ES2910940T3

ES2910940T3 - Arquitectura de carga útil flexible para aplicaciones VHTS y HTS

Info

Publication number: ES2910940T3
Application number: ES18181863T
Authority: ES
Inventors: Philippe Voisin; Olivier Maillet; Eric Desrousseaux; Ludovic Schreider
Original assignee: Thales SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 2017-08-03
Filing date: 2018-07-05
Publication date: 2022-05-17
Anticipated expiration: 2038-07-05
Also published as: EP3439199B1; FR3069990A1; FR3069990B1; CA3013103A1; US10461845B2; EP3439199A1; US20190044613A1

Abstract

Carga útil de telecomunicaciones multihaz para aplicaciones de telecomunicaciones espaciales de muy alto rendimiento (VHTS) o de alto rendimiento (HTS) que comprende: un primer sistema de antenas multihaz (204; 404) de antenas pasivas con un componente de recepción Rx (2041; 4041) y un componente de transmisión Tx (2042; 4042), configurados respectivamente para recibir de los puntos de la estación de acceso GW de recepción satelital Rx y transmitir a los puntos de la estación de acceso GW de transmisión Tx satelital, respectivamente en una primera banda de recepción Rx satelital (104; 134) y una primera banda de transmisión Tx satelital (112; 138) y un segundo sistema de antenas multihaz (206; 406) de antenas pasivas con un componente de recepción Rx (2061; 4061) y un componente de transmisión Tx (2062; 4062), respectivamente configurados para recibir desde y transmitir a una zona de cobertura de usuario (6) en una segunda banda de recepción Rx satelital (122; 142) y una segunda banda de transmisión Tx satelital (126; 146), generando múltiples puntos de usuario de recepción satelital (23, 25, 27, 29, 31, 33, 35, 37, 39, 41, 43), y múltiples puntos de usuario de transmisión satelital (22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42); un núcleo digital (210; 410), basado en un procesador de procesamiento digital transparente DTP (212; 412) que comprende varios accesos de entrada y de salida que le permiten conectarse a todos los puntos de la estación de acceso y a todos los puntos de los usuarios, y que está configurado para interconectar los puntos de los usuarios y los puntos de la estación de acceso según un plan de frecuencias; estando la carga útil caracterizada porque comprende un conjunto de conmutación de RF (214; 414), formado por una o más matrices de conmutadores de RF (216, 218 :416, 418) de acceso a la fuente de los puntos de usuario de transmisión satelital Tx únicamente, agrupados en agrupación(es) Gj de puntos de usuario de transmisión satelital Tx, o formados por una o más matrices (216; 416) de conmutadores de RF de acceso a la fuente de los puntos de usuario de transmisión satelital Tx, agrupados en agrupación(es) Gj de puntos de usuario de transmisión satelital Tx, y por una o más matrices (218; 418) de conmutadores RF de acceso a la fuente de puntos de usuario de recepción satelital Rx, agrupados en grupo(s) G'j de puntos de usuario de recepción satelital Rx, siendo el número de puntos Rj de cada agrupación Gj de puntos de usuario de transmisión satelital Tx y el número R'j de cada agrupación G'j de puntos de usuario de recepción satelital Tx menor o igual que el número total P, mayor o igual que 2, de estaciones de acceso GW.

Description

DESCRIPCIÓN

Arquitectura de carga útil flexible para aplicaciones VHTS y HTS

La presente invención se refiere a una arquitectura flexible de carga útil de telecomunicaciones, y más particularmente de carga útil de telecomunicaciones multihaz o multipunto de muy alta capacidad, transportada a bordo de un satélite de telecomunicaciones, para aplicaciones VHTS (en inglés Very High Throughput Satellite) o aplicaciones HTS (en inglés High Throughput Satellite).

Para las aplicaciones HTS de alta capacidad y, especialmente, para las aplicaciones VHTS de muy alta capacidad, los operadores de telecomunicaciones quieren disponer de cargas útiles de telecomunicaciones espaciales que sean lo suficientemente flexibles para satisfacer sus necesidades en términos de:

.- capacidad o aptitud (en inglés “capability”) para asignar el ancho de banda a los puntos de usuario para satisfacer las necesidades de tráfico, y

.- capacidad o aptitud de variar dinámicamente la capacidad de transmisión, en términos de cantidad o volumen de recursos de transmisión, asignada a cada punto de usuario en función de las variaciones de la demanda de tráfico; y

.- capacidad o aptitud de racionalizar, es decir, reducir al mínimo, el número de estaciones de acceso a los satélites, denominadas en inglés “gateways” y, designadas en adelante, estaciones de acceso, para satisfacer la capacidad de transmisión instantánea necesaria en todos los puntos de usuario,

.- capacidad o aptitud de desplegar capacidad de forma progresiva con un mínimo de estaciones de acceso al satélite al principio de su vida útil, pudiendo al mismo tiempo dar servicio a los puntos de usuarios que requieran recursos; y

.- capacidad o aptitud para ofrecer todo el ancho de banda disponible a cada punto de usuario para evitar problemas de coordinación de frecuencias; y

.- capacidad o aptitud de proporcionar enlaces de tipo malla (en inglés “mesh”) que permiten que algunos puntos de usuario se conecten directamente entre sí en el borde (es decir, la carga útil), es decir, sin pasar por el suelo,

.- capacidad o aptitud de conectar varias estaciones de acceso a un mismo punto de usuario.

La mayoría de las arquitecturas de carga útil actualmente propuestas o desarrolladas para asignar capacidad de transmisión a los puntos se basan en una división de frecuencias de los recursos de transmisión, y suelen consistir en predeterminar y prever el tráfico que podría ser necesario en cada punto de usuario según criterios que dependen de análisis económicos, como, entre otros, la densidad de población de la zona cubierta por el punto de usuario y/o el índice de penetración de los sistemas de telecomunicaciones terrestres o celulares, y optimizar lo mejor posible la arquitectura de la carga útil para responder a esta necesidad de tráfico predefinida. El resultado que se obtiene con este enfoque suele ser una arquitectura de carga útil estática, como la representada en las figuras 1A y 1B, que implica varios parámetros para adecuar la carga de cada punto de usuario a la necesidad final de tráfico prevista, definiéndose estos parámetros en términos de:

.- gestión de puntos de usuario con diferentes diámetros, por ejemplo, puntos finos en zonas de gran capacidad y puntos más grandes en zonas de menor capacidad;

.- asignación de más o menos banda de transmisión satelital Tx por punto de usuario (canal directo del transpondedor en la figura 1A desde las estaciones de acceso conectadas a la infraestructura de red terrestre, es decir, en inglés “forward section” o “Outbound”) y más o menos banda de recepción Rx por punto de usuario (canal de retorno del transpondedor en la figura 1B a las estaciones de acceso conectadas a la infraestructura de red terrestre, es decir, en inglés “return section” o “Inbound”); según la figura 1A, la banda de transmisión amplificada por cada amplificador de alta potencia HPA (en inglés “High Power Amplifier”) en el lado Tx del punto de usuario se asigna a las estaciones de acceso conectadas a la infraestructura de red terrestre; según la figura 1A, la banda de transmisión amplificada por cada amplificador de alta potencia HPA (en inglés “High Power Amplifier”) del lado Tx de la carga útil se divide en sub-bandas a través de un demultiplexor de frecuencia (DMUX), por ejemplo aquí un duplexor de frecuencia. Como se muestra en la Figura 1B, la banda de recepción amplificada por cada amplificador de bajo ruido LNA (en inglés “Low Noise Amplifier”) del lado Rx de la carga útil es la combinación adicional de sub-bandas a través de un multiplexor de frecuencia combinador (CMUX), aquí con dos entradas;

.- número de estaciones de acceso GW, definido por la suma de cada capacidad de transmisión máxima que puede necesitar un punto de usuario (y no por la capacidad de transmisión máxima requerida por el sistema satelital), lo que lleva a un número de estaciones de acceso superior a la necesidad útil real. El documento US6160994 describe un satélite con una carga útil que comprende varios procesadores conectados a una matriz de conmutación.

Se puede introducir flexibilidad en las arquitecturas estáticas descritas anteriormente utilizando conmutadores (en inglés “switches”) electromecánicos y añadiendo demultiplexores DMUX y/o multiplexores CMUX adicionales. Estos dispositivos adicionales permiten cierta flexibilidad en la selección de las estaciones de acceso que darán servicio a determinados puntos de usuario y en la selección del ancho de banda asignado a un punto de usuario, pero la flexibilidad sigue siendo limitada.

Además, aunque las arquitecturas de carga útil obtenidas por la adición de estos dispositivos pueden ofrecer una respuesta a ciertas necesidades que requieren una flexibilidad limitada, estas arquitecturas siguen siendo incompatibles con las necesidades definidas en términos de:

- capacidad de cada punto de usuario para acceder a la banda total de frecuencias del servicio VHTS o HTS, con cada punto de usuario accediendo sólo a una fracción de la banda total asignada debido al uso de demultiplexores DMUX en la transmisión satelital Tx y de multiplexores CMUX en la recepción satelital Rx, y la existencia de una solución simple de pérdidas limitadas que permita asignar más o menos banda por punto de usuario o incluso otra banda;

.- sobredimensionamiento inaceptable del conjunto de la arquitectura de carga útil si se asigna toda la banda de servicio de usuario VHTs o HTS a cada punto de usuario;

.- despliegue progresivo de los servicios con un mínimo de estaciones de acceso, salvo a costa de una importante complejidad de la arquitectura y de un importante impacto en la masa de la carga útil;

.- enlaces de tipo “mesh”, siendo necesaria la creación de N2 caminos para un determinado número N de puntos de usuario generados, lo que es totalmente irreal en términos de impacto global en la carga útil. El problema técnico consiste en proporcionar una arquitectura de carga útil VHTS o HTS, con menor masa y menor complejidad en cuanto al número de conmutadores de RF utilizados, que satisfaga los requisitos de servicio de una carga útil VHTS o HTS en forma de:

- la capacidad de asignar el ancho de banda a los puntos que satisfacen las necesidades de tráfico; y - la capacidad de variar dinámicamente la capacidad asignada a cada punto en función de las variaciones de la demanda de tráfico;

- la capacidad de racionalizar el número de estaciones de acceso a los satélites, denominadas en inglés “gateways” y designadas en lo sucesivo estaciones de acceso, con el fin de satisfacer la capacidad instantánea requerida en los puntos;

- la capacidad de desplegar de forma progresiva de la capacidad con un mínimo de estaciones de acceso al satélite al principio de su vida útil, sin dejar de poder dar servicio a los puntos que requieren muchos recursos; y

- la capacidad de ofrecer todo el ancho de banda disponible a cada punto para evitar problemas de coordinación de frecuencias; y

- la capacidad de ofrecer enlaces de tipo “mesh” que permitan conectar algunos puntos directamente entre sí en el borde, es decir, sin pasar por el suelo; y

- la capacidad de conectar varias estaciones de acceso a un mismo punto.

