Procedimiento de localización de un terminal en la superficie de un área de cobertura por medio de una red de telecomunicación que utiliza un satélite multihaz.

Procedimiento (200) de localización de un terminal (T) en la superficie de un área de cobertura por medio de una red de telecomunicación

(100) para el establecimiento de enlaces por radiofrecuencia, incluyendo la red (100) un satélite de telecomunicación (103) de varios haces, llamado satélite multihaz, incluyendo dicho satélite multihaz una antena multihaz, componiéndose dicha área de cobertura de una pluralidad de células (A, B, C), estando asociada cada célula a al menos un haz (A, B, C) de enlace con el satélite (103) al que se asigna una banda de frecuencias, incluyendo dicho procedimiento las siguientes etapas:

- transmisión (201) por el canal ascendente, por parte de dicho terminal (T), de un mensaje incorporado en una señal modulada que lleva incorporado un mensaje hacia dicho satélite (103) en una frecuencia compartida por al menos tres haces diferentes (A, B, C) de enlace en el canal ascendente de modo que dicho mensaje sea recibido por dicho satélite multihaz (103) por intermedio de dicha antena multihaz con tres amplitudes diferentes;

- transmisión (202, 203) por el canal descendente, por parte de dicho satélite multihaz (103), de tres señales moduladas que llevan incorporado dicho mensaje, correspondiéndose cada una de las señales primera, segunda y tercera (S1, S2, S3) con un haz diferente (A, B, C) de entre dichos tres haces;

- recepción (204), por parte de unos medios de recepción terrestres, de dichas señales primera, segunda y tercera (S1, S2, S3);

- determinación (205, 206), mediante unos medios de cálculo terrestres (102, 116A, 116B, 116C, 105), de las amplitudes (P(T, A), P(T, B), P(T, C)) del mensaje enviado por el terminal incorporado en dichas señales primera, segunda y tercera (S1, S2, S3);

- determinación (207, 208, 209) de la localización de dicho terminal (T) a partir de dichas amplitudes (P(T, A), P(T, B), P(T, C)) de dicho mensaje incorporado en dichas señales primera, segunda y tercera.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2012/059537.

Solicitante: EUTELSAT S.A..

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 70, rue Balard 75015 Paris FRANCIA.

Inventor/es: ARCIDIACONO,ANTONIO, FINOCCHIARO,DANIELE VITO, LE PERA,ALESSANDRO.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > TRANSMISION > Sistemas de radiotransmisión, es decir, utilizando... > H04B7/185 (Estaciones espaciales o aéreas (H04B 7/204 tiene prioridad))
  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > LOCALIZACION DE LA DIRECCION POR RADIO; RADIONAVEGACION;... > Establecimiento de la posición mediante la coordinación... > G01S5/02 (usando ondas de radio (G01S 19/00  tiene prioridad))
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > REDES DE COMUNICACION INALAMBRICAS > H04W64/00 (Localización de usuarios o terminales para propósitos de gestión de la red, p. ej. gestión de movilidad)

PDF original: ES-2536539_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento de localización de un terminal en la superficie de un área de cobertura por medio de una red de telecomunicación que utiliza un satélite multihaz

La presente invención se refiere a un procedimiento de localización de un terminal en la superficie de un área de cobertura por medio de una red de telecomunicación para el establecimiento de enlaces por radiofrecuencia. El procedimiento de localización geográfica es de aplicación más específica a una red que utiliza un satélite de varios haces, llamado satélite multihaz. Este tipo de satélite permite la utilización de varios haces a bordo del satélite para cubrir áreas geográficas o células, en lugar de un sólo haz amplio.

Son conocidos numerosos procedimientos de localización geográfica de terminales en la superficie de un área de cobertura dada.

De ellos, el más conocido es el sistema GPS "Global Positioning System", que funciona en virtud del cálculo de la distancia que separa un terminal que lleva integrado un receptor GPS y varios satélites. Tal sistema plantea, con todo, un cierto número de dificultades.

En primer lugar, el sistema implica, por supuesto, que el terminal lleva integrado un receptor GPS, con lo cual no da cobertura a un terminal de telecomunicaciones genérico.

Adicionalmente, a veces es importante conocer de manera inequívoca la posición de un terminal en un centro de servicio, más que en el propio terminal (típicamente, en el caso de la localización geográfica de una flota de vehículos por parte de una empresa) . En este caso, el terminal GPS transmite su posición a la empresa a través de una red de telecomunicaciones. No obstante, tal solución puede presentar ciertos inconvenientes por cuanto que el usuario del terminal puede falsificar los datos GPS transmitidos (por ejemplo, por intermedio de un emulador GPS) .

Otra solución conocida consiste en utilizar un servicio del tipo OmniTRACS. Una caja instalada en un vehículo efectúa mediciones sobre unos datos enviados por una estación terrestre de tipo "hub" a través de varios satélites de telecomunicación y luego, por intermedio de un satélite, transmite las mediciones efectuadas hacia una estación terrestre o un centro de operación de la red de tipo NOC ("Network Operating Center") , el cual va a tratar las mediciones efectuadas y a determinar la posición del vehículo.

