MXPA99004158A - Sistema para proporcionar a un usuario datos especificos a su posicion - Google Patents

Abstract

Un sistema de difusión digital de FDMA/TDM por medio de satélites se utiliza para proporcionar mapas digitales y otros tipos de datos para usuarios situados en lugares remotos. La selección de los datos deseados por parte del usuario se logra monitorizando los canales de enlace descendente de TDM del sistema de difusión con arreglo a un horario predeterminado o hasta que se detecta un código de identificación específico. Los terminales de usuario están equipados con receptores del Sistema de Posición Global (GPS) que permiten determinar las posiciones de los usuarios. Tomando como base las posiciones celos usuarios, los terminales de usuario pueden convertir dates generales en datos específicos a la posición dirigidos a las necesidades del usuario. Los datos generarles pueden comprender un mapa digital abarcando una ampliaárea geográfica y 1os datos específicos a, la posición pueden comprender un capa que abarque una porción de la región geográfica donde estáubicado el usuario.

Description

SISTEMA PARA PROPORCIONAR A UN USUARIO DATOS ESPECÍFICOS A SU POSICIÓN Interreferencia con Solicitudes Relacionadas La materia que guarda relación con esta solicitud se describe y reivindica en una Solicitud de Patente de los EE.UU. N° de Serie 08/569.346, conjuntamente pendiente, presentada por S. Joseph Campanella el 8 de Diciembre de 1995; con una Solicitud de Patente de los EE.UU., conjuntamente pendiente, de S. Joseph Campanella, presentada el 5 de Noviembre de 1996 y titulada "Receptor de Radiodifusión Directa que Proporciona Sincronización de Bloques y Correlación para Transmisión Multiplexadas por' División de Tiempo" (Expediente 33877A) ; con una Solicitud de Patente de los EE.UU., conjuntamente pendiente, de S. Joseph Campanella, presentada el 5 de Noviembre de 1996 y titulada "Receptor de Radiodifusión Directa para Transmisión Multiplexada por División de Tiempo" (Expediente 33877B) ; con una Solicitud de Patente de los EE.UU. de S. Joseph Campanella, presentada el 5 de Noviembre de 1996 y titulada "Sistema para Formatear Datos para Transmisión y Recepción de Radio Vía Satélite" (Expediente 33877C) ; con una Solicitud de Patente de los EE.UU., conjuntamente pendiente, de S. Joseph Campanella y otros, presentada el 6 de Noviembre de 1996 y titulada "Sistema para Gestionar la Utilización de Segmento Espacial entre Proveedores de Servicios de Difusión" (Expediente 33877D) ; con una Solicitud de Patente de los EE.UU., conjuntamente pendiente, de S. Joseph Campanella, presentada el 5 de Noviembre de 1996 y titulada "Sistema de Procesamiento de Equipamiento de Satélite para Conmutar Señales de Enlace Ascendente a Señales de Enlace Descendente Multiplexadas por División de Tiempo" (Expediente 33877E) ; con una Solicitud de Patente de los EE.UU., conjuntamente pendiente, de S. Joseph Campanella, presentada el 5 de Noviembre de 1996 y titulada "Sistema de Procesamiento de Equipamiento de Satélite Utilizando Dexmultiplexión y Desmodulación de Modulación por Desplazamiento de Fase en Cuadratura" (Expediente 33877F) , y con una Solicitud de Patente de los EE.UU., conjuntamente pendiente, de S. Joseph Campanella, presentada el 5 de Noviembre de 1996 y titulada "Sistema de Procesamiento de Equipamiento de Satélite que Proporciona Alineación de Velocidades a Bordo" (Expediente 33877G) , incorporándose todas las referidas solicitudes en la presente a título de referencia. Campo de la Invención: La presente invención se refiere, en general, a la transmisión y recepción de datos y se refiere, en particular, a un sistema para proporcionar datos específicos a la posición a un usuario situado a distancia combinando un receptor de difusión con una unidad de determinación de la posición geográfica. Antecedentes de la Invención: Existen muchas situaciones en las cuales un usuario, situado en una zona distante desea recibir información actualizada específicamente dirigida a las necesidades del usuario. Por ejemplo, el piloto de un avión puede necesitar un mapa metereológico actualizado o una carta aeronáutica para una ruta de vuelo específica antes de iniciar el vuelo, o la tripulación de un buque puede necesitar una carta náutica actualizada que muestre los anclajes en puertos locales, entradas, canales o información similar. Igualmente, los excursionistas, esquiadores y otras personas dedicadas a actividades deportivas al aire libre pueden desear obtener mapas topográficos actuales de la región local en la cual va a tener lugar la actividad. Característicamente, se ponen a disposición del público cartas náuticas y mapas topográficos en forma impresa y se actualizan de un modo relativamente infrecuente. En algunos casos, se han puesto a disposición de pilotos y otras personas mapas metereológicos (para los cuales es esencial la actualización frecuente) por facsímil o modem, pero la necesidad de acceso a una máquina de facsímil u ordenador puede evitar que el usuario obtenga mapas metereológicos actualizados con la frecuencia que pudiera ser deseada. Además, en todos estos casos, los mapas están destinados en general a abarcar una amplia área geográfica y no están dirigidos a las necesidades de cualquier usuario específico. Actualmente existe un sistema de determinación de la posición por medio de satélite conocido como Sistema de Posición Global (GPS) , en el cual un número de satélites, en órbitas estacionarias alrededor de la tierra, difunden señales exactas de regulación de tiempo que pueden ser recibidas por receptores móviles en aviones, buques y vehículos terrestres para proporcionar información sobre su posición utilizando técnicas de triangulación. Además, de proporcionar información sobre latitud y longitud, los receptores de GPS utilizan frecuentemente diversos tipos de dispositivos de almacenamiento de datos a bordo (por ejemplo discos y cartuchos) para proporcionar mapas en pantallas de monitores que se combinan con los datos de posición de GPS derivados de satélites. Esto permite que la posición del usuario se presente gráficamente sobre un mapa móvil, por ejemplo. Si bien estos receptores son muy útiles para navegación, los datos del mapa se deben actualizar frecuentemente (característicamente obteniendo nuevos discos o cartuchos a través de un servicio de suscripción) para que continúen siendo útiles. Aún con una actualización frecuente, algunos tipos de datos de mapas (por ejemplo datos de mapas metereológicos) no se pueden proporcionar eficazmente de ese modo . Compendio de la Invención En virtud de los inconvenientes y limitaciones anteriores, un objeto de la presente invención es proporcionar un sistema y un método para distribuir datos (en particular, aunque no exclusivamente, datos de mapas y otros tipos de datos de imágenes) a usuarios por medio de un enlace de radiofrecuencia, de manera que se puedan obtener datos actualizados con la frecuencia que sea necesaria. Otro objeto de la presente invención es hacer posible que un usuario obtenga datos, particularmente datos cartográficos, que sean específicos a la posición del usuario . Otro objeto de la presente invención es el empleo de un sistema de radiodifusión directa vía satélite para proporcionar datos cartográficos y otros tipos de datos, sobre demanda, a usuarios situados en toda una gran área geográfica. Otro objeto de la presente invención es utilizar una unidad de determinación de la posición, por ejemplo un receptor GPS, para que se puedan generar datos cartográficos generales u otros datos específicos a la posición para un usuario particular. Otro objeto de la presente invención es proporcionar un sistema y un método para permitir que los usuarios remotos obtengan datos de una forma selectiva, sin necesidad de comunicación bidireccional entre los usuarios y la fuente de los datos . Otro objeto de la presente invención es hacer que sea posible poner mapas y otros tipos de datos a disposición de usuarios que paguen los datos y