Para ello, el objeto de la invención es una carga útil de telecomunicaciones multihaz para aplicaciones de telecomunicaciones espaciales de muy alto rendimiento VHTS o de telecomunicaciones espaciales de alto rendimiento HTS que comprende:

- un primer sistema de antenas multihaz de antenas pasivas con un componente de recepción Rx y un componente de transmisión Tx, configurados respectivamente para recibir de los puntos GW de la estación de acceso Rx satelital de recepción y transmitir a los puntos G^wde la estación de acceso Tx satelital de transmisión, respectivamente en una primera banda Rx satelital de recepción y una primera banda Tx satelital de transmisión; y

- un segundo sistema de antenas multihaz de antenas pasivas con un componente de recepción Rx y un componente de transmisión Tx, respectivamente, configurados para recibir y transmitir a una zona de cobertura de usuario en una segunda banda de recepción Rx satelital y una segunda banda de transmisión Tx satelital, respectivamente, generando múltiples puntos de usuario de recepción satelital y múltiples puntos de usuario de transmisión satelital

La carga útil comprende: un núcleo digital, basado en un procesador de procesamiento digital transparente DTP, que comprende un número de accesos de entrada y de salida que le permiten conectarse a todos los puntos de la estación de acceso y a los puntos de los usuarios y que está configurado para interconectar los puntos de los usuarios y los puntos de la estación de acceso según un plan de frecuencias

y un conjunto de conmutadores de RF, formado por una o más matrices de conmutadores de RF de acceso a la fuente de puntos de usuario de transmisión satelital Tx, agrupados en agrupaciones de puntos de usuario de transmisión satelital Gj, o formado por una o más matrices de conmutadores de RF de acceso fuente de puntos de usuario de transmisión satelital Tx, agrupados en agrupaciones de puntos de usuario de transmisión satelital Gj y por una o más matrices de conmutadores RF de acceso fuente de los puntos de usuario de recepción satelital Rx, agrupados en grupo(s) G'j de puntos de usuario de recepción satelital Rx, siendo el número de puntos Rj de cada agrupación Gj de puntos de usuario de transmisión satelital Tx y el número R'j de cada agrupación G'j de puntos de usuario de recepción satelital Tx menor o igual al número total P, mayor o igual a 2, de estaciones de acceso GW.

En determinadas realizaciones, la carga útil VHTS comprende una o más de las siguientes características, solas o combinadas:

.- cuando la carga útil es del tipo VHTS, la primera banda de recepción Rx comprende una parte de la banda V, entre 47,7 GHz y 51,4 GHz, formada por una primera subbanda y/o una segunda subbanda mutuamente separada o adyacente, y/o una parte de la banda Ka, entre 27,5 GHz y 30 GHz, que forma una tercera subbanda, y la primera banda de transmisión Tx comprende una cuarta subbanda, parte de la banda Q entre 37,5 GHz y 42,5 GHz, y la segunda banda de recepción Rx comprende una quinta subbanda, parte de la banda Ka entre 27,5 GHz y 30 GHz, y separada o adyacente a la tercera subbanda, y la segunda banda de transmisión Tx comprende una sexta subbanda, parte de la banda Ka, entre 17,3 GHz y 20,2 GHz ; o cuando la carga útil es HTS, la primera banda de recepción Rx comprende una primera subbanda, parte de la banda Ka, entre 27,5 GHz y 29,5 GHz, y la primera banda de transmisión Tx comprende una segunda subbanda, parte de la banda Ka, entre 17,3 GHz a 17,7 GHz, y la segunda banda de recepción Rx comprende una tercera subbanda, parte de la banda Ka, entre 29,5 GHz y 30 GHz, y la segunda banda de transmisión Tx comprende una cuarta subbanda, parte de la banda Ka, entre 17,7 GHz y 20,2 GHz;

- el primer sistema de antenas multihaz comprende un número de accesos de punto de recepción de estación de acceso GW igual al número total P de estaciones de acceso GW, y está configurado de manera que cada punto de recepción de estación de acceso GW creado sirve a una única estación de acceso GW, y la carga útil de telecomunicaciones multihaz comprende además P primeros amplificadores de bajo ruido LNA, estando cada LNA conectado entre el acceso de punto de recepción satelital único Rx de una estación de acceso diferente y una entrada diferente del procesador digital transparente DTP;

- el primer sistema de antenas multihaz comprende un número de puntos de transmisión de la estación de acceso GW igual al número total P de estaciones de acceso GW y está configurado de manera que cada punto de transmisión de la estación de acceso sirve a una sola estación de acceso GW, y la carga útil comprende un número P de segundos amplificadores de potencia HPA conectados entre los puntos de transmisión de la estación de acceso GW P y las salidas del procesador digital transparente DTP;

.- el segundo sistema de antenas multihaz comprende un número entero N de accesos fuente de punto de usuario de transmisión satelital, y la carga útil comprende : un número K1 de terceros amplificadores de potencia de RF HPA conectados directamente a K1 accesos fuente a los puntos de usuario de transmisión satelital tomados de los N accesos de puntos de usuario de transmisión, siendo K1 un número entero menor o igual a N-1, y un número K2 de terceros amplificadores de potencia de RF HPA conectados a los restantes N-K1 accesos fuente de puntos de usuario de transmisión a través de K2 matrices de conmutación Mj, cada uno de los cuales permite la realización de un salto de haz en una agrupación diferente Gj de puntos de usuario Tx cuyo número de puntos Rj es inferior o igual al número total P de estaciones de acceso GW, los números enteros N, K1, K2 y Rj, j que varían de 1 a K2 verifican la relación: N = K 1 ££?! Rj

.- el segundo sistema de antenas multihaz comprende un número entero de accesos fuente de punto de usuario de transmisión satelital igual al número N, y la carga útil comprende: un número K'1 de cuartos amplificadores de RF de bajo ruido LNA conectados directamente a K'1 accesos fuente a los puntos de usuario de recepción satelital tomados de los N accesos de puntos de usuario de recepción, y un número K'2 de cuartos amplificadores de RF de bajo ruido LNA conectados a los restantes N-K'1 accesos fuente de puntos de usuario de recepción a través de K'2 matrices de conmutación Nj, cada uno de los cuales permite la realización de un salto de haz en una agrupación diferente G'j de puntos de recepción de usuarios Rx cuyo número de puntos R'j es inferior o igual al número total P de estaciones de acceso GW, los números enteros N, K'1, K'2 y R'j, j que varían de 1 a K'2 verifican la relación:

.- la carga útil de telecomunicaciones multihaz comprende además cadenas de conversión, conectadas alrededor del procesador digital transparente DTP, y configuradas para interconectar los componentes de RF de la carga útil que operan en las bandas de transmisión Tx y de recepción Rx primera y segunda y las entradas y salidas del procesador digital transparente que operan a una frecuencia intermedia útil compatible con los anchos de banda útiles gestionados de acceso de recepción y transmisión del procesador;

.- el procesador digital transparente DTP está configurado para crear trayectos de frecuencias caracterizados por la conectividad entre los puntos de acceso GW y los puntos de usuario de canal directo y entre los puntos de usuario y los puntos de acceso de canal de retorno, así como un plan de frecuencias que tenga en cuenta la demanda de tráfico y las restricciones de coordinación de frecuencias;

.- cada matriz Mj de conmutadores de RF en los accesos fuente de los puntos de usuario en la transmisión satelital Tx solamente o en la transmisión satelital Tx y la recepción satelital Rx, parte del conjunto de conmutación de RF, está configurada para distribuir temporalmente, en la transmisión satelital Tx la señal amplificada por el amplificador de potencia directamente conectado aguas arriba de la matriz Mj a los puntos de usuario según un plan predeterminado de asignación de tiempo de transmisión Tx de intervalos de tiempo de transmisión y en la recepción satelital Rx las señales de los puntos de usuario conectados a la misma matriz Nj en el amplificador de bajo ruido directamente conectado aguas abajo de dicha matriz Nj según un plan predeterminado de asignación de tiempo de recepción Rx de intervalos de tiempo de recepción;

.- la carga útil de telecomunicaciones multihaz comprende además uno o más ordenadores para configurar estática o dinámicamente el procesador de procesamiento digital DTP en términos de una matriz de conectividad desde los puntos de acceso GW a los puntos de usuario de canal directo y desde los puntos de usuario a los puntos de acceso de canal de retorno y en términos de un plan de frecuencias y la matriz o matrices de conmutadores para implementar el salto de haz en términos de un plan de asignación de tiempo de Tx de transmisión, o en términos de un plan de asignación de tiempo de Tx de transmisión y un plan de asignación de tiempo de Rx de recepción, siendo la matriz de conectividad, el plan de frecuencias y el(los) plan(es) de asignación de tiempo dependientes de la distribución espacial y temporal de la demanda de tráfico a través de los puntos de usuario y de las restricciones de coordinación de frecuencias;

.- la carga útil de telecomunicaciones multihaz comprende además una memoria de configuraciones del procesador de procesamiento digital DTP y de la matriz o matrices de conmutadores BH, en la que se almacenan en la memoria diferentes configuraciones en términos de tripletas formadas cada una por una matriz de conectividad, un plan de frecuencias, un plan de asignación de tiempo de transmisión Tx, o de cuadrupletas formadas cada una por una matriz de conectividad, un plan de frecuencias, un plan de asignación de tiempo de transmisión Tx y un plan de transmisión de tiempo de recepción Tx, siendo las configuraciones activables en diferentes momentos formando una secuencia de activación de las configuraciones;

.- el procesador de procesamiento digital transparente DTP está configurado para proporcionar una flexibilidad total en cuanto a la asignación de ancho de banda a los puntos de usuario según las necesidades de tráfico sin sobredimensionar el número de estaciones de acceso GW;

.- cada matriz Mj de conmutadores BH de transmisión, conectada a un único amplificador de potencia HPA y asociada a un grupo Gj de puntos de usuario de transmisión, está configurada para conectar a su vez un punto de usuario de transmisión del grupo Gj al amplificador de potencia HPA y permitirle recibir toda la banda amplificada por dicho HPA y el procesador de procesamiento digital transparente DTP está configurado para cargar cada amplificador HPA, conectado a una matriz Mj de conmutadores BH de transmisión, con las bandas de frecuencia realmente disponibles debido a posibles restricciones de coordinación para el conjunto Gj de puntos de usuario de transmisión conectados al mismo HPA;

.- el procesador de procesamiento digital transparente DTP está configurado para cargar cada amplificador HPA, conectado a una matriz Mj de conmutadores BH de transmisión, con la cantidad de ancho de banda de frecuencias necesaria para responder a las variaciones temporales del tráfico demandado por los puntos de usuario de transmisión del grupo Gj conectado al amplificador de potencia HPA correspondiente y las matrices Mj de conmutadores BH de transmisión están configuradas en salto de haz con posible modulación del tiempo compartido entre los puntos del mismo grupo Gj conectados a la misma HPA para complementar la capacidad del DTP de asignar más o menos ancho de banda y responder a variaciones de tráfico más rápidas a las que el DTP no puede responder;

.- el procesador de procesamiento digital transparente DTP y las matrices de conmutadores de salto de haz están configurados para conectar múltiples puntos de estación de acceso Rx a un único punto de usuario Tx, al tiempo que proporcionan una gestión independiente de las ganancias de canal de cada estación de acceso GW conectada al mismo punto de usuario de transmisión.

