MXPA00004089A - Estacion de telecomunicacion celular movil no terrestre - Google Patents

Abstract

La estación de telecomunicaciones, móvil, celular, no terrestre, utiliza Una variedad de técnicas de no interferencia para extender la utilización de las radiofrecuencias de telecomunicación móvil celular existentes asignadas para las comunicaciones instaladas en tierra hacia dominios no terrestres. Por ejemplo, la polarización de las señales producida por los elementos de antena de la estación de telecomunicaciones móvil celular, no terrestre, es diferente, y de preferencia prácticamente ortogonal, a polarización de las señales de radio de celular producidas por las antenas instaladas en tierra para reducir al mínimo consecuentemente la posibilidad de interferencia con las señales de radio instaladas en tierra. Adicionalmente, las señales de control conmutadas entre las estaciones de suscriptores móviles no terrestres y el controlador de la locación celular no terrestre son diseñadas para evitar la posibilidad de interferencia con pares transmisor-receptor de locación celular instala da en tierra. La potencia de transmisión de la estación de telecomunicaciones móvil celular, no terrestre, también se controla estrechamente y de una magnitud para ser rechazada por las estaciones de suscriptores móviles instaladas en tierra y los pares transmisor-receptor de localización de células.

Description

ESTACIÓN DE TELECOMUNICACIÓN CELULAR MÓVIL NO TERRESTRE R FERENCIA CRUZADA CON SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud es una continuación en parte de la Solicitud de Patente de los Estados Unidos Serie No. 08/692,837, presentada en Julio 2, 1996 y titulada "RED DE TELECOMUNICACIONES, CELULAR, MÓVIL, MULTI-DIMENSIONAL, " la cual es una continuación en parte de la Solicitud de Patente de los Estados Unidos Serie Número 07/847,920, presentada en Marzo 6, 1992, y titulada "TELECOMUNICACIONES MÓVILES".

CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se relaciona con las comunicaciones celulares y, en particular, con una estación de telecomunicaciones, no terrestre, móvil, celular, que provee servicio a suscriptores móviles no terrestres utilizando los mismos canales de telecomunicación celular utilizados por sistemas de telecomunicaciones, instalados en tierra, móviles, celulares.

PROBLEMA Un problema en el campo de los servicios de telecomunicación celular móvil es el de proveer a los clientes no terrestres con servicios de comunicación de alta calidad via un medio de comunicación inalámbrico. Los P994 sistemas móviles de telecomunicación celular existentes prestan servicio a las estaciones móviles de suscriptores terrestres (denominadas de ahora en adelante instaladas en tierra) , pero este servicio no es extrapolable actualmente a estaciones móviles de suscriptores no terrestres debido a los problemas de interferencia en la señal causados entre las estaciones móviles de suscriptores instaladas en tierra con las no terrestres. Por lo tanto, las agencias responsables de la regulación de las telecomunicaciones no permiten actualmente la provisión de tal servicio. Los sistemas móviles de telecomunicación celular proveen el servicio de conectar a los clientes con telecomunicación móvil, cada uno teniendo una estación móvil de suscriptores, tanto a los clientes de instalación terrestre, quienes son servidos por una red de una compañía común de teléfonos públicos, al igual que otros clientes de telecomunicaciones móviles. En un sistema como éste, todas las llamadas de entrada y de salida son enrutadas a través de un sistema de oficinas de conmutación de telecomunicaciones móviles (MTSO, por las siglas en inglés, Mobil Telecommunications Switching Office) , cada una de las cuales se encuentra conectada a una pluralidad de locaciones celulares (estaciones base) que se comunican con estaciones móviles de suscriptores localizadas en el área cubierta por las locaciones celulares. Las estaciones móviles de P994 suscriptores son servidas por la locación celular, cada una de las cuales se encuentra ubicada en un área celular de una región de servicio más grande. Cada locación celular en la región del servicio se encuentra conectada por un grupo de eslabones de comunicación a la oficina de conmutación de telecomunicación móvil . Cada locación celular contiene un grupo de radio transmisores y receptores con cada par transmisor/receptor conectado a un enlace de comunicación. Cada par transmisor/receptor opera en un par de frecuencias: una frecuencia para transmitir señales de radio a la estación móvil de suscriptores y la otra frecuencia para recibir señales de radio desde la estación móvil de suscriptores . La primera etapa de una conexión de comunicación celular es instalada cuando un par transmisor/receptor en una locación celular, operando en un par de radiofrecuencias predeterminadas, es encendida y una estación móvil de suscriptores, localizada en la locación celular, está sintonizada al mismo par de radiofrecuencias. La segunda etapa de la conexión de comunicación es entre el enlace de comunicación conectado a este par transmisor/receptor y la compañía de red de teléfonos públicos común. Esta segunda etapa de la conexión de comunicación es instalada en la oficina de conmutación de telecomunicación móvil, la cual se encuentra comunicada a la compañía de red de teléfonos públicos común por medio de troncales entrantes y salientes. La oficina de conmutación de telecomunicación móvil contiene una red de conmutación para conmutar la voz móvil del cliente y/o señales de datos desde el enlace de comunicación a una troncal entrante o saliente. El sistema de telecomunicación móvil se encuentra controlado por un controlador de telecomunicaciones móvil en la oficina de conmutación de telecomunicación móvil y un controlador de locación celular en cada locación celular asociada con la oficina de conmutación de telecomunicación móvil. Una pluralidad de enlaces de datos conecta al controlador de telecomunicaciones y a los controladores de las locaciones celulares asociadas. El controlador móvil de telecomunicación opera bajo el control de un programa (soporte lógico) complejo y controla la red de conmutación. El controlador móvil de telecomunicación también controla las acciones de los controladores de la locación celular asociada al generar e interpretar los mensajes de control que son conmutados con los controladores de la locación celular asociada sobre los enlaces de datos. Los controladores de locación celular en cada locación celular, en respuesta a los mensajes de control que provienen del controlador móvil de telecomunicación, controlan los pares transmisor/receptor en la locación celular. Los procesos de control en cada locación o ubicación celular también controlan la sintonización de las estaciones móviles de suscriptores a las radiofrecuencias seleccionadas. Cada célula en la red de telecomunicaciones móvil celular comprende un volumen predeterminado de espacio organizado radialmente alrededor de la antena de transmisión de las ubicaciones o locaciones celulares con la región del espacio vagamente aproximando un volumen cilindrico que tiene una altura limitada. Ya que todas las estaciones móviles de suscriptores están en unidades instaladas en tierra (tal como vehículos motorizados) en sistemas de telecomunicación celular móviles tradicionales, el patrón de radiación de la antena de la locación celular es alineado para que se aproxime a la tierra y la polarización de las señales producida por la antena de la locación celular es vertical por naturale-za. Para poder evitar que las señales de radio en una locación celular interfieran con señales de radio en locaciones celulares adyacentes, las frecuencias de los transmisores para las locaciones o ubicaciones celulares adyacentes son seleccionadas para que sean diferentes para que exista la suficiente separación de frecuencias entre las frecuencias de transmisores adyacentes para evitar la superposición de las transmisiones entre las locaciones celulares adyacentes. Para poder volver a usar las mismas frecuencias, la industria de telecomunicación celular ha desarrollado un pequeño pero finito número de frecuencias de transmisores y un patrón de asignación de las locaciones celulares que asegura que dos locaciones celulares adyacentes no operen en la misma frecuencia. Además, el Control de Potencia Dinámica (DPC, por sus siglas en inglés) maneja el nivel de transmisión de la trayectoria inversa (móvil a instalada) para controlar adicionalmente la interferencia entre co-canales. Cuando una estación móvil de suscriptores instalada en tierra inicia una conexión de llamada, las señales de control del transmisor de la locación celular local causan que el transposicionador de frecuencia ágil en la estación móvil de suscriptores instalada en tierra opere a la frecuencia de operación designada para esa locación celular particular. A medida que la estación móvil de suscriptores instalada en tierra se moviliza de una locación celular a otra, la conexión de la llamada es traspasada a las localizaciones celulares sucesivas y el transposicionador de frecuencia ágil en la estación móvil de suscriptores se ajusta a su frecuencia de operación para corresponder a la frecuencia de operación del transmisor localizado en la locación celular en la cual la estación móvil de suscriptores se encuentre actualmente operacional . Este sistema móvil de telecomunicación celular existente, con sus estaciones asociadas de suscriptores, instaladas en tierra, se utiliza ampliamente y ha sido diseñado para eliminar los problemas de superposición de P994 frecuencias entre localizaciones celulares adyacentes y para minimizar el número de frecuencias requeridas para servir vastas áreas sin - encontrar la posibilidad de superposicionamiento de frecuencias. Estos sistemas móviles de telecomunicación celular existentes, con sus estaciones asociadas de suscriptores, instaladas en tierra, son inoperables cuando la estación móvil de suscriptores del usuario entra al dominio no terrestre. En particular, los servicios móviles de telecomunicación celular a vehículos aéreos son inconsistentes con la arquitectura de las redes de telecomunicación celular instaladas en tierra ya que el patrón de la antena del sistema móvil de telecomunicación celular instalada en tierra existente transmite una señal en un patrón aproximado a la tierra y el patrón de designación o de frecuencias para el patrón de localizaciones celulares no es extensible a los vehículos aéreos. En particular, un patrón de antena que podría ser capaz de servir a un vehículo aéreo de alta velocidad tendría que cubrir un volumen suficiente de espacio para minimizar el número de conmutaciones entre las estaciones a medida que el tráfico aéreo atraviesa de una localización celular a otra. Para que la estación móvil, de suscriptores tenga un tamaño apropiado de la locación celular en este ambiente, la locación celular cubriría un gran número de locaciones celulares instaladas en tierra ya existentes. Por lo tanto, el patrón existente P994 de la reutilización de las frecuencias tendría que ser interrumpido y no existe actualmente una frecuencia o designada o disponible para designar para tal propósito. Si frecuencias adicionales fuesen designadas para sistemas de telecomunicación celular no terrestres, todo el equipo existente de telecomunicación celular tendría que ser rediseñado para que fuese capaz de operar a estas nuevas frecuencias y aún mantenerse compatibles con el patrón existente de los servicios de telecomunicación celular. Consecuentemente, las estaciones de suscriptores móviles de telecomunicaciones celulares instaladas en tierra y las redes asociadas son incapaces de ser simplemente extrapoladas para proveer el servicio a la posición no terrestre y la arquitectura escogida instalada en todos los sistemas móviles de telecomunicación celular no terrestres y las estaciones de suscriptores es fundamentalmente inoperable como se encuentra para el uso en la posición no terrestre. Por ende, la red de comunicación celular móvil existente es, por su simple naturaleza, un sistema bidimensional instalado en tierra con la inhabilidad de ser extrapolable fuera del límite de la definición. Con esta limitación, los servicios de telecomunicación móvil celular se encuentran completamente inasequibles para vehículos aéreos y estos vehículos aéreos deben usar un sistema de comunicación separado que opere independientemente de la red de telecomunicaciones móvil celular y el cual requiere su propio patrón de antenas transceptoras, equipo de radio único y programas de soporte lógico de control .