evitar que los usuarios no autorizados tengan acceso a los datos . Estos y otros objetos de la presente invención se logran, en parte, proporcionando a usuarios remotos terminales receptores que incorporan receptores de radiodifusión y unidades de determinación de la posición. Los receptores de radiodifusión reciben datos generales (o sea, datos posiblemente utilizables por los usuarios situados en diferentes lugares geográficos) desde una estación de difusión, y las unidades de determinación de la posición permiten que los datos generales se conviertan en datos específicos a la posición, o sea dirigidos a las necesidades del usuario. Un satélite-relé, como puede ser un satélite de radiodifusión directa, se puede utilizar para retransmitir los datos generales desde la estación de difusión hasta los terminales receptores. Por lo tanto, en un aspecto, la presente invención se refiere a un sistema para proporcionar datos a un usuario específicos a su posición. El sistema comprende una estación de difusión para transmitir datos generales utilizables en potencia por una pluralidad de usuarios situados en diferentes posiciones geográficas, y un satélite-relé para retransmitir los datos procedentes de la estación de difusión a la pluralidad de usuarios . El sistema incluye también un terminal receptor que se proporciona a cada uno de los usuarios . El terminal receptor incluye un receptor de radiodifusión para recibir los datos generales procedentes del satélite-relé, una unidad de determinación de la posición para determinar la posición geográfica del usuario y un procesador para convertir los datos generales en datos específicos a la posición basados en la posición geográfica del usuario según determine la unidad de determinación de la posición. En otro aspecto, la presente invención se refiere a un terminal receptor para proporcionar a un usuario datos específicos a su posición. El terminal receptor comprende un receptor de radiodifusión para recibir datos generales transmitidos por una estación de difusión y una unidad de determinación de la posición para determinar la posición geográfica del terminal receptor. El terminal receptor comprende también un procesador para convertir los datos generales en datos específicos a la posición basados en la posición geográfica del terminal receptor. Según otro aspecto, la presente invención se refiere a un método para proporcionar datos a un usuario específicos a su posición. El método comprende las etapas de transmitir datos generales posiblemente utilizables por una pluralidad de usuarios situados en diferentes posiciones geográficas, recibir los datos generales en una de las posiciones de los usuarios, determinar la posición geográfica del usuario y convertir los datos generales en datos específicos a la posición basados en la posición geográfica del usuario. Breve Descripción de los Dibujos Los diversos objetos, ventajas y características de novedad de la presente invención se comprenderán más fácilmente por la descripción detallada que sigue al leerse con relación a los dibujos adjuntos, en los que: La Figura 1 es una ilustración esquemática de la manera en la cual se pueden proporcionar a usuarios datos específicos a su posición mediante un sistema de radiodifusión directa vía satélite con una realización preferida de la presente invención. La Figura 2 ilustra la reasignación de información desde canales de acceso múltiple por división de frecuencia de enlace ascendente (tierra-espacio) a un canal multiplexado por división de tiempo de enlace descendente (espacio-tierra) en un sistema de radiodifusión directa vía satélite del tipo ilustrado en la Figura 1. La Figura 3 ilustra la manera en la cual el procesamiento de las señales a bordo del satélite se puede llevar a cabo en un sistema de radiodifusión directa vía satélite del tipo ilustrado en la Figura 1. La Figura 4 es un esquema funcional que ilustra la manera en la cual se pueden combinar datos de imágenes con datos de audio en una estación de difusión y transmitirse por enlace ascendente al satélite de difusión digital de las Figuras 1-3. La Figura 5 es un esquema funcional que ilustra la construcción de un terminal de usuario que incorpora un receptor de radiodifusión digital y un receptor de geoposición con arreglo a una realización preferida de la presente invención. Las Figuras 6-8 ilustran tres modos diferentes con los cuales se pueden transmitir datos por enlace descendente desde el satélite de difusión digital de las Figuras 1-3. Las Figuras 9 y 10 ilustran dos posibles versiones de una tarjeta de crédito que se puede utilizar para tener acceso a datos de imágenes por parte de usuarios, previo pago de los datos, y para evitar que los usuarios no autorizados tengan acceso a los datos. La Figura 11 es un flujograma que resume la serie de operaciones realizadas por el terminal de usuario de la Figura 5 cuando se reciben datos de audio y de imágenes; y La Figura 12 es un vista frontal de uno de los terminales de usuario, que ilustra la manera en la cual se puede presentar gráficamente al usuario un mapa u otros datos de imágenes específicos a su posición. En todas las figuras de los dibujos se entenderá que los números iguales de referencia se refieren a partes y componentes iguales . Descripción Detallada de la Realización Preferida: Un sistema para proporcionar datos a un usuario, específicos a su posición, con arreglo a la presente invención, se implementa preferiblemente con relación a un sistema de radiodifusión directa vía satélite del tipo descrito en la Solicitud de Patente de los EE.UU. N° de Serie 08/569.346, conjuntamente pendiente, anteriormente mencionada, presentada el 8 de Diciembre de 1995. El sistema de radiodifusión directa consiste preferiblemente en tres satélites geoestacio-narios (uno de los cuales está indicado por la referencia 20 en la Figura 1) , receptores de radio de bajo coste o terminales de usuario 22 y redes terrestres asociadas. Para fines de determinación de la posición, se utiliza también la constelación existente en los satélites del Sistema de Posición Global (GPS) 24 en la realización preferida de la presente invención. La manera en la cual funcionan los satélites de GPS 24 y sus receptores asociados es muy conocida y no es necesario describirla en este documento.

Los satélites 20 preferidos del sistema de radiodifusión directa abarcan la región africana-arábiga, la región asiática y las regiones del Caribe y la América Latina desde las órbitas geoestacionarias siguientes: - Posición Orbital 21°E, que presta servicio a África y el Oriente Medio - Posición Orbital 95°W, que presta servicio a América Central y Sudamérica - Posición Orbital 105°W , que presta servicio al Sudeste Asiático y zona del Pacífico. La cobertura para otras áreas, por ejemplo Norteamérica y Europa, se puede proporcionar con satélites adicionales. El sistema de radiodifusión directa utiliza preferiblemente la banda de frecuencias de 1467 a 1492 MHz, que ha sido asignada para Servicio de Satélites de Radiodifusión (BSS) , Difusión de Audio Directa (DAB) en WARC 92, o sea, de conformidad con las resoluciones 33 y 528 de la ITU. Las emisoras de radiodifusión 26 utilizan enlaces ascendentes alimentadores en banda X, desde 7050 hasta 7075 MHz. El sistema de radiodifusión directa emplea técnicas de codificación digital de audio. Cada satélite emite señales digitales de audio por radio que tienen calidades equivalentes a AM monaural, FM monaural, FM estéreo y CD estéreo en toda su área de cobertura respectiva, junto con datos auxiliares como el servicio de telemensajes, transmisión de video y texto, directamente a los aparatos de radio. El sistema puede prestar también servicios multimedia por ejemplo transferencias por teleproceso de grandes bases de datos a PCs para aplicaciones empresariales, infor-mación cartográfica y de texto impreso para viajeros (según se describirá con más detalle más adelante) y aún programas informativos de imágenes en color y audio para publicidad y entretenimiento.