La invención se entenderá mejor al leer la siguiente descripción de varias realizaciones, dadas sólo a modo de ejemplo y con referencia a los dibujos en los que:

.- las figuras 1A y 1B son vistas respectivas de una arquitectura convencional conocida de una sección de canal directo y una sección de canal de retorno de una carga útil de telecomunicaciones HTS multihaz; .- la figura 2 es una vista de un ejemplo típico de cobertura de servicio y acceso implementado por un satélite y una carga útil de telecomunicaciones multihaz según la invención para aplicaciones VHTS o HTS; .- la figura 3 es una vista de un ejemplo de plan de frecuencias de una carga útil de telecomunicaciones multihaz según la invención del tipo VHTS;

.- la figura 4 es una vista de un ejemplo del plan de frecuencias de una carga útil de telecomunicaciones multihaz según la invención del tipo hTS;

.- la figura 5 es una vista de una primera realización de una arquitectura de carga útil de telecomunicaciones multihaz que corresponde a aplicaciones VHTS;

.- la figura 6 es una vista de una segunda realización de una arquitectura de carga útil de telecomunicaciones multihaz que corresponde a aplicaciones HTS;

.- la figura 7 es una vista de un primer ejemplo particular de una configuración permitida por la carga útil multihaz según la invención de las figuras 4 y 5 en la que tres puntos de usuario de transmisión S1, S2, S3, que forman un grupo o agregado en modo de salto de haz, son alimentados a través de una matriz de conmutación BH de tres salidas por un amplificador de potencia HPA común, alimentado a su vez por una salida del procesador de procesamiento digital transparente DTP (en inglés “Digital Transparent Processor”), que la salida sea servida al menos parcialmente por una entrada del DTP conectada al acceso correspondiente de una estación de acceso GW, siendo este servicio de los tres puntos de usuario de transmisión S1, S2, S3 implementado ventajosamente a través de la flexibilidad ofrecida por la asociación del DTP y la matriz de conmutación BH para satisfacer aquí una restricción reglamentaria sobre el uso de frecuencias y la variación dinámica y geográfica de la demanda de tráfico de los puntos de usuario de transmisión S1, S2 y S3;

.- la figura 8 es una vista de un segundo ejemplo particular de una configuración habilitada por la carga útil multihaz según la invención de las figuras 4 y 5 que pone de manifiesto la flexibilidad proporcionada por el procesador de procesamiento digital en términos de conectividad entre los puntos de acceso GW y los puntos de usuario y en términos de plan de frecuencias.

.- la figura 9 es una vista de un tercer ejemplo particular de una configuración habilitada por la carga útil multihaz según la invención de las figuras 4 y 5, que pone de manifiesto la flexibilidad proporcionada por el procesador de procesamiento digital para desplegar progresivamente el número de estaciones de acceso a medida que aumenta la demanda de tráfico en toda la cobertura del servicio.

El concepto básico de la invención se basa en una arquitectura de carga útil flexible, compatible con los requisitos de VHTS y HTS, y que combina los siguientes elementos principales:

.- un subsistema de antenas pasivas multipunto;

.- un núcleo de repetidor basado en un procesador digital transparente DTP de muy alta capacidad, dimensionado para cumplir los requisitos HTS y VHTS;

.- una operación de salto de haz de la carga útil.

La flexibilidad de esta combinación de elementos principales, compatible con las necesidades HTS y VHTS, es posible gracias a:

.- la provisión de un procesador digital transparente (DTP) con capacidad para procesar todo el tráfico de una carga útil VHTS, normalmente por encima de los 100 GHz, mientras que las tecnologías existentes hasta la fecha han limitado la capacidad de procesamiento por debajo de dichos 100 GHz; y

.- la asociación de este procesador digital con el uso de saltos de haz para generar los puntos de tipo "terminal de usuario" y, por tanto, la capacidad de cada punto para acceder a toda la banda asignada.

Estos elementos principales, tomados en combinación, forman una carga útil de telecomunicaciones según la invención diferente de las cargas útiles convencionales descritas para aplicaciones VHTS y HTS, en particular la descrita en las figuras 1A y 1B.

Según la figura 2, una carga útil de telecomunicaciones multihaz según la invención, no mostrada en la figura 2, del tipo VHTS o HTS y en órbita geoestacionaria sobre una plataforma satelital, está configurada y dimensionada para servir a terminales de usuario 12, 14, 16, 18, 20 en transmisión y recepción respectivamente desde y hacia la carga útil en una cobertura de servicio 6. Se supone que la carga útil según la invención está situada por encima y distante de la figura 2, y que mira hacia la cubierta de servicio 6. La cobertura de servicio 6 está formada y pavimentada por un conjunto de puntos de usuario de transmisión y recepción, designados por las referencias 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42 para los puntos de transmisión y las referencias 23, 25, 27, 29, 31, 33, 35, 37, 39, 41, 43 para los puntos de recepción. En la figura 2 sólo se muestran once puntos de usuario para facilitar la lectura. En aras de la simplicidad, en la figura 2 se supone que los puntos de usuario de transmisión y recepción son congruentes, es decir, que cada punto de transmisión satelital 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42 tiene un punto de recepción satelital correspondiente 23, 25, 27, 29, 31, 33, 35, 37, 39, 41, 43 con el mismo patrón de radiación. Los puntos de usuario del transmisor pueden solaparse parcialmente entre sí y los puntos de usuario del receptor pueden solaparse parcialmente entre sí. Los terminales de usuario 12, 14, 16, 18, 20 están situados en los puntos de usuario 22, 24, 26, 28 y 30 respectivamente.

La carga útil de telecomunicaciones multihaz está configurada para proporcionar servicio de canal directo a los terminales de usuario 12, 14, 16, 18 y 20 desde las estaciones de acceso GW 32, 34 (en inglés “GateWays”) y servicio de canal de retorno a las estaciones de acceso 32, 34 desde los terminales de usuario 12, 14, 16, 18 y 20.

Las estaciones de acceso 32, 34 son servidas en el canal de retorno por los terminales de usuario a través de los puntos de acceso de transmisión 44, 46 en los que se encuentran las estaciones de acceso. Las estaciones de acceso 32, 34 sirven en canal directo a los terminales de usuario 12, 14, 16, 18 y 20 a través de los puntos de acceso de recepción 45, 47.

Se asume aquí para simplificar la representación en la Figura 2 que los puntos de acceso de transmisión 44, 46 y de recepción 45, 47 de GW son congruentes. Los puntos de acceso GW 44, 44, 46, 47 están definidos por pinceles finos y representados por círculos punteados. La estación de acceso 32 es aquí una estación de acceso "regional" situada dentro de la cobertura de usuario 6 pavimentada por todos los puntos de usuario, mientras que la estación 34 es aquí una estación de acceso "universal" u otra estación regional, situada fuera de cualquier área de cobertura de usuario.

Los puntos de usuario 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42 y de recepción 23, 25, 27, 29, 31, 33, 35, 37, 39, 41, 43 son generados por un primer sistema de antena pasiva de la carga útil mientras que los puntos de acceso GW 44, 46 y de recepción 45, 47 son generados por un segundo sistema de antena pasiva de la carga útil.

Según la Figura 3, se ilustra un ejemplo de plan de frecuencias VHTS 102 de una carga útil de telecomunicaciones multihaz según la invención del tipo VHTS.

Para los enlaces de acceso GW (es decir GateWay), el plan de frecuencias Rx (recepción satelital) VHTS utiliza una primera banda de recepción satelital Rx 104 que utiliza la banda V, entre 47,2 GHz y 51,4 GHz, desglosada aquí en dos sub-bandas, una primera sub-banda 106 y una segunda sub-banda 108, para limitar el ancho de banda de cada sub-banda en la recepción, y que utiliza parte de la banda Ka como tercera sub-banda 110, por ejemplo entre 27,5 GHz y 29,5 GHz

Alternativamente, pueden considerarse otros recortes de la banda V y de la banda Ka para formar la primera banda de recepción satelital.

Para los enlaces de acceso GW (es decir GateWay), el plan de frecuencias VHTS Tx (transmisión satelital) opera una primera banda de transmisión satelital Tx 112 que utiliza una parte de la banda Q como cuarta subbanda 114, entre 37,5 GHz y 42,5 GHz.

Para los enlaces de usuario (es decir "user” en inglés), el plan de frecuencias utiliza una segunda banda de recepción satelital Rx 122 que utiliza parte de la banda Ka como quinta subbanda 124, entre 29,5 GHz y 30 GHz, y utiliza una segunda banda de transmisión satelital Tx 126 que utiliza parte de la banda Ka como sexta subbanda 128, entre 17,3 GHz y 20,2 GHz.

Según la Figura 4, se ilustra un ejemplo de plan de frecuencias HTS 132 de una carga útil de telecomunicaciones multihaz según la invención del tipo HTS.

Para los enlaces de acceso GW, el plan de frecuencias Rx HTS (recepción satelital) opera una primera banda de recepción satelital Rx 134 HTS, que aquí utiliza parte de la banda Ka como una primera sub-banda 136, entre 27,5 GHz y 29,5 GHz, y el plan de frecuencias Tx (transmisión satelital) opera una primera banda de transmisión satelital Tx 138 HTS, que utiliza parte de la banda Ka como una segunda sub-banda 140, entre 17,7 GHz y 20,2 GHz.

