ES2274772T3 - Metodo de correccion de la referencia de reloj del programa en una transmision de rafagas multiplexadas en un enlace descendente de un sistema integrado multihaz de comunicacion por satelite. - Google Patents
Metodo de correccion de la referencia de reloj del programa en una transmision de rafagas multiplexadas en un enlace descendente de un sistema integrado multihaz de comunicacion por satelite. Download PDFInfo
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Abstract
Método de corrección de la Referencia de Reloj del Programa adaptado para llevarse a cabo en una transmisión que se realiza en cadenas de transporte MPEG2 en formato TDMA mediante un enlace descendente en un sistema integrado multihaz de comunicación por satélite (S) donde dicho enlace descendente se transmite en forma de ráfagas y comprende una pluralidad de paquetes multiplexados, modulados y comprimidos correspondientes a al menos un usuario (a1, a2, b1, c1, c2, c3 y c4) caracterizado porque dicha corrección de la Referencia de Reloj del Programa se calcula en función de una distancia (d) definida entre una posición real de un paquete (a12) y una posición estimada de dicho paquete, siendo la posición estimada la que dicho paquete (a12) ocuparía si el enlace descendente no hubiera sido comprimido en una etapa de modulación y compresión.
Description
Método de corrección de la referencia de reloj
del programa en una transmisión de ráfagas multiplexadas en un
enlace descendente de un sistema integrado multihaz de comunicación
por satélite.
La presente invención se refiere a un Método de
corrección de la Referencia de Reloj del Programa en una transmisión
de ráfagas multiplexadas en un enlace descendente de un sistema
integrado multihaz de comunicación por satélite en una red
multimedia de radiodifusión principalmente en aplicaciones de
radiodifusión digital de vídeo (DVB) que permite a un usuario
solicitar servicios interactivos en banda ancha utilizando
estaciones estándares tanto en el lado de transmisión como en el de
recepción. La invención propone un método de corrección aplicable en
las cadenas de transporte transmitidas mediante paquetes de
MPEG2-TS (Motion Picture Expert Group
2-Transport Stream) en forma de ráfagas, calculando
la diferencia existente entre una posición real de un paquete
determinado de MPEG2-TS en sentido descendente y una
posición teórica que el mismo paquete debería ocupar.
El estándar EN 300 421 de ETSI (European
Telecommunications Standards Institute) se refiere a servicios DVB
sobre sistemas transparentes de comunicación por satélite. El
propósito de este estándar es el de proporcionar servicios directos
al usuario conocidos como DVB-S (radiodifusión
digital de vídeo por satélite), a través de un dispositivo
receptor/decodificador integrado y que está ubicado en su domicilio.
Su flexibilidad en multiplexación permite el uso de una capacidad
de transmisión que englobe una variedad de configuraciones de
servicios de televisión (TV), incluyendo servicios de sonido y
datos. Todos los componentes de dichos servicios son multiplexados
por división de tiempo (TDM) sobre una única portadora. La
descripción más detallada de este estándar puede encontrarse en el
documento publicado por ETSI, EN 300 421 V1.1.2
(1997-98) con el título: "Digital Video
Broadcasting (DVB); Framing structure, channel coding and modulation
for 11/12 GHz satellite services".
Por otro lado el estándar conocido como
DVB-RCS001 de ESTI hace referencia a canales de
interacción sobre un sistema transparente de distribución por
satélite. El propósito de este estándar es el de proporcionar
especificaciones básicas para la provisión de canales de interacción
para redes interactivas basadas en satélites geoestacionarios (GEO)
que incorporan terminales fijos con canal de retorno a través del
satélite (RCST). El servicio es conocido también como
DVB-RCS (radiodifusión digital de vídeo por satélite
con canal de retorno). Este estándar facilita el uso de RCSTs para
instalaciones domésticas tanto individuales como colectivas.
Asimismo soporta la conexión de dichos terminales con redes de
datos en domicilio, y puede ser aplicado a todas las bandas de
frecuencia asignadas a servicios de satélite GEO. La descripción más
detallada de este estándar puede encontrarse en el documento
publicado por ETSI, TM2267r3DVB-RCS001rev12 (11
Febrero 2000) con el título: "Digital Video Broadcasting (DVB);
Interaction channel for Satellite Distribution Systems".
