ES2955710T3 - Seguimiento de señales de eventos pasados - Google Patents
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Abstract
Se describen métodos, sistemas y dispositivos para el seguimiento de señales de eventos pasados. En algunos ejemplos, un sistema puede recibir señales de elementos de alimentación correspondientes a un conjunto de elementos de alimentación de una antena. Para soportar una misión primaria o en tiempo real, el sistema puede procesar las señales del elemento de alimentación de acuerdo con una primera configuración de formación de haces para generar señales de haz puntual, que pueden incluir comunicaciones programadas para los respectivos haces puntuales. Para respaldar una misión retroactiva o de búsqueda, el sistema también puede almacenar las señales del elemento de alimentación durante un tiempo determinado. Basado en una determinación de buscar una señal objetivo desde una ubicación objetivo dentro de un área de cobertura de la antena, el sistema puede procesar las señales del elemento de alimentación almacenadas de acuerdo con una segunda configuración de formación de haz para generar una señal de haz puntual objetivo correspondiente a la ubicación objetivo. y evaluar la señal del haz puntual objetivo para detectar la presencia de la señal objetivo. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Seguimiento de señales de eventos pasados
Antecedentes
Lo siguiente se refiere en general a los sistemas de antenas de haz modelado y, más específicamente, al seguimiento de señales de eventos pasados. En algunos sistemas de antenas de haz modelado, como un sistema de comunicación por satélite, un dispositivo receptor puede incluir una antena configurada para recibir señales en cada uno de un conjunto de elementos de alimentación de una matriz de alimentación. Un conjunto de señales de elementos de alimentación puede procesarse de acuerdo con una configuración de conformación de haces de recepción, que puede incluir la aplicación de un cambio de fase o escalado de amplitud a las respectivas señales de los elementos de alimentación. El procesamiento puede estar asociado con la generación de señales de haz puntual correspondientes a varias áreas de cobertura de haz puntual que, en algunos ejemplos, pueden soportar varias asignaciones de recursos de comunicación a través de un área de cobertura de servicio de la antena.
El documento US 2017/288769 A1 divulga sistemas y métodos para soportar áreas de cobertura más flexibles y asignaciones de capacidad espacial utilizando sistemas de comunicaciones por satélite. Un sistema de comunicaciones satelitales de guiaondas acodado e interconexión radial incluye: terminales; puertas de enlace; un controlador para especificar datos para controlar operaciones de satélite de acuerdo con una definición de trama que incluye intervalos de tiempo para una trama y define una asignación de capacidad entre el tráfico directo y de retorno. El sistema de comunicaciones satelitales puede emplear un satélite con un conjunto de matriz de alimentación y puede utilizar conformación de haces integrada o conformación de haces en tierra. El salto de haces dentro de los intervalos de tiempo de la trama se puede utilizar para proporcionar cobertura a diferentes celdas en diferentes períodos de tiempo. Las áreas de cobertura flexible pueden proporcionarse utilizando cambios en la posición del satélite, patrones de antena o asignaciones de recursos de haz.
El documento US 2009/215419 A1 divulga un aparato y un método para seguir una señal deseada siguiendo secuencialmente la señal deseada con un tiempo de integración variable, realizando un control de frecuencia automático de la señal deseada y demodulando la señal deseada usando software fuera de línea. En un aspecto, el control de frecuencia automático se realiza utilizando el software fuera de línea. En un aspecto, la señal deseada es de un satélite GPS.
Resumen
Las técnicas descritas se relacionan con métodos mejorados que soportan el seguimiento de señales de eventos pasados como se define en la reivindicación independiente 1.
Para soportar una misión o tarea de descubrimiento o búsqueda, como el seguimiento de señales de eventos pasados, el método de procesamiento de recepción puede almacenar la señalización recibida, como señales de elementos de alimentación, durante algún tiempo (por ejemplo, en un búfer de almacenamiento cíclico). Con base en la determinación de buscar una señal objetivo en una ubicación objetivo dentro de un área de cobertura de servicio, y en algún momento dentro de la duración del almacenamiento de la señal del elemento de alimentación, el método de procesamiento de recepción puede procesar las señales almacenadas de acuerdo con una segunda configuración de conformación de haces para generar una señal de haz puntual objetivo correspondiente a la ubicación objetivo. El método de procesamiento de recepción puede evaluar la señal del haz puntual objetivo para determinar la presencia de la señal objetivo. La generación de un haz puntual objetivo y la evaluación para determinar la presencia de la señal objetivo pueden repetirse, en ejemplos tales como una búsqueda iterativa en diferentes ubicaciones durante la misma duración, o un seguimiento de ruta en diferentes ubicaciones y diferentes duraciones de tiempo, o una evaluación especulativa según diferentes hipótesis características de la señal. Por lo tanto, un método de procesamiento de recepción de acuerdo con los ejemplos que se divulgan en la presente descripción puede soportar la realización de evaluaciones retroactivas o iterativas de señalización almacenada, como señales de elementos de alimentación, para identificar varias fuentes de señal, lo que puede ser beneficioso en aplicaciones tales como misiones de búsqueda y rescate, recuperación de activos, vigilancia, investigación de delitos, localización de pilotos caídos o internet de las cosas, entre otras aplicaciones.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1A muestra un diagrama de un sistema de comunicaciones que soporta el seguimiento de señales de eventos pasados de acuerdo con los ejemplos que se describen en la presente descripción.
La Figura 1B ilustra un conjunto de antena de un satélite que soporta el seguimiento de señales de eventos pasados de acuerdo con los ejemplos descritos en la presente descripción.
La Figura 1C ilustra un conjunto de matriz de alimentación de un conjunto de antena que soporta el seguimiento de señales de eventos pasados de acuerdo con los ejemplos divulgados en la presente descripción.
Las Figuras 2A a 2D ilustran ejemplos de características de antena para un conjunto de antena que tiene un conjunto de matriz de alimentación que soporta el seguimiento de señales de eventos pasados de acuerdo con los ejemplos que se divulgan en la presente descripción.
Las Figuras 3A y 3B ilustran un ejemplo de conformación de haces para formar áreas de cobertura de haz puntual sobre un área de cobertura de patrón de antena nativo de acuerdo con los ejemplos que se divulgan en la presente descripción.
La Figura 4 ilustra un ejemplo de un sistema de procesamiento de recepción que soporta el seguimiento de señales de eventos pasados de acuerdo con los ejemplos que se describen en la presente descripción.
La Figura 5 ilustra un ejemplo de un proceso de búsqueda que soporta el seguimiento de señales de eventos pasados de acuerdo con los ejemplos que se divulgan en la presente descripción.
La Figura 6 ilustra un ejemplo de un seguimiento de señales de eventos pasados de acuerdo con los ejemplos que se divulgan en la presente descripción.
La Figura 7 muestra un diagrama de bloques de un sistema de procesamiento de recepción que soporta el seguimiento de señales de eventos pasados de acuerdo con los ejemplos que se divulgan en la presente descripción.
La Figura 8 muestra un diagrama de flujo que ilustra un método que soporta el seguimiento de señales de eventos pasados de acuerdo con los ejemplos que se divulgan en la presente descripción.
Descripción detallada
Un sistema de acuerdo con las técnicas descritas en la presente descripción puede soportar varios ejemplos de seguimiento de señales de eventos pasados. Por ejemplo, se puede incluir una antena de matriz de alimentación en un vehículo como un satélite, un avión, un vehículo aéreo no tripulado (UAV) o algún otro tipo de dispositivo que soporte un servicio de comunicaciones u otra capacidad de recepción en un área de cobertura de servicio. La antena puede incluir una matriz de alimentación que tiene un conjunto de elementos de alimentación y, para soportar la recepción de la señal, cada uno de los elementos de alimentación puede estar asociado con una señal de elemento de alimentación correspondiente a la energía recibida en el elemento de alimentación respectivo. Un sistema de procesamiento de recepción puede recibir las señales del elemento de alimentación u otra señalización relacionada y realizar varias técnicas de conformación de haces para soportar la recepción direccional. Los componentes de un sistema de procesamiento de recepción pueden incluirse en una o más estaciones terrestres, o pueden incluirse en un satélite u otro vehículo que puede incluir o no la antena asociada con las señales del elemento de alimentación que se procesan. En algunos ejemplos, los componentes de un sistema de procesamiento de recepción pueden distribuirse entre más de un dispositivo, incluidos los componentes distribuidos entre un vehículo y un segmento terrestre.
Para soportar una misión o tarea principal o en tiempo real (por ejemplo, comunicaciones en tiempo real), el sistema de procesamiento de recepción puede procesar la señalización recibida, como señales de elementos de alimentación, de acuerdo con una primera configuración de conformación de haces para generar una o más señales de haz puntual. Cada una de las señales de haz puntual puede corresponder a un haz puntual respectivo de la antena y, en algunos ejemplos, puede incluir comunicaciones programadas para los haces respectivos de la pluralidad de haces puntuales (por ejemplo, programadas para las áreas de cobertura de haz puntual respectivas).
Para soportar una misión o tarea retroactiva o de búsqueda, como el seguimiento de señales de eventos pasados, el sistema de procesamiento de recepción puede almacenar adicional o alternativamente la señalización recibida, como señales de elementos de alimentación, durante algún tiempo (por ejemplo, en un búfer de almacenamiento cíclico). Con base en la determinación de buscar una señal objetivo en una ubicación objetivo dentro de un área de cobertura de servicio, y en algún momento dentro de la duración del almacenamiento de la señal, el sistema de procesamiento de recepción puede procesar las señales almacenadas de acuerdo con una segunda configuración de conformación de haces para generar una señal del haz puntual objetivo correspondiente a la ubicación objetivo, y evaluar la señal del haz puntual objetivo para determinar la presencia de la señal objetivo. Por lo tanto, un sistema de procesamiento de recepción de acuerdo con los ejemplos que se divulgan en la presente descripción puede soportar la realización de evaluaciones retroactivas de señales almacenadas para identificar varias fuentes de señales, lo que puede ser beneficioso en aplicaciones tales como misiones de búsqueda y rescate, recuperación de activos de alto valor, vigilancia, investigación de crímenes, localización de pilotos caídos o aplicaciones de internet de las cosas, entre otras. En algunos ejemplos, dichas técnicas se pueden realizar en paralelo o de otra manera simultáneamente con una misión principal o en tiempo real.
Esta descripción proporciona varios ejemplos de técnicas para el seguimiento de señales de eventos pasados, y dichos ejemplos no son una limitación del alcance, la aplicabilidad o la configuración de los ejemplos de acuerdo con los principios descritos en la presente descripción. Más bien, la siguiente descripción proporcionará a los expertos en la
técnica una descripción favorable para implementar las modalidades de los principios descritos en la presente descripción. Se pueden realizar varios cambios en la función y disposición de los elementos.
Por lo tanto, varias realizaciones de acuerdo con los ejemplos divulgados en la presente descripción pueden omitir, sustituir o agregar varios procedimientos o componentes según corresponda. Por ejemplo, debe apreciarse que los métodos pueden realizarse en un orden diferente al descrito, y que pueden agregarse, omitirse o combinarse varios pasos. Además, los aspectos y elementos descritos con respecto a ciertos ejemplos pueden combinarse en varios otros ejemplos. También debe apreciarse que los siguientes sistemas, métodos, dispositivos y software pueden ser, individual o colectivamente, componentes de un sistema mayor, en donde otros procedimientos pueden prevalecer sobre su aplicación o modificarla de otro modo.
La Figura 1A muestra un diagrama de un sistema de comunicaciones 100 que soporta el seguimiento de señales de eventos pasados de acuerdo con los ejemplos divulgados en la presente descripción. El sistema de comunicaciones 100 puede usar varias arquitecturas de red que incluyen un segmento espacial 101 y un segmento terrestre 102. El segmento espacial 101 puede incluir uno o más satélites 120. El segmento terrestre 102 puede incluir uno o más terminales de nodo de acceso 130 (por ejemplo, terminales de puerta de enlace, estaciones terrestres), así como dispositivos de red 141 tales como centros de operaciones de red (NOC) u otros centros o dispositivos de procesamiento central, y centros de mando de terminales de puerta de enlace y satelitales. En algunos ejemplos, el segmento terrestre 102 también puede incluir terminales de usuario 150 a los que se proporciona un servicio de comunicaciones a través de un satélite 120.
En varios ejemplos, un satélite 120 puede configurarse para soportar la comunicación inalámbrica entre uno o más terminales de nodo de acceso 130 y/o varios terminales de usuario 150 ubicados en un área de cobertura de servicio que, en algunos ejemplos, puede ser una tarea o misión principal del satélite 120. En algunos ejemplos, un satélite 120 puede configurarse para recopilar información y puede incluir varios sensores para detectar una distribución geográfica de datos electromagnéticos, ópticos, térmicos u otros (por ejemplo, en una misión de recopilación o recepción de datos). En algunos ejemplos, el satélite 120 puede desplegarse en una órbita geoestacionaria, de modo que su posición orbital con respecto a los dispositivos terrestres sea relativamente fija o fija dentro de una tolerancia operativa u otra ventana orbital (por ejemplo, dentro de una ranura orbital). En otros ejemplos, el satélite 120 puede operar en cualquier órbita apropiada (por ejemplo, órbita terrestre baja (LEO), órbita terrestre media (MEO), etc.).
El satélite 120 puede usar un conjunto de antena 121, como un conjunto de antena de matriz en fase (por ejemplo, matriz de radiación directa (DRA)), una antena reflectora alimentada de matriz en fase (PAFR), o cualquier otro mecanismo conocido en la técnica para la recepción o transmisión de señales (por ejemplo, de un servicio de comunicaciones o de difusión, o un servicio de recopilación de datos). Cuando soporta un servicio de comunicaciones, el satélite 120 puede recibir señales de enlace ascendente directo 132 desde uno o más terminales de nodo de acceso 130 y proporcionar señales de enlace descendente directo 172 correspondientes a uno o más terminales de usuario 150. El satélite 120 también puede recibir señales de enlace ascendente de retorno 173 desde uno o más terminales de usuario 150 y reenviar las señales de enlace descendente de retorno correspondientes 133 a uno o más terminales de nodo de acceso 130. El satélite 120 puede usar una variedad de técnicas de modulación y codificación de transmisión de capa física para la comunicación de señales entre terminales de nodo de acceso 130 o terminales de usuario 150 (por ejemplo, codificación y modulación adaptables (ACM)).
El conjunto de antena 121 puede soportar comunicación u otra recepción de señal a través de uno o más haces puntuales 125 de haz modelado, que pueden denominarse de otra manera haces de servicio, haces de satélite o cualquier otra terminología adecuada. Las señales pueden pasar a través del conjunto de antena 121 de acuerdo con un patrón de radiación electromagnética espacial de los haces puntuales 125. Cuando soporta un servicio de comunicaciones, un haz puntual 125 puede usar una sola portadora, como una frecuencia o un rango de frecuencia contiguo, que también puede estar asociado con una sola polarización. En algunos ejemplos, un haz puntual 125 puede configurarse para soportar solo terminales de usuario 150, en cuyo caso el haz puntual 125 puede denominarse haz puntual de usuario o haz de usuario (por ejemplo, haz puntual de usuario 125-a). Por ejemplo, un haz puntual de usuario 125-a puede configurarse para soportar una o más señales de enlace descendente directo 172 y/o una o más señales de enlace ascendente de retorno 173 entre el satélite 120 y los terminales de usuario 150. En algunos ejemplos, un haz puntual 125 puede configurarse para soportar solo terminales de nodo de acceso 130, en cuyo caso el haz puntual 125 puede denominarse haz puntual de nodo de acceso, haz de nodo de acceso o haz de puerta de enlace (por ejemplo, haz puntual de nodo de acceso 125-b). Por ejemplo, un haz puntual de nodo de acceso 125-b puede configurarse para soportar una o más señales de enlace ascendente directo 132 y/o una o más señales de enlace descendente de retorno 133 entre el satélite 120 y los terminales de nodo de acceso 130. En otros ejemplos, un haz puntual 125 puede configurarse para dar servicio tanto a los terminales de usuario 150 como a los terminales de nodo de acceso 130 y, por lo tanto, un haz puntual 125 puede soportar cualquier combinación de señales de enlace descendente directo 172, señales de enlace ascendente de retorno 173, señales de enlace ascendente directo 132 y/o señales de enlace descendente de retorno 133 entre el satélite 120 y los terminales de usuario 150 y los terminales de nodo de acceso 130.
Un haz puntual 125 puede soportar un servicio de comunicaciones entre dispositivos objetivo (por ejemplo, terminales de usuario 150 y/o terminales de nodo de acceso 130), u otra recepción de señal, dentro de un área de cobertura de
haz puntual 126. Un área de cobertura de haz puntual 126 puede estar definida por un área del patrón de radiación electromagnética del haz puntual asociado 125, tal como se proyecta sobre el suelo o alguna otra superficie de referencia, que tiene una potencia de señal, una relación señal a ruido (SNR), o relación señal a interferencia más ruido (SINR) del haz puntual 125 por encima de un umbral. Un área de cobertura de haz puntual 126 puede cubrir cualquier área de servicio adecuada (por ejemplo, circular, elíptica, hexagonal, local, regional, nacional) y puede soportar un servicio de comunicaciones con cualquier cantidad de dispositivos objetivo ubicados en el área de cobertura de haz puntual 126. En varios ejemplos, los dispositivos objetivo, como los dispositivos objetivo aéreos o submarinos, pueden ubicarse dentro de un haz puntual 125, pero no en la superficie de referencia de un área de cobertura de haz puntual 126 (por ejemplo, la superficie de referencia 160, que puede ser una superficie terrestre, una superficie de un terreno, una superficie de un cuerpo de agua como un lago o un océano, o una superficie de referencia a una elevación o altitud).
