ES2251526T3 - Sistema y procedimiento integrado o autonomo de reutilizacion de frecuencia satelital-terrestre que usa atenuacion y/o bloqueo de señal, asignacion dinamica de frecuencias y/o histeresis. - Google Patents

Sistema y procedimiento integrado o autonomo de reutilizacion de frecuencia satelital-terrestre que usa atenuacion y/o bloqueo de señal, asignacion dinamica de frecuencias y/o histeresis.

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ES2251526T3 ES01995292T ES01995292T ES2251526T3 ES 2251526 T3 ES2251526 T3 ES 2251526T3 ES 01995292 T ES01995292 T ES 01995292T ES 01995292 T ES01995292 T ES 01995292T ES 2251526 T3 ES2251526 T3 ES 2251526T3
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Abstract

Un sistema de comunicaciones celulares, que comprende: un sistema basado en el espacio que comprende al menos un satélite, cada satélite comprendiendo al menos una antena y estableciendo un primer conjunto de células y transmitiendo y recibiendo formas de onda basadas en el Sistema Global para Comunicaciones Móviles (GSM) que usan al menos una primera parte de al menos una banda predeterminada de frecuencias usada por el primer conjunto de células; un sistema basado en tierra que comprende al menos una estación base transceptora (BTS), cada BTS estableciendo un segundo conjunto de células y transmitiendo y recibiendo formas de onda basadas en GSM que utilizan al menos una segunda parte de la una banda predeterminada de frecuencias, funcionando dichos sistemas basados en el espacio y en tierra de manera sustancialmente autónoma y realizando al menos una de las operaciones de usar y/o reutilizar al menos una parte de espectro procedente de la misma al menos una banda predeterminada de frecuencias que ha de usarse como al menos uno de un canal de frecuencia de enlace ascendente y enlace descendente de cualquiera de las frecuencias dentro de la al menos una banda predeterminada de frecuencias; al menos un terminal de abonado que se comunica con uno de dicho sistema basado en el espacio y con dicho sistema basado en tierra cuando está situado en al menos uno del primer y segundo conjuntos de células; y al menos un gestor de recursos de radio (RRM) que determina enlaces de comunicación disponibles entre dicho al menos un terminal de abonado y al menos uno de dicho sistema basado en el espacio y dicho sistema basado en tierra.

Description

Sistema y procedimiento integrado o autónomo de reutilización de frecuencia satelital-terrestre que usa atenuación y/o bloqueo de señal, asignación dinámica de frecuencias y/o histéresis.
Solicitudes relacionadas
Esta solicitud reivindica la prioridad de la solicitud provisional de EE.UU. de número de serie 60/250.461, presentada el 4 de diciembre de 2000 y titulada "Sistema y procedimiento de reutilización de frecuencia satelital-terrestre".
Ámbito de la invención
La presente invención se refiere en general a asignación, reutilización y/o compartición de frecuencia entre sistemas de comunicaciones que tienen tanto un componente terrestre como un componente satelital y, más particularmente, a un sistema de comunicación satelital-terrestre y el procedimiento de funcionamiento del mismo que provee asignación, reutilización y/o compartición de frecuencia entre componentes satelitales y terrestre integrados o que funcionan autónomamente, que pueden utilizar opcionalmente diferentes protocolos de comunicación y/o interfaces aire.
Descripción de la técnica relacionada
La Fig. 1 muestra un sistema radiotelefónico por satélite de la técnica anterior, como el mostrado en la patente de EE.UU. Nº 6.052.586. Como se muestra en la Fig. 1, un sistema radiotelefónico por satélite incluye un sistema radiotelefónico fijo por satélite 110 y un sistema radiotelefónico móvil por satélite 130. El sistema radiotelefónico fijo por satélite 110 usa un primer satélite 112 para comunicarse con una pluralidad de radioteléfonos fijos 114a, 114b y 114c en una primera área de comunicación 116.
El sistema fijo de comunicación radiotelefónica por satélite 110 se comunica con la pluralidad de radioteléfonos fijos 114a-114c usando una primera interfaz aire 118 (por ejemplo, en banda C). El control del sistema fijo por satélite 110 se implementa mediante un enlace de conexión 122 que se comunica con una pasarela 124 y la red telefónica pública conmutada (por cable) (PSTN) 126.
El enlace de conexión 122 incluye canales de comunicación para voz y comunicaciones de datos, y canales de control. Los canales de control están indicados por líneas de trazos en la Fig. 1. Los canales de control se usan para implementar comunicaciones directas entre radioteléfonos fijos, como se muestra, por ejemplo, entre los radioteléfonos 114a y 114b. Los canales de control también se usan para efectuar comunicaciones entre un radioteléfono fijo por satélite 114c y un radioteléfono móvil o un teléfono por cable mediante la pasarela 124 y la PSTN 126. El enlace de conexión 122 usa la misma interfaz aire o una interfaz aire diferente de la primera interfaz aire 118.
Todavía con referencia a la Fig. 1, el sistema radiotelefónico móvil por satélite 130 incluye un segundo satélite 132 que se comunica con una pluralidad de radioteléfonos móviles 134a-134d que están situados en una segunda área de comunicación 136. El sistema radiotelefónico móvil por satélite 130 se comunica con los radioteléfonos móviles 134 usando una segunda interfaz aire 138 (por ejemplo, en banda L o banda S). Alternativamente, la segunda interfaz aire 138 puede ser la misma que la primera interfaz aire 118. Sin embargo, las bandas de frecuencia asociadas con las dos interfaces aire son diferentes.
Se usa un enlace de conexión 142 para comunicarse con otros sistemas telefónicos por satélite, celulares o por cable mediante la pasarela 144 y la PSTN 126. Al igual que con el sistema fijo por satélite 110, el enlace de conexión 142 incluye canales de comunicación mostrados en líneas continuas y canales de control mostrados en líneas de trazos. Los canales de control se usan para establecer comunicaciones directas de móvil a móvil, por ejemplo, entre radioteléfonos móviles 134b y 134c. Los canales de control también se usan para establecer comunicaciones entre teléfonos móviles 134a y 134d y otros sistemas telefónicos por satélite, móviles o por cable.
Al igual que con el sistema radiotelefónico fijo por satélite 110, el sistema radiotelefónico móvil por satélite 130 se comunicará generalmente con gran número de radioteléfonos móviles 134. El sistema radiotelefónico fijo y móvil por satélite usa un satélite común.
Aún haciendo referencia a la Fig. 1, en el sistema radiotelefónico móvil por satélite 130 puede estar presente un área congestionada donde está presente un gran número de radioteléfonos móviles 134a-134i. Como también se muestra en la Fig. 1, esta área congestionada puede estar en un área superpuesta 128 entre la primera área de comunicación 116 y la segunda área de comunicación 136. Si este es el caso, el exceso de capacidad del sistema radiotelefónico fijo por satélite 110 se descarga al sistema radiotelefónico móvil por satélite 130.
La descarga de capacidad está provista por al menos una estación retransmisora fija 150a, 150b, que retransmite las comunicaciones entre el sistema radiotelefónico fijo por satélite 110 y al menos uno de los radioteléfonos móviles. Por ejemplo, como se muestra en la Fig. 1, la primera estación retransmisora fija 150a retransmite las comunicaciones entre el satélite 112 y los radioteléfonos móviles 134e y 134f. La segunda estación transmisora fija 150b retransmite las comunicaciones entre el satélite 112 y los radioteléfonos móviles 134g, 134h y 134i.
Las estaciones retransmisoras fijas se comunican con el satélite 112 usando la primera interfaz aire 118. Sin embargo, se comunican con os radioteléfonos móviles usando la segunda interfaz aire 138. Por consiguiente, desde el punto de vista de los radioteléfonos móviles 134e-134i, la comunicación es transparente. En otras palabras, no resulta evidente a los radioteléfonos móviles 134e-134i, o a los usuarios de los mismos, que las comunicaciones se están produciendo con el sistema radiotelefónico fijo por satélite 110 en vez de con el sistema radiotelefónico móvil por satélite 130. Sin embargo, se provee capacidad adicional para el sistema radiotelefónico móvil por satélite 130 en las áreas congestionadas adyacentes a las estaciones retransmisoras fijas 150.
Como se muestra en la Fig. 1, un radioteléfono móvil puede establecer un enlace de comunicaciones por medio de las instalaciones del sistema radiotelefónico fijo por satélite, aun cuando el radioteléfono móvil está diseñado, fabricado y vendido como terminal pensado para uso con el sistema radiotelefónico móvil por satélite. Uno o más operadores pueden ofrecer servicios de telecomunicaciones tanto fijas como móviles sobre un área geográfica superpuesta usando dos transpondedores separados en satélites separados o dentro del mismo satélite "híbrido", con un transpondedor dando servicio a radioteléfonos móviles por satélite y el otro dando servicio a radioteléfonos fijos por satélite. Como los "puntos calientes" de capacidad o congestión se desarrolla dentro de ciertos haces puntuales del sistema radiotelefónico móvil, el sistema fijo, con su capacidad mucho más elevada, puede desplegar estaciones retransmisoras fijas para aliviar la carga de capacidad del sistema móvil.
La Fig. 2A muestra un patrón de reutilización de frecuencia de siete células usado por el sistema radiotelefónico móvil por satélite 130. Dentro de cada una de las células relativamente grandes del sistema móvil, siendo cada una típicamente del orden de 400-600 kilómetros de diámetro, las frecuencias usadas por células adyacentes son retransmitidas localmente por la estación retransmisora a niveles de potencia reducidos que no interfieren, y reutilizadas como se muestra en las Figs. 2B y 2C, aumentando así sustancialmente la capacidad local efectiva.
Por consiguiente, las estaciones retransmisoras fijas 150a, 150b, situadas dentro de la zona de cobertura del sistema fijo, reciben señales del satélite fijo y retransmiten estas señales localmente. En la dirección inversa, las estaciones retransmisoras fijas reciben señales de radioteléfonos móviles 134e-i y retransmiten señales de los radioteléfonos móviles al sistema fijo por satélite 110. Se proporciona traslación de frecuencia para traer las señales dentro de la banda de frecuencia del sistema fijo.
Los radioteléfonos móviles 134e-i se usan habitualmente con el sistema móvil por satélite 130. Por consiguiente, el sistema fijo por satélite 110 puede tener que configurarse para soportar la interfaz aire usada por el sistema radiotelefónico móvil por satélite. Si se usan diferentes interfaces aire por los sistemas radiotelefónicos fijo y móvil por satélite, las estaciones retransmisoras fijas 150a, 150b pueden realizar una traslación de una interfaz aire a la otra, por ejemplo, mediante desmodulación y remodulación. La estación retransmisora fija se convierte entonces en un repetidor regenerativo que reformatea canales de comunicaciones así como canales de control. Sin embargo, si lo sistemas móvil y fijo usan ambos sustancialmente la misma interfaz aire, entonces la estación retransmisora fija puede funcionar como repetidor no regenerativo.
Sin embargo, a diferencia del documento U.S. 6.052.586, la presente invención no utiliza en al menos una realización traslación de frecuencia entre sistemas fijo y móvil. También a diferencia del documento U.S. 6.052.586, la presente invención proporciona opcionalmente funcionamiento autónomo o sustancialmente autónomo entre el satélite y los componentes terrestres.
La Fig. 3 es otro sistema de la técnica anterior como el mostrado en la patente de EE.UU. Nº 5.995.832. La Fig. 3 proporciona una vista general de un sistema de comunicaciones 310 que muestra las interrelaciones funcionales de los elementos principales. El centro de control de la red del sistema 312 dirige la asignación de nivel superior de llamadas al satélite y a recursos regionales en tierra por todo el sistema. También se usa para coordinar operaciones en todo el sistema, para seguir la pista de ubicaciones de usuarios, para realizar asignación óptima de recursos del sistema a cada llamada, despachar códigos de instrucciones de la instalación, y monitorizar y supervisar la salud global del sistema. Los centros de control de nodos regionales 314, de los que se muestra uno, están conectados al centro de control de red del sistema 312 y dirigen la asignación de llamadas a nodos terrestres dentro de una región metropolitana principal. El centro de control de nodos regionales 314 proporciona acceso a y desde líneas fijas de comunicación por tierra, como sistemas telefónicos comerciales conocidos como la red telefónica pública conmutada (PSTN). Los nodos terrestres 316, bajo la dirección del centro de control de nodos regional respectivo 314, recibe llamadas sobre la red fija de líneas de comunicación por tierra, las codifica, las dispersa según el código de dispersión único asignado a cada usuario designado, las combina en una señal compuesta, modula esa señal compuesta en el centro de transmisión, y las emite por la región celular cubierta.
Los centros de control de nodos satelitales 318 también están conectados al centro de control de red del sistema 312 por medio de líneas de comunicación por tierra de estado y control y asimismo trata llamadas designadas para enlaces por satélite como las procedentes de la PSTN, las codifica, las dispersa según los códigos de dispersión únicos asignados a los usuarios designados, y las multiplexa con otras llamadas dirigidas igualmente dentro de una línea principal de enlace ascendente, que es transmitida hasta el satélite designado 320. Los nodos satelitales 320 reciben las líneas principales de enlace ascendente, desmultiplexa la frecuencia de las llamadas pensadas para diferentes células satelitales, trasladan las frecuencias y dirigen cada una a su transmisor de célula y haz de célula apropiados, y emite hacia abajo el compuesto de todas esas llamadas dirigidas del mismo modo hacia el área celular satelital deseada. Tal como se usa en este documento, "backhaul" (enlace alternativo) significa el enlace entre un satélite 320 y un centro de control de nodos satelitales 318.
Las unidades de usuario 322 responden a señales de origen en el satélite o un nodo terrestre, reciben la señal compuesta de salida, separan la señal dirigida a ese usuario mediante eliminación de la dispersión usando el código de dispersión único asignado al usuario, desmodulan y decodifican la información y pasan la llamada al usuario. Tales unidades de usuario 322 pueden ser de posición móvil o fija. Las pasarelas 324 proporcionan líneas principales directas (es decir, grupos de canales) entre el satélite y el sistema telefónico público conmutado terrestre o usuarios de línea principal privada. Por ejemplo, una pasarela puede comprender un terminal satelital dedicado para uso por una gran compañía u otra entidad. En la realización de la Fig. 3, la pasarela 324 también está conectada a ese controlador de red del sistema 312.
Todos los centros, nodos, unidades y pasarelas anteriormente descritos son transmisores/receptores de transmisión bidireccional que realizan las funciones de enlace de entrada (usuario a sistema) correspondientes también de manera inversa a las funciones de enlace de salida (sistema a usuario) recién descritas.
La Fig. 4 es un diagrama de bloques del documento U.S. 5.995.832 que no incluye un centro de control de red del sistema 312. En este sistema, los centros de control de nodos satelitales 442 están conectados directamente dentro de la red de líneas de comunicación por tierra como también lo están los centros de control de nodos regionales 444. También están disponibles sistemas de pasarela 446 como en el sistema de la Fig. 3, y conectan las comunicaciones del satélite a la línea de comunicación por tierra apropiada u otros sistemas de comunicaciones. La unidad de usuario 322 designa comunicación por nodo satelital 442 o comunicación por nodo terrestre 450 enviando un código predeterminado. Alternativamente, la unidad de usuario podría buscar primero un tipo de enlace (terrestre o por satélite) y, si ese enlace está presente, usarlo. Si ese enlace no está presente, usa el tipo de enlace alternativo.
El documento U.S.5.995.832 usa tecnología de acceso múltiple por división de código (CDMA) para proporcionar utilización espectral y reutilización de frecuencia espacial. El sistema del documento U.S.5.995.832 tiene un tamaño de grupo de uno. Es decir, cada célula usa la misma banda de frecuencia completamente asignada. Esto es posible debido a las fuertes propiedades de rechazo de interferencia de la tecnología de acceso múltiple por división de código de espectro ensanchado (SS/CDMA).
La memoria descriptiva del documento U.S.5.995.832 también establece que en un sistema de espectro ensanchado, la señal portadora de datos modulados es modulada por una señal de "dispersión" pseudoaleatoria de banda relativamente ancha, de manera que el ancho de banda transmitido es mucho mayor que el ancho de banda o la velocidad de la información que debe transmitirse, y que la señal de "dispersión" es generada por un algoritmo lógico digital determinista pseudoaleatorio que es duplicado en el receptor. En este aspecto, la Figura 7 del documento U.S.5.995.832 expone generadores PRN 136, 166, en conjunción con multiplicadores de banda ancha 122, 148 que están asociados con tecnología CDMA.
El sistema también determina la posición de unidades de usuario 322 a través de multilateración tridimensional. Cada código de dispersión transmitido de la unidad de usuario móvil CDMA está sincronizado a la época de recepción de la señal piloto procedente de su sitio de control actual, ya sea nodo terrestre o satelital.
Sin embargo, se ha determinado que es deseable tener protocolos de comunicación aparte de CDMA usado en un sistema satelital-terrestre. También es deseable tener un sistema satelital-terrestre que no requiera traslación de frecuencia entre sistemas fijos y móviles. Además, también es deseable proporcionar un sistema satelital-terrestre que no requiera tecnología CDMA, y que utilice una asignación robusta de frecuencia satelital-terrestre, y/o esquema de reutilización en el que los componentes satelitales y terrestres puedan utilizar opcionalmente diferentes interfaces aire, y funcionar opcionalmente con independencia entre sí mientras que comparten una banda de frecuencia común o diferente.
Además, también es deseable proporcionar un sistema satelital-terrestre que utilice una primera frecuencia como frecuencia de enlace descendente entre un satélite y un primer terminal de usuario fijo y/o móvil y como frecuencia de enlace ascendente entre un segundo terminal de usuario fijo y/o móvil y una estación base transceptora (BTS), y una segunda frecuencia como enlace ascendente entre el primer terminal de usuario fijo y/o móvil y el satélite y como enlace descendente entre la BTS y el segundo terminal de usuario fijo y/o móvil. Más adelante se describen otras ventajas y características de la invención, que pueden proporcionarse independientemente y/o en una o más combinaciones.
También es deseable proporcionar un sistema satelital-terrestre en el que los componentes basados en el espacio y los basados en tierra funcionen de manera autónoma o sustancialmente autónoma en el que el componente basado en el espacio pueda usar una interfaz aire de acceso múltiple por división de tiempo (TDMA), y el sistema basado en tierra pueda usar una interfaz aire TDMA o una interfaz aire CDMA. En tal sistema, además es deseable proporcionar unidades de usuario que tengan una primera pluralidad de codificadores de voz, que tengan cada uno una velocidad de transmisión de datos diferente, y una segunda pluralidad de codificadores de voz, que tengan cada uno una velocidad de transmisión de datos diferente, en las que se usa un codificador de voz de la primera pluralidad cuando el terminal de abonado se está comunicando con el sistema basado en el espacio, y en las que se usa un codificador de voz de la segunda pluralidad cuando el terminal de abonado se está comunicando con el sistema basado en tierra.
Resumen de la invención
Una característica y ventaja de la presente invención es proporcionar un sistema de comunicación satelital-terrestre en el que los componentes satelital y terrestre utilizan diferentes interfaces aire mientras que facilitan la asignación, uso, compartición y/o reutilización eficientes del espectro.
Otra característica y ventaja opcional de al menos algunas realizaciones de la presente invención es proporcionar un sistema de comunicación satelital-terrestre en el que los componentes satelital y terrestre funcionan independientemente entre sí mientras que comparten al menos una parte, y opcionalmente toda una banda de frecuencias común.
Otra característica y ventaja opcional de al menos algunas realizaciones de la presente invención es proporcionar un sistema de comunicación satelital-terrestre en el que los componentes satelital y terrestre funcionan independientemente entre sí mientras que utilizan bandas de frecuencias discretas.
Otra característica y ventaja opcional de al menos algunas realizaciones de la presente invención es proporcionar un sistema de comunicaciones satelital-terrestre y un procedimiento de funcionamiento del mismo que minimiza la interferencia entre los componentes satelital y terrestre.
Otra característica y ventaja opcional de al menos algunas realizaciones de la presente invención es proporcionar un sistema de comunicación que utiliza al menos dos interfaces aire que tienen un área de cobertura común, en el que al menos una parte de las frecuencias asociadas con una primera interfaz aire es asignada, reutilizada y/o compartida por la segunda interfaz aire.
Aún otra característica y ventaja opcional de al menos algunas realizaciones de la presente invención es proporcionar un sistema de comunicación satelital-terrestre en el que las frecuencias son asignadas, usadas y/o reutilizadas cuando la intensidad de la señal es, por ejemplo, atenuada y/o bloqueada por el terreno y/o estructuras.
Aún otra característica y ventaja opcional de al menos algunas realizaciones de la presente invención es proporcionar un sistema de comunicación satelital-terrestre que asigna frecuencias dinámicamente.
Aún otra característica y ventaja opcional de al menos algunas realizaciones de la presente invención es proporcionar un sistema de comunicación satelital-terrestre que utiliza histéresis y/o histéresis negativa al asignar, reasignar y/o reutilizar frecuencias.
Otra característica y ventaja opcional de al menos algunas realizaciones de la presente invención es, por ejemplo, invertir las frecuencias entre el sistema satelital y un sistema terrestre subyacente, por lo que se usa una primera frecuencia, por ejemplo, como frecuencia de enlace descendente entre un satélite y un primer terminal de usuario fijo y/o móvil, y como frecuencia de enlace ascendente entre un segundo terminal de usuario fijo y/o móvil y una BTS. Además, se usa una segunda frecuencia, por ejemplo, como enlace ascendente entre el primer terminal de usuario fijo y/o móvil, y el satélite, y como enlace descendente entre la BTS y el segundo terminal de usuario fijo y/o móvil.
La presente invención proporciona un sistema y procedimiento para asignar, reasignar, usar y/o reutilizar canales para uso terrestre y/o por satélite. En una realización, está provisto un sistema y procedimiento de comunicación satelital-terrestre para reutilizar uno o más canales de una manera que minimiza la interferencia entre los sistemas satelital y terrestre respectivos. La presente invención también puede aplicarse a múltiples sistemas satelitales así como, además o en vez de sistemas terrestres. La presente invención proporciona opcionalmente tanto un plan de asignación y/o reutilización de frecuencia terrestre como un plan de asignación y/o reutilización de frecuencia satelital.
Ventajosamente, la presente invención proporciona un sistema satelital-terrestre y un procedimiento que usa opcionalmente una reducción de intensidad de señal causada, por ejemplo, mediante atenuación de señal, bloqueo del terreno y/o bloqueo por estructuras realizadas por el hombre para asignar, usar o reutilizar uno o más canales. En una realización, los canales que tiene la señal más débil son reutilizados en el sistema terrestre para minimizar la interferencia.
Otra realización determina que no están siendo usados uno o más canales satelitales detectados, por ejemplo, mediante un terminal de abonado o BTS. En esta realización, en el sistema terrestre se usa preferentemente en primer lugar cualquier canal desocupado antes de que se considere para reutilización terrestre cualquier canal satelital usado (es decir, establecido).
Los componentes satelital y terrestre pueden funcionar de manera integrada, o autónomamente. Por ejemplo, en una realización integrada, los componentes satelital y terrestre pueden compartir un controlador de operaciones de red (NOC), un centro de conmutación móvil (MSC), y/o un gestor de recursos de radio (RRM) comunes. En una realización autónoma, está provisto un NOC, MSC y/o RRM separado para cada uno de los componentes satelital y terrestre. Por ejemplo, un RRM asociado con el componente terrestre puede comprender o utilizar, por ejemplo, una antena adecuada conectada funcionalmente a un analizador de espectro y/u otro medio de detección de señales para buscar la presencia de señales de radio en una banda de frecuencias de radio, para determinar qué frecuencias están siendo utilizadas actualmente dentro de un intervalo o intervalos de frecuencias de interés. El RRM terrestre puede determinar, por lo tanto, independientemente y sin comunicación con un RRM asociado con el componente satelital, o cualquier otro equipo componente satelital, qué frecuencias no están siendo utilizadas por el sistema. Como el RRM terrestre conoce las frecuencias usadas en un intervalo de frecuencias de interés, así como las frecuencias usadas por el componente terrestre, el RRM terrestre también puede determinar o deducir las frecuencias que están siendo usadas actualmente por el componente satelital. Igualmente, el componente satelital funciona sustancialmente de la misma manera para, entre otras cosas, determinar las frecuencias que son usadas actualmente por el componente terrestre.
En el caso, por ejemplo, de un único satélite geosíncrono que tiene múltiples haces puntuales, los canales que son reasignados al sistema terrestre pueden predeterminarse y/o calcularse dinámicamente. En el caso de múltiples satélites, puede proporcionarse opcionalmente una preferencia predeterminada donde los terminales de abonado se comunican usando el sistema satelital o el sistema terrestre.
En otra realización, la presente invención minimiza la reutilización de frecuencias entre las redes satelital y terrestre utilizando canales para cada sistema de manera ordenada. Los canales pueden ser reasignados dinámicamente para maximizar la separación de frecuencias y minimizar así cualquier interferencia potencial entre ellas.
En otra realización, la invención usa opcionalmente histéresis, de manera que existe una diferencia predeterminada de intensidad de señal antes de permitir que un terminal de usuario transite de un lado a otro entre canales asociados, por ejemplo, con dos haces puntuales o BTS adyacentes. Igualmente, la presente invención usa opcionalmente histéresis negativa para mantener canales asignados, por ejemplo, a una BTS que tiene una intensidad de señal más débil en lugar de transferir a otro canal que tiene una intensidad de señal más fuerte. La histéresis negativa también puede usarse, por ejemplo, para facilitar una carga deseada de las redes satelital y/o terrestre respectivas, individualmente o una en combinación con otra.
