ES2576654T3 - Sistemas y procedimientos para comunicaciones por satélite con terminales terrestres móviles - Google Patents

Abstract

Un procedimiento para controlar una antena de un satélite en una red de comunicaciones por satélite, en el que el satélite comprende un procesador de software a bordo y la antena es orientable y tiene una huella de cobertura, estando el procedimiento caracterizado por las etapas siguientes: (a) empaquetado de una señal de enlace ascendente (2504) con datos en relación con un terminal terrestre objetivo en la red de comunicaciones por satélite y envío de la señal de enlace ascendente (2506) al satélite, en el que los datos se seleccionan entre el grupo que consiste en datos de identificación, datos de geoposición y combinaciones de los mismos; (b) recepción, demodulación y desempaquetado de la señal de enlace ascendente (2510) para determinar la geoposición actual del terminal terrestre objetivo; (c) comparación de los datos de geoposición (2604) correspondientes al centro de la huella de cobertura actual de la antena para control con la geoposición actual del terminal terrestre objetivo; (d) creación de un valor de error (2606) basándose en la comparación; y (e) corrección del error (2608) orientando la antena para control con el fin de garantizar la cobertura del terminal terrestre objetivo, en el que las etapas (b)-(e) son realizadas en tiempo real por el procesador de software a bordo (400).

Description

DESCRIPCION

Sistemas y procedimientos para comunicaciones por satelite con terminales terrestres moviles 5 CAMPO DE LA INVENCION

La presente invencion se refiere a sistemas y procedimientos para comunicaciones por satelite.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

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La capacidad de comunicarse por medio de satelite estando en movimiento, aunque muy deseada, se ha convertido en una meta elusiva. Aunque se ha desarrollado cierta capacidad de comunicacion por satelite movil, como INMARSAT, Iridium, Teledesic y otros sistemas, esta dirigida a comunicaciones de baja anchura de banda que en general se han limitado a algunos tipos de senalizacion de emergencia (en el caso de INMARSAT) o voz, en el caso 15 de Iridium, Teledesic y similares. Las comunicaciones de anchura de banda superior, en particular del tipo que soporta el tipo de transmision de datos de banda ancha al que mas estan acostumbrados los usuarios de ordenadores en la ultima decada, han demostrado ser mas elusivas para quienes desean acceder a esta posibilidad desde una plataforma movil. La capacidad de contar con una transmision de datos con gran anchura de banda no solo cuando se desea, sino tambien cuando se complica por el hecho de que la mayona o la totalidad de las 20 comunicaciones de alto rendimiento por sistemas de satelite necesitan un gran tiempo de respuesta como condicion previa para invocarlos. Normalmente, se necesita comunicarse con un proveedor de servicios de comunicaciones por satelite ("satcom") durante muchas horas o incluso dfas de antelacion para permitir al proveedor realizar las disposiciones de asignacion de recursos necesarias.

25 Este estado limitado de la situacion, y los diversos factores tecnicos, economicos y organizativos que lo han producido, han llevado a no lograr mantener comunicaciones por satelite de gran anchura de banda, a pesar de la inmensa demanda de las mismas.

Otros factores tambien son relevantes al considerar el diseno de sistemas de comunicaciones por satelite eficaces. 30 Los sistemas de comunicaciones por satelite se han configurado de diversas formas, cada una con su propio nivel de complejidad, y con ventajas e inconvenientes respectivos. Un procedimiento para realizar comunicaciones por satelite se refiere a veces como procedimiento de "guiaondas acodado", en el que se envfa una senal desde un punto fijo en la Tierra, es recibida por el satelite y se amplifica, para devolverse despues a un receptor predeterminado. Las decisiones sobre el encaminamiento y la conmutacion del trafico de comunicaciones, 35 esenciales para los sistemas de comunicaciones en general, se realizan sobre el terreno, al igual que la ejecucion de dichas decisiones. Debido a que los satelites usados en la realizacion del procedimiento de guiaondas acodado carecen de procesamiento del trafico de comunicaciones a bordo, el procedimiento esta limitado normalmente a su uso dentro de un unico haz de comunicaciones por satelite.

40 Otro procedimiento para comunicacion por satelite es la configuracion de tipo "estacion central". En esta configuracion, una serie de terminales terrestres y una unica estacion central se situan en un solo haz. La estacion central actua como una configuracion de tipo guiaondas acodado en dos etapas, en las que la senal de enlace ascendente se encamina desde el satelite, que puede ser un satelite en orbita geosmcrona (GEO), a una estacion central terrestre intermedia. La estacion central actua como un centro de control local para asignar canales y otras 45 funciones asociadas con la gestion de la red.

Los sistemas convencionales de comunicaciones por satelite, pueden referirse a continuacion como sistemas de comunicaciones por satelite, cuando se usa un satelite en orbitas GEO, estan provistos normalmente de dos tipos de servicios: un modo de retransmision y un modo de difusion. En el modo de retransmision, el satelite GEO retransmite 50 una senal desde un terminal terrestre a otro. Cuando esta en el modo de difusion, el satelite GEO transmite una senal a un gran numero de terminales terrestres. En el modo de retransmision, que corresponde al guiaondas acodado expuesto anteriormente, un terminal terrestre transmite una senal usando una frecuencia de enlace ascendente al satelite GEO, que retransmite la senal a un segundo terminal terrestre usando una frecuencia de enlace descendente. Cuando la huella de transmision del satelite GEO en la superficie terrestre es grande, la 55 densidad de potencia de la senal es en consecuencia baja. Una senal que tiene baja densidad de potencia requiere que la antena receptora sea suficientemente grande para conseguir la ganancia de antena para poner en uso la senal de densidad baja. Alternativamente, el uso de antenas mas pequenas requiere que el satelite genere suficiente potencia irradiada para suministrar una densidad de potencia dentro del unico haz de cobertura amplio suficiente para la recepcion de la senal y el uso por las antenas mas pequenas.

Las arquitecturas de los sistemas de satelites de comunicaciones para antenas pequenas han implicado una serie de haces puntuales mas pequenos, en lugar de un unico haz de cobertura de zona amplia, para cubrir la misma area geografica. Al reducir el tamano de los haces puntuales mientras se mantiene la misma potencia transmitida global, 5 la densidad de potencia dentro de cada haz puntual hace posible el uso de antenas terrestres mas pequenas.

Los sistemas existentes de comunicaciones por satelite utilizan frecuencias comunes de enlace ascendente de banda Ku y de enlace descendente de banda Ku que estan pobladas y se reutilizan extensamente. Ademas, en los sistemas existentes de comunicaciones por satelite los satelites tienen una separacion escasa. Esta escasa 10 separacion aumenta la probabilidad de interferencia entre sus enlaces de comunicaciones respectivos y obliga a reutilizar frecuencias. Ademas, los satelites con separacion escasa que usan la banda Ku necesitan que los terminales terrestres usen un haz estrecho, lo que exige a su vez antenas mas grandes y sistemas de apuntamiento mas precisos. Como consecuencia, los terminales terrestres aumentan de tamano y son mas grandes, a la vez que proporcionan un rendimiento menor de lo que sena deseable.

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Algunos sistemas existentes de comunicacion por satelite pueden usar un haz puntual orientable, una senal de satelite que tenga una potencia especialmente concentrada de manera que cubra solo un area geografica regional y cuya direccion pueda controlarse. Dado que estos haces tienen una huella mas reducida y regional que los haces anchos, no se adaptan facilmente a los terminales terrestres en movimiento.

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El documento US-5.736.959 desvela procedimientos de gestion del haz de celdas fija en tierra que son soportados para poderse usar en la asignacion de haces generados por un grupo de satelites en orbita terrestre baja que se mueven en orbitas por debajo de las altitudes geosmcronas.

25 RESUMEN DE LA INVENCION

Segun diversos aspectos de la presente invencion se proporcionan comunicaciones por satelite moviles que tienen un caudal de datos mayor que el necesario para permitir comunicaciones de voz, y en particular caudal de datos de escala de banda ancha.

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En una realizacion de un aspecto de la presente invencion, una red de comunicaciones por satelite usa una estacion central basada en satelite con carga util regeneradora, para reducir no solo el tamano de antena requerido en el origen y la recepcion, sino tambien disminuir el retardo de la transmision a la mitad. En un segmento espacial de satelite multiple, la funcionalidad de la estacion central puede distribuirse entre todos los activos de segmentos de 35 espacio. Ademas, los satelites de la red usan procesamiento a bordo, que mejora drasticamente el balance de enlace, en particular para sistemas que se comunican con margenes estrechos de enlace tales como los sistemas de antenas pequenas. Ademas, los satelites mantienen espedficamente un equilibrio entre la potencia y la multiplexacion en un enlace descendente principal, que hace un uso eficaz de la potencia disponible y emplea una cobertura equilibrada con respecto a las densidades de potencia necesarias para los terminales terrestres moviles. 40

En una realizacion de un aspecto de la presente invencion, una red de comunicaciones por satelite usa coordinacion entre los satelites para reducir los niveles de interferencia, dictado por las limitaciones ffsicas de las antenas pequenas.

45 En otro aspecto, la presente invencion proporciona sistemas y procedimientos para permitir comunicaciones de datos entre una plataforma terrestre movil y un satelite (y despues otro receptor) con velocidades de transmision de datos superiores a 500 kbps.

En una realizacion de otro aspecto mas de la presente invencion, el tamano del terminal terrestre, incluido el tamano 50 de la antena, se mantiene en un valor mmimo en funcion de diversas consideraciones de arquitectura y plataforma. Este tamano y peso mmimos de la antena y el terminal terrestre facilita una mayor movilidad. Por otra parte, estos terminales de tamano mmimo suelen ser mas economicos, lo que permite un mayor uso en una organizacion. Este uso mas ampliamente distribuido, a su vez, tiende a hacer mas seguros los sistemas que emplean uno o mas aspectos de la presente invencion: con un numero de terminales muy superior, cada uno se beneficia de la 55 estrategia de la "seguridad por el numero". Ademas, su reducido tamano permite que las antenas y tal vez otros aspectos de las plataformas terrestres se oculten con mayor eficacia de un ataque, ya sea al incorporarlos en caractensticas existentes o no visibles de un vehmulo, o incluso en un casco u otro elemento transportable del equipo o la indumentaria de uno de los usuarios del sistema movil. Por otra parte, su reducido tamano simplifica la instalacion, integracion y transporte de los terminales terrestres.

En una realizacion de un aspecto de la presente invencion, los terminales terrestres, y las antenas que funcionan con ellos pueden ser inferiores o iguales a aproximadamente 50 cm como dimension principal, una caractenstica que puede permitirse con otros aspectos de la presente invencion, que pueden incluir pero no se limitan a la gestion 5 de datos a bordo (OBDH) de los componentes del satelite, y un aspecto ffsico resultante de bajo perfil (por ejemplo, construido parcialmente en el techo de un vehuculo o en otro objeto existente, incluso una antena no coplanaria en un casco personal u otro dispositivo transportado o llevado en la indumentaria, que desciende hasta aproximadamente 10 cm de diametro) que permite una reduccion en el riesgo para la seguridad.

