MXPA00002124A - Sistema para suministrar el acceso, global y portatil, a la internet, que usa un sistema de satelite de orbita terrestre baja y de radiodifusion directa del satelite - Google Patents

Abstract

Un sistema para suministrar el acceso (25), global y portátil, de la Internet, a terminales del usuario (222) con bajo costo, el cual comprende una compuerta (23) del proveedor del servicio a la Internet, y una estación difusora (39), para suministrar la información de la compuerta (23) a las terminales (22) del usuario, por medio de un satélite geoestacionario (20) de radiodifusión directa. Las terminales (22) del usuario comprenden cada una un receptor (21) de radiodifusiones directas y un transreceptor (transmisor-receptor) para la comunicación con un satélite (24) deórbita terrestre baja (LEO).

Description

SISTEMA PARA SUMINISTRAR EL ACCESO, GLOBAL Y PORTÁTIL, A LA INTERNET, QUE USA UN SISTEMA DE SATÉLITE DE ÓRBITA TERRESTRE BAJA Y DE RADIODIFUSIÓN DIRECTA DEL SATÉLITE Campo de la Invención La presente invención se refiere, generalmente, a un sistema y método para suministrar a las terminales remotas del usuario con el acceso, global y portátil, a la Internet, que usa un sistema de radiodifusión directa de satélite en combinación con otro sistema de comunicación.

Antecedentes de la Invención Debido al uso extenso en todo el mundo de los dispositivos de computadoras personales, dispositivos de telecomunicaciones y el Internet, la economía global está actualmente sufriendo una revolución de información que se espera sea tan significante como la revolución industrial del siglo diez y nueve. Sin embargo una población significantemente grande de personas generalmente no tienen un buen servicio y no están satisfechas con sus opciones de telecomunicaciones y, por lo tanto, actualmente se encuentran limitadas en su capacidad de participar en esta revolución de información. Estas poblaciones se encuentran primariamente en África, América Central, América del Sur y Asia, donde los servicios de comunicaciones, hasta ahora, se han caracterizado por la mala calidad del sonido de las radiodifusiones de onda corta, o limitaciones en la cobertura de los sistemas terrestres de radiodifusión de la banda de amplitud modulada (AM) y la banda de frecuencia modulada (FM) . Se ha propuesto un sistema de radiodifusión directa, a base de satélite, para transmitir señales de audio y datos, que incluyan imágenes, a receptores consumidores de bajo costo, en esencialmente cualquier parte del mundo. El sistema de radiodifusión directa, con base en satélite, suministra un número de ventajas sobre los sistemas de satélite existentes, tal como la capacidad del suministro de servicios portátiles. Muchos sistemas existentes de satélite fallan en suministrar los servicios portátiles, debido a que ellos requieren grandes antenas del satélite para el acceso a tales sistemas. Los sistemas de satélite de órbita terrestre baja (LEO) , se usan actualmente para dar servicio a usuarios móviles y portátiles. Además, un número de sistemas de satélite geoestacionarios pueden suministrar servicios de comunicaciones portátiles o móviles. Sin embargo, los sistemas de satélites LEO y geoestacionarios existentes no suministran la capacidad adecuada de canales para proporcionar los altos regímenes de salida de datos, ' requeridos para la transmisión de la información de la Internet y la red World Wide Web (WWW) a muchos diferentes usuarios . Se han propuesto sistemas para usar satélites para el suministro de la capacidad de acceso de la Internet/WWW en todo el mundo a usuarios de sitios fijos. Por ejemplo, los sistemas que usan satélites geoestacionarios y haces de múltiples zonas (por ejemplo, el Hughes Spaceway y el Loral Cyberstar) se han propuesto, al igual que sistemas que comprenden cientos de satélites en un arreglo geodésico de tipo domo alrededor de la Tierra o en múltiples órbitas (por ejemplo el Teledesic) . Sin embargo, estos sistemas fallan en suministrar la capacidad del acceso, global y portátil, de la Internet/WWW . Sin embargo, un sistema de radiodifusión basado en satélite, se limita en que los receptores son de una sola dirección y no permiten al usuario transmitir la voz u otra información. Los usuarios de estos receptores, por lo tanto, no pueden comunicarse de manera bi-direccional por medio del sistema de radiodifusión directa con base en un satélite y, por lo tanto, no tienen acceso a la Internet. Asi, existe una necesidad para una terminal del usuario de bajo costo, la cual suministra a los usuarios con las ventajas de un sistema de radiodifusión directa con base en un satélite (por ejemplo, de cobertura geográfica grande, buena calidad de sonido, elevados regímenes de salida de datos y de bajo costo) , al igual que la comunicación bi-direccional para la capacidad de acceso de la Internet/WWW global, portátil.

Compendio de la Invención En vista de las desventajas y limitaciones anteriores, es un objeto de la presente invención suministrar un sistema y método para permitir el acceso a la Internet global, usando terminales del usuario portátiles y de bajo costo. Un objeto más de la presente invención es hacer posible que un usuario obtenga radiodifusiones directas de satélite de programas de audio, junto con las radiodifusiones directas de un satélite de datos, que incluyan imágenes, descargados de la Internet o la WWW. Un objeto "más de la presente invención es usar al menos un código de identificación en una palabra de control en un programa de difusión, para dirigir un canal de radiodifusión directa de satélite a una terminal del usuario seleccionada . Es aún otro objeto más de la presente invención permitir que una terminal del usuario comunique señales de recorrido posterior sobre un enlace de comunicaciones que conecta la termina del usuario a una compuerta del proveedor del servicio de la Internet, y recibir información del proveedor del servicio de la Internet, tal como pantallas del menú y páginas de la red, por medio de la radiodifusión directa de satélite. Éstos y otros objetos de la presente invención se logran, en parte, por la provisión a usuarios remotos con terminales del usuario que incorporan tanto receptores de difusión, para recibir las radiodifusiones directas del satélite, como un dispositivo de comunicaciones, para comunicarse con un proveedor de servicios de la Internet, por medio de un enlace de comunicaciones separado desde el sistema de radiodifusión directa de satélite. Por lo tanto, en un aspecto, el proveedor del servicio de la Internet se configura para recibir solicitudes desde una terminal del usuario para el acceso a la Internet, por medio del enlace de comunicaciones. El proveedor del servicio de la Internet tiene una compuerta configurada para guiar Datos de multimedia que se van a suministrar al usuario desde la Internet/WWW, a una estación de difusión. Esta estación de difusión da formato a los datos en un programa de difusión y transmite este programa de difusión a un satélite en el sistema de radiodifusión directa de satélite. La terminal del usuario puede recibir señales de audio en el programa de difusión y suministrarlas a una bocina, al igual que exhibir datos de imagen y continuar para la interacción con el proveedor del servicio de la Internet, por medio del dispositivo de comunicaciones y un dispositivo de entrada (por ejemplo, un teclado o el ratón ( ouse) ) . En otro aspecto, el enlace de comunicaciones comprende un satélite de órbita terrestre baja y el dispositivo de comunicaciones comprende un transreceptor (transmisor-receptor) de satélite de órbita terrestre baja. En aún otro aspecto, la presente invención se dirige a un método para suministrar dispositivos del usuario, de baja costo, globales y portátiles, con el acceso a la Internet. El método comprende las etapas de generar una solicitud para el acceso a la Internet, desde una terminal portátil del usuario y transmitir la solicitud a un proveedor del servicio de la Internet, con el uso de un primer enlace de comunicaciones. El proveedor del servicio de la Internet determina subsecuentemente si la terminal del usuario está autorizada para el acceso a la Internet y luego suministra pantallas subsecuentes y datos de multimedia requeridos por la termina del usuario a una estación de difusión. Esta estación de difusión descarga las pantallas y los datos a la terminal del usuario, por vía de la radiodifusión directa de satélite. La terminal del usuario reproduce o procesa los datos de multimedia descargados, según sea deseado. La terminal del usuario continúa con la entrada de respuestas y solicitudes al proveedor del servicio de la Internet, por vía del enlace de comunicaciones y para recibir las pantallas de difusión y los datos de multimedia desde el satélite, hasta que se termina la sesión del acceso a la Internet.

Breve Descripción de los Dibujos Los varios objetos, ventajas y novedosas características de la presente invención se aprenderán más fácilmente de la siguiente descripción detallada, cuando se lee en conjunto con los dibujos anexos, en los cuales: la Figura 1 es una ilustración esquemática de la manera en la cual se puede suministrar el acceso global y portátil a la Internet a los usuarios a través del sistema de radiodifusión directa de satélite, de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención; la Figura 2 ilustra la reasignación de la información desde los canales de acceso de múltiple división de frecuencia, de enlace ascendente, en un canal multicanalizado de división del tiempo de enlace descendente, en un sistema de radiodifusión directa de satélite, del tipo mostrado en la Figura 1; la Figura 3 ilustra la manera en la cual el proceso de la señal de satélite a bordo puede ser llevado a cabo en un sistema de radiodifusión directa de satélite, del tipo mostrado en la Figura 1; la Figura 4 es un diagrama de bloques, que ilustra la manera en la cual los datos e imágenes de la Internet pueden ser combinados con audio en la estación de difusión y enlazados en forma ascendente al satélite de difusión digital de las Figuras 1-3; la Figura 5 es un diagrama de bloques, que ilustra la construcción de una terminal del usuario, la cual incorpora tanto un receptor de difusión digital como un transreceptor de satélite de LEO, de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención; las Figuras 6-8 ilustran tres maneras diferentes en las cuales las imágenes y datos de la Internet pueden ser enlazados en forma descendente desde el satélite de difusión digital de las Figuras 1-3; y las Figuras 9A y 9B son diagramas de flujo que resumen la serie de operaciones llevadas a cabo por la terminal del usuario de la Figura 5, cuando se desean las operaciones de transmisión de imagen o datos de la Internet. A través de las figuras de los dibujos, números de referencia similares se entenderá se refieren a partes y componentes similares.

