ITRM960611A1 - Procedimento ed apparecchio per il puntamento adattivo di un fascio di antenna per un sistema di comunicazione - Google Patents
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Description
DESCR I Z IONE
a corredo di una domanda di Brevetto d'invenzione, avente per titolo:
"Procedimento ed apparecchio per il puntamento adattativo di un fascio di antenna per un sistema di comunicazio. ni "
Campo dell'Invenzione
La presente invenzione si riferisce in generale alle telecomunicazioni a radio frequenza (RF) e, più pa_r ticolarmente , alle telecomunicazioni RF a base satellite re.
Precedenti dell'Invenzione
In un sistema per comunicazioni di tipo cellulare, una unità di abbonato comunica nell'ambito di una "cella" o "fascio" che contiene una molteplicità di canali. Qua£ do una unità di abbonato esce da una prima cella, la chia_ mata viene trasferita ad un'altra cella la quale viene proiettata dalla stessa antenna oppure da una diversa a^ tenna cellulare. Le frequenze dei canali all'interno dej_ le celle adiacenti sono tipicamente selezionate dal sistema di comunicazioni in modo tale da non interferire _u na con l'altra.
Sistemi di comunicazioni cellulari terrestri secondo la tecnica precedente sono descritti nella pubblicazione di William C- Y. Lee, Mobile Cellular Telecommunications (seconda edizione, 1955). I sistemi di comunicazioni cellulari terrestri secondo la tecnica anteriore forniscono alle unità di abbonato i canali delle comunicazioni proiettando i fasci cellulari fissi da antenne cellulari collocate su torri di 30-100 piedi di altezza (1 piede equivale a circa 30 centimetri). La dimensione di una cella dipende dalla potenza, dal tipo di antenna, dalla geometria e dalla geografia locale. Quanto maggiore è la potenza emessa dall'antenna, tanto maggiore sarà la dimensione della cella. Tuttavia, una maggiore potenza produce una maggiore interferenza. Una antenna omnicellulare ed omnidirezionale proietta una cella idealmeji te circolare intorno all'antenna cellulare. Una antenna direzionale consente ad una configurazione di cella di estendersi in una direzione pianificata relativamente a]_ 11antenna .
I sistemi cellulari terrestri presentano diversi inconvenienti. Per esempio, sono concepibili soltanto de_l le limitate aree di servizio, a causa della necessità del le torri di antenna. Con portate di antenna di venti miglia o meno, la copertura delle regioni rurali e remote non sarebbe efficace rapportata al costo. Inoltre, una volta che una antenna direzionale oppure omnidirezionale sia stata impostata, soltanto una modificazione di hardware può influenzare la forma e la collocazione della ce_l_ la o le frequenze assegnate ai canali di comunicazione.
Dei sistemi di comunicazioni cellulari satellitari sono stati proposti per superare alcuni degli inconve nienti dei sistemi cellulari terrestri. Per esempio, un sistema di comunicazioni cellulare satellitare che utilizza dei satelliti orbitanti a bassa altitudine intorno alla terra (LEO) può fornire un'area di servizio molto maggiore in confronto con un sistema terrestre, poiché i satelliti possono proiettare le celle verso l'intera superficie della terra. Diversi sistemi cellulari satellitari proposti proiettano delle celle "fissate sui satelliti" verso la superficie della terra. La Figura 1 illustra il movimento di una impronta cellulare fissata dal satellite rispetto ad una ipotetica area urbana 18 su mj_ sura che un satellite 10 secondo la tecnica precedente progredisce nella sua orbita. Al tempo =1, l'impronta ce_l_ lulare del satellite viene proiettata verso l'area 12.
Al tempo =2, dopo che il satellite 10 ha percorso la traiet^ toria orbitale 16, l'impronta cellulare del satellite vie ne proiettata verso l'area 14. Relativamente al satelU te 10, la direzione secondo la quale l'impronta cellulare viene proiettata non varia. Tuttavia, relativamente a_l_ la terra, l'impronta cellulare si muove uniformemente sul la superficie della terra a mano a mano che il satellite 10 progredisce nella sua orbita.
Durante una conversazione tipica, diverse celle e/o diversi satelliti potrebbero passare su una particolare unità di abbonato. A causa del movimento relativo delle celle rispetto alle unità di abbonato, si richiedo no dei frequenti trasferimenti delle chiamate fra una ce]_ la e l'altra. In aggiunta, quando un satellite esce dalia portata di un altro,particolare satellite, si richiede un trasferimento da satellite a satellite. Questi fre quenti trasferimenti introducono un certo livello di com plicazione nella gestione del sistema.
Sono anche stati proposti dei fasci cellulari satellitari fissati dalla terra. In un sistema che utilizza dei fasci cellulari satellitari fissati alla terra, i satelliti guidano le loro antenne in modo da proiettare una impronta verso una particolare regione della terra. Queste regioni sono predeterminate dal sistema e rappresentano tipicamente delle areee di elevata domanda (per esempio le aree metropolitane maggiori oppure le regioni continentali). La Figura 2 illustra una impronta cellula re fissata alla terra relativamente ad una ipotetica area urbana 28 su misura che il satellite 20 secondo la tecn^ ca precedente progredisce nella sua orbita. Al tempo =1, al tempo =2 ed al tempo =3, il satellite 10 proietta la sua impronta cellulare verso l'area 22. A mano a mano che il satellite 20 si muove lungo la sua traiettoria orbita_ le 24, l'impronta cellulare viene "pilotata" elettricamente o meccanicamente verso l'area 22. La forma dell'area 22 potrebbe variare su misura che il satellite 20 si muove, però la direzione della proiezione dell'impronta cellulare rimane relativamente costante. La forma de11'a_ rea 22 è approssimativamente circolare quando il satell£ te 20 si trova ad un elevato angolo di elevazione (per £ sempio al tempo =2). Quando il satellite 20 proietta la impronta del satellite da un basso angolo di elevazione (per esempio al tempo =1 ed al tempo =3), tuttavia, la forma dell'impronta del satellite e le celle contenute all'interno dell'impronta sono ellittiche. Perciò, dura te il passaggio di un satellite, la forma di una pertic lare celia varia da una ellisse ad un circolo e quindi ritorna ad essere una ellisse.
Esempi di sistemi cellulari satellitari fissati alla terra secondo la tecnica precedente sono descritti nei brevetti statunitensi 5.415.368 e 5.439.190, in cui Horstein, et al. descrivono un procedimento di "guida di puntamento coordinato" in cui il sistema delle comunicazioni determina le direzioni focali delle antenne per la proiezione di una impronta satellitare per un predeternu_ nato periodo orbitale. Le direzioni focali sono regolate durante il periodo orbitale in modo tale che l'impronta venga guidata verso una particolare regione geografica durante il periodo orbitale. Un altro esempio di un sistema cellulare satellitare fissato alla terra è descri_t to nel brevetto statunitense No. 5.408.237 di Patterson, et al.