Estos dos estándares son del tipo
mono-haz (mono-spot), es decir que
el satélite define una zona única como zona de cobertura. Los
sistemas monohaz presentan por tanto el inconveniente de que al
tener zonas de cobertura limitadas, no son apropiados para áreas de
mayor amplitud a nivel mundial. Los servicios relacionados con cada
uno de dichos estándares son actualmente usados de forma
independiente entre sí.
La demanda cada vez más creciente de servicios
interactivos por los usuarios hace necesario que los sistemas de
comunicación por satélite soporten radiodifusión con canal de
retorno a los usuarios finales cuando éstos pueden estar repartidos
en áreas totalmente diferentes y dispares en el mundo, y así
proporcionar un mejor acceso y una interconexión más rápida entre
ellos. Ello hace necesario a su vez que se proporcionen sistemas
con capacidad de realizar radiodifusión en redes que soportan
multimedia con característica de comunicación multihaz.
El servicio que proporciona
DVB-S aunque proporciona la posibilidad de una
comunicación directa al domicilio del usuario tiene el
inconveniente de que no tiene prevista la posibilidad de incluir un
canal de retorno para que el usuario pueda comunicar con el
proveedor del servicio multimedia. Por otro lado, los servicios
aportados por DVB-RCS incluyen dicho canal de
retorno, pero no proporcionan la posibilidad de comunicación
directa con el domicilio del usuario para las aplicaciones de
difusión.
En vista de lo anterior, se ha hecho necesario
proporcionar un sistema integrado multihaz de comunicación por
satélite en una red multimedia de radiodifusión capaz de soportar
aplicaciones de radiodifusión digital de vídeo (DVB) a fin de
facilitar los servicios multimedia directamente al domicilio del
usuario permitiendo al mismo tiempo que dicho usuario pueda
establecer comunicación con el proveedor del servicio multimedia a
través de un canal de retorno.
Una solución a este problema, propuesta por esta
misma solicitante, ha sido ofrecer a los usuarios un servicio
multimedia de radiodifusión de tal manera que el usuario pueda
comunicar con el proveedor del servicio multimedia a través de un
canal de retorno al satélite, todo ello de una manera
sustancialmente económica.
Dicha solución proponía el uso combinado de los
servicios estandarizados DVB-S y
DVB-RCS, obteniendo así un sistema de satélite
único, regenerativo y multihaz para permitir el uso de estaciones
estándar tanto en el lado de transmisión como en el de recepción.
Mediante dicha solución, tanto el usuario final como el proveedor
del servicio multimedia utilizan un canal de retorno de acuerdo con
el estándar DVB-RCS a través de un canal ascendente
hacia el satélite.
A bordo del satélite la carga regenerativa
realiza el multiplexado de la información proveniente de diversas
fuentes en una cadena de datos (data stream) apta para ser recibida
por un usuario que disponga de cualquier equipo estándar
receptor/decodificador integrado.
Por otro lado, de acuerdo con el estándar de
ETSI DVB-RCS001 (borrador EN 301 790 V1.1.1.)
relativo a los canales de interacción en los sistemas de satélite,
la sincronización de las ráfagas transmitidas por el terminal con
canal de retorno vía satélite (RCST) se realiza mediante la
recepción de información sobre una Referencia de Reloj de la Red
(NCR) dentro de los paquetes estándar conocido como
MPEG2-TS (Motion Picture Expert Group
2-Transport Stream), enviados por un centro de
control de la red en formato DVB-S. El RCST
reconstruye la referencia original de 27 MHz del centro de control
de la red, permitiéndole transmitir la información de retorno en
modo ráfaga en un intervalo de tiempo (time-slot)
asignado.
Como se ha mencionado anteriormente, el uso
independiente y transparente entre sí de los dos servicios de
radiodifusión e interacción llevado a cabo convencionalmente no
hacía necesaria la sincronización de las ráfagas en la transmisión
de los programas ofrecido a los usuarios con el servicio de retorno
de los usuarios hacia los proveedores, por lo que el RCST podía
usar estrictamente el estándar DVB-RCS.
