MXPA97009899A - Asignacion para un sistema de comunicacion porsatelite - Google Patents
Asignacion para un sistema de comunicacion porsateliteInfo
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Abstract
La presente invención se refiere a un método para operar un sistema de comunicaciones por satélite, caracterizado porque comprende los pasos de:establecer una conexión inalámbrica con una terminal de un usuario desde una compuerta que se acopla a la terminal de usuario a través de por lo menos un satélite vía un enlace de envío y un enlace de retorno;durante la conexión, determinar repetitivamente en la compuerta una cantidad de recursos del sistema por satélite que se están usando para mantener la conexión inalámbrica con la terminal de usuario;después de una terminación de la conexión inalámbrica, enviar datos del uso del sistema desde la compuerta, los datos de uso del sistema indicando por lo menos una cantidad de recursos del sistema por satélite que fueron requeridos para proveer la conexión inalámbrica con la terminal de usuario;procesar los dato sde uso del sistema desde una pluralidad de compuertas para obtener un registro histórico del uso del sistema de satélite;emplear el registro histórico para predecir un uso futuro del sistema;y colocar los recursos del sistema de satélite entre la pluralidad de compuertas, de acuerdo con el uso futuro predicho del sistema.
Description
ASIGNACIÓN PARA UN SISTEMO DE COMUNICACIÓN POR SATÉLITE
CAMPO DE Lñ INVENCIÓN
Esta invenci n se refiere por lo gener L a sis-ternas de comunicaciones y, en part _cular, a sistemas de comunicaciones por satélite en donde una pluralidad de terirunales de usuario están en comunicación ?nal¿rnbpca bi-direccional con una i ed de comunicaciones terrestre por medio de una compuerta y por lo menos un satélite.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
En sistemas de comunicación celular terrestre a menudo a un usuario se le cobra una tarifa predeterminada sobre una base por minuto para el uso del sistema. Sin embargo, en un sistema de comunicación a base de satélite, este tipo de disposición de cobro no puede reflejar con precisión una cantidad de cobro cor-recta. Por medio de ejemplo, un usuario que esta cargando o descargando un archivo de datos grande aunque un satélite a 9.6 kb/s probablemente consumirá mas de los recursos del sistema (por ejemplo, energía del satélite) que otro usuario que esta comprometido en una comunicación de voz a una velocidad de bit de voz promedio de menos de 4 kb/seg. El resultado es que puede existir una disposición de cobro injusta, por lo que algunos usuarios subsidian efectivamente el uso del sistema por otros usuarios
OBJETOS DE LA INVENCIÓN
Un primer objeto de esta invención es proveer una medida precisa de recursos de sistema que sean consumidos por un usuario de un sistema de comunicación de satélite sobre una base por llamada o conexión. Otro objeto de esta invenci n es proveer una medida precisa de recursos de sistema que sean consumidos por un usuario sobre una base por- llamada o conexión, y emplear un rnetodo para generar y usar datos que surjan de medidas que se hacen repet damente durante la conexión.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
Los problemas anteriores y otros prob Lemas son superados y los objetos de la invención se realizan por un método para dar razón con precisión por una cantidad de recursos del sistema de comunicaciones por satélite que se asignan a y utilizan por una terminal de usuario sobre una base por llamada o conexión.. El rnetodo acumula datos a intervalos periódicos durante una conexión, tal corno la velocidad de rnarco del codificador de voz, los datos indicando qué porción de los recursos globales del sistema se utilizan en un enlace de envío (compuerta a satél?te(s) a terminal de usuario) y en un enlace de ret rno (terminal de usuario <\ sateL te( ) a compuerta). Una compuer a (GU) que se asigna al manejo de una llamada para la terminal de usuario (UT) acumula Los datos y subsecuentemente transfiere los datos sobre una red de datos terrest re (TDN) a un centro de control terres re tal corno un Centro de Control de
Operaciones de Compuerta (GOCC). El GOCC usa los datos para determ ar' la cantidad que se va a cobrar a un proveedor de servicios asociado con un rea de servicio que incluye la GU. El COCO puede usar también estos datos para derivar información estadíst ica que describo el tranco de comunicaciones manejado por la OU, y para derivar asignación de recurso µredicha e informaci n de horario de recurso para La OU. Debe señalarse que la enseñanza de esta invención puede usarse en vez de una propuesta de Minuto Equivalente a Voz (VEM), o se puede usar junto con el VEM par-a modi ficar lo misino como sea necesario par-a reflejar con precisión los recursos del sistema usados en hacer una llamada.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Las caracter ticas establecidas antes y otras caracter ticas de la invención se hacen evidentes en la siguiente descripción detallada de la invención cuando se lee junto con los dibujos anexos, en donde: La figura 1 es un diagrama de bloques de un sistema de comunicación por satélite que esta construido y operado de con ormidad con una modalidad presentemente preferida de esta invención; La figura ? es un diagrama de bloques de na de las compuertas de la 11 gura 1; La figura 3R es un diagrama de bloques de la carga de comunicaciones de uno de los satélites de la figura 1; La figura 3B ilustra una porción de un patrón de haz que se asocia con uno de los satélites de la figura 1; La figura k es un diagrama de bloques que lustra el soporte de equipo de tierra de telemetría por' satélite y funciones de control; La figura 5 es un diagrama de bloques del sub-sisterna CDMR de la figura 2; y La figura 6 es un diagrama de bloques del sistema de comunicación por- satélite que muestra la enseñanza de esta invención en mayor detalle.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
La figura 1 ilustra una modalidad actualmente preferida de un sistema 10 de comunicación por satélite que es adecuado para usarlo con la modalidad actualmente preferida de esta invención. Antes de describir detalladamente la invención se hará primero una descripción del sistema de comunicación 10, de manera que se pueda tener una comprensión más completa de la presente invención.
Fl si tema de comunicaciones 10 puede ser subd vid do concoptualmente en (M)a pluralidad de segmentos 1, 2 , 3 y 4 El segmento l es denominado aqu un segmento espacial; el segmento 2, un segmento de usu po; el segmento 3, un segmento de ierra (terrestre), y el segmento 4, un segmento de infraes ructura del s ist erna tel e foni co . E:n la modalidad actualmente preferida de esta invención hay un total de 48 satélites, por ejemplo, en una órbita terrestre baja (I 0, siglas por su designación en ingles; Low Earth Orbit) de 1414 n. Los satélites 1? est n distribuidos en ocho planos orbitales, con seis satélites equiespac ados por pLano (constelación de Uall-er). Los planos orbitales están inclinados a 52 grados con respecto al ecuador, y cada satélite completa una órbita una vez cada 114 minutos. Este enfoque provee una cobertura terrestre cas completa, y preferiblemente al rnenos dos satélites están a la vista en cualquier momento dado desde una utilización particular- de usuario, entre alrededor de 70 grados de latitud sur y alrededor de 70 grados de latitud norte. De tal manera, un usuario esta en posibilidad de comunicarse con o desde cualquier- punto de la superficie de la tierra dentro de un área de cobertura 18 de compuerta (GU) 18 o a o desde otros puntos sobre la superficie de la tierra (por intermedio de la PSTN), a través de una o mas compuertas 18 y uno o rnas sat lites 12, posiblemente también usando una porción del segmento 4 de infraestructura telefónica.
