Sistema que proporciona comunicación de banda ancha entre estaciones terrestres y aviones.

Sistema para proporcionar comunicación de banda ancha a aviones,

que comprende una serie de estaciones entierra, funcionando cada estación en tierra en un protocolo de comunicación adecuado para utilización encomunicación de banda ancha en tierra, caracterizándose el sistema por comprender:

- una antena direccional en tierra;

- un antena del avión; y

- una interfaz skin en tierra que comprende:

a. un módulo de gestión para recibir datos de vuelo de una fuente externa, dirigiendo de manera continuada dichaantena direccional en tierra hacia un avión, basándose en dichos datos de vuelo y enviando además datos de vueloa los módulos transmisor y receptor en tierra;

b. un módulo transmisor que recibe datos de vuelo de dicho módulo de gestión y que compensa, basándose endichos datos de vuelo, la variación de frecuencia por efecto Doppler en una señal de banda ancha recibida desdeuna unidad de comunicación estándar en tierra, transfiriendo dicho transmisor la señal compensada a dicha antenadireccional en tierra;

c. un módulo receptor que recibe datos de vuelo de dicho módulo de gestión y que compensa la variación defrecuencia por efecto Doppler en una señal de banda ancha recibida desde dicha antena direccional en tierra,transfiriendo dicho receptor la señal compensada a una unidad de comunicación estándar en tierra; y

- una interfaz skin de avión, que comprende:

a. un módulo de gestión que recibe datos de vuelo de una fuente externa dentro del avión y que envía los datos devuelo a un módulo transmisor del avión y a un módulo receptor del avión;

b. un módulo transmisor que recibe datos de vuelo de dicho módulo de gestión y que compensa, basándose endichos datos de vuelo, la variación de frecuencia por efecto Doppler en una señal de banda ancha recibida desdeuna unidad de comunicación estándar del avión, transfiriendo dicho transmisor la señal compensada a dicha antenadel avión; y

c. una unidad receptora que recibe datos de vuelo de dicho módulo de gestión y que compensa la variación defrecuencia por efecto Doppler en una señal de banda ancha recibida desde dicha antena del avión, transfiriendodicho receptor la señal compensada a una unidad de comunicación estándar de avión.

Sistema que proporciona comunicación de banda ancha entre estaciones terrestres y aviones Sector de la invención La presente invención se refiere en general al sector de las comunicaciones de banda ancha. Más particularmente, la presente invención se refiere a un sistema que proporciona comunicación de banda ancha entre estaciones terrestres y aviones.

Antecedentes de la invención Los adelantos en comunicación inalámbrica han revolucionado la forma de interacción entre las personas y han reducidos las distancias que las separan, que anteriormente parecían insuperables. No solamente se puede llevar a cabo comunicación en tiempo real entre dos puntos muy distintos (incluso separados por miles de quilómetros) , sino también entre puntos que se mueven y cambian sus posiciones.

La comunicación inalámbrica ha invadido nuestras vidas, desde la conectividad a internet para actividades de ocio doméstico, en la oficina, actividades comerciales, de negocios, de seguridad y sectores gubernamentales. La comunicación inalámbrica ha proporcionado la flexibilidad de la conectividad móvil a las infraestructuras de telecomunicación global y esta capacidad aumenta nuestro repertorio de conductas: en la actualidad, las personas puede hacer prácticamente todo en cualquier lugar y en cualquier momento.

Una nueva necesidad importante ha surgido en la última década con respecto a los servicios en vuelo. En una sociedad en la que la conexión inalámbrica en cualquier momento y en cualquier lugar es una expectativa básica, la posibilidad de encontrarse “siempre en línea” para internet y teléfonos móviles ha pasado a ser una necesidad esencial, tanto para los pasajeros de negocios como privados.

Hay varias formas para facilitar comunicación inalámbrica en vuelo. Una primera y bien comprobada solución se basa en enlaces de satélite utilizando una antena situada en la cubierta superior de un avión. Esta solución ha sido desarrollada para utilización comercial y ofrece acceso a internet de alta velocidad, basado en satélite, a los pasajeros y tripulación de un avión. Si bien es eficaz en conseguir una cobertura global, la utilización de conectividad por satélite es muy cara y el frenado inducido por la antena en el avión provoca un incremento del consumo de combustible, aumentando los costes. Se debe observar que dicha utilización de satélites no elimina por completo la necesidad de estaciones en tierra (a las que se hará referencia a continuación como GS) , dado que la comunicación desde el avión está dirigida en primer lugar al satélite, que a su vez comunica con una estación en tierra, que a su vez sirve como punto transceptor final para los servicios de banda ancha. A efectos de brevedad, este sistema se designará en esta descripción “sistema basado en satélite”.

