ES3033009T3 - Lensing using lower earth orbit repeaters - Google Patents

Lensing using lower earth orbit repeaters

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ES3033009T3
ES3033009T3 ES24155869T ES24155869T ES3033009T3 ES 3033009 T3 ES3033009 T3 ES 3033009T3 ES 24155869 T ES24155869 T ES 24155869T ES 24155869 T ES24155869 T ES 24155869T ES 3033009 T3 ES3033009 T3 ES 3033009T3
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Abstract

Se describen métodos, sistemas y dispositivos para operaciones de comunicación. Un primer satélite puede estar en una primera órbita, y un conjunto de segundos satélites puede estar en segundas órbitas inferiores a la primera. Los segundos satélites pueden detectar componentes de una señal procedente de un área geográfica y retransmitirlos al primer satélite. Un conformador de haz acoplado al primer satélite puede formar un haz asociado con el área geográfica. El conformador de haz también puede obtener una señal de haz basada en los componentes de señal respectivos y un canal de retorno, donde el canal de retorno incluye al menos un componente de canal entre el área geográfica y el conjunto de segundos satélites. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Enfoque mediante repetidores en órbita terrestre baja
Antecedentes
Lo siguiente se refiere, en general, a las comunicaciones y, más específicamente, a la detección de señales.
Una matriz de antenas en un satélite en órbita geoestacionaria puede iluminar un área geográfica que está asociada con un área de cobertura del satélite. En algunos ejemplos, el satélite puede utilizarse para soportar comunicaciones entre terminales de nodos de acceso y terminales de usuario en el área de cobertura. El satélite también puede utilizarse para detectar señales emitidas dentro de un área de cobertura del satélite. En algunos ejemplos, la resolución de detección del satélite puede ser limitada, por ejemplo, debido a la distancia del satélite con respecto a un área geográfica objetivo. Por ejemplo, el satélite puede ser incapaz de detectar señales que son transmitidas o emitidas dentro del área geográfica a niveles de potencia bajos o no dirigidas intencionadamente al satélite.
El documento US2018041270A1 describe un conformador de haz para un sistema de comunicaciones de conformación de haz de extremo a extremo.
Resumen
La presente invención se expone en el conjunto de reivindicaciones adjunto.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1A muestra un diagrama de un sistema de comunicaciones que soporta el enfoque mediante el uso de repetidores en órbita terrestre baja de acuerdo con ejemplos de la manera en que se divulgan en el presente documento.
La Figura 1B muestra componentes de satélites que soportan el enfoque mediante el uso de repetidores de órbita terrestre baja de acuerdo con ejemplos de la manera en que se divulgan en el presente documento.
La Figura 2 muestra un ejemplo de diagrama de cobertura que soporta el enfoque mediante el uso de repetidores en órbita terrestre baja de acuerdo con ejemplos de la manera en que se divulgan en el presente documento.
La Figura 3 muestra un conjunto ejemplar de operaciones que soportan el enfoque mediante el uso de repetidores en órbita terrestre baja de acuerdo con ejemplos de la manera en que se divulgan en el presente documento.
La Figura 4 muestra un ejemplo de un diagrama de constelación que soporta el enfoque mediante el uso de repetidores en órbita terrestre baja de acuerdo con ejemplos de la manera en que se divulgan en el presente documento.
La Figura 5 muestra un diagrama de bloques de un analizador de señales que soporta el enfoque mediante el uso de repetidores en órbita terrestre baja de acuerdo con ejemplos de la manera en que se divulgan en el presente documento.
La Figura 6 muestra un diagrama de un dispositivo de comunicaciones que soporta el enfoque mediante el uso de repetidores en órbita terrestre baja de acuerdo con ejemplos de la manera en que se divulgan en el presente documento.
La Figura 7 muestra un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento que soporta el enfoque mediante el uso de repetidores en órbita terrestre baja de acuerdo con ejemplos de la manera en que se divulgan en el presente documento.
Descripción detallada
Un sistema de comunicaciones por satélite puede incluir satélites en órbitas terrestres geoestacionarias (GEO), que pueden denominarse satélites GEO; y satélites en órbitas terrestres no GEO, que pueden denominarse satélites no GEO. En algunos ejemplos, los satélites no geoestacionarios tienen una altitud inferior a la de los satélites geoestacionarios. Algunos ejemplos de satélites no GEO incluyen los satélites en órbitas terrestres medias (MEO), que pueden denominarse satélites MEO, y los satélites en órbitas terrestres bajas (LEO), que pueden denominarse satélites LEO. Pueden utilizarse satélites (por ejemplo, satélites GEO, MEO o LEO) para detectar señales emitidas por fuentes estacionarias o móviles en tierra, agua o en el cielo. En algunos ejemplos, un operador de red de satélites puede utilizar las señales detectadas para determinar si un emisor conocido o desconocido se encuentra en un área geográfica.
Un satélite GEO puede utilizarse para detectar emisores de señales conocidos y desconocidos en un área geográfica. En algunos ejemplos, una resolución del satélite GEO asociada con la exploración de áreas geográficas particulares puede estar limitada en función del tamaño de una matriz de antenas en el satélite GEO. Por lo tanto, para un satélite GEO, un límite de 3dB de un haz utilizado para la exploración de un área geográfica de interés puede ser excesivamente grande en relación con un límite del área geográfica de interés.
De acuerdo con varios aspectos descritos en el presente documento, múltiples satélites no-GEO pueden ser utilizados para explorar una gran área geográfica con una mayor resolución - por ejemplo, sobre la base de múltiples satélites no-GEO que tienen una mayor apertura que un solo satélite. Se establece un enlace de retransmisión entre un primer satélite (por ejemplo, un satélite GEO) en una primera órbita (por ejemplo, una GEO) y una pluralidad de segundos satélites (por ejemplo, satélites no GEO) en una o más segundas órbitas (por ejemplo, una o más no GEO). El uso de segundos satélites como satélites de retransmisión para el primer satélite puede permitir que los segundos satélites tengan una complejidad relativamente baja (por ejemplo, menor coste, menor tamaño, etc.), en comparación con los satélites plenamente funcionales que tienen transpondedores de alta potencia y sistemas de antenas de seguimiento de alta ganancia para transmitir las señales directamente a las estaciones terrestres. Los segundos satélites tienen cada uno una o más antenas iluminadas por al menos una porción de una o más áreas geográficas y cada uno detecta componentes de señal de una o más señales emitidas en la una o más áreas geográficas. El segundo satélite retransmite los respectivos componentes de señal de una o más señales al primer satélite. Cuando se utiliza la conformación de haz basada en tierra, el primer satélite puede transmitir los componentes de la señal, o representaciones de los componentes de la señal, a un sistema terrestre en una o más señales. En algunos ejemplos, el sistema terrestre puede determinar y aplicar coeficientes de conformación de haz a la una o más señales recibidas del primer satélite para obtener una o más señales de haz correspondientes a señales detectadas en la una o más áreas geográficas.
En otros ejemplos, cuando se utiliza la conformación de haz a bordo, el primer satélite puede procesar los componentes de señal, determinando y aplicando coeficientes de conformación de haz a los componentes de señal para obtener una o más señales de haz correspondientes a señales detectadas de una o más áreas geográficas. En tales casos, el primer satélite puede transmitir representaciones de las una o más señales de haz al sistema terrestre. Mediante el uso de los componentes de señal detectados en uno o más segundos satélites, puede llevarse a cabo un post-procesamiento que permite a un sistema de procesamiento focalizarse en una o más áreas geográficas con una sensibilidad mejorada, aumentando efectivamente la resolución de detección del primer satélite. En algunos ejemplos, además de los respectivos componentes de señal recibidos de uno o más segundos satélites, el primer satélite puede detectar un componente de señal adicional de la una o más señales en la una o más áreas geográficas - por ejemplo, a través de un trayecto directo. En tales casos, los segundos satélites pueden aumentar efectivamente una apertura del primer satélite.
En algunos ejemplos, el primer satélite puede transmitir el componente de señal adicional de la una o más señales, o una representación del componente de señal adicional detectado de la una o más señales, al sistema terrestre. El sistema terrestre puede utilizar el componente de señal adicional para obtener las representaciones de la una o más señales detectadas en la una o más áreas geográficas. En otros ejemplos, el primer satélite puede utilizar el componente de señal adicional para obtener las representaciones de la una o más señales. Al complementar un componente de señal directo recibido en el primer satélite con los componentes de señal recibidos en uno o más segundos satélites, la calidad de la señal detectada por el primer satélite puede mejorar en comparación con el caso en que solo se utilice el componente de señal directo para detectar la señal (por ejemplo, puede incrementarse la intensidad de la señal).
Aspectos de la divulgación se describen inicialmente en el contexto de un sistema de comunicaciones por satélite. Posteriormente, se describen ejemplos específicos de un diagrama de cobertura, un flujo de procedimiento, y un diagrama de constelación. Aspectos de la divulgación se ilustran además y se describen con referencia a diagramas de aparatos y diagramas de flujo que se relacionan con el enfoque mediante el uso de repetidores en órbita terrestre baja.
LaFigura 1Amuestra un diagrama de un sistema de comunicaciones que soporta el enfoque mediante el uso de repetidores en órbita terrestre baja de acuerdo con ejemplos de la manera en que se divulgan en el presente documento. El sistema de comunicaciones por satélite 100 incluye una red de satélites, que incluyen un primer satélite 105 y segundos satélites 115. El sistema de comunicaciones por satélite 100 también puede incluir un sistema terrestre 130 que incluya una o más estaciones de enlace 135. La una o más estaciones de enlace 135 pueden incluir (o estar acopladas de otro modo con) el conformador de haz 155. En algunos ejemplos, el conformador de haz 155 puede estar incluido en el procesador de la estación terrestre 153. El procesador de la estación terrestre 153 puede utilizar el conformador de haz 155 para determinar los coeficientes del haz. El procesador de la estación terrestre 153 también puede estar configurado para demodular (y, en algunos ejemplos, decodificar) señales de haz generadas por el conformador de haz 155.
Un satélite (por ejemplo, el primer satélite 105 o un segundo satélite 115) puede estar configurado para soportar comunicaciones inalámbricas entre uno o más terminales de nodo de acceso (por ejemplo, en un sistema terrestre 130) y terminales de usuario ubicados en un área de cobertura (por ejemplo, el área de cobertura 150). Un satélite también puede estar configurado para detectar señales emitidas dentro del área de cobertura 150. En algunos ejemplos, un satélite puede incluir un conjunto de antenas que tiene uno o más elementos de alimentación de antena. Cada uno de los elementos de alimentación de antena puede incluir también, o estar acoplado de otro modo a, un transductor de señal de radiofrecuencia (RF), un amplificador de bajo ruido (LNA) o un amplificador de potencia (PA), y puede estar acoplado con uno o más transpondedores en el satélite.
