MÉTODO Y SISTEMA PARA MODIFICAR LOS PATRONES DE CÉLULAS DE LA ANTENA DEL SATÉLITE EN RESPUESTA A LA REUTILIZACIÓN TERRESTRE DE LAS FRECUENCIAS DE SATÉLITE.

Un método de comunicaciones de radioteléfonos de satélite que comprende:

proporcionar comunicaciones inalámbricas basadas en el espacio de radioteléfonos en una huella del satélite sobre una banda de frecuencias de los radioteléfonos de satélite, estando dividida la huella del satélite en una pluralidad de células de satélite en las que las frecuencias de los radioteléfonos de satélite de la banda de frecuencias de los radioteléfonos de satélite están reutilizadas espacialmente; estando el método caracterizado por: modificar el patrón de radiación de al menos una célula del satélite para reducir la interferencia con al menos una de las frecuencias de los radioteléfonos de satélite que se reutilizan de forma terrestre fuera de la célula del satélite

Campo de la invención

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

Los sistemas y métodos de comunicaciones de radioteléfonos de satélite se usan ampliamente para las comunicaciones de radioteléfonos. Los sistemas y métodos de comunicaciones de radioteléfonos de satélite generalmente emplean al menos un componente basado en el espacio, tal como uno o más satélites que están configurados para comunicar de forma inalámbrica con una pluralidad de radioteléfonos de satélite.

Un sistema o método de comunicaciones de radioteléfonos de satélite puede utilizar un rayo de antena único que cubre toda el área servida por el sistema. Como alternativa, en los sistemas y métodos de comunicaciones de radioteléfonos de satélite celulares, se proporcionan múltiples rayos, 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 del satélite global. De este modo, puede implementarse una arquitectura celular similar a la utilizada en los sistemas y métodos de los radioteléfonos celulares terrestres convencionales en sistemas y métodos celulares basados en satélites. El satélite típicamente comunica con los radioteléfonos sobre una trayectoria de comunicaciones bidireccional, con señales de comunicación del radioteléfono que se comunican desde al satélite a los radioteléfonos sobre un enlace descendente o enlace directo, y desde los radioteléfonos al satélite sobre un enlace ascendente o enlace de retorno.

El diseño global y el funcionamiento de los sistemas y métodos de radioteléfonos de satélite celulares son bien conocidos para los especialistas en la técnica, y no necesitan describirse adicionalmente en este documento. Además, como se usa en este documento el término "radioteléfono" incluye los radioteléfonos celulares y/o de satélite con o sin presentación multi-línea. Los terminales del Sistema de Comunicaciones Personales (PSC) que pueden combinar un radioteléfono con procesamiento de datos, facsímil y/o capacidades de comunicaciones de datos; Asistentes Digitales Personales (PDA) que pueden incluir un transceptor de radiofrecuencia y un localizador, Acceso a Internet/intranet, buscador Web, organizador, calendario y/o receptor del sistema de posicionamiento global (GPS); y/o ordenador portátil convencional y/o ordenadores de bolsillo u otras aplicaciones, que incluyen un transceptor de radiofrecuencia.

Como es bien conocido por los especialistas en la técnica, las redes terrestres pueden mejorar la disponibilidad, eficacia y/o viabilidad económica del sistema de radioteléfonos celulares de satélite por la reutilización terrestre de al menos algunas bandas de frecuencias que están asignadas a los sistemas de radioteléfonos celulares de satélite. En particular, es sabido que puede ser difícil para los sistemas de radioteléfonos celulares de satélite dar servicio de forma fiable en las áreas densamente pobladas, porque la señal de satélite puede bloquearse por las estructuras de gran altura y/o no puede penetrar en los edificios. Como resultado, el espectro de satélite puede estar infrautilizado o inutilizado en tales 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 frecuencias terrestre puede ser mucho más densa que la un sistema de sólo satélite. De hecho, la capacidad puede mejorarse donde más puede necesitarse, es decir, en áreas urbanas/industriales/comerciales densamente pobladas. Como resultado, el sistema global puede hacerse mucho más viable económicamente, ya que puede dar servicio a una base de abonados mucho mayor. Finalmente, los radioteléfonos de satélite para un sistema de radioteléfono de satélite que tienen una componente terrestre dentro de la misma banda de frecuencias de satélite y que usan sustancialmente la misma interfaz aire tanto para las comunicaciones terrestres como para las de satélite pueden ser más efectivos en coste y/o atractivo estético. Las alternativas convencionales del modo dual de banda/dual, tales como los sistemas de radioteléfono de modo dual satélite/terrestre bien conocidos Thuraya, Iridium, y/o Globalstar, pueden duplicar algunos componentes, que pueden conducir a aumentar el coste, el tamaño y/o el peso

del radioteléfono.

