RED DE TELECOMUNICACIÓN.

La carga útil (400, 500) del camino de retorno de un satélite de telecomunicación multihaz utilizado en una red de telecomunicación para el establecimiento de enlaces de radiofrecuencia entre unas estaciones terrestres principales y unos terminales terrestres a través de un satélite de telecomunicación en varios haces,

llamado satélite multihaz, dicha red que contiene: - un satélite multihaz que incluye una carga útil para la recepción, el tratamiento y la reemisión de las señales de telecomunicación recibidas por dicho satélite, - una zona de servicios compuesta de una pluralidad de zonas de coberturas elementales, llamadas celdas, cada celda que contiene una pluralidad de terminales terrestres, - una pluralidad NGWactive de estaciones terrestres principales activas conectadas entre ellas, NGWactive que es un número entero, dicho satélite que transmite las señales emitidas por dichas NGWactive estaciones terrestres principales activas hacia dichas celdas, - NGW estaciones terrestres principales, NGW que es un número entero estrictamente superior al número NGWactive de estaciones terrestres principales activas, dichas NGW estaciones terrestres principales que están conectadas entre ellas e incluyen dichas NGWactive estaciones principales activas de manera que NGW - NGWactive estaciones terrestres principales están no activas. dicha carga útil que contiene unos medios (401, 402, 501, 502) para reencaminar una señal a partir de una pluralidad de señales emitidas por dichas celdas, dicha señal que está inicialmente destinada a una de dichas NGWactive estaciones terrestres principales activas se vuelve indisponible, hacia una de dichas NGWactive estaciones terrestres principales en las cuales una nuevamente se activa seleccionada entre las NGW- NGWactive estaciones terrestres inicialmente no activadas., dicha carga útil que se caracteriza porque contiene unos medios (416, 516) para amplificar dicha señal reencaminada, la operación de reencaminamiento se hace antes de la operación de amplificación

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E09154703.

Solicitante: EUTELSAT SA.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 70, rue Balard 75015 Paris FRANCIA.

Inventor/es: FENECH,HECTOR, LANCE,EMMANUEL.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 10 de Marzo de 2009.

Clasificación PCT:

  • H04B7/185 SECCION H — ELECTRICIDAD.H04 TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS.H04B TRANSMISION.H04B 7/00 Sistemas de radiotransmisión, es decir, utilizando un campo de radiación (H04B 10/00, H04B 15/00 tienen prioridad). › Estaciones espaciales o aéreas (H04B 7/204 tiene prioridad).

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.