SOLUCIÓN Los problemas anteriormente descritos son solucionados o y un desarrollo tecnológico avanzado se ha logrado en el campo mediante la presente estación de telecomunicación móvil celular no terrestre (denominada aquí "estación móvil no terrestre de suscriptores") para utilización en un sistema de telecomunicación multidimensional móvil celular que extiende el uso de las frecuencias designadas de telecomunicación móvil celular ya existentes para comunicaciones celulares en tierra a estaciones móviles de suscriptores no terrestres en una forma que evita la posibilidad de la interferencia de la señal entre las estaciones móviles de suscriptores instaladas en tierra y las no terrestres. De manera particular, el sistema multidimensional de telecomunicación móvil celular expande la configuración bidimensional celular adyacente actual de la red de telecomunicación celular instalada en tierra al adicionar una superposición de células no terrestres (áreas de cobertura) de un volumen predeterminado, cada una de las células no terrestres pudiéndose superponer a numerosas localizaciones celulares instaladas en tierra y en donde las células no terrestres son de naturaleza tridimensional. Cada célula no terrestre en este patrón de superposición es de una geometría predeterminada y convergen en el espacio y es preferiblemente adyacente a otras células no terrestres para que una pluralidad de las células adyacentes no terrestres ocupe completamente un gran volumen en el espacio en la región inmediatamente adyacente a en la red celular instalada en tierra ya existente y superponiéndose a la misma. De esta forma, la superposición de las células no o terrestres se une con las células instaladas en tierra ya existentes para formar una red de telecomunicación celular multidimensional sin divisiones. Esta red multidimensional puede llevarse a cabo dividiendo el MTSO (Mobil Telecommunications Switching Office, citado arriba) existente y creando allí una red virtual. Existe un número de características de implementación de este sistema que son cooperativamente operativas para habilitar las células no terrestres y las estaciones móviles de suscriptores no terrestres para operar de manera conjunta con las células instaladas en tierra y las estaciones móviles de suscriptores instaladas en tierra para proveer finalmente una comunicación superior. Todas estas características funcionan para reducir la posibilidad de la interferencia entre los elementos no terrestres y los instalados en tierra en la red multidimensional resultante y la combinación de estas características que son utilizadas para implementar un sistema es una función de la tecnología de comunicación/control utilizada para la radio comunicación, la topografía del terreno, el tráfico de comunicación, el costo de implementación del sistema, y similares. Por lo tanto, un sistema multidimensional de telecomunicación móvil celular puede ser implementado utilizando sólo un subgrupo de las características de implementación descritas en la presente estación de suscriptores, móvil no terrestre. La estación móvil no terrestre de suscriptores crea un patrón de antena que es insensible a la recepción de señales celulares que se originan desde estaciones en tierra de suscriptores y locaciones celulares, y donde el patrón de antena es transmisivo únicamente en una dirección descendente o hacia afuera. Adicionalmente, la polarización de las señales producíalas por los elementos de antena de la estación suscriptora móvil no terrestre es una polarización que es diferente a, y de preferencia prácticamente ortogonal, a la polarización de las señales de radio celulares instaladas en tierra, tal como una polarización horizontal, para así disminuir al mínimo la posibilidad de interferencia con las señales de radio celulares instaladas en tierra de polarización vertical. Adicionalmente, la conmutación de las señales de control entre las estaciones P994 móviles de suscriptores no terrestres y el controlador de la locación celular no terrestre son construidas para evitar la posibilidad de interferencia con pares transmisor/receptor de las locaciones celulares instaladas en tierra. En particular, los canales de control utilizados para las estaciones móviles de suscriptores no terrestres son seleccionadas de tal forma que las señales de control transmitidas en estos canales son irreconocibles a las estaciones móviles de suscriptores instaladas en tierra y a los pares transmisor/receptor de las locaciones celulares instaladas en tierra para que aún si emisiones de una estación móvil de suscriptores no terrestre llegan a una estación móvil de suscriptores instalada en tierra o a un par transmisor/receptor de una locación celular no puedan ser interpretadas y son rechazadas por defecto. Opcionalmente, el sistema no terrestre puede conmutar frecuencias de enlace superior o enlace inferior para que se convierta en el opuesto del patrón utilizado por la estación móvil de suscriptores instalada en tierra. De esta manera, las células no terrestres pueden ser creadas en una región del espacio adyacente a y superponiéndose a las células instaladas en tierra existentes y a las frecuencias de comunicación celular existentes designadas para telecomunicaciones celulares instaladas en tierra pueden ser reutilizadas para telecomunicaciones celulares no terrestres P994 sin la posibilidad de que exista una interacción entre el sistema de telecomunicación móvil existente instalado en tierra y las estaciones móviles de suscriptores no terrestres . Esto se debe en parte al hecho de que la interferencia entre estos sistemas es menos posible debido a que la trayectoria hacia adelante en el sistema instalado en tierra transmite más potencia y la salida de señales desde las estaciones no terrestres son de baja ganancia. Adicionalmente, las frecuencias de transmisión y recepción para las comunicaciones no terrestres pueden ser desbalanceadas en el espacio intersticial, a partir de las frecuencias instaladas en tierra. Las células no terrestres pueden ser manejadas en una forma que sea análoga a, pero separada, del manejo de las células instaladas en tierra para que la transferencia de una célula no terrestre a otra sea manejada independientemente de, pero bajo un control similar a aquel utilizado en las células instaladas en tierra. Consecuentemente, al reutilizar las frecuencias celulares de radio designadas actualmente y las filosofías de control de hoy en día de los sistemas de telecomunicación celular móvil instalados en tierra, el rediseño del equipo existente es minimizado y se reduce al mínimo la necesidad de nuevos aparatos. Para la oficina de conmutación de telecomunicación móvil, las células no terrestres operan en P994 su totalidad armónicamente con las locaciones celulares sin diferenciación alguna visible entre las células y las estaciones, ya sean instaladas en tierra o de naturaleza no terrestre debido a que la conmutación es dividida para crear una red virtual. De esta forma, la red bidimensional de telecomunicación celular móvil existente es extrapolable con el uso de estas estaciones de suscriptores, no terrestres, móviles, para crear un sistema multidimensional de telecomunicación celular móvil el cual hace uso de las radiofrecuencias designadas actualmente y proveer servicios actualmente .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 ilustra el sistema típico de telecomunicación móvil celular instalado en tierra de la técnica anterior, que incluye una pluralidad de oficinas telefónicas móviles de0 conmutación; la Figura 2 ilustra una vista en diagrama de troncal, la arquitectura general de la red multidimensional de telecomunicación celular de la presente invención; las Figuras 3 a 5 ilustran vistas en perspectiva de un sistema de telecomunicación móvil celular no terrestre instalado en tierra, de células múltiples al igual que el alcance geográfico relativo de las células instaladas en tierra y las células no terrestres típicas; P994 la Figura 6 ilustra un diagrama de patrón reutilizable de una frecuencia típica de célula no terrestre; la Figura 7 ilustra una célula no terrestre sectorizada con un patrón de configuración substancialmente cilindrica de la antena; la Figura 8 ilustra una célula no terrestre sectorizada con un patrón de configuración substancialmente toroidal de la antena el cual incluye un patrón de configuración cilindrica de la antena emplazado dentro de la apertura del toroide; las Figuras 9A a 9C ilustran disposiciones de montaje típicas de antena celular no terrestre y patrones de antena; la Figura 10 ilustra la frecuencia celular no terrestre designada para una célula típica; la Figura 11 ilustra las vías de señal celular no terrestre que se encuentran en una situación de interferencia de múltiples vías; y las Figuras 12A y 12B ilustran la arquitectura de la presente estación no terrestre, móvil de suscriptores.

DESCRIPCIÓN DETALLADA La presente estación móvil, no terrestre, de suscriptores, opera con un sistema multidimensional de telecomunicaciones móvil celular para extender el uso de las radiofrecuencias de telecomunicación móvil celular P994 designadas actualmente para las comunicaciones instaladas en tierra de estaciones móviles de suscriptores no terrestres en una forma que evite la posibilidad de la interferencia en la señal entre las estaciones móviles de suscriptores instaladas en tierra y no terrestres. En particular, el sistema multidimensional de telecomunicación móvil celular adiciona una superposición de las células no terrestres de una geometría predeterminada y una convergencia en el espacio a aquellas existentes de la red de telecomunicación móvil celular instalada en tierra y realiza la arquitectura del protocolo de comunicaciones para reducir la posibilidad de interferencia utilizando por lo menos una y, de preferencia, una pluralidad de técnicas. Una primera técnica es la de que la polarización de las señales de radio celulares producidas por los elementos de la antena no terrestre puede ser una polarización que es diferente de y, de preferencia substancialmente ortogonal a la polarización de las señales de radio celulares producidas por las antenas instaladas en tierra, tal como la polarización horizontal, para así minimizar la posibilidad de interferencia con las señales de radio celulares instaladas en tierra de polarización nominalmente vertical. Otra técnica es que las señales de control conmutadas entre las estaciones de suscriptores no terrestres y los controladores de localizaciones celulares no terrestres son construidas para P994 evitar la posibilidad de interferencia con pares transmisor/receptor de células instaladas en tierra. En particular, los canales de control utilizados para las estaciones móviles de suscriptores no terrestres son seleccionados tales que las señales de control transmitidas en estos canales sean generalmente irreconocibles por las estaciones móviles de suscriptores instaladas en tierra y los pares transmisor/receptor de las locaciones celulares, para que aún en el caso de que una emisión proveniente de una estación móvil de suscriptores no terrestre llegue a una estación móvil de suscriptores instalada en tierra o a un receptor de una locación celular, no puedan ser interpretados y son descartados de antemano. Otras técnicas se describen aquí . Con el fin de proporcionar el adecuado contexto para la descripción de la presente estación móvil, no terrestre, de suscriptores, el sistema de telecomunicaciones móvil, celular, multidimensional se describe antes de describir la estación móvil, no terrestre, de suscriptores .

ARQUITECTURA DE UN SISTEMA MÓVIL DE TELECOMUNICACIÓN CELULAR La Figura 1 ilustra un sistema típico de telecomunicación móvil celular instalado en tierra de la técnica anterior, el cual incluye una pluralidad de oficinas de conmutación móviles de teléfono (MTSO) 102, 103, cada una P994 de las cuales está conectada vía las instalaciones de comunicación 1120 a 1124, 1130 a 1133 a una pluralidad de pares transmisor/receptor de locación celular 120 a 124, 130 a 133 (igualmente definidas estaciones de base en el presente documento) . Los términos "ubicación o locación celular" y "célula" son a veces utilizados ampliamente en la literatura y el término "localización o locación celular" generalmente define el punto de convergencia en el cual el aparato transmisor y receptor está ubicado o localizado, mientras que el término "célula" generalmente define la región del espacio que está siendo servida por un par transmisor/receptor particular el cual se encuentra instalado dentro de la locación celular. La tecnología particular usada para implementar las comunicaciones entre las estaciones de suscriptores y los pares transmisor/receptor al igual que la naturaleza de los datos transferidos entre ellos, ya sea voz, video, telemetría, datos de computador y similares, no son limitaciones para el sistema que se describe en el presente documento, ya que se revela el concepto de un sistema novedoso, y no una implementación específica limitada tecnológicamente, de un concepto de sistema existente. Por lo tanto, el término "celular" como es usado en el presente documento define un sistema de comunicación que opera bajo la base de dividir el espacio en una pluralidad de secciones volumétricas o células, y manejando la comunicación entre las estaciones de suscriptores localizadas en las células y los pares asociados transmisor/receptor localizados en una locación celular para cada una de estas células . Con propósito de ilustración, se muestran dos estaciones móviles de suscriptores A y B en la Figura 1 y se encuentran ubicadas dentro de las células 106-4 y 107-2 respectivamente. Una pluralidad de las células 106 se encuentran interconectadas con una oficina de conmutación de telecomunicación móvil designada 102, la cual sirve para interconectar los pares transmisor/receptor 120 a 124 en las varias células 106 servidas por la oficina de conmutación de telecomunicación móvil 102 con la red pública de conmutación o conmutación de teléfonos (PSTN, por sus siglas en inglés, Public Switched Telephone Network) para tener acceso a otras oficinas de conmutación o conmutación de telecomunicación móvil al igual que el aparato telefónico convencional. El sistema de telecomunicación móvil celular también incluye un sistema de verificación 101, el cual está interconectado con las oficinas de conmutación de telecomunicación móvil 102 y 103 vía los enlaces de datos 104 y 105 respectivamente. El sistema de verificación 101 funciona para autenticar la identidad de las estaciones móviles de suscriptores A y B y autorizar la provisión de los servicios de telecomunicación celular a estos suscriptores. El sistema de verificación 101 P994 incluye un Registro de Localización de Base (HLR, por sus siglas en inglés) que contiene datos indicativos de suscriptores autorizados residentes en el área de cubrimiento de las llamadas de este sistema y un Registro de Localización de Visitantes (VLR, por sus siglas en inglés) que contiene los datos indicativos de los suscriptores autorizados que no son residentes en el área de cubrimiento de las llamadas de este sistema, pero que están activos allí. El rango del servicio celular particular es determinado por la locación geográfica de las células. Adicionalmente, los sistemas de telecomunicación celular no se encuentran conectados a nivel nacional. Preferentemente, la industria consiste de muchas regiones geográficas distintivas que prestan servicio a una base (casa) específica de suscriptores. Por ejemplo, en la Figura 1, la línea gruesa C-C define una frontera entre dos regiones celulares, con la oficina móvil de telecomunicación celular 102 que está ubicada en la primera de estas regiones y la oficina móvil de telecomunicación celular 103 que está ubicada en la segunda región adyacente. Cuando los suscriptores celulares se apartan de su región geográfica base, se convierten en "itinerantes" ("roamers") . Cuando un suscriptor itinerante hace una llamada telefónica celular desde su estación móvil de suscriptores, la oficina móvil de telecomunicación P994 celular que provee el servicio no tiene forma de determinar si este usuario itinerante es un suscriptor válido o no, ya que esta información se encuentra ubicada en el sistema base del usuario itinerante en el Registro de Localización de Base allí contenido. Obteniendo la información de la base de conmutación y notificando a la oficina foránea móvil de telecomunicación celular del estado del usuario itinerante es una función del sistema de verificación 101, ilustrado en la Figura 1. Una vez realizada la verificación, se almacena en el Territorio del Itinerante VLR normalmente por 24 horas . El servicio de telecomunicación celular de radio proporcionado en Norte América, por ejemplo, se encuentra diseñado primordialmente para automotores y otras estaciones móviles de suscriptores instaladas en tierra. El sistema utilizado actualmente utiliza una pluralidad de canales de radiofrecuencia en la banda de Frecuencia Ultra Alta (UHF) . Un canal en este sistema está comprendido por un par de frecuencias UHF en la banda designada. Una frecuencia en el canal se define como el portador "activo" y es utilizada para las transmisiones desde la estación base a la estación de suscriptores móvil, mientras que la otra frecuencia del par se define como el transportador "inverso" y es utilizado para las transmisiones desde la estación móvil de suscriptores a la estación base. Las tecnologías actuales en P994 uso incluyen la Modulación de Frecuencia (FM) analógica como método para la transmisión de la señal con un espacio en la frecuencia de canal de 30 kHz para el Sistema de Teléfono Móvil Avanzado (AMPS, por sus siglas en inglés) y un espacio en la frecuencia de canal de 10 kHz para el Sistema Telefónico Móvil Avanzado de Banda Estrecha (NAMPS, por sus siglas en inglés) . También existe la capacidad de transmisión digital en algunos sistemas, donde una pluralidad de intervalos de señales (incluidas en el término "canales" tal como se utiliza aquí) son multiplexadas en el mismo transportador, con la separación de 30 kHz entre las bandas adyacentes en un sistema TDMA y una separación de 1.25 MHz en un sistema CDMA. Un total de 832 canales de 30 KHz son asequibles para el uso de la telefonía celular y estos canales se encuentran ubicados entre las frecuencias de 824 MHz a 849 MHz y entre 869 MHz y 894 MHz. El transmisor tiene 832 canales de comunicación, 790 canales de comunicación de voz/datos y 42 canales de control. Este grupo de canales se encuentra dividido en dos subgrupos, cada uno consistiendo de 21 canales de control y 395 canales de voz/datos asociados. Un primer grupo de canales es definido típicamente el lado "A" de la banda y el grupo remanente de canales es definido típicamente como el lado "B" de la banda. Los 416 canales de radio en cada grupo de canales se encuentran divididos en 21 canales de control y P994 395 canales de comunicación de voz/datos. Los 395 canales de comunicación de voz/datos se encuentran subdivididos en siete grupos de aproximadamente 56 canales cuando son utilizados con un plan de reuso de canales de siete células, definido como el plan K=7.

