ES2313758T3 - Aparato y procedimiento para reutilizar el espectro de emision por satelite para señales de emision terrestre. - Google Patents
Aparato y procedimiento para reutilizar el espectro de emision por satelite para señales de emision terrestre. Download PDFInfo
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Abstract
Procedimiento para reutilizar una primera frecuencia de transmisión ya en uso para transmitir señales de satélite desde un satélite a lo largo de una respectiva ruta de señal de satélite a cada ubicación de usuario potencial en un área de transmisión terrestre efectiva para su recepción por una antena de recepción por satélite que puede estar ubicada en la respectiva ubicación de usuario para producir señales de entrada de satélite al menos a un nivel de señal de entrada de satélite mínimo útil cuando se recibe por la respectiva antena de recepción por satélite en la respectiva ubicación de usuario, comprendiendo el procedimiento: a) transmitir señales terrestres a la primera frecuencia de transmisión desde al menos un transmisor terrestre, transmitiéndose la señal terrestre a lo largo de una pluralidad de rutas de transmisión inalámbricas desde el al menos un transmisor terrestre suficiente para alcanzar cada ubicación de usuario en el área de transmisión terrestre efectiva de modo que las señales terrestres presentes en cualquier ubicación de usuario en el área de transmisión terrestre efectiva darían como resultado respectivas señales de entrada terrestres desde la respectiva antena de recepción por satélite que puede estar en la respectiva ubicación de usuario; b) en el que las señales terrestres se transmiten a un nivel de potencia de modo que las señales de entrada terrestres resultantes desde la respectiva antena de recepción por satélite que puede estar en la respectiva ubicación de usuario estarían a un nivel de potencia inferior a un nivel de potencia de interferencia con respecto a las respectivas señales de entrada de satélite desde la respectiva antena de recepción por satélite, y c) en el que las señales terrestres presentes en cada respectiva ubicación de usuario también tienen un nivel de potencia al menos a un nivel de señal terrestre mínimo útil que daría como resultado respectivas señales de entrada terrestres desde una antena de recepción terrestre que puede estar en la respectiva ubicación de usuario.
Description
Aparato y procedimiento para reutilizar el
espectro de emisión por satélite para señales de emisión
terrestre.
Esta invención se refiere a aparatos y
procedimientos para emitir y recibir datos, incluyendo señales de
televisión digital, señales de voz, y otros datos. Más
particularmente, esta invención se refiere a un aparato y
procedimiento para proporcionar transmisiones terrestres
simultáneamente con transmisiones por satélite de emisión directa a
una frecuencia común.
Actualmente, pueden recibirse señales de
televisión desde un satélite en órbita geosíncrona alrededor de la
Tierra. Las señales de televisión se transmiten desde un transmisor
terrestre al satélite, que tal vez se comunican entre diferentes
satélites, y entonces se retransmiten desde un satélite de modo que
las señales pueden recibirse por receptores terrestres dentro de
una determinada área de recepción geográfica dentro de una línea de
visión del satélite. Además de las señales de televisión, también
pueden transmitirse otros tipos de datos a los consumidores a
través de satélites en órbita o geosíncrona o no geosíncrona.
El servicio de satélite de emisión directa (DBS,
Direct broadcast satellite service) se refiere a la
transmisión por satélite de señales de televisión y otros datos
directamente para su uso por hogares o abonados individuales que
tienen el equipo de recepción de señales adecuado. La U.S. Federal
Communications Commission (Comisión federal estadounidense para las
comunicaciones) ha dedicado el espectro electromagnético desde 12,2
gigahercios hasta 12,7 gigahercios para la emisión DBS. Numerosas
portadoras de señal están ubicadas dentro del espectro DBS,
llevando cada portadora varios canales de televisión individuales.
Dependiendo de la tecnología de compresión aplicada a estas
señales, literalmente cientos de canales separados pueden estar
disponibles a través de DBS. Un gran beneficio del sistema DBS en
oposición a los sistemas de satélite anteriores es que sólo se
requiere una pequeña antena de tipo plato para recibir las señales
DBS y la alineación del plato receptor no es tan crítica como en
sistemas de emisión por satélite anteriores. También, el sistema DBS
proporcionará una recepción de alta calidad en cualquier punto en
el área de recepción geográfica de un satélite sin el gasto de las
líneas de transmisión por tierra tales como las que se requieren
para la televisión por cable.
Las normativas actuales requieren que los
satélites DBS estén separados entre sí en al menos nueve (9) grados
en un arco geosíncrono. La antena de recepción para señales DBS debe
limitarse, por lo tanto, a recibir señales en un alcance
direccional que mide más o menos nueve (9) grados desde una línea
central de la antena. Recibir señales en un alcance más amplio que
la separación de los satélites provocaría interferencia en las
señales transmitidas por diferentes satélites a la misma
frecuencia. El alcance de recepción direccional limitado de la
antena de recepción DBS es el resultado de la ganancia proporcionada
por la antena que es asimétrica alrededor de la estructura de
antena. Las señales DBS que alcanzan la antena de recepción DBS en
ángulos fuera del alcance direccional de la antena reciben una
ganancia insuficiente para interferir con las señales DBS deseadas
recibidas dentro del alcance direccional de la antena.
La patente estadounidense número 5,483,663 se
dirige a un sistema que tiene una disposición de receptores en la
que se reciben señales DBS y terrestres en bandas de frecuencia
similares. El sistema mostrado en la patente 5,483,663 puede
implementarse con una disposición de múltiples antenas, o con una
única antena móvil. En la disposición de múltiples antenas, dos
antenas separadas dirigen las señales recibidas hacia una
trayectoria de propagación común para procesarlas como si se
recibieran por una única antena y se transmiten a una única
ubicación. En la disposición de una única antena, la antena puede
moverse entre una posición para recibir señales DBS y otra posición
para recibir señales terrestres.
La ventaja del sistema mostrado en la patente
estadounidense número 5,483,663 es que pueden recibirse señales que
se originan localmente, lleven datos para televisión u otros datos,
de manera simultánea con señales DBS, y procesarse con el mismo
equipo o uno similar que el usado para procesar las señales DBS. Las
señales que se originan localmente pueden llevar programación de
televisión local que puede recibirse junto con la programación de
televisión DBS nacional o regional.
Es un objetivo de la invención proporcionar
señales transmitidas de manera terrestre simultáneamente con señales
transmitidas por satélite a la misma frecuencia. La invención
incluye un aparato y procedimiento para transmitir señales
terrestres simultáneamente con señales de satélite transmitidas a
una frecuencia común.
El objetivo de la invención se consigue
transmitiendo señales terrestres de una manera que garantiza que no
interfieren con señales de satélite transmitidas a la misma
frecuencia. Realizaciones de la invención pueden aprovechar antenas
de recepción que tienen un alcance de recepción direccional o ángulo
de visión limitado y pueden incluir transmitir las señales
terrestres en una gama de direcciones diferente a aquellas en las
se transmiten las señales de satélite. El nivel de potencia al que
se transmiten las señales terrestres y la naturaleza direccional de
las antenas de recepción por satélite garantizan que las señales
transmitidas por satélite pueden discriminarse de las señales
transmitidas de manera terrestre. Aunque la potencia de transmisión
de señal terrestre está limitada a un nivel de potencia de
transmisión no interferente, la transmisión terrestre todavía es
suficientemente intensa para producir una señal útil en una
ubicación distante.