Descripción Detallada de las Modalidades Preferidas Un sistema 10 global y portátil, del servicio de la Internet, para suministrar a un usuario, colocado remotamente, con la capacidad de recibir sonido, datos e imágenes de alta calidad y para transmitir información de acuerdo con la presente invención, se realiza preferiblemente usando el sistema de radiodifusión directa de satélite. Este sistema de radiodifusión directa consiste preferiblemente de tres satélites geoestacionarios (uno de los cuales se indica en 20 en la Figura 1) , receptores de radio o terminales del usuario de bajo costo, y redes terrestres asociadas. Para fines ilustrativos, se muestra una sola terminal 22 de usuario, la cual comprende un receptor 21 de radio manual, conectado a una computadora 29. Uno o más satélites 24 de órbita terrestre baja (LEO) , se usan preferiblemente, de acuerdo con la presente invención, para recibir las señales transmitidas por medio de las terminales 22 del usuario y llevar adelante las señales a cuando menos una compuerta 23 del sistema, por ejemplo. Así, los usuarios pueden comunicarse con una compuerta 23 del sistema para el acceso a la Internet y a la red World Wide Web (WWW), lo cual se ilustra generalmente en 25. La compuerta 23 del sistema puede operar como un proveedor de servicios de la Internet, al igual que ejecutar operaciones comunes a dos o más proveedores de servicios de la Internet, que se indican generalmente en 31. Como se describe en mayor detalle abajo, la compuerta 23 del sistema suministra una estación 26 de difusión en el sistema de radiodifusión directa, con información de multimedia desde la Internet, tal como páginas de red, bits de sonido y otros datos para la transmisión a las terminales 22 del usuario por medio de los satélites 20. El sistema 10 de servicios de Internet, global y portátil, por lo tanto es ventajoso debido a que puede descargar cantidades, relativamente grandes, de datos desde un proveedor de servicio de la Internet, por ejemplo, a una terminal 22 del usuario, en forma eficiente y de costo efectivo, usando el sistema de radiodifusión directa de satélite, al igual que transmitir cantidades, relativamente pequeñas, de datos, tal como datos de arrastre posterior (por ejemplo selecciones de menúes) desde una terminal 22 del usuario al proveedor de servicio de la Internet por medio del enlace de satélite de la LEO. Los satélites 20 preferidos del sistema de radiodifusión directa cubren la región frico-Arábiga, la región Asiática y las regiones de Caribe y América Latina, desde las siguientes órbitas geoestacionarias : • ubicación orbital de 21°E, que suministra servicio al África y al Medio Oriente; • ubicación orbital de 95 °W, que suministra servicio a América Central y América del Sur; • ubicación orbital de 105 °W, que suministra servicio al Asia del Sudeste y al margen del Pacífico. La cobertura de otras áreas, tal como América del Norte y Europa, puede ser provista con satélites adicionales .

El sistema de radiodifusión directa usa preferiblemente una banda de 1467 a 1492 MHz, a cual se ha asignado para el Servicio de Satélites de Difusión (BSS) , Difusión de Audio Directa (DAB) en WARC 92, es decir, de acuerdo con las resoluciones 33 y 528 del ITU. Los aparatos difusores 26 usan enlaces ascendentes de alimentación en la banda X, de 7050 a 7075 MHz. El sistema de radiodifusión directa usa técnicas de codificación de audio digitales. Cada satélite entrega señales de audio de radio directas, que tienen calidades equivalentes a la AM monoaural, FM monoaural, FM estereofónica y CD estereofónica a través de su área de cobertura respectiva, junto con datos auxiliares, tal como transmisiones de voceo, video y de texto, directamente a los radios. El sistema puede también entregar servicios de multimedia, tal como bases de datos grandes descargados a las PC para aplicaciones en los negocios, información de texto de mapas e impreso para viajeros, e imágenes de color para aumentar los programas de audio para publicidad y diversión. La información digital suministrada por un proveedor de servicios de difusión (por ejemplo, la compuerta 23 del sistema) en una estación 26 de difusión, se da formato preferiblemente en incrementos del régimen primario de 16 kbps (Prime Rate Increments, PRI) , en que n es el número de los PRI comprados por el proveedor de servicios, (por ejemplo, n x 16 kbps) . La información digital es luego suministrada con formato en un marco de canal de difusión, que tiene un encabezado de control de servicio (SCH) . Este SCH es útil para enviar datos a cada terminal 22 del usuario, sintonizado para recibir el canal de difusión, con el fin de controlar los modos de recepción para varios servicios de multimedia, para exhibir datos e imágenes, para enviar la información clave para el descifrado y para dirigir una terminal específica del usuario, entre otras funciones. El número de los incrementos del régimen primario por canal de programa puede variar de 1 a 8, suministrando así un régimen de bits de canal del programa de 16 a 128 kbps en incrementos de 16 kbps. Cada marco se signa preferiblemente con n x 224 bits para el SCH, de modo que el régimen de bits llegue a ser aproximadamente de n x 16.519 kbps. Cada marco es también perturbado por la adición de una corriente de bits pseudo-aleatoria al SCH. Por lo tanto, el control de la información del patrón de perturbación por una clave permite el cifrado. Cada proveedor del servicio de difusión selecciona el número de incrementos del régimen primario de 16 kbps, de acuerdo con la aplicación específica del dispositivo de difusión. Como se señaló previamente, incrementos del canal de difusión típicos son preferiblemente de 16, 32, 80, 96, 112 y 128 kbps. El sistema de radiodifusión directa de satélite, descrito en relación con la Figura 1 ,' es ventajoso, debido a que proporciona una base común de incremento de capacidad para una multiplicidad de compañías de difusión o proveedores de servicios, por lo cual los canales de difusión de varios regímenes de bits pueden ser construidos con relativa facilidad y transmitidos a una terminal 22 del usuario. El tamaño y costo de una estación 26 de difusión puede, por lo tanto, ser diseñada para ajustarse a los requisitos de capacidad y las limitaciones de recursos financieros de una compañía de difusión. Además, la compañía de difusión puede permitir que un número de proveedores de servicios compartan los recursos de la estación difusora con eficiencia y efectividad del costo. Una compañía de difusión de escasos recursos financieros puede instalar una terminal de VSAT pequeña, que requiere una cantidad de potencia relativamente pequeña para difundir un servicio de 16 kbps, que es suficiente para llevar voz y música, por ejemplo, que tenga mejor calidad que la radio de onda corta. Por otra parte, una compañía difusora sofisticada de mayores recursos financieros puede difundir programas de calidad estereofónicos de FM y otros datos, usando una antena levemente más grande y mayor potencia a 64 kbps. Con aumentos ulteriores en la capacidad, la compañía de difusión puede difundir programas de audio de calidad estereofónica aproximada a la de discos compactos (CD) y cantidades mayores de datos a 96 kbps, y programas de audio de calidad estereofónica de CD completos y aún cantidades mayores de datos a 128 kbps. La compuerta 23 del sistema compra preferiblemente un número seleccionado de los PRI desde una estación 26 de difusión, para transmitir información de multimedia, tal como páginas de la red, a terminales 22 del usuario en tiempos seleccionados durante el día. La compuerta 23 del sistema es preferiblemente capaz de transmitir información a las terminales 22 del usuario veinticuatro horas al día por medio de una estación 26 de difusión. El sistema puede tomar ventaja del hecho que los usuarios a menudo requieren datos similares para la descarga durante marcos de tiempo similares. De acuerdo con una modalidad de la presente invención, la compuerta 23 del sistema es operable para almacenar datos solicitados por varios usuarios para descargarlos dentro de un período de tiempo predeterminado en una memoria temporal de descarga. La compuerta 23 del sistema puede suministrar una estación 26 de difusión con las identidades de las terminales 22 de usuarios que solicitan la información. La estación de difusión, a su vez, puede suministrar el SCH que corresponde a los datos almacenados en la memoria temporal de descarga con un número de códigos de identificación para identificar únicamente cada una de las terminales para la transmisión de los datos ahí requeridos . Para proteger el canal del programa de la difusora, se usa un método de corrección de error hacia delante (FEC) . Éste comprende un codificador Reed Solomon (255,223) concatenado con una intercalado interno, y un codificador de longitud 7 constante de % Viterbi de régimen. Esta codificación de corrección de error (junto con la adición de un encabezado sincrónico) eleva el canal del régimen primario a 19 kbps. El marco del canal de difusión codificado con FEC, se desmulticanaliza subsecuentemente usando un distribuidor de canal en la estación 26 de difusión en n canales paralelos de régimen primario (PRC) , cada uno llevando 16320 bits en términos de conjuntos de 8160 símbolos de dos bits. Los símbolos se asignan preferiblemente a través de los PRC de un programa de difusión en una manera en círculo, como se describe abajo, de modo que los PRC se extienden en la base de tiempo y frecuencia, reduciendo así errores en la terminal 22 del usuario causadas por la interferencia en la transmisión. Un preámbulo de sincronización de PRC que contiene 48 símbolos es colocado subsecuentemente en frente de cada grupo de 8160 símbolos para sincronizar el reloj de la terminal 22 del usuario para recuperar los símbolos desde a transmisión de satélite de enlace descendente. Durante el proceso a bordo por el satélite 20, el preámbulo del PRC se usan para absorber diferencias de tiempo entre los regímenes de símbolos de las señales de enlace ascendente y el reloj en el tablero usado para cambiar señales y ensamblar las corrientes TDM de enlace descendente. Los n marcos del PRC comprenden cada uno de los PRC y el preámbulo del PRC correspondiente, son luego codificados diferencialmente, modulados de QPSK en las frecuencias portadoras de IF asignadas como el canal de difusión para el proveedor de servicios y convertida en forma ascendente a la banda X para la transmisión al satélite 20. Así, el método de transmisión empleado en la estación 26 de difusión incorpora una multiplicidad de n portadores de Canales Sencillos por Portador, de Acceso Múltiple de División de Frecuencia (SCPC/FDMA) en la señal 28 de enlace ascendente. Estos portadores de SCPC/FDMA están espaciados en una rejilla de frecuencias de centro que son separadas preferiblemente por 38,000 Hertz (Hz) entre sí y se organizan en grupos de 48 frecuencias de centro contiguas o canales portadores. Cada satélite 20 está equipado preferiblemente con tres haces de zonas de enlace descendente, que tienen anchos de haz de alrededor de 6°. Cada haz cubre aproximadamente 14 millones de kilómetros cuadrados, dentro de los contornos de distribución de potencia que están 4 dB abajo desde el centro del haz y 28 millones de kilómetros cuadrados dentro de los contornos que están 8 dB abajo. El margen del centro del haz puede ser de 14 dB con base en una relación de ganancia del receptor a temperatura de -13 dB/K. Cada satélite 20 lleva dos tipos de cargas útiles. Una es una carga útil de "proceso", que regenera las señales de enlace ascendente y ensambla 3 portadores de enlace descendente TDM, y la otra es una carga útil "transparente", que repite las señales de enlace ascendente en 3 portadores de enlace descendente TDM. Las señales TDM desde las dos cargas útiles son cada una transmitida en 3 haces, con las señales procesadas y transparentes en cada haz que tiene polarización circular opuesta (LHCP y RHCP) . Cada señal de enlace descendente TDM lleva 96 canales de régimen primarios en ranuras de tiempo asignadas. A una terminal de usuario 22, todas las señales de enlace descendente TDM parecen ser las mismas, excepto por a frecuencia del portador. La capacidad total por satélite es de 2 x 3 x 96 = 576 canales de régimen primarios . La Figura 1 ilustra la operación general de un sistema 10 de servicio de Internet, global y portátil, de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención. En el caso de la carga útil del proceso de satélite, las señales 28 de enlace ascendente, emitidas de los difusores, por medio de canales de acceso múltiples de división de frecuencia individuales (FDMA) desde las estaciones 26 de difusión, ubicadas en cualquier sitio dentro de la visibilidad terrestre del satélite 20 con ángulos de elevación mayores de 10°. Cada difusora tiene la capacidad del enlace ascendente directamente desde sus propias instalaciones a uno de los satélites 20, colocando uno o más canales de régimen primario de 16 kbps en los portadores de FDMA. Alternativamente, las difusoras que no tienen la capacidad del acceso directo al satélite 20, pueden tener acceso a través de una estación central . Por ejemplo, la ruta 23 del sistema puede emitir voceo de red directamente a uno de los satélites 20 de radiodifusión directa o indirectamente, por medio de la estación central 27. El uso del FDMA para el enlace ascendente ofrece la mayor flexibilidad posible entre múltiples estaciones de difusión independientes. La conversión entre el FDMA de enlace ascendente y el enlace descendente del canal múltiple por portador, multicanalizador de división del tiempo (MCPD/TDM) en el sistema de radiodifusión directa de la Figura 1, se logra a borde del satélite 20 en un procesador a bordo. En el satélite 20, cada canal de régimen primario transmitido por una estación 26 de difusión se desmulticanaliza y desmodula en señales individuales de banda de base de 16 kbps. Los canales individuales son guiados por medio de un interruptor a uno o más de los haces 30 de enlace descendente, cada uno de los cuales es una sola señal de TDM. Este proceso de banda base suministra un alto nivel de control de canales en términos de la asignación de frecuencia de enlace ascendente y la ruta del canal entre los enlaces ascendente y descendente. Las señales del enlace ascendente son recibidas en el satélite en la banda X y convertidas a la banda L por el procesador a bordo. Los enlaces descendentes 30 a las terminales 22 del usuario usan los portadores MCPC/TDM. Uno portador se usa en cada uno de los tres haces en cada satélite 20. La manera en la cual el sistema de radiodifusión directa da formato a los enlaces ascendentes de FDMA y realiza el proceso de carga útil para generar los enlaces descendentes de TDM, permite la recepción de una cantidad significante de datos, que incluyen programas de audio de alta calidad del sonido, que usan receptores de bajo costo, entre otras ventajas. Para la carga útil transparente, las señales de TDM se ensamblan en una estación de difusión y aparecen precisamente en la misma estructura como aquéllas ensambladas a bordeo del satélite 20 por la carga útil del proceso. La señal de TDM se envía al satélite en la banda X y se repite en la banda L en uno de los tres haces de enlace descendente. El nivel de potencia es el mismo para las señales de TDM del enlace descendente, generadas por la carga útil del proceso.