Para los enlaces de usuario, el plan de frecuencias Rx HTS opera una segunda banda de recepción satelital Rx 142 HTS que utiliza parte de la banda Ka como una tercera sub-banda 144, entre 29,5 GHz y 30 GHz, y opera una segunda banda de transmisión satelital Tx 146 HTS que utiliza parte de la banda Ka como una cuarta sub-banda 148, entre 17,3 GHz y 17,7 GHz.

Cabe señalar que cuando la estación de acceso está situada fuera de la cobertura de usuario 6, la primera banda de recepción satelital Rx 134 puede extenderse a una banda 150 entre 27,5 GHz y 30 GHz.

En general, e independientemente del tipo de carga útil de telecomunicaciones multihaz (VHTS o HTS), la primera banda de recepción satelital Rx puede descomponerse según un primer conjunto en una o más subbandas de uno o más tipos de banda, la primera banda de transmisión satelital Tx puede descomponerse según un segundo conjunto en una o más subbandas de uno o más tipos de banda, la segunda banda de recepción satelital Rx puede descomponerse según un tercer conjunto en una o varias subbandas de uno o varios tipos de banda, la segunda banda de transmisión satelital Tx puede descomponerse según un cuarto conjunto en una o varias subbandas de uno o varios tipos de banda, siendo los conjuntos de subbandas primero, segundo, tercero y cuarto compatibles para no interferir entre sí.

Según la Figura 5 y una primera realización arquitectónica, una carga útil de telecomunicaciones espaciales multihaz 202 según la invención para aplicaciones VHTS comprende un primer sistema de antenas multihaz 204 de antenas pasivas con un componente de recepción Rx 2041 y un componente de transmisión Tx 2042, un segundo sistema de antena multihaz 206 de antenas pasivas con un componente de recepción Rx 2061 y un componente de transmisión Tx 2062, un núcleo digital DTP 210 basado en un procesador de procesamiento digital transparente DTP 212, y un conjunto de conmutación 214 de salto de haz b H (en inglés “Beam Hopping”) de radiofrecuencia RF (en inglés “RadioFrequency”).

El primer sistema de antenas multihaz 204 de antenas pasivas está configurado para recibir y transmitir a los puntos de la estación de acceso GW 45, 47; 44, 46 respectivamente en la primera banda de recepción satelital Rx 104 y la primera banda de transmisión satelital Tx 112 del plan de frecuencias VHTS de la figura 3.

El segundo sistema de antenas multihaz 206 de antenas pasivas está configurado para recibir y transmitir al área de cobertura del usuario 6 en la segunda banda de recepción satelital Rx y la segunda banda de transmisión satelital Tx de la Figura 3, respectivamente, generar múltiples puntos de usuario de recepción satelital, en particular los puntos de usuario de recepción 23, 25, 27, 29, 31, 33, 35, 37, 39, 41, 43 de la figura 2, y múltiples puntos de usuario de transmisión satelital, en particular los puntos de usuario de transmisión satelital 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42 de la figura 2

El núcleo digital DTP 210, basado en el procesador de procesamiento digital transparente DTP 212, está dimensionado a través de un número suficiente de accesos de entrada Rx y de salida Tx para conectarse: en la entrada a todos los puntos de acceso de recepción Rx de la estación de acceso GW y a todos los puntos de usuario de recepción Rx de la estación de acceso GW, y en la salida a todos los puntos de usuario de transmisión Tx de la estación de acceso GW, y a todos los puntos de acceso de transmisión Tx de la estación de acceso GW, y está configurado para proporcionar una conectividad completa y una gestión de frecuencias totalmente flexible. Dados los planes de frecuencias a cubrir, la solución óptima es considerar un procesador capaz de gestionar hasta 2,9 GHz por acceso y disponer de un número de accesos de entrada y salida capaz de interconectar todos los puntos de tipo "terminal de usuario" y todos los puntos de tipo "estación de acceso".

Según la figura 5, el conjunto de conmutación BH de RF 214 está formado por una o más matrices BH de conmutadores de RF, aquí una matriz BH de transmisión Mj designada por la referencia digital 216 y una matriz BH de recepción Nj designada por la referencia digital 218, conectadas respectivamente en modo de transmisión satelital Tx a los accesos fuente de los puntos de usuario de transmisión Tx y en modo de recepción satelital Rx a los accesos fuente de los puntos de usuario de recepción Rx, para implementar la operación de salto de haz en agrupaciones Gj / G'j de puntos de usuario Tx y/o Rx cuyo número de puntos Rj (para los puntos de usuario Tx), R'j (para los puntos de usuario Rx) es menor o igual al número total P de puntos de la estación de acceso.

Alternativamente, el conjunto de conmutadores RF BH está formado por una o más matrices de conmutadores RF conectados a los accesos fuente de usuario de transmisión satelital Tx solamente.

En general, los sistemas de antena primero y segundo de la carga útil multihaz VHTS están configurados para generar puntos de usuario y puntos de acceso en el caso general de un plan de frecuencias VHTS como el descrito en la figura 3, es decir, en el caso general en que la primera banda de recepción Rx comprende la recepción de la banda V entre 47,2 GHz y 51,4 GHz, dividida en una o más sub-bandas (típicamente dos sub-bandas, primera y segunda), y/o la recepción de parte de la banda Ka como una tercera sub-banda, incluida en el rango entre 27,5 GHz y 29,5 GHz.

Según la figura 5, el primer sistema de antena multihaz 204 comprende, en su componente de recepción 2041, un número entero P de accesos 222, 224 a los puntos de recepción de las estaciones de acceso GW igual al número total de estaciones de acceso GW y está configurado de manera que cada punto de recepción de la estación de acceso GW sirve a una sola estación de acceso. Aquí, por ejemplo, el acceso 222 es el acceso correspondiente a la recepción puntual 47 de la estación de acceso "universal" 34 y que utiliza las subbandas primera y segunda de la banda V de la primera banda de recepción satelital 104, y el acceso 224 es el acceso correspondiente a la recepción puntual 45 de la estación de acceso "regional" 32 que utiliza la tercera subbanda de la banda de recepción satelital 104.

En general, el número P de estaciones de acceso y, por tanto, de recepción puntual de estaciones de acceso Rx es mayor o igual a 2.

La carga útil VHTS multihaz 202 comprende además un conjunto de primeros amplificadores de bajo ruido LNA iguales en número al número total P de estaciones de acceso GW, estando cada LNA conectado entre el acceso único de un punto de recepción satelital Rx de una estación de acceso diferente y una entrada del procesador digital transparente DTP 212.

Aquí, dos primeros amplificadores LNA 232, 234 sólo se muestran en la Figura 5 y están respectivamente conectados a los accesos 222, 224 de los puntos de recepción satelital Rx de las estaciones de acceso 34, 32. En general, el número P de los primeros amplificadores LNA es mayor o igual a 2.

El primer sistema de antena multihaz 204 en su componente de transmisión Tx 2042 comprende un número de accesos a los puntos de transmisión de las estaciones de acceso GW igual al número total P de las estaciones de acceso GW y está configurado de manera que cada punto de transmisión de la estación de acceso sirve a una sola estación de acceso GW. Aquí sólo se muestra un acceso 242; este acceso corresponde al punto de acceso de transmisión 46 de la estación de acceso "universal" 34 y utiliza la cuarta sub-banda Q 114 de la primera banda de acceso Tx 112.

La carga útil VHTS multihaz 202 comprende además un segundo conjunto de segundos amplificadores de potencia HPA iguales en número al número total P de estaciones de acceso GW, estando cada segundo amplificador de potencia HPA conectado entre el acceso único de un punto de transmisión Tx de una estación de acceso diferente GW y una salida del procesador digital transparente DTP 212.

Aquí, sólo se muestra un segundo amplificador de potencia HPA 252 de los P amplificadores HPA, estando conectado al acceso 242 del punto de acceso de transmisión 46 de la estación de acceso “universal” 34.

Según la figura 5, el segundo sistema de antena multihaz 206 comprende en su componente de transmisión 2062 un número entero N de accesos fuente 262, 264, 266 a los puntos de usuario de transmisión satelital, mostrándose aquí sólo tres accesos por simplicidad de la figura 5.

La carga útil multihaz VHTS 202 comprende un número K1 de terceros amplificadores RF de potencia HPA 276 conectados directamente a K1 accesos fuente a los puntos de usuario de transmisión satelital tomados entre los N accesos de puntos de usuario de transmisión, siendo K1 un número entero menor o igual a N-1, y un número no nulo K2 de tercer(os) amplificador(es) RF de potencia HPA 278 conectados a los restantes N-K1 accesos fuente de puntos de usuario de transmisión a través de K2 matrices de conmutación Mj, cada uno de los cuales permite la realización de un salto de haz sobre una agrupación diferente Gj de puntos de usuario Tx cuyo número de puntos de transmisión Rj es mayor o igual a 2 y menor o igual al número total P de puntos de estación de acceso GW, siendo los números enteros N, K1, K2 y Rj, j que varían de 1 a K2 los que verifican la relación:

Cabe señalar que en el caso de que ninguno de los accesos fuente a los puntos de usuario de transmisión esté conectado a una matriz de conmutación de BH de transmisión, el número K1 es igual a N y el número K2 es igual a 0.

Según la figura 5, el segundo sistema de antena multihaz 206 comprende en su componente de recepción 2061 un número entero de accesos fuente 282, 284, 286 a puntos de usuario de recepción satelital igual al número N.

La carga útil multihaz VHTS 202 comprende un número K'1 de cuarto(s) amplificador(es) de RF de bajo ruido LNA 296 conectado(s) directamente a K1 accesos fuente de los puntos de usuario de recepción satelital tomados entre los N accesos de puntos de usuario de recepción, siendo K1 idéntico al número K1 de terceros amplificador(es) RF de potencia conectado(s) directamente a los accesos fuente de los puntos de usuario de transmisión y un número K'2 de cuarto(s) amplificador(es) de RF de bajo ruido LNA 298 conectado(s) a los restantes accesos fuente de punto de usuario de transmisión N-K'1 a través de K'2 matrices de conmutación Nj, cada uno de los cuales permite la realización de un salto de haz sobre una agrupación diferente G'j de puntos de usuario Rx cuyo número de puntos de recepción R'j es mayor o igual a 2 y menor o igual al número total P de puntos de recepción de las estaciones de acceso GW, siendo los números enteros N, K'1, K'2 y R'j, j que varían de 1 a K'2 los que verifican la relación:

N = K'1 E f=Í R'j

Cabe señalar que en el caso de que ninguno de los accesos fuente a los puntos de usuario de recepción esté conectado a una matriz de conmutación de BH de recepción, el número K'1 es igual a N y el número K'2 es igual a 0. Cabe señalar que, en una alternativa, la carga útil multihaz VHTS puede no comprender una matriz de conmutación BH de recepción, mientras que en el caso general la carga útil multihaz VHTS siempre comprende una matriz de conmutación BH de transmisión. De hecho, si los requisitos del sistema son limitar el salto de haz en los enlaces de ida, es posible tener una división de frecuencia en la recepción Rx para los puntos de usuario y así evitar el salto de haz en los canales de retorno (en inglés “return”).

