MXPA98003298A - Sistemas de telecomunicaciones de multiple salto - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a comunicación electro-magnética de espacio-libre, línea-de-visión, (por ejemplo mediante luz o microondas) que se emplea para proporcionar una amplia gama de servicios de comunicaciones a usuarios dispersos geográficamente. Un punto relevador o punto extremo típicamente se asocia con cada usuario. Cada punto relevador recibe y retransmite información por la comunicación de línea-de-visión. Los puntos de extremo también son receptores y transmisores de información mediante la comunicación de línea-de-visión. Aunque espaciados entre sí, los puntos relevadores y extremo están suficientemente cerca entre sípara comunicarse mediante enlaces de línea-de-visión. Conexiones alámbricas a los usuarios, por lo tanto son innecesarias. Puede proporcionarse capacidad de comunicación de difusión de radio frecuencia como un respaldo para mantener al menos algún servicio en el caso de falla o interrupción de comunicación de línea-de-visión. Esta capacidad de radio puede emplearse adicionalmente para proporcionar servicio de comunicación celular a pequeñas celdas asociadas con los puntos relevadores y extremo.

Description

SISTEMAS DB TELECOMUNICACIONES DB MÚLTIPLE SALTO ANTECEDENTES DB LA INVENCIÓN Esta invención se relaciona a sistemas de telecomunicaciones y más particularmente a sistemas de telecomunicaciones que pueden proporcionar una amplia gama de servicios sin necesidad por conexiones alámbricas a los usuarios finales del sistema. Los sistemas de telecomunicaciones tradicionales se basan fuertemente en conexiones alámbricas por todo el recorrido a los puntos extremos del sistema. Por ejemplo, los sistemas de telefonía tradicionales emplean cableado de par torcido o trenzado a cada hogar, oficina u otros sitios atendidos por el sistema. Los sistemas de televisión por cable tradicionales similarmente emplean cable coaxial o de fibra óptica a cada usuario final del sistema. Estas redes alámbricas extensas son extremadamente costosas de instalar y mantener. Un nuevo proveedor de servicios quien está restringido a estas tecnologías por lo tanto debe hacer una enorme inversión de capital en planta alámbrica antes que ese proveedor pueda incluso empezar a extender servicio a una nueva área. Tecnologías existentes tales como de alambres en pares trenzados o cable coaxial también tienen capacidades de servicio limitadas. El actualizar estas conexiones alámbricas (por ejemplo a fibras ópticas) , para ofrecer más servicios es muy costoso incluso para el REF: 26920 propietario de la red. En vista de lo anterior, existe una necesidad para proveedores de servicios de telecomunicaciones de nuevas formas para lograr acceso a usuarios finales de estos servicios. Este nuevo acceso deberá ser de menor costo que las conexiones alámbricas tradicionales y también deberá tener mayor capacidad que tecnologías adicionales tales como alambre de par trenzado e incluso cable coaxial . Por lo tanto un objetivo de esta invención es proporcionar sistemas de telecomunicaciones que permiten acceso a usuarios finales del sistema, sin necesidad por conexiones alámbricas a esos usuarios . COMPENDIO DE LA INVENCIÓN Estos y otros objetivos de la invención se logran de acuerdo con los principios de la invención, al proporcionar sistemas de telecomunicaciones que emplean comunicación substancialmente no guiada, de punto-a-punto, de espacio-libre, electro-magnética (es decir óptica o de microondas) entre puntos de acceso de área y usuarios finales en esa área. Por ejemplo, un área puede ser atendida desde uno o más puntos de acceso de área, cada una que tenga un transceptor para comunicación bi-direccional, de espacio-libre, de línea de visión, electro-magnética con uno o más puntos de relevadores cercanos . Cada uno de estos puntos relevadores tiene al menos dos transceptores, uno de los cuales es para la comunicación anteriormente mencionada con el punto de acceso de área asociado y el otro del cual es para comunicación similar bi-direccional de espacio-libre, de línea de visión, electromagnética con otro punto relevador cercano o punto extremo. Un punto extremo es similar a un punto relevador excepto porque un punto extremo solo tiene un transceptor. Los transceptores de punto relevador y punto extremo pueden localizarse en los techos de casas en la vecindad atendida por el o los puntos de acceso de área anteriormente mencionados . Usuarios del sistema pueden localizarse en cualquier punto relevador o punto extremo. De preferencia, al menos una fracción de los puntos relevadores se alcanza mediante más de una trayectoria a través de la red de los puntos relevadores . De esta manera, si la comunicación de línea-de-visión entre dos puntos relevadores se interrumpe temporalmente, aun puede proporcionarse servicio a través de otros puntos relevadores . Además de la comunicación de línea-de-visión anteriormente descrita entre los puntos de acceso de área, los puntos relevadores y puntos de extremo, de preferencia se proporciona comunicación por radio-frecuencia de difusión entre estos puntos para propósitos tales como (1) ayudar para configurar inicialmente el sistema para comunicación de línea-de-visión y (2) comunicación de respaldo para al menos algunos servicios en el caso de falla de comunicación de línea-de-visión. Se contempla que la comunicación de radio-frecuencia se requerirá para estos propósitos solo en forma infrecuente. Sin embargo, algunos de los aparatos de comunicación de radio-frecuencia que se proporcionan para los propósitos anteriores, también pueden emplearse para servicio de comunicación inalámbricas (por ejemplo móvil, celular y/o inalámbrica) en el área atendida por el sistema. Por ejemplo, cada punto relevador y cada punto de extremo puede ser la antena en el