I sistemi fissati alia terra possono minimizzare il numero dei trasferimenti da cella a celia e possono semplificare i trasferimenti da satellite a satellite. Tuttavia, un inconveniente per i sistemi cellulari sate_l_ litari fissati alla terra è costituito dal fatto che que sti sistemi non compensano le variazioni di domanda. La direzione nella quale viene proiettata una impronta è predetermi nat. Perciò, questi sistemi non possono reagire in tempo reale alle variabili domande degli abbonati. Sebbene un sistema cellulare fissato alla terra possa C£ stituire un bersaglio per un'area di elevata domanda, ciascuna cella presenta una capacità fissa. Perciò, soltanto un certo numero di abbonati alia volta in misura non superiore alla capacità della cella possono utilizza re il sistema.
Un altro aspetto negativo dei sistemi fissati alla terra è costituito dal fatto che essi proiettano in modo continuo l'energia a radio frequenza verso la terra, sia se i canali di comunicazione vengono usati sia se non venaono usati. Ciò si traduce in una inutile interferenza a radio frequenza su una estesa area.
Un inconveniente sia per i sistemi satellitari sia per i sistemi terrestri secondo la tecnica precedente è costituito dal fatto che essi sprecano energia attraverso la proiezione di una impronta fissa di celle verso una certa regione, senza tener conto delle domande degli utenti. Mentre alcune celle possono affrontare un numero di richieste molto elevate, altre celle possono essere soggette a scarse oppure a nessuna richiesta. Perciò, una energia sprecata viene dedicata a proiettare le celle verso aree aventi una scarsa oppure non aventi alcuna ri_ chiesta di chiamata. Considerazioni energetiche sono spe cialmente importanti nei sistemi satellitari di comunica zioni, a causa delle limitate capacità delle batterie dei satelliti.
Ciò di cui si ha bisogno è un procedimento ed un apparecchio per aumentare la capacità di sopportare il traffico in un sistema per comunicazioni cellulari, rìd£ cendo nello stesso tempo al minimo il consumo di energia e le inutili interferenze a radio frequenza. Ulteriore bisogno si riferisce ad un procedimento e ad un apparecchio per servire in modo migliore delle richieste di abbonati geograficamente variabili e semplificare i probl_e mi di trasferimento.
Breve Descrizione dei Disegni
La Figura 1 illustra il movimento di una impronta cellulare fissata al satellite relativamente ad una ipotetica area urbana su misura che il satellite secondo la tecnica precedente progredisce nella sua orbita,
la Figura 2 illustra una impronta cellulare fiss^ ta alla terra relativamente ad una ipotetica area urbana su misura che un satellite secondo la tecnica precedente progredisce nella sua orbita,
la Figura 3 illustra un sistema per comunicazioni cellulari satellitari in conformità con una preferita fo_r ma di realizzazione della presente invenzione,
la Figura 4 illustra una molteplicità di fasci di servizio satellitari puntati verso una molteplicità di nità di comunicazioni in conformità ad una preferita fo_r ma di realizzazione della presente invenzione,
le Figure 5-9 illustrano il movimento dei fasci di servizio su misura che i centroidi si muovono per una molteplicità di utenti nell'àmbito dei fasci di servizio in conformità ad una preferita forma di realizzazione de^ la presente invenzione,
la Figura 10 illustra un diagramma di flusso di un procedimento per puntare adattaiivamente un fascio di servizio in risposta ad una nuova richiesta di servizio in conformità ad una preferita forma di realizzazione del la presente invenzione,
la Figura 11 illustra un diagramma di flusso di un procedimento per disattivare o riposizionare un fascio di servizio in risposta ad un canale rilasciato in conformità ad una preferita forma di realizzazione della presente invenzione;
la Figura 12 illustra le variazioni della forma dei fasci quando un satellite progredisce nella sua ortri_ ta in conformità ad una preferita forma di realizzazione della presente invenzione,
la Figura 13 illustra un diagramma di flusso di un procedimento per regolare la direzione di puntamento di un fascio quando la forma del fascio varia in conformità ad una preferita forma di realizzazione della presente invenzione,
la Figura 14 illustra una apparecchiatura di antenna di comunicazione in conformità ad una preferita fo_r ma di realizzazione della presente invenzione,
la Figura 15 illustra una unità di comunicazione in conformità ad una preferita forma di realizzazione de_l_ la presente invenzione, e
la Figura 16 illustra una attrezzatura o apparecchiatura di controllo di rete in conformità ad una prefjì rita forma di realizzazione delia presente invenzione.
Descrizione Dettagliata dei Disegni
Il procedimento e l'apparecchio della presente ijn venzione aumentano la capacità di supporto del traffico di un sistema per comunicazioni cellulari, riducendo ne_l_ 10 stesso tempo al minimo il consumo di energia. Inoltre, 11 procedimento e l'apparecchio della presente invenzione servono meglio richieste provenienti da abbonati geograficamente variabili e semplificano i problemi di trasfe^ rimento ..Mentre la presente invenzione è descritta nel contesto di un sistema cellulare satellitare, la presente invenzione può anche essere applicata ai sistemi per comunicazioni a base terrestre.
La Figura 3 illustra un sistema satellitare 30 per comunicazioni cellulari in conformità ad una preferita forma di realizzazione della presente invenzione. Il sistema 30 comprende almeno un satellite 32, una apparecchiatura di controllo di rete (NCF) 34 ed almeno una un_i_ tà di comunicazione (CU) 38. Il satellite 32 comunica con l'unità di comunicazione 38 attraverso un allacciamento 40 dopo che l'unità di comunicazione 38 ha presentato una richiesta di servizio al satellite 32. In una preferì ta forma dì realizzazione, l'allacciamento 40 è un alla£ ciamento RF. Come descritto con riferimento alle Figure 4-13, il satellite 32 fornisce l'allacciamento 40 all'i£ terno di un fascio di servizio che il satellite 32 selet tivamente guida o orienta in modo da comprendere l'unità di comunicazione 38.
Il satellite 32 comunica con 1'apparecchiatura di controllo di rete 34 attraverso l'allacciamento 36. L'a£ parecchiatura di controllo di rete 34 convenientemente riceve telemetria dal satellite 32 e controlla le operazioni eseguite dal satellite 32. In una preferita forma di realizzazione, l'apparecchiatura di controllo di rete 34 esegue anche calcoli per determinare il modo in cui il satellite 32 dovrebbe fornire e guidare i fasci di ser^ vizio in modo da servire meglio le unità di comunicazione 38 e trasmette le istruzioni operative al satellite 32. La funzionalità dell'apparecchiatura di controllo di rete 34 è descritta in dettaglio con riferimento alle F_i_ gure 10, 11 e 13.
La Figura 4 illustra una molteplicità di fasci di servizio di satelliti 54, 56, 58 puntati verso una molt£ plicità di unità di comunicazione 60, 62, 64 in conformi tà ad una preferita forma di realizzazione della presente invenzione. In una preferita forma di realizzazione, il satellite 50 proietta due tipi di fasci di comunicazione. Il fascio di accesso 52 copre un'ampia area e vi£ ne usato dalle unità di comunicazione 60, 62, 64 per gua dagnare accesso al sistema di comunicazioni. Tipicamente, il fascio di accesso 52 non esegue alcuna operazione di gestione del traffico delle comunicazioni di servizio. Il fascio di accesso 52 può essere un fascio fissato al satellite oppure può essere un fascio guidabile 0 orientabile.