La Figura 2 ilustra la resignación a bordo de los canales de régimen primarios de los canales de acceso múltiple de división de frecuencia de enlace ascendente en un canal de MCPC/TDM de enlace descendente en la carga útil del proceso del satélite 20 de la Figura 1. La capacidad general de enlace ascendente es preferiblemente entre doscientos ochenta y ocho (288) y trescientos ochenta y cuatro (384) canales 32 de enlace ascendente del régimen primario. Noventa y seis canales 34 de régimen primario son seleccionados y multicanalizados para la transmisión en cada haz 30 de enlace descendente, y la división de tiempo multicanalizada en un portador de aproximadamente 2.5 MHz de ancho de banda, como se indica en 36. Cada canal de enlace ascendente puede ser guiado a todos, algunos o ninguno de los haces de enlace descendente. El orden y la colocación de los canales del régimen primario en un haz de enlace descendente se puede seleccionar completamente por medio de un enlace de comando desde una instalación 38 de telemetría, intervalo y control (TRC) , mostrada en la Figura 1. El software (programa) es provisto preferiblemente en una estación 26 de difusión o, si existe más de una estación 26 de difusión en el sistema 10, en una instalación 39 regional de control de difusión, para asignar canales de segmento de espacio en el haz de enlace ascendente a un satélite 20. La instalación 39 de control de difusión regional se conecta preferiblemente a la instalación 38 de TRC por medio de un enlace de comunicaciones. El software optimiza el uso del espectro de enlace ascendente asignando portadores de PRC cuando hay espacio disponible en los 48 grupos de canales. Los portadores asociados con un canal de difusión particular, no necesitan ser continuos dentro de un grupo de 48 canales de portados y no necesitan ser asignados en el mismo grupo de 48 canales de portador. Las frecuencias de portadores en cada haz 30 de enlace descendente son diferentes para aumentar el aislamiento de un haz a otro. Cada canal de enlace descendente de TDM; es operado en la carga útil del satélite en saturación, dando la mayor eficiencia posible de potencia en términos del desempeño del enlace. El uso un solo portador por operación del contestador logra la eficiencia máxima en la operación de la carga útil de comunicación del satélite, en términos de la conversión de la energía solar - en energía de radiofrecuencia. Esto es muy diferente de las técnicas que requieren la amplificación simultánea de una multiplicidad de portadores de FDM. El sistema produce altos márgenes de recepción, adecuados para la recepción estacionaria y móvil, en espacios interiores y exteriores. El sistema 10 lleva a cabo la codificación de fuentes de audio, usando el MPEG 2.5, la Capa 3 que logra las calidades citadas en regímenes de bits de 16, 32, 64 y 128 kbps, respectivamente, y también incluye la capacidad de realizar la codificación de 8 kbps. La codificación de imagen se lleva a cabo usando la norma JPEG. Los regímenes de errores en el sistema son menores de 10~10 y así son adecuados para la imagen digital y la transmisión de datos de alta calidad para servicios de multimedia. El MPEG 2.5, la Capa 3 que codifica , ofrecen una mejor eficiencia del régimen de bits que el MPEG 1 previo, Capa 2 (Musical) o normas de MPEG 2 para la misma calidad de audio. Para difusiones de audio, los regímenes de bits de la fuente codificada digitalmente son: • 8 kbps por voz monofónica de utilidad; • 16 kbps para voz monofónica no de utilidad; • 32 kbps para música monofónica, con calidad cercana a la FM; • 64 kbps para música estereofónica, con calidad cercana a la FM; y • 128 kbps para música estereofónica, con calidad cercana al CD. En la realización preferida del sistema de radiodifusión directa de satélite, cada satélite 20 tiene la capacidad de transmitir un total de 3072 kbps por haz (que • incluyen los 2 portadores de TDM para las cargas útiles de proceso y transparentes, respectivamente) , que pueden ser cualquier combinación de los servicios de audio anteriores. Esto corresponde a una capacidad por haz de: • 192 canales de voz monofónica; o • 96 canales de música monofónica; o « 48 canales de música estereofónica; o • 24 canales de música estereofónica de CD; o • cualquier combinación de las calidades de señales anteriores . El sistema general de radiodifusión directa de satélite entrega las señales digitales con un régimen de error de bits (BER) de 10~4 o mejor, suministrando las varias calidades de servicio previamente definidas. Para cada haz 30 de enlace descendente en la banda L transmitido por los satélites 20, el Borde de Cobertura EIRP di portador TDM es de 49.5 dBW. Este EIRP, junto con la Corrección de Error hacia delante específica, asegura un mínimo de 9 dB de margen para un BER de 10"4, que usa la antena receptora de radio de línea básica. Este margen ayuda a combatir la pérdida de señal debido a los obstáculos en la trayectoria entre el satélite 20 y el receptor en la terminal 22 del usuario, suministrando recepción de calidad completa en el área de cobertura intentada. Las terminales 22 del usuario en ubicaciones obstruidas pueden ser conectadas a la antena de ganancia alta, o a una antena ubicada en una posición no obstruida.