La conformación de haces para un enlace de comunicación se puede realizar ajustando la fase de la señal (o el retardo de tiempo) y, a veces, la amplitud de la señal, de las señales transmitidas y/o recibidas por múltiples elementos de alimentación de uno o más conjuntos de antena 121 con patrones de elementos de alimentación nativos superpuestos. En algunos ejemplos, algunos o todos los elementos de alimentación pueden disponerse como una matriz de elementos de alimentación de recepción y/o transmisión que cooperan para permitir varios ejemplos de conformación de haces integrada (OBBF), conformación de haces en tierra (GBBF), conformación de haces de extremo a extremo, u otros tipos de conformación de haces.
El satélite 120 puede soportar múltiples haces puntuales de haz modelado 125 que cubren las respectivas áreas de cobertura de haz puntual 126, cada uno de los cuales puede superponerse o no con áreas de cobertura de haz puntual adyacentes 126. Por ejemplo, el satélite 120 puede soportar un área de cobertura de servicio (por ejemplo, un área de cobertura regional, un área de cobertura nacional, un área de cobertura hemisférica) formada por la combinación de cualquier número (por ejemplo, decenas, centenas, miles) de áreas de cobertura de haz puntual 126. El satélite 120 puede soportar un servicio de comunicaciones por medio de una o más bandas de frecuencia, y cualquier número de subbandas de las mismas. Por ejemplo, el satélite 120 puede soportar operaciones en las bandas Ku, K o Ka de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT), banda C, banda X, banda S, banda L, banda V y similares.
En algunos ejemplos, un área de cobertura de servicio puede definirse como un área de cobertura desde la cual, y/o hacia la cual, puede participar una fuente de transmisión terrestre o un receptor terrestre (por ejemplo, transmitir y/o recibir señales asociadas con) un servicio de comunicaciones a través del satélite 120, y puede estar definido por una pluralidad de áreas de cobertura de haz puntual 126. En algunos sistemas, el área de cobertura de servicio para cada enlace de comunicaciones (por ejemplo, un área de cobertura de enlace ascendente directo, un área de cobertura de enlace descendente directo, un área de cobertura de enlace ascendente de retorno y/o un área de cobertura de enlace descendente de retorno) puede ser diferente. Si bien el área de cobertura de servicio solo puede estar activa cuando el satélite 120 está en servicio (por ejemplo, en una órbita de servicio), el satélite 120 puede tener (por ejemplo, estar diseñado o configurado para tener) un patrón de antena nativo que se base en los componentes físicos del conjunto de antena 121, y sus posiciones relativas. Un patrón de antena nativo del satélite 120 puede referirse a una distribución de energía con respecto a un conjunto de antena 121 de un satélite (por ejemplo, energía transmitida desde y/o recibida por el conjunto de antena 121).
En algunas áreas de cobertura de servicio, las áreas de cobertura de haz puntual adyacentes 126 pueden tener algún grado de superposición. En algunos ejemplos, se puede utilizar un patrón de reutilización multicolor (por ejemplo, dos, tres o cuatro colores), en donde un "color" se refiere a una combinación de recursos de comunicaciones ortogonales (por ejemplo, recursos de frecuencia, polarización, etc.). En un ejemplo de un patrón de cuatro colores, las áreas de cobertura de haz puntual superpuestas 126 se pueden asignar a cada uno de los cuatro colores, y a cada color se le puede asignar una combinación única de frecuencia (por ejemplo, un rango o rangos de frecuencia, uno o más canales) y/o polarización de la señal (por ejemplo, una polarización circular derecha (RHCP), una polarización circular izquierda (LHCP), etc.), o recursos ortogonales de otro modo. La asignación de colores diferentes a las respectivas áreas de cobertura de haz puntual 126 que tienen regiones superpuestas puede reducir o eliminar la interferencia entre los haces puntuales 125 asociados con esas áreas de cobertura de haz puntual 126 superpuestas (por ejemplo, programando transmisiones correspondientes a los respectivos haces puntuales de acuerdo con los colores respectivos, filtrando las transmisiones correspondientes a los respectivos haces puntuales según los respectivos colores). Estas combinaciones de frecuencia y polarización de antena pueden, por consiguiente, reutilizarse en el patrón de reutilización de "cuatro colores" repetitivo y no superpuesto. En algunos ejemplos, se puede proporcionar un servicio de comunicación usando más o menos colores. Adicional o alternativamente, se puede usar el tiempo compartido entre haces puntuales 125 y/u otras técnicas de mitigación de interferencia. Por ejemplo, los haces puntuales 125 pueden usar simultáneamente los mismos recursos (la misma polarización y rango de frecuencia) mitigando la interferencia usando técnicas de mitigación tales como ACM, cancelación de interferencia, codificación de espacio-tiempo y similares.
En algunos ejemplos, un satélite 120 puede configurarse como un satélite de "guiaondas acodado". En una configuración de guiaondas acodado, un satélite 120 puede realizar la conversión de frecuencia y polarización de las señales portadoras recibidas antes de la retransmisión de las señales a su destino. En algunos ejemplos, un satélite 120 puede soportar una arquitectura de guiaondas acodado no procesada, con antenas de matriz en fase usadas para
producir haces puntuales 125 relativamente pequeños (por ejemplo, por medio de GBBF). Un satélite 120 puede soportar K rutas genéricas, cada una de las cuales puede asignarse como una ruta directa o una ruta de retorno en cualquier instante de tiempo. Los reflectores relativamente grandes pueden iluminarse mediante una matriz en fase de elementos de alimentación de antena, soportando una capacidad de hacer varios patrones de haces puntuales 125 dentro de las restricciones establecidas por el tamaño del reflector y el número y ubicación de los elementos de alimentación de antena. Pueden emplearse reflectores alimentados por matriz en fase tanto para recibir señales de enlace ascendente 132, 173, o ambas, como para transmitir señales de enlace descendente 133, 172, o ambas.
Un satélite 120 puede funcionar en un modo de haces puntuales múltiples, transmitiendo o recibiendo según una serie de haces puntuales 125 relativamente estrechos dirigidos a diferentes regiones de la tierra. Esto puede permitir la segregación de los terminales de usuario 150 en los diversos haces puntuales 125 estrechos, o de otro modo soportar una separación espacial de las señales transmitidas o recibidas. En algunos ejemplos, las redes de conformación de haces (BFN) asociadas con matrices en fase de recepción (Rx) o transmisión (Tx) pueden ser dinámicas, lo que permite el movimiento de las ubicaciones de los haces puntuales Tx 125 (por ejemplo, los haces puntuales de enlace descendente 125) y los haces puntuales Rx 125 (por ejemplo, haces puntuales de enlace ascendente 125).
Los terminales de usuario 150 pueden incluir varios dispositivos configurados para comunicar señales con el satélite 120, que pueden incluir terminales fijos (por ejemplo, terminales estacionarios en tierra) o terminales móviles como terminales en barcos, aeronaves, vehículos en tierra y similares. Un terminal de usuario 150 puede comunicar datos e información a través del satélite 120, que puede incluir comunicaciones a través de un terminal de nodo de acceso 130 a un dispositivo objetivo como un dispositivo de red 141, o algún otro dispositivo o servidor distribuido asociado con una red 140. Un terminal de usuario 150 puede comunicar señales de acuerdo con una variedad de técnicas de codificación y modulación de transmisión de capa física, incluidas, por ejemplo, las definidas por Difusión de Video Digital - Satélite - Segunda Generación (DVB-S2), Interoperabilidad Mundial para Acceso por Microondas (WiMAX), protocolo de comunicación celular como Evolución a Largo Plazo (LTE) o protocolo de quinta generación (5G), o estándares de Especificación de Interfaz de Servicio de Datos por Cable (DOCSIS).
Un terminal de nodo de acceso 130 puede enviar señales de enlace ascendente 132 y devolver señales de enlace descendente 133 hacia y desde el satélite 120. Los terminales de nodo de acceso 130 también se pueden conocer como estaciones terrestres, puertas de enlace, terminales de puerta de enlace o concentradores. Un terminal de nodo de acceso 130 puede incluir un sistema de antena de terminal de nodo de acceso 131 y un receptor de nodo de acceso 135. El sistema de antena terminal de nodo de acceso 131 puede ser bidireccional y estar diseñado con potencia de transmisión y sensibilidad de recepción adecuadas para comunicarse de manera confiable con el satélite 120. En algunos ejemplos, el sistema de antena terminal de nodo de acceso 131 puede comprender un reflector parabólico con alta directividad en la dirección de un satélite 120 y baja directividad en otras direcciones. El sistema de antena de terminal de nodo de acceso 131 puede comprender una variedad de configuraciones alternativas e incluir características operativas tales como alto aislamiento entre polarizaciones ortogonales, alta eficiencia en las bandas de frecuencia operativas, bajo ruido y similares.
Al soportar un servicio de comunicaciones, un terminal de nodo de acceso 130 puede programar el tráfico a los terminales de usuario 150. Alternativamente, tal programación puede realizarse en otras partes de un sistema de comunicaciones 100 (por ejemplo, en uno o más dispositivos de red 141, que pueden incluir centros de operaciones de red (NOC) y/o centros de comando de puerta de enlace). Aunque en la Figura 1A se muestra un terminal de nodo de acceso 130, los ejemplos de acuerdo con la presente divulgación pueden implementarse en sistemas de comunicaciones que tengan una pluralidad de terminales de nodo de acceso 130, cada uno de los cuales puede estar acoplado entre sí y/o una o más redes 140.
El satélite 120 puede comunicarse con un terminal de nodo de acceso 130 transmitiendo señales de enlace descendente de retorno 133 y/o recibiendo señales de enlace ascendente directo 132 a través de uno o más haces puntuales 125 (por ejemplo, el haz puntual de nodo de acceso 125-b, que puede estar asociado con una respectiva área de cobertura del haz puntual del nodo de acceso 126-b). El haz puntual del nodo de acceso 125-b puede, por ejemplo, soportar un servicio de comunicaciones para uno o más terminales de usuario 150 (por ejemplo, retransmitido por el satélite 120), o cualquier otra comunicación entre el satélite 120 y el terminal de nodo de acceso 130.
Un terminal de nodo de acceso 130 puede proporcionar una interfaz entre la red 140 y el satélite 120 y, en algunos ejemplos, puede configurarse para recibir datos e información dirigidos entre la red 140 y uno o más terminales de usuario 150. El terminal de nodo de acceso 130 puede formatear los datos y la información para entregarlos a los respectivos terminales de usuario 150. De manera similar, el terminal de nodo de acceso 130 puede configurarse para recibir señales del satélite 120 (por ejemplo, de uno o más terminales de usuario 150) dirigidas a un destino accesible a través de la red 140. El terminal de nodo de acceso 130 también puede formatear las señales recibidas para su transmisión en la red 140.
Las redes 140 pueden ser cualquier tipo de red y pueden incluir, por ejemplo, Internet, una red de protocolo de Internet (IP), una intranet, una red de área amplia (WAN), una red de área metropolitana (MAN), una red de área local (LAN), una red privada virtual (VPN), una LAN virtual (VLAN), una red de fibra óptica, una red híbrida de fibra coaxial, una red de cable, una red telefónica pública conmutada (PSTN), una red pública de datos conmutados (PSDN), una red
móvil terrestre pública y/o cualquier otro tipo de red que soporte comunicaciones entre dispositivos como se describe en la presente descripción. Las redes 140 pueden incluir tanto conexiones cableadas como inalámbricas así como enlaces ópticos. Las redes 140 pueden conectar el terminal de nodo de acceso 130 con otros terminales de nodo de acceso que pueden estar en comunicación con el mismo satélite 120 o con diferentes satélites 120 u otros vehículos.
Uno o más dispositivos de red 141 pueden acoplarse con el terminal de nodo de acceso 130 y pueden controlar aspectos del sistema de comunicaciones 100. En varios ejemplos, un dispositivo de red 141 puede estar ubicado en el mismo lugar o cerca del terminal de nodo de acceso 130, o puede ser una instalación remota que se comunica con el terminal de nodo de acceso 130 y/o las redes 140 a través de enlaces de comunicaciones por cable y/o inalámbricas.
El sistema de comunicaciones 100 puede configurarse de acuerdo con varias técnicas que soportan el seguimiento de señales de eventos pasados, que pueden estar separados de una tarea o misión principal o en tiempo real del sistema de comunicaciones 100. Por ejemplo, uno o más componentes del sistema de comunicaciones 100 pueden configurarse para almacenar señales de elementos de alimentación recibidas, u otra señalización que soporte la formación de haces puntuales 125 o de haz modelado, durante algún tiempo (por ejemplo, en un búfer de almacenamiento cíclico), y procesar las señales almacenadas de acuerdo con una configuración de conformación de haces de búsqueda o descubrimiento para generar una señal del haz puntual objetivo correspondiente a una ubicación objetivo asociada con algún evento pasado o posible evento pasado. Un componente del sistema de comunicaciones 100 puede evaluar la señal del haz puntual objetivo para determinar la presencia de la señal objetivo según diversas hipótesis de señalización.
La generación de un haz puntual de búsqueda o descubrimiento 125 y la evaluación para determinar la presencia de la señal objetivo pueden repetirse, como emplear una búsqueda iterativa en diferentes ubicaciones durante la misma duración, o seguir una ruta en diferentes ubicaciones potenciales y diferentes duraciones de tiempo, o una evaluación especulativa según diferentes hipótesis características de la señal. Por lo tanto, el sistema de comunicaciones 100 puede soportar la realización de evaluaciones retroactivas o iterativas de señales almacenadas para identificar varias fuentes de señales, lo que puede ser beneficioso en aplicaciones tales como misiones de búsqueda y rescate, recuperación de activos, vigilancia, investigación de delitos, ubicación de pilotos caídos o Internet de aplicaciones de cosas, entre otras aplicaciones.
La Figura 1B ilustra un conjunto de antena 121 de un satélite 120 que soporta el seguimiento de señales de eventos pasados de acuerdo con los ejemplos que se describen en la presente descripción. Como se muestra en la Figura 1B, el conjunto de antena 121 puede incluir un conjunto de matriz de alimentación 127 y un reflector 122 que tiene una forma para tener una región focal 123 donde las señales electromagnéticas (por ejemplo, señales electromagnéticas entrantes 180) se concentran cuando se reciben de una fuente distante. De manera similar, una señal emitida por un conjunto de matriz de alimentación 127 ubicado en la región focal 123 será reflejada por el reflector 122 en una onda plana saliente (por ejemplo, señales electromagnéticas salientes 180). El conjunto de matriz de alimentación 127 y el reflector 122 pueden estar asociados con un patrón de antena nativo formado por el compuesto de patrones de elementos de alimentación nativos para cada uno de una pluralidad de elementos de alimentación 128 del conjunto de matriz de alimentación 127.
Un satélite 120 puede operar de acuerdo con el patrón de antena nativo del conjunto de antena 121 cuando el satélite 120 está en una órbita de servicio, como se describe en la presente descripción. El patrón de antena nativo puede basarse, al menos en parte, en un patrón de elementos de alimentación 128 de un conjunto de matriz de alimentación 127, una posición relativa (por ejemplo, una distancia de desplazamiento focal 129, o falta de ella en una posición enfocada) de un conjunto de matriz de alimentación 127 con respecto a un reflector 122, etc. El patrón de antena nativa puede estar asociado con un área de cobertura de patrón de antena nativa. Los conjuntos de antena 121 descritos en la presente descripción pueden diseñarse para soportar un área de cobertura de servicio particular con el área de cobertura de patrón de antena nativo de un conjunto de antena 121, y varias características de diseño pueden determinarse computacionalmente (por ejemplo, mediante análisis o simulación) y/o medirse experimentalmente (por ejemplo, en un rango de prueba de antena o en uso real).
Como se muestra en la Figura 1B, el conjunto de matriz de alimentación 127 del conjunto de antena 121 está ubicado entre el reflector 122 y la región focal 123 del reflector 122. Específicamente, el conjunto de matriz de alimentación 127 está ubicado a una distancia de desplazamiento focal 129 de la región focal 123. En consecuencia, el conjunto de matriz de alimentación 127 del conjunto de antena 121 puede ubicarse en una posición desenfocada con respecto al reflector 122. Aunque se ilustra en la Figura 1B como un conjunto de matriz de alimentación 127 desplazada directa, se puede usar un conjunto de matriz de alimentación 127 frontal, así como otros tipos de configuraciones, incluido el uso de un reflector secundario (por ejemplo, antena Cassegrain, etc.), o una configuración sin un reflector 122 (por ejemplo, un DRA).
La Figura 1C ilustra un conjunto de matriz de alimentación 127 de un conjunto de antena 121 que soporta el seguimiento de señales de eventos pasados de acuerdo con los ejemplos divulgados en la presente descripción. Como se muestra en la Figura 1C, el conjunto de matriz de alimentación 127 puede tener múltiples elementos de alimentación 128 para comunicar señales (por ejemplo, señales asociadas con un servicio de comunicaciones, señales asociadas con una configuración o control del satélite 120, señales recibidas de una disposición de colección de datos o sensor).
Como se usa aquí, un elemento de alimentación 128 puede referirse a un elemento de antena de recepción, un elemento de antena de transmisión o un elemento de antena configurado para soportar tanto la transmisión como la recepción (por ejemplo, un elemento transceptor). Un elemento de antena receptora puede incluir un transductor físico (por ejemplo, un transductor de radiofrecuencia (RF)) que convierte una señal electromagnética en una señal eléctrica, y un elemento de antena transmisora puede incluir un transductor físico que emite una señal electromagnética cuando es excitado por una señal eléctrica. El mismo transductor físico puede usarse para transmitir y recibir, en algunos casos.
Cada uno de los elementos de alimentación 128 puede incluir, por ejemplo, una bocina de alimentación, un transductor de polarización (por ejemplo, una bocina polarizada por septum, que puede funcionar como dos elementos combinados con diferentes polarizaciones), una bocina multibanda multipuertos (por ejemplo, banda dual de 20 GHz/30 GHz con polarización dual LHCP/RHCP), una ranura con respaldo de cavidad, una F invertida, una guía de onda ranurada, una Vivaldi, una helicoidal, un bucle, un parche o cualquier otra configuración de un elemento de antena o combinación de subelementos interconectados. Cada uno de los elementos de alimentación 128 también puede incluir, o estar acoplado de otro modo con un transductor de señal de RF, un amplificador de bajo ruido (LNA) o un amplificador de potencia (PA), y puede estar acoplado con transpondedores en el satélite 120 que pueden realizar otro procesamiento de señal tal como conversión de frecuencia, procesamiento de conformación de haces y similares.