Se debe hacer notar en este punto que la descripci n precedente y siguiente del sistema 10 representa apenas una modalidad adecuada de un sistema de comunicaciones dentro del cuaL puede tener uso la enseñanza de esta mvencLon. Fs decir, los detalles específicos del sistema de comunicaciones no deben ser l ídos ni considerados en un sentido li it tivo cuando se ponga en practica esta invención. Continuando ahora con una descr'ipcion del sistema 10, un procoso de tran ferencia suave (entrega) entre los satélites 12, y tarnLuen ent e los haces individuales de Ib haces de punto transmitidos por cada satélite (figura 3B) provee comunicaciones ininterrumpidas con una t cnica de acceso rnultipLe con división de código (DCMfl, siglas por su designación en inglés: Code División Múltiple fleceos) de espectro de amplitud (SS = Spread Spectrurn). La técnica SS-CDMR actualmente preferida es similar a la norma transitoria TIR/EIR "Norma de compat bilidad de estación móvil a estación de base, para sistema celular de espectro de amplitud de banda amplia, de modo dual" TIfl/EIR/IS-95, julio de 1993, si bien se puede emplear otras técnicas y otros protocolos de espectro de amplitud y CDMfl. Las órbitas terrestres bajas permiten que terminales de usuario 13 fijas o móviles, de baja potencia, se comuniquen por medio de satélites 12, cada una de los cuales funciona, en una modalidad preferida de esta invención, únicamente corno un repetidor de "tubo doblado" para recibir una señal de trafico de comunicaciones (tal corno de voz y/o de datos) a part * de una terminal 13 de usuario o de una compuerta IR, convierte la señal de tráfico de comunicaciones recibida a otra banda de frecuencias y luego retransmit la señal convertida. Es decir-, no ocurre ningún procesamiento do se al a bordo de una señal do trafico de comunicaciones recibida, y el sat lite 12 no esta al tanto de ninguna inteli encia que pueda estar- ransportando una señal de trafico de comunicaciones recibida o transmi ida. Rdi cíona 1 mente no es necesario uno o rnas enlaces de comuni aci n directa entre Los sat lites 12. Es decir, cada uno de los satélites L2 redbe una señal únicamente desde un transmisor situado en el segmento de usuario 2, o desde un transmisor situado on el segmento terrestre 3, y transmite una señal únicamente a un receptor situado en el segmento de usuario 2 o a un receptor situado en eL segmento de tierra 3. El segmento de usuario 2 puede incluir una pluralidad de tipos de tepni nales de usuario 13, que están adaptadas para comunicación con los satélites 12. Los terminales de usuario 13 incluyen, por ejemplo, una pluralidad de diferentes tipos de terminales de usuario fijas y rnoVLLes, que incluyen, pero sin limitaci n a ellos: radioteléfonos móviles 14, portátiles, radioteléfonos 15 móviles, montados en vehículo, desde envíos 16 del tipo de localizacion/entrega de mensajes y radioteléfonos fijos 14a.. Los terminales de usuario 13 preferiblemente est n provistos de antenas ornmdireccionales 13a par-a comunicación bidireccional a través de uno o rnas de los sat i i tes 1 . So debe notar que los radiotel fonos fijos 14a pueden emplear una antena direccional. Esto es ventajoso por cuanto permite una reducción on la int rferencia, con un aumento consecuente en el numero de usuarios que pueden ser servidos simultáneamente con uno o rnas de Los satélites L2. Se debe notar tambi n que ios terminales de usuario 1 pueden ser- desde envíos de doble uso, que incluyen circuitos para comunicar también de una manera convencional con un sistema celular terrestre. Con referencia también a la figura 3R, los terminales de usuario 13 pueden ser- capaces de operar en un modo dúplex completo y de comunicar-, por ejemplo, por- medio de enLaces de RF en banda L (enlace de levantamiento o enlace de retorno 17b) y enlaces de RF en banda S (enlace de bajada o enlace de envío 17a), a través de t anspondedores de satélite de envíos 12a y 12b, respectivamente. I os enlaces 17b de RF en banda I. de retorno pueden operar- dentro de una escala de frecuencias de 1.61 GHz a 1.625 GHz, una amplitud de banda de 16.5 MHz< y son señales digitales en paquetes de voz y/o señales de datos, de acuerdo con la técnica de espectro de amplitud preferida. Los enlaces de RF en banda S de envíos pueden funcionar entro de una escala de frecuencias de 2.485 GHz a 2.5 GHz, una amplitud de banda de 16.5 MHz. Los enlaces de RF de envíos 17a también son modulados en una compuerta 18, con señales digitales en paquete de voces y/o señales de datos, de acuerdo con la técnica de espec ro de amplitud. La anchura de banda de ib.5 MHz del enlace de envío esta dividida en 13 canales con hasta, por- ejemplo, 128 usuarios asignados por canal. El enlace de retorno puede tener diversas anchuras de banda y un termi al dado de usuario 13 puede o no tener asignado un canal diferente que el canal asignado en el enlace do envío. S n embargo, cuando se opera en el odo de recepción de diversidad en el enlace de retorno (que recibe de «los o mas sat lites 12), ei usuario tiene asignado el mi sino canaL de RF de enlace de envío y de retorno, para cada uno de los satelLtes El segmento de tierra 3 incluye por lo menos una, pero por lo general una pluralidad de compuertas 18, que comunican con los satélites 12 por medio, por ejemplo, de un enlace 19 de RF de banda C, dúplex, completo (enlace de envío 19a (al satélite), enlace de retorno 19b (desde el satélite)) que funciona dentro de una escala de frecuencias generalmente por encima de 3 GHz y, de preferencia, en la banda C. Los enlaces de RF de banda C transportan bidireccionalmente los enlaces de alirent ador de comunicación y también transportan mandos de satélite a los satélites e información de telemetría desde los satélites. El enlace 19a de alirnentador de envío puede funcionar en la banda de 5 GHz a 5.25 GHz, mientras que el enlace alimentador de retorno 19b puede funcionar en la banda de 6.875 GHz a 7.075 GHz. Las antenas 12g y 12h de enlace del. alimentador de satélite preferi lemente son antenas de cobertura amplia, que subtienden un rea de cobertura terrestre máxima, tal corno se ve desde el satélite LEO i?. En la modalidad actualmente preferi a para el sis ema de comunicaciones 10, el ngulo subtendido desde un satélite LEO 12 dado (suponiendo ángulos de elevación de 10° desde la superficie de la tierra) es aproximadamente de 110". Esto produce una zona de cobertura que tiene alrededor de 5,760 km de diámetro. Las antenas de banda L y de banda S son antenas de haces múltiples que proveen cobertura dentro de una regi n de servicio terrestre asociada. Las antenas de banda L y de banda S 12d y 12c, respectivamente, de preferencia son congruentes entre si, tal corno se ilustra en la figura 3B. Es decir, los haces de transmisión y de recepción desde el artefacto espacial, cubren la misma área sobre la superficie de l a tierra, si bien este aspecto no es critico para el funcionamiento del sistema 10. Como un ejemplo, puede ocurr r varios millares de comunicaciones dúplex completas a través de un satelLte dado 12. De conformidad con un aspecto del sistema 10, dos o rnas satélites 12 pueden transportar cada uno la misma comunicación entre un terminal de usuario dado y una de las compuertas 18. Fste modo de operación, que se describe detalladamente rnas adelante, provee asi la combinación de diversidad en los respectivos receptores, lo que conduce a una resistencia incrementada al debilitamiento y facilita la implernentación de un procedimiento de en rega suave. Se señala que todas las frecuencias, anchuras de banda y similares, quo est n descritas aquí, son representativas de solo un sistema particular. Se puede usar otras frecuencias y bandas de -frecuencias, sin cambiar los principios que est n siendo discutidos. Como apenas un ejemplo, los enlaces de alimentador entre las compuei as y los satélites pueden usar- frecuencias en una banda diferente a la l>anda C (aproximadamente de ') 01-lz a ? GHz, por ejemplo, la banda Ku (apro i adamente do 10 GHz a 15 Hz) o l a banda Ka (por encuna de alrededor- de 15 GHz). La compuerta 18 funciona para acoplar- el instrumental do comunicaciones o l?s ran pondedore l2a y 12b (figura 3R) de los satél tes 12 al segmento 4 de infraestructura telefónica. Los t ranspondedores 12a y 12b incluyen una antena receptora de banda L 12c, una antena trans isora en banda S 12d, un amplificador- de potencia en banda C I2e, un amplificador de ruido bajo en banda C 12f, antenas para banda C 12g y 12h, sección 12? de conversión de la frecuencia de banda L a banda C y sección l?j de conversión de la frecuencia de banda C a banda S. El satélite 12 también incluye un generador de frecuencia maestra 12k y equipo de mando y de telemetría 121. También puede hacerse referencia, en este sentido, a la patente estadounidense No. 5,422,647, de E. Hirshfieid y C. fl. Tseo, titulada "Mobile Communications Satellite Payload" 1?