Como se muestra en la Figura 5, la carga útil multihaz VHTS 202 también incluye cadenas de convertidores 302, 304, 306, 308, 310, 320, 322, 324, conectadas alrededor del procesador digital transparente DTP 212, y configuradas para interconectar los componentes de RF de la carga útil que operan en la primera y segunda bandas de transmisión Tx y recepción Rx (Ka, V y Q) y las entradas y salidas del procesador digital transparente DTP 212 que operan a una frecuencia intermedia útil compatible con los anchos de banda útiles gestionados de acceso de recepción y transmisión del procesador. Cabe señalar que si el núcleo digital 210 de la carga útil VHTS 202, es decir, el DTP 212, es capaz de realizar el muestreo digital directamente en las frecuencias de RF de la primera y la segunda banda, tanto en modo de recepción como de transmisión, no es necesario utilizar convertidores de frecuencia.

El procesador digital transparente DTP 212 está configurado para crear trayectorias de frecuencias caracterizadas por la conectividad entre los puntos de acceso GW y los puntos de usuario en canal directo y entre los puntos de usuario y los puntos de acceso GW en canal de retorno, y un plan de frecuencias que tiene en cuenta un requisito de tráfico y las restricciones de coordinación de frecuencias.

Cada matriz Mj, Nj, de conmutadores RF en los accesos fuente de los puntos de usuario en transmisión satelital Tx solamente o en transmisión satelital Tx y recepción satelital Rx, parte del conjunto de conmutación RF BH 214, está configurada para distribuir temporalmente, en transmisión satelital Tx la señal amplificada por el amplificador de potencia directamente conectado aguas arriba de la matriz Mj a los puntos de usuario según un plan de asignación de tiempo de transmisión Tx de intervalos de tiempo de transmisión predeterminado, y en la recepción satelital Rx las señales de los puntos de usuario conectados a la misma matriz Nj en el amplificador de bajo ruido directamente conectado aguas abajo de dicha matriz Nj según un plan predeterminado de asignación de tiempo de recepción Rx de intervalos de tiempo de recepción.

Según la figura 5, la carga útil multihaz VHTS 202 incluye también un ordenador o conjunto de ordenadores de gestión y control, designado por la referencia numérica 332, para configurar, mediante un primer procesador configurador o un primer módulo de software configurador 334, el procesador de procesamiento digital DTP 212 de forma estática o dinámica, y configurar, mediante un segundo procesador configurador o un segundo módulo de software 336 configurador de salto o saltos de haz, la o las matrices de conmutadores BH 214, 216 para implementar su salto de haz.

El procesador de procesamiento digital DTP 212 está configurado en términos de una matriz de conectividad desde los puntos de acceso de GW a los puntos de usuario de canal directo y desde los puntos de usuario a los puntos de acceso de canal de retorno y en términos de un plan de frecuencias.

La matriz o las matrices de conmutadores BH 214, 216, 218 está(n) configurada(s) para implementar el salto de haz en términos de un plan de asignación de tiempo de transmisión Tx, o en términos de un plan de asignación de tiempo de transmisión Tx y un plan de asignación de tiempo de recepción Rx.

La matriz de conectividad, el plan de frecuencias y el plan o planes de asignación de tiempo dependen de la distribución espacial y temporal de la demanda de tráfico en los puntos de usuario y de las restricciones de coordinación de frecuencias.

De acuerdo con la Figura 5, la carga útil multihaz VHTS 202 incluye también una memoria 342 de configuraciones del procesador de procesamiento digital DTP 212 y de la matriz o matrices de conmutadores BH 214, 216, 218, en la que diferentes configuraciones en términos de tripletas, cada una formada por una matriz de conectividad, un plan de frecuencias, un plan de asignación de tiempo de transmisión Tx, o de cuadrupletas formadas cada una por una matriz de conectividad, un plan de frecuencias, un plan de asignación de tiempo de transmisión Tx y un plan de asignación de tiempo de recepción Rx, siendo las configuraciones activables en diferentes momentos formando una secuencia de activación de las configuraciones.

Así, el uno o más ordenadores de gestión y control 332 son capaces de gestionar y controlar, estática o dinámicamente, por un lado el procesador digital transparente DTP 212 en términos de plan de conectividad y plan de frecuencias, y por otro lado la matriz 216 o las dos matrices de conmutadores RF 216, 218 en términos de la(s) secuencia(s) de control de salto de haz en transmisión solamente, o en transmisión y recepción.

El procesador de procesamiento digital transparente DTP 212 está configurado para proporcionar una flexibilidad total en términos de asignación de ancho de banda a los puntos de usuario de acuerdo con las necesidades de tráfico sin sobredimensionar el número de estaciones de acceso GW.

Cada matriz Mj de conmutadores BH de transmisión 216, conectada a un único amplificador de potencia HPA 278 y asociada a un grupo Gj de puntos de usuario de transmisión, está configurada para conectar a su vez un punto de usuario de transmisión del grupo Gj al amplificador de potencia HPA y permitirle recibir toda la banda amplificada por dicho HPA. Al mismo tiempo, el procesador de procesamiento digital transparente DTP 212 está configurado para cargar cada amplificador HPA 278, conectado a una matriz Mj de conmutadores BH de transmisión 216, con las bandas de frecuencia realmente disponibles debido a las posibles restricciones de coordinación para el conjunto Gj de puntos de usuario de transmisión conectados al mismo HPA.

El procesador de procesamiento digital transparente DTP 212 está configurado para cargar cada amplificador de potencia HPA, conectado a una matriz Mj de conmutadores BH de transmisión, con la cantidad de ancho de banda de frecuencia requerida para satisfacer las variaciones temporales del tráfico demandado de los puntos de usuario de transmisión del grupo Gj conectado al amplificador de potencia HPA correspondiente. Al mismo tiempo, las matrices Mj de conmutadores BH transmisores 216 están configuradas en salto de haz con posible modulación de tiempo compartido entre puntos del mismo grupo Gj conectados a la misma HPA para complementar la capacidad del DTP 212 de asignar más o menos ancho de banda y responder a variaciones de tráfico más rápidas a las que el DTP no puede responder.

El procesador de procesamiento digital transparente DTP 212 y las matrices de conmutadores de salto de haz 216, 218 están configurados para conectar múltiples puntos de acceso de estaciones de acceso Rx a un único punto de usuario Tx, al tiempo que proporcionan una gestión independiente de las ganancias de canal de cada estación de acceso GW conectada a dicho punto de usuario de transmisión único.

Por lo tanto, la carga útil multihaz VHTS 202 representada en la Figura 5 proporciona ventajosamente las siguientes capacidades y aptitudes:

.- total flexibilidad en cuanto a la asignación de ancho de banda a los puntos de usuario según las necesidades de tráfico sin tener que sobredimensionar el número de estaciones de acceso GW, siendo esta característica ofrecida por el DTP 212 que proporciona una capacidad inigualable para asignar el ancho de banda necesario a cada HPA que sirve a uno o más puntos de usuario, y la capacidad de cargar más o menos cada HPA según la necesidad de tráfico;

.- la aptitud de ofrecer toda la banda disponible a cada punto de usuario y evitar los problemas de coordinación de frecuencias, lo que es posible gracias a:

.* funcionamiento BH de salto de haz que permite que cada punto de usuario conectado a un único HPA reciba toda la banda amplificada por el HPA, y

.* la capacidad del DTP 212 de cargar cada HPA con las bandas de frecuencias realmente disponibles (puede producirse una limitación debido a posibles restricciones de coordinación) para los puntos conectados al mismo HPA.

La carga útil multihaz VHTS 202 representada en la figura 5 también ofrece ventajosamente las siguientes capacidades y posibilidades:

.- la capacidad de variar dinámicamente la capacidad asignada a cada punto de usuario en función de las variaciones de la demanda de tráfico mediante:

.* por un lado al DTP que carga cada HPA con la cantidad de ancho de banda de frecuencias necesaria para satisfacer las necesidades de los puntos de usuario conectados a esa HPA, por ejemplo, para satisfacer las variaciones de tráfico diarias, y

.* por otro lado la operación BH ofrecida por la matriz BH 216 de conmutadores y la compartición de tiempo permitida entre los puntos de usuario conectados a la misma HPA que complementa la capacidad del DTP 212 de asignar más o menos banda de frecuencia y puede ser utilizada para variaciones de tráfico más rápidas que las compensadas por el DTP 212;

.- racionalización del número de estaciones de acceso GW mediante una arquitectura de carga útil que permita un dimensionamiento basado en la capacidad realmente necesaria y no en la suma de los máximos de capacidad que potencialmente pueden ver los puntos de usuario;

.- capacidad de desplegar gradualmente la capacidad de transmisión con un mínimo de estaciones de acceso GW utilizadas al principio de la puesta en servicio del sistema de telecomunicaciones, al tiempo que se puede dar servicio a los puntos de usuario con demanda de recursos de transmisión; el DTP 212 ofrece la posibilidad de dar servicio a todos los puntos de usuario con una única estación de acceso GW;

.- la capacidad de crear enlaces de tipo red interna o "mesh" que permitan conectar directamente unos puntos de usuario con otros o unos puntos de acceso GW con otros en el borde de la carga útil sin pasar por el suelo;

.- la capacidad de conectar múltiples estaciones de acceso GW a un único punto de usuario, garantizando al mismo tiempo la gestión independiente de las ganancias de canal de cada estación de acceso.

La carga útil multihaz VHTS 202, tal como se representa en la figura 5, sigue ofreciendo ventajosamente las siguientes capacidades y posibilidades:

.- capacidad de multidifusión (en inglés “multicast”) y difusión general (en inglés “btoadcast”) de los canales recibidos, lo que proporciona la máxima capacidad de racionalización del ancho de banda en comparación con las arquitecturas de carga útil VHTS conocidas,

.- mayor capacidad de supervisión (en inglés “monitoring”) de todo el tráfico que pasa por el DTP mediante el análisis espectral de los espectros recibidos y transmitidos.

