Método de reducción de las interferencias mediante geolocalización de terminales en una red de telecomunicaciones por satélite.

Un proceso (200) para la eliminación de interferencias en una red (100) de telecomunicaciones para el establecimiento de enlaces de radiofrecuencia, comprendiendo la red:

- un satélite

(103) de telecomunicaciones con varios haces, denominado un satélite de multi haz,

- un área de cobertura compuesta por una pluralidad de células en las cuales están situados los terminales (T), estando cada célula asociada con al menos un haz que conecta el satélite al cual la banda de frecuencias está asignada, estando al menos dos de las células anteriormente mencionadas (A, B), denominadas como las células primera y segunda, asociadas con una misma banda de frecuencias,

- una primera estación de tierra (102A) que consiste en un primer desmodulador (116A) capaz de desmodular señales transmitidas por terminales (T) situados en la primera célula (A) y transmitidas a través del satélite de multi haz (103),

- una segunda estación de tierra (102B) que consiste en un segundo desmodulador (116B) diferente del primer desmodulador (116A) capaz de desmodular señales transmitidas por terminales situados en la segunda célula (B) y transmitidas a través del satélite (103) de multi haz, estando el citado proceso caracterizado porque está formado por las siguientes etapas:

- cuando un terminal (T) situado en la primera célula (A) desea enviar un mensaje, el citado terminal (T) determina (201) su posición en el área de cobertura y los parámetros de transmisión del mensaje;

- transmisión (202, 203) del mensaje por el terminal (T) a través del satélite (103) de multi haz, incorporando el citado mensaje la carga útil del mensaje y también los parámetros de transmisión y la posición del terminal;

- recepción (204) por la primera estación de tierra (102A) de una señal modulada que incorpora el mensaje transmitido por el citado terminal (T);

- desmodulación (205) de la señal por el primer desmodulador (116A), con el fin de recuperar la siguiente información relativa al mensaje:

o carga útil del mensaje;

o parámetros de transmisión;

o posición del terminal;

- estimación (207) por el primer desmodulador (116A) de la potencia a la cual el mensaje es recibido por la primera estación de tierra, de la cifra de mérito asociada con la posición del terminal en relación con la primera célula y del punto en el cual el mensaje es enviado por el terminal;

- transmisión (206) por la primera estación de tierra (102A) al segundo desmodulador (116B) de la información relativa al mensaje, así como la potencia estimada, la cifra de mérito asociada con la posición del terminal en relación con la primera célula y el punto en el cual el mensaje es enviado por el terminal;

- estimación (207) por el segundo desmodulador (116B) de un mensaje que representa el mensaje enviado por el terminal, tal como es recibido por el segundo desmodulador (116B), estando la citada estimación compuesta por:

o información relativa al mensaje y la potencia estimada transmitida por la primera estación de tierra (102A) y

o la cifra de mérito asociada con la posición del terminal en relación con la segunda célula (B);

- una operación (208) llevada a cabo por el segundo desmodulador (116B) que implica eliminar de la señal modulada que incorpora el mensaje transmitido por el terminal (T) tal como es recibido por la segunda estación de tierra, el mensaje representativo estimado, de manera que la interferencia generada por el mensaje enviado por el terminal (T) es eliminada de esta señal modulada.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/050852.

Solicitante: EUTELSAT S.A..

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 70, rue Balard 75015 Paris FRANCIA.

Inventor/es: ARCIDIACONO,ANTONIO, FINOCCHIARO,DANIELE VITO.

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))

PDF original: ES-2512841_T3.pdf

 

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Método de reducción de las interferencias mediante geolocalización de terminales en una red de telecomunicaciones por satélite.
Método de reducción de las interferencias mediante geolocalización de terminales en una red de telecomunicaciones por satélite.

