Procesador de señal de modulación en capas de baja complejidad.

Un procedimiento de transmisión de una señal codificada que tiene una señal de datos de capa superior y unaseñal de datos de capa inferior,

que comprende las etapas de:

combinar la señal de datos de capa superior y la señal de datos de capa inferior;

codificar la señal de datos de capa superior y la señal de datos de capa inferior combinadas;

retardar la señal de datos de capa superior;

modular la señal de datos de capa superior retardada;

modular la señal de datos de capa inferior;

transmitir la señal de datos de capa superior retardada; y

transmitir la señal de datos de capa inferior.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2003/032264.

Solicitante: THE DIRECTV GROUP, INC..

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 2230 E. IMPERIAL HIGHWAY EL SEGUNDO, CA 90245 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: WANG, WEIZHENG, CHEN, ERNEST, C., SANTORU,JOSEPH, ZHOU,GUANGCAI, LIN,TUNG-SHENG.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • H04B14/04 SECCION H — ELECTRICIDAD.H04 TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS.H04B TRANSMISION.H04B 14/00 Sistemas de transmisión no caracterizados por el medio utilizado para la transmisión (sus detalles H04B 1/00). › que utilizan la modulación por impulsos codificados.
  • H04L27/18 H04 […] › H04L TRANSMISION DE INFORMACION DIGITAL, p. ej. COMUNICACION TELEGRAFICA (disposiciones comunes a las comunicaciones telegráficas y telefónicas H04M; selección H04Q). › H04L 27/00 Sistemas de portadora modulada. › Sistemas de corriente portadora con modulación de fase, es decir, utilizando una manipulación de desplazamiento de fase (H04L 27/32 tiene prioridad).
  • H04L27/34 H04L 27/00 […] › Sistemas de portadora de modulación de fase y de amplitud, p. ej. en cuadratura de amplitud.

PDF original: ES-2398213_T3.pdf

 

Procesador de señal de modulación en capas de baja complejidad.

Fragmento de la descripción:

Procesador de señal de modulación en capas de baja complejidad

Antecedentes de la invencion

1. Campo de la invencion La presente invención se refiere a sistemas y a procedimientos para transmitir y recibir datos, y en particular a un sistema y a un procedimiento para transmitir y recibir datos con un equipo de baja complejidad.

2. Descripcion de la tecnica relacionada Los sistemas de comunicación de señal digital se han usado en varios campos, incluyendo la transmisión de señal de TV digital, o bien terrestre o bien por satélite. A medida que evolucionan los servicios y sistemas de comunicación 10 de señal digital, existe una demanda floreciente de un caudal de datos aumentado y de servicios añadidos. No obstante, es más difícil implementar o bien mejoras en sistemas antiguos o bien servicios nuevos cuando es necesario sustituir el hardware heredado existente, tal como transmisores y receptores. Los sistemas y servicios nuevos se encuentran en ventaja cuando los mismos pueden utilizar el hardware heredado existente. En el reino de las comunicaciones inalámbricas, este principio se ve resaltado adicionalmente por la limitada disponibilidad del

espectro electromagnético. Por lo tanto, no es posible (o, por lo menos, no resulta práctico) transmitir meramente datos mejorados o adicionales a una nueva frecuencia.

El procedimiento convencional de aumentar la capacidad espectral es moverse a una modulación de orden superior, tal como de modulación por desplazamiento de fase en cuadratura (QPSK) a modulación por desplazamiento de fase de ocho niveles (8PSK) o a modulación en amplitud en cuadratura de dieciséis niveles (16QAM) . 20 Desafortunadamente, los receptores de QPSK no pueden desmodular las señales de 8PSK o de 16QAM convencionales. Como resultado, los clientes heredados con receptores de QPSK deben mejorar sus receptores con el fin de seguir recibiendo cualquier señal transmitida utilizando una modulación 8PSK o 16QAM. La transmisión en capas se describe, por ejemplo, en COMBAREL L Y COL.: “HD–SAT MODEMS FOR THE SATELLITE BROADCASTING IN THE 20 GHZ FREQUENCY BAND”, IEEE TRANSACTIONS ON CONSUMER ELECTRONICS,

IEEE SERVICE CENTER, NUEVA YORK, NY, EE. UU., vol. 41, n.º 4, 1 de noviembre de 1995 (01–11–1995) , páginas 991–999, XP000553474, ISSN: 0098–3063.

