PROCEDIMIENTO DE DISTRIBUCIÓN DE SEÑALES DE AUDIO Y VIDEO INALÁMBRICAS EN INTERIORES.

Procedimiento de distribución de señales de audio y vídeo inalámbricas en interiores,

comprende la recepción de señales de banda ancha en un nodo de acceso radio (101), que transmite y recibe señales inalámbricas, hacia al menos un equipo cliente (110); se caracteriza porque el nodo de acceso radio (101) procesa las señales recibidas y genera una nueva señal de tipo DVB-T modificada en la banda de 5 GHz, para que la densidad espectral de potencia de la señal de tipo DVB-T modificada sea al menos 4 dB superior a la señal del estándar IEEE 802.11n, que emplea la misma banda de frecuencia. Ello permite el envío fiable de señales de audio y vídeo resistentes a interferencias, asegurando la cobertura, supervisión y configuración remota del sistema empleado y asegurando la calidad del servicio.

Procedimiento de distribución de señales de audio y vídeo inalámbricas en interiores.

Objeto de la invención La presente invención se refiere a un procedimiento que tiene por objeto permitir realizar el envío de señales de audio y vídeo en un sistema de distribución de señales radio en interiores, de manera que dichas señales de audio y vídeo sean resistentes a interferencias, asegurando la cobertura, supervisión y configuración remota del sistema empleado y asegurando la calidad del servicio. Se basa en el uso novedoso de una interfaz radio de tipo Difusión de Vídeo Digital terrestre (DVB-T) en la banda de 5 GHz.

La presente invención se aplica al campo de las telecomunicaciones y, más concretamente, a la construcción y despliegue de las redes de comunicaciones inalámbricas en el interior de edificios y su conexión con otras redes de telecomunicaciones.

Antecedentes de la invención La técnica utilizada convencionalmente para la provisión de interfaces de comunicaciones radio en el interior de edificios consiste en la instalación de tantos equipos como interfaces sean necesarias. Estos equipos deben ser configurados por el propio usuario y no pueden ser actualizados a cambios en el estándar de comunicaciones que emplean. Estos equipos, además, no aseguran la cobertura en cualquier recinto y no pueden ser supervisados y controlados remotamente desde la red del operador, de modo que precisan de la configuración local de los mismos por parte del usuario.

Algunos ejemplos de equipos que presentan los citados inconvenientes son:

- Un equipo que permite el acceso a la red de telecomunicaciones mediante el par de cobre y la interfaz ADSL, y que en el interior del hogar da soporte a una red inalámbrica de tipo IEEE 802.11x (WiFi, Wireless Fidelity) , red inalámbrica que debe ser configurada por el propio usuario y que no es supervisable por el operador de telecomunicaciones.

- Un decodificador (también conocido como set-top-box) de televisión sobre protocolo de internet IP (IPTV) que ofrece señales de tipo DVB-IP a un televisor y que se conecta mediante cable a un router ADSL que le permita comunicarse con la red de telecomunicaciones.

- Un sistema de distribución de señales inalámbricas en el hogar basada en reencaminadores IEEE 802.11x (WiFi) , que deben ser configurados localmente por el propio usuario y que no pueden ser supervisados remotamente desde la red del operador de telecomunicaciones.

Con la tecnología actual, estos equipos y estas técnicas de despliegue adolecen de limitaciones que a continuación se describen:

- No es posible asegurar la cobertura radio en todos los recintos.

- Es necesario que el usuario configure manualmente los equipos.

- No es posible asegurar la supervisión remota de todos los equipos desde la red del operador de telecomunicaciones.

- No es posible asegurar la calidad del servicio ofrecido.

- Es necesaria la existencia de al menos tantos equipos como interfaces de comunicaciones se desee disponer, con la consiguiente acumulación de equipos e incremento de costes.

- Los equipos son específicos para cada estándar radio y no son actualizables, de modo que ante mejoras del estándar o la aparición de nuevos estándares es necesario prescindir de los equipos y adquirir unos nuevos.

- En algunos casos, la provisión del servicio requiere el uso de una conexión cableada.

