BR112019021133A2

BR112019021133A2 - Método para comunicações por meio de um satélite de comunicações, sistema para comunicações por meio de um satélite de comunicações e satélite de comunicações para fornecer um serviço de comunicações por meio de uma pluralidade de feixes direcionados com formação de feixe

Info

Publication number: BR112019021133A2
Application number: BR112019021133-0A
Authority: BR
Inventors: Mendelsohn Aaron; Runyon Donald
Original assignee: Viasat, Inc.
Priority date: 2017-04-10
Filing date: 2017-04-10
Publication date: 2020-05-12
Also published as: CN111052503A; AU2017409520A1; ZA201907367B; PE20200277A1; MX2019012213A; NZ756617A; AU2017409520B2; IL269781A; US20230283360A1; KR20200003823A; JP2020517161A; CR20190505A; RU2741489C1; US20230396327A1; KR102309131B1; CO2019011334A2; SA519410269B1; US20200274611A1; EP3610536A1; US10985833B2

Abstract

trata-se de recursos descritos de modo geral para ajustar um padrão de antena nativo de um satélite para adaptar comunicações por meio do satélite. por exemplo, um satélite de comunicações pode incluir uma antena que tem uma montagem de matriz de alimentação, um refletor e um atuador linear acoplado entre a montagem de matriz de alimentação e o refletor. a montagem de matriz de alimentação pode ter uma pluralidade de alimentações para comunicar sinais associados a um serviço de comunicações, e o refletor pode ser configurado para refletir os sinais transmitidos entre a montagem de matriz de alimentação e um ou mais dispositivos alvo. o atuador linear pode ter um comprimento ajustável ou fornecer de outro modo uma posição ajustável entre a montagem de matriz de alimentação e o refletor. ajustando a posição da montagem de matriz de alimentação em relação ao refletor, o satélite de comunicações pode fornecer um serviço de comunicações de acordo com uma pluralidade de padrões de antena nativos.

Description

MÉTODO PARA COMUNICAÇÕES POR MEIO DE UM SATÉLITE DE COMUNICAÇÕES, SATÉLITE DE COMUNICAÇÕES PARA FORNECER UM SERVIÇO DE COMUNICAÇÕES POR MEIO DE UMA PLURALIDADE DE FEIXES DIRECIONADOS COM FORMAÇÃO DE FEIXE

ANTECEDENTES

[001] Os satélites de comunicações tipicamente incluem uma ou mais montagens de antena para comunicação com vários dispositivos alvo terrestres, que podem incluir terminais de nó de acesso ou terminais de usuário baseados em solo, qualquer um dos quais pode ser estacionário (por exemplo, instalado em um sitio de instalação permanente, movido de um sitio de instalação fixo para outro, etc. ) ou móvel (por exemplo, instalado em um veiculo, um barco, um avião, etc.). Uma montagem de antena de um satélite de comunicações pode ser configurada para transmitir sinais de enlace descendente (por exemplo, sinais de enlace progressivo a terminais de usuário, sinais de enlace de retorno para acessar nós) e/ou receber sinais de enlace ascendente (por exemplo, sinais de enlace progressivo de nós de acesso, sinais de enlace de retorno de terminais de usuário). A montagem de antena pode estar associada a uma área de cobertura de serviço dentre da qual os dispositivos podem fornecer um serviço de comunicações por meio da montagem de antena. O satélite pode ser um satélite geoestacionário, em cujo caso, a órbita do satélite está sincronizada com a rotação da Terra, mantando a área de cobertura de serviço essencialmente estacionária em relação à Terra. Em outros casos, o satélite está em uma órbita ao redor da Terra que faz com que a área de cobertura de serviço se mova sobre a superfície da Terra conforme o satélite atravessa seu trajetória orbital.

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[002] Alguns sistemas de comunicação de satélite empregam satélites do tipo bent-pipe que retransmitem sinais entre os terminais localizados na mesma área de projeção de antena (por exemplo, área de cobertura de serviço), por exemplo, os Estados Unidos continentais. Em circunstâncias em que as áreas de cobertura de transmissão e recebimento são sobrepostas, bandas de frequência e/ou polarizações separadas podem ser usadas para o enlace ascendente (para o satélite) e o enlace descendente (do satélite) . A designação bent-pipe refere-se ao fato de que os sinais retransmitidos são efetivamente retransmitidos após os sinais serem recebidos pelo, como se redirecionados através de um canal em curva. Os dados nos sinais retransmitidos não são demodulados ou remodulados em uma arquitetura de satélite regenerativa ou de processamento. Em vez disso, a manipulação de sinal no satélite em uma arquitetura do tipo bent-pipe é, de modo geral, limitada a funções, tal como tradução de frequência, filtragem, amplificação e similares.

[003] Outros sistemas de comunicação de satélite foram desenvolvidos em torno de satélites que empregam inovações, tal como canalização digital e roteamento de sinais, demodulação/roteamento/remodulação dos dados nos sinais retransmitidos, feixes direcionados de área de projeção de antena para permitir reutilização de frequência e antenas de matriz faseada para permitir posicionamento dinâmico de áreas de cobertura.

[004] Por exemplo, os satélites para Serviços Móveis de Satélite (MSS) tipicamente empregam áreas de cobertura de feixe direcionado com um grau mais alto de reutilização de frequência. Os exemplos de satélites para MSS

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3/211 incluem os satélites Inmarsat-4 e os satélites Thuraya. Esses satélites tipicamente apresentam um grande número de feixes direcionados estreitos que cobre uma grande área compósita e permitem alocação flexivel e configurável de largura de banda. Entretanto, a largura de banda de sistema total é baixa (tal como uma alocação de 34 MHz e, banda L) , e o serviço é, de modo geral, categorizado como banda estreita (por exemplo, larguras de banda portadoras de centenas de kHz), o que permite que a alocação de largura de banda flexivel e configurável seja realizada com o uso de técnicas de formação de feixe digitais. Esses satélites usam um refletor grande com uma matriz de alimentação ativo. Os sinais associados a cada elemento de alimentação de antena são digitalizados, e a formação de feixe e a flexibilidade de largura de banda são fornecidas por um processador de sinal digital. A formação de feixe digital é realizada em canais de banda estreita, permitindo que qualquer canal de banda estreita no enlace alimentador seja colocado em qualquer frequência para qualquer formato de feixe direcionado.

[005] O Satélite de Teste e Demonstração de Engenharia de Banda Larga Entre Redes (WINDS) é um sistema de satélite de banda Ka experimental. O satélite implanta tanto feixes direcionados fixos com o uso de uma antena de múltiplos feixes fixa (MBA) quanto feixes direcionáveis com o uso de uma antena de matriz faseada ativa (APAA). A MBA serve feixes fixos, e o link de comunicações pode ser comutado ao longo do tempo em um padrão que consiste em combinações de feixes de recebimento e transmissão. A APAA foi desenvolvida como uma antena de salto de feixe com uma área de serviço potencial que cobre quase toda a região visivel da terra a partir do

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4/211 satélite. A APAA pode fornecer comunicações entre usuários arbitrários com o uso de dois feixes independentemente direcionáveis para cada uma das antenas de transmissão e recebimento. 0 direcionamento de feixe é atingido por atualização de direções de indicação por meio de controle de deslocadores de fase digital em in partições de intervalo de comutação tão curtas quanto 2 ms em modo de Acesso Múltiplo por Divisão de Tempo Comutado de Satélite (SS-TDMA), em que o tempo de permanência de feixe mais curto corresponde ao tempo de intervalo do sistema SS-TDMA. A comutação de feixe em alta velocidade é suportada por até oito localizações por feixe. Os padrões de comutação tanto para MBA quanto para APAA são atualizados a partir de um centro de gerenciamento de rede.

[006] Spaceway é um sistema de satélite de banda Ka que serve 112 feixes de enlace ascendente e quase 800 feixes de enlace descendente sobre os Estados Unidos. O satélite Spaceway usa um processador de satélite integrado regenerativo para rotear pacotes de dados a parir de um dos 112 feixes de enlace ascendente para um dos quase 800 feixes de enlace descendente possíveis. A qualquer momento, o enlace descendente consiste em até 24 feixes de salto. O agendador de enlace descendente determina que os feixes devem transmitir rajadas para cada intervalo de tempo de enlace descendente dependendo de cada fila de tráfego de enlace descendente de feixes e das restrições de potência e interferência.

[007] O satélite SATCOM Global de Banda Larga (WGS), anteriormente conhecido como satélite Gapfiller de Banda Larga, é um satélite do governo dos EUA que emprega feixes direcionados de banda Ka direcionáveis e formação de feixe de banda X. Os feixes direcionados de banda Ka são

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5/211 direcionados mecanicamente. Até oito feixes de banda X são formados pelas matrizes de banda X de transmissão e recebimento com o uso de ajustes programáveis de amplitude e fase aplicados aos módulos de formação de feixe (BFMs) em cada elemento de alimentação de antena. A atribuição de largura de banda é flexivel e configurável com o uso de um canalizador digital de banda larga, que não está envolvido na formação de feixe.

[008] As arquiteturas de satélite mais recentes resultaram em aumentos adicionais em capacidade de sistema. Por exemplo, as arquiteturas de satélite de feixe direcionado de banda Ka e ViaSat-1 reveladas em Dankberg et al. Publicação de Pedido de Patente n° 2009-0298416, que está incorporada ao presente documento a titulo de referência em sua totalidade, pode fornecer mais de 150 Gbps de capacidade de camada fisica. Essa arquitetura de feixe direcionado fornece mais de uma ordem de aumento de capacidade de magnitude em relação aos satélites de banda Ka anteriores. Outros satélites, por exemplo, KA-SAT e Jupiter, usam arquiteturas similares para atingir capacidades similarmente altas. A arquitetura usada em todos esses satélites é uma arquitetura centro-raio do tipo bent pipe que inclui pequenos feixes direcionados que têm como alvo localizações fixas. Cada feixe direcionado pode usar uma grande quantidade de espectro, tipicamente 250 a 1.000 MHz. A grande capacidade resultante é um produto de diversas características do sistema de satélite, incluindo, por exemplo, (a) o grande número de feixes direcionados, tipicamente 60 a 80 ou mais, (b) a alta diretividade de antena associada aos feixes direcionados (resultando em, por exemplo, cálculos de enlace vantajosos) e (c) a quantidade relativamente grande de largura de banda usada dentro de cada feixe

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6/211 direcionado .

[009] As arquiteturas de satélite de alta capacidade mencionadas acima são de grande valor, mas podem ainda ser limitadas em certos aspectos. Por exemplo, escalonar a arquitetura para suportar capacidades mais altas enquanto é mantida a mesma alocação de espectro, e o cálculo de potência é tipicamente realizado com o uso de refletores maiores para criar feixes direcionados com diâmetros menores. O uso de feixes direcionados com diâmetro menor aumenta a diretividade (ou o ganho) da antena de satélite, melhorando, assim, a razão entre sinal e ruido do enlace (SNR) e a capacidade. Entretanto, os feixes direcionados menores reduzem necessariamente a área de cobertura de serviço (por exemplo, a área de cobertura para a qual um serviço de comunicações pode ser fornecido). Essas arquiteturas de satélite, portanto, têm uma troca inerente de capacidade versus área de cobertura.

[010] Adicionalmente, essas arquiteturas tipicamente posicionam tipicamente todos os feixes direcionados, tanto feixes de usuário quanto feixes de porta de comunicação (GW) , em localizações fixas. Não há, de modo geral, nenhuma capacidade de mover os feixes direcionados para acomodar mudanças na área de cobertura de serviço. Além disso, as arquiteturas essencialmente fornecem capacidade uniformemente distribuída pela área de cobertura de serviço. A capacidade por feixe direcionado, por exemplo, está fortemente relacionada à largura de banda alocada por feixe direcionado, que é predeterminada para cada feixe direcionado e permite pouca ou nenhuma flexibilidade ou configurabilidade.

[011] Embora essas arquiteturas de comunicações de satélite sejam de grande valor quando a área de cobertura

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7/211 de serviço desejada é bem conhecida e a demanda por capacidade é uniformemente distribuida pela área de cobertura de serviço, a inflexibilidade das arquiteturas mencionadas acima pode ser limitante para certas aplicações. Por exemplo, um satélite de comunicações pode ser reposicionado ou as condições de posicionamento (por exemplo, intervalo orbital, etc.) podem mudar. Adicionalmente, um serviço de comunicações de satélite pode ver mudanças em demandas de usuário (por exemplo, usuários fixos vs. móveis, etc.). Embora técnicas de processamento de sinal, tal como formação de feixe, possam fornecer alguma capacidade para adaptar a disposição de feixes direcionados ou área de cobertura de serviço, a flexibilidade adicional em adaptação de área de cobertura de serviço e a disposição de feixe direcionado podem ser desejadas. Por exemplo, pode ser desejável para uma arquitetura de sistema de comunicações de satélite para suportar a flexibilidade nas localizações e tamanhos de áreas de cobertura de feixe direcionado, as localizações de terminais de usuário e terminais de nó de acesso, a distribuição espacial da capacidade de serviço de comunicações e a alocação de capacidade do serviço de comunicações. Ademais, pode ser desejável para suportar tal flexibilidade juntamente com mudanças em posição orbital de um satélite de comunicações ou permitir mover um satélite de comunicações para outro intervalo orbital durante a vida útil da missão.

SUMÁRIO

[012] Em vista do anterior, são descritos aspectos para fornecer comunicações de satélite flexíveis.

[013] Um exemplo de um sistema de comunicações de satélite do tipo bent-pipe, centro-raio inclui: múltiplos

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8/211 terminais de usuário; múltiplos terminais de nó de acesso configurados para comunicação com os múltiplos terminais de usuário; um controlador configurado para especificar dados para controlar operações do satélite em conformidade com uma definição de quadro, em que a definição de quadro inclui múltiplos intervalos de tempo para um quadro e definir uma alocação de capacidade entre tráfego progressivo, a partir de pelo menos um terminal de nó de acesso a múltiplos terminais de usuário e tráfego de retorno, a partir de múltiplos terminais de usuário a pelo menos um terminal de nó de acesso; e um satélite de comunicações que inclui: múltiplas rotas; pelo menos um amplificador de baixo ruido (LNA) , em que uma saida do pelo menos um LNA é configurada para ser acoplada a uma rota dentre as múltiplas rotas e para amplificar sinais de feixe de enlace ascendente em conformidade com a alocação de capacidade entre tráfego progressivo e tráfego de retorno definidos pela definição de quadro; e pelo menos um amplificador de alta potência (HPA) , em que uma entrada do pelo menos um HPA é configurada para ser acoplada à rota dentre as múltiplas rotas e para amplificar sinais de feixe de enlace descendente em conformidade com a alocação de capacidade entre tráfego progressivo e tráfego de retorno definidos pela definição de quadro, e em que a definição de quadro especifica configuração de pelo menos uma rota dentre as múltiplas rotas como uma rota progressiva por pelo menos um intervalo de tempo no quadro, e configuração da pelo menos uma rota como uma rota de retorno por pelo menos um outro intervalo de tempo no quadro.

[014] As modalidades de tal sistema de comunicações de satélite podem incluir um ou mais dos seguintes

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9/211 recursos. 0 satélite de comunicações inclui, ainda, uma ou mais redes de formação de feixe configuradas para acoplar a saida do pelo menos um LNA à rota dentre as múltiplas rotas e acoplar a entrada do pelo menos um HPA à rota dentre as múltiplas rotas. 0 satélite de comunicações inclui, ainda, uma matriz faseada de elementos de alimentação de antena, e uma entrada do pelo menos um LNA é configurada para ser acoplada a uma saida de um elemento de alimentação de antena do matriz faseada. 0 satélite de comunicações inclui, ainda, uma matriz faseada de elementos de alimentação de antena e pelo menos um filtro harmônico, em que a saida do pelo menos um filtro harmônico é configurada para ser acoplada a uma entrada de um elemento de alimentação de antena da matriz faseada, e uma saida do pelo menos um HPA é configurada para ser acoplada a uma entrada do pelo menos um filtro harmônico.

[015] Um exemplo de um método para comunicações de satélite do tipo bent-pipe, centro-raio que utilizam um satélite de comunicações contendo múltiplas rotas e em comunicação com múltiplos terminais de usuário e múltiplos terminais de nó de acesso inclui: em um controlador, especificando dados para controlar operações de satélite de comunicações em conformidade com uma definição de quadro, em que a definição de quadro inclui múltiplos intervalos de tempo para um quadro e definir uma alocação de capacidade entre tráfego progressivo, a partir de pelo menos um terminal de nó de acesso a múltiplos terminais de usuário, e tráfego de retorno, a partir de múltiplos terminais de usuário a pelo menos um terminal de nó de acesso; e, no satélite de comunicações, receber sinais de feixe de enlace ascendente e transmitir sinais de feixe de enlace descendente em

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10/211 conformidade com a alocação de capacidade entre tráfego progressivo e tráfego de retorno definidos pela definição de quadro, e em que a definição de quadro especifica a configuração de pelo menos uma rota dentre as múltiplas rotas como uma rota progressiva por pelo menos um intervalo de tempo no quadro, e a configuração da pelo menos uma rota como uma rota de retorno por pelo menos um outro intervalo de tempo no quadro.

[016] Um exemplo de um satélite de comunicações para comunicações de satélite do tipo bent-pipe, centro-raio inclui: múltiplas rotas; pelo menos um amplificador de baixo ruido (LNA) , em que uma saida do pelo menos um LNA é configurado para ser acoplado a uma rota dentre as múltiplas rotas e amplificar sinais de feixe de enlace ascendente em conformidade com uma alocação de capacidade entre tráfego progressivo, a partir de pelo menos um terminal de nó de acesso a múltiplos terminais de usuário, e tráfego de retorno, a partir de múltiplos terminais de usuário a pelo menos um terminal de nó de acesso, definidos por uma definição de quadro, em que a definição de quadro inclui múltiplos intervalos de tempo para um quadro; e pelo menos um amplificador de alta potência (HPA), em que uma entrada do pelo menos um HPA é configurado para ser acoplado à rota dentre as múltiplas rotas e amplificar sinais de feixe de enlace descendente em conformidade com a alocação de capacidade entre tráfego progressivo e tráfego de retorno definidos pela definição de quadro, e em que a definição de quadro especifica a configuração de pelo menos uma rota dentre as múltiplas rotas como uma rota progressiva por pelo menos um intervalo de tempo no quadro, e a configuração da pelo menos uma rota como uma rota de retorno por pelo menos um outro

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11/211 intervalo de tempo no quadro.

[017] As modalidades de satélite de comunicações podem incluir um ou mais dos seguintes recursos. O satélite de comunicações inclui, ainda, uma ou mais redes de formação de feixe configuradas para acoplar a saida do pelo menos um LNA à rota dentre as múltiplas rotas e acoplar a entrada do pelo menos um HPA à rota dentre as múltiplas rotas. O satélite de comunicações inclui, ainda, uma matriz faseada de elementos de alimentação de antena, em que uma entrada do pelo menos um LNA é configurada para ser acoplada a uma saida de um elemento de alimentação de antena da matriz faseada. O satélite de comunicações inclui, ainda, uma matriz faseada de elementos de alimentação de antena e pelo menos um filtro harmônico, em que a saida do pelo menos um filtro harmônico é configurada para ser acoplada a uma entrada de um elemento de alimentação de antena da matriz faseada, e uma saida do pelo menos um HPA é configurada para ser acoplada a uma entrada do pelo menos um filtro harmônico.

[018] Um exemplo de um método para comunicações de satélite do tipo bent-pipe, centro-raio que utilizam um satélite de comunicações contendo múltiplas rotas e em comunicação com múltiplos terminais de usuário e múltiplos terminais de nó de acesso, em que o método é realizado no satélite de comunicações, inclui: receber sinais de feixe de enlace ascendente; e transmitir sinais de feixe de enlace descendente, em que o recebimento dos sinais de feixe de enlace ascendente e a transmissão dos sinais de feixe de enlace descendente estão em conformidade com uma alocação de capacidade entre tráfego progressivo, a partir de pelo menos um terminal de nó de acesso a múltiplos terminais de usuário,

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12/211 e tráfego de retorno, a partir de múltiplos terminais de usuário a pelo menos um terminal de nó de acesso, definidos por uma definição de quadro, em que a definição de quadro inclui múltiplos intervalos de tempo por um quadro, e em que a definição de quadro especifica a configuração de pelo menos uma rota dentre as múltiplas rotas como uma rota progressiva por pelo menos um intervalo de tempo no quadro, e a configuração da pelo menos uma rota como uma rota de retorno por pelo menos um outro intervalo de tempo no quadro.

[019] Em alguns exemplos, um satélite de comunicações pode ser configurado para fornecer um serviço de comunicações por meio de uma ou mais montagens de antes de acordo com diferentes padrões de antena nativos, em que cada padrão de antena nativo pode referir-se a um composite dos padrões de elemento de alimentação nativos para cada um dentre a pluralidade de elementos de alimentação de antena de uma respectiva montagem de antena em uma dada condição de operação. Tais montagens de antena podem incluir uma montagem de matriz de alimentação (por exemplo, uma matriz faseada de elementos de alimentação de antena), um refletor e um atuador acoplado entre a montagem de matriz de alimentação e o refletor. O refletor pode ter um ponto focal ou região focal em que sinais de radiofrequência (RF) são concentrados quando recebidos de uma fonte distante. A montagem de matriz de alimentação pode ter uma pluralidade de elementos de alimentação de antena para comunicar sinais associados a um serviço de comunicações, e o refletor pode ser configurado para refletir os sinais transmitidos entre a montagem de matriz de alimentação e um ou mais dispositivos alvo (por exemplo, terminais de usuário e/ou terminais de nó de acesso) . O atuador pode ser um atuador

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13/211 linear que tem um comprimento ajustável ou pode fornecer de outro modo um ajuste em uma distância relativa entre a montagem de matriz de alimentação e o refletor.

[020] Uma montagem de matriz de alimentação pode estar posicionada (por exemplo, com o uso do atuador linear) em uma região entre a região focal e a superfície de refletor para operar como um sistema desfocalizado em que sinais RF de uma fonte distante iluminam uma pluralidade de elementos de alimentação de antena. Ajustando-se a posição do refletor em relação à montagem de matriz de alimentação de uma primeira condição de operação desfocalizada para uma segunda condição de operação desfocalizada, o satélite pode fornecer, portanto, um serviço de comunicações de acordo com diferentes padrões de antena nativos para uma respectiva montagem de antena. A adaptação dos padrões de antena nativos mudando-se em parte a condição de operação desfocalizada pode melhorar a versatilidade do satélite de comunicações por suporte de ajustabilidade adicional no fornecimento de uma área de cobertura desejada, características de feixe de usuário, posição orbital de operação ou outros aspectos de cobertura.

[021] O supracitado apresentado amplamente os recursos e vantagens técnicas de exemplos de acordo com a revelação a fim de que a descrição detalhada a seguir possa ser mais bem entendida. Os recursos e características adicionais serão descritos doravante. A concepção e os exemplos específicos revelados podem ser prontamente utilizados como uma base para modificar ou projetar outras estruturas para executar os mesmos propósitos da presente revelação. Tais construções equivalentes não se afastam do espirito das reivindicações anexas. As características das concepções

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14/211 reveladas no presente documento, tanto sua organização quanto o método de operação, juntamente com as vantagens associadas serão mais bem entendidas a partir da descrição a seguir quando considerada em conexão com as figuras anexas. Cada uma das figuras é fornecida para o propósito de ilustração e descrição apenas e não como uma definição dos limites das reivindicações.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[022] Um entendimento adicional da natureza e vantagens da presente revelação pode ser obtido por referência aos desenhos a seguir. Nas Figuras anexas, os componentes ou características similares podem ter a mesma identificação de referência. Ademais, vários componentes do mesmo tipo podem ser distinguidos seguindo a identificação de referência por um traço por uma segunda identificação que se distingue entre os componentes similares. Se apenas a primeira identificação de referência for usada no relatório descritivo, a descrição é aplicável a qualquer um dentre os componentes similares que tenha a mesma primeira identificação de referência independentemente da segunda identificação de referência.

[023] A Figura IA mostra um diagrama de um sistema de comunicação de satélite que suporta a formação de feixe flexivel de comunicações de satélite, em conformidade com os aspectos da presente revelação;

[024] A Figura IB ilustra uma montagem de antena de um satélite de comunicações que suporta a formação de feixe flexível de comunicações de satélite, em conformidade com aspectos da presente revelação;

[025] A Figura IC ilustra uma montagem de matriz de alimentação de uma montagem de antena que suporta a formação de feixe flexível de comunicações de satélite, em conformidade

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15/211 com os aspectos da presente revelação;

[026] As Figuras 2A a 2D ilustram exemplos de características de antena para uma montagem de antena que tem uma montagem de matriz de alimentação localizada em uma região focal de um refletor conformado, em conformidade com os aspectos da presente revelação;

[027] As Figuras 3A a 3D ilustram os exemplos de características de antena para uma montagem de antena que tem uma operação de montagem de matriz de alimentação em uma a posição desfocalizada, em conformidade com os aspectos da presente revelação;

[028] As Figuras 4A e 4B ilustram um exemplo de formação de feixe para formar áreas de cobertura de feixe direcionado de uma área de cobertura de padrão de antena nativo fornecida por uma operação de montagem de antena em uma condição desfocalizada, em conformidade com os aspectos da presente revelação;

[029] As Figuras 5A a 5E ilustram um exemplo de localizações de áreas de cobertura de feixe direcionado de uma área de cobertura de serviço durante intervalos de tempo de serviço de comunicações diferentes, em conformidade com os aspectos da presente revelação;

[030]	A	Figura 6	mostra	um	quadro de	salto de
feixe ilustrativo,	em	conformidade com	os	aspectos da	presente
revelação;
[031]	A	Figura 7	mostra	um	diagrama de blocos

para parte da arquitetura de satélite exemplificativa, em conformidade com os aspectos da presente revelação;

[032] A Figura 8 mostra o diagrama de blocos de uma polarização de uma rede de formação de feixe de recebimento

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16/211 exemplificativa, em conformidade com os aspectos da presente revelação;

[033] A Figura 9 mostra o diagrama de blocos de uma polarização de uma rede de formação de feixe de transmissão exemplificativa, em conformidade com os aspectos da presente revelação;

[034] A Figura 10 mostra um diagrama de blocos de um sistema ilustrativo para formação de feixe baseada em solo para transmissão de sinal de enlace progressivo, em conformidade com os aspectos da presente revelação;

[035] A Figura 11 mostra um diagrama de blocos de um sistema ilustrativo para formação de feixe baseada em solo para recebimento de sinal de enlace de retorno, em conformidade com os aspectos da presente revelação;

[036] A Figura 12 mostra um diagrama de blocos de um sistema que emprega um processador de peso de feixe exemplificativo;

[037] As Figuras 13A a 13C ilustram um exemplo de um satélite de comunicações que tem K = 4 rotas, em conformidade com os aspectos da presente revelação;

[038] A Figura 14 ilustra um processo exemplificativo para suportar comunicação de satélite, em conformidade com os aspectos da presente revelação;

[039] A Figura 15A mostra uma alocação de intervalo de tempo sincronizada, em conformidade com os aspectos da presente revelação;

[040] A Figura 15B mostra uma tabela de definição de intervalo de tempo ilustrativa e rotas de intervalo de tempo ilustrativas, em conformidade com os aspectos da presente revelação;

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[041] A Figura 16A mostra uma alocação de intervalo de tempo intercalada, em conformidade com os aspectos da presente revelação;

[042] A Figura 16B mostra uma tabela de definição de intervalo de tempo ilustrativa e rotas de intervalo de tempo ilustrativas, em conformidade com os aspectos da presente revelação;

[043] A Figura 17A mostra uma alocação de intervalo de tempo intercalada, em conformidade com os aspectos da presente revelação;

[044] A Figura 17B mostra uma tabela de definição de intervalo de tempo ilustrativa e rotas de intervalo de tempo ilustrativas, em conformidade com os aspectos da presente revelação;

[045] A Figura 18A mostra uma alocação de rotas dedicadas, em conformidade com os aspectos da presente revelação;

[046] A Figura 18B mostra uma tabela de definição de intervalo de tempo ilustrativa e rotas de intervalo de tempo ilustrativas, em conformidade com os aspectos da presente revelação;

[047] A Figura 18C mostra uma tabela de definição de intervalo de tempo ilustrativa, em conformidade com os aspectos da presente revelação;

[048] A Figura 18D mostra uma tabela de definição de intervalo de tempo ilustrativa, em conformidade com os aspectos da presente revelação;

[049] A Figura 18E mostra rotas de intervalo de tempo ilustrativas, em conformidade com os aspectos da presente revelação;

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[050] A Figura 19 mostra um gráfico ilustrativo do número de terminais de nó de acesso necessários versus o número de rotas progressivas alocadas, em conformidade com os aspectos da presente revelação;

[051] A Figura 20A mostra áreas de cobertura de serviço de enlace progressivo e de retorno não congruentes ilustrativos, em conformidade com os aspectos da presente revelação;

[052] A Figura 20B mostra rotas de intervalo de tempo ilustrativas, em conformidade com os aspectos da presente revelação;

[053] A Figura 21A mostra um padrão de salto de feixe ilustrativo de um único feixe para os tempos de permanência de intervalo de tempo de um quadro de salto de feixe, em conformidade com os aspectos da presente revelação;

[054] A Figura 21B mostra uma tabela de tempo de permanência de intervalo de tempo ilustrativa, em conformidade com os aspectos da presente revelação;

[055] A Figura 21C mostra um quadro de salto de feixe ilustrativo, em conformidade com os aspectos da presente revelação;

[056] A Figura 22A mostra localizações de terminal de nó de acesso ilustrativas e localizações de feixe direcionado de usuário, em conformidade com os aspectos da presente revelação;

[057] A Figura 22B mostra uma tabela de terminal de nó de acesso ilustrativa, em conformidade com os aspectos da presente revelação;

[058] A Figura 22C mostra posicionamentos ilustrativos de localizações de terminal de nó de acesso, em

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19/211 conformidade com os aspectos da presente revelação;

[059] A Figura 23 é um diagrama simplificado de um sistema de comunicações de satélite ilustrativo, em conformidade com os aspectos da presente revelação;

[060] As Figuras 24A a 24E ilustram mudanças às áreas de cobertura de padrão de antena nativo que podem ser suportadas por uma montagem de antena, em conformidade com os aspectos da presente revelação;

[061] As Figuras 25A a 25D ilustram satélites de comunicações que suportam o ajuste de uma posição relativa entre uma montagem de matriz de alimentação e um refletor para suportar uma mudança em padrões de antena nativos, em conformidade com os aspectos da presente revelação;

[062] As Figuras 26A a 26F ilustram exemplos de satélites de comunicações que têm montagens de antena com diferentes tipos de atuadores que podem suportar mudanças em padrões de antena nativos, em conformidade com os aspectos da presente revelação;

[063] A Figura 27 ilustra um diagrama de blocos de um satélite de comunicações que suporta o fornecimento de um serviço de comunicações de acordo com uma pluralidade de padrões de antena nativos, em conformidade com os aspectos da presente revelação;

[064] A Figura 28 mostra um diagrama de blocos de um controlador de satélite que suporta o fornecimento de um serviço de comunicações de acordo com uma pluralidade de padrões de antena nativos, em conformidade com os aspectos da presente revelação;

[065] A Figura 29 mostra um diagrama de blocos de um gerenciador de serviço de comunicações que suporta o

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20/211 fornecimento de um serviço de comunicações de acordo com uma pluralidade de padrões de antena nativos, em conformidade com os aspectos da presente revelação;

[066] A Figura 30 mostra um diagrama de blocos de um controlador de serviço de comunicações 3005 que suporta o fornecimento de um serviço de comunicações de acordo com uma pluralidade de padrões de antena nativos, em conformidade com os aspectos da presente revelação; e

[067] A Figura 31 ilustra um fluxograma de um método exemplificativo que suporta o fornecimento de um serviço de comunicações por meio de um satélite de comunicações de acordo com uma pluralidade de padrões de antena nativos, em conformidade com os aspectos da presente revelação.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[068] Um satélite de comunicações pode ser configurado para fornecer um serviço de comunicações entre dispositivos alvo terrestres (por exemplo, terminais), que podem ser estacionários (por exemplo, instalados em um sitio de instalação permanente, movidos de um sitio de instalação fixo para outro, etc.) ou móveis (por exemplo, instalados em um veiculo, um barco ou um avião, etc.). O serviço de comunicações pode incluir, por exemplo, serviço de acesso de rede bidirecional entre terminais de nó de acesso e terminais de usuário. Para suportar o serviço de comunicações, uma ou mais montagens de antena do satélite de comunicações podem ser configuradas para transmitir comunicações de enlace descendente (por exemplo, a terminais de usuário ou terminais de nó de acesso), receber comunicações de enlace ascendente (por exemplo, de terminais de usuário ou terminais de nó de acesso) ou tanto transmitir comunicações de enlace descendente

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21/211 quanto receber comunicações de enlace ascendente (por exemplo, que opera como um transceptor).

[0 69] As montagens de antena de um satélite de comunicações podem incluir uma montagem de matriz de alimentação, tais como matrizes faseadas de elementos de alimentação de antena, que pode ser usada para feixes direcionados com formação de feixe terem como alvo áreas de cobertura de feixe direcionado desejadas (por exemplo, células) através de uma dada geografia de cobertura de sistema (por exemplo, áreas de população alta na América do Norte) . Os feixes direcionados com formação de feixe podem ser formados a partir de transmissões e/ou recebimentos por meio de uma pluralidade dos elementos de alimentação de antena e usam características de fase e amplitude das transmissões e/ou recebimentos para fornecer a transmissão e recebimento direcionais associados a cada um dos feixes direcionados com formação de feixe.

[070] De acordo com os exemplos da presente revelação, os feixes direcionados com formação de feixe podem saltar de localização para localização de acordo com vetores de peso de um conjunto de pesos de formação de feixe e definições de intervalo de tempo de salto de feixe incluídas em uma definição de quadro de salto de feixe. As definições de intervalo de tempo de salto de feixe podem incluir tempos de permanência associados e ganhos de rota para todos os feixes direcionados durante um intervalo de tempo. As definições de intervalo de tempo de salto de feixe incluídas dentro de uma definição de quadro de salto de feixe podem ser automaticamente repetidas até uma nova definição de quadro de salto de feixe ser recebida ou uma interrupção ser sinalizada, permitindo

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22/211 mudanças dinâmicas à área de cobertura de serviço de enlace descendente, à área de cobertura de serviço de enlace ascendente e às localizações de área de cobertura de feixe direcionado.

[071] Uma montagem de matriz de alimentação pode ter múltiplos elementos de alimentação para comunicar sinais (por exemplo, sinais associados a um serviço de comunicações, sinais de diagnóstico e/ou configuração para o satélite de comunicações, etc.). Cada elemento de alimentação da montagem de matriz de alimentação pode estar associado a um respectivo padrão de elemento de alimentação nativo (por exemplo, um feixe de componente nativo), que pode fornecer uma área de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo projetada (por exemplo, conforme projetada em uma superfície, plano e/ou volume terrestre após reflexão a partir do refletor). O conjunto de áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo para uma montagem de matriz de alimentação de uma montagem de antena pode ser denominado um padrão de antena nativo.

[072] Características diferentes de padrões de antena nativos podem ser desejáveis para várias condições de operação. Por exemplo, com áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo mais amplas, uma quantidade maior de elementos de alimentação de antena de uma montagem de matriz de alimentação pode ter capacidade para suportar uma área de cobertura de feixe direcionado particular. Além disso, padrões de elemento de alimentação nativos mais amplos podem também permitir que cada elemento de alimentação de antena de uma montagem de matriz de alimentação suporte uma quantidade maior de feixes direcionados com formação de feixe. Entretanto,

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23/211 padrões de elemento de alimentação nativos mais amplos podem ter densidade de potência mais baixa de radiação e, portanto, pode ser desejável usar padrões de elemento de alimentação nativos mais estreitos em alguns casos. Em alguns exemplos, um padrão de antena nativo desejado pode ser baseado, pelo menos em parte, na posição orbital de um satélite de comunicações.

[073] De acordo com os aspectos da presente revelação, uma montagem de antena de um satélite de comunicações pode suportar a operação em um dentre múltiplos padrões de antena nativos. Por exemplo, o satélite de comunicações pode fornecer um serviço de comunicações de acordo com um primeiro padrão de antena nativo de uma montagem de antena, e um atuador associado à montagem de antena pode ser subsequentemente ajustado para fornecer um segundo padrão de antena nativo da mesma montagem de antena. Após o ajuste ao atuador, o satélite de comunicações pode fornecer, portanto, o serviço de comunicações de acordo com um segundo padrão de antena nativo, diferente do primeiro padrão de antena nativo. Em vários exemplos, o segundo padrão de antena nativo pode estar associado a um tamanho de área de cobertura de padrão de antena nativo diferente, um tamanho de área (por exemplo, largura de feixe de padrão de elemento de alimentação nativo) e/ou posição de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo diferente, um grau diferente de sobreposição de áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo, um tamanho de feixe direcionado diferente (por exemplo, largura de feixe), uma tamanho e/ou posição de área de cobertura de feixe direcionado diferente, um grau diferente de sobreposição de feixes direcionados, conjunto de pesos de formação de feixes diferente, ou qualquer combinação dos mesmos, em relação

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24/211 àqueles do primeiro padrão de antena nativo.

[074] Em alguns exemplos, uma montagem de antena de um satélite de comunicações pode incluir uma montagem de matriz de alimentação, um refletor e um atuador acoplado entre a montagem de matriz de alimentação e o refletor. O refletor pode ser conformado para ter uma região focal (por exemplo, um ponto focal), e o refletor pode ser configurado para refletir os sinais transmitidos entre a montagem de matriz de alimentação e um ou mais dispositivos alvo (por exemplo, terminais de nó de acesso e/ou terminais de usuário) . O atuador pode, por exemplo, incluir um atuador linear que fornece uma mudança em comprimento, fornecendo, assim, uma mudança em posição relativa entre a montagem de matriz de alimentação e o refletor (por exemplo, uma posição diferença em referência à região focal do refletor). Em alguns exemplos, um satélite de comunicações pode incluir tanto um atuador linear quanto um segundo atuador para fornecer um grau adicional de liberdade entre a montagem de matriz de alimentação e o refletor. Em tais exemplos, o segundo atuador pode ser comandado a causar uma mudança em posição relativa entre a montagem de matriz de alimentação e o refletor em torno de um eixo geométrico diferente de um eixo geométrico do atuador linear, com tal mudança combinando-se com o ajuste do atuador linear para fornecer a mudança em padrão de antena nativo.

[075] A montagem de matriz de alimentação pode estar localizada operacionalmente entre a superfície de refletor e a região focal de refletor (por exemplo, em uma posição desfocalizada) . Em alguns exemplos, o atuador pode fornecer um ajuste à distância relativa entre o refletor e a montagem de matriz de alimentação de um satélite de

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25/211 comunicações (por exemplo, com o uso de um atuador linear) , que pode, por sua vez, suportar a operação em um dentre múltiplos padrões de antena nativos. Em alguns exemplos, após uma mudança em posição relativa entre a montagem de matriz de alimentação e o refletor, um conjunto de pesos de formação de feixe diferente pode ser aplicado como parte do segundo padrão de antena nativo (por exemplo, para adaptar um tamanho e/ou posição de áreas de cobertura de feixe direcionado, para adaptar um grau de sobreposição dentre uma pluralidade de áreas de cobertura de feixe direcionado, para adaptar um conjunto de elementos de alimentação de antena da montagem de matriz de alimentação usada para um ou mais feixes direcionados de satélite, etc.).

[076] Conforme usado no presente documento, o termo região focal refere-se a regiões unidimensionais, bidimensionais ou tridimensionais em frente a um refletor (por exemplo, um refletor esférico ou um refletor parabólico) em que o refletor refletirá energia eletromagnética recebida de uma direção particular. Para um refletor parabólico ideal, a região focal é um ponto único no cenário de limite de alta frequência. A mesma é frequentemente denominada ponto focal de óptica geométrica para o refletor parabólico ideal. Em implantações no mundo real, as superficies dos refletores ainda mais avançados incluem erros, distorções e desvios do perfil da superfície de transação. Erros, distorções ou desvios não correlacionados na superfície de um refletor de qualquer tamanho significativo podem causar uma distribuição de pontos focais em uma região focal tridimensional. Similarmente, no caso de um refletor esférico, em que a superfície ideal resulta em uma linha de pontos focais em vez de um único ponto focal,

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26/211 erros, distorções ou desvios na superficie de refletores esféricos do mundo real da superficie esférica resultam em um espalhamento tridimensional da região focal linear. Em algumas modalidades, a região focal associada ao refletor é determinada com base em raios que estão no ângulo de visada ou são paralelos ao eixo geométrico óptico do refletor. Em outra modalidades, a região focal pode ser definida em relação a uma direção de referência que está fora do ângulo de visada do refletor. Um sistema de dois ou mais refletores pode ser também alimentado por uma matriz faseada com o sistema que tem uma região focal.

[077] Operacionalmente, o posicionamento de uma montagem de matriz de alimentação entre a superficie de um refletor conformado e uma região focal do refletor conformado (por exemplo, a montagem de matriz de alimentação que tem uma superficie de referência de aberturas de orificio de elemento de alimentação de antena localizada entre o refletor conformado e a região focal ao longo de um eixo geométrico de referência do refletor, etc.) corresponde a uma posição desfocalizada. Tal disposição pode resultar em um padrão de elemento de alimentação nativo mais amplo (por exemplo, largura de feixe de elemento de alimentação nativo) do que quando a montagem de matriz de alimentação está posicionada na região focal do refletor conformado, o que pode melhorar a versatilidade para formar feixes direcionados com formação de feixe com o uso de múltiplos padrões de elemento de alimentação nativos .

[078] Várias outras configurações são possíveis para fornecer uma mudança em padrão de antena nativo para fornecer um serviço de comunicações. Por exemplo, uma montagem de antena pode incluir mais de um refletor e um ou mais atuadores podem estar localizados entre a montagem de matriz

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27/211 de alimentação e um dos refletores e/ou entre um primeiro refletor e um segundo refletor. Em alguns exemplos, um refletor pode ter seu próprio atuador que pode mudar as características de reflexão do refletor (por exemplo, mudar a localização de uma região focal, mudar a região focal de uma região focal unidimensional para uma região bidimensional, mudar de um único ponto focal para múltiplos pontos focais, mudar o formato de uma região focal, etc.). Adicional ou alternativamente, uma montagem de matriz de alimentação pode incluir um atuador, que pode fornecer uma mudança em posição e/ou orientação para um ou mais elementos de alimentação da montagem de matriz de alimentação (por exemplo, mudar uma montagem de matriz de alimentação de ter orifícios de elemento de alimentação em uma superfície plana para ter orifícios de elemento de alimentação em uma superfície arqueada ou esférica, mover um subconjunto de orifícios de elemento de alimentação em relação a outro subconjunto de orifícios de elemento de alimentação, expandir ou retrair um padrão de elementos de alimentação, etc.). Em vários exemplos, uma montagem de antena pode incluir qualquer combinação das montagens de atuador descritas para fornecer várias mudanças em padrão de antena nativo para adaptar um serviço de comunicações.

[079] Um atuador de um satélite de comunicações pode ser comandado de várias formas para fornecer um ajuste ao padrão de antena nativo de uma montagem de antena. Por exemplo, um controlador central ou operador central (por exemplo, um gerenciador de serviço de comunicações) pode fornecer uma indicação do ajuste ao satélite de comunicações por meio de sinalização sem fio recebida no satélite de comunicações. Em alguns exemplos, a mudança pode ser comandada por um

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28/211 controlador do próprio satélite de comunicações. Comandar o ajuste ao atuador pode incluir fornecer uma indicação de uma nova posição do atuador, uma diferença em distância relativa entre o refletor e a montagem de matriz de alimentação, uma posição desejada do refletor, uma posição desejada da montagem de matriz de alimentação, um comprimento do atuador, um parâmetro de um novo padrão de antena nativo, um valor de pesquisa associado a um novo padrão de antena nativo ou qualquer outro parâmetro ou indicação adequada.

[080] Em alguns exemplos, o comando para um ajuste ao padrão de antena nativo pode ser disparado por ou ser baseado de outro modo em uma posição orbital ou uma mudança em posição orbital do satélite de comunicações (por exemplo, uma posição orbital instalada ou trajetória que é diferente de uma posição desejada, um desvio de uma posição ou trajetória desejada ao longo do tempo, etc.). Em alguns exemplos, essa flexibilidade pode permitir que uma montagem de antena seja projetada sem conhecido anterior de uma posição orbital instalada, sem conhecimento anterior de uma área de cobertura de serviço desejada e/ou seja projetada para suportar a operação em uma pluralidade de posições orbitais ou áreas de cobertura de serviço. Consequentemente, uma vez instalada em uma posição orbital particular, tal montagem de antena pode ser comandada para fornecer um padrão de antena nativo que suporta um serviço de comunicações por uma área de cobertura de serviço desejada de acordo com a posição orbital instalada. Adicional ou alternativamente, o satélite de comunicações pode ser comandado a mover-se para uma posição orbital diferente (por exemplo, um intervalo orbital diferente) juntamente com o comando para ajustar o padrão de antena nativo e fornecer o

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29/211 serviço de comunicações a partir de uma nova posição orbital. Em alguns exemplos, o comando para o ajuste ao padrão de antena nativo pode ser disparado com base, pelo menos em parte, em várias outras condições, tal como um nivel de tráfego de comunicações associado ao serviço de comunicação, niveis relativos de tráfego entre uma pluralidade de feixes direcionados com formação de feixe, características de qualidade de sinal (por exemplo, intensidade de sinal, razão entre sinal e ruido (SNR), razão entre sinal e interferência mais ruido (SINR), características de qualidade de sinal de um padrão de elemento de alimentação nativo, características de qualidade de sinal de um feixe direcionado, etc.), uma interrupção ou outra falha de um ou mais elementos de alimentação de antena, uma interrupção (por exemplo, perda de comunicações com), adição (por exemplo, iniciação de comunicação com) ou outra mudança em serviço de um ou mais terminais de nó de acesso, expansão térmica e/ou outra distorção que muda uma posição relativa entre uma montagem de matriz de alimentação e um refletor, etc.

[081] Essa descrição fornece exemplos e não se destina a limitar o escopo, a aplicabilidade ou a configuração de modalidades dos princípios descritos no presente documento. Em vez disso, a descrição a seguir fornecerá àqueles versados na técnica uma descrição habilitadora para implantar modalidades dos princípios descritos no presente documento. Várias mudanças podem ser realizadas na função e disposição dos elementos.