Es ventajoso que los sistemas y procedimientos de transmisión de las señales alojen un caudal de datos mejorado y aumentado sin requerir frecuencia adicional. También es ventajoso que las señales de caudal mejorado y aumentado para receptores nuevos sean compatibles con las versiones anteriores de los receptores heredados.

Existe una ventaja adicional para los sistemas y procedimientos que permiten que las señales de transmisión se mejoren a partir de una fuente separada del transmisor heredado.

Se ha propuesto que una señal de modulación en capas, que transmite de forma no coherente señales de capa superior así como inferior, se emplee para cumplir estas necesidades. Tales sistemas de modulación en capas permiten un caudal de información más alto con la compatibilidad con versiones anteriores. No obstante, incluso cuando la compatibilidad con versiones anteriores no se requiere (tal como con un sistema completamente nuevo) , la modulación en capas puede ser aún ventajosa debido a que esta requiere una potencia de pico de TWTA significativamente menor que aquella para los formatos de modulación 8PSK o 16QAM convencionales para un caudal dado.

No obstante, un obstáculo significativo asociado con la implementación de una modulación en capas es el requisito del uso de una rutina de corrección de errores en recepción (FEC) separada y la implementación de circuitería para cada capa. Este requisito aumenta la complejidad de los sistemas de transmisión y de recepción asociados y también aumenta el coste global. Lo que se necesita es un sistema y procedimiento para transmitir y recibir tales señales sin necesidad de múltiples codificadores/ descodificadores. La presente invención satisface esta necesidad.

Sumario de la invencion 45 La invención se define en las reivindicaciones independientes.

En las reivindicaciones dependientes se exponen realizaciones particulares.

Breve descripcion de los dibujos Haciendo referencia a continuación a los dibujos en los que números de referencia similares representan partes correspondientes a través de su totalidad:

la figura 1 es un diagrama que ilustra una visión de conjunto de un sistema de distribución de vídeo por satélite único; la figura 2 es un diagrama de bloques que muestra una configuración de enlace ascendente típica para un transpondedor de satélite único;

la figura 3A es un diagrama de un tren de datos representativo; la figura 3B es un diagrama de un paquete de datos representativo; la figura 4 es un diagrama de bloques que muestra una realización del modulador; la figura 5 es un diagrama de bloques de un receptor/ descodificador integrado; las figuras 6A – 6C son unos diagramas que ilustran la relación básica de capas de señal en una transmisión de modulación en capas; las figuras 7A – 7C son unos diagramas que ilustran una constelación de señal de una segunda capa de trasmisión sobre la primera capa de trasmisión después de la desmodulación de primera capa; la figura 8 es un diagrama que muestra un sistema para transmitir y recibir señales de modulación en capas; la figura 9 es un diagrama de bloques que representa una realización de un receptor/ descodificador mejorado capaz de recibir señales de modulación en capas; la figura 10A es un diagrama de bloques de una realización del sintonizador/ modulador mejorado y el descodificador de FEC; la figura 10B muestra otra realización del sintonizador/ modulador mejorado, en la que una sustracción de capas se realiza sobre la señal en capas recibida; las figuras 11A y 11B muestran los niveles de potencia relativa de ejemplos de realizaciones de la presente invención; las figuras 12A y 12B son unos diagramas de flujo que describen unas operaciones a modo de ejemplo que pueden usarse para trasmitir y recibir señales de modulación en capas; la figura 13 presenta un diagrama de bloques de elementos destacados de un transmisor y receptor representativo que puede realizar las operaciones que se describen en la figura 12A y 12B; las figuras 14A y 14B son unos diagramas que muestran la relación de sincronismo de las señales de UL y de LL; las figuras 15A y 15B muestran unas etapas de proceso ilustrativas que pueden usarse para practicar otra realización de la invención; la figura 16 presenta un diagrama de bloques de elementos destacados de un transmisor y receptor alternativo que puede realizar las operaciones que se describen en las figuras 12A y 12B; y la figura 17 es un diagrama que muestra unos trenes de datos representativos que resultan de los procesos que se describen en las figuras 15A y 15B.

