Sistemas y procedimientos para comunicaciones móviles por satélite.

Un sistema de comunicaciones por satélite para terminales móviles,

comprendiendo el sistema:

un satélite configurado para recibir una señal de enlace ascendente de y transmitir una señal de enlace descendentea uno o más terminales móviles en una red de comunicaciones por satélite, caracterizado porque el uno o másterminales móviles comprenden una antena pequeña que tiene un área de apertura no mayor que el área de unaapertura de antena con un diámetro menor de 50 cm, y en el que el satélite comprende

una carga útil regenerativa (806),

un desmodulador para desmodular la señal de enlace ascendente recibida por el satélite,

un ordenador de abordo (914), y

una interfaz de carga útil,

en el que la interfaz de carga útil está acoplada a la carga útil regenerativa (806), el ordenador deabordo (914) y un sistema de eliminación de interferencias de abordo (900, 1022) para permitir unanálisis de interferencia de abordo de la señal de enlace ascendente después de que ha sidodesmodulada.

Sistemas y procedimientos para comunicaciones móviles por satélite.

CAMPO DE LA INVENCIÓN

Esta invención se refiere a sistemas y procedimientos para comunicaciones por satélite.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La demanda del mercado de servicios por satélite con comunicaciones de conectividad continua usando terminales sobre la marcha y móviles está aumentando rápidamente. Muchos segmentos de clientes están interesados en usar tecnologías de estándar abierto para garantizar dicha disponibilidad de conectividad a partir de dichos proveedores, de una manera similar a la implementada por la industria de los teléfonos móviles celulares mediante Sistema Global para Comunicaciones Móviles ("GSM") , por ejemplo. El documento WO 2007/000794 A1 describe un sistema para comunicación digital por satélite que comprende un satélite con una carga útil regenerativa más un ordenador de abordo adicional, en el que la implementación de carga útil regenerativa usa en particular el estándar DVBRCS/DVB-S2. El sistema del documento WO 2007/000794 A1 describe una implementación de un sistema regenerativo específico y los bits y piezas del mismo, pero no comprende ningún medio para análisis de interferencia en el enlace ascendente. El documento WO 03/026328 describe una interfaz de carga útil acoplada a un sistema de eliminación de interfaz. Este tipo de sistema de satélite se caracteriza por una arquitectura de “tubería doblada” típica. Se ha reconocido que los satélites que tienen una arquitectura de tubería doblada son no “inteligentes”, generalmente no entienden el contenido de los datos que portan. Sin embargo, los terminales actuales disponibles para aplicaciones sobre la marcha y móviles son caros, a menudo usan formas de onda de espectro ensanchado de fuente única patentadas, y vienen en formatos grandes, voluminosos y pesados que requieren vehículos más grandes para el transporte.

Es problemático usar antenas pequeñas para transmitir formas de onda de estándar abierto usando procedimientos de acceso al canal tales como acceso múltiple por división de frecuencia (“FDMA”) , acceso múltiple por división de tiempo (“TDMA”) , acceso múltiple por división de tiempo multifrecuencia ("MF-TDMA") , y todos los demás tipos de formas de onda de espectro no ensanchado. Las antenas pequeñas tienen lóbulos de antena anchos y, por lo tanto, transmiten potencia sobre una gran región angular, causando interferencia perjudicial a satélites adyacentes. Este problema de interferencias se ilustra en las figuras 1 y 2. Las figuras 1 y 2 muestran el arco del satélite de una banda de frecuencia congestionada 100, 200 sobre el horizonte de la Tierra 102, 202. El haz 104 de una antena de comunicación por satélite de tamaño estándar 106 a un satélite diana 108 transmite potencia sobre una región angular lo suficientemente pequeña para evitar causar interferencias a satélites adyacentes 110. En contraste, dado que el haz 204 de una antena más pequeña 206 a un satélite diana 208 tiene una región angular más ancha, los satélites adyacentes 210 están sometidos a interferencias.

El procedimiento de facturación “pagar cuando se usa” (es decir, pagar por servicios solamente cuando se use realmente el servicio) para capacidad de servicio fijo por satélite (“FSS”) y entornos móviles ad hoc a menudo obliga a los clientes a pagar por un mayor ancho de banda y una duración más larga de la que se desea o es necesaria. La estructura de facturación de pagar cuando se usa de un servicio móvil por satélite (“MSS”) es cara debido a que MSS usa bandas de frecuencia más bajas, incluyendo banda L, con espectro accesible por satélite total limitado. Además, estos sistemas también presentan baja capacidad de rendimiento de ancho de banda.

Existe, por lo tanto, una demanda en aumento pero insatisfecha de una solución de servicio por satélite que permita terminales móviles y sobre la marcha con ciertas características.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

Las realizaciones de sistemas y procedimientos según la presente invención abordan, al menos en parte, las necesidades descritas anteriormente proporcionando sistemas de comunicaciones por satélite fiables para terminales en movimiento, incluyendo aunque sin limitarse a terminales sobre la marcha y móviles (por ejemplo, terminales en pausa) , y procedimientos para implementarlas, según diversos aspectos de la presente invención. Combinando antenas más pequeñas que tienen un área de apertura no mayor que el área de una apertura de antena con un diámetro menor de 50 cm, alto rendimiento de datos, formas de onda de estándar abierto, opciones de pago flexibles, detección y evitación de interferencias, y componentes de bajo coste, los servicios por satélite móviles y sobre la marcha pueden conseguir un estatus de total integración entre nuevos segmentos de consumidores.