Fragmento de la descripción:

Método de reducción de las interferencias mediante geolocalización de terminales en una red de telecomunicaciones por satélite

La presente invención se refiere a un proceso para eliminar interferencias en una red de telecomunicaciones para el establecimiento de enlaces de radiofrecuencia entre terminales móviles y satélites. El proceso de eliminación aplica más específicamente a una red que utiliza uno o más satélites con varios haces, denominados satélites de multi haz. Este tipo de satélite permite utilizar varios haces a bordo del satélite para cubrir áreas geográficas o células, en lugar de un solo haz ancho.

Tales satélites de multi haz hacen posible establecer varios enlaces de radiofrecuencia que ocupan la misma banda de frecuencias en diferentes haces.

En el caso de los sistemas de telecomunicaciones por satélite de banda ancha, el satélite se utiliza bidireccionalmente, en otras palabras, tanto:

para repetir datos transmitidos por un concentrador (conectado a un centro de operación de red o NOC (NetWork Operating Centre, en inglés) a una pluralidad de terminales de tierra: este primer enlace de punto a multipunto constituye el enlace de ida;

como para repetir datos transmitidos por los terminales de tierra al concentrador: este segundo enlace de multipunto a punto constituye el enlace de retorno.

Un ejemplo de este tipo de red 1 de telecomunicaciones de multi haz se ilustra en la Figura 1.

Este red 1 comprende:

una pluralidad de concentradores 2, tal como puertas de enlace; un NOC 5;

una pluralidad de terminales de tierra (incluyendo marítimos o aéreos) 6; uno (o varios) satélites 3 de multi haz.

Los concentradores 2 (también llamados de aquí en adelante estaciones de tierra) están conectados al NOC 5 (típicamente a través de Internet). El NOC 5 es un sistema de gestión de red que permite al operador monitorizar y controlar todos los componentes de la red.

En el enlace de retorno, se envían señales al satélite 3 de multi haz en un LM de enlace ascendente mediante los terminales de tierra 6. Las señales enviadas por los terminales de tierra 6 son a continuación procesadas con la carga útil 3 del satélite, que las amplifica, las redirige a una frecuencia diferente que puede ser mayor o menor, y a continuación las retransmite desde una de sus antenas de satélite en un LD de enlace descendente en forma de un haz que es recibido por una de las estaciones 2 de tierra.

En enlace de ¡da desde las estaciones 2 de tierra a los terminales 6 de tierra funciona exactamente de la misma manera en la dirección de comunicación opuesta.

El área de cobertura en la cual los terminales de tierra están situados se divide en áreas de cobertura elementales o células. Cada célula está asociada con al menos un haz que pertenece al satélite de multi haz.

La red 1 tal como se representa en la Figura 1 utiliza lo que se denomina una técnica de reutilización de frecuencia. Esta técnica permite que la misma banda de frecuencias sea utilizada varias veces dentro del mismo sistema de satélite, con el fin de expandir la capacidad total del sistema sin aumentar el ancho de banda atribuido.

Los diagramas de reutilización de frecuencia, denominados diagramas de colores, son conocidos en el sector y utilizan un color para representar cada uno de los haces del satélite. Estos diagramas de colores se utilizan para describir la asignación de una pluralidad de bandas de frecuencia a los haces del satélite en preparación para transmisiones de radiofrecuencia para ser realizadas en cada uno de estos haces. En estos diagramas, cada color corresponde a una de estas bandas de frecuencia.

Estos satélites de multi haz permiten además enviar y recibir transmisiones polarizadas. La polarización puede ser lineal (en este caso las dos direcciones de polarización son horizontal y vertical, respectivamente) o circular (en este caso las dos direcciones de polarización son en sentido antihorario u horario, respectivamente).

