[发明专利]用于基于改变的大气条件而选择最佳传输频率的技术

说明书

一种通信系统通过数据传输路径在通信节点之间传输数据。所述系统从至少两个不同来源收集数据以创建融合数据流，所述融合数据流用作用于确定通过天波传播传输数据的频率的模型的输入。以通过所述模型确定的频率在所述通信节点之间传输所述数据。

背景技术

最近的技术进步已极大地提高了跨越广阔距离进行通信的能力。现在，广泛的光纤和卫星网络使世界各地都能彼此通信。然而，通过横跨这些长距离，诸如横跨大西洋或太平洋，光纤电缆会产生约60毫秒或更长的往返延时或时滞。卫星通信可能会经历甚至更大的滞后时间。在许多情况下，无法克服这种高延时，因为它是通信介质和设备所固有的。例如，与穿过自由空间传播相同距离的无线电波相比，光遍历光纤的速度可能要慢30至40％。这些延时问题可能会给整个活动带来问题，诸如分布式计算机系统的操作和/或同步、地理上较大的传感器阵列的科学实验以及远程医疗/诊断活动，仅举几例。在一个具体示例中，在世界市场上买卖证券或其他金融工具的订单通常依赖于通信链路，所述通信链路在使用光纤线、同轴电缆或微波通信链路的系统上承载数据和指令。执行命令的任何延时(诸如由光纤线路之间的高延时而导致的延时)都可会导致重大的财务损失。

尽管与光纤电缆和卫星通信相比，使用无线电波传输数据可以减少延时时间，但是无线电传输可能会产生自身的延时问题。例如，当使用天波传播来传输信息时，地球电离层中大气条件的改变可能会影响无线电波到达期望定位的能力。可以在某些大气条件下快速递送准确的数据流的某个频率和传输角可能会递送失真的数据流，或者对于其他大气条件可能根本不递送数据。因此，有利的是能够监视大气条件并且还能够鉴于当前大气条件而确定必要的传输特性以成功且快速地传输数据。

发明内容

天波传播(例如，无线电)通信用以提供低延时低带宽通信路径，所述路径与高延时高带宽通信路径(例如在诸如位于北美和欧洲的远程定位的传输器站与接收器站之间通信的光纤电缆)结合使用。无线电信号以特定频率传输，这取决于哪个频率提供最佳信号。随时间推移，用于传输和接收的最佳频率可能会因多种因素而变化，诸如电离层的改变、比如电雷暴、太阳暴风雨等环境条件以及任何其他众多环境或其他条件。由于这些各种条件，频带需要偶尔切换。

通过连续监视来自不同数据流的数据流并融合所述数据以开发用以确定何时在各种频率之间切换的模型，本发明系统解决这些问题。这种融合和数据可以包括但不限于带内数据、带外数据信号、公用数据(诸如电离层探测仪网络数据)和私有数据。

一般而言，整个系统以两种模式操作，即数据传输模式和广播模式。在所述数据传输模式下，数据以数字形式在传输器与接收器之间传输。在不需要数据传输的非工作时间(诸如当股票交易所关闭时)，传输器诸如经由调幅(AM)信号向公众广播音乐、新闻、娱乐和/或其他音频信息。音乐通常呈数字形式，诸如DRM数据形式。在一个示例中，数字音乐数据与其他数据流一起用以确定从所述广播模式切换到所述数据传输模式时要选择的频率。

当处于所述数据传输模式下时，可以在适当的时间切换频率，同时将数据传输的中断降到最低。使用数据融合，系统可以对各种失真进行建模，来不仅校正解码而且预测何时应发生频率切换以传输数据。这种数据融合还可以包括历史数据以及其他数据，诸如大气高度和特定条件下可用的最大频率。在一个示例中，通过改变传输器的频率来进行切换，但是在其他示例中，通过从处于待机模式的备用管进行切换或者甚至选择以不同频率进行联播的两个单独传输器来进行快速切换。

在开发预测模型时，可以使用斜率和截距以及用于预测未来条件的其他导数信息来提前预测何时需要切换频率。根据订户提供的各种条件(诸如交易条件)，系统可以确定切换频率以减少任何类型的延时问题或数据中断问题的最佳时间。光纤反向通道向传输器提供均衡系数和其他信息，以优化将发生切换的时间。从多个数据流连续监视环境条件的这种能力有助于在各种频率之间快速切换。