En algunos ejemplos, algunos o todos los elementos de alimentación de antena en un satélite pueden estar dispuestos como una matriz de elementos de alimentación de antena emisores y/o receptores constituyentes que cooperan para permitir diversos ejemplos de conformación de haz, tal como la conformación de haz basada en tierra (GBBF), la conformación de haz a bordo (OBBF), la conformación de haz de extremo a extremo (E2E), u otros tipos deconformación de haz. Para la OBBF, el satélite puede incluir transmisoresA' V/i1 y se puede utilizar una matriz de
coeficientes de hazN1xK' para generarKhaces de usuario. De forma similar, para GBBF, el satélite puede incluir
transmisores y recibir señales correspondientes a transmisores respectivos en el satélite (por ejemplo, multiplexadas por división de frecuencia) desde uno o más terminales de nodo de acceso. El uno o más terminales de
nodo de acceso pueden aplicar una matriz de coeficientes de haz ^-1*^1 para generar haces de usuario. Para la
conformación de haz de E2E, el satélite puede incluirtranspondedores ^ ' . Los transpondedores ^ 1 pueden utilizarse para recibir señales deMterminales de nodo de acceso, donde las señales recibidas pueden ser ponderadas (por
ejemplo, ponderando cada una de las ' señales de haz para conjuntos respectivos de uno o más terminales de nodo de acceso) antes de la transmisión por parte de los terminales de nodo de acceso, para soportar la conformación de
haz de ' haces de usuario. Cabe señalar que los ejemplos presentados describen el enlace directo, mientras que pueden realizarse disposiciones similares para el enlace de retorno.
Los satélites pueden lanzarse en diferentes órbitas: una órbita GEO o una órbita no GEO. Un satélite situado en una GEO puede denominarse satélite GEO. Las órbitas no GEO pueden incluir MEOs, LEOs, órbita terrestre ecuatorial baja (ELEO), y similares. Un satélite en una MEO puede denominarse satélite MEO, un satélite en una LEO puede denominarse satélite LEO, y así sucesivamente. Un satélite GEO puede orbitar la Tierra a una velocidad que coincide con la velocidad de rotación de la Tierra y, por lo tanto, puede permanecer en una única ubicación relativa a un punto de la Tierra. Un satélite LEO puede orbitar la Tierra a una velocidad (por ejemplo, relativa al suelo) que supera la velocidad de rotación de la Tierra y, por tanto, la ubicación del satélite con respecto a un punto en la Tierra puede cambiar a medida que el satélite se desplaza a través de la órbita LEO. Los satélites LEO pueden ser lanzados con una inclinación baja (por ejemplo, los ELE<o>) o alta (por ejemplo, las órbitas polares) para proporcionar diferentes tipos de cobertura y tiempos de revisita para determinadas regiones de la Tierra. Un satélite MEO también puede orbitar la Tierra a una velocidad superior a la velocidad de rotación de la Tierra, pero a una altitud superior a la de un satélite LEO. Un satélite HEO puede orbitar la Tierra siguiendo un patrón elíptico en el que el satélite se acerca y se aleja de la Tierra a lo largo del HEO.
En algunos ejemplos, los satélites GEO pueden ser más costosos y más complejos en su forma arquitectónica (por ejemplo, pueden incluir más repetidores, elementos de antena, transpondedores, etc.) que los satélites no GEO. A pesar de la mayor complejidad de los satélites GEO, las redes de satélites no GEO pueden ser capaces de prestar servicios y vigilar la Tierra con más granularidad que los satélites GEO (por ejemplo, basados en ser más numerosos y estar más cerca de la Tierra). En algunos ejemplos, los satélites GEO y los satélites no GEO operan independientemente unos de otros. En algunos ejemplos, el primer satélite 105 puede ser un satélite GEO. Los segundos satélites 115 pueden incluir satélites LEO, satélites MEO, o una combinación de los mismos.
En algunos ejemplos, se puede utilizar una red de satélites para vigilar al menos una parte de la Tierra en busca de señales emitidas por transmisores conocidos y desconocidos. Por ejemplo, una red de satélites puede utilizar el primer satélite 105 para detectar señales que se originan en un área geográfica (por ejemplo, el área geográfica abarcada por el área de cobertura 150). En algunos ejemplos, el primer satélite 105 puede transmitir energía de señal detectada a un sistema terrestre 130 (por ejemplo, a una o más estaciones de enlace 135) que procesa dicha energía de señal detectada (por ejemplo, determinando y aplicando coeficientes de conformación de haz) para obtener una o más señales — por ejemplo, cuando se utiliza conformación de haz basada en tierra. En otros ejemplos, el primer satélite 105 puede procesar (por ejemplo, determinar y aplicar coeficientes de conformación de haz a) la energía de señal detectada y transmitir la una o más señales al sistema terrestre 130 - por ejemplo, cuando se utiliza conformación de haz a bordo.
Un satélite GEO puede utilizarse para detectar emisores de señales conocidos y desconocidos en un área geográfica. En algunos ejemplos, la resolución del satélite GEO asociada a la exploración de áreas geográficas concretas puede limitarse en función del tamaño de una matriz de antenas del satélite GEO y de la distancia del satélite GEO a un punto de interés. Por lo tanto, para un satélite GEO, un límite de 3dB de un haz utilizado para la exploración de un área geográfica de interés puede ser excesivamente grande en relación con un límite del área geográfica de interés.
De acuerdo con varios aspectos descritos en el presente documento, múltiples satélites no GEO pueden ser utilizados para explorar una gran área geográfica con mayor resolución - por ejemplo, sobre la base de múltiples satélites no GEO que tienen una mayor apertura que un solo satélite (por ejemplo, un satélite GEO, MEO, o LEO). Se establece un enlace de retransmisión entre un primer satélite 105 (por ejemplo, un satélite GEO) en una primera órbita (por ejemplo, una GEO) y segundos satélites 115 (por ejemplo, satélites no GEO) en una o más segundas órbitas (por ejemplo, una o más no GEO). Los segundos satélites 115 tienen cada uno una o más antenas que iluminan al menos una porción de una o más áreas geográficas 140 y cada uno detecta componentes de señal 125 de una o más señales emitidas en la una o más áreas geográficas. De acuerdo con varios aspectos descritos en el presente documento, se describe que las una o más antenas de los segundos satélites 115 están siendo iluminadas por (en lugar de que iluminan) la porción de la una o más áreas geográficas 140. Cabe señalar que estos términos pueden usarse indistintamente para describir que la una o más antenas de los segundos satélites 115 pueden usarse para transmitir señales a o detectar señales de la una o más áreas geográficas 140.
Los segundos satélites 115 retransmiten los respectivos componentes de señal 125 de la una o más señales al primer satélite 105. Cuando se utiliza la conformación de haz basada en tierra, el primer satélite 105 puede transmitir los componentes de la señal, o representaciones de los componentes de la señal, en una o más señales al sistema terrestre 130. En algunos ejemplos, el sistema terrestre 130 puede determinar y aplicar coeficientes de conformación de haz a la una o más señales recibidas del primer satélite 105 para obtener una o más señales de haz correspondientes a la una o más señales detectadas en la una o más áreas geográficas 140.
En otros ejemplos, cuando se utiliza la conformación de haz a bordo, el primer satélite 105 puede procesar los componentes de la señal retransmitida 110, determinando y aplicando coeficientes de conformación de haz a los componentes de la señal para obtener una o más señales de haz correspondientes a la una o más señales. En tales casos, el primer satélite 105 puede transmitir representaciones de una o más señales de haz al sistema terrestre 130. Utilizando los componentes de la señal detectados en uno o más segundos satélites 115, se puede realizar un post procesamiento que permita a un sistema de procesamiento focalizarse en una o más áreas geográficas 140 con una sensibilidad mejorada, aumentando de forma efectiva una resolución de detección del primer satélite 105.
En algunos ejemplos, además de los respectivos componentes de señal retransmitidos desde el uno o más segundos satélites 115, el primer satélite 105 puede detectar un componente de señal adicional (por ejemplo, el componente de señal directa 120) de la una o más señales en la una o más áreas geográficas - por ejemplo, a través de un trayecto directo. En tales casos, los segundos satélites pueden aumentar efectivamente una apertura del primer satélite. En algunos ejemplos, el primer satélite 105 puede utilizar el componente de señal adicional para obtener las representaciones de una o más señales. En otros ejemplos, el primer satélite 105 puede transmitir el componente de señal adicional de la una o más señales, o una representación del componente de señal adicional detectado de la una o más señales, al sistema de terrestre 130. El sistema terrestre 130 puede utilizar el componente de señal adicional para obtener las representaciones de la una o más señales detectadas en la una o más áreas geográficas 140. Al complementar un componente de señal directo 120 recibido en el primer satélite 105 con los componentes de señal recibidos en uno o más segundos satélites 115, la calidad de la señal detectada por el primer satélite 105 puede mejorar en comparación con el caso en que solo se utilice el componente de señal directo 120 para detectar la señal (por ejemplo, puede incrementarse la intensidad de la señal).
A medida que la energía de la señal de RF irradia desde un emisor (por ejemplo, un transmisor o emisor de energía térmica), cada segundo satélite 115 detecta componentes (por ejemplo, que tienen respectivos desplazamientos de fase o variaciones de amplitud debidas a diferentes canales entre el emisor y el respectivo segundo satélite 115) de la señal. Cuando se utilizan en combinación con el primer satélite 105 para detectar componentes de señal en áreas geográficas 140 correspondientes a la ubicación de un emisor (por ejemplo, el emisor 145), los segundos satélites 115 pueden denominarse como satélites de retransmisión 115. Las áreas geográficas 140 pueden estar situadas dentro del área de cobertura 150 del primer satélite 105. Por ejemplo, el primer satélite de retransmisión 115-1 puede recibir el primer componente de señal detectado 125-1 basado en una señal emitida desde el emisor 145 dentro de la primera área geográfica 140-1. En algunos ejemplos, el primer satélite de retransmisión 115-1 recibe un primer componente
de señal detectado 125-1 a través de un primer canal de retorno (que puede denominarse el segundo satélite de retransmisión 115-2 recibe un segundo componente de señal detectado a través de un segundo canal de retorno (que puede denominarse^TL.2), y así sucesivamente. En algunos ejemplos, los canales de retorno entre los satélites de retransmisión 115 y la primera área geográfica 140-1 pueden estar incluidos en una matriz combinada de canales de retorno (que puede denominarseA l RTN).Los satélites de retransmisión 115 pueden recibir de forma similar componentes de señal detectados desde otras áreas geográficas 140 (incluyendo la P-ésima área geográfica 140-P).
Los canales de retorno entre el satélite de retransmisión 115 y un conjunto de áreas geográficas 140 se incluyen en la matriz combinada de canales de retornoRTN.La matrizRTNpuede incluir una cantidad de filas que se basa en una cantidad de repetidores incluidos en los satélites de retransmisión 115 y una cantidad de los satélites de retransmisión 115, y una cantidad de columnas que se basa en una cantidad de áreas geográficas 140 monitorizadas por los satélites de retransmisión 115. Por ejemplo, si S satélites de retransmisión 115 incluyen Q repetidores y seA i
utilizan para monitorizarPáreas geográficas 140, la matrizRTNpuede tener Q° S filas yPcolumnas.
Los satélites de retransmisión 115 retransmiten los componentes de señal detectados 125 (o representaciones de los componentes de señal detectados) al primer satélite 105. En algunos ejemplos, la retransmisión de los componentes de señal detectados 125 implica el desplazamiento de frecuencia de los componentes de señal detectados, la amplificación de los componentes de señal detectados, o ambos, antes de que los componentes de señal detectados sean retransmitidos al primer satélite 105.