Según un aspecto de la invención, un sistema de comunicaciones por satélite para terminales en movimiento, incluyendo aunque sin limitarse a terminales del usuario sobre la marcha y móviles, comprende: un satélite configurado para recibir una señal de enlace ascendente desde y transmitir una señal de enlace descendente a terminales en movimiento, comprendiendo el satélite una carga útil regenerativa, un ordenador de abordo y una interfaz de carga útil acoplada tanto a la carga útil regenerativa como al ordenador de abordo. En este sistema: el sistema puede estar optimizado para un margen de enlace de 5 dB o menos; el rendimiento de datos de la señal de enlace ascendente y la señal de enlace descendente puede ser mayor del requerido para permitir comunicaciones por voz; el rendimiento de datos de la señal de enlace ascendente y la señal de enlace descendente puede estar entre 0, 5 y 8, 0 Mbps; el satélite puede ocupar uno de los grupos constituidos por (i) una órbita geoestacionaria, y (ii) una órbita geosincrona; el satélite puede comprender además haces puntuales de transmisión y recepción orientables; el satélite puede comprender además haces de recepción de alta sensibilidad; la carga útil regenerativa puede estar configurada para usar formas de onda de estándar abierto, en la que el satélite puede comprender además una estación base de telefonía móvil de abordo, en la que la estación base de telefonía móvil de abordo puede estar acoplada a la carga útil regenerativa; la carga útil regenerativa puede comprender una estación base de telefonía móvil; la interfaz de carga útil puede estar acoplada a al menos uno del grupo constituido por (i) un sistema de eliminación de interferencias, (ii) equipo de comunicación de abordo, (iii) sistemas sensores, y (iv) otro equipo de satélite; la interfaz de carga útil puede estar acoplada a un sistema de eliminación de interferencias configurado para detectar interferencia del satélite adyacente y generar un estado de interferencia, en el que el sistema de eliminación de interferencias puede estar configurado para transmitir el estado de interferencia a un centro de control del satélite, y/o en el que el sistema de eliminación de interferencias está configurado para transmitir el estado de interferencia a un centro de control del satélite solamente si el estado de interferencia indica que la señal de enlace ascendente está interfiriendo potencialmente con satélites adyacentes, y/o en el que el sistema de eliminación de interferencias realiza al menos uno del grupo constituido por (i) apagar el terminal del usuario, (ii) cambiar los parámetros de transmisión, (iii) cambiar la cobertura del haz, (iv) cambiar la frecuencia del tráfico de señalización afectado, y (v) mover el satélite a otra posición orbital, si el estado de interferencia indica que la señal de enlace ascendente está interfiriendo con satélites adyacentes.

El sistema según el un aspecto anterior puede comprender, además, un terminal del usuario que comprende una antena configurada para enviar la señal de enlace ascendente al satélite. En este sistema: la antena del terminal del usuario puede comprender un área de apertura que tiene un diámetro menor de 50 cm; componentes de microondas pueden ser utilizados por el terminal del usuario; el terminal del usuario puede estar configurado para comunicaciones móviles; el terminal del usuario puede estar configurado para comunicaciones sobre la marcha; el terminal del usuario puede implementar un procedimiento de facturación de pagar por usar, en el que el procedimiento de facturación de pagar por usar puede ser un procedimiento implementado por un servicio fijo por satélite; el sistema puede comprender, además, un terminal diana que comprende una antena configurada para recibir la señal de... [Seguir leyendo]

1. Un sistema de comunicaciones por satélite para terminales móviles, comprendiendo el sistema:

un satélite configurado para recibir una señal de enlace ascendente de y transmitir una señal de enlace descendente a uno o más terminales móviles en una red de comunicaciones por satélite, caracterizado porque el uno o más terminales móviles comprenden una antena pequeña que tiene un área de apertura no mayor que el área de una apertura de antena con un diámetro menor de 50 cm, y en el que el satélite comprende una carga útil regenerativa (806) , un desmodulador para desmodular la señal de enlace ascendente recibida por el satélite, un ordenador de abordo (914) , y una interfaz de carga útil,

en el que la interfaz de carga útil está acoplada a la carga útil regenerativa (806) , el ordenador de abordo (914) y un sistema de eliminación de interferencias de abordo (900, 1022) para permitir un análisis de interferencia de abordo de la señal de enlace ascendente después de que ha sido desmodulada.

2. El sistema según la reivindicación 1, que comprende además un terminal del usuario que comprende una antena configurada para enviar la señal de enlace ascendente al satélite y/o un terminal diana que comprende una antena configurada para recibir la señal de enlace descendente procedente del satélite.