En otra realización más, la presente invención usa un MSC para coordinar asignación y/o uso de frecuencia entre los componentes satelital y terrestre. El MSC determina cuál de los canales está siendo usado actualmente, y dónde. En esta realización, el MSC se puede comunicar funcionalmente, por ejemplo, con un controlador de estación base (BSC) que, a su vez, informa a uno o más BTS de qué canales están actualmente en uso por el componente satelital. Cuando un canal entra en uso en un satélite mientras el canal está siendo usado en el sistema terrestre, se realiza una determinación de si debe realizarse una transferencia a un canal que tenga una señal más débil.
Más particularmente, al menos una realización de la presente invención comprende un sistema basado en el espacio que comprende al menos un satélite. Cada satélite, a su vez, comprende al menos una antena y establece un primer conjunto de células y transmite y recibe formas de onda basadas en GSM que usan al menos una primera parte de al menos una banda predeterminada de frecuencias usada por el primer conjunto de células. Además, un sistema basado en tierra comprende al menos una estación base transceptora (BTS), que puede establecer cada uno un segundo conjunto de células y transmitir y recibir formas de onda basadas en GSM que utilizan al menos una segunda parte de la una banda predeterminada de frecuencias. Los sistemas espaciales y terrestres funcionan de manera sustancialmente autónoma y usan y/o reutilizan al menos una parte de espectro procedente de al menos una banda predeterminada de frecuencias que ha de usarse como al menos un canal de frecuencia de enlace ascendente y enlace descendente de cualquiera de las frecuencias pertenecientes a la al menos una banda predeterminada de frecuencias. Sin embargo, el sistema basado en el espacio y el sistema basado en tierra pueden utilizar cualquier interfaz aire. Por ejemplo, en otras realizaciones, los sistemas basados en el espacio y en tierra pueden utilizar opcionalmente, por ejemplo, una interfaz aire basada en acceso múltiple por división de código (CDMA) o derivados del mismo. Asimismo, el sistema basado en el espacio puede utilizar opcionalmente una interfaz aire basada en CDMA o un derivado del mismo, mientras que el sistema basado en tierra puede utilizar opcionalmente una interfaz aire basada en GSM o un derivado del mismo. Además, el sistema basado en tierra puede utilizar opcionalmente una interfaz aire basada en CDMA o un derivado del mismo, mientras que el sistema basado en el espacio puede utilizar opcionalmente una interfaz aire basada en GSM o un derivado del mismo.
El sistema comprende además un terminal de abonado que se comunica con al menos uno del sistema basado en el espacio y con el sistema basado en tierra cuando está situado en al menos uno del primer y segundo conjuntos de células, así como al menos un RRM que determina enlaces de comunicación disponibles entre el al menos un terminal de abonado y al menos uno de los sistemas basado en el espacio y basado en tierra.
Esta al menos una banda predeterminada de frecuencias comprende opcionalmente al menos una parte discreta de enlace ascendente del sistema basado en el espacio y al menos una parte discreta de enlace descendente del sistema basado en el espacio, en la que el sistema basado en tierra usa y/o reutiliza al menos una parte de al menos una de las partes de enlace ascendente y enlace descendente. Cada una de las partes discretas está asociada opcionalmente con al menos uno de un haz puntual satelital y una subdivisión de un haz puntual.
La al menos una banda predeterminada de frecuencias comprende opcionalmente al menos una parte discreta de enlace ascendente del sistema basado en el espacio, al menos una parte discreta de enlace descendente del sistema basado en el espacio, y al menos una parte del sistema basado en tierra. Además, al menos dos células del primer conjunto de células en el sistema basado en el espacio utilizan opcionalmente una parte mutuamente excluyente de la primera parte de la al menos una banda predeterminada de frecuencias.
Una o más frecuencias en la primera y segunda partes de la al menos una banda predeterminada de frecuencias usada por el sistema basado en el espacio y el sistema basado en tierra son de manera opcional sustancialmente las mismas o están muy próximas.
Cada uno de los terminales de abonado puede utilizar opcionalmente al menos un primer codificador de voz que tiene una primera velocidad de transmisión de datos y al menos un segundo codificador de voz que tiene una segunda velocidad de transmisión de datos, en el que el primer codificador de voz se usa cuando un terminal de abonado está comunicándose con el sistema basado en el espacio, y en el que el segundo codificador de voz se usa cuando el terminal de abonado está comunicándose con el sistema basado en tierra. El RRM asigna y/o activa opcionalmente al menos uno del primer y segundo codificadores de voz en respuesta a criterios predeterminados como demanda de capacidad, calidad de voz y/o nivel de señal recibida.
El sistema también puede utilizar opcionalmente al menos un MSC que está conectado funcionalmente al sistema basado en el espacio y al sistema basado en tierra que asigna y/o activa un codificador de voz en respuesta a criterios predeterminados como demanda de capacidad, calidad de voz y nivel de señal recibida. El RRM también puede asignar o activar opcionalmente un codificador de voz diferente a un circuito de comunicaciones por voz en respuesta a los criterios predeterminados, como demanda de capacidad, calidad de voz, intensidad de señal, y nivel de señal recibida que han cambiado sustancialmente desde la asignación o activación del al menos primer y segundo codificadores de voz que se utilizan.
La al menos una banda predeterminada de frecuencias puede comprender opcionalmente primera y segunda bandas de frecuencias, de manera que los terminales de abonado se comunican con el sistema basado en tierra transmitiendo a primeras frecuencias dentro de la primera banda de frecuencias usada como enlace ascendente del sistema basado en el espacio, y reciben a segundas frecuencias dentro de la segunda banda de frecuencias usada como enlace descendente del sistema basado en el espacio. Además, la primera y segunda frecuencias usadas por una célula del sistema basado en el espacio opcionalmente son mutuamente excluyentes de terceras frecuencias usadas por una célula del sistema basado en tierra que contiene uno o más de los terminales de abonado, dentro de la célula del sistema basado en el espacio.
La al menos una banda predeterminada de frecuencias también puede comprender opcionalmente primera y segunda bandas de frecuencias de manera que los terminales de abonado se comunican con el sistema basado en tierra transmitiendo a primeras frecuencias dentro de una primera banda de frecuencias usada como enlace descendente del sistema basado en el espacio, y reciben a segundas frecuencias dentro de una segunda banda de frecuencias usada como enlace ascendente del sistema basado en el espacio. La primera y segunda frecuencias usadas por una célula del sistema basado en el espacio son mutuamente excluyentes de terceras frecuencias usadas por una célula del sistema basado en tierra que contiene uno o más terminales de abonado, dentro de la célula de dicho sistema basado en el espacio.
La al menos una banda predeterminada de frecuencias también puede comprender opcionalmente primera y segunda bandas de frecuencias, de manera que los terminales de abonado se comunican con el sistema(s) basado en tierra transmitiendo a primeras frecuencias dentro de la primera banda de frecuencias usada como el enlace ascendente del sistema basado en el espacio, y reciben a frecuencias dentro de la primera banda de frecuencias usada como el enlace ascendente del sistema basado en el espacio. La primera y segunda frecuencias usadas por una célula del sistema basado en el espacio opcionalmente son mutuamente excluyentes de terceras frecuencias usadas por una célula del sistema basado en tierra que contiene uno o más terminales de abonado, dentro de la célula de dicho sistema basado en el espacio.
La al menos una banda predeterminada de frecuencias también puede comprender opcionalmente primera y segunda bandas de frecuencias, de manera que los terminales de abonado se comunican con el sistema(s) basado en tierra transmitiendo a primeras frecuencias dentro de la primera banda de frecuencias usada como el enlace descendente del sistema basado en el espacio, y reciben a frecuencias dentro de la primera banda de frecuencias usada como el enlace descendente del sistema basado en el espacio. La primera y segunda frecuencias usadas por una célula del sistema basado en el espacio opcionalmente son mutuamente excluyentes de terceras frecuencias usadas por una célula del sistema basado en tierra que contiene uno o más terminales de abonado, dentro de la célula del sistema basado en el espacio.
El RRM(s) puede monitorizar opcionalmente qué canales están siendo utilizados actualmente por los terminales de abonado. Puede utilizarse opcionalmente un MSC conectado funcionalmente a uno o más RRM, en el que uno o más RRM indican al MSC qué canales están siendo utilizados actualmente por uno o más terminales de abonado. Cada RRM puede ser, por ejemplo, un analizador de espectro. Pueden utilizarse opcionalmente RRM individuales en conexión con cada uno de los sistemas basados en el espacio y basados en tierra para, por ejemplo, monitorizar interferencia en banda y evitar usar y/o reutilizar canales que causarían niveles de interferencia que superan un umbral predeterminado. Los RRM también pueden monitorizar opcionalmente al menos uno de calidad de señal recibida y margen de enlace disponible desde uno o más terminales de abonado. Los RRM también pueden ejecutar opcionalmente la utilización de un canal de comunicaciones diferente cuando una medida de calidad del canal de comunicaciones existente ha descendido por debajo de un nivel predeterminado o ha descendido por debajo de un margen de enlace predeterminado.
Cada uno de los terminales de abonado puede comprender opcionalmente un codificador de voz de velocidad de transmisión de datos variable, o dos o más codificadores de voz que tienen cada uno una velocidad de transmisión de datos diferente. La velocidad de transmisión de datos puede seleccionarse según se determine por criterios predeterminados como demanda de capacidad, calidad de voz, intensidad de señal, y/o nivel de señal recibida.
Los RRM pueden monitorizar opcionalmente interferencia en banda y evitar usar canales que contienen niveles de interferencia que superan un umbral predeterminado, así como monitorizar la calidad de señal recibida por terminales de abonado que se comunican con el sistema basado en el espacio y/o el sistema basado en tierra. Los RRM también pueden monitorizar opcionalmente el margen de enlace disponible desde terminales de abonado que se comunican con los sistemas basados en el espacio y/o en tierra. Los RRM también pueden ejecutar opcionalmente la utilización de un canal de comunicaciones diferente cuando una medida de calidad del canal de comunicaciones existente ha descendido por debajo de un nivel predeterminado o ha descendido por debajo de un margen de enlace predeterminado.
El sistema puede comprender opcionalmente un NOC conectado funcionalmente a al menos un MSC que asigna un canal a unidades de abonado. El NOC mantiene conocimiento de la disponibilidad de recursos satelitales y/o terrestres, y opcionalmente administra al menos una de reconfiguración, asignación y reutilización de frecuencias dentro de la banda predeterminada de frecuencias para cumplir con patrones de tráfico cambiados y otras condiciones predeterminadas. Opcionalmente, el NOC es compartido en común entre los sistemas basados en el espacio y en tierra y está conectado funcionalmente a ellos. El NOC también puede utilizar opcionalmente patrones de tráfico de sistema anteriores en la reconfiguración, asignación y/o reutilización de las frecuencias, así como utilizar al menos una de histéresis e histéresis negativa en la reconfiguración, asignación y/o reutilización de las frecuencias.
El satélite del sistema basado en el espacio puede tener opcionalmente una órbita geoestacionaria, en el que el NOC asigna dinámicamente un canal a una unidad de abonado que se comunica con el sistema basado en el espacio. La asignación dinámica puede realizarse opcionalmente sobre una base de llamada por llamada, o estar basada en uso pasado y presente. La asignación dinámica se realiza opcionalmente por uno o más controladores de estación base conectados funcionalmente al NOC.
Un procedimiento ejemplar según la presente invención asigna a una unidad de abonado solicitante un canal de comunicación compartido en común entre un sistema de comunicación basado en el espacio y un sistema de comunicación basado en tierra. El procedimiento comprende las etapas de configurar un primer haz puntual satelital, asociado con el sistema basado en el espacio, que tiene una pluralidad de canales de comunicación asociados con el mismo, y configurar al menos una célula terrestre, asociada con el sistema basado en tierra, que se superpone geográficamente al menos parcialmente al primer haz puntual satelital. Un terminal de abonado de modo dual solicita un canal de comunicación, y al menos uno del sistema basado en tierra y el sistema basado en el espacio determina de manera sustancialmente autónoma la disponibilidad de canales y asigna a la unidad de abonado de modo dual solicitante al menos uno de un canal sin usar y, para reutilización con el terminal de abonado de modo dual, un canal usado que tiene una intensidad de señal suficientemente débil.
Según el procedimiento, el sistema basado en el espacio utiliza opcionalmente una interfaz aire de acceso múltiple por división de tiempo (TDMA), y el sistema basado en tierra utiliza opcionalmente una interfaz aire TDMA. En general, sin embargo, cualquier primera y segunda interfaces aire puede ser utilizada respectivamente por los sistemas basados en el espacio y en tierra. Por ejemplo, la primera interfaz aire puede ser opcionalmente una interfaz aire basada en GSM o un derivado del mismo, y la segunda interfaz aire puede ser opcionalmente una interfaz aire basada en GSM o un derivado del mismo. Alternativamente, la primera interfaz aire puede ser opcionalmente una interfaz aire basada en GSM o u derivado del mismo, y la segunda interfaz aire puede ser opcionalmente una interfaz aire basada en CDMA o un derivado del mismo. Igualmente, la primera interfaz aire puede ser opcionalmente una interfaz aire basada en CDMA o un derivado del mismo, y la segunda interfaz aire puede ser opcionalmente una interfaz aire basada en GSM o un derivado del mismo. Además, la primera interfaz aire puede ser opcionalmente una interfaz aire basada en CDMA o un derivado del mismo, y la segunda interfaz aire puede ser opcionalmente una interfaz aire basada en CDMA o un derivado del mismo.
El procedimiento comprende además opcionalmente la etapa de aumentar la potencia de salida de un terminal de abonado que utiliza el sistema basado en el espacio a medida que la intensidad de señal compuesta de los terminales de abonado que utilizan el sistema basado en tierra alcanza un umbral predeterminado. El número de conexiones de terminales de abonado con el sistema basado en tierra puede disminuirse opcionalmente a medida que al menos uno de una tasa de bits erróneos, intensidad de señal recibida, margen de enlace disponible, y calidad de voz alcanzan umbrales predeterminados respectivos.
El procedimiento comprende además opcionalmente las etapas de permitir que un terminal de abonado se comunique a una pluralidad de velocidades de transmisión de datos, y seleccionar una velocidad de transmisión de datos según determine al menos uno de demanda de capacidad, calidad de voz, y nivel de señal recibida del terminal de abonado. Uno o más terminales de abonado que se comunican con el sistema basado en el espacio o basado en tierra pueden utilizar opcionalmente una velocidad de transmisión de datos diferente según determine al menos uno de demanda de capacidad y nivel de señal recibida que han cambiado sustancialmente desde la asignación o activación del canal actual.
El canal puede comprender opcionalmente primera y segunda bandas de frecuencias, de manera que los terminales de abonado se comunican con el sistema basado en tierra transmitiendo a primeras frecuencias dentro de la primera banda de frecuencias usada como enlace ascendente del sistema basado en el espacio, y reciben a segundas frecuencias dentro de la segunda banda de frecuencias usada como enlace descendente del sistema basado en el espacio. Los terminales de abonado también pueden comunicarse con el sistema basado en tierra transmitiendo a primeras frecuencias dentro de una primera banda de frecuencias usada como enlace ascendente del sistema basado en el espacio, y recibir a segundas frecuencias dentro de una segunda banda de frecuencias usada como enlace descendente del sistema basado en el espacio. El terminal de abonado también puede comunicarse opcionalmente con el sistema basado en tierra transmitiendo a primeras frecuencias dentro de una primera banda de frecuencias usada como enlace ascendente del sistema basado en el espacio, y recibir a primeras frecuencias dentro de la primera banda de frecuencias usada como enlace ascendente del sistema basado en el espacio. Además, los terminales de abonado también pueden comunicarse opcionalmente con el sistema basado en tierra transmitiendo a primeras frecuencias dentro de una primera banda de frecuencias usada como el enlace descendente del sistema basado en el espacio, y recibir a primeras frecuencias dentro de la primera banda de frecuencias usada como el enlace descendente del sistema basado en el espacio. Además, los terminales de abonado pueden comunicarse opcionalmente con el sistema basado en tierra transmitiendo a primeras frecuencias dentro de una primera banda de frecuencias usada como el enlace descendente del sistema basado en el espacio, y recibir a primeras frecuencias dentro de la primera banda de frecuencias usada como el enlace descendente del sistema basado en el espacio.
Según el procedimiento, un primer canal de comunicación asociado con el sistema basado en el espacio comprende opcionalmente una primera banda de frecuencias usada para comunicación de enlace ascendente y una segunda banda de frecuencias usada para comunicación de enlace ascendente, de manera que el sistema basado en tierra comparte al menos una parte común de la primera y segunda bandas de frecuencias en una célula terrestre posicionada por fuera de y no superpuesta con el haz puntual satelital.
Según el procedimiento, al menos uno del sistema basado entierra y el sistema basado en el espacio monitoriza opcionalmente de manera autónoma la interferencia en banda y evita usar y/o reutilizar canales que causarían niveles de interferencia que superan un umbral predeterminado. Se utiliza preferentemente un canal de comunicaciones diferente cuando una medida de calidad del canal de comunicaciones existente ha descendido por debajo de un nivel predeterminado.
Según el procedimiento, al menos uno del sistema basado en el espacio y el sistema basado en tierra monitoriza autónomamente al menos uno de calidad de señal recibida y margen de enlace disponible desde un terminal de abonado. Se utiliza preferentemente un canal de comunicaciones diferente cuando al menos uno de calidad de señal recibida y margen de enlace disponible ha descendido por debajo de un margen de enlace predeterminado.
El procedimiento comprende además opcionalmente la etapa de pedir que al menos uno de reconfiguración de canal y reutilización de frecuencias cumpla con patrones de tráfico cambiados. Pueden utilizarse opcionalmente patrones de tráfico de sistema anteriores, histéresis y/o histéresis negativa al determinar la reconfiguración y reutilización de frecuencias.
Según el procedimiento, el canal de comunicación se asigna opcionalmente a la unidad de abonado según un esquema predeterminado de asignación de canales.
También según la presente invención, un procedimiento de realizar una llamada telefónica que usa al menos uno de un sistema basado en el espacio y un sistema basado en tierra comprende las etapas de marcar, por parte de un usuario que usa un terminal de abonado, un número telefónico dentro de un área de una primera célula terrestre que tiene al menos cobertura geográfica parcialmente superpuesta con al menos un haz puntual satelital, en el que la célula terrestre y el haz puntual comparten un conjunto de frecuencias común. Al menos uno del sistema basado en tierra y el sistema basado en el espacio determina de manera sustancialmente autónoma la disponibilidad de canal en respuesta a la marcación, y asigna un canal al terminal de abonado solicitante.
En otra realización, el sistema según la presente invención comprende un sistema de comunicaciones de modo dual configurado en células que comprende un sistema basado en el espacio que comprende un primer conjunto de células, y un sistema basado en tierra que comprende un segundo conjunto de células. Las realizaciones de la presente invención contemplan que los sistemas basados en el espacio y en tierra puedan funcionar de manera integrada o de manera sustancialmente autónoma, usando cada realización opcionalmente espectro procedente, por ejemplo, del mismo conjunto de frecuencias en al menos una banda predeterminada de frecuencias y/o diferentes conjuntos de frecuencias en una o más bandas discretas, dedicadas opcionalmente a un sistema particular.
En al menos algunas realizaciones, dos células del sistema basado en el espacio usan una parte mutuamente excluyente de la al menos una banda predeterminada de frecuencias. El sistema basado en el espacio pude utilizar opcionalmente una interfaz aire TDMA, y el sistema basado en tierra puede utilizar también una interfaz aire TDMA. Las interfaces aire TDMA pueden ser una interfaz aire GSM estándar o un sistema derivado y/o similar al mismo. En general, sin embargo, los sistemas basado en el espacio y basado en tierra pueden utilizar cualquier primera y segunda interfaces aire. Por ejemplo, el sistema basado en el espacio puede utilizar una interfaz aire basada en GSM o un derivado del mismo, y el sistema basado en tierra puede utilizar una interfaz aire basada en CDMA o un derivado del mismo. Además, el sistema basado en el espacio puede utilizar una interfaz aire basada en CDMA o un derivado del mismo, y el sistema basado en tierra puede utilizar una interfaz aire basada en CDMA o un derivado del mismo. Además, el sistema basado en el espacio puede utilizar una interfaz aire basada en GSM o un derivado del mismo, y el sistema basado en tierra puede utilizar una interfaz aire basada en CDMA o un derivado del mismo.
La al menos una banda predeterminada de frecuencias puede comprender opcionalmente al menos una de una parte discreta de enlace ascendente del sistema basado en el espacio y una parte discreta de enlace descendente del sistema basado en el espacio. El sistema basado en tierra puede utilizar opcionalmente al menos una parte de al menos una de las partes de enlace ascendente y enlace descendente, en el que cada una de las partes discretas está asociada opcionalmente con al menos uno de un haz puntual satelital y una subdivisión de un haz puntual.
La al menos una banda predeterminada de frecuencias comprende además opcionalmente una parte discreta del sistema basado en tierra, en la que al menos dos células de dicho sistema basado en el espacio utilizan una parte mutuamente excluyente de la al menos una banda predeterminada de frecuencias.
El sistema comprende además al menos un terminal de abonado que se comunica con el sistema basado en el espacio y con el sistema basado en tierra. La al menos una banda predeterminada de frecuencias usada por el sistema basado en el espacio y el sistema basado en tierra opcionalmente son sustancialmente la misma.
Los terminales de abonado comprenden tener medios para comunicarse con el sistema basado en el espacio y con el sistema basado en tierra, incluyen opcionalmente una primera pluralidad de codificadores de voz estándar, que tienen cada uno una velocidad de transmisión de datos diferente, y una segunda pluralidad de codificadores de voz estándar, que tienen cada uno una velocidad de transmisión de datos diferente. Puede usarse un codificador de voz de la primera pluralidad cuando un terminal de abonado está comunicándose con un sistema basado en el espacio, y puede usarse un codificador de voz de la segunda pluralidad cuando un terminal de abonado está comunicándose con el sistema basado en tierra. Los terminales de abonado también pueden utilizar un codificador de voz de velocidad de transmisión de datos variable.
El sistema también puede incluir un RRM que asigna un codificador de voz u otro dispositivo funcionalmente similar en respuesta a criterios predeterminados como demanda de capacidad, calidad de voz y/o nivel de señal recibida. El RRM puede asignar opcionalmente un codificador de voz diferente a un circuito de comunicaciones por voz en respuesta a criterios predeterminados como demanda de capacidad y/o nivel de señal recibida que han cambiado sustancialmente desde la asignación del codificador de voz utilizado.
Los terminales de abonado pueden comunicarse opcionalmente con el sistema basado en tierra transmitiendo a frecuencias dentro de una banda de frecuencias usada como enlace ascendente del sistema basado en el espacio, y recibir a frecuencias dentro de una banda de frecuencias usada como enlace descendente del sistema basado en el espacio. En otra realización de la presente invención, los terminales de abonado se comunican con el sistema basado en tierra transmitiendo a frecuencias dentro de una banda de frecuencias usada como enlace descendente del sistema basado en el espacio, y recibir a frecuencias dentro de una banda de frecuencias usada como enlace ascendente del sistema basado en el espacio. Los terminales de abonado también pueden comunicarse opcionalmente con el sistema basado en tierra transmitiendo a frecuencias dentro de una banda de frecuencias usada como enlace ascendente del sistema basado en el espacio, y recibir a frecuencias dentro de una banda de frecuencias usada como el enlace ascendente del sistema basado en el espacio. Además, los terminales de abonado pueden comunicarse opcionalmente con el sistema basado en tierra transmitiendo a frecuencias dentro de una banda de frecuencias usada como el enlace descendente del sistema basado en el espacio, y recibir a frecuencias dentro de una banda de frecuencias usada como el enlace descendente del sistema basado en el espacio. En cada una de las realizaciones anteriores de la presente invención, las frecuencias usadas por una célula del sistema basado en el espacio pueden opcionalmente ser mutuamente excluyentes de las usadas por una célula del sistema basado en tierra, que contiene uno o más terminales de abonado, dentro de la célula del sistema basado en el espacio.
Al menos algunas realizaciones del sistema según la presente invención pueden utilizar uno o más RRM que monitorizan qué canales están siendo utilizados actualmente por cada uno o cualquiera de uno o más terminales de abonado. Un primer RRM puede utilizarse en conexión con el sistema basado en tierra, y un segundo RRM puede utilizarse en conexión con el sistema basado en el espacio. En al menos algunas realizaciones de la presente invención, el uno o más RRM monitorizan interferencia en banda y evitan usar y/o reutilizar canales que causarían niveles de interferencia que superan un umbral predeterminado. El uno o más RRM pueden monitorizar opcionalmente la calidad de señal recibida por terminales de abonado, margen y/o utilización de enlace disponible de un canal de comunicaciones diferente cuando una medida de calidad del canal de comunicaciones existente ha descendido por debajo de un nivel predeterminado y/o ha descendido por debajo de un margen de enlace predeterminado. El uno o más RRM también monitorizan interferencia en banda y evitan usar canales que contienen niveles de interferencia que superan un umbral predeterminado, y/o monitorizan margen de enlace disponible desde terminales de abonado que se comunican con al menos uno del sistema basado en el espacio y el sistema basado en tierra. Según al menos algunas realizaciones de la presente invención, el uno o más RRM también pueden ejecutar la utilización de un canal de comunicaciones diferente cuando una medida de calidad del canal de comunicaciones existente ha descendido por debajo de un nivel predeterminado o ha descendido por debajo de un margen de enlace predeterminado.