Las emisoras de radiodifusión del sistema organizan sus servicios en términos de canales de programas, consistentes cada uno en uno o más canales de velocidad fundamental de 16 kilobits por segundo (kbps) . El número de canales de velocidad fundamental por canal de programa puede ser del orden de 1 a 8, produciéndose así una velocidad de tráfico binario de canales de programas de 16 a 128 kbps en incrementos de 16 kbps. Cada emisora de radiodifusión elige el número de canales de velocidad fundamental de 16 kbps con arreglo a la aplicación específica de la emisora. Por cada incremento de 15 kbps hay una cabecera de control del servicio que contiene 519 bits por segundo, poniendo la velocidad de tráfico binario total por canal fundamental a 16,519 kbps. Para proteger el canal del programa de la emisora de radiodifusión, se utiliza un método de corrección de errores de transmisión (FEC) . Comprende un codificador Reed Solomon (255,223) concatenado con un intercalador y un codificador de velocidad 1/2 Viterbi, longitud constante 7. Esta codificación de corrección de errores (junto con la edición de una cabecera de sincronismo) eleva el canal de velocidad funcional a 19 kbps . Cada satélite 20 va equipado preferiblemente con tres haces zonales de enlace descendente que tienen anchuras de haz de aproximadamente 6°. Cada haz abarca aproximadamente 14 millones de kilómetros cuadrados dentro de contornos de distribución de potencia que están a 4 dB por debajo del centro del haz y 28 millones de kilómetros cuadrados dentro de contornos que están a 8 dB por debajo. El margen del centro del haz puede ser de 14 dB basado en una relación de ganancia a temperatura del receptor de -13 dB/K. Cada satélite 20 lleva dos tipos de carga útil o equipamiento. Uno es un equipamiento de "procesamiento" que regenera las señales de enlace ascendente y ensambla tres portadoras de enlace descendente de TDM (multiplexión por división de tiempo) y el otro es un equipamiento "transparente" que repite las señales de enlace ascendente en tres portadoras de enlace descendente de TDM. Las señales de TDM procedentes de los dos equipamientos se transmiten cada una en tres haces, teniendo las señales procesadas y transparentes, en cada haz, polarización circular opuesta (LHCP y RHCP) . Cada señal de enlace descendente de TDM lleva 96 canales de velocidad fundamental en intervalos asignados . A un receptor de radio le parecen iguales todas las señales de enlace descendente de TDM, excepto en lo que se refiere a frecuencia portadora. La capacidad total por satélite es 2 x 3 x 96 = 576 canales de velocidad fundamental . La Figura 1 ilustra el funcionamiento general de un sistema de emisión de datos específicos a la posición con arreglo a una realización preferida de la presente invención. Cuando se trata del equipamiento de procesamiento del satélite, las emisoras emiten señales de enlace ascendente 28 por vía de canales individuales de acceso múltiple por división de frecuencia (FDMA) desde estaciones de difusión 26 situadas en cualquier punto dentro de la visibilidad terrestre del satélite 20 con ángulos de elevación superiores 10°. Cada emisora tiene la capacidad de transmitir por enlace ascendente directamente desde sus propias instalaciones hasta uno de los satélites 20 poniendo uno o más canales de velocidad fundamental de 16 kbps en las portadoras de FDMA. Como variante, las emisoras que no tienen capacidad para acceso directo al satélite 20 pueden tener acceso a través de una esta-ción central. El empleo de FDMA para enlace ascendente ofrece la máxima flexibilidad posible entre estaciones de difusión, independientes, múltiples. La conversión entre FDMA de enlace ascendente y canales múltiples por portadora/multiplexión por división de tiempo (MCPC/TDM) de enlace descendente en el sistema de radiodifusión directa de la Figura 1 se logra a bordo del satélite 20 mediante un procesador a bordo. En el satélite 20, cada canal de velocidad fundamental, transmitido por una estación de difusión 26, se desmultiplexa y desmodula en señales de banda base individuales de 15 kbps . Los canales individuales se encaminan por vía de un conmutador a uno o más de los haces de enlace descendente 30, cada uno de los cuales es una sola señal de TDM. Este procesamiento de banda base proporciona un alto nivel de control de canales en términos de asignación de frecuencias de enlace ascendente y encaminamiento de canales entre enlace ascendente y enlace descendente. Las señales de enlace ascendente se reciben en el satélite en banda X y se convierten a banda L por medio del procesador a bordo. Los enlaces descendentes 30 a terminales de usuarios 22 utilizan portadoras de MCPC/TDM. Una de tales portadoras se utiliza en cada uno de los tres haces en cada satélite 20.

Con respecto al equipamiento transparente, las señales de TDM se ensamblan en una estación de difusión y aparecen exactamente con la misma estructura que las ensambladas a bordo del satélite 20 por el equipo de procesamiento. La señal de TDM se envía al satélite en la banda X y se repite en la banda L en uno de los tres haces de enlace descendente. El nivel de potencia es igual para las señales de TDM de enlace descendente generadas por el equipo de procesamiento. Según se describirá más adelante, las señales procedentes de los satélites de GPS 24 son recibidas también por los terminales de usuarios 22 y son utilizadas por los terminales 22 para determinar sus posiciones geográficas . Esto permite que cada terminal de usuario 22 convierta los datos generales recibidos de las emisoras 22 en datos específicos a la posición dirigidos a las necesidades del usuario. La Figura 2 ilustra la reasignación, a bordo del satélite, de canales de velocidad fundamental de canales de acceso múltiple por división de frecuencia, de enlace ascendente, a un canal de MCPC/TDM de enlace descendente en el equipo de procesamiento del satélite 20 de la Figura 1. La capacidad general de enlace ascendente está comprendida preferiblemente entre doscientos ochenta y ocho (288) y trescientos ochenta y cuatro (384) canales de enlace ascendente de velocidad fundamental 32 de 16,519 kbps cada uno. Se seleccionan noventa y seis (96) canales de velocidad fundamental 34 y se multiplexan para transmisión en cada haz de enlace descendente 36, multiplexados por división de tiempo en una portadora con una anchura de banda de aproximadamente 2 , 5 MHz . Cada canal de enlace ascendente se puede encaminar a todos, algunos o ninguno de los haces de enlace descendente . El orden y colocación de los canales de velocidad fundamental en un haz de enlace descendente es totalmente seleccionable por vía de un enlace de comando desde una instalación de telemetría, alcance y control (TRC) 38, ilus-trada en la Figura 1. Las frecuencias portadoras en cada haz de enlace descendente 36 son diferentes para mejorar el aislamiento de haz a haz. Cada canal de enlace descendente de TDM se hace funcionar en el equipamiento del satélite en saturación, dando la máxima eficacia posible de potencia en términos de rendimiento del enlace. El uso de una sola portadora por operación de transpondedor logra una máxima eficacia en el funcionamiento del equipamiento de comunicaciones del satélite en términos de conversión de energía solar en potencia de radiofrecuencia. Este sistema es mucho más eficaz que las técnicas que exigen amplificación simultánea de una multiplicidad de portadoras de FDM. El sistema produce elevados márgenes de recepción idóneos para la recepción estática y móvil a cubierto y al aire libre. El sistema realiza codificación fuente de audio empleando MPEG 2,5, Capa 3 que logra las calidades citadas a velocidades de tráfico binario de 16, 32, 64 y 128 kbps, respectivamente, e incluye también la capacidad de realizar la codificación de 8 kbps. La codificación de imagen es llevada a cabo utilizando el estándar JPEG. La tasa de error en el sistema es menor de 10"10 y por tanto es idónea para la transmisión digital de imágenes y datos de alta calidad para servicios multimedia. La codificación MPEG 2,5, Capa 3, ofrece una eficiencia de velocidad de tráfico binario mejor que las normas previas MPEG 1, Capa 2 (Musicam) o MPEG 2 para la misma calidad de audio. Respecto a difusiones de audio, las velocidades de tráfico binario fuente, codificadas digitalmente, son: - 8 kbps para voz monofónica de uso general; - 16 kbps para voz monofónica no de uso general ; - 32 kbps para música monofónica, con calidad casi de FM; 64 kbps para música estereofónica, con calidad casi FM; y 128 kbps para música estereofónica, con calidad casi CD. En la realización preferida del sistema de radiodifusión directa vía satélite, cada satélite tiene capacidad para transmitir un total de 3072 kbps por haz (incluyendo las dos portadoras de TDM para los equipamientos de procesamiento y transparente, respectivamen-te) , que pueden ser cualquier combinación de los anteriores servicios de audio. Esto corresponde a una capacidad por haz de: - 192 canales monofónicos de voz; o - 96 canales monofónicos musicales; o - 48 canales estereofónicos musicales; o - 24 canales estereofónicos musicales CD; o - cualquier combinación de las calidades de señal anteriores .

