[go: up one dir, main page]

RU2851601C1 - Mobile phone - Google Patents

Mobile phone

Info

Publication number
RU2851601C1
RU2851601C1 RU2024139628A RU2024139628A RU2851601C1 RU 2851601 C1 RU2851601 C1 RU 2851601C1 RU 2024139628 A RU2024139628 A RU 2024139628A RU 2024139628 A RU2024139628 A RU 2024139628A RU 2851601 C1 RU2851601 C1 RU 2851601C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
control
system bus
retransmission
communication
management unit
Prior art date
Application number
RU2024139628A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Николаевич Павликов
Екатерина Юрьевна Копаева
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владивостокский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВВГУ")
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владивостокский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВВГУ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владивостокский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВВГУ")
Application granted granted Critical
Publication of RU2851601C1 publication Critical patent/RU2851601C1/en

Links

Abstract

FIELD: mobile wireless communication devices.
SUBSTANCE: invention relates to cellular telephone devices with repeater functions capable of providing communication between a subscriber located in an area of unstable information exchange but accessible for communication with such a repeater telephone via at least one of the physical channels: radio, acoustic, and optical. Such a device forms a transit communication channel with one of the nearest base stations via available physical channels using radio, acoustic or optical signals, including with other available communication operators. For this purpose, two relay subsystems for acoustic and optical communication channels are placed in the cell phone case, consisting of at least two electronic subscriber identification modules combined into identification, control and redirection units and connected to their controllers, each of which is connected via a system bus to its own control and management unit. In addition, the system bus is connected to the subsystem's own retransmission receiver with a receiving antenna and a retransmission transmitter with a transmitting antenna.
EFFECT: enabling the use of a cellular telephone as a link providing stable information exchange between subscribers located at the edge of the base station's reliable reception zone via the listed physical channels.
2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к мобильным устройствам беспроводной связи, в частности к сотовым телефонным аппаратам с расширенными функциями, а именно с функциями ретранслятора, способным обеспечивать между абонентом, находящимся в области неустойчивого информационного обмена, но доступным для связи с таким телефоном-ретранслятором, хотя бы по одному из физических: радио, акустическому и оптическому каналам, и обеспечивающее формирование через такое устройство канала транзитной связи с одной из ближайших базовых станций. Таким образом, предлагаемый сотовый телефон может найти применение в качестве связующего звена, обеспечивающего стабильный информационный обмен между абонентами, находящимися на границе зоны уверенного приема с базовой станции по одному из физических каналов.The invention relates to mobile wireless communication devices, particularly cellular telephones with enhanced functionality, specifically repeater functions capable of providing communication between a subscriber located in an area of unstable information exchange but accessible to the repeater telephone via at least one of the following physical channels: radio, acoustic, and optical. The device also facilitates the formation of a transit communication channel with one of the nearest base stations. Thus, the proposed cellular telephone can be used as a link, ensuring stable information exchange between subscribers located at the edge of a reliable reception zone from a base station via one of the physical channels.

Проблемы надежной мобильной связи являются типичными не только для удаленных от центров цивилизации районов, они возникают в городских полуподвальных офисах и торговых центрах, в тоннелях, в зданиях со сложной структурой перекрытий. Помимо этого, постоянное увеличение объемов передаваемой информации в сетях мобильной радиосвязи, особенно в больших городах с развитой инфраструктурой, требует непрерывного поиска новых каналов, оптимальных методов обеспечения распределения информационных потоков, решение проблем электромагнитной совместимости для снижения взаимных помех. Тенденция развития мобильных систем связи предусматривает увеличение плотности абонентских устройств до миллиона на 1 кв. км. Одним из вариантов решения данных проблем являются методы применения различных физических сигналов - акустических и оптических.Problems with reliable mobile communications are typical not only for areas remote from the centers of civilization; they arise in city basement offices and shopping centers, in tunnels, and in buildings with complex floor structures. Furthermore, the constant increase in the volume of information transmitted in mobile radio networks, especially in large cities with developed infrastructure, requires a continuous search for new channels, optimal methods for distributing information flows, and solutions to electromagnetic compatibility issues to reduce mutual interference. The development trend in mobile communications systems calls for an increase in subscriber device density to one million per square kilometer. One solution to these problems is the use of various physical signals—acoustic and optical.

Известен мобильный телефон, выполненный с возможностью переключения с общедоступной сети сотовой связи на частную [CN 108055682, опубл. 19.05.2018], при этом для него общедоступная и частная сеть могут быть объединены со скоростным 4G Интернетом для совместного использования. Когда производительность одной сети снижается, телефон автоматически переключается на другую, при этом пользователь не ощущает переключения сети и обслуживание в процессе переключения не прерывается. Применение этого метода различными операторами уже существующих сетей на практике позволило максимально снизить расходы на создание новой сети сотовой связи. Однако возможность переключения известного телефона во время связи на более продуктивно работающего оператора не решает полностью проблему повышения надежности радиосвязи в зоне неустойчивого информационного обмена, при этом в силу своих конструктивных особенностей известный телефон не может также обеспечить расширение зоны действия базовой станции.A mobile phone is known that can switch from a public cellular network to a private one [CN 108055682, published May 19, 2018]. It can combine both public and private networks, providing high-speed 4G internet for shared use. When the performance of one network declines, the phone automatically switches to the other, without the user noticing the network switch and without service interruption. The practical application of this method by various operators of existing networks has enabled the cost of creating a new cellular network to be minimized. However, the ability to switch a known phone to a more productive operator during a call does not fully address the issue of improving the reliability of radio communications in areas of unstable information exchange, and due to its design features, the known phone also cannot extend the coverage area of a base station.