CANALES DE CONTROL DEL SISTEMA MULTIDIMENSIONAL CELULAR En el ambiente regulado de comunicaciones actual, se encuentra un problema particular cuando se intenta utilizar un equipo de telefonía celular móvil desde una locación no terrestre, tal como una aeronave. La posición elevada de la estación móvil del teléfono celular, cuando se ubica en una aeronave, causa que la señal sea transmitida sobre una amplia superficie de la tierra, en donde es recibida por múltiples pares transmisores/receptores de las locaciones celulares instaladas en tierra. Adicionalmente, la fuerza de la señal en una pluralidad de estos pares transmisores/receptores de las ubicaciones o locaciones celulares instaladas en tierra pueden ser sustancialmente iguales, haciendo difícil la determinación de la estación base controladora. Consecuentemente, la transmisión desde un avión de estaciones móviles celulares de suscriptores está legalmente prohibida. La red de telefonía celular requiere una relación de señal a ruido mínima para permitir que las comunicaciones P994 sean de una calidad aceptable. Cuando se despliega como un Sistema Celular Multidimensional, la separación mínima actualmente requerida entre el nivel de potencia de la señal y el fondo o el nivel de la potencia de _ ruido es aproximadamente de 8 a 10 dB típicamente para la estación de suscriptores no terrestres y 6 a 8 dB para los receptores de las locaciones celulares para comunicaciones libres de interferencia. Sin embargo, los sistemas celulares existentes terrestres requieren de una relación de +17-+18 dB C/N+l para mantener una conexión de llamada de alta calidad. Consecuentemente, la porción de comunicación celular no terrestre del sistema multidimensional debe proveer una fuerza de señal apropiada por una selección apropiada y la locación de los elementos de la antena dentro de los límites del poder de señal asequible. Adicionalmente, la interferencia entre las estaciones móviles de suscriptores instaladas en tierra y las no terrestres deben ser obviadas por las características de la señal al igual que la filosofía del control de la comunicación. La porción de la filosofía del control de la comunicación de esta única solución comprende una manipulación de los canales de control tales como las señales de control originadas por una estación móvil de suscriptores instalada no terrestre que no pueden causar que un receptor de una locación celular instalada en tierra o un P994 receptor de una estación móvil instalada en tierra el recibir e interpretar estas señales de control. La recepción de las señales en el espectro de frecuencias designadas se encuentra fuera del control práctico del sistema, así que la designación de los canales de control dentro de la pluralidad de los canales asequibles representa el método de bifurcación del volumen del espacio en dos regiones apartadas: instaladas en tierra y no terrestres. Como se muestra en la Figura 10, los canales de control dedicados para el uso de estaciones móviles de suscriptores no terrestres son aquellos en los cuales se designan los canales de comunicación de voz/datos para las estaciones móviles de suscriptores instaladas en tierra. Por lo tanto, cada transceptor de una locación celular instalada en tierra se comunica con estaciones de suscriptores móviles instaladas en tierra existente dentro de su célula en canales de control predeterminados, en donde los canales de control son ignorados por las estaciones móviles de suscriptores no terrestres ya que estos canales son canales de comunicación de voz/datos bajo el punto de vista de las estaciones de suscriptor móviles celulares instaladas en tierra. Similarmente, cada par transmisor-receptor de la locación celular no terrestre se comunica con las estaciones móviles de suscriptores no terrestres existentes dentro de la célula en canales de control predeterminados, canales de P994 control que son ignorados por las estaciones móviles de suscriptores instaladas en tierra, ya que estos canales son canales de comunicación de voz/datos bajo el punto de vista de las estaciones móviles de suscriptor celulares instaladas en tierra. Por lo tanto, la locación de los canales de control en las células no terrestres representa un paradigma cambiante con respecto a las células instaladas en tierra adyacentes. Esta filosofía puede ser implementada en una manera económicamente efectiva, ya que la gran base instalada de las estaciones móviles de suscriptores instaladas en tierra y los pares transmisor/receptor de las locaciones celulares instaladas en tierra rechazan de manera inherente las señales de control transmitidas en los canales de comunicación de voz/datos. Sólo las nuevas estaciones móviles de suscriptores no terrestres construidas y sus pares asociados transmisores/receptores de la locación celular son los que deben ser modificados para reasignar los canales de control. Esta implementación conlleva sólo un costo relativamente pequeño . Una implementación alternativa de la filosofía de control de comunicación comprende la ubicación o locación de un subgrupo de los canales asequibles exclusivamente a las comunicaciones celulares no terrestres, estando este subgrupo de canales dedicados dividido entre canales de control y canales de comunicación como en el patrón existente de locación de canales. Esto puede hacerse en el ambiente ya sea AMPS/NAMPS o más simplemente en el paradigma de transmisiones digitales de los sistemas CDMA/TDMA donde los intervalos de señales pueden dedicarse a comunicación no terrestre. Sin embargo, la dedicación de un grupo de canales de un número aún menor puede ser problemática, ya que estos canales son removidos de todas las células instaladas en tierra y pueden tener un impacto significativo en la capacidad de manejo de trafico. Adicionalmente, tal solución requiere la modificación de todo el equipo existente.

PATRÓN DE REUTIL ZACIÓN DE FRECUENCIA Los sistemas móviles de telecomunicación celular proveen una pluralidad de comunicaciones activas confirmadas en la misma área de servicio, con el número de conexiones activas confirmadas excediendo el número de canales de radio asequibles. Esto se logra al reutilizar los canales vía la provisión de estaciones múltiples base en el área de servicio que está siendo servida por una sola oficina móvil de conmutación de telecomunicación. El área total de servicio de una oficina móvil de conmutación de telecomunicación celular se encuentra dividida en una pluralidad de "células", cada una de las cuales incluye una estación base y una torre de radio de transmisión asociada, como se muestra en la Figura 1. El radio de la célula es básicamente la distancia desde la torre de la estación base hasta el punto de convergencia más lejano en el cual la buena recepción entre la estación móvil de suscriptores y la estación base puede ser efectuada. El área de servicio total de una oficina móvil de conmutación de telecomunicación se o encuentra por lo tanto cubierta por una pluralidad de células adyacentes. Existen patrones típicos de reutilización de células y, típicamente, siete grupos de canales se reutilizan aunque el número puede variar dentro del rango de K = 3 hasta K = 21. Dentro de una célula particular, las seis células circundantes son agrupadas en un círculo alrededor de la primera célula y los canales usados en estas seis células difieren de aquellos canales utilizados en la célula particular y de cada una de las otras seis células circundantes. Por ende, las señales que emanan de la torre de radio transmisión en la célula particular no interfieren con las señales que emanan de las torres de transmisión ubicadas en cada una de las seis células circundantes ya que se encuentran en diferentes frecuencias. Adicionalmente, la célula más próxima usando la frecuencia de transmisión de la célula particular se encuentra lo suficientemente lejana de esta célula que existe una disparidad significativa en el poder de la señal y por lo tanto un rechazo suficiente de la señal en los receptores para asegurar que existe una mínima interferencia P994 en la señal . La forma de la célula es determinada por el terreno circundante y no es típicamente circular, sino deformada por irregularidades en el terreno, el efecto de los edificios y la vegetación y otros atenuadores de señal presentes en el área de la célula. Por lo tanto, el patrón celular de la Figura 1 es de naturaleza simplemente conceptual y no refleja la extensión física actual en varias de las células, ya que las células implementadas no son hexagonales en su configuración y no tienen precisamente esquinas de fronteras delimitadas. Los canales de control que son asequibles en este sistema son utilizados para instalar las conexiones de comunicación entre las estaciones móviles de suscriptores y la estación base. Cuando se inicia una llamada, el canal de control es utilizado para la comunicación entre la estación móvil de suscriptores involucrada en la llamada y la estación de servicio base local. Los mensajes de control localizan e identifican la estación móvil de suscriptor, determinan el número marcado e identifican un canal de comunicación asequible de voz/datos consistiendo de un par de radiofrecuencias las cuales son seleccionadas por la estación base para la conexión de la comunicación. La unidad de radio en la estación móvil de suscriptores resintoniza el equipo transmisor-receptor contenido para usar estas radiofrecuencias designadas. Una vez que la conexión de la P994 comunicación es establecida, los mensajes de control son transmitidos típicamente para ajustar el poder del transmisor y/o cambiar la frecuencia de transmisión cuando se requiera traspasar esta estación móvil de suscriptores a una célula adyacente, cuando el suscriptor se moviliza de la presente célula a una célula adyacente. El poder o potencia del transmisor de la estación móvil de suscriptores es regulada ya que la magnitud de la señal recibida en la estación base es una función del poder de transmisión y de la distancia desde la estación base. Consecuentemente, al hacer una escala del poder de transmisión para corresponder a la distancia desde la estación base, la magnitud de la señal recibida puede ser mantenida dentro de un rango predeterminado de valores para asegurar una recepción de señal exacta minimizando la interferencia con otras transmisiones en las células adyacentes que están reutilizando la misma frecuencia. Cuando una unidad móvil se aproxima a la frontera de una célula, la señal de radio recibida en la estación base se encuentra en su nivel mínimo. Ya que la unidad móvil se encuentra en la frontera de dos células, el poder de la señal del transmisor móvil es igual a la célula servidora o mayor a la misma y se inicia el procedimiento de transferencia. Los procedimientos de transferencia se inician mediante comparación de la potencia móvil recibida P994 en la célula de servicio y en las células candidatas adyacentes. Primero, la estación base celular inicia un proceso de locación de unidad móvil en las seis células adyacentes. Esto se logra ya sea por la activación o la operación continua de un receptor de locación en cada una de las seis células circundantes, el cual sintoniza la frecuencia de radio y canal en el cual la estación móvil de suscriptores está transmitiendo. La fuerza de la señal medida de esta señal, recibida por las seis células circundantes, es comparada y la señal más fuerte es indicativa de la célula que deberá recibir la señal. Si existe un canal de voz asequible en esa célula, se envía un mensaje a la estación "móvil de suscriptores en el canal de control para resintonizar su transmisor al canal asequible de voz identificado en la frecuencia del transmisor de la célula seleccionada. Simultáneamente, la conexión de voz es conmutada en las estaciones base de una célula a la siguiente, vía la Oficina de Conmutación o Conmutación de Telecomunicación Celular para proveer un servicio sin interrupciones.

RED MULTIDIMENSIONAL DE TELECOMUNICACIÓN MÓVIL CELULAR La red multidimensional de telecomunicación móvil celular de la presente invención es ilustrada en forma de diagrama de bloque en la Figura 2. Este diagrama ilustra los P994 conceptos básicos de la red multidimensional de telecomunicación celular y, para el propósito de una ilustración simplificada, no comprende todos los elementos hallados en una red típica. Los elementos fundamentales divulgados en la Figura 2 proporcionan una enseñanza de la interrelación de los varios elementos que son utilizados para implementar una red multidimensional de telecomunicación móvil celular. La red básica de telecomunicación celular instalada en tierra de la técnica previa se encuentra incorporada a este sistema para permitir que las estaciones móviles de suscriptores no terrestres sean integradas a la estructura del servicio existente. De manera particular, la oficina de conmutación de telecomunicación celular 200 sirve para interconectar una pluralidad de células instaladas en tierra 201, 202 y 203 con la red de conmutación de teléfonos públicos (PSTN), como se ha mencionado anteriormente. Las células instaladas en tierra 201, 202 y 203 cada una incluye un par transmisor/ receptor 201TR, 202TR y 203TR y un complejo de antena, el cual comprende típicamente un mástil Ml, M2 y M3 a las cuales se une uno o más elementos de antena Al, A2 y A3 respectivamente. Los sistemas móviles de telecomunicación celular existentes utilizan elementos de antena tanto direccionales como no direccionales para implementar el patrón P994 característico de antena deseado. La antena direccional, según el término que se utiliza aquí, no implica que una señal sea transmitida o recibida desde una dirección en particular, sino que la antena tiene un patrón de radiación no isotrópico. Una antena direccional, o una pluralidad de elementos direccionales de antena, de preferencia es utilizada en estaciones base de telecomunicación celular para incrementar la separación de la señal del ruido e interferencia. La estructura de antena utilizada en las telecomunicaciones móviles celulares instaladas en tierra es tal que las señales emanadas de los elementos de la antena transmisora de una locación celular de las antenas Al, A2 y A3 , se propagan en una dirección substancialmente radial desde la antena en todas las direcciones con la punta del patrón de la antena que es substancialmente coplanar con la superficie de la tierra y a un nivel que corresponde a la elevación de la antena transmisora sobre la superficie de la tierra. La antena receptora tiene características que son análogas a aquellas de la antena transmisora. La polarización de estas señales es vertical por naturaleza, mostradas por la flecha GP (siglas en inglés correspondientes a la expresión Polarización de Tierra) en la Figura 2. La oficina de conmutación o conmutación de telecomunicación móvil MTSO es divisible vía un programa P994 (soporte lógico) para dividir el área física cubierta por las células en dos o más segmentos, uno de los cuales puede ser opcionalmente superpuesto sobre otro segmento. Típicamente, en sistemas de telecomunicación celular instalados en tierra, los canales asequibles se encuentran divididos entre dos portadoras celulares competidoras de manera que el área de servicio termine siendo servida por los dos proveedores. Sin embargo, esta habilidad de partición permite a la red multidimensional de telecomunicaciones celular móvil para crear una red virtual celular de células no terrestres las cuales coexistan con la red existente de telecomunicación celular móvil instalada en tierra. Esta red virtual celular trabaja con múltiples sistemas móviles de telecomunicación celular instaladas en tierra existentes, diferentes equipos, diferentes vendedores, diferentes frecuencias y hasta con diferentes tecnologías: digital/analógica o TDMA/CDMA o FM/AM/PSK. La red multidimensional de telecomunicación celular móvil no tiene interrupciones y está superpuesta sobre la red existente de telecomunicación celular instalada en tierra. La red multidimensional de telecomunicación celular móvil adiciona a la red existente de telecomunicación celular móvil una o más células no terrestres. Una célula no terrestre se define como una instalación que se encuentra equipada con por lo menos un par transmisor/receptor de una P994 locación celular no terrestre, tal como el 2OÍA y una antena asociada AA1 para recibir y transmitir transmisiones de telecomunicación celular desde y hacia las estaciones móviles de suscriptores no terrestres, tales como vehículos aéreos 21 y 22; los cuales están equipados con un aparato de estación móvil del suscriptor 21B y 22B. El par transmisor/receptor no terrestre 2OÍA se encuentra interconectado con la red de conmutación de teléfonos públicos PSTN vía la oficina de conmutación de telecomunicación móvil MTSO. La antena de la localización celular no terrestre AA1 tiene un patrón de radiación de señal de radio que está dirigida típicamente sobre un plano horizontal que incluye la antena. La mayoría de la señal de radio radiada es dirigida en ángulos por encima del plano horizontal, cuyos ángulos son típicamente mayores a 4% en magnitud para evitar ^interferencia con las estaciones de teléfono móviles celulares instaladas en tierra 23, 24 y 25. Adicionalmente, la polarización de estas señales de radio es seleccionada para ser sustancialmente ortogonal a la polarización de las señales de radio emanadas de las antenas instaladas en tierra y es típicamente polarizada horizontalmente, como se muestra por la flecha AP (Polarización de aire) en la Figura 2. El par transmisor/receptor de la locación celular no terrestre 2 OÍA puede integrarse con un par P994 transmisor/receptor de la locación celular instalada en tierra, en donde existe una compartición del equipo con el que se montan los elementos de la antena en un mástil común Ml y/o interconecta ambos pares transmisor/receptor de ubicación celular a la red de conmutación de teléfonos públicos PSTN. En la modalidad de la Figura 2, los elementos de antena de la locación celular no terrestre AA1 se encuentran montados en la misma torre Ml como los elementos de la antena Al usados para implementar la locación celular instalada en tierra.