Por otra parte, en otros ámbitos de las comunicaciones inalámbricas, tales como las comunicaciones móviles basadas en GSM/GPRS/UMTS, se utiliza un canal de control incluido en la misma interfaz radio para realizar ciertas operaciones de control y supervisión. Debido a que el espectro es limitado, no hay una interfaz aire dedicada, sino que se usa un canal de control incluido en la misma interfaz radio que se controla o supervisa. La toma de datos de mantenimiento relacionados, por ejemplo, con la calidad de los enlaces radio (localización, nivel de señal recibido, tasa de transmisión de errores, etc.) se regula por protocolos específicos dentro de los estándares concretos de GSM/GPRS/UMTS, etc. Por ejemplo, la solicitud de patente europea EP1619911 describe un método de recopilación y transmisión de información de mantenimiento en redes de comunicaciones móviles en el que, una vez tomada dicha información de modo local en un terminal móvil, esta información es transmitida a un servidor remoto que se encargará de su procesamiento, análisis y, si es necesario, corrección de algún parámetro de transmisión, en función de esos datos procesados.

Sin embargo, este intercambio de información de control entre un terminal móvil y un servidor remoto se realiza a través de un canal lógico de control incluido en la misma interfaz radio. Esto implica que, en caso de que dicho enlace radio se caiga por cualquier motivo (falta de cobertura, sobrecarga, etc.) , el intercambio de información de supervisión también se interrumpe.

Todos los aspectos descritos en este apartado de antecedentes han sido contemplados en la patente española con número de solicitud P200802049, en la que se basa la presente invención, pero en este documento no se contempla la distribución de señales de audio y vídeo en interiores que sean resistentes a interferencias.

En concreto, la presente invención soluciona el problema específico del envío inalámbrico de señales de audio y vídeo de cualquier tipo en un entorno de interiores y sujeto a interferencias radio, ya sea en un domicilio particular o en un edificio de uso público. En este escenario de uso, el empleo de una interfaz radio es fundamental, pues la mayoría de los clientes no admiten la instalación de nuevos cableados en su hogar u oficina.

Ante este problema, no existe ninguna solución técnica que permita el envío de varios contenidos audiovisuales, en particular de televisión de alta definición, de forma inalámbrica, siendo resistente a interferencias y permitiendo la cobertura completa de un hogar u oficina típica desde un único punto radiante.

Todas las soluciones del estado de la técnica que emplean la banda de uso libre de 2, 4 GHz tienen un ancho de banda limitado y sufren de graves problemas de calidad debidos al elevado grado de ocupación de las frecuencias disponibles. En el caso de las soluciones convencionales que trabajan en la banda de uso libre de 5 GHz, como por ejemplo WiFi 802.11n, éstas emplean de forma ineficiente el espectro radio en el caso de envío de señales audiovisuales, y son susceptibles de sufrir problemas de interferencias en el futuro a medida que se popularice el uso de esta banda.

Por otra parte, el uso del espectro licenciado tiene un coste muy elevado y que en la mayoría de las ocasiones está reservado para usos específicos diferentes al envío de audio y vídeo en interiores.

Descripción de la invención Todas las características de la patente española con número de solicitud P200802049 son aplicables a la presente invención, en la que también se realiza la recepción de señales de banda ancha en interiores en un nodo de acceso radio, de modo local o a través de una red de acceso de telecomunicaciones a la que está conectado mediante una interfaz de acceso, donde dicho nodo de acceso radio comprende un módulo de transmisión/recepción de señales de banda ancha configurado para transmitir y recibir señales inalámbricas de banda ancha a través de una interfaz radio de banda ancha, hacia al menos un equipo cliente que comprende un módulo de transmisión/recepción de señales de banda ancha configurado para transmitir y recibir señales inalámbricas de banda ancha hacia/procedentes de dicho nodo de acceso radio a través de dicha interfaz radio de banda ancha.

La invención también comprende el envío de señales de control a través de un canal de control configurado para intercambiar señales de control entre dicho nodo de acceso radio y dicho al menos un equipo cliente sobre una interfaz radio de control, comprendiendo dicho nodo de acceso radio y el equipo cliente un módulo de transmisión/recepción de señales de control configurados para establecer dicho canal de control para transmitir y recibir señales inalámbricas sobre dicha interfaz radio de control.

El canal de control está configurado para que un operador de telecomunicaciones pueda comunicarse con cualquiera de los equipos del sistema y con cualquier equipo final conectado a esos equipos del sistema, a través de una interfaz de acceso conectada a una terminación de red de acceso de telecomunicaciones para realizar tareas remotas de configuración, operación, mantenimiento,...