El RRM(s) puede monitorizar opcionalmente qué canales están siendo utilizados actualmente por los terminales de abonado. Puede utilizarse opcionalmente un MSC conectado funcionalmente a uno o más RRM, en el que uno o más de los RRM indican al MSC qué canales están siendo utilizados actualmente por uno o más terminales de abonado. Cada RRM puede ser, por ejemplo, un analizador de espectro. Pueden utilizarse opcionalmente RRM individuales en conexión con cada uno de los sistemas basado en el espacio y basado en tierra para, por ejemplo, monitorizar interferencia en banda y evitar usar y/o reutilizar canales que causarían niveles de interferencia que superan un umbral predeterminado. Los RRM también pueden monitorizar opcionalmente al menos uno de calidad de señal recibida y margen de enlace disponible desde uno o más terminales de abonado. Los RRM también pueden ejecutar opcionalmente la utilización de un canal de comunicaciones diferente cuando una medida de calidad del canal de comunicaciones existente ha descendido por debajo de un nivel predeterminado o ha descendido por debajo de un margen de enlace predeterminado.
El sistema puede comprender opcionalmente un NOC conectado funcionalmente a al menos un MSC que asigna un canal a unidades de abonado. El NOC mantiene conocimiento de la disponibilidad de recursos satelitales y/o terrestres, y opcionalmente administra la reconfiguración, asignación y/o reutilización de frecuencias dentro de la banda predeterminada de frecuencias para cumplir con patrones de tráfico cambiados u otras condiciones predeterminadas. Opcionalmente, el NOC es compartido en común entre los sistemas basados en el espacio y en tierra y está conectado funcionalmente a ellos. El NOC también puede utilizar opcionalmente patrones de tráfico de sistema anteriores en la reconfiguración, asignación y/o reutilización de las frecuencias, así como utilizar al menos una de histéresis e histéresis negativa en la reconfiguración, asignación y/o reutilización de las frecuencias.
El satélite del sistema basado en el espacio puede tener opcionalmente una órbita geoestacionaria, en la que el NOC asigna dinámicamente un canal a una unidad de abonado que se comunica con el sistema basado en el espacio. La asignación dinámica puede realizarse opcionalmente sobre una base de llamada por llamada, o estar basada en uso pasado y presente. La asignación dinámica se realiza opcionalmente por uno o más controladores de estación base conectados funcionalmente al NOC.
En otra realización, el sistema según la presente invención comprende un sistema basado en el espacio que comprende un primer conjunto de células, y un sistema basado en tierra que comprende un segundo conjunto de células, en el que al menos una parte del segundo conjunto de células comparte al menos una parte de un área geográfica común y tiene cobertura superpuesta con el primer conjunto de células, los sistemas espacial y terrestre funcionan de manera sustancialmente autónoma y cada uno usa al menos una parte de espectro compartido en común procedente de al menos una banda predeterminada de frecuencias.
La al menos una banda predeterminada de frecuencias comprende opcionalmente al menos una parte discreta de enlace ascendente del sistema basado en el espacio, y al menos una parte discreta de enlace descendente del sistema basado en el espacio. El sistema basado en tierra utiliza opcionalmente al menos una parte de al menos una de las partes de enlace ascendente y enlace descendente. Cada una de la al menos una parte discreta de enlace ascendente y enlace descendente está asociada opcionalmente con al menos uno de un haz puntual satelital y una subdivisión de un haz puntual. Además, al menos dos células del sistema basado en el espacio usan una parte mutuamente excluyente de la al menos una banda predeterminada de frecuencias.
La primera y segunda interfaces aire pueden ser opcionalmente, por ejemplo, interfaces aire TDMA, como GSM o un derivado del mismo. Sin embargo, en general, el sistema basado en el espacio puede utilizar una primera interfaz aire (por ejemplo, GSM o CDMA, o derivados de los mismos), y el sistema basado en tierra puede utilizar una segunda interfaz aire (por ejemplo, GSM o CDMA, o derivados de los mismos).
El sistema comprende además opcionalmente al menos un terminal de abonado que se comunica con el sistema basado en el espacio y con dicho sistema basado en tierra. Los terminales de abonado pueden utilizar opcionalmente un primer codificador de voz que tiene una primera velocidad de transmisión de datos y un segundo codificador de voz que tiene una segunda velocidad de transmisión de datos, en el que el primer codificador de voz se usa cuando un terminal de abonado está comunicándose con el sistema basado en el espacio, y en el que se usa un segundo codificador de voz cuando un terminal de abonado está comunicándose con el sistema basado en tierra.
El sistema comprende además opcionalmente un RRM conectado funcionalmente al sistema basado en el espacio y al sistema basado en tierra, en el que el RRM asigna y/o activa opcionalmente al menos uno del primer y segundo codificadores de voz en respuesta, por ejemplo, a demanda de capacidad, calidad de voz, y/o nivel de señal recibida.
El sistema comprende además opcionalmente al menos un MSC conectado funcionalmente al sistema basado en el espacio y al sistema basado en tierra que asigna selectivamente un codificador de voz en respuesta a criterios predeterminados como demanda de capacidad, calidad de voz, y/o nivel de señal recibida. El RRM también asigna y/o activa opcionalmente un codificador de voz diferente a un circuito de comunicaciones por voz en respuesta a los criterios predeterminados como demanda de capacidad, calidad de voz, intensidad de señal, y/o nivel de señal recibida que han cambiado sustancialmente desde la asignación o activación del al menos primer y segundo codificadores de voz que se utilizan.
La al menos una banda predeterminada de frecuencias comprende opcionalmente primera y segunda bandas de frecuencias, y los terminales de abonado se comunican opcionalmente con el sistema basado en tierra transmitiendo a primeras frecuencias dentro de la primera banda de frecuencias usada como enlace ascendente del sistema basado en el espacio, y recibir a segundas frecuencias dentro de la segunda banda de frecuencias usada como enlace descendente de dicho sistema basado en el espacio.
Los terminales de abonado también pueden comunicarse opcionalmente con el sistema basado en tierra transmitiendo a primeras frecuencias dentro de una primera banda de frecuencias usada como enlace descendente del sistema basado en el espacio, y recibir a segundas frecuencias dentro de una segunda banda de frecuencias usada como enlace ascendente del sistema basado en el espacio. Los terminales de usuario también pueden comunicarse opcionalmente con el sistema basado en tierra transmitiendo a primeras frecuencias dentro de la primera banda de frecuencias usada como el enlace ascendente del sistema basado en el espacio, y recibir a segundas frecuencias dentro de la segunda banda de frecuencias usada como el enlace ascendente del sistema basado en el espacio. Además, los terminales de abonado también pueden comunicarse opcionalmente con el sistema basado en tierra transmitiendo a primeras frecuencias dentro de la primera banda de frecuencias usada como el enlace descendente del sistema basado en el espacio, y recibir a segundas frecuencias dentro de la segunda banda de frecuencias usada como el enlace descendente del sistema basado en el espacio.
El sistema comprende además opcionalmente al menos un RRM que monitoriza qué canales están siendo utilizados actualmente por cada uno de uno o más terminales de abonado. El sistema comprende además opcionalmente un MSC conectado funcionalmente a uno o más de los RRM, en el que uno o más de los RRM indica al MSC qué canales están siendo utilizados actualmente por los terminales de abonado. El RRM identifica independiente y autónomamente qué canales están siendo usados por el sistema basado en tierra como la diferencia entre todas las frecuencias que son usadas por el sistema y las frecuencias que son usadas por dicho sistema basado en el espacio. El RRM también identifica independiente y autónomamente qué canales están siendo usados por el sistema basado en el espacio como la diferencia entre todas las frecuencias que son usadas por el sistema y las frecuencias que son usadas por dicho sistema basado en tierra.
El sistema también comprende opcionalmente un MSC conectado funcionalmente a un o más de los RRM, en el que uno o más de los RRM indican al MSC qué canales están siendo utilizados actualmente por cada uno de los uno o más terminales de abonado. El RRM(s) puede ser, por ejemplo, un analizador de espectro.
También pueden utilizarse primer y segundo RRM, en los que se utiliza un primer RRM en conexión con el sistema basado en tierra, y en los que se utiliza un segundo RRM en conexión con el sistema basado en el espacio. El primer y el segundo RRM monitorizan interferencia en banda y evitan usar y/o reutilizar canales que causarían niveles de interferencia que superan un umbral predeterminado. Los RRM también monitorizan al menos uno de calidad de señal recibida por terminales de abonado y margen de enlace disponible, y también ejecutan opcionalmente la utilización de una canal de comunicaciones diferente cuando una medida de calidad del canal de comunicaciones existente ha descendido por debajo de un nivel predeterminado y/o ha descendido por debajo de un margen de enlace predeterminado. Los RRM monitorizan además opcionalmente el margen de enlace disponible de terminales de abonado que se comunican con al menos uno del sistema basado en el espacio y el sistema basado en tierra.
El sistema comprende además opcionalmente un NOC conectado funcionalmente a al menos un MSC que asigna un canal a unidades de abonado. El NOC mantiene conocimiento de la disponibilidad de al menos uno de los recursos satelitales y terrestres, y administra la reconfiguración, asignación y/o reutilización de frecuencias dentro de dicha banda predeterminada de frecuencias para cumplir con patrones de tráfico cambiados u otras condiciones predeterminadas. Opcionalmente, el NOC es compartido en común entre el sistema basado en el espacio y el sistema basado en tierra y está conectado funcionalmente a ellos. El NOC utiliza opcionalmente patrones de tráfico de sistema anteriores en la reconfiguración, asignación y/o reutilización de las frecuencias, y también utiliza opcionalmente histéresis y/o histéresis negativa en la reconfiguración, asignación y/o reutilización de las frecuencias.
El sistema puede utilizar opcionalmente un satélite que tiene una órbita geoestacionaria, en el que el NOC asigna dinámicamente un canal a una unidad de abonado que se comunica con el sistema basado en el espacio y el satélite. La asignación dinámica se realiza opcionalmente sobre una base de llamada por llamada, o se basa en uso pasado y presente. Además, la asignación dinámica se realiza opcionalmente por uno o más controladores de estación base conectados funcionalmente al NOC, de manera que la asignación dinámica maximiza opcionalmente la separación de ancho de banda de frecuencias usadas por el sistema basado en el espacio y el sistema basado en tierra.
Además, en una realización en la que los sistemas basados en el espacio y en tierra funcionan de manera sustancialmente autónoma y cada uno usa una o más bandas predeterminadas de frecuencias mutuamente excluyentes, se proporciona un procedimiento según la presente invención para iniciar una llamada entre un terminal de abonado y al menos uno del sistema basado en el espacio y el sistema basado en tierra. El procedimiento comprende las etapas de que un terminal de abonado transmita al sistema una señal que indica si es un terminal de modo único o dual. El sistema determina, basado al menos en la señal transmitida, si el terminal de abonado es un terminal de modo único o de modo dual. Para un terminal de abonado de modo dual, el sistema al menos asigna al sistema basado en tierra para uso con el terminal de abonado de modo dual un canal sin usar del sistema basado en el espacio, usando en el sistema basado en tierra un canal sin usar del sistema basado en tierra, reutilizando en el sistema basado en tierra un canal usado por el sistema basado en el espacio que tiene una señal sustancialmente débil en relación con el terminal de abonado de modo dual, y usando en el sistema basado en el espacio un canal asignado al sistema basado en el espacio. Para un terminal de abonado de modo único, en el sistema basado en el espacio se usa un canal disponible que tiene una intensidad de señal aceptable.
Además, en un sistema de comunicaciones celulares en el que el sistema basado en el espacio y el sistema basado en tierra comparten y usan en común al menos una parte de una banda predeterminada de frecuencias, y en el que el sistema basado en el espacio y el basado en tierra funcionan de manera sustancialmente autónoma, se proporciona un procedimiento para iniciar una llamada entre un terminal de abonado y al menos uno del sistema basado en el espacio y el sistema basado en tierra. El procedimiento comprende las etapas de que un terminal de abonado transmite al sistema una señal que indica si es un terminal de modo único o dual. El sistema determina si el terminal de abonado es un terminal de modo único o un terminal de modo dual. Para un terminal de abonado de modo dual, el sistema realiza al menos una de las siguientes operaciones: usa un canal sin usar para establecer comunicación entre el sistema basado en tierra y el terminal de abonado de modo dual, reutiliza en el sistema basado en tierra un canal usado por el sistema basado en el espacio que tiene una señal sustancialmente débil en relación con el terminal de abonado para establecer comunicación entre el sistema basado en tierra y el terminal de abonado de modo dual, y reutiliza en el sistema basado en tierra un canal usado por el sistema basado en tierra que tiene una señal sustancialmente débil en relación con el terminal de abonado para establecer comunicación entre el sistema basado en tierra y el terminal de abonado de modo dual. Para un terminal de modo único, el sistema basado en el espacio usa un canal disponible que tiene una intensidad de señal aceptable.
Además, en un sistema de comunicaciones celulares que comprende un sistema basado en el espacio que comprende un primer conjunto de células, y un sistema basado en tierra que comprende un segundo conjunto de células, en el que al menos una parte del segundo conjunto de células comparten un área geográfica común y tienen al menos una parte de cobertura geográfica superpuesta con el primer conjunto de células, y en el que los sistemas basado en el espacio y basado en tierra funcionan de manera sustancialmente autónoma y cada uno usa una o más bandas predeterminadas de frecuencias mutuamente excluyentes, se proporciona un procedimiento para ejecutar una transferencia desde una primera estación base asociada con el sistema terrestre hasta al menos una de una segunda estación base asociada con el sistema basado en tierra y un satélite. El procedimiento comprende las etapas de determinar si se satisface una indicación de intensidad de señal recibida (RSSI) entre el terminal de abonado y la segunda estación base. Un terminal de abonado transmite al sistema una señal que indica si es un terminal de modo único o dual. El sistema determina, basándose al menos en la señal transmitida, si el terminal de abonado es un terminal de modo único o modo dual. Para un terminal de abonado de modo dual, cuando la segunda estación base tiene una RSSI aceptable, el sistema realiza al menos una de las siguientes operaciones: reasigna a la segunda estación base para comunicación con el terminal de abonado de modo dual al menos uno de un canal sin usar del sistema basado en el espacio y un canal sin usar del sistema basado en tierra, y reutiliza por la segunda estación base para comunicación con el terminal de abonado de modo dual un canal usado por el sistema basado en el espacio que tiene una señal sustancialmente débil en relación con el terminal de abonado. Para un terminal de abonado de modo único, el terminal de abonado usa un canal asociado con el sistema basado en el espacio que tiene una intensidad de señal aceptable.
Además, en un sistema de comunicaciones celulares que comprende un sistema basado en el espacio que comprende un primer conjunto de células, y un sistema basado en tierra que comprende un segundo conjunto de células, en el que el sistema basado en el espacio y el sistema basado en tierra comparten y usan en común al menos una parte de una banda predeterminada de frecuencias, funcionando los sistemas basado en el espacio y basado en tierra de manera sustancialmente autónoma, se proporciona un procedimiento para ejecutar una transferencia desde una primera estación base asociada con el sistema terrestre hasta al menos uno de una segunda estación base asociada con el sistema basado en tierra y un satélite. El procedimiento comprende las etapas de determinar si se satisface una indicación de intensidad de señal recibida (RSSI) entre el terminal de abonado y la segunda estación base. Un terminal de abonado transmite al sistema una señal que indica si es un terminal de modo único o dual. El sistema determina, basándose al menos en la señal transmitida, si el terminal de abonado es un terminal de modo único o modo dual. Para un terminal de abonado de modo dual, cuando la segunda estación base tiene una RSSI aceptable, el sistema realiza al menos una de las siguientes operaciones: reasigna a la segunda estación base para comunicación con el terminal de abonado de modo dual un canal de sistema sin usar, y reutiliza por la segunda estación base para comunicación con el terminal de abonado de modo dual un canal usado por el sistema basado en el espacio que tiene una señal sustancialmente débil en relación con el terminal de abonado. Para un terminal de abonado de modo único, el terminal de abonado usa al menos uno de un canal sin usar y un canal usado que tiene una intensidad de señal suficientemente débil en relación con el terminal de abonado.
Además, en un sistema de comunicaciones celulares que comprende un sistema basado en el espacio que comprende un primer conjunto de células, y un sistema basado en tierra que comprende un segundo conjunto de células, en el que al menos una parte del segundo conjunto de células comparten un área geográfica común y tienen al menos una parte de cobertura geográfica superpuesta con el primer conjunto de células, funcionando los sistemas basado en el espacio y basado en tierra de manera sustancialmente autónoma y usando cada uno una o más bandas predeterminadas de frecuencias mutuamente excluyentes, se proporciona un procedimiento para ejecutar una transferencia desde un primer haz puntual satelital asociado con el sistema basado en el espacio hasta al menos uno de un segundo haz puntual satelital asociado con el sistema basado en el espacio y una estación base asociada con el sistema basado en tierra. El procedimiento comprende las etapas de determinar si se satisface una indicación de intensidad de señal recibida (RSSI) entre el terminal de abonado y el segundo haz puntual satelital. Un terminal de abonado transmite al sistema una señal que indica si el terminal de abonado es un terminal de modo único o dual. El sistema determina, basándose al menos en la señal transmitida, si el terminal de abonado es un terminal de modo único o modo dual. Para un terminal de abonado de modo dual, cuando la estación base tiene una RSSI aceptable, el sistema realiza al menos una de las siguientes operaciones: asigna a la estación base para comunicación con el terminal de abonado de modo dual un canal sin usar del sistema basado en el espacio asociado con el segundo haz puntual, reutiliza por la estación base para comunicación con el terminal de abonado de modo dual un canal usado por el segundo haz puntual que tiene una intensidad de señal sustancialmente débil en relación con el terminal de abonado de modo dual, y reutiliza por la estación base para comunicación con el terminal de abonado de modo dual un canal usado por el sistema basado en tierra que tiene una intensidad de señal sustancialmente débil en relación con el terminal de abonado de modo dual, y usa por la estación base para comunicación con el terminal de abonado de modo dual un canal sin usar del sistema basado en tierra que tiene suficiente intensidad de señal. Para un terminal de abonado de modo único, se utiliza un canal asociado con un segundo haz puntual del sistema basado en el espacio que tiene una intensidad de señal aceptable.
Además, en un sistema de comunicaciones celulares que comprende un sistema basado en el espacio que comprende un primer conjunto de células, y un sistema basado en tierra que comprende un segundo conjunto de células, en el que el sistema basado en el espacio y el sistema basado en tierra comparten y usan en común al menos una parte de una banda predeterminada de frecuencias, los sistemas basado en el espacio y basado en tierra que funcionan de manera sustancialmente autónoma y que usan cada uno al menos una parte de espectro de al menos una parte de una banda predeterminada de frecuencias, se proporciona un procedimiento para ejecutar una transferencia desde un primer haz puntual satelital asociado con el sistema basado en el espacio hasta al menos uno de un segundo haz puntual satelital asociado con el sistema basado en el espacio y una estación base asociada con el sistema basado en tierra. El procedimiento comprende las etapas de determinar si se satisface una indicación de intensidad de señal recibida (RSSI) entre el terminal de abonado y la segunda estación base. El terminal de abonado transmite al sistema una señal que indica si el terminal de abonado es un terminal de modo único o dual. El sistema determina, basándose al menos en la señal transmitida, si el terminal de abonado es un terminal de modo único o modo dual. Para un terminal de abonado de modo dual, cuando la estación base tiene una RSSI aceptable, el sistema realiza al menos una de las siguientes operaciones: reasigna a la estación base para comunicación con el terminal de abonado de modo dual un canal sin usar del sistema, y reutiliza por la estación base para comunicación con el terminal de abonado de modo dual un canal usado por el sistema basado en el espacio que tiene una señal sustancialmente débil en relación con el terminal de abonado de modo dual, reutiliza por la estación base para comunicación con el terminal de abonado de modo dual un canal usado por el sistema basado en tierra que tiene una señal sustancialmente débil en relación con el terminal de abonado de modo dual. Para un terminal de abonado de modo único, se utiliza al menos uno de un canal sin usar asociado con el segundo haz puntual y un canal usado que tiene una intensidad de señal suficientemente débil en relación con el terminal de abonado.
Otra realización del sistema comprende un sistema basado en el espacio que comprende medios para establecer un primer conjunto de células y transmitir y recibir formas de onda basadas en GSM que usan al menos una primera parte de al menos una banda predeterminada de frecuencias usada por el primer conjunto de células. Un sistema basado en tierra comprende medios para establecer un segundo conjunto de células y transmitir y recibir formas de onda basadas en GSM que utilizan al menos una segunda parte de la una banda predeterminada de frecuencias, funcionando los sistemas basado en el espacio y basado en tierra de manera sustancialmente autónoma y al menos una operación de usar y reutilizar al menos una parte de espectro de al menos una banda predeterminada de frecuencias. Al menos un terminal de abonado se comunica con al menos uno del sistema basado en el espacio y el sistema basado en tierra cuando está situado en al menos uno del primer y segundo conjuntos de células. También están provistos medios para determinar enlaces de comunicación disponibles entre el al menos un terminal de abonado y el sistema basado en el espacio y el sistema basado en tierra.
La al menos una banda predeterminada de frecuencias comprende opcionalmente al menos una parte discreta de enlace ascendente del sistema basado en el espacio y al menos una parte discreta de enlace descendente del sistema basado en el espacio, en la que el sistema basado en tierra usa y/o reutiliza al menos una parte de al menos una de las partes de enlace ascendente y enlace descendente. Cada una de las partes discretas está asociada opcionalmente con al menos uno de un haz puntual satelital y una subdivisión de un haz puntual.
La al menos una banda predeterminada de frecuencias comprende opcionalmente al menos una parte discreta de enlace ascendente del sistema basado en el espacio, al menos una parte discreta de enlace descendente del sistema basado en el espacio, y al menos una parte del sistema basado en tierra.
Al menos dos células del primer conjunto de células en el sistema basado en el espacio usan opcionalmente una parte mutuamente excluyente de la primera parte de la al menos una banda predeterminada de frecuencias. Además, una o más frecuencias en la primera y segunda partes de la al menos una banda predeterminada de frecuencias usada por el sistema basado en el espacio y el sistema basado en tierra son de manera opcional sustancialmente las mismas o están muy próximas.
El al menos un terminal de abonado comprende opcionalmente al menos un primer codificador de voz que tiene una primera velocidad de transmisión de datos y al menos un segundo codificador de voz que tiene una segunda velocidad de transmisión de datos, en el que el primer codificador de voz se usa cuando el terminal de abonado está comunicándose con el sistema basado en el espacio, y en el que el segundo codificador de voz se usa cuando el terminal de abonado está comunicándose con el sistema basado en tierra.
El medio para determinar enlaces de comunicación disponibles opcionalmente al menos una de las operaciones de asignar y activar al menos uno del primer y segundo codificadores de voz en respuesta a criterios predeterminados como demanda de capacidad, calidad de voz, y/o nivel de señal recibida. El medio para determinar enlaces de comunicación disponibles además asigna o activa opcionalmente un codificador de voz diferente a un circuito de comunicaciones por voz en respuesta a los criterios predeterminados, como calidad de voz, intensidad de señal, y/o nivel de señal recibida que han cambiado sustancialmente desde la asignación o activación del primer o segundo codificadores de voz que se utilizan.
La al menos una banda predeterminada de frecuencias comprende opcionalmente primera y segunda bandas de frecuencias, y los terminales de abonado se comunican con el sistema basado en tierra transmitiendo a primeras frecuencias dentro de la primera banda de frecuencias usada como enlace ascendente del sistema basado en el espacio, y recibiendo a segundas frecuencias dentro de la segunda banda de frecuencias usada como enlace descendente del sistema basado en el espacio.
La primera y segunda frecuencias usadas por una célula del sistema basado en el espacio opcionalmente son mutuamente excluyentes de terceras frecuencias usadas por una célula del sistema basado en tierra que contiene uno o más de los terminales de abonado, dentro de la célula del sistema basado en el espacio.
La al menos una banda predeterminada de frecuencias comprende opcionalmente primera y segunda bandas de frecuencias, en la que los terminales de abonado se comunican con el sistema basado en tierra transmitiendo a primeras frecuencias dentro de una primera banda de frecuencias usada como enlace descendente del sistema basado en el espacio, y recibiendo a segundas frecuencias dentro de una segunda banda de frecuencias usada como enlace ascendente del sistema basado en el espacio.
La primera y segunda frecuencias usadas por una célula del sistema basado en el espacio opcionalmente son mutuamente excluyentes de terceras frecuencias usadas por una célula del sistema basado en tierra que contiene uno o más de los terminales de abonado, dentro de la célula de dicho sistema basado en el espacio.
La al menos una banda predeterminada de frecuencias comprende opcionalmente primera y segunda bandas de frecuencias, en la que los terminales de abonado se comunican con el sistema basado en tierra transmitiendo a primeras frecuencias dentro de la primera banda de frecuencias usada como el enlace ascendente del sistema basado en el espacio, y recibe a frecuencias dentro de la primera banda de frecuencias usada como el enlace ascendente del sistema basado en el espacio.
La primera y segunda frecuencias usadas por una célula del sistema basado en el espacio opcionalmente son mutuamente excluyentes de terceras frecuencias usadas por una célula del sistema basado en tierra que contiene uno o más de los terminales de abonado, dentro de la célula del sistema basado en el espacio.
La al menos una banda predeterminada de frecuencias comprende opcionalmente primera y segunda bandas de frecuencias, en la que los terminales de abonado se comunican con el sistema basado en tierra transmitiendo a primeras frecuencias dentro de la primera banda de frecuencias usada como el enlace descendente del sistema basado en el espacio, y recibe a frecuencias dentro de la primera banda de frecuencias usada como el enlace descendente del sistema basado en el espacio.