Решить проблему электромагнитной совместимости и обеспечить надежную и высокоскоростную доставку информации абонентам, находящимся в зоне неуверенного приема, например, вблизи границы зоны действия базовой станции и, тем более, за ее пределами, возможно с применением дополнительных каналов связи.Solving the problem of electromagnetic compatibility and ensuring reliable and high-speed delivery of information to subscribers located in areas of poor reception, for example, near the boundary of a base station's coverage area and, especially, beyond it, is possible by using additional communication channels.

Еще одним известным техническим решением является сотовый телефон [RU 2802707, опубл. 31.08.2023], содержащий помещенные в корпус приемник, передатчик, блок контроля и управления с постоянной и оперативной памятью, клавиатуру, дисплей, не менее двух электронных модулей идентификации абонента, связанных посредством контроллера с системной шиной, блок питания, блок голосовой связи, детектор голосовой активности, блок шифрования-дешифрования аналого-цифровой и цифроаналоговый преобразователи, кодер и декодер речи, кодер и декодер канала, а также эквалайзер, связанные между собой посредством системной шины, не менее двух электронных модулей, идентификации абонента, связанных через контроллер с системной шиной, состав которого дополнительно содержит не менее двух электронных модулей идентификации абонентов, участвующих в реализации акустических каналов связи и связанных со вторым контроллером, в свою очередь, посредством системной шины соединенным со вторым блоком контроля и управления, снабженным постоянной и оперативной памятью, а также включает акустический приемник с приемной антенной и акустический передатчик с передающей антенной, подключенные к системной шине.Another well-known technical solution is the cell phone [RU 2802707, publ. 31.08.2023], comprising a receiver, a transmitter, a control and management unit with permanent and random access memory, a keyboard, a display, at least two electronic subscriber identification modules placed in a housing, connected via a controller to a system bus, a power supply unit, a voice communication unit, a voice activity detector, an encryption-decryption unit, an analog-to-digital and digital-to-analog converters, a speech encoder and decoder, a channel encoder and decoder, as well as an equalizer, interconnected via a system bus, at least two electronic subscriber identification modules, connected via a controller to a system bus, the composition of which additionally contains at least two electronic subscriber identification modules participating in the implementation of acoustic communication channels and connected to a second controller, in turn, via a system bus connected to a second control and management unit, equipped with permanent and random access memory, and also includes an acoustic receiver with a receiving antenna and an acoustic transmitter with a transmitting antenna, connected to the system bus.

Наличие дополнительного акустического передатчика связи увеличивает надежность мобильной сети в зонах неустойчивого информационного обмена, однако основным недостатком данного вида связи является низкая дальность действия акустических сигналов.The presence of an additional acoustic communication transmitter increases the reliability of the mobile network in areas of unstable information exchange, but the main disadvantage of this type of communication is the short range of acoustic signals.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по своим техническим характеристикам является сотовый телефон [RU 2754639, опубл. 30.1 1.2021], который содержит следующие структурные элементы: приемник, передатчик, блок контроля и управления с постоянной и оперативной памятью, клавиатуру, дисплей, блок питания, блок голосовой связи, детектор голосовой активности, блок шифрования-дешифрования, аналого-цифровой и цифро-аналоговый преобразователи, кодер и декодер речи, кодер и декодер канала, а также эквалайзер, соединенные между собой посредством системной шины, в состав которой входят шина данных, адресная шина и шина управления, кроме того содержит не менее двух модулей идентификации абонента, объединенных в блок, связанный с контроллером, который, в свою очередь, посредством системной шины соединен с антенной, все элементы размещены в корпусе с разъемом для подключения внешних элементов. Помимо этого, телефон также содержит подсистему ретрансляции по радиоканалу, содержащую не менее двух электронных модулей идентификации участвующих в ретрансляции абонентов, чьи сотовые телефоны снабжены соответствующей функцией доступа к режиму ретрансляции через данный сотовый телефон. Кроме того, упомянутые модули объединены в блок идентификации контроля и переадресации, соединенный со вторым контроллером, который, в свою очередь, посредством системной шины соединен со вторым блоком контроля и управления. К системной шине также подключены ретранслирующий приемник с приемной антенной и ретранслирующий передатчик с передающей антенной.The closest to the claimed invention in its technical characteristics is a cellular telephone [RU 2754639, published 30.1 1.2021], which contains the following structural elements: a receiver, a transmitter, a control and management unit with permanent and random access memory, a keyboard, a display, a power supply, a voice communication unit, a voice activity detector, an encryption-decryption unit, analog-to-digital and digital-to-analog converters, a speech encoder and decoder, a channel encoder and decoder, as well as an equalizer, connected to each other via a system bus, which includes a data bus, an address bus and a control bus, in addition it contains at least two subscriber identification modules, combined into a unit connected to a controller, which, in turn, is connected to an antenna via a system bus, all elements are housed in a housing with a connector for connecting external elements. In addition, the telephone also contains a radio relay subsystem, comprising at least two electronic modules for identifying subscribers participating in the relay, whose cellular telephones are equipped with the appropriate function for accessing the relay mode via the given cellular telephone. Furthermore, these modules are combined into an identification, control, and forwarding unit, connected to a second controller, which, in turn, is connected via a system bus to a second control and management unit. A relay receiver with a receiving antenna and a relay transmitter with a transmitting antenna are also connected to the system bus.