Il satellite 50 fornisce anche i fasci di servizio 54, 56, 58 che vengono usati dopo che l'accesso al sistema è stato consentito. I fasci di servizio 54, 56, 58 gestiscono il traffico delle comunicazioni durante una chiamata fra due qualsiasi unità di comunicazione 60, 62, 64. Nella Figura 4, soltanto una unità di comunicazione 60, 62, 64 è rappresentata in ciascun fascio di ser^ vizio 54, 56, 58, per facilità di descrizione. Tuttavia, una molteplicità di unità di comunicazione 50, 62, 64 pos^ sono essere servite da ciascun fascio di servizio 54, 56, 58 in una particolare circostanza. Come rappresentato ne_l_ la Figura 4, soltanto una unità di comunicazione 60 esiste nell'ambito di un'area che può essere servita da un singolo fascio di servizio 54. Perciò, il centro del fascio di servizio 54 viene orientato dal satellite 50 direttamente verso l'unità di comunicazione 60. Similmente, il centro del fascio di servizio 56 viene orientato direttamente verso l'unità di comunicazione 62 ed il centro del fascio di servizio 58 viene orientato direttamen_ te verso l'unità di comunicazione 64. Come verrà illustra to nelle Figure 5-9, quando un certo numero di unità di comunicazione sono contenute nella portata di un partic£ lare servizio di richiesta di un fascio di servizio, il particolare fascio di servizio viene orientato verso un punto di orientamento o di puntamento delia posizione di terra che consentirà al particolare fascio di servizio di fornire servizio ad una molteplicità di unità di corrm nicazioni nell'ambito delia sua portata. In una preferita forma di realizzazione, questo punto di orientamento di posizione di terra è il centroide delle unità di com£ nicazioni che il particolare fascio di servizio supporta, in cui il centroide è una collocazione a terra nel centro matematico delle collocazioni o posizioni delle unità di servizio.
I fasci di servizio 54, 56, 58 vengono orientati indipendentemente uno dall'altro su base di tempo reale su misura che le richieste di traffico variano. La guida indipendente dei fasci di servizio, al posto del procedj_ mento della tecnica precedente che prevedeva di guidare o orientare l'intera impronta di servizio cellulare, co£ sente al sistema di far meglio fronte alle circostanze nelle aree di elevata domanda. In aggiunta, i fasci di servizio 54, 56, 58 vengono attivati soltanto quando vi è una domanda. Perciò, il procedimento e l'apparecchio della presente invenzione conservano energia, diversamejn te dai sistemi della tecnica precedente che mantengono tutte le celle di una impronta cellulare attive quando viene servita una certa area.
Le Figure 5-9 illustrano il movimento dei fasci di servizio su misura che i centroidi si muovono per una molteplicità di utenti all'interno dei fasci di servizio in conformità ad una preferita forma di realizzazione de la presente invenzione. Le Figure 5-9 esemplificano del le viste di approssimate aree di copertura di terra dei fasci di servizio. Sebbene i fasci di servizio siano ra£ presentati come circolari, la loro forma effettiva vari rà in dipendenza dall'angolo di elevazione del satellit e dalla forma dell'antenna. Il sistema delle comunicazi ni convenientemente può calcolare la forma di un qualsia si dato fascio di servizio con un grado di accuratezza relativamente elevato.
La Figura 5 illustra un primo fascio di servizio 72 fornito ad una prima unità di comunicazione 80. L'ar 70 rappresenta un'area geografica sulla superficie dell terra. In un primo tempo, la prima unità di comunicazio ne 80 richiede l'accesso al sistema di comunicazioni. I sistema quindi accerta la posizione della prima unità d comunicazione 80. In una preferita forma di realizzazio ne, quando la prima unità di comunicazione 80 è una uni tà mobile di comunicazione, tale prima unità di comunic zione 80 trasmette la sua posizione al satellite dopo a ver determinato la sua posizione utilizzando un dispositivo di geolocalizzazione oppure altro dispositivo di d£ terminazione di posizione. Nel caso in cui la prima unità di comunicazione 80 non sia frequentemente modificat di posizione (per esempio l'unità di comunicazione 80 f mi parte di una installazione fissa), il sistema può ma£ tenere una registrazione della posizione della prima un_ tà di comunicazione 80 e potrebbe non essere necessario che tale prima unità di comunicazione 80 trasmetta la s posizione ogni volta che essa richiede l'accesso al sistema. Il modo in cui sia determinata la posizione dell prima unità di comunicazione 80 non è fondamentale per il procedimento e per l'apparecchio della presente inve£ zione .
Nel caso in cui nella stessa area non vi siano a tre unità di comunicazione attive, un satellite nella p tata dell'unità di comunicazione 80 proietta il centro del primo fascio di servizio 72 verso la prima unità di comunicazione 80. Quando il satellite si muove nella su orbita, il satellite guida l'asse di puntamento del pri mo fascio di servizio 72 verso la prima unità di comuni cazione 80.
La Figura 6 illustra il movimento del primo fasc di servizio 72 dopo che una seconda unità di comunicazi ne 81 abbia richiesto l'accesso al sistema di comunicazione. In un secondo tempo, la seconda unità di comunica zione 81 richiede l'accesso al sistema di comunicazioni. Il sistema quindi accerta la posizione della seconda un_i_ tà di comunicazione 81 e determina se il primo fascio di servizio 72 possa essere spostato in modo da servire ta^ to la prima unità di comunicazione 80 quanto la seconda unità di comunicazione 81 simultaneamente. In caso positivo, il sistema determina un punto di orientamento di posizione di terra sul quale verrà puntato il centro del primo fascio di servizio 72. In una preferita forma di realizzazione, il punto di orientamento di posizione di terra è costituito dal centroide 90 lungo la linea 100 fra la prima unità di comunicazione 80 e la seconda unità di comunicazione 81. In altre forme di realizzazione, il punto di orientamento di posizione di terra può essere,costituito da un qualsiasi altro punto che permetta al primo fascio di servizio 72 di servire ambedue le unj_ tà di comunicazione 80 e 81. Il satellite quindi orienta il centro del primo fascio di servizio 72 verso il centroide 90. Il circolo 73 illustra la precedente posizione del primo fascio di servizio 72 per illustrare chiara mente il movimento del primo fascio di servizio 72 in risposta alla domanda dell'utente.
La Figura 7 illustra il movimento del primo fascio di servizio 72 dopo che una terza unità di comunicazione 82 abbia richiesto l'accesso al sistema di comunicazioni. In un terzo tempo, la terza unità di comunicazione 82 rj^ chiede l'accesso al sistema di comunicazioni. Il sistema quindi accerta la posizione della terza unità di comunicazione 82 e determina se il primo fascio di servizio 72 possa essere spostato in modo da servire simultaneamente la prima unità di comunicazione 80, la seconda unità di comunicazione 81 e la terza unità di comunicazione 82. In caso positivo, il sistema determina il centroide 91 entro il triangolo 101 formato dalla prima unità di com^ nicazione 80, dalla seconda unità di comunicazione 81 e dalia terza unità di comunicazione 82. 11 satellite qui£ di allinea il centro del primo fascio di servizio 72 con il centroide 91. I circoli 73 e 74 illustrano le precedenti posizioni del primo fascio di servizio 72 per iìljj strare chiaramente il movimento dei primo fascio di servizio 72 inr isposta alla domanda dell'utente.