( "Instrumental para Satélite de Comunicaciones Móvil") (No. de sene 08/060,207) . Fi segmento 4 do i raestructura telefónica consta do si temas telefónicos exi tentes o incluye compuertas 20 de red b rnovil terrestre publica ( PL MN - Public and Hobile Network), int rcambios telefónicos locales, tales corno l s redes de te le fonos públicos regionales 22 (RPTN - Regional Public íelephone Networks) u otros proveedores de servicios telefónicos locales, i edes domesticas do Larga distancia 24, lü redes internacionales 2b, redes privadas 28 y o ras RPTN 30. i:i si tema de comunicaciones 10 funciona para proveer comunicación de voz y/o de datos bidireccional en re el segmento de usuario 2 y Los telefonos 32 de la rod telefónica publica conmutada (PSTN - Public Switched Telephone Network) y
Los telefonos que no sean PSTN 32 del segmento 4 de in raestructura telefónica, u otros torminales de usuario de diversos tipos, que pueden ser redes privadas.. También se muestra en ia figura 1 (y también en la figura 4), corno una porción del segmento de tierra 3, un centro
de control de operaciones de satélite (SOCC - Satellite Operations Control Center) 36 y un centro de control de operaciones en tierra (GOCC = Ground Operat ons Control Center) 38. Una trayectoria de comunicaciones, que incluye una red de datos terrestre (GDN) 39 (véase la figura 2) está provista para
ínter-conectar las compuertas 18 y los TCU 10a, SOCC 36 y GOCC 38 del segmento terrestre 3. Esta porción del sistema de comu icaciones lü provee funciones de control general del sist orna. la fL ura ? muestra una de las compuertas 18 con mayor detalle. Cada compuerta 18 mcluye hasta cuatro subsistemas de banda C de RF, do dobLe polarización, cada uno de Los cuales comprende una antena de plato 4ü, ol accionador de antena 42 y el pedestal 42a, receptores de bajo ruido 44 y amplificadores de alta potencia 46. Todos esos componentes pueden estar situados dentro de una estructura de domo para proveer protección ambiental.. La compuerta 18 incluye adic onalmente convert dores descendentes 48 y convertidores ascendentes 50 para procesar-Las señales portadoras de RF recibidas y transmitidas, respectivamente. Los convertidores descendentes 48 y los convertidores ascendentes 50 están conectados a un subsistema CDMfl 52 que, a su vez, esta acoplado a la red telefónica publica conmutada (PSTN) por medio de una mterfase 54 do PSTN. Corno una opción, se podría soslayar la PSTN utiLizando enlaces de satélite a satélite. El subsistema CDMfl 52 incluye una unidad sumadora/ conmutadora de señal 52a, un subsistema de trans- receptor de compuerta (GTS) 52b, un controlador de GTS 52c, un subsistema de interconexión con CDMR (CTS) 52d, y un subsistema de banco selector (SBS) 52e. El subsistema CDMfl 52 es controlado por un administrador de estación de base (BSM) 52f y funciona de una manera similar a una estación de base compatible con CDMfl (por ejemplo, una compatible IS-95). El subsistema GDMR 52 también incluye ol smtot izador de frecuencia requerido 52g y un receptor 52h del sistema pos i donador global (GPS - Global Posi t oru ng System ) .. La intertase PSTN 54 mcLuye un punto conmutador de servicio PSTN (SSP) 54a, un procesador- de control de llamada (CCP) 54b, un re LStro de local i aci n de visitante (VLR) 54c, y una mterfase de protocolo 54d, para un registro de local zac on de baso (MLR - Home Location Regi ter). Fl HLR puede estar' ubi <. do on la compuerta celular 20 (figura 1) u, opciona Luiente, en la interfase 54 de PSTN. La compuerta 18 esta conectada a las redes de telecomunicaciones por medio de una interfase normal, formada a través dei SSP 54a. La compuerta 18 provee una interfase y conecta con la PSTN por medio de la mterfase de régimen primario (PRI = Ppinary Rate Ínter-face). La compuerta 18 es capaz también de proveer una conexión directa con un centro conmutador móvil (MSC - Mobile Switchmg Center). La compuerta 18 provee señalamiento fijo de SS-7 TSDN al CCP 54b. En el lado de compuerta de esta ínte ase, el CCP 54b for-rna interfase con el CIS 52d y, por consiguiente, con el subsistema 52 de CDMfl. El CCP 54b provee funciones de translación de protocolo para la interfase de aire (IR) del sistema, que puede ser similar a la norma transitoria IS-95 para las comunicaciones por CDMR. Los bloques 54c y 54d generalmente proveen una lh
interfaso entro la compuerta 18 y la i ed telefónica celuLar externa, que os compatible, por ejemplo, ton Los sistemas celuLaros 1 -41 (norma Nor h American, RMPS) o con los sistemas coLularos GSM (norma europea,. MRP) y, en particular, con ios b métodos especificados para manejar los errantes, es decir, los usuarios que hacen llamadas -fuera de su sistema <le base. La compuerta 18 soporta la autenticaci n de terinmal par-a los telefonos del sistema 10/AMPS y para los telefonos del sistema 10/GSM. En l ':, áreas do servicio on las que no ex ste 0 in raes ruc ura do lecomunicaciones, se puedo añadir un HLR a la compuerta 18 y formar interfase con la interfase de señal SS-7. [)n usuario que hace una llamada fuer-a del rea de servicio normal del usuario (un errante - roamer) os acomodada
L5 por- el sistema 10, de estar autor-izada. Ya que ese errante puede encontrarse en cualquier arnbLente, un usuario puede emplear el mismo equipo termin L para efectuar una llamada desde cualquier parte del mundo, y Las conversiones de protocolo necesarias son hechas ansparentemente por la
compuerta 18. La mterfase de protocolo 54d es soslayada cuando no es necesario convertir, por ejemplo, GSM a RMPS. Esta dentro del alcance de las enseñanzas de esta invención proveer una interfase universal dedicada, en las compuertas 20 celulares, ademas de o on lugar de la interfase
convencional "fl" especificada par-a los centros conmutadores móviles GSM y las ínterfases de vendedor-propietario para los centros conmutadores móviles rs--41. También esta dentro del alcance de esta invención proveer una interfase directamente) a La PSTN, tal como se indica en la figura 1, corno la trayectoria de señal designada PS1N-IN1. Se provee el control total de compuerta mediante ol controLador de compuerta 56 que incluye una int errase 56a para La red de datos de tieira (GDN) 39 mencionada mas atrás, y una ínter-fase 56b ?a? a un centro 60 de control de proveedor del servicio (SPCC). EL con rolador' do compuerta 56 general mente esta mterconect ado con la compuerta 18, por- medio del LiSM 5?f y por inedLO de los cont roladoros de RF 43, asociados con cada una de las antenas 40. El controlador de compuerta 56 esta acop Lado adicionalrnente a una liase de datos 62, tal corno una base de datos de usuarios, datos de efemérides de satélite, etc., y con una unidad de entrada/salida ( 1/0 ) 65, que habilita al personal de servicio para que tenga acceso al controlador 55 de compuerta. La GDN 39 también esta provista con interfases bidireccionales a la unidad 66 de telemetría y comando (T&C) ( fi guras i y 4 ) . Con referencia ahora a la figura 4, la función del