Por ejemplo, la recepción en edificios grandes puede necesitar una antena de techo común con retransmisión interna para todo el edificio, o antenas de recepción individuales cerca de una ventana. En el contorno de 4 dB debajo de las coberturas de la tierra, los canales tienen un margen estimado de 10 dB con relación a la densidad de energía necesaria para entregar un régimen de error de bits de 10~4. En el centro del haz este margen estimado es de 14 dB. El margen de operación del sistema de radiodifusión directa no cambia para los regímenes mayores de bits. Dentro del contorno de 4 dB, la mayoría de las terminales 22 del usuario ven el satélite 20 en ángulos de elevación mayores de 60°, haciendo interferencia desde estructuras virtualmente nulas. En algunos haces, dentro del contorno de 8 dB, el ángulo de elevación al satélite 20 es mayor de 50°, lo cual puede experimentar una interferencia ocasional debido a las reflexiones o bloqueos desde las estructuras. La línea de recepción de visión, aún a ángulos de elevación bajos (20 a 90°) es siempre posible con antenas de ganancia pequeña de 8 dBi en algunos haces que apuntan hacia el horizonte. Como se señaló previamente, el sistema de radiodifusión directa incluye una caga útil de proceso de banda base en el satélite 20. El proceso de la banda base permite el desempeño de un sistema mejorado para los presupuestos de enlaces ascendente y descendente, la administración de estaciones difusoras, y el control de las señales de enlace descendente. La Figura 3 ilustra el proceso de la señal de satélite en el sistema de radiodifusión directa de satélite. Los portadores de enlace ascendente primarios codificados son recibidos en un receptor 40 de banda X. Un desmulticanalizador de múltiples fases y desmodulador 42 recibe las 288 señales de FDMA individuales en 6 grupos de 48, genera seis señales análogas en las cuales los datos de las 288 señales se dividen en 6 corrientes multicanalizada en el tiempo y realizan la desmodulación de los datos de la serie de cada corriente. Un interruptor de ruta y modulador 44 recibe los canales individuales de rutas de los datos de serie en todas, algunas o ninguna de las señales de enlace descendente, cada una llevando 96 canales, y además las modula en tres señales TDM de banda L de enlace descendente. Los amplificadores 46 de tubo de onda de viaje impulsan la energía de las tres señales de enlace descendente, que son radiadas a tierra por las antenas 48 de transmisión de banda L. La carga útil transparente también comprende un desmulticanalizador y convertidor descendente 50 y un grupo amplificador 52, que se configuran en una trayectoria de señal de "tubo doblado" convencional a las señales de TDM/MCPC de enlace ascendente de conversión de frecuencia para la retransmisión a la banda L. Los satélites 20 son operados por un segmento de control a tierra (por ejemplo, el software disponible en una estación 26 de difusión sencilla o un RBCF 38 que da servicio a un número de estaciones 26) de difusión y manejadas de acuerdo a los requisitos de tráfico por el segmento de control de emisión durante e tiempo de vida de la órbita. Los regímenes de bits y, consecuentemente, las calidades de servicio, se pueden mezclar en cualquier haz para cumplir con la demanda de servicio. El estado complejo del régimen de bits/calidad de un servicio puede ser cambiado fácilmente del comando a tierra y puede variar en diferentes momentos del día. En la modalidad preferida, la asignación de canal puede ser cambiada en una base de hora por hora, de acuerdo con un ajuste de programa establecido con veinticuatro horas de anticipación. Sin embargo, se entenderá que la asignación de canal puede ser cambiada en una base más o menos frecuente. Un diagrama de bloques de una estación 26 de difusión, que sirve a dos proveedores de servicios, que puede ser usado en relación con la presente invención, se ilustra en la Figura 4. Dos fuentes se muestran en la Figura 4 para fines ilustrativos, una fuente 54 suministra la programación de audio y la segunda fuente 56 suministra datos que pueden ser deseados por ciertos usuarios. (Se entenderá que este arreglo es meramente ejemplar, y que la estación 26 de difusión puede transmitir tanto programas de audio como datos, si se desea. Asimismo, el número de fuentes puede ser mayor de dos.) Los datos pueden consistir de mapas, cartas, imágenes generadas por el satélite o el radar, pantallas de computadora, tal como pantallas de revisión rápida o menúes, que suministran opciones al usuario y al voceo de la red, entre otros tipos de datos. Como será evidente de la Figura 4, el proceso de datos digitales de la fuente de audio 54 y de la fuente de datos _56 es esencialmente el mismo. Las fuentes de audio y de datos, 54 y 56, se someten primero a la fuente de MPEG o JPEG, que codifica en los bloques 58 y 60. Los datos codificados de la fuente son luego cifrados en el libro 61, usando el método de cifrado el cual puede ser descifrado usando una tela de descifrado. (Opcionalmente, a fuente del audio codificado puede ser cifrada, pero esto no se muestra en a Figura 4.) . La fuente codificada (y, en el caso de los datos, cifrados) las señales digitales son luego codificados con corrección de error adelante, en los bloques 62 y 64, usando un esquema codificador de canal concatenado, que comprende un codificador de bloques Reed Solomon (255,233), intercalado de bloques y el régimen de codificación de enrollamiento de Viterbi .

El uso de tal esquema de codificación concatenado contribuye al régimen de error de bits bajo logrado en el sistema, a codificación del canal multiplica el régimen de bits necesario para la transmisión por un factor de 2 x 255,223. Así, el régimen primario es aumentado a 37.78 kilobits por segundo, después de a codificación de error. Dependiendo del régimen de canal del programa, los símbolos de los canales de programa codificados son divididos entre un conjunto de canales de transmisión del régimen primario codificado. Por ejemplo un canal de 128 kbps se divide en ocho canales de régimen primarios como sigue : Símbolo 1 en el canal físico 1 Símbolo 2 en el canal físico 2 Símbolo 3 en el canal físico 3 Símbolo 4 en el canal físico 4 Símbolo 5 en el canal físico 5 Símbolo 6 en el canal físico 6 Símbolo 7 en el canal físico 7 Símbolo 8 en el canal físico 8 Símbolo 9 en el canal físico 1 ... etc. El SCH insertado en cada PRC codificado comprende preferiblemente una palabra de control para identificar el canal del programa al cual pertenece el PRC y para llevar instrucciones que permitan a receptor recombinar los canales de régimen primario codificado para reconstruir los canales del programa codificado. Una palabra de control ejemplar de ochenta (80) bits es: La entrada de la palabra de control para la cantidad de conjuntos relacionados permite crear una relación entre los varios grupos de conjuntos. Por ejemplo, una difusora puede desear suministrar los servicios de audio, video y datos relacionados, tal como un periódico electrónico, con el texto del audio, e información adicional. El número de identificación del conjunto identifica el número del conjunto del cual el canal es una parte. La cantidad de los canales de régimen primario de 16 kbps en el conjunto define el número de canales de régimen primario en el conjunto. La cantidad de subconjuntos y la cantidad de canales del régimen primario de 16 kbps en el subconjunto, define una relación dentro de un conjunto, tal como, en un conjunto de calidad estereofónica de CD, el uso de cuatro canales de régimen primario para una señal "Estereofónica Izquierda" y cuatro diferentes canales del régimen primario para una señal "Estereofónica Derecha" . Alternativamente, la música puede ser asociada con múltiples señales de voz para anuncios, cada señal de voz en un lenguaje diferente. La cantidad de canales de régimen primario de 16 kbps en el subconjunto define el número de canales de régimen primario en el subconjunto. El número de identificación del subconjunto identifica este subconjunto del cual el canal es una parte. Los bits de bloqueo del conjunto/subconjunto permiten el bloqueo cooperativo de la información de difusión. Por ejemplo, algunos países pueden prohibir anuncios de venta de alcohol. Las terminales 22 del usuario producidas para ese país pueden ser preajustadas con una clave o una clave puede ser cargada de otra manera, así que las terminales del usuario responden a la señal de bloqueo y bloquean la información específica. La función bloqueadora puede también ser usada para restringir la diseminación de la información delicada (tal como información militar o gubernamental) o para restringir los servicios de difusión que llevan ingresos a ciertos usuarios. Como se señaló previamente, cada PRC se organiza en marcos que tienen al menos un preámbulo de PCR para suministrar una referencia de tiempo entre la estación difusora y el satélite. El preámbulo puede incluir una palabra única para identificar el inicio del código de bloque para cada marco. Este preámbulo puede también incluir un bloque de bits de tiempo que contienen 48 símbolos de dos bits. Cuando la estación difusora y el satélite se sincronizan, el bloque contiene 47 símbolos. Si, debido a las diferencias en los osciladores en el satélite y la estación difusora, esta estación difusora se retarda o mueve adelante por un símbolo, el bloque de los símbolos de tiempo se cortan o alargan correspondientemente. Todos los canales pueden usar el mismo preámbulo. Este preámbulo puede comprende un código de identificación para permitir que el canal sea recibido sólo por esa terminal del usuario 22 desde la cual se origina la solicitud de información. Cuando una fuente se ha dividido entre múltiples canales de régimen primario, los preámbulos para todos los canales relacionados son preferiblemente coincidentes. No existe una sincronización de reloj maestra entre las estaciones difusoras separadas. La adición de la palabra de control y el código del preámbulo elevan el régimen del canal primario transmitido a 38 kilobits por segundo. Como se señaló previamente, el SCH puede estar provisto con una clave de identificación para dirigir una terminal 22 del usuario particular en lugar de, o además de, la inserción de un código en el preámbulo de PRC.