centro de una celda de comunicaciones celulares pequeña. La capacidad de la red de comunicaciones de línea-de-visión descrita anteriormente puede ser muy elevada, permitiendo de esta manera que el sistema proporcione una amplia gama de servicios. Estos servicios pueden incluir servicios de telefonía básica, servicio de telefonía móvil de alta densidad (por ejemplo como se describe al final de párrafo precedente) , servicio de video (servicio análogo a CATV), servicio de datos digitales bidireccionales de alta velocidad, servicio de televisión digital, etc. Aunque se anticipa que la mayoría de los enlaces de comunicaciones de línea-de-visión en redes construidas de acuerdo con esta invención se proporcionará por enlaces de microondas punto-a-punto de luz, puede emplearse ya sea en sitio o como un respaldo para algunos enlaces ópticos. Por ejemplo, los enlaces de microondas pueden emplearse para conexiones que son más largas que las que pueden hacerse convenientemente en forma óptica. 0 enlaces ópticos particularmente importantes pueden respaldarse con microondas en casos de condiciones ambientales extremadamente malas que interfieran con comunicaciones ópticas. Al menos algunos de los transceptores empleados para comunicación bi-direccional, de espacio-libre, de línea-de-visión, electro-magnética puede ser reubicables, por ejemplo para corregir desalineamientos y/o para dirigir de nuevo completamente el transceptor para comunicación con cualquiera de una pluralidad de otros puntos de acceso de área, puntos relevadores y/o puntos de extremo. Esta reubicación puede ser al menos controlada parcialmente utilizando datos respecto a las ubicaciones de los diversos puntos en el sistema. Estos datos de localización pueden al menos determinarse parcialmente utilizando un sistema de colocación global . Adicionales características de la invención, su naturaleza y diversas ventajas serán más aparentes a partir de los dibujos acompañates y la siguiente descripción detallada de las modalidades preferidas.

La Figura 1 es una vista en planta simplificada de una instalación ilustrativa de un sistema construido de acuerdo con esta invención. La Figura 2 es una vista en elevación simplificada de una modalidad ilustrativa de una porción representativa del aparato ilustrado en la Figura 1. La Figura 3 es una vista similar a la Figura l que muestra modificaciones ilustrativas del sistema de la Figura 1 de acuerdo con esta invención. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Una área ilustrativa 10 atendida por un sistema de comunicaciones construido de acuerdo con esta invención, se ilustra en la Figura 1. En la red mostrada en la Figura 1, todos los enlaces de comunicaciones 50 en el área 10 se consideran enlaces ópticos. En una porción posterior de esta especificación se darán ejemplos en cuanto a como pueden emplearse enlaces de microondas en vez de o además de enlaces ópticos. El área 10 se accesa desde dos ubicaciones de enlaces de comunicación o puntos de área de acceso 20a y 20b en o cerca del área 10. Cada uno de los puntos de acceso de área 20 se conecta a otro equipo de comunicaciones externas (por ejemplo red de telefonía global, una o más fuentes de programación de televisión, etc.) por conexiones convencionales 22. Por ejemplo, estas conexiones 22 pueden ser fibras ópticas que se extienden a puntos de acceso 20. Los puntos de acceso 20a y 20b de preferencia son substancialmente redundantes entre sí, ofreciendo comunicación substancialmente redundante con el área 10. Por lo tanto las conexiones 22 también de preferencia son conexiones substancialmente redundantes al equipo de comunicaciones externo anteriormente mencionado. Cada uno de los puntos de acceso 20, de preferencia incluye uno o más transceptores ópticos de espacio-libre (dos en la modalidad ilustrada) montados relativamente lejos de tierra para facilitar comunicación no obstruida, de línea-de-visión o visual 50, entre los transceptores de punto de acceso y transceptores similares en puntos relevadores cercanos (por ejemplo los puntos relevadores 30a y 30f en el caso del punto de acceso 20a, y los puntos relevadores 30e y 30j en el caso de punto de acceso 20b) . Por ejemplo, los transceptores de punto de acceso pueden montarse en estructuras relativamente altas, tales como edificios de muchos pisos de departamentos o de oficinas, torres de comunicaciones o de servicios eléctricos, postes de electricidad o semejante. Los transceptores de los puntos relevadores 30 (y puntos de extremo 40 discutidos a continuación) pueden montarse por ejemplo en los techos de casas en el área 10. Aunque pueden emplearse distancias más largas si se desea, la distancia típica entre los puntos de comunicación 20 y 30 es menor que aproximadamente 500 a aproximadamente 1000 metros . Cada punto relevador 30 tiene al menos dos y en algunos casos más de dos, transceptores ópticos de espacio-libre para comunicación óptica de línea-de-visión 50 con un punto de acceso de área 20, uno o más puntos relevadores 30 y/o uno o más puntos de extremo 40. Por ejemplo, el punto relevador 30c es un punto relevador típico, con dos transceptores para comunicación óptica 50 con los puntos relevadores 30b y 30d, respectivamente. El punto relevador 30k típicamente es de un punto relevador con dos transceptores para comunicar con el punto relevador 30g y el punto extremo 40a, respectivamente. Y el punto relevador 30i es típico de un punto relevador con tres transceptores para comunicar con los puntos relevadores 30d, 30h y 30j, respectivamente. Los puntos de extremo como 40a y 40b son similar a los puntos relevadores 30, excepto porque el punto extremo solo tiene un transceptor óptico para comunicación óptica de espacio libre 50 con un punto relevador 30. En general, cada usuario de servicios de comunicaciones en el área 10 está asociado con