MXPA00011614A - Dispositivo para proveer interoperabilidad entre sistemas de comunicaciones - Google Patents

Abstract

Un sistema de transferencia de información ( ITS) (10) que es capaz de proveer interoperabilidad entre un gran número de sistemas de comunicaciones externos usando cada uno diferentes formatos de señal. El ITS (10) incluye un grupo de unidades de interfaz que tienen una pluralidad de unidades de interfaz inalámbrica (12a-12n) para convertir entre una pluralidad de formatos de señal inalámbrica y un formato de señal común, y una pluralidad de unidades de interfaz cableadas (14a-14n) para convertir entre una pluralidad de formatos de señal cableada y el formato de señal común. Además, el ITS (10) incluye un conmutador (16) para establecer de manera selectiva conexiones entre las unidades de interfaz en el grupo de unidades de interfaz. Algunas o todas las unidades de interfaz son dinámicamente reconfigurables para soportar formatos de señal nuevos o combinantes.

Description

DISPOSITIVO PARA PROVEER INTEROPERABILIDAD ENTRE SISTEMAS DE COMUNICACIONES •Campo de la Invención La presente invención se refiere en general a los sistemas de comunicaciones y, más particularmente, a los dispositivos para proporcionar interoperabilidad entre sistemas de comunicaciones.

Antecedentes de la Invención Existen en la actualidad un gran y creciente número de sistemas de comunicaciones en operación por todo el planeta. En general, cada uno de estos sistemas de comunicaciones usa un formato específico de señal de comunicaciones para transferir señales entre los usuarios del sistema. El formato de señal usado por un sistema en particular generalmente se elige basándose en un número de consideraciones, tales como, por ejemplo, el medio físico a ser usado para transferir las señales (por ejemplo, aire, cable, y/o fibra óptica) y el tipo de información a No. de Ref. : 123843 ser transferida (por ejemplo, voz, video, y/o datos) . Así, el formato de señal a ser usado por un sistema de -comunicaciones normalmente diferirá de aquellos usados por otros sistemas de comunicaciones, de tal suerte que otros sistemas no podrán reconocer las señales transmitidas por el primer sistema, y viceversa. Los sistemas que no son capaces de reconocer los formatos de señal de otros sistemas se conocen como sistemas de comunicaciones incompatibles.

En el pasado, si se hubiese deseado que dos o más sistemas incompatibles operaran entre sí uno con otro, se hubiese desarrollado una sola solución de punto basada en el equipo físico de usanza para proporcionar compatibilidad entre los sistemas. Las soluciones de punto generalmente tienen una aplicación muy limitada, esto debido a que se los diseña para operar solamente con formatos de señal específicos. Por lo tanto, aunque las soluciones de punto funcionan bien dentro de su limitado rango de aplicabilidad, estas acarrean consigo altos costos de desarrollo, instalación, y mantenimiento debido a su naturaleza de construcción según las especificaciones. Además, las soluciones de punto no son adaptables para cambiar formatos de señal, y usualmente requieren volver a ser diseñadas, esto de realizarse cambios en el formato de la señal. Debido al creciente número de sistemas de comunicaciones que se implementa, existe un correspondiente incremento en la demanda del espectro usable. Esta creciente demanda fuerza a una redistribución de la propiedad del espectro resultando en, por ejemplo, cambios en los protocolos de interfaz aérea, reubicación de los servicios a otras partes del espectro electromagnético, y un creciente control local del espectro reservado a la nacionalidad, por nombrar unos cuantos. Esta volatilidad espectral crea una condición en la que los formatos de señal se desarrollan continuamente, y se transforman basándose en los esquemas de distribución del espectro actual. En consecuencia, ha incrementado enormemente la probabilidad de que una solución de punto dada se vuelva obsoleta, y por lo tanto inútil . Por lo tanto, existe la necesidad de un sistema que pueda proveer interoperabilidad entre un número de sistemas de comunicaciones utilizando cada uno, un esquema diferente de formato de señal. El sistema de preferencia será adaptable para soportar los formatos de señal nuevos y/o cambiantes. Además, el sistema deseablemente será extensible para que soporte formatos de señal adicionales conforme crezca la necesidad. Adicionalmente, el sistema podrá soportar un número relativamente grande de formatos de señal, para proporcionar interoperabilidad entre el correspondiente número grande de sistemas de comunicaciones que actualmente se está impl ementando .

Breve Descripción de los Dibujos La figura 1, es un diagrama de bloque que ilustra el sistema de transferencia de información de acuerdo con una modalidad de la presente invención; la figura 2, es un diagrama que ilustra el sistema de transferencia de información de la figura 1, mismo que se usa en una aplicación de estación base; la figura 3, es un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento de arreglo de conexión, que es seguido en una modalidad de la presente invención; la figura 4, es un diagrama de bloque que ilustra un sistema de transferencia de información de acuerdo con otra modalidad de la presente invención; la figura 5, es un diagrama que ilustra el sistema de transferencia de información de la figura 4, mismo que se usa en una aplicación de comunicador portátil .