10 Otros aspectos mas de la presente invencion incluyen procedimientos de comunicaciones y gestion de fuerza y flota que se hacen posibles gracias a comunicaciones por satelite moviles pequenas, economicas, de alta velocidad de transmision y facil acceso que son posibles por los diversos aspectos de la presente invencion. En una realizacion, estos procedimientos comprenden las etapas de proporcionar una pluralidad de plataformas moviles y proporcionar, para cada plataforma movil, un terminal de telecomunicaciones por satelite capaz de comunicaciones moviles de 15 gran anchura de banda por medio de satelite con las otras plataformas moviles y susceptible de ser invocado para dicha comunicacion en tiempo real o casi real.

Un procedimiento relacionado comprende las etapas de aumenta la seguridad de comunicaciones de una fuerza que comprende elementos moviles distribuidos que comprenden las etapas de proporcionar, para cada uno de los 20 elementos moviles, un terminal de satelite movil para acceder a un canal de comunicaciones de datos, y proporcionar ademas una estacion central de base espacial a traves de la cual se comunican los terminales moviles, proporcionando asf una accesibilidad reducida de facilidades de comunicaciones cnticas para riesgos de seguridad.

En una realizacion de otro aspecto de la presente invencion, una estacion central de base espacial con carga util 25 regeneradora en cada satelite en el segmento espacial para su uso en comunicaciones “de un salto” no solo reduce el tamano necesario de la antena en el origen y el receptor, sino que ademas disminuye el retardo de transmision a la mitad. Como aspecto relacionado, la "simetna de la red" que hace posible el enfoque de un salto simplifica y abarata la fabricacion y la gestion de los terminales terrestres (predictibilidad de tamano del terminal, ahorros de escala en la produccion, etc.).

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Otro aspecto mas de la presente invencion incluye un procedimiento para transmitir un tren de datos desde un primer terminal terrestre movil (o una pluralidad de terminales terrestres) a un segundo terminal terrestre (o pluralidad de terminales terrestres) que comprende transmision de datos a un satelite, con los datos acompanados por informacion de la direccion de un segundo terminal terrestre movil, en el que el satelite tiene gestion de datos a 35 bordo y se basa en una direccion (y opcionalmente en informacion de posicion conocida de un segundo terminal movil) a partir de una tabla de encaminamiento para determinar un haz apropiado para un segundo terminal movil y transmitir a ese terminal movil. Dicha transmision puede, aunque no de forma obligatoria, estar en una transmision en bloque que incluye datos para multiples terminales terrestres, de manera que un terminal terrestre de destino recupera el o los mensajes dirigidos a el.

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BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

En las figuras identificadas a continuacion y en la descripcion detallada que se ofrece seguidamente se describen los diversos aspectos de los sistemas y procedimientos segun la presente invencion.

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La figura 1 muestra una vista de alto nivel de una realizacion de un sistema y un procedimiento, segun la presente invencion, para proporcionar comunicaciones por satelite.

La figura 2 muestra una vista de alto nivel de una realizacion de un sistema y un procedimiento, segun la presente 50 invencion, para proporcionar comunicaciones por satelite.

La figura 3 muestra una vista esquematica de alto nivel de la arquitectura en una realizacion de un sistema y un procedimiento segun la presente invencion, con especial acento en el lado del satelite del sistema.

55 La figura 4 muestra una vista de alto nivel del software de un satelite en una realizacion de un sistema y un procedimiento segun la presente invencion.

La figura 5 muestra una vista de alto nivel de la arquitectura de un satelite en una realizacion de un sistema y un procedimiento segun la presente invencion.

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La figura 6 muestra una vista de alto nivel de la arquitectura de un terminal terrestre en una realizacion de un sistema y un procedimiento segun la presente invencion.

Las figuras 7-20 muestran, en forma de diagrama de flujo, las etapas asociadas con una realizacion de un procedimiento, segun la presente invencion, para proporcionar un servicio de comunicaciones por satelite a un cliente.

La figura 21 muestra, en forma de diagrama de flujo, las etapas asociadas con una realizacion de un procedimiento, segun la presente invencion, para construir, ampliar o mejorar un sistema de comunicaciones por satelite.

La figura 22 muestra, en forma de diagrama de flujo, las etapas asociadas con una realizacion de un procedimiento, segun la presente invencion, para construir, ampliar o mejorar un sistema de comunicaciones por satelite.

La figura 23 muestra, en forma de diagrama de flujo, las etapas asociadas con una realizacion de un procedimiento, segun la presente invencion, para iniciar el control por el cliente/usuario de un satelite.

La figura 24 muestra, en forma de diagrama de flujo, las etapas asociadas con una realizacion de un procedimiento,

segun la presente invencion, para proporcionar el control por el cliente/usuario de una antena en un satelite.

La figura 25 muestra, en forma de diagrama de flujo, las etapas asociadas con una realizacion de un procedimiento,

segun la presente invencion, para proporcionar el seguimiento de un terminal terrestre objetivo a traves de la orientacion de una antena en un satelite.

La figura 26 muestra, en forma de diagrama de flujo, las etapas asociadas con una realizacion de un procedimiento, segun la presente invencion, para un procedimiento de orientacion de una antena de bucle cerrado.

La figura 27 muestra, en forma de diagrama de flujo, las etapas asociadas con una realizacion de un procedimiento, segun la presente invencion, para proporcionar el control por el cliente/usuario del movimiento de un satelite.

La figura 28 muestra, en forma de diagrama de flujo, las etapas asociadas con una realizacion de un procedimiento, segun la presente invencion, para proporcionar el seguimiento de un terminal terrestre objetivo a traves del movimiento de un satelite.

La figura 29 muestra, en forma de diagrama de flujo, las etapas asociadas con una realizacion de un procedimiento, segun la presente invencion, para un procedimiento de movimiento de un satelite de bucle cerrado.

La figura 30 muestra una vista de alto nivel de una realizacion de un sistema y un procedimiento, segun la presente invencion, para proporcionar comunicaciones por satelite.

La figura 31 muestra una vista de geometna de comunicacion entre satelites.

La figura 32 muestra una vista de alto nivel de interferencia de satelites a partir de una antena de terminal no conforme.

DESCRIPCION DETALLADA

La presente descripcion, incluidas las figuras, describe realizaciones que ilustran diversos aspectos de la presente invencion. Estas realizaciones no pretenden, y no lo hacen, limitar el alcance de la invencion a detalles concretos.

Las diversas entidades identificadas en las figuras y descritas en la presente memoria descriptiva pueden usar uno o mas procesadores informaticos, y los procesadores informaticos de cada entidad pueden configurarse para comunicarse con los procesadores informaticos de una o mas de las otras entidades con el fin de ejecutar los procedimientos de la presente invencion.

En una realizacion, la presente invencion proporciona un sistema y un procedimiento para crear una instalacion ampliable de una red de comunicaciones por satelite que permita la construccion incremental y ampliable de capacidad y reduzca el riesgo y el tiempo para conseguir el retorno de la inversion de la red.

En una realizacion de un aspecto de la presente invencion, se proporcionan satelites de comunicaciones de tamano y masa reducidos. En particular, los sistemas y procedimientos segun la presente invencion permiten la fabricacion de satelites de comunicaciones que tienen una masa en el lanzamiento de 800 kg o menos. En una realizacion, para reducir el tamano y el peso del satelite puede usarse un nuevo sistema de propulsion para orbitas de transito lento.

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Los pequenos satelites segun la presente invencion hacen posibles a su vez soluciones de servicio flexible antes irrealizables e incluso no reconocidas para los clientes.

Por otra parte, los satelites de este intervalo de tamano tienen un ciclo de diseno corto y proporcionan un tiempo 10 breve entre el encargo y la puesta en servicio. Los satelites de comunicaciones que tienen estas caractensticas proporcionan, segun otro aspecto de la presente invencion, una capacidad mejorada de proporcionar una red de comunicacion por satelite que usa una tecnologfa actual, no anticuada. El mas rapido acceso a la tecnologfa mas reciente en orbita permite tambien la optimizacion de los enlaces del satelite para impulsar aun mas la eficacia del sistema terrestre y reducir, por tanto, el tamano y el coste del sistema.

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Los pequenos satelites de comunicaciones segun la presente invencion reducen la magnitud de la inversion necesaria para proporcionar capacidad en orbita en comparacion con los satelites de mayor tamano. Por tanto, asf se aumenta la modularidad y la flexibilidad del sistema. El uso de satelites de bajo coste con menos anchura de banda a bordo permite soluciones personalizadas para cada carga util de satelite que se concentra en determinadas 20 partes de un espectro de uso de frecuencias y asf puede evitar problemas de interferencia local. De este modo, el operador de las comunicaciones por satelite garantiza que el servicio no interfiere con otros usuarios y con ello puede evitar la necesidad de aprobacion y coordinacion de los organismos reguladores.

Tal como se muestra en las FIG. 1, 2, 3, 4 y 5, se proporciona el satelite 200, segun un aspecto de la presente 25 invencion, con ciertas capacidades de procesamiento a bordo 202. En una realizacion, el satelite comprende un motor de software 204 para realizar todas las funciones de procesamiento a bordo 202. En otra realizacion, la funcionalidad de procesamiento a bordo 202 se divide entre multiples motores de software 400. Los ejemplos de los tipos de motores de software incluyen un motor de autenticacion 402, un motor de encaminamiento 404, un motor de gestion de red 406, un motor de gestion de instrucciones 408, modulos de procesamiento de banda de base 410, 30 procesos de operaciones de carga util 412, procesos de gestion de red 414 y procesos de operaciones aeroespaciales 416. Estos motores de software pueden emplear una o una pluralidad de bases de datos 206. El satelite 200 esta provisto de componentes de hardware 500, descritos a continuacion con mayor detalle, para comunicarse con terminales terrestres con segmento terrestre 208, 210, 212 asf como realizar otras funciones, tales como encaminamiento a otros satelites de la red 100, 300. Un ejemplo de los tipos de componentes de hardware 35 incluye una o varias antenas 502, uno o varios encaminadores 302, 504, uno o varios multiplexores 304, 506, uno o varios demoduladores 510, uno o varios moduladores 512 y xDMA 508 (Division Multiple Access, o acceso multiple por division en el que 'x' puede ser "codigo", "frecuencia", "tiempo" o cualquier combinacion de los mismos).

En referencia a la FIG. 1, las constelaciones de satelite segun la presente invencion pueden ser modulares y 40 flexibles. En una realizacion de dicha constelacion, se colocan multiples satelites 102, 104, 106, 108 en una unica posicion orbital y/o en posiciones orbitales separadas, y pueden introducirse en las posiciones de uno o varios al mismo tiempo, con capacidad para proporcionar servicios de comunicaciones que se inician con la primera insercion. Los satelites pueden estar equipados para gestionar cambios en la capacidad y las interferencias a traves de comunicacion y encaminamiento "en el mismo ambito" 110, es decir, comunicacion y encaminamiento entre satelites 45 en la misma posicion orbital. La FIG. 31 proporciona una ilustracion del tamano general del ambito 3100 con respecto a otros parametros orbitales de muestra del satelite. Ademas, segun un aspecto de la presente invencion, los satelites en la misma posicion orbital pueden incrementar la fuerza de la cobertura de huella en un area cuando el usuario necesita cambiar con el tiempo. El uso de multiples satelites que cubren diferentes regiones/partes geograficas puede permitir a un sistema cambiar de cobertura a un nuevo satelite que cubre una region diferente por 50 medio de la comunicacion entre los satelites cuando el terminal terrestre se mueve fuera de la cobertura del primer satelite. Ademas, los satelites pueden estar distribuidos en diferentes posiciones orbitales para proporcionar cobertura de huella en las areas respectivas de la tierra. En una realizacion, pueden usarse satelites en constelacion que pueden comunicarse entre sf como pueda ser un sistema de seguimiento de monopulso. En una realizacion, los satelites se colocan en orbita geoestacionaria. En una realizacion alternativa, los satelites se colocan en orbita 55 geosmcrona. En otra mas, los satelites se colocan en orbitas de Molniya. En otra realizacion alternativa mas, los satelites se colocan en orbita terrestre baja o en orbita terrestre media. Son posibles tambien otras configuraciones orbitales de arquitecturas de satelites de la presente invencion.