[082] Assim, várias modalidades podem omitir, substituir e adicionar vários procedimentos ou componentes conforme for adequado. Por exemplo, deve-se perceber que os

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30/211 métodos podem ser realizados em uma ordem diferente daquela descrita, e que várias etapas podem ser adicionadas, omitidas ou combinadas. Além disso, os aspectos e elementos descritos em relação a certas modalidades podem ser combinados em várias outras modalidades. Deve-se perceber que os sistemas, métodos, dispositivos e software a seguir podem individual ou coletivamente ser componentes de um sistema maior, em que outros procedimentos podem ter precedência em relação a ou modificar de outro modo sua aplicação.

[083] A Figura IA mostra um diagrama de um sistema de comunicações 100 de satélite que suporta a formação de feixe flexivel de comunicações de satélite, em conformidade com os aspectos da presente revelação. O sistema de comunicações de satélite 100 pode usar várias arquiteturas de rede que consistem em um segmento de espaço 101 e um segmento de solo 102. O segmento de espaço pode incluir um ou mais satélites de comunicações 120. O segmento de solo pode incluir o um ou mais terminais de usuário 150, um ou mais terminais de nó de acesso 130 (por exemplo, terminais de porta de comunicação), assim como dispositivos de rede 141, tais como centros de operações de rede (NOCs), e centros de comando de terminal de porta de comunicação e satélite. Os terminais do sistema de comunicações de satélite 100 (por exemplo, terminais de nó de acesso 130) podem ser conectados entre si e/ou a uma ou mais redes 140, por meio de uma rede em malha, uma rede em estrela ou similares.

[084] O satélite de comunicações 120 pode ser qualquer tipo adequado de satélite de comunicações configurado para comunicação sem fio com o um ou mais terminais de nó de acesso 130 e o um ou mais terminais de usuário 150. Em alguns

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31/211 exemplos, o satélite de comunicações 120 pode ser instalado em uma órbita geoestacionária, de modo que sua posição orbital em relação a dispositivos terrestres seja relativamente fixa ou fixa dentro de uma tolerância operacional ou outra janela orbital (por exemplo, dentro de um intervalo orbital). Em outros exemplos, o satélite de comunicações 120 pode operar em qualquer órbita adequada (por exemplo, órbita terrestre baixa (LEO), órbita terrestre média (MEO), etc.). Em alguns exemplos, o satélite de comunicações 120 pode ter uma posição orbital incerta, que pode estar associada ao satélite de comunicações 120 que é projetado antes de determinar um posicionamento de intervalo orbital, que é posicionado em uma dentre uma gama de possíveis posições orbitais (por exemplo, um intervalo orbital que tem uma gama de posições orbitais ou que é posicionado em uma dentre um conjunto de intervalos orbitais), uma gama de trajetórias orbitais e/ou à deriva ao longo do tempo após posicionamento em uma posição orbital e/ou trajetória orbital não intencionais. Em vários exemplos, o satélite de comunicações 120 pode ser reposicionado (por exemplo, movido para um intervalo orbital geoestacionário diferente, ajustado a uma trajetória orbital LEO ou MEO diferente, etc.), em que tal reposicionamento pode ser comandado pelo próprio satélite de comunicações 120, e/ou comandado por sinais recebidos no satélite de comunicações 120 (por exemplo, de um terminal de nó de acesso 130, de um dispositivo de rede 141, etc.).

[085] O satélite de comunicações 120 pode usar uma montagem de antena 121, tal como uma montagem de antena de matriz faseada, uma antena de refletor alimentada por matriz faseada (PAFR) ou qualquer outro mecanismo conhecido na técnica para transmissão e/ou recebimento de sinais de um serviço de

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32/211 comunicações. 0 satélite de comunicações 120 pode receber sinais de enlace ascendente progressivo 132 de um ou mais terminais de nó de acesso 130 e fornecer sinais de enlace descendente progressivo correspondentes 172 a um ou mais terminais de usuário 150. O satélite de comunicações 120 pode também receber sinais de enlace ascendente de retorno 173 de um ou mais terminais de usuário 150 e sinais de enlace descendente de retorno correspondentes 133 a um ou mais terminais de nó de acesso 130. Uma variedade de técnicas de modulação e codificação de camada fisica pode ser usada pelo satélite de comunicações 120 para a comunicação de sinais entre terminais de nó de acesso 130 e terminais de usuário 150 (por exemplo, codificação e modulação adaptáveis (ACM), etc. ) .

[086] Em algumas modalidades, um esquema de Acesso Múltiplo por Divisão de tempo de Frequência Múltipla (MF-TDMA) é usado para sinais de enlace ascendente progressivo 132 e sinais de enlace ascendente de retorno 173, permitindo transmissão continua eficiente de tráfego enquanto é mantida a flexibilidade em capacidade de alocação entre terminais de usuário 150. Nessas modalidades, diversos canais de frequência são alocados, que podem ser fixos, ou que podem ser alocados de uma forma mais dinâmica. Um esquema de Acesso Múltiplo por Divisão de Tempo (TDMA) pode ser também empregado em cada canal de frequência. Nesse esquema, cada canal de frequência pode ser dividido em diversos intervalos de tempo que podem ser atribuídos a uma conexão (por exemplo, a um terminal de usuário particular 150). Em outras modalidades, um ou mais dentre os sinais de enlace ascendente progressivo 132 e os sinais de retorno de enlace ascendente 173 podem ser configurados com o uso de outros esquemas, tal como Acesso Múltiplo por Divisão

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33/211 de Frequência (FDMA), Acesso Múltiplo por Divisão de Frequência Ortogonal (OFDMA), Acesso Múltiplo por Código (CDMA) ou qualquer número de híbridos ou outros esquemas conhecidos na técnica. Em várias modalidades, técnicas de camada física podem ser iguais para cada um dos sinais 132, 133, 172 e 173, ou alguns dos sinais podem usar técnicas de camada física diferentes dos outros sinais.

[087] A montagem de antena 121 pode suportar comunicação por meio de um ou mais feixes direcionados com formação de feixe 125, que podem ser denominados de outro modo feixes de serviço, feixes de satélite ou qualquer outra terminologia adequada. Os sinais podem ser passados por meio da montagem de antena 121 para formar o padrão de radiação eletromagnética espacial dos feixes direcionados 125. Um feixe direcionado 125 pode usar uma única portadora, isto é, uma frequência ou uma faixa de frequências contígua, por feixe direcionado. Em alguns exemplos, um feixe direcionado 125 pode ser configurado para suportar apenas terminais de usuário 150, em cujo caso o feixe direcionado 125 pode ser denominado um feixe direcionado de usuário ou um feixe de usuário (por exemplo, feixe direcionado de usuário 125-a). Por exemplo, um feixe direcionado de usuário 125-a pode ser configurado para suportar um ou mais sinais de enlace descendente progressivo 172 e/ou um ou mais sinais de enlace ascendente de retorno 173 entre o satélite de comunicações 120 e os terminais de usuário 150. Em alguns exemplos, um feixe direcionado 125 pode ser configurado para suportar apenas terminais de nó de acesso 130, em cujo caso o feixe direcionado 125 pode ser denominado um feixe direcionado de nó de acesso, um feixe de nó de acesso ou um feixe de porta de comunicação (por exemplo, feixe

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34/211 direcionado de nó de acesso 125-b) . Por exemplo, um feixe direcionado de nó de acesso 125-b pode ser configurado para suportar um ou mais sinais de enlace ascendente progressivo

132 e/ou um ou mais sinais de enlace descendente de retorno

133 entre o satélite de comunicações 120 e os terminais de nó de acesso 130. Em outros exemplos, um feixe direcionado 125 pode ser configurado para servir tanto os terminais de usuário 150 quanto os terminais de nó de acesso 130, e, assim, um feixe direcionado 125 pode suportar qualquer combinação de sinais de enlace descendente progressivo 172, sinais de enlace ascendente de retorno 173, sinais de enlace ascendente progressivo 132 e/ou sinais de enlace descendente de retorno 133 entre o satélite de comunicações 120 e os terminais de usuário 150 e os terminais de nó de acesso 130.

[088] Um feixe direcionado 125 pode suportar o serviço de comunicações entre dispositivos alvo (por exemplo, terminais de usuário 150 e/ou terminais de nó de acesso 130) dentro de uma área de cobertura de feixe direcionado 126. Uma área de cobertura de feixe direcionado 126 pode ser definida por uma área do padrão de radiação eletromagnética do feixe direcionado associado 125, conforme projetado no solo ou alguma outra superfície de referência, que tem uma potência de sinal (por exemplo, SNR, SINR, etc.) de feixe direcionado 125 acima de um limiar. Uma área de cobertura de feixe direcionado 126 pode cobrir qualquer área de serviço adequada (por exemplo, circular, elíptica, hexagonal, local, regional, nacional, etc.) e pode suportar um serviço de comunicações com qualquer número de dispositivos alvo localizados na área de cobertura de feixe direcionado 126 (que pode incluir dispositivos alvo localizados dentro do feixe direcionado associado 125, mas não

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35/211 necessariamente na superficie de referência de uma área de cobertura de feixe direcionado 126, tal como terminais aéreos ou submersos).

[089] Em alguns exemplos, o satélite de comunicações 120 pode suportar múltiplos feixes direcionados com formação de feixe 125 que cobre as respectivas áreas de cobertura de feixe direcionado 126, cada uma das quais pode ou não sobrepor-se a áreas de cobertura de feixe direcionado adjacentes 126. Por exemplo, o satélite de comunicações 120 pode suportar uma área de cobertura de serviço (por exemplo, uma área de cobertura regional, uma área de cobertura nacional, etc.) formada pela combinação de qualquer número (por exemplo, dezenas, centenas, milhares, etc.) de áreas de cobertura de feixe direcionado 126. O satélite de comunicações 120 pode suportar um serviço de comunicações por meio de uma ou mais bandas de frequência e qualquer número de sub-bandas das mesmas. Por exemplo, o satélite de comunicações 120 pode suportar operações nas bandas Ku, K ou Ka, banda C, banda X, banda S, banda L, banda V, e similares, da União Internacional de Telecomunicações (ITU).

[090] Uma área de cobertura de serviço pode ser amplamente definida como uma área de cobertura da qual, e/ou a qual, uma fonte de transmissão terrestre, ou um receptor terrestre pode ser participar (por exemplo, transmitir e/ou receber sinais associados a) um serviço de comunicações por meio do satélite de comunicações 120, e pode ser definida por uma pluralidade de áreas de cobertura de feixe direcionado 126. Em alguns sistemas, a área de cobertura de serviço para cada enlace de comunicações (por exemplo, uma área de cobertura de enlace ascendente progressivo, uma área de cobertura de

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36/211 enlace descendente progressivo, uma área de cobertura de enlace ascendente de retorno e/ou uma área de cobertura de enlace descendente de retorno) pode ser diferente. Embora a área de cobertura de serviço possa ser apenas ativa quando o satélite de comunicações 120 está em serviço (por exemplo, em uma órbita de serviço) , o satélite de comunicações 120 pode ter (por exemplo, ser projetado para ter) um padrão de antena nativo que é baseado nos componentes fisicos da montagem de antena 121 e suas posições relativas, por exemplo. Um padrão de antena nativo do satélite de comunicações 120 pode se referir a uma distribuição de energia em relação a uma montagem de antena 121 de um satélite (por exemplo, energia transmitida a partir da e/ou recebida pela montagem de antena 121).

[091] Em algumas áreas de cobertura de serviço, áreas de cobertura de feixe direcionado adjacentes 126 podem ter algum grau de sobreposição. Em alguns exemplos, múltiplas cores (por exemplo, padrão de reutilização de duas, três ou quatro cores) podem ser usadas, em que um cor refere-se a uma combinação de recursos de comunicações ortogonais (por exemplo, recursos de frequência, polarização, etc.). Em um exemplo de um padrão de quatro cores, diversas áreas de cobertura de feixe direcionado sobrepostas 126 podem ser, cada uma, atribuídas a uma das quatro cores, e a cada cor pode ser alocada uma combinação exclusiva de frequência (por exemplo, uma faixa ou faixas de frequências, um ou mais canais, etc.) e/ou polarização de sinal (por exemplo, uma polarização circular direita (RHCP), uma polarização circular esquerda (LHCP), etc.). Atribuindo-se diferentes cores às respectivas áreas de cobertura de feixe direcionado 126 que têm regiões sobrepostas, pode haver interferência mútua relativamente

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37/211 pequena entre os feixes direcionados 125 associados àquelas áreas de cobertura de feixe direcionado sobrepostas 126. Essas combinações de polarização de frequência e antena podem ser, consequentemente, reutilizadas no padrão de reutilização de quatro cores não sobreposto de repetição. Em alguns exemplos, um serviço de comunicação desejado pode ser fornecido com o uso de mais ou menos cores. Adicional ou alternativamente, compartilhamento de tempo entre feixes direcionados 125 e/ou outras técnicas de mitigação de interferência podem ser usados. Por exemplo, feixes direcionados 125 podem usar concomitantemente os mesmos recursos (a mesma faixa de polarização e frequência) com interferência mitigada com o uso de técnicas de mitigação de interferência, tal como ACM, cancelamento de interferência, codificação espaço-tempo e similares.

[092] Em alguns exemplos, o satélite de comunicações 120 pode ser configurado como um satélite do tipo bent pipe. Em uma configuração do tipo bent pipe, o satélite de comunicações 120 pode realizar conversão de frequência e polarização dos sinais portadores recebidos antes da retransmissão dos sinais a seu destino. Em alguns exemplos o satélite de comunicações 120 pode suportar uma arquitetura do tipo bent pipe não processada, com antenas de matriz faseada usadas para produzir pequenos feixes direcionados 125 (por exemplo, por meio de formação de feixe baseada no solo (GBBF)) . O satélite de comunicações 120 pode conter K rotas genéricas, cada uma das quais pode estar alocada como uma rota progressiva ou uma rota de retorno em qualquer instante de tempo. Refletores grandes podem ser iluminados por uma matriz faseada de elementos de alimentação de antena, fornecendo a capacidade

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38/211 de produzir vários padrões de feixes direcionados 125 dentro das restrições definidas pelo tamanho do refletor e pelo número e posicionamento dos elementos de alimentação de antena. Os refletores alimentados por matriz faseada podem ser empregados tanto para receber sinais de enlace ascendente 132, 173, ou ambos, quanto para transmitir sinais de enlace descendente 133, 172, ou ambos.

[093] O satélite de comunicações 120 pode operar em um modo de feixe direcionado múltiplo, transmitir diversos feixes direcionados estreitos 125 direcionados a diferentes regiões da terra. Isso pode permitir a segregação de terminais de usuário 150 nos vários feixes direcionados estreitos 125. As redes de formação de feixe (BFNs) associadas às matrizes faseadas de recebimento (Rx) e transmissão (Tx) podem ser dinâmicas, permitindo o movimento frequente da localizações tanto dos feixes direcionados Tx 125 (por exemplo, feixes direcionados de enlace descendente 125) e feixes direcionados Rx 125 (por exemplo, feixes direcionados de enlace ascendente 125) . As BFNs dinâmicas podem ser usadas para saltar rapidamente as posições de feixes direcionados tanto Tx quanto Rx 125. A BFN pode permanecer em um padrão de salto de feixe (por exemplo, feixes direcionados tanto Tx quanto Rx 125) por um periodo de tempo denominado um tempo de permanência de intervalo de tempo. Intervalos de tempo individuais podem estar todos associados ao mesmo tempo de permanência ou tempos de permanência diferentes. Um número Q desses intervalos de tempo, com cada intervalo de tempo associado a um padrão de localização potencialmente diferente de feixes direcionados Rx e Tx, é disposto em uma sequência chamada um quadro de salto de feixe. Esses quadros podem se repetir, mas podem ser

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39/211 dinâmicos e variável no tempo. A duração e a localização dos feixes direcionados Rx e Tx associados a intervalos de tempo de salto de feixe podem também variar, tanto entre quadros quanto dentro de um quadro.

[094] Os terminais de usuário 150 podem incluir qualquer número de dispositivos configurados para comunicar sinais com o satélite de comunicações 120, que podem incluir terminais fixos (por exemplo, terminais estacionários baseados no solo) ou terminais móveis, tais como terminais em barcos, aeronaves, veiculos baseado no solo e similares. Um terminal de usuário 150 pode comunicar dados e informações por meio do satélite de comunicações 120, que podem incluir comunicações por meio de um terminal de nó de acesso 130 a um dispositivo de destino, tal como um dispositivo de rede 141, ou algum outro dispositivo ou servidor distribuído associado a uma rede 140. Um terminal de usuário 150 pode comunicar sinais de acordo com uma variedade de técnicas de modulação e codificação de transmissão de camada fisica, incluindo, por exemplo, aquelas definidas com os padrões DVB-S2, WiMAX, LTE e DOCSIS.

[095] Um terminal de usuário 150 pode incluir uma antena de terminal de usuário 152 configurada para receber sinais de enlace descendente progressivo 172 a partir do satélite de comunicações 120. A antena de terminal de usuário 152 pode ser também configurada para transmitir sinais de enlace ascendente de retorno 173 ao satélite de comunicações 120. Assim, um terminal de usuário 150 pode ser configurado para comunicações unidirecionais ou bidirecionais com o satélite de comunicações 120 por meio de um feixe direcionado 125 (por exemplo, feixe direcionado de usuário 125-a). Em alguns exemplos, a antena de terminal de usuário 152 pode ser

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40/211 direcional. Por exemplo, a antena de terminal de usuário 152 pode ter um ganho de pico ao longo de um eixo geométrico primário (por exemplo, uma direção de ângulo de visada de antena), que pode ser fornecido por meio de uma configuração fixa de elementos de focalização e/ou reflexão, e/ou por meio de formação de feixe eletronicamente configurável.

[096] Uma antena de terminal de usuário 152 pode ser parte de uma montagem de antena de terminal de usuário 153, que pode também incluir vários hardware para montar as antenas de terminal de satélite. Um terminal de usuário montagem de antena 153 pode também incluir circuitos e/ou processadores para converter (por exemplo, realizar conversão de frequência, modulação/demodulação, multiplexação/demultiplexação, filtragem, encaminhamento, etc.) entre sinais de comunicação de satélite de radiofrequência (RF) (por exemplo, sinais de enlace descendente progressivo 172 e/ou sinais de enlace ascendente de retorno 173) e sinais de comunicações de terminal de usuário 157 transmitidos entre a antena de terminal de usuário 152 e um receptor de terminal de usuário 158. Tais circuitos e/ou processadores podem estar incluídos em uma montagem de comunicação de antena, que pode ser também denominada uma montagem integrada de transmissão e recebimento (TRIA). Adicional ou alternativamente, o receptor de terminal de usuário 158 pode incluir circuitos e/ou processadores para realizar várias operações de sinal RF (por exemplo, receber, realizar conversão de frequência, modular/demodular, multiplexar/demultiplexar, etc.). A montagem de antena de terminal de usuário 153 pode ser também conhecida como uma unidade externa de satélite (ODU), e o receptor de terminal de

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41/211 usuário 158 pode ser conhecido como uma unidade interna de satélite (IDU). Em alguns exemplos, a antena de terminal de usuário 152 e o receptor de terminal de usuário 158 juntos compreendem um terminal de orificio muito pequeno (VSAT), com a antena de terminal de usuário 152 medindo aproximadamente 0,6 metro de diâmetro e tendo aproximadamente 2 watts de potência. Em outras modalidades, uma variedade de outros tipos de antenas de terminal de usuário 152 pode ser usada em terminais de usuário 150 para receber sinais de enlace descendente progressivo 172 a partir do satélite de comunicações 120. Cada um dos terminais de usuário 150 pode compreender um único terminal de usuário ou, alternativamente, pode compreender um concentrador ou roteador (não mostrado) que está acoplado a múltiplos terminais de usuário 150.

[097] Um terminal de usuário 150 pode ser conectado por meio de conexão com fio ou sem fio 161 a um ou mais equipamentos instalados na residência do cliente (CPE) 160 e pode fornecer serviço de acesso de rede (por exemplo, acesso à Internet, etc.) ou outros serviços de comunicação (por exemplo, midia de difusão, etc.) a CPEs 160 por meio do sistema de comunicações de satélite. O CPE (ou CPEs) 160 pode incluir dispositivos de usuário, tais como, porém sem limitação, computadores, redes de área local, aparelhos de internet, redes sem fio, telefones móveis, assinantes digitais pessoais (PDAs), outros dispositivos portáteis, netbooks, computadores do tipo notebook, computadores do tipo tablet, laptops, dispositivos de exibição (por exemplo, TVs, monitores de computador, etc.), impressoras e similares. O CPE (ou CPEs) 160 pode também incluir qualquer equipamento localizado em uma residência de um assinante, incluindo roteadores, firewalls,

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42/211 comutadores, trocadores de ramificação privados (PBXs) , portas de comunicação de Protocolo de Voz sobre Internet (VoIP) e similares. Em alguns exemplos, o terminal de usuário 150 fornece comunicações de duas vias entre o CPE (ou CPEs) 160 e rede (ou redes) 140 por meio do satélite de comunicações 120 e do terminal de nó de acesso(s) 130.

[098] Um terminal de nó de acesso 130 pode servir sinais de enlace ascendente progressivo 132 e sinais de enlace descendente de retorno 133 para e do satélite de comunicações 120. Os terminais de nó de acesso 130 podem ser também conhecidos como estações de solo, portas de comunicação, terminais de porta de comunicação ou concentradores. Um terminal de nó de acesso 130 pode incluir um sistema de antena de terminal de nó de acesso 131 e um receptor de nó de acesso 135. O sistema de antena de terminal de nó de acesso 131 pode ser duas vias com capacidade para e projetado com potência de transmissão adequada e sensibilidade de recebimento para comunicar-se confiavelmente com o satélite de comunicações 120. Em uma modalidade, o sistema de antena de terminal de nó de acesso 131 pode compreender um refletor parabólico com alta diretividade na direção de um satélite de comunicações 120 e baixa diretividade em outras direções. O sistema de antena de terminal de nó de acesso 131 pode compreender uma variedade de configurações alternativas e incluem características de operação, tal como alto isolamento entre polarizações ortogonais, alta eficiência nas bandas de frequência operacionais, baixo ruido e similares.

[099] Um terminal de nó de acesso 130 pode programar tráfego aos terminais de usuário 150. Alternativamente, a programação pode ser realizada em outras

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43/211 partes do sistema de comunicações de satélite 100 (por exemplo, em um ou mais dispositivos de rede 141, que podem incluir centros de operações de rede (NOC) e/ou centros de comando de porta de comunicação) . Embora apenas um terminal de nó de acesso 130 seja mostrado na Figura IA, as modalidades da presente invenção podem ser implantados em sistemas de comunicações de satélite que têm uma pluralidade de terminais de nó de acesso 130, cada um dos quais pode estar acoplado ao outro e/ou uma ou mais redes 140.

[100] Em alguns sistemas de comunicações de satélite, pode haver uma quantidade limitada de espectro de frequências disponível para transmissão. Os enlaces de comunicação entre terminais de nó de acesso 130 e o satélite de comunicações 120 pode usar as mesmas frequências sobrepostas ou frequências diferentes como enlaces de comunicação entre o satélite de comunicações 120 e terminais de usuário 150. Os terminais de nó de acesso 130 pode também estar localizados remotamente em relação a terminais de usuário 150 para facilitar a reutilização.

[101] O satélite de comunicações 120 pode se comunicar com um terminal de nó de acesso 130 transmitindo sinais de enlace descendente de retorno 133 e/ou recebendo sinais de enlace ascendente progressivo 132 por meio de um ou mais feixes direcionados 125 (por exemplo, feixe direcionado de nó de acesso 125-b, que pode estar associado a uma respectiva área de cobertura de feixe direcionado de nó de acesso 126-b). O feixe direcionado de nó de acesso 125-b, por exemplo, pode suportar um serviço de comunicações para um ou mais terminais de usuário 150 (por exemplo, retransmitido pelo satélite de comunicações 120) ou quaisquer outras comunicações

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44/211 entre o satélite de comunicações 120 e o terminal de nó de acesso 130 .

[102] O terminal de nó de acesso 130 pode fornecer uma interface entre a rede 140 e o satélite de comunicações 120 e pode ser configurado para receber dados e informações direcionados entre a rede 140 e um ou mais terminais de usuário 150. O terminal de nó de acesso 130 pode formatar os dados e informações para entrega a respectivos terminais de usuário 150. Similarmente, o terminal de nó de acesso 130 pode ser configurado para receber sinais a partir do satélite de comunicações 120 (por exemplo, a partir de um ou mais terminais de usuário 150) direcionados a um destino acessível por meio de rede 140. O terminal de nó de acesso 130 pode também formatar os sinais recebidos para transmissão em rede 140.

[103] A rede (ou redes) 140 pode ser qualquer tipo de rede e pode incluir, por exemplo, a Internet, uma rede IP, uma intranet, uma rede de área ampla (WAN) , uma rede de área metropolitana (MAN) , uma rede de área local (LAN) , uma rede privada virtual (VPN), uma LAN virtual (VLAN), uma rede de fibra óptica, uma rede hibrida de rede coaxial, uma rede a cabo, uma rede telefônica pública comutada (PSTN), uma rede de dados pública comutada (PSDN), uma rede móvel terrestre pública e/ou qualquer outro tipo de rede que suporta comunicações entre dispositivos, conforme descrito no presente documento. A rede (ou redes) 140 pode incluir tanto conexões com ou sem fio assim como enlaces ópticos. A rede (ou redes) 140 pode conectar o terminal de nó de acesso 130 a outros terminais de nó de acesso que podem estar em comunicação com o satélite de comunicações 120 ou com outros satélites.

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[104] Um ou mais dispositivos de rede 141 podem ser acoplados ao terminal de nó de acesso 130 e podem controlar aspectos do sistema de comunicações de satélite 100. Em vários exemplos, um dispositivo de rede 141 pode estar colocalizado ou de outro modo próximo ao terminal de nó de acesso 130 ou pode ser uma instalação remota que se comunica com o terminal de nó de acesso 130 e/ou rede (ou redes) 140 por meio de enlace (ou enlaces) de comunicações com fio e/ou sem fio.

[105] A Figura IB ilustra uma montagem de antena 121 de um satélite de comunicações 120 que suporta a formação de feixe flexivel de comunicações de satélite, em conformidade com aspectos da presente revelação. Conforme mostrado na Figura IB, a montagem de antena 121 pode incluir uma montagem de matriz de alimentação 127 e um refletor 122 que é conformado para ter uma região focal 123 em que sinais eletromagnéticos (por exemplo, sinais eletromagnéticos de chegada 180) são concentrados quando recebidos de uma fonte distante. Similarmente, um sinal emitido por uma montagem de matriz de alimentação 127 localizada na região focal 123 será refletido pelo refletor 122 em uma onda plana de saida (por exemplo, sinais eletromagnéticos de saida 180). A montagem de matriz de alimentação 127 e o refletor 122 podem estar associados a um padrão de antena nativo formado pelo compósito de padrões de elemento de alimentação nativos para cada um dentre uma pluralidade de elementos de alimentação 128 da montagem de matriz de alimentação 127.

[106] Um satélite de comunicações 120 pode operar de acordo com o padrão de antena nativo da montagem de antena 121 quando o satélite de comunicações 120 está em uma órbita de serviço, conforme descrito no presente documento. O

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46/211 padrão de antena nativo pode ser baseado, pelo menos em parte, em um padrão de elementos de alimentação 128 de uma montagem de matriz de alimentação 127, uma posição relativa (por exemplo, uma distância de deslocamento focal 129) de uma montagem de matriz de alimentação 127 em relação a um refletor 122, etc. 0 padrão de antena nativo 220 pode estar associado a uma área de cobertura de padrão de antena nativo. As montagens de antena 121 descritas no presente documento podem ser projetadas para suportar uma área de cobertura de serviço particular com a área de cobertura de padrão de antena nativo de uma montagem de antena 121, e várias características de projeto podem ser determinadas computacionalmente (por exemplo, por análise ou simulação) e/ou medidas experimentalmente (por exemplo, em uma gama de testes de antena ou em uso real).

[107] Conforme mostrado na Figura IB, a montagem de matriz de alimentação 127 da montagem de antena 121 está localizada entre o refletor 122 e a região focal 123 do refletor 122. Especificamente, a montagem de matriz de alimentação 127 está localizada a uma distância d deslocamento focal 129 da região focal 123. Consequentemente, a montagem de matriz de alimentação 127 da montagem de antena 121 pode estar localizada em uma posição desfocalizada em relação ao refletor 122. A montagem de antena 121 pode também incluir um atuador 124, que pode fornecer uma mudança em padrão de antena nativo, conforme descrito no presente documento. Por exemplo, o atuador 124 pode ser um atuador linear acoplado entre o refletor 122 e a montagem de matriz de alimentação 127, que fornece uma mudança à distância de deslocamento focal 129 para fornecer a mudança em padrão de antena nativo. Um atuador linear 124 pode

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47/211 ter o movimento restrito em uma direção, que, em alguns exemplos, pode estar alinhada ao longo de uma direção predominantemente entre um centro do refletor conformado 122 e a região focal 123 do refletor conformado 122. Embora ilustrada na Figura IB como uma montagem de matriz de alimentação de deslocamento direto 127, uma montagem de matriz de alimentação frontal 127 pode ser usada, assim como outros tipos de configurações, incluindo o uso de um refletor secundário (por exemplo, antena Cassegrain, etc.).

[108] A Figura 1C ilustra uma montagem de matriz de alimentação 127 de uma montagem de antena 121 que suporta a formação de feixe flexivel de comunicações de satélite, em conformidade com os aspectos da presente revelação. Conforme mostrado na Figura 1C, a montagem de matriz de alimentação 127 pode ter múltiplos elementos de alimentação de antena 128 para comunicar sinais (por exemplo, sinais associados a um serviço de comunicações, sinais associados a uma configuração ou controle do satélite de comunicações 120, etc.).

[109] Conforme usado no presente documento, um elemento de alimentação 128 pode se referir a um elemento de antena de recebimento, um elemento de antena de transmissão ou um elemento de antena configurado para suportar tanto transmissão quanto recebimento (por exemplo, um elemento transceptor). Um elemento de antena de recebimento pode incluir um transdutor fisico (ou transdutor de RF) que converte um sinal eletromagnético em um sinal elétrico, e o termo elemento de antena de transmissão pode se referir a um elemento que inclui um transdutor fisico que emite um sinal eletromagnético quando excitado por um sinal elétrico. O mesmo transdutor fisico pode ser usado para transmitir e receber, em alguns

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48/211 casos .

[110] Cada um dos elementos de alimentação 128 pode incluir, por exemplo, uma corneta de alimentação, um transdutor de polarização (por exemplo, uma corneta polarizada de septo, que pode funcionar como dois elementos combinados com polarizações diferentes), uma corneta de múltiplas portas e múltiplas bandas (por exemplo, 20 GHz/30 GHz de banda dupla com polarização dupla LHCP/RHCP), um tipo fenda apoiada em uma cavidade, um F invertido, um guia de onda com intervalo, um Vivaldi, um Helicoidal, um laço, um remendo ou qualquer configuração de um elemento de antena ou combinação de subelementos interconectados. Cada um dos elementos de alimentação 128 pode também incluir, ou ser acoplado de outro modo com um transdutor de sinal de RF, um amplificador de ruido baixo (LNA) ou amplificador de potência (PA) e pode ser acoplado com transdutores no satélite de comunicações 120 que pode realizar outro processamento de sinal, tal como conversão de frequência, processamento de formação de feixe e similares.

[111] O refletor 122 pode ser configurado para refletir os sinais transmitidos entre a montagem de matriz de alimentação 127 e um ou mais dispositivos alvo (por exemplo, terminais de usuário 150, terminais de nó de acesso 130, etc.). Cada elemento de alimentação 128 da montagem de matriz de alimentação 127 pode estar associado a um respectivo padrão de elemento de alimentação nativo, que pode estar ainda associado a uma área de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo projetado (por exemplo, conforme projetado em uma superfície, plano ou volume terrestre após reflexão a partir do refletor 122). O conjunto das áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo para antena de alimentação

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49/211 múltipla pode ser denominado um padrão de antena nativo. A montagem de matriz de alimentação 127 pode incluir qualquer número de elementos de alimentação 128 (por exemplo, dezenas, centenas, milhares, etc.), que podem ser dispostos em qualquer disposição adequada (por exemplo, uma matriz linear, uma matriz arqueado, uma matriz plano, uma matriz em colmeia, uma matriz poliédrico, uma matriz esférico, uma matriz elipsoidal ou combinações dos mesmos). Embora cada elemento de alimentação 128 seja mostrado na Figura IC como circular, os elementos de alimentação 128 podem ter outros formatos, tal como quadrado, retangular, hexagonal e outros.

[112] As Figuras 2A a 2D ilustram exemplos de características de antena para uma montagem de antena 121-a que tem uma montagem de matriz de alimentação 127-a localizada em uma região focal 123 de um refletor conformado 122-a, em conformidade com os aspectos da presente revelação.

[113] A Figura 2A mostra um diagrama 201 de padrões de elemento de alimentação nativos 210-a associados a elementos de alimentação 128-a da montagem de matriz de alimentação 127-a. Especificamente, o diagrama 201 ilustra padrões de elemento de alimentação nativos 210-a-l, 210-a-2 e 210-a-3, associados aos elementos de alimentação 128a-l, 128a2 e 128-a-3, respectivamente. Os padrões de elemento de alimentação nativos 210-a podem representar o padrão de radiação espacial associado a cada um dos respectivos elementos de alimentação 128. Por exemplo, quando o elemento de alimentação 128-a-2 está transmitindo, os sinais eletromagnéticos transmitidos podem ser refletidos fora do refletor 122-a e se propagar em um padrão de elemento de alimentação nativo de modo geral cônico 210-a-2 (embora outros

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50/211 formatos sejam possíveis dependendo das caracteristicas de um elemento de alimentação 128 e/ou refletor 122) . Embora apenas três padrões de elemento de alimentação nativos 210-a sejam mostrados para a montagem de antena 121-a, cada um dos elementos de alimentação 128 de uma montagem de antena 121 está associado a um respectivo padrão de elemento de alimentação nativo 210. O compósito dos padrões de elemento de alimentação nativos 210-a associados à montagem de antena 121a (por exemplo, padrões de elemento de alimentação nativos 210-a-l, 210-a-2, 210-a-3, e outros padrões de elemento de alimentação nativos 210-a que não estão ilustrados) pode ser denominado o padrão de antena nativo 220-a.

[114] Cada um dos elementos de alimentação 128a pode estar também associado a uma área de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211-a (por exemplo, áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211-a1, 211-a-2 e 211-a-3, associados aos elementos de alimentação 128-a-l, 128-a-2 e 128-a-3, respectivamente), representando a projeção dos padrões de elemento de alimentação nativos 210-a em uma superfície de referência (por exemplo, o solo, ou algum outro plano ou superfície de referência) . Uma área de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211 pode representar uma área em que vários dispositivos (por exemplo, terminais de nó de acesso 130 e/ou terminais de usuário 150) podem receber sinais transmitidos por um respectivo elemento de alimentação 128. Adicional ou alternativamente, uma área de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211 pode representar uma área em que transmissões de vários dispositivos podem ser recebidas por um respectivo elemento de alimentação 128. Por exemplo, um dispositivo localizado em

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51/211 uma área de interesse 230-a, localizada dentro da área de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211-a2, pode receber sinais transmitidos pelo elemento de alimentação 128-a-2 e pode ter transmissões recebidas pelo elemento de alimentação 128-a-2. 0 composite das áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211-a associadas à montagem de antena 121-a (por exemplo, áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211-a1, 211-a-2, 211-a-3 e outras áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211-a que não são ilustradas) pode ser denominado a área de cobertura de padrão de antena nativo 221-a. Deve-se compreender que o diagrama 201 não é desenhado em escala e que as áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211 são, de modo geral, muito maiores que o refletor 122-a. Devido ao fato de que a montagem de matriz de alimentação 127-a está localizada em uma região focal 123 do refletor 122-a, os padrões de elemento de alimentação nativos 210-a são substancialmente não sobrepostos na região da área de cobertura de padrão de antena nativo 221a, e, assim, as áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211-a são substancialmente não sobrepostas. Portanto, cada posição na área de cobertura de padrão de antena nativo 221-a está associada a um ou um número pequeno (por exemplo, 3 ou menos) de elementos de alimentação 128.

[115] A Figura 2B mostra um diagrama 202 que ilustra o recebimento de sinal da montagem de antena 121-a para transmissões 240-a a partir do ponto de interesse 230-a. As transmissões 240-a a partir do ponto de interesse 230-a podem iluminar o refletor inteiro 122-a, ou alguma porção do refletor 122-a, e, então, ser focalizadas ou direcionadas à

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52/211 montagem de matriz de alimentação 127-a de acordo com o formato do refletor 122-a e o ângulo de incidência da transmissão 240 no refletor 122-a. Devido ao fato de que a montagem de matriz de alimentação 127-a está localizada em uma região focal 123 do refletor 122-a, as transmissões 240-a podem ser focalizadas em um único elemento de alimentação (por exemplo, elemento de alimentação 128a-2, associado à área de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211-a-2 em que o ponto de interesse 230-a está localizado), ou, se localizado em uma área de sobreposição das áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211-a, um número pequeno (por exemplo, 3 ou menos) de elementos de alimentação 128-a.

[116] A Figura 2C mostra um diagrama 203 de perfis de ganho de padrão de elemento de alimentação nativo 250-a associados a três elementos de alimentação de antena 128-a da montagem de matriz de alimentação 127-a, com referência a ângulos medidos a partir de um ângulo de deslocamento zero 235-a. Por exemplo, os perfis de ganho de padrão de elemento de alimentação nativo 250-a-l, 250-a-2 e 250-a-3 podem estar associados a elementos de alimentação de antena 128-a-l, 128-a-2 e 128-a-3, respectivamente, e, portanto, podem representar os perfis de ganho de padrões de elemento de alimentação nativos 210-a-l, 210-a-2 e 210-a-3. Conforme mostrado no diagrama 203, o ganho de cada perfil de ganho de padrão de elemento de alimentação nativo 250 pode atenuar ângulos deslocados em qualquer direção do ganho de pico. No diagrama 203, o nivel de contorno de feixe 255-a pode representar um nivel de ganho desejado (por exemplo, para fornecer uma taxa de informações desejada, etc.) para suportar um serviço de comunicações por meio da montagem de antena 121

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53/211 a, que, portanto, pode ser usado para definir um limite das respectivas áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211-a (por exemplo, áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211-a-l, 211-a-2 e 211-a-3). 0 nivel de contorno de feixe 255-a pode representar, por exemplo, uma atenuação de -1 dB, -2 dB ou -3 dB do ganho de pico ou pode ser definido por um nivel absoluto de intensidade de sinal, SNR ou SINR. Embora apenas três perfis de ganho de padrão de elemento de alimentação nativo 250-a sejam mostrados, outros perfis de ganho de padrão de elemento de alimentação nativo 250-a podem estar associados a outros elementos de alimentação de antena 128-a.

[117] A Figura 2D mostra um diagrama 204 que ilustra uma matriz bidimensional de áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo idealizadas 211 de diversos elementos de alimentação 128 da montagem de matriz de alimentação 127-a (por exemplo, incluindo elementos de alimentação 128-a-l, 128-a-2 e 128-a-3). As áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211 podem ser ilustradas em relação à superfície de referência (por exemplo, um plano a uma distância do satélite de comunicações, uma plano a alguma distância do solo, uma superfície esférica em alguma elevação, uma superfície do solo, etc.) e podem adicionalmente incluir um volume adjacente à superfície de referência (por exemplo, um volume substancialmente cônico entre a superfície de referência e o satélite de comunicações, um volume abaixo da superfície de referência, etc.). As múltiplas áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211-a pode formar coletivamente a área de cobertura de padrão de antena nativo 221-a. Embora apenas oito áreas de cobertura de

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54/211 padrão de elemento de alimentação nativo 211-a seja ilustradas, uma montagem de matriz de alimentação 127 pode ter qualquer número de elementos de alimentação 128 (por exemplo, menos de oito ou mais de oito) , cada um associado a uma área de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211.

[118] Os limites de cada área de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211 podem corresponder ao respectivo padrão de elemento de alimentação nativo 210 no nível de contorno de feixe 255-a, e o ganho de pico de cada área de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211 pode ter uma localização designada com um 'x.' As áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211a-l, 211-a-2 e 211-a-3 podem corresponder à projeção dos padrões de elemento de alimentação nativos associados aos perfis de ganho de padrão de elemento de alimentação nativo 250-a-l, 250-a-2 e 250-a-3, respectivamente, em que o diagrama 203 ilustra os perfis de ganho de padrão de elemento de alimentação nativo 250 ao longo do plano de seção 260-a do diagrama 204. No diagrama 204, devido ao fato de que a montagem de matriz de alimentação 127-a está localizada em uma região focal do refletor 122-a, apenas uma porção relativamente pequena de cada área de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211 sobrepõe-se a uma área de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo adjacente 211. Adicionalmente, de modo geral, localizações dentro de uma área de cobertura de serviço (por exemplo, uma área de cobertura total de uma pluralidade de feixes direcionados de um satélite de comunicações) estão dentro da área de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211 de dois ou menos elementos de alimentação de antena 128. Por exemplo, a montagem de antena

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121-a pode ser configurada de modo que a área em que mais de duas áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211 sobrepõem-se seja minimizada (por exemplo, três áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211 podem ser configuradas para se cruzarem em ou próximo a um ponto conforme mostrado na Figura 2D, etc.). Em alguns exemplos, essa condição pode ser também denominada como tendo elementos de alimentação 128 de uma montagem de matriz de alimentação 127, ou áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211, que estão lado a lado. As áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211 são denominadas no presente documento conforme idealizado devido ao fato de que as áreas de cobertura são mostradas como circulares para fins de simplicidade. Entretanto, em vários exemplos, uma área de cobertura de elemento de alimentação nativo 211 pode ter alguns formato diferente de um circulo (por exemplo, uma elipse, um hexágono, um retângulo, etc.).

Assim, as áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo lado a lado 211 podem ter mais sobreposição umas com as outras (por exemplo, mais de três áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211 pode sobrepor-se, em alguns casos) do que mostrado no diagrama 204.

[119] As Figuras 3A a 3D ilustram os exemplos de características de antena para uma montagem de antena 121-b que tem uma operação de montagem de matriz de alimentação 127b em uma posição desfocalizada, em conformidade com os aspectos da presente revelação. Quando a montagem de matriz de alimentação 127-b não está localizada em uma região focal 123 de uma montagem de antena 121, a montagem de antena 121 pode ser entendida como operando em uma condição desfocalizada. Em

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56/211 uma condição desfocalizada, uma montagem de antena 121 espalha as transmissões recebidas de uma dada localização para mais dos elementos de alimentação de antena 128 e espalha a potência transmitida de um elemento de alimentação 128 por uma área maior. Assim, cada padrão de elemento de alimentação nativo 210 tem uma largura de feixe maior e há uma quantidade maior de sobreposição entre padrões de elemento de alimentação nativos 210. De acordo com o exemplo das Figuras 3A a 3D, a condição desfocalizada pode ser fornecida localizando-se a montagem de matriz de alimentação 127-b entre o refletor 122b e uma região focal 123 do refletor 122-b (por exemplo, deslocamento por distância de deslocamento focal 129) conforme mostrado na Figura 1B.

[120] A Figura 3A mostra um diagrama 301 de padrões de elemento de alimentação nativos 210-b associados a elementos de alimentação 128-b da montagem de matriz de alimentação 127-b. Especificamente, o diagrama 301 ilustra padrões de elemento de alimentação nativos 210-b-l, 210-b-2 e 210-b-3, associados aos elementos de alimentação 128b-l, 128b-2 e 128-b-3, respectivamente. Embora apenas três padrões de elemento de alimentação nativos 210-b sejam mostrados para a montagem de antena 121-b, cada um dos elementos de alimentação 128 de uma montagem de antena 121 está associado a um respectivo padrão de elemento de alimentação nativo 210. O compósito dos padrões de elemento de alimentação nativos 210b associados à montagem de antena 121-b (por exemplo, padrões de elemento de alimentação nativos 210-b-l, 210-b-2, 210-b-3 e outros padrões de elemento de alimentação nativos 210-b que não estão ilustrados) pode ser denominado o padrão de antena nativo 220-b.

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57/211

[121] Cada um dos elementos de alimentação 128b pode estar também associado a uma área de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211-b (por exemplo, áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211-b1, 211-b-2 e 211-b-3, associados aos elementos de alimentação 128-b-l, 128-b-2 e 128-b-3, respectivamente), representando a projeção dos padrões de elemento de alimentação nativos 210-b em uma superfície de referência (por exemplo, o solo, ou algum outro plano ou superfície de referência) . 0 composite das áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211-b associadas à montagem de antena 121-b (por exemplo, áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211b-1, 211-b-2, 211-b-3 e outras áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211-b que não são ilustradas) pode ser denominado a área de cobertura de padrão de antena nativo 221-b. Devido ao fato de que a montagem de matriz de alimentação 127-b está operando em uma posição desfocalizada em relação ao refletor 122-b, os padrões de elemento de alimentação nativos 210-b e, assim, as áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211-b são substancialmente sobrepostos. Portanto, cada posição na área de cobertura de padrão de antena nativo 221-b pode estar associada a uma pluralidade de elementos de alimentação 128.

[122] A Figura 3B mostra um diagrama 302 que ilustra o recebimento de sinal da montagem de antena 121-b para transmissões 240-b a partir de um ponto de interesse 230b. As transmissões 240-b a partir do ponto de interesse 230-b podem iluminar o refletor inteiro 122-b, ou alguma porção do refletor 122-b, e, então, ser focalizadas e direcionadas à montagem de matriz de alimentação 127-b de acordo com o formato

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58/211 do refletor 122-b e o ângulo de incidência da transmissão 240 no refletor 122-b. Devido ao fato de que a montagem de matriz de alimentação 127-b está operando em uma posição desfocalizada em relação ao refletor 122-b, as transmissões 240-b podem ser focalizadas em uma pluralidade de elementos de alimentação 128 (por exemplo, elementos de alimentação 128-b-l, 128-b-2 e 128b-3, associados às áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211-b-l, 211-b-2 e 211-b-3, cada uma das quais contém o ponto de interesse 230-b).