Однако ретрансляция не всегда может обеспечить желаемый результат при доставке информации абонентам, находящимся в зоне неуверенного информационного обмена с использованием радиоканала. Бурный рост графика по различным радиотехнологиям всех поколений приводит к высокому уровню взаимных помех.However, retransmission cannot always ensure the desired result in delivering information to subscribers in areas with poor radio coverage. The rapid growth of bandwidth across various radio technologies of all generations leads to high levels of mutual interference.

В данном техническом решении предлагается реализовать путем дополнительного включения в состав устройства сотового телефона дополнительных подсистем ретрансляции и по акустическому, и по оптическому каналам. В совокупности радио, акустического и оптического каналов повышается надежность и устойчивость связи в инфокоммуникационных сетях.This technical solution proposes implementing this by incorporating additional relay subsystems into the mobile phone device, using both acoustic and optical channels. The combination of radio, acoustic, and optical channels improves the reliability and stability of communications in information and communications networks.

Задачей изобретения является разработка мобильного устройства связи в виде сотового телефона, обеспечивающего надежный высокоскоростной информационный обмен для абонентов непосредственно друг с другом и через базовые станции, находящихся в области недостаточно уверенного информационного обмена, а также в случае перегруженной радиосети (базовых станций, в том числе и при выходе их из строя).The objective of the invention is to develop a mobile communication device in the form of a cellular telephone that provides reliable high-speed information exchange for subscribers directly with each other and through base stations located in an area of insufficiently reliable information exchange, as well as in the case of an overloaded radio network (base stations, including when they fail).

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в улучшении устойчивости и повышении скорости информационного обмена сотового телефона при обслуживании абонентов, находящихся вне зоны уверенного приема базовой станции или на ее границе, за счет организации для сотовых телефонов и аналогичных устройств телекоммуникаций (ноутбуки, планшеты, браслеты и др.) каналов связи с ближайшими базовыми станциями, в том числе других сотовых операторов с его помощью в качестве ретранслятора, не только радио технологий, но и ретрансляции акустических и оптических сигналов.The technical result of the proposed invention consists in improving the stability and increasing the speed of information exchange of a cellular telephone when servicing subscribers located outside the coverage area of a base station or at its border, due to the organization of communication channels for cellular telephones and similar telecommunications devices (laptops, tablets, bracelets, etc.) with the nearest base stations, including other cellular operators, using it as a repeater, not only radio technologies, but also the retransmission of acoustic and optical signals.

Дополнительный положительный эффект данного изобретения заключается в увеличении пропускной способности сотового телефона за счет того, что сигналы разных физических полей не создают взаимных помех, поэтому подсистемы ретрансляции, не мешая друг другу, способны одновременно вести информационный обмен.An additional positive effect of this invention is the increase in the throughput of a cellular telephone due to the fact that signals from different physical fields do not create mutual interference, so that the relay subsystems are able to simultaneously exchange information without interfering with each other.