Como se señaló previamente, cada fuente de programa codificado se divide en canales de régimen primario individuales. Como un ejemplo, la fuente 54 de audio puede comprender cuatro canales de régimen primario, los cuales representan una señal estereofónica de calidad de FM. Alternativamente, la fuente 54 de audio puede comprender seis canales de régimen primarios, los cuales se pueden usar como una señal estereofónica de calidad "cercana a la del CD" o una señal estereofónica de calidad FM, enlazada al canal de datos de 32 bits (por ejemplo, para transmitir una señal para exhibir sobre un exhibidor de cristal líquido de un radiorreceptor (LCD) ) . Como una alternativa más, los seis canales de régimen primario pueden ser usados como un canal de datos de difusión de 96 kbps. La fuente de imagen puede comprender sólo uno o varios canales de 16 kbps. Como se describirá más detalladamente abajo, las terminales del usuario 22, que dependen de la información del conjunto incluida en el marco TDM y en cada canal de régimen primario, seleccionan preferiblemente en forma automática, esos canales de régimen primario necesarios para generar preferiblemente el programa de audio digital seleccionada por el usuario u otro programa de servicios digitales. Con referencia continuada a la Figura 4, los PRC son distribuidos por los bloques 64 y 68 de distribución de canal a los bloques 70 y 72 de modulación de QPSK, respectivamente, Dentro de cada bloque 70 y 72 de modulación de QPSK, un modulador de QPSK separado (no mostrado) modula cada canal de régimen primario a una frecuencia intermedia. Un convertidor ascendente 74 mueve los canales de régimen primario separados a la banda de enlace ascendente di FDMA, y los canales convertidos en forma ascendente son transmitidos a través del amplificador 76 y la antena 78. Las estaciones de enlace ascendente de difusión usan preferiblemente señales VST para a transmisión de canales elementales (16 kbps) , que usan pequeñas antenas (2 a 3 metros en diámetro) . Los canales de enlace ascendente del régimen primario son transmitidos al satélite 20 en portadores de FDMA individuales. Como se señaló previamente, hasta 288 portadores del régimen primario de enlace ascendente pueden ser transmitidos al satélite 20 en un haz global de enlace ascendente. Las terminales a tierra de difusoras pequeñas, equipadas con antenas de banda X parabólicas de 2.4 metros de diámetro y amplificadores de potencia de 25 vatios, pueden transmitir fácilmente un canal de programa de 128 kilobits por segundo (que comprende 8 de los canales de régimen primario) al satélite 20 desde un sitio en el país, donde se origina el programa. Alternativamente, los canales de programa se pueden conectar a las terminales de tierra de enlace ascendente compartidas por medio de los enlaces terrestres rentados de a red PSTN. El sistema tiene la capacidad de enlace ascendente adecuado para cada país en su cobertura mundial para tener su propio canal de radiodifusión de satélite. Un diagrama de bloques de una de las terminales 22 del usuario de la Figura 1 se suministra en la Figura 5. La terminal 22 del usuario recibe la señal de banda L desde el satélite 20, desmodula y extrae de la corriente TDM el audio útil o la señal de imagen, y reproduce la información deseada de audio o imagen. La terminal del usuario puede ser equipada con una antena de corrección compacta, pequeña, 80, que tiene alrededor de 4 a 6 dBi de ganancia, la cual no requerirá virtualmente un señalamiento. La terminal 22 del usuario sintoniza automáticamente canales seleccionados. Una terminal del usuario final mayor alternativa puede estar equipada con una antena que logra 10 a 12 dBi de ganancia. Puesto que tal antena será muy direccional, se apunta para lograr la mejor recepción. Una versión de esta antena puede ser un arreglo de conexiones . Este arreglo puede ser incorporado adecuadamente en la superficie de la cubierta terminal del usuario, unida como una capa, o ser desprendible completamente y conectada a la terminal del usuario por un cable coaxial delgado de unos cuantos metros de largo. Otra versión de la antena puede ser una operación de hélice en cualquier modo de costado extenso o de tipo final. El señalamiento se hace girando la antena en elevación y acimut. Una antena desprendible puede ser montada en un trípode pequeño en el suelo o montada a un marco de ventana y apuntada para lograr la mejor recepción. Una antena de 10 dBi tiene un ancho de haz de aproximadamente 65° y consecuentemente será fácil de apuntar al satélite 20, para lograr la recepción óptima. La capacidad de dirección de esta antena mejorará además la recepción en ubicaciones donde las reflexiones deben causar interferencia de otra manera. Un arreglo en fase, en una antena configurada en forma de barra, con ancho de haz amplio en una dimensión, pero estrecho en el otro (es decir, un haz en abanico) es otra alternativa. Aún una antena alternativa es una antena helicoidal para la recepción en exteriores y mayor recepción en interiores. En ciertos ambientes (máscaras, concreto o edificios de metal) , la recepción en interiores puede requerir conexiones a una antena externa. Para la recepción por terminales móviles del usuario, las antenas con tan poca como 4 dBi de ganancia, pueden ser montadas sobre el vehículo. Una antena sencilla de este tipo opera muy bien en una ubicación abierta en ángulos altos de elevación, sin los rigurosos reflectores de múltiples trayectorias. Sin embargo, en un área que tenga reflexiones de múltiples trayectorias, tal como en el centro de las ciudades, donde las elevaciones son menores de 60°, se tienen que tomar ocasionalmente medidas para mitigar la ' interferencia de múltiples trayectorias. Una de tales medidas es usar dos o tres de las antenas de 4 dBi de ganancia en un arreglo de diversidad espacial, montado en varias ubicaciones sobre el vehículo. Esto se puede agregar dinámicamente para lograr la capacidad de dirección o combinado para tomar la llegada de la señal máxima en un instante dado. Otra alternativa es instalar una antena direccional gobernable con 10 dBi de ganancia y causar se dirija al satélite 20. Esta última idea es costosa, pero puede ser preferida para obtener el beneficio máximo de la alta calidad de desempeño ofrecida por el sistema. Conforme . los sistemas móviles de satélite entren en uso en todo el mundo en la siguiente década, las antenas de arreglos gobernables electrónicamente se espera disminuyen su precio y lleguen a ser suministradas generalmente. Las técnicas del portador de canales múltiples, multicanalizados en la división del tiempo, se usan para la transmisión de enlace descendente a la terminal 22 del usuario. Cada canal del régimen primario (16.519 kilobits por segundo) ocupa su propia ranura de tiempo en la corriente de división del tiempo. Estos canales de régimen primario se combinan para llevar canales de programas que varían de 16 a 128 kilobits por segundo. El uso de técnicas digitales permite servicios auxiliares al radio que incluyen el video de régimen bajo, el voceo, correo, fax, uso de pantallas de exhibición, o interfaces de datos en serie. Estos datos de información pueden ser multicanalizados dentro de los canales de señales digitales de audio. Además, los canales de régimen primario pueden llevar canales de programas que son pantallas primariamente (por ejemplo una página local de la WWW) para su exhibición en la terminal del usuario, con o sin un programa de audio, y los datos descargados para el almacenamiento y/o impresión. Cada terminal 22 del usuario puede sintonizar a uno de los portadores de TDM, transmitidos en una de las coberturas de haz. Como se muestra en la Figura 5, la terminal 22 del usuario incluye un receptor 21 de difusión digital y la antena 80, un transreceptor LEO 84, una antena 85 y una computadora 29. El receptor 21 puede ser conectado a una puerta en serie de la computadora 29, por ejemplo. Un proveedor de servicios de la Internet, tal como la compuerta - 23 del sistema de la Figura 1, puede operar en una, dos o todas las coberturas de haz de los tres satélites 20. E proveedor de servicios de la Internet notifica preferiblemente al usuario de la frecuencia de banda L a la cual el receptor 21 de difusión digital, que necesita ser sintonizado antes del acceso a la Internet, con el fin de recibir información del proveedor. Como se señaló previamente, el proveedor de servicios de la Internet puede cambiar los enlaces ascendentes de FDM ahí asignados y la manera en los cuales la información es guiada a borde del satélite 20 a uno o más haces de enlace descendente por medio del control del software y la telemetría. Dentro del receptor 21 de difusión digital, un amplificado 90 de bajo ruido impulsa la señal de satélite, y la señal impulsada es recibida por un desmodulador 92 de extremo frontal de RF y de QPSK. La salida del desmodulador 92 de extremo frontal de RF y de QPSK se conecta a un primer desmultícanalizador 94 de división de tiempo, el cual recupera los canales del régimen primario de audio, y a un segundo desmulticanalizador 96 de división del tiempo, el cual recupera los canales del régimen primarios que llevan datos que incluyen imágenes . Después que los n PRC del canal de difusión recibidos son alineados de nuevo, los símbolos de cada PRC se remulticanalizan en un canal de difusión codificado con FEC usando los bloques 94 y 96. La salida del bloque 94 es una señal digital de banda básica, que lleva información de audio y la salida del bloque 96 es una señal digital de banda base que lleva datos. Los canales del programa codificado recambiando así recuperados se descodifican y desintercalan para recuperar la corriente de bits del régimen primario original de banda básica, que entró en el sistema de la estación 26 de tierra de la difusora. En el caso de datos de audio, las corrientes de bits recuperadas se convierten de nuevo a una señal de audio analógica por un descodificador 98 de audio y el convertidor 100 digital a analógico. La señal analógica es impulsada por un amplificador 102 y reproducida por un altavoz 104. La terminal del usuario puede reproducir varias calidades de audio que varían de la AM monoaural o la CD estereofónica, dependiendo del régimen de bits del canal del programa. En el caso de datos, las corrientes de bits recuperadas pueden ser convertidas a un formato que se puede exhibir por el descodificador 106 de datos/imágenes. Además para exhibirse, los datos recibidos pueden ser guardados en un dispositivo de memora o impresos. Las instrucciones necesarias para que la terminal 22 del usuario controle la recombinación de los canales del régimen primario codificado en los canales del programa codificados preferiblemente están contenidos en las palabras de control incrustadas en cada canal de régimen primario codificado y en la corriente de bits del régimen primario original de banda de base (por ejemplo, en el SCH o el preámbulo de PRC) . El receptor 21 se programa para procesar las instrucciones en las palabras de control. Los componentes principales de la computadora 29 incluyen un microprocesador 110 que tiene cantidades adecuadas de memoria de acceso aleatorio (RAM) y memoria solamente de lectura (ROM) 114, un reloj 116 de tiempo real y un controlador 118 de exhibición. Este controlador 118 de exhibición controla el formato de los datos de imagen (por ejemplo datos de mapas) a un exhibidor 120. El microprocesador 110 es también preferiblemente conectado a un teclado 122, una impresora/dispositivo trazador 124, un ratón (mouse) 126 y una unidad de disco 128. La interfaz 111 de entrada/salida (I/O) del microprocesador se ilustra para representar las puertas en serie y paralelo de microprocesador 110. Como se muestra en la Figura 5, los datos descodificados por el receptor 21 pueden ser provistos a la computadora 29 por medio de una conexión de puerta en serie. El teclado 122 y el ratón 126 se usan para seleccionar los programas de difusión, controlar los niveles de sonido, hacer selecciones del menú, y funciones similares. Los menúes y pantallas pueden ser generadas en el exhibidor 120 de acuerdo con el código de programa para el microprocesador 110 o una página local recibida. La impresora/trazador 124 permite que el usuario reciba una copia en papel producida de cualquier dato recibido (que incluye imágenes) , además de ver los datos en el exhibidor 120. Finalmente, la unidad 128 de disco permite que los datos o programas sean cargados en la computadora 29, y también permiten que los datos recibidos sean almacenados para la visión o impresión ulterior. Una función posible de la unidad 122 de disco puede ser, por ejemplo, permitir que la computadora 29 funda imágenes u otros datos que se reciban en un tiempo real, por el receptor 21 de difusión digital con los datos existentes previamente almacenados en un disquete magnético. Esto es útil, por ejemplo, en permitir que una imagen existente u otros datos sean actualizados transmitiendo solamente la información nueva o modificada, sin requerir que la imagen o datos existentes sean transmitidos. Los componentes de la Figura 5 pueden ser incorporados en una sola cubierta, que se diseña para su uso portátil o móvil. Alternativamente, como se muestra en la Figura 1, el receptor 21 puede ser un dispositivo manual conectado a una computadora separada 29. La energía puede ser suministrada por baterías, celdas solares o un generador impulsado por un motor de resorte o manivela manual. Si la terminal 22 del usuario es llevada por un vehículo, tal como un bote, avión o automóvil, la energía puede ser provista por el suministro de potencia del vehículo. Como una alternativa para alojar todos los componentes de la terminal 22 del usuario en una sola cubierta, la terminal 22 del usuario puede estar compuesta de un sistema o red de componentes separados interconectados por cables adecuados. Las Figuras 6 a 8 ilustran tres diferentes maneras en las cuales diferentes tipos de datos pueden ser transmitidos sobre los canales 30 TDM de enlace descendente de la Figura 1. En la Figura 6, los datos se transmiten en el "tiempo muerto" entre los programas de audio, y las claves del preámbulo o identificación se usan para distinguir programas de audio y datos. Como un ejemplo, los programas de audio pueden ser transmitidos durante las hojas de la luz del día en un canal dado de enlace descendente de TDM (o un conjunto de canales de enlace descendentes de TDM) , pero el mismo canal (o canales) puede levar datos durante las horas de la tarde o en la mañana temprano, donde hay menos demanda de los programas de audio. En la Figura 7, los programas de audio y datos ocupan diferentes canales de enlace descendente de TDM y pueden, por lo tato, ser transmitidos continuamente. Esta opción sería conveniente en casos donde los datos consisten de mañas del clima u otros datos que deben estar disponibles en base al tiempo y deben ser actualizados muy frecuentemente. La Figura 8 es similar a la Figura 7 en que se usan canales de TDM separados para los programas de audio y datos, pero en ese ejemplo, ' diferentes tipos de datos se transmiten en diferentes momentos en el canal de -datos y se separan entre sí por códigos de preámbulo o identificación. Así, por ejemplo, una difusora puede transmitir un primer tipo de datos durante un primer período de tiempo, y otro tipo de datos durante un segundo período de tiempo. Sintonizando el canal de datos en el momento apropiado (que puede ser listado en un programa publicado) o por programar a terminal 22 del usuario para detectar automáticamente una clave específica que corresponde al usuario o a la terminal del usuario, el usuario puede seleccionar los datos deseados para la exhibición, impresión y/o almacenamiento. Como se señaló previamente, se puede suministrar una clave de identificación en la señal de difusión que, cuando se detecta por la terminal 22 del usuario, permite que esta terminal 22 del usuario desmodule y descodifique los datos. Así, un proveedor del servicio de Internet puede dirigir una terminal 22 de un usuario seleccionado para proporcionar, por ejemplo, una página local solicitada por esa terminal y ninguna otra terminal . En forma de ejemplo, una computadora puede suministrar los datos requeridos por un usuario a una estación 26 de difusión. Esta estación de difusión, a su vez, genera canales de régimen primario que comprenden los datos solicitados, y una clave de identificación asociada con la terminal 22 del usuario. La terminal 22 del usuario, por lo tanto, puede reconocer esos canales entre los canales de difusión recuperados de los canales 30 de enlace descendente de TDM que contienen los datos solicitados. La clave de identificación se asigna preferiblemente al usuario por un proveedor de servicios de a Internet, cuando el usuario se suscribe al proveedor para el acceso a la Internet por medio de una terminal 22 del usuario. Este proveedor de servicios de la Internet puede suministrar al usuario con una clave de identificación, una palabra de aprobación, o ambas, y requerirá que una o ambas de ellas sea entrado por el teclado 122 o el lector de tarjetas 126, • antes de la revisión rápida de la pantalla de la red, por ejemplo, se transmite la terminal 22 del usuario. Alternativamente, el transreceptor 84 LEO puede comprender un módem (modulador-desmodulador) inalámbrico que se reconoce por el proveedor de servicios de la Internet, después que el usuario inicia la secuencia de registro usando la terminal 22 del usuario. Las Figuras 9A y 9B son diagramas de flujo que resumen la serie básica de operaciones llevadas a cabo por la terminal 22 del usuario de la Figura 5, cuando los programas de audio y los datos son recibidos . Se entenderá que, debido al formato de TDM de los canales de enlace descendentes, la terminal 22 del usuario es capaz de recibir y reproducir programas de audio y dato simultáneamente. Así, excepto en casos donde el programa de audio seleccionado y los datos deseados alternan en el mismo canal de enlace descendente de TDM (como se ilustra en la Figura 6) , el usuario ~no requiere detener el escuchar un programa de audio con el fin de recibir imágenes u otros tipos de datos. Como resultado, un usuario quién desee obtener datos seleccionados, por ejemplo, puede hacer esto mientras continúa escuchando programas de radio en el canal de programas de audio . Con referencia específica ahora a la secuencia lógica mostrada en las Figuras 9A y 9B, la primera etapa en el programa es una etapa de energización e inicialización, que se lleva a cabo en el bloque 134. Después de esta etapa, el programa procede al bloque 136, donde la terminal 22 del usuario descodifica e inicia un programa de audio que se ha seleccionado por el usuario. En el bloque 138, el micrsprocesador 110 comprueba para determinar si una operación de transmisión (por ejemplo, una solicitud al acceso de un proveedor de servicios de la Internet) se ha solicitado por el usuario. Típicamente, el usuario hará una solicitud usando el teclado 122 o el ratón 126 de la Figura 5, para seleccionar una selección de menú exhibida por el exhibidor 120. Este exhibidor 120, por ejemplo, puede exhibir una pantalla que pide al usuario haga entrar una clave de identificación (por ejemplo, por medio del teclado 122 o un lector de tarjeta 126) o simplemente oprimiendo un botón del ratón para iniciar el proceso de conexión al proveedor del servicio de a Internet por medio del satélite 24 de LEO. Si ninguna operación de transmisión se ha solicitado, el programa regresa al bloque 136 y continúa para iniciar el programa de audio seleccionado. Sin embargo, si se ha solicitado una operación de transmisión, el programa procede al bloque 140 de decisión y comprueba para determinar si el usuario está autorizado para conectarse a la Internet. Esta determinación puede incluir una comprobación de la clave de identificación y la palabra de aprobación con la información similar almacenada en a memoria RAM 112 o la ROM 114, para usuarios autorizados de esa terminal 22 del usuario particular. Alternativamente, la determinación puede incluir una comprobación del saldo pagado previamente en la tarjeta de débito 130 ó 130' del usuario (que se ha insertado por el usuario en el lector de tarjetas 126) y comprueba de la tecla de descripción del usuario para estar seguro que es válido. Si falla cualquiera de estas comprobaciones, se exhibe un mensaje al usuario en el exhibidor 120 en el bloque 142 para informar al usuario que no existe una autorización apropiada. Si el usuario tiene la autorización apropiada, el transreceptor 84 LEO transmite subsecuentemente la clave de identificación, palabra de aprobación, si se usa, y /o una solicitud de acceso sencilla creada por el microprocesador 110, de acuerdo con la clave del programa a una o más compuertas 23 del sistema, por vía del satélite 24 LEO (bloque 144) . La compuerta 23 del sistema verifica que el usuario tenga acceso comparando la dirección del transreceptor 84 de LEO o la clave de identificación del usuario, con los datos de autorización almacenados en una base de datos por la compuerta 23 del sistema, de acuerdo con otra modalidad de la presente invención, la compuerta 23 del sistema determina si el usuario está autorizado para el ceso a la Internet, en oposición a la computadora 29. Si el usuario está autorizado al acceso a la Internet, la compuerta 23 del sistema envía una página local de Internet o información de revisión rápida de la red a la terminal del usuario por medio de un enlace ascendente 28 de FDM del sistema de radiodifusión directa. La clave de identificación del usuario, usada para el acceso autorizado a la Internet, no necesita ser la misma como la clave de identificación asignada por la compuerta 23 o la estación 26 de difusión, para transmitir datos de la Internet a la terminal 22 del usuario seleccionado. Se hace una comprobación (o automática o manualmente) para determinar si los datos deseados han sido difundidos dentro de una cantidad predeterminada de tiempo (bloques 146 y 148) . La computadora 29 está programada para vigilar la corriente de bits del régimen primario de la • banda básica original recuperada, para la información dirigida a la terminal 22 del usuario (bloque 150) , como se indica por las palabras de control insertadas en la corriente de bits del régimen primario y para generar un mensaje en el exhibidor 120 para indicar cuando se ha negado el acceso a la Internet o los datos deseados no han sido difundidos dentro de la cantidad predeterminada de tiempo (como se indica por la rama afirmativa del bloque 152 de decisión) . Después que la corriente de datos de TDM es detectada y la corriente de datos de la banda básica recuperada, el programa procede al bloque 156 y ejecuta cualquier proceso necesario de los datos recibidos por la terminal 22 del usuario, tal como generar otra corriente con opciones del menú adicionales o simplemente exhibir a pantalla actual mientras espera por otra entrada del usuario. El proceso en el bloque 156 puede también implica las operaciones de almacenamiento de datos, la manipulación o reforma de datos, el análisis de datos y la generación de reportes por medio del exhibidor o impresora, dividiendo o seccionando una imagen, fundiendo la imagen con otros datos de imagen o no de imagen, entre otros tipos de proceso. Si la información trasmitida por la compuerta 23 del sistema incluyen señales de audio, estas señales son provistas al altavoz 104 en lugar de a un programa de audio anterior. Por ejemplo, una emisión de radio puede ser provista por medio de la bocina 104 la cual es interpretada intermitentemente por una señal de audio recibida de la compuerta 23 del sistema.