LaFigura 1Bmuestra componentes de satélites que soportan el enfoque mediante el uso de repetidores de órbita terrestre baja de acuerdo con ejemplos de la manera en que se divulgan en el presente documento. Como se muestra en la Figura 1B, un satélite de retransmisión 115 puede incluir uno o más repetidores 160 que se utilizan para amplificar y/o desplazar la frecuencia de una señal detectada antes de retransmitir la señal detectada al primer satélite 105. Un repetidor 160 puede ser un repetidor sin procesamiento. Es decir, el repetidor 160 puede realizar operaciones que interpretan o reformatean datos dentro de la forma de onda de la señal. Por ejemplo, el repetidor 160 puede no digitalizar, demodular, decodificar, aplicar coeficientes de conformación de haz o reformatear las señales detectadas antes de retransmitir las señales detectadas al primer satélite 105. Un repetidor 160 puede incluir un traductor de frecuencia 165, un amplificador 170, o ambos. El traductor de frecuencia 165 puede estar configurado para desplazar una frecuencia de una señal detectada (por ejemplo, mezclando la señal detectada con otra frecuencia). En algunos ejemplos, los traductores de frecuencia 165 en diferentes satélites de retransmisión 115 pueden estar configurados para aplicar diferentes desplazamientos de frecuencia a las señales detectadas. El amplificador 170 puede estar configurado para amplificar una señal detectada antes de retransmitir la señal amplificada al primer satélite 105.
El primer satélite de retransmisión 115-1 envía el primer componente de señal retransmitido 110-1 (que puede corresponder a una versión amplificada del primer componente de señal detectado 125-1) al primer satélite 105. En algunos ejemplos, el primer satélite de retransmisión 115-1 transmite un primer componente de señal retransmitido 110-1 al primer satélite 105 a través de un primer canal de retorno (que puede denominarse el segundo satélite de retransmisión 115-2 transmite un segundo componente de señal retransmitido a través de un segundo canal de
retorno (que puede denominarse^ LG2),y así sucesivamente. Los canales de retorno entre los satélites de retransmisión 115 y el primer satélite 105 pueden ser incluidos en una segunda matriz combinada de canales de
retorno (que puede denominarseA^2rRTNyLos satélites de retransmisión 115 pueden transmitir de forma similarcomponentes de señal detectados desde otras áreas geográficas 140 (incluyendo la P-ésima área geográfica 140-P)
a través del segundo canal de retorno combinadoA 2 r tn
La matrizA"2fRTNpuede incluir una cantidad de filas que se basa en una cantidad de trayectos de transpondedor deenlace ascendente/descendente en el primer satélite 105, y una cantidad de columnas que se basa en una cantidad de satélites de retransmisión 115 y una cantidad de repetidores incluidos en los satélites de retransmisión 115. Por ejemplo, si el primer satélite 105 incluyeLtrayectos de transpondedor de enlace ascendente/descendente y hay S
satélites de retransmisión 115 con Q repetidores, la matrizA2RTNpuede tener L filas y Q ° S columnas.
Por lo tanto, el canal de retorno entre las áreas geográficas 140 y el primer satélite 105 es un canal de retorno compuesto que incluye múltiples componentes - un primer componente de canal entre los satélites de retransmisión Ai
115 y las áreas geográficas 140 (que puede representarse porn 'RTN)y un segundo componente de canal entre los
satélites de retransmisión 115 y el primer satélite 105 (que puede estar representado porA^2rRTN). En algunosejemplos, el canal de retorno compuesto entre las áreas geográficas 140 y el primer satélite 105 puede representarse mediante una matrizA 2RTNA ''RTN.En algunos ejemplos, si el primer satélite 105 incluyeLtrayectos de transpondedor de enlace ascendente/descendente y se monitorizanPáreas geográficas 140, la matrizA 2 RTNA ] RTNpuede tenerLfilas yPcolumnas.
En algunos ejemplos, el primer satélite 105 puede recibir componentes de señal directa de una o más de las áreas geográficas 140. Por ejemplo, el primer satélite 105 puede recibir el componente de señal directa 120 del emisor 145 a través de un canal de retorno directo (que puede representarse comoA TG)entre el primer satélite 105 y la primera área geográfica 140-1. En algunos ejemplos, los canales de retorno entre las áreas geográficas 140, los satélites de retransmisión 115 y el primer satélite 105 pueden combinarse con el canal de retorno directo para formar una matriz
de canal de retorno compuesto (que puede representarse como'RTN
),donde
Artn = Atg+Y,Í=oAtlsAlgs a
. La matrizH Npuede incluir una cantidad de filas que se basa en una cantidad de trayectos de transpondedor de enlace ascendente/descendente incluidos en el primer satélite 105, y una cantidad de columnas que se basa en una cantidad de áreas geográficas 140 monitorizadas por los satélites de retransmisión 115. Por ejemplo, si el primer satélite 105 incluyeLtrayectos de transpondedor de enlace
ascendente/descendente y se utiliza para monitorizarPáreas geográficas 140,A R T Npuede tenerLfilas yPcolumnas.
Del mismo modo, un canal de retorno completo entre las áreas geográficas 140 y el sistema terrestre 130 puede ser un canal de retorno compuesto que incluya múltiples componentes. En algunos ejemplos, el canal de retorno completo incluye el componente de canal entre las áreas geográficas 140 y el primer satélite 105 (que puede representarse
mediante ^2RTNA'RTN0A r TN<j>. un cornp0nente de canal dentro del primer satélite 105 entre los transpondedores de enlace ascendente y descendente del primer satélite 105 (que puede representarse mediante una matriz^RTN)-y un componente de canal entre el primer satélite 105 y el sistema terrestre 130 (que puede representarse mediante una matrizCLR r TN)
Tal y como se muestra en la Figura 1B, el primer satélite 105 puede incluir uno o más transpondedores 175 que se utilizan para amplificar y/o desplazar en frecuencia una señal detectada antes de transmitir una señal recibida al primer satélite 105. Un transpondedor 175 puede incluir un traductor de frecuencia 165, un amplificador 170, o ambos. El traductor de frecuencia 180 puede estar configurado para desplazar una frecuencia de una señal recibida (por ejemplo, mezclando la señal detectada con otra frecuencia). El amplificador 185 puede estar configurado para amplificar una señal recibida antes de transmitir la señal amplificada al sistema terrestre 130. En algunos ejemplos, el transpondedor 175 puede estar acoplado con componentes de procesamiento a bordo, tales como el conformador de haz 190, un demodulador, un decodificador, un componente de reformateo, o una combinación de los mismos. En algunos ejemplos, los componentes de procesamiento a bordo pueden estar incluidos en un procesador a bordo 187. En algunos ejemplos, cuando se incluye el conformador de haz 190 en el primer satélite 105, el sistema terrestre 130 puede no utilizar el conformador de haz 155 para procesar las señales recibidas del primer satélite 105.
En algunos ejemplos, el componente de canal dentro del primer satélite 105 se basa en trayectos a través de transpondedores en el primer satélite 105, donde la matriz^RTNpuede incluir una cantidad de filas y columnas que se basan en una cantidad de transpondedores incluidos en el primer satélite 105. Por ejemplo, si el primer satélite 105 incluyeLtranspondedores, la matriz^RTNpuede incluirLfilas yLcolumnas.
Asimismo, el componente de canal entre el primer satélite 105 y el sistema terrestre 130 (representado por la matrizQRTN)puede basarse en una cantidad de estaciones terrestres incluidas en el sistema terrestre 130 y una cantidad de repetidores incluidos en el primer satélite 105. Por ejemplo, si el sistema terrestre incluyeMestaciones terrestres (por ejemplo, estaciones de enlace) y el primer satélite 105 incluyeLtrayectos de transpondedor enlaceQ
ascendente/descendente, la matrizRTNpuede incluirMfilas yLcolumnas.
En algunos ejemplos, el canal de retorno completo entre las áreas geográficas 140 y el sistema terrestre 130 puede LJ
representarse mediante una matrizRTNtdondeHRTN<- CRTNERTNfi,^RTNA 1 RTN>En algunos ejemplos, si el
sistema terrestre 130 incluyeMestaciones terrestres y se monitorizanPáreas geográficas 140, la matrizH'e RTNpuede tenerMfilas yPcolumnas.
Í_J
En algunos ejemplos, el sistema terrestre 130 puede estimar laRTNdel canal de retorno completo basándose en señales recibidas de emisores conocidos situados dentro del área de cobertura 150. El sistema terrestre 130 puede utilizar las señales recibidas de los emisores conocidos para determinar los canales de retorno asociados con las señales recibidas y puede interpolar los canales de retorno determinados para estimar los canales de retorno entre las áreas geográficas 140 y el sistema terrestre 130. En algunos ejemplos, el sistema terrestre 130 puede utilizar las señales recibidas para estimar una porción de los componentes del canal de retorno completo. Por ejemplo, el sistemaA1
terrestre 130 puede utilizar las señales para estimar el componente de canal asociado con donde los otros componentes de canal pueden estimarse basándose en señales de referencia comunicadas entre dispositivos para soportar la estimación de canal.
El sistema terrestre 130 puede utilizar los componentes de canal estimados para determinar la covarianza de retorno p
(que puede estar representada por la matrizRTN). En algunos ejemplos, el sistema terrestre puede utilizar el componente de canal estimado para determinar una covarianza de retorno entre señales recibidas desde diferentes áreas geográficas 140 enMestaciones terrestres diferentes, donde
Rrtn ='c l l I lm+2&u ilC L,rRTtnNEL,rRTn N EL‘r RTNH C ^RrTNH+^RTN^RTNH<7¿¡
donde es un término de ruido
asociado con un enlace descendente (que también puede denominarse enlace directo); es un término de ruido asociado con un enlace ascendente (que también puede denominarse enlace de retorno); y m es una matriz identidad deMxM.En algunos ejemplos, la covarianza de retorno también puede incluir covarianza causada por tráfico de
usuario interferente (por ejemplo, paraJinterferencias). En tales casos,R r t n<=>
R r t n+ 2a ^ i - j Cr t n E r t n J r t n J r t n H E r t n H Cr t n H j PThJ
donde r t " v puede ser el canal entre las fuentes p
interferentes y el sistema de terrestre. AmbasRTNyR r t npueden tenerMfilas yMcolumnas.
El sistema terrestre 130 puede utilizar el canal de retorno completo estimado y la covarianza de retorno estimada para determinar los coeficientes de haz que se aplicarán a las señales recibidas a través del canal de retorno completo. En
algunos ejemplos, los coeficientes de haz están representados por la matriz ®RTN>rdonde®RTN ~ ^R T N ^^RTN^H
La matrizD BrRTNpuede incluir una cantidad de filas que se basa en una cantidad de áreas geográficas monitorizadas 140 y una cantidad de columnas basadas en una cantidad de estaciones terrestres en un sistema terrestre 130. PorD
ejemplo, paraPáreas geográficas yMestaciones terrestres, la matrizRTNpuede incluirPfilas yMcolumnas. Así, el canal conformado por haz entre el sistema terrestre 130 y la una o más áreas geográficas 140 puede representarse
comoHRTN-BF,dondeHRTN-BF = BRTtÍ^RTN=B RTNC RTNE RTNA RTN
En algunos ejemplos, en lugar de aplicar los coeficientes de haz a las señales recibidas en el sistema terrestre 130, el primer satélite 105 puede aplicar coeficientes de haz determinados de forma similar a las señales recibidas de los satélites de retransmisión 115. En tales ejemplos, el primer satélite 105 puede transmitir una señal compuesta al sistema terrestre 130 que incluye una representación de las señales detectadas en cada área geográfica monitorizadaQ
140. Cuando la conformación de haz se realiza en el primer satélite 105, la matrizRTNpuede ser una matriz de identidad (por ejemplo, una matriz de identidadMxLtdondeMpuede ser igual a 1).
