Sistema de distribución híbrido de señales inalámbricas de banda ancha en interiores.

Un sistema (100 200) de distribución de señales inalámbricas de banda ancha en interiores que comprende: un nodo de acceso radio (101 201), conectado a una red de acceso de telecomunicaciones a través de una interfaz de acceso (107 207), 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 DVB-T VHF/UHF a través de una interfaz radio de banda ancha; y al menos un equipo cliente (102 202) que comprende un módulo de transmisión/recepción de señales de banda ancha configurado para transmitir y recibir señales inalámbricas de banda ancha DVB-T VHF/UHF a través de una interfaz radio de banda ancha en la banda libre de 5GHz, donde dicha banda libre de 5GHz es la especificada en la norma ETSI EN 301 893. El sistema comprende además: al menos un dispositivo óptico (105 205 300) configurado para: recibir señales de banda ancha procedentes de dicho nodo de acceso radio (101 201), seleccionar al menos una señal de banda ancha procedente de dicho nodo de acceso radio (101 201), convertir dicha señal de banda ancha en una señal óptica y transmitir dicha señal óptica a través de un enlace sobre fibra óptica de plástico (108 208); y al menos un dispositivo transmisor (109 209 600) configurado para: recibir y detectar una señal óptica procedente de dicho al menos un dispositivo óptico (105 205 300) a través de dicho enlace sobre fibra óptica de plástico (108 208), convertir dicha señal óptica en una señal DVB-T en la banda libre de 5GHz y transmitirla a través de una interfaz radio de banda ancha en la banda libre de 5GHz.

SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN HÍBRIDO DE SEÑALES INALÍMBRICAS DE BANDA ANCHA EN INTERIORES

CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se aplica al campo de las telecomunicaciones y, más concretamente, a la construcción y despliegue de las redes de comunicaciones 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 estos equipos 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. Por otra parte, todos estos equipos están orientados al transporte de señales de tipo digital, que debe ser recodificada cuando pasa de un medio de transmisión a otro, como por ejemplo cuando una señal de tipo IPTV es recibida desde la red de acceso de tipo ADSL y debe ser encapsulada en una trama de IEEE 802.11 para ser transmitida por radio, lo que encarece los costes de equipamiento. También existen equipos que permiten la transmisión de señales mediante soporte cableado en el hogar, si bien están en general orientados al transporte de señales digitales. Algunos ejemplos de estos equipos son:

• Un equipo que emplea la interfaz Ethernet sobre cable de par trenzado, de tipo UTP (Unshielded Twisted Pair, o Par Trenzado sin Apantallar) , o sobre cable coaxial.

• Un equipo que emplee la interfaz PLC (Power Line Communication, o Comunicación sobre la Línea de Alimentación) sobre la línea de alimentación de 220 voltios doméstica.

• Un equipo que emplee el estándar Ethernet sobre fibra óptica de plástico (POF, Plastic Optical Fibre) .

• Un equipo que transporte señales analógicas, de muy baja frecuencia y para aplicaciones industriales, sobre fibra óptica de plástico.

En el campo de la transmisión sobre fibra óptica en edificios, las líneas de investigación en curso se centran en las siguientes actividades:

• [Proyecto FP7 BONE (Building the Future Optical Network in Europe) , http://www.ictbone.eu/portal/landing_pages/index.html, FP7-ICT-20071216863] , que trabaja en el campo de las redes ópticas. En su informe ["Report on Y2 activities and new integration strategy"] , distribuido el 15/01/2010, se mencionan las siguientes actividades relevantes para esta invención: En el apartado 4.8 se describen actividades de Radio sobre Fibra, para fibras monomodo y multimodo, si bien entre las fibras multimodo no se estudian las fibras de plástico. En el apartado 4.9 se describen actividades de redes ópticas sobre fibra óptica de plástico, si bien solo para comunicaciones digitales. [Proyecto EU FP7 ALPHA (Architectures for fLexible Photonic Home and Access networks) , http://www.ictalpha.eu/, Grant Agreement No. 212352], que trabaja en el campo de las redes de acceso y redes de interiores sobre fibra óptica. Este proyecto analiza el uso de fibra óptica de plástico para el transporte de señales digitales, pero no señales radio. Por ejemplo: en su informe público [D3.1 "Requirements and Architectural Options for Broadband In-Building Networks supporting Wired and Wireless Services", apartado 5.2.4 "Optical point to point link to antenna site using Radio-over-Fibre"], se describe el uso de técnicas de radio sobre fibra para transportar señales de tipo UWB (Ultra Wideband, o banda ultra ancha) sobre fibras multimodo de silicio, pero no de plástico. Existen grupos de trabajo, por ejemplo DTU Fotonik (Department of Photonics Engineering, Technical University of Denmark) , que han publicado trabajos sobre la transmisión de señales digitales sobre fibra óptica de plástico con el nombre de Radio sobre Fibra, cuando la actividad realizada no consiste realmente en al transmisión de señales de radio sobre la fibra óptica de plástico. Por ejemplo, en ["5 GHz 200 Mbit/s Radio Over Polymer Fiber Link with Envelope Detection at 650 nm Wavelength", Communication Conference, OFC'09, San Diego, California, U.S.A., 2009], se describe un sistema donde se modula una portadora de 5 GHz con una señal de datos a la velocidad de 200 Mbit/sg. Sin embargo, cuando esta señal de 5 GHz modulada ataca un diodo RC-LED, este actúa como filtro paso bajo y toma solo la señal de datos de 200 Mbit/sg, de modo que la señal óptica modulada que se inyecta en la fibra óptica de plástico no contiene la componente de radiofrecuencia de 5 GHz. Otro trabajo del mismo grupo [Convergencia de Sistemas de comunicación ópticos e inalámbricos", Sociedad Española de Óptica, Óptica Pura y Aplicada 42 (2) 83-81 (2009) , apartados 4 y 8] describe diferentes opciones de sistemas de radio sobre fibra de silicio, pero no se considera la posibilidad de emplear fibra óptica de plástico.

Otros grupos de trabajo, como el Cobra Institute (Eindhoven University of Technology) han desarrollado una técnica ["In-house networks using multimode polymer optical fiber for broadband wireless Access", Ton Koonen et al, Photonic Network Communications, 5:2, 177-187, 2003, Cobra Institute, Eindhoven University of Technology]

para el transporte de señales de radiofrecuencia y microondas sobre fibras multimodo, incluyendo fibras de plástico, pero estas técnicas exigen el uso de fibra de plástico de polímero perflurinado de índice gradual, más caras que las sencillas de tipo PMMA con salto de índice, y de conectorización más compleja, y además precisan de un diodo láser sintonizable, moduladores ópticos de tipo Mach-Zender y filtros ópticos periódicos, lo que da lugar a que su coste sea muy elevado.

[Proyecto EU FP7 POF-PLUS "Plastic Optical Fiber for Pervasive Low-cost Ultra-high capacity systems", http://www.ict-pof-plus.eu/ Grant Agreement No.:224521], que tiene como objetivo desarrollar una técnica para transmitir señales digitales con velocidades del orden de 1 Gbit/sg sobre diferentes tipos de fibra de plástico, y técnicas de Radio sobre Fibra, en principio para el transporte de señales de tipo UWB, sobre fibras ópticas de plástico de tipo de polímero perfluorinado con índice gradual, si bien no se contemplan actividades de transporte de señales radio sobre fibra tipo PMMA de salto de índice.

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.

- La implementación de cada equipo es cara, pues necesario realizar conversiones de formato de las señales digitales que se están trasportando.

- 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 de coste elevado, y que debe ser instalada por un técnico especializado.

- Adicionalmente, en caso de ser necesario el empleo de...