Указанный технический результат достигают размещением в корпусе сотового телефона (или других аналогичных устройств, например ноутбука), который содержит приемник, передатчик, блок контроля и управления с постоянной оперативной памятью, клавиатуру, дисплей, блок питания, блок голосовой связи, детектор голосовой активности, блок шифрования-дешифрования, аналого-цифровой и цифро-аналоговый преобразователи, кодер и декодер речи, кодер и декодер канала, эквалайзер, связанные между собой по средством системной шины, в состав которой входят шина данных, адресная шина и шина управления; не менее двух электронных модулей идентификации абонентов, объединенных через контроллер, соединенный с системной шиной, с антенной; подсистему радио ретрансляции, содержащую не менее двух электронных модулей идентификации абонентов, объединенных в блок идентификации, соединенный со вторым контроллером, который, в свою очередь, посредством системной шины соединен со вторым блоком контроля и управления; ретранслирующий приемник с приемной антенной и ретранслирующий передатчик с передающей антенной, также подключенные к системной шине; в отличии от известного, дополнительно подключенные к системной шине две подсистемы ретрансляции по акустическому и оптическому каналам связи, каждый из которых состоит из не менее двух электронных модулей идентификации участвующих в ретрансляции абонентов, объединенных в блоки идентификации, контроля и переадресации и соединенных со своим контроллером и, посредством системной шины, со своим блоком контроля и управления, при этом к системной шине также подключены соответствующие акустической подсистеме свои ретранслирующий приемник с приемной антенной и ретранслирующий передатчик с передающей антенной, соответствующие оптической подсистеме свои ретранслирующий приемники с приемной антенной и ретранслирующий передатчик с передающей антенной, в каждой подсистеме ретрансляции (радио, акустической и оптической) соответствующие ретранслирующие приемники выполнены с возможностью контроля качества своего канала для выбора методов разделения в пределах своих физических сигналов по форме и параметрам, видам модуляции и кодирования, а также для информирования блока контроля и управления с постоянной и оперативной памятью через системную шину для эффективного управления данным блоком сопряжения и соединения различных физических каналов.The specified technical result is achieved by placing in the housing of a cellular telephone (or other similar devices, for example a laptop), which contains a receiver, a transmitter, a control and management unit with permanent RAM, a keyboard, a display, a power supply, a voice communication unit, a voice activity detector, an encryption/decryption unit, analog-to-digital and digital-to-analog converters, a speech encoder and decoder, a channel encoder and decoder, an equalizer, interconnected by means of a system bus, which includes a data bus, an address bus and a control bus; at least two electronic subscriber identification modules, combined through a controller connected to the system bus, with an antenna; a radio relay subsystem containing at least two electronic subscriber identification modules, combined into an identification unit connected to a second controller, which, in turn, is connected by means of a system bus to a second control and management unit; a repeater receiver with a receiving antenna and a repeater transmitter with a transmitting antenna, also connected to the system bus; unlike the known one, two retransmission subsystems are additionally connected to the system bus via acoustic and optical communication channels, each of which consists of at least two electronic modules for identifying subscribers participating in the retransmission, combined into identification, control and forwarding units and connected to their controller and, via the system bus, to their control and management unit, while the corresponding acoustic subsystem also has its own retransmission receiver with a receiving antenna and a retransmission transmitter with a transmitting antenna, corresponding to the optical subsystem its own retransmission receivers with a receiving antenna and a retransmission transmitter with a transmitting antenna, in each retransmission subsystem (radio, acoustic and optical) the corresponding retransmission receivers are configured with the ability to monitor the quality of their channel for selecting methods of separation within their physical signals by form and parameters, types of modulation and coding, as well as for informing the control and management unit with permanent and random access memory via the system bus for effective data management a block for coupling and connecting various physical channels.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого сотового телефона, включающего следующие структурные элементы: приемник 1, передатчик 2, блок контроля и управления 3 с постоянной и оперативной памятью, клавиатуру 4, дисплей 5, блок питания 6. блок голосовой связи 7, детектор голосовой активности 8, блок шифрования-дешифрования 9, аналого-цифровой (АЦП) 10 и цифро-аналоговый (ЦАП) 11 преобразователи, кодер 12 и декодер 13 речи, кодер 14 и декодер 15 канала, а также эквалайзер 16, соединенные между собой посредством системной шины 17, в состав которой входят шина данных, адресная шина и шина управления. Телефон также содержит не менее двух модулей идентификации абонента 18, объединенных в блок 19. связанный с контроллером 20, который, в свою очередь, посредством системной шины 17 соединен с антенной 21. Все перечисленные элементы размещенных в корпусе 22 с разъемом 23 для подключения внешних элементов. Заявляемое изобретение содержит подсистему 24 радио ретрансляции, содержащую не менее двух электронных модулей 25 идентификации участвующих в ретрансляции абонентов, чьи сотовые телефоны снабжены соответствующей функцией, при этом упомянутые модули 25 объединены в блок идентификации 26, соединенный со вторым контроллером 27, который, в свою очередь, посредством системной шины 17 соединен со вторым блоком контроля и управления 28. К системной шине 17 также подключены ретранслирующий приемник 29 с приемной антенной 30 и ретранслирующий передатчик 31 с передающей 32 антенной, при этом в корпус 22 сотового телефона к системной 17 шине дополнительно подключены две подсистемы ретрансляции по акустическому 33 и оптическому 34 каналам связи, каждый из которых состоит из не менее двух электронных модулей 35 идентификации участвующих в ретрансляции абонентов. Данные модули 35 объединены в блоки 36 идентификации, контроля и переадресации и соединены со своим контроллером 37 и 43 соответственно, каждый из которых, посредством системной шины 17 соединен со своим блоком контроля и управления 38 и 44 соответственно. К системной шине 17 также подключены соответствующие подсистеме 33 акустической ретрансляции свои ретранслирующий приемник 39 с приемной антенной 40 и ретранслирующий передатчик 41 с передающей 42 антенной, соответствующие подсистеме оптической ретрансляции 34 свои ретранслирующий приемники 45 с приемной антенной 46 и ретранслирующий передатчик 47 с передающей 48 антенной. В каждой подсистеме ретрансляции 24, 33 и 34 соответствующие ретранслирующие приемники: 29, 39 и 45 выполнены с возможностью контроля качества своего канала для выбора методов разделения в пределах своих физических сигналов по форме и параметрам, видам модуляции и кодирования, а также для информирования блока контроля и управления 3 с постоянной и оперативной памятью через системную 17 шину для эффективного управления данным блоком 3 режимами сопряжения и соединения различных физических каналов.Fig. 1 shows a block diagram of the proposed cellular telephone, including the following structural elements: receiver 1, transmitter 2, control and management unit 3 with constant and random access memory, keyboard 4, display 5, power supply 6, voice communication unit 7, voice activity detector 8, encryption-decryption unit 9, analog-to-digital (ADC) 10 and digital-to-analog (DAC) 11 converters, encoder 12 and speech decoder 13, encoder 14 and channel decoder 15, as well as equalizer 16, connected to each other via a system bus 17, which includes a data bus, an address bus and a control bus. The telephone also contains at least two subscriber identification modules 18, combined into a block 19 connected to a controller 20, which, in turn, is connected to an antenna 21 via a system bus 17. All of the listed elements are located in a housing 22 with a connector 23 for connecting external elements. The claimed invention comprises a radio relay subsystem 24, containing at least two electronic modules 25 for identifying subscribers participating in the relay, whose cellular telephones are equipped with the corresponding function, wherein said modules 25 are combined into an identification unit 26, connected to a second controller 27, which, in turn, is connected via a system bus 17 to a second control and management unit 28. A relay receiver 29 with a receiving antenna 30 and a relay transmitter 31 with a transmitting 32 antenna are also connected to the system bus 17, wherein two relay subsystems are additionally connected to the housing 22 of the cellular telephone to the system bus 17 via acoustic 33 and optical 34 communication channels, each of which consists of at least two electronic modules 35 for identifying subscribers participating in the relay. These modules 35 are combined into identification, control and redirection blocks 36 and are connected to their controllers 37 and 43, respectively, each of which is connected via a system bus 17 to its control and management block 38 and 44, respectively. Also connected to the system bus 17 are the corresponding acoustic retransmission subsystem 33's retransmitting receiver 39 with a receiving antenna 40 and the retransmitting transmitter 41 with a transmitting 42 antenna, and the corresponding optical retransmission subsystem 34's retransmitting receivers 45 with a receiving antenna 46 and the retransmitting transmitter 47 with a transmitting 48 antenna. In each retransmission subsystem 24, 33 and 34, the corresponding retransmission receivers: 29, 39 and 45 are designed with the ability to control the quality of their channel for selecting methods of separation within their physical signals by form and parameters, types of modulation and coding, as well as for informing the control and management unit 3 with constant and operational memory through the system 17 bus for the effective control of this unit 3 of the modes of pairing and connection of various physical channels.