La Figura 8 illustra la attivazione di un secondo fascio di servizio 76 dopo che una quarta unità di comunicazione 83 abbia richiesto l'accesso al sistema di comunicazioni, in cui la quarta unità di comunicazioni 83 non può essere servita dal primo fascio di servizio 72. In un quarto tempo, la quarta unità di comunicazioni 83 richiede l'accesso al sistema di comunicazioni, il siste ma quindi accerta la posizione della quarta unità di comunicazloni 83 e determina se il primo fascio di servizio 72 possa essere spostato in modo da servire simultaneamente la prima 80, la seconda 81, la terza 82 e la quajr ta unità di comunicazione 83. In questo caso, il primo fascio di servizio 72 non può essere spostato in modo da servire tutte le unità di comunicazione 80-83. In una pr£ ferita forma di realizzazione, il sistema fornisce il se_r vizio alla quarta unità di comunicazione 83 proiettando il centro del secondo fascio di servizio 76 verso la quar_ ta unità di comunicazione 83. Il secondo fascio di serv£ zio 76 può essere proiettato dallo stesso oppure da un diverso satellite. In una alternativa forma di realizzazione, il sistema può determinare una o più fra la prima 80, la seconda 81 o la terza unità di comunicazione 82 per interrompere il servizio e può spostare il primo fascio di servizio 72 per servire la quarta unità di comunicazione 83.
Nel caso in cui siano forniti una molteplicità di fasci di servizio adiacenti o sovrapposti 72, 76, il sistema assegna i canali delle comunicazioni nei fasci adiacenti in modo tale che essi non interieriscano uno con l'altro. In certe situazioni, due fasci di servizio che originariamente non si intersecavano potrebbero iniziare a sovrapporsi su misura che i centroidi degli utenti dei fasci di servizio convergono. Il sistema determina se i canali di comunicazione dei fasci di servizio che hanno cominciato a sovrapporsi interferiscano uno con l'altro. In caso positivo, il sistema riassegna i canali di comunicazione per l'uno o l'altro o per ambedue i fasci di servizio sovrapposti.
La Figura 9 illustra il movimento dei primo fascio di servizio 72 dopo che la prima unità di comunicazione 80 ha terminato la sua chiamata ed il movimento del secondo fascio di servizio 76 dopo che una quinta unità di comunicazione 84 abbia richiesto l'accesso al sistema del_ le comunicazioni. Al momento in cui la prima unità di co^ municazione 80 termina la sua chiamata, il sistema rica]_ cola il centroide 92 delle unità di comunicazioni 81 e 82 che il primo fascio di servizio 72 continua a servire. In questo caso, il centroide giace lungo la linea 102 fra la seconda unità di comunicazione 81 e la terza unità di comunicazione 82. Il satellite quindi orienta il centro del primo fascio di servizio 72 verso il centroide 92.
Dopo che la quinta unità di comunicazione 84 ha richiesto l'accesso al sistema di comunicazioni, il sistema accerta la posizione della quinta unità di comunicazione 84 e determina se il secondo fascio di servizio 76 possa o meno essere spostato per servire simultaneamente tanto la quarta unità di comunicazione 83 quanto la quinta unità di comunicazione 84. In caso positivo, il sistema determina il centroide 93 lungo la linea 103 fra la quarta unità di comunicazione 83 e la quinta unità di comunicazione 84. Il satellite quindi orienta il centro del secondo fascio di servizio 75 verso il centroide 93. I circoli 73-75 e 77 illustrano le precedenti posizio ni del primo fascio di servizio 72 e del secondo fascio di servizio 76, rispettivamente.
In un sistema di comunicazioni in cui molti utenti richiedono il servizio approssimativamente nello stes^ so tempo, i procedimenti illustrati dalle Figure 3 e 9 possono essere contratti. Per esempio, nel caso in cui _u na molteplicità di nuovi utenti richiedano quasi simult_a neamente il servizio in una regione in cui si richiede un nuovo fascio di servizio, il sistema può calcolare il centroide dei nuovi utenti e proiettare immediatamente il nuovo fascio di servizio verso il centroide, piuttosto che proiettare il fascio verso un utente (Figura 8) e quiji di spostare il fascio verso il centroide (Figura 9).
Le Figure 5-9 dimostrano che, diversamente dai sj_ sterni della tecnica precedente, il procedimento e l'app^ recchio della presente invenzione sono in grado di far fronte accuratamente ad elevate richieste in tempo reale e conservano energia mediante attivazione dei fasci di servizio soltanto quando esiste una domanda.
La Figura 10 illustra un diagramma di flusso di un procedimento per puntare adattativamente un fascio di servizio in risposta ad una nuova richiesta di servizio in conformità ad una preferita forma di realizzazione de_l_ la presente invenzione. In una preferita forma di reaii£ zazione, tutte le operazioni del procedimento, eccetto le operazioni di orientamento e di proiezione 132 e 142, sono effettuate da una apparecchiatura di controllo di rete NCF (per esempio NCF 34, Figura 3). In altre forme di realizzazione, una qualsiasi oppure tutte le operazi£ ni possono essere eseguite da un satellite oppure da altro dispositivo in grado di effettuare calcoli.
Il procedimento inizia in 120 in cui una richiesta di servizio proveniente da una unità di comunicazione (la "unità di comunicazione richiedente") viene ricevuta ne_l_ l'operazione 122. Il sistema quindi accerta la posizione dell'unità di comunicazione nell'operazione 124. In una preferita forma di realizzazione, la posizione dell'unità di comunicazione viene accertata da un messaggio trasme^ so al11apparecchiatura di controllo di rete dalla unità di comunicazione che richiede il servizio. L'unità di C£ municazione può determinare la sua posizione utilizzando un qualsiasi procedimento comune, per esempio una procedura di geo1oca1izzazione.
Successivamente, l'apparecchiatura di controllo di rete determina, nell'operazione 126, quando un fascio di servizio attivo è disponibile per servire l'unità di comunicazione richiedente. Un fascio di servizio attivo po trebbe essere incapace di servire l'unità di comunicazi^ ne richiedente, per diverse ragioni. In primo luogo, il fascio di servizio attivo potrebbe non essere in grado di essere spostato in modo da conglobare l'unità di cotnu nicazione richiedente senza perdere copertura per altre unità di comunicazione che il fascio di servizio attivo in quel momento sta servendo ("unità di comunicazione cojr rentemente servite"). In una preferita forma di realizza zione, un fascio di servizio attivo non è disponibile se il suo spostamento escluderà delle unità di comunicazione correntemente servite. In una alternativa forma di re£ lizzazione, l'apparecchiatura di controllo di rete può _i_ dentificare una o più delle unità di comunicazione correr^ temente servite il cui servizio terminerà in modo tale che il fascio di servizio attivo possa essere spostato in modo da racchiudere l'unità di comunicazione richiedente. Questa caratteristica potrebbe essere desiderabile, per esempio, in un sistema di comunicazioni in cui JJ na unità di comunicazioni richiedente abbia una priorità di uso più elevata in confronto con l'unità di comunicazione correntemente servita.