El sistema general de radiodifusión directa vía satélite emite la señal digital con una tasa de errores en bits (BER) de 10"4 o mejor, proporcionando las diversas calidades de servicio anteriormente definidas. Por cada haz de enlace descendente en banda L transmitido por los satélites, el Límite de Cobertura EIRP de la portadora de TDM es 49,5 dBW. Este EIRP, junto con Corrección de Errores de Transmisión específica, asegura un margen mínimo de 9 dB para una BER de 10~4, utilizando la antena radiorreceptora de línea de base. Este margen ayuda a combatir la pérdida de señal debida a obstáculos en el trayecto entre el satélite y el receptor, proporcionando recepción de total calidad en el área de cobertura en cuestión. Los radiorreceptores situados en lugares con obstrucciones se pueden conectar a una antena de alta ganancia o a una antena situada en una posición en la que no tenga obstrucción. Por ejemplo, la recepción en grandes inmuebles puede necesitar una antena colectiva con retransmisión al interior para todo el inmueble o antenas de recepción individuales próximas a una ventana. En el contorno decreciente de 4 dB de las coberturas terrestres, los canales tienen un margen estimado de 10 dB con relación a la densidad de potencia necesaria para que se produzca una tasa de error en bits de 10~4. En el centro del haz este margen estimado es de 14 dB. El margen de operación del sistema no cambia con relación a las velocidades de tráfico binario más elevadas. Dentro del ámbito de 4 dB, la mayoría de los aparatos de radio "verán" el satélite a ángulos de elevación de más de 60°, haciendo que la interferencia de estructuras sea virtualmente nula. En algunos haces, dentro del ámbito de 8 dB, el ángulo de elevación del satélite será superior a 50°, que puede experimentar interferencia ocasional debido a reflexiones o a bloqueos por parte de estructuras . La recepción en línea recta aún a bajos ángulos de elevación (10° a 50°) es siempre posible con antenas de pequeña ganancia de 8 dBi en algunos haces orientados hacia el horizonte. El sistema de radiodifusión directa incluye un equipamiento de procesamiento de banda base en el satélite 20. El procesamiento de banda base permite un mejor funcionamiento del sistema para previsión de enlaces tierra-espacio y espacio-tierra, gestión de estaciones de difusión y control de las señales de enlace descendente. La Figura 3 ilustra el procesamiento de señales en el satélite en el sistema preferido de radiodifusión directa vía satélite. Las portadoras de enlace ascendente de velocidad fundamental codificadas se reciben en el receptor de banda X 40. Un desmultiplexor y desmodulador polifásico 42 recibe las 288 señales de FDM? individuales en seis grupos de 48; genera seis señales analógicas en las cuales el dato de las 288 señales se divide en seis flujos multiplexados por tiempo, y lleva a cabo la desmodulación de los datos en serie en cada flujo. Un conmutador y modulador de encaminamiento 44 encamina selectivamente los canales individuales de los datos en serie en todas, algunas o ninguna de las tres señales de enlace descen-dente, cada una portadora de 96 canales y, además, las modula en las tres señales de TDM de banda L de enlace descendente. Unos amplificadores de tubos de ondas viajeras 46 refuerzan la potencia de las tres señales de enlace ascendente, que son radiadas a la Tierra por antenas de transmisión 48 de banda L. El satélite incluye también un equipamiento transparente que comprende un desmultiplexor/conversor a frecuencias inferiores 50 y un grupo amplificador 52, que se configuran en un camino de señal de "tubo acodado" tradicional para convertir la frecuencia de señales de TDM/MCPC de enlace ascendente para transmisión en banda L. Una alta redundancia en los receptores, los procesadores digitales y los amplificadores de alta potencia de salida de satélites garantiza una vida de 12 años a cada satélite 20. Asimismo hay suficiente combustible de mantenimiento de la posición para mantener cada satélite 20 en una posición dentro de ± 0,1° de su posición orbital asignada durante 15 años. Los bloques multiplex por división de tiempo tienen una duración de 0,138 segundo, cada uno marcado por una palabra de sincronización de 96 símbolos. La portadora de MCPC/TDM de enlace descendente tiene una velocidad de 1,84 millones de símbolos QPSK por segundo. Los satélites 20 funcionan mediante un segmento de control en tierra y se gestionan con arreglo a necesidades de tráfico mediante un segmento de control dé misiones durante la vida útil en órbita. Las velocidades de tráfico binario y, en consecuencia, las calidades del servicio se pueden mezclar en cualquier haz para satisfacer la demanda de servicio. La complexión de velocidad de tráfico binario/calidad de un servicio se puede cambiar fácilmente mediante una orden dada desde Tierra y puede variar a horas diferentes del día. En la realización preferida, la asignación de canales se puede cambiar de una forma horaria con arreglo a un plan de programa establecido veinticuatro horas por adelantado. Los receptores de radio, que se basan en información de ensamblaje incluida en el bloque de TDM y en cada canal de velocidad fundamental, seleccionarán automáticamente aquellos canales de velocidad fundamental necesarios para generar el programa de audio digital elegido por el usuario u otro programa de servicio digital . Un esquema funcional de una estación de difusión 26, que se puede utilizar con relación a la presente invención, se ilustra en la Figura 4. En la Figura 4 se ilustran dos fuentes, proporcionando una fuente 54 de programación de audio y proporcionando la segunda fuente 56 datos de imágenes que pueden ser deseados por determinados usuarios. (Se comprenderá que esta disposición sirve simplemente de ejemplo y que la estación de difusión 26 puede transmitir exclusivamente programación de audio o exclusivamente datos de imágenes u otros servicios de difusión, si así se desea. Además, el número de fuentes podría ser superior a dos y se podrían producir datos de audio y de imáge-nes por parte de la misma fuente en algunos casos) . Los datos de imágenes pueden consistir en mapas metereológicos, mapas topográficos, mapas de fronteras políticas, mapas de carreteras, cartas náuticas o aeronáuticas, imágenes generadas por satélite o radar, o similares. Se pueden transmitir tipos diferentes de datos de imágenes en horas diferentes (v.g., se pueden alternas cartas aeronáuticas con cartas náuticas) , o algún tipo de datos de imágenes se pueden transmitir de una forma continuamente actualizada. Para los fines de la presente invención, es conveniente (aunque no esencial) que se transmitan bloques sucesivos de datos de imágenes con arreglo a un plan predeterminado conocido por los usuarios por adelantado, de manera que los usuarios puedan tener selectivamente acceso a bloques deseados de datos de imágenes sin necesidad de un enlace de comunicación bidireccional con la estación de difusión. Así, por ejemplo, si se transmiten mapas metereológicos relativos a diferentes áreas geográficas en secuencia en horas conocidas, un usuario en un área geográfica particular simplemente tendrá que esperar hasta la hora asignada (obtenida de un plan horario publicado o medio similar) para obtener el mapa metereológico que corresponda al área geográfica específica del usuario. Según resultará evidente en la Figura 4, el procesamiento de datos digitales procedentes de la fuente de audio 54 y procedentes de la fuente de imágenes 56 es esencialmente el mismo. Las fuentes de audio y de imágenes 54 y 56 se someten primero a codi-ficación fuente MPEG o JPEG según las casillas 58 y 60. Los datos de imágenes de codificación fuente se encrip-tan entonces en la casilla 61, empleando un modo de encriptación que se puede descriptar empleando una clave de descriptación. (Opcionalmente, los datos de audio de codificación fuente se pueden encriptar también, pero esta circunstancia no se ilustra en la Figura 4) . Las señales digitales de codificación fuente (y, cuando se trata de datos de imágenes, encriptadas) se codifican entonces con corrección de errores de transmisión en las casillas 62 y 64, empleando un plan de codificación de canales concatenado que comprende un codificador de bloques Reed Solomon (255,233), intercalación de bloques y codificación convolucional velocidad 1/2 Viterbi . El empleo de dicho plan de codificación concatenado contribuye a la baja tasa de errores en bits lograda por el sistema. La codificación de canales multiplica la velocidad de tráfico binario necesaria para la transmisión por un factor de 2 x 255/223. Por lo tanto, la velocidad fundamental aumenta a 37,78 kilobits por segundo después de la codificación de error . Dependiendo de la velocidad de los canales de programas, los símbolos de los canales de programas codificados se dividen entre un conjunto de canales de transmisión de velocidad fundamental codificados. Por ejemplo, un canal de 128 kbps se divide en ocho canales de velocidad fundamental como sigue: Símbolo 1 en canal físico 1 Símbolo 2 en canal físico 2 Símbolo 3 en canal físico 3 Símbolo 4 en canal físico 4 Símbolo 5 en canal físico 5 Símbolo 6 en canal físico 6 Símbolo 7 en canal físico 7 Símbolo 8 en canal físico 8 Símbolo 9 en canal físico 1 etc. Una palabra de control se inserta en cada canal de velocidad fundamental codificado para identificar el canal de programa al que pertenece y para transmitir instrucciones para que el receptor pueda recombinar los canales de velocidad fundamental codificados con el fin de reconstruir los canales de programa codificados. Una palabra de control de ochenta (80) bits que sirve de ejemplo es: N° de Bits Indicación 2 Cantidad de Ensamblajes Relacionados (00 = sin relación, cuatro ensamblajes relacionados máximo) 2 Número de identificación de Ensamblaje (00 = Ensamblaje N° 1, ll=Ensamblaje 4) 4 Tipo de ensamblaje (0000 = Audio, 0001 = Video, 0010 = Datos, otros tipos o reservados) 3 Cantidad de Canales de Velocidad Fundamental de 16 kbps en Ensamblaje (000 = 1 canal, 001 = 2 canales; ... , 111 = 8 canales) 3 Número de Identificación de canales de Velocidad Fundamental (000 = canal 1, ... , 111 = canal 8) 3 Cantidad de Subensamblaj es (000 = 1, ... , 111 = 8) 3 Cantidad de Canales de Velocidad Fundamental de 16 kbps en Subensamblaj e (000 = 1, ... , 111 = 8) 2 Número de Identificación de Subensamblaje (000 = Ensamblaje N° 1, ..., 111 Ensamblaje N° 8) 3 Bloque de Ensamblaje/Subensamblaje (000 = sin bloqueo, 001 = bloqueo tipo 1, ... , 111 = bloqueo tipo 7) 11 Reservado 40 CRC El dato de palabra de control para la Cantidad de Ensamblajes Relacionados permite la creación de una relación entre diversos grupos de ensamblajes. Por ejemplo, una emisora podría desear ofrecer servicios relacionados de audio, video y datos, por ejemplo un periódico electrónico o teletexto con texto de audio en información adicional. El Número de Identificación de Ensamblaje identifica el número de ensamblajes del cual forma parte el canal. La Cantidad de Canales de Velocidad Fundamental de 16 kbps en Ensamblaje define el número de canales de velocidad fundamental en el ensamblaje. La Cantidad de Subensamblajes y Cantidad de Canales de Velocidad Fundamental de 16 kbps en Subensamblaje define una relación dentro de un ensamblaje como, por ejemplo, en un ensamblaje estéreo de calidad CD, el uso de cuatro canales de velocidad fundamental para una señal "Estéreo Izquierda" y cuatro canales de velocidad fundamental diferentes para una señal "Estéreo Derecha". Como variante, se puede asociar música con múltiples señales de voz para locutores, cada señal de voz en un idioma diferente. La Cantidad de Canales de Velocidad Fundamental de 16 kbps en Subensamblaj e define el número de canales de velocidad fundamental en el subensamblaje. El Número de Identificación de Subensamblaj e indica el subensamblaj e del cual forma parte el canal . Los bits de Bloqueo de Ensamblaje/Subensamblaje permite el bloqueo cooperativo de información de difusión. Por ejemplo, algunos países pueden prohibir la publicidad del alcohol . Los aparatos de radio producidos para ese país se pueden prefijar con un código, o bien se puede cargar un código de otro modo, de manera que el aparato de radio respondiera a la señal de bloqueo y bloqueara la información específica. La función de bloqueo se puede emplear también para restringir la diseminación de información sensible o confidencial (por ejemplo información militar o gubernamental) , o restringir servicios de difusión con ofertas de premios a determinados usuarios .