Descripcion detallada de realizaciones preferentes En la siguiente descripción, se hace referencia a los dibujos adjuntos que forman una parte del presente documento, y en la que se muestran, a modo de ilustración, varias realizaciones de la presente invención. Se entiende que pueden utilizarse otras realizaciones y que pueden hacerse cambios estructurales sin alejarse del alcance de la presente invención.

Sistema de distribución de vídeo La figura 1 es un diagrama que ilustra una visión de conjunto de un sistema de distribución de vídeo por satélite único 100. El sistema de distribución de vídeo 100 comprende un centro de control 102 en comunicación con un centro de enlace ascendente 104 a través de tierra o de otro enlace 114 y con una estación receptora de abonado 110 a través de una red de telefonía conmutada pública (PSTN) o de otro enlace 120. El centro de control 102 proporciona material de programa (por ejemplo programas de vídeo, programas de audio y datos) al centro de enlace ascendente 104 y coordina con las estaciones receptoras de abonado 110 para ofrecer unos servicios tales como servicios de programa de pago por visión (PPV) , incluyendo la facturación y el descifrado asociado de los programas de vídeo.

El centro de enlace ascendente 104 recibe material de programa e información de control de programa a partir del centro de control 102, y usando una antena de enlace ascendente 106 y el transmisor 105, transmite el material de programa y la información de control de programa al satélite 108. El satélite recibe y procesa esta información, y transmite los programas de vídeo y la información de control a la estación receptora de abonado 110 a través del enlace descendente 118 usando el transmisor o transpondedor 107.... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un procedimiento de transmisión de una señal codificada que tiene una señal de datos de capa superior y una señal de datos de capa inferior, que comprende las etapas de:

combinar la señal de datos de capa superior y la señal de datos de capa inferior; codificar la señal de datos de capa superior y la señal de datos de capa inferior combinadas; retardar la señal de datos de capa superior; modular la señal de datos de capa superior retardada; modular la señal de datos de capa inferior; transmitir la señal de datos de capa superior retardada; y transmitir la señal de datos de capa inferior.

2. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la etapa de codificar la señal de datos de capa superior y la señal de datos de capa inferior combinadas comprende además la etapa de insertar unos datos de sincronismo en la señal de datos de capa superior y la señal de datos de capa inferior combinadas codificadas, incluyendo los datos de sincronismo unos datos de señal de capa inferior predeterminados.

3. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la etapa de codificar la señal de datos de capa superior y la señal de datos de capa inferior combinadas comprende además la etapa de insertar unos datos de sincronismo en por lo menos una porción de la señal de datos de capa superior y en la señal de datos de capa inferior.

4. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la señal de datos de capa superior es retardada una cantidad de tiempo necesaria para que un receptor de la señal codificada transmitida vuelva a modular y vuelva a codificar una señal de datos de capa superior desmodulada.

5. Un aparato para transmitir una señal codificada que tiene una señal de datos de capa superior y una señal de datos de capa inferior, que comprende:

un codificador (1302) , para codificar una señal de datos de capa superior y una señal de datos de capa inferior combinadas; un elemento (1308) de retardo, acoplado comunicativamente con el codificador (1302) , para retardar la señal de datos de capa superior; un primer modulador (1310) , para modular la señal de datos de capa superior retardada; un segundo modulador (1312) , para modular la señal de datos de capa inferior; un transmisor (1314) , acoplado comunicativamente con el primer modulador (1310) , para transmitir la señal de datos de capa superior retardada; y un segundo transmisor (1316) , acoplado comunicativamente con el segundo modulador (1312) , para transmitir la señal de datos de capa inferior.

6. El aparato de acuerdo con la reivindicación 5, en el que el codificador (1302) inserta unos datos de sincronismo en la señal de datos de capa superior y la señal de datos de capa inferior combinadas codificadas, incluyendo los datos de sincronismo unos datos de señal de capa inferior predeterminados.