PDF original: ES-2366171_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

La presente invención concierne una red de telecomunicaciones para el establecimiento de enlaces de radiofrecuencia entre unas estaciones terrestres y unos terminales terrestres a través de un satélite de telecomunicación multihaz. Este tipo de satélite permite la utilización de varios haces de antenas a bordo del satélite para cubrir algunas zonas geográficas contiguas o celdas, en lugar de un solo haz ancho. Tales satélites multihaz permiten establecer varios enlaces de radiofrecuencia que ocupan una misma banda de frecuencia en unos haces diferentes. En el caso de que el sistema de telecomunicación por satélite de banda ancha (broadband en inglés) tenga alta capacidad, el satélite se utiliza de manera bidireccional, es decir a la vez para: - transmitir los datos emitidos por una estación terrestre principal (conectada a la red terrestre) hacia una pluralidad de terminales terrestres: este primer enlace de tipo punto a multipunto constituye el camino de ida (forward link en inglés); - transmitir hacia la estación terrestre principal los datos emitidos por los terminales terrestres: este segundo enlace, de tipo multipunto a punto, constituye la vía de retorno (return link en inglés). Se señala que un servicio de radiodifusión por satélite puede ser considerado como equivalente en el camino de ida de un sistema bidireccional como se describió anteriormente. Un ejemplo del camino de ida en una configuración de red de telecomunicación multihaz se ilustra en la figura 1. Unas señales se envían hacia un satélite multihaz 3 en un enlace ascendente LM por una estación terrestre principal 2 (igualmente llamada estación central) tal que una pasarela de comunicación terrestre (gateway en inglés) conecta con una troncal de Internet 5. La estación terrestre principal controla la red a través de un sistema de gestión de la red que permite al operador supervisar y controlar todos los componentes de la red. Las señales enviadas por la estación terrestre principal se tratan a continuación a nivel del satélite 3 que las amplifica, las transpone a una frecuencia generalmente inferior después las retransmite a partir de la o de las antenas satelitales en un enlace descendente LD bajo la forma de una pluralidad de haces o puntos que forman unas zonas de coberturas elementales o celdas C1 a C8 en las que están situados unos terminales terrestres 6. Cada celda C1 a C8 está asociada a un haz SP1 a SP8. Se señala que, en el caso de la configuración 1, las ocho celdas C1 a C8 asociadas respectivamente a los ocho haces SP1 a SP8 que forman un grupo de celdas servidas por la misma estación terrestre 2. En la práctica, la red 1 está formada por una pluralidad de estaciones terrestres principales conectadas entre ellas a través de una red terrestre (red Internet por ejemplo). El camino de retorno de los terminales terrestres 6 hacia la estación terrestre 2 funciona de manera idéntica con una dirección de comunicación inversa. La coordinación de las frecuencias entre operadores se hace dentro del marco de una reglamentación promulgada por la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT): así, a título de ejemplo, la banda Ka para la región 1 (Europa, África, Oriente Medio) está definida dentro de la tabla 1 más abajo: Camino de ida Camino de retorno ES 2 366 171 T3 Tabla 1. Enlace ascendente (de la estación terrestre) Enlace descendente (hacia los terminales terrestres) Enlace ascendente (de los terminales terrestres) Enlace descendente (hacia la estación terrestre) 27,5 GHz a 29,5 GHz 19,7 GHz a 20,2 GHz 29,5 GHz a 30,0 GHz 17,7 GHz a 19,7 GHz Se observa que los espectros de la banda Ka en el enlace ascendente son adyacentes (es decir los intervalos [27,5 ; 29,5] y [29,5 ; 30,0] que no presentan discontinuidad). Lo mismo ocurre para los espectros de la banda Ka en el enlace descendente (es decir los intervalos [17,7 ; 19,7] y [19,7 ; 20,2] que no presentan discontinuidad). Dado que la ganancia de una antena es inversamente proporcional a la apertura del haz, es necesario utilizar unas antenas multihaz para cubrir una zona extensa con una ganancia homogénea y elevada. Cuanto más grande sea el número de haces, más pequeña será la zona de servicio de cada haz. Así, la ganancia en cada haz y así la ganancia en la zona de servicio a cubrir se aumentará. Como hemos mencionado más arriba, una zona de servicio a 2 cubrir está formada por una pluralidad de celdas contiguas (zonas de cobertura elementales), un haz que está asociado a cada celda. Una zona de cobertura multihaz homogénea SA está representada en la figura 2a), cada celda que está representada por un hexágono FH de manera que la zona de cobertura está compuesta por una pluralidad de hexágonos FH en la que cell es la dimensión externa de la celda expresada por el ángulo del satélite asociado a la cobertura. Sin embargo, el haz de la antena asociado a cada celda no es capaz de producir una forma hexagonal, una buena aproximación consiste en considerar una pluralidad de haces circulares FC tales como se representan en la figura 2 b). La asociación de un haz con una celda se hace teniendo en cuenta los mejores rendimientos del satélite para dicho haz, especialmente en términos de PIRE (Potencia Isotrópa Radiada Equivalente) y el factor de mérito G/T (relación ganancia a temperatura