Cada canal de velocidad fundamental se organiza en bloques que tienen por lo menos un preámbulo de canal para proporcionar una referencia de temporización entre la estación de difusión del satélite. El preámbulo puede incluir una palabra única (exclusiva) para identificar el comienzo de la codificación de bloque por cada bloque. El preámbulo puede incluir también un bloque de bits de temporización que contiene 48 símbolos de dos bits. Cuando la estación de difusión y el satélite están sincronizados, el bloque contiene 47 símbolos. Si, debido a diferencias en los osciladores del satélite y de la estación de difusión, la estación de difusión se retardara o se adelantara un símbolo, el bloque de símbolos de temporización se acorta o se alarga correspondientemente. Todos los canales pueden utilizar el mismo preámbulo. Cuando la fuente se ha dividido entre canales de velocidad fundamental múltiples, los preámbulos correspondientes a todos los canales relacionados deberán coincidir. No existe sincronización maestra de reloj entre estaciones de difusión separadas. La adición de la palabra de control y el código de preámbulo eleva la velocidad fundamental del canal transmitido a 38 kilobits por segundo. Cada fuente de programa codificado se divide en canales de velocidad fundamental individuales . A título de ejemplo, la fuente de audio 54 puede comprender cuatro canales de velocidad fundamental, lo que representa una señal estéreo de calidad FM. Como variante, la fuente de audio 54 puede comprender seis canales de velocidad fundamental, que se pueden utilizar como una señal estéreo de calidad "casi de CD" , o una señal estéreo de calidad FM enlazada a un canal de datos de 32 bits (v.g., para transmitir una señal para representación visual en la pantalla de cristal líquido en un receptor de radio (LCD) ) . Como otra alternativa, los seis canales de velocidad fundamental se pueden utilizar como un canal de datos de difusión de 96 kbps. La fuente de imágenes puede comprender solamente un canal de 16 kbps o varios canales. Las imágenes se pueden transmitir en un formato que permita 12 millones de píxeles para un mapa de alta definición. Esta imagen se puede pasar a cualquier receptor aproximadamente en unos 20 minutos. El tiempo necesario se dividiría por la mitad cada vez que se duplicara el número de canales de velocidad fundamental . Para tales imágenes se puede utilizar la codificación de imágenes JPEG. Continuando con la referencia a la Figura 4, los canales de velocidad fundamental se distribuyen por bloques de distribución de canales 64 y 68 a bloques de modulación de QPSK 70 y 72, respectivamente. Dentro de cada bloque de modulación de QPSK 70 y 72, un modulador de QPSK por separado (no ilustrado) modula cada canal de velocidad fundamental a una frecuencia intermedia. Un conversor a frecuencia superior 74 traslada los canales de velocidad fundamental a la banda de enlace ascendente de FDMA y los canales convertidos a frecuencia superior se transmiten por medio del amplificador 76 y la antena 78. Las estaciones de difusión de enlace ascendente utilizan señales de VSAT para transmisión de canales elementales (16 kbps) , utilizando antenas pequeñas (2 a 3 - metros de diámetro) . Los canales de velocidad fundamental de enlace ascendente se transmiten al satélite 20 en portadoras individuales de Acceso Múltiple por División de Frecuencia (FDMA) . Se pueden transmitir hasta 288 portadoras de velocidad fundamental de enlace ascendente al satélite 20 en su haz global de enlace ascendente. Los terminales terrestres de pequeñas emisoras, equipadas con antenas parabólicas de banda X de 2,4 metros de diámetro y amplificadores de potencia de 25 watios, pueden transmitir fácilmente un canal de programa de 128 kilobits por segundo (que comprende 8 de los canales de velocidad fundamental) al satélite 20 desde un emplazamiento en el país donde tiene origen el programa. Como variante, los canales de programas se pueden conectar a terminales terrestres de enlace ascendente compartidos por vía de enlaces terrestres de PSTN arrendados . El sistema tiene capacidad adecuada de enlace ascendente para cada país en su cobertura mundial para que tenga su propio canal de radiodifusión vía satélite. En la Figura 5 se presenta un esquema funcional de uno de los terminales de usuario 22 de la Figura 1. El terminal de usuario 22 recibe la señal de banda L del satélite 20, desmodula y extrae, del flujo de TDM, la señal útil de audio o de imagen, y reproduce la información deseada de audio o imagen. El terminal del usuario puede estar equipado con una antena pequeña "parche" compacta 80 con una ganancia de 4 a 6 dBi, que virtualmente no exige direccionamiento. El terminal del usuario 22 sintonizará automáticamente los canales elegidos. Un terminal de usuario, alternativo, de más altas prestaciones, puede estar equipado con una antena que logre una ganancia de 10 a 12 dBi. Como dicha antena sería muy direccional, se orienta para lograr la mejor recepción. Una versión de esta antena puede ser un conjunto o formación de "parches". La formación puede ir empotrada, conformada en la superficie de la caja del terminal del usuario, unida como una tapa, o ser completamente separable y conectada al terminal del usuario por un cable coaxial delgado de unos metros de longitud. Otra versión de la antena podría ser una hélice funcionando en el modo de transmisión transversal o en el modo de fase progresiva. La orientación se realiza haciendo girar la antena en elevación y acimut. Una antena separable se puede montar sobre un pequeño trípode sobre el piso o montarse en el marco de una ventana y orientarse hasta lograr mejor recepción. Una antena de 10 dBi tiene una anchura de haz de aproxima-damente 65° y, en consecuencia, se podrá orientar con facilidad al satélite 20 para lograr una recepción óptima. La directividad de esta antena mejorará aún más la recepción en lugares donde las reflexiones pudieran producir de otro modo interferencia. Una antena de elementos múltiples defasados, una antena de varilla con amplia anchura de haz en una dimensión pero estrecha en el otro (v.g., un haz en abanico) es otra alternativa. Otra antena alternativa es una antena helicoidal para recepción al exterior y máxima recepción a cubierto. En determinados ambientes (enmascaramiento, inmuebles de hormigón o metálicos, la recepción a cubierto puede exigir la conexión a una antena externa. Para la recepción por parte de terminales de usuario móviles, se pueden montar en el vehículo antenas con una ganancia con tan solo 4 dBi . Una sola antena de este tipo funciona muy bien en lugares abiertos a elevados ángulos de elevación, desprovistos de diversos reflectores de trayectorias múltiples. No obstante, en un área donde se produzcan reflexiones de trayectorias múltiples, por ejemplo en el centro de las ciudades, donde las elevaciones son inferiores a 60°, en ocasiones se tienen que adoptar medidas para mitigar la interferencia de trayectorias múltiples. Una medida de este tipo es emplear dos o tres de las antenas de 4 dBi de ganancia en una formación de diversidad espacial montadas en diversas partes en el vehículo. Se pueden sumar dinámicamente para lograr directividad o combinarse para captar la máxima intensidad de la señal en un instante dado. Otra alternativa es instalar una antena direccional gobernable con una ganancia de 10 dBi y hacer que siga al satélite 20. Esta última idea es costosa pero puede ser preferible para obtener el máximo beneficio de la alta calidad de funcionamiento ofrecida por el sistema. En la medida en que se utili-cen sistemas móviles de satélites a escala mundial en la próxima década, cabe esperar que las antenas direc-cionales, electrónicamente gobernables, reduzcan su precio y estén más al alcance de todos los bolsillos. Se utiliza una técnica de canales múltiples por portadora, multiplexados por división de tiempo, para transmisión de enlace descendente al terminal de usuario 22. Cada uno de los canales de velocidad fundamental (16,519 kilobits por segundo) ocupa su propio intervalo en el flujo de división de tiempo. Estos canales de velocidad fundamental se combinan para transmitir canales de programa que van desde 16 hasta 128 