Descripción Detallada de los Dibujos La presente invención se refiere a un sistema de transferencia de información que es capaz de proporcionar interoperabilidad entre un número de sistemas de comunicación utilizando cada uno, un esquema diferente de formato de señal. El sistema de transferencia de información incluye una pluralidad de unidades de interfaz inalámbrica, siendo cada una capaz de convertir una señal entre un formato de señal inalámbrica único y un formato de señal común. El sistema de transferencia de información además incluye una pluralidad de unidades de interfaz cableadas siendo cada una capaz de convertir entre un formato de señal cableada único y el formato de señal común. Cada una de las interfaces se comunica con un correspondiente sistema de comunicaciones externo, vía un canal de comunicaciones externo. Las conexiones entre las unidades de interfaz se realizan dentro del sistema de transferencia de información para proveer interoperabilidad entre dos o más sistemas de comunicaciones externos, previamente incompatibles. De esta manera, el sistema de transferencia de información es capaz de proveer interoperabilidad global entre una multitud de sistemas de comunicaciones, usando diferentes formas de onda y/o protocolos. En una preferida modalidad, el sistema de transferencia de información es dinámicamente reconfigurable para soportar esquemas de formatos de señal nuevos y/o cambiantes. El sistema de transferencia de información de la presente invención, puede ser usado tanto en aplicaciones estacionarias (por ejemplo, una estación base e implementaciones caseras) como en aplicaciones móviles (por ejemplo, aérea, marítima, vehicular así como en implementaciones portátiles) . La figura 1, muestra un sistema de transferencia de información (ITS) 10 de acuerdo con una modalidad de la presente invención. Como se ilustra, el ITS 10 incluye: una pluralidad de unidades de interfaz inalámbricas 12a-12n, una pluralidad de unidades de interfaz cableadas 14a-14n, un conmutador 16, un controlador 18, un clasificador de señales 20, un monitor de canal 21, _y una interfaz del usuario 22. Cada una de las unidades de interfaz inalámbricas 12a-12n incluye un correspondiente puerto de antena 24a-24n para usarse en la comunicación con una o más de las antenas 25a-25n. El monitor de canal 21 puede además incluir un puerto para antena 30 para establecer comunicaciones con una antena 32. Como se muestra en la figura 1, las unidades de interfaz inalámbricas 12a-12n y el monitor de canal 21, pueden cada uno conectarse a una antena dedicada o determinada, o se puede establecer un compartimiento de antena. En una modalidad, por ejemplo, un número de unidades utiliza una antena de arreglo de fase única generando múltiples rayos. También son posibles otros arreglos de antena. Cada una . de las unidades de interfaz cableadas 14a-14n incluye un puerto correspondiente 26a-26n, para su. conexión a una entidad externa de comunicaciones cableada. Como se ilustra en la figura 1, por ejemplo, la unidad 14a de interfaz cableada se conecta a un sistema externo cableado 28a vía el puerto 26a; la unidad 14b de interfaz cableada se conecta al sistema cableado externo 28b vía el puerto 26b; y la unidad de interfaz cableada 14n se conecta al sistema cableado externo 28n vía el puerto 26n. Como se describe arriba, cada una de las unidades de interfaz inalámbrica 12a-12n es operativa para convertir una señal de comunicaciones entre un formato de señal inalámbrica, y un formato de señal común usado por el conmutador 16. Así, las unidades de interfaz inalámbrica 12a-12n pueden cada una incluir cualquier funcionalidad que sea necesaria para realizar la conversión requerida. En una modalidad de la presente invención, cada una de las unidades de interfaz inalámbrica 12a-12n incluye un transceptor de radio, configurado para operar con una predeterminada forma de onda de radio. Cada uno de los transceptores de radio convierte las señales entre un formato de señal inalámbrica, y un formato de datos de banda de base. Las unidades de interfaz inalámbricas 12a-12n pueden ser unidades basadas en equipo físico (hardware) , unidades basadas en conjuntos de programas (software), o unidades híbridas de equipo físico/conjuntos de programas. Los sistemas de comunicaciones externos servidos por las unidades de interfaz inalámbricas 12a-12n, pueden incluir virtualmente cualquier entidad de comunicaciones que utilice un canal inalámbrico. Cada unidad de interfaz cableada 14a-14n es operativa para convertir una señal entre un formato de señal usado por un correspondiente sistema cableado externo 28a-28n, y el formato se señal común. Al igual que con las unidades de interfaz inalámbrica 12a-12n, las unidades de interfaz cableada 14a-14n pueden incluir cualquier funcionalidad necesaria para realizar la conversión requerida. Como será descrito con mayor detalle, los sistemas cableados externos 28a-28n pueden incluir virtualmente cualquier tipo de entidad de comunicaciones que comunique información, vía una conexión cableada (por ejemplo, alambre, cable, fibra óptica, u otra estructura tangible que pueda guiar ondas) . Por ejemplo, uno o más de los sistemas cableados externos 28a-28n puede incluir una red de comunicaciones cableada tal como: la red de telefonía conmutada pública (PSTN), una red óptica sincrónica (SONET), una red de área local (LAN), una red de área amplia (WAN), la red internacional (internet), una red de televisión por cable, una red de modo de transferencia asincrónica (ATM) , o cualquier otra red que proporcione acceso cableado. Además, uno o más de los sistemas cableados externos 28a-28n puede incluir un dispositivo entrada/salida cableado físicamente, tal como una computadora personal, una terminal, u otro dispositivo que use protocolos en serie y/o paralelo. También son posibles otros sistemas cableados . Como se usa aquí, el término "formato de señal" se refiere a una única combinación de las características de señal que distinguen una señal de otra. En general, los sistemas que utilizan un formato de señal particular, no pueden reconocer las señales que tienen otros formatos. En este sentido, un formato de señal puede incluir una designación de una o más de las siguientes características de señal: tipo de forma de onda (por ejemplo, la frecuencia central, el tipo de modulación, etc.), tipo de información, (por ejemplo, voz, video, datos, etc.), el protocolo de señal, el tipo de acceso múltiple (por ejemplo, CDMA, TDMA, FDMA, etc.) el tipo de cifra de la señal, el tipo de vocoder de señal y otros. El conmutador 16 es operativo para establecer una conexión entre cualquiera de las dos o más unidades de interfaz 12a-12n, 14a-14n. De esta manera, se puede establecer una conexión entre los sistemas de comunicación externos seleccionados. Debido a que el conmutador 16 opera en la información que tenga el formato de señal común, la interoperabilidad se obtiene entre todos los sistemas conectados. El conmutador 16 puede establecer una conexión entre, por ejemplo: (a) una (o más ) unidad (es ) de interfaz inalámbrica y una (o más) unidad(es) de interfaz cableada, (b) dos o más unidades de interfaz inalámbrica, o (c) dos o más unidades de interfaz cableada. En un escenario, por ejemplo, el conmutador 16 establece una conexión de conferencia entre usuarios en tres o más sistemas de comunicaciones externos. La conexión de conferencia permite a los usuarios en cada uno de los sistemas conectados, transmitir/recibir información hacia/desde los usuarios en cada uno de los otros sistemas en la conexión. En otro escenario, el conmutador 16 establece una conexión de radiodifusión entre los sistemas de comunicaciones externos. Es decir, el conmutador 16 establece de una manera, conexión entre una unidad de interfaz (ya sea cableada o inalámbrica ) y una pluralidad de otras unidades de interfaz (ya sea todas cableadas, todas inalámbricas, o tanto cableadas como inalámbricas), de tal suerte que un mensaje pueda ser simultáneamente distribuido a una pluralidad de usuarios finales, en diferentes sistemas de comunicaciones externos. En aún otro escenario, el conmutador 16 establece una conexión de monitoreo entre los sistemas de comunicaciones externos. Es decir, que a un usuario en un sistema de comunicaciones externo se le permite monitorear la transmisión de uno o más de los otros sistemas de comunicaciones externos. Por ejemplo, un usuario de telefonía celular (como lo es, por ejemplo, un oficial •de policía franco, es decir fuera de servicio ) puede monitorear la banda de transmisiones de la policía vía el ITS 10, con lo que se evita la necesidad de un radio de banda de policía por separado. Como se puede apreciar, son posibles muchas otras configuraciones de conexión. El controlador 18 es operativo para, entre otras cosas, controlar la operación del conmutador 16, la pluralidad de unidades de interfaz inalámbrica 12a-12n, y la pluralidad unidades de interfaz cableada 14a-14n. En una modalidad, el controlador 18 determina las conexiones a ser realizadas entre las unidades de interfaz y las instrucciones del conmutador 16 para establecer las conexiones. El controlador 18 puede determinar de varias maneras las conexiones a ser realizadas. En un planteamiento, el controlador 18 recibe pedimentos de conexión desde un usuario del ITS 10 vía el dispositivo 34 del usuario y la interfaz 22 del usuario. Por ejemplo, un usuario puede desear que todas las comunicaciones desde el sistema cableado 28a se radiodifundan a sistemas de comunicaciones externos, acoplados a la unidad de interfaz inalámbrica 12a y la unidad de interfaz inalámbrica 12b. El controlador 18 primero determinará si la conexión solicitada se autoriza, y posteriormente dará la instrucción al conmutador 16 para establecer la conexión de radiodifusión solicitada. En otro planteamiento, el controlador 18 obtiene la información de conexión desde una señal de comunicaciones recibida desde uno de los sistemas de comunicaciones externo mediante una correspondiente unidad de interfaz. Por ejemplo, una señal recibida mediante la interfaz inalámbrica 12b, puede incluir una petición para monitorear las transmisiones del radio banda de la policía. El controlador 18 primero verificará para determinar si la parte solicitante está autorizada para establecer la conexión solicitada y, de ser así, dará la instrucción al conmutador 16 para que se establezca la conexión. Como se puede apreciar, existen además un número de otros planteamientos para determinar las conexiones deseadas. Además, cualquier ' combinación de los planteamientos también puede ser utilizada.