de ruido): una celda se determina como la parte de la zona de servicio asociada al haz que ofrece la ganancia más elevada sobre esta zona entre todos los haces del satélite. La configuración 1 tal como se representa en la figura 1 utiliza una técnica llamada reutilización de frecuencias: esta técnica permite utilizar un mismo intervalo de frecuencias varias veces en el mismo sistema satelital a fin de aumentar la capacidad total del sistema sin aumentar la banda de paso atribuida. Se conocen unos esquemas de reutilización de frecuencias, llamados esquemas de color, que hacen corresponder un color con cada uno de los haces del satélite. Estos esquemas de color son utilizados para describir la atribución de una pluralidad de bandas de frecuencia con los haces del satélite a la vista de las transmisiones de radiofrecuencia a realizar en cada uno de estos haces. En estos esquemas, cada color corresponde a una de estas bandas de frecuencia. Estos satélites multihaz permiten por otra parte emitir (y recibir) unas transmisiones polarizadas: la polarización puede ser lineal (en este caso los dos sentidos de polarización son respectivamente horizontal y vertical) o circular (en este caso los dos sentidos de polarización son respectivamente circular izquierdo o circular derecho). Se señala que en el ejemplo de la figura 1, el enlace ascendente que parte de la estación terrestre principal 2 utiliza dos polarizaciones con cuatro canales para cada polarización, respectivamente Ch1 a Ch4 para la primera polarización y Ch5 a Ch8 para la segunda polarización: la utilización de dos polarizaciones permite reducir el número total de estaciones terrestres principales. Los ocho canales Ch1 a Ch8, después del tratamiento por la carga útil del satélite 3 formarán los ocho haces SP1 a SP8 (un canal que está asociado con un haz en este ejemplo). Según un esquema de cuatro colores (rojo, amarillo, azul, verde) con un espectro de frecuencia de 500 MHz para cada polarización, las transmisiones que están polarizadas en uno de los dos sentidos de polarización circular derecha o circular izquierda, cada color está asociado a una banda de 250 MHz y un sentido de polarización. Tomamos en toda la descripción el convenio siguiente: ES 2 366 171 T3 - el color rojo está representado por los trazos sombreados hacia la derecha; - el color amarillo está representado por unos puntos denso; - el color azul está representado por los trazos sombreados hacia la izquierda; - el color verde está representado por los puntos dispersos. Un color está asociado así a cada haz del satélite (y así pues a una celda) de manera que los haces de un mismo color no son adyacentes: las celdas contiguas corresponden así pues a unos colores distintos. Un ejemplo de esquema a cuatro colores para la cobertura de Europa está representado en la figura 3. En este caso, 80 celdas son necesarias para cubrir Europa. Este tipo de esquema es aplicable también tanto en el enlace ascendente como en el enlace descendente. A nivel del satélite, la creación de un haz se hace a partir de un cono radiante hacia un reflector. Un reflector puede estar asociado a un color de manera que una cobertura a cuatro colores está asegurada por cuatro reflectores. En otras palabras, la generación de 16 haces de cada estación terrestre principal se puede hacer a través de la utilización de cuatro antenas (una por color) que tienen cada una un reflector, cuatro conos que están asociados a cada reflector. La figura 4 ilustra un plan de frecuencias descompuesto en un plan de frecuencias... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. La carga útil (400, 500) del camino de retorno de un satélite de telecomunicación multihaz utilizado en una red de telecomunicación para el establecimiento de enlaces de radiofrecuencia entre unas estaciones terrestres principales y unos terminales terrestres a través de un satélite de telecomunicación en varios haces, llamado satélite multihaz, dicha red que contiene: - un satélite multihaz que incluye una carga útil para la recepción, el tratamiento y la reemisión de las señales de telecomunicación recibidas por dicho satélite, - una zona de servicios compuesta de una pluralidad de zonas de coberturas elementales, llamadas celdas, cada celda que contiene una pluralidad de terminales terrestres, - una pluralidad NGWactive de estaciones terrestres principales activas conectadas entre ellas, NGWactive que es un número entero, dicho satélite que transmite las señales emitidas por dichas NGWactive estaciones terrestres principales activas hacia dichas celdas, - NGW estaciones terrestres principales, NGW que es un número entero estrictamente superior al número NGWactive de estaciones terrestres principales activas, dichas NGW estaciones terrestres principales que están conectadas entre ellas e incluyen dichas NGWactive estaciones principales activas de manera que NGW - NGWactive estaciones terrestres principales están no activas. dicha carga útil que contiene unos medios (401, 402, 501, 502) para reencaminar una señal a partir de una pluralidad de señales emitidas por dichas celdas, dicha señal que está inicialmente destinada a una de dichas NGWactive estaciones terrestres principales activas se vuelve indisponible, hacia una de dichas NGWactive estaciones terrestres principales en las cuales una nuevamente se activa seleccionada entre las NGW- NGWactive estaciones terrestres inicialmente no activadas., dicha carga útil que se caracteriza porque contiene unos medios (416, 516) para amplificar dicha señal reencaminada, la operación de reencaminamiento se hace antes de la operación de amplificación. 