7. El aparato de acuerdo con la reivindicación 5, en el que el codificador inserta unos datos de sincronismo en por lo menos una porción de la señal de datos de capa superior y en la señal de datos de capa inferior.

8. El aparato de acuerdo con la reivindicación 5, en el que la señal de datos de capa superior es retardada una cantidad de tiempo necesaria para que un receptor de la señal codificada transmitida vuelva a modular y vuelva a codificar una señal de datos de capa superior desmodulada.

9. Un procedimiento de descodificación de una señal de entrada codificada que tiene una señal modulada de capa superior y una señal modulada de capa inferior, que comprende las etapas de:

desmodular la señal de entrada codificada para producir una señal de capa superior; retardar la señal de entrada; desmodular la señal de entrada retardada para producir una señal de capa inferior, en el que la etapa de desmodular la señal de entrada retardada para producir una señal de capa inferior comprende las etapas de:

volver a codificar y volver a modular la señal de capa superior; y extraer la señal de capa inferior a partir de la señal de entrada sustrayendo de la señal de entrada la señal de capa superior codificada de nuevo y modulada de nuevo; combinar la señal de capa superior y la señal de capa inferior; y descodificar la señal de capa superior y la señal de capa inferior combinadas.

10. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9, en el que:

la señal de entrada codificada incluye unos datos de sincronismo que tienen unos datos de señal de capa

inferior predeterminados; y la señal de capa superior y la señal de capa inferior combinadas se descodifican de acuerdo con los datos de sincronismo.

11. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9, en el que:

por lo menos una porción de la señal de entrada codificada incluye una señal de capa superior y una señal de capa inferior codificadas por separado; y la por lo menos una porción de la señal de entrada codificada es descodificada de acuerdo con los datos de sincronismo.

12. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9, en el que la señal de entrada se retarda una cantidad de tiempo necesaria para volver a codificar y volver a modular la señal de capa superior.

13. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9, que además comprende la etapa de desentrelazar la señal de capa superior y la señal de capa inferior combinadas descodificadas.

14. Un aparato para descodificar una señal de entrada codificada que tiene una señal modulada de capa superior y una señal modulada de capa inferior, que comprende:

un desmodulador (1320) para desmodular la señal (1016) de entrada para producir una señal de capa superior; un elemento de retardo (1330) , acoplado comunicativamente con la señal (1016) de entrada para retardar la señal de entrada; un segundo desmodulador (1332:) para desmodular la señal de entrada retardada para producir una señal de capa inferior, acoplado el segundo desmodulador (1332) comunicativamente con el elemento de retardo (1330) ; un combinador (1322) para combinar la señal de capa superior y la señal de capa inferior, acoplado el combinador (1322) comunicativamente con el primer desmodulador (1320) y el segundo desmodulador (1332) ; un descodificador (1324) , acoplado comunicativamente con el combinador (1332) , el descodificador (1324) para descodificar la señal de capa superior y la señal de capa inferior combinadas; un codificador (1326) acoplado comunicativamente con el descodificador (1324) , el codificador (1325) para volver a codificar la señal de capa superior; un modulador (1327) , acoplado comunicativamente con el codificador (1326) , el modulador (1327) para volver a modular la señal de capa superior; y un módulo diferenciador (1328) , acoplado comunicativamente con el modulador (1327) y el segundo desmodulador (1332) , para extraer la señal de capa inferior a partir de la señal (1016) de entrada sustrayendo de la señal (1016) de entrada la señal de capa superior codificada de nuevo y modulada de nuevo.

15. El aparato de acuerdo con la reivindicación 14, en el que:

la señal de entrada codificada incluye unos datos de sincronismo insertados que tienen unos datos de señal de capa inferior predeterminados; y la señal de capa superior y la señal de capa inferior combinadas son descodificadas de acuerdo con los datos de sincronismo.

