Método y sistema para transmitir y recibir señales.

Un método para transmitir señales de difusión, el método comprende:

introducir flujos de entrada de procesamiento para sacar tramas de banda base, BB, para múltiples conexiones de capa física, PLP;

codificación exterior de datos en cada una de las tramas de BB por cada una de las múltiples PLP;

codificación interior de los datos codificados en el exterior mediante un esquema de comprobación de paridad de baja densidad, LDPC;

dividir los datos codificados en el interior en un primer flujo de bits para un método de mapeado por modulación de amplitud en cuadratura de orden alto, HOQ, y en un segundo flujo de bits para un método de mapeado por modulación de amplitud en cuadratura de orden bajo, LOQ;

mapear por modulación de amplitud en cuadratura, QAM, los datos divididos utilizando el método de mapeado HOQ y el método de mapeado LOQ;

codificar los datos mapeados utilizando un esquema de múltiple entrada múltiple salida, MIMO; y

modular los datos codificados MIMO por multiplexación por división de frecuencia ortogonal, OFDM.

Método y sistema para transmitir y recibir señales Ámbito técnico

La presente invención está relacionada con un método para transmitir y recibir eficazmente señales y con un transmisor y receptor eficientes para un sistema OFDM (del inglés Orthogonal Frequency División Multiplexing: multiplexación por división de frecuencia ortogonal) que incluye una TFS (del inglés Time-Frequency Slicing: segmentación por tiempo-frecuencia). El documento, de López Arranz. et al, "Design of a simulation platform to test next generation of terresztrial DVB" (Upcommons - Universitat Politécnica de Catalunya, 19 de julio de 2007, XP002694807) está relacionado con el diseño y el desarrollo de un simulador de capa física del estándar completo DVB-T, que incluye los procedimientos completos tanto de transmisión como de recepción.

Antecedentes de la técnica

La técnica de TFS (Time Frequency Slicing) se ha introducido para la difusión. Cuando se utiliza una TFS, un único servicio puede transmitirse a través de múltiples canales de RF (radiofrecuencia) en un espacio tiempo-frecuencia de dos dimensiones.

OFDM (Orthogonal Frequency División Multiplexing) es el esquema de multiplexación por división de frecuencia (FDM) utilizado como un método de modulación digital multi-portadora. Para llevar datos se utiliza un gran número de subportadoras ortogonales espaciadas de cerca. Los datos se dividen en varios flujos o canales de datos paralelos, uno para cada subportadora. Cada subportadora se modula con un esquema de modulación convencional (tal como modulación de amplitud en cuadratura o modulación de desplazamiento de fase) a baja velocidad de símbolos, manteniendo tasas totales de datos similares a los esquemas convencionales de modulación de una sola portadora en el mismo ancho de banda.

OFDM se ha convertido en un esquema popular para la comunicación digital de banda ancha, ya sea inalámbrica o por hilos de cobre, utilizado en aplicaciones tales como la televisión digital y la difusión de audio, redes inalámbricas y de acceso a internet de banda ancha.

Cuando se combina TFS, que utiliza múltiples bandas de radiofrecuencia para cada transmisor, con OFDM, puede obtenerse ganancia de diversidad de frecuencias y ganancia de multiplexación estadística, de este modo se pueden utilizar eficazmente los recursos.

Descripción de la invención

Problema técnico

Por lo tanto, un objetivo de la presente invención es proporcionar un método para transmitir y recibir eficazmente señales y un transmisor y receptor eficaces para un sistema OFDM que incluye TFS.

Solución técnica

Según un aspecto de la presente invención, se proporciona un método para la transmisión de señales según la reivindicación 1.

Según otro aspecto de la presente invención, se proporciona un aparato para la transmisión de señales de difusión según la reivindicación 5.

Según incluso otro aspecto de la presente invención, se proporciona un método para la recepción de señales según la reivindicación 9.

Se ha de entender que tanto la descripción general precedente como la siguiente descripción detallada de la presente invención son ejemplos y explicaciones y se pretende que proporcionen una explicación adicional de la invención, tal como se reivindica.

Las ventajas, objetos y características adicionales de la invención se expondrán en parte en la descripción que sigue y en parte resultarán evidentes para los expertos en la técnica tras el examen de lo siguiente o pueden aprenderse al poner en práctica la invención. Los objetivos y otras ventajas de la invención pueden realizarse y conseguirse mediante la estructura indicada en particular en la descripción escrita y en las reivindicaciones de la misma así como en los dibujos adjuntos.