[123] A Figura 3C mostra um diagrama 303 de perfis de ganho de padrão de elemento de alimentação nativo 250-b associados a três elementos de alimentação de antena 128-b da montagem de matriz de alimentação 127-b, com referência a ângulos medidos a partir de um ângulo de deslocamento zero 235-b. Por exemplo, os perfis de ganho de padrão de elemento de alimentação nativo 250-b-l, 250-b-2 e 250-b-3 podem estar associados a elementos de alimentação de antena 128-a-l, 128-b-2 e 128-b-3, respectivamente, e, portanto, podem representar os perfis de ganho de padrões de elemento de alimentação nativos 210-b-l, 210-b-2 e 210-b-3. Conforme mostrado no diagrama 303, o ganho de cada perfil de ganho de padrão de elemento de alimentação nativo 250-b pode atenuar ângulos deslocados em qualquer direção do ganho de pico. No diagrama 303, o nivel de contorno de feixe 255-b pode representar um nivel de ganho desejado (por exemplo, para fornecer uma taxa de informações desejada, etc.) para suportar um serviço de comunicações por meio da montagem de antena 121b, que, portanto, pode ser usado para definir um limite das respectivas áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211-b (por exemplo, áreas de cobertura de

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59/211 padrão de elemento de alimentação nativo 211-b-l, 211-b-2 e 211-b-3). 0 nivel de contorno de feixe 255-b pode representar, por exemplo, uma atenuação de -1 dB, -2 dB ou -3 dB do ganho de pico ou pode ser definido por um nivel absoluto de intensidade de sinal, SNR ou SINR. Embora apenas três perfis de ganho de padrão de elemento de alimentação nativo 250-b sejam mostrados, outros perfis de ganho de padrão de elemento de alimentação nativo 250-b podem estar associados a outros elementos de alimentação de antena 128-b.

[124] Conforme mostrado no diagrama 303, cada um dos perfis de ganho de padrão de elemento de alimentação nativo 250-b pode cruzar com outro perfil de ganho de padrão de elemento de alimentação nativo 250-b por uma porção substancial do perfil de ganho acima do nivel de contorno de feixe 255-b. Consequentemente, o diagrama 303 ilustra uma disposição de perfis de ganho de padrão de elemento de alimentação nativo 250 em que múltiplos elementos de alimentação de antena 128 de uma montagem de matriz de alimentação 127 podem suportar um serviço de comunicações em um ângulo particular (por exemplo, em uma direção particular do padrão de antena nativo 220-b). Em alguns exemplos, essa condição pode ser denominada como tendo elementos de alimentação 128 de uma montagem de matriz de alimentação 127, ou áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211, que tem um alto grau de sobreposição.

[125] A Figura 3D mostra um diagrama 304 que ilustra uma matriz bidimensional de áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo idealizadas 211 de diversos elementos de alimentação 128 da montagem de matriz de alimentação 127-b (por exemplo, incluindo elementos de

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60/211 alimentação 128-b-l, 128-b-2 e 128-b-3). As áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211 podem ser ilustradas em relação à superficie de referência (por exemplo, um plano a uma distância do satélite de comunicações, uma plano a alguma distância do solo, uma superficie esférica em alguma elevação, uma superficie do solo, etc.) e podem adicionalmente incluir um volume adjacente à superficie de referência (por exemplo, um volume substancialmente cônico entre a superficie de referência e o satélite de comunicações, um volume abaixo da superficie de referência, etc.). As múltiplas áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211-b pode formar coletivamente a área de cobertura de padrão de antena nativo 221-b. Embora apenas oito áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211-b seja ilustradas, uma montagem de matriz de alimentação 127 pode ter qualquer número de elementos de alimentação 128 (por exemplo, menos de oito ou mais de oito) , cada um associado a uma área de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211.

[12 6] Os limites de cada área de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211 podem corresponder ao respectivo padrão de elemento de alimentação nativo 210 no nivel de contorno de feixe 255-b, e o ganho de pico de cada área de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211 pode ter uma localização designada com um 'x.' As áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211b-l, 211-b-2 e 211-b-3 podem corresponder à projeção dos padrões de elemento de alimentação nativos associados aos perfis de ganho de padrão de elemento de alimentação nativo 250-b-l, 250-b-2 e 250-b-3, respectivamente, em que o diagrama 303 ilustra os perfis de ganho de feixe ao longo do plano de seção 260-b do

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61/211 diagrama 304. No diagrama 304, devido ao fato de que a montagem de matriz de alimentação 127-a está localizada em uma posição desfocalizada em relação ao refletor 122-b, uma porção substancial (por exemplo, um maior parte) de cada área de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211 sobrepõe-se a uma área de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo adjacente 211. Adicionalmente, de modo geral, localizações dentro de uma área de cobertura de serviço (por exemplo, uma área de cobertura total de uma pluralidade de feixes direcionados de um satélite de comunicações) estão dentro da área de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211 de dois ou mais elementos de alimentação de antena 128. Por exemplo, a montagem de antena 121-b pode ser configurada de modo que a área em que mais de duas áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211 se sobrepõem seja maximizada. Em alguns exemplos, essa condição pode ser também denominada como tendo elementos de alimentação 128 de uma montagem de matriz de alimentação 127, ou áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211, que tem um alto grau de sobreposição. Embora apenas oito áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211 seja ilustradas, uma montagem de matriz de alimentação 127 pode ter qualquer número de elementos de alimentação de antena 128, associados às áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211 de uma maneira similar.

[127] Em alguns casos, para uma montagem de matriz de alimentação 127 que opera em uma posição desfocalizada, uma quantidade substancial (por exemplo, mais da metade) de uma área de cobertura de serviço (por exemplo, uma área de cobertura total de uma pluralidade de feixes

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62/211 direcionados de um satélite de comunicações) está dentro dos limites de áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211 de diversos (por exemplo, mais de 2 ou mais de 3) elementos de alimentação de antena 128. Em tal caso, pelo menos um ponto está dentro dos limites de pelo menos 50% das áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211 da montagem de matriz de alimentação 127. Em outro caso, pelo menos 10 por cento de uma área de cobertura de serviço encontra-se dentro dos limites de pelo menos 25% das áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211. Em outro caso, pelo menos 20% de uma área de cobertura de serviço encontra-se dentro dos limites de pelo menos 20% das áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211. Em outro caso, pelo menos 30% da área de cobertura de serviço encontra-se dentro dos limites de pelo menos 10% das áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211. Em outro caso, pelo menos 50% da área de cobertura de serviço encontra-se dentre dos limites de pelo menos 4 áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo diferentes 211. Por exemplo, para uma área de cobertura de serviço de 259 quilômetros quadrados (100 milhas quadradas) e 200 elementos de alimentação 128, pelo menos um ponto pode estar dentro de 100 áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211, pelo menos 25,9 quilômetros quadrados (10 milhas quadradas) podem estar dentro de 50 áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211, pelo menos 51,8 quilômetros quadrados (20 milhas quadradas) podem estar dentro de 40 áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211, pelo menos 77,7 quilômetros quadrados (30 milhas quadradas) podem estar dentro de 20 áreas

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63/211 de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211 ou pelo menos 129,5 quilômetros quadrados (50 milhas quadradas) podem estar dentro de 4 ou mais das áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211. Entretanto, em alguns casos, mais de uma dessas relações pode ser verdadeira.

[128] Em alguns casos, uma única montagem de antena 121 pode ser usada para transmitir e receber sinais entre terminais de usuário 150 ou terminais de nó de acesso 130. Em outros exemplos, um satélite de comunicações 120 pode incluir montagens de antena separadas 121 para receber sinais e transmitir sinais. Uma montagem de antena de recebimento 121 de um satélite de comunicações 120 pode ser indicada, de modo geral, na mesma área de cobertura de serviço que uma montagem de antena de transmissão 121 do satélite de comunicações 120. Assim, algumas áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211 para elementos de alimentação de antena 128 configurados para recebimento podem corresponder naturalmente a áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211 para elementos de alimentação de antena 128 configurados para transmissão. Nesses casos, os elementos de alimentação de antena de recebimento 128 podem ser mapeados de uma maneira similar a seus elementos de alimentação de antena de transmissão correspondentes 128 (por exemplo, com padrões muito similares de diferentes montagens de matriz de alimentação 127, com conexões de circuito e/ou fiação similares ao hardware de processamento de sinal, configurações e/ou algoritmos de software similares, etc.), produzindo trajetórias de sinal similares e processamento para áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo de transmissão e recebimento 211. Em alguns casos, entretanto,

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64/211 pode ser vantajoso mapear elementos de alimentação de antena de recebimento 128 e elementos de alimentação de antena de transmissão 128 de maneiras diferentes.

[12 9] Em alguns exemplos, uma pluralidade de padrões de elemento de alimentação nativos 210 com um alto grau de sobreposição pode ser combinada por meio de formação de feixe para fornecer um ou mais feixes direcionados 125. A formação de feixe para um feixe direcionado 125 pode ser realizada ajustando-se a fase de sinal (ou atraso de tempo) e/ou amplitude de sinal, de sinais transmitidos e/ou recebidos por múltiplos elementos de alimentação 128 de uma ou mais montagens de matriz de alimentação 127 que têm áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo sobrepostas 211. Para transmissões (por exemplo, a partir de elementos de alimentação de transmissão 128 de uma montagem de matriz de alimentação 127), as fases relativas e, algumas vezes, amplitudes, dos sinais transmitidos são ajustadas, de modo que a energia transmitida pelos elementos de alimentação 128 sobreponha-se construtivamente em uma localização desejada (por exemplo, em uma localização de uma área de cobertura de feixe direcionado 126). Esse ajuste de fase e/ou amplitude é comumente denominado como aplicação de pesos de feixe (por exemplo, coeficientes de formação de feixe) aos sinais transmitidos. Para recebimento (por exemplo, recebendo-se elementos de alimentação de antena 128 de uma montagem de matriz de alimentação 127, etc.), as fases relativas, e algumas vezes amplitudes, dos sinais recebidos são ajustadas (por exemplo, aplicando-se pesos de feixe iguais ou diferentes) de modo que a energia recebida de uma localização desejada (por exemplo, em uma localização de uma área de cobertura de feixe

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65/211 direcionado 126, etc.) por elementos de alimentação de antena 128 sobreponha-se construtivamente para uma dada área de cobertura de feixe direcionado 126. 0 termo formação de feixe pode ser usado para referência à aplicação dos pesos de feixe, seja para transmissão, recebimento ou ambos. Os formadores de feixes adaptáveis incluem a função de comutar dinamicamente os pesos de feixe. Computar os pesos de feixe podem exigir constatação direta ou indireta das características de canal de comunicação. Os processos de computação de peso de feixe e aplicação de peso de feixe podem ser realizados em componentes de sistema iguais ou diferentes.

[130] Os feixes direcionados 125 podem ser direcionados, formados seletivamente e/ou reconfigurados de outro modo aplicando-se diferentes pesos de feixe. Por exemplo, diversos padrões de elemento de alimentação nativos ativos, áreas de cobertura de feixe direcionado 126, tamanho de feixes direcionados, ganho relativo de padrões de elemento de alimentação nativos e/ou feixes direcionados 125 e outro parâmetros podem ser variados ao longo do tempo. Tal versatilidade é desejável em certas situações. As montagens de antena 121 que se aplicam à formação de feixe podem formar, de modo geral, feixes direcionados estreitos 125 e podem ter capacidade para formar feixes direcionados 125 que têm características de ganho. Os feixes direcionados estreitos 125 podem permitir os sinais transmitidos em um feixe a ser distinguido de sinais transmitidos em outros feixes direcionados 125 para evitar interferência, por exemplo. Consequentemente, feixes direcionados estreitos 125 podem permitir que a frequência e polarização sejam reutilizadas até um ponto maior do que quando feixes direcionados maiores 125

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66/211 são formados. Por exemplo, feixes direcionados 125 que são formados de modo estreito podem servir duas áreas de cobertura de feixe direcionado descontínuas 126 que não são sobrepostas, enquanto feixes direcionados sobrepostos 125 podem ser tornados ortogonais em frequência, polarização ou tempo. A reutilização maior com uso de feixes direcionados menores 125 pode aumentar a quantidade de dados transmitidos e/ou recebidos. Adicional ou alternativamente, a formação de feixe pode ser usada para fornecer corte de ganho mais acentuado na borda do feixe que pode permitir ganho de feixe mais alto através de uma porção maior de um feixe direcionado 125. Assim, as técnicas de formação de feixe podem ter capacidade para fornecer reutilização de frequência mais alta e/ou capacidade de sistema maior para uma dada quantidade de largura de banda de sistema.

[131] Alguns satélites de comunicações 120 podem usar formação de feixe integrada (OBBF) para direcionar eletronicamente sinais transmitidos e/ou recebidos por meio de uma matriz de elementos de alimentação 128. Por exemplo, um satélite de comunicações 120 pode ter uma capacidade de formação de feixe integrada de alimentação múltipla por feixe de matriz faseada (MFPB). Os pesos de feixe podem ser computados em um centro de computação baseado no solo (por exemplo, em um terminal de nó de acesso 130, em um dispositivo de rede 141, em um gerenciador de serviço de comunicações, etc.) e, então, transmitidos ao satélite de comunicações 120 ou podem ser pré-configurados no satélite de comunicações 120 para aplicação integrada.

[132] Em alguns casos, a capacidade de processamento significativa pode ser necessária no satélite de

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67/211 comunicações 120 para controlar a fase e ganho de cada elemento de alimentação 128 que é usado para formar feixes direcionados 125. Tal potência de processamento pode aumentar a complexidade de um satélite de comunicações 120. Assim, em alguns casos, os satélites de comunicações 120 podem operar com formação de feixe baseada no solo (GBBF) para reduzir a complexidade do satélite de comunicações 120 enquanto ainda fornece a vantagem de formar eletronicamente feixes direcionados estreitos 125.

[133] As Figuras 4A e 4B ilustram um exemplo de formação de feixe para formar áreas de cobertura de feixe direcionado 126 de uma área de cobertura de padrão de antena nativo 221-c fornecida por uma operação de montagem de antena 121 em uma condição desfocalizada, em conformidade com os aspectos da presente revelação. Na Figura 4A, o diagrama 400 ilustra a área de cobertura de padrão de antena nativo 221-c que inclui múltiplas áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211 fornecidas com o uso de uma montagem de antena de múltiplas alimentações desfocalizada 121. Cada uma das áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211 pode estar associada a um respectivo elemento de alimentação 128 de uma montagem de matriz de alimentação 127 da montagem de antena 121. Na Figura 4B, o diagrama 450 mostra um padrão de áreas de cobertura de feixe direcionado 126 sobre uma área de cobertura de serviço 410 dos Estados Unidos continentais. As áreas de cobertura de feixe direcionado 126 podem ser fornecidas aplicando-se coeficientes de formação de feixe a sinais transportados por meio dos elementos de alimentação 128 associados às múltiplas áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211 da Figura 4A.

[134] Cada uma das áreas de cobertura de feixe

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68/211 direcionado 126 pode ter um feixe direcionado associado 125 que pode suportar um serviço de comunicações dentro das respectivas áreas de cobertura de feixe direcionado 126. Cada um dos feixes direcionados 125 pode ser formado a partir de um compósito de sinais transportados por meio de múltiplos elementos de alimentação 128 para aquelas áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211 que incluem a respectiva a área de cobertura de feixe direcionado 126. Por exemplo, um feixe direcionado 125 associado à área de cobertura de feixe direcionado 12 6-c mostrado na Figura 4B pode ser um compósito de sinais dos oito elementos de alimentação 128 associados às áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211-c mostradas com linhas sólidas escuras na Figura 4A. Em vários exemplos, os feixes direcionados 125 com áreas de cobertura de feixe direcionado sobrepostas 126 podem ser ortogonais em frequência, polarização e/ou tempo, enquanto feixes direcionados não sobrepostos 125 podem ser não ortogonais um em relação ao outro (por exemplo, um padrão de reutilização de frequência lado a lado). Em outros exemplos, feixes direcionados não ortogonais 125 podem ter graus variáveis de sobreposição, com técnicas de mitigação de interferência, tal como ACM, cancelamento de interferência, ou codificação espaço-tempo usada para gerenciar interferência entre feixes. Embora discutido de modo geral como feixes direcionados de enlace descendente 125 gerados aplicando-se pesos de feixe adequados a sinais transmitidos a partir dos elementos de alimentação 128, feixes direcionados 125 para receber comunicações de enlace ascendente podem ser também processados por meio de formação de feixe.

[135] A formação de feixe pode ser aplicada a

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69/211 sinais transmitidos por meio do satélite com o uso de trajetórias de sinal de recebimento/transmissão de OBBF ou GBBF. Para um enlace progressivo da área de cobertura de serviço 410, um ou mais terminais de nó de acesso 130 podem transmitir os respectivos sinais de enlace ascendente progressivo 132 a um satélite de comunicações 120, que podem, então, retransmitir múltiplos sinais de enlace descendente progressivo 172 a múltiplos terminais de usuário 150 dentro da área de cobertura de serviço 410. Assim, o serviço de comunicações fornecido às áreas de cobertura de feixe direcionado 126 ilustradas na Figura 4B pode ser baseado na área de cobertura de padrão de antena nativo 221-c da montagem de antena assim como pesos de feixe aplicados.

[136] Embora a área de cobertura de serviço 410 seja ilustrada como sendo fornecida por meio de um padrão substancialmente uniforme de áreas de cobertura de feixe direcionado 12 6 (por exemplo, que tem tamanhos de área de cobertura de feixe e quantidades de sobreposição iguais ou substancialmente iguais), em alguns exemplos, as áreas de cobertura de feixe direcionado 126 para uma área de cobertura de serviço 410 pode ser não uniforme. Por exemplo, as áreas com densidade de população mais alta podem ser servidas por feixes direcionados menores 125 enquanto as áreas com densidade de população mais baixa podem ser servidas por feixes direcionados maiores 125. Em alguns casos, feixes direcionados adjacentes 125 podem substancialmente se sobrepor uns aos outros. Por exemplo, os feixes direcionados adjacentes 125 podem ser configurados para sobrepor-se em uma área de alta densidade de população, portanto, fornecendo múltiplas opções para servir um grande número de usuários. Adicional ou

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70/211 alternativamente, múltiplos feixes direcionados 125 de diferentes tamanhos podem ser configurados para servir uma área, com apenas um subconjunto dos feixes direcionados 125 que estão ativos em um dado momento. Assim, as comunicações para terminais de usuário particulares 150 podem ser atribuídas a feixes direcionados 125 que podem transportar as comunicações com eficiência maior (por exemplo, suportando taxa de modulação e codificação melhor, etc.).

[137] As Figuras 5A a 5E ilustram um exemplo de localizações de áreas de cobertura de feixe direcionado 126 de uma área de cobertura de serviço 410-a durante intervalos de tempo de serviço de comunicações diferentes, em conformidade com os aspectos da presente revelação. Nesse exemplo, o espectro alocado é W Hz, e duas polarizações (por exemplo, LHCP e RHCP) estão disponíveis. Em qualquer instante de tempo, 40 feixes direcionados 125 que têm áreas de cobertura de feixe direcionado associadas 126 podem estar ativos, 20 LHCP e 20 RHCP, embora mais ou menos feixes direcionados 125 possam estar ativos em implantações reais. Cada feixe direcionado 125 pode usar o W Hz completo de espectro alocado, mas apenas uma polarização. Em outras modalidades, cada feixe direcionado 125 pode usar apenas uma porção do espectro alocado. No exemplo descrito, um quadro consiste em Q = 4 intervalos de tempo, embora implantações atuais possam usar quadros com mais ou menos intervalos de tempo. Durante cada intervalo de tempo, os feixes direcionados de recebimento e transmissão de usuário

125 podem residir em diferentes localizações. O padrão de salto pode repetir automaticamente na conclusão de cada quadro ou uma nova definição de quadro pode ser aplicada para variar o padrão de salto.

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[138] A Figura 5A inclui o mapa de feixe 500 que mostra localizações exemplificativas de áreas de cobertura de feixe direcionado 126 durante o primeiro intervalo de tempo do quadro. Uma área de cobertura de feixe direcionado 126 identificada com um L no centro indica um feixe direcionado de LHCP 125 e uma área de cobertura de feixe direcionado 126 identificada com um R indica um feixe direcionado de RHCP 125, embora qualquer número de outras polarizações (por exemplo, polarizações lineares) possa ser usado em outras modalidades. Devido aos diâmetros pequenos de área de cobertura de feixe direcionado, um grande espalhamento desejado da área de cobertura de serviço 410-a e o número relativamente pequeno de feixes direcionados 125 ativos em um momento, feixes que usam a mesma polarização durante um dado intervalo de tempo podem ser espaçados relativamente separados. Isso pode levar a baixos niveis de interferência entre os feixes direcionados 125. A alta razão entre portadora e interferência resultante (C/I) pode ajudar a aumentar a capacidade por feixe direcionado 125. A Figura 5B inclui o mapa de feixe 510 que mostra localizações exemplificativas de áreas de cobertura de feixe direcionado 126 durante o segundo intervalo de tempo do quadro. A Figura 5C inclui o mapa de feixe 520 que mostra localizações exemplificativas de áreas de cobertura de feixe direcionado 126 durante o terceiro intervalo de tempo do quadro. A Figura 5D inclui o mapa de feixe 530 que mostra localizações exemplificativas de áreas de cobertura de feixe direcionado 126 durante o quarto intervalo de tempo do quadro. Conforme descrito em mais detalhes abaixo, cada área de cobertura de feixe direcionado 12 6 mostrada nas Figuras 5A a 5D pode ser parte de uma rota de recebimento dedicada, uma rota de

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72/211 transmissão dedicada ou uma rota de transmissão/recebimento hibrida.

[139] Em cada um dos mapas de feixe mostrados nas Figuras 5A a 5D, os feixes direcionados 125 da mesma polarização são, de modo geral, espaçados bastante separados (por exemplo, na distância máxima possivel). Esse espaçamento permite grandes valores de C/I minimizando a interferência de outros feixes direcionados ativos da mesma polarização. A seleção das localizações reais para as áreas de cobertura de feixe direcionado 126 pode depender de tais fatores como uma área de cobertura de serviço desejada 410, o diâmetro de várias áreas de cobertura de feixe direcionado 126, o número de polarizações usado e o número de intervalos de tempo por quadro. As Figuras 5A a 5D fornecem apenas um exemplo.

[140] A Figura 5E inclui um mapa de feixe 540 que mostra uma sobreposição compósita de todas as áreas de cobertura de feixe direcionado 126 durante todos os quatro intervalos de tempo (por exemplo, a área de cobertura de serviço 410-a). Apenas feixes direcionados 125 do mesmo intervalo de tempo na Figura 5E estão ativos ao mesmo tempo. Apenas feixes direcionados 125 do mesmo intervalo de tempo e da mesma polarização (por exemplo, LHCP ou RHCP) apresentam o potencial para interferência significativa. Conforme mencionado acima, a localização dessas áreas de cobertura de feixe direcionado 126 pode ser selecionada de modo a maximizar sua separação espacial. Diversos modelos geométricos podem ser usados para maximizar a separação de feixes direcionados 125 de polarizações similares.

[141] A Figura 6 mostra um quadro de salto de feixe ilustrativo 600, em conformidade com os aspectos da

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73/211 presente revelação. No exemplo representado, Q = 16 intervalos de tempo por quadro, e cada intervalo de tempo ocupa um intervalo de 1,5 ms, resultando em uma duração de quadro de salto de feixe total de 24 ms. Um feixe direcionado 125, portanto, pode ser ativo em uma dada área de cobertura de feixe direcionado 126 por um minimo de 1,5 ms ou 1 intervalo de tempo, embora um feixe direcionado 125 possa estar ativo na mesma célula por mais de um 1 intervalo de tempo consecutivo dependendo das definições de intervalo de tempo incluídas na definição de quadro de salto de feixe. Em algumas modalidades, uma única região dentro da área de cobertura de serviço 410, denotada uma célula, pode ter apenas um feixe direcionado ativo 125 na região por um intervalo de tempo no quadro de salto de feixe. O comprimento do quadro de salto de feixe, portanto, pode representar a duração de espera potencial antes que informações possam ser transmitidas ou recebidas. Pode ser desejável usar essa arquitetura para aplicações de baixa latência, tal como voz, assim esse atraso de quadro de salto pode ser insignificante em relação a outros atrasos inevitáveis. Por exemplo, para um satélite em uma Órbita Geossincrona (GSO) , o atraso de trajetória de sentido único (por exemplo, atraso de propagação de sinal) é aproximadamente 250 ms e é um atraso inevitável. Portanto, a seleção de uma extensão de quadro de salto de feixe aproximadamente 1/10 desse valor ou menos torna o atraso de enquadramento insignificante em relação ao atraso de trajetória de sentido único. Assim, para um satélite de GSO, uma tamanho de quadro na ordem de 25 ms é de modo geral adequado. Tamanhos de quadro mais curtos pode não mudar significativamente o atraso total experimentado, visto que o mesmo é dominado pelo atraso de

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74/211 trajetória de sentido único e resultará, de modo geral, em mais sobrecarga e complexidade aumentada devido ao fato de que os feixes direcionados 125 estão saltando mais rápido. Assim, um tamanho de quadro de salto de feixe de aproximadamente 25 ms é adequado para a maioria das aplicações.

[142] Em outras modalidades, mais de um feixe direcionado 125 pode estar ativo em uma célula durante um único quadro. Por exemplo, podem ser atribuídas prioridades a regiões ou células indicativas do atraso máximo aceitável para aplicações suportadas com a região ou célula. As prioridades atribuídas podem ser, então usadas, pelo menos em parte, para determinar o número de feixes direcionados ativos 125 em uma região ou célula particular por quadro. Por exemplo, para suportar largura de banda mais alta ou aplicações de latência mais baixa dentro de uma região ou célula, a uma região ou célula pode ser atribuída uma prioridade mais alta que suporta largura de banda mais baixa ou aplicações de latência mais alta. Células ou regiões com prioridades mais altas atribuídas podem ter mais de um feixe direcionado ativo 125 que cobre essa célula ou região em um único quadro. Qualquer número de prioridades pode ser definido correspondendo a qualquer número de feixes direcionados ativos 125 para uma célula individual por quadro. Uma única célula pode ter um máximo de Q feixes direcionados de transmissão 125 e Q feixes direcionados de recebimento 125 ativos nessa célula em um único quadro (por exemplo, os feixes estão ativos na célula durante todos os intervalos de tempo). Em algumas modalidades, um feixe direcionado de transmissão 125 e um feixe direcionado de recebimento 125 podem estar ativos na mesma célula durante o mesmo intervalo de tempo, permitindo tanto a transmissão quanto

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75/211 o recebimento de dados no mesmo intervalo de tempo.

[143] A Figura 7 mostra um diagrama de blocos para parte da arquitetura de satélite exemplificativa 700, em conformidade com os aspectos da presente revelação. A arquitetura de satélite 700 inclui um satélite 120-a com uma primeira montagem de antena 121-c e uma segunda montagem de antena 121-d, cada uma com as respectivas montagens de matriz de alimentação 127 que tem uma pluralidade de elementos de alimentação de antena 128. Os elementos de alimentação de antena 128 são mostrados tanto para LHCP quanto para RHCP para suportar múltiplas polarizações. Em algumas modalidades (não mostrado), uma arquitetura de satélite 'pode suportar apenas uma única polarização. Em outras modalidades, uma arquitetura de satélite pode operar com uma única polarização embora suporte múltiplas polarizações.

[144] Duas montagens de antena separadas 121-c e 121-d são usadas na arquitetura de satélite exemplificativa 700, uma para Rx (por exemplo, montagem de antena 121-c) e uma para Tx (por exemplo, montagem de antena 121-c) , mas uma montagem de antena Tx/Rx integrada 121 poderia ser usada também. Cada montagem de antena inclui um refletor 122, que é iluminado por uma respectiva montagem de matriz de alimentação 127 (por exemplo, uma matriz faseada) que consiste em L elementos de alimentação 128 na montagem de matriz de alimentação 127. A arquitetura de satélite 700 usa um refletor alimentado por matriz faseada como seu sistema de antena, mas Matriz de Radiação Direta (DRA) ou qualquer outro tipo de montagem de antena baseada em matriz faseada 121 que usa uma rede de formação de feixe pode ser usado em outras modalidades. A montagem de antena Rx 121-c inclui uma montagem de matriz de

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76/211 alimentação 127-c que tem L_rx elementos de alimentação 128-c na matriz faseada, e a saida de cada porta de elemento de alimentação (por exemplo, sinais Rx de elemento de alimentação) pode ser conectada a um Amplificador de Ruido Baixo (LNA). Cada LNA pode estar localizado próximo ao elemento de alimentação associado 128-c para minimizar a temperatura de ruido de sistema. Idealmente, os LNAs podem ser fixados diretamente aos elementos de alimentação 128-c, que produzirão uma figura de ruido ideal. A saida de cada um dos 2 x L_rx LNAs é roteada à rede de formação de feixe Rx (BFN) 710-a, que é composta por seções tanto de LHCP quanto de RHCP. Visto que a figura de ruido de sistema é essencialmente definida pelas LNAs, a BFN Rx 710-a pode estar localizada afastada das LNAs com uma interconexão de, por exemplo, cabo coaxial ou um guia de onda. A BFN Rx 710-a pode tomar as 2 x L_rx entradas e fornecer K sinais de saida, em que cada uma corresponde a um dos K feixes direcionados Rx 125. A BFN Rx 710-a pode operar na frequência Rx e não fornecer tradução de frequência, nesse exemplo.

[145] As K saidas de BFN Rx 710-a de ambas as seções de LHCP e RHCP podem ser alimentadas através de K seções de hardware de rota de sinal. Em algumas modalidades, o mesmo número de rotas é usado para cada polarização disponível (por exemplo, LHCP e RHCP), embora, em geral, possa haver um número diferente de rotas conectadas aos sinais recebidos de cada polarização. Cada rota da arquitetura do tipo bent-pipe tipicamente consiste em um processo de conversão de frequência, filtragem e amplificação de ganho selecionável. Outras formas de processamento (por exemplo, demodulação, remodulação ou reforma dos sinais recebidos, como em um sistema

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77/211 regenerativo) não são realizadas ao usar uma arquitetura do tipo bent-pipe. Em uma arquitetura do tipo bent-pipe, a conversão de frequência pode ser necessária para converter o sinal de feixe direcionado na frequência de enlace ascendente em uma frequência de enlace descendente separada, por exemplo. A filtragem, de modo geral, consiste em pré-filtragem antes de o conversor decrescente e pós-filtragem após o conversor decrescente e está presente para definir a largura de banda do sinal a ser transmitido assim como eliminar produtos de intermodulação de misturador indesejados. 0 amplificador de canal de ganho selecionável pode fornecer ajustes de ganho independentes para cada uma das K rotas no exemplo da Figura 7 .

[146] A BFN Tx 710-b, que pode incluir ambas as seções de LHCP e RHCP, pode gerar 2 x Ltx saídas dos K sinais de saída de rota. Em algumas modalidades, os sinais de saída de rota que derivam de um feixe direcionado de recebimento de LHCP 125 podem ser emitidos em um feixe direcionado de transmissão e RHCP 125 e vice versa. Em outras modalidades, os sinais de saída de rota que derivam de um feixe direcionado de recebimento de LHCP 125 podem ser emitidos em um feixe direcionado de transmissão e LHCP 125. A BFN Tx 710-b pode operar na frequência Tx e não pode fornecer tradução de frequência, nesse exemplo. As saídas de BFN Tx 710-b são roteadas a 2 x Ltx amplificadores de alta potência (HPAs) . Os filtros harmônicos (HF) conectados à saída de cada HPA podem realizar filtragem passa-baixa para fornecer supressão dos harmônicos de 2^a e de ordem mais alta, por exemplo, da saída dos HPAs. A saída dos filtros harmônicos (por exemplo, sinais Tx de elemento de alimentação) pode ser, então, a entrada aos

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78/211 x Ltx elementos de alimentação 128-d na montagem de matriz de alimentação Tx 127-d. Cada ΗΡΑ e filtro harmônico pode estar localizado próximo ao elemento de alimentação Tx associado 128-d para minimizar as perdas. Idealmente, os HPA/HFs podem ser fixados diretamente aos elementos de alimentação Tx 128d, que podem produzir uma potência radiada ideal.

[147] Conforme mostrado na Figura 7, refletores separados (por exemplo, refletores 122-c e 122-d) e montagens de matriz de alimentação separadas (por exemplo, montagens de matriz de alimentação 127-c e 127-d) podem ser usados para os feixes direcionados Tx e Rx 125. Entretanto, conforme descrito acima, em algumas modalidades, um único refletor 122 e uma única montagem de matriz de alimentação 127 podem ser usados para realizar ambas as funções Tx e Rx. Nessas modalidades, cada elemento de alimentação 128 pode incluir duas portas, uma para Tx e uma para Rx. Para um sistema com o uso de duas polarizações (por exemplo, RHCP e LHCP), um elemento de alimentação de 4 portas (2 para Tx e 2 para Rx) pode estar incluído. Para manter isolamento de Tx a Rx aceitável, tal abordagem de refletor único 122 pode também empregar diplexadores ou outros elementos de filtragem dentro de alguns ou todos os elementos de alimentação 128. Esses elementos de filtragem podem passar a banda Rx enquanto fornecem supressão na banda Tx. 0 número aumentado de elementos de alimentação 128 e os requisitos de correlação de fase para as BFNs 710 podem tornar essa abordagem mais complexa para implantar, mas pode reduzir custos associados a múltiplos refletores 122 e múltiplas montagens de matriz de alimentação 127.

[148] Em algumas modalidades, BFN Rx 710-a, BFN Tx 710-b, ou ambos, podem usar conjuntos de pesos de feixe

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79/211 variáveis no tempo para saltar as localizações de área de cobertura de feixe direcionado de recebimento, localizações de área de cobertura de feixe direcionado de transmissão, ou ambas, ao longo do tempo. Esses conjuntos de pesos de feixe podem ser armazenados em um Processador de Peso de Feixe (BWP) 714. 0 BWP 714 pode também fornecer a lógica de controle para gerar os pesos de feixe adequados nos momentos adequados. 0 BWP 714 pode estar conectado ao solo por meio de um enlace de dados bidirecional 716, que pode estar em banda com os dados de tráfego ou fora de banda com sua própria montagem de antena 121 e transceptor. 0 enlace de dados bidirecional 716 é mostrado no exemplo da Figura 7 para garantir que os conjuntos de pesos de formação de feixe corretos tenham sido recebidos pelo BWP 714. Dessa forma, técnicas de detecção e/ou correção de erro, incluindo solicitações de retransmissão, podem ser suportadas com o uso do enlace bidirecional. Em outras modalidades, um enlace bidirecional é usado com detecção e/ou correção de erro. Em algumas modalidades, um conjunto de pesos de formação de feixe inicial pode ser carregado na memória do BWP 714 antes do lançamento.

[149] 0 enlace de dados 716 pode ser usado, por exemplo, para receber pesos de feixe pré-computados e entregar tais pesos ao BWP 714. Em algumas modalidades, os pesos de feixe são gerados no solo em um dispositivo de rede 199, tal como uma entidade de gerenciamento de rede ou um Centro Operacional de Rede (NOC) . As localizações desejadas de cada um dos K feixes Tx e Rx, juntamente com os padrões de elemento de alimentação nativos 210, podem ser usadas para gerar os valores de peso de feixe. Há diversas técnicas para gerar pesos de feixe adequados dadas as localizações de área de cobertura

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80/211 de feixe direcionado desejadas. Por exemplo, em uma abordagem, os pesos de feixe podem ser gerados no solo em tempo não real. Os pesos dinâmicos podem ser, então, atualizados ao BWP 714 através de enlace de dados 716 e, então, aplicados às BFNs de uma maneira dinâmica para produzir feixes de salto tanto no enlace ascendente Rx quanto no enlace descendente Tx.

[150] A porção de enlace descendente do enlace de dados 716 pode ser usada para relatar a situação das BFNs 710 e para fornecer confirmação de recebimento correto dos pesos de feixe com enlace ascendente. O recebimento correto dos conjuntos de pesos de feixe pode ser determinado com o uso de um código CRC tradicional, por exemplo. No caso de recebimento incorreto, conforme indicado por uma falha do CRC em verificar, por exemplo, a transmissão de enlace ascendente dos conjuntos de pesos de feixe (ou a porção dos conjuntos de pesos de feixe que foi considerada incorreta ou inválida) pode ser retransmitida. Em algumas modalidades, esse processo pode ser controlado por um protocolo de retransmissão de ARQ de solicitação de repetição automático (tal como, por exemplo, ARQ de repetição seletivo, ARQ de parar e aguardar ou ARQ voltar para N, ou qualquer outra retransmissão adequada, detecção de erro ou protocolo de correção de erro) entre a estação de solo e o BWP 714.

[151] Em geral, a arquitetura de satélite 700 fornece K rotas de salto genéricas. Cada funcionalidade de rota consiste em um feixe direcionado Rx 125 e um feixe direcionado Tx 125, conectados juntos através de eletrônicos e conjunto de circuitos que fornecem condicionamento de sinal, tal como um ou mais dentre filtragem, conversão de frequência, amplificação e similares. As rotas podem ser, cada uma,

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81/211 representadas como transponders do tipo bent pipe que podem ser usados em uma configuração centro-raio ou uma configuração em malha. Por exemplo, em uma modalidade com uma configuração em malha, uma rota transporta sinais entre uma primeira pluralidade de terminais e uma segunda pluralidade de terminais por meio do satélite. Em conformidade com os sistemas e métodos descritos no presente documento, os pontos de terminação (por exemplo, a localização de área de cobertura de feixe direcionado Tx e localização de área de cobertura de feixe direcionado Rx) para cada rota podem ser dinâmicos e programáveis, resultando em uma arquitetura de comunicações de satélite altamente flexivel.

[152] A Figura 8 mostra um diagrama de blocos 800 de uma polarização de uma BFN Rx exemplificativa 710-c, em conformidade com os aspectos da presente revelação. A BFN de recebimento 710-c pode captar sinais Rx de elemento de alimentação de L_rx elementos de alimentação 128 e fornece os sinais de feixe direcionado de K_p feixes direcionados formados por LHCP e RHCP 125 como saidas. Nesse exemplo, há K_p = K/2 feixes direcionados de recebimento de LHCP 125 e K/2 feixes direcionados de recebimento de RHCP 125 embora diferentes números de feixes direcionados de recebimento 125 de cada polarização possam ser usados em outras modalidades.

[153] Cada sinal Rx de elemento de alimentação de um elemento de alimentação 128 é primeiramente dividido, por meio de divisores 802, em K cópias idênticas, uma para cada feixe direcionado 125. Então, K_p formadores de feixe paralelos são obtidos. Cada formador de feixe pode incluir, entre outros componentes, conjunto de circuitos de ajuste de fase e amplitude 804 e somador 806. Cada caso de conjunto de

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82/211 circuitos de ajuste de amplitude e fase 804 pode tomar um sinal de entrada de um dos L_rx divisores e fornecer um ajuste de amplitude e fase ao sinal (por exemplo, por meio de pesos de feixe de recebimento de um vetor de peso de formação de feixe de recebimento associado a um feixe direcionado Rx 125) . Os L_rx sinais com ajuste de amplitude e fase podem ser, então, ser somados com o uso do somador 806 para produzir o sinal de feixe direcionado de um feixe direcionado formado 125. Cada sinal de feixe direcionado Rx pode, então, ser alimentado em uma das K_protas de sinal independentes, conforme discutido no presente documento. Os coeficientes vetor de formação de feixe usados para criar o sinal de feixe direcionado Rx da rota 1 da montagem de antena 121 são mostrados por linha tracejada 808 na Figura 8 .

[154] O processo de ajuste da amplitude e fase dos sinais pode ser matematicamente descrito como a multiplicação da banda base complexa do sinal por um número complexo (por exemplo, um peso complexo). Sendo o número complexo representado como w = I + jQ, a magnitude de w é o ajuste de amplitude e a fase de w é o ajuste de fase. Na prática, o ajuste de amplitude e fase pode ser realizado de várias formas. Duas técnicas comuns em montagens de antena de matriz faseada 121 são circuitos multiplicadores de vetor que tomam como uma entrada os valores de I e Q, e circuitos que têm mecanismos de ajuste de fase e amplitude independentes e tomam como entrada os ajustes de amplitude e fase desejados. Deve-se reconhecer I + jQ como as coordenadas retangulares do número complexo, w, e Amplitude/Fase como as coordenadas polares do número complexo, w. A BFN Rx 710-c pode fornecer valores de peso de feixe complexo dinâmicos (mutáveis) e

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83/211 programáveis em cada um dos K formadores de feixe em ambas as válvulas da BFN Rx 710-c. Na prática, uma BFN Rx 710-c pode ter, de modo geral, estágios de amplificação dentro da estrutura de BFN Rx para representar algumas ou todas as perdas de inserção dos dispositivos usados para realizar as funções de BFN Rx (por exemplo, divisão, pesagem e combinação).

[155] 0 processamento de sinal da BFN Rx 710-c pode ser executado no dominio de sinal analógico e/ou digital. Por exemplo, quando processamento de sinal é executado pela BFN Rx 710-c no dominio digital, a BFN Rx 710-c pode incluir um ou mais conversores analógico-digital (por exemplo, convertendo os L_rx sinais Rx de elemento de alimentação no dominio digital). Em outros exemplos, cada um dos elementos de alimentação 128 pode estar associado a seus próprios conversores analógico-digital que fornecem um sinal digital à BFN Rx 710-c. Em vários exemplos que incluem processamento de dominio digital, o hardware de rota pode fornecer sinais de feixe direcionado no dominio digital ou pode incluir um ou mais conversores analógico-digital para converter os sinais de feixe direcionado do hardware de rota no dominio analógico. Em outros exemplos, o processamento de sinal da BFN Rx 710-c pode ser executado inteiramente no dominio analógico, de modo que os L_rx sinais de elemento de alimentação sejam recebidos no dominio analógico, e os sinais processados permanecem no dominio analógico através do hardware de rota que fornece os sinais de feixe direcionado no dominio analógico.

[156] A Figura 9 mostra um diagrama de blocos 900 de uma polarização de BFN Tx exemplificativa 710-d, que pode ser denominada uma rede de formação de alimentação (FFN), em conformidade com os aspectos da presente revelação. A BFN

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Tx 710-d toma sinais de K_p rotas de sinal (por exemplo, K/2 rotas de LHCP e K/2 rotas de RHCP) e fornece sinais Tx de elemento de alimentação a cada um dos Ltx elementos de alimentação 128. Cada sinal de entrada de um rota é primeiramente dividido, por meio de divisores 902, em Ltx cópias idênticas, uma para cada elemento de alimentação 128. Então, Ltx formadores de alimentação paralelos são produzidos. Cada formador de alimentação por incluir conjunto de circuitos de ajuste de amplitude e fase 904 e somador 906. O conjunto de circuitos de ajuste de amplitude e fase 904 pode tomar um sinal de feixe direcionado de entrada de um dos K_p

divisores	e	fornecer um ajuste de	amplitude e	fase	(por
exemplo,	por	meio de	pesos de feixe de	transmissão	de um	vetor
de peso	de	feixe	de transmissão	associado a	um	feixe

direcionado Tx 125). Os Ltx sinais de componente Tx de elemento de alimentação com ajuste de amplitude e fase são, então, somados com o uso do somador 906 para produzir o sinal Tx de elemento de alimentação para transmissão por um elemento de alimentação 128.

[157] O processo de ajuste da amplitude e fase do sinal pode ser matematicamente descrito como multiplicação da banda base complexa do sinal por um número complexo (por exemplo, um peso complexo). Sendo o número complexo representado como w = I + jQ, a magnitude de w é o ajuste de amplitude e a fase de w é o ajuste de fase. Na prática, o ajuste de amplitude e fase pode ser realizado de várias formas (por exemplo, conforme descrito acima em relação à Figura 8). O primeiro e o último coeficientes de vetor de formação de feixe usados para formar o feixe direcionado Tx 125 da rota 1 do satélite e são mostrados por linha tracejada 908. Os

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85/211 coeficientes restantes não são explicitamente mostrados no exemplo da Figura 9.

[158] 0 processamento de sinal da BFN Tx 710-d pode ser executado no dominio de sinal analógico e/ou digital. Por exemplo, quando processamento de sinal é executado pela BFN Tx 710-d em um dominio digital, a BFN Tx 710-d pode incluir um ou mais conversores analógico-digital (por exemplo, convertendo os K sinais de feixe de intervalo no dominio digital) . Em outros exemplos, cada um dos K sinais de feixe direcionado podem ser fornecidos pelo hardware de rota à BFN Tx 710-d como um sinal digital. Em vários exemplos que incluem processamento de dominio digital, a BFN Tx 710-d pode fornecer os Ltx sinais Tx de elemento de alimentação no dominio digital (por exemplo, a serem convertidos em um sinal analógico em um respectivo elemento de alimentação 128 por um conversor digital-analógico associado) ou pode incluir um ou mais conversores digital-analógico para converter os sinais Tx de elemento de alimentação no dominio analógico. Em outros exemplos, o processamento de sinal da BFN Tx 710-d pode ser executado inteiramente no dominio analógico, de modo que os K sinais de feixe direcionado sejam recebidos no dominio analógico, e os sinais processados permanecem no dominio analógico através do hardware de formação de feixe que fornece os Ltx sinais de elemento de alimentação no dominio analógico.

[159] Conforme descrito acima em relação à BFN Rx 710-c, a BFN Tx 710-d pode fornecer valores de peso de feixe complexo dinâmicos (mutáveis) e programáveis em cada um dos K formadores de alimentação na BFN Tx 710-d. Na prática, a BFN Tx 710-d terá também estágios de amplificação dentro da estrutura de BFN Tx para compensar alguma ou todas as perdas

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86/211 de inserção dos dispositivos usados para realizar as funções de BFN Tx (por exemplo, divisão, pesagem e combinação).

[160] A Figura 10 mostra um diagrama de blocos de um sistema ilustrativo 1000 para GBBF para transmissão de sinal de enlace progressivo, em conformidade com os aspectos da presente revelação. Os componentes do sistema 1000 podem ser distribuídos entre um segmento de solo 102-a (por exemplo, incluindo terminal (ou terminais) de nó de acesso 130, dispositivo (ou dispositivos) de rede 141, etc.) e um segmento de espaço 101-a (por exemplo, incluindo satélite (ou satélites) de comunicações 120-b) e ilustram um exemplo de implantação de uma rede de formação de feixe de transmissão em um segmento de solo.

