ES2609788T3

ES2609788T3 - Filtración de canales de comunicaciones dentro de satélites de telecomunicaciones

Info

Publication number: ES2609788T3
Application number: ES08864297.0T
Authority: ES
Inventors: Ian Morris
Original assignee: Astrium Ltd
Current assignee: Airbus Defence and Space Ltd
Priority date: 2007-12-21
Filing date: 2008-12-19
Publication date: 2017-04-24
Anticipated expiration: 2028-12-19
Also published as: JP2011507434A; JP5345151B2; US8447258B2; RU2010130558A; CA2708504C; EP2229735A1; US20100297977A1; EP2229735B1; WO2009080754A1; CA2708504A1; RU2487474C2

Abstract

Método de filtración de canales en un satélite de telecomunicaciones, que comprende: monitorizar al menos un canal de una señal de enlace ascendente escalonando por dicho un canal con un primer filtro (504; 507) ágil analógico que tiene un ancho de banda estrecho en relación con el canal, y monitorizar en cada escalón la señal dentro del escalón de canal, para determinar la presencia de señales (10) interferentes; proporcionar segundos medios (502, 503; 506) de filtro analógico que tienen una función de supresión de banda ajustable para bloquear frecuencias dentro de una banda de supresión; y configurar dichos segundos medios (502, 503) de filtro para bloquear dichas señales interferentes proporcionando la función de supresión de banda por una región de frecuencia de interferencia en la que están presentes las señales interferentes.

Description

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DESCRIPCION

Filtracion de canales de comunicaciones dentro de satelites de telecomunicaciones Campo de la invencion

La presente invencion se refiere a la filtracion de canales de comunicaciones entre haces de enlace ascendente y enlace descendente dentro de satelites de telecomunicaciones.

Tecnica anterior

Un problema habitual con satelites de telecomunicaciones es el de senales de interferencia intensas a determinadas frecuencias, que ocupan uno o mas canales de comunicaciones. Esto puede surgir, por ejemplo, por otro operario dejando equipos encendidos o sin supervision, o con antenas apuntando en la direccion equivocada. Esta senal interferente puede amplificarse automaticamente por el satelite, y puede hacer que los canales de comunicaciones queden inutilizables. Incluso puede permitir el uso no autorizado de la funcion de difusion del satelite por un usuario no autorizado.

El documento WO 2006/043115 da a conocer un mecanismo analogico economico que permite flexibilidad en el encaminamiento de canales entre haces de enlace ascendente y enlace descendente, en el que todos los canales de enlace ascendente de una variedad de bandas de microondas se convierten en una primera FI, y se emplean filtros agiles para filtrar y trasladar canales seleccionados a una segunda FI, para agrupar los canales seleccionados juntos para la transmision en un haz de enlace descendente.

Se conocen filtros agiles, y se describen por ejemplo en el documento US-A-4,262,361, y el documento WO 2006/085116, que proporcionan una funcion de supresion de banda o paso de banda variable, con un mecanismo para ajustar la posicion de bordes de paso de banda, tanto en cuanto a frecuencia central y en cuanto a ancho de la banda. Tal mecanismo comprende una serie de mezcladores para recibir la senal de entrada y senales de oscilador local de frecuencia variable, para ajustar la posicion de la senal de entrada en cantidades deseadas en relacion con bordes de filtro. Un ejemplo de un sistema de cancelacion analogico se da a conocer en el documento US-B- 6.724.840.

Sumario de la invencion

Es un objeto de la invencion proporcionar un mecanismo de filtracion para un satelite de telecomunicaciones, que bloquea senales interferentes a frecuencias de comunicaciones.

El concepto de la invencion es proporcionar, en una disposicion analogica para encaminar canales de comunicaciones en un satelite de telecomunicaciones, numerosos filtros analogicos, que sirven para localizar senales interferentes en uno o mas canales de comunicaciones, y entonces actuar como un supresor de banda para cortar senales interferentes localizadas.