Una vez que la operación deseada de datos es llevada a cabo en el bloque 150, el programa procede al bloque 158 para determinar si el usuario ha solicitado otra operación de transmisión de datos por vía del satélite LEO. Por ejemplo, el usuario puede oprimir un botón del teclado para operar un ratón y seleccionar otra opción del menú. La computadora 86, a su vez, interpreta la acción del usuario y genera un comando para la transmisión a la compuerta 23 del sistema por medio del satélite 24 de LEO. La compuerta 23 del sistema suministra marcos y formatos apropiados del comando para la transmisión a la Internet. Los archivos recuperados de la Internet, en respuesta a la selección del menú o el comando, se enlazan ascendentemente después a la terminal 22 del usuario por vía satélite 20 (bloques 148 y 150) . el proceso descrito en relación con los bloques 146, 148, 150, 152, 154, 156 y 158 continúa repetidamente por la duración de la sesión de la Internet. Después que la terminal 22 del usuario opera en el archivo recuperado más reciente, y no se desea más acceso al Internet, como se indica por la rama negativa del bloque 158 de decisión, se puede terminar la sección de acceso a la Internet . El usuario puede ser facturado por el tiempo de acceso a la Internet y los datos descargados usando una factura mensual generada por el proveedor de servicios de la Internet .