Según la Figura 6 y una segunda realización arquitectónica, una carga útil de telecomunicaciones espaciales multihaz 402 según la invención para aplicaciones HTS comprende un primer sistema de antena multihaz 404 de antenas pasivas con un componente de recepción Rx 4041 y un componente de transmisión Tx 4042, un segundo sistema de antena multihaz 606 de antenas pasivas con un componente de recepción Rx 4061 y un componente de transmisión Tx 4062, un núcleo digital DTP 410 basado en un procesador de procesamiento digital transparente DTP 412, y un conjunto de conmutación 414 de salto de haz BH (en inglés “Beam Hopping”) de radiofrecuencia RF (en inglés “RadioFrequency”).

El primer sistema de antenas multihaz 404 de antenas pasivas está configurado para recibir y transmitir a los puntos de estación de acceso GW 45, 47; 44, 46 respectivamente en la primera banda de recepción Rx satelital 134 y la primera banda de transmisión Tx satelital 138 del plan de frecuencias HTS 132 de la figura 4.

El segundo sistema de antena pasiva multihaz 406 está configurado para recibir y transmitir al área de cobertura del usuario 6 en la segunda banda de recepción satelital Rx y la segunda banda de transmisión satelital Tx de la Figura 4, respectivamente, generar múltiples puntos de usuario de recepción satelital, en particular los puntos de usuario de recepción 23, 25, 27, 29, 31, 33, 35, 37, 39, 41, 43 de la figura 2, y múltiples puntos de usuario de transmisión satelital, en particular los puntos de usuario de transmisión satelital 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42 de la figura 2

El núcleo digital DTP 410, basado en el procesador de procesamiento digital transparente DTP 412, está dimensionado a través de un número suficiente de accesos de entrada Rx y de salida Tx para conectarse: a la entrada a todos los puntos de acceso de recepción de la estación de acceso GW y a todos los puntos de usuario de recepción de la estación de acceso GW, y a la salida a todos los puntos de usuario de transmisión de la estación de acceso GW y a todos los puntos de acceso de transmisión de la estación de acceso GW, y está configurado para proporcionar una conectividad de frecuencia completa. Dado el plan de frecuencias a cubrir, la solución óptima en este caso es considerar un procesador capaz de gestionar hasta 2,9 GHz por acceso y disponer de un número de accesos de entrada y salida capaz de conectar todos los puntos de tipo "terminal de usuario" y todos los puntos de tipo "estación de acceso".

Hay que tener en cuenta que en el caso de un plan de frecuencias que ofrezca más recursos de frecuencias, habrá que ampliar la capacidad de gestión del procesador.

Según la figura 6, el conjunto de conmutación BH de RF 414 está formado por una o más matrices BH de conmutadores de RF, aquí una matriz BH de transmisión Mj designada por la referencia numérica 416 y una matriz Nj designada por la referencia numérica 418, conectados respectivamente en el modo de transmisión satelital Tx a los accesos fuente de los puntos de usuario Tx en modo de transmisión y en el modo de recepción satelital Rx a los accesos fuente de los puntos de usuario Rx en modo de recepción, con el fin de implementar la operación de salto de haz en las agrupaciones Gj / G'j de los puntos de usuario Tx y/o Rx cuyo número de puntos Rj , R'j es inferior o igual al número total P de puntos de la estación de acceso.

Alternativamente, el conjunto de conmutación RF BH está formado por una o más matrices de conmutadores RF en los accesos de usuario de transmisión satelital Tx solamente.

Según la figura 6, el primer sistema de antena multihaz 404 en su componente de recepción 4041 comprende un número entero P de accesos 422, 424 a los puntos de recepción de la estación de acceso GW igual al número total de estaciones de acceso GW y está configurado para que cada punto de recepción de la estación de acceso GW sirva a una sola estación de acceso. Aquí, por ejemplo, el acceso 622 es el acceso correspondiente al punto de acceso de recepción 47 de la estación de acceso "universal" 34 y que utiliza la primera subbanda de banda Ka de la primera banda Rx, y el acceso 424 es el acceso correspondiente al punto de acceso de recepción 45 de la estación de acceso "regional" 32 que utiliza la subbanda de banda Ka 148 de la primera banda Rx 146 de recepción satelital. En general, el número P de estaciones de acceso y, por tanto, el número de accesos de recepción puntual Rx de la estación de acceso es mayor o igual a 2.

La carga útil multihaz VHTS 402 comprende además un conjunto de primeros amplificadores de bajo ruido LNA iguales en número al número total P de estaciones de acceso GW, estando cada LNA conectado entre el acceso único de un punto de recepción satelital Rx de una estación de acceso diferente y una entrada del procesador digital transparente DTP 412.

Aquí, dos primeros amplificadores LNA 432, 434 sólo se muestran en la Figura 6 y están respectivamente conectados a los accesos 422, 424 de los puntos Rx satelital de las estaciones de acceso 34, 32.

En general, el número P de los primeros amplificadores LNA es mayor o igual a 2.

El primer sistema de antena multihaz 404 en su componente de transmisión Tx 4042 comprende un número de accesos a los puntos de transmisión de las estaciones de acceso GW igual al número total P de las estaciones de acceso GW y está configurado de manera que cada punto de transmisión de la estación de acceso sirve a una sola estación de acceso GW. Aquí sólo se muestra un acceso 442; este acceso corresponde al punto de acceso de transmisión 46 de la estación de acceso "universal" 34 y utiliza la tercera subbanda de banda Ka 148 de la primera banda de acceso Tx 146.

La carga útil multihaz HTS 402 comprende además un segundo conjunto de segundos amplificadores de potencia HPA iguales en número al número total P de estaciones de acceso GW, estando cada segundo amplificador de potencia HPA conectado entre el acceso único de un punto de transmisión Tx de una estación de acceso diferente y una salida del procesador digital transparente DTP 412.

Aquí, sólo se muestra un segundo amplificador de potencia HPA 452 de los P amplificadores HPA, estando conectado al punto de transmisión 46442 de la estación de acceso 34.

Según la figura 6, el segundo sistema de antena multihaz 406 comprende en su componente de transmisión 4062 un número entero N de accesos fuente 462, 464, 466 a los puntos de usuario de transmisión satelital, mostrándose sólo tres accesos por simplicidad en la figura 6.

La carga útil multihaz VHTS 402 comprende un número K1 de terceros amplificadores de potencia de RF HPA 476 conectados directamente a K1 accesos fuente a los puntos de usuario de transmisión satelital tomados entre los N accesos de puntos de usuario de transmisión, siendo K1 un número entero menor o igual a N-1, y un número no nulo K2 de tercer(os) amplificador(es) de potencia de RF HPA 478 conectados a los restantes N-K1 accesos fuente de puntos de usuario de transmisión a través de K2 matrices de conmutación Mj, cada uno de los cuales permite la realización de un salto de haz sobre una agrupación diferente Gj de puntos de usuario Tx cuyo número de puntos de transmisión Rj es mayor o igual a 2 y menor o igual al número total P de puntos de estación de acceso GW, siendo los números enteros N, K1, K2 y Rj, j que varían de 1 a K2 los que verifican la relación:

Según la figura 6, el segundo sistema de antena multihaz 406 comprende en su componente de recepción 4061 un número entero de accesos fuente 482, 484, 486 a puntos de usuario de transmisión y recepción satelital igual al número N.

La carga útil multihaz VHTS 402 comprende un número K'1 de cuarto(s) amplificador(es) de RF de bajo ruido LNA 496 conectado(s) directamente a K1 accesos fuente de puntos de usuario de recepción satelital tomados entre los N accesos de puntos de usuario de recepción, siendo K1 idéntico al número K1 de terceros amplificador(es) de RF de potencia conectado(s) directamente a los accesos fuente de puntos de usuario de transmisión y un número K'2 de cuarto(s) amplificador(es) de RF de bajo ruido LNA 498 conectado(s) a los restantes accesos fuente de punto de usuario de transmisión N-K'1 a través de K'2 matrices de conmutación Nj, cada uno de los cuales permite la realización de un salto de haz sobre una agrupación diferente G'j de puntos de usuario Rx cuyo número de puntos de recepción R'j es mayor o igual a 2 y menor o igual al número total P de puntos de recepción de las estaciones de acceso GW, siendo los números enteros N, K'1, K'2 y R'j, j que varían de 1 a K'2 los que verifican la relación:

N = K'1 E f=Í R'j

Cabe señalar que en el caso de que ninguno de los accesos fuente a los puntos de usuario receptores esté conectado a una matriz de conmutación, el número K'1 es igual a N y el número K'2 es igual a 0.

Cabe señalar que, en una alternativa, la carga útil multihaz HTS puede no comprender una matriz de conmutación BH de recepción, mientras que en el caso general la carga útil multihaz HTS siempre comprende una matriz de conmutación BH de transmisión. De hecho, si los requisitos del sistema son limitar el salto de haz sólo a los enlaces de ida, es posible tener una división de frecuencias en la recepción Rx para los puntos de usuario y así evitar el salto de haz en los canales de retorno (en inglés “retum”).

Como se muestra en la Figura 6, la carga útil multihaz HTS 402 también comprende cadenas de convertidores 502, 504, 506, 508, 520, 522, 524, conectadas alrededor del procesador digital transparente DTP 412, y configurado para interconectar los componentes de RF de la carga útil que operan en la primera y segunda bandas de transmisión de Tx y de recepción de Rx (sólo Ka) y las entradas y salidas del procesador digital transparente DTP 412 que operan a una frecuencia intermedia útil compatible con los anchos de banda útiles gestionados de acceso de recepción y transmisión del procesador. Cabe señalar que si el núcleo digital 410 de la carga úti1HTS 402, es decir, el dTp 412, es capaz de realizar el muestreo digital directamente en las frecuencias de RF en la primera y segunda bandas, tanto en el modo de recepción como en el de transmisión, no es necesario utilizar convertidores de frecuencia. El procesador digital transparente DTP 412 está configurado para crear trayectos de frecuencias caracterizados por la conectividad entre los puntos de acceso GW y los puntos de usuario de canal directo y entre los puntos de usuario y los puntos de acceso GW en un canal de retorno, y un plan de frecuencias que tiene en cuenta un requisito de tráfico y las restricciones de coordinación de frecuencias.

Cada matriz Mj, Nj, de conmutadores RF en los accesos fuente de los puntos de usuario en transmisión satelital Tx solamente o en transmisión satelital Tx y recepción satelital Rx, parte del conjunto de conmutación RF BH 414, está configurada para distribuir temporalmente, en transmisión satelital Tx la señal amplificada por el amplificador de potencia directamente conectado aguas arriba de la matriz Mj a los puntos de usuario según un plan de asignación de tiempo de transmisión Tx de intervalos de tiempo de transmisión predeterminado, y en la recepción satelital Rx las señales de los puntos de usuario conectados a la misma matriz Nj en el amplificador de bajo ruido directamente conectado aguas abajo de dicha matriz Nj según un plan predeterminado de asignación de tiempo de recepción Rx de intervalos de tiempo de recepción.