Se comentarán diversas señales diferentes en
esta descripción. El término "señales de satélite" se refiere
a señales transmitidas directamente desde un satélite, mientras que
el término "señales terrestres" se refiere a señales
transmitidas directamente desde un transmisor terrestre. "Señales
de entrada de satélite" se refiere a señales que son resultado
de señales de satélite que se han captado por una antena y sometido
a una ganancia proporcionada por la antena. Finalmente, "señales
de entrada terrestres" se refiere a señales que son resultado de
señales terrestres que se han captado por una antena y sometido a
ganancia proporcionada por la antena.
La invención se emplea en la situación en la que
se transmiten señales de satélite a una frecuencia de transmisión
de satélite a una ubicación terrestre. Las señales de satélite
recorren una ruta de señal de satélite desde el satélite a la
ubicación terrestre y a una antena de recepción por satélite en la
ubicación para recibir las señales de satélite. En algunas
realizaciones de la invención, la antena de recepción por satélite
es omnidireccional, es decir, proporciona generalmente la misma
ganancia independientemente de la dirección desde la que las
señales alcanzan la antena. En otras formas de la invención, la
antena de recepción por satélite tiene una característica de
recepción direccional en la que la ganancia proporcionada por la
antena alcanza un pico a lo largo de una línea centra de la antena
y generalmente disminuye a medida que aumenta el ángulo con
respecto a la línea central.
La antena de recepción por satélite
omnidireccional no necesita orientarse en una dirección particular
para recibir señales desde un satélite. Sin embargo, para recibir
señales de satélite con la antena de recepción por satélite
direccional, la antena debe estar alineada en una posición de
recepción por satélite. En esta posición de recepción por satélite,
la ruta de señal de satélite se encuentra suficientemente próxima a
la línea central de la antena para que las señales reciban
suficiente ganancia desde la estructura de antena para producir
señales de entrada de satélite que están al menos a un nivel de
señal de entrada útil. Este nivel de señal de entrada mínimo útil
representa el nivel de señal de entrada mínimo al que el equipo de
recepción o procesamiento de señal puede extraer los datos
deseados.
Según la invención, las señales terrestres se
transmiten a la misma frecuencia que las señales de satélite. Las
señales terrestres se transmiten a lo largo de una ruta inalámbrica
desde el transmisor terrestre a una ubicación de usuario que puede
tener una antena de recepción por satélite. La invención evita la
interferencia entre las señales terrestres y de satélite
garantizando que el nivel de potencia de las señales de entrada
terrestres en la antena de recepción por satélite está por debajo de
un nivel de interferencia con respecto a las señales de entrada de
satélite en la antena de recepción por satélite. El nivel de
interferencia es un nivel de potencia de señal de entrada que está
tan próximo en potencia al nivel de potencia de señal de entrada de
satélite que las señales de entrada de satélite no pueden
discriminarse o distinguirse. Las señales de entrada terrestres por
debajo del nivel de interferencia no impiden que el equipo de
recepción o procesamiento de señal asociado con la antena de
recepción por satélite distinga y extraiga datos de las señales de
entrada de satélite. También según la invención, aunque las señales
terrestres se transmiten de manera que no interfieren con las
señales de satélite, las señales terrestres presentes en la
ubicación de usuario deben ser suficientemente intensas de modo que
puedan recibirse por una antena de recepción terrestre alineada
adecuadamente en la ubicación y distinguirse de las señales de
entrada de satélite en la antena de recepción terrestre. Es decir,
las señales terrestres presentes en la ubicación deben estar al
menos a un nivel de señal terrestre mínimo útil.
En caso de que la antena de recepción por
satélite sea omnidireccional, tanto las señales de satélite como
las señales terrestres captadas por la antena reciben
sustancialmente la misma ganancia. Por tanto para antenas de
recepción por satélite omnidireccionales, el nivel de potencia de
transmisión terrestre puede controlarse de modo que las señales
terrestres presentes en la ubicación de usuario tengan un nivel de
potencia suficientemente inferior a las señales de satélite
presentes en la ubicación de usuario.
En el caso de que la antena de recepción por
satélite en la ubicación de usuario sea una antena direccional, la
invención puede aprovechar la característica direccional de la
antena y puede transmitir señales terrestres a un nivel de potencia
suficientemente alto mientras se sigue produciendo una señal de
entrada terrestre en la antena de recepción por satélite que está
por debajo del nivel de interferencia. En el caso de la antena de
recepción por satélite direccional, la antena está orientada en la
posición de recepción por satélite en la ubicación de usuario. El
transmisor terrestre está ubicado con respecto a la ubicación de
usuario de modo que la ruta de transmisión inalámbrica desde el
transmisor terrestre a la ubicación de usuario está en un ángulo
relativamente grande con respecto a la línea central de la antena de
recepción por satélite. Con este ángulo relativamente grande, las
señales terrestres reciben mucha menos ganancia que las señales de
satélite. Por tanto, el nivel de potencia de señal terrestre en la
ubicación de usuario puede ser el mismo que o incluso superior al
nivel de señal de satélite y, debido a la diferente ganancia
aplicada a las señales por la estructura de antena, todavía se
obtiene como resultado una señal de entrada terrestre que tiene un
nivel de potencia por debajo del nivel de interferencia con
respecto al nivel de señal de entrada de satélite.
En algunas aplicaciones de la invención,
dependiendo de la dirección a la que debe dirigirse la antena de
recepción por satélite direccional para recibir señales de satélite,
las transmisiones terrestres pueden limitarse a un determinado
alcance de acimut. Este alcance de acimut de transmisión terrestre
está limitado de tal modo que no incluye ninguna dirección que esté
dentro del ángulo de visión de recepción por satélite de una antena
de recepción por satélite direccional alineada para recibir señales
desde un satélite particular. Con el fin de abarcar un área de
servicio geográfica grande para la recepción de señales terrestres
mientras se mantiene la potencia de transmisión terrestre a un
nivel no interferente, una pluralidad de transmisores terrestres
pueden estar separados unos de otros por el área. En este caso, las
áreas de transmisión efectivas de los diferentes transmisores se
combinan para garantizar que las señales terrestres pueden recibirse
con claridad en cada ubicación dentro del área de servicio
geográfica deseada.
Las transmisiones por satélite y las
transmisiones terrestres pueden contener o llevar cualquier tipo de
datos incluyendo de televisión, comunicaciones de Internet, voz,
vídeo, o cualquier otro tipo de datos. Aunque la invención no se
limita a ninguna frecuencia de transmisión particular, la invención
está particularmente bien adaptada para frecuencias de transmisión
por encima de mil (1000) megahercios. Asimismo, aunque la invención
no se limita al uso con una técnica de modulación de transmisión
particular, actualmente se prefieren técnicas de modulación tales
como la modulación de fase y el ensanchamiento de espectro (salto de
frecuencia).
Estos y otros objetivos, ventajas y
características de la invención resultarán evidentes a partir de la
siguiente descripción de las realizaciones preferidas, consideradas
junto con los dibujos adjuntos.
La figura 1 es una representación esquemática
que muestra las posiciones de una pluralidad de satélites en
relación con un único transmisor terrestre y un receptor o ubicación
de usuario.
La figura 2 es una representación en cierto modo
esquemática de una estructura de antena de recepción para recibir
señales transmitidas por satélite y terrestres a una frecuencia
común.
La figura 3 es una representación esquemática de
la separación de varios transmisores terrestres requerida para
permitir la recepción por un área geográfica grande.
La figura 4 es una representación esquemática de
un transmisor terrestre y una disposición de control de la potencia
de transmisión terrestre que aplica los principios de la
invención.