Sin embargo, al combinar los dos servicios
DVB-S y DVB-RCS, es decir al
utilizar un sistema integrado de radiodifusión e interacción como
se ha mencionado anteriormente, se asume que los RCST usados por el
proveedor de la radiodifusión serán los mismos que los utilizados
por los usuarios. Por ello, se ha optado por realizar una
sincronización de ráfaga que sea común tanto para los servicios
interactivos como para la radiodifusión, y por tanto permitir el
uso del mismo tipo de RCST en el lado del proveedor del servicio así
como en el de usuario.
En el estado actual de la técnica, las reglas
para codificar imágenes en moción junto con la señal audio asociada
dentro de los paquetes MPEG2-TS así como la
sincronización del sistema de codificación están definidas en el
estándar ISO/IEC 13818-1. Dichas reglas se basan en
la recepción de campos de la Referencia de Reloj del Programa, PCR
(Program Clock Reference). La PCR es la referencia de tiempo en la
cadena de transporte de la cual se deriva la temporización para la
decodificación. Los decodificadores reconstruyen el reloj de
programa partiendo de estos valores y sus respectivos tiempos de
llegada.
De acuerdo con el modelo de temporización en las
recomendaciones de ISO/IEC 1381-1, se asume que
todas las imágenes digitalizadas así como las muestras de audio que
entran en el codificador se presentan una vez, después de un
retardo constante y extremo a extremo, en la salida del
decodificador. Por tanto, las velocidades de las muestras, tanto de
las tramas de vídeo como las muestras de audio, en el decodificador
son precisamente las mismas que en el codificador.
En el caso de una operación de
re-multiplexado entre las funciones de codificación
y decodificación, se hace necesaria la corrección de las PCR. Dicha
corrección se consigue convencionalmente mediante la adición de un
factor de corrección a la PCR de acuerdo con la siguiente
fórmula:
\Delta PCR =
del_{curr} -
del_{const}
donde del_{curr} es el retardo
actual (current delay) experimentado por la PCR y del_{const} es
un valor constante que se usa para todas las PCR del programa en
particular.
Esta solución es válida solamente si los
paquetes MPEG2 se transmiten en modo continuo, es decir la
información insertada por el codificador se mantiene válida en la
salida de la etapa de modulación. Sin embargo, en el caso de que
los paquetes MPEG2 se transmitan en modo de ráfaga - como se ha
mencionado anteriormente - la solución de corrección mediante el
esquema arriba presentado no surtirá efecto oportuno ya que el mismo
no tiene en cuenta el efecto de compresión que produce el modo TDMA
(time division multiple access). Este sería el caso en los sistemas
integrados de satélite en las redes interactivas para realizar
radiodifusión multimedia con canal de retorno en los que los RCST
transmiten cadenas de transporte MPEG2 usando el modo de acceso
MF-TDMA definido en el estándar
DVB-RCS.
Por tanto se hace necesario utilizar un nuevo
método de corrección de la Referencia de Reloj del Programa (PCR)
que sea aplicable a los sistemas de radiodifusión que transmiten
cadenas de transporte MPEG2 de acuerdo con el modo de acceso
definido en el estándar DVB-RCS.
Para solventar los problemas arriba expuestos se
ha propuesto el método y de corrección de la Referencia de Reloj
del Programa un sistema integrado multihaz de comunicación por
satélite en una red multimedia de radiodifusión, objeto de la
presente invención.
A bordo de un satélite existe convencionalmente
un procesador regenerativo DVB que realiza el multiplexado síncrono
de diferentes canales ascendentes en una señal descendente en
formato DVB-S. Dicho procesador debe conocer en
cada caso, la configuración actual en relación con el número de
portadoras que deberían ser multiplexadas y el número de usuarios
que comparten una portadora común. Por tanto, la solución de la
invención propone que la corrección PCR se realice a bordo
calculando la diferencia entre la posición actual de cada paquete
MPEG2-TS dentro de la trama descendente y la
posición teórica donde se estima que el paquete debería ocupar.