1.Un sistema (100 200) de distribución de señales inalámbricas de banda ancha en interiores que comprende:

- un nodo de acceso radio (101 201) , conectado a una red de acceso de telecomunicaciones a través de una interfaz de acceso (107 207) , 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 DVB-T VHF/UHF a través de una interfaz radio de banda ancha;

- al menos un equipo cliente (102 202) que comprende un módulo de transmisión/recepción de señales de banda ancha configurado para transmitir y recibir señales inalámbricas de banda ancha DVB-T VHF/UHF a través de una interfaz radio de banda ancha en la banda libre de 5GHz, donde dicha banda libre de 5GHz es la especificada en la norma ETSI EN 301 893;

caracterizado por que dicho sistema comprende además:

- al menos un dispositivo óptico (105 205 300) configurado para: recibir señales de banda ancha procedentes de dicho nodo de acceso radio (101 201) , seleccionar al menos una señal de banda ancha procedente de dicho nodo de acceso radio (101 201) , convertir dicha señal de banda ancha en una señal óptica y transmitir dicha señal óptica a través de un enlace sobre fibra óptica de plástico (108 208) ;

- al menos un dispositivo transmisor (109 209 600) configurado para: recibir y detectar una señal óptica procedente de dicho al menos un dispositivo óptico (105 205 300) a través de dicho enlace sobre fibra óptica de plástico (108 208) , convertir dicha señal óptica en una señal DVB-T en la banda libre de 5GHz y transmitirla a través de una interfaz radio de banda ancha en la banda libre de 5GHz.

2.El sistema (100 200) de la reivindicación 1 que comprende además:

• un canal de control configurado para intercambiar señales de control entre dicho al menos un equipo cliente (102 202) y dicho al menos un equipo transmisor (109 209 600) sobre una interfaz radio de control (227 627) , comprendiendo cada uno de dichos equipos cliente (102 202) y al menos un equipo transmisor (109 209 600) un módulo de transmisión/recepción de señales de control (211 225 625) configurado para establecer dicho canal de control para transmitir y recibir señales inalámbricas sobre dicha interfaz radio de control (227 627) ;

• un canal de retorno configurado para intercambiar la información contenida en dichas señales de control entre dicho al menos un equipo transmisor (109 209 600) y dicho al menos dispositivo óptico (105 205 300) , comprendiendo cada uno de dichos equipos transmisores (109 209 600) y al menos un dispositivo óptico (105 205 300) un módulo de transmisión/recepción de señales ópticas (216 219 316 619) configurado para establecer dicho canal de retorno sobre un enlace sobre fibra óptica (228 328 628) ;

• una interfaz de control de usuario (232) en dicho al menos un equipo cliente (102 202) que permite que un usuario seleccione desde dicho al menos un equipo cliente (102 202) un canal determinado de los contenidos en la señal recibida por el nodo de acceso radio (101 201) .

3.El sistema (100 200) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde dicho al menos un equipo cliente (102 202) está conectado a un equipo final (103 203) a través de una interfaz de equipo final (104 204) , estando dicho equipo cliente (102 202) configurado para proveer a dicho equipo final (103 203) al menos un servicio de comunicaciones a través de dicha interfaz de equipo final (104 204) .

4.El sistema (100 200) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde dichas señales de control transmitidas sobre dicho canal de control contienen al menos uno de los siguientes tipos de información:

• una orden de inicio de exploración, que indica al dispositivo óptico (105 205 300) que inicie una exploración de canales contenidos en la señal recibida por el nodo de acceso radio (101 201) ;

• una orden de continuación de la exploración, que indica al dispositivo óptico (105 205 300) que sintonice un nuevo canal, donde dicha orden de continuación de la exploración es indicada por un usuario a través de la interfaz de control de usuario (232) ;

• una lista de canales generada en el equipo cliente (102 202) , donde dicha lista de canales

se almacena en el equipo cliente (102 202) y en el módulo de transmisión/recepción de señales de control (225 625) del equipo transmisor (109 209 600) y es enviada al dispositivo óptico (105 205 300) ;

• una orden de sintonización de un canal concreto, que indica al dispositivo óptico (105 205 300) que sintonice un canal determinado de los contenidos en la señal recibida por el nodo de acceso radio (101 201) , donde dicha orden de sintonización es indicada por un usuario a través de la interfaz de control de usuario (232) .