kilobits por segundo. El empleo de técnicas digita-les permite la prestación de servicios auxiliares a la radio, incluyendo video de baja velocidad, telemensajería, correo electrónico, fax, el empleo de pantallas planas de presentación visual, o interfaces de datos en serie. Estos datos e información se pueden multiplexar dentro de los canales de señales digitales de audio. Cada terminal de usuario 22 puede sintonizar a una de las portadoras de TDM transmitidas en una de las coberturas de los haces . Según se ilustra en la Figura 5, el terminal de usuario 22 incluye un receptor de difusión digital 82 y una antena 80, un receptor de GPS 84 y una antena 85, un controlador de sistema 86 y un interfaz de usuario 88. Dentro del receptor de difusión digital 82, un amplificador de bajo ruido 90 refuerza la señal del satélite y la señal reforzada es recibida por un preamplificador de RF y un desmodulador de QPSK 92. La salida del preamplificador de RF y el desmodulador de QPSK 92 se conecta a un primer desmultiplexor de división de tiempo 94 que recupera los canales de velocidad fundamental de audio y a un segundo desmultiplexor de división de tiempo 96 que recupera los canales de velocidad fundamental portadores de datos de imagen. También se realiza descodificación de corrección de errores de transmisión (FEC) en los bloques 94 y 96. La salida del bloque 94 es una señal digital de banda base portadora de información de audio y la salida del bloque 96 es una señal digital de banda base portadora de datos de imagen. Las instrucciones necesarias para que el receptor 22 controle la recombinación de los canales fundamentales codificados en los canales de programa codificados están contenidas en las palabras de control embebidas en cada canal de velocidad fundamental codificado y en los bloques de TDM. Los canales de programas codificados, recombinados, así recuperados, se descodifican y desintercalan para recuperar el flujo binario de velocidad fundamental de banda base original que se introdujo en el sistema en el terminal terrestre de la emisora. Cuando se trata de datos de audio, los flujos binarios recuperados se reconvierten a una señal de audio analógica por medio de un descodificador de audio 98 y un conversor digital/analógico 100. La señal analógica se refuerza por medio de un amplificador 102 y se reproduce por medio de un altavoz que forma parte del interfaz del usuario 88. El receptor puede reproducir diversas calidades de audio que van desde AM monaural a CD estéreo dependiendo de la velocidad de tráfico binario de los canales de programas . Cuando se trata de datos de imágenes, los flujos binarios recuperados se convierten a un formato representable visualmente por medio de un descodificador de imágenes 106. Si el dato de imagen se encriptó en la estación de difusión 26, como ocurriría característicamente en el caso de que el usuario tuviera que pagar los datos de imágenes, la descriptación de la imagen se lleva a cabo en el bloque 108. El dato descriptado se proporciona entonces al controlador del sistema 86. La descriptación se realiza añadiendo un patrón binario aleatorio al bloque del canal de difusión recibido. El patrón se genera por medio de un generador de patrones que se siembra mediante un código clave. El código clave puede ser transmitido por el sistema o proporcionado por una tarjeta inteligente o tarjeta de crédito. El código clave es diferente para cada usuario . El controlador del sistema 86 realiza una diversidad de funciones . Incluyen la monitorización y control del funcionamiento del receptor de difusión digital 82, que recibe información de posición del receptor de GPS 84 (para la finalidad que se describirá a continuación) ; controlar la reproducción en pantalla; imprimir y almacenar los datos de imágenes recibidos; administrar claves de descriptación, y procesar datos introducidos y extraídos por el usuario por medio del interfaz de usuario 88. Los componentes principales del controlador del sistema 86 incluyen un microprocesador 110 que tiene cantidades apropiadas de memoria de acceso aleatorio (RAM) 112 y de memoria solo lectura (ROM) 114, un reloj de tiempo real 116 y un controlador de pantalla 118. El controlador de pantalla 118 controla el formateo de los datos de imágenes (v.g., datos cartográficos) a una pantalla de LCD 120 que forma parte del interfaz del usuario 88. El interfaz del usuario 88 incluye también un miniteclado 122, una impresora/trazadora 124, un lector de tarjetas 126 y una unidad de disco 128. El miniteclado 122 se utiliza para seleccionar programas de difusión, controlar nive-les de sonido, hacer selecciones del menú, y funciones similares . La impresora/trazadora 124 permite que el usuario reciba una salida impresa de cualesquiera datos de imágenes recibidos (por ejemplo un mapa metereológico o carta náutica actualizados) además de ver la imagen en la pantalla de LCD 120. El lector de tarjetas 126 se utiliza con relación a una tarjeta de crédito o tarjeta inteligente, codificadas magnéticamente, para que el usuario pueda tener acceso a datos de imágenes encriptados, según se describirá con más detalle más adelante. Finalmente, la unidad de disco 128 permite que los datos o programas se carguen en el controlador del sistema 86 y también permite que los datos de imágenes recibidos se almacenen para ulterior visionado o impresión. Una función posible de la unidad de disco 122 puede ser, por ejemplo, permitir que el controlador del sistema 86 fusione o combine datos de imágenes que se reciben en tiempo real por medio del receptor de difusión digital 82 con datos preexistentes almacenados en un disquete magnético. Esta posibilidad es útil para poder actualizar mapas existentes transmitiendo solamente la información nueva o modificada, sin necesidad de tener que transmitir el mapa completo. Se comprenderá que algunos o todos los componentes de la Figura 5 se pueden incorporar en una sola caja que se diseña para emplazamiento fijo o uso móvil. En esta última situación, la energía se puede proporcionar por medio de baterías, placas solares o un generador movido por un motor de resortes o manivela. Si el terminal del usuario 22 va instalado en un vehículo como puede ser una embarcación, un avión o un automóvil, la energía puede ser proporciona por la propia fuente de alimentación del vehículo. Como alternativa a alojar todos los componentes del terminal del usuario 22 en una sola caja, el terminal de usuario 22 puede estar constituido por un sistema o red de componentes separados interconectados por cables apropiados . Las Figuras 6 a 8 ilustran tres modos diferentes en los cuales se pueden transmitir datos cartográ- fieos u otros tipos de datos de imágenes en los canales de TDM de enlace descendente 30 de la Figura 1. En la Figura 6, los datos de imágenes se transmiten en el "tiempo muerto" entre programas de audio y se utilizan códigos de preámbulo o identificación para distinguir datos de audio de datos de imágenes. Por ejemplo, se pueden transmitir programas de audio durante horas diurnas en un canal de enlace descendente de TDM dado (o conjunto de canales de enlace descendente de TDM, pero el mismo canal (o canales) puede transmitir datos de imágenes durante las últimas horas de la tarde o primeras horas de la mañana cuando sea menor la demanda de programas de audio. En la Figura 7, los programas de audio y los datos de imágenes ocupan canales de enlace descendente de TDM diferentes, por lo tanto, se pueden transmitir de una forma continua. Esta opción sería conveniente en aquellos casos en los que los datos de imágenes consisten en mapas metereológicos, por ejemplo, puesto que tales mapas deben estar disponibles las veinticuatro horas del día y se deben actualizar muy frecuentemente. La Figura 8 es similar a la Figura 7 en el sentido de que se utilizan canales de TDM por separado para programas de audio y datos pero, en este ejemplo, se transmiten diferentes tipos de imágenes a horas diferentes en el canal de imágenes y se separan unos de otros por códigos de preámbulo o identificación. Así, por ejemplo, una emisora puede transmitir cartas náuticas durante un primer periodo de tiempo y cartas aeronáuticas durante un segundo periodo de tiempo.