Por tanto, un objeto de la invención es
proporcionar un método de corrección de la Referencia de Reloj del
Programa en una transmisión por un enlace descendente en un sistema
integrado multihaz de comunicación por satélite donde dicho enlace
descendente se transmite en forma de ráfagas y comprende una
pluralidad de paquetes multiplexados, modulados y comprimidos
correspondientes a al menos un usuario caracterizado porque dicha
corrección de la Referencia de Reloj se calcula en función de una
distancia definida entre una posición real de un paquete y una
posición estimada de dicho paquete, siendo la posición estimada la
que dicho paquete ocuparía si el enlace descendente no hubiera sido
comprimido en una etapa de modulación y compresión.
De acuerdo con un aspecto de la invención dicha
corrección se define mediante la siguiente fórmula:
C_{PCR} =
t_{dpack} \cdot
d
donde "C_{PCR}" es el factor
de la corrección; "d" es la distancia entre la posición real y
la estimada del paquete; y "t_{dpack}" es la duración en
tiempo de un paquete en la trama
descendente.
De acuerdo con otro aspecto de la invención,
dicha distancia se define mediante la la siguiente fórmula:
d = n_{d} -
\frac{n_{dt}}{n_{ut}} \cdot
n_{u}
donde:
n_{d} es el número de la posición descendente
del paquete en proceso;
n_{dt} es el número total de los paquetes en
la trama descendente;
n_{ut} es el número total de los paquetes por
trama y usuario; y
n_{u} es el número de la posición ascendente
del paquete en proceso.
y donde tanto n_{d} como n_{u}
comienzan contando por
cero.
De acuerdo con un aspecto adicional de la
invención dicha transmisión se realiza en cadenas de transporte
MPEG2 en formato TDMA.
Otro objeto de la invención es proporcionar un
sistema integrado multihaz de comunicación por satélite para llevar
a cabo el método de la invención.
Estas y otras características de la invención se
describen en más detalle a continuación con la ayuda de los dibujos
que se acompañan.
La figura 1 es un diagrama esquemático de un
sistema multihaz de comunicación por satélite en una red multimedia
de radiodifusión, donde preferentemente se aplica la presente
invención.
La figura 2 representa un esquema de
multiplexado síncrono con varias frecuencias en el sentido
ascendente y una frecuencia en el descendente.
La figura 3 muestra un diagrama de bloques
representando las etapas de codificación MPEG y modulación
MF-TDMA mediante la cual se comprimen los paquetes
para su transmisión en el sentido ascendente.
La figura 4 representa un esquema de tramas de
tiempo que contiene paquetes MPEG y su compresión mediante el
modulador de la figura 3.
La figura 5 muestra un ejemplo de un escenario
de varias portadoras con diferentes usuarios transmitiendo en
diferentes canales en las etapas de codificación MPEG y la
modulación TDMA.
La figura 6 muestra la señal DVB multiplexada,
de acuerdo al escenario descrito en la figura 5, para su transmisión
en sentido descendente con algunos de los paquetes de usuarios en
sus respectivas posiciones reales y teóricas.
Para entender mejor el escenario en el que se
pretende implantar la invención, se presenta a continuación una
breve descripción de un ejemplo de un sistema integrado de red de
radiodifusión y interacción haciendo referencia a la
figura 1.
figura 1.
De acuerdo con un escenario típico de este
sistema, un proveedor de servicios multimedia 1 en un sistema DVB
envía señales de un servicio multimedia, como por ejemplo vídeo bajo
demanda, a un usuario 2 a través de un satélite S. El proveedor 1
comprende, entre otros componentes necesarios para su
funcionamiento, un medio generador de señal de radiodifusión 11 y
un terminal de canal de retorno de satélite (RCST) 12. El proveedor
envía la señal de radiodifusión P1 que incorpora el canal
multimedia, al usuario 2 a través del satélite S. Esta señal
contiene además información acerca de la señalización de retorno que
sirve para acceder y sincronizarse a la red interactiva. La señal
P1 es por tanto una señal ascendente del tipo de las señales en
conformidad con el estándar DVB-RCS arriba
descrito.