Per determinare se un fascio di servizio attivo possa essere spostato in modo da racchiudere l'unità di comunicazione richiedente, il sistema determina il centroide dell'unità di comunicazione e delle unità di comjj nicazione che in quel momento sono servite. Quindi, vengono calcolate le distanze fra il centroide e ciascuna delle unità di comunicazione, l'unità di comunicazione richiedente e le unità di comunicazione correntemente se_r vite. La distanza massima di una qualsiasi unità di cormj nicazione dal centroide viene cosi determinata. Se la dj_ stanza massima supera il raggio dei fascio di servizio attivo, il fascio di servizio attivo viene considerato incapace di servire l'unità di comunicazione richiedente.
Un fascio di servizio attivo potrebbe anche essere incapace di servire l'unità di comunicazione richiedente, se il fascio di servizio attivo non presenta una sufficiente capacità di canali per servire l'unità di co municazione richiedente. L'apparecchiatura di controllo di rete calcola il numero dei canali che il fascio di se_r vizio attivo dovrà supportare se viene aggiunto un nuovo canale. Quindi, 1'apparecchiatura di controllo di rete decide se il numero dei canali supererà la capacità massima del fascio di servizio attivo. In caso positivo, vie ne determinato che il fascio di servizio attivo non è dis nibile. Altrimenti, il fascio di servizio attivo può essere disponibile.
Quando un fascio di servizio attivo non è disponj_ bile, 1'apparecchiatura di controllo di rete calcola la posizione di un nuovo fascio di servizio il cui centro sarà diretto verso l'unità di comunicazione richiedente, nell'operazione 127. Successivamente, l'apparecchiatura di controllo di rete, nell'operazione 123, determina i canali di comunicazione che non interferiranno con i canali di comunicazione incorporati nei fasci di servizio che si sovrapporranno oppure saranno adiacenti ai nuovo fascio di servizio. Nell'operazione 130, 1'apparecchiatu ra di controllo di rete assegna i canali non interferenti al nuovo fascio di servizio.
Un satellite quindi proietta il nuovo fascio di servizio verso l'unità di comunicazione richiedente, ne_l_ l'operazione 132. In una preferita forma di realizzazione, il centro del nuovo fascio di servizio coincide con la posizione dell'unità di comunicazione richiedente. Se esistono una molteplicità di unità di comunicazione richiedenti, il centro coincide con un punto di orientarne^ to di posizione di terra (per esempio il centroide) che consentirà il servizio per tutte le molteplici unità di comunicazione richiedenti. Il procedimento termina con l'operazione 148.
in una preferita forma di realizzazione, quando un fascio di servizio attivo è disponibile per servire l'unità di comunicazione richiedente, l'apparecchiatura di controllo di rete nell'operazione 134 determina il cen_ troide di tutte le unità di comunicazione servite dal fa scio di servizio attivo, inclusa l'unità di comunicazione richiedente. Nell'operazione 136, l'apparecchiatura di controllo di rete determina i fasci di servizio a cui il fascio di servizio attivo sarà adiacente o si sovrapporrà, quando il centro del fascio di servizio attivo vie^ ne spostato verso il centroide. Se esistono dei fasci di servizio sovrapposti o adiacenti, l'apparecchiatura di controllo di rete determina, nell'operazione 138, se i canali di comunicazione dei fasci di servizio adiacenti o sovrapposti interferiranno con i canali di comunicazione del fascio di servizio attivo. In caso positivo, nell'operazione 140, l'apparecchiatura di controllo di rete ria^ segna i canali del fascio di servizio attivo, del fascio di servizio adiacente e/o dei fascio di servizio sovrapposto, in modo tale che non esistano canali interferenti.
In una preferita forma di realizzazione, l'apparecchiatura di controllo di rete trasmette un messaggio al satellite contenente le informazioni necessarie perchè il satellite orienti il fascio di servizio attivo verso il centroide. In caso di necessità, il messaggio può anche contenere informazioni di riassegnazione dei canali. In una alternativa forma di realizzazione nella quale il satellite esegue i calcoli, non vi è alcuna necessità di inviare le informazioni relative al centroide al sateìl_i_ te. Nell'operazione 142, il satellite orienta il fascio di servizio attivo verso il centroide. Il procedimento quindi termina nell'operazione 148.
Sebbene, in una preferita forma di realizzazione, il centroide venga usato come punto di orientamento dell'asse del fascio di servizio, in altre forme di realizzazione si può usare un qualsiasi punto di orientamento sulla posizione di terra che comprenda tutte le unità di comunicazione.
In una preferita forma di realizzazione, i'antenna che proietta il fascio di servizio è collocata a bordo di un satellite che si muove rispetto alla superficie della terra. Pertanto, per mantenere un fascio di servizio attivo puntato verso un centroide, il fascio di servizio attivo deve inseguire il punto di orientamento nel corso del movimento del satellite. Inoltre, prima che un satellite esca dalla portata del punto di orientamento, le chiamate che sono supportate dal satellite dovrebbero essere trasferite ad uno o più satelliti all'interno de^ la portata di quel punto di orientamento. In altre forme di realizzazione, l'antenna può essere collocata a bordo di un satellite geostazionario oppure su una torre terre stre. in queste alternative forme di realizzazione, non è necessario compensare il movimento dell'antenna.
La Figura 11 illustra un diagramma di flusso di un procedimento per disattivare o riposizionare un fascio di servizio in risposta ad un canale rilasciato in conformità ad una preferita forma di realizzazione della prjì sente invenzione. Il procedimento inizia con l'operazione 160 nella quale un canale viene rilasciato da una unj_ tà di comunicazione (la "unità di comunicazione termina^ te") nell'operazione 162. Un canale potrebbe essere ril£ sciato quando l'utente dell'unità di comunicazione inte£ zionalmente termina la chiamata oppure quando l'unità di comunicazione è collocata in un'area in cui il margine di allacciamento del sistema di comunicazioni non è sufficiente per superare per esempio gli ostacoli fisici.
L1apparecchiatura di controllo di rete nell'opera zione 164 determina se una qualsiasi altra unità di com^ nicazione continui o meno a comunicare utilizzando il f£ scio di servizio attivo che stava servendo l'unità di co^ municazione in chiusura o terminante. Quando nessuna un_i_ tà di comunicazione rimane nel fascio di servizio attivo, il fascio di servizio attivo viene disattivato nell'operazione 166. Quando almeno una unità di comunicazione ri_ mane nel fascio di servizio attivo, l'apparecchiatura di controllo di rete determina il centroide delle restanti unità di comunicazione nell'operazione 168. Il satellite quindi orienta il fascio di servizio attivo verso il cen troide, nell'operazione 170. La procedura viene chiusa nell'operazione 178.