La primera y segunda frecuencias usadas por una célula del sistema basado en el espacio opcionalmente son mutuamente excluyentes de terceras frecuencias usadas por una célula del sistema basado en tierra que contiene uno o más de los terminales de abonado, dentro de la célula de dicho sistema basado en el espacio.
Los medios para determinar enlaces de comunicación disponibles comprenden primer y segundo medios para determinar enlaces de comunicación disponibles, en los que se utiliza un primer medio para determinar enlaces de comunicación disponibles en conexión con el sistema basado en tierra, y en los que se utiliza un segundo medio para determinar enlaces de comunicación disponibles en conexión con el sistema basado en el espacio.
El sistema comprende además opcionalmente medios para mantener conocimiento de la disponibilidad de al menos uno de recursos satelitales y terrestres, y administrar la reconfiguración, asignación y/o reutilización de frecuencias dentro de la banda predeterminada de frecuencias para cumplir con patrones de tráfico cambiados u otras condiciones predeterminadas. Los medios para mantener conocimiento opcionalmente están conectados funcionalmente a al menos un MSC que asigna un canal a unidades de abonado.
En otra realización, un sistema de comunicaciones celulares según la presente invención comprende un sistema basado en el espacio que comprende medios para establecer un primer conjunto de células y transmitir y recibir formas de onda basadas en GSM que usan al menos una primera parte de al menos una banda predeterminada de frecuencias usada por el primer conjunto de células. Un sistema basado en tierra comprende medios para establecer un segundo conjunto de células y transmitir y recibir formas de onda de acceso múltiple por división de código
(CDMA) que utilizan al menos una segunda parte de la una banda predeterminada de frecuencias que se va a usar como al menos uno de un canal de frecuencia de enlace ascendente y enlace descendente de cualquiera de las frecuencias dentro de la al menos una banda predeterminada de frecuencias. Uno o más terminales de abonado se comunican con al menos uno del sistema basado en el espacio y con el sistema basado en tierra cuando están situados en al menos uno del primer y segundo conjuntos de células. El sistema también comprende medios para determinar enlaces de comunicación disponibles entre los terminales de abonado y el sistema basado en el espacio y/o el sistema basado en tierra.
La primera parte de la al menos una banda predeterminada de frecuencias comprende opcionalmente al menos una parte discreta de enlace ascendente del sistema basado en el espacio y al menos una parte discreta de enlace descendente del sistema basado en el espacio, en las que la primera parte es un subconjunto de la segunda parte. Cada una de las partes discretas está asociada opcionalmente con al menos uno de un haz puntual satelital y una subdivisión de un haz puntual.
La primera parte de la al menos una banda predeterminada de frecuencias comprende al menos una parte discreta de enlace ascendente del sistema basado en el espacio, al menos una parte discreta de enlace descendente del sistema basado en el espacio, y una parte del sistema basado en tierra. Al menos dos células del primer conjunto de células en el sistema basado en el espacio usan opcionalmente una parte mutuamente excluyente de la primera parte de la al menos una banda predeterminada de frecuencias. Además, una o más frecuencias en la primera y segunda partes de la al menos una banda predeterminada de frecuencias son de manera opcional sustancialmente las mismas o están muy próximas.
Los terminales de abonado comprenden opcionalmente un primer codificador de voz que tiene una primera velocidad de transmisión de datos y un segundo codificador de voz que tiene una segunda velocidad de transmisión de datos, en los que el primer codificador de voz se usa cuando el terminal de abonado está comunicándose con el sistema basado en el espacio, y en los que el segundo codificador de voz se usa cuando el terminal de abonado está comunicándose con el sistema basado en tierra.
Los medios para determinar enlaces de comunicación disponibles realizan además opcionalmente al menos una de las operaciones de asignar y activar al menos uno del primer y segundo codificadores de voz en respuesta a criterios predeterminados como demanda de capacidad, calidad de voz, y/o nivel de señal recibida.
El sistema comprende además opcionalmente medios para al menos uno de asignar y activar un codificador de voz en respuesta a criterios predeterminados que comprenden, por ejemplo, demanda de capacidad, calidad de voz, y/o nivel de señal recibida.
Los medios para detectar enlaces de comunicación disponibles además asignan o activan opcionalmente un codificador de voz diferente a un circuito de comunicaciones por voz en respuesta a los criterios predeterminados como demanda de capacidad, calidad de voz, intensidad de señal, y nivel de señal recibida que han cambiado sustancialmente desde la asignación o activación del al menos el primer y segundo codificadores de voz que se utilizan.
El sistema comprende además opcionalmente medios para mantener conocimiento de la disponibilidad de al menos uno de recursos satelitales y terrestres, y administrar la reconfiguración, asignación y/o reutilización de frecuencias dentro de la banda predeterminada de frecuencias para cumplir con patrones de tráfico cambiados u otras condiciones predeterminadas. Los medios para mantener conocimiento opcionalmente están conectados funcionalmente a al menos un centro de conmutación móvil que asigna un canal a unidades de abonado. Los medios para mantener conocimiento utilizan opcionalmente histéresis y/o histéresis negativa en la reconfiguración, asignación y/o reutilización de las frecuencias.
Así se han explicado resumidamente, más bien en líneas generales, las características más importantes de la invención para que la descripción detallada de la misma que se explica a continuación pueda ser entendida mejor, y para que la presente contribución a la técnica pueda apreciarse mejor. Por supuesto, existen características adicionales de la invención que serán descritas en lo sucesivo y que formarán el contenido de las reivindicaciones adjuntas.
En este sentido, antes de explicar detalladamente al menos una realización de la invención, debe entenderse que la aplicación de la invención no está limitada a los detalles de construcción y a las disposiciones de los componentes expuestas en la siguiente descripción o ilustradas en los dibujos. La invención puede materializarse en otras realizaciones y ponerse en práctica y llevarse a cabo de diversas maneras. Además, debe entenderse que la fraseología y terminología empleadas en este documento son para el propósito de descripción y no deben considerarse como limitadoras.
Los expertos en la materia, como tales, apreciarán que la concepción sobre la que está basada esta exposición puede utilizarse fácilmente como base para el diseño de otras estructuras, procedimientos y sistemas para llevar a cabo los varios propósitos de la presente invención. Es importante, por lo tanto, que se considere que las reivindicaciones incluyen tales construcciones equivalentes en la medida en que no se aparten del espíritu y alcance de la presente invención.
Además, el propósito del resumen precedente es permitir que la Oficina de Patentes y Marcas Registradas de los Estados Unidos y el público en general, y especialmente los científicos, ingenieros y profesionales en la materia que no estén familiarizados con términos o fraseología legal o sobre patentes, determinen rápidamente a partir de una inspección somera la naturaleza y esencia de la exposición técnica de la solicitud. El resumen no está pensado para definir la invención de la solicitud, la cual se valora por las reivindicaciones, ni está pensado que limite de ningún modo el alcance de la invención.
Estos, junto con otros objetos de la invención, además de las diversas características novedosas que caracterizan la invención, se señalan con particularidad en las reivindicaciones anejas y que forman parte de esta exposición. Para una mejor comprensión de la invención, sus ventajas de funcionamiento y los objetos específicos logrados por sus usos, debe hacerse referencia a los dibujos adjuntos y al contenido descriptivo en el que se ilustran realizaciones preferidas de la invención.
Breve descripción de los dibujos
La Fig. 1 es un diagrama de un sistema radiotelefónico por satélite de la técnica anterior;
las Figs. 2A, 2B y 2C son diagramas esquemáticos de reutilización de frecuencia de la técnica anterior en el sistema radiotelefónico por satélite mostrado en la Fig. 1;
la Fig. 3 es un diagrama que muestra una vista general de los elementos principales de un sistema de comunicaciones de la técnica anterior;
la Fig. 4 es un diagrama de bloques de la vista general de otra realización del sistema de comunicaciones de la técnica anterior mostrada en la Fig. 3;
la Fig. 5 es un diagrama de bloques ejemplar de alto nivel de un sistema que puede usar y/o usarse para producir los esquemas de reutilización de frecuencia según la presente invención;
la Fig. 6a es una ilustración ejemplar de cómo una estación base transceptora puede aumentar la cobertura de red, particularmente en un área que no tiene línea visual (o que tiene línea visual reducida) con el satélite;
la Fig. 6b muestra, para una realización de la presente invención que usa un único satélite, bandas de frecuencias ejemplares de enlace ascendente y enlace descendente con el satélite usadas en común y compartidas con el sistema terrestre;
la Fig. 6c muestra, para una realización de la presente invención que usa dos o más satélites, bandas de frecuencias ejemplares de enlace ascendente y enlace descendente con los satélites usadas en común y compartidas con el sistema terrestre:
la Fig. 6d muestra, para una realización de la presente invención que usa un único satélite, bandas de frecuencias ejemplares de enlace ascendente y enlace descendente con el satélite;
la Fig. 6e muestra, para una realización de la presente invención que usa dos o más satélites, bandas de frecuencias ejemplares de enlace ascendente y enlace descendente con el satélite;
la Fig. 6f muestra dos bandas de frecuencias, que tienen cada una canales que pueden ser utilizados por los componentes satelitales y/o terrestres;
la Fig. 6g muestra una única banda de frecuencias con canales que pueden ser utilizados por los componentes satelitales y/o terrestres;
la Fig. 7a es un diagrama de bloques ejemplar de alto nivel que ilustra un sistema satelital-terrestre integrado que puede usar y/o ser usado, por ejemplo, para producir los esquemas de reutilización de frecuencias según la presente invención;
la Fig. 7b es un diagrama de bloques ejemplar de alto nivel que ilustra un sistema satelital-terrestre integrado, que utiliza un gestor de recursos de radio, que puede usar y/o ser usado, por ejemplo, para producir los esquemas de reutilización de frecuencias según la presente invención;
la Fig. 7c es un diagrama de bloques ejemplar de alto nivel que ilustra un sistema satelital-terrestre que tiene componentes satelitales y terrestres autónomos que pueden usar y/o ser usados, por ejemplo, para producir los esquemas de reutilización de frecuencias según la presente invención;
las Figs 8a, 8b, 8c y 8d muestran realizaciones ejemplares de la presente invención referentes a cómo pueden utilizarse frecuencias de enlace ascendente y enlace descendente en los componentes satelitales y terrestres;
la Fig. 9 es un esquema ejemplar que muestra cómo los márgenes de enlace pueden ser afectados cuando se utilizan diferentes interfaces aire para los componentes satelitales y terrestres;
la Fig. 10 muestra un patrón ejemplar de haces puntuales satelitales de siete células que puede usarse en conexión con la presente invención;
la Fig. 11 es un esquema ejemplar que muestra cómo el bloqueo del terreno pude afectar a la asignación de frecuencias;
la Fig. 12a muestra un organigrama ejemplar de un procedimiento del sistema global, que incluye asignación y reutilización de canales basadas en intensidad de señal, según la presente invención;
la Fig. 12b muestra un organigrama ejemplar de un segundo procedimiento del sistema global, que incluye asignación y reutilización de canales basadas en intensidad de señal, según la presente invención;
la Fig. 13 es un organigrama de alto nivel que ilustra las características de asignación estática y dinámica de canales de la presente invención;
la Fig. 14 muestra un organigrama ejemplar de inicialización de llamada cuando se prefiere el modo terrestre mientras que usan bandas de frecuencias comunes o parcialmente superpuestas como se muestra, por ejemplo, en las Figs. 6b, 6c, 6f y 6g;
la Fig. 15 muestra un organigrama ejemplar de inicialización de llamada cuando se prefiere el modo terrestre mientras que usan bandas de frecuencias discretas satelital y terrestre como se muestra, por ejemplo, en las Figs. 6d y 6e;
la Fig. 16 muestra un organigrama ejemplar de transferencia de estación base a estación base o de estación base a satélite mientras que se usan bandas de frecuencias comunes o parcialmente superpuestas como se muestra, por ejemplo, en las Figs 6b y 6c;
la Fig. 17 muestra un organigrama ejemplar de transferencia de estación base a estación base o de estación base a satélite mientras que usan bandas de frecuencias discretas satelital y terrestre como se muestra, por ejemplo, en las Figs. 6d y 6e;
la Fig. 18 muestra un procedimiento ejemplar de transferencia de satélite a estación base o de satélite a satélite mientras que usan bandas de frecuencias comunes o parcialmente superpuestas como se muestra, por ejemplo, en las Figs. 6b y 6c;
la Fig. 19 muestra un procedimiento ejemplar de transferencia de satélite a estación base o de satélite a satélite mientras que se usan bandas de frecuencias discretas satelital y terrestre como se muestra, por ejemplo, en las Figs. 6d y 6e;
las Figs. 20a y 20b, tomadas juntas, muestran un procedimiento ejemplar de asignación inversa de los canales.
Descripción detallada de una realización preferida de la invención
La Fig. 5 muestra un diagrama de bloques ejemplar de alto nivel de un sistema estándar 500 que puede usarse para implementar la asignación, reutilización y/o reasignación de frecuencias, y otras características de la presente invención. La instalación de telemetría, seguimiento y control (TT&C) 502 se usa para controlar y monitorizar el uno o más satélites 516 del sistema 500.
El segmento terrestre puede usar tecnología celular digital que está compuesta o incluye uno o más sistemas de estación pasarela (GSS) 504, un centro de operaciones de red (NOC) 506, uno o más centros de conmutación móviles (MSC) 508, uno o más transceptores de estación base (BTS) 514, y una diversidad de terminales de abonado móviles, portátiles, asistentes digitales personales (PDA), ordenadores y/o terminales de abonado fijos 512. Los terminales de abonado 512 pueden estar equipados con un módulo de identidad de abonado (SIM) (no mostrado) o módulo similar que identifica el terminal de abonado individual 512. Los terminales de abonado 512 son generalmente dispositivos portátiles que proporcionan capacidad de comunicación de voz, vídeo y/o datos. Los terminales de abonado 512 también pueden tener capacidades y funcionalidad adicionales como, por ejemplo, radiobúsqueda. Equipar los terminales de abonado 512 con un módulo SIM puede permitir al usuario tener acceso al sistema 500 usando cualquier terminal de abonado 512 que tenga un SIM autorizado.
El MSC 508 realiza preferentemente las funciones de conmutación del sistema 500, y también proporciona opcionalmente conexión a otras redes (por ejemplo, la red de de datos públicos (PDN) 517, y/o la red telefónica pública conmutada (PSTN) 518). Como los terminales de abonado 512 no saben qué canales están siendo usados actualmente por el sistema satelital y/o terrestre, el MSC 508 según al menos una realización de la presente invención identifica opcionalmente los canales que están en uso y los canales que no están en uso. En otra realización, el MSC 508 puede recibir actualizaciones de cada centro de control terrestre y satelital y/o uno o más gestores de recursos de radio (RRM) respecto a qué canales están en uso. El MSC 508 está conectado preferentemente a un BSC 510 que, a su vez, está conectado preferentemente a una BTS 514. Por lo tanto, en al menos una realización de la presente invención, el MSC 508, por medio de uno o más RRM, determina qué canales están en uso o no.
Los terminales de abonado 512 están proporcionando preferentemente mediciones de intensidad de señal y/o otras mediciones como nivel de interferencia, de los satélites 516 a, por ejemplo, una BTS 514. Se prefiere que el BSC 510 asigne un canal al terminal de abonado 512. También se prefiere que el BSC 510 asigne primero al terminal de abonado 512 un canal que no esté en uso por el satélite. Si todos los canales están en uso, entonces el BSC 510 selecciona, por ejemplo, el canal satelital que tiene la intensidad de señal más débil en relación con el terminal de abonado 512. Alternativamente, puede usarse opcionalmente cualquier algoritmo estándar para determinar un canal preferido para usar.
Los BTS 514 pueden usarse en las áreas donde la señal del satélite está atenuada, por ejemplo, por características del terreno y/o morfológicas, y/o para proporcionar cobertura dentro de edificios. Los BTS 514 y los BSC 510 generalmente proporcionan y controlan la interfaz aire a los terminales de abonado 512. Los BTS 514 pueden usar opcionalmente cualquier protocolo inalámbrico estándar que sea muy similar al de los satélites 516. Alternativamente, los BTS 514 pueden usar una primera interfaz aire (por ejemplo, CDMA), y el satélite 516 puede usar una segunda interfaz aire (por ejemplo, GSM, o Sistema Móvil Mundial por satélite (GMSS), que es una interfaz aire satelital estándar que se desarrolla a partir de GSM). El BSC 510 controla generalmente uno o más BTS 514 y gestiona los recursos de radio. El BSC 510 está principalmente a cargo de conmutaciones de llamadas en curso, salto de frecuencia, funciones de intercambio y control de los niveles de potencia de la frecuencia de radio de los BTS 514.
El NOC 506 puede proporcionar funciones como, por ejemplo, monitorización de niveles de potencia del sistema para garantizar que los niveles de transmisión permanezcan dentro de las tolerancias, y monitorización de línea para garantizar la continuidad de las líneas de transmisión que interconectan el BSC 510 al BTS 514, que interconectan el MSC 508 al PDN 517, y que interconectan el PSTN 518 y el NOC 506 a otros componentes de red. El NOC 506 también puede monitorizar los transpondedores 516 del satélite para garantizar que se mantienen dentro de las tolerancias de asignación de frecuencia y distribución de potencia. El NOC 506 también garantiza que los recursos de comunicación estén disponibles y/o asignados, reutilizados y/o prestados de manera oportuna para, por ejemplo, facilitar llamadas originadas y/o transmitidas a un terminal de abonado 512. Por último, para efectuar, por ejemplo, la asignación dinámica de canales de la presente invención, el NOC 506 mantiene generalmente conocimiento de la disponibilidad de recursos satelitales y/o terrestres y se encarga de que cualquier reconfiguración y/o asignación y/o reutilización necesarias de frecuencias del satélite cumpla con patrones de tráfico cambiados. Un NOC ejemplar se describe en la patente de EE.UU. 5.926.745.
El sistema 500 también tendrá uno o más satélites 516 que se comunican con el GSS 504 y los terminales de abonado 512. Un GSS 504 típico tendrá una antena para acceder al satélite 516. En el recorrido de transmisión de enlace ascendente, el GSS 504 tendrá generalmente convertidores elevadores de frecuencia que pueden trasladar la frecuencia intermedia (IF) del GSS 504 a la frecuencia de enlace de conexión. En el recorrido de transmisión de enlace descendente, la señal recibida es preferentemente amplificada, y las frecuencias de enlace de conexión son trasladadas a la IF común.
El sistema 500 comprende generalmente componentes satelitales y terrestres. Los componentes satelitales comprenden, por ejemplo, la TT&C 502, el GSS 504, y el satélite 516. Los componentes terrestres comprenden, por ejemplo, el BSC 510 y los BTS 514. En la realización de la Fig. 5, el NOC 506, el MSC 508 son compartidos por los sistemas satelital y terrestre. Como se tratará respecto a las Figs. 7a-7d, realizaciones alternativas de la presente invención proporcionan, por ejemplo, NOC 506 y/o MSC separados para los componentes satelitales y terrestres para facilitar el funcionamiento autónomo o sustancialmente autónomo.
La Fig. 6a es un plan de frecuencias ejemplar de la BTS 514. La nomenclatura proporcionada es la siguiente:
f^{U}_{1a} y f^{D}_{1a}
Los superíndices U y D indican enlace ascendente y enlace descendente, respectivamente;
El subíndice numérico (por ejemplo, 1) indica la banda de frecuencias; y
la letra de subíndice (por ejemplo, a) indica el canal dentro de la banda de frecuencias.
Los usuarios que se comunican por el enlace ascendente 604 usarían, por ejemplo, canales pareados de enlace ascendente y enlace descendente f^{U}_{1a} y f^{D}_{1a}, f^{U}_{1b} y f^{D}_{1b}, f^{U}_{1c} y f^{D}_{1c}, etc. Ventajosamente, en la presente invención, diferentes canales dentro de la misma banda de frecuencias, o diferentes bandas de frecuencias, son asignados, reutilizados y/o reasignados opcionalmente de manera no pareada. Por ejemplo, el enlace descendente 602 podría estar usando f^{D}_{1a}, mientras que el enlace ascendente 604 podría estar usando f^{U}_{1b}. Igualmente, el enlace descendente 602 podría estar usando f^{D}_{1e} mientras que el enlace ascendente 604 podría estar usando f^{U}_{1d}. Estos emparejamientos son sólo ilustrativos, en la medida en que se dispone de muchas otras combinaciones de enlace ascendente 604 y enlace descendente 602 no pareadas que pueden usarse, por ejemplo, con diferentes células terrestres, dentro de diferentes áreas de un haz puntual, y/o entre diferentes haces puntuales.
Además, supongamos que f^{U}_{2a} y f^{D}_{2a} son las bandas de frecuencias de enlace ascendente y enlace descendente asociadas con un segundo sistema satelital nacional o extranjero. Los usuarios del sistema 500 que se comunican por el enlace descendente 602 y el enlace ascendente 604 podrían usar, por ejemplo, frecuencias de enlace ascendente y enlace descendente f^{U}_{1a} y f^{D}_{2a}, f^{U}_{1c} y f^{D}_{2b}, f^{U}_{1b} y f^{D}_{2c}, etc. En general, la presente invención usa opcionalmente uno o más canales de enlace ascendente y enlace descendente que son de diferentes bandas de frecuencias y/o están asociados con un sistema satelital nacional y/o extranjero diferente.
La Fig. 6b muestra, para un sistema de un único satélite, frecuencias/canales ilustrativos de enlace ascendente 604 y enlace descendente 602 que pueden usarse con el componente satelital. Cada canal comprende generalmente una parte de control y una parte de datos o voz. Como se muestra, y como se tratará con más detalle respecto a las Figs. 8a-8c, las frecuencias satelitales de enlace ascendente 604 y de enlace descendente 602, según al menos una realización de la presente invención, son usadas y compartidas en común por el componente terrestre, y comprenden generalmente un intervalo de frecuencias separadas (por ejemplo, 1626,5-1660,5 MHz para enlace ascendente y 1525-1559 MHz para enlace descendente). La presente invención no se limita, sin embargo, a compartir frecuencias dentro de una única banda de frecuencias asignada y/o designada, por ejemplo, por una agencia reguladora gubernamental. Por lo tanto, el presente sistema también puede compartir y/o reutilizar frecuencias de otros sistemas satelitales y/o terrestres nacionales, extranjeros y/o internacionales, sujetos, por ejemplo, a aprobación reguladora gubernamental nacional, extranjera y/o internacional.
Por consiguiente, como se define en relación con la presente invención, una banda de frecuencias comprende cualquier conjunto de frecuencias, y no está limitada a un conjunto o serie consecutiva de frecuencias. Además, en realizaciones alternativas una banda de frecuencias puede comprender un conjunto lógico de frecuencias que pueden estar asignadas a diferentes sistemas de comunicación, portadoras, o en otras bandas de frecuencias predesignadas. Es decir, por ejemplo, una banda de frecuencias en la presente invención puede incluir frecuencias que están asignadas a otras bandas de frecuencias, por ejemplo, para diferentes propósitos. Respecto a la Fig. 6b, se muestran canales individuales 603, 605 dentro de bandas de frecuencias 604, 602, respectivamente.
La Fig. 6c muestra, para un sistema de múltiples satélites, enlaces ascendentes 604a, 604b y enlaces descendentes 602a, 602b ilustrativos dentro de las bandas de frecuencias del sistema satelital. La Fig. 6c puede usarse igualmente para proporcionar diferentes bandas de frecuencias asociadas con diversos haces puntuales de un único satélite, y/o subpartes o subsectores de un único haz puntual. Como se muestra, las frecuencias satelitales de enlace ascendente 604a, 604b y enlace descendente 602a, 602b, según al menos una realización de la presente invención, son usadas y compartidas en común por el sistema terrestre, y comprenden generalmente un intervalo de frecuencias separadas (por ejemplo, 1626,5-1643 MHz para enlace ascendente 604a del satélite 1, 1644-1660,5 MHz para enlace ascendente 604n del satélite n, y 1525-1542 MHz para enlace descendente 602a del satélite 1, y 1543-1559 MHz para enlace descendente 602n del satélite n). Los canales individuales 607, 609 se muestran dentro de bandas de frecuencias de enlace ascendente 604a, 604b, respectivamente, y los canales individuales 611, 613 se muestran dentro de bandas de frecuencias de enlace descendente 602a, 602b, respectivamente.
La Fig. 6d muestra una realización alternativa de las bandas de frecuencias de la Fig. 6b en la que las frecuencias satelitales 602c, 604c y las frecuencias terrestres 602d, 604d son discretas. Es decir, a diferencia de las bandas de frecuencias mostradas en la Fig. 6b, donde las frecuencias satelitales y terrestres comprenden bandas de frecuencias comunes 602, 604, en la Fig. 6d no se comparten frecuencias satelitales ni terrestres dentro de una banda de frecuencias común. Los canales individuales 611, 613, 615 y 617 se muestran dentro de bandas de frecuencias 602c, 602d, 604c y 604d, respectivamente.
La Fig. 6e muestra una realización alternativa de las bandas de frecuencias de la Fig. 6c en la que las frecuencias satelitales 602e, 602f, 604e, 60f y las frecuencias terrestres 602g, 604g son discretas. Es decir, a diferencia de las bandas de frecuencias mostradas en la Fig. 6c, donde las frecuencias satelitales y terrestres comprenden bandas de frecuencias comunes 602a, 602b, 604a, 604b, en la Fig. 6e no se comparten frecuencias satelitales ni terrestres dentro de una banda de frecuencias común. Los canales individuales 619, 621, 623, 625, 627 y 629 se muestran dentro de bandas de frecuencias 602e, 602f, 602g, 604e, 604f y 604g, respectivamente. La Fig. 6e puede usarse igualmente para proporcionar diferentes bandas de frecuencias asociadas con diversos haces puntuales de un único satélite, y/o subpartes o subsectores de un único haz puntual.