CONSECUENCIAS DE LA IMPLEMENTACIÓN DEL SISTEMA MULTIDIMENSIONAL CELULAR En un sistema multidimensional de telecomunicaciones celular móvil, un problema con la arquitectura mostrado en la Figura 2 es que las frecuencias designadas para las telecomunicaciones móviles celulares para estaciones móviles de suscriptores instaladas en tierra son las mismas de aquellas designadas para las estaciones móviles de suscriptores no terrestres. La selección de las frecuencias de emisión para la pluralidad de las células instaladas en tierra se ordena para asegurar que nunca exista un incidente de la emisión de células adyacentes en la misma frecuencia. Existe un patrón industrial estándar para la designación de frecuencia para las 0células y este patrón estándar de industria no incluye las células no terrestres. Un factor P994 que aumenta la complej idad es que una célula no terrestre tiene una extensión mucho más grande que una célula instalada en tierra. En particular, las células instaladas en tierra hacen uso de antenas montadas en una torre que está localizada en un lugar que proporcione típicamente la mayor elevación en la célula para que el patrón de emisión de la antena cubra la mayor área posible. Dado que el transmisor de la locación celular instalada en tierra está emitiendo hacia la tierra desde su locación física, la extensión de la célula se encuentra limitada por la elevación de la antena y cualquier tipo de característica que interviene a la señal física en la célula, tales como los edificios, montañas y similares. Esta limitación no se encuentra presente generalmente en las antenas no terrestres que emiten en una dirección aérea y no tienen un límite de rango para la emisión en términos de características de intervención. Las Figuras 3 a 5 ilustran la perspectiva (no a escala) de la extensión geográfica relativa de las células instaladas en tierra y tres células no terrestres típicas A-C. El patrón de la antena de la locación celular no terrestre, físicamente es de forma prácticamente parabólica (por ejemplo el paraboloide truncado mostrado en la Figura 3) y cubre una línea de rango de la localización desde la ubicación de la antena hasta el horizonte físico. Por lo tanto, el patrón de antena para la célula no terrestre cubre P994 un área significativamente mayor que una célula típica instalada en tierra. Consecuentemente una célula no terrestre cubre típicamente diez o aún cientos de células instaladas en tierra y se encuentra adyacente a las células instaladas en tierra que emiten en cada una de las frecuencias designadas actualmente para las telecomunicaciones móviles celulares. Por lo tanto, por la sola naturaleza de esta superposición, la célula no terrestre tiene una frecuencia de emisión que empata la frecuencia de por lo menos una de las células instaladas en tierra yuxtapuestas. Es más, el patrón de reutilización de frecuencias de las células no terrestres debe ser tal que las células adyacentes no terrestres no utilicen la misma frecuencia de emisión. La Figura 6 ilustra un patrón de reutilización de frecuencias típico K =7 para células no terrestres donde las frecuencias Fl a F7 se utilizan para o proporcionar cobertura completa. La extensión de cada una de las células no terrestres le permiten al patrón de reutilización de frecuencias ser más simple que aquel utilizado por células instaladas en tierra. Ya que el patrón de reutilización de frecuencias sólo requiere un pequeño subgrupo de frecuencias designadas actualmente, el patrón de reutilización puede ser usado para crear una célula dentro de una célula. La capacidad para el manejo de tráfico de una célula no terrestre particular puede por lo tanto ser P994 duplicada al simplemente asignar el doble número de frecuencias para esta célula, creando dos células que tengan sustancialmente la misma extensión física. Adicionalmente, el trasportador puede utilizar ambos lados A y B de la banda, y/o el patrón de reutilización de frecuencias puede comprimirse desde el tradicional K = 7 a K = 3 para así crear más células. Por lo tanto, existe una flexibilidad mayor en las células no terrestres que en las correspondientes células instaladas en tierra en términos de la implementación de células y el manejo como se evidencia en detalle adicional por la siguiente descripción del sistema . Con el fin de que las células no terrestres hagan uso de las frecuencias que se encuentran designadas para las células de telecomunicación móvil instaladas en tierra, tiene que haber algún método que asegure que las señales emitidas desde y hacia las estaciones móviles de suscriptores no terrestres no interfieran con las comunicaciones existentes en las células instaladas en tierra y sus estaciones móviles de suscriptores instaladas en tierra. Para eliminar la interferencia entre las comunicaciones no terrestres y las comunicaciones instaladas en tierra para los clientes móviles de celular, los patrones de la antena de transmisión y recepción son construidos para reducir la superposición en su área de cobertura, como se P994 anotó anteriormente. Adicionalmente, la polarización de las transmisiones no terrestres son seleccionadas para que sean sustancialmente ortogonales a la polarización de las transmisiones instaladas en tierra. Alternativamente, el sistema de telecomunicación celular no terrestre puede conmutar las frecuencias de enlace superior y enlace inferior para que sean el opuesto del patrón de estación móvil de suscriptores instalada en tierra. La conexión o enlace de avance utilizado actualmente puede utilizarse como el enlace de retroceso y el enlace de retroceso utilizado actualmente puede ser utilizado como el enlace de avance en la aplicación de la estación móvil de suscriptores no terrestre. El poder del transmisor de las estaciones móviles de suscriptores no terrestre es reducido significativamente sobre aquel utilizado por las estaciones móviles de suscriptores instaladas en tierra. Un elemento adicional comprende la utilización de señales portadoras NAMPS (10 kHz) que están centradas en la región intersticial entre frecuencias portadoras AMPS (30 kHz) que son utilizadas por el sistema de telecomunicaciones móvil, celular, instalado en tierra para obtener adicionales ganancias en aislamiento (del orden de 7 a 15 dB) . Un componente final de la implementación que evita la superposición de la comunicación es el uso de canales de control dedicados para las comunicaciones no terrestres, canales de control que no son reconocidos por las comunicaciones instaladas en tierra. Estos factores individualmente y en varias combinaciones permiten a las comunicaciones no terrestres operar en frecuencias que son utilizadas para comunicaciones instaladas en tierra en donde las células no terrestres se superponen a las células instaladas en tierra usando las mismas frecuencias de transmisión y recepción. Otros factores de diseño del mismo género son posibles y pueden incluir el cambio de las frecuencias de transmisión y recepción para ser ubicadas entre las frecuencias predefinidas existentes y similares. En operación, el sistema multidimensional - de telecomunicación móvil celular puede comprender un sistema separado de telecomunicación móvil celular no terrestre, el cual puede estar integrado con el sistema existente de telecomunicación móvi-L. celular instalado en tierra vía una interfaz bien definida. Las Figuras 3 a 5 ilustran la operación del sistema multidimensional de telecomunicación móvil celular en una situación típica de procesamiento celular. En la Figura 3, la estación móvil de suscriptores no terrestre comprende un vehículo aéreo AC el cual está ubicado en una célula no terrestre A, la cual se superpone a una pluralidad de células instaladas en tierra GBCA (por sus siglas en inglés, Ground-based Cell A) . Se muestran también dos células no terrestres adicionales B y C, cada una de las P994 cuales se superpone a otra pluralidad de células instaladas en tierra GBCB (por sus siglas en inglés, Ground-based Cell B) y GBCC (por sus siglas en inglés, Ground-based Cell C) , respectivamente. Las tres células no terrestres A a C son mostradas estando orientadas y adyacentes la una a la otra, estando la célula B entre las células A y C. Es típico que otras células no terrestres serían implementadas para estar adyacentes a las células A a C para proveer una completa cobertura del espacio no terrestre que se extiende sobre la tierra mostrado en las Figuras 3 a 5. Para la simplicidad de la descripción, sólo tres células no terrestres A a C han sido mostradas en estas Figuras. Las células instaladas en tierra existentes se encuentran conectadas vía troncales LKA a LKC a una oficina de conmutación o conmutación de telecomunicación móvil asociada MT1 y MT2 , las cuales a su vez se encuentran conectadas una a la otra vía un troncal T y a una red de conmutación de teléfonos públicos PSTN vía un troncal PT. En este ambiente, es típico que dos diferentes proveedores estén prestando servicio a la red, la primera compañía que presta servicio a la región Cl y la segunda compañía que presta servicio a la región C2 , donde la línea divisoria se muestra entre las dos áreas de servicio en las Figuras mediante la línea divisoria B-B'. En este entorno de sistema, una llamada es establecida desde un suscriptor localizado en el vehículo aéreo AC utilizando un aparato de P994 estación móvil del suscriptor ubicado en el vehículo aéreo AC en la forma bien conocida de los sistemas celulares instalados en tierra. Las señales de control desde el aparato de estación móvil del suscriptor localizado en el vehículo aéreo AC son transmitidas al par transmisor/ receptor de la ubicación celular de la célula no terrestre A, la cual es servida por la primera compañía celular que provee el servicio en la región Cl . La llamada es conectada vía la troncal LKA a la oficina de conmutación de telecomunicación móvil MT1, la cual interconecta la conexión de la llamada con la red de conmutación de teléfonos públicos PSTN vía una troncal PT, en forma muy conocida. La conexión de la llamada es luego extendida al suscriptor designado (no mostrado) el cual es asumido por esta descripción como ubicado en una estación de "línea terrestre" . Las frecuencias designadas y la identificación del suscriptor para el vehículo aéreo AC es manejado vía el programa o soporte lógico controlador de la locación celular no terrestre el cual opera independientemente de la red celular instalada en tierra y que puede ser operacional en la oficina de conmutación de telecomunicación móvil MT1 la cual sirve la locación celular no terrestre para la célula no terrestre A. El diagrama de la Figura 4 ilustra el ejemplo en el que la nave aérea AC atraviesa la frontera de la célula no P994 terrestre A en la extensión de la célula no terrestre B. Ya que la célula no terrestre B se encuentra también soportada por el primer proveedor en la región de servicio Cl, la transferencia entre las células adyacentes no terrestres puede lograrse de manera tradicional, con la oficina de conmutación de telecomunicaciones móvil MT1 que selecciona una de las células no terrestres que rodean la célula no terrestre en la cual la estación de suscriptor no terrestre (nave aérea AC) se encuentra actualmente activa (célula no terrestre A) y proporciona la señal de mayor magnitud y, por lo tanto, es la candidata para la transferencia. La conexión de la llamada es identificada como una llamada no terrestre y por lo tanto es manejada por la oficina móvil de conmutación de telecomunicación MT1 como separada de las llamadas provenientes de las instalaciones terrestres y la transferencia a la célula no terrestre B es procesada de la manera bien conocida con la oficina móvil de conmutación de telecomunicación MT1 que maneja las células no terrestres circundantes a la célula A como una red virtual, la cual está separada de la red de telecomunicación móvil celular instalada en la tierra de GBCA y de GBCB. Por lo tanto, la conexión de la llamada a la aeronave AC vía el enlace LKA es transferida al eslabón LKB como el par de frecuencia para comunicación con la aeronave AC es simultáneamente conmutada para empatar aquella de la nueva célula, la célula no P994 terrestre B. El diagrama de la Figura 5 ilustra el ejemplo de la aeronave AC que atraviesa los límites de la célula no terrestre B a la extensión de la célula no terrestre C. Ya o que la célula no terrestre C no está soportada por el primer proveedor en la región de servicio Cl, la transferencia entre las células adyacentes no terrestres aún se lleva a cabo en la forma tradicional, con la oficina de conmutación de telecomunicaciones móvil MT1 que busca cuál de las células no terrestres que rodean la célula no terrestre en la cual la estación no terrestre del suscriptor (aeronave AC) proporciona la señal de mayor longitud, y por lo tanto es la candidata para la transferencia. La conexión de la llamada es identificada como una llamada no terrestre y por lo tanto es manejada por la oficina móvil de conmutación de telecomunicación MT1 como separada de las llamadas provenientes de las instalaciones terrestres y la transferencia a la célula no terrestre C es manejada en una forma bien conocida. De manera particular, la conexión de la llamada es conmutada de la oficina móvil de conmutación telecomunicación MT1 a la oficina móvil de conmutación telecomunicación MT2 concurrente con la conmutación de la frecuencia de radio entre las células no terrestres adyacentes B y C y el enlace a la red de conmutación de teléfonos públicos PSTN se mantiene vía la troncal T para P994 que no exista interrupción en la conexión de la llamada. Esta transición es manejada típicamente por el protocolo estándar de la industria tal como SS7 y IS41B. Por ende, la aeronave AC conmuta el par de frecuencias para la comunicación con la célula no terrestre C simultáneamente con el enlace de la base instalada en tierra que está conmutado a una trayectoria de comunicación comprendido por el enlace LKC a la oficina móvil de conmutación de telecomunicación MT2 , troncal T, la oficina móvil de conmutación telecomunicación celular MT1 y el troncal PT a la red de conmutación de teléfonos públicos PSTN.