En la FIG. 31 se ilustra un ejemplo de geometna de comunicacion entre satelites para satelites en orbita

geoestacionaria. En esta realizacion, la distancia entre satelites 3102 se calcula para un angulo de separacion 3104 dado desde el centro de la Tierra. Ademas, siempre existira una region bloqueada 3106 que impide la comunicacion entre satelites y que puede calcularse dada una distancia orbital del satelite sobre el ecuador 3108.

5 Una arquitectura de red de satelites de comunicaciones que comprende un aspecto adicional de la presente invencion proporciona sistemas y procedimientos para capacidades de encaminamiento inteligente con el fin de usarlas en la gestion del enfoque modular y flexible de la invencion en comunicaciones por satelite. En una realizacion, un sistema segun la presente invencion usa un canal de estado de la red para gestionar las actualizaciones en la red. La funcionalidad de gestion de la red puede estar distribuida entre todos los satelites de la 10 red. En esta realizacion, es posible distribuir la funcionalidad de gestion de red tambien a los terminales terrestres. En concreto, cada satelite del sistema supervisa la informacion de estado de la red como, por ejemplo, interferencias deliberadas, desvanecimientos debidos a la lluvia, inclusion de satelites adicionales, informacion de ECM, gestion de activos, etc. En una realizacion de un aspecto de la presente invencion, cuando un satelite recibe informacion de estado de la red, la informacion es dirigida a todos los demas satelites de la red. La informacion de estado de la red 15 puede enviarse a todos los terminales terrestres dentro de la cobertura de huella del satelite.

En referencia a las FIG. 1, 2 y 3, en una realizacion, la informacion se envfa a los terminales terrestres 112, 208, 210, 212, 306 por medio de una difusion de enlace descendente 114, 214. Estas actualizaciones de estado de la red proporcionan parametros para reconfigurar dinamicamente la red y gestionar los requisitos cambiantes de 20 condiciones y cobertura. Ademas, al mantener un canal de estado de la red entre todos los satelites de la red, el sistema puede encaminar de forma inteligente las senales de comunicacion y otras senales. Por otra parte, tal como se ilustra en la FIG. 30B, el canal de estado de la red permite al sistema ajustarse ante el fallo de un satelite mediante encaminamiento dinamico de una senal a un satelite alternativo en la red de satelites 3050. En otra realizacion, la informacion de estado de la red se usa para permitir que los usuarios especifiquen manualmente una 25 ruta para una senal.

Una realizacion de un sistema y un procedimiento segun la presente invencion implica la construccion de una red de comunicaciones por satelite modular y flexible.

30 En una realizacion de un aspecto de la presente invencion, el operador del satelite ofrece un conjunto de parametros y valores para los parametros que constituye un espacio de diseno para que el cliente realice una eleccion. En una realizacion, los parametros son el tamano, la vida util y la carga util del satelite. Un cliente, sujeto a las limitaciones de los parametros ofrecidos por el operador del satelite, impulsa el desarrollo de un sistema de satelites del operador del satelite a traves de sus especificaciones. En una realizacion, las especificaciones del cliente comprenden 35 especificaciones de anchura de banda, seguridad, control de la antena, control del satelite y huella. Basandose en estas especificaciones del cliente, el operador del satelite obtiene soluciones para el cliente construyendo, ampliando y mejorando un sistema de comunicaciones por satelite dentro del espacio de diseno. Estas soluciones pueden estar impulsadas por cuestiones economicas, tecnologicas y/o de rendimiento.

40 Tal como se muestra en la FIG. 21, varios aspectos de la presente invencion pueden comprenderse mejor en el contexto de la toma de decisiones y puesta en marcha del lanzamiento y la colocacion del satelite. Una primera etapa en la instalacion de una red de comunicaciones por satelite es el lanzamiento de un satelite en una posicion orbital 2100. Despues de que el primer satelite, que tiene determinadas capacidades de comunicaciones se instala en la red, el proveedor del servicio de comunicaciones por satelite, empleando un enfoque modular segun la 45 presente invencion, puede calibrar las necesidades de los usuarios 2102 de la red de comunicaciones por satelite antes de ampliar la red. Basandose en las necesidades de los usuarios, el proveedor del servicio de comunicaciones por satelite puede decidir lanzar un segundo satelite de la red 2104, 2106. En esta tesitura, el proveedor tiene dos opciones en lo referente al lanzamiento del satelite de la red: en primer lugar, el satelite puede lanzarse en la misma posicion orbital que el primer satelite 2104, con lo cual los satelites interaccionanan mediante comunicacion en el 50 mismo ambito 110; en segundo lugar, el satelite puede lanzarse en una posicion orbital diferente a la del primer satelite 2106, de manera que los satelites interaccionanan a traves de comunicacion entre distintos ambitos 116.

A medida que se amplfan las necesidades de los usuarios, el proveedor podra responder con la rapidez que lo requiera la demanda a traves del lanzamiento de satelites de la red nuevos y de sustitucion, de acuerdo con este 55 aspecto de la presente invencion. Estos satelites pueden estar equipados con las ultimas novedades tecnologicas. El proveedor tiene la capacidad de colocar nuevos satelites de la red para proporcionar una topologfa de red que se adapte optimamente a las necesidades de los usuarios, en lugar de verse limitado a un gran sistema de satelites inflexible al cambio. A medida que se amplfa la red a traves de posteriores lanzamientos de satelites nuevos y de sustitucion, deja de ser necesario un "doble salto" en la comunicacion, es decir, la necesidad de enviar senales

desde dos puntos en la superficie terrestre que no pueden ser cubiertos por el mismo satelite en GEO por medio de una estacion terrestre intermedia. Ademas, la red de comunicaciones por satelite puede responder rapidamente al fallo de un satelite de la red debido al uso de pequenos satelites y al rapido cumplimiento de los tiempos de servicio.

5 En una realizacion de otro aspecto de la presente invencion, el sistema emplea una arquitectura ffsica de segmentos espaciales que permite una capacidad reconfigurable. El sistema permite redundancia espacial en cualquier posicion orbital y aumentar incrementalmente la capacidad en cualquier posicion orbital a traves de la colocacion de satelites en estrecha proximidad entre sr En otra realizacion mas, los enlaces entre satelites y los enlaces entre satelites aumentan el encaminamiento y la flexibilidad de la capa ffsica de la red.

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En referencia a la FIG. 22, una realizacion de otro aspecto de la presente invencion implica la toma de decisiones y la puesta en marcha del lanzamiento y la colocacion del satelite. En esta realizacion, varios factores de rendimiento para la red se abordan primero en 2200. Sin limitacion, estos factores de rendimiento pueden incluir cobertura de huella, topologfa de la constelacion de satelites, anchura de banda, capacidad y numero de usuarios por satelite. 15 Estos factores son evaluados a continuacion por el sistema 2202. El o los motores de software 204, 400 en los satelites individuales pueden supervisar y evaluar estos factores de rendimiento 2202. A continuacion se usan estos factores de rendimiento y sus evaluaciones 2202 para desarrollar y disenar un nuevo satelite para la red 2204. En una realizacion, estos factores de rendimiento y sus evaluaciones 2202 se usan para determinar la posicion optima del nuevo satelite 2206. A continuacion, el satelite se instala en la red 2208 a traves de un lanzamiento en una 20 posicion orbital preasignada. Finalmente, los satelites tienen en cuenta el nuevo satelite de la red a traves de actualizaciones del estado de la red 2210.

En otro de sus aspectos, la presente invencion proporciona una comunicacion por satelite terrestre movil que tiene gran anchura de banda. El termino "gran anchura de banda”, tal como se usa en la presente memoria descriptiva, se 25 refiere, sin limitacion, a una anchura de banda que es mayor que la anchura de banda necesaria para transmitir 500 kbps o mas.

En una realizacion de un aspecto de la presente invencion, un sistema de comunicaciones por satelite incluye tres componentes principales. Un primer componente del sistema comprende un terminal terrestre de inicio ll8. Tal 30 como se usa en la presente memoria descriptiva, terrestre se refiere a terminales que tienen su base en el espacio. Pueden estar en tierra firme, pero puede estar tambien en plataformas mantimas o aerotransportadas. En una realizacion alternativa de este aspecto de la presente invencion, el primero componente del sistema comprende un grupo de terminales terrestres.

35 Tal como se muestra en la FIG. 6, los terminales terrestres en sf, en una realizacion de un aspecto de la presente invencion, pueden comprender a su vez varios componentes principales. El terminal terrestre puede comprender una antena 600, software 608 y hardware 606 para comunicarse con un satelite, lo que incluye, pero no se limita a, un satelite geoestacionario, por medio de una frecuencia de enlace ascendente 120, 216. En una realizacion de este aspecto de la presente invencion, la antena del terminal terrestre 600 puede ser pequena, en el intervalo de 7540 2.000 cenffmetros cuadrados de area. En una realizacion la antena 600 puede ser un reflector parabolico de alta eficacia y/o un diseno de sistema en fase. La eleccion de la implementacion de la antena puede provocar una eficacia decreciente y por tanto requerir un aumento correspondiente en el area de apertura eficaz. Este aumento en el area de apertura eficaz esta determinado, al menos en parte, por el balance de enlace necesario. En una realizacion de un aspecto de la presente invencion, el balance de enlace determinado mejora extraordinariamente 45 mediante el uso de transpondedores de alta potencia y carga util regeneradora.

En otra realizacion, la frecuencia de enlace ascendente se transmite en bandas estrechas. Estas bandas estrechas tienen entre 200-250 MHz de anchura por satelite en la banda Ku. En otra realizacion de la presente invencion, para soportar comunicacion con antenas de este intervalo de tamano se aplica una coordinacion con respecto al otro 50 ingenio espacial con respecto a, pero sin limitarse a, las limitaciones de mecanica orbital, zonas de cobertura, frecuencia y tiempo. A este respecto, la dinamica de espacio-tiempo del ingenio espacial y los parametros de comunicacion se coordinan con el fin de controlar la interferencia en valores inferiores a los ffmites aceptables y recomendados. En particular, puede conseguirse mediante el uso de frecuencias y posiciones orbitales de empleo no frecuente tales como, pero sin limitarse a ellas, orbitas geosmcronas que pueden variar con el tiempo.