La computadora 29 puede estar provista con un software de revisión rápida de la red, por ejemplo, para la comunicación con el proveedor de servicios de Internet (por ejemplo, la compuerta 23 del sistema). Alternativamente, la compuerta 23 del sistema puede descargar pantallas a las terminales 23 del sistema) . De acuerdo con otra modalidad de la presente invención, la compuerta 23 del sistema puede ser configurada como una compuerta de Interne/WWW de valor agregado., que suministra a las terminales del usuario con una interfaz interactiva. El sistema 10 puede, por lo tanto, reducir al mínimo la cantidad de datos de arrastre posteriores transmitidos de las terminales 22 del usuario por vía de los satélites 24 de LEO. Por ejemplo, los menúes pueden estar provistos a las terminales del usuario por medio de una operación de descarga del satélite 20, que limita las opciones del menú a sólo unas cuantas selecciones. Los datos de arrastre posteriores que tiene típicamente un intervalo de 32 bytes, pueden se reducidos para ser del orden de 4 bits. Así, la demanda de la capacidad del canal y el costo del enlace de arrastre posterior se reduce. De acuerdo - con otra modalidad de la presente invención, el espectro extenso u otra forma de codificación se usa en los datos que se transmiten en un enlace ascendente de 7 gigahertz en el sistema de radiodifusión directa de satélite. Así, el enlace ascendente móvil/portátil está disponible para cantidades pequeñas de datos en lugar de, o como un suplemento a, el enlace ascendente del satélite LEO. Para fines ilustrativos, la compuerta 23 del sistema se ha descrito hasta ahora como perteneciendo a un proveedor comercial de servicios de la Internet, el cual vende subscripciones a los usuarios y luego cobra a estos usuarios por el acceso a la Internet/WWW por medio de la compuerta en una base mensual. Sin embargo, el proveedor de servicios de Internet no necesita la red TCP/IP a través de la nación. El sistema 10 de acceso global y portátil a la Internet de la presente invención, puede acomodar diferentes modos para el suministro del acceso a Internet a las terminales 22 del usuario, tal como el acceso a través de un centro de computadora de universidad o una red corporativa grande. Así, la pluralidad de rutas de compuerta desde diferentes tipos de redes pueden ser usadas para suministrar a las terminales del usuario con el acceso a la Internet. Además, diferentes arreglos de suscripción (por ejemplo, cobrando a los usuarios en una base de transacción) caen dentro del ámbito de la presente invención. Los usuarios pueden también seleccionar de un número de diferentes tipos y servicios de Internet completamente en escala, que varían desde el simple acceso de marcado hasta el acceso en línea de datos dedicados . Los programas de difusión que comprenden la información de la Internet pueden incluir, sin limitase a, a información de WWW, correo electrónico, difusiones nuevas que se original de la Internet, servicio de telerred y archivos de tipo protocolo de transferencia de archivo o FTP. Aunque la presente invención se ha descrito con referencia a su modalidad preferida, se entenderá que la invención no se limita a los detalles de la misma. Se han sugerido varias substituciones y modificaciones en la descripción anterior y otras serán aparentes a los expertos en la materia. Todas esas substituciones y modificaciones se intenta sean abarcadas dentro del ámbito de la invención, como se definen en las reivindicaciones anexas.