La invencion proporciona en un primer aspecto un metodo de filtracion de canales en un satelite de telecomunicaciones, que comprende monitorizar al menos un canal de una senal de enlace ascendente escalonando por dicho un canal con un primer filtro agil analogico que tiene un ancho de banda estrecho en relacion con el canal, y monitorizar en cada escalon la senal dentro del escalon de canal, para determinar la presencia de senales interferentes, proporcionar segundos medios de filtro analogico que tienen una funcion de supresion de banda ajustable, y configurar dichos segundos medios de filtro para bloquear dichas senales interferentes.

Tal como se prefiere, para guardar aquella parte de un canal que no esta afectado por interferencia, el metodo incluye proporcionar trayectorias de senal primera y segunda para dicha senal de enlace ascendente, demultiplexar los canales de dicha senal de enlace ascendente en lfneas separadas en dicha primera trayectoria, llevar a cabo dicha funcion de supresion de banda dentro de dicha segunda trayectoria de senal, proporcionar a dicha primera trayectoria una parte filtrada restante de dicho un canal y sustituir, mediante una operacion de conmutacion, la version demultiplexada de dicho un canal, con dicha parte filtrada restante.

En un segundo aspecto, la invencion proporciona un aparato de filtracion de canal para un satelite de telecomunicaciones, que incluye medios de monitorizacion, para monitorizar al menos un canal de comunicacion de una senal de enlace ascendente, para la deteccion de senales interferentes, que incluyen primeros medios de filtro agil analogico para escalonar por dicho un canal y que tienen un ancho de banda estrecho en relacion con dicho un canal, y medios para determinar dentro de cada escalon la presencia de una senal interferente, y segundos medios de filtro analogico que responden a dichos medios de monitorizacion, lo que proporciona una funcion de supresion de banda ajustable para bloquear dicha senal interferente.

En una realizacion preferida, dicho primer filtro agil analogico tiene un ancho de banda relativamente pequeno, por ejemplo entre 100 KHz y 1 MHz, por ejemplo que cubre un unico canal de voz dentro de un canal de

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comunicaciones, y la frecuencia central del ancho de banda de filtro agil se escalona por todos los canales de comunicaciones dentro de la banda de microondas de interes. En cada escalon, se determina la potencia de senal dentro del ancho de banda del filtro. Se realiza una valoracion (que puede realizarse por una estacion en tierra mediante un enlace de telemetrfa) de aquellos canales que contienen una senal interferente, y uno o mas filtros agiles analogicos adicionales, se ajustan para situarse sobre los canales interferidos, para proporcionar una funcion de supresion de banda con una cantidad apropiada de atenuacion, por ejemplo 20 dB.

Mientras que filtros agiles en satelites de comunicaciones pueden configurarse a menudo para proporcionar una funcion de filtro de paso de banda variable, un filtro analogico adicional puede configurarse especfficamente para proporcionar una funcion de supresion de banda porque el borde de frecuencia inferior proporciona una funcion de filtro de paso bajo, y el borde de frecuencia superior proporciona una funcion de filtro de paso alto. Como una disposicion alternativa, dado que los filtros agiles se configuran habitualmente como filtros de paso de banda, pueden proporcionarse dos filtros de paso de banda agiles de este tipo en trayectorias de senal paralelas, estableciendose el primer filtro de paso de banda para definir un borde inferior de la funcion de supresion de banda, y estableciendose el segundo filtro para definir el borde superior de la funcion de supresion de banda.

Los filtros agiles empleados en la presente invencion tienen diversas funciones, y pueden ser de diferentes construcciones para llevar a cabo estas funciones. Por ejemplo, dicho primer filtro agil puede tener un ancho de

banda fijo, pero la frecuencia central es variable. La segunda funcion de filtro analogico puede incluir un filtro agil en

el que solo un borde de filtro es ajustable. Segun la invencion, un filtro agil analogico debe entenderse como que incluye un primer filtro para definir un borde del ancho de banda de filtro, un primer mezclador para trasladar la frecuencia de una senal de entrada una primera cantidad predeterminada en relacion con el primer borde de filtro, y un medio de oscilador local para proporcionar una primera frecuencia de oscilador local a dicho primer mezclador.

Aunque se describen en la tecnica diversas formas de filtro agil, una forma particular de filtro agil que puede emplearse es la descrita en el documento US-A-4.262.361.