Sintonizando al canal de imágenes en la hora apropiada (que puede presentarse en un horario publicado) o programando el terminal del usuario 22 para detectar automáticamente un código específico, el usuario puede seleccionar los datos de imágenes deseados para reproducción en pantalla, impresión y/o almacenamiento. Las Figuras 9 y 10 ilustran dos posibles versiones de una tarjeta de crédito o tarjeta inteligente, codificadas magnéticamente, que se pueden utilizar con relación al terminal de usuario 22 de la Figura 5. En la Figura 9, la tarjeta de crédito 130 contiene una franja magnética 132 que se codifica con un importe de previo pago que se puede utilizar para adquirir mapas u otros tipos de imágenes. La franja magnética 132 contiene también una clave de descriptación que es utilizada por el controlador del sistema 86 de la Figura 5 para controlar la descriptación de datos de imágenes que son transmitidos por la estación de difusión en forma encriptada. Cuando se ha gastado el importe previamente pagado de la tarjeta de crédito 130, deja de proporcionarse la clave de descriptación al controlador del sistema 86 y el usuario debe obtener una nueva tarjeta de crédito del suministrador de los datos de imágenes . La Figura 10 ilustra una tarjeta de crédito modificada 130' que contiene una franja magnética 132' similar a la ilustrada en la Figura 9. No obstante, cuando se trata de la Figura 10, la franja magnética 132' se codifica no solamente con un importe de previo pago y una clave de descriptación, sino también con información (por ejemplo códigos de imágenes, canales de programa y/o horarios de difusión) que permite que el receptor de radio 22 seleccione automáticamente imágenes que hubieran sido solicitadas por adelantado por el usuario. Por ejemplo, si el usuario tiene un acuerdo de suscripción con un proveedor de mapas, con arreglo al cual el usuario obtiene mapas actualizados exclusivamente para áreas geográficas seleccionadas, los códigos de imágenes y los horarios de difusión harán que el receptor de radio 22 reciba automáticamente tan solo esos mapas sin necesidad de intervención por parte del usuario. Por el contrario, la tarjeta de crédito 130 de la Figura 9 exige que el usuario introduzca los códigos de las imágenes deseadas, canales de programas y/u horarios de difusión en el receptor de radio 22 (por medio del miniteclado 122) o sintonice manualmente el canal del programa deseado en el momento en que se esté transmitiendo una imagen deseada. La Figura 11 es un flujograma que resume la serie básica de operaciones realizadas por el terminal de usuario de la Figura 5 cuando se reciben datos de audio y de imágenes. Se comprenderá que, debido al formato de TDM de los canales de enlace descendente, el receptor 22 puede recibir y reproducir datos de audio y de imágenes simultáneamente. Así, excepto en aquellos casos en los que el programa de audio seleccionado y los datos de imágenes deseadas se alternen en el mismo canal de enlace descendente de TDM (según se ilustra en la Figura 6) , no será necesario que el usuario deje de escuchar el programa de audio para recibir un mapa u otro tipo de imagen. En consecuencia, un usuario que desee obtener un mapa metereológico, por ejemplo, lo puede hacer mientras continúa escuchando los pronósticos metereológicos por un canal de programa de audio.

Haciendo ahora referencia específica a la secuencia lógica ilustrada en la Figura 11, el primer paso en el programa es un paso de alimentación de corriente e inicialización que se lleva a cabo en la casilla 134. Después de este paso, el programa pasa a la casilla 136, donde el receptor 22 descodifica y reproduce un programa de audio que ha sido elegido por el usuario. En la casilla 138, el programa hace una comprobación para determinar si el usuario ha solicitado datos de imágenes. Característicamente, el usuario hará tal petición empleando el miniteclado 122 de la Figura 5 para elegir una selección de menú presentada en la pantalla de LCD 120. Si no se han solicitado datos de imágenes, el programa vuelve a la casilla 136 y continúa reproduciendo el programa de audio elegido. No obstante, si se han solicitado datos de imágenes, el programa prosigue hasta la casilla de decisión 140 y hace una comprobación para determinar si el usuario está autorizado para recibir el dato de imagen solicitado.

Esta determinación incluirá característicamente una comprobación del estado de crédito en la tarjeta de crédito del usuario 130 ó 130' (que ha sido insertada por el usuario en el lector de tarjetas 126) y una comprobación de la clave de descriptación del usuario para asegurar que sea válida. Si falla cualquiera de estas comprobaciones, se presentará un mensaje en la pantalla de LCD 120 del usuario, casilla 142, para informar al usuario la inexistencia de la autorización apropiada . Suponiendo que el receptor se halle debidamente autorizado en la casilla de decisión 140, el programa prosigue hasta la casilla 144 y comienza a monitorizar la portadora de TDM y el canal en el cual aparecerá el dato de imagen deseado. Tal monitorización puede ser realizada automáticamente por el controlador del sistema 86 de la Figura 5, utilizando los códigos de imágenes y programas de difusión introducidos desde la tarjeta de crédito 130'. Como variante, el usuario puede verificar el canal de imágenes manualmente observando la salida del canal en la pantalla de LCD 120 e iniciando entonces una operación de almacenamiento o impresión al aparecer la imagen deseada. En la casilla de decisión 146 se hace una comprobación (bien sea automática o manualmente) para determinar si ha aparecido la imagen deseada. En caso negativo, continúa la monitorización en la casilla 144 hasta que se recibe la imagen. Después de detectada la imagen, el programa prosigue hasta la casilla 148 y realiza cualquier descriptación necesaria del dato de imagen empleando la tecla de descriptación en la tarjeta de crédito del usuario 130 ó 130'. Una vez descriptada la imagen, el programa prosigue hasta la casilla 150 y realiza la conversión que fuera necesaria del dato de imagen general recibido por el terminal de usuario 22 para producir el dato de imagen específico a la posición dirigido a las necesidades del usuario. El controlador del sistema 86 de la Figura 5 realiza esta operación utilizando la posición geográfica del usuario determinada por el receptor de GPS 84. El paso de conversión se puede realizar en una diversidad de maneras y puede comprender la división o seccionamiento de la imagen, selección de una de varias imágenes posibles, combinación de la imagen con otros datos de imágenes o no de imágenes, o cualquier otro procesamiento, modificación o reformateo de la imagen. Así, por ejemplo, si el dato de imagen consiste en un mapa metereológico o topográfico que abarcara una amplia área geográfica, el paso de conversión realizado en la casilla 150 puede comprender la limitación de la imagen a un área geográfica menor dentro de un radio predeterminado de la posición del usuario determinada por GPS. Como variante, o además de la formación de una imagen limitada, las coordenadas de posición del usuario (v.g., latitud y longitud) , dirección y velocidad (para usuarios móviles) y otra información, pueden ser superpuestas sobre la imagen para el controlador del sistema 86 tomando como base la información de GPS recibida. La manera en la cual estos tipos de conversión de imágenes puede ser llevada a cabo resultará fácilmente evidente a quienes tengan un conocimiento normal de la materia, puesto que los principios que intervienen son similares a los utilizados para proporcionar a receptores de GPS representaciones visuales de mapas móviles. Como ejemplo de otro tipo de conversión de imágenes, dos o más mapas diferentes (por ejemplo un mapa terrestre y una carta náutica) se pueden combinar para formar un mapa compuesto, utilizando datos de posición de GPS para fines de alineación y/o producir una superposición de las coordenadas de posición del usuario o cosas por el estilo en el mapa compuesto. Una vez realizada la conversión de imagen deseada en la casilla 150, el programa prosigue hasta la casilla 152 y presenta la imagen en la pantalla de LCD 120, imprime la imagen en papel utilizando la impresora/trazadora 124, o realiza ambas operaciones, de acuerdo con comandos introducidos por el usuario. La imagen se puede almacenar para ulterior visionado en un disquete magnético empleando la unidad de disco 128 y se puede generar una visualización de mapa móvil si el terminal del usuario 22 es un terminal móvil . En la casilla 154, se deduce el pago correspondiente de la imagen recibido de la tarjeta de crédito del usuario 130 ó 130'. Si queda saldo suficiente en la tarjeta de crédito del usuario, el proceso de la Figura 11 se puede