CONFIGURACIÓN CELULAR NO TERRESTRE La célula no terrestre típicamente comparte un lugar con una célula instalada en tierra para ser más eficiente y produce un patrón de antena que está yuxtapuesto al patrón de antena de ubicación celular instalada en tierra y relativamente no traslapado en forma tal que las transmisiones sean dirigidas hacia las estaciones móviles de suscriptores no terrestres más que incluir estaciones de suscriptores móviles instaladas en tierra en el patrón de antena. Cada una de las células no terrestres pueden opcionalmente tener una única designación HLR (de acuerdo con las siglas en inglés de Home Location Register, en castellano, Registro de Localización Doméstica) y SID (de P994 acuerdo con las siglas en inglés de System Identification, en castellano, Identificación de Sistema) para distinguirlas de las células instaladas en tierra y para permitir que sean manejadas en el origen de la llamada y en las funciones de establecimiento y transferencia. Adicionalmente, las frecuencias del transportador utilizadas para la célula no terrestre que es asignada con la célula instalada en tierra se seleccionan diferentes para reducir la posibilidad de interferencia en el área de cubrimiento de la llamada del sitio de la antena. El patrón de antena de las locaciones celulares no terrestres puede incluir un elemento de un solo haz o elementos de haces múltiples, dependiendo de la implementación de varios de los elementos del patrón de antena y varias variaciones del patrón de la antena son divulgadas en el presente documento. Un patrón sencillo de un solo sitio celular puede comprender un patrón sustancialmente cilindrico o parabólico, el cual se extiende radialmente hacia afuera desde la antena en todas las o direcciones sobre un plano sustancialmente coplanar a la superficie de la Tierra y a una elevación correspondiente al montaje de la antena en un mástil. Este patrón de la antena incluye todo el volumen del espacio ubicado dentro de la línea de vista de la locación de la antena, como se muestra en la Figura 3. Alternativamente, el patrón de la antena P994 puede ser dividido en .haces que pueden ser una pluralidad de segmentos para utilizarse como subcélulas o células independientes dentro del área anotada anteriormente. Particularmente, puede ser beneficioso el bifurcar el área cilindrica en dos segmentos a lo largo de un plano orientado verticalmente el cual se encuentra alineado con un diámetro del círculo que comprende la base inferior de la célula, como se muestra en la Figura 7. Este patrón de antena permite al sistema móvil de telecomunicación celular no terrestre el manejar las comunicaciones en una mitad de la célula independiente de la otra mitad de la célula. Este patrón también permite que las características de la antena sean optimizadas para las respectivas direcciones de transmisión las cuales pueden proveer eficiencia al obtener un patrón de antena más uniforme para cada una de las regiones pequeñas de cobertura. Otro patrón posible de cubrimiento para las antenas no terrestres se encuentra ilustrado en la Figura 8 con la creación de un patrón de antena substancialmente toroidal con un segundo patrón que ocupa un orificio central en la toroide y que se extiende hacia arriba en forma prácticamente cónica. Estos dos patrones de antena pueden ser manejados como una sola célula o pueden comprender dos células independientes y separadas . Alternativamente, la selección toroidal puede estar dividida entre dos o más segmentos y ser manejados como elementos P994 celulares independientes. Por lo tanto, es evidente a partir de la descripción, que las células no terrestres tienen una mayor flexibilidad de implementación que las células instaladas en tierra y comprenden por lo menos una célula dentro de un volumen de espacio tridimensional predeterminado. Por lo tanto, el programa de control o soporte lógico puede implementar una transferencia suave o fuerte dentro de una misma célula y un transferencia fuerte entre células terrestres no adyacentes. Las transferencias fuertes conmutan frecuencias mientras que las transferencias suaves no lo pueden hacer, y en la transferencia fuerte es determinada por la oficina de intercambio de teléfono móvil mientras que la transferencia suave es determinada por el controlador de locación celular o por el receptor de diversidad.

CARACTERÍSTICAS DE LA ANTENA CELULAR MULTIDIMENSIONAL La antena localizada en una estación móvil de suscriptores instalada en tierra, tal como en un automóvil, camión o barco, está polarizada verticalmente y la antena ubicada en una estación instalada en tierra también está polarizada verticalmente para proveer un acoplamiento más eficiente entre las antenas . Una polarización diferente entre estas antenas podría tener un efecto marcado en la efectividad de las transmisiones entre las antenas. La P994 antena instalada en tierra es montada tan alto como sea práctico ya que la cobertura es una función de la elevación de la antena. La antena no terrestre apunta hacia el cielo y por lo tanto, la altura de montaje es bastante menos relevante. La antena no terrestre puede ser montada debajo de la antena instalada en tierra como lo muestra la Figura 2 o por encima de la antena instalada en tierra. Las estaciones de suscriptores no terrestres, tales como los aviones, reciben señales de ruido de fuentes emplazadas en tierra; mientras que, en la dirección de señal inversa, el receptor de la locación celular no terrestre no recibe señales de las muchas fuentes de ruido ya que la única fuente activa de señales de radio en la región no terrestre son las estaciones celulares de suscriptores no terrestres. Como se mencionó anteriormente, la polarización de los elementos de la antena no terrestre deben ser prácticamente ortogonales a la polarización de los elementos de las antenas instaladas en tierra. Por lo tanto, los elementos de antena no terrestres son polarizados horizontalmente. La torre en la cual los elementos de la antena se encuentran montados es prácticamente transparente a las transmisiones de radiofrecuencia de antena no terrestre polarizada horizontalmente, ya que la polarización de las señales es de naturaleza horizontal y la torre está orientada verticalmente. Adicionalmente, los pilares de la torre son diagonales en su orientación y consecuentemente no representan una fuente sustancial de bloqueó de señal . Una implementación preferida de los elementos de la antena no terrestre se muestra en la Figura 9A y comprende dos elementos de la antena ranurada con guías de onda con un elemento de la antena opcional asociado orientado hacia el cénit tanto para los elementos de la antena receptora como para los elementos de la antena transmisora. Los elementos de la antena ranurada con guías de onda producen un patrón de antena de recepción que comprende dos segmentos RAÍ, RA2 tal como se ilustra en la Figura 8. La antena receptora se divide en un primer elemento RX1 que produce un patrón de antena RAÍ que tiene una elevación eléctrica (2o) predeterminada por encima de la horizontal y un segundo elemento RX2 que produce un patrón de antena RA2 que tiene una elevación eléctrica predeterminada (4o) por encima de la horizontal. Individualmente, estos dos elementos de antena RX1, RX2 producen salidas de señal indicativas de las señales de radio celular recibidas desde las estaciones de suscriptores móviles no terrestres que son operativas dentro de la célula no terrestre asociada. Estas señales son procesadas típicamente por un receptor correspondiente y la más fuerte de las dos salidas (si se producen dos salidas) para una señal particular recibida desde una estación seleccionada de suscriptor, no terrestre, móvil, se utiliza P994 para la conexión de llamada. El elemento de antena transmisora TX produce un patrón de antena, que corresponde sustancialmente a RA2 , que tiene una elevación eléctrica (4o) predeterminada encima de la horizontal. La elevación del rayo sobre ambos patrones de antena receptor y transmisor reduce dramáticamente la magnitud de los debilitamientos de múltiples trayectorias y también reduce la posibilidad de que las señales puedan interferir con o ser interferidas por las estaciones de suscriptores, móviles, instaladas en tierra. El elemento de la antena orientado hacia el cénit puede ser cualquier número de los elementos típicos de antena, incluyendo de manera enunciativa: dipolo, dipolo doblado, hélice, Yagi y similares. La antena helicoidal provee un beneficio en donde el patrón de la antena, que es producido por tal elemento, es polarizado circularmente en el plano horizontal y por lo tanto es relativamente insensible a la dirección del movimiento de la estación móvil de suscriptores no terrestre mientras que la estación móvil de suscriptores no terrestre atraviesa el área cercana a y sobre la antena. En la implementación ilustrada en la Figura 9A, para las radiofrecuencias celulares, el elemento de la antena ranurada con guías de onda está, de preferencia, montado en la torre de la antena existente la cual es utilizada como soporte para la antena para las células P994 instaladas en tierra. Como se muestra en la Figura 9A, los elementos de la antena se encuentran montados a una distancia D suficiente desde la torre para reducir el bloqueo de señal desde la estructura de la torre. Una antena ranurada con guías de onda consiste de una longitud L de guías de onda que están construidas para implementar una antena de múltiples elementos que produce un patrón de recepción enfocado. Típicamente, el patrón de recepción de la antena ranurada con guías de onda está formado para recibir las señales de sólo un segmento de espacio (un campo de visión controlado) , creándose el patrón de recepción preciso - mediante el manejo del tamaño, la localización y la geometría de las ranuras cortadas en la guía de onda. Una ranura cortada en la pared de la guía de onda es conectada ao los conductores de una línea de alimentación doble, ubicado en el interior de la guía de onda ranurada. Las ranuras de la guía de onda emiten el poder recibido de la línea de alimentación doble en espacio libre. El espacio y/o la orientación de las intervalos a lo largo del filo de la guía de onda son usados para controlar la iluminación de apertura. La antena ranurada con guías de onda puede ser ladeada mecánicamente o el patrón de antena producido puede ser virado electrónicamente para proveer una cantidad predeterminada de inclinación superior en el patrón de la antena, el cual reduce la producción de señales de P994 interferencia de trayectorias múltiples como se describe a continuación . En la modalidad divulgada en el presente documento, el patrón de haz de ondas formado incluye el volumen de espacio ubicado encima y radialmente alrededor de los elementos de la antena los cuales están montados en la torre de la o antena. La antena puede comprender ya sea uno o múltiples elementos de antena, los cuales son diseñados para producir un patrón de recepción característico el cual provee sustancialmente una cobertura uniforme para la totalidad de la célula no terrestre. En particular, el patrón de la antena cubre la región del espacio encima del horizonte de una antena, el cual se extiende radialmente desde el mástil de la antena hasta el horizonte físico y a una elevación que corresponda prácticamente a la altura de los elementos de la antena montados en la torre de la antena. Como una implementación práctica, la antena es montada con un leve grado de inclinación (4 o) para minimizar la producción de señales de múltiples vías. Los criterios de la antena son también: un haz polarizado horizontalmente para empatar a la polarización de señal del transmisor de la estación del suscriptor no terrestre y un patrón de haz que exhiba una intensa reducción en ganancia para ángulos de elevación debajo del horizonte de la antena. La reducción de las reflexiones terrestres de las P994 señales es importante debido al fenómeno de múltiples vías . El fenómeno de múltiples vías es ilustrado en la Figura 11 en donde las señales producidas por una fuente de transmisión llegan al receptor a través de múltiples vías diferentes, incluyendo la recepción directa de las señales generadas y la recepción de vías múltiples de las señales generadas debido a las reflexiones provenientes de la superficie terrestre. Cuando la longitud de vía de las diversas vías de la señal son múltiplos de longitud de onda integrales de la longi?ud de onda fundamental, esto causa nulidades que se repiten en un patrón fijo como una función de la distancia radial desde una locación celular, causando consecuentemente una reducción en el poder de la señal en estos puntos. La inclinación de la antena usada en la antena no terrestre reduce estas nulidades al reducir la iluminación de patrón de antena del suelo. Una modalidad alternativa de la antena se muestra en la Figura 9B, mostrándose el patrón de antena receptora resultante en la Figura 9C. La antena de transmisión TX1 es igual a la mostrada en la Figura 9A, pero la antena receptora comprende tres elementos de antena de múltiples rayos RX1 a RX3 , cada uno de los cuales genera una pluralidad de rayos receptores. En el ejemplo mostrado, los elementos de antena RX1 , RX2 , RX3 generan rayos RB1-RB4, RB5-RB8, RB9-RB12, respectivamente. La recolección de los P994 rayos RB1-RB12 cubre la totalidad del volumen del espacio abarcado por la célula no terrestre, pero cada rayo cubre únicamente un segmento de este espacio. Esta configuración de antena requiere menos poder del transmisor desde la estación de suscriptores no terrestre, móvil, pero es más costosa de implementar sobre la torre. Cada elemento de antena cubre únicamente un segmento del espacio, la potencia o poder necesario para mantener una conexión de célula es bastante menor de la de una antena que cubre la totalidad del espacio. La serie recibida de doce corrientes de señal se intercambia o conmuta a través de una matriz de conmutación (no ilustrada) para pasar las dos señales más fuertes para unas estaciones no terrestres, móviles, de suscriptor particular hacia los dos receptores anotados arriba para procesamiento tal como se describió arriba. Los elementos de antena receptora pueden también tener típicamente una elevación eléctrica o mecánica predeterminada (4o) por encima de la horizontal.