El clasificador de señales 20 es operativo para clasificar las señales entrantes de acuerdo al formato de la señal. El clasificador de señales 20 puede además usarse para clasificar las señales de interferencia para usarse en los procedimientos de mitigación de interferencia. El monitor de canal 21 es operativo para, entre otras cosas, monitorear el ambiente espectral alrededor del ITS 10. Además, el monitor de canal 21 puede usarse para monitorear la calidad de las comunicaciones entre una o más de las unidades de interfaz. Como será descrito con mayor detalle, la información generada por el clasificador de señales 20 y el monitor de canal 21, puede ser usada por el controlador 18 para determinar una configuración óptima para una o más de las unidades de interfaz. La interfaz 22 del usuario proporciona una interfaz entre el controlador 18 y un dispositivo 34 del usuario, permitiéndose así al usuario, control sobre la operación del ITS 10. El dispositivo 34 del usuario puede incluir, por ejemplo, una computadora personal que tenga una unidad central de procesamiento, una pantalla, y un teclado para dar entrada a las órdenes o comandos. También se pueden usar otros tipos de dispositivos de entrada/salida del usuario. Se debe notar que los bloques ilustrados en la figura 1 representan elementos funcionales que no necesariamente corresponden a las unidades de equipo físico discreto. Por ejemplo, en una modalidad de la presente invención, muchas de las funciones representadas como bloques en la figura 1, se implementan en el conjunto de programas dentro de un solo procesador digital. También son posibles muchas otras configuraciones de equipo físico/conjuntos de programas . En una preferida modalidad de la presente invención, algunas o todas estas unidades de interfaz inalámbrica 12a-12n, y algunas o todas las unidades de interfaz cableada 14a-14n, se pueden reconfigurar dinámica y electrónicamente. Esto permite procesar las características de las unidades de interfaz para que sean más fácilmente modificadas en el campo, para coincidir con los cambiantes requerimientos del sistema. Usando interfaces electrónicamente reconfigurables, el ITS de la presente invención puede adaptarse a los cambiantes requerimientos del sistema sin que se requiera de los costosos rediseños o que movimiento manual del equipo. Esto extiende enormemente la vida útil del ITS 10. Si el formato de señal usado por un sistema de comunicaciones inalámbrico cambia, por ejemplo, el controlador 18 (u otra funcionalidad) puede reconfigurar electrónicamente la unidad de interfaz inalámbrica que corresponde al sistema externo, para operar con el formato de señal revisado. En otro escenario, una unidad de interfaz previamente dedicada a un formato de señal que ya no se usa ampliamente en la industria de las telecomunicaciones, se reconfigura para operar con un formato de señal diferente y más ampliamente usado. También existen muchas otras situaciones en donde son ventajosas las interfaces reconfigurables . De acuerdo con la presente invención, las unidades de interfaz pueden ser reconf iguradas mediante equipo físico o conjuntos de programas. Por ejemplo, en un planteamiento, se implementan una o más unidades de interfaz dentro del dispositivo de procesamiento digital (como lo es un microprocesador para propósito general (GPP), una computadora con un conjunto de instrucciones reducido (RISC), o un procesador de señales digitales (DSP)), el cual tenga una memoria de acceso aleatorio (RAM) . La RAM incluye rutinas de programas para usarse mediante el dispositivo de procesamiento digital, en el procesamiento de señales de comunicación. La reconfiguración electrónica de tal interfaz se realiza mediante, por ejemplo, el reemplazo de la antigua rutina almacenada o guardada en la RAM, por una nueva rutina que corresponda al formato de señal revisado o al nuevo formato. En otro planteamiento, una o más de las unidades de interfaz se puede reconfigurar mediante equipo físico. Por ejemplo, una unidad de interfaz se puede implementar dentro de un arreglo de compuerta programable (FPGA) para proporcionar la funcionalidad de procesamiento requerida. Como el bien sabido en el -arte, los FPGAs incluyen una multitud de células lógicas que se pueden interconectar selectivamente para realizar un número virtualmente ilimitado de funciones de procesamiento. Para reconfigurar electrónicamente un FPGA, generalmente se suministra un archivo de configuración al FPGA el cual designa las interconexiones que se deseen realizar entre las células. De acuerdo con la presente invención, se pueden usar los dispositivos FPGA tanto analógicos • omo digitales. En otro planteamiento basado en el equipo físico, una o más de las unidades de interfaz incluyen elementos de procesamiento de equipo físico convencionales que tienen valores de entrada ajustables. Por ejemplo, una unidad de interfaz puede incluir una unidad de descifrado que tenga una entrada de clave variable, o un filtro IF que tenga una banda de paso variable. De acuerdo con la presente invención, la unidad de interfaz puede ser reconfigurada por el controlador 18, suministrando nuevos valores de entrada a los elementos varios de equipo físico convencional, dentro de la unidad de interfaz cuando las condiciones así lo requieran. Por ejemplo, si un sistema de comunicaciones externo cambia una clave usada para cifrar las señales salientes, el controlador 18 puede suministrar una nueva clave a la unidad de cifrado dentro de la unidad de interfaz, después de que ésta reconozca el nuevo valor clave. En una aplicación, la clave de cifrado para un sistema externo cambia dinámicamente basándose, por ejemplo, en un algoritmo conocido por el controlador 18. El controlador 18 puede rastrear los cambios en la clave de cifrado, y ajustar dinámicamente el valor clave usado por la unidad de cifrado, dentro de la unidad de interfaz. En otra técnica, el controlador 18 puede determinar si un canal de comunicaciones en particular es demasiado ruidoso, y cambiar un valor de amplitud de banda de un filtro tipo IF para realizar una compensación. Se debe apreciar que las unidades de interfaz de la presente invención se pueden implementar como una combinación de elementos de procesamiento de equipo físico y conjuntos de programas. Por ejemplo, en una modalidad, las unidades de interfaz se implementan usando una combinación de equipo de procesamiento, físico, analógico, FPGAs, y dispositivos de procesamiento digital; también son posibles otras combinaciones. Como se ilustra en la figura 1, el monitor de canal 21 se une a una antena 32 para monitorear el ambiente espectral alrededor del ITS 10. La antena 32 es capaz de detectar toda la energía electromagnética alrededor del ITS 10 que esté dentro de una banda de frecuencia de interés. El monitor de canal 21 mide la frecuencia y la magnitud de la energía electromagnética para generar un perfil espectral para el canal. De acuerdo con un aspecto de la presente invención, esta información espectral es usada por el controlador 18 para determinar una configuración óptima de una o más de las unidades de interfaz inalámbrica. Por ejemplo, en una modalidad, una unidad de interfaz basada en programación incluye múltiples rutinas de interfaz para usarse con un canal de comunicaciones externo en particular. Cada una de las unidades se optimiza para usarse con un diferente nivel de ruido de canal. Durante la operación, el monitor de canal 21 determina el nivel de ruido actual dentro del canal de comunicaciones, y el controlador 18 selecciona una rutina de interfaz para usarse en la unidad de interfaz basada en lo mismo. En otra modalidad, el controlador 18 usa la información de espectro para determinar una forma de onda óptima para usarse dentro de un canal de comunicaciones en particular. Por ejemplo, si se encuentra que existen una o más señales de interferencia presentes dentro del canal, el controlador 18 puede decidir si reconfigurar una unidad de interfaz asociada para transmitir a una frecuencia separada de las señales de interferencia (por ejemplo, en una porción vacante del espectro) . No obstante, el ITS 10, puede incluir algunos medios para informar un recipiente destinado de la señal (es decir, una correspondiente entidad de comunicaciones externa) del cambio en el formato de