Claims (20)

REIVINDICACIONES

1. Un sistema para suministrar el acceso a una red de computadora, portátil, este sistema comprende: un sistema de radiodifusión directa por satélite, que tiene un primer satélite y una estación difusora para transmitir programas de difusión a este primer satélite; una terminal del usuario, que comprende un receptor de radiodifusión directa, para recibir dichos programas de difusión transmitidos desde el primer satélite; una compuerta, para suministrar el servicio a la red de la computadora, y un enlace de comunicaciones entre la terminal del usuario y dicha compuerta, dicha terminal del usuario puede ser operada para generar señales de arrastre posterior, que comprenden solicitudes de acceso a la red de computadora y respuestas de un usuario, y para transmitir las señales de arrastre posterior a la compuerta por medio de dicho enlace de comunicaciones, dicha estación de difusión se puede operar para transmitir datos provistos por la compuerta, en respuesta a las señales de arrastre posterior, por medio de dicho primer satélite.

2. Un sistema, según se reclama en la reivindicación 1, en donde dicho enlace de comunicaciones comprende un segundo satélite y la terminal del usuario comprende un transreceptor (transmisor-receptor) , para transmitir las señales de arrastre posterior hacia dicho segundo satélite.

3. Un sistema, según se reclama en la reivindicación 2, el cual comprende una pluralidad de termínales del usuario, la estación de difusión se puede operar para transmitir una palabra de control con los datos desde la compuerta al primer satélite, y la palabra de control, corresponde a una de la pluralidad de terminales del usuario seleccionada, cada una de la pluralidad de las terminales del usuario se puede operar para recibir datos - por medio del receptor, pero no usa estos datos a no ser que a palabra de control corresponda a la terminal del usuario.

4. Un sistema, según se reclama en la reivindicación 1, en que el enlace de comunicación comprende al menos un satélite de órbita terrestre baja, y a terminal del usuario comprende un transreceptor configurado para transmitir las señales de arrastre posterior a cuando menos un satélite de órbita terrestre baja.

5. Un sistema, según se reclama en la reivindicación 1, en que la terminal del usuario es portátil .

6. Un sistema, según se reclama en la reivindicación 1, el cual comprende una pluralidad de terminales del usuario, y la estación de difusión puede operar para suministrar un palabra de control con los datos desde la compuerta en los programas de difusión para la transmisión al primer satélite, esta palabra de control corresponde a una de la pluralidad de terminales del usuario seleccionada, cada una de esta pluralidad de terminales del usuario puede ser operada para recibir los datos por medio del receptor, pero no usar estos datos a no ser que la palabra de control corresponde a la terminal del usuario.

7. Un sistema, según se reclama en la reivindicación 1, en que el enlace de comunicación es un segundo enlace de satélite.

8. Un sistema, según se reclama en la reivindicación 1, el cual comprende una pluralidad de terminales del usuario, la estación de difusión puede operar para transmitir una palabra de control con los datos desde la compuerta al primer satélite, esta palabra de control corresponde a una de la pluralidad de terminales del usuario seleccionada, cada una de la pluralidad de terminales del usuario puede ser operada para recibir los datos por medio del receptor, pero no usa estos datos, a no ser que la palabra de control corresponda a la terminal del usuario.

9. Un sistema, según se reclama en la reivindicación 1, en que la terminal del usuario comprende un dispositivo de proceso, un dispositivo de exhibición, un altavoz y un dispositivo de entrada del usuario, este dispositivo de proceso se puede programar para ejecutar las señales de audio provistas en uno de los programas de difusión al altavoz, mientras procesa los datos recibidos en uno de los programas de difusión y genera al menos una pantalla en el dispositivo de exhibición, para suministrar al usuario con opciones para usar la red de la computadora, estas opciones se pueden seleccionar usando el dispositivo de entrada del usuario.

10. Un sistema de difusión directa de satélite, para suministrar el acceso a la red a una computadora portátil, este sistema comprende: al menos un satélite, para transmitir señales que comprenden programas de difusión a una pluralidad de terminales del usuario, esta pluralidad de terminales del usuario comprenden cada una un receptor para recibir las señales transmitidas por el satélite; al menos una estación de difusión, para transmitir programas de difusión al satélite; al menos una compuerta, para suministrar el servicio de red de computadora, esta al menos una compuerta se configura para suministrar datos de red de la computadora al satélite para la transmisión a la pluralidad de terminales del usuario; y un enlace de comunicación entre al menos una compuerta y cada una de la pluralidad de las terminales del usuario, cada una de la pluralidad de terminales del usuario se configura para transmitir las señales producidas a la compuerta, por medio de enlace de comunicación, para realizar al menos una de la pluralidad de funciones seleccionadas del grupo que consta de iniciar una sesión de red de computadora, solicitar una página de red, revisión rápida, solicitar la descarga de datos de a red de computadora seleccionados, transmitir una entrada del usuario en respuesta a una pantalla sugerida, generada por la terminal del usuario y terminar una sesión de la red de computadora .

11. Un sistema de radiodifusión directa de satélite, según se reclama en la reivindicación 10, en que el enlace de comunicación comprende un satélite de órbita terrestre baja, y la terminal del usuario comprende un transreceptor de satélite de órbita baja, para transmitir las señales de producidas a la compuerta.

12. Un sistema de radiodifusión directa de satélite, según se reclama en la reivindicación 10, en que el enlace de comunicaciones comprende un satélite, y la terminal del usuario comprende una interfaz de comunicación al enlace de comunicación, para transmitir las señales producidas a la compuerta.

13. Una terminal del usuario, para recibir radiodifusiones directas de satélite, esta terminal comprende : un receptor, para recibir radiodifusiones directas desde un primer satélite; un dispositivo de comunicaciones, para comunicar con una red digital de comunicaciones; un dispositivo de exhibición; un dispositivo de entrada; y un procesador, conectado al receptor, este dispositivo de comunicaciones, el dispositivo de exhibición y el dispositivo de entrada, este procesador se puede programar para iniciar el acceso a una red de comunicaciones digital, generando y transmitiendo una señal de salida ahí por vía del dispositivo de comunicaciones, esta red digital de comunicaciones se configura para descargar datos de la misma a la terminal del usuario, por medio de un primer satélite, el procesador se puede programar para generar y transmitir otra señal de salida por medio del dispositivo de comunicaciones, para comunicarse con la red digital de - comunicaciones, en respuesta a las entradas del usuario por medio del dispositivo de entrada, y para recibir las señales que entran por la red digital de comunicaciones, en respuesta a las entradas del usuario por vía del receptor.

14. Una terminal de usuario, según se reclama en la reivindicación 13, en que la red digital de comunicaciones comprende un segundo satélite y el dispositivo de comunicaciones comprende un transreceptor para transmitir la señal de salida al segundo satélite.

15. Una terminal de usuario, según se reclama en la reivindicación 13, en que la red digital de comunicaciones comprende una red de radiofrecuencia y la terminal del usuario comprende un transreceptor configurado para transmitir las señales producidas y las entradas del usuario a la red de radiofrecuencia, esta compuerta puede ser operada para transmitir los datos al primer satélite, en respuesta a las señales producidas para suministrar el acceso global a la red de computadora.

16. Una terminal de usuario, según se reclama en la reivindicación 15, en que una palabra de control es transmitida con los datos desde la compuerta al primer satélite y la termina del usuario es una de una pluralidad de terminales del usuario, . esta palabra de control corresponde a una seleccionada de la pluralidad de terminales del usuario, cada una de la pluralidad de las terminales del usuario puede ser operada para recibir los datos por medio del receptor, pero no usa estos datos a no ser que la palabra de control corresponda a la terminal del usuario.

17. Un método para suministrar terminales portátiles del usuario, con un acceso global a una red de computadora, este método comprende las etapas de: generar una solicitud para el acceso a la red de la computadora desde una de las terminales del usuario; transmitir la solicitud desde la terminal del usuario por medio de un enlace de comunicaciones a la compuerta, para suministrar el acceso a la red de la computadora ; generar un programa de difusión, que usa los datos provistos por la compuerta; transmitir el programa de difusión a todas las terminales del usuario, usando un satélite en un sistema de radiodifusión directa; recibir el programa de difusión en cada terminal del usuario, que comprende un receptor de radiodifusión directa de satélite; generar una señal de arrastre posterior, usado al menos una de las terminales del usuario; y transmitir la señal de arrastre posterior desde la terminal del usuario a la compuerta, por medio del enlace de comunicaciones .

18. Un método, según se reclama en la reivindicación 17, en que la etapa de generar un programa de difusión además comprende a etapa de suministrar una palabra de control en el programa de difusión, para dirigir una seleccionada de las terminales del usuario.

19. Un método, según se reclama en la reivindicación 18, en que la etapa de recepción comprende la etapa de que cada una de las termínales del usuario reciba los datos por medio del receptor de radiodifusión directa, pero no usa estos datos, a no ser que la palabra de control corresponda a la terminal del usuario.

20. Un método, según se reclama en la reivindicación 17, en que la señal de arrastre posterior se selecciona del grupo que consta _de iniciar una sesión de la red de computadora, solicitar una página de la red, una revisión rápida, solicitar la descarga de datos seleccionados de la red de computadora, transmitir una entrada del usuario en respuesta a una pantalla propuesta, generada por la terminal del usuario y que termina una sesión de la red de computadora.