A mano a mano che un satellite si muove nella sua orbita, un fascio che il satellite punta verso un particolare punto di orientamento di posizione di terra cambierà di forma. Con basso angolo di elevazione rispetto al punto di orientamento basato sulla posizione di terra, la forma del fascio sarà ellittica. Con elevato angolo di elevazione (per esempio direttamente sulla testa), la forma del fascio sarà approssimativamente circolare. La Figura 12 illustra le variazioni della forma del fascio quando un satellite progredisce nella sua orbita in conformità ad una preferita forma di realizzazione della pre sente invenzione. Al tempo =1, il satellite 180 proietta un fascio con un'area ellittica 182 avente il centroìde 183. Al tempo =2, dopo che il satellite 180 si è mosso lungo il percorso 181, il satellite 180 proietta un fascio all'interno dell'area circolare 184 avente il centroìde 185. Poiché la forma del fascio varia in funzione della posizione del satellite, varierà anche l'area di copertjj ra. Se il punto di orientamento sulla posizione di terra del satellite non varia quando l'area di copertura varia, alcune unità di comunicazione potrebbero cadere fuori del fascio dì servizio attivo in cui esse stavano comunicando. Per questa ragione, un satellite potrebbe non sempre desiderare di dirigere il centro di un fascio di servizio direttamente sul centroide degli utenti.
La Figura 13 illustra un diagramma di flusso di un procedimento per regolare una direzione di puntamento del fascio quando la forma del fascio varia in conformità ad una preferita forma di realizzazione della presente invenzione. Il procedimento comincia con l'operazione 188 dopo che il sistema ha atteso per un incremento di tempo arbitrario nell'operazione 190 (per esempio 10 secondi). Il sistema quindi calcola la forma di un fascio di servizio attivo nell'operazione 192 per un certo tempo nel prossimo futuro. Poiché la posizione del satellite rispetto al punto di orientamento sulla posizione di terra può essere calcolata dal sistema, si può calcolare anche la forma approssimata di un fascio di servizio attivo. Nell'operazione 194 viene effettuata una determina zione se l'area di copertura del fascio di servizio att_i^ vo varierà, così da escludere le unità di comunicazione che vengono servite dal fascio di servizio attivo. Quando l'area di copertura influenza il servizio dell'unità di comunicazione, il sistema ricalcola il punto di orie£ tamento sulla posizione di terra, nell'operazione 196, per cui il fascio di servizio attivo non escluderà le unità di comunicazioni. Quindi, il satellite regola il pu£ to di orientamento sull aposizione di terra, nell'operazione 198, per coincidere con il punto di orientamento sulla posizione di terra ricalcolato. Il procedimento quini di si ripete come rappresentato nella Figura 13.
La Figura 14 illustra un apparecchio di antenna 200 per comunicazioni in conformità ad una preferita fo£ ma di realizzazione della presente invenzione. In una pre ferita forma di realizzazione, l'apparecchio di antenna 200 per comunicazioni risiede a bordo di un satellite.
In altre forme di realizzazione, l'apparecchio di antenna 200 per comunicazioni può risiedere su una torre terrestre. L'apparecchio di antenna 200 per comunicazioni comprende il processore 202, il controllore 204 dell'antenna di comunicazione, almeno un elemento di antenna orientabile 206-209 ed una antenna a fascio di accesso 212.
L'antenna a fascio di accesso 212 proietta un fascio di accesso verso la terra e riceve le richieste di servizio provenienti dalle unità di comunicazione. L'antenna 212 per il fascio di accesso può proiettare un fascio fissato al satellite oppure un fascio orientabile. L'antenna a fascio di accesso 212 trasmette la richiesta di servizio all'elaboratore o processore 202. In una pr£ ferita forma di realizzazione, il processore 202 inizia la comunicazione delle informazioni rilevanti all'apparecchiatura di controllo di rete, la quale esegue quindi la maggior parte dei calcoli rappresentati nella Figura IO. In altre forme di rea1izzazione, il processore 202 e^ segue alcuni oppure tutti i calcoli rappresentati nella Figura 10. Dopo che il sistema ha determinato se fornire o meno un nuovo fascio di servizio oppure riposizionare un fascio di servizio attivo, il controllore 204 dell'an tenna di comunicazione controlla gli elementi di-antenna orientabili 206-209 per fornire il nuovo fascio di serv_i zio oppure riposizionare il fascio di servizio attivo, incaso di necessità. Gli elementi di antenna orientabili 206-209 possono essere orientati uno indipendentemente dall'altro e sono convenientemente elementi a orientamen to elettronico. In una alternativa forma di realizzazione, gli elementi di antenna orientabili 206-209 possono essere elementi meccanicamente orientabili. Il numero de gli elementi di antenna orientabili 206-209 dipende dal sistema di comunicazioni e può essere compreso fra un si golo elemento e centinaia di elementi.
La Figura 15 illustra una unità di comunicazioni 220 (CU) in conformità ad una preferita forma di realizzazione della presente invenzione. L'unità di comunicazione 220 può essere un telefono cellulare portatile, un cercapersone oppure, per esempio, un dispositivo di facsimile. L'unità di comunicazione 220 comprende il proces_ sore 222, il ricetrasmettitore 224 e l'antenna 226. In u na preferita forma di realizzazione, l'unità di comunica zione 220 comprende anche una unità di determinazione di posizione 228. Il processore 222 riceve da una interfaccia di utente oppure da un calcolatore (non rappresentato) indicazioni che indicano che l'unità di comunicazione 220 dovrebbe effettuare una richiesta di servizio. II processore 222 quindi esegue la richiesta di servizio utilizzando il ricetrasmettitore 224 e l'antenna 226. La richiesta di servizio viene effettuata ad una antenna di comunicazione (per esempio su un satellite) nel cui fasci di accesso è collocata l'unità di comunicazione 220. Il ricetrasmett itore 224 comunica attraverso un fascio di servizio attivo oppure un nuovo fascio di servizio forn_i_ to dall'antenna di comunicazione, come descritto con riferimento alla Figura 10.
In una preferita forma di realizzazione, l'unità 228 di determinazione di posizione calcola la posizione dell'unità di comunicazione 220. Questa informazione di posizione viene convenientemente trasmessa insieme con la richiesta di servizio. L'unità 228 di determinazione di posizione può essere, per esempio, un dispositivo di geo1oca1izzaz ione oppure qualche altro dispositivo che determina la posizione facendo uso della triangolazione. In altre forme di realizzazione, la posizione dell'unità di comunicazione 220 può essere determinata dalle informazione di registrazione memorizzate in altro punto del s i sterna .
La Figura 16 illustra una apparecchiatura di controllo di rete (NCF) 250 in conformità ad una preferita forma di realizzazione della presente invenzione. L'app^ recchiatura di controllo di rete 250 comprende il proces^ sore 252 ed il dispositivo di memoria 254. Il processore 252 accerta la posizione di una unità di comunicazione che ha richiesto il servizio dal sistema di comunicazioni e determina se fornire o meno un nuovo fascio di servizio all'unità di comunicazione oppure orientare un fascio di servizio attivo verso una posizione che non fornirà il servizio all'unità di comunicazione. I calcoli e seguiti dal processore 252 sono descritti in dettaglio con riferimento alle Figure 10, 11 e 13. Il dispositivo di memoria 254 viene usato per memorizzare le informazio ni necessarie per eseguire i calcoli.