1. Procedimiento de distribución de señales de audio y vídeo inalámbricas en interiores, que realiza la recepción de señales de banda ancha en un nodo de acceso radio (101) , en un modo seleccionado entremodo local y a través de una red de acceso de telecomunicaciones (170) a la que está conectado mediante una interfaz de acceso (150) , donde dicho nodo de acceso radio (101) comprende un módulo de transmisión/recepción de señales de banda ancha (103) configurado para transmitir y recibir señales inalámbricas de banda ancha a través de una interfaz radio de banda ancha (140) , hacia al menos un equipo cliente (110) que comprende un módulo de transmisión/recepción de señales de banda ancha (113) configurado para transmitir y recibir señales inalámbricas de banda ancha hacia/procedentes de dicho nodo de acceso radio (101) a través de dicha interfaz radio de banda ancha (140) ; se caracteriza porque comprende:

- Recibir en el nodo de acceso radio (101) múltiples señales de audio y vídeo según el estándar Difusión de Vídeo Digital, DVB, en cualquiera de sus variantes seleccionadas entre Difusión de Vídeo Digital Terrestre, DVB-T, Difusión de Vídeo Digital Satélite, DVB-S, Difusión de Vídeo Digital Protocolo Internet, DVB-IP, Difusión de Vídeo Digital Cable, DVB-Co, y Difusión de Vídeo Digital Portátil, DVB-H,

- Recibir en el nodo de acceso radio (101) múltiples señales de audio y vídeo según el formato Moving Picture Expert Group, MPEG, en cualquiera de sus variantes,

- Procesar en el nodo de acceso radio (101) dichas señales recibidas de audio y vídeo y generar una nueva señal de tipo DVB-T modificada en la banda comprendida entre 5470-5725 MHz, para que la densidad espectral de potencia de la señal de tipo DVB-T modificada sea al menos 4 dB superior a la señal del estándar IEEE 802.11n, que emplea la misma banda de frecuencia 5470-5725 MHz,

- Aplicar la funcionalidad de exploración del espectro radio del estándar IEEE 802.11n, que selecciona un canal radio diferente al empleado por la interfaz radio de banda ancha DVB-T en 5470-5725 MHz debido a la mayor densidad espectral de potencia de este último, para que la interfaz radio de banda ancha (140) vea reducido su nivel de interferencia en el mismo canal radio.

2. Procedimiento de distribución de señales de audio y vídeo inalámbricas en interiores, según reivindicación 1, caracterizado porque la generación de la nueva señal de tipo DVB-T modificada en el nodo de acceso radio (101) en la banda de frecuencia entre 5470 y 5725 MHz, se realiza de manera que siempre se solapen algunas de las subportadoras de datos de la señal DVB-T modificada con las subportadoras piloto de la señal IEEE 802.11n, para dificultar la recepción de subportadoras piloto por parte de los receptores radio que empleen el estándar IEEE 802.11n y facilitar así que dichos receptores radio IEEE 802.11n seleccionen un canal radio diferente al empleado por la interfaz radio de banda ancha de tipo DVB-T en la banda de frecuencia entre 5470 y 5725 MHz, según establece dicho estándar IEEE 802.11n.

3. Procedimiento de distribución de señales de audio y vídeo inalámbricas en interiores, según reivindicación 2, caracterizado porque el solapamiento de las subportadoras de datos de la señal IEEE 802.11n con las subportadoras piloto de la señal DVB-T modificada, se produce en menos del 0.077% de las ocasiones, para facilitar que las señales del estándar IEEE 802.11n interfieran en menor medida con la interfaz radio de banda ancha.

4. Procedimiento de distribución de señales de audio y vídeo inalámbricas en interiores, según reivindicaciones 1 o 2, que comprende el envío de señales de control a través de un canal de control configurado para intercambiar señales de control entre dicho nodo de acceso radio (101) y dicho al menos equipo cliente (110) sobre una interfaz radio de control (160) , para lo que el nodo de acceso radio (101) y el al menos equipo cliente (110) comprenden un módulo de transmisión/recepción de señales de control (104, 114) configurados para establecer dicho canal de control para transmitir y recibir señales inalámbricas sobre dicha interfaz radio de control (160) ; se caracteriza porque comprende:

- explorar las múltiples señales de audio y vídeo recibidas en el nodo de acceso radio (101) a través de la interfaz de acceso (150) ,

- registrar los diferentes programas, de las múltiples señales de audio y vídeo en el nodo de acceso radio (101) , entendiéndose por programa una asociación fija de señales de audio y vídeo;

- enviar al equipo cliente (110) una lista de los diferentes programas registrados, a través del canal de la interfaz radio de control (160) , y registrar dicha lista en el equipo cliente (110) ,

- seleccionar a través de un interfaz de control de usuario (102) , conectado al equipo cliente (110) , uno de los programas registrados,