[161] O segmento de solo 102-a do sistema 1000 pode receber, como uma entrada, tráfego de serviço de comunicações 1005 que é destinado a um ou mais terminais de usuário 150. O tráfego de serviço de comunicações 1005 pode ser recebido de uma ou mais redes 140, de um ou mais dispositivos de rede 141 e/ou um ou mais terminais de nó de acesso 130. O tráfego de serviço de comunicações 1005 pode ser fornecido a um ou mais gerenciadores de tráfego 1020, que podem alocar porções do tráfego de serviço de comunicações 1005 em um ou mais feixes direcionados 125. O gerenciador de tráfego 1020 pode ter informações quanto a localização para os dispositivos alvo e pode atribuir porções do tráfego de serviço de comunicações 1005 a feixes direcionados 125 com base nas localizações do dispositivo alvo destinado (por exemplo, o terminal (ou terminais) de usuário alvo 150) em relação às áreas de cobertura de feixe direcionado 126 (por exemplo, atribuindo tráfego de serviço de comunicações 1005 para um

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87/211 dado dispositivo alvo a um feixe direcionado 125 para o qual o dado dispositivo alvo está localizado dentro da área de cobertura de feixe direcionado correspondente 126). Em vários exemplos, o segmento de solo 102-a do sistema 1000 pode ter um gerenciador de tráfego 1020 para todo o tráfego de serviço de comunicações 1005 (por exemplo, em uma entidade de gerenciamento de rede ou outro dispositivo de rede 141), ou o segmento de solo 102-a do sistema 1000 pode ter uma pluralidade de gerenciadores de tráfego distribuídos 1020 (por exemplo, colocalizados com uma pluralidade de terminais de nó de acesso 130) .

[162] O gerenciador de tráfego 1020 gera K sinais de feixe direcionado Tx 1025 contendo as porções do tráfego de serviço de comunicações 1005 destinadas aos vários dispositivos alvo, em que K pode ser o número de feixes direcionados 125 simultaneamente suportados pelo sistema 1000. Os sinais de feixe direcionado Tx 1025 podem ser fornecidos por rotas de hardware digital ou analógico separadas (por exemplo, a seção de hardware com K rotas de sinal conforme descrito em referência à Figura 7) ou podem ser canais lógicos incorporados em software. Os sinais de feixe direcionado Tx 1025 podem ser fornecidos a uma BFN Tx 710-e, que pode estar colocalizada com o gerenciador de tráfego 1020 (por exemplo, em um dispositivo de rede 141 ou um terminal de nó de acesso 130, incluindo o gerenciador de tráfego 1020) ou podem estar localizados em outro dispositivo do segmento de solo 102-a (por exemplo, um terminal de nó de acesso de transmissão 130 que não inclui o gerenciador de tráfego 1020) .

[163] A BFN Tx 710-e pode ser um exemplo de BFNs Tx 710, conforme descrito no presente documento, e estar

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88/211 acoplado entre as K rotas de sinal de feixe direcionado e um dispositivo de transmissão, tal como um terminal de nó de acesso 130. A BFN Tx 710-e gera Ltx sinais de componente de elemento de alimentação 1028, em que Ltx pode ser o número de elementos de alimentação de antena 128 usados pelo satélite de comunicações 120-b para suportar transmissões de enlace progressivo do serviço de comunicações. A BFN Tx 710-e pode receber um conjunto de pesos de formação de feixe 1027 de um BWP 714-a e aplicar pesos de feixe aos sinais de feixe direcionado Tx de recebimento 1025 para gerar os sinais de componente de elemento de alimentação 1028 que serão usados para formar os respectivos feixes direcionados 125. O BWP 714a pode produzir um conjunto de pesos de formação de feixe 1027 de acordo com qualquer uma das técnicas descritas no presente documento, incluindo aplicar pesos de feixe de acordo com os intervalos de tempo de uma configuração de salto de feixe, ajustes de acordo com um padrão de antena nativo, ajustes de acordo com uma posição orbital do satélite de comunicações 120-b e combinações dos mesmos.

[164] O processo para aplicar pesos de feixe para gerar os respectivos sinais de componente de elemento de alimentação 1028 pode ser similar ao processo para gerar sinais Tx de elemento de alimentação descritos em referência à Figura 9. Entretanto, devido ao fato de que os sinais de componente de elemento de alimentação 1028 não são diretamente transmitidos por elementos de alimentação do segmento de solo 102-a, os sinais de componente de elemento de alimentação 1028 não precisam ter as mesmas características (por exemplo, frequência, polarização, sincronização de tempo, etc.) que aqueles que são transmitidos por um satélite de comunicações

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120-b do segmento de espaço 101-a. Em vez disso, os sinais de componente de elemento de alimentação 1028 precisam apenas ser formatados de uma maneira que pode ser posteriormente usadas para gerar sinais Tx de elemento de alimentação transmitidos pelo satélite de comunicações 120-b do segmento de espaço 101a (por exemplo, sinais Tx de elemento de alimentação 1085) .

[165] Os sinais de componente de elemento de alimentação 1028 podem ser fornecidos a um multiplexador 1030, que pode combinar os sinais de componente de elemento de alimentação 1028 para gerar um sinal de enlace ascendente multiplexado 1035. O multiplexador 1030 pode estar colocalizado com a BFN Tx 710-e (por exemplo, em um dispositivo de rede 141 ou um terminal de nó de acesso 130), ou pode estar localizado em outro dispositivo de transmissão do segmento de solo 102-a (por exemplo, um terminal de nó de acesso de transmissão 130) . Os sinais de componente de elemento de alimentação 1028 podem ser combinados por multiplexação por divisão de frequência, multiplexação por divisão de tempo, multiplexação por divisão de código ou qualquer outra forma de multiplexação que suporte comunicação das informações de sinais de componente de elemento de alimentação 1028 de uma maneira separável. O sinal de enlace ascendente multiplexado 1035 pode ser fornecido a um transmissor 1040 do segmento de solo 102-a, que pode ser um exemplo de um sistema de antena de terminal de nó de acesso 131 descrito em referência à Figura 1. O transmissor 1040 transmite o sinal de enlace ascendente multiplexado 1035 em um sinal de enlace ascendente de alimentador 1045 (por exemplo, por meio de uma antena de terminal de nó de acesso 131, etc.) ao satélite de comunicações 120-b.

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[166] O satélite de comunicações 120-b recebe, por meio de uma antena (por exemplo, uma montagem de antena 121 ou outro tipo de antena), o sinal de enlace ascendente de alimentador 1045 em um receptor 1060. O receptor 1060 pode realizar várias operações, incluindo demodulação, conversão decrescente (por exemplo, em uma frequência intermediária ou uma frequência de banda base, etc.) para gerar sinal de enlace ascendente multiplexado recebido 1065. O sinal de enlace ascendente multiplexado recebido 1065 pode ser fornecido a um demultiplexador 1070, que separa o sinal de enlace ascendente multiplexado recebido 1065 em Ltx sinais de componente Tx de elemento de alimentação 1075, em que Ltx é o número de elementos de alimentação 128-e de uma montagem de matriz de alimentação 127-e usados por uma montagem de antena 121-e para transmitir sinais de enlace progressivo. O demultiplexador 1070 pode suportar demultiplexação por divisão de frequência, demultiplexação por divisão de tempo, demultiplexação por divisão de código ou qualquer outra demultiplexação que pode separar os sinais de componente Tx de elemento de alimentação 1075 do sinal de enlace ascendente multiplexado recebido 1065.

[167] Em alguns exemplos, um satélite de comunicações 120-b pode ter mais de um receptor 1060, que podem ser, cada um, associados a um sinal de enlace ascendente de alimentador diferente 1045, e cada receptor 1060 pode estar associado a um demultiplexador separado 1070. Em alguns exemplos, sinais de enlace ascendente de alimentador diferentes 1045 podem ser transmitidos por terminais de nó de acesso separados 130 do segmento de solo 102-a, e sinais de enlace ascendente de alimentador diferentes 1045 podem estar associados a diferentes conjuntos de feixes direcionados 125.

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Por exemplo, cada sinal de enlace ascendente de alimentador 1045 pode incluir sinais de componente Tx 1075 para um subconjunto de feixes direcionados suportado pela arquitetura de GBBF. Em um exemplo, cada sinal de enlace ascendente de alimentador 1045 está associado a uma cor particular conforme descrito no presente documento (por exemplo, sinais de enlace ascendente de alimentador 1045 e 1045-a que têm cores diferentes um do outro ou de outro modo ortogonais um ao outro). Em outros exemplos, cada sinal de enlace ascendente de alimentador 1045 está associado aos sinais de componente Tx 1075 correspondentes a diferentes conjuntos de feixes direcionados (por exemplo, que podem ser ortogonais ou não ortogonais em frequência e polarização). Por exemplo, o satélite de comunicações 120-b pode incluir um segundo receptor 1060-a, e um segundo demultiplexador 1070-a, que pode fornecer um segundo conjunto de sinais de componente Tx de elemento de alimentação 1075-a. Em vários exemplos, o receptor 1060 e receptores adicionais 1060 (por exemplo, receptor 1060-a) podem estar associados a antenas separadas (por exemplo, montagens de antena separadas 121) ou podem estar associados a porções separadas da mesma antena.

[168] Em alguns exemplos, o conjunto de sinais de componente Tx de elemento de alimentação 1075 pode ser combinado com o segundo conjunto de sinais de componente Tx de elemento de alimentação 1075-a, para cada respectivo elemento de alimentação 128, por uma pluralidade de somadores 1080 (por exemplo, somadores 1080-a-l a 1080-a-Ltx, associados a elementos de alimentação 128-e-l a 128-e-Ltx, conforme mostrado). Os somadores 1080 pode fornecer um conjunto de sinais Tx de elemento de alimentação 1085 à montagem de matriz

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92/211 de alimentação 127-e para transmissão. Nos exemplos com um único receptor 1060, recebendo um único sinal de enlace ascendente de alimentador 1045 de um único terminal de nó de acesso 130, os sinais de componente Tx de elemento de alimentação 1075 podem ser substancialmente equivalentes aos sinais Tx de elemento de alimentação 1085 descritos no presente documento. Em alguns exemplos, os sinais Tx de elemento de alimentação 1085 podem ser uma saida de um processador de sinal (por exemplo, um processador de sinal analógico ou um processador de sinal digital) do satélite de comunicações 121e que inclui um demultiplexador (ou demultiplexadores) 1070, o somador (ou somadores) 1080 e/ou quaisquer outros componentes para fornecer os sinais Tx de elemento de alimentação 1085, que pode ser um processador de sinal de transmissão dedicado ou pode compartilhar componentes com um processador de sinal de recebimento (por exemplo, o processador de sinal descrito em referência ao sistema ilustrativo 1100 da Figura 11) . Em outros exemplos, cada sinal de enlace ascendente de alimentador 1045 está associado a sinais de componente Tx 1075 para um conjunto diferente de elementos Tx 128-e. Nesse exemplo, o sistema GBBF 1000 não inclui somadores 1080 e sistemas de componente Tx 1075 são acoplados a um primeiro subconjunto de elementos de alimentação 128-e enquanto os sinais de componente Tx 1075-a são acoplados a um segundo subconjunto de elementos de alimentação 128-e.

[169] Os sinais Tx de elemento de alimentação 1085 podem ser fornecidos aos elementos de alimentação 128 (por exemplo, elementos de alimentação 128-e-l a 128-e-Ltx) da montagem de matriz de alimentação 127-e, que podem converter os sinais Tx de elemento de alimentação elétricos 1085 em

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93/211 energia de onda eletromagnética de transmissões de sinal de elemento de alimentação 1095, fornecendo, assim, o tráfego de serviço de comunicações 1005 para alcançar vários dispositivos alvo. Como um resultado da formação de feixe aplicada aos sinais de feixe direcionado Tx 1025 pela BFN Tx 710-e, as transmissões de sinal de elemento de alimentação 1095 podem formar feixes direcionados 125 e alcançar os dispositivos alvo localizados nas áreas de cobertura de feixe direcionado associadas 126. Assim, o satélite de comunicações 120-b pode transmitir o tráfego de serviço de comunicações 1005 por meio de elementos de alimentação 128-e, de acordo com feixes direcionados 125 atribuídos pelo segmento de solo 102-a, e um conjunto de pesos de formação de feixe 1027 aplicado no segmento de solo 102-a. Realizando-se tal formação de feixe no segmento de solo 102-a, o satélite de comunicações 120-e pode ser menos complexo que um satélite de comunicações 120 que realiza formação de feixe no satélite de comunicações 120 (por exemplo, o satélite de comunicações 120-a descrito com referência à Figura 7). Essa complexidade reduzida fornecida por GBBF, por exemplo, pode reduzir o peso de posicionamento de satélite, o curso de satélite, o consumo de potência de satélite e/ou os modos de falha de satélite, enquanto fornece serviço comparável a um satélite de comunicações que realiza OBBF .

[170] A Figura 11 mostra um diagrama de blocos de um sistema ilustrativo 1100 para GBBF para transmissão de sinal de enlace de retorno, em conformidade com os aspectos da presente revelação. Os componentes do sistema 1100 podem ser distribuídos entre um segmento de solo 102-b (por exemplo, incluindo terminal (ou terminais) de nó de acesso 130,

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94/211 dispositivo (ou dispositivos) de rede 141, etc.) e um segmento de espaço 101-b (por exemplo, incluindo satélite (ou satélites) de comunicações 120-c) e ilustram um exemplo de implantação de uma rede de formação de feixe de recebimento em um segmento de solo. Em alguns exemplos, o segmento de solo 102-b pode compartilhar componentes com um segmento de solo 102-a conforme descrito em referência à Figura 10 (por exemplo, suportar GBBF para enlace progressivo e enlace de retorno em um terminal de nó de acesso comum 130, compartilhar um gerenciador de tráfego comum 1020 ou 1120, etc.). Similarmente, em alguns exemplos, o segmento de espaço 101-b pode compartilhar os componentes com um segmento de espaço 101-a conforme descrito em referência à Figura 10 (por exemplo, suportar comunicações de enlace progressivo e enlace de retorno no mesmo satélite de comunicações 120). Em outros exemplos, satélites de comunicações separados podem ser usados para comunicações de enlace progressivo e enlace de retorno (por exemplo, satélite de comunicações 120-b para comunicações de enlace progressivo e um satélite de comunicações diferente 120-c para comunicações de enlace de retorno).

[171] O segmento de espaço 101-b do sistema 1100 pode receber (por exemplo, em uma montagem de antena 121-f de satélite de comunicações 120-c) sinais de comunicações de enlace de retorno 1195 de um serviço de comunicações e associados a tráfego de serviço de comunicações 1105, em que os sinais de comunicações de enlace de retorno 1195 podem ter sido transmitidos por um ou mais dispositivos de fonte (por exemplo, terminais de usuário 150). Os sinais de comunicações de enlace de retorno 1195 podem ser recebidos em uma pluralidade de elementos de alimentação de antena 128-f (por

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95/211 exemplo, elementos de alimentação 128-f-l a 128-f-L_rx) da montagem de matriz de alimentação 127-f e convertidos de energia de onda eletromagnética em L_rx sinais Rx de elemento de alimentação elétricos 1185, em que L_rx é o número de elementos de alimentação 128-f usados para receber comunicações de enlace de retorno. Em alguns exemplos, a montagem de matriz de alimentação 127-f usada para comunicações de enlace de retorno pode compartilhar componentes com uma montagem de matriz de alimentação 127 usada para comunicações de enlace progressivo (por exemplo, com o uso de transceptores em elementos de alimentação comuns 128 como uma montagem de matriz de alimentação 127-e descrita em referência à Figura 10) . Em outros exemplos, a montagem de matriz de alimentação 127-f usada para comunicações de enlace de retorno pode ser uma montagem inteiramente diferente de uma montagem de matriz de alimentação 127 usada para comunicações de enlace progressivo (por exemplo, uma montagem de matriz de alimentação 127-f para recebimento que é separado de uma montagem de matriz de alimentação 127-e para transmissão, conforme descrito em referência à Figura 10).

[172] Embora vários componentes dos sinais de comunicações de enlace de retorno 1195 possam ter sido transmitidos por uma pluralidade de dispositivos fonte de várias localizações de uma área de cobertura de serviço de enlace de retorno 410, os componentes dos sinais de comunicações de enlace de retorno 1195 não estão ainda associados a feixes direcionados particulares 125. em vez disso, os sinais de comunicações de enlace de retorno 1195 podem ser recebidos pelos respectivos elementos de alimentação 128-f-l a 128-f-L_rx de uma maneira em que os sinais de uma

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96/211 frequência e/ou polarização particulares podem ter deslocamentos de fase e/ou amplitude característicos que podem ser usados para determinar uma direção da qual componentes particulares das transmissões de enlace de retorno 1095 foram transmitidos, associando, assim, componentes particulares das transmissões de enlace de retorno 1095 a um feixe direcionado particular 125 e fornecendo um grau espacial de ortogonalidade para recebimento de sinal. Devido ao fato de que os cálculos de formação de feixe de recebimento não são realizados no satélite de comunicações 120-c, os sinais Rx de elemento de alimentação 1185 são mantidos na forma separada (por exemplo, por fiação separada) e fornecidos ao multiplexador 1170.

[173] Em alguns exemplos, o multiplexador 1170 pode combinar os sinais de elemento de alimentação Rx 1185 para gerar sinal de enlace descendente multiplexado 1165, que é fornecido ao transmissor 1160. Os sinais Rx de elemento de alimentação 1185 podem ser combinados por multiplexação por divisão de frequência, multiplexação por divisão de tempo, multiplexação por divisão de código ou qualquer outra forma de multiplexação que suporte a comunicação de informações de sinais Rx de elemento de alimentação 1185 de uma maneira separável. Em alguns exemplos, o multiplexador 1170 usado para comunicações de enlace de retorno pode compartilhar componentes com um demultiplexador 1070 usado para comunicações de enlace progressivo conforme descrito em referência à Figura 10, e, em outros exemplos, um multiplexador 1170 e um demultiplexador 1070 podem ser componentes inteiramente separados de um satélite de comunicações 120 (por exemplo, cadeias de processamento de sinal separadas.). Em alguns exemplos, o sinal (ou sinais) de enlace descendente

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97/211 multiplexado 1165 pode ser uma saída de um processador de sinal (por exemplo, um processador de sinal analógico ou um processador de sinal digital) do satélite de comunicações 121f que inclui o divisor (ou divisores) 1180, o multiplexador (ou multiplexadores) 1070 e/ou outros componentes para fornecer o sinal (ou sinais) de enlace descendente multiplexado 1165, que pode ser um processador de sinal de recebimento dedicado ou pode compartilhar componentes com um processador de sinal de transmissão (por exemplo, o processador de sinal descrito em referência ao sistema ilustrativo 1000 da Figura 10) .

[174] O satélite de comunicações 120-c transmite o sinal de enlace descendente multiplexado 1165 em um sinal de enlace descendente de alimentador 1145 ao segmento de solo 102-b por meio do transmissor 1160 (por exemplo, por um montagem de antena 121 ou outro tipo de antena) . Em alguns exemplos, o transmissor 1160 usado para comunicações de enlace de retorno pode compartilhar componentes com um receptor 1060 usado para comunicações de enlace progressivo (por exemplo, com o uso de um transceptor de uma antena comum) . Em outros exemplos, o transmissor 1160 usado para comunicações de enlace de retorno pode ser uma montagem inteiramente diferente de um receptor 1060 usado para comunicações de enlace progressivo (por exemplo, com o uso de montagens de antena separadas 121, com o uso de um transmissor e um receptor separados que compartilham um refletor comum, etc.).

[175] Em alguns exemplos, o satélite de comunicações 120-c pode incluir divisores 1180-a que dividem os sinais Rx de elemento de alimentação 1185 em sinais de componente Rx de elemento de alimentação 1175 para alimentar

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98/211 uma pluralidade de multiplexadores 1170 (por exemplo, primeiro multiplexador 1170 e segundo multiplexador 1170-a). Os divisores 1180-a podem dividir os sinais Rx de elemento de alimentação 1185 em componentes de frequência ou polarização diferentes, por exemplo, que podem estar associados a diferentes cores, conforme descrito no presente documento. Em alguns exemplos, o segundo multiplexador 1170-a pode gerar um segundo sinal de enlace descendente multiplexado 1165-a, que pode ser fornecido a um segundo transmissor 1160-a (embora, em alguns exemplos, os transmissores 1160 e 1160-a possam ser o mesmo transmissor ou compartilhar de outro modo componentes de um transmissor comum 1160). O segundo transmissor 1160-a pode transmitir o segundo sinal de enlace descendente multiplexado 1165-a em um segundo sinal de enlace descendente de alimentador 1145-a, que pode ser um sinal de enlace descendente de alimentador associado a uma cor diferente do sinal de enlace descendente de alimentador 1145. Em alguns exemplos, diferentes terminais de nó de acesso 130 podem estar associados a comunicações de diferentes cores e, assim, os sinais de enlace descendente de alimentador 1145 e 1145-a podem ser fornecidos a diferentes terminais de nó de acesso 130. Em outros exemplos, diferentes multiplexadores 1170 podem ser acoplados a diferentes subconjuntos de elementos de alimentação 128-f, de modo que diferentes sinais de enlace descendente de alimentador 1145 sejam associados a feixes direcionados 125 suportados por diferentes subconjuntos de elementos de alimentação 128-f.

[176] O segmento de solo 102-b pode receber, como uma entrada, o sinal de enlace descendente de alimentador 1145 em um receptor 1140, que pode ser um exemplo de um sistema de

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99/211 antena de terminal de nó de acesso 131. Em alguns exemplos, o receptor 1140 usado para comunicações de enlace de retorno pode compartilhar componentes com um transmissor 1040 usado para comunicações de enlace progressivo (por exemplo, com o uso de um transceptor de um terminal de nó de acesso comum 130). Em outros exemplos, um receptor 1140 usado para comunicações de enlace de retorno pode ser uma montagem inteiramente diferente de um transmissor 1040 usado para comunicações de enlace progressivo (por exemplo, com o uso de sistemas de antena de terminal de nó de acesso separados 131 no mesmo terminal de nó de acesso 130, com o uso de um transmissor e um receptor separados que compartilham um refletor comum de um sistema de antena de terminal de nó de acesso 131, com o uso de um terminal de nó de acesso inteiramente separado 130, etc.).

[177] O sinal de enlace descendente multiplexado recebido 1135 pode ser fornecido a um demultiplexador 1130, que separa o sinal de enlace descendente multiplexado recebido 1135 em L_rx sinais de componente de elemento de alimentação 1128. O demultiplexador 1070 pode suportar demultiplexação por divisão de frequência, demultiplexação por divisão de tempo, demultiplexação por divisão de código ou qualquer outra demultiplexação que pode separar os sinais de componente de elemento de alimentação 1128 do sinal de enlace descendente multiplexado recebido 1135. Em alguns exemplos, o demultiplexador 1130 usado para comunicações de enlace de retorno pode compartilhar componentes com um multiplexador 1030 usado para comunicações de enlace progressivo conforme descrito em referência à Figura 10, e, em outros exemplos, um demultiplexador 1130 e um multiplexador 1030 podem ser

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100/211 componentes inteiramente separados de um satélite de comunicações 120 (por exemplo, cadeias de processamento de sinal separadas.). O demultiplexador 1130 pode fornecer subsequentemente os sinais de componente de elemento de alimentação 1128 a uma BFN Rx 710-f.

[178] A BFN Rx 710-f pode ser um exemplo de BFNs Rx 710 conforme descrito no presente documento e pode ser acoplada entre o receptor 1140 e as K rotas de sinal de feixe direcionado. A BFN Rx 710-f gera K sinais de feixe direcionado Rx 1125 contendo porções de tráfego de serviço de comunicações 1105 conforme recebidas a partir dos vários dispositivos fonte, em que K pode ser o número de feixes direcionados 125 simultaneamente suportados pelo sistema 1100 para transmissões de enlace de retorno do serviço de comunicações. A BFN Rx 710-f pode receber um conjunto de pesos de formação de feixe 1127 de um BWP 714-b e aplicar pesos de feixe aos sinais de componente de elemento de alimentação 1128 para gerar os sinais de feixe direcionado Rx 1125. O BWP 714-b pode produzir um conjunto de pesos de formação de feixe 1127 de acordo com qualquer uma das técnicas descritas no presente documento, incluindo aplicar pesos de feixe de acordo com os intervalos de tempo de uma configuração de salto de feixe, ajustes de acordo com um padrão de antena nativo, ajustes de acordo com uma posição orbital do satélite de comunicações 120-c e combinações dos mesmos.

[179] O processo para aplicar pesos de feixe para gerar os respectivos sinais de feixe direcionado Rx 1125 pode ser similar ao processo para gerar sinais de feixe direcionado Rx descritos em referência à Figura 8. Entretanto, devido ao fato de que os sinais de componente de elemento de alimentação

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1028 não são diretamente recebidos pelos elementos de alimentação do segmento de solo 102-b, os sinais de componente de elemento de alimentação 1128 não precisam ter as mesmas características (por exemplo, frequência, polarização, tempo de sincronização, etc.) que aqueles que são recebidos pelo satélite de comunicações 120-c do segmento de espaço 101-b. Em vez disso, os sinais de componente de elemento de alimentação 1028 pode ter sido convertidos de uma maneira que facilita a multiplexação/demultiplexação, transmissão de enlace de alimentador e/ou a conversão por BFN Rx 710-f.

[180] Os sinais de feixe direcionado Rx 1125 podem subsequentemente ser fornecidos pela BFN Rx 710-f a um gerenciador de tráfego 1120. Os sinais de feixe direcionado Rx 1125 podem ser fornecidos por rotas de hardware digital ou analógico separadas (por exemplo, a seção de hardware com K rotas de sinal conforme descrito em referência à Figura 7) ou podem ser canais lógicos incorporados em software. Como resultado da formação de feixe Rx aplicada aos sinais de componente de elemento de alimentação 1128, as informações transportadas pelos componentes dos sinais de comunicações de enlace de retorno 1195 podem ser identificadas de acordo com feixes direcionados separados 125, separando, assim, os sinais de comunicações de acordo com uma área de cobertura de feixe direcionado associada 126 e suportando reutilização de recebimento de frequência através de uma área de cobertura de serviço de enlace de retorno 410. O gerenciador de tráfego 1120 pode fornecer subsequentemente o tráfego de serviço de comunicações 1105, por exemplo, a um ou mais outros dispositivos e/ou redes, tais como redes 140 e/ou dispositivos de rede 141 descritos em referência à Figura 1

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[181] Assim, o gerenciador de tráfego 1120 pode interpretar os sinais de enlace de retorno de um serviço de comunicações de acordo com feixes direcionados Rx 125 formados por um conjunto de pesos de formação de feixe 1127 aplicado no segmento de solo 102-b. Realizando-se tal formação de feixe de recebimento no segmento de solo 102-b, o satélite de comunicações 120-c pode ser menos complexo que um satélite de comunicações 120 que realiza formação de feixe no satélite de comunicações 120 (por exemplo, satélite de comunicações 120-a descrito em referência à Figura 7) . Essa complexidade reduzida fornecida por GBBF, por exemplo, pode reduzir o peso de posicionamento de satélite, o curso de satélite, o consumo de potência de satélite e/ou os modos de falha de satélite, enquanto fornece serviço comparável a um satélite de comunicações que realiza OBBF.

[182] A Figura 12 mostra um diagrama de blocos de um sistema 1200 que emprega um processador de peso de feixe exemplificativo (BWP) 714-c. Um computador de placa única ou múltipla 1202 (ou equivalente) pode ser usado para interface com um enlace de dados bidirecional (por exemplo, enlace de dados 716 descrito em referência à Figura 7) a uma estação de controle, que é tipicamente uma estação de controle de solo como um NOC (por exemplo, um dispositivo de rede 141 conforme descrito em referência à Figura 1) . De modo geral, o NOC é diferente da estação de Telemetria, Rastreamento e Controle (TT&C) , mas pode ser implantado na TT&C se for desejado. Os pesos de feixe podem ser recebidos para todos os feixes direcionados 125 e todos os intervalos de tempo. O computador 1202, que pode incluir um ou mais processadores acoplados à memória, pode implantar um protocolo de ARQ que fornece dados

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103/211 de retroalimentação ao transmissor de enlace de dados para transmissão até a estação de controle. Os dados de retroalimentação podem incluir uma notificação de recebimento bem-sucedido ou malsucedido dos dados de enlace ascendente. Os dados de enlace ascendente podem incluir, por exemplo, pesos de feixe, tempos de permanência, ganhos de rota, comandos e outros dados adequados.

[183] O BWP 714-c ou hardware afiliado pode fornecer o armazenamento a granel para uma pluralidade de matrizes de peso de formação de feixe (por exemplo, um conjunto de pesos de formação de feixe de transmissão, um conjunto de pesos de formação de feixe de recebimento ou uma combinação dos mesmos) . Uma matriz de peso de formação de feixe pode incluir o conjunto de todos os vetores de peso de formação de feixe usados para transmissão e recebimento de todos os feixes direcionados 125 em um intervalo de tempo. Um vetor de peso de feixe pode incluir o grupo de Ltxou L_rx pesos de feixe complexos individuais usados para criar um feixe direcionado 125 durante um intervalo de tempo. Assim, um vetor de peso de formação de feixe de transmissão inclui pesos de feixe de transmissão de complexos individuais, enquanto um vetor de peso de formação de feixe de recebimento inclui pesos de feixe de recebimento complexos individuais. As matrizes de peso de formação de feixe são, de modo geral, computadas na estação de controle com base nas localizações desejadas de áreas de cobertura de feixe direcionado 126 (por exemplo, as localizações desejadas dos feixes direcionados de transmissão 125, dos feixes direcionados de recebimento 125 ou ambos) para cada intervalo de tempo no quadro de salto de feixe. Um quadro de salto de feixe pode incluir uma sequência de intervalos de tempo de

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104/211 salto de feixe, cada intervalo de tempo com um tempo de permanência associado. O tempo de permanência pode ser fixo para todos os intervalos, ou o tempo de permanência pode ser variável em uma base de intervalo de tempo a intervalo de tempo, com os tempos de permanência mudando potencialmente quadro a quadro. Em um exemplo, um tempo de permanência pode ser a duração de um número variável de intervalos de tempo, em que cada intervalo de tempo é de duração fixa. Em outro exemplo, um tempo de permanência pode ser a duração de um ou mais intervalos de tempo, em que as durações dos intervalos de tempo variam.

[184] Em algumas modalidades, um conjunto de pesos de formação de feixe inclui o conjunto de todos os vetores de peso de formação de feixe usados para transmissão e recebimento de todos os feixes direcionados 125 em todos os intervalos de tempo de um quadro de salto de feixe. Adicional ou alternativamente, uma definição de quadro de salto de quadro pode incluir uma lista vinculada de intervalos de tempo de salto de quadro. Na abordagem de lista vinculada, um tempo de permanência dinâmico para cada intervalo de tempo pode ser facilmente incorporado na lista vinculada. Qualquer outra estrutura de dados adequada pode ser também usada para definições de quadro. A definição de quadro de salto de quadro pode incluir também ganhos de rota para definir um amplificador de canal de ganho selecionável para cada rota, por exemplo, conforme ilustrado na Figura 7.

[185] Em um satélite de comunicações exemplificativo 120 que usa a abordagem de conjunto de pesos de formação de feixe, um número pequeno (por exemplo, dezenas) de conjunto de pesos de formação de feixes pode ser pré

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105/211 computado e atualizado a um BWP 714 em um satélite de comunicações 120. Esses conjuntos de pesos de formação de feixe podem ser, então, comutados em operação a qualquer momento por meio de um único comando do solo que indica qual conjunto de pesos de formação de feixe usar e em qual momento. Isso permite comutar conjuntos de pesos de formação de feixe sem exigir que uma quantidade significativa de informações seja atualizada ao BWP 714. Por exemplo, em algumas modalidades, 24 conjuntos de pesos de formação de feixe completos são pré-computados, atualizados e armazenados no BWP 714-c (por exemplo, na memória 1204) . Uma vez por hora (ou em qualquer outra programação adequada), um conjunto diferente de pesos de formação de feixe pode ser selecionado para uso pelo BWP por meio do enlace de dados. Isso permite que as áreas de cobertura de feixe direcionado 126 e a alocação de capacidade rastreiem, por exemplo, variações hora a hora da demanda diariamente ou a cada 24 horas.

[186] Um conjunto de pesos de formação de feixe pode incluir um quantidade significativa de dados. Por exemplo, em algumas modalidades, um conjunto de pesos de formação de feixe pode incluir dados que correspondem a Ltx + L_rx elementos de alimentação 128 (por exemplo, 1024), vezes K rotas (por exemplo, 80), vezes Q intervalos de tempo (por exemplo, 64), vezes o número de bits necessários por peso de feixe (por exemplo, 12, 6 bits para I e 6 bits para Q). Por exemplo, na Figura 12, isso soma aproximadamente 16 MB de dados por conjunto de pesos. Dados e enlace ascendente de comando ao satélite pode não ser tipicamente muito rápidos. Mesmo em um enlace de dados de 1 Mbps, poderia levar 128 segundos para atualizar um conjunto de pesos de formação de feixe de 16 MB.

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Assim, pré-carregar muitos conjuntos de pesos de formação de feixe em tempo não real pode ser mais conveniente para certas aplicações em que um BWP 714 está localizado em um satélite. Quando um BWP 714 é parte de um segmento de solo 102 (por exemplo, o segmento de solo 102-a descrito em referência à Figura 10), tais considerações podem não ser essenciais.

[187] Um dos conjuntos de pesos de formação de feixe armazenados no BWP 714-c pode ser selecionado como o conjunto de pesos de formação de feixe ativo e usado na geração dos feixes direcionados saltados 125. Esse conjunto de pesos de formação de feixe ativo pode ser armazenado na memória 1204, tal como uma RAM de porta dupla, que permite que o computador 1202 carregue o conjunto de pesos de formação de feixe ativo seguinte e alguma lógica externa para acessar dinamicamente os vetores de peso de formação de feixe individuais do conjunto de pesos de formação de feixe ativo atual. Os vetores de peso de formação de feixe individuais do conjunto de pesos de formação de feixe ativo podem ser, então, emitidos como pesos de formação de feixe no momento adequado sob controle da lógica sequencial 1206. Um exemplo de lógica sequencial 1206 pode incluir um contador de intervalo de tempo 1208 que é incrementado uma vez por intervalo de tempo. O contador de intervalo de tempo 1208 pode ser um contador de 6 bits simples em algumas modalidades e pode manipular quadros com até 2⁶ = 64 intervalos de tempo por quadro. O valor do contador pode representar o número de intervalo (por exemplo, 1...64) do quadro de salto de feixe. A lógica sequencial 1206 obtém a saída do contador de intervalo de tempo 1208 e pode gerar (1) os endereços adequados para memória 1204, (2) os endereços para as travas nos módulos de BFN e (3) os sinais de controle para

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107/211 posicionar os pesos de feixe no barramento de dados. A lógica sequencial 1206 pode, então, carregar esses dados nas travas adequadas em módulos de formação de feixe 1210, que podem estar colocalizados com ou ser parte de uma BFN 710 ou um BWP 714.

[188] Dentro os módulos de formação de feixe 1210, os dados podem ter trava dupla para permitir que todos os pesos de feixe dentro de cada vetor de peso de formação de feixe mudem ao mesmo tempo. Isso pode garantir o salto de todos os feixes direcionados de modo sincronizado com o limite de intervalo de tempo. Os dados podem ser carregados na primeira trava com base em habilitar sinais, que são decodificados do endereço de trava pelo decodificador 1212, que pode estar colocalizado com ou ser parte de uma BFN 710 ou um BWP 714. Então, todos os dados podem ser carregados simultaneamente nos conversores digital em analógico (D/A) de modo sincronizado com um sinal estroboscópico da lógica sequencial. O estrobo pode ser gerado dentro da lógica sequencial 1206 para ocorrer no inicio de cada intervalo de tempo.

[189] No exemplo da Figura 12, certos componentes são mostrados dentro dos módulos de BFN. Essa abordagem pode ser vantajosa visto que pode reduzir ou minimizar o número de conexões entre um BWP 714 e uma BFN 710, mas outras implantações possíveis podem ser usadas. Por exemplo, os sinais de interconexão podem ser limitados ao barramento de dados de 48 bits, o barramento de endereço de trava, mais uma linha estroboscópica. O barramento de dados de 48 bits pode habilitar o carregamento de 4 pesos complexos de uma vez (com base em 6 bits para 1+6 bits para Q X 4 pesos = 48 bits). Nesse exemplo, há um total de L = 1.024 elementos de alimentação X K = 80 rotas X 2 (para Tx e Rx) , para um total

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108/211 de 163.840 pesos complexos. Carregar 4 pesos de feixe complexos de uma vez exige 40.960 localizações endereçáveis ou um barramento de endereço de trava de 16 bits que resulta em uma interconexão total de 48 + 16 + 1 = 65 linhas.

[190] Em algumas modalidades, a decodificação de endereço, travas e D/As estão incorporados no próprio BWP. Isso pode simplificar os módulos de BFN, mas aumentar significativamente o número necessário de interconexões. Por exemplo, com o uso de L = 1.024 elementos X K = 80 rotas X 2 (para Tx e Rx) X 2 (I e Q) = 327.680 linhas de tensão analógicas (saída D/A).

[191] As Figuras 13A a 13C ilustram um exemplo de um satélite de comunicações 120 que tem K = 4 rotas, em conformidade com os aspectos da presente revelação.

[192] A Figura 13A mostra uma ilustração 1300 da carga útil do satélite de comunicações 120. O fluxo de sinal instantâneo (por exemplo, intervalo de tempo) para uma rota exemplificativa que conduz tráfego que se origina em Cleveland (designado feixe direcionado 124) e destinado a Pittsburgh (designado feixe direcionado 319) é mostrado dentro da linha tracejada 1302. O BWP 714-d ajustará os coeficientes, por exemplo, conforme mostrado na Figura 8, aos valores adequados para focalizar os elementos de alimentação de LHCP 128 da montagem de antena de recebimento de matriz faseada 121 mediante a área de cobertura de feixe direcionado 126 associada ao feixe direcionado de Cleveland 125. Os terminais, incluindo os terminais de nó de acesso 130 e/ou os terminais de usuário 150, dentro da área de cobertura de feixe direcionado de recebimento designada 126 transmitirão na frequência de enlace ascendente designada através de uma antena de LHCP. A versão

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109/211 recebida desse sinal (ou sinais) (por exemplo, sinais Rx de elemento de alimentação) será processada e emitida da BFN Rx 710-g à rota 1 e passará, então, através do processamento de rota conforme discutido acima. A saida da rota 1 será, então, inserida na BFN Tx 710-i (por exemplo, rede de formação de alimentação). O BWP 714-d ajustará os coeficientes (por exemplo, conforme descrito em referência à Figura 9) aos valores adequados para focalizar os elementos de alimentação de RHCP 128 da antena de transmissão de matriz faseada mediante a área designada como o feixe de Pittsburgh. Os terminais, incluindo os terminais de nó de acesso 130 e/ou os terminais de usuário 150, dentro da área de cobertura de feixe direcionado de transmissão designada 126 receberão na frequência de enlace descendente designada através de uma antena de RHCP.

[193] Da perspectiva do satélite de comunicações 120, os sinais de enlace ascendente são recebidos pelo satélite de comunicações 120 a partir de terminais de usuário de transmissão 150 ou de terminais de nó de acesso de transmissão 130 localizados na área de cobertura de serviço de recebimento do satélite 410. Os sinais de enlace descendente são transmitidos a partir do satélite de comunicações 120 aos terminais de usuário de recebimento 150 ou aos terminais de nó de acesso de recebimento 130 localizados na área de cobertura de serviço de transmissão do satélite 410. Da perspectiva do equipamento de solo (por exemplo, terminais de usuário 150 e terminais de nó de acesso 130), a área de cobertura de serviço de recebimento 410 e a área de cobertura de serviço de transmissão 410 podem ser revertidas.

[194] A Figura 13B mostra uma tabela de

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110/211 configuração 1310 da configuração instantânea do satélite de comunicações exemplificative 120. Cada fileira corresponde a uma rota. A coluna 1312 inclui o número da rota, 1...K. A coluna 1316 inclui

1. uma designação exclusiva do feixe direcionado de recebimento de enlace ascendente 125, que pode ser uma sequência alfanumérica

2. uma seta alfanumérica pode designar a direção de percurso de sinal

3. o feixe direcionado de transmissão de enlace descendente correspondente 125, que pode ser também uma sequência alfanumérica

[195] Nesses exemplos, as rotas podem cruzar polarizações, em conformidade com a prática industrial típica. A convenção para os satélites de comunicações exemplificativos 120 nesse documento é que as primeiras K/2 rotas recebem feixes direcionados de enlace ascendente de LHCP 125 e feixes direcionados de enlace descendente de RHCP 125, enquanto as segundas K/2 rotas recebem feixes direcionados de enlace ascendente de RHCP 125 e transmitem feixes direcionados de enlace descendente de LHCP 125.

[196] A Figura 13C mostra uma área de cobertura de intervalo de tempo exemplificativa sobreposta em uma mapa de área 1320. Conforme anteriormente discutido, a rota 1 tem um enlace ascendente de LHCP de Cleveland e um enlace descendente de RHCP para Pittsburgh. O satélite de comunicações 120 é mostrado para essa rota, mas é omitido para as outras três rotas mostradas na figura. Por exemplo, a rota 3 tem um enlace ascendente de RHCP de Washington, D.C. e um enlace descendente de LHCP para Columbus e é indicada por uma linha

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111/211 reta na figura.

[197] Em qualquer intervalo de tempo no quadro de salto de feixe, a capacidade progressiva em cada feixe direcionado 125 pode ser calculada realizando-se uma análise de enlace que inclui as características do equipamento de solo. Realizando-se uma análise de enlace padrão, pode-se calcular a razão entre portador e ruido mais interferência de extremidade a extremidade, E_s / (N_o + Io) , para um ponto particular na área de cobertura de feixe direcionado 126. A razão entre carreador e ruido de extremidade a extremidade, Es/No, tipicamente inclui os efeitos de ruido térmico, C/I, distorção de intermodulação e outros termos de interferência tanto no enlace ascendente quanto no enlace descendente. A partir da E_s / (N_o + Io) de extremidade a extremidade resultante, a modulação e a codificação podem ser selecionados a partir de uma biblioteca de forma de onda que maximiza a capacidade. Um exemplo de uma biblioteca de forma de onda está contido na especificação DVB-S2, embora qualquer biblioteca de forma de onda adequada possa ser usada. A forma de onda selecionada (modulação e codificação) resulta em uma eficiência espectral, medida em bps/Hz, até aquele ponto especifico na área de cobertura de feixe direcionado 126.

[198] Para entrega de dados difundidos, a eficiência espectral pode ser computada no ponto mais desvantajoso (por exemplo, no pior cálculo de enlace) dentro da área de cobertura de feixe direcionado 126. Para entrega de dados de difusão seletiva, a eficiência espectral pode ser computada na localização do usuário mais desvantajoso no grupo de difusão seletiva. Para entrega de dados de difusão ponto a ponto, Codificação e Modulação Adaptável (ACM) podem ser

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112/211 empregadas, em que os dados entregue a cada localização na área de cobertura de feixe direcionado 126 são individualmente codificados para adequar o cálculo de enlace àquela localização particular na área de cobertura de feixe direcionado 126. Esse é também o caso com o padrão DVB-S2. Quando ACM é empregado, a eficiência espectral média é relevante. Conforme descrito na Publicação de Pedido de Patente n° U.S. 2009-0023384 por Mark

J. Miller, depositada em 21 de julho de 2008, que está incorporada a titulo de referência ao presente documento em sua totalidade, a eficiência espectral média pode ser gerada computando-se a média ponderada da eficiência espectral para cada localização na área de cobertura de feixe direcionado 126.

[199] A capacidade de enlace em um feixe direcionado 125 pode ser, então, calculada como o produto da eficiência espectral (bps/Hz) e o BW alocado no feixe direcionado 125. A capacidade total durante um intervalo de tempo no quadro de salto de feixe é a soma de capacidades de todos os feixes direcionados 125 que são ativos durante esse intervalo de tempo. A capacidade total é a média das capacidades dos quadros de salto de feixe individuais. Para maximizar a capacidade total, os pesos de feixe podem ser ajustados para todos os feixes direcionados 125 e todos os intervalos de tempo para produzir a maior diretividade de antena. Os feixes direcionados 125 que são formados no mesmo intervalo de tempo e usam a mesma polarização e espectro devem ser espaçados o mais separados possivel para maximizar o C/I (e, portanto, minimizar a interferência em outros feixes direcionados 125). Sob esses requisitos, não é incomum que a eficiência espectral de cada feixe direcionado 125 seja

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113/211 aproximadamente igual para todos os feixes direcionados 125 em todos os intervalos de tempo. Sob essa suposição, a capacidade progressiva do sistema pode ser aproximada em conformidade com:

C_F = K_F ·η_Hz -W (1) em que ηκζ é a eficiência espectral em bps/Hz, Kf é o número de feixes direcionados progressivos 125, e W é o espectro alocado por feixe direcionado 125. A partir da equação (1), pode ser visto que aumentar qualquer um dos parâmetros aumenta a capacidade.

[200] O número máximo de pares de feixes direcionados que podem estar ativos de uma vez, Kf, é essencialmente determinado pelos cálculos de massa e volume do satélite de comunicações 120. As limitações de potência no satélite de comunicações 120 podem também afetar o valor Kf, mas as restrições de volume e massa, de modo geral, não são limitantes.

[201] A arquitetura para fornecer um satélite serviço de comunicações revelado no presente documento é eficaz para maximizar ηκζ e W. Devido ao tamanho pequeno dos feixes direcionados 125 e ao número relativamente pequeno de feixes direcionados 125 que podem estar ativos de uma vez (devido ao tamanho de carga útil, peso e limites de potência em Kf) , todo o espectro alocado pode ser usado dentro de cada feixe direcionado 125 com interferência minima entre feixes direcionados 125. Para realizar o mesmo, os feixes direcionados 125 da mesma polarização que estão ativos no mesmo intervalo de tempo devem ser posicionados o mais afastados possível. Alternativamente, podería ser usada apenas uma fração do espectro por feixe direcionado 125 a fim de melhorar a C/I,

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114/211 mas devido à natureza de salto de feixe da presente arquitetura, isso pode resultar em menos capacidade. Por exemplo, supõe-se que cada feixe direcionado 125 usou metade do espectro disponível ou W/2 Hz. Então, em qualquer dado instante no tempo, poderia haver metade dos feixes direcionados 125 que são cofrequência e apresentam o potencial para interferência. 0 C/I resultante poderia aumentar, assim, aumentando ligeiramente a eficiência espectral, Dhz, visto que C/I é apenas um de muitos componentes no cálculo de E_s / (N_o + I_o) extremidade a extremidade e a eficiência espectral, de modo geral, varia como o logaritmo do E_s / (N_o + Io)· Mas o BW por feixe direcionado 125 é reduzido por um fator de 2, e, conforme esperado, a capacidade total será reduzida, visto que o número de feixes direcionados 125 pode ser limitado pelo número de rotas de sinal no satélite de comunicações 120.