Un ejemplo de reutilización terrestre de las frecuencias de satélite se describe en la Patente de los Estados Unidos Nº 5.937.332 para el presente inventor Karabinis titulada Repetidores de Telecomunicaciones de Satélite y Métodos de Retransmisión. Como se describe en la misma, se proporcionan repetidores de comunicaciones de satélite que reciben, amplifican y retransmiten localmente la señal del enlace descendente recibida desde un satélite aumentando por lo tanto el margen efectivo del enlace descendente en la proximidad de los repetidores de telecomunicaciones de 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 frecuencias de satélites celulares que puedan permitir una fiabilidad, capacidad, efectividad de coste y/o atractivo estético mejorados para los sistemas de radioteléfonos celulares de satélite y/o los radioteléfonos de satélite.

La publicación de la solicitud de patente PTC Nº WO 99/10994 describe un sistema de radioteléfonos móviles de satélite que usa parte de la capacidad de un sistema de radioteléfonos de satélite fijos en áreas de congestión por medio de al menos una estación de retransmisión fija. Sumario de la Invención

Las realizaciones de la presente invención proporcionan sistemas y métodos para modificar los patrones de célula de la antena del satélite en respuesta a la reutilización terrestre de frecuencias de satélite. Especialmente, algunas realizaciones de la presente invención proporcionan un método de comunicaciones de radioteléfonos de satélite que proporciona comunicaciones inalámbricas del radioteléfono con base en el espacio en una huella del satélite sobre una banda de frecuencias del radioteléfono de satélite. La huella del satélite está dividida en una pluralidad de células de satélite en las cuales las frecuencias de los radioteléfonos de satélite de la banda de frecuencias del radioteléfono de satélite están reutilizadas espacialmente. Al menos una de las frecuencias del radioteléfono de satélite que está asignada a una célula de satélite predeterminada en la huella del satélite, se reutiliza de forma terrestre fuera de la célula del satélite predeterminada. El patrón de radiación de al menos una célula del satélite predeterminada se modifica para reducir la interferencia con al menos una de las frecuencias del radioteléfono de satélite que se reutiliza de forma terrestre fuera de la célula del satélite predeterminada.

En algunas realizaciones de la presente invención la modificación comprende obtener al menos una localización fuera de la célula del satélite predeterminada, donde, al menos una de las frecuencias del radioteléfono de satélite que se reutiliza de forma terrestre está sujeta a interferencia y/o puede producir interferencia. En estas realizaciones, el patrón de radiación de la célula del satélite predeterminada se modifica para reducir la interferencia en al menos una localización fuera de la célula de satélite predeterminada, con al menos una de las frecuencias del radioteléfono de satélite que se reutiliza de forma terrestre en la, al menos una, localización fuera de la célula predeterminada. En algunas realizaciones de la presente invención, la modificación está precedida por la monitorización de los niveles de señal de al menos un Canal de Control de Difusión (BCCH). Además, en alguna realización, el patrón de radiación de al menos la célula del satélite predeterminada se modifica agudizando (aumentando) la atenuación del patrón de radiación de la célula...

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

proporcionar comunicaciones inalámbricas basadas en el espacio de radioteléfonos en una huella del satélite sobre una banda de frecuencias de los radioteléfonos de satélite, estando dividida la huella del satélite en una pluralidad de células de satélite en las que las frecuencias de los radioteléfonos de satélite de la banda de frecuencias de los radioteléfonos de satélite están reutilizadas espacialmente;

estando el método caracterizado por:

modificar el patrón de radiación de al menos una célula del satélite para reducir la interferencia con al menos una de las frecuencias de los radioteléfonos de satélite que se reutilizan de forma terrestre fuera de la célula del satélite.

2. Un método de comunicaciones de radioteléfonos de satélite de acuerdo con la Reivindicación 1 en el que la modificación comprende:

obtener al menos una localización fuera de la célula del satélite donde la, al menos una de las frecuencias de radioteléfonos de satélite que se reutiliza de forma terrestre está sujeta a interferencias y puede producir interferencias; y

modificar el patrón de radiación de la célula del satélite para reducir la interferencia en la, al menos una, localización fuera de la célula del satélite, con la, al menos una de las frecuencias de radioteléfonos de satélite que se reutilizan de forma terrestre en la, al menos una localización fuera de la célula del satélite.

