиров и слушателей на Земле. Это дает возможность авиапассажирам слушать в реальном времени те же радиопрограммы, спортивные состязания и другие вещательные программы, которые они принимают дома. Другие каналы могут быть специально созданы для воздушных линий за счет включения в них рекламы или содержания программ, которое специально предназначено для авиапассажиров. Эти каналы могут шифроваться источниками 26-36,а затем дешифроваться в приемной аппаратуре,находящейся на борту воздушного судна 25. При этом может использоваться специальная шифровка для одной авиакомпании или для программ, предназначенных для авиапассажи 9 ров в общем, которые используются множеством разных авиакомпаний. На фиг. 3 показано, как можно использовать прозрачную полезную нагрузку спутника 10 для доставки программ телевещания и другой информации с относительно высоким диапазоном частот на воздушное судно 25. В этом случае источниками вещания обычно являются прямые телепередачи в реальном времени со спортивных состязаний, реальных событий или представлений. В показанном примере источники вещания включают в себя передачу в прямом эфире футбольного матча 38 Чемпионата мира,олимпийских состязаний 40, футбольного матча 42 на суперкубок, бейсбольного матча и концерта рок-музыки. Источником вещания может быть прямая телепередача с места важного происшествия (например, инаугураций, похорон,королевских бракосочетаний и т.п.), как показано блоком 48. Во всех этих случаях передачи 49 на линии связи Земля-спутник исходят не из малых вещательных станций 20 типа МТУН,как на фиг. 2, а из больших станций 50, которые могут вести передачу в более высоком диапазоне частот. Благодаря современным методам сжатия сигнала, диапазон 1,5-2,0 Мбит/с достаточен для передачи полного художественного кинофильма с приемлемым качеством. Для достижения этого необходимого диапазона, диапазон множества каналов МВР линии связи спутник-Земля объединяется в вещательной станции. Например, если объединить диапазон 96 каналов МВР, то общая скорость передачи битов составит 1,536 Мбит/с. На фиг. 4 показана аппаратура, находящаяся на борту воздушного судна 24, для приема и воспроизведения вещательных программ,ретранслируемых через один из спутников 10,12 или 14, изображенных на фиг. 1. Луч МВР 16 со спутника принимается антенной 52, установленной на верхней внешней поверхности фюзеляжа самолета. Антенна 52 подсоединена к входным ВЧ-схемам 54, которые могут вручную или автоматически переключаться (через вход 53) между несущими частотами, связанными с тремя отдельными лучами 16 линии связи спутник-Земля, передаваемыми каждым спутником. Входные ВЧ-схемы 54 принимают все 96 МВРканалов, связанных с обрабатывающей полезной нагрузкой спутника, а также все 96 цифровых несущих, связанных с прозрачной полезной нагрузкой спутника (которые модулированы на разной частоте несущей). Обрабатываемые каналы маршрутизируются в блок 56 демодуляции и синхронизации, выходной сигнал которого является модулирующим сигналом 1,536 Мбит/с. Прозрачные каналы маршрутизируются в аналогичный блок 58 демодуляции и синхронизации, выходной сигнал которого также является модулирующим сигналом 1,536 Мбит. Модулирующий сигнал из блока 56 поступает на вход демультиплексора 60, который формирует 10 девяносто шесть выходных каналов 61 со скоростью 16 кбит/с. Эти каналы подвергаются декодированию с прямым исправлением ошибок (ПИО), звуковому кодированию и дешифровке в блоках 62. Каналы 61 можно использовать отдельно или вместе для воспроизведения звуковых вещательных программ с разным уровнем качества или для обеспечения доставки информации. Каналы, несущие звуковую информацию, подвергаются цифро-аналоговому преобразованию (не показано) для выработки звуковых сигналов, которые можно подавать авиапассажирам через наушники или громкоговорители. Обычно большой коммерческий самолет уже оснащен звукораспределительной системой 64 с выходами 65 на пассажирских местах, и декодированные звуковые каналы могут подсоединяться к этой системе на входах 66. Звукораспределительная система 64 может также принимать входы 68 от аудиомагнитофонов или других аудиоисточников. Выходной сигнал блока 58 демодуляции и синхронизации для прозрачных каналов линии связи спутник-Земля подается на вход блока 72 декодирования с прямым исправлением ошибок(ПИО) и дешифровки. Выходной сигнал блока 72 является цифровым видеосигналом, который подвергается цифро-аналоговому преобразованию (не показано) и подается на вход 73 видеораспределительной системы 74, находящейся на воздушном судне (не показана). Видеораспределительная система также принимает входные сигналы 75 от вспомогательных видеоисточников, например, видеокассетных проигрывателей. Выходные сигналы 79 видеораспределительной системы 74 могут подаваться на общие видеомониторы или проекционные экраны, установленные под потолком салона воздушного судна, или на индивидуальные жидкокристаллические видеодисплеи, предусмотренные на каждом пассажирском месте. Звуковая часть видеопрограммы, принимаемой видеораспределительной системой 74, соединена линией 78 с звукораспределительной системой 64. Для отображения информации, передаваемой