uno de los puntos relevadores 30 o puntos de extremo 40. Por el contrario, cada punto relevador 30 o punto extremo 40, generalmente tiene o más usuarios asociados, aunque algunos puntos relevadores 30 sin usuarios podrán requerirse para alcanzar usuarios en puntos de extremo o relevadores más distantes. El área 10 puede atenderse desde solo un punto de acceso de área 20, pero se prefiere tener al menos dos puntos de acceso en el área 20 por cada área, por razones tales como proporcionar respaldo en el caso de falla u obstrucción de uno de los puntos de acceso de área o los enlaces de comunicaciones ópticas 50 entre ese punto de acceso de área y el punto extremo y/o relevador en el área. Más de dos puntos de acceso de área 50 pueden proporcionarse para el área 10, para proporcionar aún más capacidad de respaldo. Similarmente, múltiples enlaces 50 de cada punto de acceso 20 en el área 10 se desean para respaldo en el caso de falla u obstrucción de algunos enlaces. Al menos algunos puntos relevadores 30 con tres o más transceptores ópticos para comunicación 50 con tres o más puntos relevadores adicionales también son convenientes para proporcionar trayectorias de comunicaciones múltiples a través del área 10, en el caso de falla u obstrucción de algunos enlaces 50. Como un ejemplo de lo anterior, el punto relevador 30 puede comunicarse mediante cualquiera de varias trayectorias tales como 20a-30a-30b-30c, 20a-30f-30g-30h-30i-30d-30d, 20b-30e-30d-30c y 20b-30j-30i-30d-30c. Si el enlace 50 entre los puntos relevadores 30b y 30c fuera a fallar u obstruirse, aún había varias trayectorias mediante las cuales puede mantenerse completo servicio al punto relevador 30c. En la modalidad ilustrativa del punto relevador representativo 30 ilustrado en la Figura 2, dos transceptores ópticos de espacio-libre 120a y 120b y una antena de radio 130 se montan en el techo de la casa 110 de un usuario de los servicios de comunicaciones que se proporcionan por el sistema. Al menos uno de los transceptores 120 comunica bi-direccionalmente mediante enlace de comunicaciones ópticas de espacio-libre 50 a un punto de acceso de área 20 u otro punto relevador 30. Uno de los transceptores 120 puede comunicarse con un punto de extremo 40. Si el aparato ilustrado en la Figura 2 fuera para un punto extremo 40, solo se requeriría un transceptor 120. En todos los otros respectos, la construcción y operación de un punto de extremo 40 pueden generarse similar a lo que se ilustra en la Figura 2 y describe a continuación (con modificaciones apropiadas en la presencia de solo un transceptor 120) . Cada transceptor 120 detecta luz que recibe mediante el enlace de comunicaciones asociado 50 y produce una señal de salida correspondiente que se aplica a circuitos asociados 150. Cada transceptor 120 también responde a una señal de alimentación en un circuito 150 al transmitir luz correspondiente (por ejemplo de elementos emisores de luz tales como diodos láser) mediante el enlace de comunicaciones asociado 50. La antena de radio 130 puede ser parte de un puerto de radio convencional IS136 para comunicación celular con otro equipo de comunicaciones celular similar (por ejemplo en uno o más puntos de acceso de área 20 u otras estaciones base celulares convencionales) . Cualquier comunicación celular convencional puede emplearse tal como CDMA, TDMA, IS95 o GSM. La antena de radio 130 adicionalmente puede emplearse para comunicación celular con teléfonos inalámbricos cercanos tales como el teléfono celular móvil mostrado en 140 en la Figura 2. En este contexto, la antena de radio 130 y los circuitos asociados 150 funcionan como una pequeña estación base. Como ya se ha indicado, los elementos 120 y 130 se conectan a los circuitos de control de punto relevador 150. El equipo de comunicaciones de usuario tal como el teléfono 160, la computadora 170 y la televisión 180, también son cableados apropiadamente a los circuitos de control 150. Los circuitos de control 150, típicamente realizan y/o controlan varias funciones. Una función de los circuitos de control 150 consiste en procesar señales de fotodetectores en cada uno de los transceptores 120 y provocar que los elementos emisores de luz en el otro de los transceptores 120 transmita luz correspondiente, posiblemente con algunas modificaciones. Un ejemplo de estas modificaciones es la adición a la luz transmitida por los transceptores 120, de información que se origina en el punto relevador 30 (por ejemplo información de voz de los teléfonos 140 y/o 160, información de datos digitales de la computadora 170, información de solicitud de servicios de entretenimiento del equipo de televisión 180, etc.). Se comprenderá que la información de voz de telefonía referida en la frase precedente incluye otra información de control de telefonía convencional tales como colgar, descolgar, marcar, identificación de telefono celular e información de control, etc. Otra función de los circuitos 150 consiste en recuperar de las señales recibidas por cualquiera de los transceptores 120, información requerida por el usuario en el punto relevador 30. Por ejemplo, los circuitos 150 pueden extraer de la luz recibida información de voz para utilizar por los teléfonos 140 y/o 160, datos digitales para utilizar por la computadora 170, información de video para utilizar por la televisión 180, etc. De nuevo, se comprenderá que la información de voz de telefonía anteriormente mencionada incluye otra información de control de telefonía convencional, tales como llamada de timbre o repique, información de control de telefonía celular, etc. Similarmente, se comprenderá que la información de video anteriormente mencionada puede incluir información de control de televisión tal como información de control de "equipo decodificador" para televisión por cable (por ejemplo códigos de autorización de