Una puerta de enlace para un sistema de radioteléfonos de satélite que incluye un componente con base en el espacio que está configurado para recibir comunicaciones sin hilos desde un primer radioteléfono en la huella del satélite sobre una banda de frecuencias del radioteléfono de satélite y una red terrestre auxiliar que está configurada para recibir comunicaciones sin hilos desde un segundo radioteléfono en la huella del satélite sobre la banda de frecuencias del radioteléfono de satélite,

recibiendo también el componente con base en el espacio las comunicaciones sin hilos desde el segundo radioteléfono en la huella del satélite sobre la banda de frecuencias del radioteléfono de satélite como interferencia junto con las comunicaciones sin hilos que ser reciben desde el primer radioteléfono en la huella del satélite sobre la banda de frecuencias del radioteléfono de satélite, comprendiendo la puerta de enlace:

un reductor de interferencias que es sensible al componente con base en el espacio y a la red terrestre auxiliar, y que está configurado para reducir la interferencia de las comunicaciones sin hilos que se reciben por el componente con base en el espacio desde el segundo radioteléfono en la huella del satélite sobre la banda de frecuencias del radioteléfono de satélite, usando las comunicaciones sin hilos que se reciben por la red terrestre auxiliar desde el segundo radioteléfono en la huella del satélite sobre la banda de frecuencias del satélite

Sistemas y métodos para la reutilización terrestre de frecuencias del espectro del satélite celular.

Campo de la invención

Esta invención se refiere a sistemas de comunicaciones de radioteléfonos, y más particularmente a sistemas y métodos de comunicaciones celulares terrestres y de radioteléfonos celulares de satélite.

Antecedentes de la invención

Los sistemas y métodos de comunicaciones de radioteléfonos de satélite se usan ampliamente para comunicaciones de radioteléfonos. Los sistemas y métodos de comunicaciones de radioteléfonos de satélite generalmente emplean al menos un componente con base en el espacio, tal como uno o más satélites que están configurados para la comunicación sin hilos con una pluralidad de radioteléfonos de satélite.

Un sistema y un método de comunicaciones de radioteléfonos de satélite pueden utilizar un haz de antena único que cubre toda el área al que se da servicio por el sistema. Como alternativa, en los sistemas y métodos de comunicaciones de radioteléfonos celulares por satélite, se proporcionan múltiples haces, cada uno de los cuales puede dar servicio a distintas áreas geográficas en la región de servicio global, para dar servicio colectivamente a una huella global del satélite. De este modo, puede implementarse una arquitectura celular similar a la utilizada en los sistemas y métodos de los radioteléfonos celulares terrestres convencionales en los sistemas y métodos celulares basados en satélite. El satélite típicamente comunica con los radioteléfonos sobre una trayectoria de comunicaciones bidireccional, comunicándose las señales de comunicación de los radioteléfonos desde el satélite al radioteléfono sobre un enlace descendente o enlace directo, y del radioteléfono al satélite sobre un enlace ascendente o enlace de retorno.

El diseño global y el funcionamiento de los sistemas y métodos de los radioteléfonos celulares de satélite son bien conocidos por los especialistas en la técnica, y no hay necesidad de describirlos adicionalmente en este documento. Además, como se usa en este documento, el término "radioteléfono" incluye a los radioteléfonos celulares y/o de satélite con o sin una pantalla multi-línea. Los terminales del Sistema de Comunicaciones Personales (PCS) que pueden combinar un radioteléfono con el procesamiento de datos, facsímil y/o capacidades de comunicaciones de datos; Asistentes Digitales Personales (PDA) que pueden incluir un transceptor de radiofrecuencia y un buscapersonas, acceso a Internet/Intranet, buscador de Web, organizador, calendario, y/o un receptor del sistema global de posicionamiento (GPS), y/o un ordenador portátil y/o ordenador de bolsillo y otras aplicaciones que incluyen un transceptor de radiofrecuencia.

Las redes terrestres pueden mejorar la disponibilidad, la eficacia y/o la viabilidad económica del sistema celular de radioteléfonos por satélite por la reutilización terrestre de al menos algunas de las bandas de frecuencias que están asignadas a los sistemas celulares de radioteléfonos por satélite. En particular, es sabido que puede ser difícil para los sistemas celulares de radioteléfonos por satélite dar un servicio fiable en áreas densamente pobladas, porque la señal del satélite puede bloquearse por estructuras de gran altura y/o no pueden penetrar dentro de los edificios. Como resultado, el espectro de los satélites puede estar infrautilizado o inutilizado en dichas áreas. El uso de la retransmisión terrestre puede reducir o eliminar este problema.