Se puede configurar un reflector 122 para reflejar señales entre el conjunto de matriz de alimentación 127 y uno o más dispositivos objetivo (por ejemplo, terminales de usuario 150, terminales de nodo de acceso 130). Cada elemento de alimentación 128 del conjunto de matriz de alimentación 127 puede estar asociado con un patrón de elemento de alimentación nativo respectivo, que puede estar asociado con un área de cobertura de patrón de elemento de alimentación nativo proyectado (por ejemplo, como se proyecta sobre una superficie, plano o volumen después de la reflexión del reflector 122). La recolección de las áreas de cobertura del patrón de elementos de alimentación nativos para una antena de alimentación múltiple puede denominarse patrón de antena nativa. Un conjunto de matriz de alimentación 127 puede incluir cualquier número de elementos de alimentación 128 (por ejemplo, decenas, centenas, miles, etc.), que pueden disponerse en cualquier disposición adecuada (por ejemplo, una matriz lineal, una matriz arqueada, una matriz plana, una matriz de panal, una matriz poliédrica, una matriz esférica, una matriz elipsoidal, o combinaciones de los mismos). Los elementos de alimentación 128 pueden tener puertos o aberturas que tengan varias formas tales como circular, elíptica, cuadrada, rectangular, hexagonal y otras.
Las Figuras 2A a 2D ilustran ejemplos de características de antena para un conjunto de antena 121-a que tiene un conjunto de matriz de alimentación 127-a que soporta el seguimiento de señales de eventos pasados de acuerdo con los ejemplos que se divulgan en la presente descripción. El conjunto de antena 121-a puede estar funcionando en una condición que distribuye las transmisiones recibidas desde una ubicación dada a una pluralidad de elementos de alimentación 128-a, o distribuye la potencia transmitida desde un elemento de alimentación 128-a sobre un área relativamente grande, o ambas.
La Figura 2A muestra un diagrama 201 de patrones de elementos de alimentación nativos 210-a asociados con elementos de alimentación 128-a del conjunto de matriz de alimentación 127-a. Específicamente, el diagrama 201 ilustra los patrones de elementos de alimentación nativos 210-a-1,210-a-2 y 210-a-3, asociados con los elementos de alimentación 128-a-1, 128-a-2 y 128-a-3, respectivamente. Los patrones de elementos de alimentación nativos 210-a pueden representar el patrón de radiación espacial asociado con cada uno de los elementos de alimentación respectivos 128. Por ejemplo, cuando el elemento de alimentación 128-a-2 está transmitiendo, las señales electromagnéticas transmitidas pueden reflejarse en el reflector 122-a y propagarse en un patrón de elemento de alimentación nativo generalmente cónico 210-a-2 (aunque son posibles otras formas dependiendo de las características de un elemento de alimentación 128 y/o reflector 122). Aunque se muestran tres patrones de elementos de alimentación nativos 210-a para el conjunto de antena 121-a, cada uno de los elementos de alimentación 128 de un conjunto de antena 121 está asociado con un patrón de elemento de alimentación nativo respectivo 210. La combinación de patrones de elementos de alimentación nativos 210-a asociados con el conjunto de antena 121-a (por ejemplo, patrones de elementos de alimentación nativos 210-a-1, 210-a-2, 210-a-2 y otros patrones de elementos de alimentación nativos 210-a que no se ilustran) puede denominarse patrón de antena nativo 220-a.
Cada uno de los elementos de alimentación 128-a también puede estar asociado con un área de cobertura de patrón de elemento de alimentación nativo 211-a (por ejemplo, áreas de cobertura de patrón de elemento de alimentación nativo 211 -a-1, 211-a-2 y 211-a-3, asociado con los elementos de alimentación 128-a-1, 128-a-2 y 128-a-3, respectivamente), que representan la proyección de los patrones de elementos de alimentación nativos 210-a sobre una superficie de referencia (por ejemplo, una superficie de suelo o agua, una superficie de referencia en una elevación, o algún otro plano o superficie de referencia). Un área de cobertura de patrón de elemento de alimentación nativo 211 puede representar un área en la que varios dispositivos (por ejemplo, terminales de nodo de acceso 130 y/o terminales de usuario 150) pueden recibir señales transmitidas por un elemento de alimentación respectivo 128. Adicional o alternativamente, un área de cobertura de patrón de elemento de alimentación nativo 211 puede representar un área en la que un elemento de alimentación respectivo 128 puede recibir transmisiones de varios dispositivos. Por ejemplo, un dispositivo ubicado en un área de interés 230-a, ubicado dentro de las áreas de cobertura del patrón de elementos de alimentación nativos 211-a-1, 211-a-2 y 211-a-3, puede recibir señales transmitidas por elementos de alimentación 128-a-1, 128-a-2 y 128-a-3 y pueden tener transmisiones recibidas por los elementos de
alimentación 128-a-1, 128-a-2 y 128-3-a. La combinación de las áreas de cobertura del patrón del elemento de alimentación nativo 211-a asociado con el conjunto de antena 121-a (por ejemplo, las áreas de cobertura del patrón del elemento de alimentación nativo 211 -a-1,211-a-2, 211-a-2 y otras las áreas de cobertura del patrón de elementos de alimentación nativos 211-a que no se ilustran) pueden denominarse área de cobertura del patrón de antena nativo 221-a.
El conjunto de matriz de alimentación 127-a puede estar funcionando en una posición desenfocada con respecto al reflector 122-a, de modo que los patrones de elementos de alimentación nativos 210-a y, por lo tanto, las áreas de cobertura del patrón de elementos de alimentación nativos 211-a, se superponen sustancialmente. Por lo tanto, cada posición en el área de cobertura del patrón de antena nativo 221-a puede estar asociada con una pluralidad de elementos de alimentación 128, de modo que las transmisiones a un punto de interés o las recepciones desde un punto de interés pueden emplear una pluralidad de elementos de alimentación 128. Debe entenderse que el diagrama 201 no está dibujado a escala y que las áreas de cobertura del patrón del elemento de alimentación nativo 211 son generalmente mucho más grandes que el reflector 122-a.
La Figura 2B muestra un diagrama 202 que ilustra la recepción de señales del conjunto de antena 121-a para transmisiones 240-a desde el punto de interés 230-a. Las transmisiones 240-a desde el punto de interés 230-a pueden iluminar todo el reflector 122-a, o una parte del reflector 122-a, y luego enfocarse y dirigirse hacia el conjunto de matriz de alimentación 127-a de acuerdo con la forma del reflector 122-a y el ángulo de incidencia de la transmisión 240 sobre el reflector 122-a. El conjunto de matriz de alimentación 127-a puede estar funcionando en una posición desenfocada con respecto al reflector 122-a, de modo que una transmisión 240-a puede enfocarse en una pluralidad de elementos de alimentación 128 (por ejemplo, elementos de alimentación 128-a-1, 128-a-2 y 128-a-3, asociadas con las áreas de cobertura del patrón de elemento de alimentación nativo 211 -a-1,211-a-2 y 211-a-3, cada una de las cuales contiene el punto de interés 230-b).
La Figura 2C muestra un diagrama 203 de los perfiles de ganancia del patrón de elementos de alimentación nativos 250-a asociados con tres elementos de alimentación 128-a del conjunto de matriz de alimentación 127-a, con referencia a los ángulos medidos desde un ángulo de desplazamiento cero 235-a. Por ejemplo, los perfiles de ganancia de patrones de elementos de alimentación nativos 250-a-1, 250-a-2 y 250-a-3 pueden estar asociados con los elementos de alimentación 128-a-1, 128-a-2 y 128-a-3, respectivamente, y por lo tanto pueden representar los perfiles de ganancia de los patrones de elementos de alimentación nativos 210-a-1, 210-a-2 y 210-a-3. Como se muestra en el diagrama 203, la ganancia de cada perfil de ganancia de patrón de elemento de alimentación nativo 250 puede atenuarse en ángulos desplazados en cualquier dirección desde la ganancia máxima. En el diagrama 203, el nivel de contorno del haz 255-a puede representar un nivel de ganancia deseado (por ejemplo, para proporcionar una tasa de información deseada) para soportar un servicio de comunicaciones u otro servicio de recepción o transmisión a través del conjunto de antena 121-a, que por lo tanto puede usarse para definir un límite de las respectivas áreas de cobertura de patrones de elementos de alimentación nativos 211-a (por ejemplo, áreas de cobertura de patrones de elementos de alimentación nativos 211 -a-1,211-a-2 y 211-a-3). El nivel de contorno de haz 255-a puede representar, por ejemplo, una atenuación de -1 dB, -2 dB o -3 dB de la ganancia máxima, o puede definirse mediante una intensidad de señal absoluta, un nivel de SNR o un nivel de SINR. Aunque se muestran tres perfiles de ganancia de patrones de elementos de alimentación nativos 250-a, otros perfiles de ganancia de patrones de elementos de alimentación nativos 250-a pueden asociarse con otros elementos de alimentación 128-a.
Como se muestra en el diagrama 203, cada uno de los perfiles de ganancia del patrón del elemento de alimentación nativo 250-a puede cruzarse con otro perfil de ganancia del patrón del elemento de alimentación nativo 250-a para una parte sustancial del perfil de ganancia por encima del nivel del contorno del haz 255-a. En consecuencia, el diagrama 203 ilustra una disposición de perfiles de ganancia de patrones de elementos de alimentación nativos 250 donde múltiples elementos de alimentación 128 de un conjunto de matriz de alimentación 127 pueden soportar la comunicación de señales en un ángulo particular (por ejemplo, en una dirección particular del patrón de antena nativo 220-a). En algunos ejemplos, se puede hacer referencia a esta condición como elementos de alimentación 128 de un conjunto de matriz de alimentación 127, o áreas de cobertura de patrones de elementos de alimentación nativos 211, que tienen un alto grado de superposición.
La figura 2D muestra un diagrama 204 que ilustra una matriz bidimensional de áreas de cobertura de patrones de elementos de alimentación nativos idealizados 211 de varios elementos de alimentación 128 del conjunto de matriz de alimentación 127-a (por ejemplo, incluidos los elementos de alimentación 128-a-1, 128-a- 2, y 128-a-3). Las áreas de cobertura del patrón de elementos de alimentación nativos 211 se pueden ilustrar con respecto a la superficie de referencia (por ejemplo, un plano a cierta distancia del satélite de comunicaciones, un plano a cierta distancia del suelo, una superficie esférica a cierta elevación, una superficie del suelo, etc.), y además puede incluir un volumen adyacente a la superficie de referencia (por ejemplo, un volumen sustancialmente cónico entre la superficie de referencia y el satélite de comunicaciones, un volumen debajo de la superficie de referencia, etc.). Las múltiples áreas de cobertura de patrones de elementos de alimentación nativos 211-a pueden formar colectivamente el área de cobertura de patrones de antena nativos 221-a. Aunque se ilustran ocho áreas de cobertura de patrones de elementos de alimentación nativos 211-a, un conjunto de matriz de alimentación 127 puede tener cualquier cantidad de elementos de alimentación 128 (por ejemplo, menos de ocho o más de ocho), cada uno asociado con un área de cobertura de patrones de elementos de alimentación nativos 211.
Los límites de cada área de cobertura de patrón de elemento de alimentación nativo 211 pueden corresponder al patrón de elemento de alimentación nativo 210 respectivo en el nivel de contorno de haz 255-a, y la ganancia máxima de cada área de cobertura de patrón de elemento de alimentación nativo 211 puede tener una ubicación designada con un 'x' (por ejemplo, una alineación o eje nominal de un patrón de elemento de alimentación nativo 210 respectivo o área de cobertura de patrón de elemento de alimentación nativo 211). Las áreas de cobertura del patrón de elementos de alimentación nativos 211 a-1, 211-a-2 y 211-a-3 pueden corresponder a la proyección de los patrones de elementos de alimentación nativos asociados con los perfiles de ganancia del patrón de elementos de alimentación nativos 250-a-1,250-a -2 y 250-a-3, respectivamente, donde el diagrama 203 ilustra los perfiles de ganancia del patrón del elemento de alimentación nativo 250 a lo largo del plano de sección 260-a del diagrama 204.
Las áreas de cobertura del patrón del elemento de alimentación nativo 211 se denominan aquí como idealizadas porque las áreas de cobertura se muestran como circulares en aras de la simplicidad. Sin embargo, en varios ejemplos, un área de cobertura de patrón de elemento de alimentación nativo 211 puede tener alguna forma distinta de un círculo (por ejemplo, una elipse, un hexágono, un rectángulo, etc.). Por lo tanto, las áreas de cobertura de patrones de elementos de alimentación nativos 211 alicatados pueden superponerse más entre sí (por ejemplo, más de tres áreas de cobertura de patrones de elementos de alimentación nativos 211 pueden superponerse, en algunos casos) de lo que se muestra en el diagrama 204.
En el diagrama 204, que puede representar una condición en la que el conjunto de matriz de alimentación 127-a está ubicado en una posición desenfocada con respecto al reflector 122-a, una parte sustancial (por ejemplo, la mayoría) del área de cobertura del patrón de cada elemento de alimentación nativo 211 se superpone con un área de cobertura de patrón de elemento de alimentación nativo adyacente 211. Las ubicaciones dentro de un área de cobertura de servicio (por ejemplo, un área de cobertura total de una pluralidad de haces puntuales de un conjunto de antena 121) pueden ubicarse dentro del área de cobertura de patrón de elementos de alimentación nativos 211 de dos o más elementos de alimentación 128. Por ejemplo, el conjunto de antena 121-a puede configurarse de modo que se maximice el área donde se superponen más de dos áreas de cobertura de patrones de elementos de alimentación nativos 211. En algunos ejemplos, esta condición también se puede denominar como elementos de alimentación 128 de un conjunto de matriz de alimentación 127, o áreas de cobertura de patrones de elementos de alimentación nativos 211, que tienen un alto grado de superposición. Aunque se ilustran ocho áreas de cobertura de patrones de elementos de alimentación nativos 211, un conjunto de matriz de alimentación 127 puede tener cualquier cantidad de elementos de alimentación 128, asociados con áreas de cobertura de patrones de elementos de alimentación nativos 211 de manera similar.
En algunos casos, se puede usar un solo conjunto de antena 121 para transmitir y recibir señales entre terminales de usuario 150 o terminales de nodo de acceso 130. En otros ejemplos, un satélite 120 puede incluir conjuntos de antena separados 121 para recibir señales y transmitir señales. Un conjunto de antena de recepción 121 de un satélite 120 puede apuntar a un área de cobertura de servicio igual o similar que un conjunto de antena de transmisión 121 del satélite 120. Por lo tanto, algunas áreas de cobertura de patrón de elementos de alimentación nativos 211 para elementos de alimentación de antena 128 configurados para recepción pueden corresponder naturalmente a áreas de cobertura de patrones de elementos de alimentación nativos 211 para elementos de alimentación 128 configurados para transmisión. En estos casos, los elementos de alimentación de recepción 128 pueden mapearse de manera similar a sus correspondientes elementos de alimentación de transmisión 128 (por ejemplo, con patrones de matriz similares de diferentes conjuntos de matriz de alimentación 127, con cableado y/o conexiones de circuito similares al hardware de procesamiento de señales, configuraciones de software y/o algoritmos similares, etc.), produciendo rutas de señal y procesamiento similares para transmitir y recibir áreas de cobertura de patrones de elementos de alimentación nativos 211. En algunos casos, sin embargo, puede ser ventajoso mapear los elementos de alimentación de recepción 128 y los elementos de alimentación de transmisión 128 de maneras diferentes.
Se puede combinar una pluralidad de patrones de elementos de alimentación nativos 210 con un alto grado de superposición mediante conformación de haces para proporcionar uno o más haces puntuales 125. La conformación de haces para un haz puntual 125 se puede realizar ajustando la fase de la señal o el retardo de tiempo, y/o la amplitud de la señal, de las señales transmitidas y/o recibidas por múltiples elementos de alimentación 128 de uno o más conjuntos de matriz de alimentación 127 que tienen áreas de cobertura de patrones de elementos de alimentación nativos superpuestos 211. Dicho ajuste de fase y/o amplitud puede denominarse aplicación de pesos de haz (por ejemplo, coeficientes de conformación de haces) a las señales del elemento de alimentación. Para las transmisiones (por ejemplo, desde la transmisión de elementos de alimentación 128 de un conjunto de matriz de alimentación 127), las fases relativas y, a veces, las amplitudes de las señales que se transmitirán se ajustan, de modo que la energía transmitida por los elementos de alimentación 128 se superponga constructivamente en una ubicación deseada (por ejemplo, en una ubicación de un área de cobertura de haz puntual 126). Para la recepción (por ejemplo, al recibir los elementos de alimentación 128 de un conjunto de matriz de alimentación 127, etc.), las fases relativas y, a veces, las amplitudes de las señales recibidas se ajustan (por ejemplo, aplicando los mismos o diferentes pesos de haz) para que la energía recibida desde una ubicación deseada (por ejemplo, en una ubicación de un área de cobertura de haz puntual 126) por los elementos de alimentación 128 se superponga constructivamente para un área de cobertura de haz puntual dada 126.
El término conformación de haces se puede utilizar para referirse a la aplicación de los pesos del haz, ya sea para transmisión, recepción o ambas. El cálculo de los pesos o coeficientes de los haces puede implicar el descubrimiento directo o indirecto de las características del canal de comunicación. Los procesos de cálculo del peso del haz y la aplicación del peso del haz se pueden realizar en los mismos o diferentes componentes del sistema. Los modeladores de haces adaptativos pueden incluir una funcionalidad que soporte el cálculo dinámico de pesos o coeficientes del haz.