Según la figura 6, la carga útil multihaz VHTS 402 incluye también un ordenador o conjunto de ordenadores de gestión y control múltiples, designados por la referencia numérica 532, para configurar, mediante un primer procesador configurador o un primer módulo de software 534 configurador DTP de forma estática o dinámica, el procesador de procesamiento digital DTP 412, y configurar, mediante un segundo configurador de un segundo procesador configurador o un segundo módulo de software 536 configurador de salto de haz, la matriz o matrices de conmutadores BH 414, 416 para implementar su salto de haz.

El procesador de procesamiento digital DTP 412 está configurado en términos de una matriz de conectividad desde los puntos de acceso del GW a los puntos de usuario del canal directo y desde los puntos de usuario a los puntos de acceso del canal de retorno y en términos de un plan de frecuencias.

La matriz o las matrices de conmutadores BH 414, 416, 418 está(n) configurada(s) para implementar el salto de haz en términos de un plan de asignación de tiempo de transmisión Tx, o en términos de un plan de asignación de tiempo de transmisión Tx y un plan de asignación de tiempo de recepción Rx.

De acuerdo con la Figura 6, la carga útil multihaz HTS 402 también incluye una memoria 542 de configuraciones del procesador de procesamiento digital DTP 412 y de la matriz o matrices de conmutadores BH 414, 416, 418, en la que se incluyen diferentes configuraciones en términos de triples, cada una formada por una matriz de conectividad, un plan de frecuencias, un plan de asignación de tiempo de transmisión Tx o de cuadrupletas formadas cada una de ellas por una matriz de conectividad, un plan de frecuencias, un plan de asignación de tiempo de transmisión Tx y un plan de asignación de tiempo de recepción Rx, siendo las configuraciones activables en diferentes momentos formando una secuencia de activación de las configuraciones.

Así, el ordenador o el conjunto de varios ordenadores de gestión y control 432 es capaz de gestionar y controlar, de forma estática o dinámica, por un lado el procesador digital transparente DTP 412 en términos de plan de conectividad y plan de frecuencias, y por otro lado la matriz 416 o las dos matrices de conmutadores de RF 416, 418 en términos de la(s) secuencia(s) de control del salto de haz de sólo transmisión o de transmisión y recepción. El procesador de procesamiento digital transparente DTP 412 está configurado para proporcionar una flexibilidad total en términos de asignación de ancho de banda a los puntos de usuario de acuerdo con las necesidades de tráfico sin sobredimensionar el número de estaciones de acceso GW.

Cada matriz Mj de conmutadores BH de transmisión 416, conectada a un único amplificador de potencia HPA 478 y asociada a un grupo Gj de puntos de usuario de transmisión, está configurada para conectar a su vez un punto de usuario de transmisión del grupo Gj al amplificador de potencia HPA y permitirle recibir toda la banda amplificada por dicho amplificador HPA. Al mismo tiempo, el procesador de procesamiento digital transparente DTP 412 está configurado para cargar cada amplificador HPA 478, conectado a una matriz Mj de conmutadores BH de transmisión 416, con las bandas de frecuencia realmente disponibles debido a posibles restricciones de coordinación para el conjunto Gj de puntos de usuario de transmisión conectados al mismo HPA.

El procesador de procesamiento digital transparente DTP 412 está configurado para cargar cada amplificador HPA, conectado a una matriz Mj de conmutadores BH de transmisión, con la cantidad de ancho de banda de frecuencia requerida para satisfacer las variaciones temporales de tráfico demandadas de los puntos de usuario de transmisión del grupo Gj conectado al amplificador de potencia HPA correspondiente. Al mismo tiempo, las matrices Mj de conmutadores BH de transmisión 416 están configuradas en salto de haz con posible modulación de tiempo compartido entre puntos del mismo grupo Gj conectados al mismo HPA para complementar la capacidad del dTp 412 de asignar más o menos ancho de banda y responder a variaciones de tráfico más rápidas a las que el DTP no puede responder.

El procesador de procesamiento digital transparente DTP 412 y las matrices de conmutadores de salto de haz 416, 418 están configurados para conectar múltiples puntos de acceso de estación de acceso Rx a un único punto de usuario Tx, al tiempo que proporcionan una gestión independiente de las ganancias de canal de cada estación de acceso GW conectada a dicho punto de usuario de transmisión único.

Así, la carga útil multihaz HTS 402 descrita en la Figura 6 ofrece ventajosamente las mismas capacidades y aptitudes que las ofrecidas por la carga útil multihaz VHTS 502.

Según la figura 7 y un primer ejemplo particular de configuración 602 permitido por la carga útil multihaz según la invención de las figuras 4 y 5, tres puntos de usuario de transmisión S1, S2, S3, formando un grupo o agregado en modo de salto de haz, son respectivamente alimentados en sus accesos de punto de transmisión 612, 614, 616 a través de una matriz de conmutación BH de tres salidas 622 por un amplificador de potencia HPA común 624, que es a su vez alimentado por una salida 628 del procesador de procesamiento digital transparente DTP 212, 412, siendo la salida servida al menos parcialmente por una entrada del DTP (no mostrada en la Figura 7) conectada al acceso correspondiente de una estación de acceso GW, siendo este servicio de los tres puntos de usuario de transmisión S1, S2, S3 implementado ventajosamente a través de la flexibilidad ofrecida por la asociación del DTP y la matriz de conmutación BH 622 para satisfacer aquí una restricción regulatoria en el uso de frecuencias y una variación dinámica y geográfica en la demanda de tráfico.

El DTP 212, 412 está aquí configurado para proporcionar en la salida 628 una señal compartida en intervalos de frecuencia 632, 634, 636 en los puntos de usuario S1, S2, S2, la señal compartida utilizando toda la banda asignada a los puntos de usuario excepto una porción de la banda 638, eliminada para satisfacer las restricciones de coordinación de frecuencias reglamentarias.

La matriz de conmutación BH 622 está aquí configurada para proporcionar en sus tres salidas 642, 644, 646 la señal compartida en intervalos de frecuencia dividiéndola en intervalos de tiempo 652, 654, 656 en los puntos de usuario S1, S, S3.

Este ejemplo de configuración pone de manifiesto el alto grado de flexibilidad que se ofrece en términos de conectividad y asignación dinámica de recursos de transmisión dentro de las limitaciones reglamentarias de la coordinación de frecuencias.

Según la figura 8 y un segundo ejemplo particular de configuración permitida por la carga útil multihaz según la invención de las figuras 4 y 5, la flexibilidad proporcionada aquí por el procesador de procesamiento digital en términos de conectividad entre los puntos de acceso GW, aquí cuatro puntos de acceso GW1, GW2, GW3, GW4, y los puntos de usuario, aquí cuatro puntos de usuario S1, S2, S3, S4, y en términos de plan de frecuencias, permite racionalizar el número de estaciones de conexión a utilizar.

Según la figura 9 y un tercer ejemplo particular de la configuración permitida por la carga útil multihaz según la invención de las figuras 4 y 5, la flexibilidad proporcionada por el procesador de procesamiento digital permite desplegar progresivamente el número de estaciones de acceso a medida que aumenta la demanda de tráfico en toda la cobertura de servicio.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Carga útil de telecomunicaciones multihaz para aplicaciones de telecomunicaciones espaciales de muy alto rendimiento (VHTS) o de alto rendimiento (hTs ) que comprende:

un primer sistema de antenas multihaz (204; 404) de antenas pasivas con un componente de recepción Rx (2041; 4041) y un componente de transmisión Tx (2042; 4042), configurados respectivamente para recibir de los puntos de la estación de acceso GW de recepción satelital Rx y transmitir a los puntos de la estación de acceso GW de transmisión Tx satelital, respectivamente en una primera banda de recepción Rx satelital (104; 134) y una primera banda de transmisión Tx satelital (112; 138) y

un segundo sistema de antenas multihaz (206; 406) de antenas pasivas con un componente de recepción Rx (2061; 4061) y un componente de transmisión Tx (2062; 4062), respectivamente configurados para recibir desde y transmitir a una zona de cobertura de usuario (6) en una segunda banda de recepción Rx satelital (122; 142) y una segunda banda de transmisión Tx satelital (126; 146), generando múltiples puntos de usuario de recepción satelital (23, 25, 27, 29, 31, 33, 35, 37, 39, 41, 43), y múltiples puntos de usuario de transmisión satelital (22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42);

un núcleo digital (210; 410), basado en un procesador de procesamiento digital transparente DTP (212; 412) que comprende varios accesos de entrada y de salida que le permiten conectarse a todos los puntos de la estación de acceso y a todos los puntos de los usuarios, y que está configurado para interconectar los puntos de los usuarios y los puntos de la estación de acceso según un plan de frecuencias;

estando la carga útil caracterizada porque comprende

un conjunto de conmutación de RF (214; 414), formado por una o más matrices de conmutadores de RF (216, 218 :416, 418) de acceso a la fuente de los puntos de usuario de transmisión satelital Tx únicamente, agrupados en agrupación(es) Gj de puntos de usuario de transmisión satelital Tx, o formados por una o más matrices (216; 416) de conmutadores de RF de acceso a la fuente de los puntos de usuario de transmisión satelital Tx, agrupados en agrupación(es) Gj de puntos de usuario de transmisión satelital Tx, y por una o más matrices (218; 418) de conmutadores Rf de acceso a la fuente de puntos de usuario de recepción satelital Rx, agrupados en grupo(s) G'j de puntos de usuario de recepción satelital Rx, siendo el número de puntos Rj de cada agrupación Gj de puntos de usuario de transmisión satelital Tx y el número R'j de cada agrupación G'j de puntos de usuario de recepción satelital Tx menor o igual que el número total P, mayor o igual que 2, de estaciones de acceso GW.