на обрабатываемых МВР-каналах линии связи спутникЗемля, видеораспределительной системой 74 воздушного судна эти каналы соединены с видеораспределительной системой 74 линией 80. Таким образом, авиапассажиры могут получать визуальное отображение биржевых котировок, информационных сообщений или других данных. Так как антенна 52 воздушного судна работает в диапазоне L, она может использоваться совместно с другой бортовой приемной и передающей аппаратурой, функционирующей в этом же диапазоне. Например, авиационная телефонная служба, работающая через спутник INMARSAT, использует частоты в диапазоне L. Как показано на фиг. 1, размер каждого сфокусированного луча 16 таков, что воздуш 11 ному судну, пересекающему его по диаметру,потребуется несколько часов, чтобы пройти через этот луч, и это гарантирует непрерывность основных видов вещания для авиапассажиров. Можно также передавать одну и ту же вещательную программу в двух (или даже трех) сфокусированных лучах 16, связанных с данным спутником, обеспечивая тем самым непрерывность даже для более длительных полетов. Хотя сфокусированные лучи 16, передаваемые данным спутником, имеют разные частоты несущей, частоты несущей входных ВЧ-схем 54,показанных на фиг. 4, можно переключать(вручную или автоматически) через вход 53,когда воздушное судно 25 движется из одного луча в другой. Понятно, что группа авиалиний в каждом регионе может заключить соглашение в отношении набора прямых музыкальных, речевых и информационных каналов, которые можно передавать через соответствующие спутники 10,12 или 14. Некоторые каналы можно зарезервировать для индивидуальных программ для каждой авиалинии. Реальный масштаб времени системы передачи информации позволяет обновлять информационное содержание (новости,биржевые котировки и т.п.) прямых информационных каналов так часто, как это потребуется. Это может быть реализовано на общей основе для каналов, совместно используемых несколькими авиалиниями, или индивидуально для каналов, которые зарезервированы для конкретных авиалиний. Аналогично, участвующие авиалинии могут выбирать рекламу и размещать ее на общих или зарезервированных каналах. Хотя авиалинии могут пожелать бесплатно предоставлять большинство вещательных программ своим пассажирам, некоторые вещательные программы могут предоставляться за плату или оплачиваться кредитной или дебетовой карточкой. Несмотря на то, что изобретение было описано со ссылкой на его предпочтительный вариант, понятно, что оно не ограничено его деталями. В описании предложены разные модификации, и для специалистов также будут очевидны другие замены и модификации на основе этого описания. Все такие замены и модификации подпадают под объем притязаний,который определен прилагаемой формулой изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Система передачи на борт воздушного судна вещательных программ в реальном времени, содержащая,по меньшей мере, одну наземную вещательную станцию для передачи множества разных вещательных программ в низком диапазоне частот и, по меньшей мере, одной вещательной программы в высоком диапазоне частот, 001540 12 по меньшей мере, один спутниковый ретранслятор для приема и ретрансляции упомянутых вещательных программ в низком диапазоне частот и, по меньшей мере, одной программы в высоком диапазоне частот, причем ретрансляция ведется, по меньшей мере, в одном сигнале линии связи спутник-Земля, в котором разные вещательные программы низкого диапазона частот передаются по разным мультиплексированным с временным разделением(МВР) каналам на одной и той же частоте несущей ниже чем приблизительно 3000 МГц, и вещательный приемник, находящийся на борту воздушного судна и содержащий, по меньшей мере, один демодулятор для демодуляции упомянутого, по меньшей мере, одного сигнала линии связи спутник-Земля и демультиплексор, присоединенный к демодулятору,для демультиплексирования МВР-каналов для воспроизведения упомянутого множества вещательных программ низкого диапазона частот,причем вещательный приемник присоединен к бортовой системе развлечения пассажиров для передачи вещательных программ в низком диапазоне частот и, по меньшей мере, одной вещательной программы в высоком диапазоне частот пассажирам на борту воздушного судна. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что упомянутый, по меньшей мере, один сигнал линии связи спутник-Земля содержит шифрованную вещательную программу, при этом вещательный приемник выполнен с возможностью дешифровки шифрованной вещательной программы. 3. Система по п.1, отличающаяся тем, что упомянутый, по меньшей мере, один сигнал линии связи спутник-Земля передается в сфокусированном луче, заключающем в себе, по меньшей мере, часть маршрута полета упомянутого воздушного судна. 4. Система по п.1, отличающаяся тем, что упомянутый, по меньшей мере, один сигнал линии связи спутник-Земля передается в нескольких смежных сфокусированных лучах,вместе заключающих в себе, по меньшей мере,часть маршрута полета упомянутого воздушного судна, при этом, по меньшей мере, одна из вещательных программ передается более чем в одном из упомянутых сфокусированных лучей. 