3. Un método de comunicaciones de radioteléfonos de satélite de acuerdo con la Reivindicación 1 en el que la modificación está precedida por:

monitorizar los niveles de señal y/o el contenido de al menos un Canal de Control de Difusión (BCCH) en al menos una localización fuera de la célula de satélite para determinar dónde la, al menos una de las frecuencias de radioteléfonos de satélite que está reutilizada de forma terrestre está sujeta a interferencia y/o puede producir interferencia.

4. Un método de comunicaciones de radioteléfonos de satélite de acuerdo con la Reivindicación 1:

en el que la modificación comprende aumentar la atenuación del patrón de radiación de la célula del satélite a medida que se acerca la frontera de la célula del satélite.

5. Un método de comunicaciones de radioteléfonos de satélite de acuerdo con la Reivindicación 1 en el que la modificación se realiza repetidamente.

6. Un método de comunicaciones de radioteléfonos de satélite de acuerdo con la Reivindicación 1:

en el que la reutilización terrestre comprende reutilizar de forma terrestre al menos una de las frecuencias de radioteléfono de satélite que está asignada a la célula del satélite en la huella del satélite, fuera de la célula del satélite, en una red de componentes terrestres auxiliares; y

en el que la modificación comprende modificar un patrón de radiación de al menos la célula de satélite para reducir la interferencia con la, al menos una de las frecuencias de radioteléfonos de satélite que se reutilizan de forma terrestre en al menos uno de los componentes terrestres auxiliares fuera de la célula del satélite.

7. Un método de comunicaciones de radioteléfonos de satélite de acuerdo con la Reivindicación 6 en el que la modificación comprende:

determinar una localización de al menos uno de los componentes terrestres auxiliares fuera de la célula del satélite donde la, al menos una de las frecuencias del radioteléfono de satélite que se reutiliza de forma terrestre está sujeta a interferencia y/o puede producir interferencia; y

modificar el patrón de radiación de la célula del satélite para reducir la interferencia en al menos uno de los componentes terrestres auxiliares.

8. Un método de comunicaciones de radioteléfonos de satélite de acuerdo con la Reivindicación 6 en el que la modificación está precedida por:

monitorizar los niveles de señal y/o el contenido de al menos un Canal de Control de Difusión (BCCH) del satélite en el, al menos uno de los componentes terrestres auxiliares.

9. Un método de comunicaciones de radioteléfonos de satélite de acuerdo con la Reivindicación 6:

en el que la modificación comprende aumentar la atenuación del patrón de radiación de la célula del satélite a medida que se acerca el, al menos uno de los componentes terrestres auxiliares.

10. Un método de comunicaciones de radioteléfonos de satélite de acuerdo con la Reivindicación 1 en el que la reutilización terrestre comprende reutilizar de forma terrestre al menos una de las frecuencias de radioteléfonos de satélite que está asignada a una célula de satélite en la huella del satélite, fuera de la célula del satélite y separado de la misma por una banda de guarda espacial.

11. Un método de comunicaciones de radioteléfonos de satélite de acuerdo con la Reivindicación 1

en el que la modificación comprende calcular unas nuevas ponderaciones de la red de alimentación de antena para el patrón de radiación de la célula de satélite.

12 Un método de comunicaciones de radioteléfonos de satélite de acuerdo con la Reivindicación 1 que comprende además:

reducir la interferencia por la, al menos una de las frecuencias de radioteléfonos de satélite reutilizada de forma terrestre con las comunicaciones de radioteléfonos inalámbricos basados en el espacio, usando al menos una de las frecuencias de radioteléfono de satélite reutilizada de forma terrestre para cancelar al menos parte de la interferencia.

13. Un sistema para reducir las interferencias en un sistema de radioteléfonos de satélite dispuesto para proporcionar comunicaciones inalámbricas basadas en el espacio de radioteléfonos en una huella del satélite sobre una banda de frecuencias de los radioteléfonos de satélite, estando dividida la huella del satélite en una pluralidad de células de satélite en las cuales las frecuencias de los radioteléfonos de satélite de la banda de frecuencias del satélite se reutilizan de forma espacial;

estando el sistema caracterizado por:

un medio para modificar, o un controlador que está configurado para modificar, un patrón de radiación de al menos una célula de satélite para reducir la interferencia con al menos una de las frecuencias de radioteléfono de satélite que se reutiliza de forma terrestre fuera de la célula del satélite.