señal. El monitor de. canal 21 es además acoplado a cada una de las unidades de interfaz 12a-12n, 14a-14n para monitorear la calidad del flujo de comunicaciones entre las unidades. En una modalidad de la presente invención, -por ejemplo, el monitor de canal 21 mide la tasa o proporción de error de bit (BER)de las señales recibidas, que fueron procesadas por cada una de las unidades de interfaz 12a-12n, 14a-14n¡. También se pueden medir otras calidades métricas. En una modalidad de la presente invención, el ITS 10 usa la información de calidad desde el monitor de canal 21, para determinar una manera óptima de configurar las unidades de interfaz. Por ejemplo, el controlador 18 puede programarse para reconfigurar una unidad de interfaz, si la calidad de comunicaciones a través de la unidad falla por debajo de un umbral particular (por ejemplo, si el BER excede un valor en particular) . El controlador 18 puede realizar además otras decisiones basándose en la información procedente del monitor de canal 21. Como se describe arriba, el clasificador de señales 20 es operativo para clasificar las señales entrantes de acuerdo con el formato de señal. En una preferida modalidad de la presente invención, como se ilustra en la figura 1, el clasificador de señales 20 se acopla a una entrada de cada unidad de interfaz inalámbrica 12a-12n, para clasificar las señales inalámbricas recibidas por el ITS 10. El clasificador de señales 10 puede además usarse para clasificar las señales recibidas desde los canales cableados. De acuerdo con un aspecto de la presente invención, el controlador 18 usa la información de clasificación de señal desde el clasificador de señales 20, esto para determinar una configuración óptima para las unidades de interfaz. Por ejemplo, esto puede determinar que la antena 25n esté recibiendo una señal relativamente fuerte que tiene un formato de señal que no es actualmente soportado por la correspondiente unidad de interfaz inalámbrica 12n. El controlador 18 puede decidir investigar adicionalmente la señal reconfigurando la unidad de interfaz inalámbrica 12n (u otra unidad de interfaz), para procesar el formato de señal identificado. Alternativamente, el controlador 18 puede reconfigurar la unidad de interfaz inalámbrica 12n, para efectuar alguna forma de mitigación de interferencia sobre la señal, con la finalidad de reducir la interferencia con otras señales que se procesen por la unidad de interfaz inalámbrica 12n. Si la señal identificada también es detectada por otras antenas en el ITS 10, el controlador 18 también puede reconfigurar las unidades de interfaz inalámbricas que corresponden a tales antenas. También se puede dar otros usos para la información e la clasificación de señales desde el clasificador de señales 20. En otro aspecto de la presente invención, el ITS 10 es exte sible para agregar funcionalidad de interfaz adicional. Por ejemplo, en el conmutador 16 se pueden agregar unas ranuras de expansión para agregar unidades adicionales de interfaz, basadas en equipo físico. Las ranuras de expansión pueden estar basadas en, por ejemplo, la tecnología de bus, estándar, comercialmente disponible. De acuerdo con •la presente invención, las tarjetas de interfaz preprogramadas también pueden estar disponibles. Estas tarjetas de interfaz pueden ser reconfigurables. Se debe apreciar que el ITS 10 de la presente invención no necesariamente convierte todas las señales recibidas al formato de señal común. Por ejemplo, si dos o más sistemas de comunicaciones externos que utilizan el mismo formato de señal están siendo unidos, las señales pueden ser conmutadas directamente sin conversión. Además, si de los dos o más sistemas externos están siendo unidos, alguno más no todos, utiliza el mismo formato de señal (tal como por ejemplo, usando diferentes tipos de modulación excepto el mismo tipo de codificación de voz), las señales recibidas pueden convertirse a un formato de señal intermedio que sea común para los dos o más sistemas externos. Se puede proveer inteligencia dentro del controlador 18, para determinar cuando se puede implementar uno de los anteriores arreglos. Además, en situaciones en las que van a conectarse dos sistemas externos que utilizan diferentes formatos de señal, en ciertos casos, el controlador 18 puede ofrecer una conversión directa entre los formatos de señal. Es decir, que en lugar de convertir las señales recibidas desde los sistemas externos al formato de señal común, el controlador 18 puede proveer funcionalidad de interfaz para convertir directamente entre los dos formatos de señal. La figura 2 ilustra una aplicación de estación base para el ITS 10 de la figura 1. Como se muestra, una estación base 40 del ITS puede utilizar una o más antenas montadas en torre para lograr una amplia cobertura angular. La estación base 40 del ITS de puede soportar simultáneamente actividad de comunicaciones entre una pluralidad de entidades de comunicaciones externas. Por ejemplo, la estación base 40 del ITS puede soportar al mismo tiempo enlaces de comunicaciones con una residencia personal 42, una unidad móvil 44, un transmisor 46 de la banda de la policía, un sistema de comunicaciones satelital 48, el sistema de posicionamiento global (GSP)50, una estación base celular 52, y un edificio de oficinas 54 que tiene una red de área local, interna, privada (LAN) . La estación base 40 del ITS puede además mantener los enlaces cableados con los sistemas cableados externos, tales como: una red de telefonía conmutada pública (PSTN) 56, una red ATM 58, una red SONET 60, una red LAN privada 62, una red AN 64, una red de televisión por cable 66 así como la red internacional (internet) 68. Además, la estación base 40 del ITS puede enlazarse a otras entidades cableadas externas, tales como las terminales individuales, pantallas y/o equipo de audio. De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, cualquiera de los sistemas cableados o inalámbricos antes mencionados se' puede enlazar a cualquiera de los otros sistemas, o cualquier combinación de los otros sistemas entre ellos. Por ejemplo, un usuario en el edificio de oficinas 54 puede comunicarse vía en enlace de microondas con la estación base 40 del ITS, para solicitar una conexión con el sistema GPS 50 para adquirir información de tiempo exacto. En otro ejemplo, un usuario en la residencia 42 puede solicitar un enlace con la red de cable 66, para transferir información de video a la residencia 42. En un ejemplo adicional, como se discute arriba, una unidad móvil 44 puede solicitar una conexión al transmisor de la banda de la policía 46, para monitorear las transmisiones de tal banda. Como es obvio a partir de la figura 2, el ITS 10 de la presente invención es capaz de operar con múltiples canales, en modos múltiples. Es decir, el ITS 10 puede ser escalado para soportar virtualmente cualquier, número de formatos de señal y cualquier número de sistemas de comunicaciones externo. Además, el ITS 10 puede estar diseñado para soportar virtualmente cualquier número de conexiones de comunicaciones concurrente. La figura 3, es un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento de arreglo que se sigue en una modalidad de la presente invención. El procedimiento de arreglo permite que cualquiera de la pluralidad de sistemas externos solicite una conexión uno o más sistemas externos. Primero, se proporciona una pluralidad de unidades de interfaz para realizar la interfaz con la pluralidad de sistemas externos (paso 100) . La pluralidad de unidades de interfaz puede incluir, por ejemplo, unidades para realizar interfaz con los sistemas tanto inalámbricos como cableados tal y como se ilustra en la figura 1. Posteriormente, una señal se recibe desde un primer sistema externo (paso 102) . La señal recibida posteriormente se convierte a un formato de señal común usado por el ITS 10 usando la unidad de interfaz apropiada (paso 104) . El ITS 10 luego determina un segundo sistema externo para enlazar al primer sistema externo (paso 106) . Por ejemplo, el ITS 10 puede identificar el segundo sistema externo leyendo una porción de petición de la señal recibida. El ITS 10 entonces elige una segunda unidad de interfaz que sea capaz de convertir entre el formato de señal común y un formato de señal usado por el segundo sistema externo (paso 108) .