[202] A eficiência espectral por feixe direcionado 125 é bastante alta com o uso da presente arquitetura devido ao fato de que as áreas de cobertura de feixe direcionado ativas 126 podem ser bastante espaçadas e a diretividade dos feixes direcionados 125 podem ser grandes. O primeiro é um resultado das grandes extensões de uma área de cobertura de serviços 410, do pequeno tamanho dos feixes direcionados 125 e do número relativamente pequeno dos feixes direcionados 125 que podem estar ativos de uma vez. O último é um resultado do tamanho pequeno dos feixes direcionados 125.

[203] Em algumas modalidades, pode ser também desejável aumentar a eficiência espectral de um feixe direcionado 125 reduzindo-se a área de cobertura de feixe direcionado associada 126 em relação a sua largura de feixe. Tipicamente, a área de cobertura de feixe direcionado 126 em

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115/211 sistemas de feixe direcionado pode se estender além dos contornos de -3 dB de um feixe direcionado 125 ou além. Alguns sistemas estendem a área de cobertura de feixe direcionado 126 além dos contornos de -6 dB. Essas regiões de contorno baixo são indesejáveis por muitas razões. Em primeiro lugar, as mesmas podem reduzir o E_s/N_o de enlace descendente e reduzir o C/I de enlace descendente. 0 C/I reduzido é um resultado da potência de sinal reduzida (C) e a interferência aumentada (I) visto que as localizações na borda de uma área de cobertura de feixe direcionado 126 estão mais próximas a outras áreas de cobertura de feixe direcionado 126. Ao computar a capacidade média ponderada (por exemplo, para entrega de dados de difusão ponto a ponto) ou a borda da capacidade de feixe direcionado (por exemplo, para entrega de dados de difusão), esse grande corte de antena na borda do feixe direcionado 125 pode reduzir a capacidade. Em conformidade com a presente arquitetura, entretanto, a área de cobertura de feixe direcionado 126 pode ser restringida a regiões dentro do feixe direcionado 125 em que o corte de antena é muito menor, tal como aproximadamente -1,5 dB. Isso pode aumentar a eficiência espectral visto que não há localizações no feixe direcionado 125 nos niveis de -3 a -6 dB em relação ao centro do feixe. A área de cobertura de feixe direcionado 126 pode ser menor, entretanto, mas isso é compensado por salto a mais áreas dentro do quadro de salto de feixe (por exemplo, aumentando o número de intervalos de tempo por quadro).

[204] A capacidade de enlace pode ser aumentada por:

• Uso do espectro alocado completo por feixe direcionado 125.

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116/211 • Uso de pequenos feixes direcionados 125, resultando em alta diretividade de feixe e E_s/N_o de enlace ascendente grande e, por fim, eficiência espectral de enlace de retorno melhor.

• Grandes áreas de cobertura de serviço 410 realizadas por salto de feixes direcionados pequenos 125 em um quadro de salto de feixe com muitos intervalos por quadro, resultando em um número relativamente pequeno de feixes direcionados 125 ativos de uma vez e espalhamento sobre uma grande área de cobertura de serviço 410. Assim, os feixes direcionados 125 podem ser bastante espaçados, resultando em valores de C/I altos que levam a eficiência espectral mais alta.

• Definir áreas de cobertura de feixe direcionado menores 126 de modo que a borda de corte de feixe direcionado seja relativamente pequena, tal como aproximadamente -1,5 dB. Isso aumenta a eficiência espectral média e a capacidade por feixe direcionado 125, visto que as localizações de corte relativamente alto de áreas de cobertura de feixe direcionado 126 que degradam tanto C/I quanto de E_s/N_o de enlace ascendente foram eliminadas.

[205] A Figura 14 ilustra um processo exemplificativo 1400 para suportar comunicação de satélite, em conformidade com os aspectos da presente revelação. O processo 1400 pode corresponder a uma rota (tal como a rota mostrada dentro da linha tracejada 1302 da Figura 13A), que pode servir um enlace progressivo e/ou de retorno de um sistema de comunicação de satélite centro-raio, tal como um sistema de comunicações de satélite 100 descrito em referência à Figura 1. Deve-se entender que, em aplicações práticas, um grande

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117/211 número dessas rotas estará ativo durante um único tempo de permanência de intervalo de tempo e, assim, um grande número correspondente desses processo estará operando em paralelo.

[206] Em 1402, um quadro atual é selecionado. Por exemplo, um processador de peso de feixe (por exemplo, BWPs 714, conforme descrito em referência às Figuras 7 ou 10 a 13) pode receber um ou mais conjuntos de pesos pré-computados por meio de um enlace de dados (por exemplo, um enlace de dados 716, conforme descrito em referência à Figura 7) . O quadro selecionado em 1402 pode incluir uma ou mais definições de intervalo de tempo e uma ou mais matrizes de peso de formação de feixe. Por exemplo, o BWP 714 ou hardware afiliado pode fornecer o armazenamento a granel para uma pluralidade de definições de intervalo de tempo de salto de feixe e uma pluralidade de matrizes de peso de formação de feixe. Uma matriz de peso de formação de feixe pode incluir o conjunto de todos os vetores de peso de formação de feixe complexos usados para transmissão e recebimento de todos os feixes direcionados 125 em um intervalo de tempo. Um vetor de peso de formação de feixe pode incluir o grupo de Ltx ou L_rx pesos de feixe complexos individuais usados para cálculos para/de sinais Tx/Rx de elemento de alimentação transportados por meio dos elementos de alimentação 128 de uma montagem de matriz de alimentação 127 para formar um feixe direcionado 125 durante um intervalo de tempo. Uma definição de intervalo de tempo de salto de quadro pode incluir o conjunto de todos os ganhos de rota de todos os feixes direcionados 125 em um intervalo de tempo e pode especificar todos os tempos de permanência associados ao intervalo de tempo.

[207] Em 1404, uma primeira definição de

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118/211 intervalo de tempo e uma primeira matriz de peso de formação de feixe são selecionadas para o quadro atual. Por exemplo, a lógica sequencial (por exemplo, a lógica sequencial 1306, conforme descrito em referência à Figura 13) de um BWP pode incluir um contador para selecionar um intervalo de tempo. As definições de intervalo de tempo e/ou matrizes de peso podem também incluir dados de localização usados para criar um ou mais feixes direcionados de recebimento 125, um ou mais feixes direcionados de transmissão 125 ou ambos. Por exemplo, os dados de localização pode incluir o conjunto de todos os vetores de peso complexos usados para gerar os feixes direcionados ativos 125 pelo intervalo de tempo.

[208] Em 1406, uma determinação é realizada quanto a se a comunicação é parte de um enlace progressivo ou um enlace de retorno. Conforme explicado acima, em um sistema de centro-raio, um terminal de nó de acesso (por exemplo, um terminal de nó de acesso 130 descrito em referência à Figura

1) pode se	comunicar	com	terminais	de usuário	(por	exemplo,
terminais	de usuário	150	conforme	descrito em	referência à
Figura 1)	com o uso	de	enlaces	a jusante	(por	exemplo,
progressivos), enquant	o os	terminais	; de usuário	(por	exemplo,

terminais de usuário 150 conforme descrito em referência à Figura 1) podem se comunicar com um terminal de nó de acesso 130 com o uso de enlaces a montante (por exemplo, de retorno). O terminal de nó de acesso 130 pode servir seus próprios enlaces ascendentes e enlaces descendentes para e de um satélite de comunicações (por exemplo, satélites de comunicações 120 descrito em referência às Figuras IA a 3D, 7, 10 ou 11) . O terminal de nó de acesso 130 pode também programar tráfego para e dos terminais de usuário 150. Alternativamente,

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119/211 a programação pode ser realizada em outras partes do sistema de comunicações de satélite (por exemplo, em um ou mais NOCs, centros de comando de porta de comunicação ou outros dispositivos de rede 141) . Por exemplo, em algumas modalidades, os ajustes de ganho incluídos na definição de quadro (por exemplo, como parte de cada definição de intervalo de tempo) podem ser usados para determinar se uma comunicação é um enlace progressivo ou um enlace de retorno.

[209] Se, em 1406, um enlace progressivo estiver sendo processado, então, em 1408, o ganho para a rota pode ser ajustado, se necessário, para suportar um enlace progressivo. Por exemplo, um amplificador de canal de ganho selecionável pode fornecer o ajuste de ganho para a rota em uso, conforme mostrado na Figura 7. O ajuste de ganho pode ser determinado a partir da primeira definição de intervalo de tempo. Em 1410, um sinal de feixe direcionado de recebimento é criado pela duração do tempo de permanência de intervalo de tempo. Por exemplo, uma montagem de antena de recebimento baseada em satélite 121 incluindo uma rede de formação de feixe de recebimento (por exemplo, BFN 710-a conforme descrito em referência à Figura 7) pode ser configurada para criar um ou mais feixes direcionados de recebimento 125 na montagem de antena 121 pela duração do tempo de permanência de intervalo de tempo. Os feixes direcionados de recebimento 125 podem ser usados para receber um ou mais sinais multiplexados (por exemplo, um sinal multiplexado de um terminal de nó de acesso 130) destinado a uma pluralidade de terminais. Por exemplo, o sinal multiplexado pode ser destinado a terminais de usuário 150. Pelo menos parte dos sinais de componente individuais do sinal multiplexado pode diferir em conteúdo, por exemplo, se

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120/211 for destinado a diferentes terminais de usuário 150. O sinal multiplexado pode ser multiplexado com o uso de qualquer esquema de multiplexação, incluindo, por exemplo, MF-TDM, TDM, FDM, OFDM e CDM. Em geral, TDM é usado para simplicidade.

[210] Se, em 1406, um enlace de retorno estiver sendo processado, então, em 1412, o ganho pode ser ajustado, se necessário, para suportar um enlace de retorno. Por exemplo, um amplificador de canal de ganho selecionável pode fornecer ajustes de ganho independentes para as rotas em uso, conforme descrito em referência à Figura 7. O ajuste de ganho pode ser determinado a partir da primeira definição de intervalo de tempo. Em 1414, um sinal de feixe direcionado de recebimento é criado pela duração do tempo de permanência de intervalo de tempo. Por exemplo, uma montagem de antena de matriz faseada de recebimento baseada em satélite 121 incluindo uma rede de formação de feixe de recebimento (por exemplo, BFN 710-a descrita em referência à Figura 4) pode ser configurada para criar um ou mais feixes direcionados de recebimento na montagem de antena 121 pela duração do tempo de permanência de intervalo de tempo. O feixe direcionado de recebimento é usado para receber um ou mais sinais compósitos de acesso múltiplo (por exemplo, um sinal composite derivado de uma pluralidade de terminais de usuário 150) destinados a um terminal de nó de acesso 130. O sinal composite de acesso múltiplo pode ser formado com o uso de qualquer esquema de acesso múltiplo adequado, incluindo, por exemplo, MF-TDMA, TDMA, FDMA, OFDMA e CDMA. Os múltiplos acessos durante o periodo de intervalo podem ser todos acesso aleatório, todos transmissões programadas ou uma mistura de acesso aleatório e transmissões programadas.

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[211] Em 1416, uma montagem de antena de matriz faseada baseada em satélite 121 incluindo uma rede de formação de feixe de transmissão (por exemplo, BFN 710-b descrito em referência à Figura 7) é configurada para gerar um sinal de feixe direcionado Tx pela duração do tempo de permanência de intervalo de tempo. 0 sinal de feixe direcionado Tx é derivado do sinal compósito de acesso múltiplo ou multiplexado recebido com o uso de uma rota do tipo bent-pipe no satélite. Por exemplo, uma ou mais dentre conversão de frequência, filtragem e amplificação de ganho selecionável podem ser realizadas no sinal recebido para criar o sinal de feixe direcionado Tx.

[212] Em 1418, o periodo de permanência de intervalo de tempo passou e uma determinação é realizada quanto a se existem intervalos de tempo adicionais na definição de quadro até o processo. Por exemplo, a lógica sequencial (por exemplo, lógica sequencial 1306 descrita em referência à Figura 13) pode ser instruída a colocar em circuito automaticamente intervalos de tempo incluídos em uma definição de quadro na conclusão de cada quadro. Conforme descrito acima, as definições de quadro e os conjuntos de pesos de formação de feixe podem ser variáveis no tempo e ajustadas dinamicamente no local no satélite de comunicações 120 (por exemplo, por lógica sequencial 1306 ou computador 1302 descrito em referência à Figura 13) ou remotamente em uma instalação no solo com o uso de um enlace de dados (por exemplo, um enlace de dados 716, conforme descrito em referência à Figura 7). Se, em 1418, pode haver mais intervalos de tempo para processar, então, em 1420, o intervalo de tempo seguinte pode ser selecionado para processamento. Por exemplo, um novo intervalo de tempo pode ser selecionado imediatamente após o tempo de

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122/211 permanência de intervalo de tempo do intervalo de tempo selecionado em 1404 ter transcorrido. Na prática, múltiplas definições de intervalo de tempo e múltiplos conjuntos de pesos de formação de feixe podem ser carregados na memória (por exemplo, a memória 1204 de BWP 714-c descrita em referência à Figura 13) e definições de intervalo de tempo e matrizes de peso de formação de feixe podem ser acessadas seguindo um indicador, por exemplo, de uma lista vinculada ou outra estrutura de dados. O processo 1400 pode, então, retornar a 1406 para criar novos sinais de feixe direcionado Rx e gerar novos sinais de feixe direcionado Tx pelo novo tempo de permanência de intervalo de tempo. Se, em 1418, é realizada uma determinação de que não há mais intervalos de tempo para processo no quadro, então, em 1419, é realizada uma determinação quanto a se ou não uma nova definição de quadro ou um novo conjunto de pesos de formação de feixe foi recebida. Por exemplo, um comando para mudar as definições de quadro e/ou conjuntos de pesos de formação de feixe pode ter sido recebido (por exemplo, a partir de um computador 1302 conforme descrito em referência à Figura 13 ou a partir de um agendador remoto) ou uma nova definição de quadro e/ou um novo conjunto de pesos de formação de feixe podem ter sido atualizados ao satélite de comunicações 120. Se, em 1419, nem uma nova definição de quadro nem um novo conjunto de pesos de formação de feixe foi recebido, então, o quadro atual pode ser processado novamente (por exemplo, repetido automaticamente). Se uma nova definição de quadro ou um novo conjunto de pesos de formação de feixe tiver sido recebido, essa nova definição de quadro ou esse novo conjunto de pesos de formação de feixe pode ser selecionado para processamento.

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[213] Como um exemplo da alta capacidade oferecida, considera-se um sistema de comunicações de satélite com os seguintes parâmetros:

• Um refletor de 5,2 m 122 de uma montagem de antena 121 em um satélite de comunicações 120 com uma potência de 15 kW disponível para uso pela carga útil.

• Operação de banda Ka com um espectro alocado de 1.5 GHz em cada uma das 2 polarizações.

• As restrições de volume e massa de carga útil suportam até 100 rotas, cada uma com 1,5 GHz de largura (com o uso de todo o espectro em uma polarização) ativo de uma vez. Assume-se que 50 rotas são usadas para tráfego progressivo e 50 rotas para tráfego de retorno, produzindo um total de 50*1,5 GHz = 75 GHz de espectro em cada direção.

• Um terminal de usuário de 75 cm 150. Para espaçamento grande de áreas de cobertura de feixe direcionado 126 (área de cobertura de serviço grande 410), o cálculo de enlace progressivo resultante suporta uma eficiência espectral de cerca de 3 bps/Hz, resultando em cerca de 225 Gbps de capacidade progressiva • O cálculo de enlace de retorno suporta 1,8 bps/Hz, resultando em 135 Gbps de capacidade de enlace de retorno. A capacidade total é cerca de 360 Gbps.

[214] Conforme mostrado na Figura 7, um satélite de comunicações 120 pode conter K conjuntos genéricos de rotas. Cada rota consiste em um feixe direcionado de recebimento formado 125 ou um feixe direcionado de transmissão formado 125 que estão interconectados por eletrônicos de trajetória que consistem nominalmente em filtros, um conversor descendente e amplificadores. Em conformidade com uma modalidade da presente

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124/211 invenção que emprega uma arquitetura de sistema centro-raio, essas K rotas podem ser usadas para alocar de modo flexivel e programável capacidade entre a direção progressiva (por exemplo, terminal (ou terminais) de nó de acesso 130 para o terminal (ou terminais) de usuário 150) e a direção de retorno (por exemplo, terminal (ou terminais) de usuário 150 para o terminal (ou terminais) de nó de acesso 130) . A alocação é flexivel pelo fato de que os recursos totais podem ser divididos entre progressivo e de retorno em qualquer proporção desejada, resultando em qualquer razão desejada entre capacidade de canal progressivo e de retorno. As alocações são programáveis pelo fato de que a divisão dos recursos pode ser alterada a cada quadro, mudando, assim, rapidamente a razão entre capacidade progressiva e de retorno. Isso é particularmente útil para mudar a alocação de capacidade progressiva/de retorno para acomodar aplicações novas e desenvolvimento com o uso de transferência de dados/informações através de um sistema de comunicações de satélite.

[215] A alocação de capacidade flexivel é realizada por uma alocação flexivel de recursos na arquitetura de satélite. Os recursos de interesse aqui são o número de rotas fisicas em um satélite de comunicações 120 e as frações de tempo em cada quadro de salto de feixe. Duas abordagens são apresentadas para alocação de capacidade flexivel. A abordagem 1 aloca de modo flexivel recursos de tempo, enquanto a abordagem 2 aloca de modo flexivel recursos de HW.

[216] Abordagem 1: Alocação Flexível de Recursos de Tempo

[217] Nessa abordagem, uma ou mais rotas são

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125/211 alocadas para uso na direção progressiva em uma fração do tempo, «f· 0 restante do tempo (1 - oíf) o mesmo é usado para tráfego de retorno. Supõe-se que há Q intervalos de tempo de duração fixa no quadro de salto de feixe. Então, para Qf ~ «f Q fora dos Q intervalos de tempo, a rota será configurada para tráfego progressivo. Alternativamente, os intervalos de tempo progressivos e intervalos de tempo de retorno poderiam variam em duração pela mesma razão, embora os exemplos que seguem sejam limitados ao caso de intervalos de tempo de duração fixa.

[218] Configurado para tráfego progressivo significa que o feixe direcionado Rx 125 usa um vetor de peso de formação de feixe que tem o feixe direcionado Rx 125 apontado para um sitio de um terminal de nó de acesso 130, o feixe direcionado Tx 125 usa um vetor de peso de formação de feixe que tem o feixe direcionado Tx 125 apontado a uma área de serviço de usuário (por exemplo, uma área de cobertura de feixe direcionado Tx 12 6, incluindo um ou mais terminais de usuário 150), e o amplificador de canal associado à rota é definido para produzir o ganho liquido do satélite que é consistente com um canal progressivo. Configurado para tráfego de retorno significa que o feixe direcionado Rx 125 usa um vetor de peso de formação de feixe que tem o feixe direcionado Rx 125 apontado para uma área de serviço de usuário (por exemplo, uma área de cobertura de feixe direcionado Rx 126, incluindo um ou mais terminais de usuário 150), o feixe direcionado Tx 125 usa um vetor de peso de formação de feixe que tem o feixe direcionado Tx 125 apontado para um sitio de um terminal de nó de acesso 130, e o amplificador de canal associado à rota é ajustado para produzir o ganho liquido de satélite que é consistente com um canal de retorno.

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[219] Em muitas, se não na maioria, das aplicações de centro-raio, os tamanhos de terminal (ou terminais) de usuário 150 e terminal (ou terminais) de nó de acesso 130 são bastante diferentes. Por exemplo, uma antena de um terminal de nó de acesso 130 pode ter 7 m de diâmetro com 100's de Watts de capacidade de potência de saida no HPA por trás do mesmo, e uma antena de um terminal de usuário 150 pode ter menos de 1 m de diâmetro com apenas diversos Watts de capacidade de potência de saida no HPA por trás do mesmo. Em tais cenários, é comum que o ganho eletrônico liquido desejado de uma ou mais montagens de antena 121 de um satélite de comunicações 120 seja diferente na direção progressiva da direção de retorno. Assim, em geral, o amplificador de canal de uma rota precisa ser configurado para diferentes ganhos nas direções progressiva e de retorno.

[220] Em um exemplo extremo, Qf=Q para todas as rotas. O resultado é um sistema de Enlace Progressivo Apenas (FLO) em que toda a capacidade é alocada no enlace progressivo e nenhuma capacidade é alocada no enlace de retorno. Isso é útil para um sistema de difusão de midia, por exemplo. Entretanto, o mesmo satélite de comunicações 120 pode ser configurado (por meio de atualização de um conjunto de pesos de formação de feixe diferente e conjunto de ganhos de amplificador de canal) para alocar 75% (por exemplo) dos intervalos de tempo para transmissão progressiva e 25% para transmissão de retorno. Isso poderia resultar em uma capacidade de direção progressiva de 7 5% do exemplo de FLO e uma capacidade de retorno de 25% do máximo do que poderia ser atingido. Em geral, Cr_máx é a capacidade de canal progressivo com odos os intervalos de tempo alocados na direção progressiva

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127/211 e CR_máx é a capacidade de canal de retorno com todos os intervalos de tempo alocados na direção de retorno. Então, para Qf alocações de intervalo de tempo progressivas e Qr=Q-Qf alocações de intervalo de tempo de canal de retorno, a capacidade progressiva e de retorno é

[221] C_f=^ C_{f max} e (2) í Q \

[222] C_R= 1-^ •C_s__max

[223] em que Qf pode assumir qualquer valor de 0 (todo tráfego de retorno) a Q (todo tráfego progressivo). Fica claro a partir de (2) que a alocação de capacidade entre progressão e retorno pode tomar qualquer proporção arbitrária limitada apenas pelo valor de Q, número de intervalos de tempo por quadro de salto de feixe. Para tamanhos razoáveis de Q, tal como Q=64, essa limitação não é muito limitante visto que permite a alocação de capacidade em incrementos de 1/64 do valor máximo.

[224] Nessa abordagem, todas as K rotas são usadas exclusivamente para tráfego progressivo ou exclusivamente para tráfego de retorno em qualquer instante de tempo. Os requisitos para o número total de localizações de terminais de nó de acesso 130 podem ser determinados conforme segue. Há K rotas, em que cada uma usa W Hz de espectro em uma única polarização. Além disso, há Ngw sitios de terminal de nó de acesso, cada um com capacidade para usar W Hz de espectro em cada uma das duas polarizações. Em qualquer instante de tempo, o espectro de enlace de usuário total é KW Hz, que está sendo usado para transmissões de enlace progressivo ou enlace de retorno (mas nunca ambos). O espectro de enlace de

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128/211 alimentador total utilizado em qualquer dado instante é 2NgwW, que é também usado para transmissão de enlace progressivo ou transmissão de enlace de retorno, mas nunca ambos. Equacionar as duas quantidades de espectro resulta no número necessário de terminais de nó de acesso, Ngw=K/2.

[225] Essa abordagem é ineficiente visto que um terminal de nó de acesso 130 não está transmitindo e recebendo 100% do tempo. A fração de tempo que um terminal de nó de acesso 130 gasta transmitindo adicionada à fração de tempo que o terminal de nó de acesso 130 gasta recebendo é igual a 1. Entretanto, um terminal de nó de acesso 130 poderia tanto transmitir quanto receber 100% do tempo e, assim, ser ineficiente e subutilizado.

[226] Diz-se que tal abordagem é sincronizada, conforme ilustrado na Figura 15A, que mostra uma alocação de recurso de tempo 50%-50% 1500 entre o enlace progressivo e de retorno para cada rota. As rotas são sincronizadas pelo fato de que todas servem o enlace progressivo em alguns momento e todas servem o enlace de retorno em outros momentos. Conforme pode ser visto em alocação de recurso de tempo 1500, o espectro de enlace de alimentador total usado é sempre KW Hz, e é sempre todo o espectro de enlace progressivo ou todo espectro de enlace de retorno. Conforme discutido acima, esse sistema sincronizado exige K/2 terminais de nó de acesso 130.

[227] A Figura 15B mostra uma alocação de recurso de tempo sincronizada exemplificativa 1510 em um satélite de comunicações de 8 rotas exemplificativo 120 com 8 feixes direcionados 125 e 4 terminais de nó de acesso 130. No Intervalo 1 de alocação de recurso de tempo 1510, todos os quatro terminais de nó de acesso 130 (por exemplo, GW1, GW2,

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GW3 e GW4) estão transmitindo aos feixes direcionados B1-B8, conforme mostrado na configuração de intervalo da alocação de recurso de tempo 1510. Abaixo dos intervalos, o uso de rota (PW) do intervalo é detalhado. No Intervalo 1, todas as 8 rotas são usadas para enlaces progressivos, assim, a entrada 8F. No Intervalo 2, os terminais de usuário 150 em todas as áreas de cobertura de feixe direcionado 126 estão transmitindo a seus respectivos terminais de nó de acesso 130, então, o uso de rotas é denotado 8R. À direita da tabela, o uso de intervalo é listado para cada rota. Para todas as rotas, o primeiro intervalo é progressivo e o segundo intervalo é de retorno, então, cada entrada de uso de intervalo é FR.

[228] Nesse exemplo, os terminais de nó de acesso 130 podem ser autônomos um em relação ao outro, embora equivalentemente o terminal de nó de acesso de transmissão 130 para um feixe direcionado de usuário 125 poderia ser diferente do terminal de nó de acesso de recebimento 130 para esse feixe direcionado de usuário 125. Nesse caso, os terminais de nó de acesso 130 poderiam precisar cooperar a fim de fornecer comunicação de sentido duplo coerente para e dos terminais de usuário 150. Observa-se que, em todos tais casos sincronizados, os terminais de usuário 150 meio duplex (transmissão e recebimento em diferentes momentos) poderiam ser empregados, visto que todos os feixes direcionados de usuário 125 podem ser programados de modo que os intervalos de transmissão de terminal de usuário não se sobreponham aos intervalos de recebimento correspondentes.

[229] A abordagem pode ser aprimorada intercalando-se as alocações de tempo progressiva e de retorno conforme mostrado em alocação de recurso de tempo 1600 da

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Figura 16A. As alocações de tempo progressiva de retorno para cada rota são estruturas de modo que, em qualquer instante de tempo, metade das rotas seja usada para tráfego progressivo e metade é usada para tráfego de retorno. Isso resulta na necessidade de o espectro de enlace de alimentador total em qualquer instante de tempo que ser igual (KW Hz), mas o mesmo é uniformemente dividido entre o enlace progressivo e o enlace de retorno. Visto que o terminal de nó de acesso exemplificativo 130 tem 2W Hz de espectro para usar na direção progressiva e 2W Hz para usar na direção de retorno, o número total de terminais de nó de acesso 130 necessário é K/4. Esse é metade do número de terminais de nó de acesso 130 necessário ao sincronizar as alocações de tempo progressivo e de retorno e, portanto, a forma preferencial de operar.

[230] A Figura 16B mostra um exemplo de uma alocação de recurso de tempo 50%-50% 1610 com um satélite de comunicações de 8 trajetórias similar 120 e 8 feixes direcionados 125 como na Figura 15B. Agora, entretanto, apenas dois nós de acesso são necessários, GW1 e GW2. Na Figura 16B, GW1 está transmitindo LHCP para BI (que recebe RHCP) e transmitindo RHCP para B2 (que recebe LHCP). Devido à polarização separada, não há interferência de sinal entre feixes direcionados 125, ainda que sejam fisicamente adjacentes e possam ainda sobrepor-se parcial ou totalmente. Ao mesmo tempo (durante esse primeiro intervalo de tempo), os terminais de usuário em B7 e B8 estão transmitindo para o terminal de nó de acesso GW1. Também durante o primeiro intervalo de tempo da Figura 16B, o terminal de nó de acesso GW2 está transmitindo para B3 e B4, enquanto B5 e B6 estão transmitindo para o terminal de nó de acesso GW2. No segundo

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131/211 intervalo, como na Figura 15B, as direções de transmissão são revertidas àquelas do intervalo 1. Comparando-se a Figura 16B com a Figura 15B, pode ser visto que cada feixe direcionado 125 tem exatamente o mesmo número de oportunidades de transmissão e recebimento. Observa-se, nesse caso especifico, que os terminais de usuário 150 meio duplex poderiam ser empregados, visto que os feixes direcionados 125 são programados de modo que os intervalos de transmissão de terminal de usuário não se sobreponham aos intervalos de recebimento correspondentes. Poderia ser usada uma programação diferente que também poderia atingir a alocação de tempo 50%50%, mas com sobreposição de intervalo de transmissão e recebimento de feixe direcionado, possivelmente exigindo que os terminais de usuário 150 operem em duplex completo, em que os mesmos poderiam transmitir e receber ao mesmo tempo.

[231] Nesse exemplo, novamente, os terminais de nó de acesso 130 podem ser autônomos um em relação ao outro, visto que cada feixe direcionado 125 tem um único terminal de nó de acesso 130 para ambas suas transmissões progressiva (para o feixe direcionado de usuário 125) e de retorno (para o feixe direcionado de intervalo de nó de acesso 125) . Além disso, equivalentemente ao cenário da Figura 16B, o terminal de nó de acesso de transmissão 130 para um feixe direcionado de usuário 125 poderia ser diferente do terminal de nó de acesso de recebimento 130 para esse feixe direcionado de usuário 125. Nesse caso, os terminais de nó de acesso 130 poderiam precisar cooperar a fim de fornecer comunicação de sentido duplo coerente para e dos terminais de usuário 150.

[232] A Figura 17A mostra um exemplo de uma alocação de recurso de tempo intercalada 1700 para uma alocação

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132/211 de tempo 75%-25% entre o tráfego progressivo e de retorno. Nesse exemplo, 75% das rotas são usadas para tráfego progressivo em cada instante de tempo. Os 25% restantes são usados para tráfego de retorno. Cada rota individual é também usada para tráfego progressivo durante 75% do quadro de salto de feixe e tráfego de retorno durante 25% do quadro de salto de feixe. 0 resultado é que em qualquer e todo instante de tempo, o BW usado para tráfego progressivo é 3KW/4 e o BW usado para tráfego de retorno é KW/4. Visto que cada terminal de nó de acesso 130 pode usar 2W Hz de largura de banda para tráfego progressivo e 2W Hz de largura de banda para tráfego de retorno, o número total de terminais de nó de acesso 130 necessário é 3K/8 e é limitado pela utilização de BW de enlace progressivo. Esse número é ainda menor que o valor K/2 necessário para a abordagem sincronizada para uma alocação de recurso de tempo 50%-50%, conforme mostrado nas Figuras 15A e B.

[233] A Figura 17B mostra os 4 intervalos de tempo de um sistema exemplificativo, incluindo os oito feixes direcionados 125 e quatro terminais de nó de acesso 130 da Figura 15B. Como nesse exemplo, os terminais de nó de acesso 130 transmitem ou recebem durante cada intervalo, mas nunca tanto transmite quanto recebem no mesmo intervalo. O resumo de uso na parte inferior da tabela de configuração mostra cada intervalo tem 6 rotas progressivas (por exemplo, terminal de nó de acesso para terminal de usuário) e 2 rotas de retorno (terminal de usuário para terminal de nó de acesso).

[234] No primeiro intervalo, os terminais de usuário em Bl e B2 transmitem ao terminal de nó de acesso GW1, enquanto todos os outros terminais de usuário 150 recebem. No

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133/211 segundo intervalo, os terminais de usuário em B7 e B8 transmitem, enquanto os outros recebem. No terceiro intervalo, os terminais de usuário 150 em B3 e B4 são os únicos a transmitir, enquanto, no quarto intervalo, os terminais de usuário 150 em B5 e B6 são os únicos transmissores. A tabulação dos intervalos confirmará que cada feixe direcionado tem 3 trajetórias progressivas a partir de um único terminal de nó de acesso 130 até o feixe direcionado 125, e uma trajetória de retorno a partir do feixe direcionado 125 até esse mesmo terminal de nó de acesso. Nesse caso, K/2 = 4 terminais de nó de acesso 130 são usados, embora o número minimo de terminais de nó de acesso 130 seja 3K/8 = 3 terminais de nó de acesso.

[235] Se 100% do tráfego forem alocados no enlace progressivo, todas as rotas poderiam ser usadas para tráfego progressivo 100% do tempo. Isso poderia resultar no espectro progressivo total de KW Hz e o número necessário de terminais de nó de acesso 130 poderia ser K/2, o mesmo número que na abordagem sincronizada.

[236] No caso geral, cada rota é alocada para ser uma rota progressiva por uma fração <z_F do tempo no quadro de salto de feixe. As alocações são intercaladas com o objetivo de ter uma fração <z_F das K rotas totais operando como rotas progressivas em cada instante de tempo. O restante, K(l-<z_F), poderia estar operando como rotas de enlace de retorno. Em cada instante de tempo, o espectro de enlace progressivo necessário é KW<z_F e o espectro de enlace de retorno necessário é KW(1-<z_F) . Portanto, o número total de terminais de nó de acesso necessários 130 é NGw=Max(<z_F, l-a_F)K/2. Nota-se que isso pode exibir coordenação entre os terminais de nó de acesso 130 .

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[237] Abordagem 2: Alocação Flexível de Recursos de Hardware

[238] Nessa abordagem, qualquer rota única é dedicada inteiramente (todos os intervalos de tempo no quadro de salto de feixe) a transmissões de enlace progressivo ou dedicado inteiramente a transmissões de enlace de retorno. 0 que é flexível é o número de rotas que são dedicadas a rotas progressivas e o número de rotas que são dedicadas a rotas de retorno. Isso é ilustrado na Figura 18A para uma alocação exemplificativa de 75% das rotas em enlaces progressivos e 25% para enlaces de retorno.

[239] A Figura 18B mostra os intervalos de tempo para uma alocação de rota 75% - 25% quadro de 4 intervalos para o satélite de comunicações de 8 rotas exemplificativo 120 conforme discutido anteriormente. Aqui, as rotas são identificadas pelo número na visualização de mapa. A Rota 1 (LHCP^RHCP) e a Rota 5 (RHCP^LHCP) são dedicadas ao tráfego de retorno, enquanto as rotas restantes são dedicadas a tráfego progressivo.

[240] No intervalo 1, o terminal de nó de acesso GW 1 recebe dados dos feixes direcionados Bl e B2, enquanto todos os três terminais de nó de acesso transmitem aos feixes direcionados restantes. No intervalo 2, os feixes direcionados B3 e B4 transmitem ao terminal de nó de acesso GW1, enquanto todos os três terminais de nó de acesso transmitem aos feixes direcionados restantes. No intervalo 3, os feixes direcionados B5 e B6 transmitem ao terminal de nó de acesso GW1, enquanto todos os três terminais de nó de acesso transmitem aos feixes direcionados restantes. No intervalo 4, os feixes direcionados B7 e B8 transmitem ao terminal de nó de acesso GW1, enquanto

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135/211 todos os três terminais de nó de acesso transmitem aos feixes direcionados restantes.

[241] Considera-se uma polarização desse sistema de dois polos exemplificativo. Esse sistema usa ainda três terminais de nó de acesso, GW1 a GW3 (cada um operando em uma das duas polarizações disponíveis), mas agora apenas se consideram os feixes direcionados Bl a B4 e as rotas 1 a 4. Há ainda 4 intervalos por quadro e, assim, 4 rotas x 4 intervalos = 16 intervalos totais disponíveis. Esse sistema alocou 75% (12) desses intervalos em tráfego progressivo e 25% (4) desses intervalos em tráfego de retorno. Os 4 intervalos de retorno preenchem o quadro inteiro exatamente. Os 12 intervalos progressivos precisam ser distribuídos através dos 4 feixes direcionados, assim, cada feixe direcionado obtém 3 lacunas. Esses mesmos 12 intervalos progressivos, entretanto, precisam ser distribuídos através de 3 terminais de nó de acesso, assim, cada terminal de nó de acesso precisa preencher 4 intervalos progressivos. Assim, não pode haver um mapeamento um a um entre terminais de nó de acesso e feixes direcionados, de modo que todo o tráfego para qualquer feixe direcionado passe através do mesmo nó de acesso.

[242] Atenção cuidadosa ao número de feixes direcionados 125, intervalos, terminais de nó de acesso 130 e rotas pode fornecer flexibilidade no mapeamento de terminais de nó de acesso 130 a feixes direcionados 125. As Figuras 18C a 18E mostras duas modalidades mais exemplificativas de alocação flexível de recursos de hardware. Aqui, há 6 feixes direcionados que exigem uma alocação de rota 75% - 25% no sistema de comunicação exemplificativo que tem um satélite de 8 rotas e 3 terminais de nó de acesso conforme discutido

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136/211 anteriormente. Visto que há apenas 6 feixes direcionados Bl a B6, apenas 3 intervalos de tempo são necessários. Os terminais de usuário 150 operarão, de modo geral, em modo duplex completo (recebimento e transmissão simultâneos) durante seus intervalos de tempo de salto de feixe ativos. Agora, há 4 rotas x 3 intervalos = 12 intervalos a serem alocados por polaridade. 75% de 12 (9) intervalos são usados para tráfego progressivo, enquanto 25% de 12 (3) intervalos são usados para tráfego de retorno. Os 3 intervalos de retorno novamente preenchem um quadro, correspondente a uma rota para tráfego de retorno por polaridade. Agora, entretanto, os 9 intervalos progressivos (3 por rota) por polarização podem ser divididos de modo que haja

exatamente	3 intervalos por terminal de nó de	acesso e	3
intervalos	por	feixe direcionado, permitindo,	assim,	um
mapeamento	um a	um entre feixes direcionados de	usuário	e
terminais	de nó	de acesso.
	[243]	Nas Figuras 18C e 18D,	ambas	as

polarizações são representadas. As rotas progressivas 2 a 4 e a 8 são, cada uma, dedicadas a um único terminal de nó de acesso 130: rotas 2 e 6 (para os dois polarizações) de GW 2, rotas 3 e 7 para GW 3 e rotas 4 e 8 para GW 1. Na Figura 18C, as rotas de retorno são compartilhadas entre os três terminais de nó de acesso 130, de modo que cada terminal de nó de acesso 130 receba das mesmas áreas de cobertura de feixe direcionado 126 às quais transmite, implantando, assim, um mapeamento um a um entre feixes direcionados de usuário 125 e os terminais de nó de acesso 130 que servem os mesmos. Alternativamente, na Figura 18D, as rotas de retorno são todas direcionadas a GW 1. Nesse caso, GW 1 é considerado um terminal de nó de acesso de recebimento compartilhado 130 e GW 2 e GW 3 podem operar em

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137/211 meio duplex como transmissão apenas. Nessa modalidade de terminal de nó de acesso de recebimento compartilhado, diversos terminais de nó de acesso 130 transmitem a diversos terminais de usuário 150, enquanto aqueles terminais de usuário 150 apenas transmites (se transmitirem) a um único terminal de nó de acesso 130, tipicamente, um dos terminais de nó de acesso de transmissão 130. A Figura 18E mostra o primeiro intervalo de tempo do sistema da Figura 18C ou da Figura 18D, visto que é o mesmo em ambos os casos.

[244] Um terminal de nó de acesso de recebimento compartilhado 130 pode ter utilidade, por exemplo, se houver terminais de usuário 150 que transmitem solicitações para informações que estão localizadas em um terminal de nó de acesso 130, ou se um terminal de nó de acesso 130 fora a interface entre a rede de solo de terminais de nó de acesso 130 e uma rede 140. Nesse caso, tendo todas as terminais de usuário 150 solicitando as informações diretamente desse terminal de nó de acesso 130 evitará o problema de ter o outro terminal de nó de acesso 130 encaminhando solicitações a esse terminal de nó de acesso de interface 130.

[245] O contrário é também possivel: um sistema de terminal de nó de acesso de transmissão compartilhado, em que os terminais de usuário 150, talvez terminais de sensor, transmitem uma grande quantidade de informações, mas apenas precisam receber uma quantidade pequena. Por exemplo, uma alocação de tempo 25% - 75% poderia ser implantada comutandose a direção dos feixes direcionados 125 na Figura 15B. Assim, o terminal de nó de acesso GW1 poderia ser o transmissor comum para todos os feixes direcionados de usuário 125. Nessas modalidades de terminal de nó de acesso compartilhado,

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138/211 terminais de nó de acesso meio duplex 130 podem ser empregados se o operador do sistema tiver uma rede principal (por exemplo, um exemplo de uma rede 140 conforme descrito em referência à Figura 1) que conecta os terminais de nó de acesso 130 de modo que o tráfego possa ser direcionado a programado adequadamente.

[246] Kf é o número de rotas progressivas e Kr é o número de rotas de retorno, em que Kf + Kr =K é o número total de rotas. Visto que cada rota é sempre usada inteiramente na direção progressiva ou de retorno, não há necessidade de mudar dinamicamente o ganho eletrônico liquido através da rota em um intervalo de tempo por base de intervalo de tempo. Portanto, ajuste dinâmico do ganho de amplificador de canal em uma base intervalo a intervalo pode não ser necessário.

[247] Definindo-se Kf =K e Kr =0, tem-se todo tráfego progressivo, (FLO). Definindo-se Kr =K e Kf =0, tem-se todo tráfego de retorno, (enlace de retorno apenas ou RLO). Em geral, a alocação de capacidade em cada direção é

[248] C_F=^ C_{F max} e (3)

Λ

[250] em que Kf pode assumir qualquer valor de 0 (todo tráfego de retorno) a K (todo tráfego progressivo). Fica claro a partir de (3) que a alocação de capacidade entre progressão e retorno pode ser tomada em qualquer proporção arbitrária limitada apenas pelo valor de K, o número de rotas (por exemplo, de um satélite de comunicações 12 0 ou de um sistema de GBBF) . Para tamanhos razoáveis de K, tal como K=100, essa limitação não é muito limitante visto que permite a alocação de capacidade em incrementos de 1/100 do valor máximo.

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[251] Nessa abordagem, em qualquer instante de tempo, o espectro de enlace de usuário total usado na direção progressiva é KfW. Na direção de retorno, o espectro total usado é KrW. Novamente, assume-se que cada terminal de nó de acesso 130 tem W Hz disponível para uso em cada uma das duas polarizações. O espectro de enlace de alimentador total disponível para uso é 2NgwW em cada direção (progressiva e de retorno). Entretanto, o número de terminais de nó de acesso 130 em cooperação (não autônomos) necessário é Ncw=Max (Kf,Kr)/2, que é igual à abordagem um quando atribuição cuidadosa dos intervalos de Transmissão e Recebimento, foi escolhido para minimizar a contagem de terminal de nó de acesso. Entretanto, a abordagem 2 tem a vantagem de não precisar de mudança dinâmica do ganho liquido da rota durante o quadro de salto de feixe para acomodar a mudança dinâmica entre configurações progressiva e retorno.

[252] A Figura 19 mostra um gráfico ilustrativo 1900 do número de terminais de nó de acesso em cooperação 130 (por exemplo, portas de comunicação) necessários versus o número de rotas progressivas alocadas quando K=100. Conforme mostrado na Figura 19, o número de terminais de nó de acesso em cooperação 130 necessários é minimo quando Kf=Kr, enquanto o número de terminais de nó de acesso em cooperação 130 necessários é máximo para RLO (isto é, Kf=0) e FLO (isto é, K_R=0) .

[253] Em todas as abordagens discutidas, deve ficar claro que o enlace progressivo e o enlace de retorno podem ser operados como dois sistemas de transmissão independentes. A alocação de capacidade entre os dois sistemas de transmissão pode ser dividida quase em qualquer proporção

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140/211 desejada, conforme possivelmente limitado por K ou Q. Então, cada sistema de transmissão pode independentemente espalhar sua capacidade ao redor de uma área de cobertura de serviço 410 de qualquer forma desejada por ajuste adequado dos vetores de peso de formação de feixe que cria os feixes direcionados 125 em cada intervalo de tempo. De modo geral, pode-se definir a área de cobertura de serviço 410 para o enlace progressivo e os enlaces de retorno como sendo a mesma área fisica. Isso dota cada ponto na área de cobertura de serviço 410 de oportunidades para recebimento de dados de enlace progressivo e transmissão de dados de enlace de retorno. Em geral, essas oportunidades não ocorrerão sempre nos mesmos intervalos de tempo. Pode ser visto também que a razão entre tráfego progressivo e de retorno não precisa ser a mesma em cada ponto área de cobertura de serviço 410. Isso permite que a razão entre tráfego progressivo e de retorno seja personalizada em cada área de cobertura de feixe direcionado 126. O mecanismo para personalizar essa razão é o ajuste do número (e/ou tamanho) intervalos de tempo progressivo e de recebimento alocados em cada localização fisica de áreas de cobertura de feixe direcionado 126.

[254] A Figura 20A ilustra um exemplo 2000 de áreas de cobertura de serviço não congruentes 410 para serviço de enlace progressivo e de retorno, de acordo com os aspectos da presente revelação. A área de cobertura de serviço de enlace progressivo 410-b é a união das áreas de cobertura de feixe direcionado 126 dos feixes direcionados de enlace progressivo individuais 125 formados durante um quadro de tempo de salto de feixe. Similarmente, a área de cobertura de serviço de enlace de retorno 410-c é a união das áreas de cobertura de

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141/211 feixe direcionado 126 dos feixes direcionados de enlace de retorno individuais 125 formados durante um quadro de tempo de

salto	de	feixe. A	união	da área de	cobertura	de	serviço	de
enlace	progressivo	410-b	e o área de	cobertura	de	serviço	de
enlace	de	retorno	410-c	pode ser dividida em	3	regiões.	A
região	1	é a área	em que	o conjunto	de pesos i	de	formação	de

feixe fornece feixes direcionados de enlace progressivo 125, mas nenhum feixe direcionado de enlace de retorno 125. Essa região poderia suportar tráfego de enlace progressivo apenas. A região 2 é a área em que o conjunto de pesos de formação de feixe fornece feixes direcionados de enlace de retorno 125, mas não feixes direcionados de enlace progressivo 125. Essa região poderia suportar tráfego de enlace de retorno, mas não tráfego de enlace progressivo. A região 3 é a região em que o conjunto de pesos de formação de feixe fornece feixes direcionados tanto progressivos quanto de retorno 125, embora não necessariamente no mesmo intervalo de tempo. 0 tráfego de enlace progressivo e de retorno pode ser suportado. Além disso, a razão entre capacidade progressiva e de retorno pode ser personalizada em cada localização fisica de áreas de cobertura de feixe direcionado 126 dentro da região 3.