ESTACIONES MÓVILES DE SUSCRIPTORES NO TERRESTRES En la descripción anterior del sistema multidimensional de comunicación celular, se asume para el propósito de la descripción que los suscriptores de las estaciones móviles de suscriptores no terrestres residen en aeronaves pequeñas de alas fijas. Sin embargo, la naturaleza de la unidad móvil P994 MU en la cual la estación móvil del suscriptor MS (Figuras 12A y 12B) está instalada no se encuentra limitada a esta aplicación. En particular, la unidad móvil MU puede ser una nave más liviana que el aire, un helicóptero o un avión comercial para múltiples pasajeros, de alas fijas, o similares. El único factor limitante es que la unidad móvil MU sea operacional en las células no terrestres más que en las células instaladas en tierra cuando una conexión de comunicación es establecida. Una excepción específica a esta regla general es que las células "instaladas en tierra" en la red no terrestre puedan ser establecidas, por ejemplo en, una _ localidad aeroportuaria para servir a las aeronaves localizadas en tierra antes de su despegue y entrar a la extensión celular no terrestre en la región del espacio encima del aeropuerto. Esta célula instalada en tierra es parte de la red no terrestre y opera vía la tecnología de comunicaciones móvil celular instalada en tierra, pero puede operar "sobre una base de bajo poder, puesto que el rango de transmisión puede estar limitado a las fronteras del aeropuerto, evitando así interferencia con las células no terrestres e instaladas en tierra adyacentes. La unidad móvil (MU, por sus siglas en inglés) puede contener un aparato de localización de unidad móvil (W , por sus siglas en inglés para "peso sobre las ruedas") para identificar si la estación de suscriptor, móvil, no terrestre MS debe ser servida por la célula no terrestre o la célula instalada en tierra. El aparato de localización de unidad móvil produce una indicación de si la unidad móvil MU está ~en el aire y el circuito de control C automáticamente hace la conmutación entre la célula no terrestre y la célula instalada en tierra localizada en el aeropuerto activando el adecuado aparato de radio para iniciar una conexión de comunicación. Para lograr la transición automática, la unidad móvil MU puede estar equipada tanto con un aparato NTR de radio de estación de suscriptores móvil no terrestre así como con un aparato GBR de radio de estación de suscriptores móvil instalada en tierra. La unidad móvil MU puede conmutar entre los sistemas no terrestre e instalado en tierra como respuesta a la activación del piloto del engranaje de tierra del aeroplano, o la condición del "peso sobre las ruedas" cuando el aeroplano desciende, tal como se determinó mediante el aparato WW de localización de la unidad móvil. El interruptor de partición puede señalizar al sitio de servicio de la célula no terrestre, cuál transferencia fuerte se requiere a la célula residente no terrestre "instalada en tierra", como es bien conocido en la tecnología de las comunicaciones celulares. La llamada existente puede entonces ser conmutada en forma transparente entre los sistemas de servicio sin interrumpir la llamada P994 existente. Existe una variedad de posibles implementaciones de las células instaladas en tierra arriba anotadas. La célula instalada en tierra puede ser una célula no terrestre que tiene las características de las células no terrestres arriba anotadas pero localizada al nivel de la tierra para prestar servicio a un aeroplano cuando está en tierra. La transferencia de comunicación entre esta célula no terrestre instalada en tierra y la célula no terrestre que cubre esta área es simplemente una transferencia de comunicación entre dos células adyacentes no terrestres. Alternativamente, la célula instalada en tierra puede ser una célula tradicional de telecomunicaciones móvil celular, instalada en tierra y la transferencia entre esta célula y la célula no terrestre que cubre esta área es una transferencia entre dos diferentes redes de comunicaciones, o dos diferentes particiones en la red. Estas diferencias están anotadas arriba y no se repiten por brevedad. Adicionalmente, la implementación de la estación móvil no terrestre de suscriptores MS puede comprender un aparato de radio GBR de estaciones separadas de suscriptores instaladas en tierra y un aparato NTR de radio de estaciones de suscriptores no terrestres, o este aparato puede estar integrado dentro de una única unidad física con control de soporte lógico de las transiciones entre los modos no terrestre e instalado en P994 tierra . La estación MS móvil, de suscriptores, no terrestre, localizada en la unidad móvil MU se muestra como incluyendo aparatos de comunicación tanto no terrestres como instalados en tierra. En la implementación, este equipo puede comprender una estación convencional de suscriptores, móvil, sola, instalada en tierra, la cual está conectada a una estación móvil separada no terrestre de suscriptores, puesto que el aparato instalado en tierra es opcional, aunque la unidad integrada se ilustra aquí para propósitos de esta descripción. La estación de suscriptores, móvil no terrestre MS está típicamente equipada con un aparato NTR de radio de estación de suscriptores, móvil no terrestre y un aparato de radio GBR de estación de suscriptores, móvil instalada en tierra, cada uno de los cuales incluye los circuitos del transmisor TRANS y el receptor RCVR bien conocidos en las comunicaciones celulares. El aparato también incluye una antena no terrestre HPA (horizontalmente polarizada) y una antena instalada en tierra VPA (verticalmente polarizada) , que están típicamente montadas sobre una superficie exterior de la unidad móvil MU. El montaje de antena puede estar fijo directamente a la unidad móvil MU o puede localizarse en una unidad separada que se monta sobre la superficie exterior de la unidad móvil MU. En este último caso, la antena no terrestre HPA puede ser gobernada mecánicamente en forma tal P994 que el patrón de radiación de los elementos de la antena puedan alinearse con las antenas transmisoras y receptoras del sitio de la célula para proporcionar mejorada calidad de la comunicación entre ellas. Alternativamente, la antena no terrestre HPA puede ser gobernada electrónicamente ajustado la fase y/o magnitud de las señales aplicadas a los elementos de antena de una disposición tal como es bien conocido en esta tecnología. La salida de potencia del transmisor no terrestre TRANS puede también regularse como una función de la disrancia desde la antena del transmisor del sitio de la célula para asegurar un nivel de señal relativamente constante, utilizando el circuito de Control de Potencia Dinámica actualmente disponible en muchos sistemas radio celulares. Adicionalmente, las estaciones de suscriptores, móviles no terrestres MS pueden utilizarse para prestar servicio a un simple teléfono H o puede multiplexarse a través del multiplexor MUX para dar servicio a una pluralidad de teléfonos (y/o de teléfonos) H, H', H' ' como en una aplicación de aerolínea comercial. Los teléfonos H, H1, H1' pueden estar unidos mediante cable a la estación de suscriptores móvil no terrestre MS o pueden ser teléfonos inalámbricos H' de un intervalo limitado de comunicación que se interconectan con la estación de suscriptores móvil no terrestre MS vía transmisiones de radiofrecuencia. En la P994 aplicación de muíti-usuarios, la estación de suscriptores, móvil, no terrestre MS puede comprender una "mini-célula" donde los varios teléfonos H, H', H1 ' son manejados por la estación de suscriptores, móvil, no terrestre MS en una forma análoga a la realizada por el típico localización de células/MTSO. Consecuentemente, los teléfonos H, H', H' ' pueden ser de diferente tecnología que las aplicaciones de teléfono simple, con la estación de suscriptores móvil no terrestre MS realizando una función de integración así como la función de multiplexado de llamada. Los teléfonos H, H', H1 ' pueden ser unidades de sistema de comunicación personal (PCS) , localizadores, unidades de acceso múltiple por división de código (CDMA) , o cualesquiera otros dispositivos de comunicación inalámbrica que se encuentran en uso por individuos. La estación de suscriptores móvil no terrestre MS recibe las señales generadas por los varios teléfonos H, H', H1' y formatea (s¿. es necesario), los datos contenidos en estas transmisiones al formato utilizado para las transmisiones de enlace de radio hacia la locación celular. La señal resultante se aplica vía el transmisor T contenido en el aparato de radio no terrestre NTR hacia la antena HPA montada en el exterior de la unidad móvil MU, que irradia las señales hacia la locación celular servidora. Las comunicaciones en la dirección inversa son manejadas en una forma complementaria tal como es bien P994 conocido. Los teléfonos H, H', H' ' tienen cada uno una única identificación que permite que la red de comunicaciones celulares subyacente se comunique con la unidad. La estación de suscriptores, móvil, no terrestre MS puede consecuentemente realizar la función de registro del teléfono interrogando a los teléfonos H, Ht que se encuentran en el espacio servido por las estaciones de suscriptores, móviles, no terrestres, MS, para consecuentemente identificar estos teléfonos. Estos datos de identificación de unidad pueden entonces transmitirse hacia la locación celular vía los canales de control de radio celular para permitir que la red de comunicación celular determine la ubicación de estas unidades particulares. Consecuentemente, cuando un suscriptor instalado en tierra (por ejemplo) inicia una llamada hacia una de estas unidades de teléfonos H, H' el MTSO puede escanear o escrutar los registros del suscriptor móvil para localizar la estación de suscriptor móvil identificada. Estos datos se utilizan entonces por la red de comunicación celular para establecer un enlace de comunicación hacia la unidad de suscriptores móvil identificada MU. En esta forma, las que tradicionalmente pueden ser consideradas como estaciones de suscriptores, móviles, instaladas en tierra, pueden funcionar como estaciones de suscriptores, móviles, no terrestres, en el ambiente recientemente descrito.

P994 ESTACIÓN E SUSCRIPTORES, MÓVIL, NO TERRESTRE - CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA La presente estación de suscriptores, móvil, no terrestre, MS , incorpdra una pluralidad de características que permiten la reutilización del espectro, cuyas características incluyen: Polarización horizontal de señal Niveles de potencia de transmisión en el aire ultra bajos Patrones de antena de aviones que reducen al mínimo la EIRP de nadir (dirigidos hacia tierra) Establecimientos de control de potencia dinámica controlados estrechamente Niveles de control de potencia dinámicos muy bajos (muchos menores que celular en tierra) El celular instalado en tierra opera a niveles de señal mucho mayores Uso de frecuencias EAMPS más ligeramente cargadas Canales de control no estándares Coordinación de frecuencia de estación base Aislamiento de patrón de antena de estación base o Reducción al mínimo de pérdida de cadena receptora de estación base Estas características crean colectivamente aislamiento P994 del nivel del sistema en la trayectoria de señalización de radiofrecuencia. Este aislamiento permite la reutilización de frecuencia y separa las comunicaciones móviles celulares no terrestres de las comunicaciones móviles celulares instaladas en tierra. Las características se anotan abajo: La polarización horizontal de la característica de señal se discutió arriba con respecto al sistema de telecomunicación móvil celular multidimensional, y comprende la selección de un-1 patrón de antena que reduce la posibilidad de interacción con los sistemas de telecomunicaciones móviles celulares instalados en tierra existentes. La ortogonalidad de la polaridad de las dos series de señales reduce el acoplamiento entre ellas. Las características de niveles de potencia de transmisión en el aire ultra bajos representa un control mediante un circuito de CONTROL DE POTENCIA de la potencia de señal de salida producida por la estación de suscriptores, móvil, no terrestre, MS, para minimizar la probabilidad de la recepción de una señal celular no terrestre mediante las estaciones de suscriptores o las locaciones celulares instaladas en tierra. El nivel de potencia de la señal transmitida por la estación de suscriptores, móvil, no terrestre, MS, es típicamente de 5.5 mW para la antena de la Figura 9A y menos de 500 µW utilizando la antena de la Figura 9B a menores alturas P994 (hasta 152.4 m) y dentro de 120 x 103 m de la estación base. Esta magnitud de fuerza de señal de salida representa una diferencia significativa de la fuerza de señal celular basada en tierra estándar, y las señales celulares no terrestres y consecuentemente típicamente en rechazada por las locaciones celulares instaladas en tierra y las estaciones de suscriptores. El aparato de la estación de suscriptores móvil no terrestre, NTR, por sus siglas en inglés) puede incluir un atenuador PAD el cual sirve para reducir la salida de potencia del transmisor TRANS en forma tal que se mantiene0 un reducido nivel de salida. Los circuitos de duplexor funcionan, en una forma bien conocida para interconectar los circuitos transmisores receptores a la antena HPA, con las trayectorias transmisoras y receptoras entre los dos duplexores diferenciándose por la presencia de un atenuador PAD en la trayectoria de transmisión. Consecuentemente, la utilización del atenuador PAD para conectar la antena HPA permite la utilización de circuitos convencionales de transmisor TRANS y receptor RCV sin tener que modificar su operación para tener en cuenta los reducidos niveles de salida de potencia utilizados en las células no terrestres. Alternativamente, un usuario designado "NTR" podría incluir directamente niveles elevados de potencia retirando la necesidad de duplexores y PAD. Los patrones de antena de avión que minimizan la P994 potencia radiada efectiva nadir (dirigida a tierra) (ERP) se utilizan en la implementación de la(s) antena (s) sobre la unidad móvil. Dos tipos comúnmente utilizados de antena son cuchillas montadas de barriga y una antena de cuchilla montada en un estabilizador vertical. La antena de cuchilla montada de barriga utiliza una ranura vertical donde el campo E se polariza horizontalmente. Esta antena ranurada tiene un patrón que es el complemento al dipolo dispuesto en un plano vertical pero tiene polarización octogonal. El patrón exhibe consecuentemente una anulación hacia la tierra (nadir) la cual es la dirección para un mínimo intervalo de inclinación y consecuentemente una mínima pérdida de propagación. El nivel de energía se reduce en gran medida debido a esta conformación de patrón, pero es aún polarizado ortogonalmente con respecto a los patrones de antena instalados en tierra. El segundo tipo de antena es una antena de cuchilla montada horizontalmente desplegada sobre cualquier lado del estabilizador vertical. Esta antena utiliza un tipo de dipolo de elemento de radiación que está horizontalmente polarizado. El estabilizador horizontal del aeroplano se monta entre esta antena de cuchilla montada horizontalmente y la tierra, reduciendo así en gran medida la potencia dirigida hacia la tierra (nadir) . La estación de suscriptores, móvil, no terrestre, MS, opera con . establecimientos de control de potencia dinámicos P994 estrechamente controlados . La MTSO se programa para tener un intervalo de control de potencia dinámica muy hermética, cuya potencia se establece muy baja, tal como se anotó arriba. En las estaciones existentes analógicas del Sistema de Teléfonos Móvil Avanzado (AMPS, por sus siglas en inglés) , se regulan a una potencia radiada efectiva permitida al máximo (ERP, por sus siglas en inglés) . En una forma similar, cada estación MS de suscriptores móvil no terrestre es comandada a un nivel de potencia dentro de un intervalo predeterminado de operación. Un establecimiento típico de niveles de control de potencia en W de salida desde el transmisor móvil es : Adicionalmente, la propagación de la línea de visión de P994 las señales celulares originadas ocasiona mínimas anormalidades de decaimiento, puesto que el decaimiento está limitado a la energía que se refleja hacia fuera de la superficie de la tierra donde el terreno es plano. El decaimiento es típicamente muy lento en su periodicidad y puede ser compensado fácilmente mediante el ajuste de MTSO del nivel de potencia de salida de la estación de suscriptores móvil no terrestre. Un corolario a la salida de potencia restringida arriba anotada desde la estación de suscriptores móvil no terrestre es que el celular instalado en tierra opera a niveles de señal mucho más altos. Consecuentemente, la transferencia en el sistema celular instalado en tierra ocurre a niveles de señal del orden de magnitud mayor que los niveles de operación de las estaciones de suscriptores móviles no terrestres. La presencia de una señal celular _desde una estación de suscriptores móvil no terrestre es ignorada consecuentemente por las estaciones de suscriptores móviles celulares instaladas en tierra y sus locaciones celulares servidoras. Consecuentemente, un gran manejo de la separación de señal, por lo tanto sin interferencia, se mantiene entre las dos redes virtuales. La utilización de frecuencias EAMPS cargadas más ligeramente reduce la interferencia entre las estaciones de suscriptores móviles no terrestres y las estaciones base P994 instaladas en tierra separando las frecuencias a las cuales operan. Cuando la célula no terrestre y una o más de las células instaladas en tierra están sobre la misma frecuencia, la frecuencia utilizada por la célula no terrestre se selecciona para corresponder a una frecuencia que es de tráfico ligero, por ejemplo, está lejos del área metropolitana . Tal como se anotó arriba, la estación de suscriptores, móvil, no terrestre, MS, utiliza canales de control no estándares en forma tal que el sistema celular instalado en tierra y el sistema celular no terrestre no interfieren. La frecuencia de la estación base se coordina con el sistema de comunicación celular móvil instalado en tierra para evitar la utilización de las mismas frecuencias transmisoras de la estación base. La inclinación de la antena de estación base se selecciona para reducir la potencia de multi-trayectoria en forma tal que los pasos en el nivel de potencia son estables y se incrementan en un único paso predeterminado a la vez, a la medida que la estación de suscriptores, móvil no terrestre, se mueve en una dirección lejos de la estación de base. Este proceso de precisar el control de potencia mantiene la calidad de la transmisión controlando la salida de potencia. La reducción al mínimo de pérdida del receptor de la P994 estación base se utiliza para separar los niveles de potencia de las señales de estación de suscriptores, móviles no terrestres, y aquellas que emanan de las estaciones de suscriptores, celulares, instaladas en tierra. Los amplificadores activos pueden utilizarse en la localización de las células no terrestres para mantener un piso de bajo ruido, bien por debajo del sistema instalado en tierra. Con la excepción de las pérdidas resistivas de los cables, los amplificadores activos y la activa distribución se utilizan para permitir la utilización de una baja potencia de señal desde la estación de suscriptores, móvil, no terrestre. Consecuentemente, hay una pluralidad de factores que pueden utilizarse individualmente o en combinación para prevenir la interferencia entre la estación de suscriptores móvil no terrestre y las estaciones de suscriptores instaladas en tierra y sus localizaciones asociadas de células .