5.El sistema (100 200) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde dicho dispositivo óptico (105 205 300) está conectado a dicho nodo de acceso radio (101 201) mediante un cable, como un módulo insertable o como una unidad funcional integrada en dicho nodo de acceso radio (101 201) .

6.El sistema (100 200) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde dicho dispositivo óptico (105 205 300) comprende:

• un sintonizador analógico (212 312 400) , configurado para seleccionar, al menos, uno de los canales incluidos en la señal de banda ancha entregada por el nodo de acceso radio (101 201) y entregar a su salida una señal que comprende dicho canal seleccionado convertido a una frecuencia intermedia determinada;

• un modulador de amplitud (213 313 500) , configurado para variar la amplitud de la corriente de polarización de una fuente de luz

con dicha señal convertida a una frecuencia intermedia entregada a la salida de dicho sintonizador analógico (212 312 400) ;

• un transmisor para fibra óptica de plástico (215 315) , configurado para transmitir una señal óptica, procedente de dicha fuente de luz modulada con dicho modulador de amplitud (213 313 500) , sobre un enlace de fibra óptica de plástico (208 308 608) ;

• un receptor para fibra óptica de plástico (216 316) , configurado para recibir una señal óptica entregada por un enlace sobre fibra óptica de plástico (228 328 628) y detectar la información contenida en dicho canal de retorno;

• un módulo de control (214 314) , configurado para recibir una señal digital procedente de dicho receptor para fibra óptica (216 316) y transmitir dicha información a dicho sintonizador analógico (212 312 400) sobre una interfaz de control del sintonizador (231 331 412) .

7.El sistema (100 200) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde dicho dispositivo transmisor (109 209 600) comprende:

• un receptor para fibra óptica de plástico (218 618) , configurado para recibir una señal óptica entregada por un enlace sobre fibra óptica de plástico (208 308 608) , detectar dicha señal óptica y convertirla en una señal eléctrica a una frecuencia intermedia determinada;

• un mezclador con rechazo de banda imagen (220 620) , configurado para convertir dicha señal a

una frecuencia intermedia determinada en una señal DVB-T en la banda libre de 5GHz;

• un sintetizador de lazo enganchado en fase (221 621) con un oscilador local (222 622) , configurados para generar una señal, sintetizar una frecuencia determinada para dicha señal e inyectar dicha señal en la entrada de dicho mezclador con rechazo de banda imagen (220 620) ;

• un amplificador de radiofrecuencia (223 623) , configurado para elevar la amplitud de dicha señal DVB-T en la banda libre de 5GHz;

• un módulo de transmisión/recepción de señales de control (225 625) , configurado para establecer el canal de retorno y gestionar dicho sintetizador de lazo enganchado en fase (221 621) con dicho oscilador local (222 622) ;

• un modulador de amplitud (224 624) configurado para variar la amplitud de la corriente de polarización de una fuente de luz con una señal entregada por dicho módulo de transmisión/recepción de señales de control (225 625) ;

• un transmisor para fibra óptica de plástico (219 619) , configurado para transmitir una señal óptica, procedente de dicha fuente de luz modulada con dicho modulador de amplitud (224 624) , sobre un enlace de fibra óptica de plástico (228 628) .

8.El sistema (100 200) según la reivindicación anterior, donde dicho dispositivo transmisor (109 209 600) comprende además un filtro paso banda (226 626) , configurado para eliminar las señales del oscilador local (222 622) y la banda imagen resultante de la salida de dicho mezclador con rechazo de banda imagen (220 620) .

OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS

Nº solicitud: 201030924

ESPAÑA

Fecha de presentación de la solicitud: 15.06.2010

Fecha de prioridad:

INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA

51 Int. Cl. : H04B10/00 (2006.01)

DOCUMENTOS RELEVANTES

INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA

Nº de solicitud: 201030924

Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) H04B Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC

Informe del Estado de la Técnica Página 2/5

OPINIÓN ESCRITA

Nº de solicitud: 201030924

Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 19.04.2012

Declaración

Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986) .

Base de la Opinión.

La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.