Un aparato según la invención para proporcionar
señales transmitidas de manera terrestre simultáneamente a la misma
frecuencia utilizada para transmitir señales de satélite se ilustra
en la figura 1. Tal como se muestra en la figura 1, puede haber uno
o más satélites en órbita alrededor de la Tierra. La figura 1
muestra cuatro satélites 12a, 12b, 12c, y 12d separados entre sí en
cuatro direcciones separadas con respecto a una ubicación 14 de
usuario. Una antena 16 de recepción por satélite y una antena 18 de
recepción terrestre, que se comentarán en detalle con referencia a
la figura 2, pueden estar ubicadas en la ubicación 14 de
usuario.
Cada uno de estos satélites
12a-d se sitúa en órbita geosíncrona alrededor del
centro de la Tierra, y se sitúa a una determinada longitud y
latitud por encima de la superficie de la Tierra. En órbita
geosíncrona, cada satélite se mantiene en una ubicación fija con
respecto a la superficie de la Tierra, y por tanto, con respecto a
la ubicación 14 de usuario. Como saben los expertos en la técnica,
una antena de recepción direccional puede dirigirse con una
determinada elevación y dirección o acimut hacia una ubicación de
satélite deseada para recibir señales desde ese satélite
particular. Por supuesto, las señales de satélite pueden
transmitirse desde satélites que no estén en órbita geosíncrona. En
este caso de órbita no geosíncrona, la antena de recepción por
satélite direccional puede recibir señales de satélite sólo cuando
el satélite particular pasa por el alcance de recepción direccional
o ángulo de visión de la antena de recepción por satélite, o la
antena debe moverse para seguir al satélite.
En la actualidad, todos los satélites de emisión
directa dentro de la línea de visión de América del Norte están
situados a longitudes y latitudes que requieren que una antena de
recepción direccional se encare en dirección sur desde América del
Norte para recibir señales. Aunque la figura 1 muestra cuatro
satélites 12a-d con el fin de describir la
invención, más o menos satélites pueden estar separados entre sí
dentro de una línea de visión de una determinada área geográfica.
Independientemente del número de satélites, la antena de recepción
por satélite direccional debe estar dirigida con un particular
acimut y elevación para recibir señales desde un satélite
particular. El término "acimut" se refiere a la dirección con
respecto a una dirección de referencia tal como el norte,
normalmente cero grados. "Elevación" se refiere al ángulo de la
línea central de la antena por encima de la horizontal.
A diferencia de las antenas de recepción
direccionales, las antenas omnidireccionales no necesitan orientarse
en ninguna dirección particular para recibir señales. Por tanto una
antena omnidireccional en la ubicación 14 de usuario recibiría
señales igualmente bien desde cada uno de los satélites
12a-d.
Los satélites DBS transmiten todos diferentes
señales en la misma banda de frecuencia. La U.S. Federal
Communications Commission ha establecido el espectro
electromagnético desde 12,2 gigahercios hasta 12,7 gigahercios para
emisión DBS. Para garantizar que no haya interferencia desde señales
entre dos satélites adyacentes que transmiten a la misma
frecuencia, han de cumplirse dos condiciones. En primer lugar, la
antena de recepción por satélite debe ser una antena direccional y
limitarse a recibir señales a la intensidad de señal DBS sólo dentro
de un determinado alcance de recepción alrededor de la línea
central de la antena. En segundo logar, los satélites deben estar
separados de modo que una antena de recepción pueda situarse con
sólo un único satélite transmitiendo en el alcance de recepción
direccional o ángulo de visión de la antena.
Según las normativas actuales, los satélites DBS
individuales deben estar separados al menos nueve (9) grados en el
arco geosíncrono. Por tanto, cada antena de recepción DBS debe tener
un alcance de recepción direccional, ángulo de visión, o apertura
de más o menos nueve (9) grados o menos medido con respecto a una
línea central de la antena. Aunque las normativas actuales
requieren una separación no inferior a nueve (9) grados de
separación, la invención no se limita al uso en situaciones en las
que los satélites tienen este grado de separación o en las que los
satélites operan a las actuales frecuencias DBS.
La figura 1 también muestra un transmisor 20
terrestre que puede transmitir en una o más frecuencias idénticas a
una frecuencia transmitida por uno de los satélites DBS. El
transmisor 20 terrestre transmite de manera direccional dentro de
un determinado alcance de transmisión o alcance T de acimut. El
alcance T de transmisión mostrado en la figura 1 es de 180 grados,
aunque el alcance puede ser superior o inferior a este número. En
algunas situaciones, el alcance de transmisión puede no estar
limitado sino abarcar la totalidad de los 360 grados alrededor de la
ubicación del transmisor.
Una estructura 22 de antena de recepción
combinada que puede estar en la ubicación 14 de usuario en la figura
1 se ilustra en la figura 2. La antena 16 de recepción por satélite
está diseñada para recibir señales de satélite de emisión directa e
incluye preferiblemente un plato 24 de captación y un conjunto 26 de
bocina de alimentación para recibir las señales reflejadas y
concentradas por el plato. Los expertos en la técnica apreciarán
fácilmente que el conjunto 26 de bocina de alimentación incluye una
sonda y un conversor de bloque de bajo ruido, que no se muestran en
la figura 2, para captar señales dirigidas a la antena. Las señales
recibidas, que se definen en el presente documento como "señales
de entrada" se dirigen desde la antena al equipo de recepción o
procesamiento de señal, tampoco mostrado, para extraer información o
datos. Este equipo de procesamiento de señal es ampliamente
conocido en la técnica y no forma parte de esta invención. Asimismo,
los expertos en la técnica apreciarán que pueden utilizarse
numerosos tipos de conjuntos como alternativa al conjunto 26 de
bocina de alimentación para captar señales reflejadas por el plato
24. Además, pueden utilizarse muchos otros tipos de antenas para
recibir las señales de satélite.
La antena 16 de recepción por satélite es una
antena direccional y por tanto tiene la característica de que la
ganancia de señal producida por la antena depende en gran medida de
la dirección en la que las señales alcanzan la antena. La antena 16
produce una ganancia máxima para señales que se desplazan hasta la
estructura a lo largo de una línea 28 central de la antena. Para
señales que se desplazan hasta la estructura 16 de antena en un
ángulo con respecto a la línea 28 central, la antena proporciona
menos ganancia. Para la antena 16 de tipo plato mostrada en la
figura 2, la ganancia de antena disminuye a medida que aumenta el
ángulo con respecto a la línea 28 central hasta un determinado
ángulo a ambos lados de la línea central. En ángulos fuera de este
determinado ángulo, la ganancia puede mantenerse bastante constante.
Se entenderá que el ángulo con respecto a la línea 28 central puede
estar en la dirección horizontal, en la dirección vertical, o
ambas.
A medida que la ganancia de antena disminuye con
el ángulo aumentado con respecto a la línea 28 central, se alcanza
un ángulo al que la ganancia de la antena es insuficiente para
desarrollar una señal de entrada de satélite útil desde la antena
16 para una transmisión por satélite particular. El ángulo de
recepción máximo al que la antena 16 desarrollará una señal útil se
muestra como d max en la figura 1. El área cónica definida por el
ángulo d max alrededor de la línea 28 central se denomina
habitualmente como el "ángulo de visión" o apertura de la
antena. Señales de satélite al nivel de potencia designado que se
propagan hacia la antena 16 en un ángulo superior a d max con
respecto a la línea 28 central de la antena dan como resultado
señales de entrada desde la antena inferiores al nivel de señal de
entrada mínimo útil. Señales por debajo del nivel de señal de
entrada mínimo útil no pueden distinguirse del fondo o ruido
producido por la antena, y el equipo de procesamiento de señal que
recibe las señales de entrada no puede extraer datos de las señales
a estos bajos niveles de señal. El nivel de señal de entrada mínimo
útil se determina mediante numerosos factores que incluyen el ancho
de banda de las transmisiones, la estructura de antena, y el equipo
de procesamiento de señal que recibe las señales desarrolladas por
la estructura de antena.
