ES2258349T3 - Transmisor vsat de conmutacion. - Google Patents
Transmisor vsat de conmutacion.Info
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Abstract
Terminal (10) VSAT que comprende: una antena (12); un amplificador (24) de potencia de microondas; un amplificador (30) de microondas con bajo nivel de ruido; un transmisor (26) acoplado a través de dicho amplificador (24) de potencia de microondas a dicha antena (12); un receptor (32) acoplado a través de dicho amplificador (30) de microondas con bajo nivel de ruido a dicha antena (12); y una interfaz (28) de usuario VSAT; caracterizado por un controlador (15) en comunicación con dicha interfaz (28) de usuario VSAT y en conexión eléctrica con dicho amplificador (24) de potencia de microondas y dicho amplificador (30) de microondas con bajo nivel de ruido para alimentar potencia a los mismos, estando operativo dicho controlador (15) para proporcionar una alimentación de potencia eléctrica por debajo de la potencia plena a dicho amplificador (30) de microondas con bajo nivel de ruidos después de un periodo de inactividad predeterminado de dicha interfaz (28) de usuario VSAT, y estando operativo para proporcionar una alimentación de potencia eléctrica plena a dicho amplificador (30) de microondas con bajo nivel de ruido en presencia de una sesión de comunicación, en donde dicha sesión de comunicación se inicia por la recepción de datos o la transmisión de datos iniciada por el usuario, estando operativo dicho controlador para mantener la alimentación de potencia eléctrica por debajo de la potencia plena a dicho amplificador (30) de microondas con bajo nivel de ruido hasta la presencia de la sesión de comunicación, y en el que dicho controlador (15) no devuelve dicho amplificador (30) de microondas con bajo nivel de ruido a la potencia eléctrica plena entre sesiones de comunicación.
Description
Transmisor VSAT de conmutación.
La presente invención se refiere en general a las
telecomunicaciones y, en particular, a métodos y aparatos mejorados
de telecomunicaciones por satélite VSAT.
Las consideraciones de diseño principales para
una red de telecomunicaciones por satélite VSAT incluyen el coste
del terminal remoto (VSAT) como una función de su complejidad,
consumo de potencia, y tamaño de antena parabólica, la eficacia del
ancho de banda tal como viene determinada por el sistema de acceso,
y el coste de la conmutación de red o "nodo". El tipo y la
disponibilidad de una fuente de alimentación pueden tener un
impacto significativo en el coste de un terminal VSAT,
particularmente en regiones rurales o alejadas en las que la
alimentación de potencia es relativamente escasa y cara.
Anteriormente se propuso un sistema VSAT de un
sólo salto para eliminar la necesidad de sistemas de doble salto e
incluye un sistema de antena conectado a amplificadores de alta/baja
potencia y conectado a moduladores/demoduladores a través de los
amplificadores de alta/baja potencia (véase Khalid S. Khan "A
single hop data/voice VSAT", Andrew Corporation, Richardson, TX
75081, 1990, pág. 521, IEEE).
La presente invención trata de proporcionar
métodos y aparatos de telecomunicaciones por satélite VSAT mejorados
que hayan reducido el consumo general de potencia. Un terminal VSAT
típico de bajo coste comprende amplificadores de bajo ruido y
potencia simple. Estos amplificadores son los elementos principales
de consumo de potencia y a menudo representan más del 50% del total
del consumo de potencia del terminal VSAT. Se proporcionan métodos y
aparatos de conmutación de potencia para usarlos con este tipo de
amplificadores simples de bajo coste que generalmente no están
equipados con controladores.
Según un aspecto, la presente invención consiste
en un terminal VSAT según lo expuesto en la reivindicación 1 de la
presente memoria.
Según otro aspecto, la presente invención
consiste en una red de telecomunicaciones VSAT según lo expuesto en
la reivindicación 9 en la presente memoria.
Además, según una realización preferida de la
presente invención, el controlador reacciona a la puesta en
funcionamiento de la interfaz de usuario VSAT para proporcionar
potencia eléctrica al amplificador de potencia de microondas.