espectador, datos de guía de programa en pantalla, etc.) . Aún otra función de los circuitos 150 consiste en controlar la recepción y/o transmisión de información por la antena de comunicaciones de radio 130. Por ejemplo, cuando la comunicación óptica por los transceptores 120 primero se configura, o cuando se reestablece después de una interrupción, la comunicación de radio por la antena 130 puede utilizarse para propósitos tales como encender transceptores 120, para provocar que mecanismos asociados con los transceptores 120 muevan estos transceptores para buscar la señal óptica desde otros transceptores remotos con los cuales los primeros transceptores habrán de establecer enlaces 50, etc. Este tipo de radiocomunicaciones puede ser comunicación de tipo celular con una ubicación central tal como un punto de acceso de área 20. Otro ejemplo de comunicaciones de radio por la antena 130 que los circuitos 150 pueden controlar es comunicación celular con el teléfono celular móvil 140 como se describió previamente. Aún otro ejemplo de comunicación de radio de la antena 130 que pueden controlar los circuitos 150 es comunicación celular entre el punto relevador 30 y un sitio central tal como un punto de acceso de área 20 con el propósito de proporcionar algún servicio de respaldo básico (tal como un servicio de telefonía básica) en el caso de que falle o se interrumpa toda comunicación con el punto relevador 30 mediante los enlaces ópticos 50. Aún otra función de los circuitos 150 puede ser controlar ajustes automáticos normales de las posiciones de transceptor 120 para mantener comunicación óptica óptima 50 con otros transceptores. Por ejemplo, cambios de temperatura u otros ambientales pueden provocar que un transceptor 120 quede mal alineado o s desajuste con su trayectoria de comunicación óptica pretendida. Esto puede detectarse (por ejemplo mediante un sensor cuádrico que es parte del transceptor) y las salidas de la detección aplicadas al circuito 150 para procesar. El resultado de este procesamiento pueden ser señales de salida de los circuitos 150 que se aplican al mecanismo 122 que son capaces de mover el transceptor desalineado. Por ejemplo, los mecanismos 122 pueden ser capaces de girar el transceptor respecto a ejes verticales y horizontales, así como desplazar el transceptor a la izquierda o derecha o hacia arriba o hacia abajo. De esta manera en esta capacidad, los circuitos 150 forman parte de servo controles para ubicar o reubicar los transceptores 120. Esta función de los circuitos 150 se relaciona a su uso posible (descrito anteriormente) para ubicar inicialmente o reubicar los transceptores 120 durante arranque inicial, o durante reinicialización o reconfiguración del sistema después de una falla o interrupción. Otra función que pueden realizar los circuitos 150 es elegir de entre dos o más señales recibidas la mejor u óptima señal para utilizar en un punto relevador 30 y/o para retransmisión a otros puntos en la red (por ejemplo otros puntos relevadores 30, puntos de extremo 40 y/o puntos de acceso de área 20) . Por ejemplo, los circuitos 150, pueden comparar las intensidades de las señales que se reciben por los transceptores 120a y 120b. Si los circuitos 150 determinan que la señal de transceptor 120a es más fuerte y contiene toda la información requerida por el usuario en el punto relevador 30, los circuitos 150 eligen la señal de transceptor 120, como la señal de la cual derivan las señales aplicadas a los dispositivos 140, 160, 170 y/o 180. En forma alterna, si los circuitos 150 determinan que la señal de transceptor 120b es más fuerte y contiene toda la información necesaria, los circuitos 150 derivan las señales para los dispositivos 140, 160, 170 y/o 180 de la señal de transceptor 120b. Si el punto relevador 30 tiene tres o más transductores 120, los circuitos 150 pueden comparar la intensidad y contenido de información de todas las señales de ingreso y elegir la más fuerte y/o la señal más completa para uso local y retransmisión mediante los otros transceptores que no eran la fuente de la señal selecta. En conexión con referencias a contenido de información en el párrafo precedente, se apreciará que algo de los enlaces de comunicación 50 en el área 10 puede transportar la misma o casi la misma información, mientras que otros enlaces 50 pueden transportar información bastante diferente. Por ejemplo, el enlace 150 entre los puntos de retransmisión 30g y 30k transportará en la dirección de 30k a 30g, solo substancialmente información que se origina por los usuarios en el punto relevador 30k y el punto de extremo 40a. En la dirección opuesta, este enlace tenderá a transportar mucha más información. Los enlaces 50 entre el punto relevador 30g y los puntos relevadores 30f y 30h tenderán a transportar, en ambas direcciones, las cantidades relativamente grandes de información lanzadas desde los puntos de acceso de área 20a y 20b, así como información que se agrega por usuarios en el punto relevador 30g y otros puntos conectados al punto 30g por diversos direccionamientos a través de la red de enlaces 50. Aún otra función de los circuitos 150 consiste en verificar la condición de la red en el punto relevador 30 y reportar esa condición a los circuitos de control de red total 60 (ver Figura 1) . Los circuitos 150 transmiten estos reportes utilizando los enlaces 50 de ser posible; pero si no, entonces por la antena de radio frecuencia 130. Por ejemplo, los circuitos 150 pueden reportar que están recibiendo señales mediante todos sus transceptores 120, o pueden reportar que uno o más de sus transceptores 120 no están recibiendo señales. Como otro ejemplo, los circuitos 150 pueden reportar las intensidades relativas del transceptor 120 de las señales que recibe. Los circuitos para control de red total 60 controlan el flujo de información a través