En referencia a las figuras 1 y 2, la antena 16
de recepción por satélite que puede estar en la ubicación 14 está
en una posición de recepción por satélite y está dirigida para
recibir señales desde uno de los satélites, el satélite 12d por
ejemplo. El acimut y elevación al que debe estar dirigida la primera
antena 16 para recibir de manera óptima señales desde el satélite
12d pueden ser, por ejemplo, 247,3 grados y 25,7 grados,
respectivamente.
En la orientación mostrada en la figura 1, la
antena 16 de recepción por satélite en la ubicación 14 no puede
recibir señales desde el transmisor 20 terrestre en presencia de
señales de satélite a la misma frecuencia. Dos factores se combinan
para impedir la interferencia entre las señales de satélite y
terrestres. En primer lugar, las señales transmitidas desde el
transmisor 20 terrestre recorren una ruta 40 de transmisión
inalámbrica hasta la ubicación 14 que se encuentra fuera del ángulo
de visión de la antena 16 de recepción por satélite. Por tanto, las
señales terrestres reciben relativamente poca ganancia desde la
antena 16 de recepción por satélite en comparación con las señales
de satélite que recorren una ruta 42 de señal de satélite dentro del
ángulo de visión de la antena. En segundo lugar, el nivel de
potencia de transmisión terrestre se controla según la invención de
modo que las señales terrestres en la ubicación 14, con la baja
ganancia proporcionada por la antena 16 para señales que recorren
la ruta 40 de transmisión inalámbrica, dan como resultado señales
de entrada terrestres desde la antena 16 que están por debajo del
nivel de interferencia con respecto a las señales de entrada de
satélite desde la antena. Por tanto, aunque las señales terrestres
pueden captarse realmente por la antena 16 y producirse señales de
entrada terrestres desde la antena, las señales de entrada de
satélite son suficientemente intensas en comparación para que el
equipo de procesamiento de señal asociado con la antena discrimine
entre las señales de satélite y de entrada terrestres. El nivel de
interferencia dependerá de diversos factores que incluyen
principalmente el equipo de procesamiento de señal y, con la
tecnología actual, pueden situarse en el intervalo de 3 dB a 5 dB
por debajo del nivel de las señales de entrada de satélite.
Aunque la dirección de las transmisiones
terrestres a lo largo de la ruta 40 inalámbrica y el nivel de
potencia de señal terrestre se combinan para impedir que las
señales terrestres interfieran con las señales de satélite a la
misma frecuencia, el nivel de potencia de los transmisiones
terrestres sigue siendo suficiente para producir una señal útil en
la ubicación 14. Para recibir señales terrestres en la ubicación, se
requiere una antena de recepción terrestre tal como la antena 18
mostrada en la figura 2. La antena 18 de recepción terrestre tiene
una característica de ganancia direccional similar a la antena 16 de
recepción por satélite para garantizar que las señales terrestres
producen una entrada que puede discriminarse de la entrada producida
por las señales de satélite en la antena terrestre. Por ejemplo, la
antena 18 de recepción terrestre en la ubicación 14 podría tener su
línea 30 central alineada directamente con la ruta 40 de transmisión
inalámbrica desde el transmisor 20 terrestre. El alcance de
recepción direccional o ángulo de visión con respecto a la línea
central de la antena 18 se muestra como r max en la figura 1. Con
esta orientación, las señales de satélite se encuentran claramente
fuera del ángulo de visión de la antena 18 de recepción terrestre y
reciben mucha menos ganancia en comparación con las señales
terrestres. Las señales terrestres en esa ubicación 14 son
suficientemente intensas, de modo que con la ayuda de la ganancia
proporcionada por la antena 18 de recepción terrestre, dan como
resultado señales de entrada terrestres que pueden discriminarse de
cualquier señal de entrada en la antena de recepción terrestre que
se obtiene como resultado de las señales de satélite. Con la
tecnología actual, las señales de entrada terrestres desde la
antena 18 de recepción terrestre pueden estar de 3 dB a 5 dB o más
por encima del nivel de potencia de las señales de entrada de
satélite desde la antena de recepción terrestre para que las
señales de entrada terrestres se discriminen. Por tanto, el aparato
y procedimiento de transmisión terrestre según la invención permite
que se reciban y utilicen señales de satélite y terrestres que
llevan información o datos totalmente diferentes simultáneamente en
la ubicación 14 de usuario.
La capacidad para transmitir señales terrestres
a la misma frecuencia que señales de satélite sin interferencia
entre las señales supone una oportunidad para la reutilización
terrestre del espectro previamente reservado exclusivamente para
transmisiones por satélite. Además, puesto que el transmisor
terrestre según la invención tiene un alcance de transmisión
efectivo limitado, el espectro reutilizado para las transmisiones
terrestres también puede reutilizarse para transmisiones terrestres
en numerosas áreas geográficas diferentes.
Se entenderá que la antena 18 de recepción
terrestre en la ubicación 14 o en cualquier otra ubicación de
usuario, no es un elemento de la presente invención. La antena 18
de recepción terrestre se da a conocer y se comenta en el presente
documento únicamente con el fin de enfatizar la utilidad del aparato
y procedimiento de transmisión terrestre según la invención. La
antena 16 de recepción por satélite tampoco es un elemento de la
invención. Más bien, la antena 16 de recepción por satélite se
comenta en el presente documento con el fin de describir la manera
y la dirección en la que deben transmitirse las señales terrestres
según la invención. En cualquier caso, las antenas de recepción por
satélite y terrestre que pueden estar en cualquier ubicación 14 de
usuario no necesitan combinarse en una única estructura. La
estructura 22 combinada mostrada en la figura 2 se muestra para la
comodidad de la descripción de la invención de transmisión terrestre
dada a conocer en el presente documento.
En el caso de una antena de recepción por
satélite omnidireccional, la antena no tiene una línea central tal
como la línea 28 central mostrada en las figuras 1 y 2, ni ángulo de
visión o alcance de recepción direccional. Más bien, la ganancia
proporcionada por la antena es sustancialmente independiente de la
dirección desde la que las señales alcanzan la antena. En ese caso,
el procedimiento de la invención incluye transmitir señales
terrestres a la primera frecuencia de manera similar al caso
descrito anteriormente en el que la antena de recepción por
satélite es una antena direccional. Sin embargo, no puede tomarse
como base la dirección a la que se transmiten las señales
terrestres para producir señales de entrada terrestres por debajo
del nivel de interferencia con respecto a las señales de entrada de
satélite recibidas en la antena de recepción por satélite
omnidireccional. Más bien, para la antena de recepción por satélite
omnidireccional, el nivel de potencia de transmisión terrestre se
controla de manera que las señales terrestres presentes en la
ubicación de usuario estén por debajo del nivel de interferencia
con respecto a las señales de satélite en la ubicación de usuario.
Puesto que la antena omnidireccional proporciona la misma ganancia
tanto a señales terrestres como de satélite, este nivel de señal
presente en la ubicación de la antena de recepción por satélite
garantiza que las señales de entrada terrestres están por debajo
del nivel de interferencia con respecto a las señales de
entrada
de satélite.
de satélite.