Informe del Estado de la Técnica Página 3/5

OPINIÓN ESCRITA

Nº de solicitud: 201030924

1. Documentos considerados.

A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.

2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración La invención reivindicada presenta un sistema de distribución/extensión de señales radio. En un nodo de acceso radio incorpora un dispositivo óptico que convierte la señal de RF en una señal óptica, la envía a un equipo de recepción óptica que la convierte otra vez en señal RF para entregarla al equipo de cliente que la recibe en RF, también posee un canal de control entre el transmisor y el receptor.

El documento del estado de la técnica más próximo a la invención es D01 y divulga sistema de distribución de señales inalámbricas en interiores que comprende: un nodo de acceso radio, donde dicho nodo de acceso radio posee un modulo de transmision/recepcion de señales de inalámbricas y al menos un equipo cliente que posee un modulo de transmision/recepcion de señales inalámbricas hacia/procedentes de dicho nodo de acceso radio a través de dicha interfaz radio de banda ancha. También comprende un canal de control.

Para mayor claridad, y en la medida de lo posible, se emplea la misma redacción utilizada en la reivindicación 1. Las referencias entre paréntesis corresponden al D01. Las características técnicas que no se encuentran en el documento D01 se indican entre corchetes.

Reivindicación 1

Un sistema de distribución de señales inalámbricas de banda ancha en interiores que comprende: -un nodo de acceso radio, conectado a una red de acceso de telecomunicaciones a través de 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 DVB-T VHF/UHF a través de una interfaz radio de banda ancha (resumen, página 3, línea.

3. 35) ; -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 DVB-T VHF /UHF a través de una interfaz radio de banda ancha en la banda libre de 5GHz, donde dicha banda libre de 5GHz es la especificada en la norma ETSI EN 301 893 (resumen, página 3, línea.

3. 35) ;;

Y donde dicho sistema comprende además:

- al menos un dispositivo [óptico] configurado para: recibir señales de banda ancha procedentes de dicho nodo de acceso radio, seleccionar al menos una señal de banda ancha procedente de dicho nodo de acceso radio, convertir dicha señal de banda ancha en una señal [óptica] y transmitir dicha señal óptica a través de un enlace sobre [fibra óptica de plástico]; -al menos un dispositivo transmisor configurado para: recibir y detectar una señal [óptica] procedente de dicho al menos un dispositivo [óptico] a través de dicho enlace [sobre fibra óptica de plástico] convertir dicha señal óptica en una señal DVB-T en la banda libre de 5GHz y transmitirla a través de una interfaz radio de banda ancha en la banda libre de 5GHz.

La diferencia técnica entre el documento D01 y la solicitud consiste que en D01 posee un reencaminador radio mientras que en la solicitud se describe un reencaminador óptico. El cambio del medio de transmisión y especialmente por un medio óptico proporciona una serie de ventajas como inmunidad al ruido, compatibilidad electromagnética o la posibilidad de poder compartir la canalización entre la fibra óptica y cables de alimentación eléctrica.

En el documento D02 se describe como se puede transmitir señales de radio frecuencia a través de un enlace de fibra óptica (página 1, líneas 1-6) . El experto en la materia a la vista de D02 modificaría el documento D01 para resolver el problema técnico y obtener las ventajas esperadas de utilización de fibra frente a un medio inalámbrico.

Informe del Estado de la Técnica Página 4/5

OPINIÓN ESCRITA

Nº de solicitud: 201030924

Por lo tanto a la luz de D01 y D02 la invención es nueva pero carece de actividad inventiva tal como se establece en los artículos 6 y 8 de la Ley de Patentes 1986.

Reivindicación 2-7

A la vista de los documentos citados D01 y D02, el resto de reivindicaciones 2-7 son cuestiones prácticas, las cuales son conocidas previamente de los documentos citados o evidentes para el experto en la materia al pertenecer al estado de la técnica.

Por lo tanto a la luz de D01 y D02 reivindicaciones 2-7 son nuevas pero carecen de actividad inventiva tal como se establece en los artículos 6 y 8 de la Ley de Patentes 1986.

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