Además, la capacidad del sistema global puede aumentarse significativamente por la introducción de la retransmisión terrestre, ya que la reutilización de las frecuencias terrestres puede ser mucho más densa que la de un sistema de sólo un satélite. De hecho, puede mejorarse la capacidad donde puede que más se necesite, es decir, en áreas urbanas, industriales o comerciales densamente pobladas. Como resultado el sistema global puede hacerse mucho más viable económicamente, ya que puede dar servicio a una base de abonados mayor. Finalmente, los radioteléfonos de satélite para un sistema de radioteléfonos de satélite que tengan un componente terrestre dentro de la misma banda de frecuencias del satélite y que usen sustancialmente la misma interfaz aire para ambas comunicaciones terrestres y por satélite pueden ser más efectivos en el coste y/o con mejor aspecto estético. Las alternativas convencionales de modo dual de banda/dual, tales como los bien conocidos sistemas de radioteléfonos satélites/terrestre del modo dual Thuraya, Iridium y/o Globalstar, pueden duplicar algunos componentes, lo cual puede conducir a un aumento de coste, tamaño y/o peso del radioteléfono.

Un ejemplo de reutilización terrestre de frecuencias de satélite se describe en la Patente de los Estados Unidos Nº 5.937.332 para el presente inventor Karabinis titulada Satéllite Telecommunications Repeaters and Retransmision Methods. Como se describe en este documento, se proporcionan repetidores de telecomunicaciones de satélite que reciben, amplifican y retransmiten localmente la señal recibida del enlace descendente recibida desde un satélite aumentando por lo tanto el margen efectivo del enlace descendente en la proximidad de los repetidores de las telecomunicaciones del satélite y permitiendo un aumento en la penetración de las señales del enlace ascendente y del enlace descendente dentro de los edificios, vegetación, vehículos de transporte, y otros objetos que pueden reducir el margen del enlace. Se proporcionan tanto repetidores portátiles como no portátiles. Véase el resumen de la Patente de los Estados Unidos Nº 5.937.332.

A la vista de la discusión anterior, continúa habiendo una necesidad de sistemas y métodos para la reutilización terrestre de las frecuencias celulares de satélite que pueda permitir una fiabilidad, capacidad, efectividad de coste, y/o aspecto estético mejorados para los sistemas de radioteléfonos celulares de satélite y los métodos y/o los radioteléfonos de satélite.

El documento EP-A-1052790 describe un método para recibir comunicaciones sin hilos en un satélite desde un primer radioteléfono en una aeronave que usa cancelación de interferencias para cancelar una señal interferente terrestre.

Resumen de la invención

La invención proporciona una puerta de enlace para un sistema de radioteléfonos por satélite de acuerdo con la reivindicación 1, y un método de comunicaciones de radioteléfonos por satélite de acuerdo con la reivindicación 4.

Algunas realizaciones de la presente invención permiten la reutilización terrestre de una frecuencia de los radioteléfonos de satélite dentro de la misma célula de satélite, aunque permitiendo la reducción de la interferencia entre sistemas. En particular algunas de estas realizaciones incluyen un componente con base en el espacio, tal como un satélite, que está configurado para recibir comunicaciones sin hilos desde un primer radioteléfono en una huella del satélite, que comprende una o más células, sobre una banda de frecuencias de los radioteléfonos por satélite. Una red terrestre auxiliar, que comprende uno o más componentes terrestres auxiliares, está configurada para recibir comunicaciones sin hilos desde un segundo radioteléfono en la huella del satélite sobre la banda de frecuencias del radioteléfono de satélite. El componente con base en el espacio también recibe las comunicaciones sin hilos desde el segundo radioteléfono en la huella del satélite sobre la banda de frecuencias del radioteléfono de satélite como una interferencia, junto con las comunicaciones sin hilos que se reciben desde el primer radioteléfono en la huella del satélite sobre la banda de frecuencias del radioteléfono de satélite. Un reductor de interferencias es sensible al componente con base en el espacio y a la red terrestre auxiliar, y se configura para reducir la interferencia de las comunicaciones sin hilos que se reciben por el componente con base en el espacio desde el segundo radioteléfono en la huella del satélite sobre la banda de frecuencias del radioteléfono de satélite, usando comunicaciones sin hilos que se reciben por la red terrestre auxiliar desde el segundo radioteléfono en la huella del satélite sobre la banda de frecuencias del radioteléfono por satélite.

En otras realizaciones, la red auxiliar terrestre está más cerca de los radioteléfonos primero y segundo que el componente con base en el espacio, de tal modo que las comunicaciones sin hilos desde el segundo radioteléfono se reciben por la red auxiliar terrestre antes de recibirse por el componente...