En referencia a la figura 3, puede requerirse
una pluralidad de transmisores 32 terrestres para proporcionar
señales terrestres suficientemente intensas para recibirse por una
gran área, pero suficientemente bajas para impedir la interferencia
con señales de satélite a la misma frecuencia. Cada transmisor 32 en
la figura 3 transmite de manera direccional en un intervalo A de
acimut de aproximadamente 180 grados y fuera de un alcance R de
recepción efectivo. Por tanto, cada transmisor 32 transmite a un
área 43 de transmisión efectiva. Con este alcance de transmisión y
separación de los transmisores, las señales desde los transmisores
32 terrestres pueden recibirse desde cualquier ubicación dentro del
área de servicio geográfica que comprende las áreas de transmisión
efectivas combinadas de los diversos transmisores terrestres. Aunque
el alcance direccional de 180 grados se muestra con fines de
ejemplo, las transmisiones terrestres pueden estar en otros alcances
dentro del alcance de esta invención. En cada caso, sin embargo,
las transmisiones terrestres desde cada transmisor 32 están en
direcciones que se sitúan fuera del ángulo de visión de la antena de
recepción por satélite en cualquier ubicación y, con la limitación
de potencia de la señal terrestre según la invención, las señales
terrestres no interfieren con las señales de satélite transmitidas a
la misma frecuencia.
En otro aspecto de la invención, la propia
ubicación de usuario puede incluir un transmisor para transmitir de
manera direccional a una frecuencia de satélite. Tal capacidad de
transmisión desde la ubicación de usuario permitiría una
comunicación inalámbrica tanto hacia como desde la ubicación de
usuario. Las transmisiones desde la ubicación de usuario se
limitarían para no incluir una dirección dentro del ángulo de visión
de una antena de recepción por satélite cercana y se limitarían en
cuanto a la potencia de transmisión tal como se comentó
anteriormente con respecto a otras transmisiones terrestres.
En la aplicación de múltiples transmisores
terrestres de la invención tal como la disposición representada en
la figura 3, puede ser deseable, aunque no necesario, que las
señales desde los diversos transmisores 32 estén sincronizadas. La
sincronización en este sentido significa que cada transmisor
transmite los mismos datos a la misma frecuencia de modo que puede
recibirse de manera sustancialmente simultánea en una ubicación de
usuario que se encuentra dentro del área de transmisión efectiva (el
área definida por el radio R) de dos o más transmisores diferentes.
Por tanto, independientemente de qué transmisor 32 pueda dirigir un
usuario a su antena de recepción terrestre, el usuario recibe los
mismos datos que cualquier otro usuario de señales terrestres a esa
frecuencia en el área de servicio geográfica. Los transmisores
pueden tener asociados a ellos, medios 44 de sincronización de
señales para posibilitar esta transmisión sincronizada. Los expertos
en la técnica apreciarán que pueden utilizarse varias disposiciones
diferentes para proporcionar tal sincronización. Por ejemplo, los
medios 44 de sincronización de señales pueden comprender enlaces de
comunicaciones de alta velocidad tales como enlaces de
comunicaciones de fibra óptica o eléctricos de alta velocidad para
comunicar datos que han de transmitirse o señales de sincronización
entre transmisores 32. Como alternativa, los medios 44 de
sincronización pueden comprender antenas de alta ganancia para
retransmitir las señales recibidas desde un transmisor 32 al
siguiente. Cualquier antena de retransmisión de este tipo y enlaces
de comunicación de alta velocidad han de considerarse medios de
sincronización de señales equivalentes según la invención.
Tal como se comentó anteriormente, y en
referencia de nuevo a la figura 1, el nivel de potencia al que
pueden transmitirse las señales terrestres debe limitarse para
impedir la interferencia con las señales de satélite transmitidas a
la misma frecuencia. Sin embargo, la potencia de transmisión debe
seguir siendo suficientemente intensa para producir un nivel de
señal útil en una ubicación distante, la ubicación 14 por ejemplo.
El nivel de potencia de las señales transmitidas de manera
terrestre es el más alto cerca del transmisor y disminuye a medica
que aumenta la distancia desde el transmisor. Por tanto, la potencia
de transmisión está limitada por el nivel de señal terrestre máximo
en la ubicación de usuario de señal de satélite potencial que está
lo más próxima al transmisor 20 terrestre. El nivel de señal
terrestre máximo en la ubicación de usuario de satélite más próxima
al transmisor terrestre es una señal que produce una señal de
entrada terrestre en una antena de recepción por satélite en esa
ubicación más próxima que está justo por debajo del nivel de
interferencia con respecto a las señales de entrada de satélite que
pueden recibirse por la antena de recepción por satélite en esa
ubicación. La potencia de transmisión para producir señales de esta
intensidad en la ubicación más próxima al transmisor 20 terrestre
representa la potencia de transmisión permisible máxima y determina
el área o alcance de transmisión efectiva del transmisor terrestre.
Este nivel máximo y todos los niveles de potencia de transmisión
por debajo de este nivel máximo son niveles de potencia no
interferentes y producen señales de entrada terrestres no
interferentes en cualquier antena de recepción por satélite en el
área de transmisión efectiva del transmisor 20 terrestre.
Una determinada área alrededor del transmisor
terrestre puede designarse como una zona de exclusión y la ubicación
más próxima al transmisor terrestre puede definirse como una
ubicación en el borde de la zona de exclusión. En este caso, la
potencia de transmisión del transmisor terrestre se controla de modo
que las señales terrestres están justo por debajo del nivel de
potencia de interferencia en esta "ubicación más próxima" en el
borde de la zona de exclusión. El nivel de señal terrestre en
ubicaciones dentro de la zona de exclusión está a un nivel que
podría provocar interferencia con señales de satélite a menos que se
modifique el diseño de la antena de recepción por satélite para
aumentar la direccionalidad de la antena, es decir, la diferencia
entre la ganancia proporcionada a las señales de satélite y la
ganancia proporcionada a las señales terrestres.
Resultará evidente que el nivel de potencia
máximo al que pueden transmitirse señales terrestres según la
invención depende en parte del nivel de potencia de las señales de
satélite en las diversas ubicaciones de usuario. Tal como se
muestra en las figuras 1 y 4, una forma preferida de la invención
incluye una disposición de control de la potencia de transmisión
terrestre o medios 46 para determinar el nivel de potencia de las
señales de satélite y para utilizar ese nivel de potencia para
ajustar el nivel de potencia del transmisor 20 terrestre. En
referencia ahora a la figura 4, los medios 46 de control del nivel
de potencia de transmisión terrestre pueden comprender un receptor
calibrado o cualquier otro dispositivo adecuado mediante el que
pueda determinarse la intensidad de señal de satélite. El receptor
calibrado ilustrado incluye una antena 48 de recepción por
satélite, un conversor 50 descendente, preferiblemente un selector
52 de canal, y un amplificador 54 detector. El receptor calibrado
ilustrado también incluye un comparador 56 con un dispositivo 57 de
resistencia variable conectado a una entrada del comparador. La
otra entrada del comparador se conecta para recibir la señal desde
el amplificador 54 detector. El comparador 56 tiene su salida
conectada a un dispositivo 58 de control del nivel asociado con el
transmisor 20 terrestre.
El transmisor 20 ilustrado incluye un
codificador 60, que recibe y codifica una entrada para transmisión
terrestre, y también incluye un modulador 62 para proporcionar la
modulación deseada para la transmisión. El dispositivo 58 de
control del nivel está interpuesto entre el modulador 62 y un
conversor 63 ascendente que convierte las señales a la frecuencia
superior deseada para la transmisión. Las señales convertidas se
amplifican entonces mediante el amplificador 64 de potencia y se
dirigen a una antena 66 de transmisor.
El dispositivo 46 de control del nivel de
potencia opera monitorizando continuamente una señal de satélite
que, debido a la orientación del satélite particular y/o la potencia
de transmisión, es la más susceptible a interferencia desde las
señales transmitidas terrestres. La antena 48 de recepción por
satélite se dirige para recibir la señal desde ese satélite más
susceptible, y la señal recibida se convierte de manera descendente
a una frecuencia intermedia mediante el conversor 50
descendente.