Los haces puntuales 125 pueden orientarse, formarse selectivamente y/o reconfigurarse de otro modo aplicando diferentes pesos de haz. Por ejemplo, una cantidad de patrones de elementos de alimentación nativos activos 210 o áreas de cobertura de haz puntual 126, el tamaño de la forma de los haces puntuales 125, la ganancia relativa de los patrones de elementos de alimentación nativos 210 y/o los haces puntuales 125, y otros parámetros se pueden variar con el tiempo. Los conjuntos de antena 121 pueden aplicar conformación de haces para formar haces puntuales 125 relativamente estrechos, y pueden formar haces puntuales 125 que tienen características de ganancia mejoradas. Los haces puntuales 125 estrechos pueden permitir que las señales transmitidas en un haz se distingan de las señales transmitidas en otros haces puntuales 125 para evitar la interferencia entre las señales transmitidas o recibidas, o para identificar la separación espacial de las señales recibidas, por ejemplo.
En algunos ejemplos, los haces puntuales 125 estrechos pueden permitir que la frecuencia y la polarización se reutilicen en mayor medida que cuando se forman haces puntuales 125 más grandes. Por ejemplo, los haces puntuales 125 que se forman estrechamente pueden soportar la comunicación de señales a través de áreas de cobertura de haz puntual 126 no contiguas que no se superponen, mientras que los haces puntuales 125 superpuestos pueden hacerse ortogonales en frecuencia, polarización o tiempo. En algunos ejemplos, una mayor reutilización mediante el uso de haces puntuales 125 más pequeños puede aumentar la cantidad de datos transmitidos y/o recibidos. Adicional o alternativamente, la conformación de haces se puede utilizar para proporcionar una atenuación de ganancia más pronunciada en el borde del haz, lo que puede permitir una mayor ganancia de haz a través de una porción más grande de un haz puntual 125. Por lo tanto, las técnicas de conformación de haces pueden proporcionar una mayor reutilización de frecuencias y/o una mayor capacidad del sistema para una determinada cantidad de ancho de banda del sistema.
Algunos satélites 120 pueden usar OBBF para dirigir electrónicamente señales transmitidas y/o recibidas a través de una matriz de elementos de alimentación 128 (por ejemplo, aplicando pesos de haz para alimentar señales de elementos en un satélite 120). Por ejemplo, un satélite 120 puede tener una capacidad de conformación de haces integrada de alimentación múltiple por haz (MFPB) de matriz en fase. En algunos ejemplos, los pesos de los haces se pueden calcular en un centro de cálculo en tierra (por ejemplo, en un terminal de nodo de acceso 130, en un dispositivo de red 141, en un administrador de servicios de comunicaciones) y luego transmitirse al satélite 120. En algunos ejemplos, los pesos de los haces pueden configurarse previamente o determinarse de otro modo en un satélite 120 para aplicación integrada.
En algunos casos, una capacidad de procesamiento significativa puede estar involucrada en un satélite 120 para controlar la fase y la ganancia de cada elemento de alimentación 128 que se usa para formar haces puntuales 125. Tal potencia de procesamiento puede aumentar la complejidad de un satélite 120. Por lo tanto, en algunos casos, un satélite 120 puede operar con GBBF para reducir la complejidad del satélite 120 al mismo tiempo que proporciona la ventaja de formar electrónicamente haces de punto estrecho 125. En algunos ejemplos, los pesos o coeficientes del haz se pueden aplicar en un segmento terrestre 102 (por ejemplo, en una o más estaciones terrestres) antes de transmitir la señalización relevante al satélite 120, lo que puede incluir la multiplexación de señales de elementos de alimentación en el segmento terrestre 102 de acuerdo con varias técnicas de multiplexación temporal, de frecuencia o espacial, entre otros procesamientos de señales. En consecuencia, el satélite 120 puede recibir y, en algunos casos, demultiplexar dicha señalización y transmitir señales de elementos de alimentación asociados a través de los respectivos elementos de alimentación de antena 128 para formar haces puntuales de transmisión 125 que se basan, al menos en parte, en los pesos del haz aplicados en el segmento terrestre 102. En algunos ejemplos, un satélite 120 puede recibir señales de elementos de alimentación a través de los respectivos elementos de alimentación de antena 128 y transmitir las señales de elementos de alimentación recibidas a un segmento terrestre 102 (por ejemplo, una o más estaciones terrestres), que pueden incluir señales de elementos de alimentación multiplexadas en el satélite 120 de acuerdo con diversas técnicas de multiplexación espacial, de frecuencia o de tiempo, entre otros procesamientos de señales. En consecuencia, el segmento en tierra 102 puede recibir y, en algunos casos, desmultiplexar dicha señalización y aplicar pesos de haz a las señales del elemento de alimentación recibidas para generar señales de haz puntual correspondientes a los respectivos haces puntuales 125.
En otro ejemplo, un sistema de comunicaciones 100 de acuerdo con la presente divulgación puede soportar varias técnicas de conformación de haces integrada de haz de extremo a extremo, que pueden estar asociadas con los haces puntuales de extremo a extremo 125 a través de un satélite 120 u otro vehículo que opera como un retransmisor de extremo a extremo. Por ejemplo, en un sistema de conformación de haces de extremo a extremo, los pesos de los haces se pueden calcular en un sistema de procesamiento central (CPS) de un segmento terrestre 102, y los pesos de los haces de extremo a extremo se pueden aplicar dentro del segmento terrestre 102, en lugar de en un satélite 120. Las señales dentro de los haces puntuales de extremo a extremo 125 pueden transmitirse y recibirse en una matriz de terminales de nodos de acceso 130, que pueden ser nodos de acceso por satélite (SAN). Puede usarse
cualquier tipo adecuado de retransmisor de extremo a extremo en un sistema de conformación de haces de extremo a extremo, y pueden usarse diferentes tipos de terminales de nodo de acceso 130 para comunicarse con diferentes tipos de retransmisores de extremo a extremo.
Un modelador de haz de extremo a extremo dentro de un CPS puede calcular un conjunto de pesos de haz de extremo a extremo que tenga en cuenta: (1) las rutas de enlace ascendente de la señal inalámbrica hasta el retransmisor de extremo a extremo; (2) las rutas de la señal de recepción/transmisión a través del retransmisor de extremo a extremo; y (3) las rutas de enlace descendente de la señal inalámbrica hacia abajo desde el retransmisor de extremo a extremo. Los pesos de los haces se pueden representar matemáticamente como una matriz. En algunos ejemplos, los sistemas de satélite OBBF y GBBF pueden tener dimensiones del vector de peso del haz establecidas por el número de elementos de alimentación 128 en un conjunto de antena 121. Por el contrario, los vectores de peso de haz de extremo a extremo pueden tener dimensiones establecidas por el número de terminales de nodo de acceso 130, no por el número de elementos de alimentación 128 en el retransmisor de extremo a extremo. En general, el número de terminales de nodo de acceso 130 no es el mismo que el número de elementos de alimentación 128 en el retransmisor de extremo a extremo. Además, los haces puntuales formados de extremo a extremo 125 no terminan en los elementos de alimentación de transmisión o recepción 128 del retransmisor de extremo a extremo. Más bien, los haces puntuales 125 de extremo a extremo formados pueden retransmitirse de manera eficaz, ya que los haces puntuales 125 de extremo a extremo pueden tener rutas de señal de enlace ascendente, rutas de señal de retransmisión (a través de un satélite 120 u otro canal de retransmisión de extremo a extremo adecuado), y rutas de señal de enlace descendente.
Dado que un sistema de conformación de haces de extremo a extremo puede tener en cuenta tanto un enlace de usuario como un enlace de conexión, así como un retransmisor de extremo a extremo, solo se necesita un único conjunto de pesos de haz para formar los haces puntuales de extremo a extremo deseados 125 en una dirección particular (por ejemplo, haces puntuales directos 125 o haces puntuales de retorno 125). Por lo tanto, un conjunto de pesos de haz directo de extremo a extremo da como resultado que las señales transmitidas desde los terminales del nodo de acceso 130, a través del enlace ascendente directo, a través del retransmisor de extremo a extremo y a través del enlace descendente directo se combinen para formar los haces puntuales directos de extremo a extremo 125. Por el contrario, las señales transmitidas desde los usuarios de retorno a través del enlace ascendente de retorno, a través del retransmisor de extremo a extremo y el enlace descendente de retorno tienen pesos de haz de retorno de extremo a extremo aplicados para formar los haces puntuales de retorno de extremo a extremo 125. Bajo algunas condiciones, puede ser difícil o imposible distinguir entre las características del enlace ascendente y el enlace descendente. En consecuencia, es posible que los haces puntuales 125 del enlace de alimentación formado, la directividad del haz puntual formado y la relación de portadora a interferencia (C/I) individual de enlace ascendente y enlace descendente ya no tengan su función tradicional en el diseño del sistema, mientras que los conceptos de relación señal a ruido de enlace ascendente y enlace descendente (Es/No) y la C/I de extremo a extremo pueden seguir siendo relevantes.
Un sistema de comunicaciones de acuerdo con los ejemplos descritos en la presente descripción puede emplear varias técnicas de conformación de haces para soportar una misión principal o una misión en tiempo real, como las comunicaciones en tiempo real o la recopilación de datos, y una misión secundaria o una misión retroactiva, como un seguimiento de señal de un evento pasado u otra misión de búsqueda. En algunos ejemplos, un satélite 120 puede incluir un modelador de haz integrado configurado para soportar una misión en tiempo real, y el mismo modelador de haz integrado o un modelador de haz integrado diferente del satélite 120 puede configurarse para soportar el seguimiento de señales de eventos pasados (por ejemplo, en función de las señales de elementos de alimentación almacenadas en el satélite 120). En algunos ejemplos, una estación terrestre de un segmento terrestre 102 puede incluir un modelador de haz en tierra configurado para soportar una misión en tiempo real, y el mismo modelador de haz en tierra o un modelador de haz en tierra diferente del segmento terrestre 102 puede ser configurable para soportar el seguimiento de señales de eventos pasados (por ejemplo, con base en señales de elementos de alimentación almacenadas en el segmento terrestre 102). En algunos ejemplos, un satélite 120 puede incluir un modelador de haz integrado configurado para soportar una misión en tiempo real, y una estación terrestre puede incluir un modelador de haz en tierra configurable para soportar el seguimiento de señales de eventos pasados (por ejemplo, basado en señales de elementos de alimentación almacenadas en el satélite 120 o en un segmento terrestre). En algunos ejemplos, un sistema de comunicaciones puede aplicar conformación de haces de extremo a extremo tanto para una misión principal o en tiempo real como para un seguimiento de señales de eventos pasados u otra misión de búsqueda. En consecuencia, estas y otras configuraciones se pueden usar para respaldar varios ejemplos de las técnicas descritas para el seguimiento de señales de eventos pasados, que pueden incluir el almacenamiento de varias señales recibidas de una manera que soporte la formación retroactiva o iterativa de haces puntuales 125 o señales de haz puntual para buscar una señal de interés o dispositivo asociado.
Las Figuras 3A y 3B ilustran un ejemplo de conformación de haces para formar áreas de cobertura de haz puntual 126 sobre un área de cobertura de patrón de antena nativo 221-b de acuerdo con los ejemplos que se divulgan en la presente descripción. En la Figura 3A, el diagrama 300 ilustra el área de cobertura de patrón de antena nativo 221-b que incluye múltiples áreas de cobertura de patrón de elementos de alimentación nativos 211 que pueden ser proporcionadas por un conjunto de antena de alimentación múltiple desenfocada 121. Cada una de las áreas de cobertura de patrones de elementos de alimentación nativos 211 puede estar asociada con un elemento de alimentación respectivo 128 de un conjunto de matriz de alimentación 127 del conjunto de antena 121. En la Figura 3B, el diagrama 350 muestra un patrón de áreas de cobertura de haz puntual 126 sobre un área de cobertura de
servicio 310 de los Estados Unidos continentales. Las áreas de cobertura de haz puntual 126 pueden proporcionarse aplicando coeficientes de conformación de haces a las señales transportadas a través de los elementos de alimentación 128 asociados con las áreas de cobertura de patrones de elementos de alimentación nativos múltiples 211 de la figura 3A.
Cada una de las áreas de cobertura de haz puntual 126 puede tener un haz puntual 125 asociado que, en algunos ejemplos, puede basarse en una configuración de conformación de haces predeterminada configurada para soportar un servicio de comunicaciones u otra misión principal o en tiempo real dentro de las áreas de cobertura de haz puntual respectivas 126. Cada uno de los haces puntuales 125 puede formarse a partir de una combinación de señales transportadas a través de múltiples elementos de alimentación 128 para aquellas áreas de cobertura de patrones de elementos de alimentación nativos 211 que incluyen el área de cobertura de haz puntual respectivo 126. Por ejemplo, un haz puntual 125 asociado con el área de cobertura del haz puntual 126-c que se muestra en la Figura 3B puede ser una combinación de señales a través de los ocho elementos de alimentación 128 asociados con las áreas de cobertura del patrón del elemento de alimentación nativo 211-b que se muestran con líneas continuas oscuras en Figura 3A. En varios ejemplos, los haces puntuales 125 con áreas de cobertura de haz puntual superpuestas 126 pueden ser ortogonales en frecuencia, polarización y/o tiempo, mientras que los haces puntuales 125 no superpuestos pueden ser no ortogonales entre sí (por ejemplo, un patrón de reutilización de frecuencia alicatado). En otros ejemplos, los haces puntuales 125 no ortogonales pueden tener diversos grados de superposición, con técnicas de mitigación de interferencias tales como ACM, cancelación de interferencias o codificación de espacio-tiempo utilizadas para gestionar la interferencia entre haces.
La conformación de haces se puede aplicar a las señales transmitidas o recibidas a través del satélite utilizando OBBF, GBBF o rutas de señal de recepción/transmisión de conformación de haces de extremo a extremo. Por tanto, el servicio proporcionado sobre las áreas de cobertura de haz puntual 126 ilustradas en la Figura 3B puede basarse en el área de cobertura de patrón de antena nativo 221-b del conjunto de antena 121 así como en los pesos de haz aplicados. Aunque se ilustra que el área de cobertura de servicio 310 se proporciona a través de un patrón sustancialmente uniforme de áreas de cobertura de haz puntual 126 (por ejemplo, que tienen tamaños de área de cobertura de haz iguales o sustancialmente iguales y cantidades de superposición), en algunos ejemplos, las áreas de cobertura de haz puntual 126 para un servicio el área de cobertura 310 puede no ser uniforme. Por ejemplo, a las áreas con mayor densidad de población se les puede proporcionar un servicio de comunicaciones utilizando haces puntuales 125 relativamente más pequeños, mientras que a las áreas con menor densidad de población se les puede proporcionar el servicio de comunicaciones utilizando haces puntuales 125 relativamente más grandes.
Un sistema de comunicaciones también puede configurarse para soportar un seguimiento de señal de evento pasado sobre el área de cobertura del patrón de antena nativo 221-b de un conjunto de antena 121, que puede estar separado de una tarea o misión principal o en tiempo real sobre el área de cobertura del patrón de antena nativo 221-b. Por ejemplo, uno o más componentes de un sistema de procesamiento de recepción pueden configurarse para almacenar señales de elementos de alimentación recibidas durante algún tiempo (por ejemplo, en un búfer de almacenamiento cíclico, correspondiente a cada una de las áreas de cobertura de patrones de elementos de alimentación nativos 211), o, en un sistema que emplea conformación de haces de extremo a extremo, uno o más componentes de un sistema de procesamiento de recepción pueden configurarse para almacenar señales recibidas en los terminales de nodo de acceso múltiple 130 (por ejemplo, como retransmitidas por un satélite 120 u otro vehículo). El sistema de procesamiento de recepción puede procesar las señales del elemento de alimentación almacenadas o las señales del terminal de nodo de acceso de acuerdo con una configuración de conformación de haces de búsqueda o descubrimiento para generar una señal de haz puntual correspondiente a una ubicación objetivo asociada con algún evento pasado o posible evento pasado. Un componente del sistema de procesamiento de recepción puede evaluar la señal del haz puntual objetivo para determinar la presencia de la señal objetivo según varias hipótesis de señalización. La generación de un haz puntual de búsqueda o descubrimiento 125 y la evaluación para determinar la presencia de la señal objetivo pueden repetirse, por ejemplo, empleando una búsqueda iterativa en diferentes ubicaciones del área de cobertura del patrón de antena nativo 221-b durante la misma duración, o ruta siguiendo en diferentes ubicaciones del área de cobertura del patrón de antena nativo 221-b y diferentes duraciones de tiempo, o una evaluación especulativa de acuerdo con diferentes hipótesis de características de la señal.
La Figura 4 ilustra un ejemplo de un sistema de procesamiento de recepción 400 que soporta el seguimiento de señales de eventos pasados de acuerdo con los ejemplos que se describen en la presente descripción. El sistema de procesamiento de recepción 400 incluye un receptor de señal de elemento de alimentación 410, un componente de procesamiento en tiempo real 420, un componente de almacenamiento de señal de elemento de alimentación 430 y un componente de procesamiento en tiempo posterior 440.
El receptor de señal del elemento de alimentación 410 puede configurarse para recibir señales del elemento de alimentación 405 asociadas con un conjunto de antena 121 que tiene un conjunto de matriz de alimentación 127. En algunos ejemplos, el receptor de señal del elemento de alimentación 410 puede referirse a un componente de un satélite 120, u otro vehículo que incluye dicho conjunto de antena 121, que está acoplado con el conjunto de antena. En algunos ejemplos, el receptor de señal del elemento de alimentación 410 puede referirse a un componente de un segmento terrestre 102 que está separado de un dispositivo que incluye dicho conjunto de antena 121, pero está en comunicación con dicho dispositivo (por ejemplo, a través de un enlace de comunicaciones inalámbricas, como un
enlace de retorno 133) para soportar la recepción de señales de elementos de alimentación 405. Por ejemplo, el receptor de señal de elemento de alimentación 410 puede referirse a un convertidor descendente de enlace de alimentación de canal de retorno de un segmento terrestre 102, que puede ser un componente configurado para recibir señales de elemento de alimentación 405 u otra señalización para construir haces puntuales de recepción 125 de uno o más satélites 120. En algunos ejemplos, el receptor de señales del elemento de alimentación 410 puede recibir señales del elemento de alimentación por medio de enlaces de retorno 133 a través de una o más estaciones terrestres, y las señales del elemento de alimentación 405 pueden multiplexarse de acuerdo con varias técnicas, como multiplexación por división de frecuencia, multiplexación por división de tiempo, multiplexación de polarización, multiplexación espacial u otras técnicas. En consecuencia, el receptor de señal del elemento de alimentación 410 puede configurarse para desmultiplexar o demodular varias señales para recibir o procesar las señales del elemento de alimentación 405.