También según una realización preferida de la
invención, el controlador reacciona a la puesta en funcionamiento de
la interfaz de usuario VSAT para proporcionar potencia eléctrica al
amplificador de microondas con bajo nivel de ruido.
Adicionalmente, según una realización preferida
de la presente invención, el controlador proporciona una
alimentación de potencia por debajo de la potencia plena al
amplificador de microondas con bajo nivel de ruido y al amplificador
de potencia de microondas cuando en ausencia de una sesión de
comunicación, y el controlador reacciona a la puesta en
funcionamiento de la interfaz de usuario VSAT para proporcionar una
alimentación de potencia eléctrica plena al amplificador de
microondas con bajo nivel de ruido y al amplificador de potencia de
microondas.
Además, según una realización preferida de la
presente invención, el controlador proporciona una alimentación de
potencia por debajo de la potencia plena al amplificador de potencia
de microondas y una alimentación de potencia plena al amplificador
de microondas con bajo nivel de ruido en ausencia de una sesión de
comunicación, y el controlador reacciona a la puesta en
funcionamiento de la interfaz de usuario VSAT para proporcionar una
alimentación de potencia eléctrica plena al amplificador de
microondas con bajo nivel de ruidos y al amplificador de potencia de
microondas.
Además, según una realización preferida de la
presente invención, el controlador proporciona una alimentación de
potencia por debajo de la potencia plena al amplificador de potencia
de microondas y una alimentación de plena potencia al amplificador
de microondas con bajo nivel de ruido en ausencia de una sesión de
comunicación, y el controlador reacciona a la recepción de una
transmisión de entrada a través del amplificador de microondas con
bajo nivel de ruido para proporcionar una alimentación de potencia
eléctrica plena al amplificador de microondas con bajo nivel de
ruido y al amplificador de potencia de microondas.
Adicionalmente, según una realización preferida
de la presente invención, el controlador funciona para proporcionar
una alimentación de potencia eléctrica por debajo de la potencia
plena a cualquiera de los dos amplificadores después de un periodo
de inactividad predeterminado del amplificador de microondas con
bajo nivel de ruido.
Además, según una realización preferida de la
presente invención, el controlador opera según un algoritmo
predeterminado para proporcionar potencia eléctrica al amplificador
de potencia de microondas.
Según otro aspecto, la presente invención
consiste en un método para gestionar el consumo de potencia en un
terminal VSAT según lo expuesto en la reivindicación 10 de la
presente memoria.
Además, según una realización preferida de la
presente invención, la etapa de proporcionar una alimentación de
potencia eléctrica por debajo de la potencia plena incluye
proporcionar una alimentación de potencia por debajo de la potencia
plena al amplificador de microondas con bajo nivel de ruido y al
amplificador de potencia de microondas en ausencia de una sesión de
comunicación, y la etapa de proporcionar una alimentación de
potencia eléctrica plena incluye el proporcionar una alimentación de
potencia eléctrica plena al amplificador de microondas con bajo
nivel de ruido y al amplificador de potencia de microondas como
reacción a la puesta en funcionamiento de la interfaz de usuario
VSAT.
De manera adicional, según una realización
preferida de la presente invención, el método incluye además el
proporcionar una alimentación de potencia plena al amplificador de
potencia de microondas en ausencia de una sesión de comunicación,
la etapa de proporcionar una alimentación de potencia eléctrica por
debajo de la potencia plena incluye el proporcionar una alimentación
de potencia por debajo de la potencia plena al amplificador de
potencia de microondas y la etapa de proporcionar una alimentación
de potencia eléctrica plena incluye el proporcionar una alimentación
de potencia eléctrica plena al amplificador de potencia de
microondas y al amplificador de potencia de microondas como reacción
a la puesta en funcionamiento de la interfaz de usuario VSAT.
Adicionalmente, según una realización preferida
de la presente invención, el método incluye además una alimentación
de potencia plena al amplificador de potencia de microondas en
ausencia de una sesión de comunicación, la etapa de proporcionar una
alimentación de potencia eléctrica por debajo de la potencia plena
incluye proporcionar una alimentación de potencia por debajo de la
potencia plena al amplificador de potencia de microondas y la etapa
de proporcionar una alimentación de potencia eléctrica plena incluye
el proporcionar una alimentación de potencia eléctrica plena al
amplificador de microondas con bajo nivel de ruido y al amplificador
de potencia de microondas como reacción a la recepción de una
transmisión de entrada a través del amplificador de microondas con
bajo nivel de ruido.