La señal convertida de manera descendente puede
procesarse mediante el selector 52 de canal para separar un único
canal y esta señal separada entonces se filtra y se convierte a una
señal de tensión cc mediante el amplificador 54 detector. Esta
señal de tensión cc es representativa del nivel de potencia de la
señal de satélite recibida, y se compara con una señal de
referencia mediante el comparador 56. La señal de referencia se
ajusta mediante la resistencia 57 variable inicialmente de modo que
la salida del comparador es cero. En ese ajuste inicial, el nivel
de potencia de transmisión del transmisor 20 se ajusta a un nivel de
potencia no interferente máximo. A este nivel de potencia, las
señales terrestres en las diversas ubicaciones más allá de
cualquier zona de exclusión alrededor del transmisor 20 dan como
resultado señales de entrada terrestres que están por debajo del
nivel de potencia interferente con respecto a cualquier señal de
entrada de satélite a la misma frecuencia. Sin embargo, puesto que
la potencia de señal de las señales de satélite recibidas en la
antena 48 cambia a lo largo del tiempo, la salida del comparador 56
hace que el control 58 del nivel cambie la potencia de transmisión
del transmisor 20 terrestre de manera correspondiente. Cuando la
señal de satélite se vuelve más débil que en las condiciones
iniciales, la salida del comparador 56 es inferior a cero y esto
hace que control 58 del nivel reduzca la potencia de transmisión
desde el transmisor 20. Cuando la señal de satélite se vuelve más
intensa, la salida del comparador 56 vuelve hacia cero y esto hace
que el control 58 del nivel aumente la potencia de transmisión
hacia la antena 66 de transmisor.
El procedimiento de la invención puede
describirse ahora con referencia particular a las figuras 1 y 2. Ya
está en uso una primera frecuencia para transmitir señales de
satélite desde un satélite, el satélite 12d por ejemplo, a lo largo
de la ruta 42 de señal de satélite hacia la ubicación 14. Las
señales de satélite se reciben en la ubicación 14 con la antena 16
de recepción por satélite mostrada en la figura 2. La antena 16 de
recepción por satélite tiene una característica de recepción
direccional con una ganancia máxima a lo largo de la línea 28
central de la antena y una ganancia inferior en ángulos con respecto
a la línea central de la antena. La antena 16 de recepción por
satélite está orientada en una posición de recepción por satélite
en la que la ruta 42 de señal de satélite está dentro de un ángulo
de visión d max a ambos lados de, o alrededor de, la línea 28
central de la antena. En esta posición de recepción por satélite,
las señales de satélite producen una señal de entrada de satélite
desde la antena 16 de recepción por satélite y esta señal de entrada
está al menos al nivel de señal mínimo útil para el equipo de
procesamiento de señal particular.
El procedimiento de la invención incluye
transmitir señales terrestres a la primera frecuencia, es decir, la
misma frecuencia a la que se transmiten las señales de satélite. Las
señales terrestres se transmiten en direcciones que incluyen la
ruta 40 de transmisión inalámbrica desde el transmisor 20 hacia la
ubicación 14. Según la invención, el transmisor 20 está ubicado de
manera que la ruta 40 de transmisión inalámbrica se encuentra en un
ángulo con respecto a la línea 28 central de la antena de recepción
por satélite, y este ángulo es suficientemente grande para que las
señales terrestres presentes en la ubicación 14 produzcan señales de
entrada terrestres que están por debajo del nivel de interferencia
con respecto a las señales de entrada de satélite producidas en la
antena 16. Las señales terrestres presentes en la ubicación 14
también están a un nivel de potencia al menos al nivel de señal
terrestre mínimo útil. A este nivel de señal terrestre mínimo útil
las señales terrestres pueden captarse mediante una antena 18
terrestre que puede estar en la ubicación de usuario 14. La antena
18 terrestre es una antena direccional para garantizar que las
señales de satélite no interfieren con las señales terrestres.
Con la tecnología actual, el nivel de señal de
satélite en cualquier ubicación de usuario terrestre puede oscilar
desde -120 dBm hasta -125 dBm en condiciones de cielo claro y
desde -122 dBm hasta -127 dBm en condiciones de tiempo
atmosférico más adversas. Dependiendo, principalmente de la
direccionalidad de la antena de recepción por satélite y las
capacidades del equipo de procesamiento de señal asociado con la
antena de recepción por satélite, el nivel de potencia de señal
terrestre en la ubicación de usuario debe mantenerse por debajo de
aproximadamente -95 dBm. Este nivel de potencia de señal terrestre
asume una ganancia de la antena de recepción por satélite de
aproximadamente 34 dB para las señales de satélite y una ganancia de
aproximadamente -2 dB para las señales terrestres, y un nivel de
interferencia de aproximadamente 4 dB por debajo del nivel de
potencia de señal de entrada de satélite. Asimismo, con la
tecnología actual, las señales de entrada terrestres deben
mantenerse aproximadamente 4,5 dB (de 3 dB a 5 dB) por debajo de las
señales de entrada de satélite para que el equipo de procesamiento
de señal distinga las señales de entrada de satélite y extraiga los
datos deseados de las señales de entrada de satélite. Los expertos
en la técnica apreciarán fácilmente que la invención no se limita a
estos valores de potencia de señal y que estos valores se
proporcionan con fines ilustrativos y de ejemplo.
También según la invención, el transmisor 20
terrestre transmite sólo a lo largo de trayectorias de transmisión
inalámbricas que evitan la interferencia con las señales de satélite
en cualquier ubicación dentro de un alcance de transmisión efectivo
del transmisor terrestre. Es decir, la ruta 40 inalámbrica desde el
transmisor 20 hacia cualquier ubicación 14 está en un ángulo con
respecto a una antena de recepción por satélite alineada
adecuadamente en la respectiva ubicación de modo que las señales de
entrada terrestres desde la antena de recepción por satélite
siempre están por debajo del nivel de interferencia con respecto a
las señales de entrada de satélite que pueden producirse desde la
antena de recepción por satélite. Para garantizar la intensidad de
señal terrestre requerida en cualquier ubicación, incluyendo
aquellas adyacentes a la ubicación de transmisión terrestre, el
procedimiento de la invención también puede incluir monitorizar la
intensidad de señal de las señales de satélite y ajustar la
potencia de transmisión terrestre al nivel de potencia no
interferente máximo basándose en esa intensidad de señal de
satélite detectada.
En referencia a la figura 3, el procedimiento
también incluye transmitir desde un segundo transmisor 32 terrestre
hacia una segunda ubicación que puede ser cualquier ubicación dentro
del alcance R desde el segundo transmisor terrestre. La ruta
inalámbrica desde el segundo transmisor hacia la segunda ubicación
está en un ángulo con respecto a una antena de recepción por
satélite orientada adecuadamente en la segunda ubicación para
producir señales de entrada terrestres por debajo del nivel de
interferencia con respecto a las señales de entrada de satélite que
se obtienen como resultado de señales de satélite recibidas por la
antena de recepción por satélite en la segunda ubicación.
Se llevó a cabo una prueba utilizando una antena
de prueba móvil. El equipo de prueba incluía una antena de
recepción DBS conectada a un equipo de procesamiento de señal. El
equipo de procesamiento de señal estaba conectado para recibir
señales de entrada desde la antena de recepción DBS y se operaba
para dirigir una salida de canal deseada a una televisión. La
antena de recepción DBS era una antena direccional que proporcionaba
una ganancia de entre 31 dB y 34 dB a través de un ángulo de visión
de aproximadamente 5 grados a ambos lados de la línea central de la
antena. La ganancia de la antena desde la antena de recepción DBS se
situaba en un intervalo de -2 dB a -16 dB fuera del ángulo de
visión de la antena.