En algunos ejemplos, las señales del elemento de alimentación 405 pueden recibirse como señales sin procesar de los transductores de los respectivos elementos de alimentación 128. En algunos ejemplos, las señales del elemento de alimentación 405 pueden recibirse como señales filtradas o procesadas de otro modo, lo que puede incluir filtrado, combinación u otro procesamiento en un satélite 120 o un componente de un segmento terrestre 102. El receptor de señal del elemento de alimentación 410 puede proporcionar señales del elemento de alimentación 415-a al componente de procesamiento en tiempo real 420 y señales del elemento de alimentación 415-b al componente de almacenamiento de señal del elemento de alimentación 430. En algunos ejemplos, las señales del elemento de alimentación 415-a y las señales del elemento de alimentación 415-b pueden ser idénticas entre sí, y pueden o no ser las mismas que las señales del elemento de alimentación 405. En algunos ejemplos, para generar las señales del elemento de alimentación 415-a, las señales del elemento de alimentación 405 se pueden filtrar o procesar de otro modo para el procesamiento en tiempo real, que puede incluir el filtrado u otro procesamiento para soportar bandas de frecuencia relacionadas con una misión principal, como un servicio de comunicaciones (por ejemplo, filtrado según bandas de frecuencia de comunicaciones). En algunos ejemplos, para generar las señales del elemento de alimentación 415-b, las señales del elemento de alimentación 405 pueden filtrarse o procesarse de otro modo para el procesamiento en tiempo posterior, que puede incluir el filtrado u otro procesamiento que es diferente a una misión principal. Por ejemplo, para generar las señales del elemento de alimentación 415-b, el receptor de señal del elemento de alimentación 410 puede configurarse para filtrar las señales del elemento de alimentación 405 de acuerdo con una banda más amplia para soportar un rango más amplio de detección de señales, o el receptor de señal del elemento de alimentación 410 puede configurarse para sobremuestrear las señales del elemento de alimentación 405 en comparación con un muestreo utilizado para generar las señales del elemento de alimentación 415-a.
En algunos ejemplos, una búsqueda en tiempo posterior puede no configurarse para buscar señales de acuerdo con diferentes polarizaciones, por lo que las señales del elemento de alimentación 415-b pueden generarse combinando algunas de las señales del elemento de alimentación 405 correspondientes a un mismo elemento de alimentación 128, o dos o más elementos de alimentación 128 que comparten un puerto o abertura común, que están asociados con diferentes polarizaciones. En tales ejemplos, las señales del elemento de alimentación 415-a pueden mantener la separación por polarización, lo que puede mantener, por ejemplo, una señal de comunicación multiplexada utilizada por el componente de procesamiento en tiempo real 420.
El componente de procesamiento en tiempo real 420 puede configurarse para soportar una misión principal o en tiempo real del sistema de procesamiento de recepción 400, como un servicio de comunicaciones o un servicio de recopilación de datos. En el ejemplo del sistema de procesamiento de recepción 400, el componente de procesamiento en tiempo real 420 incluye una red de haz modelado de retorno 421, un canalizador 422 y un sistema de terminación de módem 423, que pueden, en conjunto, estar configurados para soportar comunicaciones con o utilizando un satélite 120 u otro vehículo que incluye un conjunto de antena 121 asociado con las señales del elemento de alimentación 405.
En algunos ejemplos, el componente de procesamiento en tiempo real 420 puede referirse a un componente de un segmento terrestre 102 que está separado de un satélite 120 que incluye un conjunto de antena 121 y recibe las señales del elemento de alimentación 415-a de un receptor de señal del elemento de alimentación 410 del segmento terrestre 102 o un receptor de señal de elemento de alimentación 410 del satélite. Por ejemplo, la red de haz modelado de retorno 421 puede ser un ejemplo de un modelador de haz en tierra o de extremo a extremo. En algunos ejemplos, el componente de procesamiento en tiempo real 420 puede referirse a un componente de un satélite 120 u otro vehículo que incluye dicho conjunto de antena 121, que está acoplado con el conjunto de antena 121. Por ejemplo, la red de conformación de haces de retorno puede ser un ejemplo de un modelador de haz integrado acoplado con el receptor de señal del elemento de alimentación 410 del satélite 120 y configurado para recibir señales del elemento de alimentación 415-a a través de una ruta de señal del satélite 120.
La red de haz modelado de retorno 421 puede configurarse para procesar las señales del elemento de alimentación 415-a aplicando pesos o coeficientes de haz para generar señales de haz puntual. Los haces puntuales 125 formados por la red de haz modelado de retorno 421 pueden referirse a haces predeterminados que tienen áreas de cobertura de haz puntual sustancialmente no superpuestas 126, y para una ubicación dada, pueden usar diferentes bandas de frecuencia, polarizaciones o ambas. Las señales de haz puntual generadas pueden procesarse a través del canalizador 422 y el sistema de terminación de módem 423 para soportar varias comunicaciones de enlace de retorno.
Además de soportar las operaciones del componente de procesamiento en tiempo real 420 (por ejemplo, una misión principal), el sistema de procesamiento de recepción 400 también puede configurarse para muestrear y almacenar señales de elementos de alimentación 405 u otras señales relacionadas para procesamiento posterior (por ejemplo, haz reconstrucción para la búsqueda de eventos pasados). Por ejemplo, el componente de almacenamiento de señales del elemento de alimentación 430 puede configurarse para recibir señales del elemento de alimentación 415-b, opcionalmente procesar las señales recibidas utilizando un cuantificador 431 y almacenar las señales del elemento de alimentación 415-b en un componente primero-en-entrar-primero-en-salir (FIFO) 432. El componente FIFO 432 puede incluir un componente de almacenamiento físico configurado para almacenar las señales del elemento de alimentación 415-b durante una duración que soporte una ventana retrospectiva o duración deseada. El componente de almacenamiento de señales del elemento de alimentación 430 puede configurarse para proporcionar señales del elemento de alimentación almacenadas 435 al componente de procesamiento en tiempo posterior 440, que puede soportar varias operaciones que se realizan en paralelo o simultáneamente con las operaciones realizadas por el componente de procesamiento en tiempo real 420 (por ejemplo, sin interrumpir el componente de procesamiento en tiempo real 420).
En un ejemplo, el componente FIFO 432 puede configurarse para soportar una ventana retrospectiva de 30 días para señales de elementos de alimentación 405 que se muestrean en un ancho de banda de 34,0 MHz. Cuando se aplica un factor de sobremuestreo de 6 (por ejemplo, en el receptor de señal del elemento de alimentación 410 o el cuantificador 431), una tasa de muestreo de datos almacenados en el componente FIFO 432 puede ser de 204 000 000 muestras por segundo. Cuando las señales del elemento de alimentación 405 corresponden a un conjunto de matriz de alimentación 127 que tiene ciento cuarenta y cinco elementos de alimentación 128 y una cuantificación de 4 bits por muestra, el componente FIFO 432 puede soportar una velocidad o tasa de entrada de 118,32 Gbps. Para soportar una ventana retrospectiva de 30 días, el componente FIFO 432 puede incluir en consecuencia una capacidad de almacenamiento de al menos 35,56 Terabytes.
El componente de procesamiento en tiempo posterior 440 puede configurarse para soportar una misión de búsqueda o descubrimiento del sistema de procesamiento de recepción 400, como una búsqueda iterativa de una señal de interés dentro de un área de cobertura de servicio 310 o un área de cobertura de patrón de antena nativo 221 correspondiente a las señales de elementos de alimentación 405 o señales de elementos de alimentación 415-b, o señales de elementos de alimentación almacenadas 435. De acuerdo con varias técnicas, el componente de procesamiento en tiempo posterior 440 puede soportar el procesamiento iterativo para realizar una búsqueda espacial de cualquier característica de la señal en vista del conjunto de antena correspondiente 121. Con el soporte del componente de almacenamiento de señales del elemento de alimentación 430, las señales detectadas (por ejemplo, almacenadas en el componente de almacenamiento de señales del elemento de alimentación 430, almacenadas en una caché 441) pueden demodularse y decodificarse iterativamente. En el ejemplo del sistema de procesamiento de recepción 400, el componente de procesamiento en tiempo posterior 440 incluye una caché 441, una red de haz modelado 442 y un componente de búsqueda 443.
En algunos ejemplos, el componente de procesamiento en tiempo posterior 440 puede referirse a un componente de un segmento terrestre 102 que está separado de un satélite 120 que incluye un conjunto de antena 121 y recibe las señales del elemento de alimentación almacenadas 435 del mismo componente del segmento terrestre 102, o uno o más componentes del segmento terrestre 102. Por ejemplo, la red de haz modelado 442 puede ser un ejemplo de un modelador de haz en tierra o de extremo a extremo (por ejemplo, de un concentrador o estación alimentadora en tierra). En algunos ejemplos, el componente de procesamiento en tiempo posterior 440 puede referirse a un componente de un satélite 120 u otro vehículo que incluye un conjunto de antena 121 asociado con las señales del elemento de alimentación 415-b. Por ejemplo, la red de haz modelado 442 puede ser un ejemplo de un modelador de haz integrado.
La red de haz modelado 442 puede configurarse para procesar las señales de elementos de alimentación 435 almacenadas (por ejemplo, tal como se transfieren y se mantienen en la memoria caché 441) mediante la aplicación de pesos o coeficientes de haz para generar señales de haz puntual asociadas con una búsqueda iterativa o un descubrimiento de señales. Los haces puntuales 125 formados por la red de haz modelado 442 pueden referirse a haces puntuales especulativos o hipotéticos 125, y pueden basarse en una ubicación prevista o ruta de un dispositivo asociado con una señal de interés, o pueden basarse en un barrido de ubicación aleatoria o iterativa (por ejemplo, cuando no se conoce la información de ubicación o ruta). Las señales de haz puntual generadas pueden procesarse a través del componente de búsqueda 443, que puede configurarse para realizar diversas evaluaciones de la presencia o ausencia de una señal de interés.
La red de haz modelado 442 puede soportar la formación de cualquier haz puntual 125 posible con las señales de elemento de alimentación almacenadas 435 y, por lo tanto, puede no estar limitada a las configuraciones de haz puntual de la red de haz modelado de retorno 421. Por ejemplo, la red de haz modelado 442 puede configurarse para generar haces puntuales 125 más pequeños para mayor direccionalidad o resolución de ubicación, o haces puntuales 125 con mayores ganancias para soportar señales distintivas entre sí. Las operaciones de la red de haz modelado 442 se pueden realizar sin afectar a una misión principal (por ejemplo, sin interrumpir las operaciones de la red de haz modelado de retorno 421), y pueden soportar mirar hacia atrás en el tiempo, en diferentes ubicaciones y con diferente granularidad. En algunos ejemplos, un haz puntual 125 generado por la red de haz modelado 442 puede tener una
ubicación diferente o una forma diferente que los haces puntuales 125 generados por la red de haz modelado de retorno 421, y la red de haz modelado 442 puede estar configurada para soportar el barrido de un haz puntual 125 a través de ubicaciones dadas en una ventana de tiempo dada de las señales almacenadas del elemento de alimentación 435. El componente de búsqueda 443 puede soportar varias funciones para detectar, caracterizar, demodular y decodificar señales de haz puntual generadas por la red de haz modelado 442 en una ventana de búsqueda en tiempo posterior.
Aunque ciertas técnicas para el seguimiento de señales de eventos pasados se describen en el contexto del almacenamiento y procesamiento de señales de elementos de alimentación, las técnicas descritas pueden aplicarse a cualquier señalización que soporte una reconstrucción post-evento de haces puntuales 125 objetivo o señales de haz puntual correspondientes. Por ejemplo, en una configuración de conformación de haces de extremo a extremo, las señales de enlace ascendente de retorno asociadas con una cierta cantidad de áreas de cobertura de haz puntual 126 pueden recibirse de acuerdo con una matriz de rutas de señal de recepción/transmisión, cada una de las cuales puede corresponder a un elemento de alimentación de recepción 128 respectivo y un elemento de alimentación de transmisión 128 respectivo de un dispositivo de retransmisión. Las señales de enlace ascendente de retorno pueden ser transmitidas por los elementos de alimentación de transmisión 128 del dispositivo de retransmisión, y las señales transmitidas de al menos un subconjunto de los elementos de alimentación de transmisión 128 pueden recibirse en cada uno de una pluralidad de terminales de nodo de acceso 130. Las respectivas señales de enlace ascendente de retorno tal como se reciben en la pluralidad de terminales de nodo de acceso 130 pueden reenviarse a un CPS del sistema de conformación de haces de extremo a extremo y procesarse (por ejemplo, aplicando una matriz de peso de haz a las señales recibidas) para generar señales de haz puntual correspondientes a las áreas de cobertura del haz puntual 126. Por lo tanto, las respectivas señales de enlace ascendente de retorno de un sistema de conformación de haces de extremo a extremo, tal como se reciben en los respectivos terminales de nodo de acceso 130 o tal como se reciben en un CPS, pueden soportar tanto una misión principal o en tiempo real como una misión de búsqueda post evento, u otra misión incluso cuando tal señalización no está dividida o multiplexada de acuerdo con elementos de alimentación 128 individuales. En otras palabras, las técnicas descritas para el seguimiento de señales post-evento no se limitan a la recepción y el almacenamiento de señales, cada una de las cuales corresponde a un único elemento de alimentación 128. Más bien, las técnicas descritas para el seguimiento de señales post-evento pueden implementar cualquier señalización que pueda almacenarse y luego procesarse para construir un haz puntual 125 o la señal de haz puntual correspondiente.
La Figura 5 ilustra un ejemplo de un proceso de búsqueda 500 que soporta el seguimiento de señales de eventos pasados de acuerdo con los ejemplos que se describen en el presente documento. El proceso de búsqueda 500 puede ser realizado por uno o más componentes de un componente de procesamiento en tiempo posterior, como el componente de procesamiento en tiempo posterior 440 descrito con referencia a la Figura 4. El proceso de búsqueda 500 ilustra un ejemplo de un procesamiento iterativo que soporta una búsqueda espacial de cualquier característica de señal dentro de un área de cobertura de servicio de uno o más conjuntos de antena 121.
En 505, puede comenzar el proceso de búsqueda 500. En varios ejemplos, el proceso de búsqueda 500 puede comenzar en función de una iniciación o intervención del usuario, o en función de una iniciación impulsada por un evento (por ejemplo, una pérdida de una señal esperada, un movimiento de un dispositivo objetivo fuera de un rango umbral, ubicación o ruta, una iniciación impulsada por alarma). En algunos ejemplos, el proceso de búsqueda 500 puede comenzar como parte de una operación de búsqueda y rescate, una operación de recuperación, una operación de vigilancia o una operación de investigación de delitos, entre otras.
En 510, el proceso de búsqueda 500 puede incluir la definición de una señal de interés. En algunos ejemplos, las características de una señal de interés pueden ser conocidas por un usuario y proporcionadas como entrada al proceso de búsqueda 500. En algunos ejemplos, los aspectos de una señal de interés pueden ser conocidos por un componente de un sistema de procesamiento de recepción que realiza el proceso de búsqueda 500, incluida la información que puede almacenarse y recuperarse de una tabla de búsqueda u otro recurso de referencia. Una señal de interés puede tener características tales como un esquema de modulación, una tasa de símbolo, un identificador, entre otras, y tales características pueden conocerse antes de iniciar el proceso de búsqueda 500, o pueden conocerse o esperarse que sean una de un conjunto de posibilidades antes de iniciar el proceso de búsqueda 500.
En 520, el proceso de búsqueda 500 puede incluir conformación de haces (por ejemplo, conformación de haces de recepción) de un conjunto de señales de elementos de alimentación almacenadas a una hipótesis de ubicación, que puede asociarse con la generación de una señal de haz de punto objetivo basada al menos en parte en la conformación de haces. Las señales del elemento de alimentación almacenadas pueden haber sido recibidas desde un solo conjunto de antena 121, o desde más de un conjunto de antena 121 (por ejemplo, desde un conjunto de satélites 120). En algunos ejemplos, una hipótesis de ubicación inicial puede basarse, al menos en parte, en una ubicación prevista de un dispositivo asociado con la señal de interés. Por ejemplo, una hipótesis de ubicación inicial puede basarse en la última posición conocida de un dispositivo asociado con la señal de interés, o en una ruta conocida o predicha de un dispositivo asociado con la señal de interés. La conformación de haces en 520 puede ser realizado por una red de haz modelado, como una red de haz modelado 442 de un componente de procesamiento en tiempo posterior 440, que puede ser igual o diferente a una red de conformación de haces utilizada en una misión principal (por ejemplo, una red de haz modelado de retorno 421 de un componente de procesamiento en tiempo real 420). Además, la
conformación de haces en 520 puede implicar un haz puntual 125 que tenga las mismas o diferentes características que un haz puntual 125 relacionado con una misión en tiempo real. Por ejemplo, la conformación de haces en 520 puede implicar un haz puntual 125 que tenga un área de cobertura de haz puntual 126 más ancha o más estrecha, o un haz puntual 125 que tenga una ubicación objetivo (por ejemplo, un centro o eje de haz puntual, que puede o no estar alineado con la hipótesis de ubicación) que es diferente a los haces puntuales 125 de una misión en tiempo real.