Además, según una realización preferida de la
presente invención, la etapa de proporcionar una alimentación de
potencia eléctrica por debajo de la potencia plena incluye
proporcionar una alimentación de potencia por debajo de la potencia
plena a cualquiera de los amplificadores después de un periodo de
inactividad predeterminado del amplificador de microondas con bajo
nivel de ruido.
La presente invención se entenderá y apreciará a
partir de la siguiente descripción detallada tomada en combinación
con los dibujos en los que:
la figura 1 es una representación gráfica
simplificada de un sistema de red de telecomunicaciones por satélite
VSAT construido y que funciona según una realización preferida de la
presente invención,
la figura 2 es un diagrama de bloques
simplificado del terminal VSTA de la figura 1;
la figura 3 es un diagrama de flujos simplificado
de un método de utilización del terminal 10 VSAT que funciona según
una realización preferida de la presente invención; y
la figura 4 es un diagrama de bloques de
elementos electrónicos del controlador 14 mostrado en la figura.
Ahora se hace referencia a la figura 1, que es
una representación gráfica simplificada de un sistema de red de
telecomunicaciones por satélite VSAT construido y que funciona según
una realización preferida de la presente invención. En el sistema de
la figura 1, se proporcionan uno o varios terminales 10 VSAT que
incluyen normalmente una antena 12 conectada a una unidad 14 de
control, también denominada "unidad interior" o IDU (indoor
unit), para la comunicación con un satélite 20. El terminal 10 VSAT
está conectado normalmente a una o varias interfaces de usuario,
tales interfaces como un ordenador 16 y un comunicador 18 de voz. Se
proporciona una fuente 22 de potencia para alimentar el terminal 10
VSAT. En zonas rurales o apartadas, tales como la región montañosa
mostrada en la figura 1, cualquier fuente 22 de potencia puede ser
una fuente de potencia alternativa, tal como un molino de viento o
paneles solares, aunque puede proporcionarse cualquier fuente de
energía conocida.
Ahora se hace referencia a la figura 2, que es un
diagrama de bloques simplificado del terminal 10 VSAT de la figura
1. El terminal 10 comprende normalmente un amplificador 24 de
potencia conectado a la antena 12, tal como cualquier amplificador
de potencia de microondas conocido, un transmisor 26 y una interfaz
28 de usuario VSAT, que puede conectarse normalmente al ordenador
16 y al comunicador 18 de voz. El terminal 10 también comprende
normalmente un amplificador 30 de bajo nivel de ruidos conectado a
la antena 12, tal como cualquier amplificador de microondas de bajo
nivel de ruidos conocido, y un receptor 32. Un controlador 15,
conectado normalmente a la fuente 22 de potencia a través de una
alimentación 23 de potencia, dirige plena potencia o potencia por
debajo de la potencia plena al amplificador 24 de potencia y/o al
amplificador 30 de bajo nivel de ruido, tal como se describirá más
adelante en la presente memoria. Normalmente, el transmisor 26, la
interfaz 28 de usuario VSAT, el receptor 32, el controlador 15 y la
alimentación 23 de potencia forman colectivamente la unidad 14 de
control.
Ahora se describe el funcionamiento normal del
terminal 10 VSAT de la figura 2 con referencia adicional a la
figura 3, que es un diagrama de flujos simplificado de un método de
utilización del terminal 10 VSAT, que funciona según una
realización preferida de la presente invención. El método de la
figura 3 prevé dos modos de operación preferidos del terminal 10
VSAT. En un modo de operación, puede iniciarse una sesión de
comunicación, bien por un usuario a través de la interfaz 28 de
usuario VSAT, bien por otro terminal VSAT o nodo que desea comunicar
con el terminal 10 VSAT. En este modo, el controlador 14 proporciona
plena potencia al amplificador 30 de bajo nivel de ruido y potencia
por debajo de la potencia plena al amplificador 24 de potencia. La
potencia por debajo de la potencia plena puede ser cualquier nivel
de potencia inferior al que se necesita para el funcionamiento
normal del amplificador 30 de bajo nivel de ruidos y el amplificador
24 de potencia, que incluye ninguna potencia en absoluto. El
controlador 14 espera entonces hasta que se recibe una transmisión
de entrada mediante el terminal 10 VSAT o hasta que un usuario
inicia una transmisión de salida. El controlador 14 continúa
entonces proporcionando plena potencia al amplificador 30 de bajo
nivel de ruido, así como al amplificador 24.