2. Carga útil de telecomunicaciones multihaz según la reivindicación 1, en la que

cuando la carga útil es de tipo VHTS,

la primera banda de recepción Rx (104) comprende una parte de la banda V, comprendida entre 47,7 GHz y 51,4 GHz, formada por una primera subbanda (106) y/o una segunda subbanda (108) separadas o adyacentes entre sí, y/o una parte de la banda Ka, comprendida entre 27,5 GHz y 30 GHz, formando una tercera subbanda (110),

y la primera banda de transmisión Tx (112) comprende una cuarta subbanda (114), que forma parte de la banda Q, comprendida entre 37,5 GHz y 42,5 GHz, y

la segunda banda de recepción Rx (122) comprende una quinta subbanda (124), que forma parte de la banda Ka comprendida entre 27,5 GHz y 30 GHz, y separada de la tercera subbanda (110) o adyacente a ella, y

la segunda banda de transmisión Tx (126) comprende una sexta subbanda (128), que forma parte de la banda Ka, comprendida entre 17,3 GHz y 20,2 GHz; o

cuando la carga útil es del tipo HTS,

la primera banda de recepción Rx (134) comprende una primera subbanda (136), que forma parte de la banda Ka, comprendida entre 27,5 GHz y 29,5 GHz, y la primera banda de transmisión Tx (138) comprende una segunda subbanda (140), que forma parte de la banda Ka, comprendida entre 17,3 GHz y 17,7 GHz; y la segunda banda de recepción Rx (142) comprende una tercera subbanda (144), que forma parte de la banda Ka, comprendida entre 29,5 GHz y 30 GHz, y la segunda banda de transmisión Tx (146) comprende una cuarta subbanda (148), que forma parte de la banda Ka, comprendida entre 17,7 GHz y 20,2 GHz.

3. Carga útil de telecomunicaciones multihaz según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2,

en la que el primer sistema de antenas multihaz (104; 404) comprende un número de accesos (222, 224; 422, 424) a los puntos de recepción de la estación de acceso GW igual al número total P de estaciones de acceso GW, y está configurado de manera que cada punto de recepción de la estación de acceso GW creado sirve a una sola estación de acceso GW, y

la carga útil de telecomunicaciones multihaz comprende además P primeros amplificadores de bajo ruido LNA (232, 234; 432, 434), estando cada LNA (232, 234: 432, 434) conectado entre el único acceso (222, 224; 422, 424) de un punto de recepción satelital Rx de una estación de acceso diferente y una entrada diferente del procesador digital transparente DTP.

4. Carga útil de telecomunicaciones multihaz según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3,

en la que el primer sistema de antenas multihaz (204) comprende un número de accesos (242; 442) a los puntos de transmisión de la estación de acceso GW igual al número total P de estaciones de acceso GW y está configurado de manera que cada punto de transmisión de la estación de acceso sirve a una sola estación de acceso GW, y

que comprende un número P de segundos amplificadores de potencia HPA (242; 452) conectados entre los P accesos de transmisión de las estaciones de acceso GW y las salidas del procesador digital transparente DTP.

5. Carga útil de telecomunicaciones multihaz según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4,

en la que el segundo sistema de antenas multihaz (206; 406) comprende un número entero N de accesos fuente (262, 264, 266; 462, 464, 466) a los puntos de usuario de transmisión satelital, y

que comprende:

un número K1 de terceros amplificadores de potencia de RF HPA (276, 476) conectados directamente a K1 accesos fuente (266; 466) en los puntos de usuario de transmisión satelital tomados de los N accesos de puntos de usuario de transmisión, siendo K1 un número entero menor o igual a N-1, y un número K2 de terceros amplificadores de potencia de RF HPA (278; 478) conectados a los restantes N-K1 accesos fuente de punto de usuario de transmisión a través de K2 matrices de conmutación Mj, (216; 416) cada una de las cuales permite la implementación de un salto de haz en una agrupación diferente Gj de puntos de usuario Tx cuyo número de puntos Rj es menor o igual al número total P de estaciones de acceso GW,

los números enteros N, K1, K2 y Rj, j variando de 1 a K2 verifican la relación:

fi;

6. Carga útil de telecomunicaciones multihaz según la reivindicación 5,

en la que el segundo sistema de antenas multihaz (206; 406) comprende un número entero de accesos fuente (282, 284, 286; 482, 484, 486) a los puntos de usuario de recepción de transmisión satelital igual al número N, y

que comprende:

un número K'1 de cuartos amplificadores de RF de bajo ruido LNA (296; 496) conectados directamente a K'1 accesos fuente (286; 486) en los puntos de usuario de recepción satelital tomados de los N accesos de puntos de usuario de recepción, y

un número K'2 de cuartos amplificadores de RF de bajo ruido LNA (298; 498) conectados a los restantes N-K'1 accesos fuente de punto de recepción del usuario a través de K'2 matrices de conmutación Nj (218; 418), cada una de las cuales permite la implementación de un salto de haz en una agrupación diferente G'j de puntos de recepción de usuarios Rx cuyo número de puntos R'j es inferior o igual al número total P de estaciones de acceso GW, los números enteros N, K'1, K'2 y R'j, j variando de 1 a K'2 verifican la relación:

K'2

jv = n ^ ^R'j

^h i

7. Carga útil de telecomunicaciones multihaz según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, que comprende además

cadenas de conversión (302, 304, 306, 308, 310, 320, 322, 324; 502, 504, 506, 508, 520, 522, 524), conectadas alrededor del procesador digital transparente DTP (212 ; 412), y configuradas para interconectar los componentes de RF de la carga útil que operan en la primera y segunda bandas de transmisión Tx y recepción Rx y las entradas y salidas del procesador digital transparente que operan a una frecuencia intermedia útil compatible con los anchos de banda útiles gestionados por el acceso de recepción y transmisión del procesador.

8. Carga útil de telecomunicaciones multihaz según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en la que el procesador digital transparente DTP (212; 412) está configurado para crear trayectorias de frecuencia caracterizada por

la conectividad entre los puntos de acceso del GW y los puntos de usuario de canal directo y entre los puntos de usuario y los puntos de acceso de canal de retorno, y

un plan de frecuencias que tenga en cuenta las necesidades de tráfico y las limitaciones de coordinación de frecuencias.

9. Carga útil de telecomunicaciones multihaz según una cualquiera de las reivindicaciones 5 y 6, en la que Cada matriz Mj (216; 416), Nj (218 ; 418), de conmutadores RF en los accesos fuente de los puntos de usuario en la transmisión satelital Tx solamente o en la transmisión satelital Tx y la recepción satelital Rx, parte del conjunto de conmutación RF, está configurada para distribuir temporalmente, en la transmisión satelital Tx la señal amplificada por el amplificador de potencia directamente conectado aguas arriba de la matriz Mj a los puntos de usuario de acuerdo con un plan predeterminado de asignación de tiempo de transmisión Tx de intervalos de tiempo de transmisión, y en la recepción satelital Rx las señales de los puntos de usuario conectados a la misma matriz Nj en el amplificador de bajo ruido directamente conectado aguas abajo de dicha matriz Nj según un plan predeterminado de asignación de tiempo de recepción Rx de intervalos de tiempo de recepción.

10. Carga útil de telecomunicaciones multihaz según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, que comprende además uno o más ordenadores (332; 532) para configurar estática o dinámicamente

el procesador de procesamiento digital DTP (212; 412) en términos de una matriz de conectividad desde los puntos de acceso GW a los puntos de usuario de canal directo y desde los puntos de usuario a los puntos de acceso de canal de retorno y en términos de un plan de frecuencias, y

la matriz o matrices de conmutadores (214; 414) para implementar el salto de haz en términos de un plan de asignación de tiempo de transmisión Tx, o en términos de un plan de asignación de tiempo de transmisión Tx y un plan de asignación de tiempo de recepción Rx,

la matriz de conectividad, el plan de frecuencias y el plan o planes de asignación de tiempos en función de la distribución espacial y temporal de la demanda de tráfico en el conjunto de puntos de usuario y de las restricciones de coordinación de frecuencias.

11. Carga útil de telecomunicaciones multihaz según la reivindicación 10, que comprende además una memoria de configuraciones (342; 532) del procesador de procesamiento digital DTP (212; 412) y de la matriz o matrices de conmutadores RF (214, 217 ; 416, 418), en las que diferentes configuraciones en términos de tripletas formadas cada una de ellas por una matriz de conectividad, un plan de frecuencias, un plan de asignación de tiempo de transmisión Tx o cuadrupletas formadas cada una de ellas por una matriz de conectividad, un plan de frecuencias, un plan de asignación de tiempo de transmisión Tx y un plan de asignación de tiempo de recepción Tx,

siendo las configuraciones activables en diferentes momentos formando una secuencia de activación de las configuraciones.

12. Carga útil de telecomunicaciones multihaz según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en la que el procesador de procesamiento digital transparente DTP (212; 412) está configurado para proporcionar una flexibilidad total en cuanto a la asignación de ancho de banda a los puntos de usuario según los requisitos de tráfico sin sobredimensionar el número de estaciones de acceso GW.

13. Carga útil de telecomunicaciones multihaz según una cualquiera de las reivindicaciones 5, 6 y 9, en la que cada matriz Mj (216; 416) de conmutadores de RF de transmisión, conectada a un único amplificador de potencia HPA (278; 478) y asociada a un grupo Gj de puntos de usuario de transmisión, está configurada para conectar a su vez un punto de usuario de transmisión del grupo Gj al amplificador de potencia HPA y permitirle recibir toda la banda amplificada por dicho HPA, y

el procesador de procesamiento digital transparente DTP (212; 412) está configurado para cargar cada amplificador HPA, conectado a una matriz Mj de conmutadores de RF de transmisión, con las bandas de frecuencia realmente disponibles debido a posibles restricciones de coordinación para el conjunto Gj de puntos de usuario de transmisión conectados al mismo HPA.

14. Carga útil de telecomunicaciones multihaz según una cualquiera de las reivindicaciones 5, 6, 9 y 13, en la que el procesador de procesamiento digital transparente DTP (212; 412) está configurado para cargar cada amplificador HPA (278; 478), conectado a una matriz Mj (216; 416) de conmutadores de RF de transmisión, con la cantidad de banda de frecuencias requerida para satisfacer las variaciones temporales del tráfico demandado desde los puntos de usuario de transmisión del grupo Gj conectados al amplificador HPA (278; 478) correspondiente,

las matrices Mj de conmutadores de RF de transmisión (216; 416) están configuradas en salto de haz con posible modulación del reparto temporal de tiempo entre puntos del mismo grupo Gj conectados a un mismo HPA a fin de complementar la capacidad del DTP para asignar más o menos ancho de banda y responder a variaciones de tráfico más rápidas que el DTP no puede responder.

15. Carga útil de telecomunicaciones multihaz según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, en la que el procesador de procesamiento digital transparente DTP (212; 412) y las matrices de conmutadores de salto de haz (214; 414) están configurados para conectar una pluralidad de puntos de acceso de estaciones de acceso Rx a un mismo punto de usuario Tx, al tiempo que proporcionan una gestión independiente de las ganancias de canal de cada estación de acceso GW conectada a dicho mismo punto de usuario de transmisión.