•Finalmente, se establece una conexión entre la primera unidad de interfaz y la segunda unidad de interfaz, permitiéndose así las comunicaciones entre el primer sistema externo y el segundo sistema externo (paso 110). El procedimiento arriba descrito puede modificarse para soportar virtualmente cualquier tipo de conexión entre los sistemas, tal como una manera de conexión de radiodifusión o una conexión de monitoreo de transmisión. Además, el procedimiento arriba descrito puede modificarse para soportar otros métodos para determinar que sistemas de comunicaciones han de enlazarse. La figura 4, es un diagrama de bloque que ilustra un ITS 70 de acuerdo con otra modalidad de la presente invención. En donde es posible, se usan en la figura 4, los mismo números de referencia usados en la figura 1, esto para describir una función similar. Al igual que el sistema previamente descrito, el ITS 70 incluye una pluralidad de unidades de interfaz inalámbrica 12a-12n, una pluralidad de unidades de interfaz cableada 14a-14n, y un controlador 18. No obstante, en lugar del conmutador 16, el ITS 70 incluye un dispositivo de utilización de datos 72. El dispositivo de utilización de datos 72 es una unidad que puede usar información procedente de cualquiera de una pluralidad de diferentes fuentes. Por ejemplo, en una modalidad, el dispositivo de utilización de datos 72 comprende una computadora personal (de escritorio o portátil), la cual tenga un dispositivo entrada/salida para que se pueda realizar la interfaz entre un usuario y una pluralidad de aplicaciones de programas (software), almacenados en una unidad de almacenamiento de masa, para usarse por el usuario. Periódicamente, un usuario que corre una de las aplicaciones de los programas puede requerir datos, u otra información, desde un sistema externo. En tal caso, el dispositivo de utilización de datos 72, auxiliado por el controlador 18, establece un enlace de comunicaciones con el sistema externo (vía una unidad de interfaz apropiada) para obtener los datos. Como antes, se pueden abrir simultáneamente múltiples sistemas de comunicaciones. En una preferida modalidad, el dispositivo de utilización de datos 72 puede transmitir y/o recibir información hacia/procedente de cualquiera de los sistemas externos o información de radiodifusión para algunos o todos los sistemas externos. En una modalidad de la invención, como se ilustra en la figura 5, el ITS 70 de la figura 4 se implementa en un comunicador portátil 78. En esta modalidad, el dispositivo de utilización de datos 72 puede incluir, por ejemplo, una pantalla para desplegar información a un usuario 76 del comunicador portátil 78, y un dispositivo de entrada para aceptar instrucciones y/o datos desde el usuario 76. Como se muestra, el comunicador portátil 78 es capaz de establecer una conexión inalámbrica con uno o más de la pluralidad sistemas inalámbricos externos 42-54, en tanto que es portado por un usuario móvil 76. La pluralidad de sistemas inalámbricos externos puede incluir, por ejemplo, una residencia 42, una unidad móvil 44, un transmisor de banda de la policía 46, un sistema de comunicaciones satelital 48, el sistema GPS 50, una estación de base celular 52, y/o un edificio de oficinas 54. Debido a que el ITS 70 está en la modalidad de un comunicador portátil móvil 78, y no se muestra siendo conectado a los sistemas cableados externos. Sin embargo, de acuerdo con una modalidad de la presente invención, unos puertos de comunicación se proporcionan en el comunicador 78 para permitir la conexión con uno o más de los sistemas cableados. Por ejemplo, el comunicador portátil 78 puede incluir un jack o enchufe hembra para conectarse a un PSTN. • De igual modo, el comunicador portátil 78 puede incluir un conector coaxial para usarse en el acoplamiento a una red de televisión por cable. Estos puertos pueden ser utilizados, por ejemplo, cuando el usuario 76 se encuentra en casa, o cuando el usuario 76 tiene estadía en una residencia temporal, por ejemplo en un hotel . Durante la operación del comunicador portátil 78, el usuario 76 puede decidir que él desea establecer un enlace de comunicación con una parte en el edificio de oficinas 54. El usuario 76 da entrada a una solicitud apropiada en el comunicador portátil 78 usando, por ejemplo, una tecla en el comunicador 78. Posteriormente se transmite una señal de petición desde el comunicador 78 hacia el edificio de oficinas 54. Entonces, un controlador LAN en el edificio de oficinas 54, determina si el usuario 76 tiene acceso autorizado al LAN del edificio de oficinas. De tener autorización, el controlador LAN establece la conexión solicitada. Se debe apreciar que el comunicador portátil 78 podrá solamente comunicarse con los sistemas dentro de un rango predeterminado. En general, y como es bien sabido en el arte, el rango dependerá de los factores tales como el nivel de energía de transmisión, la capacidad direccional, y de la sensibilidad del receptor. Se debe apreciar además que el máximo rango para cada uno de los sistemas variará de sistema a sistema. " Con referencia a la figura 5, se debe notar que un solo comunicador 78 incluyendo el ITS 70, es capaz de reemplazar una pluralidad unidades de radio dedicadas. Es decir, el usuario 76 ya no requerirá de un radio banda de la policía por separado, teléfono celular, un transceptor satelital, etc. Además, el usuario 76 es capaz de emular las señales usadas por otros sistemas para desviar los métodos normales de usar el sistema. Por ejemplo, la residencia 42 puede incluir una antena del bucle local inalámbrica para permitir la comunicación con una estación base del bucle local inalámbrica (no mostrada) . Durante la operación normal del bucle local inalámbrico, para establecer una conexión con un usuario en la residencia, la estación base del bucle local inalámbrica envía una señal que tenga un formato de señal apropiado para la antena del bucle local inalámbrico montada en la residencia 42. Cuando el usuario dentro de la residencia 42 levanta un teléfono para contestar, se establece el enlace de comunicaciones entre la estación base del bucle local inalámbrica y el usuario. De acuerdo con la presente invención, el comunicador portátil 78 puede emular la señal normalmente suministrada desde la estación base de bucle local inalámbrica a la antena del bucle local inalámbrica, montada en la residencia 42, esto para establecer una conexión entre el usuario en la residencia 42, sin que se realice a través del sistema de comunicaciones asociado. Además de las funciones arriba descritas, el ITS 70 puede además usarse para realizar una función de conmutación tal y como se describe arriba en relación con el ITS 10. Al igual que antes, se pueden establecer las conexiones entre los diferentes sistemas externos vía el ITS 70, esto sin importar si el ITS 70 se implementa en una configuración móvil o estacionaria. No obstante, se debe notar que, en aplicaciones móviles, el ITS 70 tendrá que permanecer dentro del rango de comunicación de todos los sistemas externos involucrados en una conexión dada, para la duración de la comunicación.