Un medio controlador de red 3 se encarga del
control y la gestión de las funciones de la red. Además tiene la
capacidad de transmitir directamente al satélite información sobre
la señalización y la temporización para la operación de la red
desde un generador de señales 31 y utilizando el mismo modo estándar
DVB-RCS, a la vez de que es capaz de recibir los
diferentes canales de retorno procedentes del proveedor de servicios
multimedia y del usuario, que le transmita el satélite S mediante
señales DVB-S. La señalización se debe entender a
incluir todas las operaciones de control de la red, como por
ejemplo petición de acceso a la red, autentificación,
sincronización, etc. La señalización directa es la que se envía
desde el medio controlador 3, y la de retorno corresponde a la
señal que envían el usuario 2 y/o el proveedor 1. Por tanto la parte
de señalización de la señal P1 y U1 se dirigen al medio
contro-
lador 3.
lador 3.
El medio controlador también comprende pues un
terminal de canal de retorno de satélite (RCST) 32.
El satélite S puede ser preferentemente del tipo
multihaz por lo que puede tener una zona de cobertura múltiple,
dando lugar a que varios usuarios 2 puedan solicitar por separado,
servicio multimedia de banda ancha independientemente del lugar
donde se encuentren, siempre que estén bajo la zona de cobertura del
satélite multihaz S. En la figura 1 se muestra solo un usuario 2
por razones de simplificación, entendiéndose que podrán estar
presentes varios usuarios en comunicación con el satélite S.
Con esta disposición el usuario 2 solicita
mediante una señal U1, un servicio multimedia predeterminado al
proveedor 1. Dicha señal es enviada al satélite S y contiene el
canal de retorno hacia el proveedor 1 y señalización de retorno
hacia el centro de control 3, ambos en formato
DVB-RCS. El satélite S se encarga de pasar la
petición al proveedor del servicio 1 mediante una señal P2 del tipo
DVB-S que contiene el canal de retorno del usuario
2 y la señalización del medio controlador 3. Dicha señal P2 es
recibida por el terminal de canal de retorno de satélite 12 y es
procesada posteriormente de manera convencional a fin de gestionar
la petición del usuario 2.
Las operaciones de control de envío de las
señales U1 y P2, así como la verificación de la identidad y el
perfil del usuario se realizan en el medio controlador 3 mediante el
intercambio de señales C2 en formato DVB-S y C1 en
formato DVB-RCS. La señal C1 sirve para el envío de
señalización hacia el proveedor 1 y/o hacia el usuario 2, y la
señal C2 sirve para recibir la señalización de retorno del proveedor
1 y/o del usuario 2. Estas señales tendrán que pasar por el
terminal de canal de retorno de satélite 32 de forma bidireccional.
Suponiendo que el usuario es identificado y su perfil es aprobado
para recibir el servicio solicitado, el proveedor 1 envía la señal
de radiodifusión P1 hacia el satélite. Esta señal se envía en el
formato DVB-RCS. Una vez recibida en el satélite,
esta señal junto con otras posibles señales ascendentes recibidas
desde esta misma u otras fuentes de radiodifusión son multiplexadas
en un medio multiplexor, obteniendo una señal en formato
DVB-S en forma de una cadena de datos apto para ser
recibido por cualquier equipo receptor/decodificador integrado. El
multiplexado se realiza mediante un medio regenerador a bordo del
satélite. Dicho regenerador además de realizar el multiplexado, es
capaz de realizar funciones de conexión cruzada y/o difusión de
canales a diferentes zonas de cobertura.
El usuario 2 recibe el canal multimedia del
proveedor 1 y la señalización del medio controlador 3, ambos en
formato DVB-S. El usuario 2 tiene incorporado en su
domicilio un terminal de canal de retorno de satélite (RCST), por
lo que dispone de la posibilidad de comunicar a través de un canal
de retorno con dicho satélite S y mediante la mencionada señal U1
que al ser del formato DVB-RCS permite esta
operación. De esta manera todas las señales recibidas desde los
usuarios en el satélite S son multiplexados en el mismo multiplexor.
Una vez multiplexada, la señal resultante es enviada por el
satélite S al proveedor 1 mediante la señal P2 que es del formato
DVB-S.
El funcionamiento del RCST comprende la
transmisión en modo multifrecuencia en acceso múltiple por división
de tiempo, es decir MF-TDMA, de ráfagas que
contienen paquetes de MPEG2-TS seguido de una
estructura de trama ascendente tal y como viene descrito en el
estándar DVB-RCS.