Efectos ventajosos

Según la presente invención, es posible proporcionar un método para transmitir y recibir eficazmente señales y un transmisor y receptor eficaces para un sistema OFDM que incluye TFS.

Breve descripción de los dibujos

Los dibujos adjuntos, que se incluyen para proporcionar una comprensión adicional de la Invención y se incorporan en esta solicitud y constituyen parte de la misma, ilustran una realización o realizaciones de la Invención y junto con la descripción sirven para explicar el principio de la invención. En los dibujos:

La Fig. 1 es un diagrama de bloques de un ejemplo de un transmisor de TFS (segmentación en tiempo-frecuencia) - OFDM (multiplexación por división de frecuencia ortogonal).

La Flg. 2 es un diagrama de bloques de un ejemplo del procesador de entrada mostrado en la Fig. 1.

La Flg. 3 es un diagrama de bloques de un ejemplo de la BICM (Bit-lnterleaved Coding and Modulatlon: Codificación y modulación por entrelazado de bits) mostrada en la Flg. 1.

La Flg. 4 es un diagrama de bloques de un ejemplo del Formador de Tramas mostrado en la Fig. 1.

La Flg. 5 es una tabla de un ejemplo de relación de modulación híbrida cuando la longitud de bloque LDPC es de 64800 bits.

La Flg. 6 es una tabla de un ejemplo de relación de modulación híbrida cuando la longitud de bloque LDPC es de 16200 bits.

La Fig. 7 es un diagrama de bloques de un ejemplo del mapeador de QAM mostrado en la Fig. 1.

La Fig. 8 es un diagrama de bloques de un ejemplo de mapeador de QAM combinado con un codificador Interno y un entrelazador Interno.

La Fig. 9 es un ejemplo de entrelazador de bits.

La Fig. 10 es una tabla de un ejemplo de entrelazador de bits cuando la longitud de bloque LDPC es de 64800 bits.

La Fig. 11 es una tabla de un ejemplo de entrelazador de bits cuando la longitud de bloque LDPC es de 16200 bits.

La Fig. 12 es un ejemplo del demultiplexador mostrado en la Flg. 1.

La Fig. 13 es otro ejemplo del demultiplexador mostrado en la Fig. 1.

La Fig. 14 es una relación entre un flujo de bits de entrada del entrelazador de bits y un flujo de bits de salida del demultiplexador.

La Fig. 15 es un ejemplo de un mapeado de símbolos QAM.

La Fig. 16 es un diagrama de bloques de un ejemplo del descodificador MIMO/MISO mostrado en la Fig. 1.

La Fig. 17 es un diagrama de bloques de un ejemplo del modulador, específicamente un ejemplo de un modulador OFDM.

La Fig. 18 es un diagrama de bloques de un ejemplo del procesador analógico mostrado en la Fig. 1.

La Fig. 19 es un diagrama de bloques de un ejemplo de un receptor TFS-OFDM.

La Fig. 20 es un diagrama de bloques de un ejemplo del AFE (Analog Front End: extremo frontal analógico) mostrado en la Fig. 19.

La Fig. 21 es un diagrama de bloques de un ejemplo del demodulador, específicamente un demodulador OFDM.

La Fig. 22 es un diagrama de bloques de un ejemplo del descodificador MIMO/MISO mostrado en la Fig. 19.

La Fig. 23 es un diagrama de bloques de un ejemplo del analizador sintáctico de tramas mostrado en la Fig. 19.

La Fig. 24 es un diagrama de bloques de un ejemplo del demapeador de QAM mostrado en la Fig. 23.

La Fig. 25 es un diagrama de bloques de un ejemplo del demapeador de QAM combinado con un desentrelazador interno.

La Fig. 26 es un diagrama de bloques de un ejemplo del descodificador BICM mostrado en la Fig. 19.

La Fig. 27 es un diagrama de bloques de un ejemplo del procesador de salida mostrado en la Fig. 19.

Mejor manera de llevar a cabo la invención

Ahora se hará referencia con detalle a las realizaciones preferidas de la presente invención, cuyos ejemplos se ¡lustran en los dibujos adjuntos. Siempre que sea posible, se usarán los mismos números de referencia por todos los dibujos para referirse a partes ¡guales o similares.