de la red en el área 10. En cierta proporción los circuitos 60 realizan esta función en cooperación con los circuitos 150 en cada uno de los puntos relevadores y de extremo 30 y 40 en el área 10. Por ejemplo, si uno o más de los circuitos 150 reporta al circuito 60 que un enlace 50 no está operando, el circuito 60 intenta encontrar una ruta alterna para toda la información que otra forma se transportaría por el enlace inoperativo y el circuito 60 comanda circuitos apropiados 150 en una forma apropiada para establecer esta ruta alterna. Como una ilustración específica de esto, si el enlace 150 entre los puntos relevadores 30b y 30c se reporta al circuito 60 como inoperativo, el circuito 60 puede instruir al circuito 150 en el punto relevador 30b que dirija toda la información que se origina en ese punto relevador fuera por el enlace 50 al punto relevador 30a y puede instruir similarmente a la instrucción 150 en el punto relevador 30c para dirigir toda la información que se origina en ese punto relevador hacia afuera por el enlacel50 al punto relevador 30d. Además, el circuito 60 puede instruir a los circuitos 150 en el punto relevador 30a que envíen información que se recibe desde el punto relevador 30b de regreso al punto de acceso de área 20a y el circuito 60 puede instruir los circuitos 150 en el punto relevador 30d que envíen información recibida desde el punto relevador 30c de regreso al punto de acceso 20a o 20b por la mejor ruta (es decir 30d-30i-30h-30g-30f-20a, 30d-30i-30j-20b o 30d-30e-20b) . Como otro ejemplo del papel ejecutado por el circuito 60, si ambos enlaces ópticos 50 al punto relevador 30d se reportaran como interrumpidos, el circuito 60 intentaría establecer comunicación de radio frecuencia con el punto relevador 30b mediante la antena de radio frecuencia 130 de ese punto relevador como se describió anteriormente. El circuito de punto control de red 60 puede contener una base de datos de la ubicación exacta de cada transceptor 120. Esta información de ubicación puede obtenerse al tiempo de instalación, utilizando un sistema de colocación global ("GPS" = global positioning system) o GPS diferencial. Con base en esta información, el circuito 60 puede determinar la dirección de señalamiento para instrucción de uso a cada transceptor 120. Por ejemplo, el circuito 60 puede dirigir los circuitos de control 150 en el punto relevador 30b para utilizar el mecanismo apropiado 122, para reubicar su transceptor 120 que estaba dirigido previamente al punto relevador 30c para señalar hacia el punto relevador 30i. El circuito 60 puede hacer esto al calcular los ángulos exactos tanto en el plano horizontal como el plano de elevación, con base en las ubicaciones de los transceptores. Estas ubicaciones se almacenan en una base de datos y posiblemente se determinan en base al utilizar GPS o un sistema de ubicación similar al tiempo de instalación. Similarmente, el circuito 60 también puede dirigir el circuito de control 150 en el punto relevador 30i para utilizar el mecanismo apropiado 122 para reubicar el transceptor 120 que previamente se dirigía al punto relevador 30j para dirigirlo hacia el punto relevador 30b. Una vez que ambos transceptores se dirigen en la dirección correcta, pueden reafinar el alineamiento (de nuevo utilizando el mecanismo 122) al pasar a través de un patrón de búsqueda. El circuito de 60 también puede jugar un papel en coordinar este proceso de búsqueda. De esta manera, los circuitos de control 60 cooperan con los circuitos de control de punto extremo y relevador 150, para controlar el direccionamiento de señales a través del área 10, tanto durante operación normal del sistema como cuando deben tomarse medidas especiales para compensar los diversos tipos de fallas o interrupciones en el sistema. La forma en la cual se asigna responsabilidad para este control de la red entre el control central 60 y los controles distribuidos 150 puede variarse según se desee. Por ejemplo, virtualmente todo el control de direccionamiento de señal para la red puede asignarse al control central 60, con controles distribuidos 150, que reportan primordialmente condiciones locales y actúan en instrucciones desde el control central . O pueden asignarse más responsabilidad en toma de decisiones para distribuir controles 150 (por ejemplo decisiones respecto a cual de dos o más señales recibidas por los transceptores asociados 120 habrá de retransmitirse por otros transceptores asociados con estos controles) . Aunque pueden emplearse otras frecuencias de luz para enlaces de comunicaciones ópticas 50, en la modalidad actualmente preferida se emplea luz infrarroja. Una o varias frecuencias de luz pueden emplearse en cada enlace 50. Se puede transmitir información por modulación analógica o digital de la luz. De lo anterior, se apreciará que los sistemas de esta invención pueden emplear muchos enlaces de comunicaciones ópticas de espacio-libre relativamente cortos pero interconectados 50 para alcanzar usuarios a través de áreas potencialmente grandes. Las señales ópticas se regeneran en cada punto relevador 30, de manera tal que la comunicación óptica de espacio-libre puede utilizarse para permitir información que recorra distancias relativamente largas. La red de enlaces de comunicaciones ópticas de espacio-libre 50 de preferencia tiene suficiente interconectividad, de manera tal que incluso si algunos enlaces fallan o se interrumpen, pueden encontrarse rutas alternas a través de la red para compensar los enlaces con falla o interrumpidos. Si todo lo demás falla, esta disponible radio comunicación para mantener al menos algún servicio a cualquier usuario. En forma alterna, el equipo de radio frecuencia en cada punto relevador y punto extremo 30 y 40 se duplica como estaciones base para comunicación de telefonía inalámbrica local. Si se desea, comunicación