GOCC 38 es planificar y controlar el uso del satélite por las compuertas 18 y coordinar ese uso con el SOCO 36. En general, las tendencias de los análisis de GOCC 38 generan planes de trafico, asignan los recursos del satélite 12 y del sistema (tales corno, pero sin limitación, las asignaciones de potencia y de canal), vigila el funcionamiento del sistema global 10 y emito i strucc iones de uso, a travos de La GDN 39, a las compuertas 10, on ti mpo roal o con antelación. Ll SOCC 36 funciona para mantener y vigilar las órbitas, para relevar la información de uso del satélite a la compuerta para ingresar- al GOCC 38 a i aves de la GDN 39, para vigilar el funcionamiento general de cada satélite 12, incluyendo ol estado de las baterías del satélite, para establecer la ganancia para las trayectorias de señal de RF dentro del satélite 1 2 , par-a garantizar la orientaci n ptima del satélite con respecto a La super fic e de la tierra, ademas de otras funciones. Tal como se describió con anterioridad, cada compuerta 18 funciona para conectar a un usuario dado con ia PSTN tanto par-a comunicaciones de señal, de voz y/o de datos, corno también para generar- datos, a través de la base de datos 62 (figura 2), para propósitos de facturación. Las compuertas seleccionadas 18 incluyen una unidad 18a de telemet ía y mando (TCU) par'a recibir- datos de teLemetpa que son transmitidos por los satélites 12 por el enlace de retorno 19b y para transmitir mandos hasta los satélites 12, a través del enlace de envío 19a. La GDN 39 funciona para i nterconectar las compuertas 18, el GODD 38 y ei SOCC 36. En general, cada satélite 12 de la constelación LEO funciona para relevar- La información de las compuertas 18 a los usuarios (enlace de envío en banda C 19a a enlace de envío en banda S 17a), y para relevar la información desde los usuarios a ias compuertas 18 (enlace de retorno on banda L 1 cb a enlace de retorno en banda C 19b). Esta información incluye canales de sincronización de SS-CDM y de local izacion, ademas de señales para controlar La potencia. También se puede utilizar diversos canaLes piloto de CDMfl par-a vigilar- la interferencia en eL enlace de envío. Los datos de actualización de efemérides del satél te también son comunicados a cada una de las termina Les 13 de usuario, desdo la compuerta LR, por medio de los satélites 1?.. Los satélites 12 también funcionan para re Levar la información de señales desde los torminales de usuario 13 hasta la compuerta 18, incluyendo Las peticiones de acceso, las peticiones de cambio de potencia y las peticiones de registro. Los satélites 12 también relevan señales de comunicación entre los usuarios y las compuertas 18 y pueden aplicar seguridad para mitigar el uso no autorizado. En funciones, Los satélites 12 transmiten datos de telemetría de artefacto espacial, que incluyen mediciones del estado funcional del satélite. La corriente de telemetría de los satélites, los mandos desde el SOCC 36 y los enlaces 19 de alirnentador de comunicaciones, todos comparten las antenas 12g y 12h en banda C. Para aquellas compuertas 18 que incluyen una TCU L8a, los datos de telemetría de satélite recibidos pueden ser enviados inmediatamente al SOCC 36 o se puede almacenar los datos de telemetría y se los puede enviar subsecuentemente al SOCC 36 en un momento posterior, típicamente a petición del SOCC. Los datos de telemetría, ya sea los transmitidos i mediat men e o los almacenados y subsecuentemente enviados, son remitidos por- La GÜN 39 corno mensajes on paquete, conteniendo cada mensaje en paquete un solo marco do telemetría menor.. En caso do que mas do un SOCC 36 oste proporcionando soporte de satélite, se envía ios datos de telemetría a todos los OCC. Fl SOCC 36 tiene varias funciones do ínter fase con el GOCC 38. Una funci n de intorf se es la información de la posieLon orbital, on donde el SOCC 36 provee información orbital al GOCC 38, de tal manera que cada compuerta 18 puede seguir con precisión los cuatro sat lites que pueden estar a l a vi ta en la compuerta. Estos datos inc Luyen tablas de datos que son suficientes para permitir que las compuertas 18 desarrollen sus propias listas do contacto con el satélite, utilizando algoritmos conocidos. El SOCC 36 no necesita saberlos programas de seguimiento de compuerta. La TCU 10a busca l a banda de telemetría de enlace descendente e identifica de manera única el satélite que esta siendo seguido por cada antena, antes de la propagación de los mandos. Otra función de interfase es la información del estado del satélite que es informada desde el SOCC 36 al GOCC 38. La información del estado del satélite incluye tanto la disponibilidad del satelite/transpondedor, como el estado de la batería y la información orbital; e incorpora, en general, cualesquiera limitaciones relacionadas con el satélite, que prevendrían el uso de la totalidad o de una porción de un satélite 12 para finos de comunicaciones. Un aspecto importante del sistema 10 es oL uso de SS-CDMR conjuntamente con la combinación de diversidad en los receptores de compuerta y en los receptores del terminal de usuario. Se emplea la combinaci n de diversidad para mitigarlos efectos de debilitamiento cuando las seríalos llegan a los terminales de usuario 13 o a La compuerta 13 desde satélites múltiples, por tramos de trayectoria muLtiples y diferentes. Los receptor-es do ángulo do incidencia en las terminales de usuario L3 y en Las compuertas 10 son empleados par-a recibir- y combinar las señales procedentes de múltiples fuentes. Como un ejemplo, una terminal de usuario 13 o la compuerta 18 proveen combinación de diversidad par-a las señales de enlace de envío o par-a las señales de enlace de retorno que sean recibidas simultáneamente desde, y transmiti as simultáneamente a través de, los haces múltiples de Los satélites 12. En este sent do se L neorpora aquí corno referencia, en su totalidad, la descripción de la patente estadounidense No. 5,233,626, expedida el 3 de agosto de 1993 a Stephen fl. Ames y titulada "Repeater Diversity pread Spectrum Cornrnunication System" ("Sistema de comunicaciones de espectro de amplitud, con diversidad de repetidor-"). El funcionamiento en el modo de recepci n de diversidad continua es superior al de recibir una señal a través de un repetidor de satélite y, adicionalmente, no hay una interrupción on las cornun Lcadones en caso de que se pierda un enlace debido a debili amien o o bloqueo por arboles ? otras obstrucciones, que tengan un impacto adverso sobre la señal r ci i da. Las múltiples antenas direecionales 0 de una de l s compuertas 18 son capaces de transmitir la señal de enlace de envío (compuerta al terrní na L do usuario) a ravés de diferentes haces de uno o mas sate Lites L2, para soportar l a combinación de diversidad en Las torminales de usuario 13. Las antenas omnid recc onales L3a de las terminales de usuario 13 transmiten a través de todos Los haces do satélite que pueden "verse" desde el terminal de usuario 13. Cada compuerta 10 soporta una función de control de potencia de transmisor par'a dirigir los debilitamientos lentos y también soporta la intercalación de bloques para dirigir los deb litamientos medio a r pido. Se irnplernenta el control de potencia tanto en el enlace de envío como en el enlace inverso. Ei tiempo de respuesta de la función de control de potencia es ajustado para acomodar, en el peor de los casos, un retardo en viaje redondo del satélite de 30 rnilisegundos. Los ínter-caladores de bloques (53d, 53e, 53f, figura 5) funcionan en un tramo de bloque que esta relacionado con marcos de paquete de codificador 53g. Un tramo intercalador óptimo negocia un tramo mayor y, por consiguiente, una corrección mejorada de error a costas de incrementar el retardo global de extremo a extremo. Un retardo máximo de extremo a '.) ">