Breve descripcion de los dibujos

Se describiran ahora realizaciones preferidas de la invencion con referencia a los dibujos adjuntos en los que: la figura 1 es un diagrama esquematico que ilustra el concepto de la presente invencion; la figura 2 es un diagrama de bloques esquematico de una primera realizacion de la invencion; y la figura 3 es un diagrama de bloques esquematico de una segunda realizacion de la invencion.

Descripcion de las realizaciones preferidas

La siguiente descripcion de las realizaciones preferidas se refiere a satelites de comunicaciones que funcionan en el modo FSS en la banda Ku, 12-18 GHz, con canales de comunicaciones de aproximadamente 50 MHz de ancho. Cada canal de comunicacion puede subdividirse en canales de voz, cada uno del orden de centenares de KHz de ancho, o subdividirse en canales de video, que pueden ser mas anchos, un unico canal que ocupa posiblemente todo el ancho de banda. Sin embargo, la invencion es aplicable a satelites que funcionan en modo DBS y en cualquier banda de microondas.

El concepto de la invencion se ilustra en la figura 1 en la que un unico canal de 54 MHz se divide en seis subcanales 1-6 separados. Se muestra una senal 10 de interferencia en el intervalo de frecuencia de 7-16 MHz del canal, que bloquea los subcanales 2 y 3. Se impone una funcion 12 de supresion de banda en el canal para eliminar la interferencia. Esto da como resultado dos canales 14, 16 mas pequenos en cada lado del supresor 12 de banda. Estos dos canales mas pequenos se combinan y re-usan posteriormente como un unico canal de enlace descendente, tal como se describira.

Con referencia a las figuras 1 y 2, se muestra una trayectoria 20 de senal principal para una senal de enlace ascendente, y una trayectoria 22 de rechazo de interferencia (RI) para la senal de enlace ascendente. La trayectoria 22 de senal principal comprende un amplificador 24 de bajo ruido, un hfbrido 26 para dividir la senal de enlace ascendente, un convertidor 28 descendente para la conversion descendente de la senal de enlace ascendente desde 14 GHz hasta 6GHz, y un DEMUX 30, para demultiplexar los canales de la senal de enlace ascendente en lfneas 32 separadas. Un banco de conmutadores 34 de tres puertos estan conectados en lfneas 32. La trayectoria 22 de RI recibe la senal de enlace ascendente del hfbrido 26, e incluye un convertidor 40 descendente agil para convertir la frecuencia de enlace ascendente en una frecuencia FI apropiada. El convertidor 40 descendente agil se emplea para la situacion en la que se procesan diferentes bandas de frecuencia de microondas. Se emplean dos convertidores 40 descendentes para redundancia, asf como dos osciladores 42 maestro, que suministran los convertidores 40 descendentes y un banco de filtros 44 agiles. Se emplean un conmutador 46 e hfbridos 48 para encaminar las senales entre las unidades 40, 42 y 44.

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El banco 44 de filtros comprende cuatro filtros 501 - 504 agiles separados, proporcionandose el filtro 501 para redundancia. Los filtros 502, 503 previstos se emplean para proporcionar funcion 12 de supresion de banda (figura 1) y el filtro 504 se emplea para monitorizar el canal. Cada filtro puede ser de una construccion tal como se muestra en el documento US-A-4.262.361. Los conmutadores 52, 54 conmutan senales de enlace ascendente a traves del banco de filtro, y acoplan, junto con el hfbrido 56, las salidas de los filtros a los conmutadores 32. Una unidad 58 de control electrico detecta las salidas de filtro en 60 y controla el funcionamiento del circuito de la figura 2, y un enlace 62 de telemetrfa de estacion en tierra.