In una preferita forma di realizzazione, l'apparecchiatura di controllo di rete 250 comunica con i satelliti utilizzando il dispositivo 260 per radiocomunic£ zioni, il quale può essere collocato nella stessa posizione del1'apparecchiatura di controllo di rete 250 oppu^ re lontano da tale apparecchiatura. Il dispositivo 260 per comunicazioni radio comprende il trasmettitore 262, il ricevitore 264 e l'antenna 266. Il ricevitore 264 riceve una richiesta di servizio attraverso l'antenna 266 e comunica questa richiesta di servizio al processore 252. Una volta che 11apparecchiatura di controllo di rete 250 abbia eseguito i calcoli necessari, un messaggio che dice all'antenna di comunicazione il modo in cui fornire il servizio all'unità di comunicazione richiedente viene trasmesso all'antenna di comunicazione utilizzando il trasmettitore 262 e l'antenna 266.
In una alternativa forma di realizzazione nella quale l'antenna di comunicazione è collocata su una torre terrestre, il dispositivo 260 per comunicazioni radio potrebbe non essere necessario e potrebbe essere sufficiente un allacciamento strutturale fra l'apparecchiatura di controllo di rete 250 e l'antenna di comunicazione.
In definitiva, il procedimento e 1‘apparecchio de_l_ la presente invenzione forniscono, fra le altre cose, un sistema per comunicazioni a radio frequenza in cui i fasci di servizio sono forniti su base di richiesta. In una preferita forma di realizzazione, un fascio di servizio attivo viene orientato verso un centroide delle unità di comunicazione. Quando non è disponibile alcun fascio di servizio oppure le unità di comunicazione non po_s sono essere servite da un fascio di servizio che in quel momento è attivo poiché la capacità del fascio viene superata oppure la copertura geografica del fascio è incapace di includere le unità di comunicazione, nuovi fasci di servizio vengono proiettati verso le unità di comunicazioni. Preferibilmente, soltanto i fasci che sono necessari per servire le unità di comunicazione sono attivi in un dato momento, riducendo cosi il consumo di ene^ già e le inutili trasmissioni di energia a radio frequen^ za. Diversamente dai sistemi della tecnica precedente, il procedimento e l'apparecchio della presente invenzione forniscono una capacità di copertura variabile e sostanziali risparmi di energia mediante l'impiego di fasci di servizio indipendentemente orientabili che rispon^ dono alle richieste delle unità di comunicazione.
Il procedimento e l'apparecchio della presente i£ venzione differiscono dall atecnica precedente per divejr si aspetti importanti. In primo luogo, i fasci di servizio non sono sempre inseriti come nei sistemi della tecn_i ca precedente, perciò, si possono realizzare sostanziali risparmi di energia. In secondo luogo, il procedimento e l'apparecchio della presente invenzione determinano un centroide delle unità di comunicazione ed inseguono quel centroide a mano a mano che il numero delle unità di comunicazione che vengono servite da un fascio di servizio varia. L'inseguimento del centroide rende possibile al sistema di servire in modo migliore un maggior numero di unità di comunicazione. In terzo luogo, il procedimento e l'apparecchio della presente invenzione implicano l'orientamento indipendente dei fasci di servizio che sono serviti da un satellite, piuttosto di effettuare la procedura della tecnica anteriore secondo la quale viene orientata l'intera impronta cellulare. Ciò consente al s£ sterna di servire meglio delle aree di forte richiesta e permette anche ad un satellite di proiettare una molteplicità di fasci di servizio verso un'area di elevatiss_i_ ma richiesta. In quarto luogo, diversamente dai sistemi della tecnica precedente che orientano le loro impronte satellitari verso un'area fissata alla terra che è stata predeterminata dal sistema, il procedimento e l'apparecchio della presente invenzione orientano i fasci di servizio verso una qualsiasi area in tempo reale. Ciò forn£ sce il vantaggio di servire delle aree in risposta ad una effettiva domanda da parte dell'utente, diminuendo C£ sì la probabilità che gli utenti in aree affollate non siano in grado di accedere al sistema
Claims (10)
- RIVENDICAZIONI 1. Procedimento di orientamento adattativo di un fascio per un sistema di comunicazioni per fornire serv_i_ zio ad una unità di comunicazione richiedente (81, 83), in cui un fascio di servizio attivo (72), proiettato da una antenna di comunicazione (50), serve una o più unità di comunicazione correntemente servite (80), il procedimento comprendendo le seguenti operazioni: a) ricevere (122), tramite l'antenna di comunicazione (50), una richiesta di servizio proveniente dall1 nità di comunicazione richiedente (81, 33); b) accertare (124) una posizione dell'unità di co municazione richiedente (81, 83) in risposta alla richie sta di servizio; c) determinare (134), sulla base della posizione, un punto di orientamento di posizione di terra (90) per un centro del fascio di servizio attivo (72) che consentirebbe al fascio di servizio attivo (72) di servire l'_u nità di comunicazione richiedente (81) senza escludere JJ na qualsiasi delle una o più unità di comunicazione correntemente servite (30); d) orientare (142) il centro dei fascio di servizio attivo (72) in modo da coincidere sostanzialmente co il punto di orientamento sulla posizione di terra (90); e) quando il punto di orientamento (90) sulla posizione di terra non consente al fascio di servizio att_i_ vo (72) di servire l'unità di comunicazione richiedente (83) e le una o più unità di comunicazione correntemente servite (80) in modo simultaneo, proiettare (132) un nuo vo fascio di servizio (76) verso l'unità di comunicazione richiedente (83).
- 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, ulte riormente comprendente le seguenti operazioni: f) determinare (136) se un altro fascio di servizio attivo intersechi o meno il fascio di servizio attivo (72) quando il centro coincide sostanzialmente con il punto di orientamento (90) sulla posizione di terra; g) quando un altro fascio di servizio attivo interseca il fascio di servizio attivo (72), determinare (136) i primi canali assegnati a detto altro fascio di servizio attivo; h) accertare (138) se i secondi canali del fascio di servizio attivo (72) interferiranno con i primi canali quando il centro del fascio di servizio attivo coinc^ de sostanzialmente con il punto di orientamento (90) su^l. la posizione di terra; e i) quando i secondi canali interferiscono con i primi canali, riassegnare (140) i canali in modo tale che i secondi canali non interferiscano con i primi canali.
- 3. Procedimento per un sistema di comunicazioni per fornire fasci di servizio alle unità di comunicazione (80-83), il procedimento comprendendo le seguenti op£ razioni: a) ricevere (122) una richiesta di servizio da una unità di comunicazione'(81); b) accertare (124) la posizione dell'unità di comunicazione (31) in risposta alla richiesta di servizio; c) determinare (126) se un fascio di servizio attivo (72) fra i fasci di servizio sia o meno capace di servire l'unità di comunicazione (81) sulla base della posizione; e d) quando il fascio di servizio attivo (72) è capace di servire l'unità di comunicazione, orientare (142) il fascio di servizio attivo verso la posizione che consente a detto fascio di servizio attivo (72) di fornire servizio all'unità di comunicazione (81).