punto-a-punto, de espacio-libre, de línea de visión, de microondas, puede utilizarse ya sea en vez de o como un respaldo de algunos de los enlaces ópticos en las redes de esta invención. Por ejemplo, la Figura 3 muestra una modalidad alterna de la red de la Figura 1, en donde se emplean los enlaces de comunicaciones bi-direccionales, de línea de visión, de microondas 70 como sigue: (1) en vez del enlace de comunicación óptica 50 entre los nodos 20a y 30f, (2) como respaldo para el enlace óptico 50 entre los nodos 30d y 30i y (3) como otra ruta de respaldo dentro y fuera del área 10 entre los nodos 20a y 30i. Estos son solo algunos ejemplos de como los enlaces de microondas 70 pueden emplearse como suplementos o adiciones a enlaces ópticos 50 o como reemplazos de enlaces ópticos 50 en algunos casos. Por ejemplo, los enlaces de microondas 70 pueden ser útiles para hacer más largas conexiones que las que pueden efectuarse convenientemente en forma óptica. O enlaces de microondas 70 pueden ser útiles para respaldar enlaces ópticos particularmente importante 50 en el caso que malas condiciones ambientales interrumpan estos enlaces ópticos . Excepto por utilizar un medio de transmisión diferente (es decir microondas de punto-a-punto, de línea-de-visión, de espacio-libre, en vez de luz) , pueden en general los enlaces de microondas 70 ser similares a los enlaces ópticos 50. De esta manera, cualquiera de los transceptores 120 ilustrados en el punto relevador representativo 30 en la Figura 2, puede convertirse a un transceptor de microondas. O uno o más transceptores ópticos pueden agregarse a los transceptores ópticos ilustrados 120. En otros aspectos, el aparato de punto relevador 30 puede construirse y operarse como se describió anteriormente. "Comunicación electro-magnética" en ocasiones se emplea aquí como un término genérico para las comunicaciones de microondas y óptica anteriormente descritas. Se comprenderá que lo anterior solamente es ilustrativo de los principios de la invención y que pueden realizarse diversas modificaciones por aquéllos con destreza en la especialidad sin apartarse del alcance y espíritu de la invención. Por ejemplo, el número de puntos de acceso de área 20 que atienden un área 10 pueden ser más o menos que los dos ilustrados en la Figura 1, el número de puntos relevadores y puntos de extremo 30 y 40 puede variarse, el número de transceptores de comunicaciones electro-magnéticos de espacio-libre, de línea-de-visión 120 en cada punto relevador puede variarse, etc. El uso de puntos de extremo 40 es totalmente opcional y puede ser posible construir ciertas redes con solo puntos relevadores 30 e incluso sin puntos extremo. 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 claro de la presente descripción de la invención. Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes:

Claims (60)

1. REIVINDICACIONES 1. Un sistema de comunicaciones, caracterizado porque comprende: un punto de acceso de área, que tiene un transceptor para comunicación electromagnética bi-direccional, de espacio-libre, de línea-de-visión; y una pluralidad de puntos relevadores espaciados entre sí y desde el punto de acceso de área, cada uno de los puntos relevadores tiene una pluralidad de transceptores para comunicación electromagnética bi-direccional, de espaciólibre, de línea-de-visión con el transceptor del punto de acceso de área o un transceptor de otros puntos relevadores, cada uno de los puntos relevadores también tienen circuitos para detectar información que se recibe por cada uno de los transceptores de ese punto relevador y para provocar que otro transceptor de ese punto relevador transmita al menos algo de esa información, al menos algunos de los puntos relevadores incluyendo el aparato de interfase de usuario, para proporcionar selectivamente a un usuario en ese punto relevador al menos algo de la información que se recibe por los transceptores de ese punto relevador y para agregar selectivamente información adicional que se produce por el usuario a la información transmitida por los transceptores de este punto relevador.
2. 2. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos algunos de los transceptores emplean luz para la comunicación electromagnética bi-direccional, de espacio-libre, de línea-de-visión.
3. 3. El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la luz es infrarroja.
4. 4. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque algunos de los transceptores emplean microondas para la comunicación electromagnética bi-direccional, de espacio-libre, de línea-de-visión.
5. 5. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos algunos de los puntos relevadores además incluyen: aparato para comunicación de radio frecuencia, para comunicación de radio con una ubicación remota para información que no puede comunicarse por la comunicación de línea-de-visión.
6. 6. El aparato de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el aparato de comunicación de radio frecuencia es capaz de comunicación bi-direccional .
7. 7. El aparato de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el aparato de comunicación de radio frecuencia es utilizable selectivamente como parte del aparato de interfase de usuario del punto relevador asociado, para comunicación de radio con un teléfono inalámbrico en la vecindad de ese punto relevador.
8. 8. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos algunos de los puntos relevadores incluyen tres de los transceptores para comunicación con otros tres puntos relevadores correspondientes .
9. 9. El aparato de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque los circuitos de un punto relevador con tres transceptores son capaces de transmitir mediante cualquiera dos de esos transceptores al menos algo de la información que se recibe mediante cualquier terceros de esos transceptores.