En otro modo de operación, solamente puede
iniciarse una sesión de comunicación por un usuario mediante la
interfaz 28 de usuario VSAT. En este modo, el controlador 14
proporciona potencia por debajo de la potencia plena al
amplificador 30 de bajo nivel de ruido y al amplificador 24 de
potencia. El controlador 14 espera entonces hasta que el usuario
inicie una transmisión de salida. El controlador 14 proporciona
entonces plena potencia al amplificador 30 de bajo nivel de ruido y
al amplificador 24 de potencia.
En cualquiera de los modos operacionales que se
use, una vez que una sesión ha finalizado expresamente o haya
transcurrido un periodo de inactividad predeterminado, el
amplificador 30 de bajo nivel de ruido y el amplificador 24 de
potencia vuelven preferiblemente a sus modos de potencia previos a
la sesión, tal como se indica anteriormente.
Se aprecia que el método de la figura 3 puede
implementarse parcial o totalmente como un algoritmo de software,
como hardware programado previamente o como cualquier combinación
adecuada que utilice técnicas bien conocidas en la técnica.
Ahora se hace referencia a la figura 4, que es un
diagrama de bloques simplificado de los elementos de transmisión y
control de potencia normalmente incluidos en el controlador 14 de la
figura 2. Adicionalmente al sistema de circuitos de transmisión bien
conocido para unidades de control VSAT, se proporciona un conmutador
34 de control, acoplado normalmente a una fuente 36 de potencia que
puede ser una fuente de potencia de CC o CA. De esta manera, puede
proporcionarse potencia junto con una transmisión de radiofrecuencia
a través de una salida 38 al transmisor de antena y al amplificador
de potencia (no mostrado) o cortarse cuando no va a enviarse ninguna
transmisión de radiofrecuencia.
Se observa que las diversas características de la
invención que, por razones de claridad, se describen en los
contextos de realizaciones separadas, pueden proporcionarse también
combinadas en una sola realización. De manera inversa, pueden
proporcionarse también varias características de la invención que,
por razones de brevedad se describen en el contexto de una sola
realización, de manera separada o en cualquier combinación
secundaria adecuada.
Los expertos en la técnica apreciarán que la
presente invención no se limita a lo que se ha mostrado y descrito
en particular en la presente memoria. Más bien, el alcance de la
presente invención se define sólo por las reivindicaciones que
siguen a continuación.
Claims (12)
1. Terminal (10) VSAT que comprende:
- una antena (12);
- un amplificador (24) de potencia de microondas;
- un amplificador (30) de microondas con bajo nivel de ruido;
- un transmisor (26) acoplado a través de dicho amplificador (24) de potencia de microondas a dicha antena (12);
- un receptor (32) acoplado a través de dicho amplificador (30) de microondas con bajo nivel de ruido a dicha antena (12); y
una interfaz (28) de usuario VSAT;
caracterizado por un controlador (15) en comunicación con
dicha interfaz (28) de usuario VSAT y en conexión eléctrica con
dicho amplificador (24) de potencia de microondas y dicho
amplificador (30) de microondas con bajo nivel de ruido para
alimentar potencia a los mismos, estando operativo dicho controlador
(15) para proporcionar una alimentación de potencia eléctrica por
debajo de la potencia plena a dicho amplificador (30) de microondas
con bajo nivel de ruidos después de un periodo de inactividad
predeterminado de dicha interfaz (28) de usuario VSAT, y estando
operativo para proporcionar una alimentación de potencia eléctrica
plena a dicho amplificador (30) de microondas con bajo nivel de
ruido en presencia de una sesión de comunicación, en donde dicha
sesión de comunicación se inicia por la recepción de datos o la
transmisión de datos iniciada por el usuario, estando operativo
dicho controlador para mantener la alimentación de potencia
eléctrica por debajo de la potencia plena a dicho amplificador (30)
de microondas con bajo nivel de ruido hasta la presencia de la
sesión de comunicación, y en el que dicho controlador (15) no
devuelve dicho amplificador (30) de microondas con bajo nivel de
ruido a la potencia eléctrica plena entre sesiones de
comunicación.