- 4. Procedimento secondo la rivendicazione 3, in cui il fascio di servizio attivo (72) sta correntemente servendo una o più unità di comunicazione correntemente servite (80) e l’operazione c) di determinazione compre^ de le seguenti operazioni: ci) determinare (134) il centroide (90) dell'unità di comunicazione (81) e delle una o più unità di cormj nicazione correntemente servite (80); c2) calcolare le distanze fra il centroide (90) dell'unità di comunicazione (81) ed il centroide (90) di ciascuna delle una o più unità di comunicazione corrente mente servite (80); c 3) determinare quale delle distanze sia la distar^ za massima dal centroide (SO); c4 ) valutare se la distanza massima sia maggiore di un raggio del fascio (72) di servizio attivo; c5) quando la distanza massima è superiore al ra£ gio, determinare che il fascio di servizio attivo (72) non è capace di servire l'unità di comunicazione (81); e c6) quando la distanza massima non è superiore al raggio, determinare che il fascio di servizio attivo (72) è capace di servire l'unità di comunicazione (81).
- 5. Procedimento secondo la rivendicazione 3, ulte riormente comprendente l'operazione e) di proiettare (132) un nuovo fascio di servizio (76) verso l'unità di comuni cazione (83) quando il fascio di servizio attivo (72) non è capace di servire l'unità di comunicazioni (83) sulla base della posizione.
- 6. Procedimento per un sistema di comunicazioni per fornire fasci di servizio (72, 76) ad unità di comunicazioni (80-83), il procedimento comprendendo le seguen ti operazioni: a) proiettare (132) un nuovo fascio di servizio (76) verso una unità di comunicazione (83) che ha richi£ sto il servizio, in cui l'operazione di proiezione viene eseguita quando un fascio di servizio attivo (72) non è capace di fornire servizio all'unità di comunicazione (83) a causa della posizione dell'unità di comunicazione (83) rispetto alle una o più unità di comunicazione correntemente servite (80-32) ed in cui il fascio di servizio at. tivo (72) fornisce il servizio alle una o più unità di comunicazione correntemente servite (80-82); e b) utilizzare il fascio di servizio attivo (72) per fornire il servizio all'unità di comunicazione quando il fascio di servizio attivo (72) è capace di fornire servizio all'unità di comunicazione (82), in cui il centro del fascio di servizio attivo (72) viene orientato (142) verso un punto di orientamento sulla posizione di terra (91) che consente al fascio di servizio attivo (72) di servire l'unità di comunicazione (82) e le una o più unità di comunicazione correntemente servite (81, 82).
- 7. Procedimento per una unità di comunicazione (81, 83) per comunicare con una antenna di comunicazione (206-209), in cui l'antenna di comunicazione viene controllata da un controllore (204) collegato all'antenna di comi[ nicazione, il procedimento comprendendo le seguenti operazioni : a) trasmettere una richiesta di servizio ai controllore (204) dell'antenna di comunicazione, la richiesta di servizio includendo la posizione dell'unità di co mun icaz ione (31 , 83 ) ; b) utilizzare un nuovo fascio di servizio (76) proiettato dall'antenna di comunicazione quando la posizione è tale che un fascio di servizio attivo (72) non è capace di servire l'unità di comunicazione (83), in cui il fascio di servizio attivo (72) fornisce servizio ad na o più unità di comunicazioni correntemente servite (80-82); e c) utilizzare il fascio di servizio attivo (72) proiettato dall'antenna di comunicazione quando il fascio di servizio attivo (72) è capace di servire l'unità di comunicazione (81) senza perdere servizio e per le una o più unità di comunicazione correntemente servite (80), in cui il centro del fascio di servizio attivo (72) viene orientato verso una posizione di orientamento sulla posizione di terra (90) che consente al fascio di servizio attivo (72) di servire l'unità di comunicazione (81) e le una o più unità di comunicazione (80) in quel momeii to correntemente servite.
- 8. Apparecchio di antenna (200) per comunicazioni, comprendente : un controllore (204) per l'antenna di comunicazio ne per controllare un primo elemento di antenna orientabile (206) ed almeno un secondo elemento di antenna orien tabile (207); il primo elemento di antenna orientabile (206) es_ sendo collegato al controllore (204) dell'antenna di comunicazione, il primo elemento di antenna orientabile (206) servendo per proiettare un fascio di servizio att_i_ vo (72) verso una o più unità di comunicazione correntemente servite (80) che detto fascio di servizio attivo (72) sta servendo e, quando il fascio di servizio attivo (72) può essere spostato per servire una nuova unità di comunicazione (81) che ha richiesto servizio senza perde re ils ervizio per una qualsiasi delle una o più unità di comunicazione correntemente servite (80), il primo elemento di antenna guidabile (206) per orientare il centro del fascio di servizio attivo (72) verso un punto di orientamento su posizione di terra (90) che consente il servizio per la nuova unità di comunicazione (81) e per le una o più unità di comunicazione correntemente servite (80); e gli almeno uno secondi elementi di antenna orientabili (207) sono collegati al controllore (204) dell'ara tenna di comunicazione, gli almeno uno secondi elementi di antenna orientabili (207) servendo per proiettare un nuovo fascio di servizio (76) verso la nuova unità di c£ municazione (83) quando il fascio di servizio attivo (72) non è capace di servire la nuova unità di comunicazione (83) senza perdere servizio per le una o più unità di co municazione (30) che sono in quel momento servite.
- 9. Apparecchiatura di controllo di rete (220) com prendente: un processore (222) per accertare (124) la posizione di una unità di comunicazione (81, 83) che ha richiesto servizio da una antenna di comunicazione (50), determinare (126) se un fascio di servizio attivo (72) fornito dall'antenna di comunicazione (50) sia o meno ca^ pace di servire l'unità di comunicazione (81, 83) sulla base delia sua posizione, quando il fascio di servizio attivo (72) non è capace di servire l'unità di comunicazione (83), istruire l'antenna di comunicazione (50) nel senso di proiettare un nuovo fascio di servizio (76) ve£ so l'unità di comunicazione (83) e, quando il fascio di servizio attivo (72) è capace di servire l'unità di comu_ nicazione (81), istruire l'antenna di comunicazione (50) nel senso di usare il fascio di servizio attivo (72) per fornire servizio all'unità di comunicazione (81).
- 10. Unità di comunicazione (250, 260), comprender^ te : un processore (252) per creare una richiesta di servizio; e un ricetrasmettitore (260) collegato al processore (252) per trasmettere la richiesta di servizio e per comunicare attraverso un nuovo fascio di servizio (76) fornito da una antenna di comunicazione (50) quando il fascio di servizio attivo (72) non è capace di servire l'unità di comunicazione (250, 250) sulla base della posizione dell'unità di comunicazione (250, 260), in cui il fascio di servizio attivo (72) sta fornendo servizio alle una o più unità di comunicazione in quel momento se_r vite (80), il ricetrasmettitore (260) servendo anche per utilizzare il fascio di servizio attivo (72) quando tale fascio di servizio attivo (72) è capace di servire Γ un_i_ tà di comunicazione (250, 260), in cui il centro del fascio di servizio attivo (72) viene guidato (142) dall an tenna di comunicazione (50) ad un punto di orientamento su posizione di terra (90) che consente al fascio di ser vizio attivo (72) di servire l'unità di comunicazione (250, 260) e le una o più unità di comunicazione (80) che correntemente ovvero in quel momento vengono servite.
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