En algunos ejemplos, en lugar de transmitir los componentes de señal detectados en los satélites de retransmisión 115 al primer satélite 105, los satélites de retransmisión 115 pueden transmitir los componentes de señal detectados directamente al sistema terrestre 130. Además de los componentes de señal transmitidos al sistema terrestre 130, el primer satélite 105 puede transmitir un componente de señal directo al sistema terrestre 130. En tales casos, los componentes de señal de una señal detectada en los satélites de retransmisión 115 pueden complementar el componente de señal directa de la señal detectada por el primer satélite 105.
Aunque generalmente se describe con referencia a la detección de señales originadas en áreas geográficas 140 dentro del área de cobertura 150, pueden utilizarse técnicas similares para transmitir señales a terminales de usuario con áreas geográficas 140 en un enlace directo. En tales casos, los canales directos entre el sistema terrestre 130 y las áreas geográficas 140 pueden incluir de forma similar múltiples componentes de canal, incluyendo un componente de canal entre el sistema terrestre 130 y el primer satélite 105, un componente de canal entre el primer satélite 105 y los satélites de retransmisión 115, y un componente de canal entre los satélites de retransmisión 115 y las áreas geográficas 140. En tales casos, el sistema terrestre 130 puede estimar de forma similar los canales directos (y, en algunos ejemplos, estimar individualmente uno o más de los componentes del canal directo). Asimismo, el sistema terrestre 130 puede determinar y aplicar coeficientes de haz a señales que se van a transmitir en las distintas áreas geográficas — por ejemplo, aplicando un primer conjunto de coeficientes de haz a una primera señal para hacer que los satélites de retransmisión 115 focalicen una transmisión de la primera señal dentro de la primera área geográfica 140-1, un segundo conjunto de coeficientes de haz a una segunda señal para hacer que el satélite de retransmisión 115 focalice una transmisión de la segunda señal dentro de una segunda área geográfica, y así sucesivamente. En tales ejemplos, el primer satélite 105 puede transmitir diferentes componentes de una señal a los satélites de retransmisión 115, y los satélites de retransmisión 115 pueden transmitir los diferentes componentes de señal, combinándose coherentemente los diferentes componentes de señal dentro de un área geográfica deseada 140. En algunos ejemplos, los satélites de retransmisión 115 pueden reducir una potencia de transmisión de los diferentes componentes de señal para cumplir con los umbrales de intensidad de la señal en la Tierra (por ejemplo, así como se ha establecido por una agencia reguladora).
LaFigura 2muestra un ejemplo de diagrama de cobertura que soporta el enfoque mediante el uso de repetidores en órbita terrestre baja de acuerdo con ejemplos de la manera en que se divulgan en el presente documento. El diagrama de cobertura 200 representa un área de cobertura de un primer satélite (por ejemplo, un satélite GEO, un primer satélite 105 de la Figura 1) y un satélite GEO que utiliza uno o más segundos satélites (por ejemplo, satélites LEO, satélites MEO, satélites LEO y MEO, satélites de retransmisión 115 de la Figura 1) para focalizarse en un área geográfica.
En algunos ejemplos, una matriz de antenas en un primer satélite se asocia con el área de cobertura 250. El límite del área de cobertura 250 puede representar puntos desde los cuales las señales recibidas en la matriz de antenas tienen una intensidad de señal que está en un punto 3dB. En algunos casos, el área de cobertura 250 puede representar el área de cobertura de un haz conformado por haz para la transmisión o recepción desde el área de cobertura 250 a través del primer satélite. En algunos ejemplos, el primer satélite puede ser capaz de procesar señales recibidas desde dentro del área de cobertura 250. Sin embargo, con respecto a la detección de señales dentro del área de cobertura 250, el primer satélite puede ser incapaz de determinar en qué lugar del área de cobertura 250 se originó la señal. Como se describe en el presente documento para aumentar una resolución de detección (y, en algunos ejemplos, para aumentar efectivamente una apertura) de un primer satélite, uno o más segundos satélites (que orbitan más bajo que el primer satélite) pueden ser utilizados para detectar señales originadas en regiones geográficas dentro del área de cobertura 250.
En algunos ejemplos, cada uno de los segundos satélites puede tener un área de cobertura 205 más pequeña en relación con el primer satélite. Al igual que el área de cobertura 250, los límites de las áreas de cobertura 205 pueden representar un punto 3dB para detectar señales originadas dentro de las áreas de cobertura 205. Para la primera área de cobertura focalizada 205-1, por ejemplo, el segundo satélite correspondiente puede ser capaz de detectar señales originadas en una región geográfica correspondiente a la primera área de cobertura focalizada 205-1, pero no señales originadas dentro del área de cobertura 250 pero fuera de la primera área de cobertura focalizada 205-1. En algunos ejemplos, la energía procedente de áreas de cobertura solapadas 205 de los segundos satélites puede combinarse para focalizarse en áreas geográficas concretas 240. Por ejemplo, los segundos satélites pueden utilizarse para focalizarse en la primera área geográfica 240-1.
En algunos ejemplos, los segundos satélites pueden utilizarse para focalizar (por ejemplo, simultáneamente) múltiples áreas geográficas 240 dentro del área de cobertura 250 para la detección de señales. Por ejemplo, además de focalizarse en la primera área geográfica 240-1, los segundos satélites pueden utilizarse para focalizarse en otras áreas geográficas (por ejemplo, la primera área geográfica 240-1, la P-ésima área geográfica 240-P). Las diferentes áreas geográficas 240 monitorizadas utilizando los segundos satélites pueden no solaparse o solaparse. En algunos ejemplos, los segundos satélites pueden ser utilizados de manera similar para focalizarse en una o más áreas geográficas dentro del área de cobertura 250 para la transmisión de señales a los dispositivos de usuario dentro de la una o más áreas geográficas.
LaFigura 3muestra un conjunto ejemplar de operaciones que soportan el enfoque mediante el uso de repetidores en órbita terrestre baja de acuerdo con ejemplos de la manera en que se divulgan en el presente documento. El flujo de procedimiento 300 puede ser realizado por los segundos satélites 303, el primer satélite 305, y el sistema terrestre 307, que pueden ser ejemplos de segundos satélites 115, el primer satélite 105, y el sistema terrestre 130 como se describe en la Figura 1. En algunos ejemplos, el flujo de procedimiento 300 ilustra una secuencia ejemplar de operaciones realizadas para soportar el uso de repetidores en órbita terrestre baja. Por ejemplo, el flujo de procedimiento 300 representa operaciones para detectar señales transmitidas en áreas geográficas dentro de un área de cobertura de un satélite GEO.
Se entiende que una o más de las operaciones descritas en el flujo de procedimiento 300 pueden realizarse antes o después en el procedimiento, omitirse, sustituirse, complementarse o combinarse con otra operación. También pueden incluirse operaciones adicionales descritas en el presente documento que no estén incluidas en el flujo de procedimiento 300.
En la flecha 315, el emisor 301 emite una señal mientras está posicionado dentro de un área geográfica. En algunos ejemplos, el emisor 301 emite la señal mientras se comunica inalámbricamente con otro dispositivo que no son los segundos satélites 303 o el primer satélite 305. En otros ejemplos, el emisor 301 emite involuntariamente la señal (por ejemplo, el emisor 301 puede ser un cohete, y la señal puede estar asociada a un resplandor producido por el cohete). Los segundos satélites 303 detectan la señal. Es decir, la señal irradia desde el emisor 301 y cada uno de los segundos satélites 303 detecta un componente de señal diferente asociado a la señal emitida. En algunos ejemplos, además de detectarse en los segundos satélites 303, un componente de señal directa de la señal emitida puede detectarse en el primer satélite 305.
En las flechas 320, los segundos satélites 303 retransmiten los componentes de señal detectados (o representaciones de los componentes de señal recibidos) al primer satélite 305. En algunos ejemplos, los segundos satélites 303 pueden aplicar los componentes de señal detectados a uno o más repetidores que se utilizan para retransmitir los componentes de señal detectados al primer satélite 305. Se puede utilizar un repetidor para amplificar, aplicar un desplazamiento de frecuencia o aplicar un desplazamiento de fase a un componente de señal detectado (o una combinación de los mismos) antes de la transmisión al primer satélite 305. El primer satélite 305 recibe los componentes de las señales en uno o varios elementos de antena. El primer satélite 305 también puede recibir el componente de señal directa en uno o más elementos de antena.
En la flecha 325, el primer satélite 305 puede transmitir una representación de la señal emitida por el emisor 301 al sistema terrestre 307. El primer satélite 305 puede transmitir los componentes de señal (en algunos ejemplos, incluyendo el componente de señal directa) al sistema terrestre 307. En algunos ejemplos, el primer satélite 305 transmite los componentes de señal al sistema terrestre 307 en uno o más haces a una o más estaciones terrestres. El sistema terrestre 307 puede recibir la señal transmitida desde el primer satélite 305. En algunos ejemplos, el sistema terrestre 307 puede recibir la señal transmitida desde el primer satélite 305 en una o más estaciones terrestres.
En el bloque 330, el sistema terrestre 307 puede estimar un canal (que puede denominarse canal de retorno yi_y
representarse porn RTN)entre el sistema terrestre 307 y el emisor 301 basándose en las señales recibidas. En algunos ejemplos, el sistema terrestre 307 puede también estimar el canal basado en señales recibidas de transmisores conocidos localizados dentro o alrededor de un área geográfica (por ejemplo, un área geográfica 140 en la Figura 1 o un área geográfica 240 en la Figura 2) que incluye al emisor 301. En algunos ejemplos, las señales recibidas de los transmisores conocidos pueden transmitirse simultáneamente con las señales detectadas por los segundos satélites 303. En algunos ejemplos, las señales recibidas de los transmisores conocidos pueden ser transmitidas antes de que las señales sean detectadas por los segundos satélites 303 - en algunos casos, las señales pueden ser recibidas por un conjunto diferente de segundos satélites que los segundos satélites 303. Es decir, una estimación de canal para la retransmisión por un conjunto dado de segundos satélites puede realizarse utilizando información de señales de transmisores conocidos retransmitidos por un conjunto diferente (por ejemplo, no solapado, parcialmente solapado) de segundos satélites.
Para estimar el canal de retorno, el sistema terrestre 307 estima una parte del canal de retorno entre el emisor 301 y los segundos satélites 303 (que puede estar representada porn A<1>' RTN), una parte del canal de retorno entre los segundos satélites 303 y el primer satélite 305 (que puede estar representada por ^RTN),una parte del canal de retorno entre los transpondedores de enlace ascendente y descendente dentro del primer satélite 305 (que puede
estar representada por^RTN)ty una parte del canal de retorno entre el primer satélite 305 y el sistema terrestre 307
Q
(que puede estar representada porRTN)Cuando el primer satélite también recibe un componente de señal directo, el sistema terrestre puede estimar una parte del canal de retorno entre el emisor 301 y el primer satélite 305 (que
puede estar representada por^RTN)
En algunos ejemplos, el sistema terrestre 307 estima el canal entre el emisor y los segundos satélites 303 (A^<I>'RTN)basándose en la interpolación de señales transmitidas por emisores conocidos dentro de la proximidad de un conjuntoaop q
de áreas geográficas monitorizadas. Y estima el canal (por ejemplo,^RTN¡ RTNy'RTN)entre los segundos satélites 303 y el sistema terrestre 307 basándose en señales de referencia transmitidas desde transmisores conocidos en el conjunto de áreas geográficas monitorizadas. En otros ejemplos, los componentes del canal se estiman individualmente. Por ejemplo, el canal entre los segundos satélites 303 y el primer satélite 305 (A l RTN) puede ser estimado (por ejemplo, por el primer satélite 305) basándose en señales de referencia transmitidas entre los segundos
satélites 303 y el primer satélite 305. El canal de retorno de los transpondedores del primer satéliteRTN) también puede ser estimado por el primer satélite 305. El primer satélite 305 puede indicar los canales estimados al sistemaQ
terrestre 307. Y el canal entre el primer satélite 305 y el sistema terrestre 307 ('RTN-)puede ser estimado (por ejemplo, por el sistema terrestre 307) basándose en señales de referencia transmitidas entre el primer satélite 305 y el sistema terrestre 307.