10. 10. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende: un punto extremo espaciado del punto de acceso de área y los puntos relevadores, el punto de extremo tiene un transceptor para comunicación electro-magnética bi-direccional, de espacio-libre, de línea-de-visión, con un transceptor de uno de los puntos relevadores, el punto extremo incluye los circuitos de interfase de usuario para proporcionar selectivamente a un usuario en ese punto extremo, al menos algo de la información que se recibe por el transceptor de ese punto extremo y para agregar selectivamente información adicional que se produce por un usuario en ese punto extremo a la información que se transmite por el transceptor en ese punto extremo.
11. 11. El aparato de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el punto extremo además incluye: un aparato de comunicación de radio frecuencia, para comunicación de radio con un sitio remoto para información que no puede comunicarse por la comunicación de línea-de-visión.
12. 12. El aparato de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el aparato de comunicación de radio frecuencia es capaz de comunicación bi-direccional .
13. 13. El aparato de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el aparato de comunicación de radio frecuencia es selectivamente utilizable como parte del aparato de interfase de usuario del punto extremo para comunicación de radio con un teléfono inalámbrico en la vecindad de ese punto extremo.
14. 14. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos algunos de los puntos relevadores que incluyen el aparato de interfase de usuario además incluyen un teléfono conectado operativamente con el aparato de interfase de usuario.
15. 15. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos algunos de los puntos relevadores que incluyen el aparato de interfase de usuario comprenden una televisión conectada operativamente con el aparato de interfase de usuario.
16. 16. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos algunos de los puntos relevadores que incluyen el aparato de interfase de usuario comprenden una computadora conectada operativamente con el aparato de interfase de usuario.
17. 17. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el punto de acceso de área tiene una pluralidad de transceptores para comunicación electro-magnética, bi-direccional, de espacio-libre, de línea-de-visión con una pluralidad de puntos relevadores, respectivamente.
18. 18. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el punto de acceso de área además incluye una conexión a una fuente externa de información que se suministra a los puntos relevadores.
19. 19. El aparato de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la conexión comunica adicionalmente información desde los puntos relevadores a un destino externo para la información desde los puntos relevadores .
20. 20. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende: un segundo punto de acceso de área desde el punto de acceso de área y los puntos relevadores, el segundo punto de acceso de área tiene un transceptor para comunicación electromagnética, bi-direccional, de espacio-libre, de línea-de-visión con un punto relevador que es diferente de cualquier punto relevador en la comunicación de línea-devisión directa con el punto de acceso de área, al menos algunos de los puntos relevadores comunican entre sí mediante la comunicación de línea-de-visión en una serie que incluye el punto de acceso de área y el segundo punto de acceso de área en extremos opuestos respectivos de la serie.
21. 21. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos algunos de los transceptores son móviles por control remoto para ubicarlos para la comunicación de línea-de-visión.
22. 22. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos algunos de los puntos incluyen un mecanismo configurado para reubicar selectivamente al menos uno de los transceptores en ese punto.
23. 23. El aparato de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque el mecanismo responde a señales de control que son al menos determinadas parcialmente a partir de datos respecto a la ubicación de un transceptor en otro punto.
24. 24. El aparato de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque los datos al menos se determinan parcialmente utilizando un sistema de ubicación global .
25. 25. El aparato de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque el mecanismo se configura para alinear selectivamente uno al menos de los transceptores con un transceptor en cualquiera de una pluralidad de otros puntos.
26. 26. El aparato de punto relevador para utilizar en un sistema de comunicaciones, caracterizado porque comprende: una pluralidad de transceptores para comunicación electro-magnética, bi-direccional, de espacio-libre, de línea-de-visión con ubicaciones respectivas remotas del punto relevador; circuitos para detectar información que se recibe por cada uno de los transceptores y para provocar que otro de los transceptores transmita al menos algo de esa información; y aparato de interfase de usuario para proporcionar selectivamente a un usuario en ese punto relevador, al menos algo de la información que se recibe por los transceptores y para agregar selectivamente información adicional que se produce por el usuario a la información transmitida por los transceptores.
27. 27. El aparato de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque al menos uno de los transceptores emplea luz para comunicación electromagnética, bi-direccional, de espacio-libre, de línea-de-visión.
28. 28. El aparato de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque la luz es luz infrarroja.
29. 29. El aparato de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque al menos uno de los transceptores emplea microondas para comunicación electromagnética, bi-direccional, de espacio-libre, de línea-devisión.
30. 30. El aparato de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque además comprende: aparato de comunicación de radio frecuencia para comunicación de radio con un sitio remoto.
31. 31. El aparato de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque el aparato de comunicación de radio frecuencia se emplea para información que no puede comunicarse por la comunicación de línea-devisión.
32. 32. El aparato de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque el aparato de comunicación de radio frecuencia es capaz de comunicación bi-direccional .
33. 33. El aparato de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque el aparato de comunicación de radio frecuencia es utilizable selectivamente como parte del aparato de interfase de usuario para radio comunicación con un teléfono inalámbrico en la vecindad de ese punto relevador.
34. 34. El aparato de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque el punto relevador incluye tres de los transceptores para comunicar con tres sitios remotos, respectivamente.
35. 35. El aparato de conformidad con la reivindicación 34, caracterizado porque los circuitos son capaces de transmitir mediante cualquiera dos de los transceptores al menos algo de la información que se recibe mediante cualquier tercero de los transceptores .