repetir para obtener una imagen diferente. Si el saldo de la tarjeta de crédito del usuario ha llegado a cero, o a una cantidad insuficiente para permitir la transferencia de otra imagen por teleproceso, el usuario puede comprar otra tarjeta de crédito o restablecer un saldo adecuado en la tarjeta existente en un banco u otro establecimiento. La Figura 12 es una vista frontal a mayor escala de uno de los terminales de usuario 22 , que ilustra un tipo de imagen que puede ser facilitada a un usuario en la pantalla de LCD 120. Un mapa 156 abarcando una amplia área geográfica se transfiere en forma digital al terminal del usuario 22 por vía del satélite 20 y el software, dentro del terminal del usuario, limita la imagen 156 a una porción menor 158 en la cual se sabe que está ubicado el usuario (tomando como base el dato de posición del receptor de GPS 84) . La posición del usuario se marca por medio de una cruz 160 y la ruta del usuario (determinada a partir de mediciones de posición de GPS sucesivas) se marca por medio de una línea de rayas. Si se desea, también se pueden presentar en la pantalla de LCD 120 la latitud, longitud, velocidad y dirección del usuario . Se comprenderá que el receptor de GPS 84, ilustrado en la Figura 5, es solamente un tipo de receptor de geoposición que se puede utilizar con relación a la presente invención. También se pueden utilizar otros tipos de receptores de geoposición, como son los receptores LORAN. Para mejorar la precisión del receptor de geoposición, se puede instalar un altímetro en el terminal del usuario para corregir la altura a la que se encuentra el usuario. En algunas aplicaciones, también se puede seguir la posición del usuario con un dispositivo distinto a un receptor de geoposición, por ejemplo una unidad inercial de navegación. Aunque la presente invención se ha descrito con relación a una realización preferida de la misma, se comprenderá que la invención no queda limitada a los detalles de la misma. En la descripción anterior se han sugerido diversas sustituciones y modificaciones y se les ocurrirá otras a quienes tuvieran un conocimiento normal de la materia. Se pretende que todas esas sustituciones y modificaciones queden comprendidas dentro del alcance de la invención tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (20)

1. REIVINDICACIONES 1. Sistema para proporcionar a un usuario datos específicos a su posición, que comprende: una estación de difusión para transmitir datos generales posiblemente utilizables por una pluralidad de usuarios situados en diferentes posiciones geográficas; un satélite-relé para retransmitir los datos generales procedentes de la estación de difusión a la referida pluralidad de usuarios; y un terminal receptor previsto para cada uno de los usuarios, comprendiendo el terminal receptor un receptor de radiodifusión para recibir los datos generales del satélite-relé; una unidad de determinación de la posición para determinar la posición geográfica del usuario, y un procesador para convertir los datos generales en datos específicos a la posición basados en la posición geográfica del usuario tal como determine la unidad de determinación de la posición.
2. 2. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad de determinación de la posición comprende un receptor de radio de geoposición.
3. 3. Sistema según la reivindicación 1, caracte-rizado porque el terminal receptor comprende además un dispositivo de salida para presentar visualmente al usuario los datos específicos a su posición.
4. 4. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque los datos generales transmitidos por la estación de difusión se encriptan y porque el terminal receptor está adaptado para descriptar los datos utilizando una clave de descriptación.
5. 5. Sistema según la reivindicación 4, caracterizado porque el terminal receptor comprende además un dispositivo de entrada para recibir la clave de descriptación de una fuente externa.
6. 6. Sistema según la reivindicación 5, caracterizado porque la fuente externa comprende una tarjeta codificada magnéticamente y el dispositivo de entrada comprende un lector de tarjetas magnéticas.
7. 7. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque los datos generales comprenden datos cartográficos correspondientes a una región geográfica y porque los datos específicos a la posición comprenden datos cartográficos correspondientes a una porción de la referida región geográfica donde esta ubicado el usuario .
8. 8. Terminal receptor para proporcionar a un usuario datos específicos a su posición, que comprende: un receptor de radiodifusión para recibir datos generales transmitidos por una estación de difusión; una unidad de determinación de la posición para determinar la posición geográfica del terminal receptor; y un procesador para convertir los datos generales en datos específicos a la posición con respecto a la posición geográfica del terminal receptor.
9. 9. Terminal receptor según la reivindicación 8 , caracterizado porque la unidad de determinación de la posición comprende un receptor de radio de geoposición.
10. 10. Terminal receptor según la reivindicación 8 , caracterizado porque el terminal receptor comprende además un dispositivo de salida para presentar visual-mente al usuario los datos específicos a su posición.
11. 11. Terminal receptor según la reivindicación 8, caracterizado porque los datos generales transmitidos por la estación de difusión se encriptan y porque el terminal receptor está adaptado para descriptar los datos de imágenes empleando una clave de descriptación.
12. 12. Terminal receptor según la reivindicación 11, caracterizado porque el terminal receptor comprende además un dispositivo de entrada para recibir la clave de descriptación de una fuente externa.
13. 13. Terminal receptor según la reivindicación 12 , carácter!zado porque la fuente externa comprende una tarjeta codificada magnéticamente y el dispositivo de entrada comprende un lector de tarjetas magnéticas.
14. 14. Terminal receptor según la reivindicación 8, carácterizado porque los datos generales comprenden datos cartográficos correspondientes a una región geográfica y porque los datos específicos a la posición comprenden datos cartográficos correspondientes a una porción geográfica donde está ubicado el usuario.
15. 15. Método para proporcionar a un usuario datos específicos a su posición, que comprende: transmitir datos generales posiblemente utilizables por una pluralidad de usuarios situados en posiciones geográficas diferentes; recibir los datos generales en un de las posiciones de los usuarios; determinar la posición geográfica del usuario; Y convertir los datos generales en datos específicos a la posición basados en la posición geográfica del usuario.
16. 16. Método según la reivindicación 15, caracterizado porque comprende además la etapa de retransmitir por un satélite los datos generales transmitidos .
17. 17. Método según la reivindicación 15, caracterizado porque la etapa de determina la posición geográfica del usuario comprende recibir señales de radio de geoposición.
18. 18. Método según la reivindicación 15, caracterizado porque comprende además la etapa de presentar visualmente al usuario los datos específicos a su posición.
19. 19. Método según la reivindicación 15, caracterizado porque los datos generales transmitidos se encriptan y porque el método comprende además la etapa de descriptar los datos de imágenes en la referida posición del usuario.
20. 20. Método según la reivindicación 15, caracterizado porque los datos generales comprenden datos cartográficos correspondientes a una región geográfica y porque los datos específicos a la posición comprenden datos cartográficos correspondientes a una porción de la región geográfica donde está situado el usuario. Resumen de la invención Un sistema de difusión digital de FDMA/TDM por medio de satélites se utiliza para proporcionar mapas digitales y otros tipos de datos para usuarios situados en lugares remotos . La selección de los datos deseados por parte del usuario se logra monitorizando los canales de enlace descendente de TDM del sistema de difusión de acuerdo con un horario predeterminado o hasta que se detecta un código de identificación específico. Los terminales de usuario están equipados con receptores del Sistema de Posición Global (GPS) que permiten determinar las posiciones de los usuarios . Tomando como base las posiciones de los usuarios, los terminales de usuario pueden convertir datos generales en datos específicos a la posición dirigidos a las necesidades del usuario. Los datos generales pueden comprender un mapa digital que abarque una amplia área geográfica y los datos específicos a la posición pueden comprender un mapa que abarque una porción de la región geográfica donde está ubicado el usuario.