Un segundo tipo de sistema para proporcionar servicio de banda ancha a los pasajeros de un avión se basa en estaciones dispuestas en tierra que comunican directamente (es decir, sin utilización de satélites) con el avión, de manera similar a la forma en que las estaciones en tierra proporcionan servicios móviles inalámbricos a los usuarios en tierra. Este tipo de sistemas se indicará a continuación como “sistema basado en estaciones en tierra”. No obstante, los sistemas basados en estaciones en tierra anteriormente conocidos para proporcionar servicios de 45 banda ancha a los aviones no han evolucionado todavía hasta lograr un sistema práctico.

Como es bien sabido, los sistemas basados en estaciones en tierra para usuarios en tierra han sido ampliamente utilizados y están bien desarrollados. Hay varios factores que diferencian entre los sistemas de banda ancha para usuarios en tierra y sistemas de banda ancha basados en tierra para aviones, que requieren consideraciones 50 especiales, tal como se indica a continuación:

1. El modelo de atenuación de la señal en sistemas típicos en tierra para usuarios en tierra (a continuación G-GU) es R4 ó R5. Por otra parte, el modelo de atenuación de la señal en sistemas tierra a avión (a continuación indicado G-AP) es R2. Por lo tanto, las alteraciones esperadas entre fuentes próximas son significativamente más 55 elevadas en el caso de G-AP en comparación con el caso típico de G-GU.

2. El número de aviones relevantes en el aire en cualquier momento es significativamente más reducido que el número de usuarios en tierra que utilizan un sistema G-GU, que pueden requerir servicios de banda ancha simultáneamente en un momento determinado.

3. Además, con respecto al número relativamente reducido de aviones en el aire en cualquier momento, existe conocimiento en tiempo real con respecto a sus localizaciones, por ejemplo, conocimiento que se obtiene por las instalaciones de los aeropuertos. No hay sugerencia en la técnica anterior en utilizar dicho conocimiento de la situación de los aviones para los efectos de mejorar la comunicación de banda ancha G-AP.

Además, cuando se aplica un nuevo sistema de banda ancha G-AP, existe la necesidad de que el nuevo sistema sea lo más simple posible y que dicho nuevo sistema se adapte fácilmente por sí mismo a equipos y normas existentes. Una importante ventaja de la presente invención es el hecho de que puede utilizar equipos y normas existentes con muy reducidas necesidades de adaptación y modificación.

Ver el documento US-A-2008/0274734 (Kostanic y otros) .

Por lo tanto, es un objetivo de la presente invención dar a conocer un sistema G-AP que proporciona servicios de banda ancha a aviones.

Otro objetivo de la presente invención consiste en dar a conocer un sistema G-AP que es relativamente simple, eficiente y de coste reducido.

Otro objetivo de la presente invención consiste en dar a conocer un sistema G-AP que puede utilizar la mayor parte 15 de los equipos de un sistema típico G-GU que requieren muy pocas modificaciones y adaptaciones.

Otros objetivos y ventajas de la presente invención quedarán evidentes a lo largo de la descripción.

Resumen de la invención La presente invención se refiere a un sistema para proporcionar comunicación de banda ancha a aviones que comprende una serie de estaciones en tierra, funcionando cada una de las estaciones en tierra en un protocolo de comunicación adecuado para su utilización en comunicación de banda ancha en tierra, caracterizándose el sistema por comprender: (A) una antena direccional en tierra, (B) una antena de un avión y (C) una interfaz “skin” en tierra 25 que comprende: (a) un módulo de gestión para recibir datos de vuelo de una fuente externa, dirigiendo de manera continua dicha antena direccional en tierra hacia un avión, basándose en dichos datos de vuelo y transportar además datos de vuelo a un transmisor en tierra y módulos receptores; (b) un módulo de transmisor que recibe datos de vuelo de dicho módulo de gestión y que compensa, basándose en dichos datos de vuelo, la variación de frecuencia por efecto Doppler en una señal de banda ancha recibida de una unidad estándar de comunicación en tierra, transfiriendo dicho transmisor la señal compensada a dicha antena direccional en tierra y (c) un módulo receptor que recibe datos de vuelo de dicho módulo de gestión y que compensa la variación de frecuencia por efecto Doppler en una señal de banda ancha recibida desde dicha antena direccional en tierra, transfiriendo dicho receptor la señal compensada a una unidad de comunicación estándar en tierra; y (D) una interfaz skin del avión, que comprende: (a) un módulo de gestión para recibir datos de vuelo de una fuente externa dentro del avión y que 35 transporta los datos del vuelo a módulos transmisor del avión y receptor del avión; (b) un módulo de transmisor que recibe datos de vuelo de dicho módulo de gestión y que compensa, basándose en dichos datos de vuelo, la variación de frecuencia por efecto Doppler en una señal de banda ancha recibida de una unidad estándar de comunicación de un avión, transfiriendo dicho transmisor la señal compensada a dicha antena direccional del avión y

(c) un módulo receptor que recibe datos de vuelo de dicho módulo de gestión y que compensa la variación de frecuencia por efecto Doppler en una señal de banda ancha recibida desde dicha antena direccional del avión, transfiriendo dicho receptor la señal compensada a una unidad de comunicación estándar del avión.