[255] A Figura 20B ilustra um único terminal de nó de acesso simples, um sistema de 4 rotas, em conformidade com os aspectos da presente revelação. Aqui, A Região de enlace progressivo 1 contém os feixes direcionados 1 e 2, a Região de enlace de retorno 2 contém os feixes direcionados 5 e 6, enquanto a Região bidirecional 3 contém os feixes direcionados 3, 4, 7 e 8. Isso ilustra que, embora a Região 3 tenha sido mostrada na Figura 20A como uma zona lógica única, não há exigência de que os feixes direcionados 125 que compreendem a

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Região 3 sejam contíguos. De fato, as Regiões 1 e 2, mostradas nesse exemplo como contíguas, poderiam também ter sido compreendidas por diversas áreas distintas.

[256] No Intervalo 1, o terminal de nó de acesso GW transmite aos terminais na Região 1, as áreas de cobertura de feixe direcionado Bl e B2, e recebe dos terminais na Região 2, as áreas de cobertura de feixe direcionado B5 e B6. Os terminais na Região 3 estão inativos durante esse intervalo, enquanto os terminais nas Regiões 1 e 2 estão inativos durante os intervalos restantes. No Intervalo 2, o terminal de nó de acesso GW transmite aos terminais nas áreas de cobertura de feixe direcionado B3 e B4, e recebe dos terminais nas áreas de cobertura de feixe direcionado B7 e B8. No Intervalo 3, o terminal de nó de acesso GW recebe dos terminais nas áreas de cobertura de feixe direcionado B3 e B4 e transmite aos terminais nas áreas de cobertura de feixe direcionado B7 e B8.

[257] A presente invenção fornece uma arquitetura de comunicações de satélite de alta capacidade flexível. As características dessa arquitetura podem incluir um ou mais dos seguintes:

1. alta capacidade;

2. alocação flexível entre capacidade progressiva e de retorno;

3. distribuição de capacidade flexível e áreas de cobertura de serviço 410;

4. áreas de cobertura de serviço reconfiguráveis 410 e alocação de capacidade;

5. localizações flexíveis para terminais de nó de acesso 130, por exemplo, com o uso de salto de feixe para possibilitar que os terminais de nó de acesso 130 ocupem o

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143/211 mesmo espectro e a mesma localização que os feixes direcionados 125; e a capacidade de mover as localizações de terminal de nó de acesso ao longo da vida útil do satélite;

6. lançamento incrementai de terminais de nó de acesso 130;

7. independência de posição orbital;

8. alocação de potência isotropicamente irradiada equivalente dinâmica (EIRP) através terminais de nó de acesso 130 para mitigar a atenuação causada pela chuva, por exemplo, em que os requisitos de margem são baseados em uma soma de atenuação causada pela chuva em todas as diversas trajetórias em vez de estatística de uma trajetória individual;

9. operação com terminais meio duplex; e

10. operação com hardware de carga útil de redundância reduzida.

[258] As características (1) e (2) foram descritas. Outros detalhes de características (3) a (10) são fornecidos abaixo.

[259] Um pequeno número de células pode estar ativo em qualquer instante de tempo, em que uma célula pode se referir a uma porção de uma área de cobertura de serviço 410 (por exemplo, feixe direcionado) fornecendo um serviço de comunicações a um subconjunto de terminais, por exemplo. Em um exemplo, Kf = 40 a 60 feixes direcionados de transmissão 125 (por exemplo, para enlace descendente de terminal de usuário). Os vetores de peso de formação de feixe podem ser dinamicamente alterados por uma programação atualizada. Toma-se um exemplo em que o número total de células de usuário é igual a Kf x Q, em que Q = número de intervalos de tempo e 1 < Q < 64. Aqui, o compósito de áreas de cobertura de feixe direcionado 126 é

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144/211 aumentado por um fator de Q. 0 ciclo de trabalho médio de um feixe direcionado 125 pode ser igual a 1/Q. A velocidade de enlace progressivo até um feixe direcionado 125 é reduzida por um fator de Q. Pode ser preferencial que um terminal de usuário 150 possa modular todas as portadoras na largura de banda de W Hz. For W = 1.500 MHz, T|hz = 3 bps/Hz, e Q = 16, a velocidade de enlace descendente média até um terminal de usuário 150 é cerca de 281 Mbps.

[260] Voltando-se ao enlace de retorno, em um exemplo, Kr = 40 a 60 feixes direcionados de recebimento 125 (por exemplo, para enlace ascendente de terminal de usuário). Os vetores de peso de formação de feixe podem ser dinamicamente alterados por uma programação atualizada. Toma-se um exemplo em que o número total de células de usuário é igual a Kr x Q, em que Q = número de intervalos de tempo e 1 < Q < 64. Aqui, o composite de áreas de cobertura de feixe direcionado 126 é aumentado por um fator de Q. O ciclo de trabalho médio de um feixe direcionado pode ser igual a 1/Q. A velocidade de enlace de retorno até um feixe direcionado 125 é reduzida por um fator de Q. Pode ser preferencial que um terminal de usuário 150 use um HPA de rajada com capacidade para alta potência de pico, mas baixa potência média. Para HPA de pico de 12 W com limite de potência média de 3 W, enlace ascendente de 40 Msps, 2,25 bits/sym, e Q = 16, a velocidade de enlace ascendente média de um terminal de usuário 150 é 5,625 Mbps.

[261] A arquitetura de comunicações de satélite de alta capacidade flexivel no presente documento pode também fornecer distribuição não uniforme da capacidade através de uma área de cobertura de serviço 410. A capacidade pode ser alocada em diferentes células em proporções quase arbitrárias

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145/211 por diferenciação atribuída de números de intervalos por célula. Novamente, há Q intervalos de tempo em um quadro de salto de feixe. Cada célula usa qj intervalos de tempo, de modo que

J

[262] Σ^·⁼δ

[263] em que J é o número de localizações de área de cobertura de feixe de serviço para as quais uma rota de sinal de feixe direcionado salta no quadro de salto de feixe. A capacidade em cada célula é:

q>

[264] C,=Q-^ (5)

Q

[265] em que a capacidade instantânea por feixe direcionado = Cb.

[266] As Figuras 21A a 21C ilustram um exemplo de salto de feixe com distribuição não uniforme de capacidade, em conformidade com os aspectos da presente revelação. A Figura 21A mostra um padrão de salto de feixe ilustrativo 2100 de uma única rota de sinal de feixe direcionado para 8 tempos de permanência de intervalo de tempo não uniformes de um quadro de salto de feixe. No exemplo, Q = 32 e Cb= 4,5 Gbps. As localizações de célula no padrão de salto de feixe 2100 são mostradas como contíguas para facilidade de ilustração. A Figura 21B mostra uma tabela de tempo de permanência de intervalo de tempo ilustrativa 2110 para o padrão de salto de feixe 2100. Para cada um dos 8 tempos de permanênciade intervalo de tempo da tabela de tempo de permanênciade intervalo de tempo 2110, o número de intervalos de tempo qj atribuídos à localização de célula correspondente ea

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146/211 capacidade de área Cj em Mbps é mostrado. A Figura 21C mostra um quadro de salto de feixe ilustrativo 2120 para a tabela de tempo de permanência de intervalo de tempo 2110. O quadro de salto de feixe 2120 inclui K feixes direcionados 125. Os tempos de permanência de intervalo de tempo não uniformes para o feixe direcionado n° 1 do quadro de salto de feixe 2120 correspondem aos tempos de permanência ilustrados na tabela de tempo de permanência de intervalo de tempo 2110. É preferencial ter todos os feixes direcionados 125 mudando localizações ao mesmo tempo. Isso minimiza a interferência entre feixes visto que cada feixe direcionado 125 apenas se sobrepõe em tempo a K-l outros feixes direcionados 125. Entretanto, o sistema pode operar sem essa restrição. Mais feixes direcionados 125 pode, então, interferir um ao outro, e as localizações de feixe direcionado devem ser escolhidas considerando o mesmo.

[267] As localizações de feixe direcionado são definidas pelos vetores de peso usados nas BFNs 710. A capacidade por célula é definida pela duração do quadro de salto de feixe em que o feixe direcionado 125 permanece apontado para uma célula (tempo de permanência). Tanto os vetores de peso quanto os tempos de permanência (por exemplo, como definições de quadro de salto de feixe) podem ser armazenados em um BWP 714. Esses valores podem ser atualizados ao BWP 714 por um enlace de dados a partir do solo. Tanto as localizações de feixe (por exemplo, áreas de cobertura de feixe direcionado 126) quanto o tempo de permanência (alocação de capacidade) podem ser alterados. Por exemplo, as localizações de feixe e/ou os tempos de permanência podem ser mudados ocasionalmente atualizando-se novos conjuntos de pesos e novas definições de quadro de salto de feixe ou frequentemente em

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147/211 resposta a variações diárias (por exemplo, desvio de capacidade para corresponder à hora ocupada) comandando que o 714 use um dentre diversos conjuntos de peso pré-armazenados e definições de quadro de salto de feixe. Um conjunto de pesos de formação de feixe contém pesos de feixe e uma definição de quadro de salto de feixe contém tempos de permanência para todos os feixes em todos os intervalos de tempo em um quadro de salto de feixe.

[268] Os terminais de nó de acesso 130 podem ser colocados fora de uma área de cobertura de serviço de terminal de usuário 410 ou em uma área de cobertura de serviço de terminal de usuário 410 às custas de um aumento pequeno no número de terminais de nó de acesso 130. Para facilitar o mapeamento de localizações de terminal de nó de acesso, podese usar o número de cores disponíveis a partir dos terminais de nó de acesso 130. O número total de cores = cores de tempo x cores de polarização x cores de frequência. Toma-se um exemplo com Q = 4, W = 1.500 MHz (banda completa) e polarização dupla. O número total de cores = 4 vezes x 2 polos x 1 frequência =8.0 número de terminais de nó de acesso 130, Ngw, é determinado por i'v' ....

y' > Â’ - Ç = M = siümere de feixes de usoárío

[269] ^?=í (6)

[270] em que Ci = o número de cores serviveis por terminais de nó de acesso n° i.

[271] A Figura 22A mostra localizações de terminal de nó de acesso ilustrativas e localizações de área de cobertura de feixe direcionado de usuário para um exemplo com 23 terminais de nó de acesso 130 (22 terminais de nó de

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148/211 acesso operacionais + 1 terminal de nó de acesso de serviços públicos) . As localizações de área de cobertura de feixe direcionado de usuário são mostradas como células e as localizações de terminal de nó de acesso são mostradas como circulos tracejados no mapa 2200 da Figura 22A.

[272] A Figura 22B mostra uma tabela de terminal de nó de acesso ilustrativa 2210 para o mapa 2200. A tabela de terminal de nó de acesso 2210 mostra, para cada terminal de nó de acesso 130, a localização de terminal de nó de acesso, o número de emissões de feixe direcionado (isto é, o número de cores inutilizáveis) e o número de cores de cores serviveis pelo terminal de nó de acesso 130, Ci. Para K = 40, Q = 4, M = 160 feixes direcionados, e o Ci ilustrado na tabela de terminal de nó de acesso 2210, DCi = 168 > 160. Assim, para esse exemplo, o sistema pode operar com quaisquer 22 dos 23 terminais de nó de acesso 130. Posicionar todos os terminais de nó de acesso 130 sem violações de feixe direcionado poderia exigir K/2=20 terminais de nó de acesso 130. Nesse exemplo, apenas 2 terminais de nó de acesso adicionais 130 são necessários para permitir alguma sobreposição espacial entre terminais de nó de acesso 130 e áreas de cobertura de feixe direcionado de usuário

126.

[273] Em um exemplo extremo, todos os terminais de nó de acesso 130 estão localizados na área de cobertura de serviço de terminal de usuário 410. Aqui, K = 40, Q = 24 e M = 960 feixes direcionados 125 para cobertura de CONUS completa e uma permanência de salto = 1/24 do quadro de salto de feixe para todos os feixes direcionados 125. O número total de cores é 48 = 24 vezes X 2 polos. Se os terminais de nó de acesso 130 estiverem localizados afastados da área de cobertura de serviço

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149/211 de terminal de usuário 410, o número minimo de terminais de nó de acesso 130 poderia ser 20. Entretanto, para esse exemplo extremo com todos os terminais de nó de acesso 130 localizados na área de cobertura de serviço de terminal de usuário 410, assume-se que o número máximo de cores inutilizáveis seja 7. Assim, Ci 1 41 = 48 - 7 para todos os terminais de nó de acesso 130. Assume-se, ainda, que 6 terminais de nó de acesso 130 estão localizados quando o número de cores inutilizáveis é < 4 (por exemplo, limites de área de cobertura de serviço, tais como regiões costais). Para esses 6 terminais de nó de acesso 130, Ci = 48 — 4 = 44. O número de terminais de nó de acesso 130 necessários é igual a 23, em que DCi = (6 X 44) + (17 X 41) = 961 k 960. Isso resulta em um aumento de 15% (isto é, de 20 a 23) em terminais de nó de acesso 130 ser necessário, mas com flexibilidade completa na localização de 17 dentre 23 terminais de nó de acesso 130, todos os quais estão dentro da área de cobertura de serviço de terminal de usuário 410.

[274] A flexibilidade em localizações de terminal de nó de acesso pode ser também atingida com tempos de permanência de salto não uniformes. O número de terminais

de nó de acesso 130 necessários	é definido	por	uma equação
similar
[275]	ⁿgw ^C_]>KQ (7) 7=1
[276]	em que Cj =	número total	de	periodos de
permanência de	salto utilizáveis	por terminal	de	nó de acesso

j. O valor máximo possivel de Cj é 2Q (isto é, 2 cores de polarização, 1 cor de frequência). O posicionamento ideal de terminais de nó de acesso está, em primeiro lugar, as regiões sem serviço (isto é, Cj = valor máximo) e, em segundo lugar,

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150/211 em células de baixo tempo de permanência de salto e próximo a células de baixo tempo de permanência de salto. Posicionar os terminais de nó de acesso 130 consequentemente resultará, de modo geral, em ainda menos terminais de nó de acesso adicionais 130, em comparação com os exemplos acima em que os tempos de permanência de salto são uniformes.

[277] A Figura 22C mostra o posicionamentos ilustrativos 2220 de terminais de nó de acesso 130. Nesse exemplo, Q = 32 permanências de salto por quadro de salto de feixe, há 2 cores de polarização e 1 cor de frequência. O primeiro posicionamento, em que Cj = 64 = valor máximo, posiciona o terminal de nó de acesso 130 em uma região sem serviço de terminal de usuário. Os outros três posicionamentos, em que Cj < 64, posiciona os terminais de nó de acesso 130 em células de baixo tempo de permanência de salto e próximos às células de baixo tempo de permanência de salto.

[278] Lançamento incrementai para terminais de nó de acesso 130 é descrito para um sistema de exemplo com K = 40, Q = 4, e Ngw=20. O número de feixes direcionados M = 160, e o ciclo de trabalho médio = 1/Q = 25%. Em um primeiro exemplo, se o serviço for iniciado com um terminal de nó de acesso (K = 2 rotas), um terminal de nó de acesso serve dois feixes de uma vez. Ajustar o número de intervalos de tempo Q = 80 fornece todos os 160 feixes direcionados 125. Entretanto, o ciclo de trabalho resultante = 1/80. Assim, nesse primeiro exemplo, há uma redução em velocidade e capacidade. O ciclo de trabalho pode ser aumentado conforme o número de terminais de nó de acesso 130 aumenta.

[279] Em um segundo exemplo, se o serviço for iniciado com quatro terminais de nó de acesso 130 e apenas 40

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151/211 feixes direcionados 125, a área de cobertura de serviço resultante 410 é 25% da área de cobertura de serviço inicial 410. Observa-se que podem ser quaisquer 25%. Com K = 8 rotas, definir Q = 5 fornece 40 feixes, com um ciclo de trabalho = 1/5. Assim, nesse segundo exemplo, há redução minima em velocidade e capacidade de feixe direcionado. A área de cobertura de serviço 410 pode ser aumentada conforme o número de terminais de nó de acesso 130 aumenta. Essas abordagens trocam a área de cobertura de serviço inicial 410 e/ou velocidade/capacidade por um número reduzido de terminais de nó de acesso iniciais 130.

[280] Os vetores de peso de formação de feixe e, assim, as localizações de áreas de cobertura de feixe direcionado 126 são flexíveis na arquitetura de comunicações de satélite descrita no presente documento. O suporte de um serviço de comunicações após uma mudança de uma posição orbital pode ser realizado atualizando-se (por exemplo, transferência por upload) um novo conjunto de vetores de feixe de formação de feixe para permitir a cobertura das mesmas áreas de cobertura de feixe direcionado 126 a partir de uma posição de órbita diferente. Isso fornece diversos benefícios. A posição orbital pode ser indefinida no momento em que o satélite de comunicações 120 está sendo construído. A posição orbital pode ser alterada a qualquer momento durante a vida útil do satélite de comunicações 120. Um projeto genérico para um satélite de comunicações 120 pode ser usado para qualquer posição orbital e qualquer definição de uma área de cobertura de serviço 410 dentro da faixa de varredura razoável do refletor 122. Além disso, uma área de cobertura de padrão de antena nativo 221 para uma montagem de antena 121 pode ser adaptada para tais

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152/211 mudanças em posição orbital, conforme descrito no presente documento.

[281] As atualizações a um conjunto de pesos de formação de feixe para fornecer um serviço de comunicações em uma nova posição orbital podem ser realizadas de várias maneiras. Em alguns exemplos, novos conjuntos de pesos de formação de feixe podem ser atualizados a um satélite de comunicações 120 ou novos conjuntos de pesos de formação de feixe podem ser selecionados dentre aqueles armazenados no satélite de comunicações 120. Em alguns exemplos, um novo conjunto de pesos de formação de feixe pode ser recebido de um dispositivo de rede 141, tal como uma entidade de gerenciamento de rede. Em alguns exemplos, um novo conjunto de pesos de formação de feixe pode ser calculado em um satélite de comunicações 120, com base, pelo menos em partem na nova posição orbital do satélite de comunicações. Em alguns exemplos, BFNs 710 podem estar localizados em um segmento de solo 102 (por exemplo, para GBBF), em cujo caso o conjunto de pesos de formação de feixes pode ser selecionado e/ou calculado no segmento de solo 102.

[282] Os conjuntos de pesos de formação de feixe atualizado podem fornecer várias características de um serviço de comunicações na nova posição orbital. Por exemplo, os conjuntos de pesos de formação de feixe podem ser configurados de uma maneira que usa uma pluralidade igual ou diferente de elementos de alimentação para formar um feixe direcionado 125 particular e/ou fornecer o serviço de comunicações a uma célula particular. Em alguns exemplos, os conjuntos de pesos de formação de feixe podem ser atualizados para fornecer feixes direcionados que têm a mesma área de cobertura de feixe

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153/211 direcionado em uma posição orbital atualizada. Em alguns exemplos, os conjuntos de pesos de formação de feixe podem ser atualizados para fornecer a mesma área de cobertura de serviço em uma posição orbital atualizada. Em alguns exemplos, um serviço de comunicações pode ser fornecido a uma pluralidade de células de uma área de cobertura de serviço e, em resposta à mudança em posição orbital, o serviço de comunicações pode ser fornecido a pelo menos uma das células por meio de um feixe direcionado que tem a mesma largura de banda, a mesma frequência, a mesma polarização e/ou a mesma sequência de intervalo de tempo como um feixe direcionado da posição orbital anterior.

[283] Em um sistema Tx com formação de feixe, é muito fácil alocar potência Tx a cada feixe direcionado de terminal de nó de acesso 125 de uma maneira não uniforme e dinâmica. A potência Tx a um feixe direcionado 125 é proporcional à soma da magnitude ao quadrado dos pesos de feixe. 0 escalonamento dos pesos de feixe para mais ou para menos aumentará ou diminuirá a potência ao feixe direcionado 125. A potência pode ser também ajustada por meio da atenuação de amplificador de canal.

[284] A potência pode ser alocada em cada feixe direcionado de terminal de nó de acesso 125 em proporção inversa à mitigação de atenuação causada por chuva. Essa alocação pode ser dinâmica com base na mitigação de atenuação causada por chuva real ou estática com base na atenuação causada por chuva que está associada a uma disponibilidade particular.

[285] Em uma modalidade, a potência de transmissão está alocada nos terminais de nó de acesso 130 com

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154/211 base em SNR de enlace descendente. Para Ngw terminais de nó de acesso 130, a potência Tx total Pgw no satélite de comunicações 120 (por exemplo, a montagem de antena de transmissão 121) que está alocada em transmissões aos terminais de nó de acesso 130 é

N _GW

[286] Z^Pn=^PGW (θ) n=l

[287] em que P_n = potência Tx alocada em um número de terminais de nó de acesso η. A alocação de potência adequada para equalizar SNR de enlace descendente é

		LR	1
	P = P_rw ·	η n
[288]	n GW	D	^LR	(9)
		n	X i i D i=l ^Ui
[289]	em que	Rn	= ganho	de montagem de antena
para número de	terminais de	nó	de acesso n; D_n = degradação de

SNR de enlace descendente devido à atenuação de chuva em número de terminal de nó de acesso n; e L_n = perda de trajetória de espaço livre para número de terminais de nó de acesso n.

[290] Em uma abordagem estática, alocações de potência podem ser selecionadas com base em atenuação de chuva na disponibilidade de enlace alvo. Essas alocações de potência fixas podem ser determinadas pelo planejador de rede antes da operação de rede. A atenuação de rede, A_n, pode ser determinada em cada terminal de nó de acesso 130 que corresponde à disponibilidade desejada. A degradação causada por chuva, D_n, pode ser calculada a partir de A_n e dos parâmetros de terminal de nó de acesso HW. A perda de trajetória de espaço livre, Ln (por exemplo, perda de propagação de sinal), pode ser calculada a cada terminal de nó de acesso 130. O ganho de montagem de

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155/211 antena Tx para cada terminal de nó de acesso, R_n, pode ser determinado a partir dos pesos de feixe e padrões de elemento de alimentação nativos 210. As potências alocadas, P_n, e as definições de atenuação de canal necessárias podem ser calculadas para produzir essas potências.

[291] O atenuador de amplitude de canal pode ser enviado por meio de enlace ascendente para o satélite de comunicações 120 e mantido nessa definição até (e se) ser desejado mudar o conceito de operação de rede (por exemplo, localizações de terminal de nó de acesso, disponibilidade de enlace descendente, potência total alocada no enlace descendente de terminal de nó de acesso, etc.).

[292] Em uma abordagem dinâmica, as alocações de potência podem ser selecionadas com base na atenuação causada pela chuva observada em cada terminal de nó de acesso 130. Os ajustes de potência Tx, P_n, mudarão dinamicamente conforme as atenuações de chuva mudam. Em algumas modalidades, um sistema de medição de atenuação causada pela chuva é usado, e um sitio de processamento central (por exemplo, um NOC ou outro dispositivo de rede 141) para reunir todas as atenuações causadas pela chuva medidas, computar dinamicamente as alocações de potência e enviar informações de alocação de potência de enlace ascendente (por exemplo, como um ganho de amplitude de canal ou um vetor de peso de feixe) ao satélite. A Figura 23 é um diagrama simplificado de um sistema de comunicações de satélite ilustrativo 2300 que pode suportar essa abordagem dinâmica.

[293] Em outra modalidade, a potência de transmissão é alocada em terminais de nó de acesso 130 com base em rede entre sinal e interferência e ruido (SINR). Para

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156/211 enlaces descendentes de terminal de nó de acesso que têm interferência de feixe direcionado relativamente alta, pode ser preferencial alocar potência com um objetivo de equalizar

SINR de enlace descendente.

[294] Tanto a abordagem estática quanto a abordagem dinâmica acomodam o mesmo com o uso de uma equação diferente para calcular as alocações de potência. Aqui as alocações de potência são

[295] x = [R_gwC - AGC(r - R_gw))]~ÁDg (10)

[296] em que À é escolhido para forçar a igualdade

N

[297] Z^xn=^PGW (ID n—1

[298] e as definições abaixo se aplicam.

[299] x: Um vetor de coluna Nxl, que contém as alocações de potência Tx em cada terminal de nó de acesso 130.

[300] R: Uma matriz de ganho de feixe NxN. O componente Rij é o ganho do feixe direcionado apontado para o terminal de nó de acesso j na direção do terminal de nó de acesso i. O componente diagonal ru é o ganho de antena para o terminal de nó de acesso i.

[301] R_gw: Uma matriz NxN diagonal contendo o ganho para o terminal de nó de acesso n. Os elementos diagonais de Rgw = os elementos diagonais de R.

[302] D: Uma matriz diagonal NxN cujos elementos contêm a degradação causada por chuva de cada terminal de nó de acesso. O mesmo é calculado a partir dos valores medidos de An.

[303] C: Uma matriz diagonal NxN cujos elementos

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157/211 contêm as constantes de enlace de cada terminal de nó de acesso. Especificamente,

[304]	C = Diag[c_n ]
[305]	Em que	(12)
[306]	G/ \ 1 l+df c = W^- / u T f(n) kW
[307]	G: Uma matriz	diagonal NxN cujos elementos

diagonais contêm o alvo em relação a SINRs de enlace descendente para cada terminal de nó de acesso. Se for desejado que todos os terminais de nó de acesso tenham a mesma SINR de enlace descendente, então, G = a matriz de identidade NxN.

[308] g: Um vetor de coluna Nxl cujos elementos são iguais aos elementos diagonais de G.

[309] À: Um parâmetro escalar livre que precisa ser escolhido de modo que as alocações de potência, x_n, somase até a potência Tx de terminal de nó de acesso alocada total, Pgw ·

[310] A equação (10) pode ser resolvida com uma técnica iterativa.

[311] Assim, conforme descrito no presente documento, um satélite serviço de comunicações pode ser fornecido por um satélite de comunicações 120 que suporta feixes direcionados com formação de feixe 125, o que pode suportar, ainda, localizações de área de cobertura de feixe direcionado que mudam de acordo com uma configuração de salto de feixe. Os feixes direcionados com formação de feixe 125 podem ser formados de modo flexivel aplicando-se pesos de feixe a sinais transportados por meio de elementos de alimentação de antena 128, que alavancar efeitos construtivos e destrutivos se sinais eletromagnéticos que se propagam por meio de uma

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158/211 pluralidade de padrões de elementos de alimentação nativos 210 de um padrão de antena nativo 220. A flexibilidade de fornecer o serviço de comunicações pode ser, ainda, melhorada com um satélite de comunicações 120 que emprega uma ou mais montagens de antena 121 que suportam uma mudança no padrão de antena nativo 220.

[312] As Figuras 24A e 24B ilustram uma mudança em áreas de cobertura de padrão de antena nativo 221-d que pode ser suportada por uma montagem de antena 121, em conformidade com os aspectos da presente revelação. A mudança em áreas de cobertura de padrão de antena nativo 221-d pode ser fornecida comandando-se um atuador que está incluido em uma montagem de matriz de alimentação 127, incluida em um refletor 122, acoplado entre uma montagem de matriz de alimentação 127 e uma refletor 122, acoplado entre dois refletores 122, e assim por diante. Por exemplo, uma montagem de antena 121 pode suportar uma mudança da área de cobertura de padrão de antena nativo 221-d-l para a área de cobertura de padrão de antena nativo 221-d-2 ajustando-se uma posição relativa entre uma montagem de matriz de alimentação 127 e um refletor 122 da montagem de antena 121, conforme descrito no presente documento. A mudança na posição relativa pode ser fornecida por um atuador linear 124 e pode suportar, por exemplo, diferentes padrões de antena nativos 220 para fornecer formação de feixe flexivel de um serviço de comunicações para uma área de cobertura de serviço (por exemplo, área de cobertura de serviço 410, conforme descrito em referência à Figura 4.).

[313] A Figura 24A ilustra um diagrama exemplif icativo 2400 de uma área de cobertura de padrão de

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159/211 antena nativo 221-d-l formada por uma pluralidade de áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211. Em alguns exemplos, a área de cobertura de padrão de antena nativo 221-d-l pode ter sido destinada a suportar uma área de cobertura de serviço, tal como a área de cobertura de serviço 410 descrita em referência à Figura 4. Em um exemplo, a área de cobertura de padrão de antena nativo 221-d-l pode ser usada para fornecer um serviço de comunicação para a área de cobertura de serviço 410 de acordo com as condições particulares de um serviço de comunicações. Entretanto, pode ser desejado mudar as condições do serviço de comunicações por várias razões. Por exemplo, o perfil de demanda dentro de uma área de cobertura de serviço 410 pode mudar, a área de cobertura de serviço desejada 410 pode mudar, uma posição orbital de um satélite de comunicações 120 pode ter mudado ou pode ser desejado mudar as características de feixes direcionados 125 formados pelo padrão de antena nativo associado 220-d.

[314] As características de feixes direcionados 125 podem ser um resultado da área de cobertura de padrão de antena nativo 221-d-l e diferentes pesos de feixe. Por exemplo, o diagrama 2400 ilustra um área de interesse 2424 na proximidade de Chicago, Illinois. Para suportar a área de interesse 2424, um satélite de comunicações 120 pode aplicar técnicas de formação de feixe a elementos de alimentação de antena 128 de uma montagem de matriz de alimentação 127 que estão associados a áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211 que cercam a área de interesse 2442. De acordo com diagrama 2400, a área de cobertura de padrão de antena nativo 221-d-l inclui 8 áreas de cobertura de padrão de

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160/211 elemento de alimentação nativo 211 que cercam a área de interesse 2424, conforme indicado com linhas continuas escuras. Consequentemente, o satélite de comunicações 120 pode empregar 8 elementos de alimentação de antena 128 de uma montagem de matriz de alimentação 127 para suportar um serviço de comunicações na área de interesse 2424.

[315] A Figura 24B ilustra um diagrama exemplif icativo 2450 de uma área de cobertura de padrão de antena nativo 221-d-2 formada por uma pluralidade de áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211, que podem estar associadas aos mesmos elementos de alimentação de antena 128 das áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211 da área de cobertura de padrão de antena nativo 221-d-l. Entretanto, a área de cobertura de padrão de antena nativo 221-d-2 pode ter áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211 com diferentes características (por exemplo, o tamanho maior de área de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo, grau mais alto de sobreposição de áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo, etc.) que a área de cobertura de padrão de antena nativo 221-d-l. A mudança da área de cobertura de padrão de antena nativo 221-d-l para a área de cobertura de padrão de antena nativo 221-d-2 pode ser fornecida comandando que um atuador 124 mude uma distância relativa entre uma montagem de matriz de alimentação 127 e um refletor 122. Por exemplo, a área de cobertura de padrão de antena nativo 221-d-2 do diagrama 2450 pode representar uma montagem de matriz de alimentação 127 que está localizada mais próxima a um refletor 122 do que no diagrama 2400, o que pode causar uma condição mais pesadamente desfocalizada.

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161/211

[316] Conforme ilustrado pelo diagrama 2450, o ajuste de um atuador 124 pode fornecer uma área de cobertura de padrão de antena nativo mais ampla 221-d-2, em comparação com a área de cobertura de padrão de antena nativo 221-d-l. Ampliando-se a padrão de antena nativo, a área de cobertura de padrão de antena nativo 221-d-2 pode ter capacidade para suportar uma área de cobertura de serviço mais ampla 410 e/ou fornecer um serviço de comunicações em uma área de cobertura de serviço de acordo com uma condição de área de cobertura diferente (por exemplo, padrão de feixe direcionado diferente, tamanho de feixe direcionado, ganho de feixe direcionado, etc. ).

[317] Por exemplo, a área de cobertura de padrão de antena nativo 221-d-2 pode também suportar a área de interesse 2424 na proximidade de Chicago, Illinois, mas de acordo com diferentes áreas de cobertura de padrão de antena nativo 221-d. Conforme ilustrado no diagrama exemplificativo 2450, a área de cobertura de padrão de antena nativo 221-d-2 inclui 11 áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211 que cercam a área de interesse 2424, conforme indicado com linhas continuas escuras. Consequentemente, o satélite de comunicações 120 pode empregar 11 elementos de alimentação de antena 128 da montagem de matriz de alimentação 127 para suportar um serviço de comunicações na área de interesse 2424. Em comparação com a área de cobertura de padrão de antena nativo 221-d-l, o maior número de elementos de alimentação de antena 128 que pode ser usado na área de cobertura de padrão de antena nativo 221-d-2 para suportar um serviço de comunicações na área de interesse 2424 pode melhorar vários aspectos do serviço de comunicações, tal como

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162/211 redundância de alimentação, características de qualidade de sinal (por exemplo, ganho de feixe mais alto, perfil de ganho de feixe diferente, etc.) e utilização de recursos de comunicações ortogonais. Assim, a área de cobertura de serviço 410, incluindo a área de interesse 2424, pode receber um serviço de comunicações com o uso de uma mudança da área de cobertura de padrão de antena nativo 221-d-l para a área de cobertura de padrão de antena nativo 221-d-2 e uma matriz de peso de formação de feixe diferente (por exemplo, com diferentes pesos de feixe e/ou diferentes números de elementos de alimentação 128 usados para suportar um dado feixe direcionado com formação de feixe 125).

[318] Embora fornecer a transição da área de cobertura de padrão de antena nativo 221-d-l para a área de cobertura de padrão de antena nativo 221-d-2 comandando-se que uma montagem de antena 121 transite para uma posição mais desfocalizada possa ser desejável em algumas circunstâncias, e, algumas circunstâncias, pode ser desejável comandar que uma montagem de antena 121 transite para uma posição mais focalizada. Assim, comandar que um atuador forneça uma mudança em padrões de antena nativos 220 pode fornecer vários meios para adaptar como um satélite de comunicações 120 fornece um serviço de comunicações. Em alguns exemplos, um sistema de formação de feixe adaptável pode empregar a distância entre uma montagem de matriz de alimentação 127 e o refletor 122 como um componente de um sistema de formação de feixe. Por exemplo, uma disposição de feixes direcionados com formação de feixe 125 pode ser determinada computacionalmente em diferentes combinações de posições ficais e matrizes de peso de formação de feixe para otimizar a disposição para vários

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163/211 parâmetros alvo (por exemplo, cobertura, densidade de potência média, capacidade de sistema, correlação de capacidade espacial à demanda geográfica). A disposição pode ser determinada com o uso de técnicas computacionais, tal como análise de Monte Cario, computação iterativa e similares.

[319] Embora a mudança entre a área de cobertura de padrão de antena nativo 221-d-l e a área de cobertura de padrão de antena nativo 221-d-2 seja descrita como sendo baseada no fornecimento de diferentes condições de área de cobertura para adaptar a cobertura ou o serviço, uma mudança na área de cobertura de padrão de antena nativo 221 pode ser usada para responder a outras circunstâncias. Por exemplo, uma mudança em posição orbital pode modificar uma área de cobertura de padrão de antena nativo 221 para o mesmo padrão de antena nativo 220 e resultar em um padrão que é deficiente para suportar um serviço de comunicações através da área de cobertura de serviço 410. Essa condição pode surgir, por exemplo, se uma posição orbital de um satélite de comunicações 120 estiver em um intervalo orbital diferente do pretendido, conforme posicionado, como resultado de desvio de satélite, etc. Alternativamente, a mudança em posição orbital pode ser um reposicionamento planejado ou desejado do satélite. Assim, uma mudança no padrão de antena nativo 220 pode ser determinada por circunstâncias externas à montagem de antena 121 ou satélite de comunicações 120 e resultar em uma mudança às condições para a área de cobertura de serviço 410. O atuador 124 pode ser usado (por exemplo, em combinação com formação de feixe) para retornar ou retornar substancialmente a operação do satélite à área de cobertura de serviço desejada 410, por exemplo.

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[320] As Figuras 24C e 24D ilustram áreas de cobertura de padrão de antena nativo 221-e e 221-f fornecidas por padrões de antena nativos 220 de um satélite de comunicações 120-d por meio de múltiplas montagens de antena 121, em conformidade com os aspectos da presente revelação. Para simplicidade, apenas a borda externa é mostrada para cada uma das áreas de cobertura de padrão de antena nativo 221-e e 221-f, mas cada uma das áreas de cobertura de padrão de antena nativo 221-e e 221-f pode ser formada a partir de uma pluralidade de áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211 associadas a montagens de matriz de alimentação 127 de uma primeira montagem de antena 121 e uma segunda montagem de antena 121, conforme descrito no presente documento. As áreas de cobertura de padrão de antena nativo 221-e e 221-f podem, por exemplo, fornecer um ou mais serviços de comunicações a diferentes áreas de cobertura de serviço 410 .

[321] A Figura 24C mostra uma ilustração 2470 de áreas de cobertura de padrão de antena nativo 221-e-l e 221f—1 fornecidas pelo satélite de comunicações 120-d enquanto posicionado em uma primeira posição orbital geoestacionária (por exemplo, um intervalo orbital a 98° de longitude) com cobertura terrestre visivel da América do Norte e da América do Sul. As áreas de cobertura de padrão de antena nativo 221e-l e 221-f-l podem ser fornecidas pelos primeiros padrões de antena nativos 220-e-l e 220-f-l, que podem representar as primeiras condições desfocalizadas da primeira e da segunda montagens de antena 121-g e 121-h, respectivamente. O satélite de comunicações 120-d pode fornecer um serviço de comunicações de acordo com o primeiro padrão de antena nativo 220-e-l a uma

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165/211 primeira área de cobertura de serviço 410 (não mostrado) que cobre uma porção substancial do continente Norte-americano. O serviço de comunicações pode ser fornecido à primeira área de cobertura de serviço 410 com base na área de cobertura de padrão de antena nativo 221-e-l e outros parâmetros (por exemplo, pesos de feixe, distribuição de capacidade, salto de feixe direcionado, etc.). O satélite de comunicações 120-d pode fornecer um serviço de comunicações de acordo com o segundo padrão de antena nativo 220-f-l a uma segunda área de cobertura de serviço 410 (não mostrado) que inclui uma porção substancial do continente Sul-americano. O serviço de comunicações pode ser fornecido à segunda área de cobertura de serviço 410 com base na área de cobertura de padrão de antena nativo 221-f-l e outros parâmetros (por exemplo, pesos de feixe, distribuição de capacidade, salto de feixe direcionado, etc.). Em vários exemplos, os serviços de comunicações fornecidos à primeira e à segunda áreas de cobertura de serviço 410 podem ser iguais ou diferentes.

[322] A Figura 24D mostra uma ilustração 2480 de áreas de cobertura de padrão de antena nativo 221-e e 221-f fornecida pelo satélite de comunicações 120-d enquanto posicionado em uma segunda posição orbital geoestacionária que tem uma posição mais ao leste que a primeira posição orbital geoestacionária. Por várias razões (por exemplo, desvio orbital, uma mudança em posicionamento, etc.), o satélite de comunicações 120-d pode ser movido da primeira posição orbital geoestacionária para a segunda posição orbital geoestacionária (por exemplo, um intervalo orbital em longitude 88°) para operação na nova posição orbital.

[323] As áreas de cobertura de padrão de antena

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166/211 nativo 221-Θ-2 e 221-Í-2 podem representar áreas de cobertura projetadas dos padrões de antena nativos 220-e-l e 220-f-l descrito em referência à Figura 24C, mas na segunda posição orbital geoestacionária. Em alguns exemplos, as áreas de cobertura de padrão de antena nativo 221-0-2 e 221-f-2 podem ser fornecidas não apenas mudando a posição orbital do satélite de comunicações 120-d, mas também mudando uma direção de ângulo de visada das antenas associadas 121 do satélite de comunicações 120-d(por exemplo, mudando um ângulo de inclinação conforme medido a partir do satélite de comunicações 120-d entre a direção de ângulo de visada de antena e o centro da Terra, compensando, assim, o ajuste de um intervalo orbital a 98° para um intervalo orbital a 88°). Em alguns exemplos, essa mudança para direção de ângulo de visada de antena pode ser realizada fazendo-se com que o satélite de comunicações 120-d seja orientado com uma atitude diferente. Entretanto, em alguns exemplos, as antenas 121 do satélite de comunicações 120-d podem ter a Terra inteira em seu campo de visão, e ajustar a direção de ângulo de visada das montagens de antena pode não ser necessário (por exemplo, as antenas 121 podem continuar a ser apontadas para o centro da Terra.).

[324] Conforme mostrado pela ilustração 2480, para o mesmo padrão de antena nativo 220-e-l, o tamanho da área de cobertura de padrão de antena nativo 221-e-2 a partir da segunda posição orbital geoestacionária é maior que o tamanho da área de cobertura de padrão de antena nativo 221e-1 a partir da primeira posição orbital geoestacionária, devido ao fato de que a área alvo da terra é girada para longe do satélite de comunicações 120-d. Em outras palavras, o campo de visão da primeira montagem de antena 121-g é mais amplo em

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167/211 direção à área de cobertura de serviço 410 sobre a América do Norte a partir da segunda posição orbital geoestacionária do que a partir da primeira posição orbital geoestacionária e pode, portanto, fornecer uma densidade de potência de sinal mais baixa através da área de cobertura de serviço desejada 410. Em contrapartida, para o mesmo padrão de antena nativo 220-f-l, o tamanho da área de cobertura de padrão de antena nativo 221-f-2 da segunda posição orbital geoestacionária é menor que o tamanho da área de cobertura de padrão de antena nativo 221-f-l da primeira posição orbital geoestacionária, devido à área-alvo da terra sendo girada mais próximo ao satélite de comunicações 120-d. Em outras palavras, o campo de visão da segunda montagem de antena 121-h é mais estreito a partir da segunda posição orbital geoestacionária que da primeira posição orbital geoestacionária e pode não cobrir apropriadamente a área de cobertura de serviço desejada 410.

[325] Embora ilustradas geralmente como uma mudança no tamanho, as mudanças a uma área de cobertura de padrão de antena nativo 221 para um determinado padrão de antena nativo 220 ao se mover de uma primeira posição orbital para uma segunda posição orbital podem incluir mudanças no tamanho, formato, ângulo de incidência de sinais (por exemplo, direção de radiação de sinal) entre a superfície de uma área de cobertura de padrão de antena nativo 221 e um satélite de comunicações 120 e várias combinações dos mesmos. A fim de continuar a fornecer um serviço de comunicações de acordo com tais mudanças, pode ser benéfico mudar um padrão de antena nativo 220 em uma montagem de antena 121 para compensar tais mudanças.

[32 6] Por exemplo, em resposta à mudança na

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168/211 posição orbital da primeira posição orbital geoestacionária para a segunda posição orbital geoestacionária, a primeira montagem de antena 121-g pode ser comandada a fornecer um padrão de antena nativo mais estreito 220-e-2. A mudança nos padrões de antena nativos pode ser fornecida comandando-se um atuador 124 da primeira montagem de antena 121-g a mudar de uma primeira posição desfocalizada para uma segunda posição desfocalizada (por exemplo, mudando-se um comprimento de um atuador linear). Assim, a ilustração 2480 mostra um exemplo de comandar um atuador de uma montagem de antena 121 a fornecer um padrão de antena nativo mais estreito 220-e-2, e o resultado do padrão de antena nativo mais estreito 220-e-2 pode ser a área de cobertura de padrão de antena nativo 221-e-3.

[327] Em alguns exemplos, a área de cobertura de padrão de antena nativo 221-e-3 pode ser substancialmente coextensiva com a área de cobertura de padrão de antena nativo 221-e-l descrita em referência à Figura 24C da primeira posição orbital geoestacionária. Alternativamente, devido às mudanças no ângulo de incidência causadas pela mudança na posição orbital, a área de cobertura de padrão de antena nativo 221e-3 pode não ser necessariamente coextensiva com a área de cobertura de padrão de antena nativo 221-e-l, mas pode ser fornecida de outro modo de modo que a densidade de transmissão/recebimento de sinal seja similar a esta fornecida pela área de cobertura de padrão de antena nativo 221-e-l, que pode exigir que as áreas de cobertura de padrão de antena nativo 221-e-l e 221-e-3 sejam coextensivas ou não (embora as áreas de cobertura de padrão de antena nativo 221-e-l e 221e-3 podem ser pelo menos parcialmente sobrepostas). Em outras palavras, em resposta a uma mudança na posição orbital, o

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169/211 padrão de antena nativo atualizado 220-e-2 pode ser fornecido de modo que uma área de cobertura de serviço 410 fornecida pelo segundo padrão de antena nativo 220-e-2 na segunda posição orbital geoestacionária seja substancialmente coextensiva com a área de cobertura de serviço 410 fornecida pelo primeiro padrão de antena nativo 220-e-l na primeira posição geoestacionária.

[328] Em outro exemplo, em resposta à mudança na posição orbital da primeira posição orbital geoestacionária para a segunda posição orbital geoestacionária, a segunda montagem de antena 121-h pode ser comandada a fornecer um padrão de antena nativo mais amplo 220-f-2. A mudança nos padrões de antena nativos pode também ser fornecida comandandose um atuador 124 da segunda montagem de antena 121-h a mudar de uma primeira posição desfocalizada para uma segunda posição desfocalizada (por exemplo, mudando-se um comprimento de um atuador linear). Assim, a ilustração 2580 também mostra um exemplo de comandar um atuador de uma montagem de antena 121 a fornecer um padrão de antena nativo mais amplo 220-f-2, e o resultado do padrão de antena nativo mais amplo 220-f-2 pode ser a área de cobertura de padrão de antena nativo 221-f-3.

[329] Em alguns exemplos, a área de cobertura de padrão de antena nativo 221-f-3 pode ser substancialmente coextensiva com a área de cobertura de padrão de antena nativo 221-f-l descrita em referência à Figura 24C da primeira posição orbital geoestacionária. Alternativamente, devido às mudanças no ângulo de incidência causadas pela mudança na posição orbital, a área de cobertura de padrão de antena nativo 221f-3 pode não ser necessariamente coextensiva com a área de cobertura de padrão de antena nativo 221-f-l, pode ser

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170/211 fornecida de outro modo de modo que a densidade de transmissão/recebimento de sinal seja similar a esta fornecida pela área de cobertura de padrão de antena nativo 221-f-l, que pode exigir que as áreas de cobertura de padrão de antena nativo 221-f-l e 221-f-3 sejam coextensivas ou não (embora as áreas de cobertura de padrão de antena nativo 221-f-l e 221f-3 podem ser pelo menos parcialmente sobrepostas). Em outras palavras, em resposta a uma mudança na posição orbital, o padrão de antena nativo atualizado 220-f-2 pode ser fornecido de modo que uma área de cobertura de serviço 410 fornecida pelo segundo padrão de antena nativo 220-f-2 na segunda posição orbital geoestacionária seja substancialmente coextensiva com a área de cobertura de serviço 410 fornecida pelo primeiro padrão de antena nativo 220-f-l na primeira posição geoestacionária.