EaTACiÓ DE SUSCRIPTORES, MÓVIL, NO TERRESTRE - CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA CDMA Adicionalmente a las características arriba anotadas de la estación de suscriptores móvil no terrestre, existe un sistema de comunicaciones celulares alternativo denominado Acceso Múltiple por División de Códigos (CDMA, por sus siglas en inglés) que transmite una pluralidad de P994 comunicaciones sobre cada canal y diferencia las varias estaciones de suscriptores, móviles, por el código asignado a cada estación de suscriptores, móvil. Estos sistemas transmiten múltiples conversaciones sobre la misma frecuencia. Con el fin de mantener el nivel de ruido del sistema total a un -mínimo, el nivel de potencia de las varias estaciones móviles de suscriptores debe controlarse precisamente. Más aún, el tamaño grande de una célula no terrestre se agrega al problema de control de ^potencia, puesto que la disparidad en las distancias entre las varias estaciones de suscriptores móviles no terrestres ocasionan una diversidad significativa en la potencia recibida de las señales desde estas estaciones de suscriptores, móviles, no terrestres, cuyo nivel de potencia varía dinámicamente a medida que las estaciones de suscriptores móviles no terrestres se mueven alrededor de la célula. Esto significa que una estación no terrestre que utiliza el mismo código de una estación terrestre podría causar una interferencia inaceptable. Con un típico sistema CDMA, 64 códigos Walsh se utilizan para diferenciar entre las estaciones de suscriptores móviles retirando así el efecto descrito del problema "cerca-lejos", y un número predeterminado_ de estos códigos pueden reservarse para el uso exclusivo de estaciones de suscriptores móviles no terrestres, puesto que generalmente todos estos códigos no se utilizan en una típica localización de células instaladas en tierra. Consecuentemente, la separación de códigos en un sistema CDMA puede utilizarse para evitar la interferencia entre las estaciones de suscriptores móviles no terrestres y las estaciones de suscriptores instalados en tierra y sus locaciones celulares. En conjunción con únicas asignaciones de códigos de Walsh, la red puede también asignar únicas palabras de código de "Área Amplia" para identificar un cubrimiento de red virtual .

CARACTERÍSTICAS DE DATOS DE LA ESTACIÓN DE SUSCRIPTORES , MÓVIL, No TERRESTRE Las diferencias inherentes entre la unidad móvil utilizada por los suscriptores en los sistemas instalados en tierra y no terrestres proporcionan oportunidades para mejoradas capacidades en la estación de suscriptores móvil, no terrestre. En particular, la unidad móvil instalada en tierra es ya sea un usuario que lleva la estación de suscriptores móvil, o un automóvil donde la estación de suscriptores móvil se instala. En ambas instancias, la necesidad de servicios adicionales o características es limitada. En contraste, la utilización de una estación de suscriptores, móvil no terrestre, MS, está típicamente en un aeroplano MU, el cual tiene una serie existente de necesidades de comunicación que pueden ser servidas, ya sea P994 única o redundantemente, por la estación de suscriptores, móvil, no terrestre, MS . En particular, las necesidades de comunicación asociadas con un aeroplano incluyen, de manera enunciativa, a las clases de servicios anotadas aquí : Comunicaciones de datos de los ocupantes Relevador de Telemetría Seguridad y Mantenimiento del Aeroplano Comunicaciones Piloto-Controlador Soporte de operaciones del aeroplano Cada una de estas categorías representa una oportunidad para la utilización de las capacidades de comunicaciones inherentes de la estación de suscriptores móvil no_ terrestre MS en una forma transparente. La actividad de comunicaciones de voz en una estación de suscriptores, móvil, no terrestre, MS, es típicamente únicamente un uso mínimo de la capacidad de comunicación de este equipo. Consecuentemente, tal como se muestra en la Figura 12B, la estación de suscriptores, móvil, no terrestre, MS, puede interconectarse con una pluralidad de aparatos existentes en el aeroplano o con un equipo recientemente instalado para proporcionar estos servicios. La capacidad de comunicación de datos de la estación de suscriptores, no terrestre, MS, puede mejorarse incrementando el ancho de banda de la conexión de P99-4 comunicación que se establece con la locación celular. Hay un número de vías para proporcionar un ancho de banda incrementado, incluyendo la asignación de múltiples canales de comunicación a la función de comunicación de datos. Consecuentemente, una única conexión de llamada para propósitos de comunicación de datos comprende múltiples canales de comunicación físicos manejados en paralelo para consecuentemente multiplicar la capacidad de comunicación de datos asociada con un único canal en el sistema. Alternativamente, los canales de comunicación de datos dedicados pueden asignarse en el espacio de comunicación definido, con los canales de comunicación de datos ocupando el ancho de banda de canales de comunicación de múltiples voces. En cualquier caso, la capacidad de comunicación de datos de la estación de suscriptores, no terrestre, MS, puede adaptarse para cumplir las necesidades del vehículo no terrestre y su operación.

COMUNICACIONES DE OCUPANTES Un primer ejemplo es la clase de comunicaciones de datos de ocupantes del servicio donde los ocupantes del aeroplano pueden interconectar un dispositivo terminal HT con el teléfono H para obtener una adicional capacidad de comunicaciones. Un ejemplo de esto es la utilización de un computador personal, equipado con un módem (modulador- P994 demodulador) , a la conexión del teléfono para así capacitar al usuario para transmitir y recibir datos en la conexión de comunicación de voz celular, tal como es conocido. Los datos pueden incluir transmisiones de facsímil, de correo electrónico, archivos de datos y similares. Adicionalmente, el dispositivo terminal HT puede incluir una pantalla de video y los datos allí mostrados en pantalla pueden ser programas de entretenimiento o información que se recuperan de un sistema de almacenamiento de datos del programa DS residente en el aeroplano o cargados desde la locación celular o una fuente conectada a una estación de suscriptores, móvil, no terrestre, MS, vía una conexión de comunicación celular. Adicionalmente, la estación de suscriptores, móvil, no terrestre, MS, puede tener un módem integrado MODEM para la provisión de funciones de comunicación de datos a cualquier dispositivo periférico seleccionado del usuario (no mostrado) para extender las capacidades de este aparato.

RECOLECCIÓN DE DATOS DE TELEMETRÍA Cuando la trayectoria de vuelo del aeroplano es atravesada, la estación de suscriptor móvil no terrestre, MS, o un segundo transceptor DPP (tal como un transceptor de espectro amplio) que está conectado a la estación de suscriptores móvil no terrestre MS, puede funcionar para P994 recuperar datos de ubicaciones en tierra, tales como un sistema de telemetría TEL, vía la utilización de una capacidad de interrogación. En particular, hay numerosas estaciones de telemetría instaladas en tierra localizadas lejanamente TEL que funcionan para recoger datos, tales como datos de salida de pozos de gas/petróleo, datos de flujo de corriente, datos meteorológicos, y similares. La recolección de estos datos es costosa puesto que normalmente no hay una infraestructura de comunicación existente que preste servicio a estos sitios. El segundo transceptor DPP conectado a la estación de suscriptores móvil no terrestre MS puede establecer una conexión de comunicación con estas estaciones de telemetría instaladas en tierra TEL a medida que el aeroplano vuela sobre estos sitios. Puesto que la estación de suscriptores, móvil, no terrestre, MS, tiene como base un aeroplano, una capacidad de comunicación de línea de visión desde el segundo transceptor DPP cubre una cantidad significativa de área terrestre. La comunicación de telemetría puede efectuarse automáticamente, o sobre una base periódica, difundiendo una pregunta de selección vía la antena de interrogación PA en una dirección descendente . Las estaciones de telLmetría instaladas en tierra TEL que están dentro del intervalo de comunicación del segundo transceptor DPP pueden responder a la interrogación, en una forma bien conocida, para cargar los datos de telemetría P994 hacia la estación de suscriptores móvil no terrestre MS para almacenamiento en la memoria del almacenamiento de datos MEMORY para posterior transmisión a un sitio de recolección de datos o la memoria de almacenamiento de datos MEMORY puede comprender un medio de almacenamiento de datos, tal como una cinta magnética, la cual se retira físicamente de la estación de suscriptores móvil no terrestre MS para suministrarla hacia un centro de recolección de datos. Alternativamente, el canal de control (o voz multiplexada con datos) de la estación de suscriptores, móvil, no terrestre, MS, puede utilizarse para transmisión de datos durante una llamada de comunicación de voz existente o el enlace de comunicaciones puede activarse automáticamente para originar una llamada de transferencia de datos cuando la estación de suscriptores móvil no terrestre MS no está en uso. El diagrama de la Figura 12A ilustra una aplicación típica de la función de recolección de datos de telemetría. Un nodo de pasarela de radio RGN está situado para recoger datos desde una pluralidad de sistemas de telemetría localizados remotamente TEL. Cada sistema de telemetría TEL puede considerarse como un nodo remoto de un sistema de recolección de datos. Por ejemplo, el nodo de pasarela de radio RGN puede ser un sistema de comunicación inalámbrico instalado en tierra localizado en un sitio donde se conecta P994 a la red de teléfonos públicos PTSN, (por sus siglas en inglés) para así permitir que el nodo de pasarela de radio RGN establezca conexiones de comunicaciones de datos con equipo de procesamiento de datos localizados remotamente. El nodo de pasarela de radio RGN recoge datos desde una pluralidad de nodos localizados remotamente, cada uno que comprende un sistema de telemetría TEL mediante la estación de suscriptores, móvil1, no terrestre, MS, localizada en un aeroplano que es acoplado en un sobrevuelo de la región a la cual se presta servicio mediante el nodo de pasarela de radio RGN. La función de recolección de datos se inicia mediante la intersección cooperativa entre el nodo de pasarela de radio RGN y la estación de suscriptores móvil no terrestre MS, para crear una conexión de comunicación entre ellas para iniciar una operación de recolección de datos. El nodo de pasarela de datos RGN transmite una interrogación hacia la estación de suscriptores móvil no terrestre MS, que releva la interrogación recibida hacia el sistema de telemetría TEL tal como se anotó arriba. El sistema de telemetría TEL responde a esta interrogación recibida formateando los datos almacenados en su memoria de acuerdo con el protocolo apropiado y transmitiendo estos datos hacia la estación de suscriptores móvil no terrestre MS . La estación de suscriptores móvil no terrestre MS, simplemente releva los datos recibidos hacia el nodo de pasarela de P994 radio RGN, donde se almacena en el nodo de recolección de datos contenido allí para posterior procesamiento y/o transmisión hacia el centro de procesamiento de datos. Las interrogaciones transmitidas por el nodo de pasarela de radio RGN pueden dirigirse específicamente, tal como es bien conocido, hacia una estación de telemetría seleccionada TEL, en forma tal que la respuesta recibida puede ser simplemente registrada y asociada con el lugar en el cual se localiza la estación de telemetría dirigida TEL. Consecuentemente, la estación de suscriptores, móvil, no terrestre, MS, puede funcionar con - una - estación repetidora de órbita terrestre ultra baja para las estaciones de telemetría instaladas en tierra TEL. Cuando el vehículo aéreo está equipado con un Sistema de Posicionamiento Global (GPS) , este aparato puede utilizarse para ubicar precisamente al vehículo aéreo y la dirección de viaje, en forma tal que la interrogación de las estaciones o de telemetría instaladas en tierra puede ser selectiva, puesto que la estación -de suscriptores móvil no terrestre puede identificar cuáles estaciones de telemetría instaladas en tierra están ahora dentro del rango de elección del vehículo aéreo.

SEGURIDAD Y MANTENIMIENTO DEL VEHÍCULO AÉREO La estación de suscriptores , móvil , no terrestre , MS , P994 puede también conectarse al equipo aviónico residente en el vehículo aéreo para recolectar datos relevantes a la operación del vehículo aéreo. Los datos pueden recogerse y almacenarse en la memoria de almacenamiento de datos MEMORY para posterior salida hacia un sistema de monitoreo o vigilancia del vehículo aéreo en tierra, o los datos pueden transmitirse hacia un sistema de monitoreo de vehículo aéreo en tierra durante una llamada de comunicación de voz existente, o el enlace de comunicación puede activarse automáticamente para originar una llamada de transferencia de datos cuando la estación de suscriptores, móvil, no terrestre, MS, no está en uso. El circuito de control C en la estación de suscriptores, móvil, no terrestre, MS puede, en una forma conocida, escrutar las terminales de salida de datos de los varios elementos de los aviónicos para recuperar los datos deseados . Esto permite que la estación de suscriptores móvil, no terrestre, MS, funcione como un sistema de seguridad y mantenimiento de aeroplanos de tiempo real . Como parte de la función de comunicación, la estación de suscriptores, móvil, no terrestre, MS, puede funcionar o para recibir mapas de clima desde servicios de clima del aire. Los mapas de clima pueden generarse en una estación en tierra y transmitirse hacia el aeroplano en una representación compacta de datos, con el contenido P994 particular del mapa de clima siendo una función de las necesidades de datos del piloto. Un sistema tal se describe en la Patente de los Estados Unidos No. 5,490,239, titulada "Sistema de Imagen de Realidad Virtual". La estación de suscriptores, móvil, no terrestre, MS, puede consecuentemente proporcionar actualizaciones frecuentes de los mapas de clima utilizando las capacidades de comunicación de datos anotadas arriba y que permiten al piloto revisar el plan de vuelo y recibir los mapas revisados del clima conmensurados con el plan de vuelo revisado.