En el bloque 335, el sistema terrestre 307 puede estimar la covarianza asociada con el canal de retorno - por ejemplo, basándose en el canal de retorno estimado/componentes del canal de retorno estimado. La covarianza puede proporcionar información relativa a la interferencia entre transmisiones de componentes de señal detectados en diferentes áreas geográficas al sistema terrestre 307 y la interferencia de otras comunicaciones con el sistema terrestre 307. En algunos ejemplos, la interferencia entre componentes de señal provenientes de diferentes áreas geográficasH H
puede estar representada porR r t n“ 2 ^ d V m2 a ^ C RTNE RTNE RTNH CRTNn H RTNH RTN‘Asimismo, la interferencia entreJusuarios puede estar representada por 2H H H
^<p>
RTN-int<_ 2 °u ¡-y>C<rtn>E<rtn>J<rtn>J<rtn>E<rtn>C<rtn>
, y la covarianza combinada puede estar
representada por
En el bloque 340, el sistema terrestre 307 puede utilizar el canal de retorno estimado y la covarianza de retorno estimada para determinar los coeficientes de haz a aplicar a las señales recibidas del primer satélite 305. En algunos D D
ejemplos, los coeficientes de haz pueden estar representados por la matrizURTN¡donde’-’RTNpuede ser igual a
(r rtn^ h r tn )h .os, los coeficientes de haz y el canal de retorno se determinan en base a un mismo período de tiempo, donde las señales recibidas para estimar el canal pueden utilizarse también para determinar los coeficientes de haz. En algunos ejemplos, el sistema terrestre 307 puede actualizar constantemente (por ejemplo, cada milisegundo) el canal de retorno estimado y los coeficientes de haz basándose en las señales recibidas. Por ejemplo, el sistema terrestre 307 puede procesar un primer conjunto de señales para estimar el canal de retorno y reprocesar el primer conjunto de señales para determinar los coeficientes de haz basándose en el canal de retorno estimado.
En el bloque 345, el sistema terrestre 307 aplica coeficientes de haz a la señal recibida del primer satélite 305 para obtener una o más señales de haz correspondientes a una o más áreas geográficas. Las una o más señales de haz corresponden a representaciones de una o más señales emitidas en las áreas geográficas. La una o más señales de haz pueden incluir una señal de haz que es una representación de la señal emitida por el emisor 301 en un área geográfica. En algunos ejemplos, cuando se utiliza la conformación de haz digital, la aplicación de los coeficientes de haz puede incluir la aplicación de coeficientes de haz a una representación digital de la señal, por ejemplo, multiplicando una matriz de coeficientes de haz por una matriz que represente la señal. En otros ejemplos, la aplicación de los coeficientes de haz puede incluir la combinación de componentes de la señal analógica recibida en el sistema terrestre 307 para obtener una señal analógica de haz.
En el bloque 350, el sistema terrestre 307 puede procesar (por ejemplo, filtrar, analizar, demodular, decodificar) las una o más señales de haz para determinar si se ha detectado una señal en un área geográfica de interés. En algunos ejemplos, el sistema terrestre 307 determina un tipo de señal (por ejemplo, una señal de comunicación, una señal asociada a un cohete, etc.) que ha sido detectada en un área geográfica de interés.
Como se ha sugerido anteriormente, se puede cambiar el orden de las operaciones del flujo de procedimiento 300. En algunos ejemplos, las operaciones para estimar un canal de retorno y la covarianza asociada con el canal de retorno y determinar los coeficientes de haz pueden ser realizadas por el sistema terrestre 307 antes de que la representación de la señal emitida por el emisor 301 sea recibida desde el primer satélite 305.
En algunos ejemplos, las operaciones del flujo de procedimiento 300 pueden ser realizadas por diferentes dispositivos. Por ejemplo, las operaciones para estimar un canal de retorno y la covarianza asociada con el canal de retorno; determinar los coeficientes de haz; y aplicar los coeficientes de haz pueden ser realizadas por el primer satélite 305 (por ejemplo, si el primer satélite está configurado para realizar OBBF). En tales casos, el primer satélite 305 puede transmitir una o más señales de haz correspondientes a la señal emitida por el emisor 301 al sistema terrestre 307. Y el sistema terrestre 307 puede procesar las una o más señales de haz como se describe en el presente documento.
Aunque se describe en el contexto del uso de segundos satélites 303 para detectar señales a través de canales de retorno asociados con áreas geográficas dentro de un área de cobertura del primer satélite 305, pueden realizarse operaciones similares para estimar canales directos asociados con las áreas geográficas y utilizar segundos satélites 303 para retransmitir señales a dispositivos de usuario dentro de las áreas geográficas.
LaFigura 4muestra un ejemplo de diagrama de constelación que soporta el enfoque mediante uso de repetidores en órbita terrestre baja de acuerdo con ejemplos de la manera en que se divulgan en el presente documento. El diagrama de constelación 400 representa un conjunto de segundos satélites (por ejemplo, satélites LEO, satélites MEO, satélites de retransmisión 115 de la Figura 1, etc.) que pueden utilizarse en combinación con un primer satélite (por ejemplo, un satélite GEO, el primer satélite 105 de la Figura 1, etc.) para aumentar la resolución de detección (y, en algunos ejemplos, aumentar de forma efectiva una apertura) del primer satélite para la detección de señales dentro de un área de cobertura. En algunos ejemplos, las áreas de cobertura de los segundos satélites 415 pueden corresponder a las respectivas áreas de cobertura focalizadas 205 descritas en la Figura 2.
El diagrama de constelación 400 puede incluir S segundos satélites 415, donde S puede ser igual a nueve. Los conjuntos de los segundos satélites 415 pueden estar posicionados en diferentes planos orbitales 405 (por ejemplo, en planos orbitales K). En algunos ejemplos, los segundos satélites 415 se distribuyen entre tres planos orbitales 405, donde el primer plano orbital 405-1 puede tener una inclinación negativa de cinco (-5) grados, el segundo plano orbital 405-2 puede tener una inclinación de cero (0) grados, y el tercer plano orbital 405-3 puede tener una inclinación de cinco (5) grados. En algunos ejemplos, los segundos satélites 415 pueden estar distribuidos uniformemente entre los tres planos orbitales 405, de tal manera que tres de los segundos satélites 415 están incluidos en cada uno de los planos orbitales. En algunos ejemplos, los segundos satélites 415 incluidos en un mismo plano orbital 405 pueden estar separados entre sí en función de un grado de separación. Por ejemplo, un grado de separación entre los segundos satélites 415 incluidos en un mismo plano orbital 405 puede ser igual a (o alrededor de) cinco (5) grados.
LaFigura 5muestra un diagrama de bloques de un analizador de señales que soporta el enfoque mediante el uso de repetidores en órbita terrestre baja de acuerdo con ejemplos de la manera en que se divulgan en el presente documento. El analizador de señal 520 puede ser un ejemplo de aspectos de un primer satélite o estación terrestre como se describe con referencia a la Figura 1A. El analizador de señal 520, o varios componentes del mismo, pueden ser un ejemplo de medios para realizar diversos aspectos de enfoque utilizando repetidores en órbita terrestre baja como se describe en el presente documento. Por ejemplo, el analizador de señal 520 puede incluir un estimador de canal 525, un conformador de haz 530, un gestor de señales 535, un estimador de covarianza 540, un demodulador 545, un decodificador 550, o cualquier combinación de los mismos. Cada uno de estos componentes puede comunicarse, directa o indirectamente, entre sí (por ejemplo, a través de uno o más buses).
El analizador de señal 520 puede soportar comunicaciones de acuerdo con ejemplos de la manera en que se divulgan en el presente documento. El conformador de haz 530 está configurado como, o de otro modo soporta, un medio para obtener coeficientes de haz de un haz asociado con un área geográfica, basándose al menos en parte en un canal de retorno estimado que comprende un primer componente de canal entre el área geográfica y una pluralidad de segundos satélites, y un segundo componente de canal entre la pluralidad de segundos satélites y un primer satélite; y para formar un haz asociado con el área geográfica a fin de obtener una señal de haz basándose al menos en parte en los coeficientes de haz y en una pluralidad de componentes de señal de una señal originada en el área geográfica y retransmitida por la pluralidad de segundos satélites al primer satélite.
En algunos ejemplos, el estimador de canal 525 puede estar configurado como o soportar de otro modo un medio para estimar un canal de retorno de un área geográfica, el canal de retorno comprendiendo un primer componente de canal entre un primer satélite y una pluralidad de segundos satélites y un segundo componente de canal entre la pluralidad de segundos satélites y el área geográfica. En algunos ejemplos, para soportar la estimación del canal de retorno del área geográfica, el estimador de canal 525 puede estar configurado como o soportar de otro modo un medio para determinar una pluralidad de canales de retorno basados al menos en parte en una o más otras señales recibidas de ubicaciones geográficas conocidas. En algunos ejemplos, la una o más otras señales comprenden una o más señales de referencia transmitidas por transmisores en las ubicaciones geográficas conocidas. En algunos ejemplos, para soportar la estimación del canal de retorno del área geográfica, el estimador de canal 525 puede estar configurado como o soportar de otro modo un medio para interpolar características de la pluralidad de canales de retorno para estimar características del canal de retorno.
En algunos ejemplos, el gestor de señales 535 puede estar configurado como o soportar de otro modo un medio para obtener una representación de la pluralidad de componentes de señal retransmitidos por la pluralidad de segundos satélites y una representación de un componente de señal directa de la señal recibida en el primer satélite desde el área geográfica, en el que la señal de haz se determina basándose al menos en parte en la representación de la pluralidad de componentes de señal y la representación del componente de señal directa.
En algunos ejemplos, el estimador de covarianza 540 puede estar configurado como o soportar de otro modo un medio para estimar una covarianza de retorno asociada con el área geográfica basada al menos en parte en el canal de retorno. En algunos ejemplos, el conformador de haz 530 puede estar configurado como o soportar de otro modo un medio para determinar coeficientes de haz del haz basado al menos en parte en el canal de retorno y la covarianza de retorno.
En algunos ejemplos, para soportar la obtención de la señal de haz, el conformador de haz 530 puede estar configurado como o soportar de otro modo un medio para aplicar coeficientes de haz del haz a una representación de la pluralidad de componentes de señal de la señal para obtener una o más señales de haz.
En algunos ejemplos, el estimador de canal 525 puede estar configurado como o soportar de otro modo un medio para estimar una pluralidad de canales de retorno de una pluralidad de áreas geográficas, la pluralidad de canales de retorno comprendiendo el canal de retorno y la pluralidad de áreas geográficas comprendiendo el área geográfica. En algunos ejemplos, el estimador de covarianza 540 puede estar configurado como o soportar de otro modo un medio para estimar una covarianza de retorno basada al menos en parte en la pluralidad de canales de retorno. En algunos ejemplos, el conformador de haz 530 puede configurarse como o soportar de otro modo un medio para determinar una pluralidad de coeficientes de haz de una pluralidad de haces basándose al menos en parte en la pluralidad de canales de retorno y la covarianza de retorno.