[330] Em alguns casos, para um satélite de comunicações 120 com múltiplas montagens de antena 121, o padrão de antena nativo 220 para uma montagem de antena 121 pode ser ajustado enquanto o padrão de antena nativo 220 para outras montagens de antena 121 permanecem inalterados. A Figura 24E ilustra uma alternativa para as áreas de cobertura de padrão de antena nativo 221 fornecidas por um satélite de comunicações 120-d por meio de múltiplas montagens de antena 121, em conformidade com os aspectos da presente revelação. Em um exemplo, o satélite de comunicações 120-d pode ser inicialmente configurado na primeira posição orbital, conforme ilustrado na Figura 24C, para fornecer a área de cobertura de padrão de antena nativo 221-e-l por meio da primeira montagem de antena 121-g e para fornecer a área de cobertura de padrão de antena nativo 221-f-l por meio de uma segunda montagem de

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171/211 antena 121-h. A segunda montagem de antena 121-h pode ser reconfigurada (por exemplo, comandando-se um atuador 124 a fornecer uma mudança do padrão de antena nativo 220-f-l para o padrão de antena nativo 220-f-3) fornecer a área de cobertura de padrão de antena nativo 221-f-4 conforme mostrado na Figura 24E, que pode ser usada para fornecer cobertura terrestre visivel a partir da primeira posição orbital geoestacionária. Em outro exemplo, o satélite de comunicações 120-d pode ser inicialmente configurado com a segunda montagem de antena 121h ajustada para fornecer cobertura terrestre visivel conforme ilustrado na Figura 24E (por exemplo, área de cobertura de padrão de antena nativo 221-f-4), e, subsequentemente, a segunda montagem de antena 121-h pode ser ajustada (por exemplo, comandando-se um atuador 124) para fornecer a área de cobertura de padrão de antena nativo 221-f-l conforme mostrado na Figura 24C. Assim, a ilustração 2490 mostra um exemplo de comandar um atuador de uma montagem de antena 121 a fornecer uma mudança de padrão de antena nativo 220, enquanto mantém o padrão de antena nativo 220 de outra montagem de antena 121.

[331] Embora descrito em referência aos satélites de comunicações 120 que têm, geralmente, posições orbitais geoestacionárias, os ajustes a padrões de antena nativos 220 são também aplicáveis a aplicações não geoestacionárias, tais como aplicações LEO ou MEO. Por exemplo, um padrão de antena nativo 220 pode ser ajustado para fornecer uma área de cobertura de serviço maior, menor ou adaptada de outro modo que segue a trajetória orbital de um satélite LEO ou MEO. Ademais, os padrões de antena nativos 220 podem ser ajustados com base nas características da trajetória orbital, tais como a elevação e/ou a taxa da

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172/211 trajetória orbital. Isso pode fornecer flexibilidade de projeto quando ajustes a uma trajetória orbital são exigidos e/ou quando uma trajetória orbital desvia de uma trajetória orbital de projeto. Assim, as montagens de antena 121 que suportam uma pluralidade de padrões de antena nativos 220 podem também fornecer flexibilidade para formação de feixe de um serviço de comunicações fornecido por satélites de comunicações não geoestacionários 120.

[332] As Figuras 25A a 25C ilustram um satélite de comunicações 120-e que suporta o ajuste de uma posição relativa entre uma montagem de matriz de alimentação 127-g e um refletor 122-g para suportar uma mudança em padrões de antena nativos 1220, em conformidade com os aspectos da presente revelação. O satélite de comunicações 120-e inclui uma montagem de antena 121-i que tem uma montagem de matriz de alimentação 127-g, um refletor 122-g e um atuador 124-g acoplado entre a montagem de matriz de alimentação 127-g e o refletor 122-g.

[333] A montagem de matriz de alimentação 127-g pode incluir múltiplos elementos de alimentação 128-g, tais como elementos de alimentação 128-g-l e 128-g-2. Embora apenas dois elementos de alimentação de antena 128-g sejam mostrados por uma questão de simplicidade, uma montagem de matriz de alimentação 127-g pode incluir qualquer número de elementos de alimentação de antena 128-g (por exemplo, dezenas, centenas, milhares, etc.). Além disso, os elementos de alimentação de antena 128-g podem ser dispostos de qualquer maneira adequada (por exemplo, em uma matriz linear, uma matriz arqueada, uma matriz plana, uma matriz em colmeia, uma matriz poliédrica, uma matriz esférica, uma matriz elipsoidal ou qualquer

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173/211 combinação dos mesmos).

[334] Cada elemento de alimentação 128 de uma montagem de matriz de alimentação 127 pode estar associado a um perfil de ganho, que podem ser exemplos de perfis de ganho de padrão de elemento de alimentação nativo 250 descritos em referência às Figuras 2C e 3C. Cada elemento de alimentação 128 de uma montagem de matriz de alimentação 127 pode também estar associado a um respectivo padrão de elemento de alimentação nativo 210 (por exemplo, padrão de elemento de alimentação nativo 210-g-l associado ao elemento de alimentação 128-g-l, padrão de elemento de alimentação nativo 210-g-2 associado ao elemento de alimentação 128-g-2, etc.). Cada padrão de elemento de alimentação nativo 210 pode fornecer uma área de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211 (por exemplo, área de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211-g-l associada ao padrão de elemento de alimentação nativo 210-g-l, área de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211-g-2 associada ao padrão de elemento de alimentação nativo 210-g-2, etc.), que podem ser exemplos de áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211 descritas em referência às Figuras 2A, 2D, 3A, 3D, 4A, 24A e 24B. As áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211 podem incluir áreas projetadas em um plano de referência 2505 e/ou volume acima ou abaixo do plano de referência 2505, após reflexão do refletor, conforme descrito no presente documento.

[335] O refletor 122-g pode ser configurado para refletir sinais transmitidos entre a montagem de matriz de alimentação e um ou mais dispositivos alvo (por exemplo, terminais de nó de acesso 130 e/ou terminais de usuário 150).

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A superfície do refletor pode ser de qualquer formato adequado para distribuir sinais entre a montagem de matriz de alimentação 127-g e uma área de cobertura de serviço 410 do satélite de comunicações 120-e, que pode incluir um formato parabólico, um formato esférico, um formato poligonal, etc. Embora apenas um único refletor 122-g seja ilustrado, um satélite de comunicações 120 pode incluir mais de um refletor 122 para uma montagem de matriz de alimentação particular 127. Além disso, um refletor 122 de um satélite de comunicações 120 pode ser dedicado a uma única montagem de matriz de alimentação 127 ou compartilhado entre múltiplas montagens de matriz de alimentação 127.

[336] O refletor 122-g pode ser associado a uma região focal 123, que pode referir-se a uma ou mais localizações em que os sinais recebidos pelo satélite de comunicações 120-a são concentrados, conforme descrito em referência às Figuras 2A e 2B. Por exemplo, uma região focal do refletor 122-g pode referir-se a uma localização em que aqueles sinais que chegam no refletor em uma direção paralela a um eixo geométrico primário do refletor 122-g são refletidos a um ponto coincidente. Em contrapartida, a região focal do refletor 122-g pode referir-se à localização da qual os sinais que são emitidos da região focal refletem-se para fora do refletor em uma onda plana.

[337] Em alguns exemplos, pode ser vantajoso posicionar a montagem de matriz de alimentação 127-g em uma posição desfocalizada em relação ao refletor 122-g (por exemplo, entre a superfície do refletor 122-g e a região focal do refletor 122-g ou alguma outra posição desfocalizada em relação ao refletor 122-g). Conforme usado no presente

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175/211 documento, a montagem de matriz de alimentação 127-g que está localizada em uma posição desfocalizada em relação ao refletor 122-g pode referir-se a um elemento de alimentação 128-g (por exemplo, uma abertura de um orificio de alimentação, um transdutor de alimentação, etc.) que está localizado a uma distância de um refletor que é diferente de uma distância entre o refletor 122-g e a região focal do refletor 122-g. Em alguns exemplos, a montagem de matriz de alimentação 127-g que está localizada em uma posição desfocalizada em relação ao refletor 122-g pode referir-se a uma superfície de elementos de alimentação de antena 128-g (por exemplo, uma superfície de referência de uma pluralidade de aberturas de orificio de alimentação, uma superfície de referência de uma pluralidade de transdutores de alimentação, etc.) que estão localizados a uma distância de um refletor 122-g ao longo de um eixo geométrico de referência que é diferente da distância entre o refletor 122-g e uma região focal ao longo do eixo geométrico de referência. Tal disposição pode resultar em áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo mais amplas 211 do que quando a montagem de matriz de alimentação

127- g está posicionada na região focal do refletor 122-g, o que pode melhorar a flexibilidade para formação de feixe de feixes direcionados 125. Por exemplo, com áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo mais amplas 211, uma quantidade maior de elementos de alimentação de antena

128- g de uma montagem de matriz de alimentação 127-g pode ter capacidade para suportar uma área de cobertura de feixe direcionado particular 126. Além disso, os padrões de elemento de alimentação nativos mais amplos 210-g pode também permitir que cada elemento de alimentação 128-g da montagem de matriz

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176/211 de alimentação 12 7-g suporte uma quantidade maior de áreas de cobertura de feixe direcionado 126.

[338] 0 atuador 124-g pode suportar o ajuste de uma distância relativa entre a montagem de matriz de alimentação 127-g e o refletor 122-g. Por exemplo, o atuador 124-a pode ser um atuador linear que é restringido para fornecer a mudança em distância relativa ao longo de uma direção translacional, que pode ser alinhada ao longo de uma direção predominantemente entre um centro do refletor 122-g e uma região focal do refletor 122-g. Em vários exemplos, o atuador 124-g pode incluir um motor linear, um motor de passo, um servo-motor, uma montagem de cremalheira e pinhão, uma montagem de fuso de esferas, uma ligação cinemática, uma montagem de treliça extensível, um cilindro hidráulico ou qualquer combinação dos mesmos.

[339] Conforme ilustrado nas Figuras 25A a 25C, a montagem de matriz de alimentação 127-g pode ser fixa em relação ao corpo do satélite de comunicações 120-g e, portanto, o atuador 124-g pode mover o refletor 122-g ao longo de um eixo geométrico em relação ao corpo do satélite de comunicações 120-e. Em outros exemplos, o refletor 122-g pode ser fixo em relação ao corpo do satélite de comunicações 120-e e, portanto, o atuador linear 124-g pode mover a montagem de matriz de alimentação 127-g ao longo de um eixo geométrico em relação ao corpo do satélite de comunicações 120-e. Em ainda outros exemplos, nem a montagem de matriz de alimentação 127-g nem o refletor 122-g pode ser fixo em relação ao corpo do satélite de comunicações 120-e, e o atuador 124-g pode mover um ou ambos dentre a montagem de matriz de alimentação 127-g ou o refletor 122-g ao longo de um eixo geométrico em relação ao corpo do

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177/211 satélite de comunicações 120-e (por exemplo, de uma maneira combinada, de uma maneira coordenada, de uma maneira separada, etc.).

[340] Em alguns exemplos, o satélite de comunicações 120-e pode incluir atuadores adicionais, tal como um atuador secundário 2540-a e/ou 2540-b. Os atuadores secundários 2540 podem ser configurados para fornecer um ou mais graus adicionais de liberdade (por exemplo, um grau de liberdade rotacional, um grau de liberdade translacional ou uma combinação dos mesmos) entre a montagem de matriz de alimentação 127-g e o refletor 122-g. Em tais exemplos, um atuador secundário 2540 pode ser comandado a causar uma mudança em posição relativa entre a montagem de matriz de alimentação e o refletor em torno de um eixo geométrico diferente de um eixo geométrico do atuador 124-g, com tal mudança combinando com o ajuste do atuador 124-g para fornecer a mudança comandada em padrões de antena nativos. Os atuadores secundários 2540 podem incluir um ou mais componentes adequados para fornecer tais graus de liberdade adicionais entre a montagem de matriz de alimentação 127-g e o refletor 122-g. Por exemplo, um atuador secundário 2540 pode incluir uma dobradiça e uma junta esférica que pode ser atuada para compensar a oscilação do satélite (por exemplo, vibração rotacional que pode afetar a direção de ângulo de visada da antena). Embora o atuador secundário 2540-a seja ilustrado como fornecendo um acoplamento rotacional entre uma porção de corpo do satélite de comunicações 120-e e o atuador 124-g, e o atuador secundário 2540-g é ilustrado como fornecendo um acoplamento rotacional entre o atuador 124-g e o refletor 122-g, atuadores adicionais podem ser acoplados em qualquer localização adequada com

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178/211 qualquer grau (ou graus) adequado de liberdade entre a montagem de matriz de alimentação 127-g e p refletor 122-g.

[341] A Figura 25A ilustra um exemplo 2500 do satélite de comunicações 120-e que tem uma primeira distância (por exemplo, distância di) entre a montagem de matriz de alimentação 127-g e o refletor 122-g que corresponde a uma disposição focalizada da montagem de antena 121-i. Na disposição do exemplo 2500, os padrões de elemento de alimentação nativos 210-g podem ser relativamente estreitos (por exemplo, conforme mostrado pelos padrões de elemento de alimentação nativos 210-g-l e 210-g-2). Consequentemente, as áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211-g em relação ao plano de referência 2505 podem ser relativamente pequenas (por exemplo, conforme mostrado pelas áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211-g-l e 211-g-2), e o padrão de antena nativo resultante 220 pode ser referido como tendo uma baixa condição de sobreposição de padrão de elemento de alimentação nativo.

[342] Em alguns exemplos, uma baixa condição de sobreposição de padrão de elemento de alimentação nativo está associada a cada elemento de alimentação 128 que tem menos da metade de seu padrão de elemento de alimentação nativo 210 sobreposta com um padrão de elemento de alimentação nativo 210 de qualquer dado elemento de alimentação vizinho 128. Em outros exemplos, uma baixa condição de sobreposição de padrão de elemento de alimentação nativo pode ser descrita como cada elemento de alimentação 128 tendo menos de 40 por cento, 30 por cento, 20 por cento ou 10 por cento de seu padrão de elemento de alimentação nativo 210 sobreposto com um padrão de elemento de alimentação nativo 210 de qualquer dado elemento

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179/211 de alimentação vizinho 128. Em ainda outros exemplos, uma baixa condição de sobreposição de padrão de elemento de alimentação nativo pode ser descrita como cada elemento de alimentação 128 não tendo sobreposição de seu padrão de elemento de alimentação nativo 210 com um padrão de elemento de alimentação nativo 210 de qualquer dado elemento de alimentação vizinho 128.

[343] Em vários exemplos, a distância di pode fazer com que a distância entre a montagem de matriz de alimentação 127-g e o refletor 122-g seja igual ou relativamente próxima a uma distância focal do refletor 122-g (por exemplo, uma distância de deslocamento focal zero). Embora o exemplo 2500 possa representar a montagem de matriz de alimentação 127-g que está em uma posição levemente desfocalizada em relação ao refletor 122-g devido ao dato de que as áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo vizinhas 211-g têm alguma sobreposição de feixe entre as mesmas, o exemplo 2500 é considerado como sendo uma posição focalizada da montagem de antena 121-i para os propósitos desta descrição. Em outras palavras, uma baixa condição de sobreposição de feixe de áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211 é considerada para os propósitos desta descrição como sendo um resultado de uma posição focalizada de uma montagem de antena 121.

[344] A Figura 25B ilustra um exemplo 2550 do satélite de comunicações 120-e que tem a montagem de antena 121-i em uma primeira posição desfocalizada. No exemplo, 2550, o atuador 124-g fornece uma distância relativamente pequena (por exemplo, distância d₂) , resultando na montagem de matriz de alimentação 127-g estar mais próxima do refletor 122-g do que a região focal do refletor 122-g (por exemplo, a montagem

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180/211 de matriz de alimentação 127-g pode estar mais próxima ao refletor 122-g do que no exemplo 2500) . Em outras palavras, o exemplo 2550 pode representar a montagem de matriz de alimentação 127-g que está localizada em uma posição fortemente desfocalizada em relação ao refletor 122-g. Na disposição do exemplo 2550, os padrões de elemento de alimentação nativos 210-h podem ser relativamente amplos (por exemplo, conforme mostrado pelos padrões de elemento de alimentação nativos 210h-1 e 210-h-2). Consequentemente, as áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211-h em relação ao plano de referência 2505 podem ser relativamente grandes (por exemplo, conforme mostrado pelas áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211-h-l e 211-h-2).

[345] A Figura 25C ilustra um exemplo 2555 do satélite de comunicações 120-e que tem a montagem de antena 121-i em uma segunda posição desfocalizada. No exemplo 2555, o atuador 124-g foi ajustado para aumentar a distância entre a montagem de matriz de alimentação 127-g e o refletor 122-g da distância d2 até a distância ds. Na disposição do exemplo 2555, os padrões de elemento de alimentação nativos 210-i podem ser relativamente amplos e ter sobreposição substancial (por exemplo, conforme mostrado pelas áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211-i-l e 211-Í-2), mas ser, cada um, mais estreitos que na disposição do exemplo 2550.

[346] O exemplo 2550 pode representar uma primeira condição operacional (por exemplo, um primeiro padrão de antena nativo 220-h) do satélite de comunicações 120-e que suporta um serviço de comunicações de acordo com um primeiro padrão de antena nativo, em que o primeiro padrão de antena nativo 220-h é baseado, pelo menos em parte, no comprimento do

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181/211 ou no comprimento de outro modo fornecido pelo atuador 124-g (por exemplo, distância d2) . 0 primeiro padrão de antena nativo 220-h pode ser caracterizado por tais características como o tamanho das áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211-h, um grau de sobreposição entre áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211h, localizações das áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211-h ou outras características das áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211h. Embora apenas duas áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211-h sejam mostradas no exemplo 2550, um satélite de comunicações 120 pode ter qualquer número (por exemplo, dezenas, centenas, milhares, etc.) de áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211.

[347] O exemplo 2555 pode representar uma segunda condição (por exemplo, um segundo padrão de antena nativo 220-i) do satélite de comunicações 120-e que suporta um serviço de comunicações de acordo com um segundo padrão de antena nativo 220-i, em que a segunda condição de cobertura é baseada, pelo menos em parte, no comprimento do, ou o comprimento de outro modo fornecido pelo atuador 124-g (por exemplo, distância ds). Como a largura de feixe de cada padrão de elemento de alimentação nativo 210-i é diferente dos padrões de elemento de alimentação nativos 210-h da primeira condição, as características do segundo padrão de antena nativo 220-i podem ser diferentes da primeira condição. Tais mudanças em características entre o primeiro padrão de antena nativo 220h e o segundo padrão de antena nativo 220-i podem suportar, por exemplo, várias operações de formação de feixe de acordo com diferentes condições desfocalizadas, conforme descrito no

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182/211 presente documento.

[348] 0 atuador 124-g pode ser configurado para distâncias entre a matriz de alimentação e o refletor que não são ilustradas nas Figuras 25A, 25B ou 25C, tais como distâncias maiores que di, menores que d₂ ou entre di e d₂. Assim, conforme descrito no presente documento, o atuador 124g pode fornecer uma mudança em distância relativa entre a montagem de matriz de alimentação 127-g e o refletor 122-g e fornecer, consequentemente, uma mudança no padrão de antena nativo 220 que pode ser usada para fornecer serviço de acordo com uma variedade de padrões de antena nativos 220. Por exemplo, mudança do comprimento do atuador 124-g pode ser usada para mudar a largura do feixe e a quantidade de sobreposição de padrões de elemento de alimentação nativos no padrão de antena. Mudança do comprimento do atuador 124-g pode ser também usada para distribuir energia recebida de uma dada localização (por exemplo, uma localização em uma área de cobertura de serviço 410) a mais elementos de alimentação 128 de uma montagem de matriz de alimentação 127.

[349] Embora o ajuste mostrado entre o exemplo 2550 e o exemplo 2555 seja ilustrado para mostrar uma mudança em tamanho, o grau de sobreposição e a localização de áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211, em alguns exemplos, outras características podem ser alteradas para fornecer condições diferentes. Por exemplo, montagens de atuador secundário 440 podem ser usadas para mudar a direção de posicionamento de um padrão de antena nativo 220. Assim, uma montagem de antena 121 pode ser configurada de modo que o ajuste de um atuador 124 acoplado entre uma montagem de matriz de alimentação 127 e um refletor 122 pode fornecer várias

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183/211 mudanças desejadas em características e/ou razões ou relações de múltiplas características entre áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211.

[350] A Figura 25D ilustra um diagrama exemplificativo 2575 de um satélite de comunicações 120-f que suporta ajuste de uma posição relativa entre montagens de matriz de alimentação 127 e refletores 122 para suportar uma mudança em padrões de antena nativos para duas montagens de antena 121, em conformidade com os aspectos da presente revelação. Por exemplo, o satélite de comunicações 120-f inclui montagens de antena 121-j e 121-k para suportar múltiplas áreas de cobertura de padrão de antena nativo independentes (por exemplo, áreas de cobertura de padrão de antena nativo 221-j e 221-k). Por exemplo, uma primeira montagem de antena 121-j pode fornecer um serviço de comunicação a uma primeira área de cobertura de padrão de antena nativo 221-j enquanto uma segunda montagem de antena 121-k pode fornecer um serviço de comunicação a uma segunda área de cobertura de padrão de antena nativo 221-k. No exemplo ilustrado, a primeira montagem de antena 121-j inclui um primeiro atuador 124-j (por exemplo, um atuador linear acoplado entre a montagem de matriz de alimentação 127-j e a refletor 122-j) que ajusta uma distância relativa entre uma primeira montagem de matriz de alimentação 127-j e um primeiro refletor 122-j para fornecer a primeira área de cobertura de padrão de antena nativo 221-j. A segunda montagem de antena 121-k inclui um segundo atuador 124-k (por exemplo, um atuador linear acoplado entre a segunda montagem de matriz de alimentação 127-k e o segundo refletor 122-k) que ajusta uma distância relativa entre a segunda montagem de matriz de alimentação 127-k e o segundo refletor 122-k para

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184/211 fornecer uma segunda área de cobertura de padrão de antena nativo 221-k. 0 primeiro e segundo padrões de antena nativos 221-j e 221-k podem ser, cada um, um compósito de múltiplas áreas de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211 (apenas duas das quais são mostradas para cada área de cobertura de padrão de antena nativo 221 para maior clareza). Assim, cada montagem de antena 121 pode ter um padrão de antena nativo independentemente controlado 220 por meio de atuadores separados 124.

[351] Em alguns exemplos, a primeira montagem de antena 121-j está associada a uma área de cobertura de serviço de terminal de usuário 410 e a segunda montagem de antena 121k está associada a uma área de cobertura de serviço de terminal de nó de acesso 410. Por exemplo, os sinais de comunicação entre os terminais de usuário 150 e o satélite de comunicações

120-f podem ser comunicados de acordo com a primeira área de cobertura de padrão de antena nativo 221-j, que é dependente de um primeiro padrão de antena nativo 220-j fornecido pela primeira montagem de antena 121-j enquanto que os sinais de comunicação entre os terminais de nó de acesso 130 e o satélite de comunicações 120-f podem ser comunicados de acordo com uma segunda área de cobertura de padrão de antena nativo 221-k que é dependente de um segundo padrão de antena nativo 220-k fornecido pela segunda montagem de antena 121-k. Assim, a diferentes áreas de cobertura de serviço 410 pode ser fornecido um serviço de comunicações de acordo com diferentes padrões de antena nativos 220 por meio de montagens de antena separadas 121. Embora ilustrado com duas montagens de antena 121, um satélite de comunicações 120 pode ter mais que duas montagens de antena 121, incluindo múltiplas montagens de antena 121

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185/211 associadas a áreas de cobertura de serviço de terminal de nó de acesso correspondentes 410 e/ou múltiplas montagens de antena 121 associadas a áreas de cobertura de serviço de terminal de usuário correspondentes 410.

[352] As Figuras 26A e 2 6B ilustram um exemplo de um satélite de comunicações 120-g que tem uma montagem de antena 121-1 com um atuador baseado em refletor 124-1 que pode suportar mudanças nas áreas de cobertura de padrão de antena nativo 221-1, em conformidade com os aspectos da presente revelação. O atuador 124-1 pode fazer com que o refletor 1221 mude o formato, de modo que a localização da região focal 123 do refletor 122-1 mude a localização. Por exemplo, na condição 2605 da Figura 26A, a região focal 123 do refletor 122-1 pode ser relativamente afastada do refletor 122-1. Consequentemente, o padrão de antena nativo 220-1-1 pode ser relativamente amplo, de modo que a área de cobertura de padrão de antena nativo 221-1-1 projetada no plano de referência 25051 seja, por conseguinte, relativamente ampla. Em contrapartida, na condição 2610 da Figura 26B, a região focal 123 do refletor 122-1 pode ser relativamente próxima ao refletor 122-1. Consequentemente, o padrão de antena nativo 2201-2 pode ser relativamente estreito, de modo que a área de cobertura de padrão de antena nativo 221-1-2 projetada no plano de referência 2505-1 seja, por conseguinte, relativamente estreita.

[353] Vários mecanismos ou combinações de mecanismos podem fornecer a função do atuador baseado em refletor 124-1, tal como uma coleção de atuadores lineares, um sistema de cabo e polia, uma ligação cinemática, ou qualquer outro mecanismo que muda o formato de um refletor 122, e muda,

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186/211 assim, as características de uma região focal 123 do refletor 122. Tais mudanças para uma região focal 123 de um refletor 122 podem incluir mover de um primeiro ponto focal para um ponto focal diferente, mudar de um único ponto focal para uma pluralidade de pontos focais, mudar de um ponto focal para uma linha focal ou superfície focal, mudar de uma linha focal para um ponto focal ou uma superfície focal, mudar de uma superfície focal que tem um primeiro formato para uma superfície focal que tem um segundo formato, ou várias combinações dos mesmos. Ademais, um refletor 122 pode incluir um atuador 124 que muda o formato de todo ou uma porção do refletor 122, e, em alguns exemplos, um refletor pode ter mais que um atuador 124 para mudar várias porções do formato de refletor. Assim, vários tipos de atuadores baseados em refletor 124 podem ser usados para ajustar um padrão de antena nativo 220 de uma montagem de antena 121.

[354] As Figuras 2 6C e 2 6D ilustram um exemplo de um satélite de comunicações 120-h que tem uma montagem de antena 121-m com um atuador 124-m integrado com uma montagem de matriz de alimentação que pode suportar mudanças nas áreas de cobertura de padrão de antena nativo 221-m, em conformidade com os aspectos da presente revelação. A montagem de antena

121-m não inclui um refletor e, em vez disso, ilustra um exemplo de uma montagem de antena de matriz de radiação direta (DRA) 121. Para a montagem de antena 121-m, o atuador 124-m pode fazer com que a disposição dos elementos de alimentação de antena 128-m da montagem de matriz de alimentação 127-m para mudar as características, de modo que os padrões de elemento de alimentação nativos 210 associados aos elementos de alimentação 128 estejam apontados a uma localização

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187/211 diferente. Consequentemente, o atuador 124-m pode mudar o formato, orientação e/ou distribuição de padrões de elemento de alimentação nativos 210, mudando, assim, a área de cobertura de padrão de antena nativo 221-m para a montagem de antena 121-m. Por exemplo, na condição 2615 da Figura 26C, o atuador 124-m pode ser comandado a fornecer uma distribuição relativamente estreita de padrões de elemento de alimentação nativos 210-m (por exemplo, uma distribuição estreita de direções de indicação para cada um dos elementos de alimentação 128-m) , de modo que a área de cobertura de padrão de antena nativo 221-m-l projetada no plano de referência 2505-m seja, por conseguinte, relativamente estreita. Em contrapartida, na condição 2620 da Figura 26D, o atuador 124-m pode ser comandado a fornecer uma distribuição relativamente ampla dos padrões de elemento de alimentação nativos 210-m (por exemplo, uma distribuição ampla de direções de indicação para cada um dos elementos de alimentação 128-m) , de modo que a área de cobertura de padrão de antena nativo 221-m-l projetada no plano de referência 2505-m seja, por conseguinte, relativamente ampla.

[355] Vários mecanismos ou combinações de mecanismos podem fornecer a função do atuador 124-m que é integrado na montagem de matriz de alimentação 127-m. Por exemplo, um mecanismo pode ser fornecido para mudar o formato da montagem de matriz de alimentação 127-m, tal como um mecanismo para mudar a curvatura de uma superfície da montagem de matriz de alimentação 127-m que inclui as aberturas de corneta de alimentação dos elementos de alimentação 128-m. Em outros exemplos, um ou mais atuadores 124-m podem ser fornecidos para mudar a orientação dos elementos de alimentação

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128-m, sem mudar o formato da montagem de matriz de alimentação 127-m. Ademais, uma montagem de matriz de alimentação 127 pode incluir um atuador 124 que muda a orientação e/ou o padrão de elemento de alimentação nativo 210 de todos ou de uma porção dos elementos de alimentação 128 da montagem de matriz de alimentação 127, e, em alguns exemplos, uma montagem de matriz de alimentação 127 pode ter mais do que um atuador 124 para mudar várias porções da montagem de matriz de alimentação 127. Assim, vários tipos de atuadores 124 podem ser integrados em uma montagem de matriz de alimentação para ajustar um padrão de antena nativo 220 de uma montagem de antena 121.

[356] As Figuras 26E e 26F ilustram um exemplo de um satélite de comunicações 120-i que tem uma montagem de antena 121-n com um atuador 124-n acoplado entre um primeiro refletor 122-n-l e um segundo refletor 122-n-2 e pode suportar mudanças nas áreas de cobertura de padrão de antena nativo 221-n, em conformidade com os aspectos da presente revelação. O atuador 124-n pode fazer com que o segundo refletor 122-n-2 esteja mais próximo ou mais afastado do primeiro refletor 122n-l. Por exemplo, na condição 2625 da Figura 26E, o segundo refletor 122-n-2 pode estar relativamente próximo ao primeiro refletor 122-n-l. Consequentemente, o padrão de antena nativo 220-n-l pode ser relativamente amplo, de modo que a área de cobertura de padrão de antena nativo 221-n-l projetada no plano de referência 2505-n seja, por conseguinte, relativamente ampla. Em contrapartida, na condição 2620 da Figura 26E, o segundo refletor 122-n-2 pode estar relativamente afastado do primeiro refletor 122-n-l. Consequentemente, o padrão de antena nativo 220-n-2 pode ser relativamente estreito, de modo que a área de cobertura de padrão de antena nativo 221-n-2

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189/211 projetada no plano de referência 2505-n seja, por conseguinte, relativamente estreita. Vários mecanismos ou combinações de mecanismos podem fornecer a função do atuador 124-n que é acoplado entre um primeiro refletor 122 e um segundo refletor 122, incluindo qualquer um dos atuadores 124 descritos em referência a um atuador 124 acoplado entre um refletor 122 e uma montagem de matriz de alimentação 127.

[357] A Figura 27 ilustra um diagrama de blocos 2700 de um satélite de comunicações 120-j que suporta o fornecimento de um serviço de comunicações de acordo com uma pluralidade de padrões de antena nativos 220, em conformidade com os aspectos da presente revelação. O satélite de comunicações 120-j pode ser um exemplo de um ou mais dos satélites de comunicações 120 descritos no presente documento e pode incluir uma montagem de matriz de alimentação 127-o, um refletor 122-o, um atuador 124-o, um controlador de atuador 2720 e um gerenciador de comunicações de satélite 2730.

[358] A montagem de matriz de alimentação 127-o pode ser um exemplo de qualquer uma das montagens de matriz de alimentação 127 descritas no presente documento e pode incluir uma pluralidade de elementos de alimentação de antena 128 dispostos de qualquer maneira adequada para suportar uma pluralidade de padrões de elemento de alimentação nativos 210. O refletor 122-o pode ser um exemplo de qualquer um dos refletores 122 descritos no presente documento e pode ser configurado para refletir sinais transmitidos entre a montagem de matriz de alimentação 127-o e um ou mais dispositivos-alvo (por exemplo, terminais de nó de acesso 130 e/ou terminais de usuário 150). Embora apenas a montagem de matriz de alimentação 127-o e um refletor 122-o sejam ilustrados, um satélite de

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190/211 comunicações 120, tal como o satélite de comunicações 120-j, pode incluir mais que uma montagem de matriz de alimentação 127 e/ou mais que um refletor 122.

[359] O atuador 124-o pode ser um exemplo de qualquer um dos atuadores 124 descritos no presente documento para suportar um serviço de comunicações de acordo com a pluralidade de padrões de antena nativos 220. Por exemplo, o atuador 124-o pode ser um atuador linear acoplado entre o refletor 122-o e a montagem de matriz de alimentação 127-o e pode suportar ajustar uma distância relativa entre a montagem de matriz de alimentação 127-o e o refletor 122-o. O atuador 124-o pode ser restringido para fornecer a mudança na distância relativa ao longo de uma direção de translação, que pode ser alinhada ao longo de uma direção predominantemente entre um centro do refletor 122-o e uma região focal 123 do refletor

122-o. Em vários exemplos, o atuador 124-o pode incluir motor linear, um motor de passo, um servo-motor, uma montagem de cremalheira e pinhão, uma montagem de fuso de esferas, uma ligação cinemática, uma montagem de treliça extensível, um cilindro hidráulico ou qualquer combinação dos mesmos. Em outros exemplos, o atuador 124-o pode ser acoplado entre dois refletores 122, integrados em uma montagem de matriz de alimentação 127, ou baseado em refletor, conforme descrito em referência às Figuras 26A a 26F. Em alguns exemplos, o satélite de comunicações 120-j pode opcionalmente incluir atuadores adicionais, tais como o atuador secundário 2540-c, que pode ser um exemplo do atuador secundário 2540 descrito em referência às Figuras 25A a 25C, ou um atuador de posição orbital 2740 (por exemplo, a propulsor, um volante, etc.) para ajustar a orientação (por exemplo, atitude) ou localização do

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191/211 satélite de comunicações 120-j.

[360] O controlador de atuador 2720 pode ser configurado para definir, comandar e/ou monitorar vários estados de um ou mais atuadores (por exemplo, o atuador 124o, o atuador secundário 2540-O, o atuador de posição orbital 2740, etc.) do satélite de comunicações 120-j e pode fornecer outras funções de alto nivel de controle de atuação. Os estados do controlador de atuador 2720 podem incluir estados de inicialização, estados operacionais e/ou estados de falha, e o controlador de atuador pode mudar entre os estados ou manter um estado particular em resposta a comandos e/ou sinais préprogramados recebidos a partir do um ou mais atuadores, gerenciador de comunicações de satélite e/ou sinais do exterior do controlador de atuador 2720, tais como codificadores e/ou detectores de posição, sensores, relés, comandos de usuário, ou qualquer outro sinal de controle. O controlador de atuador 2720 pode gerar vários sinais de controle que são entregues ao um ou mais atuadores em resposta a instruções pré-programadas (por exemplo, configurações operacionais, algoritmos de controle, ganhos de controlador, deslocamentos, bandas mortas, multiplicadores, etc.) e/ou sinais recebidos. Por exemplo, o controlador de atuador 2720 pode incluir um acionador de atuador 2721, que pode suportar a atuação do atuador 124-o de acordo com sinais de comando do controlador de atuador 2720. Em satélites de comunicações 120 que incluem um atuador secundário e/ou um atuador de posição orbital, um controlador de atuador 2720 pode incluir opcionalmente um acionador de atuador secundário 2724 e/ou um acionador de atuador de posição orbital 2725, respectivamente.

[361] Em vários exemplos, os sinais de comando

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192/211 descritos no presente documento podem ser recebidos pelo controlador de atuador 2720 e/ou determinados pelo controlador de atuador 2720. Por exemplo, o controlador de atuador pode incluir opcionalmente um receptor de sinal de comando 2722, que pode suportar o recebimento (por exemplo, por meio do gerenciador de comunicações de satélite 2730) de um sinal de comando para controlar o atuador 124-o (e/ou outros atuadores, quando presentes) a partir de um gerador de sinal de comando, tal como um terminal de nó de acesso terrestre 130 ou outro dispositivo de rede 141 configurado para controlar os aspectos de fornecer um serviço de comunicações de acordo com vários padrões de antena nativos 220. Adicional ou alternativamente, o controlador de atuador 2720 pode incluir um determinador de sinal de comando 2723 que suporta a determinação (por exemplo, no satélite de comunicações 120-j) de um sinal de comando para atuar o atuador 124-o (e/ou outros atuadores, quando presentes) para fornecer um padrão de antena nativo desejado 220. Em vários exemplos, os sinais de comando podem incluir indicações de posições de atuador, uma diferença entre as posições, uma posição desejada de um componente do satélite de comunicações 120-j (por exemplo, o refletor 122-o, a montagem de matriz de alimentação 127-o, etc.) , um comprimento ou ângulo de um atuador, um parâmetro de um padrão de antena nativo 220, um valor de pesquisa associado ao segundo padrão de antena nativo 220 ou qualquer outro sinal de comando adequado para identificar ou determinar como acionar um atuador particular 124 e/ou atuador secundário 2540 para alcançar um resultado desejado.

[362] O gerenciador de comunicações de satélite 2730 pode ser configurado para gerenciar um ou mais aspectos

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193/211 do fornecimento de um serviço de comunicações por meio do satélite de comunicações 120-j. Por exemplo, o gerenciador de comunicações de satélite 2730 pode gerenciar a comunicação por meio de sinais 2705 fornecidos a ou recebidos de (por exemplo, por meio de transceptor (ou transceptores) 2710) outros dispositivos, tais como terminais de nó de acesso 130, dispositivos de rede 141, terminais de usuário 150, CPEs 160, etc. Em alguns exemplos, os sinais 2705 podem ser parte do serviço de comunicações fornecido por meio do satélite de comunicações 120-j. Adicional ou alternativamente, os sinais 2705 podem incluir sinais de controle ou informações de diagnóstico ou controle não relacionadas ao serviço de comunicações, mas fornecidas de outro modo ou recebidas pelo satélite de comunicações 120-j.

[363] Alguns exemplos de um gerenciador de comunicações de satélite 2730 pode opcionalmente incluir um gerenciador de área de cobertura 2731, que pode gerenciar um ou mais aspectos das áreas de cobertura conforme descrito no presente documento. Por exemplo, o gerenciador de área de cobertura 2731 pode incluir um banco de dados, equações ou outra configuração que suporte fornecer, monitorar e/ou ajustar os padrões de antena nativos 220 para fornecer um serviço de comunicações por meio do satélite de comunicações 120-O. O gerenciador de área de cobertura 2731 pode, por exemplo, incluir algoritmos para determinar e/ou fornecer um padrão de antena nativo desejado 220, área de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo 211, sobreposição de área de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo e similares. Em alguns exemplos, o gerenciador de área de cobertura 2731 pode ser operável com base pelo menos em parte

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194/211 nas características do atuador 124-o, em uma posição ou rotação do atuador secundário 2540-O, uma posição orbital ou uma mudança na posição orbital (por exemplo, calcular parâmetros de área de cobertura, ativar uma mudança em um padrão de antena nativo 220, etc.). Em outros exemplos, o gerenciamento de área de cobertura pode ser realizado por algum outro dispositivo, tal como um gerenciador de serviço de comunicações conforme descrito no presente documento.

[364]	Nos exemplos	em que o gerenciador	de
comunicações	de	satélite 2730	fornece um serviço	de
comunicações	por	meio da formação	de feixe, o gerenciador	de
comunicações	de	satélite pode	opcionalmente incluir	uma
formação de	feixe	manager 2732. 0	gerenciador de formação	de

feixe 2732 pode, por exemplo, suportar a formação de feixe integrada no satélite de comunicações 120-j e pode incluir uma BFN 710 e/ou um BWP 714 conforme descrito no presente documento. Por exemplo, o gerenciador de formação de feixe 2732 pode aplicar um conjunto de pesos de formação de feixe a sinais 2705 transportados por meio da montagem de matriz de alimentação 127-o. Os pesos de feixe do conjunto de pesos de formação de feixe podem, por exemplo, ser aplicados a sinais antes da transmissão para suportar a transmissão direcional de feixes direcionados Tx 125 ou podem ser aplicados a sinais recebidos pelo satélite de comunicações 120-0 para suportar o recebimento direcional de feixes direcionados Rx 125. Em vários exemplos, tais pesos de feixe podem ser selecionados e/ou calculados pelo gerenciador de formação de feixe (por exemplo, em um BWP 714) a fim de fornecer um padrão de antena nativo desejado 220 (por exemplo, fornecer um tamanho e/ou posição desejados das áreas de cobertura de feixe direcionado 126,

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195/211 fornecer um grau desejado de sobreposição dentre uma pluralidade de áreas de cobertura de feixe direcionado 126, atribuir um conjunto desejado de elementos de alimentação de antena 128 da montagem de matriz de alimentação 128-0 usada para um ou mais feixes direcionados 125, etc.) . Em outros exemplos, o gerenciamento de formação de feixe pode ser realizado por algum outro dispositivo, tal como um gerenciador de serviço de comunicações conforme descrito no presente documento.

[365] 0 controlador de atuador 2720 e/ou o gerenciador de comunicações de satélite 2730 podem ser implantados ou realizados, individual ou coletivamente, com um processador de propósito geral, um processador de sinal digital (DSP), um ASIC, um FPGA ou outro dispositivo lógico programável, porta discreta ou lógica de transistor, componentes de hardware discretos ou qualquer combinação dos mesmos para realizar as funções descritas no presente documento. Um processador de uso geral pode ser um microprocessador, porém, alternativamente, o processador pode ser qualquer processador, controlador, microcontrolador ou máquina de estado convencional. Um processador também pode ser implementado como uma combinação de dispositivos de computação, por exemplo, uma combinação de um DSP e um microprocessador, múltiplos microprocessadores, um ou mais microprocessadores em conjunto com um DSP núcleo ou qualquer outra tal configuração.

[366] A Figura 28 mostra um diagrama de blocos 2800 de um controlador de satélite 2805 que suporta o fornecimento de um serviço de comunicações de acordo com uma pluralidade de padrões de antena nativos, em conformidade com

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196/211 os aspectos da presente revelação. 0 controlador de satélite 2805 pode incluir um processador 2810, memória 2815, um controlador de atuador 2720-a, um gerenciador de comunicações de satélite 2730-a e uma interface de comunicações 2840. Cada um desses componentes pode estar em comunicação com outro, direta ou indiretamente, através de um ou mais barramentos 2835.

[367] A memória 2815 pode incluir memória de acesso aleatório (RAM) e/ou memória somente de leitura (ROM). A memória 2815 pode armazenar um sistema operacional (OS) 2820 (por exemplo, construído em um kernel Linux ou Windows). A memória 2815 pode também armazenar código legível por computador, executável por computador 2825 incluindo instruções que são configuradas para, quando executadas, fazer com que o processador 2810 realize várias funções descritas no presente documento relacionadas ao fornecimento de um serviço de comunicações de acordo com diferentes padrões de antena nativos. Alternativamente, o código 2825 pode não ser diretamente executável pelo processador 2810, mas pode ser configurado para fazer com que o controlador de satélite 2805 (por exemplo, quando compilado e executado) realize uma ou mais das funções descritas no presente documento.

[368] O satélite controlador pode incluir um controlador de atuador 2720-a, que pode ser um exemplo do controlador de atuador 2720 da Figura 27. O controlador de atuador 2720-a pode controlar um atuador linear para fornecer uma mudança na distância relativa entre uma montagem de matriz de alimentação e um refletor, conforme descrito no presente documento. O gerenciador de comunicações de satélite 2730-a pode suportar fornecer um serviço de comunicações de acordo

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197/211 com um padrão de antena nativo, conforme descrito no presente documento. Em alguns exemplos, as operações podem ser suportadas pela interface de comunicações 2840, que pode fornecer sinais 2845 a serem transmitidos para ou recebidos de outros recursos de um satélite de comunicações (por exemplo, uma montagem de matriz de alimentação, um ou mais atuadores, etc.). Suportando-se os recursos descritos no presente documento, um satélite de comunicações 120 que inclui um controlador de satélite 2805 pode, portanto, suportar fornecer um serviço de comunicações de acordo com diferentes padrões de antena nativos.

[369] O controlador de satélite 2805, incluindo o processador 2810, a memória 2815, o controlador de atuador 2720-a e o gerenciador de comunicações de satélite 2730-a e/ou a interface de comunicações 2840 podem ser implantados ou realizados com um processador de propósito geral, um processador de sinal digital (DSP), um ASIC, um FPGA ou outro dispositivo lógico programável, porta discreta ou lógica de transistor, componentes de hardware discretos ou qualquer combinação dos mesmos para realizar as funções descritas no presente documento. Um processador de uso geral pode ser um microprocessador, porém, alternativamente, o processador pode ser qualquer processador, controlador, microcontrolador ou máquina de estado convencional. O controlador de satélite 2805 também pode ser implementado como uma combinação de dispositivos de computação, por exemplo, uma combinação de um DSP e um microprocessador, múltiplos microprocessadores, um ou mais microprocessadores em conjunto com um DSP núcleo, memória integrada, memória discreta ou qualquer outra tal configuração.

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[370] A Figura 29 mostra um diagrama de blocos 2 900 de um gerenciador de serviço de comunicações 2 905 que suporta o fornecimento de um serviço de comunicações de acordo com uma pluralidade de padrões de antena nativos, em conformidade com os aspectos da presente revelação. O gerenciador de serviço de comunicações 2905 pode incluir um gerenciador de comunicações 2910 e um determinador de sinal de comando 2920.

[371] O gerenciador de comunicações 2910 pode gerenciar os aspectos das comunicações que são fornecidas pelo serviço de comunicações, tais como comunicações de enlace progressivo e comunicações de enlace de retorno. Por exemplo, o gerenciador de comunicações 2910 pode gerenciar um ou mais aspectos do fornecimento de uma primeira pluralidade de sinais entre uma pluralidade de terminais de nó de acesso e i, satélite e do fornecimento de uma segunda pluralidade de sinais entre o satélite e uma pluralidade de terminais.