En 521, el proceso de búsqueda 500 puede incluir evaluar si la energía de la señal está presente en la señal del haz puntual asociada con la hipótesis de ubicación. La evaluación en 521 puede incluir una evaluación de la energía de la señal a una frecuencia o rango de frecuencia esperado para la señal objetivo, o con base en una polarización esperada para la señal objetivo, o varias combinaciones de las mismas. Si la energía de la señal está presente, el proceso de búsqueda 500 puede continuar con 530, y si la energía de la señal no está presente, el proceso de búsqueda 500 puede continuar con 522, donde el proceso de búsqueda 500 puede incluir la evaluación de si todas las ubicaciones de interés en un área de cobertura de servicio han sido verificadas. Si no se han verificado todas las ubicaciones, el proceso de búsqueda 500 puede volver a 520 para la modelación de un haz en una hipótesis de ubicación siguiente (por ejemplo, generar una nueva señal del haz puntual objetivo para la siguiente hipótesis de ubicación), y si se han verificado todas las ubicaciones de interés, el proceso de búsqueda 500 puede pasar a 570 para concluir el proceso de búsqueda.
En 530, el proceso de búsqueda 500 puede incluir probar una hipótesis de modulación. En algunos ejemplos, una hipótesis de modulación inicial puede incluir un esquema de modulación esperado para la señal de interés, como modulación por desplazamiento de fase binaria (BPSK), modulación por desplazamiento de fase en cuadratura (QPSK), modulación de amplitud en cuadratura (QAM), o algún otro esquema de modulación. En algunos ejemplos, un esquema de modulación particular puede no ser conocido o esperado, y una hipótesis de modulación inicial puede seleccionarse al azar o de acuerdo con una secuencia de iteración definida. Probar una hipótesis de modulación puede incluir varias evaluaciones de la señal del haz puntual objetivo (por ejemplo, tal como se genera en 520), como evaluar las características de frecuencia, amplitud o fase de la señal del haz puntual objetivo en relación con las características que se pueden esperar para el esquema de modulación hipotético. En algunos ejemplos, dicha evaluación se puede realizar con base en una señal piloto identificada en la señal del haz puntual objetivo.
En 531, el proceso de búsqueda 500 puede incluir evaluar si el esquema de modulación hipotético está presente en la señal del haz puntual objetivo. La evaluación en 531 puede incluir una evaluación de si una frecuencia, amplitud y/o fase de la señal del haz puntual coincide con uno o más puntos o patrones de una constelación de símbolos de modulación asociados con el esquema de modulación hipotético. Si el esquema de modulación está presente, el proceso de búsqueda 500 puede continuar hasta 540, y si el esquema de modulación no está presente, el proceso de búsqueda 500 puede continuar hasta 532, donde el proceso de búsqueda 500 puede incluir la evaluación de si todos los esquemas de modulación en un conjunto de posibilidades han sido verificados. En 532, si no se han verificado todos los esquemas de modulación, el proceso de búsqueda 500 puede retornar a 530 para evaluar el siguiente esquema de modulación, y si se han verificado todos los esquemas de modulación, el proceso de búsqueda 500 puede retornar a 522 para evaluar si se forma el haz en una hipótesis de ubicación siguiente (por ejemplo, para generar una nueva señal del haz puntual objetivo para la siguiente hipótesis de ubicación).
En 540, el proceso de búsqueda 500 puede incluir probar una hipótesis de tasa de símbolos. En algunos ejemplos, una hipótesis de tasa de símbolo inicial puede incluir una tasa de símbolo esperada para la señal de interés, que puede estar asociada con un ancho de banda de señalización o comunicaciones soportado por un dispositivo asociado con la señal de interés. En algunos ejemplos, es posible que no se conozca o no se espere una tasa de símbolo particular, y una tasa de símbolo inicial puede seleccionarse al azar o de acuerdo con una secuencia de iteración definida. Probar una tasa de símbolo puede incluir varias evaluaciones de la señal del haz puntual objetivo (por ejemplo, tal como se genera en 520), como evaluar con qué frecuencia cambian las características de amplitud o fase de la señal del haz puntual objetivo (por ejemplo, con qué frecuencia se representa un nuevo símbolo de modulación) en relación con las características que pueden esperarse para la tasa de símbolos hipotética, o de otro modo sintonizando el procesamiento de la señal a una tasa de símbolos hipotética.
En 541, el proceso de búsqueda 500 puede incluir evaluar si la tasa de símbolos está presente en la señal del haz puntual objetivo. La evaluación en 541 puede incluir evaluar si la tasa de cambios o transiciones de fase y/o amplitud coincide con la tasa de símbolos hipotética, o evaluar si la decodificación a una tasa de símbolos hipotética tiene éxito. Si la tasa de símbolos está presente, el proceso de búsqueda 500 puede continuar con 550, y si la tasa de símbolos no está presente, el proceso de búsqueda 500 puede continuar con 542, donde el proceso de búsqueda 500 puede incluir evaluar si todas las tasas de símbolos en un conjunto de posibilidades han sido verificadas. En 542, si no se han verificado todas las velocidades de símbolos, el proceso de búsqueda 500 puede volver a 540 para evaluar la siguiente velocidad de símbolos, y si se han verificado todas las velocidades de símbolos, el proceso de búsqueda 500 puede volver a 532 para evaluar si se debe probar otra hipótesis de modulación.
En 550, el proceso de búsqueda 500 puede incluir sintonizar una hipótesis de identificador. En algunos ejemplos, una hipótesis de identificador inicial puede incluir un identificador esperado para la señal de interés, que puede estar asociado con un identificador de un dispositivo asociado con la señal de interés, como un identificador de dispositivo, un identificador de vehículo, una firma de dispositivo o domicilio, entre otros. Por ejemplo, la señal del haz puntual
objetivo puede evaluarse para confirmar que la señalización recibida incluye transmisiones realizadas por un dispositivo objetivo asociado con la señal de interés. En algunos ejemplos, es posible que no se conozca o no se espere un identificador particular, y se puede seleccionar un identificador inicial al azar o de acuerdo con una secuencia de iteraciones definida. Probar un identificador puede incluir varias evaluaciones de la señal del haz puntual objetivo (por ejemplo, como se genera en 520), como evaluar señales o símbolos piloto, demodular o decodificar la señal del haz puntual objetivo para señales de información de control u otra información, entre otras evaluaciones en relación con las características del identificador que se pueden esperar para la hipótesis del identificador.
En 551, el proceso de búsqueda 500 puede incluir evaluar si el identificador está presente en la señal del haz puntual objetivo. La evaluación en 551 puede incluir evaluar si un identificador detectado coincide con el identificador hipotético. Si el identificador está presente, el proceso de búsqueda 500 puede continuar con 560, y si el identificador no está presente, el proceso de búsqueda 500 puede continuar con 552, donde el proceso de búsqueda 500 puede incluir la evaluación de si se han verificado todos los identificadores en un conjunto de posibilidades. Si no se han comprobado todos los identificadores, el proceso de búsqueda 500 puede volver a 550 para evaluar un siguiente identificador, y si se han comprobado todos los identificadores, el proceso de búsqueda 500 puede volver a 542 para evaluar si probar otra hipótesis de tasa de símbolo.
En 560, el proceso de búsqueda 500 puede incluir la demodulación y/o decodificación de la señalización procesada (por ejemplo, de la señal del haz puntual objetivo generada en 520). La demodulación y/o decodificación puede soportar la extracción de información de la señal del haz puntual objetivo, que puede incluir información diversa relevante para un dispositivo objetivo asociado con la señal de interés. Por ejemplo, las operaciones en 560 pueden incluir la demodulación o decodificación de información relevante para la información de posicionamiento, información operativa o información de diagnóstico, entre otros. Después de las operaciones de 560, el proceso de búsqueda puede pasar a 570 y concluir. En algunos ejemplos, las operaciones de 560 pueden omitirse y el proceso de búsqueda 500 puede continuar desde 550 a 570 sin demodular o decodificar la señalización procesada.
En 570, el proceso de búsqueda 500 puede concluir. En algunos ejemplos, concluir el proceso de búsqueda 500 puede incluir una indicación de que no se encontró la señal de interés, y el proceso de búsqueda 500 puede o no realizarse de nuevo con una definición modificada de una señal de interés. En algunos ejemplos, concluir el proceso de búsqueda 500 puede incluir una confirmación de que la señal de interés, o un dispositivo asociado con la señal de interés, se encontró en la hipótesis de ubicación. En algunos ejemplos, concluir el proceso de búsqueda 500 puede incluir emitir información demodulada o decodificada en 560, que puede ser relevante para varias operaciones de búsqueda, como operaciones de búsqueda y rescate, operaciones de recuperación de activos, operaciones de vigilancia u operaciones de investigación de delitos, entre otras.
La figura 6 ilustra un ejemplo de un seguimiento de señales de eventos pasados 600 de acuerdo con los ejemplos descritos en el presente documento. El seguimiento de señales de eventos pasados 600 puede ilustrar un ejemplo en el que se pretendía que una aeronave siguiera una ruta hipotética 605, pero perdió la conectividad de comunicaciones. Para identificar una posible ubicación de un avión derribado, el seguimiento de señales de eventos pasados 600 puede hacer referencia a un análisis post-evento que incluye aspectos del proceso de búsqueda 500 de acuerdo con un conjunto de áreas de cobertura de haz puntual objetivo 126-d.
Las áreas de cobertura de haz puntual objetivo 126-d pueden referirse a áreas respectivas sobre las que la energía de la señal recibida puede aislarse de otras áreas mediante un haz modelado de recepción post-evento (por ejemplo, usando una red de haz modelado 442). Por ejemplo, cada una de las áreas de cobertura de haz puntual objetivo 126-d puede asociarse con el haz puntual 125 respectivo formado a partir de señales de elementos de alimentación almacenadas 435, que pueden corresponder a una pluralidad de patrones de elementos de alimentación nativos 210 de un área de cobertura de patrones de elementos de alimentación nativos 221 que incluye las áreas ilustradas por las áreas de cobertura del haz puntual objetivo 126-d. Las señales del elemento de alimentación 435 almacenadas pueden asociarse con la señalización del elemento de alimentación (por ejemplo, las señales del elemento de alimentación 405) que también soportaron una misión en tiempo real, como proporcionar conectividad a Internet en un área de cobertura de servicio 310. En algunos ejemplos, las áreas de cobertura de haz puntual objetivo 126-d pueden ser las mismas o similares a las áreas de cobertura de haz puntual 126 asociadas con una misión en tiempo real. En algunos ejemplos, las áreas de cobertura de haz puntual objetivo 126-d pueden ser diferentes de las áreas de cobertura de haz puntual 126 asociadas con una misión en tiempo real, que pueden incluir áreas de cobertura de haz puntual objetivo 126-d que tienen un tamaño mayor o menor (por ejemplo, diámetro), diferentes ubicaciones, diferentes números de haces, o diferentes ganancias que las áreas de cobertura de haz puntual 126 de una misión principal.
Una solicitud de misión en tiempo posterior en tal escenario puede incluir una solicitud para ubicar la aeronave en cuestión o identificar la señalización de información de la aeronave en cuestión. Para soportar tal misión, el proceso de búsqueda 500 puede usarse para formar haces puntuales objetivo de alta ganancia 125 (por ejemplo, cada uno correspondiente a un área de cobertura de haz puntual objetivo 126-d respectiva) a partir de señales de elemento de alimentación almacenadas 435 que se almacenaron en un componente de almacenamiento (por ejemplo, un componente de almacenamiento de señal del elemento de alimentación 430) para análisis posterior. En varios ejemplos, la aeronave en cuestión puede o no haber estado participando en comunicaciones con el sistema de
comunicaciones satelitales relacionado. Más bien, un proceso como el proceso de búsqueda 500 se puede realizar sin que la aeronave en cuestión haya participado en las comunicaciones a través de los elementos de alimentación asociados con las señales de elementos de alimentación utilizadas en un proceso de búsqueda de seguimiento de señales de eventos pasados 600.
La realización de un proceso de búsqueda en el seguimiento de señales de eventos pasados 600, como el proceso de búsqueda 500, puede basarse en la ruta hipotética 605 (por ejemplo, incluyendo áreas de cobertura de haz puntual objetivo 126-d que se superponen a la ruta hipotética 605), pero también puede incluir áreas de cobertura de haz puntual objetivo circundantes 126-d para evaluar si la aeronave se desvió de la ruta hipotética 605. Por ejemplo, el proceso de búsqueda puede comenzar con un haz puntual inicial 126-d-1 (por ejemplo, una hipótesis de ubicación objetivo o última ubicación conocida) y una primera ventana de tiempo. Si la señal objetivo se detecta en las señales almacenadas (por ejemplo, señales del elemento de alimentación, señales del terminal de nodo de acceso) por primera vez utilizando pesos de conformación de haces correspondientes al haz puntual inicial 126-d-1, entonces el proceso de búsqueda puede continuar buscando para la señal objetivo en haces puntuales vecinos (por ejemplo, incluidos los haces puntuales 126-d-2 y 126-d-3) en una segunda ventana de tiempo posterior a la primera ventana de tiempo. Por ejemplo, cada uno de los haces puntuales 126-d-2 y 126-d-3 puede corresponder a diferentes conjuntos de pesos de conformación de haces aplicados a las señales almacenadas. En el ejemplo ilustrado, la señal objetivo se encuentra en el haz puntual 126-d-3 para la segunda ventana de tiempo.
El proceso de búsqueda puede continuar y dar como resultado la determinación de una ruta detectada 610 (por ejemplo, con base en la detección de señalización en las áreas de cobertura de haz puntual objetivo 126-d ilustradas con líneas sólidas de varias áreas de cobertura de haz puntual 126-d buscadas que incluyen las áreas de cobertura de haz puntual 126-d ilustradas con líneas discontinuas), que pueden proporcionar una estimación de una ubicación frente al tiempo para la aeronave en cuestión, o una identificación de una última área de cobertura de haz puntual objetivo 126-d en la que se detectó la señalización (por ejemplo, identificar una posible aeronave derribada dentro del área de cobertura del haz puntual objetivo 126-d-n). En algunos ejemplos, los resultados del proceso de búsqueda (por ejemplo, basados en la demodulación o decodificación de la señalización del haz puntual objetivo o el proceso de búsqueda) pueden incluir la identificación de la telemetría del motor de la aeronave, la determinación de una ruta real de la aeronave, la demodulación de la información de telemetría y la posible identificación una causa de falla de la aeronave. Mientras se realiza un proceso de búsqueda para el seguimiento de señales de eventos pasados 600, una misión en tiempo real soportada por los elementos de alimentación que proporcionaron la información almacenada puede no verse afectada, y el registro de señales de elementos de alimentación puede continuar.
Aunque las técnicas descritas para el seguimiento de señales de eventos pasados pueden ser aplicables a la señalización electromagnética a través de un conjunto de antena 121, en algunos ejemplos, las técnicas descritas para la búsqueda de eventos pasados pueden aplicarse a señales ópticas. Por ejemplo, la información de imágenes de una pluralidad de cámaras o sensores ópticos puede almacenarse por separado, pero combinarse según diversas técnicas de enfoque óptico u otras técnicas de procesamiento. En un ejemplo, se pueden emplear sensores ópticos de matriz en fase donde se almacenan datos de elementos individuales y luego se usan para enfocar una imagen usando técnicas de procesamiento posterior similares a las descritas aquí con relación a antenas y procesamiento de señales electromagnéticas.
La Figura 7 muestra un diagrama de bloques 700 de un sistema de procesamiento de recepción 705 que soporta el seguimiento de señales de eventos pasados de acuerdo con los ejemplos que se divulgan en la presente descripción. El sistema de procesamiento de recepción 705 puede ser un ejemplo de aspectos de un sistema de comunicaciones o un sistema de procesamiento de recepción como se describe con referencia a las Figuras 1A a 5. El sistema de procesamiento de recepción 705 puede incluir un receptor de señal de elemento de alimentación 710, un procesador de conformación de haces en tiempo real 715, un componente de almacenamiento 720, un administrador de búsqueda de eventos pasados 725, un procesador de conformación de haces de eventos pasados 730 y un componente de evaluación de eventos pasados 735. Cada uno de estos módulos puede comunicarse, directa o indirectamente, entre sí (por ejemplo, a través de uno o más buses u otros enlaces de comunicaciones). En algunos ejemplos, el sistema de procesamiento de recepción 705 puede referirse o incluir componentes de un segmento terrestre 102 de un sistema de comunicaciones 100, o el sistema de procesamiento de recepción 705 puede referirse o incluir componentes de un satélite 120 de un sistema de comunicaciones 100. En algunos ejemplos, los componentes del sistema de procesamiento de recepción 705 pueden distribuirse entre un segmento terrestre 102 y un segmento espacial 101 u otro sistema de antena (por ejemplo, un sistema de antena aérea, como un sistema de antena de un avión o UAV), que soporta la recepción de haz modelado y el almacenamiento de señal del elemento de alimentación.
El receptor de señales del elemento de alimentación 710 puede configurarse para recibir un conjunto de señales del elemento de alimentación. En algunos ejemplos, cada señal de elemento de alimentación del conjunto puede corresponder a un respectivo conjunto de elementos de alimentación 128 de un conjunto de matriz de alimentación 127 de un conjunto de antena 121, que puede estar asociado con un área de cobertura de servicio 310 o un área de cobertura del patrón de antena nativa 221. En algunos ejemplos, el receptor de señal del elemento de alimentación 710 puede configurarse para recibir un segundo conjunto de señales del elemento de alimentación, correspondiendo cada señal del elemento de alimentación del segundo conjunto a una respectiva de un segundo conjunto de elementos de alimentación 128 de un conjunto de matriz de alimentación 127 de un segundo conjunto de antena 121 (por ejemplo,
una antena diferente), que puede estar asociada con una segunda área de cobertura de servicio 310 o una segunda área de cobertura de patrón de antena nativa 221. En varios ejemplos, el primer conjunto de antena 121 y el segundo conjunto de antena 121 pueden ser componentes del mismo dispositivo o componentes de diferentes dispositivos (por ejemplo, diferentes satélites 120, diferentes vehículos).