La Fig. 6f muestra una realización alternativa de las bandas de frecuencias de la Fig. 6b. En la Fig. 6f, las bandas de frecuencias 606a, 606b contienen cada una canales que pueden usarse para enlace ascendente del satélite, enlace descendente del satélite, y/o en el sistema terrestre. La Fig. 6g muestra una única banda de frecuencias 608 que contiene canales que pueden usarse para enlace ascendente del satélite, enlace descendente del satélite, y/o en el sistema terrestre.
La Fig. 7a es un diagrama de bloques ejemplar de alto nivel de un sistema satelital-terrestre que puede usar, por ejemplo, los esquemas de asignación y/o reutilización de frecuencias según la presente invención. El sistema de la Fig. 7a es al menos parcialmente integrado porque el componente satelital y el componente terrestre comparten cada uno un NOC 506 y un MSC 508 comunes (en los que S-MSC representa la parte satelital del MSC 508, y T-MSC representa la parte terrestre del MSC).
Aunque la Fig. 7a ilustra una arquitectura GSM, los componentes satelitales y terrestres que comprenden el sistema 500 de la presente invención no están limitados al uso de un sistema GSM, y pueden desplegarse con todas las tecnologías satelitales (por ejemplo, LEO, MEO, GEO, etc.) y celulares terrestres (por ejemplo, TDMA, CDMA, GSM, etc., o cualquier combinación de las mismas).
Un Registro de Localización de Abonados (HLR) 706 ejemplar comprende una base de datos que almacena información referente a los abonados que pertenecen al sistema 500. El HLR 706 también almacena la localización actual de estos abonados y los servicios a los que tienen acceso. En una realización ejemplar, la localización del abonado corresponde a la dirección SS7 504 del Registro de Localización de Visitantes (VLR) 702 asociado con el terminal de abonado 512.
Un VLR 702 ejemplar contiene información de un HLR 706 de abonado para proporcionar los servicios suscritos a usuarios visitantes. Cuando un abonado entra en el área de cobertura de un nuevo MSC 508, el VLR 702 asociado con este MSC 508 solicitará información acerca del nuevo abonado a su HLR 706 correspondiente. El VLR 702 entonces tendrá suficiente información para administrar los servicios suscritos sin necesitar preguntar al HLR 706 cada vez que se establece una comunicación. El VLR 702 se implementa opcionalmente junto con un MSC 508, así que el área bajo control del MSC 508 es también el área bajo control del VLR 702.
El registro del Centro de Autenticación (AUC) 708 se usa para propósitos de seguridad, y generalmente proporciona los parámetros necesarios para funciones de autenticación y cifrado. Estos parámetros ayudan a verificar la identidad del usuario.
Según la presente invención, y como se expone en el documento U.S. 5.812.968, un terminal de abonado 512 puede utilizar opcionalmente un codificador de voz de velocidad de transmisión de datos variable estándar (es decir, un codificador de voz que codifica/decodifica a/de transmisión digital, por ejemplo, voz humana, a dos o más velocidades de transmisión de datos) o múltiples codificadores de voz, que transmiten cada uno a una velocidad de transmisión de datos diferente para, por ejemplo, aumentar el ancho de banda efectivo del sistema 500, la calidad de voz o la calidad de los datos, el nivel de señal recibida, y/o el margen de enlace. Tal como se usa en este documento, margen de enlace se define como la diferencia entre la relación señal-ruido disponible para el receptor (por ejemplo, el terminal de abonado 512, la BTS 514 y/o el satélite 516) y la relación señal-ruido necesaria en el receptor para conseguir un resultado específico (por ejemplo, tasa de bits erróneos (BER)).
Por ejemplo, uno o más de los terminales de abonado 512 pueden tener un codificador de voz de velocidad de transmisión de datos variable usado tanto para comunicación satelital como terrestre que tenga velocidades de transmisión de datos de, por ejemplo, 13,0 kbit/s, 6,0 kbit/s, 3,6 kbit/s, 2,4 kbit/s, y 2,0 kbit/s. Alternativamente, uno o más de los terminales de abonado 512 pueden tener, por ejemplo, un codificador de voz de velocidad de transmisión de datos variable para comunicaciones terrestres y un codificador de voz de velocidad de transmisión de datos variable para comunicaciones satelitales. Uno o más de los terminales de abonado 512 también podría tener una pluralidad de codificadores de voz que tengan diferentes velocidades de transmisión de datos y usados para comunicación terrestre, y una pluralidad de codificadores de voz que tengan diferentes velocidades de transmisión de datos y usados para comunicación satelital. El MSC 508 y/o el GSS 504 y el BSC 510, por ejemplo, también pueden utilizar codificadores de voz correspondientes para coordinar selección y/o transición de velocidades de transmisión de datos.
Si el sistema 500 determina que el uso de canales del sistema 500, o el uso de canales dentro de una parte del sistema 500 están alcanzando un umbral predeterminado (por ejemplo, 90%), puede transmitirse una señal de control a uno o más terminales de abonado 512 que ordena el uso de una velocidad inferior de transmisión de datos del codificador de voz. De este modo, si el terminal de abonado 512 estaba utilizando, por ejemplo, un codificador de voz que tenía una velocidad de transmisión de datos de 13,0 kbit/s, ahora podría ordenarse al terminal de abonado 512 que utilizara, por ejemplo, un codificador de voz que tuviera una velocidad de transmisión de datos de 2,4 kbit/s, aumentando así el ancho de banda efectivo del sistema 500 (permitiendo llamadas adicionales). El uso de una velocidad de transmisión de datos superior puede reanudarse opcionalmente cuando el uso del canal desciende por debajo de un umbral predeterminado (por ejemplo, 60%).
Igualmente, si el sistema 500 determina que el BER supera un umbral predeterminado (por ejemplo, 10^{-3} para voz), el sistema 500 puede transmitir una señal de control a uno o más terminales de abonado 512 que ordena el uso de una velocidad de transmisión de datos inferior del codificador de voz. De este modo, si el terminal de abonado 512 estaba utilizando un codificador de voz que tenía una velocidad de transmisión de datos de 13,0 kbit/s, ahora podría ordenarse al terminal de abonado 512 que utilizara, por ejemplo, un codificador de voz que tuviera una velocidad de transmisión de datos de 2,4 kbit/s, reduciendo así la tasa de bits erróneos aumentando eficazmente el margen de enlace disponible. El uso de una velocidad de transmisión de datos superior del codificador de voz puede reanudarse opcionalmente cuando la calidad de voz y/o el margen de enlace superan un umbral predeterminado.
Específicamente, el satélite 516 o un BSC 510 podrían enviar una señal de control a, por ejemplo, el terminal de abonado 512, opcionalmente por medio del MSC 508, que indica si las señales recibidas desde el terminal de abonado 512 son de una calidad suficiente. Por ejemplo, puede enviarse una señal de un Canal de Control Asociado Rápido (FACCH) basado en GSM, que se usa para señalización de tiempo crítico como cuando se realizan conmutaciones de la llamada en curso, a un terminal de abonado 512 para indicar que las señales recibidas no son de suficiente calidad. Una unidad receptora (no mostrada), por ejemplo dentro del terminal de abonado 512, puede enviar a su vez una señal de control a, por ejemplo, un codificador de voz de velocidad de transmisión de datos variable dentro del terminal de abonado 512 para hacer que el codificador de voz reduzca la velocidad de transmisión de bits de la señal que se transmite desde el terminal de abonado 512 hasta el satélite 516.
Por último, el codificador de voz de velocidad de transmisión de datos variable puede usarse para mejorar el nivel efectivo de señal recibida según determine, por ejemplo, la indicación de intensidad de señal recibida (RSSI), que es la potencia medida de una señal recibida. La RSSI es una medida relativa de intensidad de señal recibida para un terminal de abonado 512 particular, y puede basarse opcionalmente, por ejemplo, en ajustes automáticos de control de ganancia. Si el sistema 500 determina que la RSSI está por debajo de un umbral predeterminado, el MSC 508, por ejemplo, puede transmitir una señal de control a uno o más terminales de abonado 512 para que utilicen una velocidad de transmisión de datos inferior del codificador de voz. De este modo, si uno o más de los terminales de abonado 512 estaba utilizando una velocidad de transmisión de datos de 13,0 kbit/s, el terminal(es) de abonado 512 podría utilizar ahora una velocidad de transmisión de datos de 2,4 kbit/s, aumentando así el margen de enlace efectivo.
La Fig. 7b es un diagrama de bloques ejemplar de alto nivel que ilustra otra realización del sistema satelital-terrestre que utiliza un gestor de recursos de radio (RRM) 720. El RRM 720 se puede comunicar preferentemente con el GSS 504, con los BSC 510 (no mostrados), con el MSC 508, y/o con uno o más BTS 514. El RRM 720 se usa preferentemente para determinar canales actualmente en uso, y para monitorizar opcionalmente interferencia en banda para evitar, por ejemplo, usar canales que se espera que causen niveles inaceptables de interferencia (por ejemplo, un nivel de interferencia que supere un umbral predeterminado definido, por ejemplo, mediante el BER). El RRM 720 puede usarse también opcionalmente para monitorizar calidad de señal recibida y margen de enlace disponible y ejecutar, por ejemplo, una traspaso de llamada del canal de comunicaciones dentro del haz y/o dentro de la banda cuando una medida de calidad de la misma ha descendido por debajo de un nivel predeterminado y/o ha agotado una cantidad predeterminada de margen de enlace.
El RRM 720 tiene preferentemente medios para determinar qué canales están siendo usados por el sistema 500. Por ejemplo, el RRM 720 puede comprender o utilizar, por ejemplo, una antena adecuada conectada funcionalmente a un analizador de espectro capaz de buscar, por ejemplo, la presencia de señales de radio en una o más bandas de frecuencias, y de determinar qué canales están siendo utilizados actualmente dentro de la banda(s) de frecuencias. De este modo, pudiendo monitorizar el uso de una o más de las bandas de frecuencias mostradas, por ejemplo, en las Figs. 6b-6c, el RRM 720 puede identificar todos los canales asignados al sistema 500 que están siendo usados actualmente. Alternativamente, el sistema 500, puede informar mediante conexión directa al RRM 720 respecto a qué canales están en uso. En esta realización, el RRM 720 no tiene que monitorizar si los canales están siendo usados por los componentes satelitales o terrestres; el RRM 720 simplemente determina si un canal está o no actualmente en uso.
Tal como se trató en relación con la realización de la presente invención mostrada en la Fig. 7a, los terminales de abonado 512 de la realización mostrada en la Fig. 7b también pueden utilizar un codificador de voz de velocidad de transmisión de datos variable o múltiples codificadores de voz, que transmiten cada uno a una velocidad de transmisión de datos diferente para, por ejemplo, aumentar el ancho de banda efectivo del sistema 500, la calidad de voz, el nivel efectivo de señal recibida, y/o el margen de enlace. El MSC 508 y/o el GSS 504 y el BSC 510 (no mostrados), por ejemplo, también pueden utilizar codificadores de voz correspondientes para coordinar la selección y/o transición de velocidad de transmisión de datos.
Si el sistema 500 determina que el uso de canales del sistema 500, o el uso de canales dentro de una parte del sistema 500, está alcanzando un umbral predeterminado (por ejemplo, 90%), puede transmitirse una señal de control a uno o más terminales de abonado 512 que ordena el uso de una velocidad inferior de transmisión de datos del codificador de voz. De este modo, si el terminal de abonado 512 estaba utilizando, por ejemplo, un codificador de voz que tenía una velocidad de transmisión de datos de 13,0 kbit/s, ahora podría ordenarse al terminal de abonado 512 que utilizara, por ejemplo, un codificador de voz que tuviera una velocidad de transmisión de datos de 2,4 kbit/s, aumentando así el ancho de banda efectivo del sistema 500 (permitiendo llamadas adicionales que utilizan una velocidad de transmisión de datos inferior). El uso de una velocidad de transmisión de datos superior puede reanudarse opcionalmente cuando el uso del canal desciende por debajo de un umbral predeterminado (por ejemplo, 60%).
Igualmente, si el sistema 500 determina que la calidad de voz determinada, por ejemplo, por la tasa de bits erróneos supera un umbral predeterminado (por ejemplo, 10^{-3} para voz), el sistema 500 puede transmitir una señal de control a uno o más terminales de abonado 512 que ordena el uso de una velocidad de transmisión de datos inferior del codificador de voz. De este modo, si un terminal de abonado 512 estaba utilizando un codificador de voz que tenía una velocidad de transmisión de datos de 13,0 kbit/s, ahora podría ordenarse al terminal de abonado 512 que utilizara un codificador de voz que tuviera una velocidad de transmisión de datos de 2,4 kbit/s, reduciendo así la tasa de bits erróneos. El uso de una velocidad de transmisión de datos superior del codificador de voz puede reanudarse opcionalmente cuando la calidad de voz o de los datos supera un umbral predeterminado.
Específicamente, el satélite 516 o un BSC 510 (no mostrado), por ejemplo, pueden enviar una señal a un terminal de abonado 512, por medio del MSC 508, que indica si las señales recibidas desde el terminal de abonado 512 son de una calidad suficiente. Por ejemplo, puede enviarse una señal de un FACCH basado en GSM, como se describió anteriormente, a un terminal de abonado 512 para indicar que las señales recibidas no son de suficiente calidad. Una unidad receptora (no mostrada), por ejemplo, dentro de un terminal de abonado 512, puede enviar a su vez una señal de control a, por ejemplo, un codificador de voz de velocidad de transmisión de datos variable dentro del terminal de abonado 512 para hacer que el codificador de voz reduzca la velocidad de transmisión de bits de la señal que se transmite desde el terminal de abonado 512 hasta el satélite 516.
Por último, el codificador de voz de velocidad de transmisión de datos variable puede usarse para mejorar el nivel efectivo de señal recibida según determine, por ejemplo, la RSSI. En este caso, si el sistema 500 determina que la RSSI está por debajo de un umbral predeterminado, el MSC 508, por ejemplo, puede transmitir una señal de control a uno o más terminales de abonado 512 para que utilicen una velocidad de transmisión de datos inferior del codificador de voz. De este modo, si el terminal de abonado 512 estaba utilizando una velocidad de transmisión de datos de 13,0 kbit/s, el terminal de abonado 512 podría utilizar ahora una velocidad de transmisión de datos de 2,4 kbit/s, aumentando así la RSSI y/o el margen de enlace efectivos.
La Fig. 7c es un diagrama de bloques ejemplar de alto nivel que ilustra otra realización de un sistema satelital-terrestre autónomo según la presente invención. En esta realización, los componentes satelitales y terrestres tienen cada uno sus propios RRM 720 a y 720b, MSC 508a, 508b, y NOC 506a, 506b, respectivamente. Según se muestra, los componentes satelitales y terrestres también tienen sus propios VLR 702a, 702b, HLR 706a, 706b, y AUC 718a, 718b respectivos. En realizaciones alternativas, los VLR 702a, 702b, HLR 706a, 706b, y/o AUC 718a, 718b también pueden estar conectados, por ejemplo, a la PSTN 518.
Según se analizó en relación con la Fig. 5, los NOC 506a, 506b garantizan que los recursos de comunicación estén disponibles y/o asignados, reutilizados y/o prestados de manera oportuna. De este modo, proporcionando ventajosamente NOC 506a, 506b, MSC 508a, 508b, RRM 720a, 720b, VLR 702a, 702b, HLR 706a, 706b, y AUC 718a, 718b separados en esta realización, los componentes satelitales y terrestres, aunque compartiendo y/o estando asignados a al menos una parte de una banda de frecuencias común, pueden funcionar independientemente entre sí.
Como, según se analizó anteriormente, los RRM 720a, 720b pueden determinar los canales que son utilizados actualmente, el RRM 720b puede determinar por lo tanto, independientemente y sin comunicación con el RRM 720a o cualquier otro equipo componente satelital, qué canales no están siendo usados por el sistema 500 para comunicación por satélite. Por ejemplo, los RRM 720a, 720b pueden comprender o utilizar, por ejemplo, una antena adecuada conectada funcionalmente a un analizador de espectro capaz de buscar la presencia de señales de radio en una banda de frecuencias de radio, para determinar qué frecuencias están siendo utilizadas actualmente dentro de un intervalo o intervalos de frecuencias de interés. El RRM 720b puede determinar, por lo tanto, independientemente y sin comunicación con el RRM 720a asociado con el componente satelital, o cualquier otro equipo componente satelital, qué frecuencias no están siendo utilizadas por el sistema para comunicación por satélite. Como el RRM 720b conoce las frecuencias usadas a través de un intervalo de frecuencias de interés, así como las frecuencias usadas por el componente terrestre, el RRM 720b también puede determinar o deducir las frecuencias que están siendo usadas actualmente por el componente satelital. Igualmente, el componente satelital funciona sustancialmente de la misma manera para, entre otras cosas, determinar las frecuencias que son usadas actualmente por el componente terrestre.
Igualmente, el RRM 720a podría usar, por ejemplo, una antena en combinación con técnicas de análisis de frecuencia y/o espectro para determinar, independientemente y sin comunicación con el RRM 720b o cualquier otro equipo componente terrestre, qué canales están siendo usados por el sistema 500 para comunicaciones terrestres. Como el RRM 720a conoce todos los canales usados a través de un intervalo de frecuencias de interés, así como los canales usados por el componente satelital, el RRM 720a puede identificar los canales que están siendo usados actualmente por el componente terrestre.
Según se trató en relación con la realización de la presente invención mostrada en las Figs. 7a y 7b, los terminales de abonado 512 de la realización mostrada en la Fig. 7c también pueden utilizar un codificador de voz de velocidad de transmisión de datos variable o múltiples codificadores de voz, que transmiten cada uno a una velocidad de transmisión de datos diferente para, por ejemplo, aumentar el ancho de banda efectivo del sistema 500, la calidad de voz, el nivel de señal recibida, y/o el margen de enlace. Los MSC 508a, 508b y/o el GSS 504 y el BSC 510 (no mostrados), por ejemplo, también pueden utilizar codificadores de voz correspondientes para coordinar selección y/o transición de velocidades de transmisión de datos.
Si el sistema 500 determina que el uso de canales del sistema 500, o el uso de canales dentro de una parte del sistema 500, está alcanzando un umbral predeterminado (por ejemplo, 90%), puede transmitirse una señal de control a uno o más terminales de abonado 512 que ordena el uso de una velocidad inferior de transmisión de datos del codificador de voz. De este modo, si un terminal de abonado 512 estaba utilizando un codificador de voz que tenía una velocidad de transmisión de datos de 13,0 kbit/s, el terminal de abonado 512 podría utilizar ahora, por ejemplo, un codificador de voz que tuviera una velocidad de transmisión de datos de 2,4 kbit/s, aumentando así el ancho de banda efectivo del sistema 500 (permitiendo llamadas adicionales que utilizan una velocidad de transmisión de datos inferior). El uso de una velocidad de transmisión de datos superior puede reanudarse opcionalmente cuando el uso del canal desciende por debajo de un umbral predeterminado (por ejemplo, 60%).
Igualmente, si el sistema 500 determina que la calidad de voz o datos determinada, por ejemplo, por la tasa de bits erróneos supera un umbral predeterminado (por ejemplo, 10^{-3} para voz), el sistema 500 puede transmitir una señal de control a uno o más terminales de abonado 512 que ordena el uso de una velocidad de transmisión de datos inferior del codificador de voz. De este modo, si un terminal de abonado 512 estaba utilizando un codificador de voz que tenía una velocidad de transmisión de datos de 13,0 kbit/s, ahora podría ordenarse al terminal de abonado 512 que utilizara un codificador de voz que tuviera una velocidad de transmisión de datos de 2,4 kbit/s, reduciendo así la tasa de bits erróneos. El uso de una velocidad de transmisión de datos superior del codificador de voz puede reanudarse opcionalmente cuando la calidad de voz supera un umbral predeterminado.
Específicamente, el satélite 516 o un BSC 510 (no mostrado) pueden enviar una señal al terminal de abonado 512, por medio del MSC 508a o el MSC 508b, respectivamente, que indica si las señales recibidas desde el terminal de abonado 512 son de una calidad suficiente. Por ejemplo, puede enviarse una señal de un FACCH basado en GSM, como se describió anteriormente, a un terminal de abonado 512 para indicar que las señales recibidas no son de suficiente calidad. Una unidad receptora (no mostrada), por ejemplo, dentro del terminal de abonado 512, puede enviar a su vez una señal de control a, por ejemplo, un codificador de voz de velocidad de transmisión de datos variable dentro del terminal de abonado 512 para hacer que el codificador de voz reduzca la velocidad de transmisión de bits de la señal que se transmite desde el terminal de abonado 512 hasta el satélite 516 o la BTS 514.
Por último, el codificador de voz de velocidad de transmisión de datos variable puede usarse para mejorar el nivel de señal recibida según determine, por ejemplo, la RSSI. En este caso, si el sistema 500 determina que la RSSI está por debajo de un umbral predeterminado, los MSC 508a, 508b respectivos, por ejemplo, pueden transmitir una señal de control a uno o más terminales de abonado 512 para que utilicen una velocidad de transmisión de datos inferior del codificador de voz. De este modo, si un terminal de abonado 512 estaba utilizando una velocidad de transmisión de datos de 13,0 kbit/s, el terminal de abonado 512 podría utilizar ahora una velocidad de transmisión de datos de 2,4 kbit/s, aumentando así la RSSI y/o el margen de enlace efectivos.
Las Figs. 8a, 8b, y 8c muestran realizaciones ejemplares de la presente invención referentes a cómo pueden utilizarse frecuencias de enlace ascendente y enlace descendente en o por los componentes satelitales y terrestres. La Fig. 8a muestra una primera realización ejemplar donde se usa, asigna y/o reutiliza el enlace descendente f_{1} del satélite 516 como el enlace descendente terrestre f_{1}. Igualmente, se usa el enlace ascendente f_{2} del satélite como el enlace ascendente terrestre f_{2}. Típicamente, puede resultar interferencia con canales cuando, por ejemplo, un terminal de abonado 512 tiene una línea visual directa a uno o más satélites, y también tiene un enlace de comunicación con una BTS terrestre que tiene la misma frecuencia o cercana.
La realización mostrada en la Fig. 8b supone invertir las frecuencias de enlace descendente del satélite f_{1} y del enlace ascendente del satélite f_{2} para convertirlas en las frecuencias de enlace de enlace ascendente terrestre f_{1} y de enlace de enlace descendente terrestre f_{2}, respectivamente. Como consecuencia, existirán dos recorridos de interferencia posibles: (1) entre el satélite 516 y la BTS 514, como interferencia de enlace ascendente a enlace descendente sobre f_{1}, y como interferencia de enlace ascendente a enlace descendente sobre f_{2}; y (2) entre los terminales de usuario satelitales 512a y los terminales de usuario terrestres 512b, como interferencia de enlace descendente a enlace ascendente sobre f_{1}, y como interferencia de enlace descendente a enlace ascendente sobre f_{2}. Deben adoptarse medidas para eliminar o reducir sustancialmente estas dos posibles interferencias.
Por ejemplo, para minimizar estas interferencias, pueden utilizarse BTS 514 que tengan una ganancia sustancialmente reducida en el arco geoestacionario (es decir, el ángulo de elevación por encima del horizonte desde una estación base al satélite). Dentro de Norteamérica, el arco geoestacionario varía típicamente de aproximadamente 30º a 70º, dependiendo, por ejemplo, de la latitud de la estación base. Para aprovechar todas las ventajas de esta hecho, se prefiere que el patrón de radiación de antena de la estación base tenga una ganancia nula, y por lo tanto significativamente reducida, en la parte de arco geoestacionario de su patrón de radiación vertical.
Además, se prefiere que los BTS 514 estén situados y orientados óptima o sustancialmente óptimamente para utilizar ventajosamente el patrón de ganancia horizontal de la antena. Los beneficios de usar esta técnica son, por ejemplo, que se maximizará o se maximizará sustancialmente la reutilización de frecuencias, aumentando así la capacidad global del sistema, y además reduciendo o eliminando la interferencia.
Además del mayor aislamiento proporcionado por el patrón de radiación vertical de antena, puede obtenerse aislamiento adicional del patrón de radiación horizontal de antena. Por ejemplo, configurando preferentemente los BTS 514 de manera que el acimut al satélite esté fuera de la línea visual o entre sectores, pueden lograrse típicamente varios dB adicionales de aislamiento. Manteniendo esta configuración estándar para, digamos, un grupo de estaciones base, puede aumentarse generalmente la reutilización de frecuencias para el sistema terrestre.
La interferencia entre los terminales de abonado satelitales 512a y los terminales de abonado terrestres 512b es típicamente un problema cuando las unidades están relativamente cercanas entre sí. Se prefiere que tal interferencia se reduzca sustancialmente o se elimine, por ejemplo, detectando en primer lugar la proximidad antes de la asignación de un canal de radio (es decir, durante la inicialización de llamada), y en segundo lugar proporcionando una transferencia a un canal que no interfiere si se produce proximidad después de la asignación de un canal de radio. Por ejemplo, puede reservarse un grupo de canales relativamente pequeño, llamados "canales de transición", para terminales de modo único. Los terminales de modo único usan preferentemente canales de transición mientras están dentro de la cobertura de la estación base. También se prefiere que los terminales de modo dual usen también los canales de transición bajo ciertas circunstancias. Por ejemplo, después de que un terminal de modo dual escanea intensidad e interferencia de señal en los canales, puede utilizarse un canal de transición si se detectan niveles de
interferencia inaceptables.