Aparte del coste nada desdeñable de semejante sistema (particularmente ligado a la presencia de una caja sofisticada provista de una antena móvil, o "steerable" en inglés) , la falsificación de los datos transmitidos vuelve a ser totalmente concebible, al no disponer el NOC de medio alguno para certificar la posición del vehículo o terminal.

En general, los procedimientos conocidos a día de hoy para determinar, en un centro de servicio, la posición de un terminal de limitado precio se basan en datos medidos y enviados a continuación por el propio terminal, y al centro de servicio no le es posible establecer la autenticidad de esos datos y, con ello, la posición del terminal calculada a partir de esos datos.

En este contexto, la presente invención está orientada a proveer un procedimiento económico de localización de un terminal en la superficie de un área de cobertura por medio de una red de telecomunicación, llevándose a cabo la determinación de la localización de manera inequívoca (es decir, sin posible falsificación por parte del usuario del terminal) y utilizando al propio tiempo un terminal de telecomunicación.

Para tal fin, la invención propone un procedimiento de localización de un terminal en la superficie de un área de cobertura por medio de una red de telecomunicación para el establecimiento de enlaces por radiofrecuencia, incluyendo la red un satélite de telecomunicación de varios haces, llamado satélite multihaz, incluyendo dicho satélite multihaz una antena multihaz, componiéndose dicha área de cobertura de una pluralidad de células, estando asociada cada célula a al menos un haz de enlace con el satélite al que se asigna una banda de frecuencias, incluyendo dicho procedimiento las siguientes etapas:

- transmisión por el canal ascendente, por parte de dicho terminal, de un mensaje incorporado en una señal modulada hacia dicho satélite en una frecuencia compartida por al menos tres haces diferentes de enlace en el canal ascendente, de modo que dicho mensaje sea recibido por dicho satélite multihaz por intermedio de dicha antena multihaz con tres amplitudes diferentes;

- transmisión por el canal descendente, por parte de dicho satélite multihaz, de tres señales moduladas que llevan incorporado dicho mensaje, correspondiéndose cada una de las señales primera, segunda y tercera con un haz diferente de entre dichos tres haces;

- recepción, por parte de unos medios de recepción terrestres, de dichas señales primera, segunda y tercera;

- determinación, por parte de unos medios de cálculo terrestres, de las amplitudes del mensaje enviado por el terminal contenido en dichas señales primera, segunda y tercera;

- determinación de la localización de dicho terminal a partir de dichas amplitudes de dicho mensaje incorporado en dichas señales primera, segunda y tercera.

Por terminal se entiende un terminal que puede ser fijo, transportable, tal como un decodificador, por ejemplo, o móvil.

De acuerdo con la invención, se utilizan ventajosamente tres haces que comparten una misma frecuencia en el canal ascendente; el mensaje transmitido por el terminal es recibido por la antena multihaz del satélite con tres amplitudes diferentes; por el canal descendente se transmiten tres señales que llevan incorporado dicho mensaje el cual, correspondiéndose con esas tres amplitudes, posee los mismos datos útiles, hacia unos medios terrestres de recepción (típicamente una estación terrestre) , que van a detectar dicho mensaje en cada una de las tres señales y a determinar las amplitudes del mismo. El conocimiento de esas amplitudes va a permitir posicionar el terminal en la zona de servicio utilizando el nexo entre las amplitudes del mensaje en las señales recibidas y los factores de mérito asociados a la posición del terminal con relación a cada una de las células respectivamente asociadas a los tres haces.

Se hace notar que, en virtud de la invención, la determinación de la posición del terminal se lleva a cabo sin adaptación del terminal, que puede ser un terminal estándar de telecomunicación. Es más, el terminal no efectúa ningún cálculo específico para la determinación de su posición.

Adicionalmente, para la puesta en práctica del procedimiento según la invención se necesita un único satélite de telecomunicación multihaz; este satélite se puede utilizar a la vez para la puesta en práctica del procedimiento según la invención y para cubrir comunicaciones.

Se hace notar que el terminal no interviene en la determinación de su posición; en consecuencia, el usuario del terminal no puede falsificar la posición de este último.

El procedimiento según la invención puede presentar asimismo una o varias de las subsiguientes características, consideradas individualmente o según todas las combinaciones técnicamente posibles:

- dicha señal que lleva incorporado dicho mensaje emitido por el terminal (y, por lo tanto, dichas tres señales 25 recibidas por la antena multihaz) es modulada según un protocolo de espectro ensanchado;

- dicho mensaje incorporado en dicha primera señal es recibido por dichos medios de recepción terrestres con una amplitud mayor que la de dicho mensaje incorporado en las señales segunda y tercera, incluyendo dicho procedimiento las siguientes etapas:

o demodulación mediante dichos... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento (200) de localización de un terminal (T) en la superficie de un área de cobertura por medio de una red de telecomunicación (100) para el establecimiento de enlaces por radiofrecuencia, incluyendo la red (100) un satélite de telecomunicación (103) de varios haces, llamado satélite multihaz, incluyendo dicho satélite multihaz una antena multihaz, componiéndose dicha área de cobertura de una pluralidad de células (A, B, C) , estando asociada cada célula a al menos un haz (A, B, C) de enlace con el satélite (103) al que se asigna una banda de frecuencias, incluyendo dicho procedimiento las siguientes etapas:

- transmisión (201) por el canal ascendente, por parte de dicho terminal (T) , de un mensaje incorporado en una señal modulada que lleva incorporado un mensaje hacia dicho satélite (103) en una frecuencia compartida por al menos tres haces diferentes (A, B, C) de enlace en el canal ascendente de modo que dicho mensaje sea recibido por dicho satélite multihaz (103) por intermedio de dicha antena multihaz con tres amplitudes diferentes;

- transmisión (202, 203) por el canal descendente, por parte de dicho satélite multihaz (103) , de tres señales moduladas que llevan incorporado dicho mensaje, correspondiéndose cada una de las señales primera, 15 segunda y tercera (S1, S2, S3) con un haz diferente (A, B, C) de entre dichos tres haces;

- recepción (204) , por parte de unos medios de recepción terrestres, de dichas señales primera, segunda y tercera (S1, S2, S3) ;

- determinación (205, 206) , mediante unos medios de cálculo terrestres (102, 116A, 116B, 116C, 105) , de las amplitudes (P (T, A) , P (T, B) , P (T, C) ) del mensaje enviado por el terminal incorporado en dichas señales 20 primera, segunda y tercera (S1, S2, S3) ;

- determinación (207, 208, 209) de la localización de dicho terminal (T) a partir de dichas amplitudes (P (T, A) , P (T, B) , P (T, C) ) de dicho mensaje incorporado en dichas señales primera, segunda y tercera.

2. Procedimiento (200) según la anterior reivindicación, caracterizado por que dicha señal modulada que lleva incorporado dicho mensaje emitido por dicho terminal se modula según un protocolo con ensanchamiento espectral.

3. Procedimiento (200) según una de las anteriores reivindicaciones, caracterizado por que dicho mensaje incorporado en dicha primera señal (S1) es recibido por dichos medios de recepción terrestres con una amplitud (P (T, A) ) mayor que las de dicho mensaje incorporado en las señales segunda y tercera (S2, S3) , incluyendo dicho procedimiento las siguientes etapas:

- demodulación (204) mediante dichos medios de cálculo terrestres (102, 116A) de dicha primera señal (S1) 30 al objeto de recuperar la siguiente información relativa al mensaje:

o los datos útiles del mensaje;

o los parámetros de emisión y/o de codificación de dicho mensaje;

- utilización (205) de dicha información relativa al mensaje para buscar dicho mensaje respectivamente en dichas señales segunda y tercera (S2, S3) mediante dichos medios de cálculo terrestres (102, 116B, 116C) .

4. Procedimiento (200) según la anterior reivindicación, caracterizado por que dicha señal que lleva incorporado dicho mensaje emitida por dicho terminal es modulada según un protocolo con ensanchamiento espectral y dichos parámetros de emisión y/o de codificación recuperados incluyen la secuencia binaria de ensanchamiento espectral.

5. Procedimiento (200) según una de las reivindicaciones 3 ó 4, caracterizado por que dichos medios de cálculo terrestres (102, 116B, 116C) encuentran dicho mensaje respectivamente en dichas señales segunda y tercera mediante una operación de correlación.

6. Procedimiento (200) según una de las anteriores reivindicaciones, caracterizado por que la transmisión (202, 203) por el canal descendente por parte de dicho satélite multihaz (103) de dichas tres señales (S1, S2, S3) moduladas que llevan incorporado dicho mensaje se lleva a cabo en tres frecuencias diferentes entre sí.

7. Procedimiento según una de las anteriores reivindicaciones, caracterizado por que incluye una etapa (207) de determinación de al menos dos de las tres diferencias de las amplitudes (P (T, A) , P (T, B) , P (T, C) ) de dicho mensaje incorporado en dichas señales primera, segunda y tercera (S1, S2, S3) .

8. Procedimiento según la anterior reivindicación, caracterizado por que incluye:

- una etapa (208) de determinación de las curvas que representan la diferencia de los factores de mérito 50 correspondientes a dichas diferencias de amplitudes;

- una etapa (209) de determinación de la localización de dicho terminal (T) correspondiente a la intersección de dichas curvas.

9. Procedimiento según la anterior reivindicación, caracterizado por que dichos medios de recepción terrestres reciben periódicamente, por parte de uno o varios terminales de referencia cuya posición exacta es conocida, dicha o dichas posiciones que permiten corregir las líneas de factores de mérito utilizadas para la determinación de la posición de dicho terminal.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado por que se determinan las tres diferencias de las amplitudes (P (T, A) , P (T, B) , P (T, C) ) de dicho mensaje incorporado en dichas señales primera, segunda y tercera (S1, S2, S3) .