1. Una puerta de enlace para un sistema de radioteléfonos de satélite que incluye un componente con base en el espacio que está configurado para recibir comunicaciones sin hilos desde un primer radioteléfono en la huella del satélite sobre una banda de frecuencias del radioteléfono de satélite y una red terrestre auxiliar que está configurada para recibir comunicaciones sin hilos desde un segundo radioteléfono en la huella del satélite sobre la banda de frecuencias del radioteléfono de satélite, recibiendo también el componente con base en el espacio las comunicaciones sin hilos desde el segundo radioteléfono en la huella del satélite sobre la banda de frecuencias del radioteléfono de satélite como interferencia junto con las comunicaciones sin hilos que ser reciben desde el primer radioteléfono en la huella del satélite sobre la banda de frecuencias del radioteléfono de satélite, comprendiendo la puerta de enlace:

un reductor de interferencias que es sensible al componente con base en el espacio y a la red terrestre auxiliar, y que está configurado para reducir la interferencia de las comunicaciones sin hilos que se reciben por el componente con base en el espacio desde el segundo radioteléfono en la huella del satélite sobre la banda de frecuencias del radioteléfono de satélite, usando las comunicaciones sin hilos que se reciben por la red terrestre auxiliar desde el segundo radioteléfono en la huella del satélite sobre la banda de frecuencias del satélite.

2. Una puerta de enlace de acuerdo con la Reivindicación 1 en el que la red terrestre auxiliar está más cerca del segundo radioteléfono que el componente con base en el espacio de modo que las comunicaciones sin hilos desde el segundo radioteléfono se reciben por la red terrestre auxiliar antes de la recepción por el componente con base en el espacio y en el que el reductor de interferencias está configurado para generar al menos una réplica retardada de las comunicaciones sin hilos desde el segundo radioteléfono que se recibe por la red terrestre auxiliar y para restar la réplica retardada de las comunicaciones sin hilos procedente del segundo radioteléfono que se recibe por la red terrestre auxiliar de las comunicaciones sin hilos que se reciben desde el componente con base en el espacio.

3. Una puerta de enlace de acuerdo con la Reivindicación 1 en la que el reductor de interferencia comprende un cancelador de interferencia adaptativo.

4. Un método de comunicaciones de radioteléfonos de satélite que comprende:

recibir comunicaciones sin hilos en un componente con base en el espacio desde un primer radioteléfono en la huella del satélite sobre una banda de frecuencia del radioteléfono de satélite;

recibir comunicaciones sin hilos en una red terrestre auxiliar desde un segundo radioteléfono en la huella del satélite sobre la banda de frecuencias del radioteléfono del satélite, recibiendo también el componente con base en el espacio las comunicaciones sin hilos desde el segundo radioteléfono en la huella del satélite sobre la banda de frecuencias del radioteléfono de satélite como interferencia junto con las comunicaciones sin hilos que se reciben desde el primer radioteléfono en la huella del satélite sobre la banda de frecuencias del radioteléfono de satélite; y

reducir la interferencia de las comunicaciones sin hilos que se reciben por el componente con base en el espacio desde el segundo radioteléfono en la huella del satélite sobre la banda de frecuencias del radioteléfono usando las comunicaciones sin hilos que se reciben por la red terrestre auxiliar desde el segundo radioteléfono en la huella del satélite sobre la banda de frecuencias del radioteléfono de satélite.

5. Un método de acuerdo con la Reivindicación 4 en el que la red terrestre auxiliar está más cerca del primer y segundo radioteléfonos que el componente con base en el espacio de modo que las comunicaciones sin hilos desde el segundo radioteléfono se reciben por la red terrestre auxiliar antes de la recepción por el componente con base en el espacio y en el que reducir la interferencia comprende:

generar al menos una réplica retardada de las comunicaciones sin hilos desde el segundo radioteléfono que se reciben por la red terrestre auxiliar; y

restar la réplica retardada de las comunicaciones sin hilos desde el segundo radioteléfono que se reciben por la red terrestre auxiliar de las comunicaciones sin hilos que se reciben desde el componente con base en el espacio.