Durante el funcionamiento del circuito, el filtro 504 monitoriza usando una configuracion de canal de banda estrecha de 1 MHz escalonada sistematicamente por la parte requerida de la banda Ku. En cada escalon la potencia total dentro de esta banda estrecha puede detectarse en 60 e informarse por el control 58 a una estacion en tierra mediante el enlace 62. Habiendose determinado que determinadas frecuencias dentro del canal contienen interferencia, como en la figura 1, la estacion en tierra transmite a traves del enlace 62 ordenes al control 58, para la configuracion de filtros 502, 503. El borde de filtro superior del filtro 502 define el borde de frecuencia superior del subcanal 14, y el borde de filtro inferior del filtro 503 define el borde inferior del subcanal 16 en la figura 1. Esto se lleva a cabo de manera conocida usando tecnicas de conversion de frecuencia dentro de cada filtro. Habiendo configurado los filtros, los dos canales 14, 16 mas pequenos se combinan en el hfbrido 56 y el conmutador apropiado del banco 32 de conmutadores se acciona para sustituir la senal combinada para la salida de canal correspondiente de DEMUX 30.

Durante el uso el filtro 504 monitorizara continuamente la senal de enlace ascendente para determinar como pueden estar cambiando las condiciones de interferencia, y el control 58 tomara las medidas adecuadas para ajustar el funcionamiento de las funciones de supresion de banda y recuperacion de canal. Con referencia ahora a la segunda realizacion de la invencion mostrada en la figura 3, se hace referencia a partes similares a las de la figura 1 mediante los mismos numeros de referencia. En la figura 3, la conversion descendente tiene lugar desde una senal entrante de 14 GHz hasta 12 GHz en el convertidor 28 descendente. Esta FI alta simplifica la seccion 22 de RI, porque la conversion descendente agil no se requiere. La senal de enlace ascendente desde el hfbrido 26 se aplica al banco 44 de filtros. El banco 44 comprende tres filtros 505, 506, 507 agiles cuyas entradas y salidas se controlan mediante conmutadores 52, 54. El filtro 505 se proporciona para redundancia, el filtro 506 para proporcionar una funcion de supresion de banda, y el filtro 507 para proporcionar una funcion de monitorizacion. Cada filtro incluye un oscilador integral. Las salidas de DEMUX 30 se acoplan a las entradas del banco 44 de filtros a traves de conmutadores 35, 70. Las salidas de los filtros 504, 505 se acoplan a traves de los conmutadores 72 al banco 35 de conmutadores, que comprende cuatro conmutadores de banco.

En esta realizacion, el filtro 506 esta especfficamente configurado como un filtro de supresion de banda. El filtro 506 adicional puede incluir dos filtros de supresion de banda separados que se conmutan de manera selectiva en la trayectoria de senal, en funcion de si se requiere una supresion de banda ancha o una supresion de banda estrecha.

Durante el funcionamiento del circuito, el filtro 507 realiza una operacion de monitorizacion usando una configuracion de canal de banda estrecha de 1 MHz escalonada sistematicamente por la parte requerida de la banda Ku. En cada escalon la potencia total dentro de esta banda estrecha se detectara en 60 y se informara por el control 58 a una estacion en tierra mediante el enlace 62. Habiendo determinado que determinadas frecuencias dentro del canal contienen interferencia, tal como en la figura 1, la estacion en tierra transmite a traves del enlace 62 ordenes al control 58, para la configuracion del filtro 506 para proporcionar una funcion de supresion de banda por la region de frecuencia de interferencia. Ademas, el canal afectado se conmuta a la entrada del filtro 506 mediante conmutadores 35, 70. La salida del filtro 506, que representa los dos canales mas pequenos en cada lado de la region interferida, se conmutan de nuevo a la lfnea de 32 salida mediante conmutadores 72, 35.

Por tanto, esta configuracion representa una simplificacion de la configuracion de la figura 2.

Con respecto a la construccion especffica de los filtros agiles, mientras que estos filtros son de construccion conocida, como por ejemplo en el documento US-A-4.262.361 y el documento WO 2006/085116, los filtros especfficos empleados en las figuras 2 y 3 pueden construirse unicamente para llevar a cabo su funcion especffica pretendida. Por tanto, mientras que los filtros 504 y 507 pueden tener frecuencia central variable, un ancho de banda fijo puede ser todo lo que se requiere. Los filtros 502 y 503 pueden tener solamente un borde de filtro de paso alto/paso bajo variable.

En una modificacion del circuito de la figura 3, en la que solo puede contemplarse un numero limitado de posibles caracterfsticas para el filtro 506 de supresion de banda, el filtro agil puede sustituirse por un banco de filtros de supresion de banda fijos, teniendo cada filtro una de las caracterfsticas contempladas.