La prueba utilizó un transmisor terrestre que
tenía una antena de transmisor direccional elevada a 52 pies por
encima del nivel del suelo y dirigida con su salida de potencia pico
a un acimut de 180 grados (sur), con polaridad horizontal
verdadera. La configuración del transmisor terrestre no se cambio de
esta configuración en toda la prueba. Únicamente se varió la
potencia de transmisión tal como se comentará a continuación.
Se realizó una prueba de interferencia en varias
ubicaciones o ubicaciones de usuario de prueba diferentes,
separadas cada una de la ubicación del transmisor terrestre. En cada
ubicación de prueba la antena de recepción DBS se elevó en primer
lugar hasta alcanzar una línea de visión con el transmisor terrestre
y entonces se orientó con su línea central alineada generalmente
con la ruta de transmisión inalámbrica desde el transmisor
terrestre. Una vez verificada una línea de visión entre la antena de
prueba DBS y el transmisor terrestre, se estableció un nivel de
potencia de recepción isotrópico desde el transmisor terrestre a
plena potencia, 29 dBm.
En cada ubicación de prueba la antena de
recepción DBS se situaba entonces de manera óptima para recibir
señales de satélite desde un satélite DBS particular, es decir, la
línea central de la antena de recepción DBS se alineaba con la ruta
de señal desde el satélite. Las señales de satélite a una frecuencia
particular se recibían y alimentaban a una televisión asociada con
el aparato de prueba. En cada sitio de prueba, la ruta de
transmisión inalámbrica desde el transmisor terrestre hacia el
sitio de prueba estaba fuera del ángulo de visión de la antena de
recepción DBS situada de manera óptima para recibir señales de
satélite desde el satélite DBS. El transmisor terrestre se operó
para transmitir a la misma frecuencia que las señales de satélite
recibidas, 12,470 gigahercios. En cada prueba, si había
interferencia con las señales de satélite DBS recibidas, como se
indicaba por la recepción de televisión imperfecta, se reducía la
potencia del transmisor terrestre hasta que no se producía
interferencia y se registraba este nivel, es decir, el nivel de
potencia justo por debajo del nivel de interferencia.
En las condiciones de tiempo atmosférico en las
que se llevaron a cabo las pruebas, el nivel de potencia de señal
de satélite en cada sitio de prueba se calcula aproximadamente en
-125 dBm. En estas condiciones, un nivel de potencia de transmisión
terrestre de 13 dBm produjo una zona de exclusión en las direcciones
de transmisión alrededor del transmisor terrestre de
aproximadamente un cuarto de milla, mientras que se producían
señales terrestres útiles en una ubicación a aproximadamente 9,9
millas de distancia de la antena de transmisión terrestre. Se
estima que el nivel de potencia de señal terrestre en este sitio de
prueba era de aproximadamente -137 dBm.
Las realizaciones preferidas descritas
anteriormente pretenden ilustrar los principios de la invención,
pero no limitar el alcance de la invención. Pueden realizarse
diversas otras realizaciones y modificaciones a estas realizaciones
preferidas por los expertos en la técnica sin alejarse del alcance
de las siguientes reivindicaciones.
Claims (19)
1. Procedimiento para reutilizar una primera
frecuencia de transmisión ya en uso para transmitir señales de
satélite desde un satélite a lo largo de una respectiva ruta de
señal de satélite a cada ubicación de usuario potencial en un área
de transmisión terrestre efectiva para su recepción por una antena
de recepción por satélite que puede estar ubicada en la respectiva
ubicación de usuario para producir señales de entrada de satélite al
menos a un nivel de señal de entrada de satélite mínimo útil cuando
se recibe por la respectiva antena de recepción por satélite en la
respectiva ubicación de usuario, comprendiendo el procedimiento:
- a)
- transmitir señales terrestres a la primera frecuencia de transmisión desde al menos un transmisor terrestre, transmitiéndose la señal terrestre a lo largo de una pluralidad de rutas de transmisión inalámbricas desde el al menos un transmisor terrestre suficiente para alcanzar cada ubicación de usuario en el área de transmisión terrestre efectiva de modo que las señales terrestres presentes en cualquier ubicación de usuario en el área de transmisión terrestre efectiva darían como resultado respectivas señales de entrada terrestres desde la respectiva antena de recepción por satélite que puede estar en la respectiva ubicación de usuario;
- b)
- en el que las señales terrestres se transmiten a un nivel de potencia de modo que las señales de entrada terrestres resultantes desde la respectiva antena de recepción por satélite que puede estar en la respectiva ubicación de usuario estarían a un nivel de potencia inferior a un nivel de potencia de interferencia con respecto a las respectivas señales de entrada de satélite desde la respectiva antena de recepción por satélite, y
- c)
- en el que las señales terrestres presentes en cada respectiva ubicación de usuario también tienen un nivel de potencia al menos a un nivel de señal terrestre mínimo útil que daría como resultado respectivas señales de entrada terrestres desde una antena de recepción terrestre que puede estar en la respectiva ubicación de usuario.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en
el que la antena de recepción por satélite es una antena direccional
que produce una ganancia máxima para señales recibidas a lo largo
de una línea central de la antena de recepción por satélite y menos
ganancia en ángulos desde dicha línea central y en el que la
respectiva ruta de transmisión inalámbrica desde el al menos un
transmisor terrestre a cada respectiva ubicación de usuario se sitúa
en un ángulo con respecto a la ruta de señal de satélite hacia la
respectiva ubicación de usuario.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
en el que las señales terrestres se transmiten de manera
direccional en un alcance de acimut limitado alrededor del primer
transmisor.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, en el que se utilizan al menos un
primer y un segundo transmisor terrestre que transmiten
simultáneamente los mismos datos a la primera frecuencia de
transmisión.
5. Procedimiento según la reivindicación 4, en
el que las áreas de transmisión efectivas de los al menos primer y
segundo transmisor terrestre se solapan.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3, en el que se utilizan al menos un primer y
un segundo transmisor terrestre que transmiten datos diferentes a
la primera frecuencia de transmisión y en el que las áreas de
transmisión efectivas de los al menos primer y segundo transmisor
terrestre no se solapan.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores que comprende las etapas de:
- a)
- detectar de manera sustancialmente continua el nivel de potencia de señal de satélite en una ubicación próxima al al menos un transmisor terrestre y
- b)
- ajustar la potencia de transmisión del al menos un transmisor terrestre a un nivel de no interferencia basándose en el nivel de potencia de señal de satélite detectado cerca del al menos un transmisor terrestre, siendo el nivel de no interferencia un nivel que garantiza que sustancialmente cada ubicación dentro de un área de transmisión efectiva alrededor del al menos un transmisor terrestre recibe señales terrestres desde el al menos un transmisor terrestre a un nivel de potencia para producir señales de entrada terrestres no interferentes desde una antena de recepción por satélite en dicha ubicación, estando las señales de entrada terrestres no interferentes a un nivel de potencia inferior al nivel de interferencia con respecto a las señales de entrada de satélite producidas por la antena de recepción por satélite en dicha ubicación.
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, en el que se utiliza una pluralidad de
transmisores terrestres.
9. Procedimiento según la reivindicación 8, en
el que cada transmisor terrestre transmite en un alcance de acimut
común desde la respectiva ubicación del transmisor.
10. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, en el que las señales de satélite se
transmiten desde una pluralidad de satélites, transmitiendo cada
satélite señales de satélite para su recepción dentro de un ángulo
de visión de recepción por satélite diferente desde cada ubicación
en dicho área de servicio geográfica.
11. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, en el que la primera frecuencia está
por encima de aproximadamente 1000 megahercios.
12. Aparato para proporcionar simultáneamente
señales transmitidas terrestres a una primera frecuencia común con
señales de satélite transmitidas desde un satélite a lo largo de una
respectiva ruta de señal de satélite a cada ubicación de usuario
potencial en un área de transmisión terrestre efectiva para su
recepción por una antena de recepción por satélite que puede estar
ubicada en la respectiva ubicación de usuario para producir señales
de entrada de satélite al menos a un nivel de señal de entrada de
satélite mínimo útil cuando se reciben por la respectiva antena de
recepción por satélite en la respectiva ubicación de usuario,
comprendiendo el aparato:
- a)
- al menos un transmisor terrestre para transmitir señales terrestres a la primera frecuencia de transmisión, transmitiéndose la señal terrestre a lo largo de una pluralidad de rutas de transmisión inalámbricas desde el al menos un transmisor terrestre suficiente para alcanzar cada ubicación de usuario en el área de transmisión terrestre efectiva de modo que las señales terrestres presentes en cualquier ubicación de usuario en el área de transmisión terrestre efectiva darían como resultado respectivas señales de entrada terrestres desde la respectiva antena de recepción por satélite que puede estar en la respectiva ubicación de usuario;
- b)
- en el que las señales terrestres se transmiten a un nivel de potencia tal que las señales de entrada terrestres resultantes desde la respectiva antena de recepción por satélite que puede estar en la respectiva ubicación de usuario estarían a un nivel de potencia inferior a un nivel de potencia de interferencia con respecto a las respectivas señales de entrada de satélite desde la respectiva antena de recepción por satélite, y
- c)
- en el que las señales terrestres presentes en cada respectiva ubicación de usuario también tienen un nivel de potencia al menos a un nivel de señal terrestre mínimo útil que daría como resultado respectivas señales de entrada terrestres desde una antena de recepción terrestre que puede estar en la respectiva ubicación de usuario.
13. Aparato según la reivindicación 12, en el
que la antena de recepción por satélite es una antena direccional
que produce una ganancia máxima para señales recibidas a lo largo de
una línea central de la antena de recepción por satélite y menos
ganancia en ángulos desde dicha línea central y en el que la
respectiva ruta de transmisión inalámbrica desde el al menos un
transmisor terrestre a cada respectiva ubicación de usuario se
encuentra en un ángulo con respecto a la ruta de señal de satélite
hacia la respectiva ubicación de usuario.
14. Aparato según la reivindicación 12 ó 13, en
el que el al menos un transmisor terrestre comprende un transmisor
direccional para transmitir de manera direccional las señales
terrestres en un alcance de acimut limitado alrededor del
respectivo al menos un transmisor terrestre y en el que, en caso de
que la antena de recepción por satélite sea una antena direccional,
el al menos un transmisor terrestre transmite a lo largo de una ruta
de transmisión situada hacia la respectiva ubicación de usuario en
un ángulo con respecto a una línea central de la antena de
recepción por satélite direccional si está alineada para recibir las
señales de satélite.
15. Aparato según las reivindicaciones 12 a 14,
en el que se utilizan al menos un primer y un segundo transmisor
terrestre, comprendiendo el aparato además medios de sincronización
de señales asociados con los al menos primer y segundo transmisor
terrestre, posibilitando los medios de sincronización de señales que
los al menos primer y segundo transmisor terrestre transmitan
simultáneamente los mismos datos a la primera frecuencia de
transmisión.
16. Aparato según las reivindicaciones 12 a 15,
en el que las áreas de transmisión efectivas de los al menos primer
y segundo transmisor terrestre se solapan.
17. Aparato según las reivindicaciones 12 a 15,
en el que se utilizan al menos un primer y un segundo transmisor
terrestre que transmiten datos diferentes a la primera frecuencia de
transmisión y en el que el área de transmisión efectiva de los al
menos primer y segundo transmisor terrestre no se solapan.
18. Aparato según una de las reivindicaciones
12 a 17, que comprende además:
- a)
- medios de monitorización de la potencia de señal de satélite para detectar de manera sustancialmente continua el nivel de potencia de señal de satélite en una ubicación próxima al al menos un transmisor terrestre; y
- b)
- medios de ajuste de la potencia de transmisión asociados con el al menos un transmisor terrestre para ajustar la potencia de transmisión del al menos un transmisor terrestre a un nivel de no interferencia basándose en el nivel de potencia de señal de satélite detectado cerca del al menos un transmisor terrestre, siendo el nivel de no interferencia un nivel que garantiza que sustancialmente cada ubicación dentro de un área de transmisión efectiva alrededor del al menos un transmisor terrestre recibe señales terrestres desde el al menos un transmisor terrestre a un nivel de potencia para producir señales de entrada terrestres no interferentes desde una antena de recepción por satélite en dicha ubicación, estando las señales de entrada terrestres no interferentes a un nivel de potencia inferior al nivel de interferencia con respecto a las señales de entrada de satélite producidas por la antena de recepción por satélite en dicha ubicación.
19. Aparato según una de las reivindicaciones
12 a 18, en el que la primera frecuencia está por encima de
aproximadamente 1000 megahercios.
Applications Claiming Priority (4)
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|---|---|---|---|
| US991265 | 1997-12-16 | ||
| US08/991,265 US6169878B1 (en) | 1996-10-11 | 1997-12-16 | Apparatus and method for transmitting terrestrial signals on a common frequency with satellite transmissions |
| US1766 | 1997-12-31 | ||
| US09/001,766 US6208834B1 (en) | 1996-10-11 | 1997-12-31 | Apparatus and method for facilitating terrestrial transmissions at frequencies also used for satellite transmissions to a common geographic area |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| ES98962118T Expired - Lifetime ES2313758T3 (es) | 1997-12-16 | 1998-12-15 | Aparato y procedimiento para reutilizar el espectro de emision por satelite para señales de emision terrestre. |
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Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9559768B2 (en) * | 2007-05-25 | 2017-01-31 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Same frequency satellite terrestrial radio broadcast |
| KR101151048B1 (ko) | 2008-11-25 | 2012-06-01 | 한국전자통신연구원 | 부분 주파수 재사용 기법을 적용한 지상보조장치를 포함하는 이동 위성 통신 장치 및 방법 |
| JP6421481B2 (ja) * | 2014-07-18 | 2018-11-14 | 株式会社デンソー | 遠隔制御装置およびそれを用いた遠隔制御システム |
| FR3086784B1 (fr) * | 2018-09-27 | 2020-09-25 | Safran Electronics & Defense | Guidage d'un aeronef a l'aide de deux antennes presentant un angle d'ouverture different |
| CN110677189B (zh) * | 2019-10-09 | 2022-02-15 | 四川灵通电讯有限公司 | 低轨卫星多波束检测装置 |
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| US5511233A (en) * | 1994-04-05 | 1996-04-23 | Celsat America, Inc. | System and method for mobile communications in coexistence with established communications systems |
| US5483663A (en) * | 1994-04-05 | 1996-01-09 | Diversified Communication Engineering, Inc. | System for providing local originating signals with direct broadcast satellite television signals |
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| US5604508A (en) * | 1996-01-05 | 1997-02-18 | Kaul-Tronics, Inc. | Antenna assembly and interface bracket for satellite and terrestrial antennas |
| US5761605A (en) * | 1996-10-11 | 1998-06-02 | Northpoint Technology, Ltd. | Apparatus and method for reusing satellite broadcast spectrum for terrestrially broadcast signals |
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