COMUNICACIONES PILOTO- CONTROLADQR El aeroplano tiene una serie existente de equipos de comunicaciones para el piloto para las comunicaciones del controlador del tráfico de aire. La estación de suscriptores móvil no terrestre MS, puede funcionar como una instalación de comunicación redundante para suplementar estas instalaciones existentes. Alternativamente, la estación de suscriptores móvil no terrestre MS, puede exclusivamente realizar esta función. Adicionalmente, la estación de suscriptores móvil no terrestre MS puede agregar los datos de posición del aeroplano GPS a la información comunicada hacia los sistemas de control del tráfico de aire para asegurar los actualizaciones exactas de posición del P994 o vehículo aéreo .

SOPORTE ü DE OPERACI—ONES DEL AEROPLANO Tal como se muestra en la Figura 12B, la estación de suscriptores móvil no terrestre, MS, puede equiparse tanto con elementos de procesamiento de datos DPD (por sus siglas en inglés) , como de memoria de almacenamiento de datos DS para consecuentemente permitir que la estación de suscriptores móvil no terrestre, MS, realice adicionales funciones de soporte. En particular, los datos relacionados con el itinerario de vuelo del aeroplano pueden almacenarse en la memoria de almacenamiento de datos DS y transmitirse a y recibirse desde sistemas instalados en tierra vía las conexiones de comunicación celular establecidas por las estaciones de suscriptores, móviles, no terrestres, MS . Los tipos de datos pueden incluir: manifiesto del pasajero, asignaciones de salida de puerto para vuelos de conexión hacia el aeropuerto de destino, y similares. o SERVICIOS DE VALOR AGREGADO La estación de suscriptores, móvil, no terrestre, MS, puede proporcionar servicios de comunicación de valor agregado, tales como adelantamiento de llamadas, llamadas en espera, conferencia de llamadas, comunicaciones de llamada de datos, ID de llamada, rediscado de última llamada, y P994 similares . Estos servicios son parte de la red de teléfonos públicos existente y la estación de suscriptor móvil no terrestre MS, puede manejarse para conexiones de llamada a través de esta red como una estación de suscriptores instalada en tierra tradicional.

EXTRACTO La estación de telecomunicaciones móvil celular, no terrestre utiliza una variedad de técnicas de no interferencia para extender la utilización de radiofrecuencias existentes de telecomunicaciones móviles celulares, asignadas para comunicaciones instaladas en tierra para utilización no terrestre. Por ejemplo, la polarización de las señales producidas por los elementos de antena de la estación de telecomunicaciones móvil celular, no terrestre es diferente a y, de preferencia, prácticamente ortogonal a la polarización de las señales de radio celulares producidas por las antenas instaladas en tierra para, consecuentemente, reducir al mínimo la posibilidad de interferencia con las señales de radio instaladas en tierra.

Adicionalmente, las señales de control conmutadas entre las estaciones de suscriptores móviles no terrestres y el controlador de locaciones celulares no terrestre se diseñan para evitar la posibilidad de interferencia con los pares transmisor-receptor de locaciones celulares instaladas en o P994 tierra. La potencia o de transmisión de la estación de telecomunicaciones móvil celular, no terrestre también se controla estrechamente y de una magnitud para ser rechazada por las estaciones de suscriptores móviles no terrestres y los pares de transmisor-receptor de locaciones celulares.

P994

Claims (30)

1. REIVINDICACIONES 1. Un aparato de comunicación radio celular, puede ser operado como una estación de telecomunicaciones móvil celular, no terrestre, que utiliza por lo menos una de la pluralidad de radiofrecuencias asignadas para estaciones de telecomunicaciones móviles, celulares, instaladas en tierra, para comunicaciones dentro de un sistema de telecomunicaciones móvil no terrestre, que comprende: un medio para generar una señal de comunicaciones o de radiofrecuencias en una de las radiofrecuencias asignadas para estaciones de telecomunicaciones, móviles, celulares, instaladas en tierra; un medio, que responde a la recepción de datos de suscriptores, para insertar los datos de suscriptor dentro de la señal de comunicación de radiofrecuencias para crear una señal compuesta de radiofrecuencias; un medio para transmitir la señal compuesta de radiofrecuencias hacia un sistema de telecomunicaciones, móvil, no terrestre; y en donde el medio para generar y el medio para transmitir pueden ser operados para producir la señal de comunicaciones de radiofrecuencias compuesta para ser sustancialmente idéntica a las señales de comunicaciones de radiofrecuencias generadas por las estaciones de telecomunicaciones móviles celulares instaladas en tierra, y
2. P994 para no interferir con las mismas. 2. El aparato de comunicación radio celular de la reivindicación 1, en donde el medio para transmitir comprende : un medio para polarizar la señal compuesta de radiofrecuencias en una polarización que es sustancialmente ortogonal a la polarización de las señales de comunicaciones de radiofrecuencias generadas por las estaciones de telecomunicaciones móviles celulares, instaladas en tierra.
3. 3. El aparato de comunicación radio celular de la reivindicación 1, en donde el medio para generar comprende: un medio para invertir las funciones de enlace superior y enlace inferior de la señal compuesta de radiofrecuencias desde las señales de comunicaciones de radiofrecuencias generadas por las estaciones de telecomunicaciones móviles celulares, instaladas en tierra.
4. 4. El aparato de comunicación radio celular de la reivindicación 1, en donde el medio para generar comprende: medios para desviar frecuencias de recepción y transmisión de la señal compuesta de radiofrecuencias generada para ser intersticial a las señales de comunicaciones de radiofrecuencias generadas por las estaciones de telecomunicaciones móviles celulares, instaladas en tierra. 5. El aparato de comunicación radio celular de la
5. P994 reivindicación 1, en donde el medio de transmitir comprende: medios para extraer la señal compuesta generada de radiofrecuencias a una potencia que se reduce significativamente desde una potencia utilizada por las señales de comunicaciones de radiofrecuencias generadas por las estaciones de telecomunicaciones móviles celulares, instaladas en tierra.
6. 6. El aparato de comunicación radio celular de la reivindicación 1, en donde el medio para transmitir comprende: un medio de antena para generar señales polarizadas sustancialmente ortogonales a señales generadas por las estaciones de telecomunicaciones, móviles, celulares, instaladas en tierra.
7. 7. El aparato ule comunicación radio celular de la reivindicación 1, donde el medio para generar una señal de comunicaciones de radiofrecuencias, comprende: un medio para generar una señal de canal que comprende un espacio de comunicaciones, cuyo espacio de comunicaciones está dividido en canales de control y canales de comunicación.
8. 8. El aparato de comunicación radio celular de la reivindicación 7, donde el medio para generar una señal de canal genera los canales de control, que se seleccionan para corresponder a canales de comunicación para las estaciones P994 de telecomunicaciones móviles celulares, instaladas en tierra. ^
9. 9. El aparato de comunicación radio celular de la reivindicación 8, que comprende adicionalmente: un medio receptor que puede operarse para no decodificar señales de control transmitidas por estaciones de suscriptores, instaladas en tierra en canales de control para células instaladas en tierra, cuyos canales de control para células instaladas en tierra corresponden a canales de comunicación generados por el medio para generar una señal de canal .
10. 10. El aparato de comunicación radio celular de la reivindicación 8, que comprende adicionalmente: un medio receptor que puede operarse para no decodificar señales do control transmitidas por estaciones de suscriptores instaladas en tierra, en canales de control para células instaladas en tierra, cuyos canales de control para células instaladas en tierra corresponden a canales de comunicación utilizados por el sistema de telecomunicaciones móvil, no terrestre para comunicar con la estación de telecomunicaciones móvil celular, no terrestre.
11. 11. El aparato de comunicación radio celular de la reivindicación 8, donde el medio para generar una señal de canal comprende : seleccionar los canales de control para P994 corresponder a canales de control para estaciones de telecomunicaciones móviles celulares, instaladas en tierra.
12. 12. El aparato de comunicación radio celular de la reivindicación 1, donde el medio para insertar comprende: un medio para recibir los datos transmitidos por al menos una estación de telemetría instalada en tierra; y un medio para almacenar los datos recibidos .
13. 13. El aparato de comunicación radio celular de la reivindicación 12, donde el medio para insertar comprende adicionalmente: un medio para originar una conexión de comunicación hacia un sistema de recolección de datos vía la señal compuesta de radiofrecuencias; y un medio para descargar los datos del dicho medio para almacenar hacia el sistema de recolección de datos.
14. 14. El aparato de comunicación radio celular de la reivindicación 13, donde el medio para insertar comprende adicionalmente : un medio para activar periódicamente el medio de recepción.
15. 15. El aparato de comunicación radio celular de la reivindicación 1, donde el medio para insertar comprende: un medio para recibir datos transmitidos por al menos una estación de telemetría instalada en tierra; un medio para originar una conexión de P994 comunicación hacia un sistema de recolección de datos vía la dicha señal compuesta de radiofrecuencias; y un medio para descargar los datos del dicho medio para almacenar hacia el sistema de recolección de datos.
16. 16. El aparato de comunicación radio celular de la reivindicación 1, donde la señal de radiofrecuencias generada comprende una pluralidad de intervalos de señales multiplexadas conjuntamente dentro de un canal, el medio para generar comprende : un medio para asignar por lo menos una de las dichas intervalos de señales multiplexadas exclusivamente para utilización por parte de estaciones de comunicaciones no terrestres .
17. 17. Un método de operar el aparato de comunicación o radio celular, que puede operarse como una estación de telecomunicaciones móvil celular, no terrestre utilizando por lo menos una de la pluralidad de radiofrecuencias asignadas para estaciones de telecomunicaciones móviles celulares, instaladas en tierra, para comunicaciones dentro de un sistema de telecomunicaciones móvil, no terrestre, que comprende los pasos de: generar una señal de comunicaciones de radiofrecuencias hacia una de las radiofrecuencias asignadas para estaciones de telecomunicaciones móviles celulares, instaladas en tierra; P994 insertar, como respuesta a la recepción de datos de suscriptores, los datos de suscriptores dentro de la señal de comunicaciones de radiofrecuencias para crear una señal compuesta de radiofrecuencias; transmitir la señal compuesta de radiofrecuencias hacia un sistema de telecomunicaciones móvil no terrestre; y en donde los pasos de generar y transmitir son operables para producir la señal de compuesta de comunicación de radiofrecuencias para ser prácticamente idéntica y no interferente con las señales de comunicaciones de radiofrecuencias generadas por las estaciones de telecomunicaciones móviles celulares, instaladas en tierra.
18. 18. El método de la reivindicación 17, donde el paso de transmitir comprende: polarizar la señal compuesta de radiofrecuencias en una polarización que es prácticamente ortogonal a la polarización de señales de comunicaciones de radiofrecuencias generadas por las estaciones de telecomunicaciones móviles celulares, instaladas en tierra. 19. El método de la reivindicación 17, donde el paso de generar comprende : invertir las funciones de enlace superior y enlace inferior de la señal compuesta de radiofrecuencias generadas a partir de señales de comunicaciones de radiofrecuencias generadas por las estaciones de telecomunicaciones móviles
19. P994 celulares, instaladas en tierra.
20. 20. El método de la reivindicación 17, donde el paso de generar comprende : - — desviar frecuencias de recepción y transmisión de la señal compuesta de radiofrecuencias generada para ser intersticial a las señales de comunicaciones de radiofrecuencias generadas por las estaciones de telecomunicaciones móviles celulares, instaladas en tierra.
21. 21. El método de la reivindicación 17, donde el paso de transmitir comprende: extraer la señal compuesta generada de radiofrecuencias a una potencia que se reduce significativamente deode una potencia utilizada por las señales de comunicaciones de radiofrecuencias generadas por las estaciones de telecomunicaciones móviles celulares, instaladas en tierra.
22. 22. El método de la reivindicación 17, donde el paso de generación una señal de comunicaciones de radiofrecuencias comprende: generar una señal de canal que comprende un espacio de comunicación, cuyo espacio de comunicación está dividido en canales de control y canales de comunicación.
23. 23. El método de la reivindicación 22, donde el paso de generar una señal de canal genera los canales de control, que se seleccionan para corresponder a canales de comunicación para estaciones de telecomunicaciones móviles celulares, instaladas en tierra.
24. 24. El método de la reivindicación 23, que comprende adicionalmente : no decodificar señales de control transmitidas por estaciones de suscriptores instaladas en tierra, en canales de control para células instaladas en tierra, cuyos canales de control para células instaladas en tierra corresponden a canales de comunicación generados por el paso de generar una señal de canales.
25. 25. El método de la reivindicación -24, que comprende adicionalmente : no decodific¿?r señales de control transmitidas por estaciones de suscriptores, instaladas en tierra, en canales de control para células instaladas en tierra, cuyos canales de control para células instaladas en tierra corresponden a canales de comunicación utilizados por el sistema de telecomunicaciones móvil no terrestre, para comunicarse con la estación de telecomunicaciones móvil celular, no terrestre.
26. 26. El método de la reivindicación 23, donde el paso de generar señales de canal comprende : seleccionar los canales de control para corresponder a canales de control para estaciones de telecomunicaciones móviles celulares, instaladas en tierra. P994
27. 27. El método de la reivindicación 17, donde el paso de inserción comprende: recibir datos transmitidos por al menos una estación de telemetría instalada en tierra; y almacenar los datos recibidos en una memoria.
28. 28. El método de la reivindicación 27, donde el paso de insertar comprende adicionalmente : originar una conexión de comunicación hacia un sistema de recolección de datos vía la señal compuesta de radiofrecuencias; y descargar 1Q^ dichos datos desde la memoria hacia el sistema de recolección de datos.
29. 29. El método de la reivindicación 17, donde el paso de inserción comprende: recibir los datos transmitidos por al menos una estación de telemetría instalada en tierra; originar una conexión de comunicación hacia un sistema de recolección de datos vía la señal compuesta de radiofrecuencias; y descargar los datos desde el paso de almacenamiento hacia el sistema de recolección de datos.
30. 30. El método de la reivindicación 17, donde la señal generada de radiofrecuencias comprende una pluralidad de intervalos de señales multiplexadas conjuntamente dentro de un canal, el paso de generar comprende: asignar por lo menos uno de los intervalos de señales multiplexadas exclusivamente para utilización por parte de estaciones de comunicaciones no terrestres. P994