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Para soportar operacion movil y otras funciones, el software 608 que se ejecuta en un procesador en el terminal terrestre puede tener la capacidad de supervisar y almacenar datos desde un sensor de geoposicion 612 (tal como son recibidos por sensores que reciben datos del Sistema de Posicionamiento Global (GPS), Glonass, Galileo o servicios similares), asf como almacenar informacion acerca del terminal terrestre. En otra realizacion de la presente

invencion, el software de procesamiento interno 608 del terminal terrestre determina, entre una pluralidad de satelites en una red de satelites, un satelite con el que comunicarse que satisfaga de forma optima un conjunto de restricciones preseleccionadas. Segun un aspecto de la presente invencion, el software del terminal terrestre realiza alineacion y adquisicion automatica de un satelite. El software de procesamiento interno 608 en el terminal terrestre, 5 asociado con otros aspectos de la presente invencion, incluye software de encaminamiento de red dinamico inteligente y proceso de acceso. En una realizacion, en el proceso de acceso se permite que el terminal entre en la red de satelites con una base dinamica de no interferencia. En otro aspecto mas de la presente invencion, el software podna contener, pero no se limita a, informacion de identificacion de terminal terrestre, informacion de "marca y modelo" o informacion de capacidad. Ademas, esta informacion puede almacenarse en una base de datos 10 610 u otra estructura de datos 610 accesible para el terminal terrestre.

En una realizacion de otro aspecto de la presente invencion, el terminal terrestre contiene hardware adecuado para la comunicacion con un satelite que incluye, pero no se limita a, un convertidor RF 602, hardware de protocolo de Internet 606 y xDMA 604.

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En referencia a la FIG. 1, un segundo componente de un sistema de acuerdo con la presente invencion es el segmento espacial. El segmento espacial puede incluir uno o una pluralidad de satelites 102, 104, 106, 108 dispuestos en diversas constelaciones. Pueden colocarse multiples satelites en el mismo "ambito orbital" 122. El ambito orbital 122 se refiere al espacio restringido resultante creado por una orbita con la maxima preferencia, 20 geostacionaria que tiene una inclinacion inferior a 0,5°, aunque menos de 0,1° puede considerarse geostacionaria (restriccion en la direccion norte-sur), en la direccion este-oeste el satelite se mantiene dentro de una banda centrada en torno a una longitud intermedia con precision similar, en cuyo caso el espacio limitado resultante se refiere como "ambito orbital" 122 y/o se situa en ambitos orbitales 122 diferentes. Tal como se muestra en la FIG. 5, cada satelite puede comprender varios componentes, lo que incluye pero no se limita a un encaminador 504, un 25 multiplexor 506, una capacidad de procesamiento de xDMA 508, un demodulador 510, un modulador 512, un decodificador de correccion de errores 518, un codificador de correccion de errores 520, un receptor 522, un transmisor, una o una pluralidad de antenas de enlace ascendente 524 y de enlace descendente 526, un controlador a bordo 528, software 514, logica implementada en firmware o hardware para ejecutar estas diversas funciones y una base de datos 516. Este y otros hardware y software adecuados trabajan conjuntamente segun diversos 30 aspectos de la presente invencion, para permitir que el satelite, o una pluralidad de satelites, actue como una "estacion central" en el espacio. En una realizacion de la presente invencion, cada satelite puede usar una arquitectura a bordo abierta.

El software y hardware a bordo, que se describe a continuacion mas en detalle, permite que el satelite realce 35 funciones de gestion de datos, tales como encaminamiento y gestion de trafico, sin necesidad de comunicarse con una estacion central terrestre situada en la Tierra. Este aspecto de la presente invencion, junto con la presencia de una carga util regeneradora, permite a su vez diversas ventajas de comunicaciones. Estas ventajas incluyen pero no se limitan a enlaces "simetricos" entre dos terminales terrestres y la necesidad resultante de solo un tipo de terminal terrestre y antena, y una arquitectura mas segura, en la que la estacion central esta situada por encima de 35,000 40 kilometros de la tierra y es por tanto relativamente invulnerable a los ataques u otros problemas. En una realizacion, la funcionalidad de "estacion central" del segmento espacial puede estar contenida en un satelite. En una realizacion alternativa, la funcionalidad de estacion central esta distribuida entre todos los activos de segmentos espaciales. La ubicacion de la estacion central en el segmento espacial deriva en la necesidad de menos anchura de banda asf como ahorro de tiempo cuando se transmiten comunicaciones y otras senales.

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La FIG. 30A proporciona un ejemplo de una realizacion del segmento espacial. Multiples satelites 3000, 3002 en el segmento espacial se comunican por medio de enlaces entre satelites 3004. El software y hardware a bordo 3006 facilita las funciones de gestion de datos descritas anteriormente, y el satelite puede transmitir una senal a otro satelite en el segmento espacial 3008 o a un terminal terrestre en el segmento terrestre 3010.

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En referencia a la FIG. 4, en otra realizacion de un aspecto de la presente invencion, multiples “motores” de software 400 se encargan de las funciones de gestion de datos a bordo. Un motor de autenticacion 402 es responsable de autenticar una senal enviada desde uno o una pluralidad de terminales terrestres. Un motor de encaminamiento 404 encamina la senal autenticada. En un aspecto de la presente invencion, el motor de encaminamiento determina si 55 una senal se dirige al satelite real o comprende una senal de retransmision que se dirige a otro satelite. En tercer lugar, un motor de gestion de red 406 gestiona la red interna del satelite. Ademas, un motor de gestion de instrucciones 408 procesa las senales de instrucciones de carga util, que pueden ser instrucciones para modificar la carga util en sf. Por otra parte, uno o mas modulos de procesamiento de banda de base 410 realizan el procesamiento en la senal. Finalmente, el software que se ejecuta en el satelite comprende procesos de

operaciones de carga util 412, procesos de gestion de red 414 y procesos de operaciones aeroespaciales 416.

En una realizacion de un aspecto de la presente invencion, el software puede ejecutarse en uno o una pluralidad de procesadores. Ademas, en otra realizacion, el satelite puede usar procesadores programables del estado de la 5 tecnica para procesamiento de senales digitales lo que permite la implementacion de procesamiento a bordo reconfigurable que incluye el cambio de empaquetamiento de senales y alteracion de parametros de canales a traves de filtros implementados en software. Por otra parte, en una realizacion, la arquitectura del satelite se basa en procesadores de senales digitales reconfigurables que permiten mayores oportunidades de desarrollo en terminos de configurar la gestion de redundancias de la carga util. Asf se incrementa la flexibilidad al abordar la perdida de 10 una o mas unidades de procesamiento de senales digitales.

Segun otro aspecto de la presente invencion, el software, que puede incluir una base de datos, puede procesar y almacenar informacion de uso del satelite relevante, lo que incluye informacion de facturacion, y otra informacion que puede ser objeto de supervision y almacenamiento. Esta informacion puede incluir, pero no se limita a, 15 caractensticas de rendimiento detallado de la antena del terminal terrestre que, en una realizacion, incluyen los patrones de radiacion medidos que pueden ser caractensticas de componentes RF generales o especificadas individualmente, otros parametros importantes para el calculo del rendimiento del enlace, frecuencia de enlace ascendente y descendente, requisitos de calidad de servicio y clase de priorizacion.

20 Los satelites comprenden tambien una o una pluralidad de antenas que pueden usarse para comunicarse con otros satelites asf como para difundir, tanto en unidifusion como en multidifusion, senales a los terminales terrestres en Tierra. En otra realizacion, el satelite usa una o una pluralidad de antenas orientables. En otra realizacion mas, el satelite usa una o una pluralidad de antenas orientables de haz puntual. El uso de haces orientables hace que el satelite sea menos propenso a interferencias deliberadas, ya que las interferencias deliberadas en un haz en 25 movimiento exigen que el agente de interferencias este dentro del haz, lo que puede significar que el agente de interferencias sea detectable y se encuentre tambien en la esfera de influencia de una formacion en movimiento que depende de la huella del satelite. Ademas, el tamano de los satelites usados es menor que los satelites que se usan normalmente. En un aspecto de la presente invencion, los satelites tienen una masa en el lanzamiento de 800 kg o menos.

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Un tercer componente del sistema es un segundo grupo de terminal o terminales terrestres objetivo que puede incluir o no el terminal terrestre de inicio. En una realizacion, los terminales terrestres objetivo tienen las mismas capacidades que el terminal terrestre de inicio descrito anteriormente. Sin embargo, los terminales terrestres objetivo individuales en el grupo pueden tener diferentes componentes de hardware y software, en particular diferentes 35 tamanos de antena. En una realizacion de un aspecto de la invencion, los terminales terrestres objetivo comprenden al menos una antena de area comprendida entre aproximadamente 75 y 2.000 centfmetros cuadrados. Ademas, algunos de los terminales terrestres objetivo pueden ser estacionarios mientras otros del grupo son moviles, o pueden ser todos moviles, o todos estacionarios.

40 En referencia a las FIG. 7-20, una realizacion de un procedimiento segun la presente invencion implica el inicio del servicio de comunicaciones por satelite. La realizacion se describe por medio de un ejemplo que implica terminales terrestres con segmento terrestre y una red de satelites de segmento espacial. El servicio de comunicacion por satelite comienza, por ejemplo, por la accion de un usuario que introduce un codigo de autorizacion 700 en un terminal terrestre de inicio situado en el segmento terrestre de un sistema de comunicaciones por satelite. En una 45 realizacion, el codigo de autorizacion es preasignado al terminal terrestre. En otra realizacion, el codigo de autorizacion se preasigna a un usuario del sistema, lo que permite el uso de cualquier terminal terrestre. En otra realizacion mas, el codigo de autorizacion se distribuye al usuario con el terminal o con la procuracion del servicio. El codigo de autorizacion puede ser tambien espedfico de un tipo de vefuculo. Con el fin de iniciar el servicio, el terminal terrestre de inicio puede ser configurado 702 primero, por ejemplo, por el software interno. El terminal 50 terrestre de inicio puede necesitar y desempaquetar una contrasena u otra informacion de seguridad con el fin de activar el terminal.

El terminal terrestre de inicio busca el satelite mas cercano en la red 704. En una realizacion, el software de procesamiento interno del terminal analiza los satelites disponibles potencialmente para comunicacion y determina el 55 satelite mas apropiado. La autorizacion se completa en el satelite mas cercano disponible en la red 706. En otra realizacion, la autorizacion se completa sobre el satelite para comunicacion mas apropiado segun la identificacion por el terminal terrestre de inicio 706. El satelite elegido puede ser un satelite geoestacionario, un satelite en orbita terrestre baja, o un satelite en orbita terrestre media.

Una realizacion de un procedimiento segun la presente invencion implica el uso de un servicio de comunicaciones por satelite para transmitir una comunicacion entre dos puntos terrestres. La realizacion se describe por medio de un ejemplo que implica un terminal terrestre de segmento terrestre de iniciacion, una red de satelites de segmento espacial y un terminal terrestre de segmento terrestre objetivo. El terminal terrestre de inicio envfa una comunicacion 5 por medio de una frecuencia de enlace ascendente a un satelite en una red de comunicaciones por satelite. En una realizacion, el satelite se elige segun los procedimientos presentados anteriormente 800. En otra realizacion, el satelite es elegido manualmente por el operador del terminal terrestre de inicio 800. En otra realizacion mas, una pluralidad de posible satelites es elegida por el operador del terminal terrestre de inicio 800. En esta realizacion, el terminal terrestre de inicio software compara los objetivos elegidos con una lista de objetivos alcanzados desde cada 10 ambito/satelite/haz 802. En esta realizacion, la lista se actualiza constantemente por medio de un canal de actualizaciones del estado de la red. El terminal terrestre de inicio ensambla a continuacion una senal que solicita el servicio desde el segmento espacial por medio del satelite 804. En una realizacion, esta senal especifica un terminal objetivo enumerado por ambito/satelite/haz, tipo de servicio y anchura de banda necesarios.