extremo es de 150 msog o menos. Este retardo incluye todos los retardos que incluyen los que se deben a l a alineaci n le la señal recibida, efectuada por los combi adores le diversidad, los retardos en ol procesamiento del codificador do voz 53g, los retar-dos del intercalado!' de bloques 53d-53f, y los ret rdos de los deseodi icadores iter í (no mostrados) que forman una porción del subsistema 5? de CDMfl. La figura 5 es un diagrama de bloques de La porción de modulaci n do enlace do envío del subsistema 52 do ODMfl de la figura 2. Una salida do un bloque sumador' 53a olí monta un convertidor ascendente 53b agí l de frecuencia, que, a su vez, alimenta al sumador y al bloque conmutador 52a. La información de telemetría y control (T8C) también es ingresada aL bloque 52a. Un canal piloto de secuencia directa sin modular SS genera un codLgo Ualsh de todo ceros, a una veLocidad deseada de bit os. Esta corriente de datos es combinada con un código PN corto, que es usado par-a separar las señales de diferentes compuertas 18 y difer-ente satélites 12. Si se usa, el canal piloto es añadido en el modulo 2 al código corto y luego se amplia a OPSK o BPSK a t avés de la anchura de banda del canal de RF RDMfl. Se provee los siguientes desplazam entos del código de psudo- ruido (PN) diferentes. (a) un desplazamiento de código PN para permitir que una terminal 13 de usuario identifica de manera singular una compuerta 18; (b) un desplazamiento de código PN para permitir que el terminal de usuario 13 identifique de manera flsingular un sat lite 12; y (c) un despl zamiento do códi o PN para permitir que una torminal de usuario 1 identi ique de manera singular un haz dado de los 16 haces que son transmitidos desde el satélite 12. los códigos PN piloto de los di erentes sat li es 12 tienen asignados diferentes desplazamientos en tiempo/ fase con respecto aL mis o c digo PN de siembra piloto., Si se usa, cada canal piloto que os transmitido por la compuerta 18 puede ser transmitido a un nivel de potencia mayor' o menor que las demás seríales. Un canal piloto perm to que una terminal de usuario 13 adquiera ol control de tiempo del canal CDMA de envío, provee una referencia de fase para la desrnodulacion coherente y provee un mecanismo para efectuar-comparaciones on l a potencia de la señal, para determinar cuando iniciar- la entrega. Sin embargo, el uso del canal piloto no es obligatorio, y se puede emplear para ese proposito otras técnicas.. El canal Sync genera una corriente de datos que incluyen la información siguiente: (a) hora del día; (b) identificación de la compuerta transmi ora; (c) efemérides del satélite; y (d) canal de localizacion asignado. Los datos Sync son aplicados a un codificador 53h de circunvolución, en donde los datos son codificados circunvolucionalmente y se intercala bloques subsecuentemente para combatir los debilitamientos rápidos. La corriente de datos resultante es añadida en el modulo dos al código de Ualsh sincrónico y se amplia a OPSK o BPSK por- medio de La anchura de banda del canal de RF CDMfl FD. Fl canal de localizacion se aplica a un codificador convencional 53 L en donde so codLfica ei rcunvol ucionalrnente y después se intercala. La corriente de datos resultantes se combina con l a salida de un goner'ador codificador Largo 53j .. El codificador de PN Largo se usa para separar- bandas separadas diferentes de la terminal de usuario 13. El canal de localizac on y ol codificador Lar-go son añadidos en el modulo dos y provistos a una cubierta do sistema on donde la señal resuLtanto es añadida ai modulo dos del Código de Ualsh. El resultado os OPSK o BPSK por rnedLo de la anchura de banda del canal de RF CDMA FD„ En general el canal de local izacion transporta varios tipos de mensajes que incluyen: (a) un mensaje de parámetro de sistema; (b) un mensaje de par me o de acceso; y (c) un mensaje de lista de canaL CDMA. El mensaje de parámetro de sistema mcluye la con iguración del canal localizador, los parámetros de registro y los parámetros para ayudar a la adquisici n. El mensaje de parámetros de acceso incluye la configuración del canal de acceso y de la velocidad de datos del canal de acceso. El mensaje de lista de canal CDMfl transporta, si se usa, una identificación piloto asociada y una asignación de código de Ualsh. El codificador de voz 53 53k codifica la voz a una corriente de datos de tráfico de envío on PCM. La corriente de datos de trafico de envío es aplicada a un eodi ficador ei rcunvol ucional 531, en donde es codificada ci rcunvolucionalrnente y luego intercalada con bloques en ol bloque 53f.. So combina la corriente de datos resultante con la salida de un bloque b3k de código largo de usuario. Se emplea el código largo para separar di erentes canales de suscriptor. La corriente de datos resultante es controlada entonces en su potencia en el rnultLplexor (MUX) 53rn, se añade el modulo dos al código Ualsh y luego se abre a OPSK o BPSK a travos de la anchura de banda del canal de comunicación de RF CDMfl FT). La compuerta 18 funciona para desmodular el/Los enlace(s) de retorno de CDMfl. Hay dos diferentes c digos para el enlace de retorno: (a) ol código de desplazamiento cero y (b) el código largo. Se usa estos mediante los dos tipos diferentes de canales CDMR de enlace de retorno, es decir, el canal de acceso y el canal de trafico de retorno. Para el canal de acceso, la compuerta 18 recibe y descodi ica una descarga en el canal de acceso que pide acceso. Se incorpora el mensaje de canal de acceso en un preámbulo largo, seguido por- una cantidad de datos relativamente pequeña. El preámbulo es el código PN largo del terminal del usuario. Cada terminal de usuario 13 tiene un código PN largo, único, generado por un deeplazador de tiempo único al polinomio generador de PN común. Después que recibe la petición de acceso, la compuerta 18 envía un mensaje en el canal localizador de enlace do envío (bloques 53e, 53?, 53 J reconociendo el recibo de la petici n de acceso y asignando un c digo de Ualsh al terminal 13 de usuario para establecer un canal de trafico. La compuerta 18 también asigna un canal de frecuencia al terminal 13 de usuario. Tanto al terminal 13 de usuario como la compuerta L8 conmutan al elemento de canal asignado y comienzan las comunicaciones dúplex utilizando el/los cod?go(s) de Ual h as? nado(s) (que se amplían). Se genera el canal de trafico de retorno en el terminal 13 do usuario codificando circunvol ucionalmente los datos digitales a partir' de La fuente de datos local o del codificador de voz del terminal de usuario, luego se intercala en bloques los datos a intervalos predeterminados y se los aplica a un modulador 128- Ary y con un aleatorizador de descarga de datos, para reducir la confusión. Luego se añade los datos al código PN de desplazamiento cero y se los trasmite a través de uno o mas de los satélites 12 a la compuerta 18. La compuerta 18 procesa el enlace de retorno usando, por ejemplo, un tran formador Hadarnard rápido (FHT - Fast Hadarnard Transform) para desrnodular el código Ualsh 128-flry y proveer ia información desrnodulada al combinador de diversidad. Lo anterior ha sido una descripción de una modalidad actualmente preferida del sistema de comunicaciones 10. Se dará ahora una descripción de las modalidades actualmente preferidas de la presente invención. Primero se señala que una técnica posible para cobrarle a un proveedor de servicio por- una conexión o llamada del usuario dada os cobrar una tarifa plana con baso en una duración de la conexión. La tarifa plana puede ser- referida corno un Minuto Equivalente de Voz (VEM), que se predetermina para dar- razón por- una can idad de recursos de sistema consumidos por' una terminal de usuario por minuto de t empo de conexi n. Ei VEM pue basarse en alguna calidad de voz típica que, a su vez, es representat va de alguna velocidad de codificador de voz 'típica' (calidad de voz percibida), energía de enlace de envío, mveL de diversidad, etc. Aunque ol VEM es una técnica rel tivamente simple para dar- razón por' el uso de un sistema de comunicación por satélite, no considera un numero de situaciones que pueden dar-corno resultado cobrarle rnenos al proveedor do servicio. Por ejemplo, un usuario que esta cargando un archivo de «latos grande a 9600 baud consumirá mas energía prima de satélite que un usuario involucrado on una conversación telefónica típica que ocurre a una velocidad del codificador de voz promedio de, por ejemplo, 2400 baud. También por medio de ejemplo, un usuario que esta haciendo una llamada desde