Se debe apreciar que la anterior descripción se refiere a las modalidades específicas de la invención, y no pretende ser limitante en ningún sentido. Es decir, se pueden realizar modificaciones a las modalidades arriba descritas, sin que se salga del espíritu y ámbito de la invención. Por ejemplo, ser puede implementar un sistema de transferencia de información que utilice solamente unidades de interfaz inalámbrica sin ninguna interconexión con el sistema cableado. Además, varios elementos en las estructuras descritas se pueden combinar, modificar, o eliminar, sin que con esto necesariamente se salga del espíritu y ámbito de la invención. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta cla o de la presente descripción de la invención . Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes:

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Un sistema de transferencia de •información para usarse en el enlace de múltiples sistemas de comunicaciones, caracterizado porque comprende : un grupo de unidades de interfaz que incluye : una pluralidad de unidades de interfaz inalámbricas, cada una capaz de convertir una señal entre un solo formato de señal inalámbrico y un formato de señal común, en donde - el solo formato de señal inalámbrica para cada una de dichas unidades de interfaz inalámbrica, es diferente de por lo menos una de las otras unidades de interfaz inalámbrica, en dicha pluralidad de unidades de interfaz inalámbrica, cada una de dicha pluralidad de unidades de interfaz inalámbrica acoplada a un puerto de antena para tener comunicación con una antena; y una pluralidad de unidades de interfaz cableadas capaz de convertir una señal entre un solo formato de señal cableado en dicho formato de señal común, en donde cada una de dicha pluralidad de unidades de interfaz cableada se acopla a un puerto de señal para tener comunicación con un sistema de comunicaciones cableado externo; y un conmutador acoplado a cada una de. dichas unidades de interfaz en dicho grupo de unidades de interfaz, en una manera que permita una transferencia de señales que tenga dicho formato de señal común entre dicho conmutador y dichas unidades de interfaz, dicho conmutador es configurable para conectar selectivamente una primera unidad de interfaz en dicho grupo de unidades de interfaz, a una segunda unidad de interfaz en dicho grupo de unidades de interfaz para permitir la comunicación entre dicha primera interfaz.