En algunos ejemplos, el receptor de señal del elemento de alimentación 710 puede ser un componente de una estación de tierra de un segmento terrestre 102, o las características del receptor de señal del elemento de alimentación 710 pueden distribuirse entre una pluralidad de estaciones de tierra de un segmento terrestre 102. Por ejemplo, el sistema de procesamiento de recepción 705 puede configurarse para recibir el conjunto de señales de elementos de alimentación en un conjunto de estaciones terrestres de un segmento terrestre 102 o de otro modo utilizándolo. En algunos ejemplos, el receptor de señal del elemento de alimentación 710 puede incluir un componente de un dispositivo de red 141 u otro componente de procesamiento central de un segmento terrestre 102. En algunos ejemplos, el receptor de señal del elemento de alimentación 710 puede referirse o estar asociado de otro modo con componentes de uno o más satélites 120.
El procesador de conformación de haces en tiempo real 715 puede configurarse para procesar un conjunto de señales de elementos de alimentación de acuerdo con una primera configuración de conformación de haces (por ejemplo, una configuración de conformación de haces principal asociada con un conjunto de haces puntuales 125, una configuración de conformación de haces en tiempo real asociada con un conjunto de haces puntuales 125) para generar una o más señales de haz puntual. Cada una de las señales de haz puntual puede corresponder a un haz puntual respectivo 125 (por ejemplo, de un conjunto de antena 121), y puede incluir comunicaciones programadas para transmisión o recepción a través del conjunto de haces puntuales 125 respectivos. En varios ejemplos, el procesador de conformación de haces en tiempo real 715 puede incluir un componente de un segmento terrestre 102 (por ejemplo, un terminal de nodo de acceso 130 o un dispositivo de red 141, para soportar la conformación de haces en tierra de una misión o tarea principal o en tiempo real), o el procesador de conformación de haces en tiempo real 715 puede incluir un componente de un satélite 120 (por ejemplo, para soportar la conformación de haces integrada de una misión o tarea principal o en tiempo real), que puede ser o no el mismo satélite 120 que incluye el conjunto de antena 121 asociado con los elementos de alimentación 128 de las señales del elemento de alimentación.
El componente de almacenamiento 720 puede almacenar señales de elementos de alimentación durante un tiempo. En algunos ejemplos, el componente de almacenamiento 720 puede incluir un búfer FIFO que almacena señales de elementos de alimentación durante una ventana de tiempo móvil (por ejemplo, un período de horas, un período de días, un período de semanas, un período de meses, etc.). En algunos ejemplos, el componente de almacenamiento 720 puede sobremuestrear el conjunto recibido de señales de elementos de alimentación en relación con un ancho de banda del conjunto recibido de señales de elementos de alimentación. En algunos ejemplos, el componente de almacenamiento 720 puede incluir un componente de una estación terrestre de un segmento terrestre 102, o las características del componente de almacenamiento 720 pueden distribuirse entre una pluralidad de estaciones terrestres de un segmento terrestre 102. Por ejemplo, el sistema de procesamiento de recepción 705 puede configurarse para almacenar señales de elementos de alimentación en un conjunto de estaciones de tierra de un segmento terrestre 102 o utilizarlo de otro modo. En algunos ejemplos, el componente de almacenamiento 720 puede ser un componente de un dispositivo de red 141 u otro componente de procesamiento central de un segmento terrestre 102. Adicionalmente o alternativamente, en algunos ejemplos, el componente de almacenamiento 720 puede referirse a componentes de uno o más satélites 120 u otros vehículos que almacenan señales de elementos de alimentación localmente.
El administrador de búsqueda de eventos pasados 725 puede configurarse para determinar buscar una señal objetivo desde una ubicación dentro de un área de cobertura de servicio 310 o un área de cobertura de patrón de antena nativo 221, y en una primera ventana de tiempo dentro de una duración (por ejemplo, asociada con una duración de señales de elementos de alimentación almacenados). En varios ejemplos, tal determinación puede ser realizada por el administrador de búsqueda de eventos pasados 725 con base en un inicio o entrada de un usuario u operador, o con base en un evento iniciador o desencadenante, o con base en una condición operativa o modo operativo.
En algunos ejemplos, el administrador de búsqueda de eventos pasados 725 puede configurarse para realizar una búsqueda iterativa, como el proceso de búsqueda 500 descrito con referencia a la Figura 5. Por ejemplo, el administrador de búsqueda de eventos pasados 725 puede configurarse para determinar, con base en una evaluación de una señal del haz puntual objetivo que indica la ausencia de una señal objetivo, para buscar la señal objetivo desde una ubicación diferente dentro del área de cobertura de servicio (por ejemplo, en una ventana de tiempo igual o diferente dentro de una duración de señales de elementos de alimentación almacenados). En algunos ejemplos, el administrador de búsqueda de eventos pasados 725 puede configurarse para determinar o recibir (por ejemplo, de un usuario, de un recurso de búsqueda, de un modelo de predicción de ruta) una hipótesis de ruta para un dispositivo asociado con la señal objetivo. En algunos ejemplos, el administrador de búsqueda de eventos pasados 725 puede configurarse para determinar una o más ubicaciones de búsqueda, durante varias ventanas de tiempo, en función de la hipótesis de ruta para el dispositivo.
En algunos ejemplos, el administrador de búsqueda de eventos pasados 725 puede configurarse para determinar o recibir (por ejemplo, de un usuario, de un recurso de búsqueda, de un modelo de predicción de frecuencia) una
hipótesis de frecuencia objetivo para una señal objetivo. Para evaluar una señal del haz puntual objetivo para determinar la presencia de una señal objetivo, el administrador de búsqueda de eventos pasados 725 puede configurarse para evaluar la señal del haz puntual objetivo según tal hipótesis de frecuencia objetivo.
En algunos ejemplos, el administrador de búsqueda de eventos pasados 725 puede configurarse para determinar o recibir (por ejemplo, de un usuario, de un recurso de búsqueda, de un modelo de predicción de modulación) una hipótesis de esquema de modulación objetivo para una señal objetivo. Para evaluar una señal del haz puntual objetivo para determinar la presencia de una señal objetivo, el administrador de búsqueda de eventos pasados 725 puede configurarse para evaluar la señal del haz puntual objetivo según tal hipótesis de esquema de modulación objetivo.
En algunos ejemplos, el administrador de búsqueda de eventos pasados 725 puede configurarse para determinar o recibir (por ejemplo, de un usuario, de un recurso de búsqueda, de un modelo de predicción de tasa de símbolos) una hipótesis de tasa de símbolos objetivo para una señal objetivo. Para evaluar una señal del haz puntual objetivo para determinar la presencia de una señal objetivo, el administrador de búsqueda de eventos pasados 725 puede configurarse para evaluar la señal del haz puntual objetivo según tal hipótesis de tasa de símbolo objetivo.
En algunos ejemplos, el administrador de búsqueda de eventos pasados 725 puede configurarse para determinar o recibir (por ejemplo, de un usuario, de un recurso de búsqueda, de un modelo de predicción de tasa de símbolos) una hipótesis de identificador objetivo para una señal objetivo. Para evaluar una señal del haz puntual objetivo para determinar la presencia de una señal objetivo, el administrador de búsqueda de eventos pasados 725 puede configurarse para evaluar la señal del haz puntual objetivo según tal hipótesis de identificador objetivo.
El procesador de conformación de haces de eventos pasados 730 puede configurarse para procesar un conjunto almacenado de señales de elementos de alimentación para una primera ventana de tiempo de acuerdo con una segunda configuración de conformación de haces (por ejemplo, diferente a una configuración de conformación de haces principal o en tiempo real) para generar una señal del haz puntual objetivo correspondiente a una ubicación. En algunos ejemplos, el procesador de conformación de haces de eventos pasados 730 puede configurarse para procesar el conjunto almacenado de señales de elementos de alimentación de acuerdo con un haz puntual objetivo 125 que es diferente de cada uno del conjunto de haces puntuales 125 asociados con la primera configuración de conformación de haces (por ejemplo, una ubicación diferente, un tamaño diferente, una ganancia diferente). En algunos ejemplos, generar una señal de haz puntual objetivo correspondiente a una ubicación incluye procesar un segundo conjunto almacenado de señales de elementos de alimentación (por ejemplo, desde un conjunto de antena 121 diferente al conjunto de antena asociado con el primer conjunto de señales de elementos de alimentación) para la primera ventana de tiempo según una tercera configuración de conformación de haces.
En algunos ejemplos, el procesador de conformación de haces de eventos pasados 730 puede configurarse para procesar el conjunto almacenado de señales de elementos de alimentación para la primera ventana de tiempo de acuerdo con una tercera configuración de conformación de haces para generar una segunda señal de haz puntual correspondiente a una segunda ubicación. En algunos ejemplos, el procesador de conformación de haces de eventos pasados 730 puede configurarse para procesar el conjunto almacenado de señales de elementos de alimentación para una segunda ventana de tiempo según una cuarta configuración de conformación de haces para generar una tercera señal del haz puntual objetivo correspondiente a la segunda ubicación.
En varios ejemplos, el procesador de conformación de haces de eventos pasados 730 puede incluir un componente de un segmento terrestre 102 (por ejemplo, un terminal de nodo de acceso 130 o un dispositivo de red 141, para soportar la conformación de haces en tierra de una misión o tarea de seguimiento de eventos pasados), o el procesador de conformación de haces de eventos pasados 730 puede incluir un componente de un satélite 120 (por ejemplo, para soportar la conformación de haces integrada de una misión o tarea de seguimiento de eventos pasados), que puede ser o no el mismo satélite 120 que incluye el conjunto de antena 121 asociado con los elementos de alimentación 128 de las señales del elemento de alimentación. En varios ejemplos, el procesador de conformación de haces de eventos pasados 730 puede o no estar asociado con un mismo dispositivo que el procesador de conformación de haces en tiempo real 715. En algunos ejemplos, el procesador de conformación de haces de eventos pasados 730 puede ser el mismo procesador que el procesador de conformación de haces en tiempo real 715, o compartir uno o más componentes con el procesador de conformación de haces en tiempo real 715.
El componente de evaluación de eventos pasados 735 puede configurarse para evaluar las señales del haz puntual objetivo para determinar la presencia de una señal objetivo. En varios ejemplos, tal evaluación puede basarse al menos en parte en hipótesis tales como una hipótesis de frecuencia objetivo, una hipótesis de esquema de modulación objetivo, una hipótesis de velocidad de símbolo objetivo, una hipótesis de identificador objetivo y otras. En varios ejemplos, el componente de evaluación de eventos pasados 735 puede incluir un componente de un segmento terrestre 102 (por ejemplo, un terminal de nodo de acceso 130 o un dispositivo de red 141, para soportar la evaluación en tierra de señales de haz puntual), o el componente de evaluación de eventos pasados 735 puede incluir un componente de un satélite 120 (por ejemplo, para soportar la evaluación integrada de señales de haz puntual). En varios ejemplos, el componente de evaluación de eventos pasados 735 puede o no estar incluido o asociado de otro modo con un mismo dispositivo que el procesador de conformación de haces de eventos pasados 730.
La Figura 8 muestra un diagrama de flujo que ilustra un método 800 que soporta el seguimiento de señales de eventos pasados de acuerdo con los ejemplos que se describen en la presente descripción. Las operaciones del método 800 pueden implementarse mediante un sistema de procesamiento de recepción o sus componentes como se describe en la presente descripción. Por ejemplo, las operaciones del método 800 pueden realizarse por un sistema de procesamiento de recepción como se describe con referencia a las Figuras 4 o 7. En algunos ejemplos, un sistema de procesamiento de recepción puede ejecutar un conjunto de instrucciones para controlar los elementos funcionales del sistema de procesamiento de recepción para realizar las funciones descritas. Adicional o alternativamente, un sistema de procesamiento de recepción puede realizar aspectos de las funciones descritas usando hardware de propósito especial.
En 805, el sistema de procesamiento de recepción puede recibir un conjunto de señales de elementos de alimentación. Cada señal de elemento de alimentación del conjunto puede corresponder a uno respectivo de un conjunto de elementos de alimentación de un conjunto de alimentación de una antena que tiene un área de cobertura de servicio. Las operaciones de 805 se pueden realizar de acuerdo con las técnicas descritas en la presente descripción. En algunos ejemplos, los aspectos de las operaciones de 805 pueden ser realizados por un receptor de señal de elemento de alimentación como se describe con referencia a la Figura 7.
En 810, el sistema de procesamiento de recepción puede procesar el conjunto recibido de señales de elementos de alimentación de acuerdo con una primera configuración de conformación de haces (por ejemplo, asociado con un conjunto de haces puntuales de la antena) para generar una o más señales de haz puntual, cada una correspondiente a un haz puntual respectivo. En algunos ejemplos, la señal de uno o más haces puntuales puede incluir comunicaciones programadas para transmisión o recepción a través del conjunto de haces puntuales respectivos. En algunos ejemplos, el procesamiento en 810 puede estar asociado con una misión principal o una misión en tiempo real soportada por el sistema de procesamiento de recepción. Las operaciones de 810 se pueden realizar de acuerdo con las técnicas descritas en la presente descripción. En algunos ejemplos, los aspectos de las operaciones de 810 pueden ser realizados por un procesador de conformación de haces en tiempo real como se describe con referencia a la Figura 7.
En 815, el sistema de procesamiento de recepción puede almacenar el conjunto recibido de señales de elementos de alimentación durante un tiempo. Las operaciones de 815 se pueden realizar de acuerdo con las técnicas descritas en la presente descripción. En algunos ejemplos, los aspectos de las operaciones de 815 pueden realizarse por un componente de almacenamiento como se describe con referencia a la Figura 7.
En 820, el sistema de procesamiento de recepción puede determinar buscar una señal objetivo desde una ubicación dentro del área de cobertura de servicio y en una primera ventana de tiempo dentro de la duración. En algunos ejemplos, el procesamiento en 820 puede estar asociado con una misión secundaria o una función de búsqueda de eventos pasados o seguimiento de eventos pasados soportada por el sistema de procesamiento de recepción, que puede activarse o iniciarse mediante un comando o instrucciones del usuario, un evento de inicio o un modo operativo. Las operaciones de 820 se pueden realizar de acuerdo con las técnicas descritas en la presente descripción. En algunos ejemplos, los aspectos de las operaciones de 820 pueden ser realizados por un administrador de búsqueda de eventos pasados como se describe con referencia a la figura 7.
En 825, el sistema de procesamiento de recepción puede procesar el conjunto almacenado de señales de elementos de alimentación para la primera ventana de tiempo de acuerdo con una segunda configuración de conformación de haces (por ejemplo, asociada con un haz puntual de búsqueda de la antena) para generar una señal del haz puntual objetivo correspondiente a la ubicación. Las operaciones de 825 se pueden realizar de acuerdo con las técnicas descritas en la presente descripción. En algunos ejemplos, los aspectos de las operaciones de 825 pueden ser realizados por un procesador de conformación de haces de eventos pasados como se describe con referencia a la Figura 7.
En 830, el sistema de procesamiento de recepción puede evaluar la señal del haz puntual objetivo para determinar la presencia de la señal objetivo. Las operaciones de 830 se pueden realizar de acuerdo con las técnicas descritas en la presente descripción. En algunos ejemplos, los aspectos de las operaciones de 830 pueden realizarse por un componente de evaluación de eventos pasados como se describe con referencia a la Figura 7.
En algunos ejemplos, un aparato como se describe en la presente descripción puede realizar un método o métodos, tal como el método 800. El aparato puede incluir características, componentes, medios o instrucciones (por ejemplo, un medio legible por ordenador no transitorio que almacena instrucciones ejecutables por un procesador) para recibir un conjunto de señales de elementos de alimentación (por ejemplo, correspondientes a elementos de alimentación de una matriz de alimentación de una antena que tiene un área de cobertura de servicio), procesar el conjunto recibido de señales de elementos de alimentación de acuerdo con una primera configuración de conformación de haces para generar una o más señales de haz puntual, cada una de las cuales corresponde a un haz puntual respectivo, almacenar el conjunto recibido de señales de elementos de alimentación durante un tiempo, determinar buscar una señal objetivo desde una ubicación dentro del área de cobertura de servicio y en una primera ventana de tiempo dentro de la duración, procesar el conjunto almacenado de señales de elementos de alimentación para la primera ventana de tiempo de acuerdo con una segunda configuración de conformación de haces para generar una señal del haz
puntual objetivo correspondiente a la ubicación, y evaluar la señal del haz puntual objetivo para determinar la presencia de la señal objetivo.
Algunos ejemplos del método 800 y el aparato descrito en la presente descripción pueden incluir además operaciones, características, componentes, medios o instrucciones para determinar, en función de la evaluación de la señal del haz puntual objetivo que indica la ausencia de la señal objetivo, para buscar la señal objetivo desde una segunda ubicación dentro del área de cobertura de servicio y en la primera ventana de tiempo dentro de la duración, procesar el conjunto almacenado de señales de elementos de alimentación para la primera ventana de tiempo de acuerdo con una tercera configuración de conformación de haces (por ejemplo, asociada con otro haz puntual de búsqueda de la antena) para generar una segunda señal de haz puntual objetivo correspondiente a la segunda ubicación, y evaluar la segunda señal de haz puntual de objetivo para determinar la presencia de la señal objetivo.
Algunos ejemplos del método 800 y el aparato descrito en la presente descripción pueden incluir además operaciones, características, componentes, medios o instrucciones para determinar una hipótesis de ruta para un dispositivo asociado con la señal objetivo y determinar la ubicación en función de la hipótesis de ruta para el dispositivo.