В случае ухудшения связи за счет электромагнитной обстановки, неисправности радиоэлементов устройство осуществляет анализ доступных других физических каналов и по результатам предыдущего опыта и сложившейся практики переходит на использование каналов на основе акустических или оптических сигналов. При этом в отличии от прототипа выбор осуществляется между тремя каналами связи.In the event of communication degradation due to electromagnetic conditions or radio component failure, the device analyzes available other physical channels and, based on previous experience and established practice, switches to using channels based on acoustic or optical signals. Unlike the prototype, however, it selects between three communication channels.

Возможны варианты работы, когда ретрансляция выполняется без изменения физического сигнала (канала) - вариант первый, например, радиосигнал принят - радиосигнал ретранслирован или с изменением (второй вариант) физического канала. Например, принят радиосигнал, все радиоканалы не отвечают требованиям ретрансляции, поэтому блоком контроля и управления 3 назначает ретрансляцию по акустическому каналу.Operational options are possible where retransmission is performed without changing the physical signal (channel)—option one, for example, a radio signal is received and the radio signal is retransmitted—or with a change (option two) to the physical channel. For example, a radio signal is received, but all radio channels do not meet the retransmission requirements, so control and management unit 3 assigns retransmission via the acoustic channel.

В первом варианте и аналогичных, когда физический канал не меняется (например, приняли радио и ретранслируем радио сигнал), координацию работы ретранслирующей подсистемы выполняют блоки контроля и управления соответственно 28 или 38 или 44, информирующие блок контроля и управления 3 и выполняют свои инструкции в соответствии с делегированными полномочиями (от блока контроля и управления 3).In the first variant and similar ones, when the physical channel does not change (for example, we have received a radio signal and are retransmitting it), the coordination of the operation of the retransmitting subsystem is performed by control and management units 28 or 38 or 44, respectively, informing control and management unit 3 and executing their instructions in accordance with the delegated powers (from control and management unit 3).

Во втором варианте (с изменением физических сигналов ретрансляции) блоки контроля и управления соответственно 28 или 38 или 44, управляются блоком контроля и управления 3.In the second variant (with a change in the physical relay signals), control and management units 28 or 38 or 44, respectively, are controlled by control and management unit 3.

Контроллер 20 обеспечивает взаимодействие блока контроля и управления 3 с каждым из модулей идентификации абонента 18, установленных в блоке 19, в то время как контроллеры подсистем ретрансляции 27, 37 и 43 аналогичным образом обеспечивает взаимодействие соответствующего блока контроля и управления 28, 38, 44 с находящимися в блоках 26 или 36 электронными модулями идентификации абонента 25 и 35 соответственно (дистанционно настраиваемыми и перестраиваемыми по команде базовых станций с использованием e-SIM-карт). Применение электронных SIM-карт позволяет в конкретной ситуации загрузить с базовой станции ближайшего сотового оператора необходимую для реализации режима ретрансляции информацию.Controller 20 facilitates interaction between control and management unit 3 and each of the subscriber identification modules 18 installed in block 19, while relay subsystem controllers 27, 37, and 43 similarly facilitate interaction between the corresponding control and management unit 28, 38, and 44 and the electronic subscriber identification modules 25 and 35 located in blocks 26 or 36, respectively (remotely configured and reconfigured by command from base stations using e-SIM cards). The use of e-SIM cards allows, in a specific situation, the download of information necessary for implementing the relay mode from the base station of the nearest cellular operator.