15 Una vez que el terminal terrestre ensambla la senal de peticion, el motor de software del terminal terrestre analiza las rutas alternativas para llegar al terminal objetivo 806. En una realizacion, el terminal terrestre de inicio determina la mejor ruta en terminos de latencia, trafico, lfmites de capacidad y otra informacion en el canal de actualizaciones del estado de la red. En otra realizacion, el analisis de encaminamiento se sigue realizando en el caso de usuarios clave con una capa de metaestado. El motor de software del terminal terrestre de inicio puede crear una direccion de 20 encaminamiento 808 y un codigo de autorizacion 810 para anadirlo a la peticion de senal de servicio, creando asf un paquete de senales de peticion 812.

A continuacion, el motor de software del terminal terrestre de inicio busca 814, adquiere 816 y alinea 818 una antena mas una configuracion de parametros de comunicacion en el satelite elegido. Ademas, en otra realizacion, el motor 25 de software del terminal terrestre de inicio busca y adquiere una descarga de archivos opcionales desde la estacion central del satelite. En una realizacion, esta etapa se completa usando el identificador unico del satelite. El motor de software empaqueta la senal de peticion 820 ajustando los parametros correctos de hardware del terminal para entrelazar, modular y codificar el paquete de senales de datos digital en una senal de microondas con parametros apropiados para el canal de peticion del satelite objetivo. El terminal terrestre de inicio envfa el paquete de senales 30 de peticion al satelite elegido 822.

El satelite elegido en el segmento espacial recibe el paquete de senales de peticion 900. A continuacion el satelite activa un procedimiento para iniciar una conexion entre el terminal terrestre de inicio y el terminal terrestre objetivo. En una realizacion, los receptores en la carga util del satelite reciben el paquete de senales de peticion 900. En una 35 realizacion, los receptores pueden desempaquetar el paquete de senales de peticion 902. En otra realizacion los receptores desempaquetan el encabezamiento que contiene la direccion de encaminamiento y el codigo de autenticacion y desempaquetan tambien la porcion o porciones restantes de la senal. La senal desempaquetada es enviada a un motor de software a bordo para su procesamiento 904.

40 Una vez recibido por el motor de software a bordo, el motor autentica el codigo de autenticacion usando un protocolo de seguridad 906. A continuacion, en una realizacion la senal autenticada pasa a otro motor de software a bordo para encaminar la senal 908. Un motor de software a bordo determina si la senal se dirige al satelite real o si es una senal para retransmision. En una realizacion, en cualquier caso, la senal se pasa a otro motor de software a bordo para procesamiento 910. El motor de software a bordo que anade la senal con la direccion de encaminamiento 912 45 original y un nuevo codigo de autenticacion 914 y envfa la senal de nuevo al satelite transmisor 916. A continuacion se reempaqueta la senal en una senal de enlace descendente 918.

En una realizacion, todas las senales, las actualizaciones de red y otras actualizaciones de red y de canal de instrucciones requeridas se dirigen al satelite objetivo. En otra realizacion, todas las senales dirigidas directamente a 50 un satelite pueden ser autenticadas por segunda vez por el motor de software a bordo por medio de un segundo codigo de autenticacion 920.

Si el sistema, en cualquier punto, detecta una senal no autorizada, el incidente 1000 y el origen 1002 de la senal pueden registrarse y/o se envfa un mensaje a un administrador de red 1004 y un administrador de subred 1006 y/o 55 se devuelve un mensaje de acceso denegado en el canal de instrucciones del terminal de acceso 1008. En una realizacion, el incidente y el origen se registran en una base de datos a bordo del satelite. El incidente y el origen de la senal no autorizada pueden rastrearse mediante triangulacion de la senal no autorizada usando informacion de mas de un satelite de la red. A continuacion puede enviarse una triangulacion con exito o parcialmente con exito a un centro de control en un segmento terrestre.

Despues de la segunda autenticacion, se pasa una senal destinada para el satelite a un motor de software a bordo 1100. El motor de software a bordo determina si la senal es una senal de servicio, una senal de instruccion o una senal de red 1102. Una senal de servicio, tal como una senal de peticion, es interpretada por el motor de software a 5 bordo que asigna canales al servicio solicitado y envfa la informacion apropiada hacia delante. Se envfa una senal de instruccion para modificar la configuracion de la red. Una senal de red actualiza el estado de la red y el motor de software a bordo interpreta la senal para proporcionar la informacion mas actualizada para encaminamiento dinamico por el motor de software a bordo que gestiona el encaminamiento. En una realizacion, las senales pueden encaminarse a diferentes motores de software a bordo 1104.

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En una realizacion, la senal de servicio, de la cual un tipo es una senal de peticion, es encaminada a un motor de software a bordo que interpreta la senal 1102. Para una senal de peticion, el motor de software a bordo decodifica la lista de senales de peticion 1106 y la compara con la informacion de estado de la red almacenada a bordo 1108. En una realizacion, para cualquier objetivo, el motor de software a bordo determina si se puede acceder al objetivo 15 directamente desde ese satelite 1110. En otra realizacion el motor de software a bordo determina por medio de ese haz, si existiera, si es posible acceder al objetivo directamente 1110. En una realizacion alternativa, el motor de software a bordo determina el satelite adecuado, en la red de comunicaciones por satelite, para recibir la senal de retransmision 1112 por medio de enlaces entre satelites 1114.

20 El satelite actual envfa la senal de enlace descendente al terminal terrestre objetivo 1200. El motor de software a bordo verifica el trafico del terminal terrestre objetivo 1202. Si el terminal terrestre objetivo esta disponible, el motor de software a bordo asigna los canales 1208 y los parametros de canales 1210 para la comunicacion entre el terminal terrestre de inicio y el terminal terrestre objetivo. En una realizacion, el motor de software a bordo usa un motor de software a bordo que realiza el encaminamiento para anadir la direccion de encaminamiento de nuevo en 25 el canal de control del terminal terrestre de inicio 1300.

En una realizacion, el motor de software a bordo usa un motor de software a bordo que realiza autenticacion para generar un codigo de autenticacion 1302 apropiado. La direccion de encaminamiento y el codigo de autenticacion se combinan para formar un paquete de senal de confirmacion de servicio. El motor de software a bordo tambien forma 30 un segundo paquete de senal de confirmacion de servicio para el terminal terrestre objetivo 1304. Si el terminal esta ocupado, el motor de software a bordo genera dos senales de denegacion de servicio que indican que no existe ninguna conexion disponible 1204. El o los paquetes de senal de confirmacion de servicio 1304 o los paquetes de senal de denegacion de servicio 1204 se envfan al transmisor 1306, 1206. En una realizacion, el transmisor reempaqueta la senal con los parametros de canales apropiados en una senal de enlace descendente 1308 en el 35 canal de control terrestre objetivo 1310.

En una realizacion de otro aspecto de la presente invencion, la senal de enlace descendente se envfa desde un satelite que es diferente al satelite actual 1312, es decir, el satelite actual encamina la senal a un satelite objetivo por medio de comunicacion en el mismo ambito o comunicacion entre distintos ambitos. En esta realizacion, el motor de 40 software a bordo, en el satelite actual, genera un nuevo paquete de senales de peticion 1400 con un nuevo contenido de direccion de encaminamiento, codigo de autenticacion y senal de peticion apropiada para el satelite objetivo. El motor de software a bordo puede usar otros motores de software a bordo que gestionan el encaminamiento y la autenticacion para generar el nuevo paquete de senales de peticion. El motor de software a bordo envfa el nuevo paquete de senales de peticion al enlace entre satelites 1402. En una realizacion, el motor de 45 software a bordo tambien genera una serie de paquetes de senal de confirmacion de servicio de nuevo para el terminal terrestre de inicio con informacion de canal para los canales retransmitidos 1404. En otra realizacion, el motor de software a bordo actualiza la informacion de red dinamica 1406 y pasa la actualizacion a todos los terminales que cubre 1408 y a todos los demas satelites en el segmento espacial a traves de una cadena de satelites por medio de una difusion de la actualizacion de estado 1410. Cada satelite de la cadena puede estar 50 equipado con dos enlaces entre satelites en los que un nuevo satelite se conecta con un extremo suelto de la cadena mientras que algunos elementos de la cadena se conectaran dentro del ambito orbital y otros permitiran la comunicacion entre ambitos orbitales.

A continuacion, el terminal terrestre de inicio recibe los paquetes de confirmacion de servicio o denegacion de 55 servicio 1500. En una realizacion, el terminal terrestre de inicio desempaqueta 1502, autentica 1504 e interpreta 1506 estos paquetes. El terminal terrestre de inicio configura un canal de comunicacion 1508 y envfa un inicio de paquete de senal de servicio de comunicacion al satelite elegido 1510. El satelite elegido recibe el inicio de paquete de senal de servicio de comunicacion 1600, lo autentica 1602 y lo encamina apropiadamente 1604, a otros satelites 1608 y/o a otros terminales terrestres objetivo 1606. En una realizacion, el paquete de senal de servicio es recibido

por un motor de software a bordo, mientras que las etapas de encaminamiento y autenticacion son procesadas por motores de software a bordo que gestionan el encaminamiento y la autenticacion, respectivamente.

Los terminales terrestres objetivo tambien reciben las senales de confirmacion de servicio 1700 y configuran los 5 canales de comunicaciones. En una realizacion, estos terminales terrestres objetivo puede pasar despues a modo escucha 1706. En otra realizacion, estos terminales terrestres objetivo envfan una senal de peticion de canal de retorno 1708.

El terminal terrestre objetivo recibe 1700, desempaqueta, autentica 1702 e interpreta 1704 el inicio de senal de 10 comunicacion y devuelve una senal de toma de contacto abierto de canal al terminal terrestre de inicio 1710.

El satelite recibe 1800, autentica 1802 y encamina 1804 la senal de toma de contacto abierto de canal al terminal terrestre de inicio. En una realizacion, la senal de toma de contacto abierto de canal es recibida por un motor de software a bordo, mientras que las etapas de encaminamiento y autenticacion son gestionadas por motores de 15 software a bordo que procesan el encaminamiento y la autenticacion, respectivamente.

El terminal terrestre de inicio recibe 1900, desempaqueta 1902, autentica 1904 e interpreta 1906 la senal de toma de contacto abierto de canal y despues inicia la transmision 1908.

20 Para finalizar la transmision, el terminal terrestre de transmision envfa una senal de terminacion 2000. El satelite recibe la senal de terminacion 2002 y pone fin a la conexion 2004. El satelite transmite la senal de terminacion al terminal terrestre objetivo y el terminal terrestre objetivo cierra el canal configurado 2006. El canal configurado puede conservarse en periodos silentes sin terminacion y puede ponerse en modo "espera" hasta que la senal reaparece, lo que puede ocurrir debido a un bloqueo o a desvanecimientos temporales del enlace. Sin embargo, esta situacion 25 puede verse como permanente si el periodo silente se extiende durante un periodo de tiempo mas largo que el periodo de fin que puede definirse segun las caractensticas esperadas del enlace en la carga del transpondedor.