La Fig. 1 es un ejemplo de transmisor de TFS (segmentación en tiempo-frecuenciaj-OFDM (multiplexación por división de frecuencia ortogonal) propuesto. Un múltiple MPEG2-TS (flujo de transporte) y un flujo genérico múltiple se pueden Introducir en un transmisor TFS. El procesador de entrada (101) puede dividir los flujos introducidos en múltiples señales de salida para una múltiple PLP (conexión de capa física). La BICM (modulación y codificación por entrelazado de bits) (102) puede codificar y entrelazar la PLP individualmente. El formador (103) de tramas puede transformar la PLP en un total R de bandas de RF. La técnica de MIMO (Multiple-lnput Multiple-Output: múltiple entrada múltiple salida)/MISO (Multiple-lnput Single-Output: múltiple entrada única salida) (104) puede aplicarse para cada banda de radiofrecuencia. Cada banda de RF para cada antena puede ser modulada individualmente por el modulador (105a, b) y puede ser transmitida a las antenas tras ser convertida en... [Seguir leyendo]

1. Un método para transmitir señales de difusión, el método comprende:

introducir flujos de entrada de procesamiento para sacar tramas de banda base, BB, para múltiples conexiones de capa física, PLP;

codificación exterior de datos en cada una de las tramas de BB por cada una de las múltiples PLP;

codificación interior de los datos codificados en el exterior mediante un esquema de comprobación de paridad de baja densidad, LDPC;

dividir los datos codificados en el interior en un primer flujo de bits para un método de mapeado por modulación de amplitud en cuadratura de orden alto, HOQ, y en un segundo flujo de bits para un método de mapeado por modulación de amplitud en cuadratura de orden bajo, LOQ;

mapear por modulación de amplitud en cuadratura, QAM, los datos divididos utilizando el método de mapeado HOQ y el método de mapeado LOQ;

codificar los datos mapeados utilizando un esquema de múltiple entrada múltiple salida, MIMO; y modular los datos codificados MIMO por multiplexación por división de frecuencia ortogonal, OFDM.

2. El método de la reivindicación 1, en donde el método incluye además;

demultiplexar el primer y el segundo flujo de bits hasta unos flujos de bits para el método de mapeo HOQ y el método de mapeo LOQ.

3. El método de la reivindicación 2, en donde la desmultiplexación comprende además;

cambiar un orden de los bits de datos en el primer flujo de bits de los dos flujos de bits divididos según el método de

mapeo HOQ; y

cambiar un orden de los bits de datos en el segundo flujo de bits de los dos flujos de bits divididos según el método de mapeo LOQ.

4. El método de la reivindicación 3, en donde el mapeado QAM comprende además:

mapear los datos en el primer flujo de bits con símbolos respectivos utilizando el método de mapeo HOQ; y mapear los datos en el segundo flujo de bits con símbolos respectivos utilizando el método de mapeo LOQ.

5. Un aparato para transmitir señales de difusión, el aparato comprende:

un procesador de entrada (101) configurado para introducir flujos de entrada de proceso para sacar tramas de banda base, BB, para múltiples conexiones de capa física, PLP;

un codificador exterior (301) configurado para la codificación exterior de los datos en cada una de las tramas de BB por cada una de las múltiples PLP;

un codificador interior (401) configurado para la codificación interior de los datos codificados en el exterior mediante un esquema de comprobación de paridad de baja densidad, LDPC;

un analizador sintáctico (d402) de flujos de bits configurado para dividir los datos codificados en el interior hasta un primer flujo de bits para un método de mapeado por modulación de amplitud en cuadratura de orden alto, HOQ, y hasta un segundo flujo de bits para un método de mapeado por modulación de amplitud en cuadratura de orden bajo, LOQ;

un mapeador (d-405a, d-405b) de modulación de amplitud en cuadratura, QAM, configurado para mapear los datos divididos utilizando el método de mapeado HOQ y el método de mapeado LOQ;

un codificador (104) configurado para codificar los datos mapeados utilizando un esquema de múltiple entrada múltiple salida, MIMO; y

un modulador (105a, 105b) de multiplexación por división de frecuencia ortogonal, OFDM, configurado para modular los datos codificados con MIMO.

6. El aparato de la reivindicación 5, en donde el método incluye además;

un demultiplexador (d-404a, d-404b) configurado para demultiplexar el primer y el segundo flujo de bits hasta los flujos de bits para el método de mapeo HOQ y el método de mapeo LOQ.