En la figura 2, se observa las frecuencias
portadoras Fu_{1} y Fu_{n} y se representa un periodo de trama
de transmisión ascendente Tuf que en cada frecuencia contiene un
número determinado de paquetes de información Nu, que en caso del
ejemplo de esta figura son cuatro. Estos paquetes, tras ser tratados
en etapas de demultiplexación, demodulación, decodificación y
desaleatorización, no mostradas en la figura por simplificación,
entran en un medio multiplexador 4, con n entradas 4_{1} a
4_{n} y una frecuencia de salida Fd para la señal descendente.
Debido a que el periodo de la trama descendente Tdf es el mismo que
el de la trama ascendente, dicho multiplexor 4 utiliza un esquema
síncrono para alojar los paquetes ascendentes en una señal
descendente utilizando una velocidad de transmisión descendente que
es un múltiplo de la frecuencia del reloj de referencia de la red.
El resultado es un número de paquetes descendentes Ntd (en el caso
de la figura es 8 por haber tomado n=2) alojados en la trama
descendente.
La PCR en una cadena de transporte MPEG2
proporciona la Referencia de Reloj para un programa, donde el
programa es un conjunto de cadenas elementales con una base de
tiempo común, estando dichas cadenas destinadas a la codificación y
presentación síncronas. Una cadena de transporte puede contener
asimismo programas múltiples con bases de tiempo
independientes.
La PCR es un campo de 42 bits codificado en dos
partes. La primera parte, llamada PCR-base (base de
la Referencia de Reloj del Programa) es un campo de 33 bits en
unidades con periodo de 1/300 de la frecuencia de reloj del sistema
RCST (27MHz + 810 Hz). La segunda parte, llamada
PCR-ext (extensión de la Referencia de Reloj del
Programa) es un campo de 9 bits en unidades de su respectiva
frecuencia de reloj del sistema.
El valor codificado en los campos PCR indica el
tiempo estimado para la llegada del byte que contiene el último bit
de la PCR-base, el cual se obtiene mediante la
siguiente ecuación:
PCT (tiempo) =
PCR-base x 300 +
PCR-ext.
Los campos PCR se introducen en el campo de
adaptación de algunos paquetes de cadenas de transporte, siendo el
intervalo máximo de tiempo entre sucesivos PCR de 100 ms. La
tolerancia de la PCR definida como la inexactitud máxima
permisible en la PCR recibida es \pm 500 ns.
Haciendo referencia ahora a la figura 3 se
observa un diagrama de bloques en el que se observa una primera
etapa 51 de multiplexación de señales de vídeo, de audio y de datos
en formato MPEG que se comprimen y codifican
"en-tierra". Las PCR se calculan y se insertan
en los paquetes MPEG en esta etapa. Posteriormente, la señal
codificada se introduce en una etapa de modulación RCST
MF-TDMA 52. En dicha etapa de modulación, la señal
codificada pasa por una unidad de formateo de ráfagas 521, una
unidad de dispersión de energía 522, una unidad de codificación de
canales 523 y finalmente una unidad de modulación de ráfagas I/Q
(Inphase/Quadratue) 524 que a su vez recibe sincronización para la
transmisión en sentido ascendente (53). El funcionamiento de estas
unidades es conocido por las personas expertas en la técnica.
Como resultado se obtiene una señal modulada y
codificada 54 por dicha etapa de modulación MF-TDMA
a fin de ser transmitida en un intervalo de tiempo asignado a dicha
señal dentro de una trama ascendente.
En la parte superior de la figura 4 se observan
dos tramas de tiempo TF en la etapa de codificación MPEG2 con los
campos PCR insertadas (no mostrados en la figura) donde a modo de
ejemplo cada trama de tiempo TF se encuentra dividido en cuatro
paquetes MPEG2: P1, P2, P3 y P4 en una primera trama y P5, P6, P7 y
P8 en una segunda. Por tanto cada paquete MPEG2 (P1 a P8), tiene
una duración de ¼ TF. Una vez realizada la modulación
MF-TDMA y la correspondiente compresión en la
siguiente etapa, la trama ascendente adquiere la forma mostrada en
parte inferior de la figura 4 donde se pueden apreciar la
transformación de los paquetes P1;.....; P8 en paquetes con una
duración más corta. Esta transformación da lugar a que la posición
de los paquetes, y por tanto la diferencia de tiempo entre ellos,
sea diferente a la posición que teóricamente dichos paquetes debería
ocupar caso que dicha compresión de la señal descendente no se
hubiese producido.