La realización mostrada en la Fig. 8c supone usar el enlace ascendente f_{2} del sistema satelital tanto como frecuencia de enlace descendente f_{2} como de enlace ascendente f_{2} del sistema terrestre usando técnicas dúplex por división de tiempo. En realizaciones alternativas, las frecuencias de enlace descendente y enlace ascendente terrestres son opcionalmente bandas discretas. Por ejemplo, las frecuencias de enlace descendente pueden comprender f_{2a} y las frecuencias de enlace ascendente pueden comprender f_{2b}.
Por último, la realización mostrada en la Fig. 8d supone usar el enlace descendente f_{1} del sistema satelital tanto como frecuencia de enlace descendente f_{1} como de enlace ascendente f_{1} del sistema terrestre usando técnicas dúplex por división de tiempo. En realizaciones alternativas, las frecuencias de enlace descendente y enlace ascendente terrestres son opcionalmente bandas discretas. Por ejemplo, las frecuencias de enlace descendente pueden comprender f_{1a} y las frecuencias de enlace ascendente pueden comprender f_{1b}.
La Fig. 9 es un esquema ejemplar que muestra cómo pueden resultar afectados los márgenes de enlace cuando los componentes satelital y terrestre usan diferentes interfaces aire simultáneamente en áreas de cobertura superpuestas. La Fig. 9 supone que el componente satelital usa el GSM 902, y que el componente terrestre usa el CDMA 904. Sin embargo, los principios tratados en este documento en relación con la Fig. 9 son aplicables generalmente a cualquier interfaz(es) aire que pueda usarse con los componentes satelital y terrestre.
Como se muestra, el canal GSM 902 puede ser un canal de 200 kHz, y el canal CDMA 904 puede ser un canal de 1,25 MHz. Si el componente satelital está usando el canal GSM 902 y el componente terrestre no está funcionando (es decir, el canal CDMA de 1,25 no se está usando), existirá un umbral de ruido A, y los terminales de abonado 512 proporcionarán una potencia de salida de nivel 910. El margen de enlace puede aumentarse, por ejemplo, aumentando el nivel de potencia de salida 910, reduciendo el umbral de ruido A, o una combinación de ambos.
Cuando el sistema terrestre entra en uso, el umbral de ruido está indicado por C, que corresponde generalmente a la potencia de salida agregada del canal CDMA 904. Para compensar el mayor umbral de ruido C y aumentar su margen de enlace, los terminales de abonado 512 que funcionan en el modo GSM/satelital proporcionarán nivel de potencia de salida 912 para superar el umbral de ruido C más alto. Por consiguiente, los terminales de abonado proporcionarán potencia de salida a 912 para proporcionar suficiente margen de enlace.
Consideremos ahora la situación en que los terminales de abonado 512 están usando el canal CDMA 904, pero no el canal GSM 902. En tal caso, el componente terrestre podrá utilizar generalmente todos los n canales CDMA por portadora.
Cuando el componente satelital entra en uso, los terminales de abonado 512 que funcionan en el modo satelital detectarán el umbral de ruido C, suponiendo que los terminales de abonado 512 están utilizando todos los n canales CDMA. Por consiguiente, los terminales de abonado 512 que funcionan en el modo satelital producirán potencia de salida al nivel 912, que aparece como ruido para los terminales de abonado 512 que funcionan en el modo terrestre. El sistema terrestre se degradará entonces sin brusquedad, por ejemplo, prohibiendo durante un periodo de tiempo a los terminales de abonado 512 el uso de ciertos códigos de usuario n (por ejemplo, canales) una vez que, por ejemplo, se han terminado las llamadas. El RRM 720 (ó 720a) puede determinar cuándo pueden establecerse llamadas adicionales considerando, por ejemplo, margen de enlace anticipado sobre la llamada que va a establecerse.
La Fig. 10 muestra un único satélite 516 que proporciona un primer conjunto de células 1-7 en forma de patrón de siete células. También se muestra un segundo conjunto de células terrestres 8-10 que, generalmente, comprenden cada una o pueden comunicarse operacionalmente con un con una BTS 514. La Fig. 10 puede usar cualquiera de las realizaciones analizadas en relación con las Figs. 7a-7d. Pueden usarse múltiples satélites y/o cualquier número de células y/o configuraciones de células.
Supongamos que un terminal de abonado 512 (no mostrado) posicionado dentro de una célula terrestre 8 desea usar un canal cuando todos los canales están siendo usados actualmente por el satélite 516. Si todos los canales están siendo usados actualmente (véanse, por ejemplo, las Figs. 6b-6g), el terminal de abonado 512 medirá y seleccionará preferentemente el canal satelital o canal que está ocupado con la intensidad de señal más débil para ser reutilizado en el sistema terrestre por el terminal de abonado 512. Seleccionar el canal satelital con la señal más débil minimiza generalmente la interferencia entre el satélite 516 y el terminal de abonado 512.
Generalmente, los canales asociados con el haz puntual geográficamente más distante de del terminal de abonado 512 (por ejemplo, en la célula terrestre 8) tienen la intensidad de señal más débil y por tanto causarán la menor interferencia. De este modo, en relación con la célula terrestre 8, los canales asociados con las células 7 y 2 son los más lejanos (geográficamente) y generalmente causarán la menor interferencia. Los canales seleccionados de las células 3 y 6 generalmente causarán más interferencia que los canales seleccionados de las células 7 y 2, los canales seleccionados de las células 5 y 4 generalmente causarán más interferencia que los canales seleccionados de las células 3 y 6, y los canales seleccionados de la célula 1 generalmente causarán la mayor interferencia. Si existe un canal disponible que no está siendo usado (por ninguno de los componentes satelital o terrestre), al terminal de abonado 512 se le asigna preferentemente un canal sin usar. Una vez que la llamada está establecida, se realizará traspaso de llamada si se detectan niveles de interferencia que tienen, por ejemplo, un umbral predeterminado. El procedimiento anterior puede usarse alternativamente o además para sistemas con cobertura satélite-satélite superpuesta y/o cobertura terrestre-terrestre superpuesta.
Como se muestra en la Fig. 11, la presente invención también puede practicarse con dos o más satélites 516a, 516b, que tienen cada uno su propio haz puntual respectivo 1104a, 1104b. Los dos (o más) satélites 516a, 516b tendrán generalmente diferentes bandas de frecuencias asignadas y canales asociados, como se muestra, por ejemplo, en la Fig. 6c. Cada haz puntual 1104a, 1104b puede comprender además, por ejemplo, dos o más subáreas o subsectores, que tienen cada uno su propia banda de frecuencias o parte de la misma asociada con ellos.
Cuando es posible, el terminal de abonado 512a (512a, 512b, 512c, 512d pueden representar un solo terminal en cuatro ubicaciones, o cuatro terminales de abonado diferentes) mide preferentemente la intensidad de señal de los canales de señalización y/o tráfico asociados con cada satélite 516a, 516b, y con al menos la BTS 514, de la célula terrestre (si existe) en la que está posicionado el terminal de abonado. Los canales de señalización son los canales de control, y los canales de tráfico son, por ejemplo, donde tienen lugar conversaciones de voz. Por ejemplo, cuando el terminal de abonado 512a está posicionado en la célula terrestre 1106, medirá la intensidad de señales procedentes de al menos la BTS 514a. Sin embargo, cuando el terminal de abonado 512a está, por ejemplo, sobre un límite de célula entre las células terrestres 1106 y 1108, el terminal de abonado puede medir opcionalmente la intensidad de señal procedente, por ejemplo, de la BTS 514a y la BTS 514b, y opcionalmente procedente de otros BTS vecinos (no mostrados). Se prefiere que los terminales de abonado 512 midan continuamente la intensidad de señal de los satélites 516a, 516b y los BTS 514.
En general, cuando un canal no está en uso por ningún sistema de comunicación que cubre un área predeterminada, los terminales de abonado 512 seleccionarán preferente y generalmente para uso el canal que tiene la intensidad de señal más fuerte u otros criterios que indican un canal de comunicación preferido como banda, capacidad, protocolos, hora del día, ubicación, nivel de interferencia, y el enlace. En relación con las Figs. 6b, 6c, 6f y 6g, puede seleccionarse, sin embargo, cualquier canal sin usar que tenga en cuenta, por ejemplo, consideraciones de carga de red. Este canal puede usarse para comunicarse con un terminal de abonado 512 mediante el componente satelital (por ejemplo, 602, 602a, ó 602b) o el componente terrestre (por ejemplo, 604, 604a, ó 604b) del sistema 500.
Cuando todos los canales están en uso, el terminal de abonado 512 seleccionará preferentemente un canal (por ejemplo, 615) que es usado actualmente por el satélite 516 que tiene la intensidad de señal más débil, y usará ese canal para comunicarse con una BTS 514 con el que el terminal de abonado 512 tiene la señal más fuerte.
La Fig. 12a muestra un primer organigrama ejemplar de un procedimiento del sistema global, que incluye asignación y reutilización de canales basadas, por ejemplo, en intensidad de señal, según la presente invención. La Fig. 12a supone que existen canales satelitales y terrestres separados como se muestra, por ejemplo, en las Figs. 6d y 6e. En la etapa de decisión 2 se realiza una determinación de si se dispone de un canal terrestre. La determinación puede ser realizada por un terminal de abonado 512, un RRM 720, 720a, 720b, una BTS 514, o un NOC 508, 508a, 508b. Por ejemplo, como se describió previamente en este documento, el abonado puede seleccionar un canal basado en intensidad de señal (y, por ejemplo, basado en el canal que tiene un nivel de interferencia aceptablemente bajo y/o disponibilidad). La disponibilidad de canal según determina el RRM 720, 720a, 720 ha sido analizada en relación con las Figs. 7a-7d. Igualmente, como se describió previamente en este documento, en al menos una realización de la presente invención, la BTS 514, por medio del MSC 508 y del BSC 510, determina qué canales están o no en uso. Los NOC 508, 508a, 508b pueden mantener conocimiento de la disponibilidad de recursos satelitales y/o terrestres y/o encargarse de que la reconfiguración, asignación y/o reutilización de frecuencias cumplan con patrones de tráfico cambiados.
Si se determina que se dispone de un canal terrestre, entonces en la etapa 20 se usa en el sistema terrestre un canal disponible, y el procedimiento termina. Si no se dispone de un canal terrestre, se realiza una determinación en la etapa de decisión 4 de si se dispone de un canal satelital. Si es así, se usa como canal disponible para comunicación satelital en la etapa 22, y el procedimiento termina. Si no se dispone de un canal satelital, en la etapa de decisión 6 se realiza una determinación de si el uno o más satélites están en una órbita geosíncrona.
Si se utiliza una órbita geosíncrona entonces, en la etapa de decisión 8, se realiza opcionalmente una determinación de si se asignan canales dinámicamente. Si no, en la etapa 10 se reutiliza en el sistema terrestre un canal satelital predeterminado según determine el sistema.
Si no se utiliza una órbita geosíncrona, o si se utiliza una órbita geosíncrona con canales asignados dinámicamente, o si la determinación respecto a las órbitas no se realiza en absoluto entonces, en la etapa de decisión 14, se realiza una determinación de si la intensidad de señal del canal(es) satelital recibido actualmente en uso es demasiado fuerte. Si es así, podría causar interferencia inaceptable entre el canal satelital y ese canal cuando se reutiliza en el sistema terrestre, y el procedimiento comienza de nuevo en la etapa de decisión 2. Si la intensidad de señal del
canal(es) satelital recibido es aceptablemente débil para no causar interferencia inaceptable, se realiza una determinación en la etapa de decisión 16 de si la intensidad de señal se considera ruido. Si es así, en la etapa 12, puede seleccionarse cualquier canal de ruido para reutilización terrestre. Si el canal satelital no se considera ruido, entonces se selecciona para reutilización terrestre el canal satelital que no es de ruido que tiene la intensidad de señal más débil.
La Fig. 12b muestra un segundo organigrama ejemplar de un procedimiento del sistema global, que incluye asignación y reutilización de canales basadas en intensidad de señal, según la presente invención. La Fig. 12b supone que puede usarse cualquier canal para comunicación satelital, comunicación terrestre o, en el caso de reutilización de frecuencia, comunicación simultánea satelital y terrestre. Las Figs. 6f y 6g muestran realizaciones ejemplares de bandas de frecuencias que pueden usarse con el procedimiento según la Fig. 12b.
En la etapa de decisión 52 se realiza una determinación de si se dispone de un canal (es decir, no actualmente en uso). Como se analizó anteriormente en relación con la Fig. 12a, la determinación puede ser realizada por un terminal de abonado 512, un RRM 720, 720a, 720b, una BTS 514, un MSC 508, o un NOC 508, 508a, 508b. Por ejemplo, como se describió previamente en este documento, el abonado puede seleccionar un canal basado en intensidad de señal (y disponibilidad). La disponibilidad de canal según determina el RRM 720, 720a, 720 ha sido analizada en relación con las Figs. 7a-7d. Igualmente, como se describió previamente en este documento, en al menos una realización de la presente invención, la BTS 514, por medio del MSC 508 y del BSC 510, determina qué canales están o no en uso. Los NOC 508, 508a, 508b pueden mantener conocimiento de la disponibilidad de recursos satelitales y/o terrestres y/o encargarse de que la reconfiguración, asignación y/o reutilización de frecuencias cumplan con patrones de tráfico cambiados.
Si se determina que se dispone de un canal, se realiza una determinación en la etapa de decisión 54 de si se dispone de cobertura terrestre y, si es así, se asigna un canal para uso terrestre en la etapa 72. Si en la etapa de decisión 54 se determina que no se dispone de cobertura terrestre, en la etapa de decisión 70 se realiza una determinación de si se dispone de cobertura satelital. Si es así, se asigna un canal para comunicación satelital en la etapa 74. Si se determina que no se dispone de cobertura satelital, entonces el procedimiento vuelve a la etapa de decisión 52. si en la etapa de decisión 52 se realiza una determinación de que no se dispone de un canal, entonces se ejecutan las etapas 56-78, como se describió en relación con las etapas 6-18 de la Fig. 12a. Debe entenderse que pueden usarse criterios distintos de la intensidad de señal al asignar canales, según se tratará, por ejemplo, en relación con la Fig. 13.
Volviendo a la Fig. 11, según se trató, cuando se accede a un canal (por ejemplo, iniciando comunicación con él), el terminal de abonado 512a, si es posible, determina la intensidad de señal del canal(es) de señalización procedente del satélite(s) 516a, 516b, así como de los canales de señalización de al menos la BTS 514a. En el caso del terminal de abonado 512a, el bloqueo del terreno 1102, por ejemplo, puede afectar a la asignación de frecuencias ya que el terminal de abonado 512a puede detectar muy poca señal, si la hay, procedente del satélite 516a. Debe entenderse que la asignación y/o reutilización de frecuencias también pueden ser afectadas, por ejemplo, por estructuras construidas por el hombre y/o fenómenos que se producen de manera natural, como el follaje que también puede bloquear u obstruir parcial o completamente una línea visual entre un terminal de abonado 512a y un satélite 516a, así como por atenuación general de la señal.
Cuando no existe línea visual directa entre el terminal de abonado 512a y el satélite 516a, no se "pierde" señal o casi no se pierde desde el terminal de abonado 512a hasta el satélite 516a. Al mismo tiempo, cuando existe cobertura desde la BTS terrestre 514a, la BTS 514a puede reutilizar un canal que es usado por el satélite 516a para comunicarse sin interferencia, o sustancialmente sin interferencia, con el terminal de abonado 512a. En tal caso, se minimiza la interferencia entre el satélite 516a y el terminal de abonado 512 ya que, cuando se produce atenuación de señal en el canal desde del terminal de abonado 512a hasta el satélite 516a, también existe una atenuación sustancialmente igual de la señal desde el satélite 516a hasta el terminal de abonado 512a. Por lo tanto, si el terminal de abonado 512a detecta una señal débil que tiene, por ejemplo, una intensidad de señal predeterminada procedente de un satélite 516a, también existirá una señal débil en la misma medida del terminal de abonado 512a al satélite 516a. Por lo tanto, se prefiere reutilización terrestre de un canal cuando la señal del satélite 516a al terminal de abonado 512a (y viceversa) es, por ejemplo, la más débil, o está definida, por ejemplo, por una calidad de señal predeterminada (por ejemplo, RSSI y/o tasa de bits erróneos).
En la realización mostrada en la Fig. 7d, el RRM 720b, que ha determinado las frecuencias que son usadas actualmente por el componente satelital, puede asignar tal canal para reutilización terrestre por un terminal de abonado 512. En general, se prefiere que el satélite que tiene el canal con criterios predeterminados como la intensidad de señal más débil con respecto al terminal de abonado 512a u otros criterios predeterminados se seleccione preferentemente para reutilización terrestre.
Alternativamente, si el terminal de abonado 512a no tiene cobertura desde una BTS 514, entonces no puede utilizarse transmisión terrestre, y el terminal de abonado 512a usa preferentemente el satélite que tiene la señal más fuerte (que en este caso es el satélite 516b).
El terminal de abonado 512b tiene una línea visual directa a ambos satélites 516a, 516b. Por consiguiente, el canal que tiene la intensidad de señal más débil con respecto al terminal de abonado 512b se seleccionará preferentemente para reutilización terrestre por medio, por ejemplo, de la BTS 514b. Según se muestra, aunque el terminal de abonado 512c tiene una línea visual directa al satélite 516a, la línea visual entre el terminal de abonado 512c y el satélite 516b está bloqueada por el terreno 1102. Por consiguiente, las señales recibidas desde el satélite 516b, suponiendo que pueden recibirse, por el terminal de abonado 512c, serán más débiles que las señales recibidas por el terminal de abonado 512c desde el satélite 516a. Por consiguiente, para reutilización terrestre por el terminal de abonado 512c se seleccionará preferentemente el canal más débil desde el satélite 516b.
Respecto al terminal de abonado 512d, existe una línea visual a ambos satélites 516a, 516b. En este caso, se selecciona preferentemente para uso un canal disponible (es decir, sin usar) que tiene la intensidad de señal más fuerte desde cualquier satélite 516a, 516b ya que, según se muestra, el terminal de abonado 512d no está dentro de una célula terrestre (por ejemplo, 1106, 1108) y por lo tanto no está cubierto (o suficientemente cubierto) por una BTS 514 para permitir comunicación terrestre.
Haciendo referencia a la Fig. 11, la presente invención también es aplicable a un sistema satelital móvil (por ejemplo, un sistema de Órbita Terrestre Baja (LEO)) o en el que un área geográfica dada está cubierta sobre una base dinámica, por ejemplo, por dos o más satélites. Por ejemplo, en un sistema satelital móvil, en un momento los haces puntuales de los satélites 516a, 516b podrían ser 1104a, 1104b, respectivamente. En un momento posterior (o previo), los haces puntuales de los satélites 516a, 516b podrían cubrir un área como la indicada por 1104c, 1104d, respectivamente.
En este escenario, un terminal de abonado 512 reconoce preferentemente, por ejemplo, los canales de señalización asociados con cada haz puntual respectivo 1104a, 1104b. En el caso de cobertura superpuesta de haces puntuales dentro de un área geográfica dada, el terminal de abonado 512 realiza preferentemente mediciones sobre múltiples canales de señalización que provienen de múltiples satélites 516a, 516b. Cuando todos los canales disponibles son utilizados o no están disponibles, el terminal de abonado 512 selecciona preferentemente para reutilización el canal con la intensidad de señal más débil en esa área dada. Debe entenderse que aunque sólo se muestran dos haces puntuales 1104a, 1104b (que corresponden a los satélites 516a, 516b, respectivamente), el terminal de abonado 512 mide preferentemente la intensidad de, por ejemplo, los canales de señalización asociados con cualquier número de haces puntuales/satélites.
Cuando un terminal de abonado 512 está sobre el límite o bajo la influencia, por ejemplo, de dos o más haces puntuales 1104a, 1104b (o, por ejemplo, el límite de los haces puntuales 1 y 7 en la Fig. 10), el terminal de abonado 512 puede tener una tendencia a transición de un canal a otro entre canales respectivos asociados con los dos haces puntuales 1104a, 1104b y/o entre áreas de cobertura de los sistemas satelital y terrestre. Para impedir tal transferencia de uno a otro entre los canales asociados con los haces puntuales respectivos, la presente invención utiliza ventajosamente histéresis de manera que existe, por ejemplo, una diferencia de umbral predeterminada (por ejemplo, 2dB) de intensidad de señal antes de permitir que el terminal de usuario 512 realice tal transición.
La presente invención también utiliza opcionalmente histéresis negativa para, por ejemplo, equilibrar la carga entre los componentes satelitales y terrestres y/o partes respectivas de los mismos. Por ejemplo, en relación con la Fig. 10, consideremos el caso cuando un canal está siendo reutilizado en el sistema terrestre, y los canales del haz puntual 7 están siendo usados mucho más que los canales del haz puntual 1. Aun cuando los canales del haz puntual 7 pueden tener una intensidad de señal más débil que los canales del haz puntual 1, los terminales de abonado 512, puede ordenarse a los terminales de abonado 512 que reutilicen canales en el sistema terrestre procedentes del haz puntual 1 en lugar del haz puntual 7 para, por ejemplo, equilibrar mejor la carga de red. Debe entenderse que también puede aplicarse histéresis negativa a un único satélite cuando el satélite contiene múltiples bandas de frecuencias.
También puede usarse histéresis negativa para equilibrar carga entre dos o más satélites 516a, 516b. Por ejemplo, respecto a la Fig. 11, supongamos que el satélite 516a tiene todos o sustancialmente todos sus canales en uso, y que el satélite 516b no tiene ninguno o muy pocos de sus canales en uso. Entonces, aun cuando la intensidad de señal de canales procedentes del satélite 516a puede ser más fuerte, puede ser deseable asignar una llamada al satélite 516b cuando, por ejemplo, la RSSI es suficiente. Ahora, supongamos que los canales procedentes del satélite 516b tienen una intensidad de señal más fuerte (en relación con uno o más terminales de abonado 512), y que pocos de sus canales están siendo utilizados. En tal caso, puede ser deseable reutilizar en el sistema terrestre canales procedentes del satélite 516b para, por ejemplo, equilibrar la carga de red aun cuando el uso de tales canales pueda tener como resultado superior interferencia.
La Fig. 13 es un organigrama de alto nivel que ilustra las características de asignación estática y dinámica de canales de la presente invención. Tal como se analiza en Channel Assignment Schemes for Cellular Mobile Telecommunication Systems. A Comprehensive Survey, IEEE Personal Communications Magazine, junio de 1996, I. Katzela y M.
Naghshineh, cuando los esquemas de asignación de canales se clasifican basándose en separar canales comunes en el espacio, pueden identificarse tres categorías generales: esquemas de asignación fija de canales (FCA), esquemas de asignación dinámica de canales (DCA), y esquemas de asignación híbrida de canales (HCA). Los esquemas FCA dividen el área de servicio dada en varias células y asignan los canales disponibles a células basándose en algún criterio de reutilización de canales. Los esquemas DCA agrupan juntos todos los canales disponibles y los asignan dinámicamente a células a medida que surge la necesidad. Por consiguiente, los esquemas DCA son capaces de adaptarse a patrones de tráfico cambiantes. Los esquemas HCA proporcionan varios canales fijos, y varios canales que pueden asignarse dinámicamente.
Si el satélite 516 tiene una órbita geosíncrona, el ángulo de llegada desde todos los haces puntuales es casi el mismo. En tal caso, como se indica por la etapa de decisión 1302, la agrupación de canales puede asignarse, por ejemplo, a una subárea de un haz puntual y/o una célula terrestre por adelantado (es decir, asignación fija), o asignarse dinámicamente. En el caso de una órbita geosíncrona, la intensidad de señal medida por un terminal de abonado 512 que usa un esquema de asignación de canal fija o dinámica debe ser sustancialmente la misma, ya que las ubicaciones geográficas de los GSS 504 son fijas y el ángulo de llegada desde un único satélite 516 desde diferentes haces puntuales es sustancialmente el mismo. Opcionalmente, el GSS 504 puede usarse para recoger intensidad de señal medida notificada por los terminales de abonado 512. Incluso en el caso, por ejemplo, de un vehículo moviéndose rápidamente que está transfiriendo, la asignación de canales puede hacerse mediante un BSC 520 ya que, si el ángulo de llegada es fijo, entonces todos los haces puntuales se comportarán sustancialmente de modo idéntico.
Si en la etapa de decisión 1302 se determina que está siendo usado un esquema FCA, entonces se utiliza un canal preasignado en la etapa 1304. Los NOC 508, 508a, 508b determinarán generalmente si se utiliza un procedimiento híbrido, aunque un BSC 510 junto con un GSS 504 también puede almacenar tal información. La presente invención puede utilizar una asignación uniforme, en la que se asigna el mismo número de canales a, por ejemplo, cada célula o subcélula, o una asignación no uniforme, en la que pueden asignarse diferentes números de canales a, por ejemplo, cada célula o subcélula.
Si en la etapa de decisión 1302 se determina que los canales se asignan dinámicamente, en la etapa de decisión 1306 se realiza una determinación de si se utiliza un procedimiento híbrido. Si está siendo utilizado un esquema estrictamente dinámico, entonces se realiza una determinación en la etapa 1308 de si las llamadas son asignadas sobre una base de llamada por llamada. Si es así, un terminal de abonado 512 puede calcular la intensidad de señal de canales disponibles, y seleccionar el canal basándose en intensidad relativa de señal. Si en la etapa de decisión 1308 se determina que los canales no serán asignados sobre una base de llamada por llamada, los canales pueden asignarse opcionalmente basándose en patrones de uso pasado y presente. Por ejemplo, consideremos una situación en la que se utiliza actualmente el 60% de los canales satelitales y se utiliza el 40% de los canales terrestres. Sin considerar patrones de uso pasado, sería deseable asignar la llamada a un canal terrestre, ya que se dispone de un porcentaje superior de canales terrestres. Sin embargo, si los datos almacenados en el MSC 508, por ejemplo, indican que el uso de canales terrestres en esta célula es típicamente el 80% (o el 120%) y el uso de canales satelitales es típicamente el 40% (o el 20%), el sistema 500 puede asignar la llamada a un canal satelital, aun cuando actualmente tiene un porcentaje superior de sus canales en uso ya que, basándose en datos pasados, se espera que los patrones de tráfico volverán dentro de poco a sus cargas típicas (por ejemplo, 80% de capacidad terrestre y 40% de capacidad del satélite).