el interior de un vehículo con una terminal sostenida por la mano consumirá rnas energía de satélite que otro usuario que hace una llamada de la misma duración al mis o tiempo estando en el exterior en alejamiento de cualquier obstrucción de RF. Se hace referencia ahora a la figura 6 para ilustrar un diagrama de bloques simplificado del sistema de comunicaciones por satélite 10 de la figura 1. La terminal de usuario 13 puede ser una terminal sostenida por una ano, montada en un vehículo o fLja. La terminal de usuario 13 incluye un Numero de Serie Electr nico (FSN) 13b que identifica de manera única la terminal, y puede identificar ademas oi tipo de terminal (por- ejemplo, de vehículo, fija, sostenida por una mano, solo de voz, de voz/datos, de datos, etc.). la terminal de usuario 13 incluye típicamente un codificador do voz 13c con velocidad variable (1200, 2400, 4800, 9600 baud) para digital izar l a voz de un usuario y par-a convertir la voz codificada por voz de entrada a un formato análogo. La terminal de usuario 13 incluye también una función de control de energía transmisora de circuito cerrado 13d que puede ser' sirmLar a aquella especificada en la norma transitoria T?A/EIA "Norma de compatibilidad de estación rnovil a estación de base, para sistema celular de espectro de amplitud de banda amplia, de modo dual" TIA/EIA/IS-95, julio de 1993. La antena 13a conecta la terminal de usuario 13 a uno o rnas de los satélites 12 en órbita terrestre baja (LEO). Corno se describió previamente con referencia a la figura 3A, en esta modalidad de la invención los sate Lites 12 son repetidores de "tubo doblado" que reciben transmisiones de usuario de uno de los 16 haces en el enlace de retorno 17b, misma traducción de frecuencia, y t ransrnite la señal de usuario a una GU 18 en el enlace 19b. Los satélites 12 reci en también un enlace alirnentador 19a desde la GU, misma traducción de frecuencia, y transmiten una señal a la terminal de usuario a t avos de ol mismo do los 16 haces cn el enlace de envío i a., La velocidad de bit de la señal de enlace de envío es directamente proporcional a la cantidad de energía del satélite requerida para t ansmitir la sefíal . También, en que los sate111 es 2 usan ainp11 fi cado res l ne le , l ener ía de1 satélite transmitida para un haz dado es directamente proporcional al numero de usuarios recibiendo servicio por ol haz .. En cada enlace de envío y retorno 13 se definen canales de frecuencia diferentes, con transmisiones en cada canal siendo logradas con el espectro dir'ecto (ÜS), la técnica de acceso múltiple de división de código (CDMR),. Por medio de ejemplo, se definen 128 códigos de esparcimiento de Ualsh diferentes por canal, permitiendo asi que un numero de usuarios (por ejemplo, 50) usen simultáneamente La isma frecuencia de canal. Durante el ajuste de la llamada la terminal de usuario 13 es asignada por lo menos un código de Ualsh para el enlace de retorno. Corno tal, los códigos de Ualsh son también un recurso de sistema consumible, en cuanto a que si todos los códigos de Ualsh disponibles para un canal dado son asignados, la capacidad de trafico de comunicaciones del canal se utiliza por completo. La GU 18 es responsable por asignar canales y códigos de Ualsh a terminales de usuario y por controlar la energía de las terminales de usuario durante una llamada. La energía es 3Ü
controlada detectando la calidad de señal de la terminal de usuario en el enlace eje retorno y ajustanejo la energía del ransmi or de la terminal de usuario 13 con bits de control de energía enviados por ia GU 18 sobre el enlace de envío. Con base en La calidad ele <-eñal de GU recibida en la terminal de usuario 13, la terminal de usuario se adapta también al con rol de la energía transmitida de La GU en el enlace de envío. Es decn", si la calidad de sefíal de GU es ba a, corno se recibió en la terminal de usuario 13, la terminal de usuario 13 enviara bits eje control eje energía sobre el enlace eje retorno a la GU 18 para aument r la energía t ransrní or-a de la GU. La calidad de señal puede ser- determinada de, por ejemplo, la energía por bit o de la velocidad de error de marco. Corno se describió previamente, la GU 18 es capaz también de transmitir a una terminal de usuario 13 a través de mas de un satélite por medio de sus múltiples antenas direcc onales 40. Esto da corno resultado copias idénticas de la misma señal siendo recibida en la terminal de usuario 13. Estas copias se combinan coherentemente en la terminal de usuario 13, como se describe en la Patente de E.U.fl. 5,233,626 (Arnés), dando como resultado una inmunidad aumentada a debilitamiento. La GU 18 tiene una conexión a la Red Telefónica Publica Conmutada (PSTN), e incluye los codificadores de voz de velocidad variable 53g antes descritos para digitalizar voz de entrada antes de transmit r los mismos sobre el enlace de envío a ia terminal de usuapo 13. Una conexión a un Centro Conmutador- MoviL (MSC) 70 se provee también tí icamente. El MSC es un sistema convencional e|ue tiene un Registrador de localizacion de Base (HLR) 70a, y puede tener- uno o mas Oont roladores ele Estación de Base (BSCsJ 72 conoct ado al mismo, cada DSC 72 manejando celdas inal mbricas terrestres. De conformidad con esta invenci n, la GU 18 acumula datos quo conciernen cada llamada o conexi n hecha por terminales de usuario individua Los. Fstos datos sur-gen de medidas peri dicas <|ue se hacen on, por ejemplo, la velocidad eje marco (20 mseg) o en al ún múltiplo de la velocidad de marco. En la terminación de La Llamada, los datos son procesados por la GU 18. Por ejemplo, los datos recolectados se promedian sobre 100 mseg o intervalos mayores y se almacenan en la GU 18 para envío subsecuente sobre el TDN 39 al GOCC 38. El GOCC 38 usa estos datos par-a por- lo menos dos propósitos. Un uso de los datos es derivar- estadíst cas que describen ol uso histórico del sistema 10. Es decir, Plani icación a Largo Plazo (LTP) y módulos de Análisis de Moda (TA) operan en los datos. Las salidas del LTP y TA se alimentan a un modulo de Planificación de Capacidad (CAP) que predice la demanda futura sobre el sistema con base en la demanda histórica. La sal nía del CAP se alimenta a un módulo de Asignación de Recurso (RA) que asigna canales, niveles de energía del transmisor máximos, etc. a unos individuales de ias GUs 18 por medio eje una ínterface de GU (IF) usando el TDN 39. Esta asignación se hace de preferencia en parte también en enti das del Centro de Control de Operaciones por SatelLte (SOCC) 36. Corno so descr'ibio previamente, el SOCC 36 es responsable por controlar el estado de carga de batería, estado y operación, y todos los domas aspectos de la operaci n por satélite. El resuLtado final es la salida de «latos para controlar las GUs 18 par'a asignar y equilibrar proporcionalinent e asi el uso del sistema global y recursos de satélite, y también controlar la calidad del servicio provisto a los usuarios. Un segundo uso do la salida «le datos de ia GU 18 es la determi ación de una cantidad de recursos totales del sistema que fuer-on asignados a y consumidos por la terminal de usuario 13 dur-ante una llamada o conexi n, fl este extremo, el GOCC 38 incluye también un modulo de Resoluci n le Servicio (SR) que recibe los datos usados por el sistema que es ia salida de la GU L8, junto con una identificación de la terminal de usuario 13 y el empo eje conexión total. El modulo SA procesa los datos usados por el sistema de conformidad con criterios predeterminados y saca Datos de Resolución (AD) para usarse en el cobro ai proveedor de servicio asociado con la GU 18. Los datos se acumulan por la GU 18, en particular el controlador de compuerta 56, durante una conexión para salida del GOCC puede incluir- todo o una porción de lo siguiente.