En algunos ejemplos, el conformador de haz 530 puede estar configurado como o soportar de otro modo un medio para aplicar la pluralidad de coeficientes de haz de la pluralidad de haces a representaciones de pluralidades de componentes de señal asociadas con una pluralidad de señales originadas en la pluralidad de áreas geográficas para obtener una o más señales de haz, la una o más señales de haz comprendiendo la señal de haz.
En algunos ejemplos, el demodulador 545 puede estar configurado como o soportar de otro modo un medio para demodular la señal de haz. En algunos ejemplos, el decodificador 550 puede estar configurado como o soportar de otro modo un medio para decodificar una señal de haz demodulada.
LaFigura 6muestra un diagrama de un dispositivo de comunicaciones que soporta el enfoque mediante el uso de repetidores en órbita terrestre baja de acuerdo con ejemplos de la manera en que se divulgan en el presente documento. El dispositivo de comunicaciones 605 puede ser un ejemplo de o incluir los componentes de un primer satélite 105 (por ejemplo, un satélite geosíncrono que soporta conformación de haz a bordo) o sistema terrestre 130 como se describe en el presente documento. El dispositivo de comunicaciones 605 puede incluir componentes para procesar señales, tales como un controlador de entrada/salida (E/S) 610, un transceptor 615, una antena 625, un analizador de señal 620, una memoria 630, un código 635 y un procesador 640. Estos componentes pueden estar en comunicación electrónica o acoplados de otro modo (por ejemplo, de forma operativa, comunicativa, funcional, electrónica, eléctrica) a través de uno o más buses (por ejemplo, un bus 645).
El controlador de E/S 610 puede gestionar señales de entrada y salida para el dispositivo de comunicaciones 605. El controlador de E/S 610 también puede gestionar periféricos no integrados en el dispositivo de comunicaciones 605. En algunos casos, el controlador de E/S 610 puede representar una conexión física o puerto a un periférico externo. En algunos casos, el controlador de E/S 610 puede utilizar un sistema operativo como iOS®, ANd Ro ID®, MS-DOS®, MS-WINDOWS®, OS/2®, UNIX®, LINUX®, u otro sistema operativo conocido. Adicionalmente, o alternativamente, el controlador de E/S 610 puede representar o interactuar con un módem, un teclado, un ratón, una pantalla táctil o un dispositivo similar. En algunos casos, el controlador de E/S 610 puede implementarse como parte de un procesador, tal como el procesador 640. En algunos casos, un usuario puede interactuar con el dispositivo de comunicaciones 605 a través del controlador de E/S 610 o a través de componentes de hardware controlados por el controlador de E/S 610.
En algunos casos, la antena 625 puede ser una única antena. En otros casos, la antena 625 puede incluir múltiples antenas (o elementos de antena), que pueden ser capaces de transmitir o recibir simultáneamente múltiples transmisiones inalámbricas. El transceptor 615 puede comunicarse bidireccionalmente, a través de una o más antenas 625, enlaces cableados o inalámbricos como se describe en el presente documento. Por ejemplo, el transceptor 615 puede representar un transceptor inalámbrico y puede comunicarse bidireccionalmente con otro transceptor inalámbrico. El transceptor 615 también puede incluir un módem para modular los paquetes, para proporcionar los paquetes modulados a una o más antenas 625 para su transmisión, y para demodular los paquetes recibidos de la una o más antenas 625.
La memoria 630 puede incluir memoria de acceso aleatorio (RAM) y memoria de solo lectura (ROM). La memoria 630 puede almacenar el código 635. El código 635 puede ser un código legible y ejecutable por ordenador y puede incluir instrucciones que, cuando son ejecutadas por el procesador 640, hacen que el dispositivo de comunicaciones 605 realice diversas funciones descritas en el presente documento. El código 635 puede estar almacenado en un medio legible por ordenador no transitorio, tal como una memoria de sistema u otro tipo de memoria. En algunos casos, el código 635 puede no ser directamente ejecutable por el procesador 640, pero puede hacer que un ordenador (por ejemplo, cuando se compila y ejecuta) realice las funciones descritas en el presente documento. En algunos casos, la memoria 630 puede contener, entre otras cosas, un sistema básico de entrada/salida (BIOS) que puede controlar operaciones básicas de hardware o software, tales como la interacción con componentes o dispositivos periféricos.
El procesador 640 puede incluir un dispositivo de hardware inteligente (por ejemplo, un procesador de propósito general, un DSP, una CPU, un microcontrolador, un ASIC, una FPGA, un dispositivo lógico programable, un componente de puerta discreta o de lógica de transistor, un componente de hardware discreto o cualquier combinación de estos). En algunos casos, el procesador 640 puede estar configurado para operar una matriz de memoria mediante el uso de un controlador de memoria. En algunos otros casos, un controlador de memoria puede estar integrado en el procesador 640. El procesador 640 puede estar configurado para ejecutar instrucciones legibles por ordenador almacenadas en una memoria (por ejemplo, la memoria 630) para hacer que el dispositivo de comunicaciones 605 realice diversas funciones (por ejemplo, funciones o tareas que soportan la notificación de desviaciones angulares a lo largo de un intervalo de frecuencias.). Por ejemplo, el dispositivo de comunicaciones 605, o un componente del dispositivo de comunicaciones 605, puede incluir un procesador 640 y una memoria 630 acoplada al procesador 640, estando el procesador 640 y la memoria 630 configurados para ejecutar diversas funciones descritas en el presente documento. El procesador 640 puede incluir (o ser un ejemplo de) el procesador de la estación terrestre 153 o el procesador de a bordo 187.
El analizador de señal 620 puede soportar el análisis de señal en un primer satélite (por ejemplo, un satélite geosíncrono) o estación terrestre de acuerdo con ejemplos de la manera en que se divulgan en el presente documento. Por ejemplo, el analizador de señal 620 puede estar configurado como o soportar de otro modo un medio para obtener coeficientes de haz de un haz asociado a un área geográfica basado al menos en parte en un canal de retorno estimado que comprende un primer componente de canal entre el área geográfica y una pluralidad de segundos satélites y un segundo componente de canal entre la pluralidad de segundos satélites y un primer satélite. El analizador de señal 620 puede estar configurado como o soportar de otro modo un medio para formar un haz asociado con el área geográfica para obtener una señal de haz basada al menos en parte en los coeficientes de haz y una pluralidad de componentes de señal de una señal originada en el área geográfica y retransmitida por la pluralidad de segundos satélites al primer satélite.
En algunos ejemplos, el analizador de señal 620 puede estar configurado para ejecutar diversas operaciones (por ejemplo, recepción, monitorización, transmisión) utilizando o en cooperación con el transceptor 615, con una o más antenas 625, o con cualquier combinación de los mismos. Aunque el analizador de señal 620 se ilustra como un componente separado, en algunos ejemplos, una o más funciones descritas con referencia al analizador de señal 620 pueden ser soportadas o ejecutadas por el procesador 640, la memoria 630, el código 635, o cualquier combinación de los mismos. Por ejemplo, el código 635 puede incluir instrucciones ejecutables por el procesador 640 para hacer que el dispositivo de comunicaciones 605 realice diversos aspectos de la notificación de desplazamientos angulares a través de un intervalo de frecuencias como se describe en el presente documento, o el procesador 640 y la memoria 630 pueden estar configurados de otro modo para realizar o soportar tales operaciones.
LaFigura 7muestra un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento que soporte el enfoque mediante el uso de repetidores en órbita terrestre baja de acuerdo con ejemplos de la manera en que se divulgan en el presente documento. Las operaciones del procedimiento se implementan mediante componentes de un primer satélite (por ejemplo, un satélite geosíncrono que soporta la conformación de haz a bordo) o una estación terrestre, tal como se describe en el presente documento. En algunos ejemplos, un primer satélite o estación terrestre puede ejecutar un conjunto de instrucciones para controlar los elementos funcionales del primer satélite o estación terrestre para realizar las funciones descritas. Adicional, o alternativamente, el primer satélite o estación terrestre puede realizar aspectos de las funciones descritas en un hardware de propósito especial.
En 705, el procedimiento incluye la obtención de coeficientes de haz de un haz asociado con un área geográfica basado al menos en parte en un canal de retorno estimado que comprende un primer componente de canal entre el área geográfica y una pluralidad de segundos satélites y un segundo componente de canal entre la pluralidad de segundos satélites y un primer satélite. Las operaciones de 705 pueden realizarse de acuerdo con ejemplos de la manera en que se divulgan en el presente documento. En algunos ejemplos, los aspectos de las operaciones de 705 pueden realizarse por un estimador de canal 525 de acuerdo al descrito con referencia a la Figura 5.
En 710, el procedimiento incluye formar un haz asociado con el área geográfica para obtener una señal de haz basada al menos en parte en los coeficientes de haz y una pluralidad de componentes de señal de una señal originada en el área geográfica y retransmitida por la pluralidad de segundos satélites al primer satélite. Las operaciones de 710 pueden realizarse de acuerdo con ejemplos de la manera en que se divulgan en el presente documento. Aspectos de las operaciones de 710 son realizados por un conformador de haz 530 como se describe con referencia a la Figura 5.
En algunos ejemplos, un aparato como el descrito en el presente documento puede realizar un procedimiento o procedimientos, tales como el procedimiento 700. El aparato puede incluir, características, circuitos, lógica, medios o instrucciones (por ejemplo, un medio legible por ordenador no transitorio que almacena instrucciones ejecutables por un procesador) para obtener coeficientes de haz de un haz asociado a un área geográfica basado al menos en parte en un canal de retorno estimado que comprende componentes de canal entre el área geográfica y una pluralidad de segundos satélites; y formar un haz asociado al área geográfica para obtener una señal de haz basada al menos en parte en los coeficientes de haz y una pluralidad de componentes de señal asociados a una señal originada en el área geográfica.
Algunos ejemplos del procedimiento 700 y del aparato descritos en el presente documento pueden incluir además operaciones, características, medios o instrucciones para recibir una representación de la pluralidad de componentes de señal, en la que la señal de haz se obtiene basándose al menos en parte en la aplicación de los coeficientes de haz del haz a la representación de la pluralidad de componentes de señal.
Algunos ejemplos del procedimiento 700 y del aparato descritos en el presente documento pueden incluir además operaciones, características, medios o instrucciones para estimar un canal de retorno de un área geográfica, comprendiendo el canal de retorno un primer componente de canal entre un primer satélite y una pluralidad de segundos satélites y un segundo componente de canal entre la pluralidad de segundos satélites y el área geográfica.
En algunos ejemplos del procedimiento 700 y del aparato descritos en el presente documento, la estimación del canal de retorno del área geográfica puede incluir operaciones, características, circuitos, lógica, medios o instrucciones para determinar una pluralidad de canales de retorno basados al menos en parte en una o más otras señales recibidas de ubicaciones geográficas conocidas y características interpolares de la pluralidad de canales de retorno para estimar características del canal de retorno.
En algunos ejemplos del procedimiento 700 y del aparato descritos en el presente documento, la una o más otras señales comprenden una o más señales de referencia transmitidas por transmisores en las ubicaciones geográficas conocidas.
Algunos ejemplos del procedimiento 700 y del aparato descritos en el presente documento pueden incluir además operaciones, características, medios o instrucciones para obtener una representación de la pluralidad de componentes de señal retransmitidos por la pluralidad de segundos satélites y una representación de un componente de señal directa de la señal recibida en el primer satélite desde el área geográfica, en la que la señal de haz puede determinarse basándose al menos en parte en la representación de la pluralidad de componentes de señal y en la representación del componente de señal directa.