La capacidad de operar a partir de un unico canal de usuario con multiples objetivos ya se ha integrado en la comunicacion punto a punto descrita anteriormente. En una realizacion, los terminales terrestres objetivo pueden 30 distribuirse en varios satelites, o haces. En cada caso, el motor de software a bordo es suficientemente robusto para dividir la senal de peticion y crear senales de confirmacion de servicio intermedias mas grupos de senales de retransmision con canales virtuales. Para terminales objetivo no cubiertos por el satelite actual, el motor de software a bordo creara un unico paquete de confirmacion de servicio y lo enviara a otro u otros satelites apropiados en la red de comunicaciones por satelite. En una realizacion, el terminal terrestre de inicio solo tendra que configurar un canal 35 de enlace ascendente para la difusion. El terminal terrestre de inicio inicia el servicio en cuanto recibe su primera senal de toma de contacto abierto de canal, es decir, no tiene que esperar una senal de confirmacion de servicio o una senal de denegacion de servicio de cada terminal objetivo. En otra realizacion, el terminal terrestre de inicio no tiene que esperar a la primera senal de toma de contacto abierto de canal para iniciar el servicio.

40 Una red que comprende un aspecto de la presente invencion aloja multiples comunicaciones punto a punto, por ejemplo, tal como podna suceder en una situacion de conferencia. En este caso, el procedimiento de comunicacion punto a punto puede seguirse en las dos direcciones. Un motor de software a bordo identifica la necesidad de comunicaciones bidireccionales y, por tanto, una senal de confirmacion de servicio dirigida a cada terminal terrestre objetivo incluye instrucciones para asignar canales de recepcion y transmision. Un terminal terrestre puede tener que 45 esperar una senal de toma de contacto abierto de canal antes de iniciar su propia difusion. Alternativamente, un terminal terrestre no necesita esperar a una senal de toma de contacto abierto de canal antes de iniciar su propia difusion.

Tal como se muestra en la FIG. 23, una realizacion de un aspecto de la presente invencion proporciona el permiso a 50 un usuario para que acceda al control de un satelite o de componentes espedficos de un satelite. Un usuario solicita el control directo de uno o una pluralidad de satelites y/o componente(s) de satelites 2300 enviando una senal de peticion desde un terminal terrestre de inicio. Esta senal de peticion se envfa por medio de una frecuencia de enlace ascendente a un satelite. Al recibir la senal de peticion 2302, el satelite desempaqueta la senal y encamina la peticion a un motor de software apropiado. El motor de software recibe la identificacion del usuario a partir de la 55 peticion y determina el nivel de privilegio del usuario 2304. En una realizacion alternativa, el motor de software recibe la identificacion del terminal terrestre de inicio a partir de la peticion y determina el nivel de privilegio del terminal. En una realizacion, el nivel de privilegios de cada usuario y terminal terrestre en la red aprobados reside en una base de datos situada en cada satelite de la red. Para determinar el nivel de privilegio del usuario o terminal 2304, en esta realizacion, el motor de software apropiado realiza una correspondencia entre la identificacion del usuario, recibida

en la peticion de enlace ascendente, y un codigo de privilegio almacenado en la base de datos.

Puede aplicarse una pluralidad de codigos de privilegio a una pluralidad correspondiente de niveles de acceso de cliente. En una realizacion de este aspecto de la presente invencion, el motor de software determina si el usuario o 5 terminal espedfico que solicita el control del satelite tiene el nivel de acceso de cliente apropiado para conceder la peticion 2306. Si el nivel de acceso de cliente no es adecuado, el motor de software envfa una senal de denegacion de servicio por medio de una frecuencia de enlace descendente al terminal terrestre de inicio 2310. Si el nivel de acceso de cliente es adecuado, el motor de software envfa una senal de confirmacion de servicio al usuario por medio de una frecuencia de enlace descendente al terminal terrestre de inicio 2308. En otra realizacion, el motor de 10 software tambien envfa una senal de confirmacion de servicio a otros terminales terrestres dentro de la red 2312.

Tal como se muestra en FIG. 24, en una realizacion de la presente invencion, la senal de peticion especifica una solicitud para el control manual de una o una pluralidad de antenas orientables en el satelite. Despues de que el usuario recibe una senal de confirmacion de servicio, el usuario puede controlar, desde el terminal terrestre de inicio, 15 una o una pluralidad de antenas orientables 2400. En una realizacion de este aspecto de la invencion, el usuario introduce los datos de geoposicion correspondientes al area de cobertura del satelite deseada en el terminal terrestre de inicio 2402, que se empaqueta en una senal de orden de carga util 2404.

Una vez que este tipo de terminal terrestre espedfico es aprobado para controlar la antena/haz de satelite 20 orientable, en una realizacion el terminal terrestre transmitira automaticamente los datos de posicion al satelite. Cuando el terminal terrestre se mueve, continuara enviando automaticamente datos de geoposicion al satelite. Los datos de geoposicion pueden enviarse incluso si el terminal terrestre no esta en movimiento.

El satelite recibe 2406 y desempaqueta 2408 la senal de orden de carga util y encamina la senal a un motor de 25 software 2410 apropiado. El motor de software usa los datos de geoposicion enviados desde el terminal terrestre para cambiar la direccion de apuntamiento de la antena 2412 hacia un lugar especificado. A continuacion se envfa el nuevo apuntamiento de geoposicion de la antena al terminal terrestre de inicio. En otra realizacion, el nuevo apuntamiento de geoposicion de la antena tambien es enviado a otros terminales terrestres dentro de la red. Ademas, en una realizacion de este aspecto de la presente invencion, el usuario puede terminar su control manual 30 sobre las antenas 2414 o introducir nuevos datos de geoposicion.

En referencia a la FIG. 25, en una realizacion de la presente invencion, la senal de peticion especifica una peticion para rastrear un terminal terrestre movil mediante una de las antenas orientables en el satelite. Despues de que el usuario recibe una senal de confirmacion de servicio 2500, el usuario solicita el seguimiento enviando datos de 35 identificacion del terminal objetivo en el terminal terrestre de inicio 2502. En una realizacion alternativa de este aspecto de la presente invencion, el usuario envfa tambien alternativamente datos de geoposicion del terminal objetivo en el terminal terrestre de inicio. El terminal objetivo puede ser el terminal iniciador u otro terminal terrestre.

En una realizacion de un aspecto de la presente invencion, los datos de identificacion del terminal objetivo se 40 empaquetan en una senal de enlace ascendente 2504. En una realizacion alternativa de la presente invencion, los datos de identificacion del terminal objetivo y datos de geoposicion del terminal objetivo se empaquetan en una senal de enlace ascendente 2504. Ademas, en una realizacion, la senal de enlace ascendente se envfa al satelite 2506 y el satelite recibe 2508, desempaqueta 2510 y encamina 2512 la senal de enlace ascendente a un motor de software apropiado. Por otra parte, tal como se muestra en la FIG. 26 en una realizacion de un aspecto de la presente 45 invencion, el motor de software usa datos de identificacion del terminal objetivo y determina la geoposicion actual de ese terminal objetivo 2600. En una realizacion alternativa de este aspecto de la presente invencion, el motor de software determina los datos de geoposicion del terminal objetivo desde la senal de enlace ascendente 2600.

Por otra parte, el motor de software determina la zona de cobertura actual de la antena para control 2602 y compara 50 esta zona con los datos de geoposicion del terminal objetivo 2604. El satelite puede comparar la informacion de geoposicion de diversas formas. En una realizacion, el satelite puede comparar los datos de geoposicion correspondientes al centro de la huella de una antena con los datos de geoposicion enviados por el usuario que corresponden a la posicion actual del terminal terrestre objetivo. Esta comparacion puede estar sujeta en general a error 2606, que despues se corrige para asegurar una cobertura apropiada por parte de la antena. En un aspecto de 55 la presente invencion, el error se corrige a traves de la orientacion de la antena 2514, 2608. Este procedimiento de recepcion de los datos de geoposicion, que crea un valor de error y corrige el valor de error, es procesado automaticamente y en tiempo real a bordo del satelite 2610, al contrario del procesamiento a traves de una estacion central terrestre situada en el segmento terrestre. En una realizacion de un aspecto de la presente invencion, el sistema ejecuta el procedimiento de forma continua, mientras que en una realizacion alternativa de este aspecto de

la presente invencion el sistema ejecuta el procedimiento en intervalos predeterminados. En una realizacion de un aspecto de la presente invencion, es posible especificar cambios consecutivos de la zona de cobertura mientras se realizan medidas de nivel de senal para calcular la geoposicion de una senal de interferencias deliberadas por triangulacion. A continuacion pueden encaminarse los datos de geoposicion de la senal de interferencias deliberadas 5 al segmento terrestre y el o los usuarios espedficos.

Finalmente, el procedimiento continua hasta que se encuentra 2516, 2614 una orden de interrupcion 2612. Esta orden de interrupcion 2612 puede adoptar muchas formas. En una realizacion, el usuario puede solicitar que termine la funcionalidad de control del satelite. En otra realizacion, la orden de interrupcion 2612 puede derivarse de la 10 orientacion de la antena fuera de un area predeterminada. En esta ultima realizacion, el servicio de control del satelite puede terminar o continuar. Si el servicio continua, la peticion se encamina a otro satelite en el sistema y el procedimiento de supervision del terminal movil de bucle cerrado es procesado a bordo del nuevo satelite. En otras realizaciones mas de este aspecto de la presente invencion, pueden programarse otros desencadenantes predeterminados de ordenes de interrupcion 2612 en el satelite. Estos desencadenantes pueden estar relacionados 15 con la facturacion, restricciones geograficas y limitaciones de cobertura del sistema general o de interferencia.

En referencia a la FIG. 27, la senal de peticion, en un aspecto de la presente invencion, especifica una peticion de control manual de la posicion orbital de uno o una pluralidad de satelites. Despues de que el usuario recibe una senal de confirmacion de servicio 2700, el usuario puede controlar desde el terminal terrestre de inicio la posicion 20 orbital de uno o una pluralidad de satelites. En otra realizacion, otros terminales terrestres dentro de la red tambien reciben una senal de confirmacion de servicio. En una realizacion de este aspecto de la presente invencion, el usuario introduce datos de geoposicion correspondientes a la zona de cobertura de satelite deseada en el terminal terrestre de inicio 2702, que se empaqueta en una senal de orden de carga util 2704. El satelite recibe 2706 y desempaqueta 2708 la senal de orden de carga util y encamina la senal a un motor de software 2710 apropiado. El 25 motor de software usa los datos de geoposicion enviados desde el terminal terrestre para mover el satelite al lugar especificado 2712. A continuacion se envfa la nueva geoposicion del satelite al terminal terrestre de inicio. En otra realizacion, la nueva geoposicion del satelite se envfa tambien a otros terminales terrestres dentro de la red. Ademas, en una realizacion de este aspecto de la presente invencion, el usuario puede poner fin a su control manual sobre los satelites 2714 o introducir nuevos datos de geoposicion.

30

En referencia a la FIG. 28, en una realizacion de la presente invencion, la senal de peticion especifica una peticion para rastrear un terminal terrestre movil cambiando la posicion orbital de un satelite. Despues de que el usuario recibe una senal de confirmacion de servicio 2800, el usuario solicita el seguimiento mediante el envfo de datos de identificacion del terminal objetivo en el terminal terrestre de inicio 2802. En una realizacion alternativa de este 35 aspecto de la presente invencion, el usuario envfa tambien datos de geoposicion del terminal objetivo en el terminal terrestre de inicio. El terminal objetivo puede ser el terminal de inicio u otro terminal terrestre.

