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.Info
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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.
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".
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.
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.
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.
(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.
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.
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.
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.
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.
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;
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.
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.
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.
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.
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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