Algunos ejemplos del procedimiento 700 y del aparato descritos en el presente documento pueden incluir además operaciones, características, medios o instrucciones para estimar una covarianza de retorno asociada con el área geográfica basada al menos en parte en el canal de retorno y determinar coeficientes de haz del haz basados al menos en parte en el canal de retorno y la covarianza de retorno.
En algunos ejemplos del procedimiento 700 y del aparato descritos en el presente documento, la obtención de la señal de haz puede incluir operaciones, características, circuitos, lógica, medios o instrucciones para aplicar coeficientes de haz del haz a una representación de la pluralidad de componentes de señal de la señal para obtener una o más señales de haz.
Algunos ejemplos del procedimiento 700 y del aparato descritos en el presente documento pueden incluir además operaciones, características, medios o instrucciones para estimar una pluralidad de canales de retorno de una pluralidad de áreas geográficas, la pluralidad de canales de retorno comprendiendo el canal de retorno y la pluralidad de áreas geográficas comprendiendo el área geográfica, estimar una covarianza de retorno basada al menos en parte en la pluralidad de canales de retorno, y determinar una pluralidad de coeficientes de haz de una pluralidad de haces basados al menos en parte en la pluralidad de canales de retorno y la covarianza de retorno.
Algunos ejemplos del procedimiento 700 y del aparato descritos en el presente documento pueden incluir además operaciones, características, medios o instrucciones para aplicar la pluralidad de coeficientes de haz de la pluralidad de haces a representaciones de pluralidades de componentes de señal asociadas con una pluralidad de señales que se originan en la pluralidad de áreas geográficas para obtener una o más señales de haz, la una o más señales de haz comprendiendo la señal de haz.
Se describe un sistema de comunicaciones. El sistema incluye un primer satélite en una primera órbita, una pluralidad de segundos satélites en segundas órbitas que están más bajas que la primera órbita, en el que la pluralidad de segundos satélites están configurados para detectar componentes de señal respectivos de una señal originada en un área geográfica y retransmitir los componentes de señal respectivos al primer satélite, y un conformador de haz configurado para formar un haz asociado con el área geográfica para obtener una señal de haz basada, al menos en parte, en los componentes de señal respectivos y en un canal de retorno estimado, en el que el canal de retorno estimado comprende componentes de canal entre el área geográfica y la pluralidad de segundos satélites.
En algunos ejemplos del sistema, el primer satélite comprende una pluralidad de transpondedores, en el que, para transmitir una representación de la señal a un sistema terrestre, cada transpondedor de la pluralidad de transpondedores puede estar configurado para recibir los componentes de señal respectivos retransmitidos por la pluralidad de segundos satélites y para transmitir una representación de los componentes de señal respectivos al sistema terrestre.
En algunos ejemplos del sistema, cada satélite de la pluralidad de segundos satélites comprende al menos un repetidor, en el que, para retransmitir los componentes de señal respectivos al primer satélite, los repetidores de la pluralidad de segundos satélites pueden estar configurados para amplificar los componentes de señal detectados respectivos y transmitir los componentes de señal amplificados respectivos al primer satélite. En algunos ejemplos del sistema, el al menos un repetidor puede ser un repetidor sin procesamiento.
En algunos ejemplos del sistema, los repetidores de la pluralidad de segundos satélites pueden estar configurados para transmitir las componentes de señal amplificados respectivos a una misma frecuencia que los componentes de señal respectivos detectados en los repetidores.
En algunos ejemplos del sistema, los repetidores de la pluralidad de segundos satélites pueden estar configurados para transmitir los componentes de señal amplificados respectivos a una frecuencia diferente que la de los componentes de señal respectivos detectados en los repetidores.
En algunos ejemplos del sistema, cada uno de los repetidores de la pluralidad de segundos satélites puede estar configurado para transmitir un componente de señal amplificado respectivo a una frecuencia respectiva de una pluralidad de frecuencias.
En algunos ejemplos del sistema, los componentes de señal respectivos detectados por la pluralidad de segundos satélites pueden detectarse a través de un primer canal entre la pluralidad de segundos satélites y el área geográfica, los componentes de señal respectivos pueden retransmitirse a el primer satélite a través de un segundo canal entre la pluralidad de segundos satélites y el primer satélite, y el primer satélite puede estar configurado para transmitir una representación de los componentes de señal respectivos a un sistema terrestre a través de un tercer canal entre el primer satélite y el sistema terrestre.
En algunos ejemplos del sistema, el conformador de haz puede estar configurado además para estimar una covarianza de retorno asociada con el canal de retorno estimado, determinar coeficientes de haz del haz basados al menos en parte en el canal de retorno estimado y la covarianza de retorno, y aplicar los coeficientes de haz a los componentes de señal respectivos para obtener la señal de haz.
En algunos ejemplos, el sistema puede incluir un sistema terrestre que comprende, una pluralidad de estaciones de enlace configuradas para recibir una representación de los componentes de señal respectivos, y el conformador de haz, en el que el conformador de haz puede estar acoplado con la pluralidad de estaciones de enlace y configurado para aplicar coeficientes de haz a la representación de los componentes de señal respectivos para obtener la señal de haz.
En algunos ejemplos del sistema, el primer satélite comprende el conformador de haz y puede estar configurado además para transmitir la señal de haz a un sistema terrestre.
En algunos ejemplos del sistema, la pluralidad de segundos satélites puede estar configurada para detectar una pluralidad de componentes de señal respectivos de una pluralidad de señales que se originan en una pluralidad de áreas geográficas, la pluralidad de señales comprendiendo la señal y la pluralidad de áreas geográficas que comprende el área geográfica y el conformador de haz puede estar configurado para formar una pluralidad de haces asociados con la pluralidad de áreas geográficas para obtener una pluralidad de señales de haz basadas al menos en parte en la pluralidad de componentes de señal respectivos y una pluralidad de canales de retorno estimados, la pluralidad de canales de retorno estimados comprendiendo el canal de retorno estimado.
En algunos ejemplos del sistema, el conformador de haz puede estar configurado además para estimar una covarianza de retorno asociada con la pluralidad de áreas geográficas y determinar coeficientes de haz del haz basados al menos en parte en el canal de retorno estimado y la covarianza de retorno y para aplicar los coeficientes de haz del haz a la pluralidad de componentes de señal respectivos para obtener la pluralidad de señales de haz.
En algunos ejemplos del sistema, el primer satélite puede estar configurado para detectar un componente de señal directa de la señal.
En algunos ejemplos del sistema, el conformador de haz puede estar configurado además para obtener la señal de haz basándose al menos en parte en el componente de señal directa.
En algunos ejemplos del sistema, el conformador de haz puede estar configurado además para estimar el canal de retorno estimado basándose al menos en parte en otras señales recibidas de una o más áreas geográficas. En algunos ejemplos del sistema, las otras señales comprenden una o más señales de referencia transmitidas por transmisores en ubicaciones conocidas.
En algunos ejemplos del sistema, la pluralidad de segundos satélites comprende un primer conjunto de satélites en un primer plano orbital de las segundas órbitas. En algunos ejemplos del sistema, la pluralidad de segundos satélites comprende un segundo conjunto de satélites en un segundo plano orbital de las segundas órbitas.
En algunos ejemplos, el sistema incluye un procesador configurado para demodular la señal de haz. En algunos ejemplos, el sistema incluye un procesador que comprende el conformador de haz. En algunos ejemplos del sistema, la primera órbita puede ser una órbita geoestacionaria.
Se describe un dispositivo de comunicaciones. El dispositivo de comunicaciones puede incluir un procesador, memoria acoplada con el procesador y que comprende instrucciones ejecutables por el procesador para hacer que el dispositivo de comunicaciones, estime un canal de retorno desde un área geográfica, el canal de retorno comprendiendo un primer componente de canal entre un primer satélite y una pluralidad de segundos satélites y un segundo componente de canal entre la pluralidad de segundos satélites y el área geográfica, y obtener, basándose al menos en parte en una pluralidad de componentes de señal asociados con una señal originada desde el área geográfica, una señal de haz, en el que la pluralidad de componentes de señal son retransmitidas por segundos satélites respectivos de la pluralidad de segundos satélites.
En algunos ejemplos del dispositivo de comunicaciones, las instrucciones para estimar el canal de retorno pueden ser además ejecutables por el procesador para determinar una pluralidad de canales de retorno basados al menos en parte en una o más otras señales recibidas desde ubicaciones geográficas conocidas e interpolar características de la pluralidad de canales de retorno para estimar características del canal de retorno.
En algunos ejemplos del dispositivo de comunicaciones, las instrucciones pueden ser además ejecutables por el procesador para obtener una representación de la pluralidad de componentes de señal retransmitidos por la pluralidad de segundos satélites y una representación de un componente de señal directa de la señal recibida en el primer satélite desde el área geográfica, en el que la señal de haz puede determinarse basándose al menos en parte en la representación de la pluralidad de componentes de señal y la representación del componente de señal directa.
En algunos ejemplos del dispositivo de comunicaciones, las instrucciones pueden ser además ejecutables por el procesador para estimar una covarianza de retorno asociada con el área geográfica basada al menos en parte en el canal de retorno y determinar coeficientes de haz del haz basados al menos en parte en el canal de retorno y la covarianza de retorno.
En algunos ejemplos del dispositivo de comunicaciones, las instrucciones para obtener la señal de haz pueden ser además ejecutables por el procesador para aplicar coeficientes de haz del haz a una representación de la pluralidad de componentes de señal de la señal para obtener una o más señales de haz.
En algunos ejemplos del dispositivo de comunicaciones, las instrucciones pueden ser además ejecutables por el procesador para estimar una pluralidad de canales de retorno de una pluralidad de áreas geográficas, la pluralidad de canales de retorno comprendiendo el canal de retorno y la pluralidad de áreas geográficas que comprende el área geográfica, estimar una covarianza de retorno basada al menos en parte en la pluralidad de canales de retorno, y determinar una pluralidad de coeficientes de haz de una pluralidad de haces basados al menos en parte en la pluralidad de canales de retorno y la covarianza de retorno.
En algunos ejemplos del dispositivo de comunicaciones, las instrucciones pueden ser además ejecutables por el procesador para aplicar la pluralidad de coeficientes de haz de la pluralidad de haces a representaciones de pluralidades de componentes de señal asociadas con una pluralidad de señales originadas en la pluralidad de áreas geográficas para obtener una o más señales de haz, la una o más señales de haz comprendiendo la señal de haz.
Debe observarse que estos procedimientos describen ejemplos de implementaciones, y que las operaciones y los pasos pueden reorganizarse o modificarse de otro modo, por lo que son posibles otras implementaciones. En algunos ejemplos, se pueden combinar aspectos de dos o más de los procedimientos. Por ejemplo, los aspectos de cada uno de los procedimientos pueden incluir pasos o aspectos de los otros procedimientos, u otros pasos o técnicas descritas en el presente documento.
La información y señales descritas en el presente documento pueden representarse mediante el uso de cualquiera de una variedad de tecnologías y técnicas diferentes. Por ejemplo, los datos, instrucciones, comandos, información, señales, bits, símbolos y chips a los que se puede hacer referencia a lo largo de la descripción pueden representarse mediante tensiones, corrientes, ondas electromagnéticas, partículas o campos magnéticos, partículas o campos ópticos, o cualquier combinación de estos.