[372] O determinador de sinal de comando 2 920 pode determinar um ou mais sinais de comando a serem fornecidos a um satélite de comunicações para adaptar como um serviço de comunicações é fornecido. Por exemplo, o determinador de sinal de comando 2920 pode determinar um comando para um atuador linear de um satélite de comunicações para mudar do primeiro comprimento para um segundo comprimento, que pode fornecer uma mudança em uma distância relativa entre uma montagem de matriz de alimentação e um refletor do satélite de comunicações. A mudança no comprimento do atuador linear do satélite de comunicações pode suportar subsequentemente fornecer um serviço de comunicações de acordo com um novo padrão de antena nativo.

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[373] 0 gerenciador de área de cobertura 2930 pode gerenciar vários parâmetros e/ou equações relacionados à área de coberturas do satélite de comunicações. Em alguns exemplos, o gerenciador de área de cobertura pode determinar os aspectos das áreas de cobertura com base pelo menos em parte em um comprimento de um atuador linear do satélite de comunicações, uma posição ou rotação de um segundo atuador, uma posição orbital do satélite de comunicações, ou qualquer combinação dos mesmos que pode ser detectada pelo gerenciador de serviço de comunicações 2905, ou recebida do próprio satélite de comunicações. O gerenciador de área de cobertura 2930 pode ser usado para identificar um padrão de antena nativo desejado e/ou determinar uma mudança nos padrões de antena nativos para ativar o determinador de sinal de comando 2920

para iniciar um comando	a um	atuador	do	satélite	de
comunicações .
[374] Nos exemplos	em que o	gerenciador	de
serviço de comunicações	2905	gerencia	um serviço	de
comunicações que emprega a	formação de feixe,	o	gerenciador	de
serviço de comunicações	pode	opcionalmente	incluir	uma
formação de feixe manager	2940. 0	gerenciador	de formação	de

feixe 2940, por exemplo, pode suportar a formação de feixe baseada no solo por meio de um satélite de comunicações 120. Por exemplo, a formação de feixe manager 2940 pode aplicar um conjunto de coeficientes de formação de feixe a sinais transmitidos por um terminal de nó de acesso 130. Tais coeficientes de formação de feixe, por exemplo, podem ser aplicados a sinais antes da transmissão para suportar transmissão direcional ou podem ser aplicados a sinais recebidos pelo satélite de comunicações 120 para suportar

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200/211 recebimento direcional. Em outros exemplos, tais coeficientes de formação de feixe podem ser determinados pelo gerador de formação de feixe 2940 e fornecidos a um satélite de comunicações 120 a fim de suportar formação de feixe integrada no satélite de comunicações. Em vários exemplos, os coeficientes de formação de feixe podem ser selecionados e/ou calculados pelo gerenciador de formação de feixe 2940 a fim de fornecer um padrão de antena nativo desejado determinado pelo gerenciador de serviço de comunicações 2905.

[375] A Figura 30 mostra um diagrama de blocos 3000 de um controlador de serviço de comunicações 3005 que suporta o fornecimento de um serviço de comunicações de acordo com uma pluralidade de padrões de antena nativos, em conformidade com os aspectos da presente revelação. O controlador de serviço de comunicações 3005 pode inclui um processador 3010, uma memória 3015, um gerenciador de serviço de comunicações 2905-a e uma interface de comunicações 3040. Cada um desses componentes pode estar em comunicação com outro, direta ou indiretamente, através de um ou mais barramentos 3035. Em vários exemplos, o serviço de comunicações controlador 3005 pode ser ou ser parte de um terminal de nó de acesso 130 ou um dispositivo de rede 141 descrito em referência à Figura IA.

[376] A memória 3015 pode incluir memória de acesso aleatório (RAM) e/ou memória somente de leitura (ROM). A memória 3015 pode armazenar um sistema operacional (OS) 3020 (por exemplo, construído em um kernel Linux ou Windows). A memória 3015 pode também armazenar código legivel por computador, executável por computador 3025 incluindo instruções que são configuradas para, quando executadas, fazer

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201/211 com que o processador 3010 realize várias funções descritas no presente documento relacionadas ao fornecimento de um serviço de comunicações de acordo com diferentes padrões de antena nativos. Alternativamente, o código 3025 pode não ser diretamente executável pelo processador 3010, mas pode ser configurado para fazer com que o controlador de serviço de comunicações 3005 (por exemplo, quando compilado e executado) realize uma ou mais das funções descritas no presente documento.

[377] O controlador de satélite pode incluir um gerenciador de serviço de comunicações 2905-a, que pode ser um exemplo do gerenciador de serviço de comunicações 2905 da Figura 29. O gerenciador de serviço de comunicações 2905-a pode gerenciar um ou mais aspectos do fornecimento de um serviço de comunicações de acordo com diferentes padrões de antena nativos, conforme descrito no presente documento. O serviço de comunicações pode, por exemplo, ser fornecido por meio das comunicações interface 3040. Em alguns exemplos, o gerenciador de serviço de comunicações pode determinar um padrão de antena nativo desejado e, subsequentemente, determinar um comando a ser enviado a um satélite de comunicações 120 (por exemplo, pode meio de sinalização 3045 por meio da interface de comunicações 3040) para fornecer o padrão de antena nativo desejado. Por exemplo, o comando determinado pode indicar uma mudança em uma posição e/ou comprimento de um atuador linear para fornecer uma mudança na distância relativa entre uma montagem de matriz de alimentação e um refletor, que fornece, subsequentemente, a mudança no padrão de antena nativo.

[378] O controlador de serviço de comunicações

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202/211

3005, incluindo o processador 3010, a memória 3015, ο gerenciador de serviço de comunicações 2905-a e/ou a interface de comunicações 3040 podem ser implantados ou realizados com um processador de propósito geral, um processador de sinal digital (DSP), um ASIC, um FPGA ou outro dispositivo lógico programável, porta discreta ou lógica de transistor, componentes de hardware discretos ou qualquer combinação dos mesmos para realizar as funções descritas no presente documento. Um processador de uso geral pode ser um microprocessador, porém, alternativamente, o processador pode ser qualquer processador, controlador, microcontrolador ou máquina de estado convencional. O controlador de serviço de comunicações 3005 também pode ser implementado como uma combinação de dispositivos de computação, por exemplo, uma combinação de um DSP e um microprocessador, múltiplos microprocessadores, um ou mais microprocessadores em conjunto com um DSP núcleo, memória integrada, memória discreta ou qualquer outra tal configuração.

[37 9] A Figura 31 ilustra um fluxograma de um método exemplificativo 3100 que suporta o fornecimento de um serviço de comunicações por meio de um satélite de comunicações de acordo com uma pluralidade de padrões de antena nativos, em conformidade com os aspectos da presente revelação. O método 3100 é descrito abaixo em referência a um ou mais aspectos de um satélite de comunicações 120 que tem uma montagem de matriz de alimentação 127, um refletor 122 e um atuador linear 124 acoplado entre a montagem de matriz de alimentação, conforme descrito no presente documento. Em alguns exemplos, o próprio satélite de comunicações 120 pode realizar uma ou mais das operações do método 3100 descrito abaixo. Em alguns exemplos,

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203/211 uma ou mais das operações do método 3100 podem ser realizadas por um controlador de serviço de comunicações 3005.

[380] Em 3105, o método 3100 pode incluir fornecer um serviço de comunicações por meio do satélite de acordo com um primeiro padrão de antena nativo de uma antena de satélite do satélite, conforme descrito no presente documento. O primeiro padrão de antena nativo pode incluir uma primeira pluralidade de feixes direcionados e pode ser baseado, pelo menos em parte, em um primeiro comprimento do atuador linear que fornece uma primeira posição desfocalizada de uma montagem de matriz de alimentação em relação a um refletor da antena de satélite. Fornecer o serviço de comunicações pode incluir fornecer uma primeira pluralidade de sinais entre uma pluralidade de terminais de nó de acesso e o satélite e fornecer uma segunda pluralidade de sinais entre o satélite e uma pluralidade de terminais. Em alguns exemplos, a primeira posição desfocalizada pode estar associada à montagem de matriz de alimentação que está localizada entre o refletor e uma região focal do refletor. O serviço de comunicações pode ser fornecido a titulo de formação de feixe, e fornecer o serviço de comunicações de acordo com o primeiro padrão de antena nativo pode incluir aplicar um primeiro conjunto de coeficientes de formação de feixe a sinais transportados por meio da montagem de matriz de alimentação. Os coeficientes de formação de feixe descritos podem ser determinados no satélite de comunicações 120 ou podem ser determinados em outro dispositivo, tal como um controlador de serviço de comunicações 3005 e subsequentemente fornecidos ao satélite de comunicações 120 (por exemplo, por meio de transmissões sem fio recebidas no satélite de comunicações 120).

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204/211

[381] Em 3110, o método 3100 pode incluir comandar que o atuador linear mude do primeiro comprimento para um segundo comprimento, conforme descrito no presente documento. Em vários exemplos, o comando em 3110 pode incluir fornecer uma indicação uma indicação de uma nova posição do atuador linear, uma diferença entre posição, uma posição desejada do refletor, uma posição desejada da montagem de matriz de alimentação, um comprimento do atuador linear, um parâmetro do segundo padrão de antena nativo ou um valor de pesquisa associado ao segundo padrão de antena nativo. O comando em 3110 pode ser determinado no satélite de comunicações 120 ou pode ser determinado em outro dispositivo, tal como um controlador de serviço de comunicações 3005, e subsequentemente fornecido ao satélite de comunicações 120 (por exemplo, por meio de transmissões sem fio recebidas no satélite de comunicações 120).

[382] Em alguns exemplos, em 3115, o método 3100 pode opcionalmente incluir comandar um segundo atuador. O segunda atuador pode ser acoplado entre a montagem de matriz de alimentação e o refletor e pode suportar causar uma mudança na posição relativa entre a montagem de matriz de alimentação e o refletor ao redor de um eixo geométrico diferente de um eixo geométrico ao longo do primeiro e do segundo comprimentos do atuador linear. O comando em 3115 pode ser determinado no satélite de comunicações 120 ou pode ser determinado em outro dispositivo, tal como um controlador de serviço de comunicações 3005, e subsequentemente fornecido ao satélite de comunicações 120 (por exemplo, por meio de transmissões sem fio recebidas no satélite de comunicações 120).

[383] Em alguns exemplos, em 3120, o método 3100

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205/211 pode opcionalmente incluir comandar o satélite a se mover da primeira posição orbital para uma segunda posição orbital. O comando em 3120 pode ser determinado no satélite de comunicações 120 ou pode ser determinado em outro dispositivo, tal como um controlador de serviço de comunicações 3005, e subsequentemente fornecido ao satélite de comunicações 120 (por exemplo, por meio de transmissões sem fio recebidas no satélite de comunicações 120).

[384] Em 3125, o método 3100 pode incluir fornecer o serviço de comunicações por meio do satélite de acordo com um segundo padrão de antena nativo da antena de satélite. O segundo padrão de antena nativo pode incluir uma segunda pluralidade de feixes direcionados e pode ser baseado, pelo menos em parte, no segundo comprimento do atuador linear que fornece uma segunda posição desfocalizada da montagem de matriz de alimentação em relação ao refletor. A segunda posição desfocalizada pode fornecer várias diferenças do segundo padrão de antena nativo em comparação ao primeiro padrão de antena nativo. Por exemplo, a segunda posição desfocalizada pode fornecer um segundo tamanho de área de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo da alimentação da montagem de matriz de alimentação que é diferente do primeiro tamanho de área de cobertura de padrão de elemento de alimentação nativo. Em alguns exemplos, a segunda posição desfocalizada fornece uma segunda sobreposição dos padrões de elemento de alimentação nativos dos dois ou mais elementos de alimentação de antena da montagem de matriz de alimentação que é diferente da primeira sobreposição dos padrões de elemento de alimentação nativos .

[385] Em alguns exemplos, o serviço de

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206/211 comunicações em 3125 pode ser fornecido por meio do satélite de comunicações na mesma posição orbital como o serviço de comunicações fornecido em 3105, e o segundo padrão de antena nativo pode corresponder a uma área de cobertura de serviço diferente do primeiro padrão de antena nativo. Em alguns exemplos, a área de cobertura de serviço do segundo padrão de antena nativo pode sobrepor pelo menos parcialmente a área de cobertura de serviço do primeiro padrão de antena nativo. Fornecer o serviço de comunicações em 3125 pode incluir aplicar um conjunto diferente de coeficientes de formação de feixe a sinais transportados por meio da montagem de matriz de alimentação. Os coeficientes de formação de feixe descritos podem ser determinados no satélite de comunicações 120 ou podem ser determinados em outro dispositivo, tal como um controlador de serviço de comunicações 3005 e subsequentemente fornecidos ao satélite de comunicações 120 (por exemplo, por meio de transmissões sem fio recebidas no satélite de comunicações 120) .

[386] Assim, o método 3100 pode suportar o fornecimento de um serviço de comunicações de acordo com diferentes padrões de antena nativos, em que os diferentes padrões de antena nativos são baseados, pelo menos em parte, no comando de um atuador linear acoplado entre uma montagem de matriz de alimentação e um refletor de um satélite de comunicações. Deve-se perceber que o método 3100 discute implantações exemplificativas e que as operações do método 3100 podem ser reorganizadas ou modificadas de outra forma de outro modo que outras implantações sejam possíveis. Por exemplo, certas operações descritas podem ser opcionais (por exemplo, aquelas em retângulos que têm linhas tracejadas,

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207/211 aquelas descritas como opcionais, etc. ) , em que as operações opcionais podem ser realizadas quando certos critérios são atendidos, realizados com base em uma configuração, omitidos temporariamente, omitidos inteiramente, etc.

[387] A descrição detalhada apresentada acima em conexão com os desenhos anexos descreve exemplos e não representa os únicos exemplos que podem ser implantados ou que estão dentro do escopo das reivindicações. O termo exemplo, quando usado nessa descrição, significa servir como um exemplo, caso ou ilustração e não preferencial ou vantajoso em relação a outros exemplos. A descrição detalhada inclui detalhes específicos para o propósito de fornecer um entendimento das técnicas descritas. Essas técnicas, entretanto, podem ser praticadas sem esses detalhes específicos. Em alguns casos, estruturas e aparelhos bem conhecidos são mostrados na forma de diagrama de blocos a fim de evitar obscurecer os conceitos dos exemplos descritos.

[388] Informações e sinais podem ser representados com o uso de qualquer uma de uma variedade de diferentes tecnologias e técnicas. Por exemplo, dados, instruções, comandos, informações, sinais, bits, símbolos e chips que podem ser mencionados por toda a descrição acima podem ser representados por tensões, correntes, ondas eletromagnéticas, campos magnéticos ou partículas, campos ou partículas ópticos ou qualquer combinação dos mesmos.

[389] Os vários blocos e componentes ilustrativos descritos em conexão com a revelação no presente documento podem ser implantados ou realizados com um processador de propósito geral, um processador de sinal digital (DSP), um ASIC, um FPGA ou outro dispositivo lógico

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208/211 programável, porta discreta ou lógica de transistor, componentes de hardware discretos ou qualquer combinação dos mesmos para realizar as funções descritas no presente documento. Um processador de uso geral pode ser um microprocessador, porém, alternativamente, o processador pode ser qualquer processador, controlador, microcontrolador ou máquina de estado convencional. Um processador também pode ser implementado como uma combinação de dispositivos de computação, por exemplo, uma combinação de um DSP e um microprocessador, múltiplos microprocessadores, microprocessadores em conjunto com um DSP núcleo ou qualquer outra tal configuração.

[390] As funções descritas no presente documento podem ser implantadas em hardware, software, executadas por um processador, firmware ou qualquer combinação dos mesmos. Se implantado em software executado por um processador, as funções podem ser armazenadas em ou transmitidas adiante como instruções ou código em um meio legivel por computador. Outros exemplos e implantações estão dentro do escopo da revelação e reivindicações anexas. Por exemplo, devido à natureza de software, as funções descritas acima podem ser implantadas com o uso de software executado por um processador, hardware, firmware, cablagem ou combinações de qualquer um dos mesmos. Os recursos que implantam funções também podem estar localizados fisicamente em várias posições, incluindo estar distribuídos de modo que porções de funções sejam implantadas em posições fisicas diferentes. Conforme usado no presente documento, incluindo as reivindicações, o termo e/ou, quando usado em uma lista de dois ou mais itens, significa que qualquer um dos itens listados pode ser empregado por si só ou

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209/211 qualquer combinação de dois ou mais dos itens listados pode ser aplicada. Por exemplo, se uma composição for descrita como contendo os componentes A, B e/ou C, a composição pode conter A por si só; B por si só; C por si só; A e B em combinação; A e C em combinação; B e C em combinação; ou A, B e C em combinação. Além disso, conforme usado no presente documento, incluindo as reivindicações, ou, conforme usado em uma lista de itens (por exemplo, uma lista de itens introduzida por um sintagma tal como pelo menos um dentre ou um ou mais dentre) indica uma lista disjuntiva de modo que, por exemplo, uma lista de pelo menos um dentre A, B ou C signifique A ou B ou C ou AB ou AC ou BC ou ABC (isto é, A e B e C) .

[391] A midia legivel por computador inclui tanto midia de armazenamento em computador e midia de comunicação, incluindo qualquer midia que facilita transferência de um programa de computador de um lugar para outro. Um meio de armazenamento pode ser qualquer meio disponível que possa ser acessado por um computador de propósito geral ou propósito especial. A titulo de exemplo, e não limitação, a midia legivel por computador pode compreender RAM, ROM, EEPROM, memória flash, CD-ROM ou outro armazenamento em disco óptico, armazenamento em disco magnético ou outros dispositivos de armazenamento magnéticos ou qualquer outro meio que possa ser usado para portar ou armazenar o meio de código de programa desejado na forma de estrutura de dados ou instruções e que possa ser acessado por um computador de propósito geral ou propósito especial ou um processador de propósito geral ou propósito especial. Além disso, qualquer conexão é corretamente denominada como uma midia legivel por computador. Por exemplo, se o software for transmitido a partir

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210/211 de um sítio da web, servidor ou outra fonte remota que usa um cabo coaxial, cabo de fibra óptica, par torcido, linha de assinante digital (DSL) ou tecnologias sem fio, tal como infravermelho, rádio e micro-ondas, então, o cabo coaxial, cabo de fibra óptica, par torcido, DSL ou tecnologias sem fio, tal como infravermelho, rádio e micro-ondas, estão incluídos na definição de meio. Disco magnético e disco óptico, conforme usado no presente documento, inclui disco compacto (CD), disca laser, disco ótico, disco versátil digital (DVD), disquete e disco Blu-ray em que discos magnéticos normalmente reproduzem dados magneticamente, enquanto discos ópticos reproduzem dados opticamente com lasers. As combinações dos supracitados também são abrangidas pelo escopo das midias legiveis por computador.

[392] Conforme usado no presente documento, o sintagma com base em não deve ser construído como uma referência a um conjunto fechado de condições. Por exemplo, uma etapa exemplificativa que é descrita como com base na condição A pode ser baseada tanto em uma condição A quanto em uma condição B sem afastamento do escopo da presente revelação. Em outras palavras, conforme usado no presente documento, o sintagma com base em deve ser interpretado da mesma forma que o sintagma com base, pelo menos em parte, em.

[393] A descrição anterior revelação é fornecida para possibilitar que uma pessoa versada na técnica produza ou use a revelação. Várias modificações à revelação serão prontamente evidentes para os versados na técnica e os princípios genéricos definidos neste documento podem ser aplicados a outras variações sem que se afaste do espirito ou escopo da revelação. Assim, a revelação não deve ser limitada aos exemplos e projetos descritos no presente documento, mas

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211/211 deve estar de acordo com o escopo mais amplo consistente com os princípios e recursos inovadores revelados no presente documento.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. MÉTODO PARA COMUNICAÇÕES POR MEIO DE UM SATÉLITE DE COMUNICAÇÕES (120) que tem uma montagem de antena (121) com uma pluralidade de elementos de alimentação de antena (128), em que o método é caracterizado por compreender:

fornecer um serviço de comunicações por meio de uma primeira pluralidade de feixes direcionados com formação de feixe (125), em que a primeira pluralidade de feixes direcionados com formação de feixe (125) baseia-se, pelo menos em parte, em uma primeira configuração de formação de feixe e um primeiro padrão de antena nativo (220) da montagem de antena (121), em que o primeiro padrão de antena nativo (220) correspondendo a uma primeira posição desfocalizada de uma montagem de matriz de alimentação (127) da montagem de antena (121) em relação a um refletor (122) da montagem de antena (121) e o primeiro padrão de antena nativo (220) compreende um compósito dos primeiros padrões de elemento de alimentação nativos (210) da pluralidade de elementos de alimentação de antena (12 8) ;

comandar que o satélite de comunicações (120) mude do primeiro padrão de antena nativo (220) da montagem de antena (121) para um segundo padrão de antena nativo (220) da montagem de antena (121), em que o segundo padrão de antena nativo (220) correspondendo a uma segunda posição desfocalizada da montagem de matriz de alimentação (127) em relação ao refletor (122) e o segundo padrão de antena nativo (220) compreende um compósito de segundos padrões de elemento de alimentação nativos (210) da pluralidade de elementos de alimentação de antena (128), em que um dado elemento de alimentação de antena (128) da pluralidade de elementos de alimentação de antena (128) está

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2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por comandar que o satélite de comunicações (120) mude do primeiro padrão de antena nativo (220) para o segundo padrão de antena nativo (220) compreender:

comandar que um atuador (124) do satélite de comunicações (120) forneça a mudança do primeiro padrão de antena nativo (220) para o segundo padrão de antena nativo (220) .

2/21 associado a um dos primeiros padrões de elemento de alimentação nativos (210) e um dos segundos padrões de elemento de alimentação nativos (210) e em que o um dos segundos padrões de elemento de alimentação nativos (210) é diferente de um dos primeiros padrões de elemento de alimentação nativos (210); e fornecer o serviço de comunicações por meio de uma segunda pluralidade de feixes direcionados com formação de feixe (125), em que a segunda pluralidade de feixes direcionados com formação de feixe (125) baseia-se, pelo menos em parte, em uma segunda configuração de formação de feixe e no segundo padrão de antena nativo (220).

3/21 mude do primeiro padrão de antena nativo (220) para o segundo padrão de antena nativo (220) compreender:

comandar que um atuador linear (124) acoplado entre o refletor (122) e a montagem de matriz de alimentação (127) mude de um primeiro comprimento para um segundo comprimento.

3. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por comandar que o atuador (124) forneça a mudança do primeiro padrão de antena nativo (220) para o segundo padrão de antena nativo (220) compreender:

comandar um ajuste espacial entre o refletor (122) da montagem de antena (121) e a montagem de matriz de alimentação (127) da montagem de antena (121) que compreende a pluralidade de elementos de alimentação de antena (128) .

4/21

4. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por comandar que o satélite de comunicações (120)

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5/21 nativos (210) da segunda pluralidade de elementos de alimentação de antena (128) .

5. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por compreender, ainda:

comandar que um atuador secundário (2540) acoplado entre a montagem de matriz de alimentação (127) e o refletor (122) forneça o segundo padrão de antena nativo (220), em que o comando do atuador secundário (2540) causa uma mudança em posição relativa entre a montagem de matriz de alimentação (127) e o refletor (122) em torno de um eixo geométrico diferente de um eixo geométrico do atuador linear (124) .

6/21

DIRECIONADOS COM FORMAÇÃO DE FEIXE (125), em que o satélite de comunicações (120) é caracterizado por compreender:

uma montagem de antena (121) operável para comunicar sinais da pluralidade de feixes direcionados com formação de feixe (125), em que a montagem de antena (121) compreende uma montagem de matriz de alimentação (127) que tem uma pluralidade de elementos de alimentação de antena (128) para comunicação dos sinais, um refletor (122) para refletir os sinais comunicados entre a montagem de matriz de alimentação (127) e um ou mais dispositivos alvo (130, 150), em que a montagem de antena (121) fornece um padrão de antena nativo (220) por meio da montagem de matriz de alimentação (127) que é um composite de padrões de elemento de alimentação nativos (210) da pluralidade de elementos de alimentação de antena (128), e em que o padrão de antena nativo (220) é selecionável dentre uma pluralidade de padrões de antena nativos (220), em que cada um dentre a pluralidade de padrões de antena nativos (220) corresponde a uma posição desfocalizada da montagem de matriz de alimentação (127) em relação ao refletor (122) e tem um padrão de elemento de alimentação nativo (210) associado a um dado elemento de alimentação de antena (128) que é diferente em relação a outro dentre a pluralidade de padrões de antena nativos (220) para o dado elemento de alimentação de antena (128); e um controlador (2805) para controlar a montagem de antena (121) para selecionar o padrão de antena nativo (220) dentre a pluralidade de padrões de antena nativos (220), em que a pluralidade de feixes direcionados com formação de feixe (125) é baseada, pelo menos em parte, em uma configuração de

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6. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por compreender, ainda:

ajustar uma característica orbital do satélite de comunicações (120), em que fornecer o serviço de comunicações por meio da segunda pluralidade de feixes direcionados com formação de feixe (125) compreende fornecer o serviço de comunicações de acordo com a característica orbital ajustada.

7/21 formação de feixe e no padrão de antena nativo selecionado (220) .

7 . MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo satélite de comunicações (120) estar na mesma posição orbital geoestacionária enquanto fornece o serviço de comunicações por meio da primeira pluralidade de feixes direcionados com formação de feixe (125) e enquanto fornece o serviço de comunicações por meio da segunda pluralidade de feixes direcionados com formação de feixe (125) .

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8/21

8 . MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por:

o satélite de comunicações (120) estar em uma primeira posição orbital geoestacionária enquanto fornece o serviço de comunicações por meio da primeira pluralidade de feixes direcionados com formação de feixe (125);

comandar que o satélite de comunicações (120) mude do primeiro padrão de antena nativo (220) para o segundo padrão de antena nativo (220) compreende comandar que o satélite de comunicações (120) se mova da primeira posição orbital geoestacionária para uma segunda posição orbital geoestacionária diferente; e o satélite de comunicações (120) está na segunda posição orbital geoestacionária enquanto fornece o serviço de comunicações por meio da segunda pluralidade de feixes direcionados com formação de feixe (125) .

9/21 a um ou mais dentre a pluralidade de elementos de alimentação de antena (128) que estão localizados entre o refletor (122) e uma região focal (123) do refletor (122) .

21. SATÉLITE DE COMUNICAÇÕES (120), de acordo com a reivindicação 18, caracterizado por cada um dentre a

pluralidade de padrões de antena nativos (220) ser baseado, pelo menos em parte, na região focal (123) que tem um respectivo formato. 22 . SATÉLITE DE COMUNICAÇÕES (120), de acordo com

qualquer uma das reivindicações 13 a 21, caracterizado pelo controlador (2805) ser configurado para controlar a montagem de antena (121) com base, pelo menos em parte, em uma posição orbital do satélite de comunicações (120), ou uma mudança em uma posição orbital do satélite de comunicações (120), ou uma mudança em trajetória orbital do satélite de comunicações (120), ou uma mudança em atitude do satélite de comunicações (120), ou uma combinação dos mesmos.

23. SATÉLITE DE COMUNICAÇÕES (120), de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 22, caracterizado por pelo menos dois dentre a pluralidade de padrões de antena nativos (220) estarem associados às respectivas áreas de cobertura de padrão de antena nativo diferentes (221) .

24. SATÉLITE DE COMUNICAÇÕES (120), de acordo com a reivindicação 23, caracterizado por pelo menos duas dentre as respectivas áreas de cobertura de padrão de antena nativo (221) serem pelo menos parcialmente sobrepostas.

25. SATÉLITE DE COMUNICAÇÕES (120), de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 24, caracterizado por pelo menos dois dentre a pluralidade de padrões de antena

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9. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo satélite de comunicações (120) compreender uma segunda montagem de antena (121) com uma segunda pluralidade de elementos de alimentação de antena (128), em que o método compreende, ainda:

fornecer o serviço de comunicações por meio de uma terceira pluralidade de feixes direcionados com formação de feixe (125) com o uso da segunda montagem de antena (121), em que a terceira pluralidade de feixes direcionados com formação de feixe (125) baseia-se, pelo menos em parte, em uma terceira configuração de formação de feixe e um terceiro padrão de antena nativo (220) da segunda montagem de antena (121), em que o terceiro padrão de antena nativo (220) compreende um compósito de terceiros padrões de elemento de alimentação

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10/21 nativos (220) estarem associados às respectivas direções de ângulo de visada diferentes da montagem de antena (121) .

26. SATÉLITE DE COMUNICAÇÕES (120), de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 25, caracterizado por pelo menos dois dentre a pluralidade de padrões de antena nativos (220) estarem associados às respectivas larguras de feixe de padrão de elemento de alimentação nativo diferentes do dado elemento de alimentação de antena (128) .

27. SATÉLITE DE COMUNICAÇÕES (120), de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 26, caracterizado por pelo menos dois dentre a pluralidade de padrões de antena nativos (220) estarem associados às respectivas quantidades diferentes de sobreposição de padrões de elemento de alimentação nativos (210) de dois ou mais elementos de alimentação de antena (128) da montagem de antena (121).

28. SATÉLITE DE COMUNICAÇÕES (120), de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 27, caracterizado por compreender, ainda:

uma segunda montagem de antena (121) operável para comunicar os segundos sinais do serviço de comunicações, em que a segunda montagem de antena (121) compreende uma segunda montagem de matriz de alimentação (127) que tem uma pluralidade de segundos elementos de alimentação de antena (128) para comunicação dos segundos sinais, em que a segunda montagem de antena (121) fornece um terceiro padrão de antena nativo (220) por meio da segunda montagem de matriz de alimentação (127) que é um compósito dos terceiros padrões de elemento de alimentação nativos (210) da pluralidade de segundos elementos de alimentação de antena (128) e em que o terceiro padrão de antena nativo (220) é selecionável dentre uma pluralidade de

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10. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado por fornecer o serviço de comunicações por meio da primeira pluralidade de feixes direcionados com formação de feixe (125) ou fornecer o serviço de comunicações por meio da segunda pluralidade de feixes direcionados com formação de feixe (125) compreende um ou ambos dentre:

fornecer uma primeira pluralidade de sinais entre uma pluralidade de terminais de nó de acesso (130) e o satélite de comunicações (120); e fornecer uma segunda pluralidade de sinais entre o satélite de comunicações (120) e uma pluralidade de terminais de usuário (150) .

11/21 segundos padrões de antena nativos (220), em que cada um dentre a pluralidade de segundos padrões de antena nativos (220) tem um terceiro padrão de elemento de alimentação nativo (210) associado a um dado segundo elemento de alimentação de antena (128) que é diferente em relação a outro dentre a pluralidade de segundos padrões de antena nativos (220) para o dado segundo elemento de alimentação de antena (128) .

29. MÉTODO PARA COMUNICAÇÕES EM UM SATÉLITE DE COMUNICAÇÕES (120) que tem uma montagem de antena (121) com uma pluralidade de elementos de alimentação de antena (128), em que o método é caracterizado por compreender:

transmitir uma primeira pluralidade de sinais de elemento de alimentação gerados a partir de uma primeira pluralidade de sinais de feixe direcionado de acordo com um primeiro padrão de antena nativo (220) da pluralidade de elementos de alimentação de antena (128), em que o primeiro padrão de antena nativo (220) corresponde a uma primeira posição desfocalizada de uma montagem de matriz de alimentação (127) da montagem de antena (121) em relação a um refletor (122) da montagem de antena (121) e o primeiro padrão de antena nativa (220) compreende um compósito de primeiros padrões de elemento de alimentação nativos (210) da pluralidade de elementos de alimentação de antena (128);

comandar uma mudança do primeiro padrão de antena nativo (220) da pluralidade de elementos de alimentação de antena (128) para um segundo padrão de antena nativo (220) da pluralidade de elementos de alimentação de antena (128), em que o segundo padrão de antena nativo (220) corresponde a uma segunda posição desfocalizada da montagem de matriz de alimentação (127) em relação ao refletor (122), e o segundo

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11. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pela primeira configuração de formação de feixe compreender aplicar um primeiro conjunto de pesos de formação de feixe a uma primeira pluralidade de sinais de elemento de alimentação transportados por meio da pluralidade de elementos de alimentação de antena (128), e a segunda configuração de formação de feixe compreender aplicar um segundo conjunto de pesos de formação de feixe a uma segunda pluralidade de sinais de elemento de alimentação transportados por meio da pluralidade de elementos de alimentação de antena (128), diferente do primeiro conjunto de pesos de formação de feixe.

12/21 padrão de antena nativa (220) compreende um compósito de segundos padrões de elemento de alimentação nativos (210) da pluralidade de elementos de alimentação de antena (128), em que um dado elemento de alimentação de antena (128) da pluralidade de elementos de alimentação de antena (128) está associado a um dentre os primeiros padrões de elemento de alimentação nativos (210) e um dentre os segundos padrões de elemento de alimentação nativos (210), e em que um dentre os segundos padrões de elemento de alimentação nativos (210) é diferente de um dentre os primeiros padrões de elemento de alimentação nativos (210);

transmitir uma segunda pluralidade de sinais de elemento de alimentação gerados a partir de uma segunda pluralidade de sinais de feixe direcionado de acordo com o segundo padrão de antena nativo (220) da pluralidade de elementos de alimentação de antena (128) .

30. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado por que comandar a mudança do primeiro padrão de antena nativo (220) para o segundo padrão de antena nativo (220) compreende:

31. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 30, caracterizado por comandar que o atuador (124) forneça a mudança do primeiro padrão de antena nativo (220) para o segundo padrão de antena nativo (220) compreender:

comandar um ajuste espacial entre um refletor (122) da montagem de antena (121) e a montagem de matriz de

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12. SATÉLITE DE COMUNICAÇÕES (120) PARA FORNECER UM SERVIÇO DE COMUNICAÇÕES POR MEIO DE UMA PLURALIDADE DE FEIXES

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13/21 alimentação (127) da montagem de antena (121) que compreende a pluralidade de elementos de alimentação de antena (128) .

32. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo atuador (124) ser acoplado entre o refletor (122) da montagem de antena (121) e a montagem de matriz de alimentação (127) .

33. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 31, caracterizado por comandar a mudança do primeiro padrão de antena nativo (220) para o segundo padrão de antena nativo (220) compreender:

34. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 31, caracterizado por compreender, ainda:

35. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 29, caracterizado por uma ou ambas dentre a primeira posição desfocalizada ou a segunda posição desfocalizada estarem associadas a um ou mais dentre a pluralidade de elementos de alimentação de antena (128) que estão localizados entre o refletor (122) e uma região focal (123) do refletor (122) .

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13. SATÉLITE DE COMUNICAÇÕES (120), de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pela montagem de antena (121) compreender:

um atuador (124) acoplado entre o refletor (122) e a montagem de matriz de alimentação (127) para fornecer um ajuste espacial entre o refletor (122) e a montagem de matriz de alimentação (127), em que o controlador (2805) é operável para controlar o ajuste espacial para fornecer o padrão de antena nativo (220) .

14/21

36. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 ou 30, caracterizado por comandar que o atuador (124) forneça a mudança do primeiro padrão de antena nativo (220) para o segundo padrão de antena nativo (220) compreender:

comandar um ajuste a uma região focal (123) do refletor (122) da montagem de antena (121) .

37. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, 29 a 36, caracterizado pelo primeiro padrão de antena nativo (220) estar associado a uma primeira direção de ângulo de visada da montagem de antena (121), e o segundo padrão de antena nativo (220) está associado a uma segunda direção de ângulo de visada da montagem de antena (121), que é diferente da primeira direção de ângulo de visada.

38. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, 29 a 37, caracterizado pelo primeiro padrão de antena nativo (220) estar associado a uma primeira largura de feixe de padrão de elemento de alimentação nativo do dado elemento de alimentação de antena (128), e o segundo padrão de antena nativo (220) está associado a uma segunda largura de feixe de padrão de elemento de alimentação nativo do dado elemento de alimentação de antena (128) que é diferente da primeira largura de feixe de padrão de elemento de alimentação nativo.

39. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, 29 a 38, caracterizado pelo primeiro padrão de antena nativo (220) estar associado a uma primeira quantidade de sobreposição de padrões de elemento de alimentação nativos (210) de dois ou mais elementos de alimentação de antena (128) da montagem de antena (121), e o

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14. SATÉLITE DE COMUNICAÇÕES (120), de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por cada um dentre a pluralidade de padrões de antena nativos (220) ser baseado, pelo menos em parte, em uma respectiva distância relativa entre o refletor (122) e a montagem de matriz de alimentação (127) .

15/21 segundo padrão de antena nativo (220) está associado a uma segunda quantidade diferente de sobreposição dos padrões de elemento de alimentação nativos (210) dos dois ou mais elementos de alimentação de antena (128) da montagem de antena (121) .

40. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 29 a 39, caracterizado pelo satélite de comunicações (120) compreender uma segunda montagem de antena (121) com uma segunda pluralidade de elementos de alimentação de antena (128), em que o método compreende, ainda:

transmitir uma terceira pluralidade de sinais de elemento de alimentação gerados a partir de uma terceira pluralidade de sinais de feixe direcionado de acordo com um terceiro padrão de antena nativo (220) da segunda pluralidade de elementos de alimentação de antena (128), em que o terceiro padrão de antena nativo (220) da segunda pluralidade de elementos de alimentação de antena (128) compreende um compósito dos terceiros padrões de elemento de alimentação nativos (210) da segunda pluralidade de elementos de alimentação de antena (128) .

41. MÉTODO PARA FORNECER UM SERVIÇO DE COMUNICAÇÕES POR MEIO DE UM SATÉLITE DE COMUNICAÇÕES (120) que tem uma montagem de antena (121) com uma pluralidade de elementos de alimentação de antena (128), em que o método é caracterizado por compreender:

transmitir, ao satélite de comunicações (120), um primeiro conjunto de sinais do serviço de comunicações para transmissão de acordo com um primeiro padrão de antena nativo (220) da pluralidade de elementos de alimentação de antena (128), em que o primeiro padrão de antena nativo (220)

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15. SATÉLITE DE COMUNICAÇÕES (120), de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por, para pelo menos um dentre a pluralidade de padrões de antena nativos (220), um ou mais dentre a pluralidade de elementos de alimentação de antena (128) da montagem de matriz de alimentação (127) estarem localizados entre o refletor (122) e uma região focal (123) do refletor (122) .

16/21 corresponde uma primeira posição desfocalizada de uma montagem de matriz de alimentação (127) de montagem de antena (121) em relação a um refletor (122) de montagem de antena (121) e o primeiro padrão de antena nativa (220) compreende um compósito de primeiros padrões de elemento de alimentação nativos (210) da pluralidade de elementos de alimentação de antena (128);

transmitir, ao satélite de comunicações (120), um comando para mudança do primeiro padrão de antena nativo (220) da pluralidade de elementos de alimentação de antena (128) para um segundo padrão de antena nativo (220) da pluralidade de elementos de alimentação de antena (128), em que o segundo padrão de antena nativo (220) corresponde a uma segunda posição desfocalizada de montagem de matriz de alimentação (127) em relação ao refletor (122), e o segundo padrão de antena nativa (220) compreende um compósito de segundos padrões de elemento de alimentação nativos (210) da pluralidade de elementos de alimentação de antena (128), em que um dado elemento de alimentação de antena (128) da pluralidade de elementos de alimentação de antena (128) está associado a um dentre os primeiros padrões de elemento de alimentação nativos (210) e um dentre os segundos padrões de elemento de alimentação nativos (210), e em que um dentre os segundos padrões de elemento de alimentação nativos (210) é diferente de um dentre os primeiros padrões de elemento de alimentação nativos (210);

transmitir, ao satélite de comunicações (120), um segundo conjunto de sinais do serviço de comunicações para transmissão de acordo com o segundo padrão de antena nativo (220) da pluralidade de elementos de alimentação de antena (128) .

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16. SATÉLITE DE COMUNICAÇÕES (120), de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo atuador (124) ser um atuador linear (124) acoplado entre o refletor (122) e a montagem de matriz de alimentação (127), e o controlador (2805) ser operável para comandar que o atuador linear (124) mude de comprimento para fornecer o padrão de antena nativo selecionado (220) .

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17/21

42. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 41, caracterizado por transmitir o comando para mudança do primeiro padrão de antena nativo (220) para o segundo padrão de antena nativo (220) compreender:

43. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 42, caracterizado por comandar que o atuador (124) forneça a mudança do primeiro padrão de antena nativo (220) para o segundo padrão de antena nativo (220) compreender:

44. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 43, caracterizado pelo atuador (124) ser acoplado entre o refletor (122) da montagem de antena (121) e a montagem de matriz de alimentação (127) .

45. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 43, caracterizado pelo comando para mudança do primeiro padrão de antena nativo (220) para o segundo padrão de antena nativo (220) compreender:

46. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 45, caracterizado por transmitir o comando para mudança do primeiro

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17. SATÉLITE DE COMUNICAÇÕES (120), de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por compreender, ainda, um atuador secundário (2540) acoplado entre a montagem de matriz de alimentação (127) e o refletor (122) para fornecer o padrão de antena nativo selecionado (220), em que o atuador secundário (2540) fornece uma mudança em posição relativa entre a montagem de matriz de alimentação (127) e o refletor (122) em torno de um eixo geométrico diferente de um eixo geométrico do atuador linear (12 4) , em que o controlador (2805) é operável para comandar uma mudança selecionada na posição relativa entre a montagem de matriz de alimentação (127) e o refletor (122) em torno de um eixo geométrico diferente de um eixo geométrico do atuador linear (12 4) .

18/21 padrão de antena nativo (220) para o segundo padrão de antena nativo (220) compreender:

47. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 41, caracterizado por uma ou ambas dentre a primeira posição desfocalizada ou a segunda posição desfocalizada estão associadas a um ou mais dentre a pluralidade de elementos de alimentação de antena (128) que estão localizados entre o refletor (122) e uma região focal (123) do refletor (122).

48. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 42, caracterizado por comandar que o atuador (124) forneça a mudança do primeiro padrão de antena nativo (220) para o segundo padrão de antena nativo (220) compreender:

comandar um ajuste a uma região focal (123) de um refletor (122) da montagem de antena (121) .

49. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 41 a 48, caracterizado pelo primeiro padrão de antena nativo (220) estar associado a uma primeira direção de ângulo de visada da montagem de antena (121), e o segundo padrão de antena nativo (220) estar associado a uma segunda direção de ângulo de visada da montagem de antena (121), que é diferente da primeira direção de ângulo de visada.

50. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 41 a 49, caracterizado pelo primeiro padrão de

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18. SATÉLITE DE COMUNICAÇÕES (120), de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pela montagem de antena (121) compreender:

um atuador (124) integrado ao refletor (122) para fornecer um ajuste a uma região focal (123) do refletor (122), em que o controlador (2805) é operável para controlar o ajuste à região focal (123) para fornecer o padrão de antena nativo (220) .

19/21 antena nativo (220) estar associado a uma primeira largura de feixe de padrão de elemento de alimentação nativo do dado elemento de alimentação de antena (128), e o segundo padrão de antena nativo (220) estar associado a uma segunda largura de feixe de padrão de elemento de alimentação nativo do dado elemento de alimentação de antena (128) que é diferente da primeira largura de feixe de padrão de elemento de alimentação nativo.

51. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 41 a 50, caracterizado pelo primeiro padrão de antena nativo (220) estar associado a uma primeira quantidade de sobreposição de padrões de elemento de alimentação nativos (210) de dois ou mais elementos de alimentação de antena (128) da montagem de antena (121), e o segundo padrão de antena nativo (220) estar associado a uma segunda quantidade diferente de sobreposição dos padrões de elemento de alimentação nativos (210) dos dois ou mais elementos de alimentação de antena (128) da montagem de antena (121) .

52 . MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 41 a 48, caracterizado por compreender, ainda:

transmitir um comando para ajustar uma característica orbital do satélite de comunicações (120), em que transmitir o segundo conjunto de sinais compreende transmitir sinais de acordo com a característica orbital ajustada.

53. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 41 a 48, caracterizado pelo satélite de comunicações (120) estar em uma mesma posição orbital geoestacionária enquanto transmite o primeiro conjunto de sinais e enquanto transmite o segundo conjunto de sinais.

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19. SATÉLITE DE COMUNICAÇÕES (120), de acordo com a reivindicação 18, caracterizado por cada um dentre a pluralidade de padrões de antena nativos (220) ser baseado, pelo menos em parte, na região focal (123) que tem uma respectiva distância relativa até o refletor (122) .

20/21

54. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 41 a 48, caracterizado por:

o satélite de comunicações (120) estar em uma primeira posição orbital geoestacionária enquanto transmite o primeiro conjunto de sinais;

o comando para que o satélite de comunicações (120) mude do primeiro padrão de antena nativo (220) para o segundo padrão de antena nativo (220) compreende comandar que o satélite de comunicações (120) se mova da primeira posição orbital geoestacionária para uma segunda posição orbital geoestacionária diferente; e o satélite de comunicações (120) está na segunda posição orbital geoestacionária enquanto transmite o segundo conjunto de sinais.

55. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 41 a 54, caracterizado pelo satélite de comunicações (120) compreender uma segunda montagem de antena (121) com uma segunda pluralidade de elementos de alimentação de antena (128), em que o método compreende, ainda:

transmitir, ao satélite de comunicações (120), um comando para mudança de um terceiro padrão de antena nativo (220) da pluralidade de elementos de alimentação de antena (128), em que o terceiro padrão de antena nativo (220) compreende um compósito de terceiros padrões de elemento de alimentação nativos (210) da segunda pluralidade de elementos de alimentação de antena (128), para um quarto padrão de antena nativo (220) da segunda pluralidade de elementos de alimentação de antena (128), em que o quarto padrão de antena nativo (220) compreende um compósito de quartos padrões de elemento de alimentação nativos (210) da segunda pluralidade de elementos

Petição 870200044498, de 07/04/2020, pág. 235/292

20. SATÉLITE DE COMUNICAÇÕES (120), de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por pelo menos um dentre a pluralidade de padrões de antena nativos (220) estar associado

Petição 870200044498, de 07/04/2020, pág. 223/292

21/21 de alimentação de antena (128), em que um dado elemento de alimentação de antena (128) da segunda pluralidade de elementos de alimentação de antena (128) está associado a um dentre os terceiros padrões de elemento de alimentação nativos (210) e um dentre os quartos padrões de elemento de alimentação nativos (210), e em que um dentre os quartos padrões de elemento de alimentação nativos (210) é diferente de um dentre os terceiros padrões de elemento de alimentação nativos (210) .