Preferentemente, la antena del avión es una antena direccional, y el módulo de gestión del avión de la interfaz skin del avión dirige además de manera continua dicha antena direccional del avión hacia una antena direccional en 45 tierra seleccionada, basándose en dichos datos del vuelo.

Preferentemente, los... [Seguir leyendo]

1. Sistema para proporcionar comunicación de banda ancha a aviones, que comprende una serie de estaciones en tierra, funcionando cada estación en tierra en un protocolo de comunicación adecuado para utilización en 5 comunicación de banda ancha en tierra, caracterizándose el sistema por comprender:

- una antena direccional en tierra;

- un antena del avión; y

- una interfaz skin en tierra que comprende:

a. un módulo de gestión para recibir datos de vuelo de una fuente externa, dirigiendo de manera continuada dicha

antena direccional en tierra hacia un avión, basándose en dichos datos de vuelo y enviando además datos de vuelo 15 a los módulos transmisor y receptor en tierra;

b. un módulo transmisor que recibe datos de vuelo de dicho módulo de gestión y que compensa, basándose en dichos datos de vuelo, la variación de frecuencia por efecto Doppler en una señal de banda ancha recibida desde una unidad de comunicación estándar en tierra, transfiriendo dicho transmisor la señal compensada a dicha antena direccional en tierra;

c. un módulo receptor que recibe datos de vuelo de dicho módulo de gestión y que compensa la variación de frecuencia por efecto Doppler en una señal de banda ancha recibida desde dicha antena direccional en tierra, transfiriendo dicho receptor la señal compensada a una unidad de comunicación estándar en tierra; y

- una interfaz skin de avión, que comprende:

a. un módulo de gestión que recibe datos de vuelo de una fuente externa dentro del avión y que envía los datos de vuelo a un módulo transmisor del avión y a un módulo receptor del avión;

b. un módulo transmisor que recibe datos de vuelo de dicho módulo de gestión y que compensa, basándose en dichos datos de vuelo, la variación de frecuencia por efecto Doppler en una señal de banda ancha recibida desde una unidad de comunicación estándar del avión, transfiriendo dicho transmisor la señal compensada a dicha antena del avión; y

c. una unidad receptora que recibe datos de vuelo de dicho módulo de gestión y que compensa la variación de frecuencia por efecto Doppler en una señal de banda ancha recibida desde dicha antena del avión, transfiriendo dicho receptor la señal compensada a una unidad de comunicación estándar de avión.

2. Sistema, según la reivindicación 1, en el que la antena del avión es una antena direccional, y en el que el módulo de gestión de la interfaz skin del avión dirige además, de manera continuada, dicha antena direccional del avión hacia una antena direccional en tierra seleccionada, basándose en dichos datos de vuelo.

3. Sistema, según la reivindicación 1, en el que los datos de vuelo comprenden, como mínimo, la localización del 45 avión, su ruta y su vector de velocidad.

4. Sistema, según la reivindicación 1, en el que la interfaz skin del avión está dotada además de datos relativos a localizaciones de estaciones en tierra.

5. Sistema, según la reivindicación 1, en el que cada uno de los transmisores y receptores dentro de las interfaces skin en tierra y del avión comprenden, además, un módulo de corrección de la atenuación para llevar a cabo corrección de la atenuación a las señales transmitidas o recibidas respectivamente.

6. Sistema, según la reivindicación 1, en el que los datos de vuelo son facilitados a las interfaces skin en tierra y avión desde, como mínimo, uno de: control de aeropuerto, sistema de navegación del avión y plan de vuelo del avión.

7. Sistema, según la reivindicación 1, en el que cada módulo de gestión dentro de la interfaz skin comprende un algoritmo inteligente para llevar a cabo uno o varios de los siguientes:

a. determinar el nivel de potencia de transmisión y corrección de atenuación,

b. determinar la dirección de la correspondiente antena basándose en datos de vuelo de aviones relevantes en la 65 zona y dadas las localizaciones de las estaciones en tierra relevantes,

c. calcular para determinar la necesaria compensación Doppler,

d. reducir la interferencia entre varios aviones en comunicación y

e. optimizar la capacidad de tratamiento al proporcionar soporte de traspaso. 5

8. Sistema, según la reivindicación 1, en el que cada uno de los transmisores y receptores dentro de las interfaces skin del avión comprende también un variador de frecuencia de portadora para llevar a cabo una variación constate de la frecuencia de la portadora, cuando las frecuencias de transmisión y recepción, respectivamente, son diferentes de las unidades de comunicación estándar en tierra o del avión, respectivamente.