Claims

REIVINDICACIONES

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Metodo de filtracion de canales en un satelite de telecomunicaciones, que comprende:

monitorizar al menos un canal de una senal de enlace ascendente escalonando por dicho un canal con un primer filtro (504; 507) agil analogico que tiene un ancho de banda estrecho en relacion con el canal, y monitorizar en cada escalon la senal dentro del escalon de canal, para determinar la presencia de senales (10) interferentes;

proporcionar segundos medios (502, 503; 506) de filtro analogico que tienen una funcion de supresion de banda ajustable para bloquear frecuencias dentro de una banda de supresion; y

configurar dichos segundos medios (502, 503) de filtro para bloquear dichas senales interferentes proporcionando la funcion de supresion de banda por una region de frecuencia de interferencia en la que estan presentes las senales interferentes.

Metodo segun la reivindicacion 1, que comprende proporcionar trayectorias (20, 22) de senal primera y segunda para dicha senal de enlace ascendente, demultiplexar los canales de dicha senal de enlace ascendente en lfneas separadas en dicha primera trayectoria (32), llevar a cabo dicha funcion de supresion de banda dentro de dicha segunda trayectoria de senal, proporcionar a dicha primera trayectoria una parte filtrada restante de dicho un canal y sustituir, mediante una operacion de conmutacion, la version demultiplexada de dicho un canal, con dicha parte filtrada restante.

Aparato de filtracion de canal para un satelite de telecomunicaciones, que incluye:

medios de monitorizacion, para monitorizar al menos un canal de comunicacion de una senal de enlace ascendente, para la deteccion de senales interferentes, que incluye primeros medios (504; 507) de filtro agil analogico para escalonar por dicho un canal y que tienen un ancho de banda estrecho en relacion con dicho un canal, y medios para determinar dentro de cada escalon la presencia de una senal (10) interferente; y

segundos medios (502, 503; 506) de filtro analogico que proporcionan una funcion de supresion de banda ajustable para bloquear frecuencias dentro de una banda de supresion, respondiendo los segundos medios de filtro analogico a dichos medios de monitorizacion para bloquear dicha senal interferente proporcionando la funcion de supresion de banda por una region de frecuencia de interferencia en la que estan presentes las senales interferentes.

Aparato de filtracion de canal segun la reivindicacion 3, en el que dichos medios de monitorizacion incluyen medios (60) para determinar la potencia de senal dentro de cada canal.

Aparato de filtracion de canal segun la reivindicacion 3 o la reivindicacion 4, que incluye trayectorias (20, 22) de senal primera y segunda para dicha senal de enlace ascendente, incluyendo dicha primera trayectoria medios (30) de demultiplexacion para demultiplexar los canales de dicha senal de enlace ascendente en lfneas (32) separadas en dicha primera trayectoria, incluyendo dicha segunda trayectoria de senal dichos segundos medios (502, 503; 506) de filtro para llevar a cabo dicha funcion de supresion de banda y para proporcionar a dicha primera trayectoria una parte filtrada restante de dicho un canal y medios (34; 35) de conmutacion dentro de dicha primera trayectoria para sustituir la version demultiplexada de dicho un canal, con dicha parte filtrada restante.

Aparato de filtracion de canal segun cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, en el que dichos segundos medios (502, 503) de filtro analogico comprenden dos filtros agiles analogicos para proporcionar una funcion de paso alto y una funcion de paso bajo situadas a ambos lados de la senal de interferencia, y medios para combinar las salidas de los dos filtros.

Aparato de filtracion de canal segun cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, en el que dichos segundos medios (506) de filtro analogico comprenden un filtro agil analogico que proporciona una funcion de supresion de banda.

Aparato de filtracion de canal segun cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, en el que dichos segundos medios (506) de filtro analogico comprenden un banco de filtros de supresion de banda que tienen diferentes caracterfsticas de supresion de banda.

Aparato de filtracion de canal segun cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, en el que dichos medios de determinacion incluyen un enlace (62) de telemetrfa a una estacion en tierra.