En una realizacion de un aspecto de la presente invencion, los datos de identificacion del terminal objetivo se empaquetan en una senal de enlace ascendente 2804. En una realizacion alternativa de la presente invencion, los 40 datos de identificacion del terminal objetivo y los datos de geoposicion del terminal objetivo se empaquetan en una senal de enlace ascendente 2804. Ademas, en una realizacion, la senal de enlace ascendente se envfa al satelite 2806 y el satelite recibe 2808, desempaqueta 2810 y encamina 2812 la senal de enlace ascendente a un motor de software apropiado. Por otra parte, tal como se muestra en la FIG. 29 en una realizacion de un aspecto de la presente invencion, el motor de software usa datos de identificacion del terminal objetivo y determina la geoposicion 45 actual de ese terminal objetivo 2900. En una realizacion alternativa de este aspecto de la presente invencion, el motor de software determina los datos de geoposicion del terminal objetivo desde la senal de enlace ascendente 2900.

Por otra parte, el motor de software determina la zona de cobertura actual del satelite para su control 2902 y 50 compara esta zona con los datos de geoposicion del terminal objetivo 2904. El satelite puede comparar la informacion de geoposicion de diversas formas. En primer lugar, el satelite puede comparar los datos de geoposicion correspondientes al centro de la huella de un satelite con los datos de geoposicion enviados por el usuario correspondientes a la posicion actual del terminal terrestre objetivo. Esta comparacion puede producir en general un valor de error 2906. Seguidamente, este valor de error debena ser corregido para asegurar una cobertura apropiada 55 por parte del satelite. En un aspecto de la presente invencion, el valor de error se corrige a traves del cambio de la posicion orbital del satelite 2814, 2908. Este procedimiento de recepcion de datos de geoposicion, que crea un valor de error y corrige el valor de error es procesado a bordo el satelite 2910, al contrario que el procesamiento a traves de una estacion central terrestre situada en el segmento terrestre. En una realizacion de un aspecto de la presente invencion, el sistema ejecuta el procedimiento de forma continua, mientras que en una realizacion alternativa de este

aspecto de la presente invencion, el sistema ejecuta el procedimiento en intervalos predeterminados.

Finalmente, el procedimiento continua hasta que se encuentra 2816, 2914 una orden de interrupcion 2912. Esta orden de interrupcion 2912 puede adoptar muchas formas. En una realizacion, el usuario puede solicitar la 5 terminacion de la funcionalidad de control del satelite. En otra realizacion, la orden de interrupcion 2912 puede proceder del movimiento del satelite fuera de un area predeterminada. En esta realizacion, el control del satelite servicio puede terminar o continuar. Si el servicio continua, la peticion se encamina a otro satelite en el sistema y el procedimiento de seguimiento del terminal movil de bucle cerrado se lleva a cabo a bordo del nuevo satelite. En otras realizaciones mas de este aspecto de la presente invencion, pueden programarse en el satelite otros 10 desencadenantes predeterminados de ordenes de interrupcion 2912. Estos desencadenantes predeterminados pueden estar relacionados con la facturacion, restricciones geograficas, interferencias o limitaciones de cobertura del sistema en general.

Si el nivel de privilegio del usuario lo permite, un aspecto de la invencion permite al usuario conmutar entre el control 15 de las antenas del satelite y la posicion orbital del satelite en sf Por ejemplo, en esta realizacion, la senal de peticion puede especificar que las antenas del satelite sigan a uno o una pluralidad de terminales terrestres moviles en un intervalo de zonas predeterminado. Cuando las antenas del satelite apuntan hacia fuera de esta zona predeterminada, un motor de software cambia el control de ajustar las antenas a cambiar la posicion orbital del satelite con el fin de llevar el seguimiento de uno o una pluralidad de terminales terrestres moviles. En una 20 realizacion alternativa, el usuario solicita el control sobre la posicion orbital del satelite en sf para una zona predeterminada. Cuando el satelite se mueve mas alla de esta zona predeterminada, un motor de software conmuta el control desde cambiar la posicion orbital del satelite a ajustar las antenas para llevar el seguimiento de uno o una pluralidad de terminales terrestres moviles.

25 En una realizacion de un aspecto de la presente invencion, el maximo nivel de privilegio de usuario del sistema puede permitir al usuario conocer la existencia de un agente de interferencias deliberadas en un haz en particular, si una cobertura de haz en particular incluye un activo de seguimiento hostil potencial y otros activos disponibles en el haz. Ademas, en esta realizacion, el usuario puede usar esta informacion para optimizar la eleccion de la ruta para una senal. Esta realizacion se describe por medio de un ejemplo en el que un usuario intenta enviar ordenes 30 seguras en un servicio de comunicaciones por medio de una red de comunicaciones por satelite a una zona hostil que incluye senales de comunicaciones hostiles y activos de inteligencia. En este ejemplo de una realizacion de la presente invencion, el usuario puede determinar que existen tres satelites colocados con tres haces que se solapan en un objetivo deseado. En esta situacion, el usuario puede determinar que uno de los haces produce interferencias de forma activa y que otro tiene una potencia superior que el tercero y podna incluir un elemento de interceptacion 35 pasiva hostil. Dado que esta informacion se comunica al usuario, el usuario, o un software de optimizacion a bordo, puede encaminar la senal por medio del tercer haz, que tiene menor probabilidad de ser interceptado u objeto de interferencias deliberadas.

Segun otro aspecto de la presente invencion, se factura al usuario segun el uso real de una red de comunicaciones 40 por satelite. Un satelite, en la red, puede iniciar un registro de facturacion segun el uso real por referencia a un reloj interno para almacenar un tiempo de inicio que corresponde al comienzo de las comunicaciones por satelite. En una realizacion, el satelite se refiere a este reloj, una vez que se ha aprobado el acceso al satelite para el usuario. Dado que la aprobacion puede permitir diversos usos de los satelites de la red, un satelite puede almacenar, ademas del registro del tiempo de inicio, el modo de uso del satelite. Por ejemplo, en una realizacion, el satelite recibe una senal 45 de peticion para el control directo de una antena de satelite y registra un indicador, en un registro de facturacion, correspondiente a esta forma de uso.

Por otra parte, un satelite puede usar su reloj interno para almacenar la cantidad de tiempo durante el cual un usuario usa una funcionalidad en particular. Por ejemplo, en una realizacion, el usuario puede solicitar inicialmente la 50 funcionalidad de comunicaciones por satelite pero despues puede solicitar la capacidad de controlar directamente una antena de satelite. En esta realizacion, el satelite almacena los tiempos de inicio y de fin del periodo de comunicacion asf como los tiempos de inicio y de fin del control directo del satelite de la antena.

Por otra parte, en otra realizacion, el satelite puede capturar otra informacion relacionada con la facturacion asociada 55 con parametros de servicio tales como caudal de velocidad binaria, itinerancia, control del satelite, orientacion del haz, niveles de seguridad, clase de prioridad, tamano del terminal o los terminales de inicio, tamano de los terminales objetivo y otra informacion de facturacion.

En otra realizacion de la presente invencion, el satelite supervisa el caudal en lugar del tiempo total usado. En esta

realizacion, el software en el satelite supervisa y almacena de forma continua la cantidad total de datos transmitida durante una sesion espedfica. El satelite almacena la cantidad de datos transmitidos al final de la sesion.

En otra realizacion de la presente invencion, el satelite supervisa el tiempo de itinerancia del usuario durante una 5 sesion. Cuando la sesion termina, el tiempo de itinerancia total se almacena en un registro relacionado con el usuario en una base de datos.

En otra realizacion, se carga al usuario una tarifa generica de registro y licencia de uso del sistema y despues se le factura de acuerdo con el tiempo real usado o la cantidad de datos transferida.

10

La informacion de facturacion puede almacenarse en una estructura de datos, que incluye una base de datos o un registro de detalle de llamadas identificado para el titular de la cuenta, los llamantes de inicio y de fin y/u otra informacion de identificacion unica, accesible por parte de los motores de software. En una realizacion, la informacion de facturacion se transfiere automaticamente con los datos del cliente, con independencia del origen, el 15 lugar o el tipo de dispositivo de comunicacion usado, cuando un usuario accede dentro de, a o desde una red de satelites.

En otra realizacion, el sistema de facturacion puede incluir uno o mas niveles de servicio y facturacion. En esta realizacion, la informacion de facturacion incluye los diversos grados de control por el cliente de la subred y la carga 20 util. Ademas, la informacion de facturacion puede incluir varios niveles de seguridad y calidad de servicio. La informacion de calidad de servicio puede incluir antenas orientables controladas por el cliente y control por el cliente del movimiento del satelite real.

En una realizacion adicional de la presente invencion, el software a bordo del satelite genera declaraciones de 25 facturacion enviadas electronicamente al o a los usuarios del sistema. En una realizacion de un aspecto de la presente invencion, un motor de software en el satelite indaga en una base de datos que contiene informacion de facturacion. En una realizacion, la consulta recupera la informacion de facturacion necesaria para formar una factura. La factura puede calcularse de diversas maneras, en las que la manera espedfica depende del tipo de informacion de facturacion usado. Por ejemplo, en una realizacion, el satelite usa la cantidad real de tiempo en que un usuario 30 uso la funcionalidad de las comunicaciones por satelite de la red y aplica una tarifa plana para este uso real. Alternativamente, el satelite puede usar la forma de usar la informacion de facturacion para aplicar una tarifa diferencial que tenga en cuenta los diversos procedimientos de uso de la red, es decir, la aplicacion de tarifas diferentes para el control del satelite de la antena en oposicion a una comunicacion basica punto a punto en la red.

35 En una realizacion de la presente invencion, la factura es una descripcion de elementos lineales de uso y cargas por dichos usos. Ademas, en una realizacion, el motor de software formatea la informacion de facturacion en una forma organizada y empaqueta la informacion formateada en una senal de enlace descendente. Por otra parte, el satelite transmite la senal de enlace descendente que comprende la informacion formateada para un terminal terrestre espedfico o un grupo de terminales terrestres. La senal de enlace descendente puede encriptarse para proteger el 40 secreto de la informacion.

En una realizacion, el procedimiento para generar declaraciones de facturacion se realiza a bordo de un satelite. Alternativamente, pueden usarse multiples satelites para generar una declaracion de facturacion. Por otra parte, la declaracion de facturacion puede generarse en el nivel del terminal terrestre.

45

En una realizacion de la invencion, una o una pluralidad de satelites inician un registro de facturacion cuando se recibe una senal de canal de toma de contacto abierta desde un terminal terrestre objetivo. En una realizacion de un aspecto de la presente invencion, el registro puede residir en un satelite o puede extenderse entre multiples satelites de la red. El registro puede iniciarse de diversas formas. En una realizacion que presenta un servicio punto- 50 multipunto, un satelite inicia un registro en cuanto el terminal de difusion recibe su primera senal de toma de contacto abierto de canal. Alternativamente, con un servicio punto-multipunto, un satelite inicia un registro en cuanto el terminal de difusion envfa un paquete de senal de servicio de inicio de llamada en enlace ascendente hasta un satelite.