Además, el sistema 500 puede controlar la asignación dinámica de canales asociada con las etapas 1312 y 1314 de manera centralizada o distribuida. En un esquema DCA centralizado, el MSC 508, por ejemplo, podría mantener una agrupación centralizada de canales (por ejemplo, bandas de frecuencias) y asignar canales a llamadas basándose, por ejemplo, en el primer canal disponible, para minimizar la probabilidad de bloqueo y/o para maximizar la utilización del sistema maximizando la reutilización de canales.
El sistema 500 también podría utilizar un esquema DCA distribuido en el que podrían asignarse canales basándose en información disponible localmente disponible, por ejemplo, en cada BTS 514. Algunas variaciones de esquemas distribuidos incluyen: a) asignar el primer canal disponible; b) asignar el canal que minimiza la interferencia de canales adyacentes; y/o c) asignar el primer canal disponible que también cumple algún criterio de interferencia de canales adyacentes.
Si en la etapa de decisión 1306 se determina que se utilizará un esquema híbrido, el sistema asigna preferentemente una proporción de canales fijos y dinámicos a, por ejemplo, cada célula, subcélula o área de cobertura. La proporción de células fijas a dinámicas determina generalmente el rendimiento del sistema. La proporción óptima es probable que dependa de varios factores tales como, por ejemplo, carga de tráfico del sistema y/o características del sistema. En la etapa 1316, se asignan preferentemente canales según, por ejemplo, equilibrio de carga de canales y del sistema 500 y/o consideraciones sobre intensidad de señal recibida.
La Fig. 14 es un organigrama ejemplar del procedimiento de inicialización de llamada cuando se prefiere el modo terrestre y los componentes satelitales y terrestres comparten una parte común de una banda de frecuencias como se muestra, por ejemplo, en las Figs. 6b, 6c, 6f y 6g. Un usuario establece una llamada, por ejemplo, tras adquirir un canal de control, y pulsando un botón de envío en el teléfono móvil/terminal de abonado 512, y solicita un canal en la etapa 1402. En la etapa de decisión 1404, se realiza una determinación de si el terminal de abonado 512 es un terminal de modo dual (satelital-terrestre). Si el terminal de abonado 512 es de modo dual, entonces se realizan mediciones de intensidad de señal, por ejemplo, en una BTS 514 y/o un GSS 504 de al menos una parte de los canales disponibles (si los hay) que pueden usarse en el sistema terrestre en la etapa 1406, preferentemente con uno o más satélites 516 y uno o más BTS 514 asociados. Si, según se determina en la etapa de decisión 1408, se dispone de un canal para uso terrestre, en la etapa 1410 se asigna un canal al BTS 514 para comunicación terrestre y la llamada es considerada exitosa en la etapa 1414. Si, según se determina en la etapa de decisión 1408, todos los canales terrestres están siendo usados actualmente, un canal que es usado actualmente por un satélite 516 se asigna a una BTS 514 para reutilización terrestre en la etapa 1412, y la llamada es considerada exitosa en la etapa 1414. Se prefiere que el canal que es usado actualmente por un satélite 516 que tiene la intensidad de señal más débil se asigne a una BTS 514 para reutilización terrestre.
Si, en la etapa de decisión 1404, el terminal de abonado indica que es un terminal de modo único (por ejemplo, un terminal satelital), en la etapa de decisión 1418 se realiza una determinación, por ejemplo, mediante los NOC 506, 606a, los MSC 508, 508a, y/o los RRM 720, 720a, de si se dispone de un canal para uso satelital. Si es así, se asigna un canal para uso satelital en la etapa 1416, y en la etapa 1414 se considera que la llamada se establecerá con éxito. Si, en la etapa de decisión 1418, se realiza una determinación de que no se dispone de un canal para uso satelital, el terminal de abonado 512 y/o el sistema 500 esperan, preferentemente durante un tiempo predeterminado, antes de determinar si se dispone de un canal para uso satelital en la etapa de decisión 1418.
El procedimiento de la Fig. 14 puede usarse no sólo para selección inicial de frecuencias, según se analizó anteriormente, sino también para transferencias entre canales cuando un terminal de abonado 512 se desplaza, por ejemplo, desde un área de cobertura, o parte de la misma, del sistema satelital o terrestre hasta otra. Tal como se usa en este documento, transferencia se refiere a reasignación de una llamada a un canal diferente como resultado de degradación del canal actual, y puede ser, por ejemplo, intra-célula/intra-satélite y/o inter-célula/inter-satélite. La degradación de canal puede ocurrir, por ejemplo, a medida que aumenta la distancia desde la BTS de servicio al terminal de abonado, o como resultado de aumento de interferencia en el canal común. Los esquemas de transferencia están diseñados para preferir llamadas de transferencia a nuevas llamadas cuando se asignan canales para mantener una conexión establecida (por ejemplo, evitar caída de llamada), y se comparan preferentemente basándose, por ejemplo, en la probabilidad de llamadas de transferencia exitosas y/o bloqueo de nueva llamada.
A continuación se dan principios ejemplares sobre los que pueden estar basadas las transferencias: a) reservar algunos canales en cada célula para llamadas de transferencia (es decir, Esquema de Canales de Seguridad); b) adelantar en la cola a llamadas candidatas para transferencia (es decir, Esquema de Cola de transferencia) con o sin canales de seguridad; y c) adelantar en la cola a nuevas llamadas en vez de a llamadas de transferencia.
Como los canales se colocan aparte para transferencia, el esquema de canal de seguridad aumenta la probabilidad de llamadas de transferencia. Con un esquema de cola de transferencia, las llamadas se ponen en cola para transferencia cuando la potencia portadora recibida desciende por debajo de un umbral. Los esquemas de cola pueden ser, por ejemplo, esquemas de primero en entrar es el primero en salir, o esquemas de prioridad. La prioridad puede estar basada, por ejemplo, en lo rápido que se alcanza el umbral.
Por ejemplo, en relación con la Fig. 10, si un terminal de abonado 512 va de la célula 1 a, por ejemplo, la célula 7, el terminal de abonado 512 escaneará los canales asociados con cada célula, y seleccionará primero preferentemente un canal abierto para uso terrestre, si se dispone de uno. Si no se dispone de canal(es), entonces el terminal de abonado 512 toma medidas de intensidad de señal de los canales, y selecciona preferentemente el canal que tiene la intensidad de señal más débil (del satélite 516 y en relación con un terminal de abonado 512) para uso terrestre.
La Fig. 15 muestra un organigrama ejemplar de inicialización de llamada cuando se prefiere el modo terrestre y se utilizan bandas discretas de frecuencias satelitales y terrestres como se muestra, por ejemplo, en las Figs. 6d y 6e. Como se muestra en la Fig. 15, en la etapa 1502 el usuario establece una llamada y solicita un canal.
En la etapa 1504 el terminal de abonado transmite al sistema si es un terminal (satelital-terrestre) de modo único o dual. El terminal de abonado puede transmitir esta información, por ejemplo, sobre un canal de señalización. Por ejemplo, el terminal de abonado puede enviar una señal de control al encender la unidad, por ejemplo, a una BTS 514 y/o un satélite 516 que indica si el terminal de abonado es un terminal de modo único o de modo dual.
En la etapa de decisión 1506 se realiza una determinación, por ejemplo, mediante la BTS 514 y/o el BSC 510, basada en la señal transmitida en la etapa 1504, de si el terminal de abonado es un terminal de modo único o modo dual. Si el terminal de abonado 512 es de modo dual, entonces en la etapa 1508 el sistema mide, por ejemplo, la intensidad de señal de los canales del satélite 516 y la BTS 514 recibida por el terminal de abonado, e informa de tales mediciones a, por ejemplo, un BSC 510 y/o un MSC 508, 508a, 508b. Por ejemplo, según la tecnología GSM, para iniciar el establecimiento de llamada, un terminal de abonado envía al sistema una solicitud de canal de señalización usando un canal de acceso aleatorio (RACH). El MSC 508, 508a, 508b, después de considerar mediciones de intensidad de señal, informa al terminal de abonado por medio de una BTS 514 del canal de señalización asignado usando un canal de acceso garantizado (AGCH). Después, el terminal de abonado envía la solicitud de origen de llamada por medio de un canal de control dedicado autónomo (SDCCH). El MSC 508, 508a, 508b, por ejemplo, ordena entonces al BSC 510 que asigne un canal de tráfico (TCH) para la llamada. Después, el terminal de abonado acusa recibo de la asignación de canal de tráfico usando, por ejemplo, un canal de control asociado rápido (FACCH). Por último, tanto el terminal de abonado como la BTS 514 sintonizan el canal de tráfico.
En la etapa de decisión 1516, se realiza una determinación de si se dispone de un canal de BTS 514 (es decir, canal terrestre). Si es así, en la etapa de decisión 1526 se realiza una determinación de si se dispone de un canal satelital. Si es así, en la etapa 1524 se realiza una solicitud para utilizar el canal satelital en el sistema terrestre, y la llamada se considera exitosa en la etapa 1530. Si, en la etapa de decisión 1526, se determina, por ejemplo, mediante un MSC 508, 508a, 508b, que todos los canales satelitales están siendo usados, se identifica la señal más débil en la etapa 1534, se asigna un canal al terminal de abonado 512 de manera que el terminal de abonado 512 reutiliza ese canal satelital en el sistema terrestre, y en la etapa 1530 se considera que la llamada es exitosa.
Si, en la etapa de decisión 1516, se realiza una determinación, por ejemplo, mediante un MSC 508, 508a, 508b, de que no se dispone de un canal BTS 514, en la etapa de decisión 1520 de realiza una determinación de si se dispone de un canal satelital. Si se dispone de un canal satelital, la llamada se considera exitosa en la etapa 1522. Si no se dispone de un canal satelital, en la etapa 1518 el terminal de abonado 1512 y/o el sistema 500 espera, preferentemente durante un tiempo predeterminado, antes de tomar mediciones adicionales en la etapa 1508.
Si, en la etapa 1506, se determina que el terminal de abonado 512 es un terminal de modo único (por ejemplo, sólo satelital), el sistema mide, por ejemplo, la intensidad de señal de los canales satelitales 516, e informa de tales mediciones a, por ejemplo, el MSC 508, 508a, 508b. En la etapa de decisión 1512 se realiza una determinación de si se dispone de un canal satelital. Si se dispone de un canal satelital, la llamada se considera exitosa en la etapa 1530. Si no se dispone de un canal satelital, en la etapa 1528 el terminal de abonado 512 y/o el sistema 500 espera, preferentemente durante un tiempo predeterminado, antes de tomar mediciones adicionales en la etapa 1514. Como es el caso de la Fig. 14, el procedimiento descrito en la Fig. 15 puede usarse para selección inicial de frecuencias, así como transferencias entre canales cuando un terminal de abonado se desplaza, por ejemplo, de un área puntual o un área terrestre a otra.
La Fig. 16 muestra un organigrama ejemplar de transferencia de estación base a estación base, o de estación base a satélite cuando los componentes satelitales y terrestres comparten una parte común de una banda de frecuencias como se muestra, por ejemplo, en las Figs. 6b, 6c, 6f y 6g. En la etapa 1602, el sistema 500 y/o el terminal de abonado 512 verifican que se satisface la RSSI u otro indicador o criterio de intensidad de señal. Antes de establecer una llamada, la RSSI, por ejemplo, debe ser suficientemente elevada como para que el terminal de abonado 512 establezca llamadas. Según se trató previamente, la RSSI es una medida relativa de intensidad de señal recibida para un terminal de abonado 512 particular, y se mide típicamente en db/m (decibelios/milivatio).
En la etapa de decisión 1604, se realiza una determinación de si el terminal de abonado 512 es un terminal de modo único o un terminal de modo dual. El terminal de abonado puede transmitir esta información, por ejemplo, sobre un canal de señalización. Por ejemplo, el terminal de abonado puede enviar una señal de control al encender la unidad, por ejemplo, a una BTS 514 y/o un satélite 516 que indica si el terminal de abonado es un terminal de modo único o de modo dual.
Si en la etapa de decisión 1604 se determina que el terminal de abonado es de modo dual entonces, en la etapa de decisión 1606, se realiza una determinación, por ejemplo, mediante un BSC 510 de si una BTS 514 vecino proporciona, por ejemplo, una RSSI aceptable. También pueden usarse otros criterios como, por ejemplo, carga de red y/o consideraciones de equilibrio. Si es así, en la etapa 1608 se realiza una solicitud de transferencia al BTS 514 vecino. En la etapa de decisión 1610, se realiza una determinación de si la BTS 514 tiene capacidad disponible. Si es así, en la etapa de decisión 1614 se realiza una determinación de si existe un canal disponible (que no sea usado por el satélite). Si es así, en la etapa 1624 se realiza una solicitud de transferencia al canal disponible, y la transferencia se considera exitosa en la etapa 1626.
Si, en la etapa de decisión 1614, se realiza una determinación de que todos los canales están siendo utilizados, en la etapa 1622 se identifica preferentemente la señal satelital más débil. En la etapa 1624, se realiza una solicitud para reutilizar la señal satelital más débil, y la transferencia se considera exitosa en la etapa 1626. Si, en la etapa de decisión 1610, se determina que no existe capacidad de la BTS 514 disponible, en la etapa 1608 se realizan preferentemente una o más solicitudes posteriores, según se determine por la etapa de decisión 1612.
Si, en la etapa de decisión 1606, se realiza una determinación por el BSC 510 y/o el MSC 508, 508b de que la BTS 514 vecino no tiene, por ejemplo, una RSSI aceptable y/o no satisface, por ejemplo, otros criterios de transferencia (por ejemplo, carga de red), o si, en la etapa de decisión 1612, se ha realizado el número máximo de solicitudes de transferencia permitidas, en la etapa 1616 se realiza una solicitud de transferencia a un satélite. En la etapa de decisión 1620, se realiza una determinación, por ejemplo, mediante el MSC 508, 508a de si se dispone de un canal y, si es así, la transferencia se considera exitosa en la etapa 1626. Si, en la etapa de decisión 1620, se realiza una determinación de que no se dispone de un canal, entonces, en la etapa 1618 el terminal de abonado 512 y/o el sistema 500 espera, preferentemente durante un tiempo predeterminado, antes de solicitar otra transferencia en la etapa 1616.
Si, en la etapa de decisión 1604, se realiza una determinación de que el terminal de abonado 512 es de modo único (por ejemplo, sólo satelital), entonces se realiza una solicitud de transferencia de satélite en la etapa 1616, después de la cual se ejecuta la etapa de decisión 1620 como se trató anteriormente.
La Fig. 17 muestra un organigrama ejemplar de transferencia de estación base a estación base, o de estación base a satélite mientras se usan bandas de frecuencias discretas satelitales y terrestres como se muestra, por ejemplo, en las Figs. 6d y 6e. En la etapa 1702, el sistema 500 y/o el terminal de abonado 512 verifican que se satisfacen la RSSi y/u otros indicadores o criterios de intensidad de señal.
En la etapa de decisión 1704, se realiza una determinación de si el terminal de abonado 512 es de modo dual. El terminal de abonado puede transmitir esta información, por ejemplo, sobre un canal de señalización. Por ejemplo, el terminal de abonado puede enviar una señal de control al encender la unidad, por ejemplo, a una BTS 514 y/o un satélite 516 que indica si el terminal de abonado es un terminal de modo único o de modo dual.
Si en la etapa de decisión 1704 se determina que el terminal de abonado es de modo dual entonces, en la etapa de decisión 1706, se realiza una determinación, por ejemplo, mediante un BSC 510 y/o MSC 508, 508b de si una BTS 514 vecino proporciona una RSSI aceptable. Si es así, en la etapa 1708 se realiza una solicitud de transferencia al BTS 514 vecino. En la etapa de decisión 1710, se realiza una determinación, por ejemplo, mediante un BSC 510 y/o un MSC 508, 508b de si existe un canal de la BTS 514 disponible. Si es así, en la etapa de decisión 1716 se realiza una determinación, por ejemplo, mediante el MSC 508, 508a de si existe un canal satelital disponible. Si se determina que se dispone de un canal satelital, en la etapa 1722 se realiza una solicitud de transferencia a la frecuencia del canal satelital, y en la etapa 1724 la transferencia se considera exitosa.
Si, en la etapa de decisión 1716, se realiza una determinación, por ejemplo, mediante el MSC 508, 508a de que todos los canales satelitales están siendo utilizados, en la etapa 1728 se identifica preferentemente la señal satelital más débil con respecto al terminal de abonado. En la etapa 1726, se realiza una solicitud, por ejemplo, mediante el MSC 508, 508a para reutilizar la señal satelital más débil, y la transferencia se considera exitosa en la etapa 1724. Si, en la etapa de decisión 1710, se determina que no se dispone de un canal de la BTS 514, en la etapa 1708 se realizan preferentemente una o más solicitudes posteriores, según se determine por la etapa de decisión 1714.
Si, en la etapa de decisión 1706, se realiza un determinación, por ejemplo, mediante el BSC 510 de que la BTS 514 vecino no tiene una RSSI aceptable, o si, como se determinó en la etapa de decisión 1714, se ha realizado el número máximo de intentos de transferencia, en la etapa 1712 se realiza una solicitud de transferencia a un canal satelital. En la etapa de decisión 1720 se realiza una determinación, por ejemplo, mediante el MSC 508, 508a de si se dispone de un canal satelital y, si es así, la transferencia se considera exitosa en la etapa 1724. Si, en la etapa de decisión 1720, se realiza una determinación, por ejemplo, mediante el MSC 508, 508a de que no se dispone de un canal satelital, entonces el terminal de abonado 512 y/o el sistema 500 espera(n) en la etapa 1710, preferentemente durante un tiempo predeterminado, antes de solicitar otra transferencia en la etapa 1712.
Si, en la etapa de decisión 1704, se determina que el terminal de abonado 512 es un terminal de modo único (por ejemplo, sólo satelital) se realiza una solicitud de transferencia a un canal satelital en la etapa 1712, después de la cual se ejecuta la etapa de decisión 1720 como se trató anteriormente.
La presente invención también contempla variaciones del procedimiento descrito en la Fig. 17. Por ejemplo, aunque la Fig. 17 describe un procedimiento de usar primero comunicaciones de modo terrestre, y usar posteriormente comunicaciones de modo satelital al agotar los canales terrestres, la Fig. 17 también podría tener primero comunicaciones de modo satelital preferidas, y posteriormente usar comunicación de modo terrestre al agotar los canales satelitales.
La Fig. 18 muestra un procedimiento ejemplar de transferencia de satélite a estación base, o de satélite cuando los componentes satelitales y terrestres comparten una parte común de una banda de frecuencias como se muestra, por ejemplo, en las Figs. 6b, 6c, 6f y 6g. Al determinar, en la etapa 1802, que se satisfacen los criterios de transferencia (por ejemplo, RSSI), en la etapa de decisión 1804 se realiza una determinación de si el terminal de abonado 512 es de modo dual. El terminal de abonado puede transmitir esta información, por ejemplo, sobre un canal de señalización. Por ejemplo, el terminal de abonado puede enviar una señal de control al encender la unidad, por ejemplo, a una BTS 514 y/o un satélite 516 que indica si el terminal de abonado es un terminal de modo único o de modo dual.
Si en la etapa de decisión 1804 se determina que el terminal de abonado es de modo dual, en la etapa 1808 se realiza una solicitud de transferencia a una BTS 514. En la etapa de decisión 1814 se realiza una determinación de si la BTS 514 tiene capacidad disponible y, si es así, si existe un canal disponible en la etapa de decisión 1816. Si es así, en la etapa 1808 se realiza una solicitud de transferencia a un canal disponible, por ejemplo, mediante el MSC 508, 508b, y la transferencia se considera exitosa en la etapa 1810.
Si, en la etapa de decisión 1816, se realiza una determinación, por ejemplo, mediante el MSC 508, 508a, 508b de que todos los canales están siendo utilizados, en la etapa 1824 se identifica preferentemente la señal satelital más débil. En la etapa 1826 se realiza una solicitud, por ejemplo, mediante el MSC 508, 508a, 508b, de reutilizar la señal satelital más débil, y la transferencia se considera exitosa en la etapa 1810. Si en la etapa de decisión 1814 se determina, por ejemplo, mediante el BSC 510 que no existe capacidad disponible de la BTS 514, en la etapa 1822 se realiza una solicitud de transferencia a un satélite. En la etapa de decisión 1828 se realiza una determinación, por ejemplo, mediante el MSC 508, 508a, de si se dispone de capacidad del satélite y, si se dispone de capacidad, la transferencia se considera exitosa en la etapa 1830. Si en la etapa de decisión 1828 se realiza una determinación, por ejemplo, mediante el MSC 508, 508a de que no se dispone de capacidad del satélite, entonces en la etapa 1820 el terminal de abonado 512 y/o el sistema 500 permanece en uno o más de los canales que pueden usarse con un satélite 516, preferentemente durante un tiempo predeterminado, antes de solicitar otra transferencia en la etapa 1806.
Si en la etapa de decisión 1804 se realiza una determinación, como se describió anteriormente, de que el terminal de abonado 512 es de modo único (por ejemplo, un terminal satelital) entonces, en la etapa de decisión 1812, se realiza una determinación, por ejemplo, mediante el MSC 508, 508a de si existe capacidad del satélite disponible. Si se dispone de capacidad del satélite, la llamada se considera exitosa en la etapa 1830. Si en la etapa de decisión 1812 se determina, por ejemplo, mediante el MSC 508, 508a que no se dispone de capacidad del satélite, entonces, en la etapa 1818, el terminal de abonado 512 y/o el sistema 500 permanece en uno o más de los canales satelitales en la etapa 1818, preferentemente durante un tiempo predeterminado, antes de determinar de nuevo si se dispone de capacidad del satélite en la etapa de decisión 1812.
La Fig. 19 muestra un procedimiento ejemplar de transferencia de satélite a estación base, o de satélite mientras que usa bandas discretas de frecuencias satelitales y terrestres como se muestra, por ejemplo, en las Figs. 6d y 6e. Al determinar, en la etapa 1902, que se satisfacen los criterios de transferencia (por ejemplo, RSSI), en la etapa de decisión 1904 se realiza una determinación de si el terminal de abonado 512 es de modo dual. El terminal de abonado puede transmitir esta información, por ejemplo, sobre un canal de señalización. Por ejemplo, el terminal de abonado puede enviar una señal de control al encender la unidad, por ejemplo, a una BTS 514 y/o un satélite 516 que indica si el terminal de abonado es un terminal de modo único o de modo dual.
Si en la etapa de decisión 1902 se determina que el terminal de abonado es de modo dual, en la etapa 1906 se realiza una solicitud de transferencia a un canal de la BTS 514. En la etapa de decisión 1916 se realiza una determinación, por ejemplo, mediante el BSC 510, de si existe un canal de la BTS 514 disponible. Si es así, en la etapa de decisión 1918 se realiza una determinación, por ejemplo, mediante el MSC 508, 508a, de si existe un canal satelital que no esté en uso. Si se determina que se dispone de un canal satelital, en la etapa 1908 se realiza una solicitud de transferencia a ese canal satelital, y en la etapa 1910 la transferencia se considera exitosa.
Si en la etapa de decisión 1918 se realiza una determinación, por ejemplo, mediante el MSC 508, 508a de que todos los canales satelitales están siendo utilizados, en la etapa 1926 se identifica preferentemente la señal satelital más débil. En la etapa 1928, el MSC 508, 508a reutiliza el canal satelital que tiene la señal más débil, y la transferencia se considera exitosa en la etapa 1910. Si en la etapa de decisión 1916 se determina, por ejemplo, mediante el BSC 510 que no se dispone de un canal de la BTS 514, en la etapa 1924 se realiza una solicitud de transferencia, por ejemplo, a un haz puntual o al satélite adyacente. Por ejemplo, en relación con la Fig. 11, si el terminal de abonado 512b solicita una transferencia al satélite 516a y el satélite 516a no tiene ningún canal disponible, el terminal de abonado 512b puede solicitar posteriormente una transferencia usando el satélite 516b. Si en la etapa de decisión 1930 se realiza una determinación de que un satélite adyacente (o haz puntual) tiene un canal disponible, la llamada se considera exitosa en la etapa 1912. Si en la etapa de decisión 1930 se realiza una determinación de que un satélite adyacente (o haz puntual) no tiene un canal disponible entonces, en la etapa 1922, el terminal de abonado 512 permanece en el canal actual, preferentemente durante un tiempo predeterminado, antes de volver a la etapa 1906.
Si en la etapa de decisión 1904 se determina, como se trató anteriormente, que el terminal de abonado 512 es un terminal de modo único (por ejemplo, sólo satelital) entonces, en la etapa de decisión 1914, si se realiza una determinación de que se dispone de un canal procedente de un haz puntual o satélite adyacente, la llamada se considera exitosa en la etapa 11912. Si en la etapa de decisión 1914 se determina que no se dispone de un canal procedente de un haz puntual o satélite adyacente, entonces el terminal de abonado 512 o el sistema 500 permanece en el canal deseado, preferentemente durante un tiempo predeterminado, después del cual se repite la etapa de decisión 1914.