Algunos ejemplos del método 800 y el aparato descrito en la presente descripción pueden incluir además operaciones, características, componentes, medios o instrucciones para determinar, en función de una hipótesis de ruta para el dispositivo, buscar la señal objetivo desde una segunda ubicación dentro del área de cobertura de servicio y en una segunda ventana de tiempo dentro de la duración, procesar el conjunto almacenado de señales de elementos de alimentación para la segunda ventana de tiempo de acuerdo con una cuarta configuración de conformación de haces (por ejemplo, asociada con otro haz puntual de búsqueda de la antena) para generar una tercera señal del haz puntual objetivo correspondiente a la segunda ubicación, y evaluar la tercera señal del haz puntual objetivo para determinar la presencia de la señal objetivo.
En algunos ejemplos del método 800 y el aparato descrito en la presente descripción, el procesamiento de acuerdo con la segunda configuración de conformación de haces puede incluir operaciones, características, componentes, medios o instrucciones para procesar el conjunto almacenado de señales de elementos de alimentación de acuerdo con un haz puntual objetivo que es diferente que cada uno del conjunto de haces puntuales asociados con la primera configuración de conformación de haces. Por ejemplo, el haz puntual objetivo puede tener un tamaño diferente, una orientación diferente, un tamaño o ubicación del área de cobertura diferente, un conjunto diferente de ganancias o coeficientes de fase o amplitud, u otras diferencias en comparación con los haces puntuales de la primera configuración de conformación de haces. Por ejemplo, el haz puntual objetivo para la búsqueda de señales especulativas o hipotéticas puede ser diferente de los haces puntuales utilizados para una misión principal o en tiempo real.
Algunos ejemplos del método 800 y el aparato descrito en la presente descripción pueden incluir además operaciones, características, componentes, medios o instrucciones para recibir un segundo conjunto de señales de elementos de alimentación, correspondiendo cada señal de elemento de alimentación del segundo conjunto a una señal respectiva de un segundo conjunto de elementos de alimentación de una matriz de alimentación de una segunda antena (por ejemplo, que tiene una segunda área de cobertura de servicio), y almacenar el segundo conjunto recibido de señales de elementos de alimentación durante una segunda duración. En algunos ejemplos, la generación de la señal del haz puntual objetivo correspondiente a la ubicación puede incluir operaciones, características, componentes, medios o instrucciones para procesar el segundo conjunto almacenado de señales del elemento de alimentación para una primera ventana de tiempo de acuerdo con una quinta configuración de conformación de haces (por ejemplo, asociado con un haz puntual de búsqueda de la segunda antena).
En algunos ejemplos del método 800 y el aparato descrito en la presente descripción, almacenar el conjunto recibido de señales de elementos de alimentación puede incluir operaciones, características, componentes, medios o instrucciones para sobre muestrear el conjunto recibido de señales de elementos de alimentación en relación con un ancho de banda del conjunto recibido de señales del elemento de alimentación.
Algunos ejemplos del método 800 y el aparato descrito en la presente descripción pueden incluir además operaciones, características, componentes, medios o instrucciones para determinar una hipótesis de frecuencia objetivo para la señal objetivo, y evaluar la señal del haz puntual objetivo para determinar la presencia de la señal objetivo puede incluir la evaluación de la señal del haz puntual objetivo de acuerdo con la hipótesis de frecuencia objetivo determinada.
Algunos ejemplos del método 800 y el aparato descrito en la presente descripción pueden incluir además operaciones, características, componentes, medios o instrucciones para determinar una hipótesis de esquema de modulación objetivo para la señal objetivo y evaluar la señal del haz puntual objetivo para determinar la presencia de la señal objetivo puede incluir la evaluación de la señal del haz puntual objetivo de acuerdo con la hipótesis del esquema de modulación objetivo determinado.
Algunos ejemplos del método 800 y el aparato descrito en la presente descripción pueden incluir además operaciones, características, componentes, medios o instrucciones para determinar una hipótesis de tasa de símbolo objetivo para la señal objetivo y evaluar la señal del haz puntual objetivo para determinar la presencia de la señal objetivo puede
incluir la evaluación de la señal del haz puntual objetivo de acuerdo con la hipótesis de tasa de símbolo objetivo determinada.
Algunos ejemplos del método 800 y el aparato descrito en la presente descripción pueden incluir además operaciones, características, componentes, medios o instrucciones para determinar una hipótesis de identificador objetivo para la señal objetivo, y evaluar la señal del haz puntual objetivo para determinar la presencia de la señal objetivo puede incluir la evaluación de la señal del haz puntual objetivo de acuerdo con la hipótesis del identificador objetivo determinado.
En algunos ejemplos del método 800 y el aparato descrito en la presente descripción, el procesamiento del conjunto recibido de señales de elementos de alimentación de acuerdo con la primera configuración de conformación de haces puede incluir operaciones, características, componentes, medios o instrucciones para el procesamiento en un segmento terrestre.
En algunos ejemplos del método 800 y el aparato descrito en la presente descripción, el procesamiento del conjunto recibido de señales de elementos de alimentación de acuerdo con la primera configuración de conformación de haces puede incluir operaciones, características, componentes, medios o instrucciones para el procesamiento en un satélite que incluye la antena.
En algunos ejemplos del método 800 y el aparato descrito en la presente descripción, la recepción del conjunto de señales del elemento de alimentación puede incluir operaciones, características, componentes, medios o instrucciones para recibir el conjunto de señales del elemento de alimentación en un conjunto de estaciones terrestres de un segmento terrestre.
En algunos ejemplos del método 800 y el aparato descrito en la presente descripción, el procesamiento del conjunto almacenado de señales de elementos de alimentación de acuerdo con la segunda configuración de conformación de haces puede incluir operaciones, características, componentes, medios o instrucciones para el procesamiento en un segmento terrestre.
Cabe señalar que las técnicas descritas se refieren a posibles implementaciones, y que las operaciones y los componentes pueden reorganizarse o modificarse de otro modo y que son posibles otras implementaciones. Pueden combinarse porciones adicionales de dos o más de los métodos o aparatos.
La información y las señales descritas en la presente memoria pueden representarse mediante el uso de cualquiera de una variedad de tecnologías y técnicas diferentes. Por ejemplo, los datos, las instrucciones, los comandos, la información, las señales, los bits, los símbolos y los chips que pueden referenciarse a lo largo de la descripción pueden representarse por tensiones, corrientes, ondas electromagnéticas, campos o partículas magnéticas, campos o partículas ópticas o cualquier combinación de los mismos.
Los diversos bloques y módulos ilustrativos descritos en relación con la divulgación en la presente descripción se pueden implementar o realizar con un procesador de propósito general, un procesador de señal digital (DSP), un circuito integrado de aplicación específica (ASIC), una matriz de puertas programable en campo (FPGA) u otro dispositivo lógico programable, compuerta discreta o lógica de transistor, componentes de hardware discreto o cualquier combinación de los mismos diseñada para realizar las funciones descritas en la presente descripción. Un procesador de propósito general puede ser un microprocesador, pero como alternativa, el procesador puede ser cualquier procesador, controlador, microcontrolador o máquina de estado convencional. Un procesador puede implementarse además como una combinación de dispositivos informáticos (por ejemplo, una combinación de un DSP y un microprocesador, una pluralidad de microprocesadores, uno o más microprocesadores junto con un núcleo de DSP, o cualquier otra configuración).
Las funciones descritas en la presente memoria se pueden implementar en hardware, software ejecutado por un procesador, microprograma o cualquier combinación de los mismos. Si se implementa en un software ejecutado por un procesador, las funciones se pueden almacenar o transmitir como una o más instrucciones o código en un medio legible por ordenador. Otros ejemplos e implementaciones están dentro del ámbito de la divulgación y las reivindicaciones adjuntas. Por ejemplo, debido a la naturaleza del software, las funciones descritas en la presente descripción se pueden implementar mediante el uso de un software ejecutado por un procesador, hardware, microprograma, cableado o combinaciones de cualquiera de estos. Las características que implementan funciones también se pueden ubicar físicamente en diversas posiciones, que incluyen la distribución de manera que porciones de las funciones se implementen en diferentes ubicaciones físicas.
El medio legible por ordenador incluye tanto el medio de almacenamiento informático no transitorio como el medio de comunicación que incluye cualquier medio que facilite la transferencia de un programa informático desde un lugar a otro. Un medio de almacenamiento no transitorio puede ser cualquier medio disponible al que pueda accederse mediante un ordenador de propósito general o de propósito especial. A modo de ejemplo, y no de limitación, los medios legibles por ordenador no transitorios pueden incluir memoria de acceso aleatorio (RAM), memoria de solo lectura (ROM), ROM programable y borrable eléctricamente (EEPROM), memoria flash, disco compacto (CD) ROM u otro
almacenamiento en disco óptico, almacenamiento en disco magnético u otros dispositivos de almacenamiento magnético, o cualquier otro medio no transitorio que pueda usarse para transportar o almacenar medios de código de programa deseados en forma de instrucciones o estructuras de datos y al que se pueda acceder mediante un ordenador de propósito general o especial, o un procesador de propósito general o propósito especial. Además, cualquier conexión se califica apropiadamente como un medio legible por ordenador. Por ejemplo, si el software se transmite desde un sitio web, servidor u otra fuente remota mediante el uso de un cable coaxial, un cable de fibra óptica, un par trenzado, una línea de suscriptor digital (DSL) o las tecnologías inalámbricas tales como infrarrojos, radio y microondas, entonces el cable coaxial, el cable de fibra óptica, el par trenzado, la DSL o las tecnologías inalámbricas tales como infrarrojos, radio y microondas se incluyen en la definición de medio. El disco, como se usa en la presente memoria, incluye CD, disco de láser, disco óptico, disco digital versátil (DVD), disquete, y disco Blu-ray donde los discos que usualmente reproducen magnéticamente los datos, mientras que otros discos reproducen ópticamente los datos con láseres. Las combinaciones de lo anterior también se incluyen dentro del ámbito del medio legible por ordenador.
También, como se usa en la presente descripción, incluyendo en las reivindicaciones, "o" como se usa en una lista de elementos (por ejemplo, una lista de elementos precedida por una expresión tal como "al menos uno de' o "uno o más de') indica una lista inclusiva de manera que, por ejemplo, una lista de al menos uno de A, B o C significa A o B o C o AB o AC o BC o ABC (es decir, A y B y C). Además, como se usa en la presente memoria, la expresión "con base en" no se interpretará como una referencia a un conjunto cerrado de condiciones. Por ejemplo, un paso ejemplar que se describe como "con base en la condición A" puede estar con base en tanto en una condición A como en una condición B sin apartarse del ámbito de la presente divulgación. En otras palabras, como se usa en la presente memoria, la expresión "con base en" se interpretará de la misma manera que la expresión "basado al menos en parte en."
En las figuras adjuntas, los componentes o características similares pueden tener la misma etiqueta de referencia. Además, diversos componentes del mismo tipo se pueden distinguir mediante el seguimiento de la etiqueta de referencia por un guion y una segunda etiqueta que distingue entre los componentes similares. Si solo se usa la primera etiqueta de referencia en la especificación, la descripción es aplicable a cualquiera de los componentes similares que tienen la misma primera etiqueta de referencia sin considerar la segunda etiqueta de referencia, u otra etiqueta de referencia posterior.
La descripción expuesta en la presente memoria, en relación con los dibujos adjuntos, describe configuraciones de ejemplo y no representa todos los ejemplos que pueden implementarse o que están dentro del ámbito de las reivindicaciones. El término "ejemplar" usado en la presente memoria significa "que sirve como un ejemplo, instancia o ilustración" y no "preferido" o "ventajoso con respecto a otros ejemplos". La descripción detallada incluye detalles específicos con el propósito de proporcionar un entendimiento de las técnicas descritas. Sin embargo, estas técnicas se pueden poner en práctica sin estos detalles específicos. En algunas instancias, las estructuras y dispositivos bien conocidos se muestran formados por diagrama de bloques con el fin de evitar oscurecer los conceptos de los ejemplos descritos.
La descripción en la presente memoria se proporciona para permitir que cualquier persona experta en la técnica use la divulgación. Diversas modificaciones a la divulgación serán evidentes para los expertos en la técnica, y los principios genéricos definidos en la presente memoria pueden aplicarse a otras variaciones sin apartarse del alcance de la divulgación que se define en las reivindicaciones adjuntas.
Claims (15)
1. Un método que comprende:
recibir una pluralidad de señales de elementos de alimentación (405), cada señal de elemento de alimentación de la pluralidad corresponde a uno respectivo de una pluralidad de elementos de alimentación (128) de una matriz de alimentación (127) de una antena (121) que tiene un área de cobertura de servicio (310); procesar la pluralidad recibida de señales de elementos de alimentación (405) de acuerdo con una primera configuración de conformación de haces asociada con una pluralidad de haces puntuales (125) para generar una o más señales de haz puntual, cada una correspondiente a un haz puntual respectivo (125) de la antena (121), la una o más señales de haz puntual comprende comunicaciones programadas para transmisión a través de las respectivas de la pluralidad de haces puntuales (125);
almacenar la pluralidad recibida de señales de elementos de alimentación (405) durante un tiempo; determinar buscar una señal objetivo desde una ubicación dentro del área de cobertura de servicio (310) y en una primera ventana de tiempo dentro de la duración;
procesar la pluralidad almacenada de señales de elementos de alimentación (435) para la primera ventana de tiempo de acuerdo con una segunda configuración de conformación de haces para generar una señal del haz puntual objetivo correspondiente a la ubicación; y
evaluar la señal del haz puntual objetivo para determinar la presencia de la señal objetivo.
2. El método de la reivindicación 1, que comprende además:
determinar una hipótesis de ruta para un dispositivo asociado con la señal objetivo; y
determinar la ubicación con base, al menos en parte, en la hipótesis de ruta para el dispositivo.
3. El método de la reivindicación 2, que comprende además:
determinar, con base al menos en parte en la hipótesis de ruta para el dispositivo, buscar la señal objetivo desde una segunda ubicación dentro del área de cobertura de servicio (310) y en una segunda ventana de tiempo dentro de la duración;
procesar la pluralidad almacenada de señales de elementos de alimentación (435) para la segunda ventana de tiempo de acuerdo con una cuarta configuración de conformación de haces para generar una tercera señal de haz puntual objetivo correspondiente a la segunda ubicación; y
evaluar la tercera señal del haz puntual objetivo para determinar la presencia de la señal objetivo.
4. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a la 3, que comprende además:
recibir una segunda pluralidad de señales de elementos de alimentación (405), cada señal de elemento de alimentación de la segunda pluralidad corresponde a una respectiva de una segunda pluralidad de elementos de alimentación (128) de una matriz de alimentación (127) de una segunda antena (121) que tiene una segunda área de cobertura de servicio (310); y
almacenar la segunda pluralidad recibida de señales de elementos de alimentación (405) durante una segunda duración,
en donde generar la señal del haz puntual objetivo correspondiente a la ubicación comprende procesar la segunda pluralidad almacenada de señales del elemento de alimentación (435) para la primera ventana de tiempo de acuerdo con una tercera configuración de conformación de haces.
5. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde almacenar la pluralidad recibida de señales de elementos de alimentación (405) comprende:
sobremuestrear la pluralidad recibida de señales de elementos de alimentación (405) con relación a un ancho de banda de la pluralidad recibida de señales de elementos de alimentación (405).
6. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a la 5, que comprende además:
determinar una hipótesis de frecuencia objetivo para la señal objetivo, en donde evaluar la señal del haz puntual objetivo para determinar la presencia de la señal objetivo comprende evaluar la señal del haz puntual objetivo de acuerdo con la hipótesis de frecuencia objetivo determinada.
7. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a la 6, que comprende además:
determinar una hipótesis de esquema de modulación objetivo para la señal objetivo, en donde evaluar la señal del haz puntual objetivo para determinar la presencia de la señal objetivo comprende evaluar la señal del haz puntual objetivo de acuerdo con la hipótesis de esquema de modulación objetivo determinada.
8. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a la 7, que comprende además:
determinar una hipótesis de tasa de símbolo objetivo para la señal objetivo, en donde evaluar la señal del haz puntual objetivo para determinar la presencia de la señal objetivo comprende evaluar la señal del haz puntual objetivo de acuerdo con la hipótesis de tasa de símbolo objetivo determinada.
9. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a la 8, que comprende además:
determinar una hipótesis de identificador objetivo para la señal objetivo, en donde evaluar la señal del haz puntual objetivo para determinar la presencia de la señal objetivo comprende evaluar la señal del haz puntual objetivo de acuerdo con la hipótesis de identificador objetivo determinada.
10. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a la 9, que comprende además:
determinar, con base al menos en parte en la evaluación de la señal del haz puntual objetivo que indica la ausencia de la señal objetivo, la búsqueda de la señal objetivo desde una segunda ubicación dentro del área de cobertura de servicio (310) y en la primera ventana de tiempo dentro de la duración;
procesar la pluralidad de señales de elementos de alimentación (435) almacenada para la primera ventana de tiempo de acuerdo con una tercera configuración de conformación de haces para generar una segunda señal del haz puntual objetivo correspondiente a la segunda ubicación; y
evaluar la segunda señal del haz puntual objetivo para determinar la presencia de la señal objetivo.
11. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en donde el procesamiento de acuerdo con la segunda configuración de conformación de haces comprende:
procesar la pluralidad de señales de elementos de alimentación (435) almacenada de acuerdo con un haz puntual objetivo (125) que es diferente de cada uno de la pluralidad de haces puntuales (125) asociados con la primera configuración de conformación de haces.
12. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en donde:
procesar la pluralidad de señales de elementos de alimentación (435) almacenada de acuerdo con la segunda configuración de conformación de haces comprende procesar en un segmento terrestre (102).
13. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en donde:
recibir la pluralidad de señales de elementos de alimentación (405) comprende recibir la pluralidad de señales de elementos de alimentación (435) en una pluralidad de estaciones terrestres de un segmento terrestre (102).
14. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en donde:
procesar la pluralidad recibida de señales de elementos de alimentación (405) de acuerdo con la primera configuración de conformación de haces comprende procesar en un segmento terrestre (102).
15. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en donde:
el procesamiento de la pluralidad recibida de señales de elementos de alimentación (405) de acuerdo con la primera configuración de conformación de haces comprende el procesamiento en un satélite (120) que incluye la antena (121).
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