- enviar la selección realizada, a través de la interfaz radio de control (160) , al nodo de acceso radio (101) ,

- enviar desde el nodo de acceso radio (101) , el contenido del programa registrado junto con otros programas al equipo cliente (110) , a través de la interfaz de banda ancha (140) , y enviar la posición del programa seleccionado al equipo cliente (110) , a través de la interfaz radio de control (160) ,

- recibir el programa registrado junto con otros programas en el equipo cliente (110) , y recibir la posición del programa seleccionado en el equipo cliente (110) , para extraer el programa seleccionado a partir de la posición del programa seleccionado recibida,

- reproducir la señal de audio y vídeo seleccionada en un equipo final (120) , conectado al equipo cliente (110) , a través de un interfaz de equipo final (130) .

5. Procedimiento de distribución de señales de audio y vídeo inalámbricas en interiores, según reivindicación 4, caracterizado porque la interfaz radio de control (160) , también emplea la banda 5470-5725 MHz, de manera que la interfaz radio de banda ancha (140) , puede ocupar el mismo canal radio que la interfaz radio de control (160) , para lo que la interfaz radio de control (160) , y la interfaz radio de banda ancha (140) , utilizan una frecuencia coordinada, en la que la interfaz radio de control (160) , se selecciona entre las siguientes frecuencias:

- se hace coincidir la frecuencia de la interfaz radio de control (160) , con la subportadora 0 del estándar IEEE 802.11n, donde convencionalmente el estándar IEEE 802.11n no emite señal radio para facilitar la detección homodina en los receptores IEEE 802.11n, y así evitar interferencias sobre la interfaz radio de control (160) , y facilitar el cambio de canal radio de IEEE 802.11n,

- se hace coincidir la frecuencia de la interfaz radio de control (160) , con la subportadora 21 piloto del estándar IEEE 802.11n, para dificultar la detección de la subportadora piloto 21 y facilitar el cambio de canal de IEEE 802.11n,

- se hace coincidir la frecuencia de la interfaz radio de control (160) , con las subportadoras 27 a 32 del estándar IEEE 802.11n, que convencionalmente no se emplean, para evitar interferencias sobre la interfaz radio de control (160) .

6. Procedimiento de distribución de señales de audio y vídeo inalámbricas en interiores, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el envío de señales de banda ancha y de señales de control entre el nodo de acceso radio (101) y el equipo cliente (110) se realiza a través de al menos un equipo reencaminador (180) que está configurado para recibir señales de radio frecuencia a través de un interfaz radio de banda ancha (140) y de un interfaz radio de control (160) , ambos en la banda 5470-5725 MHz, para regenerar dichas señales de banda ancha y de radio control y retransmitirlas entre el nodo de acceso radio (101) y el equipo cliente (110) y viceversa.

7. Procedimiento de distribución de señales de audio y vídeo inalámbricas en interiores, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque un equipo seleccionado entre el nodo de acceso radio (101) , el equipo cliente (110) , el reencaminador (180) y combinación de los mismos, realizan funciones de radio cognitiva analizando el grado de ocupación del espectro en la banda de 5470 a 5725 MHz y seleccionan la zona del espectro menos interferida en bloques de 8 MHz, de modo que el receptor radio que soporta la interfaz radio de banda ancha (140) se sintoniza en frecuencia haciendo coincidir al menos dos de sus subportadoras de recepción de manera exacta con dos subportadoras piloto del estándar IEEE 802.11n, para detectar la presencia de dichas subportadoras piloto y determinar que un determinado canal radio está ocupado por una señal del estándar IEEE 802.11n.

8. Procedimiento de distribución de señales de audio y vídeo inalámbricas en interiores, según reivindicaciones 1 o 3, caracterizado porque comprende la recepción de señales estándar DVB en el nodo de acceso radio (101) mediante un decodificador (103a) tras el que se realiza la codificación DVB-T para obtener la señal DVB-T modificada en la banda 5470-5725 MHz, en tanto que las señales en banda base MPEG que se reciben en el nodo de acceso radio (101) se aplican directamente a un codificador DVB (103b) para obtener la señal DVB-T modificada en la banda 5470-5725 MHz.

9. Procedimiento de distribución de señales de audio y vídeo inalámbricas en interiores, según reivindicaciones 1º3, caracterizado porque comprende la recepción de señales de banda ancha DVB-T modificadas en el equipo cliente (110) mediante un sintonizador (110a) , tras el que se realiza una descodificación DVB-T (110b) para su envío al equipo final (120) a través de la interfaz de equipo final (130) .