16. El aparato de acuerdo con la reivindicación 14, en el que:

por lo menos una porción de la señal de entrada codificada incluye una señal de capa superior y una señal de capa inferior codificadas por separado; y la por lo menos una porción de la señal de entrada codificada es descodificada de acuerdo con los datos de sincronismo.

17. El aparato de acuerdo con la reivindicación 16, en el que la señal de entrada es retardada una cantidad de tiempo necesaria para volver a codificar y volver a modular la señal de capa superior.

18. Un procedimiento de transmisión de una señal codificada que tiene una señal de datos de capa superior y una señal de datos de capa inferior, que comprende las etapas de:

codificar por separado y de forma multiplexada la señal de datos de capa superior y la señal de datos de capa inferior; modular la señal de datos de capa superior codificada por separado; modular la señal de datos de capa inferior codificada por separado; transmitir la señal de datos de capa superior modulada y codificada por separado; y transmitir la señal de datos de capa inferior modulada y codificada por separado.

19. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 18, en el que la señal de datos de capa superior y la señal de datos de capa inferior son codificadas mediante el mismo código.

20. Un procedimiento de descodificación de una señal de entrada codificada que tiene una señal modulada de capa superior y una señal modulada de capa inferior, que comprende las etapas de:

desmodular la señal de entrada para producir una señal de capa superior codificada; desmodular la señal de entrada para producir una señal de capa inferior codificada, en el que la etapa de desmodular la señal de entrada para producir una señal de capa inferior codificada comprende las etapas de:

volver a codificar y volver a modular la señal de capa superior; y extraer la señal de capa inferior a partir de la señal de entrada sustrayendo de la señal de entrada la señal de capa superior codificada de nuevo y modulada de nuevo; aplicar de forma multiplexada la señal de capa superior codificada y la señal de capa inferior codificada a un descodificador de señal.

21. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 20, que además comprende la etapa de desentrelazar la señal de capa superior y la señal de capa inferior combinadas descodificadas.

22. Un aparato para transmitir una señal codificada que tiene una señal de datos de capa superior y una señal de datos de capa inferior, que comprende:

un multiplexor (1604) para aplicar por separado y de forma multiplexada la señal de datos de capa superior y la señal de datos de capa inferior a un codificador (1302) ; un modulador (1310) , acoplado comunicativamente con el codificador (1302) , para modular la señal de datos de capa superior codificada por separado; un segundo modulador (1312) , acoplado comunicativamente con el codificador (1302) , para modular la señal de datos de capa inferior codificada por separado; un transmisor (1314) , acoplado comunicativamente con el modulador (1310) , el transmisor para transmitir la señal de datos de capa superior modulada y codificada por separado; y un segundo transmisor (1316) , acoplado con el segundo modulador (1312) , el segundo transmisor (1316) para transmitir la señal de datos de capa inferior modulada y codificada por separado.

23. El aparato de acuerdo con la reivindicación 22, en el que la señal de datos de capa superior y la señal de datos de capa inferior son codificadas mediante el mismo código.

24. Un aparato para descodificar una señal de entrada codificada que tiene una señal modulada de capa superior y una señal modulada de capa inferior, que comprende:

un primer desmodulador (1320) para desmodular la señal de entrada para producir una señal de capa superior codificada; un segundo desmodulador (1332) para desmodular la señal de entrada para producir una señal de capa inferior codificada; un multiplexor (1602) , acoplado comunicativamente con el primer desmodulador (1320) y el segundo desmodulador (1332) , el multiplexor (1602) para aplicar de forma multiplexada la señal de capa superior codificada y la señal de capa inferior codificada a un descodificador de señal (1324) ; un codificador (1326) , acoplado comunicativamente con el descodificador (1324) , para volver a codificar la señal de capa superior; un modulador (1327) , acoplado comunicativamente con el codificador (1326) , el modulador (1327) para volver a modular la señal de capa superior codificada de nuevo; un extractor (1328) , acoplado comunicativamente con el modulador (1327) y el segundo desmodulador (1332) , el extractor para extraer la señal de capa inferior a partir de la señal de entrada sustrayendo de la señal de entrada la señal de capa superior codificada de nuevo y modulada de nuevo.


 

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