2. La carga útil (400) según la reivindicación precedente caracterizada porque contiene unos medios (416) de amplificación que incluyen NTWTA líneas de amplificación aptas para amplificar NTWTA señales, cada línea que tiene una entrada y una salida, NTWTA que es un número entero tal que 2NGWactive es inferior estrictamente a NTWTA, 2NGWactive líneas que forman unas líneas de amplificación nominales y NTWTA 2NGWactive líneas que forman unas líneas de amplificación de reserva. 3. La carga útil (400) según la reivindicación precedente caracterizada porque dichos medios (416) de amplificación están formados: - o bien por NTWTA unidades de amplificación que contienen NTWTA amplificadores de tubo de ondas progresivas (417) o NTWTA amplificadores de potencia de estado sólido, cada unidad de amplificación que es apta para amplificar una señal; - o bien por un dispositivo de amplificación multipuerto MPA que contiene NTWTA entradas y NTWTA salidas y aptas para amplificar NTWTA señales. 4. La carga útil (400) según una de las reivindicaciones 2 a 3 caracterizada porque 2NGW es igual o menor que NTWTA, dicha carga útil que contiene: - unos primeros medios (401) para conectar selectivamente 2NGWactive salidas seleccionadas entre NTWTA salidas a 2NGWactive entradas aptas para recibir 2NGWactive señales, las 2NGWactive señales que incluyen NGWactive señales destinadas a una primera polarización y NGWactive señales destinadas a una segunda polarización inversa de dicha primera polarización, dichas NTWTA salidas que están conectadas a dichas NTWTA entradas de dichas NTWTA líneas de amplificación; - unos segundos medios (402) para conectar selectivamente 2NGW entradas seleccionadas entre NTWTA entradas a 2NGW salidas, dichas NTWTA entradas que están conectadas a dichas NTWTA salidas de dichas NTWTA líneas de amplificación. 5. La carga útil (400) según una de las reivindicaciones 1 a 3 caracterizada porque contiene: - unos medios de amplificación (516) que incluyen N2 líneas de amplificación aptas para amplificar N2 señales, cada línea que tiene una entrada y una salida, N1 líneas que forman las líneas de amplificación nominales y N2- N1 líneas que forman unas líneas de amplificación de reserva, N2 y N1 que son unos números enteros tales que el número entero N1 es inferior estrictamente a N2, el número entero N1 que es o bien igual a 2NGWactive o bien igual a NGWactive; - unos primeros medios (501) para conectar selectivamente N1 salidas seleccionadas entre N2 salidas a N1 entradas aptas para recibir N1 señales, dichas N2 salidas que están conectadas a dichas N2 entradas de dichas 14 N2 líneas de amplificación; ES 2 366 171 T3 - unos segundos medios (502) para conectar selectivamente N3 entradas seleccionadas entre N2 entradas a N3 salidas, el número N3 que es o bien igual a NGW o bien igual a 2NGW, N3 que es igual o menor que N2, dichas N2 entradas que están conectadas a dichas N2 salidas de dichas N2 líneas de amplificación. 6. La carga útil (400) según una de las reivindicaciones 4 a 5 caracterizada porque dichos medios (401, 402, 501, 502) de conexión selectiva están formados por una pluralidad de conmutadores tipo R. 7. El procedimiento de reconfiguración de una red en caso de indisponibilidad de una de dichas NGWactive estaciones terrestres principales activas, dicho procedimiento que utiliza una carga útil (400, 500) según una de las reivindicaciones 4 a 6 dicho procedimiento que contiene las etapas siguientes: - activación de una estación terrestres seleccionada entre las NGW-NGWactive estaciones terrestres no activadas, dicha estación terrestre seleccionada que recibe al menos una señal procedente de una salida de dichos segundos medios (402, 502), dicha salida que está conectada a través de dichos segundos medios (402, 502) a una salida de una de dichas NTWTA o N2 líneas de amplificación, llamada línea de reconfiguración, dicha red que contiene así pues un grupo de NGWactive estaciones terrestres principales en las cuales una nuevamente se activa seleccionada entre las NGW-NGWactive estaciones terrestres no activadas; - ordenar a dichos primeros medios (401, 501) conectar la entrada de dicha línea de reconfiguración a una entrada apta para recibir las señales destinadas a una de las estaciones terrestres principales entre el grupo NGWactive estaciones terrestres principales en las cuales una se activa nuevamente. 8. El satélite que contiene una carga útil de camino de retorno según una de las reivindicaciones 1 a 6 y una carga útil de camino de ida que contiene: - una pluralidad de amplificadores de bajo nivel de ruido aptos para amplificar las señales emitidas por dichas estaciones terrestres principales activas; - unos medios para reencaminar las señales emitidas por la estación terrestre que aseguran que el tráfico de dicha estación terrestre se vuelve indisponible hacia el amplificador de bajo nivel de ruido destinado a amplificar las señales emitidas por dicha estación terrestre se vuelve indisponible. ES 2 366 171 T3 16 ES 2 366 171 T3 17 ES 2 366 171 T3 18 ES 2 366 171 T3 19 ES 2 366 171 T3

 

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