2. El sistema de transferencia' de información, como el reivindicado en la reivindicación 1, está caracterizado porque: dicho grupo de unidades de interfaz incluye por lo menos una primera unidad de interfaz que puede ser repetidamente reconfigurada , para operar con formatos de señal variantes.

3. El sistema de transferencia de información, como el reivindicado en la reivindicación 2, está caracterizado porque: dicha primera unidad de interfaz se implementa usando un arreglo de compuerta programable en el campo (FPGA) , el cual tiene una entrada para recibir la información de la configuración.

4. El sistema de transferencia de información, como el reivindicado en la reivindicación 2, está caracterizado porque: dicha primera unidad de interfaz se implementa usando un dispositivo de procesamiento digital que tiene una memoria de acceso aleatorio (RAM), dicho dispositivo de procesamiento digital es capaz de ejecutar rutinas almacenadas en dicha RAM, en donde dichas rutinas almacenadas en la RAM pueden ser modificadas para adaptarse a los diferentes formatos de señal.

5. El sistema de transferencia de información, como el reivindicado en la reivindicación 2, está caracterizado porque: dicho grupo de unidades de interfaz incluye una multiplicidad de primeras unidades de interfaz.

El sistema de transferencia de información, como el reivindicado en la reivindicación 1, está caracterizado porque: dicha pluralidad de unidades de interfaz inalámbrica incluye un unidad de interfaz para convertir una señal entre un formato de comunicaciones satelital, y dicho formato de señal común .

7. El sistema de transferencia de información, como el reivindicado en la reivindicación 1, está caracterizado porque: dicha pluralidad de unidades de interfaz inalámbrica incluye una unidad para convertir una señal entre un formato, basado en acceso múltiple de división de código (CDMA) , y dicho formato de señal común .

8. El sistema de transferencia de información, como el reivindicado en la reivindicación 1, está caracterizado porque: dicha pluralidad de unidades de interfaz cableada incluye una unidad para convertir una señal entre un formato, basado en el modo de transferencia asincrónica (ATM), y dicho formato de señal común.

9. Un método para usarse en un sistema de transferencia de información que tiene una pluralidad de unidades de interfaz y un conmutador para conectar selectivamente las múltiples unidades de interfaz, en dicha pluralidad de unidades de interfaz, para permitir comunicación entre dichas múltiples unidades de interfaz, en donde cada una de dicha pluralidad de unidades de interfaz es operativa para convertir una señal entre un formato de señal único y un formato de señal común que es común a dicha pluralidad de unidades de interfaz, en donde dicho formato de señal único para cada una de la dicha pluralidad de unidades de interfaz es diferente de por lo menos otra unidad en dicha pluralidad de unidades de interfaz, dicho método está caracterizado porque comprende los pasos de: recibir una señal procedente de un primer sistema de comunicaciones externo, teniendo dicha señal un primer formato de señal; convertir dicha señal del primer formato de señal al formato de señal común, en una primera unidad de interfaz en la pluralidad de unidades de interfaz; determinar al menos un segundo sistema de comunicaciones externo, para comunicarse con dicho primer sistema de comunicaciones externo, dicho al menos un segundo sistema de comunicaciones externo, soporta por lo menos un segundo formato de señal que es diferente al primer formato de señal; seleccionar por lo menos una segunda unidad de interfaz, de dicha pluralidad de unidades de interfaz, basándose en dicho por lo menos un segundo formato de señal; y establecer una conexión entre dicha primera unidad de interfaz, y dicha por lo menos una segunda unidad de interfaz*.

10. Un comunicador para usarse en la comunicación con los múltiples sistemas de comunicaciones externos que utilizan diferentes -formatos de señal, caracterizado porque comprende: un grupo de unidades de interfaz que incluye una pluralidad de unidades de interfaz inalámbrica, siendo cada una capaz de convertir una señal entre un formato de señal inalámbrica único y un formato de señal común, en donde dicho formato de señal inalámbrica único, para cada una de dicha pluralidad de unidades de interfaz inalámbrica, es diferente de las otras unidades de interfaz inalámbrica en dicha pluralidad de unidades de interfaz inalámbrica, y dicho formato de señal común es común para las unidades de interfaz en dicho grupo de unidades de interfaz, en donde cada una de dicha pluralidad de unidades de interfaz inalámbrica, se acopla a un puerto de antena para tener comunicación con una antena; un dispositivo de utilización de datos acoplado a dicho grupo de unidades de interfaz, para utilizar las señales que tengan dicho formato de señal común; y un controlador, acoplado a dicho dispositivo de utilización de datos, el cual comprende: medios para determinar por lo menos un sistema de comunicaciones externo con el cual. comunicarse; medios para seleccionar por lo menos una unidad de interfaz, asociada con por lo menos un sistema de comunicaciones externo; y medios para controlar una transferencia de señales entre dicho dispositivo de utilización de datos, y dicha por lo menos una unidad de interfaz durante la comunicación con dicho, por lo menos un sistema de comunicaciones externo.