Los diversos bloques ilustrativos y módulos descritos en relación con la divulgación del presente documento pueden implementarse o realizarse con un procesador de propósito general, un DSP, un ASIC, una FPGA o cualquier otro dispositivo lógico programable, puerta discreta o lógica de transistor, componentes de hardware discretos o cualquier combinación de estos diseñada para realizar las funciones descritas en el presente documento. Un procesador de propósito general puede ser un microprocesador, pero como alternativa, el procesador puede ser cualquier procesador, controlador, microcontrolador o máquina de estado convencional. Un procesador también puede implementarse como una combinación de dispositivos informáticos (por ejemplo, una combinación de un procesador de señal digital (DSP) y un microprocesador, múltiples microprocesadores, uno o más microprocesadores junto con un núcleo de DSP, o cualquier otra configuración).
Las funciones descritas en el presente documento se pueden implementar en un hardware, un software ejecutado por un procesador, un firmware o cualquier combinación de estos. Si se implementan en un software ejecutado por un procesador, las funciones se pueden almacenar o transmitir como una o más instrucciones o código en un medio legible por ordenador. Otros ejemplos e implementaciones están dentro del alcance de la divulgación y de las reivindicaciones adjuntas. Por ejemplo, debido a la naturaleza del software, las funciones descritas en el presente documento se pueden implementar mediante el uso de un software ejecutado por un procesador, un hardware, un firmware, conexiones físicas o combinaciones de cualquiera de estos. Las características que implementan las funciones también pueden estar ubicadas físicamente en varias posiciones, incluyendo ser distribuidas de manera que partes de las funciones se implementen en diferentes ubicaciones físicas.
Los medios legibles por ordenador incluyen medios de almacenamiento en ordenador no transitorios y medios de comunicación que incluyen cualquier medio que facilite la transferencia de un programa informático de un lugar a otro. Un medio de almacenamiento no transitorio puede ser cualquier medio disponible al que se puede acceder mediante un ordenador de propósito general o de propósito especial. A modo de ejemplo, y no de limitación, los medios de almacenamiento legibles por ordenador no transitorios pueden incluir<r>A<m>, ROM, memoria de solo lectura programable y borrable eléctricamente (EEPROM), memoria flash, memoria de solo lectura en disco compacto (CDROM) u otro almacenamiento en disco óptico, almacenamiento en disco magnético u otros dispositivos de almacenamiento magnético, o cualquier otro medio no transitorio que pueda utilizarse para transportar o almacenar el código de programa deseado en forma de instrucciones o estructuras de datos, y que pueda ser accedido por un ordenador de propósito general o específico, o por un procesador de propósito general o específico. Asimismo, cualquier conexión se denomina correctamente un medio legible por ordenador. Por ejemplo, si el software se transmite desde un sitio web, servidor u otra fuente remota mediante un cable coaxial, cable de fibra óptica, par trenzado, línea de abonado digital (DSL) o tecnologías inalámbricas como infrarrojos, radio y microondas, entonces el cable coaxial, cable de fibra óptica, par trenzado, DSL o tecnologías inalámbricas como infrarrojos, radio y microondas se incluyen en la definición de medio. El disco, como se utiliza en el presente documento, incluye CD, disco de láser, disco óptico, disco digital versátil (DVD), disquete, y disco Blu-ray donde los discos que usualmente reproducen magnéticamente los datos, mientras que otros discos reproducen ópticamente los datos con láseres. Las combinaciones de los anteriores también se incluyen dentro del alcance de los medios legibles por computadora.
Como se utiliza en el presente documento, incluso en las reivindicaciones, "o", utilizado en una lista de elementos (por ejemplo, una lista de elementos precedida por una frase tal como "al menos uno de" o "uno o más de"), indica una lista inclusiva de manera tal que, por ejemplo, una lista de al menos uno de A, B o C significa A o B o C o A B o A C o BC o ABC (es decir, A y B y C). Además, como se utiliza en el presente documento, la expresión "basado en" no se interpretará como una referencia a un conjunto cerrado de condiciones. Por ejemplo, un paso ejemplar que se describe como "basado en la condición A" puede basarse tanto en una condición A como en una condición B sin apartarse del alcance de la presente divulgación. En otras palabras, como se utiliza en el presente documento, la frase "basado en" se interpretará de la misma manera que la frase "basado en, al menos en parte, de".
En las figuras adjuntas, componentes o características similares pueden tener la misma etiqueta de referencia. Además, diversos componentes del mismo tipo pueden distinguirse al colocar después de la etiqueta de referencia un guion y una segunda etiqueta que distinga los componentes similares. Si se usa solo la primera etiqueta de referencia en la memoria descriptiva, la descripción es aplicable a uno cualquiera de los componentes similares que tienen la misma primera etiqueta de referencia independientemente de la segunda etiqueta de referencia u otra etiqueta de referencia posterior.
La descripción expuesta en el presente documento en relación con los dibujos adjuntos describe configuraciones de ejemplo y no representa todos los ejemplos que pueden implementarse o que están dentro del alcance de las reivindicaciones. La expresión "ejemplar" utilizada en el presente documento significa "que sirve como ejemplo, caso o ilustración" y no "preferente" o "ventajoso en comparación con otros ejemplos". La descripción detallada incluye detalles específicos con el propósito de proporcionar una comprensión de las técnicas descritas. Sin embargo, estas técnicas pueden practicarse sin estos detalles específicos. En algunos casos, las estructuras y los dispositivos bien conocidos se muestran en forma de diagrama de bloques para evitar oscurecer los conceptos de los ejemplos descritos.
La descripción en el presente documento se proporciona para permitir a la persona experta en la técnica realizar o usar la divulgación.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Un procedimiento para comunicaciones, que comprende:
obtener coeficientes de haz de un haz asociado a un área geográfica (140) basándose, al menos en parte, en un canal de retorno estimado que comprende un primer componente de canal entre el área geográfica (140) y una pluralidad de segundos satélites (115) y un segundo componente de canal entre la pluralidad de segundos satélites (115) y un primer satélite (105), estando la pluralidad de segundos satélites en segundas órbitas que son más bajas con relación a una primera órbita del primer satélite (105) y que tienen antenas respectivas que iluminan porciones respectivas del área geográfica (140); y
formar, mediante un conformador de haz (155, 190) situado en un sistema terrestre (130) o en el primer satélite (105), un haz asociado con el área geográfica (140) para obtener una señal de haz basada, al menos en parte, en los coeficientes de haz y en los componentes de señal retransmitidos respectivos (110) obtenidos a partir de una pluralidad de componentes de señal (125) de una señal originada en el área geográfica (140) en el que los componentes de señal retransmitidos respectivos (110) son obtenidos a partir de la pluralidad de componentes de señal (125) por segundos satélites respectivos de la pluralidad de segundos satélites (115) y transmitidos al primer satélite (105) por los segundos satélites respectivos de la pluralidad de segundos satélites (115).
2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el conformador de haz (190) se encuentra en el primer satélite (105), el procedimiento comprendiendo, además:
recibir los componentes de señal retransmitidos respectivos (110) desde la pluralidad de segundos satélites (115), en el que la señal de haz se obtiene basándose, al menos en parte, en la aplicación de los coeficientes de haz a los componentes de señal retransmitidos respectivos (110).
3. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el conformador de haz (155) se encuentra en el sistema terrestre (130), el procedimiento comprendiendo, además:
recibir, por el primer satélite (105), los componentes de señal retransmitidos respectivos (110) procedentes de la pluralidad de segundos satélites (115); y
transmitir, una representación de los componentes de señal retransmitidos respectivos (110) al sistema terrestre (130), en el que el conformador de haz (155) forma el haz basándose al menos en parte en la representación de los componentes de señal retransmitidos respectivos (110) que se basa al menos en parte en los componentes de señal retransmitidos respectivos (110).
4. El procedimiento de la reivindicación 1, que comprende, además:
recibir los componentes de señal retransmitidos respectivos (110) de la pluralidad de segundos satélites (115).
5. El procedimiento de la reivindicación 4, en el que los componentes de señal retransmitidos respectivos (110) se reciben de la pluralidad de segundos satélites (115) a una misma frecuencia en la que la señal originada en el área geográfica (140) se detectó en la pluralidad de segundos satélites (115).
6. El procedimiento de la reivindicación 4,
en el que los componentes de señal retransmitidos respectivos (110) se reciben de la pluralidad de segundos satélites (115) a una o más frecuencias diferentes de las que se detectó la señal originada en el área geográfica (140) en la pluralidad de segundos satélites (115).
7. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, que comprende, además:
estimar el canal de retorno a partir del área geográfica (140) para obtener el canal de retorno estimado.
8. El procedimiento de la reivindicación 7, en el que la estimación del canal de retorno del área geográfica (140) comprende:
determinar una pluralidad de canales de retorno basándose, al menos en parte, en una o más otras señales recibidas desde ubicaciones geográficas conocidas; e
interpolar las características de la pluralidad de canales de retorno para estimar las características del canal de retorno.
9. El procedimiento de la reivindicación 8, en el que la una o más otras señales comprenden una o más señales de referencia transmitidas por transmisores en las ubicaciones geográficas conocidas.
10. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 4 a 6, en el que el conformador de haz (155) se encuentra en el sistema terrestre (130), el procedimiento comprendiendo, además:
obtener una representación de los componentes de señal retransmitidos respectivos (110) transmitidos por la pluralidad de segundos satélites (115) y una representación de una componente de señal directa (120) de la señal recibida en el primer satélite (105) desde el área geográfica (140), en el que el conformador de haz (155) forma el haz basándose al menos en parte en la representación de los componentes de señal retransmitidos respectivos (110) que se basa al menos en parte en los componentes de señal retransmitidos respectivos (110) y la representación del componente de señal directa (120) que se basa al menos en parte en el componente de señal directa (120).
11. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, que comprende, además: estimar una covarianza de retorno asociada al área geográfica (140) basada al menos en parte en el canal de retorno; y
determinar los coeficientes de haz del haz basado al menos en parte en el canal de retorno y la covarianza de retorno.
12. El procedimiento de la reivindicación 3, en el que la obtención de la señal de haz comprende:
aplicar los coeficientes de haz del haz a la representación de los componentes de señal retransmitidos respectivos (110) de la señal para obtener la señal de haz.
13. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, que comprende, además:
estimar una pluralidad de canales de retorno de una pluralidad de áreas geográficas (140), la pluralidad de canales de retorno comprendiendo el canal de retorno y la pluralidad de áreas geográficas (140) comprendiendo el área geográfica (140); y
estimar una covarianza de retorno basada, al menos en parte, en la pluralidad de canales de retorno.
14. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el conformador de haz se encuentra ubicado en el sistema terrestre (130), el procedimiento comprendiendo, además:
estimar una pluralidad de canales de retorno a partir de una pluralidad de áreas geográficas (140), comprendiendo la pluralidad de canales de retorno el canal de retorno y la pluralidad de áreas geográficas (140) comprendiendo el área geográfica (140);
estimar una covarianza de retorno basada, al menos en parte, en la pluralidad de canales de retorno; determinar una pluralidad de coeficientes de haz de una pluralidad de haces basándose al menos en la pluralidad de canales de retorno y la covarianza de retorno, comprendiendo la pluralidad de coeficientes de haz los coeficientes de haz y la pluralidad de haces comprendiendo el haz; y
aplicar la pluralidad de coeficientes de haz de la pluralidad de haces a las representaciones de los componentes de señal retransmitidos respectivos (110) asociados con una pluralidad de señales originadas en la pluralidad de áreas geográficas (140) para obtener una o más señales de haz, la una o más señales de haz comprendiendo la señal de haz, en el que las representaciones de los componentes de señal retransmitidos respectivos (110) se basan al menos en parte en los componentes de señal retransmitidos respectivos (110).
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