55 Ademas, el registro puede cerrarse de diversas formas. En una realizacion, el registro termina cuando el enlace ascendente original envfa una senal de terminacion de llamada. Alternativamente, el registro puede terminar cuando se encuentra una condicion predeterminada, de la cual un ejemplo es el movimiento de la antena fuera de un area geografica espedfica. En este punto, el satelite almacena la transferencia de datos y el tiempo a bordo en una estructura de datos que puede incluir una base de datos. En una realizacion alternativa, el registro de la informacion

anterior puede implementarse en los terminales terrestres en lugar, o ademas, de a bordo del o los satelites.

En una realizacion alternativa de un aspecto de la presente invencion, la informacion relativa al uso de una red de comunicaciones por satelite puede almacenarse en una estructura de datos que puede incluir una base de datos.

5 Ademas, el sistema puede supervisar y almacenar estadfsticas de eficiencia en relacion con la red. En otra realizacion de la presente invencion, el sistema supervisa y almacena informacion relativa al numero de usuarios de la red, la cantidad de anchuras de banda, las anchuras de banda usadas con el tiempo, los tipos de servicios solicitados, estadfsticas de encaminamiento y maximos con el tiempo. En una realizacion alternativa, el sistema supervisa y almacena informacion relativa a todas las actividades necesarias con el fin de optimizar con la maxima 10 eficacia la red. La informacion de uso de la red de comunicaciones por satelite puede encriptarse por motivos de seguridad.

En una realizacion de otro aspecto de la presente invencion, el sistema transmite la informacion de facturacion a bordo y de uso de la red por medio de una senal de enlace descendente a un administrador del sistema. La 15 transmision puede realizarse sobre una base mensual u otro tipo de base periodica. El sistema puede transmitir la informacion a peticion desde un administrador del sistema.

En referencia a la FIG. 32, una realizacion de sistemas y procedimientos segun otro aspecto de la presente invencion implica la comunicacion con satelites por medio de antenas no conformes 3200. La realizacion se describe 20 por medio de un ejemplo que implica terminales terrestres 3202, uno o una pluralidad de satelites 3204, 3206, una base de datos de coordinacion, un calculo de interferencias y patrones de radiacion electromagnetica de la antena, ilustrados por dos lobulos principal 3208 y lateral 3210, que se determinan mediante medidas o calculos que usan un dispositivo de simulacion de antena. En una realizacion, el dispositivo de simulacion de antena realiza calculos del patron de rendimiento de radiacion de la antena.

25

Una realizacion de un aspecto de la presente invencion implica un dispositivo integrado en terminales terrestres 3202, en particular terminales terrestres moviles. El dispositivo realiza calculos de interferencia para determinar si una antena de terminal terrestre 3200 puede conectarse con un sistema de satelites 3204. El dispositivo puede recibir informacion relativa a coordenadas geograficas del terminal terrestre 3202 para su coordinacion asf como 30 parametros de transmision relevantes, posiciones orbitales de satelites 3206 en las regiones no conformes de las zonas de radiacion de la antena 3210, la cobertura de satelite correspondiente 3212, planificacion de frecuencias y tiempos. En una realizacion, el dispositivo usa esta informacion para realizar una actualizacion y un calculo realista de interferencias para el terminal terrestre movil 3202 en el entorno actual. En una realizacion de la presente invencion, el dispositivo determina si el terminal terrestre movil 3202 puede actuar de forma segura y la magnitud de 35 operacion disponible en el entorno actual. En otra realizacion, el dispositivo puede determinar posibles posiciones para operaciones de no conformidad.

Otro aspecto de la presente invencion proporciona una base de datos de coordinacion. En una realizacion, la base de datos de coordinacion esta situada a bordo de uno o una pluralidad de satelites en una red de comunicaciones 40 por satelite. En una realizacion alternativa, la base de datos puede estar situada en cualquier lugar de un segmento terrestre. En otra realizacion alternativa mas, la base de datos de coordinacion esta situada en un terminal terrestre. En una realizacion de la presente invencion, la base de datos de coordinacion lleva un seguimiento de las coordenadas geograficas de la cobertura del satelite 3218, las posiciones orbitales de satelites en la flota de comunicaciones por satelite, la frecuencia y la planificacion temporal en tiempo real.

45

Una realizacion de un aspecto de la presente invencion es un procedimiento para proporcionar a los usuarios la capacidad de comunicarse con satelites usando sistemas normalmente no conformes. En una realizacion de la invencion, el usuario suministra a un operador datos relativos al sistema no conforme. En un aspecto de la presente invencion, los datos relativos al sistema no conforme comprenden geometna de la antena, diseno de la antena, 50 patrones de la radiacion medida, informacion del equipo de radiofrecuencia ("RF"), frecuencia, niveles de potencia, anchura de banda y formas de onda. Ademas, en una realizacion de la presente invencion, el sistema explora la capacidad del satelite en el que las regiones que se veran afectadas por la no conformidad de la antena carecen de satelites que operen en la misma banda de frecuencias. En una realizacion alternativa de la presente invencion, el sistema explora la capacidad del satelite en la que los satelites que se veran afectados por la no conformidad de la 55 antena no tienen la misma zona de cobertura 3212, 3220. Alternativamente, el sistema puede explorar cuando los satelites que se veran afectados por la no conformidad de la antena no tienen el mismo plan de frecuencias en la banda de frecuencias afectada por la transmision de no conformidad. En una realizacion, el dispositivo explora la capacidad disponible en un balance de enlace 3214 y no segun las interferencias. En esta realizacion, se establece un balance de enlace 3214 apropiado para el terminal 3202 y el satelite para comunicacion 3204, con el resultado de

una propagacion de la densidad de potencia hacia los satelites vecinos 3206. Ademas, en esta realizacion, una base sin interferencia significa que debena ser posible probar que la radiacion perjudicial potencial procedente de la fuente no provocara ninguna interferencia en los satelites de servicio vecinos 3216. A modo de ejemplo, en esta realizacion, si el satelite vecino 3206 no tiene la misma zona de cobertura 3212 que transmite 3210 el terminal de 5 interferencia 3202 no sera un problema. A modo de otro ejemplo, en esta realizacion, si el satelite vecino 3206 no usa la misma frecuencia que el terminal de interferencia 3202 no sera un problema. En una realizacion alternativa, el sistema puede usar parametros de transmision RF ortogonales a la transmision propuesta o parcialmente ortogonal- ortogonal a la cantidad necesaria con el fin de pasar a estar en conformidad con respecto a las densidades de potencia transmitidas para permitir la transmision. Por otra parte, en el terminal terrestre 3202 se integra un 10 dispositivo que intenta usar la red de comunicaciones por satelite.

En una realizacion de un aspecto de la presente invencion, cuando el terminal terrestre 3202 intenta conectarse con la red de comunicaciones por satelite, la antena del terminal terrestre 3200 apunta hacia un satelite objetivo 3204. Antes de iniciar la conexion del satelite, el terminal terrestre 3202 transmite datos de geoposicion a un motor de 15 software o al dispositivo. El terminal terrestre 3202 transmite las configuraciones de equipo necesarias a un motor de software o al dispositivo, y la senal de satelite recibida a un motor de software o al dispositivo. El dispositivo realiza un calculo de interferencia actualizada, segun un aspecto de la presente invencion, para el terminal terrestre 3202 y el dispositivo determina si el terminal terrestre 3202 puede operar en el entorno actual y la magnitud en la que el terminal terrestre 3202 puede operar. El dispositivo transmite una senal de confirmacion/denegacion al terminal 20 terrestre 3202 que indica si el terminal terrestre 3202 puede conectarse de forma segura con la red de comunicaciones por satelite. Si el dispositivo transmite una senal de confirmacion, el terminal terrestre 3202 se conecta a la red de comunicaciones por satelite por medio de un satelite 3204. El dispositivo supervisa de forma continua el entorno de interferencia. En esta realizacion, si el dispositivo determina que el entorno de interferencia se ha deteriorado, el dispositivo puede enviar una instruccion de cierre al terminal terrestre 3202. Tras recibir la 25 instruccion de cierre, la transmision cesa.

Otros objetos, ventajas y realizaciones de los diversos aspectos de la presente invencion seran evidentes para los expertos en la materia de la invencion y se encuentran dentro del alcance de la descripcion y las figuras adjuntas. Por ejemplo, aunque sin limitacion, podnan reordenarse los elementos estructurales o funcionales, o reordenarse las 30 etapas del procedimiento, consistentes con la presente invencion. Analogamente, los procesadores o bases de datos pueden comprender un unico elemento o una pluralidad de dispositivos acoplados por red, bus de datos u otra via de informacion. Analogamente, los principios segun la presente invencion, y los sistemas y procedimientos que los comprenden, podnan aplicarse a otros ejemplos, que, aunque no se describan espedficamente en detalle, podnan encontrarse sin embargo dentro del alcance de la presente invencion.

35

Claims (8)

1. REIVINDICACIONES

   1. Un procedimiento para controlar una antena de un satelite en una red de comunicaciones por satelite,

   en el que el satelite comprende un procesador de software a bordo y la antena es orientable y tiene una huella de 5 cobertura, estando el procedimiento caracterizado por las etapas siguientes:

   (a) empaquetado de una senal de enlace ascendente (2504) con datos en relacion con un terminal terrestre objetivo en la red de comunicaciones por satelite y envfo de la senal de enlace ascendente (2506) al satelite, en el que los datos se seleccionan entre el grupo que consiste en datos de identificacion, datos de geoposicion y combinaciones

   10 de los mismos;

   (b) recepcion, demodulacion y desempaquetado de la senal de enlace ascendente (2510) para determinar la geoposicion actual del terminal terrestre objetivo;

   15 (c) comparacion de los datos de geoposicion (2604) correspondientes al centro de la huella de cobertura actual de la antena para control con la geoposicion actual del terminal terrestre objetivo;

   (d) creacion de un valor de error (2606) basandose en la comparacion; y

   20 (e) correccion del error (2608) orientando la antena para control con el fin de garantizar la cobertura del terminal terrestre objetivo,

   en el que las etapas (b)-(e) son realizadas en tiempo real por el procesador de software a bordo (400).

   25 2. El procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que el terminal terrestre objetivo es de tipo no

   espaciado y se selecciona entre el grupo que consiste en terminales en tierra firme, terminales en plataformas mantimas y terminales en plataformas aerotransportadas.
2. 3. El procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que la senal de enlace ascendente (2504) se 30 empaqueta con datos de identificacion y datos de geoposicion del terminal terrestre objetivo.
3. 4. El procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que el procedimiento se ejecuta de forma continua hasta que se recibe una orden de interrupcion (2612).

   35 5. El procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que el procedimiento se ejecuta en intervalos

   predeterminados hasta que se recibe una orden de interrupcion.
4. 6. El procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que la zona de cobertura de la antena para control esta sujeta a cambios consecutivos.

   40
5. 7. El procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que la senal de enlace ascendente (2804) es enviada por el terminal terrestre objetivo.
6. 8. El procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que la senal de enlace ascendente (2804) es enviada 45 por un terminal terrestre que no es el terminal terrestre objetivo.
7. 9. El procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que el procedimiento efectua cambios consecutivos de la zona de cobertura mientras realiza medidas de nivel de senal para calcular la geoposicion de un terminal terrestre que no es el terminal terrestre objetivo.

   50
8. 10. El procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que la senal de enlace ascendente se empaqueta tambien con un codigo de autorizacion (700), y comprende ademas las etapas de autenticacion del codigo de autorizacion y autorizacion de la comunicacion por el procesador de software a bordo (400).