Контроллеры подсистем 27, 37 и 43, связывают блоки 26 и 36 идентификации, содержащие электронные модули 25 и 35 идентификации абонентов с ретранслирующими сотовыми телефонами через блок контроля и управления 3 в режиме ретрансляции через приемные антенны 30, 40, 46 обеспечивают прохождение входящих сигналов через соответствующие приемные блоки 29, 39 и 45 подсистем ретрансляции 24, 33 и 34 и системную 17 шину в соответствующие блоки 28, 38, 44 где определяется переадресация сообщений из которых опять же через упомянутую системную шину 17 полученная и преобразованная информация поступает на соответствующие передатчики ретрансляции 31, 41, 47 подсистемы ретрансляции и излучается передающими антеннами 32, 42, 48 соответственно.The controllers of the subsystems 27, 37 and 43 connect the identification blocks 26 and 36, containing the electronic modules 25 and 35 for identifying subscribers with the relay cellular telephones through the control and management block 3 in the relay mode through the receiving antennas 30, 40, 46, ensure the passage of incoming signals through the corresponding receiving blocks 29, 39 and 45 of the relay subsystems 24, 33 and 34 and the system bus 17 into the corresponding blocks 28, 38, 44, where the forwarding of messages is determined from which, again through the said system bus 17, the received and converted information is sent to the corresponding relay transmitters 31, 41, 47 of the relay subsystem and is emitted by the transmitting antennas 32, 42, 48, respectively.

Кроме того, наличие контроллеров подсистем 27, 37 и 43 позволяет под руководством блока контроля и управления 3 распределять потоки данных по заданным протоколам обмена, привязывая их к номерам модулей идентификации пользователя (номерам SIM-карт) и номерам электронной идентификации (eSIM-карт) как доверенных элементов базовых станций различных операторов связи (находящихся на дистанции уверенного информационного обмена).In addition, the presence of controllers of subsystems 27, 37 and 43 makes it possible, under the control of control and management unit 3, to distribute data flows according to specified exchange protocols, linking them to the numbers of user identification modules (SIM card numbers) and electronic identification numbers (eSIM cards) as trusted elements of base stations of various telecom operators (located at a distance of confident information exchange).

Наличие расширенного количества блоков модулей идентификации абонентов, блоков передатчиков и приемников, каждого со своей антенной, дает возможность реализовать одновременную бесперебойную работу информационных каналов, обеспечивающих режим ретрансляции, не мешая информационным каналам штатного режима работы сотового телефона.The presence of an expanded number of subscriber identification module blocks, transmitter and receiver blocks, each with its own antenna, makes it possible to implement the simultaneous uninterrupted operation of information channels providing a relay mode, without interfering with the information channels of the normal operating mode of the cellular telephone.

В результате предлагаемый сотовый телефон берет на себя доверенную ближайшей базовой станцией часть функций и формирует транзитные каналы связи с базовыми станциями своего или других операторов, обеспечивает устойчивое информационное взаимодействие с абонентом, в том числе и с абонентами, находящимися вне зоны уверенного приема базовой станции, и расширяет тем самым зону покрытия. Распределение информационных потоков по физическим каналам позволяет увеличить пропускную способность данного мобильного ретранслятора и системы сотовой связи в целом.As a result, the proposed mobile phone takes over some of the functions delegated by the nearest base station and creates transit communication channels with base stations of its own or other operators, ensuring stable information exchange with the subscriber, including with subscribers located outside the base station's coverage area, thereby expanding its coverage area. Distributing information flows across physical channels increases the throughput of this mobile repeater and the cellular communications system as a whole.

Предлагаемый сотовый телефон позволяет одновременно, при соответствующем разнесении приемной и передающей антенн, вести обмен информацией с другими абонентами, как минимум, «от имени» двух SIM-карт и обмен с базовыми станциями от имени как минимум шести eSIM-карт ретрансляции. При этом другие сотовые телефоны «не замечают», что работают с базовой станцией через сотовый телефон с функцией ретранслятора по радио, оптическому и акустическому каналам.The proposed mobile phone allows, with appropriate separation between the receiving and transmitting antennas, simultaneous data exchange with other subscribers on behalf of at least two SIM cards and data exchange with base stations on behalf of at least six eSIM repeater cards. At the same time, other mobile phones are unaware that they are communicating with the base station via the mobile phone's repeater function via radio, optical, and acoustic channels.

Блок контроля и управления 3 представляет собой цифровой сигнальный процессор (ЦСП) с постоянным запоминающими устройства (ПЗУ), в который заложена программа, координирующая работу процессора, и оперативным запоминающим устройством (ОЗУ), предназначенным для временного хранения данных и результатов логических или математических операций, которые производятся вышеупомянутым процессором.The control and management unit 3 is a digital signal processor (DSP) with a read-only memory (ROM), which contains a program that coordinates the operation of the processor, and a random access memory (RAM), designed for the temporary storage of data and the results of logical or mathematical operations that are performed by the above-mentioned processor.