7. El aparato de la reivindicación 6, en donde el demultiplexador (d-404a, d-404b) se adapta además para cambiar un orden de los bits de datos en el primer flujo de bits de los dos flujos de bits divididos según el método de mapeo HOQ y para cambiar un orden de los bits de datos en el segundo flujo de bits de los dos flujos de bits divididos según el método de mapeo LOQ.

8. El aparato de la reivindicación 7, en donde el mapeador QAM (d-405a, d-405b) se adapta además para mapear los datos en el primer flujo de bits con respectivos símbolos utilizando el método de mapeo HOQ y para mapear los datos en el segundo flujo de bits con respectivos símbolos utilizando el método de mapeo LOQ.

9. Un método para recibir una señal de difusión, el método comprende:

recibir las señales de difusión y demodular por multiplexación por división de frecuencia, OFDM, los datos en las señales recibidas de difusión;

decodificar los datos demodulados utilizando un esquema de múltiple entrada múltiple salida, MIMO;

demaperar por modulación de amplitud en cuadratura, QAM, los datos decodificados utilizando un método de demapeado por modulación de amplitud en cuadratura de orden alto, HOQ, y un método de demapeado por modulación de amplitud en cuadratura de orden bajo, LOQ;

la decodificación interior de los datos demapeados por QAM por una sola conexión de capa física, PLP, mediante un esquema de comprobación de paridad de baja densidad, LDPC;

la decodificación exterior de los datos decodificados en el Interior; y

procesar para sacar los datos decodlflcados en el exterior.

10. El método de la reivindicación 9, en donde el método Incluye además; dividir los datos decodlflcados en dos flujos de símbolos.

11. El método de la reivindicación 10, en donde el demapeado QAM comprende además;

demapear el primer flujo de símbolos de los dos flujos de símbolos hasta un primer flujo de bits utilizando el método de demapeado HOQ; y

demapear el segundo flujo de símbolo de los dos flujos de símbolos hasta un segundo flujo de bits utilizando el método de demapeado LOQ.

12. El método de la reivindicación 11, en donde el método comprende además: cambiar un orden de los bits en el primer flujo de bits según el método de demapeado HOQ; cambiar un orden de los bits en el segundo flujo de bits según el método de demapeado LOQ; y fusionar el primer y el segundo flujo de bits multiplexados en un datos por la única PLP.

13. Un aparato para recibir señales de difusión, el aparato comprende:

un demodulador (802a, 802b) de multiplexación por división de frecuencia, OFDM, configurado para recibir las señales de difusión y demodular por OFDM los datos en las señales recibidas de difusión;

un descodlficador (803) configurado para decodificar los datos demodulados utilizando un esquema de múltiple entrada múltiple salida, MIMO;

un demapeador (1202a, 1202b) de modulación de amplitud en cuadratura, QAM, configurado para demapear los datos decodlflcados utilizando un método de demapeado por modulación de amplitud en cuadratura de orden alto, HOQ, y un método de demapeado por modulación de amplitud en cuadratura de orden bajo, LOQ;

un descodiflcador interior (b-1206) configurado para la decodificación interior de los datos demapeados por QAM por una sola conexión de capa física, PLP, mediante un esquema de comprobación de paridad de baja densidad, LDPC;

un descodificador exterior (1304) configurado para la decodificación exterior de los datos decodificados en el interior;

y

un procesador de salida (806) configurado para procesar en salida los datos decodificados en el exterior.

14. El aparato de la reivindicación 13, en donde el aparato incluye además;

un divisor (b-1201) de símbolos configurado para dividir los datos decodificados en dos flujos de símbolos.

15. El aparato de la reivindicación 14, en donde el demapeador QAM (1202a, 1202b) se configura además para demapear el primer flujo de símbolos de los dos flujos de símbolos hasta un primer flujo de bits utilizando el método

de demapeado HOQ y para demapear el segundo flujo de símbolos de los dos flujos de símbolos hasta un segundo flujo de bits utilizando el método de demapeado LOQ.

16. El aparato de la reivindicación 15, en donde el aparato comprende además:

un primer multiplexor (b-1203a) configurado para cambiar un orden de los bits en el primer flujo de bits según el método de demapeado HOQ;

un segundo multiplexor (b-1203b) configurado para cambiar un orden de los bits en el segundo flujo de bits según el método de demapeado LOQ; y

un fusionador (b-1205) configurado para fusionar el primer y el segundo flujo de bits multiplexados por la única PLP.