2. Terminal VSAT según la reivindicación 1, en el
que dicho controlador (15) reacciona a la puesta en funcionamiento
de dicha interfaz (28) de usuario VSAT para proporcionar potencia
eléctrica a dicho amplificador (24) de potencia de microondas.
3. Terminal VSAT según la reivindicación 1 ó 2,
en el que dicho controlador (15) reacciona a la puesta en
funcionamiento de dicha interfaz (28) de usuario VSAT para
proporcionar potencia eléctrica a dicho amplificador (30) de
microondas con bajo nivel de ruido.
4. Terminal VSAT según la reivindicación 1, en el
que dicho controlador (15) proporciona una alimentación de potencia
por debajo de la potencia plena a dicho amplificador (30) de
microondas con bajo nivel de ruidos y dicho amplificador (24) de
potencia de microondas en ausencia de una sesión de comunicación, y
en el que dicho controlador (15) reacciona a la puesta en
funcionamiento de dicha interfaz (28) de usuario VSAT para
proporcionar potencia eléctrica plena a dicho amplificador de
microondas con bajo nivel de ruido y dicho amplificador de potencia
de microondas.
5. Terminal VSAT según la reivindicación 1, en el
que dicho controlador (15) proporciona una alimentación de potencia
por debajo de la potencia plena a dicho amplificador (24) de
potencia de microondas y una alimentación de potencia plena a dicho
amplificador (30) de microondas con bajo nivel de ruido en ausencia
de una sesión de comunicación, y en el que dicho controlador (15)
reacciona a la puesta en funcionamiento de dicha interfaz (28) de
usuario VSAT para proporcionar potencia eléctrica plena a dicho
amplificador (30) de microondas con bajo nivel de ruido y dicho
amplificador (24) de potencia de microondas.
6. Terminal VSAT según la reivindicación 1, en el
que dicho controlador (15) proporciona una alimentación de potencia
por debajo de la potencia plena a dicho amplificador (24) de
potencia de microondas y una alimentación de potencia plena a dicho
amplificador (30) de microondas con bajo nivel de ruido en ausencia
de una sesión de comunicación, y en el que dicho controlador (15)
reacciona a la recepción de una transmisión de entrada a través de
dicho amplificador (30) de microondas con bajo nivel de ruido para
proporcionar una alimentación de potencia plena a dicho amplificador
(30) de microondas con bajo nivel de ruido y dicho amplificador (24)
de potencia de microondas.
7. Terminal VSAT según la reivindicación 1, en el
que dicho controlador (15) está operativo para proporcionar una
alimentación de potencia eléctrica por debajo de la potencia plena a
cualquiera de dichos amplificadores (24, 30) después de un periodo
de inactividad predeterminado de dicho amplificador (30) de
microondas con bajo nivel de ruido.
8. Terminal VSAT según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que dicho controlador (15) opera
según un algoritmo predeterminado para proporcionar potencia
eléctrica a dicho amplificador (24) de potencia de microondas.