14. El sistema de la reivindicación 13, en el que el sistema de radioteléfonos de satélite comprende un componente basado en el espacio que está configurado para proporcionar comunicaciones inalámbricas de radioteléfonos en la huella de satélite sobre la banda de frecuencias del radioteléfono de satélite, y una red terrestre auxiliar que comprende una pluralidad de componentes terrestres auxiliares que están configurados para la reutilización terrestre de al menos una de las frecuencias de radioteléfono de satélite que está asignada a la célula del satélite en la huella del satélite, fuera de la célula del satélite, comprendiendo el sistema de reducción de interferencia además:

un medio para monitorizar, o un monitor que está configurado para monitorizar, la interferencia en al menos uno de los componentes terrestres auxiliares que está configurado para la reutilización terrestre de al menos una de las frecuencias de radioteléfonos de satélite, por la, al menos una de las frecuencias de radioteléfonos de satélite que se usa en la célula del satélite; y en el que el medio para modificar, o el controlador que está configurado para modificar, está dispuesto para modificar el patrón de radiación por el componente basado en el espacio de al menos una de las frecuencias de los radioteléfonos de satélite en al menos la célula del satélite para reducir la interferencia en el, al menos uno de los componentes terrestres auxiliares, con la, al menos una de las frecuencias de radioteléfonos de satélite que se reutiliza de forma terrestre por el al menos uno de los componentes terrestres auxiliares.

15. Un sistema de acuerdo con la Reivindicación 14: en el que el medio para monitorizar comprende un medio para identificar,

o el monitor está configurado además para identificar, el al menos uno de los componentes terrestres auxiliares que está configurado para reutilizar de forma terrestre la, al menos una de las frecuencias de radioteléfonos de satélite.

16. Un sistema de acuerdo con la Reivindicación 14:

en el que el medio para monitorizar comprende además un medio para monitorizar, o el monitor está configurado además para monitorizar, los niveles de señal y/o el contenido de al menos un Canal de Control de Difusión (BCCH) en al menos uno de los componentes terrestres auxiliares que está configurado para reutilizar de forma terrestre la, al menos una de las frecuencias de radioteléfono de satélite.

17. Un sistema de acuerdo con la Reivindicación 14:

en el que el medio para modificar comprende un medio para aumentar, o el controlador está configurado para aumentar, la atenuación del patrón de radiación por el componente basado en el espacio a medida que se acerca la frontera de la célula del satélite.

18. Un sistema de acuerdo con la Reivindicación 14 en el que el medio para modificar comprende un medio para, o el controlador está configurado para, modificar repetidamente el patrón de radiación por el componente basado en el espacio.

19. Un sistema de acuerdo con la Reivindicación 14 en el que la red terrestre auxiliar está configurada para la reutilización terrestre en al menos una de las frecuencias de radioteléfonos de satélite que está asignada a una célula del satélite en la huella del satélite, fuera de la célula del satélite y separada de la misma por una banda de guarda espacial.

20. Un sistema de acuerdo con la Reivindicación 14:

en el que el medio para modificar comprende un medio para calcular, o el controlador está configurado además para calcular, nuevas ponderaciones de la red de alimentación de la antena para el componente basado en el espacio para la célula del satélite.

21. Un sistema de acuerdo con la Reivindicación 14 que comprende además:

un reductor de interferencia que está configurado para reducir la interferencia por la, al menos una de las frecuencias de radioteléfonos de satélite reutilizada de forma terrestre con las comunicaciones inalámbricas basadas en el espacio de los radioteléfonos, usando la, al menos una de las frecuencias de los radioteléfonos de satélite reutilizada de forma terrestre para cancelar al menos parte de la interferencia.

5 22. Un sistema de radioteléfonos de satélite que comprende:

un componente basado en el espacio que está configurado para proporcionar comunicaciones inalámbricas de radioteléfonos en una huella del satélite sobre una banda de frecuencias del radioteléfono de satélite, estando la huella del satélite dividida en una pluralidad de células de satélite en las que las

10 frecuencias de los radioteléfonos de satélite de la banda de frecuencias de los radioteléfonos de satélite están reutilizadas espacialmente; una red terrestre auxiliar que comprende una pluralidad de componentes terrestres auxiliares que están configurados para reutilizar de forma terrestre al menos una de las frecuencias de radioteléfonos de satélite que está asignada a la célula del satélite en la huella del satélite, fuera de la célula del satélite; y un sistema para reducir la interferencia como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones de 13 a 21.