ENLACE DE ENVTO ENLACE DE RETORNO Velocidad dei codificador Velocidad del codifi- do voz eje la GU cador de voz de la GU Fnergia ele XMTR de la GU Energía de XMTR ele GU # de c digos de Ualsh # de códigos eje Ualsh También osta dentro del aLcance de esta invención parios datos acumulados por la OU incluir uno o mas eje los siguientes: Nivel eje Diversidad (es decir, # de satélites), Tipo eje rerminal y UbLcadon je la Terminal . La velocidad del codificador de voz de la terminal de usuario 13 es conocida sobre una base por marco, ya que la GU 18 det>e determinar- lo rni srno a fin de descodificar propiamente la t r-ansrní sion eje la terminal je usuario. El nivel de energía de transmisión de la terminal de usuario 13 también es conocido a la GU 18, ya que la GU esta controlando continuamente el nivel de energía de la terminal de usuario hacia arriba y abajo a la velocieiad de rnarco. Un nivel de energía de la terminal de usuario inicial es conocido a la GU 18 al tiempo de establecer primero la conexión, y se hacen después de preferencia ajustes de energía de la terminal de usuario subsecuentes a partir del nivel inicial. El número de códigos de Ualsh en uso son desde luego conocidos a la GU 18, ya que son asignados por la GU. El nivel de diversidad en el enlace de retorno puede determinarse por la GU 18 de la ubicación de la terminal de usuario 13, que se determina de datos de colocación del satélite cuando se establece la conexión, y de datos efémeros del satélite que se almacenan en la GU 18. Es decir, conociendo la ubicación j la terminal eje usuario 13 y el numero y ubicaciones eje los satélites 12 que se pueden alcanzar a partir ele la antena de la terminal ele usuario 13a, la GU 10 puede determinar cuantos satélites se están usando para retrasar el enlace de comunicación de retorno de la terminal de usuario 13 a Ja GU 18. Los datos de la ubicación de la terminal de usuario dan la latitud de la terminal de usuario 13, que es útil si se determinan los componentes de dependientes de la latitud del uso de energía ejel sistema. La ubicación del usuario puede ser-útil también para determinar que terminales de usuario están en regiones peri éricas de un patrón de haz del satélite, en donde se requiere mayor energía. El tipo de terminal de usuario puede emplearse para distinguir-, por- ejemplo, las terminales sostenidas por la mano de las terminales montadas en un vehículo de energía alta 1 picarnent e. El SA opera sobre los datos provistos por la GU 18 para determinar, por ejemplo, una cantidad monetaria que corresponde a la cantidad total de la capacidad de sistema y energía del satélite que se consumieron por la terminal de usuario durante la conexión. También esta dentro del alcance de la invención emplear los datos de uso del sistema para derivar un factor de corrección o peso para usarse en ajustar un VEM predeterminado para reflejar con rnas precisión el uso del sistema real por una 3 b
llamada o cono ?>n dada. Aunque la invención ha sido mostrada p rt cul rmen y lesorita con respecto a una modalidad preferida el la misma, se entenejera por aquellos expertos en la técnica que se pueden hacer cambios en forma y detalles sin alejamiento ejei alcance y espíritu de la i vención.. Mediante ejemplo, aunque se han descrito antes la velocidad y marco, elel codificador de voz, esta den ro del alcance j esta invención fiara emplear también una velocidad y tiempo <1e marco del codificador de eJat?s, o algún otro incremento de comunicación temporal. También esta elentro elel alcance de esta invenci n emplear una constelación diferente a la constelación en rbita terrestre ba a de satélites, tal como uno o rnas sateLLtes en órbita a la mitad de la tierra (por ejemplo, sateLites ¡jue orbitan a aproximadamente 10,000 km a 19,000 km). También osta dentro del alcance de esta invenci n emplear satélites que realicen procesamiento a bordo de trafico de comunicaciones, con o s n enlaces cruzados de satélite, on oposición a satélites de repetidor de tubo doblado relativamente más simple. La enseñanza de esta invención se puede emplear* también a ventaja en s stemas de comunicaciones por satélite ^ue usan técnicas diferentes a las técnicas de modulación de espectro esparcido y/o división de código, técnicas de múltiple acceso. Mediante ejemplo, ia enseñanza de esta invención se puede usar con sistemas de comunicaciones por satélite que emplean t cnicas eje división de tiempo/múltiple acceso (TDMA).
Claims (3)
- NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES 1,.- Un método para operar' un sistema eje comunicaciones por sat lite, que comprende los pasos de: establecer una conexi n inal mbrica con una torminal de usuario ele una compuerta que se acopla a la terminal de usuario a través de po r lo rnenos un satélite por medio de un enLace de envío y un enlace «Jo retorno; «jurante la conexión, deterrninar repet 1 vamente en la compuerta una cantidad je recursos del sistema por sateLite que se están usando para mantener la conexi n inal mbrica con La terminal «Je usuario; y después de una terminación eje La conexi n inal mbrica, enviar datos de uso «Jel sistema de la compuerta, los datos de uso del sistema indicando por' lo menos una cantidad de recursos del sistema por satélite que fueron requeridos para proveer- la conexión inalámbrica con la terminal de usuario. 2.- Un método «Je conformidad con la reivindicación i, caracteri ado ademas porque cada paso de determinac ón incluye un paso de: determinar una cantidad de energía de enlace de envío siendo usada para mantener la conexión inalámbrica. 3.- Un método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado ademas por-que cada paso de determinación incluye un paso de: determinar una cantidad de energía eje enlace de retorno siendo usada para mantener la conexión inalámbrica. 4.- Un método eje conformidad con la reivindicación 1, caracteri ado ademas porque cada paso de determinaci n incluye un paso de: determinar- una velocidad de transmisi n «le compuert actual. 5.- Un método de conformidad con la reivi dicación i, caracterizado ademas porque cada paso de determinación incluye un paso eje: determinar una velocidad de transmisi n «Je terminal de usuario actual. 6.- Un método de con formulad con la reivin icación 1, caracteri ado ademas porque cada paso de determinación incluye un paso de: determinar un numero actual de sateLites a través de los cuales se esta manteniendo la conexión inal mbrica. ? . - Un rnetodo de conformidad con la reivindicaci n 1, caracterizado ademas porque cada paso de determinaci n incluye un paso de: determinar un numero de códigos esparcidos que están en uso en el enlace de envío. 8.- Un rnetodo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado ademas porque cada paso de determinación incluye un paso eje: determinar un numero de códigos esparcidos que están en uso en el enlace de retorno. 9.- Un método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado ademas porque incluye el paso de determinar una ubicación de la terminal de usuario. 10.- Un rnetodo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado ademas porque incluye el paso de determinar un tipo de terminal de usuario. 11.,-- Un método «le coni orrm dad con la reivindicación 1, caracterizado adema1 porque la compuerta incluye un codificador de voz para procesar voz a una velocidad de marco predeterminada, y en «Jondo cada paso eje determinación so realiza a la velocidad de marco o un múltiplo de la velocidad de mareo. 12,.- Un método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado ademas por-que comprende los pasos de: procesarlos «lates de uso del sistema de una pluralidad de compuertas para derivar un registro histórico del uso del sistema por satélite; emplear el registro hist rico para predecir un uso del sistema futuro; y asignar recursos del sistema por satélite entre la pluralidad de compuer-tas de conformidad con el uso del sistema futuro predicho. 