6. Un método de acuerdo con la Reivindicación 4 que comprende además:

recibir comunicaciones sin hilos en el componente con base en el espacio desde los radioteléfonos sobre un primer intervalo de la banda de frecuencias del enlace de retorno del satélite;

transmitir comunicaciones sin hilos desde el componente con base en el espacio a los radioteléfonos sobre un segundo intervalo de la banda de frecuencias del enlace directo del satélite que está espaciado del primer intervalo;

recibir comunicaciones sin hilos desde los radioteléfonos sobre el primer intervalo de la banda de frecuencias del enlace de retorno del satélite en la red terrestre auxiliar y transmitir comunicaciones sin hilos desde la red terrestre auxiliar a los radioteléfonos sobre el segundo intervalo de la banda de frecuencias del enlace directo del satélite que está espaciado del primer intervalo en un primer modo de funcionamiento; y

transmitir comunicaciones sin hilos desde la red terrestre auxiliar a los radioteléfonos sobre un segundo intervalo modificado de la banda de frecuencias del enlace directo del satélite en un segundo modo de funcionamiento.

7. Un método de acuerdo con la Reivindicación 4 en el que se selecciona el segundo intervalo modificado de la banda de frecuencias del enlace directo del satélite para reducir, en comparación con el segundo intervalo de la banda de frecuencias del enlace directo del satélite, la interferencia con los receptores sin hilos que operan fuera del segundo intervalo de la banda de frecuencias del enlace directo del satélite.

8. Un método de acuerdo con la Reivindicación 4 en el que el segundo intervalo modificado de la banda de frecuencias del enlace directo del satélite incluye sólo un subconjunto del segundo intervalo de la banda de frecuencias del enlace directo del satélite de modo que se proporciona una banda de guarda dentro del segundo intervalo de la banda de frecuencias del enlace directo del satélite que no se usa para transmitir comunicaciones sin hilos desde la red terrestre auxiliar a los radioteléfonos.

9. Un método de acuerdo con la Reivindicación 4 en el que el segundo intervalo modificado de la banda de frecuencias del enlace directo del satélite incluye una pluralidad de frecuencias en el segundo intervalo de la banda de frecuencias del enlace directo del satélite que se transmiten por la red terrestre auxiliar a los radioteléfonos a un nivel de potencia que disminuye de forma monótona como una función de la frecuencia.

10. Un método de acuerdo con la Reivindicación 9 en el que el nivel de potencia es el nivel máximo de potencia.

11. Un método de acuerdo con la Reivindicación 4 en el que al menos una frecuencia en el segundo intervalo modificado de la banda de frecuencias del enlace directo del satélite que se transmite por la red terrestre auxiliar a los radioteléfonos comprende una trama que incluye una pluralidad de ranuras y en el que se han dejado sin ocupar al menos dos ranuras contiguas en la trama que se transmite por la red terrestre auxiliar a los radioteléfonos.

12. Un método de acuerdo con la Reivindicación 4 en el que al menos una frecuencia en el segundo intervalo modificado de la banda de frecuencias del enlace directo del satélite que se transmite por la red terrestre auxiliar a los radioteléfonos comprende una trama que incluye una pluralidad de ranuras y en el que el menos dos ranuras contiguas en la trama que se transmite por la red terrestre auxiliar a los radioteléfonos se transmiten a más baja potencia que las restantes ranuras en la trama que se transmiten por la red terrestre auxiliar a los radioteléfonos.

13. Un método de acuerdo con la Reivindicación 4 que comprende además:

recibir comunicaciones sin hilos en el componente con base en el espacio desde los radioteléfonos sobre el primer intervalo de la banda de frecuencias del enlace de retorno del satélite.

transmitir comunicaciones sin hilos desde el componente con base en el espacio a los radioteléfonos sobre el segundo intervalo de la banda de frecuencias del enlace directo del satélite que está espaciado del primer intervalo;

recibir comunicaciones sin hilos desde los radioteléfonos en la red terrestre auxiliar sobre un primer intervalo de la banda de frecuencias del enlace de retorno del satélite;

transmitir comunicaciones sin hilos desde la red terrestre auxiliar a los radioteléfonos sobre un segundo intervalo de la banda de frecuencias del enlace directo del satélite que está espaciado del primer intervalo en un primer modo de funcionamiento; y

recibir comunicaciones sin hilos en la red terrestre auxiliar desde los radioteléfonos sobre al menos un subconjunto del segundo intervalo de la banda de frecuencias del enlace directo del satélite y transmitir comunicaciones sin hilos desde la red terrestre auxiliar a los radioteléfonos sobre al menos un subconjunto del primer intervalo de la banda de frecuencias del enlace de retorno del satélite que está espaciado del segundo intervalo en un segundo modo de funcionamiento.

14. Un sistema de radioteléfonos de satélite comprendiendo el componente con base en el espacio, la red terrestre auxiliar, y la puerta de enlace de cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 3.

15. Un sistema de radioteléfonos de satélite que comprende un medio dispuesto para poner en práctica las etapas de cualquiera de las Reivindicaciones 4 a 13.