9. Red de telecomunicaciones VSAT que
comprende:
al menos un satélite (20); y
una pluralidad de terminales (10) VSAT en
comunicación con dicho satélite, en el que al menos uno de dichos
terminales VSAT comprende:
- una antena (12);
- un amplificador (24) de potencia de microondas;
- un amplificador (30) de microondas con bajo nivel de ruido;
- un transmisor (26) acoplado a través de dicho amplificador (24) de potencia de microondas a dicha antena (12);
- un receptor (32) acoplado a través de dicho amplificador (30) de microondas con bajo nivel de ruido a dicha antena (12); y
una interfaz (28) de usuario VSAT;
caracterizado porque dicho terminal VSAT incluye:
un controlador (15) en comunicación con dicha
interfaz (28) de usuario VSAT y en conexión eléctrica con dicho
amplificador (24) de potencia de microondas y dicho amplificador
(30) de microondas con bajo nivel de ruido para alimentar potencia a
los mismos, estando operativo dicho controlador (15) para
proporcionar una alimentación de potencia eléctrica por debajo de la
potencia plena a dicho amplificador (30) de microondas con bajo
nivel de ruido después de un periodo de inactividad predeterminado
de dicha interfaz (28) VSAT, y estando operativo para proporcionar
una alimentación de potencia eléctrica plena a dicho amplificador
(30) de microondas con bajo nivel de ruido cuando existe una sesión
de comunicación, en el que dicha sesión de comunicación se inicia
por la recepción de datos o la transmisión de datos iniciada por el
usuario, estando operativo dicho controlador (15) para mantener la
alimentación de potencia eléctrica por debajo de la potencia plena a
dicho amplificador (30) de microondas con bajo nivel de ruido hasta
la presencia de la sesión de comunicación, y en el que dicho
controlador (15) no devuelve dicho amplificador de microondas con
bajo nivel de ruido a la potencia eléctrica plena entre sesiones de
comunicación.
10. Método para gestionar el consumo de potencia
en un terminal VSAT que tiene una antena (12), un amplificador (24)
de potencia de microondas, un amplificador (30) de microondas con
bajo nivel de ruido, un transmisor (26) acoplado a través de dicho
amplificador (24) de potencia de microondas a dicha antena (12), un
receptor (32) acoplado a través de dicho amplificador (30) de
microondas con bajo nivel de ruido a dicha antena (12), una interfaz
(28) de usuario VSAT y un controlador (15) en comunicación con dicha
interfaz (28) de usuario VSAT, dicho amplificador (30) de microondas
con bajo nivel de ruido y dicho amplificador (24) de potencia de
microondas, comprendiendo el método:
proporcionar una alimentación de potencia por
debajo de la potencia plena a dicho amplificador (30) de microondas
con bajo nivel de ruidos después de un periodo de inactividad
predeterminado de dicha interfaz (28) de usuario VSAT, y
proporcionar una alimentación de potencia
eléctrica plena a dicho amplificador (30) de microondas con bajo
nivel de ruido en presencia de una sesión de comunicación, en el que
la etapa de proporcionar una alimentación de potencia eléctrica por
debajo de la potencia plena a dicho amplificador (30) de microondas
con bajo nivel de ruido comprende mantener dicha alimentación de
potencia eléctrica por debajo de la potencia plena a dicho
amplificador (30) de microondas con bajo nivel de ruido hasta la
presencia de la sesión de comunicación, en donde dicha sesión de
comunicación se inicia por la recepción de datos o la transmisión de
datos iniciada por un usuario, en el que dicho controlador (15) no
devuelve dicho amplificador de microondas con bajo nivel de ruido a
la potencia eléctrica plena entre sesiones de comunicación.
11. Método según la reivindicación 10, en el que
la etapa de proporcionar una alimentación de potencia eléctrica
plena comprende proporcionar una alimentación de potencia por debajo
de la potencia plena a dicho amplificador (30) de microondas con
bajo nivel de ruido y dicho amplificador (24) de potencia de
microondas en ausencia de una sesión de comunicación, y en el que
dicha etapa de proporcionar una alimentación de potencia eléctrica
plena comprende proporcionar una alimentación de potencia eléctrica
plena a dicho amplificador (30) de microondas con bajo nivel de
ruido y dicho amplificador (24) de potencia de microondas como
reacción a la puesta en funcionamiento de dicha interfaz (28) de
usuario VSAT.
12. Método según la reivindicación 10, en el que
dicha etapa de proporcionar una alimentación de potencia eléctrica
por debajo de la potencia plena comprende proporcionar una
alimentación de potencia por debajo de la potencia plena a uno de
dichos amplificadores (24, 30) después de un periodo de inactividad
predeterminado de dicho amplificador (30) de microondas con bajo
nivel de ruido.
Applications Claiming Priority (2)
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