В случае применения трех физических каналов предусматриваются дополнительные действия алгоритма поочередного попарного отбора наилучшего канала, включающие:In the case of using three physical channels, additional steps of the algorithm for alternate pairwise selection of the best channel are provided, including:

контроль работоспособности каждого физического канала в соответствующих подсистемах ретрансляции своим блоком контроля и управления 28, 38, 44 и в случае наличия ресурса связи и возможности ретрансляции в пределах своего физического канала осуществляет управление своими приемниками с антеннами: 29 и 30; 39 и 40 или 45 и 46. А также передатчиками с антеннами: 31 и 32; 41 и 42 или 47 и 48.control of the operability of each physical channel in the corresponding relay subsystems by its control and management unit 28, 38, 44 and, in the event of the availability of a communication resource and the possibility of relaying within its physical channel, carries out control of its receivers with antennas: 29 and 30; 39 and 40 or 45 and 46. As well as transmitters with antennas: 31 and 32; 41 and 42 or 47 and 48.

- в случае отсутствия свободных связных ресурсов внутри подсистем ретрансляции, блоки 28, 38, 44 выполнены с возможностью запроса свободных доступных связных ресурсов для сопряжения одних физических каналов (сигналов) с другими через блок контроля и управления 3 с ПЗУ и ОЗУ. Который, по алгоритму сопряжения оценивает возможности использования свободных связных ресурсов для ретрансляции и управляет блоками 28, 38. 44 соответствующих подсистем ретрансляции. Которые по завершению сеанса ретрансляции информирует блок 3 об освобождении используемого ресурса. Выбор того или иного физического канала осуществляется по алгоритмам парного сравнения с учетом установленного рейтинга.- In the event of a lack of free communication resources within the relay subsystems, units 28, 38, and 44 are configured to request free, available communication resources for pairing one physical channel (signal) with another via control and management unit 3 with ROM and RAM. This unit, using a pairing algorithm, evaluates the feasibility of using free communication resources for relaying and controls units 28, 38, and 44 of the corresponding relay subsystems. Upon completion of a relay session, these units inform unit 3 of the release of the resource in use. The selection of a particular physical channel is performed using pairwise comparison algorithms, taking into account the established rating.

Расширенные технические возможности предлагаемого телефона позволяют, с учетом периодического подъема / спада активности пользователей, организовать дополнительные каналы ретрансляции с осуществлением режима ретрансляции, позволяющим принять сигналы от базовой станции и, под eSIM-картой ретранслятора, передать их другому абоненту через одну из трех подсистем ретрансляции или дублируя передачу сразу по нескольким физическим каналам.The advanced technical capabilities of the proposed phone allow, taking into account the periodic rise/fall of user activity, to organize additional relay channels with the implementation of a relay mode, allowing signals to be received from a base station and, under the repeater eSIM card, transmitted to another subscriber through one of three relay subsystems or duplicating the transmission simultaneously over several physical channels.

При этом возможен вариант применения не задействованных на текущий момент элементов устройства для гармонизации в непредвиденных ситуациях, например, антенной 21 в случае занятой радио подсистемы 24 ретрансляции.In this case, it is possible to use the currently unused elements of the device for harmonization in unforeseen situations, for example, antenna 21 in the case of a busy radio relay subsystem 24.

Claims (2)

1. Сотовый телефон, содержащий помещенные в корпус с разъемом для подключения внешних элементов приемник, передатчик, блок контроля и управления с постоянной и оперативной памятью, клавиатуру, дисплей, блок питания, блок голосовой связи, детектор голосовой активности, блок шифрования-дешифрования, аналого-цифровой и цифроаналоговый преобразователи, кодер и декодер речи, кодер и декодер канала, а также эквалайзер, все узлы и составные части которого соединены посредством системной шины, состоящей из шины данных, адресной шины и шины управления, при этом содержащий не менее двух модулей идентификации абонента, объединенных в блок, связанный с контроллером, соединенным посредством системной шины с антенной, содержащий подсистему радиоретрансляции, состоящую не менее чем из двух электронных модулей идентификации абонентов, объединенных в блок идентификации, соединенный со вторым контроллером, который посредством системной шины соединен со вторым блоком контроля и управления, а также подключенные к системной шине ретранслирующий приемник с приемной антенной и ретранслирующий передатчик с передающей антенной, отличающийся тем, что к системной шине дополнительно подключены две подсистемы ретрансляции по акустическому и оптическому каналам связи, состоящие из не менее двух электронных модулей идентификации абонентов, объединенных в блоки идентификации, контроля и переадресации, и соединенных со своими контроллерами, каждый из которых посредством системной шины соединен со своим блоком контроля и управления, причем к системной шине дополнительно подключены соответствующие каждой подсистеме ретрансляции свои ретранслирующий приемник с приемной антенной и ретранслирующий передатчик с передающей антенной.1. A cellular telephone comprising a receiver, a transmitter, a control and management unit with permanent and random access memory, a keyboard, a display, a power supply, a voice communication unit, a voice activity detector, an encryption/decryption unit, analog-to-digital and digital-to-analog converters, a speech encoder and decoder, a channel encoder and decoder, and an equalizer, all of whose units and components are connected via a system bus consisting of a data bus, an address bus, and a control bus, and comprising at least two subscriber identification modules combined into a unit connected to a controller connected via a system bus to an antenna, comprising a radio relay subsystem consisting of at least two electronic subscriber identification modules combined into an identification unit connected to a second controller, which is connected via a system bus to a second control and management unit, as well as a repeater receiver with a receiving antenna and a repeater transmitter with a transmitting antenna connected to the system bus, characterized in that two retransmission subsystems are additionally connected to the system bus via acoustic and optical communication channels, consisting of at least two electronic subscriber identification modules, combined into identification, control and forwarding units, and connected to their controllers, each of which is connected via the system bus to its own control and management unit, and wherein a retransmission receiver with a receiving antenna and a retransmission transmitter with a transmitting antenna corresponding to each retransmission subsystem are additionally connected to the system bus. 2. Сотовый телефон по п. 1, отличающийся тем, что в каждой подсистеме ретрансляции соответствующие ретранслирующие приемники выполнены с возможностью контроля качества своего канала для выбора методов разделения в пределах своих физических сигналов по форме и параметрам, видам модуляции и кодирования, а также для информирования блока контроля и управления с постоянной и оперативной памятью через системную шину для эффективного управления данным блоком режимами сопряжения и соединения различных физических каналов.2. A cellular telephone according to paragraph 1, characterized in that in each relay subsystem the corresponding relay receivers are designed with the ability to control the quality of their channel for selecting methods of separation within their physical signals by form and parameters, types of modulation and coding, as well as for informing the control and management unit with constant and random access memory via the system bus for the effective control of this unit by the modes of pairing and connection of various physical channels.
RU2024139628A 2024-12-24 Mobile phone RU2851601C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2851601C1 true RU2851601C1 (en) 2025-11-25