3. El sistema según la reivindicación 2, en el que componentes de microondas son utilizados por el terminal del usuario y/o por el terminal diana.

4. El sistema según la reivindicación 2, en el que el terminal del usuario y/o el terminal diana está configurado para comunicaciones móviles y/o para comunicaciones sobre la marcha.

5. El sistema según la reivindicación 1, en el que la carga útil regenerativa está configurada para usar formas de onda de estándar abierto.

6. El sistema según la reivindicación 5, en el que el satélite comprende además una estación base de telefonía móvil de abordo.

7. El sistema según la reivindicación 1, en el que la carga útil regenerativa (806) comprende una estación base de telefonía móvil.

8. El sistema según la reivindicación 1, en el que la interfaz de carga útil está acoplada a al menos uno del grupo constituido por (i) el equipo de comunicación de abordo, (ii) los sistemas sensores, y (iii) otro equipo de satélite.

9. El sistema según la reivindicación 1, en el que el sistema de eliminación de interferencias (900, 1022) está configurado para detectar una interferencia de un satélite adyacente y generar un estado de interferencia.

10. El sistema según la reivindicación 9, en el que el sistema de eliminación de interferencias (900, 1022) está configurado para transmitir el estado de interferencia a un centro de control del satélite solamente si el estado de interferencia indica que la señal de enlace ascendente está interfiriendo potencialmente con satélites adyacentes.

11. El sistema según la reivindicación 9, en el que el sistema de eliminación de interferencias (900, 1022) realiza al menos uno del grupo constituido por (i) apagar el terminal del usuario, (ii) cambiar los parámetros de transmisión, (iii) cambiar la cobertura del haz, (iv) cambiar la frecuencia del tráfico de señalización afectado, y (v) mover el satélite a otra posición orbital, si el estado de interferencia indica que la señal de enlace ascendente está interfiriendo con satélites adyacentes.

12. Un procedimiento de implementación de un sistema de comunicaciones por satélite para terminales móviles, que comprende las etapas de:

proporcionar un satélite configurado para recibir una señal de enlace ascendente de y transmitir una señal de enlace descendente a uno o más terminales móviles en una red de comunicaciones por satélite, en el que los uno o más terminales móviles comprenden una antena pequeña que tiene un área de apertura no mayor que el área de apertura de la antena con un diámetro menor de aproximadamente 50 cm, comprendiendo el satélite:

una carga útil regenerativa (806) , un desmodulador para desmodular la señal de enlace ascendente recibida por el satélite, un ordenador de abordo (914) , y

una interfaz de carga útil, en el que la interfaz de carga útil está acoplada a la carga útil regenerativa (806) , el ordenador de abordo

(914) y un sistema de eliminación de interferencias de abordo (900, 1022) para permitir un análisis de interferencia de abordo de la señal de enlace ascendente después de que ha sido desmodulada.

13. Un procedimiento de manejo de un sistema de comunicaciones por satélite para terminales móviles, en el que el sistema de comunicaciones por satélite comprende:

un terminal del usuario móvil que comprende una antena pequeña que tiene un área de apertura no mayor que el área de una apertura de antena con un diámetro menor de 50 cm, y

uno o más satélites que tienen una carga útil regenerativa (806) , un desmodulador para desmodular una señal de enlace ascendente enviada por el terminal del usuario móvil y recibida por el satélite, un ordenador de abordo (914) y una interfaz de carga útil,

en el que la interfaz de carga útil está acoplada a la carga útil regenerativa (806) , el ordenador de abordo (914) y un sistema de eliminación de interferencias de abordo (900, 1022) para permitir un análisis de interferencia de abordo de la señal de enlace ascendente después de que ha sido desmodulada, y

comprendiendo el procedimiento las etapas de:

ajustar el sistema de comunicaciones por satélite de una primera banda de frecuencia a una segunda banda de frecuencia que está menos poblada que la primera banda de frecuencia; monitorizar en busca de interferencia hacia satélites adyacentes a partir de la señal de enlace ascendente; y remediar la interferencia si se detecta interferencia a satélites adyacentes a partir de la señal de enlace ascendente.

14. Una interfaz de carga útil para su uso en un satélite regenerativo, comprendiendo la interfaz de carga útil:

un puerto de entrada para conectar a una aplicación de abordo del satélite;

uno o dos procesadores configurados para comunicar tanto con la aplicación de abordo del satélite como con una carga útil regenerativa de abordo del satélite;

un puerto de salida para conectar a la carga útil de abordo del satélite, en el que la aplicación de abordo del satélite comprende al menos un sistema de eliminación de interferencias y el procesador está configurado para transmitir mediciones paramétricas de una señal de enlace ascendente recibida por y desmodulada abordo del satélite a partir de la carga útil regenerativa al sistema de eliminación de interferencias para un análisis de interferencia.

15. La interfaz de carga útil según la reivindicación 14, en la que la aplicación de abordo del satélite comprende, además, al menos uno del grupo constituido por (i) un equipo de comunicación de abordo, (ii) un sistema sensor, y (iii) otro equipo de satélite.