36. 36. El aparato de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque además comprende: un teléfono conectado operativamente con el aparato de interfase de usuario.
37. 37. El aparato de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque además comprende una televisión acoplada operativamente con el aparato de interfase de usuario.
38. 38. El aparato de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque además comprende: una computadora acoplada operativamente con el aparato de interfase de usuario.
39. 39. El aparato de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque al menos uno de los transceptores ópticos es móvil por control remoto para ubicarlo para comunicación de línea-de-visión.
40. 40. El aparato de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque además comprende: un mecanismo configurado para reubicar selectivamente al menos uno de los transceptores .
41. 41. El aparato de conformidad con la reivindicación 40, caracterizado porque el mecanismo se configura para alinear uno como mínimo de los transceptores con un transceptor en cualquiera de una pluralidad de ubicaciones remotas del punto relevador.
42. 42. El aparato de conformidad con la reivindicación 41, caracterizado porque el mecanismo responde a señales de control que al menos se determinan parcialmente a partir de datos respecto a las ubicaciones de la pluralidad de ubicaciones remotas del punto relevador.
43. 43. El aparato de conformidad con la reivindicación 42, caracterizado porque los datos al menos se determinan parcialmente utilizando un sistema de ubicación global .
44. 44. Un método para proporcionar servicios de comunicación, caracterizado porque comprende: utilizar comunicación electro-magnética, bi-direccional, de espacio-libre, de línea-de-visión para transmitir información entre un punto de acceso de área y una pluralidad de puntos relevadores espaciados entre sí y desde el punto de acceso de área; en cada punto relevador, detectar información que se recibe mediante la comunicación electro-magnética desde el punto de acceso de área u otros de los puntos relevadores y retransmitir al menos algo de la información detectada mediante la comunicación electro-magnética al punto de acceso de área o a otro de los puntos relevadores; en un punto relevador, suministrar al menos algo de la información detectada de un usuario en ese punto relevador,-y en un punto relevador, agregar información que se produce por un usuario en ese punto relevador a información transmitida en la retransmisión.
45. 45. El método de conformidad con la reivindicación ^4, caracterizado porque además comprende: utilizar luz para al menos algo de la comunicación electromagnética.
46. 46. El método de conformidad con la reivindicación 44, caracterizado porque además comprende: utilizar luz infrarroja para al menos algo de la comunicación electro-magnética.
47. 47. El método de conformidad con la reivindicación 44, caracterizado porque además comprende: utilizar microondas para al menos algo de la comunicación electro-magnética.
48. 48. El método de conformidad con la reivindicación 44, caracterizado porque además comprende: comunicar información a los puntos relevadores mediante difusión de radio cuando la información no puede transmitirse satisfactoriamente a un punto relevador mediante la comunicación electro-magnética.
49. 49. El método de conformidad con la reivindicación 44, caracterizado porque además comprende comunicar información desde un punto relevador mediante difusión de radio, cuando la información no puede transmitirse satisfactoriamente desde el punto relevador mediante la comunicación electro-magnética.
50. 50. El método de conformidad con la reivindicación 44, caracterizado porque suministrar y agregar comprende: comunicar información entre un punto relevador y un teléfono inalámbrico en la vecindad de un punto relevador mediante difusión de radio.
51. 51. El método de conformidad con la reivindicación 44, caracterizado porque un punto relevador comunica con otros tres de los puntos, y en donde el método además comprende en este punto relevador: seleccionar información que se recibe de cualquiera uno de los otros tres puntos como información a transmitirse en la etapa de retransmisión a los restantes de los otros tres de los puntos .
52. 52. El método de conformidad con la reivindicación 44, caracterizado porque además comprende: utilizar la comunicación electro-magnética para transmitir información entre un punto de acceso de área o un punto de relevador y un punto extremo que está espaciado del punto de acceso de área y los puntos relevadores .
53. 53. El método de conformidad con la reivindicación 52, caracterizado porque además comprende en el punto extremo: detectar información que se recibe mediante la comunicación electro-magnética; y suministrar al menos algo de la información detectada en la etapa precedente a un usuario en ese punto extremo.
54. 54. El método de conformidad con la reivindicación 53, caracterizado porque además comprende: transmitir información que se produce por un usuario en el punto extremo al punto de acceso de área o punto relevador con el cual el punto extremo comunica mediante la comunicación electromagnética, la transmisión es mediante la comunicación electro-magnética.
55. 55. El método de conformidad con la reivindicación 44, caracterizado porque suministrar y agregar comprenden: comunicar con teléfono en un punto relevador en el cual se realizan suministrar y agregar.
56. 56. El método de conformidad con la reivindicación 44, caracterizado porque suministrar comprende: comunicar con una televisión en un punto relevador en el cual se realiza suministro.
57. 57. El método de conformidad con la reivindicación 44, caracterizado porque suministrar y agregar comprenden: comunicar con una computadora en un punto relevador en el cual se realiza el suministro.
58. 58. El método de conformidad con la reivindicación 44, caracterizado porque los transceptores en los puntos se emplean para la comunicación entre los puntos y en donde el método además comprende: reubicar al menos uno de los transceptores para cambiar otros puntos con los cuales se comunica ese transceptor.
59. 59. El método de conformidad con la reivindicación 58, caracterizado porque la reubicación es al menos controlada parcialmente en base a datos respecto a las ubicaciones de los puntos .
60. 60. El método de conformidad con la reivindicación 59, caracterizado porque además comprende: recolectar los datos utilizando un sistema de ubicación global.