13.- Un sistema «Je comunicaciones por satélite que tiene por- lo menos una terminal de usuario adaptada para comunicación inalámbrica bi direccional con una compuerta a través de por lo rnenos un satélite, que compr-ende: medios en dicha compuerta para establecer una conexión inalámbrica con una terminal de usuario a través de por lo rnenos un satélite por- medio «Je un enlace de envío y un enlace de retorno; medios en dicha compuerta para determinar-, durante la conexión inalámbrica, una cantidad de recursos del sistema por satélite que están en uso para mantener la conexión inalámbrica con la terminal de usuario; y medios en dicha compuerta, en respuesta a una terminación de la conexión inal mbrica, para enviar «Jatos de uso del sistema que indica una cantidad de recursos del sistema por satélite que fueron requeridos para proveer- la conexión inalámbrica con la terminal de usuario. 14. - l)n sistema e conformidad con la reivindicación 13, caracterizado ademas porque «Jicho medio de determinación incluye medios para determinar por lo menos una cantidad de energía de enlace de envío y una cantidad de energía de enlace de retorno usado para mantener la conexión inal mbrica. 15.- Un sistema de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado ademas porque dicho medio de determinación incluye medios para determinar- por lo menos una velocidad de transmisión de enlace «le envío y una velocidad de transmisión de enlace de retorno. 16.- Un sistema de conformidad con la reivi dicación 13, caracterizado ademas porque dicho medio de determinación incluye medios para determinar un numero de satélites a través de los cuales se mantiene la conexión inal mbrica. 17.- Un sistema de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado ademas porque se modulan comunicaciones inalámbricas de terminal de usuario y compuerta con códigos esparcidos, y en donde dicho medio de determinación incluye medios para determinar por lo menos un número de c digos esparcidos que están en uso en el enlace «je envío y un número de códigos esparcidos que est n en uso en el enlace de retorno entre dicha terminal de usuario y dicha compuerta. 18.- Un sistema de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado ademas porque dicho medio de determinación incluye medios para determinar una ubicación «Je l a terminal «Je u u rio,. 19. - Un sist ma «Je conformidad con la reivindicaci n 13, caracterizado ademas porque dicho medio de determinación incluye medios para determinar un tipo de terminal de usuario. 20.- Un sistema de conformidad con la reivindicación 13, carac erizado ademas porque la compuerta incluye por lo menos uno de un codificaeJor de v y un codificador de «Jatos operando una voloddad de marco predeterminada, y en donde dichos medios de determinación muestran una cantidad de recursos del sistema por satélite «jue están en uso para mantener la conexión inalámbrica con la terminal de usuario a la velocidad «Je rnarco o un múltiplo de la velocidad de rnarco. 21.- Un sistema de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque comprende medios, acoplados a dicha compuerta, par-a procesar los datos de uso del sistema para derivar un registro histórico del uso de sistema por satélite, y para asignar recursos de cisterna por satélite a dicha compuerta de conformidad con el uso de sistema futuro predicho. 22.- Un sistema de comunicación por satélite, que comprende: una constelación de satélites en órbita terrestre; por lo menos una terminal tie usuario terrestremente ubicada; por lo rnenos una compuerta ubicada terrestremen te, dicha compuerta incluyendo medios para establecer- un espectro L esparcido bidi reccional , i.one ion «Je comunicación i al mbrica con energía controlada entre un sistema de comunicaciones terrestre y dicha por lo menos una terminal de usuario a travos de por Lo menos uno de los satélites; por lo rnenos un centro «le control ubicado t errest remente; y una red de datos ubicada terrest remente acoplando dicha por lo menos una compuerta a dicho por- lo menos un cent r-o de control; en donde, «Jicha por Lo rnenos una cornj>uerta incluye me«J?os para registrar periódicamente datos «Jurante una conexión de comunicaci n inalámbrica bi direccionai con una terminal de usuario, dichos datos siendo expresivos por lo menos de una identidad de l a terminal de usuario y una cantidad de recursos del sistema de comunicación por- satélite que se consumen a fin de proveer la conexión de comunicación inalámbrica bidireccional , y en donde dicha compuerta incluye medios par'a enviar dichos datos registrados a dicha red de datos par-a recepción por dicho centro de controi . 23.- Un sistema de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado ademas porque dichos datos registrados son expresivos de una cantidad de energía de enlace de envío y una cantidad de energía de enlace de retorno usado para mantener la conexión de comunicación inalámbrica bidireccional , y uno de una velocidad de transmisión de enlace de envío y una velocidad de transmisión de enl ce de retorno. 24.- Un sistema de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado ademas porque dichos datos registrados son expresivos de un numero de sa élites a travos de Los cuales se mantiene la conexión d«.> comunicación inal mbrica bl di reccional . 25.- Un sistema de conformi ad c orí la reivindicación 22, caracterizado ademas ponjue dichos «latos registrados son expresivos «Je un numero eje coeligos esparcidos que están en uso en eL enlace de envío y un numero de códigos esparcidos que est n en uso en el enlace do retorno. 26.- Un sistema de con o mid d con dichos datos registrados <-on expresivos e un numero «Je c digos esparcidos que están on uso on el enlace de envío y un numero de códigos esparcidos que est n en uso en el enlace de retorno. 26.- Un sistema de conformidad con l a reivindicación 22, carácter-izado ademas porque la compuerta incluye por lo rnenos un codificador de voz y un codificador de «Jatos oper-ando a una velocidad de marco predeterminada, y en donde los datos se registran a la veLocidad de marco o un múltiplo de la velocidad de marco. 27.- Un sistema «Je conformidad con la reivi ndi cación 22, caracterizado ademas porque dicho centro de control incluye medios par-a procesar- los datos de uso del sistema para derivar un registro histórico del uso del sistema, par-a emplear el registro histórico para predecir un uso de sistema futuro, y par-a asignar- recursos del sistema por- satélite a dicha por lo rnenos una compuerta de conformidad con el uso de sistema futuro predicho. 28.- Un sistema de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado ademas porque dicha «onstelacion «Jo <-at élites en rbita terrestre cornpi ende una aonst el c ion «le satélite en órbita terrest e baja. 29.- Un sistema «Je confopni «Ja«J con la reivi dicación 22, caracterizado ademas porque «íicha constelación de satélites en rbita terrestre comprende una pluralidad de satélites distribuidos en pianos e órbita n con satélites rn iguaLrnente se pa i 'a do s por p L a no . 30.- Un sistema de conformidad con la reiv dicación 29, caract ? izado ademas porque n os igual a ocho y on donde m es i ual a seis. 31.- Un sistema de conformidad con la i ei vi di cacion 29, caracterizado ademas porejue Los planos en órbita ostan inclinados a aproximadamente 52 grados con respecto al ecuador, y en donde cada satélite completa una órbita on aproximadamente 114 minutos. 32.- Un sistema de conformidad con la reivindicación 22, carácter-izado ademas porque dichos datos registrados se emplean para modificar una velocidad de conexión fija.
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---|---|---|---|
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US08/474,443 US5664006A (en) | 1995-06-07 | 1995-06-07 | Method for accounting for user terminal connection to a satellite communications system |
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