Como se muestra en la Fig. 20a, la presente invención implementa ventajosa y opcionalmente una asignación inversa de los canales. Es decir, en al menos una realización de la presente invención, se asignan canales al componente satelital desde un extremo del espectro de frecuencias, y se asignan canales al componente terrestre desde el otro extremo, de manera que se usa espaciado de canales maximizado. La Fig. 20a representa colectivamente las bandas de frecuencias de enlace descendente 602 y de enlace ascendente 604 respectivas de, por ejemplo, la Fig. 6b. Por ejemplo, en relación con 602, 604 de la Fig. 6a, se supone que los canales están dispuestos de 1, 2, 3, 4,...98, 99, 100, de frecuencia más baja a más alta. A los BTS 514, por ejemplo, podrían asignárseles los canales 100, 99, 98, etc. desde la frecuencia más alta a más bajas, y a los satélites podrían asignárseles los canales 1, 2, 3, etc. desde frecuencias más bajas a más altas. Hemos descubierto que este esquema reduce ventajosamente las posibilidades de reutilización. Cuando no quedan canales para uso satelital o terrestre, entonces, como se analizó previamente, se reutiliza preferentemente en el sistema terrestre el canal(es) que tiene la intensidad de señal más débil.
Cuando existe una proximidad de frecuencias predeterminada (por ejemplo, una BTS 514 está usando canales del 52 al 100, y un satélite 516 está usando canales del 1 al 49), la presente invención también permite transición de canales para evitar interferencia y/o reutilización. Por ejemplo, el canal 49 puede ser transferido, por ejemplo, al canal 2, suponiendo que el canal 2 esté disponible (como se indica por (2) en la Fig. 20b). Asimismo, los canales de la BTS 514 también pueden ser transferidos del mismo modo.
Por consiguiente, en esta característica adicional de asignación inversa de frecuencias, el MSC 508, 508a, 508b, por ejemplo, monitoriza activamente los canales activos en extremos de los sistemas (satelital/terrestre, satelital/satelital, terrestre/terrestre, etc.) y reasigna canales proactiva y/o dinámicamente para maximizar el espaciado entre los sistemas.
Las muchas características y ventajas de la invención resultan evidentes a partir de la memoria descriptiva detallada, y por lo tanto, se pretende que las reivindicaciones adjuntas contemplen todas esas características y ventajas de la invención que entran en el auténtico espíritu y alcance de la invención. Además, como a los expertos en la materia se les ocurrirán fácilmente numerosas modificaciones y variaciones, no se desea limitar la invención a la construcción y funcionamiento exactos ilustrados y descritos y, por consiguiente, todas las modificaciones y equivalentes adecuados pueden ser recurridos, entrando dentro del alcance de la invención. Aunque la invención precedente ha sido descrita detalladamente a modo de ilustración y ejemplo de realizaciones preferidas, son posibles numerosas modificaciones, sustituciones y alteraciones sin apartarse del alcance de la invención tal como está descrita en este documento.
Por ejemplo, una realización de la invención centrada en reutilizar o asignar frecuencias terrestres basadas en el estado o intensidad de señal de la frecuencia satelital. La presente invención también es aplicable a la inversa. Además, la presente invención es aplicable a una pluralidad de sistemas satelitales y/o una pluralidad de sistemas terrestres que tengan características operacionales similares a las descritas en este documento. La presente invención es igualmente aplicable a redes telefónicas y/o de datos.

Claims (74)

1. Un sistema de comunicaciones celulares, que comprende:
un sistema basado en el espacio que comprende al menos un satélite, cada satélite comprendiendo al menos una antena y estableciendo un primer conjunto de células y transmitiendo y recibiendo formas de onda basadas en el Sistema Global para Comunicaciones Móviles (GSM) que usan al menos una primera parte de al menos una banda predeterminada de frecuencias usada por el primer conjunto de células;
un sistema basado en tierra que comprende al menos una estación base transceptora (BTS), cada BTS estableciendo un segundo conjunto de células y transmitiendo y recibiendo formas de onda basadas en GSM que utilizan al menos una segunda parte de la una banda predeterminada de frecuencias, funcionando dichos sistemas basados en el espacio y en tierra de manera sustancialmente autónoma y realizando al menos una de las operaciones de usar y/o reutilizar al menos una parte de espectro procedente de la misma al menos una banda predeterminada de frecuencias que ha de usarse como al menos uno de un canal de frecuencia de enlace ascendente y enlace descendente de cualquiera de las frecuencias dentro de la al menos una banda predeterminada de frecuen-
cias;
al menos un terminal de abonado que se comunica con uno de dicho sistema basado en el espacio y con dicho sistema basado en tierra cuando está situado en al menos uno del primer y segundo conjuntos de células; y
al menos un gestor de recursos de radio (RRM) que determina enlaces de comunicación disponibles entre dicho al menos un terminal de abonado y al menos uno de dicho sistema basado en el espacio y dicho sistema basado en tierra.
2. El sistema según la reivindicación 1, en el que dicha al menos una banda predeterminada de frecuencias comprende al menos una parte discreta de enlace ascendente del sistema basado en el espacio y al menos una parte discreta de enlace descendente del sistema basado en el espacio, en el que dicho sistema basado en tierra usa y/o reutiliza al menos una parte de al menos una de las partes de enlace ascendente y enlace descendente.
3. El sistema según la reivindicación 1, en el que la al menos una banda predeterminada de frecuencias comprende al menos una parte discreta de enlace ascendente del sistema basado en el espacio, al menos una parte discreta de enlace descendente del sistema basado en el espacio, y al menos parte del sistema basado en tierra.
4. El sistema según la reivindicación 1, en el que al menos dos células del primer conjunto de células en dicho sistema basado en el espacio usan una parte mutuamente excluyente de la primera parte de la al menos una banda predeterminada de frecuencias.
5. El sistema según la reivindicación 1, en el que una o más frecuencias en la primera y segunda partes de la al menos una banda predeterminada de frecuencias usada por dicho sistema basado en el espacio y dicho sistema basado en tierra son sustancialmente las mismas o están muy próximas.
6. El sistema según la reivindicación 1, en el que la al menos una banda predeterminada de frecuencias comprende primera y segunda bandas de frecuencias, y en el que dicho al menos un terminal de abonado se comunica con dicho sistema basado en tierra transmitiendo a primeras frecuencias dentro de la primera banda de frecuencias usada como enlace ascendente de dicho sistema basado en el espacio, y recibe a segundas frecuencias dentro de la segunda banda de frecuencias usada como enlace descendente de dicho sistema basado en el espacio.
7. El sistema según la reivindicación 1, en el que la al menos una banda predeterminada de frecuencias comprende primera y segunda bandas de frecuencias, y en el que dicho al menos un terminal de abonado se comunica con dicho sistema basado en tierra transmitiendo a primeras frecuencias dentro de una primera banda de frecuencias usada como enlace descendente de dicho sistema basado en el espacio, y recibe a segundas frecuencias dentro de una segunda banda de frecuencias usada como enlace ascendente de dicho sistema basado en el espacio.
8. El sistema según la reivindicación 1, en el que la al menos una banda predeterminada de frecuencias comprende primera y segunda bandas de frecuencias, y en el que dicho al menos un terminal de abonado se comunica con dicho al menos un sistema basado en tierra transmitiendo a primeras frecuencias dentro de la primera banda de frecuencias usada como el enlace ascendente de dicho sistema basado en el espacio, y recibe a frecuencias dentro de la primera banda de frecuencias usada como el enlace ascendente de dicho sistema basado en el espacio.
9. El sistema según la reivindicación 1, en el que la al menos una banda predeterminada de frecuencias comprende primera y segunda bandas de frecuencias, y en el que dicho al menos un terminal de abonado se comunica con dicho al menos un sistema basado en tierra transmitiendo a primeras frecuencias dentro de la primera banda de frecuencias usada como el enlace descendente de dicho sistema basado en el espacio, y recibe a frecuencias dentro de la primera banda de frecuencias usada como el enlace descendente de dicho sistema basado en el espacio.
10. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 6, 7, 8 y 9, en el que la primera y segunda frecuencias usadas por una célula de dicho sistema basado en el espacio son mutuamente excluyentes de terceras frecuencias usadas por una célula de dicho sistema basado en tierra que contiene uno o más de dicho al menos un terminal de abonado, dentro de la célula de dicho sistema basado en el espacio.
11. Un sistema de comunicaciones celulares, que comprende:
un sistema basado en el espacio que comprende al menos un satélite, cada satélite comprendiendo al menos una antena y estableciendo un primer conjunto de células y transmitiendo y recibiendo formas de onda basadas en el Sistema Global para Comunicaciones Móviles (GSM) que usan al menos una primera parte de al menos una banda predeterminada de frecuencias usada por el primer conjunto de células;
un sistema basado en tierra que comprende al menos una estación base transceptora (BTS), cada BTS estableciendo un segundo conjunto de células y transmitiendo y recibiendo formas de onda basadas en acceso múltiple por división de código (CDMA) que utilizan al menos una segunda parte de la misma al menos una banda predeterminada de frecuencias, funcionando dichos sistemas basados en el espacio y en tierra de manera sustancialmente autónoma y dicho sistema basado en el espacio realizando al menos una de las operaciones de usar y reutlizar al menos una parte de espectro procedente de la misma al menos una banda predeterminada de frecuencias que ha de usarse como al menos uno de un canal de frecuencia de enlace ascendente y enlace descendente de cualquiera de las frecuencias dentro de la al menos una banda predeterminada de frecuencias;
al menos un terminal de abonado que se comunica con al menos uno de dicho sistema basado en el espacio y con dicho sistema basado en tierra cuando está situado en al menos uno del primer y segundo conjuntos de células; y
al menos un gestor de recursos de radio (RRM) que determina enlaces de comunicación disponibles entre dicho al menos un terminal de abonado y al menos uno de dicho sistema basado en el espacio y dicho sistema basado en tierra.
12. El sistema según la reivindicación 11, en el que la primera parte comprende al menos una parte discreta de enlace ascendente del sistema basado en el espacio y al menos una parte discreta de enlace descendente del sistema basado en el espacio, yen el que la primera parte es un subconjunto de la segunda parte.
13. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que cada una de las partes discretas está asociada con al menos uno de un haz puntual del satélite y una subsección de un haz puntual.
14. El sistema según la reivindicación 11, en el que la primera parte de dicha al menos una banda predeterminada de frecuencias comprende al menos una parte discreta de enlace ascendente del sistema basado en el espacio, al menos una parte discreta de enlace descendente del sistema basado en el espacio, y una parte del sistema basado en tierra.
15. El sistema según la reivindicación 11, en el que al menos dos células del primer conjunto de células en dicho sistema basado en el espacio usan una parte mutuamente excluyente de la primera parte de la al menos una banda predeterminada de frecuencias.
16. El sistema según la reivindicación 11, en el que una o más frecuencias en la primera y segunda partes de la al menos una banda predeterminada de frecuencias son sustancialmente las mismas o están muy próximas.
17. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que dicho al menos un terminal de abonado comprende al menos un primer codificador de voz que tiene una primera velocidad de transmisión de datos y al menos un segundo codificador de voz que tiene una segunda velocidad de transmisión de datos, en el que el al menos un primer codificador de voz se usa cuando dicho al menos un terminal de abonado está comunicándose con dicho sistema basado en el espacio, y en el que el al menos un segundo codificador de voz se usa cuando dicho al menos un terminal de abonado está comunicándose con dicho sistema basado en tierra.
18. El sistema según la reivindicación 17, en el que dicho RRM realiza al menos una operación de asignar y activar al menos uno del primer y segundo codificadores de voz en respuesta a criterios predeterminados.
19. El sistema de la reivindicación 18, en el que los criterios predeterminados comprenden al menos uno de demanda de capacidad, calidad de voz, y nivel de señal recibida.
20. El sistema según la reivindicación 18, que además comprende al menos un centro de conmutación móvil conectado funcionalmente a dicho sistema basado en el espacio y dicho sistema basado en tierra que al menos uno de asigna o activa un codificador de voz en respuesta a criterios predeterminados que comprenden al menos uno de demanda de capacidad, calidad de voz, y nivel de señal recibida.
21. El sistema según la reivindicación 18, en el que dicho RRM además asigna o activa un codificador de voz diferente a un circuito de comunicaciones por voz en respuesta a los criterios predeterminados.
22. El sistema según la reivindicación 21, en el que los criterios predeterminados comprenden al menos uno de demanda de capacidad, calidad de voz, intensidad de señal, y nivel de señal recibida que han cambiado sustancialmente desde la asignación o activación del al menos primer y segundo codificadores de voz que se utilizan.
23. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que cada uno de dicho al menos un RRM monitoriza qué canales están siendo utilizados actualmente por dicho al menos un terminal de abonado.
24. El sistema según la reivindicación 23, que además comprende un centro de conmutación móvil (MSC) conectado funcionalmente a uno o más de dicho al menos un RRM, en el que uno o más de dicho al menos un RRM indica a dicho MSC qué canales están siendo utilizados actualmente por cada uno de uno o más terminales de abonado.
25. El sistema según la reivindicación 24, en el que cada uno de dicho al menos un RRM comprende un analizador de espectro.
26. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que dicho al menos un RRM comprende primer y segundo RRM, y en el que un primer RRM se utiliza en conexión con dicho sistema basado en tierra, y en el que un segundo RRM se utiliza en conexión con dicho sistema basado en el espacio.
27. El sistema según la reivindicación 26, en el que dichos primer y segundo RRM monitorizan interferencia en banda y evitan usar y/o reutilizar canales que causarían niveles de interferencia que superan un umbral predeterminado.
28. El sistema según la reivindicación 27, en el que dichos primer y segundo RRM monitorizan además al menos uno de calidad de señal y margen de enlace disponible desde dicho al menos un terminal de abonado.
29. El sistema según la reivindicación 28, en el que al menos uno de dichos primer y segundo RRM ejecuta utilización de un canal de comunicaciones diferente cuando una medida de calidad del canal de comunicaciones existente ha descendido por debajo de un nivel predeterminado o ha descendido por debajo de un margen de enlace predeterminado.
30. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que dicho al menos un terminal de abonado comprende al menos uno de un codificador de voz de velocidad de transmisión de datos variable y dos o más codificadores de voz que tienen cada uno una velocidad de transmisión de datos diferente.
31. El sistema según la reivindicación 30, en el que dicho al menos un terminal de abonado usa una velocidad de transmisión de datos del codificador de voz según se determine por criterios predetermina-
dos.
32. El sistema según la reivindicación 31, en el que los criterios predeterminados comprenden al menos uno de demanda de capacidad, calidad de voz, intensidad de señal y nivel de señal recibida.
33. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que dicho RRM monitoriza además interferencia en banda y evita usar canales que contienen niveles de interferencia que superan un umbral predeterminado.
34. El sistema según la reivindicación 33, en el que dicho RRM monitoriza además calidad de señal recibida desde terminales de abonado que se comunican con al menos uno de dicho sistema basado en el espacio y dicho sistema basado en tierra.
35. El sistema según la reivindicación 33, en el que dicho RRM monitoriza además margen de enlace disponible desde terminales de abonado que se comunican con al menos uno de dicho sistema basado en el espacio y dicho sistema basado en tierra.
36. El sistema según la reivindicación 33, en el que dicho RRM ejecuta utilización de un canal de comunicaciones diferente cuando una medida de calidad del canal de comunicaciones existente ha descendido por debajo de un nivel predeterminado o ha descendido por debajo de un margen de enlace predeterminado.
37. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, que además comprende un controlador de operaciones de red (NOC) conectado funcionalmente a al menos un centro de conmutación móvil que asigna un canal a unidades de abonado, manteniendo dicho NOC conocimiento de la disponibilidad de recursos satelitales y terrestres y administrando al menos una de reconfiguración, asignación y reutilización de frecuencias dentro de la banda predeterminada de frecuencias para cumplir con patrones de tráfico cambiados u otras condiciones predetermina-
das.
38. El sistema según la reivindicación 37, en el que dicho NOC es compartido en común entre dicho sistema basado en el espacio y dicho sistema basado en tierra y está conectado funcionalmente a ellos.
39. El sistema según la reivindicación 37, en el que dicho NOC utiliza patrones de tráfico de sistema anteriores en la reconfiguración, asignación y reutilización de las frecuencias.
40. El sistema según la reivindicación 37, en el que dicho NOC utiliza al menos una de histéresis e histéresis negativa en la reconfiguración, asignación y/o reutilización de las frecuencias.
41. El sistema según la reivindicación 37, en el que dicho sistema basado en el espacio comprende además un satélite que tiene una órbita geoestacionaria, y en el que dicho NOC asigna dinámicamente un canal a una unidad de abonado que se comunica con dicho sistema basado en el espacio.
42. El sistema según la reivindicación 41, en el que la asignación dinámica se realiza sobre una base de llamada por llamada.
43. El sistema según la reivindicación 41, en el que la asignación dinámica se realiza basándose en uso pasado y presente.
44. El sistema según la reivindicación 41, en el que la asignación dinámica se realiza por uno o más controladores de estación base conectados funcionalmente a dicho NOC.
45. El sistema según la reivindicación 37, en el que dicho sistema basado en el espacio comprende además un satélite que tiene una órbita geoestacionaria, y en el que dicho NOC asigna canales a una unidad de abonado que se comunica con dicho sistema basado en el espacio según un esquema predeterminado de asignación de canales.
46. El sistema según la reivindicación 37, en el que dicho sistema basado en el espacio comprende además un satélite que tiene una órbita geoestacionaria, y en el que uno o más controladores de estación base asignan canales a una unidad de abonado que se comunica con dicho sistema basado en el espacio según un esquema predeterminado de asignación de canales.
47. Un procedimiento de asignar a una unidad de abonado solicitante un canal de comunicación compartido en común entre un sistema de comunicación basado en el espacio y un sistema de comunicación basado en tierra, que comprende las etapas de:
configurar un primer haz puntual satelital, asociado con el sistema basado en el espacio, que tiene una pluralidad de canales de comunicación asociados con el mismo;
configurar al menos una célula terrestre, asociada con el sistema basado en tierra, que se superpone geográficamente al menos parcialmente al primer haz puntual satelital;
solicitar un canal de comunicación por parte de un terminal de abonado de modo dual;
al menos uno del sistema basado en tierra y el sistema basado en el espacio determinar de manera sustancialmente autónoma la disponibilidad de canales; y
asignar a la unidad de abonado de modo dual solicitante al menos uno de un canal sin usar y, para reutilización con el terminal de abonado de modo dual, un canal usado que tiene una intensidad de señal suficientemente débil.
48. El procedimiento según la reivindicación 47, en el que el sistema basado en el espacio usa una interfaz aire de acceso múltiple por división de tiempo (TDMA) y el sistema basado en tierra usa una interfaz aire TDMA.
49. El procedimiento según la reivindicación 48, en el que el sistema basado en el espacio usa una primera interfaz aire, y el sistema basado en tierra usa una segunda interfaz aire.
50. El procedimiento según la reivindicación 49, en el que la primera interfaz aire es al menos una de una interfaz aire basada en el Sistema Global para Comunicaciones Móviles (GSM) y un derivado del mismo, y la segunda interfaz aire es al menos una de una interfaz aire basada en GSM o un derivado del
mismo.
51. El procedimiento según la reivindicación 49, en el que la primera interfaz aire es al menos una de una interfaz aire basada en el Sistema Global para Comunicaciones Móviles (GSM) y un derivado del mismo, y la segunda interfaz aire es al menos una de una interfaz aire basada en acceso múltiple por división de código (CDMA) y un derivado del mismo.
52. El procedimiento según la reivindicación 49, en el que la primera interfaz aire es al menos una de una interfaz aire basada en acceso múltiple por división de código (CDMA) y un derivado del mismo, y la segunda interfaz aire es al menos una de una interfaz aire basada en el Sistema Global para Comunicaciones Móviles (GSM) y un derivado del mismo.
53. El procedimiento según la reivindicación 49, en el que la primera interfaz aire es al menos una de una interfaz aire basada en acceso múltiple por división de código (CDMA) y un derivado del mismo, y la segunda interfaz aire es al menos una de una interfaz aire basada en CDMA y un derivado del mis-
mo.
54. El procedimiento según la reivindicación 49, que además comprende la etapa de aumentar la potencia de salida de un terminal de abonado que utiliza el sistema basado en el espacio a medida que la intensidad de señal compuesta de los terminales de abonado que utilizan el sistema basado en tierra alcanza un umbral predeterminado.
55. El procedimiento según la reivindicación 54, que además comprende la etapa de disminuir el número de conexiones de terminales de abonado con el sistema basado en tierra a medida que al menos uno de la tasa de bits erróneos, intensidad de señal recibida, margen de enlace disponible, y calidad de voz alcanzan umbrales predeterminados respectivos.
56. El procedimiento según la reivindicación 47, que además comprende las etapas de
permitir que un terminal de abonado se comunique a una pluralidad de velocidades de transmisión de datos; y
seleccionar una velocidad de transmisión de datos según determine al menos uno de demanda de capacidad, calidad de voz, y nivel de señal recibida del terminal de abonado.
57. El procedimiento según la reivindicación 56, que además comprende la etapa de comunicarse, mediante el terminal de abonado, con el sistema basado en el espacio o el sistema basado en tierra usando una velocidad de transmisión de datos diferente según determine al menos uno de demanda de capacidad, y nivel de señal recibida que han cambiado sustancialmente desde la asignación o activación del canal actual.
58. El procedimiento según la reivindicación 47, en el que el canal comprende primera y segunda bandas de frecuencias, y en el que el terminal de abonado se comunica con el sistema basado en tierra transmitiendo a primeras frecuencias dentro de la primera banda de frecuencias usada como enlace ascendente del sistema basado en el espacio, y recibiendo a segundas frecuencias dentro de la segunda banda de frecuencias usada como enlace descendente del sistema basado en el espacio.
59. El procedimiento según la reivindicación 47, en el que el canal comprende primera y segunda bandas de frecuencias, y en el que el terminal de abonado se comunica con el sistema basado en tierra transmitiendo a primeras frecuencias dentro de una primera banda de frecuencias usada como enlace ascendente del sistema basado en el espacio, y recibiendo a segundas frecuencias dentro de una segunda banda de frecuencias usada como enlace descendente del sistema basado en el espacio.
60. El procedimiento según la reivindicación 47, en el que el canal comprende primera y segunda bandas de frecuencias, y en el que el terminal de abonado se comunica con el sistema basado en tierra transmitiendo a primeras frecuencias dentro de una primera banda de frecuencias usada como el enlace ascendente del sistema basado en el espacio, y recibiendo a primeras frecuencias dentro de la primera banda de frecuencias usada como el enlace ascendente del sistema basado en el espacio.
61. El procedimiento según la reivindicación 47, en el que el canal comprende primera y segunda bandas de frecuencias, y en el que el terminal de abonado se comunica con el sistema basado en tierra transmitiendo a primeras frecuencias dentro de una primera banda de frecuencias usada como el enlace descendente del sistema basado en el espacio, y recibiendo a primeras frecuencias dentro de la primera banda de frecuencias usada como el enlace descendente del sistema basado en el espacio.
62. El procedimiento según la reivindicación 47, en el que un primer canal de comunicación asociado con el sistema basado en el espacio comprende una primera banda de frecuencias usada para comunicación de enlace ascendente y una segunda banda de frecuencias usada para comunicación de enlace ascendente, y en el que el sistema basado en tierra comparte al menos una parte común de la primera y segunda bandas de frecuencias en una célula terrestre posicionada por fuera de y no superpuesta con el haz puntual satelital.
63. El procedimiento según la reivindicación 47, que además comprende la etapa de monitorizar autónomamente, al menos uno del sistema basado en tierra y el sistema basado en el espacio, la interferencia en banda y evitar el uso y/o reutilización de canales que causarían niveles de interferencia que superan un umbral predeterminado.
64. El procedimiento según la reivindicación 63, que además comprende la etapa de utilizar un canal de comunicaciones diferente cuando una medida de calidad del canal de comunicaciones existente ha descendido por debajo de un nivel predeterminado.
65. El procedimiento según la reivindicación 64, que además comprende la etapa de monitorizar autónomamente, al menos uno del sistema basado en el espacio y el sistema basado en tierra, al menos uno de calidad de señal recibida y margen de enlace disponible desde un terminal de abonado.
66. El procedimiento según la reivindicación 65, que además comprende la etapa de utilizar un canal de comunicaciones diferente cuando al menos uno de calidad de señal recibida y margen de enlace disponible ha descendido por debajo de un margen de enlace predeterminado.
67. El procedimiento según la reivindicación 66, que además comprende la etapa de encargarse de que al menos uno de la reconfiguración de canal y reutilización de frecuencias cumplan con patrones de tráfico cambiados.
68. El procedimiento según la reivindicación 67, en el que se utilizan patrones de tráfico de sistema anteriores en la reconfiguración y reutilización de frecuencias.
69. El procedimiento según la reivindicación 67, en el que se utiliza al menos una de histéresis e histéresis negativa al determinar la reconfiguración y reutilización de frecuencias.
70. El procedimiento según la reivindicación 47, en el que el canal de comunicación se asigna a la unidad de abonado según un esquema predeterminado de asignación de canales.
71. Un sistema espacial para un sistema o procedimiento de comunicación celular según cualquier reivindicación precedente.
72. Un sistema terrestre para un sistema o procedimiento de comunicación celular según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 70.
73. Un terminal de abonado para un sistema o procedimiento de comunicación celular según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 70.
74. Un gestor de recursos de radio para un sistema o procedimiento de comunicación celular según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 70.
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