Típicamente, en el caso de un enlace ascendente entre un terminal de tierra y el satélite de multi haz, el satélite sirve a toda el área de cobertura que Incluye una pluralidad de estaciones de base. Cada una de las células está individualmente iluminada por un haz de antena desde la antena de multi haz del satélite. Una banda de frecuencias está asociada con cada célula y, dentro de cada banda de frecuencias, numerosos canales de frecuencia diferentes

están disponibles para los terminales de tierra que operan dentro de estas células. Un terminal de tierra de una primera célula opera por lo tanto en una ventana o canal en la banda de frecuencias asociada con la primera célula mencionada anteriormente. Debe observarse que donde se utiliza un sistema de codificación de transmisión basado en acceso múltiple por división de código (CDMA (Code División Múltiple Access, en inglés), los terminales de la misma célula pueden utilizar uno y el mismo canal.

El terminal de usuario asimismo funciona dentro de una ventana de tiempo particular para el canal utilizado. El enlace ascendente desde el terminal de usuario está guiado en el haz principal de la antena de multi haz que cubre la célula.

La misma polarización y la misma frecuencia son reutilizadas para células que son suficientemente remotas entre si para permitir el aislamiento entre las células. Las señales de terminales situados en una primera célula correspondiente a la banda de frecuencias particular y a una polarización particular son descodificadas por una estación de tierra equipada con un desmodulador dedicado, mientras que las señales de los terminales situados en células diferentes de la primera célula pero que utilizan la misma banda de frecuencias y la misma polarización son consideradas como señales de interferencia (es decir, equivalentes a señales de ruido).

Se conocen en el sector canceladores de interferencia, que son capaces de cancelar la interferencia producida por terminales situados dentro de la misma célula. Estos canceladores de interferencia son estructuras de etapas. El principio en el cual operan implica regenerar la interferencia utilizando la señal estimada en la salida de la etapa actual. Esta interferencia es a continuación eliminada de la señal recibida y la señal resultante constituye la entrada de la siguiente etapa.

No obstante, tales canceladores de interferencia no resuelven el problema asociado con la interferencia entre las diferentes células que utilizan la misma banda de frecuencias.

La solución actual implica localizar células separadas que utilizan la misma banda de frecuencias, de manera que están aisladas una de otra.

Esta solución por lo tanto introduce importantes restricciones cuando se define el plan de frecuencias del área de

cobertura.

Véase el documento EP-A-299142 (Eutelsat).

En este contexto, el objeto de la presente invención es comprender un proceso para eliminar interferencias en una red de telecomunicaciones para el establecimiento de enlaces de radiofrecuencia, permitiendo el citado proceso que la interferencia entre diferentes células que utilizan la misma banda de frecuencias sea eliminada de manera efectiva.

Con este fin, la invención propone un proceso para eliminar la interferencia en una red de telecomunicaciones para el establecimiento de enlaces de radiofrecuencia, comprendiendo la red:

un satélite de telecomunicaciones con varios haces, denominado un satélite de multi haz,

un área de cobertura constituida por una pluralidad de células en las cuales están situados los terminales, estando cada célula asociada con al menos un haz que conecta el satélite al cual está asignada la banda de frecuencias, estando... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un proceso (2) para la eliminación de interferencias en una red (1) de telecomunicaciones para el establecimiento de enlaces de radiofrecuencia, comprendiendo la red:

un satélite (13) de telecomunicaciones con varios haces, denominado un satélite de multi haz,

un área de cobertura compuesta por una pluralidad de células en las cuales están situados los terminales (T), estando cada célula asociada con al menos un haz que conecta el satélite al cual la banda de frecuencias está asignada, estando al menos dos de las células anteriormente mencionadas (A, B), denominadas como las células primera y segunda, asociadas con una misma banda de frecuencias,

una primera estación de tierra (12A) que consiste en un primer desmodulador (116A) capaz de desmodular señales transmitidas por terminales (T) situados en la primera célula (A) y transmitidas a través del satélite de multi haz (13),

una segunda estación de tierra (12B) que consiste en un segundo desmodulador (116B) diferente del primer desmodulador (116A) capaz de desmodular señales transmitidas por terminales situados en la segunda célula (B) y transmitidas a través del satélite (13) de multi haz,

estando el citado proceso caracterizado porque está formado por las siguientes etapas:

cuando un terminal (T) situado en la primera célula (A) desea enviar un mensaje, el citado terminal (T) determina (21) su posición en el área de cobertura y los parámetros de transmisión del mensaje;

transmisión (22, 23) del mensaje por el terminal (T) a través del satélite (13) de multi haz, incorporando el citado mensaje la carga útil del mensaje y también los parámetros de transmisión y la posición del terminal;

recepción (24) por la primera estación de tierra (12A) de una señal modulada que incorpora el mensaje transmitido por el citado terminal (T);

desmodulación (25) de la señal por el primer desmodulador (116A), con el fin de recuperar la siguiente información relativa al mensaje:

o carga útil del mensaje;

o parámetros de transmisión;

o posición del terminal;

estimación (27) por el primer desmodulador (116A) de la potencia a la cual el mensaje es recibido por la primera estación de tierra, de la cifra de mérito asociada con la posición del terminal en relación con la primera célula y del punto en el cual el mensaje es enviado por el terminal;

transmisión (26) por la primera estación de tierra (12A) al segundo desmodulador (116B) de la información relativa al mensaje, así como la potencia estimada, la cifra de mérito asociada con la posición del terminal en relación con la primera célula y el punto en el cual el mensaje es enviado por el terminal;

estimación (27) por el segundo desmodulador (116B) de un mensaje que representa el mensaje enviado por el terminal, tal como es recibido por el segundo desmodulador (116B), estando la citada estimación compuesta por:

o información relativa al mensaje y la potencia estimada transmitida por la primera estación de tierra (12A) y

o la cifra de mérito asociada con la posición del terminal en relación con la segunda célula (B);

una operación (28) llevada a cabo por el segundo desmodulador (116B) que implica eliminar de la señal modulada que incorpora el mensaje transmitido por el terminal (T) tal como es recibido por la segunda estación de tierra, el mensaje representativo estimado, de manera que la interferencia generada por el mensaje enviado por el terminal (T) es eliminada de esta señal modulada.

2. El proceso (2) de acuerdo con la reivindicación precedente, caracterizado porque las citadas células primera y segunda (A, B) son contiguas.

3. El proceso (2) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los parámetros de transmisión del mensaje incluyen la potencia con la cual el mensaje es transmitido por el terminal.

4. El proceso (2) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los parámetros de transmisión del mensaje incluyen un identificador del tipo de antena de transmisión en el terminal.

5. El proceso (2) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los parámetros de transmisión del mensaje incluyen la ganancia de la antena de transmisión en el terminal.

6. El proceso (2) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque cuando un terminal (T) situado en la primera célula (A) desea enviar un mensaje, el citado terminal (T) determina (21), aparte de su posición en el área de cobertura, la velocidad de su movimiento, incluyendo los parámetros de transmisión del mensaje la citada velocidad.

7. El proceso (2) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque cuando un terminal (T) situado en la primera célula (A) desea enviar un mensaje, el citado terminal (T) determina (21), aparte de su posición en el área de cobertura, la dirección de su movimiento, incluyendo los parámetros de transmisión la citada dirección.

8. El proceso (2) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la etapa en la cual el citado terminal (T) determina (21) su posición en el área de cobertura se cumple utilizando uno de los siguientes métodos:

un método de posicionamiento por satélite, tal como GPS, EGNOS o Galileo;

un método de posicionamiento que utiliza puntos de acceso inalámbrico tal como puntos de WIFI o WiMax;

un método de posicionamiento basado en una o más estaciones de base móviles de GSM o de

UMTS;

un método basado en medios de posicionamiento absolutos, tales como medir el campo geomagnétlco o la potencia de estaciones de radio conocidas;

un método basado en un medio de posicionamiento relativo, tal como un sistema de posicionamiento inercial;

9. El proceso (2) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la posición geográfica en el área de cobertura está determinada por el terminal con un grado de precisión por debajo de la magnitud más allá de la cual la cifra de mérito varia en más de 1 dB/K.