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130051264A1 (en) * 2011-08-24 2013-02-28 Industrial Technology Research Institute Communication method for aggregation of heterogeneous component carriers and communication deivce and wireless communication station using the same
US20170251308A1 (en) * 2008-09-03 2017-08-31 Smule, Inc. System and method for communication between mobile devices using digital/acoustic techniques
WO2019207388A1 (en) * 2018-04-27 2019-10-31 Khalatian Arsen Georgievich Method and device for acoustic communication between closely located devices
RU2720351C1 (en) * 2019-06-05 2020-04-29 Общество с ограниченной ответственностью "ДиС ПЛЮС" Mobile communication device, mobile repeater and method of using them
RU2754639C1 (en) * 2020-10-28 2021-09-06 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владивостокский государственный университет экономики и сервиса" (ВГУЭС) Cell phone
RU2802707C1 (en) * 2022-10-18 2023-08-31 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владивостокский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВВГУ") Cell phone

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170251308A1 (en) * 2008-09-03 2017-08-31 Smule, Inc. System and method for communication between mobile devices using digital/acoustic techniques
US20130051264A1 (en) * 2011-08-24 2013-02-28 Industrial Technology Research Institute Communication method for aggregation of heterogeneous component carriers and communication deivce and wireless communication station using the same
WO2019207388A1 (en) * 2018-04-27 2019-10-31 Khalatian Arsen Georgievich Method and device for acoustic communication between closely located devices
RU2720351C1 (en) * 2019-06-05 2020-04-29 Общество с ограниченной ответственностью "ДиС ПЛЮС" Mobile communication device, mobile repeater and method of using them
RU2754639C1 (en) * 2020-10-28 2021-09-06 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владивостокский государственный университет экономики и сервиса" (ВГУЭС) Cell phone
RU2802707C1 (en) * 2022-10-18 2023-08-31 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владивостокский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВВГУ") Cell phone

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1084555B1 (en) Device for providing interoperability between communications systems
TW390069B (en) Dual mode symmetric/asymmetric communication control system
US4775998A (en) Cellular radiotelephone system having colocated base sites
US5526376A (en) Intelligent repeater interface
CN102695292B (en) For the system and method for mobile network inter-device communications
US9386623B2 (en) Method and apparatus for maintaining priority and quality of service across multi-user devices
US20020155839A1 (en) Allocation of control channel in a communication system
CN110730029B (en) Multi-mode wireless satellite communication terminal, system and communication method
CA2655603A1 (en) Network selection
EP0682847A1 (en) Method for controlling a subscriber station in a radio system
GB2322522A (en) Call set-up method in a radio communication system
US11611888B2 (en) Methods and apparatus for using wireless base station antennas to support macro base station MIMO communications with user equipment devices
US20090131091A1 (en) Ptt service system of method thereof
US5649298A (en) Method and apparatus of inter-operability between conventional and trunked communications system
CN1086649A (en) Communication system
RU2577525C1 (en) Mobile cellular communication equipment
KR19980076546A (en) Data network interworking system and its control method for data communication between subscribers in mobile communication network
JP2000232670A (en) Communication device, communication system and method
EP1638355A2 (en) A communication system and method of call group management therefor
RU2851601C1 (en) Mobile phone
JP2008205904A (en) Communication apparatus and communication system
US20250150497A1 (en) Call system, host device, mobile terminal, and cloud server
US20150327317A1 (en) Method and apparatus for extending coverage in a mobile radio communication system
CN210958368U (en) Multimode wireless satellite communication terminal and system
RU2754639C1 (en) Cell phone