5. Система по п.4, отличающаяся тем, что упомянутые несколько смежных сфокусированных лучей имеют разные частоты несущих, при этом вещательный приемник выполнен с возможностью переключения между упомянутыми частотами несущих. 6. Система по п.1, отличающаяся тем, что упомянутая частота несущей находится в диапазоне от 1100 до 2000 МГц. 7. Бортовая система для передачи на борт воздушного судна в реальном времени множества вещательных программ в низком диапазоне частот и, по меньшей мере, одной вещательной 13 программы в высоком диапазоне частот, причем программы в низком диапазоне частот и, по меньшей мере, одна программа в высоком диапазоне частот передаются, по меньшей мере, с одного спутника, по меньшей мере, в одном сигнале линии связи спутник-Земля, в котором разные вещательные программы низкого диапазона частот передаются по разным мультиплексированным с временным разделением (МВР) каналам на одной и той же частоте несущей ниже чем приблизительно 3000 МГц, содержащая спутниковую антенну, установленную на упомянутом воздушном судне, для приема упомянутого, по меньшей мере, одного сигнала линии связи спутник-Земля,по меньшей мере, один демодулятор, присоединенный к упомянутой антенне, для демодуляции упомянутого, по меньшей мере, одного сигнала линии связи спутник-Земля,демультиплексор, присоединенный к демодулятору, для демультиплексирования упомянутых МВР-каналов для воспроизведения упомянутых вещательных программ низкого диапазона частот, и систему развлечения пассажиров, присоединенную, по меньшей мере, к одному из демодуляторов и демультиплексоров для передачи вещательных программ в низком диапазоне частот и, по меньшей мере, одной вещательной программы в высоком диапазоне частот пассажирам на борту воздушного судна. 8. Бортовая система по п.7, отличающаяся тем, что упомянутый, по меньшей мере, один сигнал линии связи спутник-Земля содержит шифрованную вещательную программу, при этом система выполнена с возможностью дешифровки упомянутой шифрованной вещательной программы. 9. Бортовая система по п.7, отличающаяся тем, что выполнена с возможностью переключения между, по меньшей мере, двумя разными частотами несущих. 10. Бортовая система по п.7, отличающаяся тем, что упомянутая частота несущей находится в диапазоне от 1100 до 2000 МГц. 11. Способ передачи на борт воздушного судна вещательных программ в реальном времени, заключающийся в том, что ретранслируют множество разных вещательных программ в низком диапазоне частот и,по меньшей мере, одну вещательную программу в высоком диапазоне частот из, по меньшей мере, одной наземной вещательной станции на спутниковый ретранслятор, 001540 14 ретранслируют упомянутые вещательные программы со спутникового ретранслятора на воздушное судно, находящееся в полете, по меньшей мере, одному сигналу линии связи спутник-Земля, в котором разные упомянутые вещательные программы низкого диапазона частот передают по разным мультиплексированным с временным разделением (МВР) каналам на одной и той же несущей частоте ниже чем приблизительно 3000 МГц, и принимают сигнал линии связи спутникЗемля на борту упомянутого воздушного судна и демультиплексируют МВР-каналы для воспроизведения упомянутого множества вещательных программ низкого диапазона частот и,по меньшей мере, одной вещательной программы высокого диапазона частот. 12. Способ по п.11, отличающийся тем, что упомянутый, по меньшей мере, один сигнал линии связи спутник-Земля содержит шифрованную вещательную программу, при этом дополнительно осуществляют дешифровку упомянутой шифрованной вещательной программы. 13. Способ по п.11, отличающийся тем, что упомянутый, по меньшей мере, один сигнал линии спутник-Земля передается в сфокусированном луче, заключающем в себе, по меньшей мере, часть маршрута полета упомянутого воздушного судна. 14. Способ по п.11, отличающийся тем, что упомянутый, по меньшей мере, один сигнал линии связи спутник-Земля передается в нескольких смежных сфокусированных лучах,вместе заключающих в себе, по меньшей мере,часть маршрута полета упомянутого воздушного судна, при этом дополнительно передают, по меньшей мере, одну из упомянутых вещательных программ более чем в одном сфокусированном луче. 15. Способ по п.11, отличающийся тем, что упомянутый, по меньшей мере, один сигнал линии связи спутник-Земля передается в нескольких смежных сфокусированных лучах,имеющих разные частоты несущих и вместе заключающих в себе, по меньшей мере, часть маршрута полета упомянутого воздушного судна, при этом при приеме упомянутого сигнала линии связи спутник-Земля на борту воздушного судна принимают разные частоты несущих в разное время. 16. Способ по п.11, отличающийся тем, что упомянутая частота несущей находится в диапазоне от 1100 до 2000 МГц.

МПК / Метки

МПК: H04B 7/185, H04N 7/20

Метки: борт, система, программ, воздушного, времени, реальном, судна, передачи, вещательных

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/9-1540-sistema-peredachi-na-bort-vozdushnogo-sudna-veshhatelnyh-programm-v-realnom-vremeni.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Система передачи на борт воздушного судна вещательных программ в реальном времени</a>

Похожие патенты