A bordo del satélite, el procesador DVB
remultiplexa a los paquetes entrantes en una cadena
DVB-S descendente de forma síncrona tal y como se
ha mencionado anteriormente.
Así, el método de corrección de la PCR de
acuerdo con la presente invención se realiza de la siguiente
manera:
- -
- Se calcula la distancia entre una posición real de un paquete en una señal comprimido en la trama descendente y la posición que el mismo paquete debería ocupar si dicha compresión no se hubiese produ- cido.
- -
- Se calcula la corrección en tiempo de la PCR mediante la multiplicación de dicho factor de distancia por la duración de un paquete en la trama descendente.
Lo anterior se expresa mediante la siguiente
fórmula:
C_{PCR} =
t_{dpack} \text{*}
d
donde "C_{PCR}" es el factor
de corrección
deseado;
"d" es la distancia entre la posición real
y la teórica donde se estima que el paquete debería ocupar; y
\newpage
"t_{dpack}" es la duración en tiempo de
un paquete en la trama descendente, la cual se define de la forma
siguiente:
(1)t_{dpack} =
\frac{Tframe}{n_{dt}}
En esta fórmula, T_{frame} es la duración de
la trama descendente y n_{dt} es el número total de los paquetes
MPEG2 transmitidos en una trama descendente.
La distancia "d" se calcula de acuerdo con
la siguiente fórmula:
(2)d=n_{d} -
\frac{n_{dt}}{n_{ut}} \cdot
n_{u}
donde:
n_{d} es el número de la posición descendente
del paquete en proceso;
n_{dt} es el número total de los paquetes en
la trama descendente;
n_{ut} es el número total de los paquetes por
trama y usuario; y
n_{u} es el número de la posición ascendente
del paquete en proceso,
y donde tanto n_{d} como n_{u}
comienzan contando por
cero.
El método de corrección de la PCR aquí propuesto
se describe en más detalle a continuación, mediante un ejemplo
práctico y haciendo referencia a las figuras 5 y 6.
En la figura 5 se observa un ejemplo de un
escenario en el que se observa una primera portadora A que presenta
dos usuarios a1 y a2, una segunda portadora B que presenta un
usuario b1, y una tercera portadora C que presenta cuatro usuarios
c1, c2, c3 y c4.
El usuario a1 utiliza cuatro paquetes
ascendentes a11, a12, a13 y a14. El usuario a2 utiliza igualmente
cuatro paquetes ascendentes a21, a22, a23 y a24. El usuario b1
utiliza ocho paquetes ascendentes b11, b12, b13, b14, b15, b16, b17
y b18. Los usuarios c1, c2, c3 y c4 utilizan cada uno dos paquetes:
c11, c12; c21, c22; c31, c32; c41, c42 respectivamente. Estos
paquetes pasan por la etapa de codificación MPEG tal y como se ha
descrito anteriormente y se observa en la parte izquierda de la
figura 5.
Al realizar la modulación y la compresión
MF-TDMA, cuya descripción se proporcionó más arriba,
se producen dos tramas, Frame n y Frame n+1, en los cuales se
alojan los paquetes modulados y comprimidos para ser posteriormente
introducidos en el multiplexor DVB a fin de producir la señal
descendente.
En la figura 6 se puede observar la
configuración de la señal descendente generada por el multiplexor
DVB. La trama representada mediante la referencia Frame n muestra
una ráfaga de paquetes de a11 a c41. Esta trama, muestra las
posiciones reales de los paquetes descendentes que obedece el
criterio de modulación establecido por el multiplexor DVB MUX de
las figuras 5 y 6. Como puede apreciarse, la posición real de los
paquetes en la trama de bajada ha sido modificada en relación a su
posición inicial.
Este hecho se muestra en relación con el usuario
a1, cuyos respectivos paquetes a11, a12, a13 y a14 tendrían
posiciones teóricas tal y como se muestra en la parte inferior de
figura 6.
Por tanto se puede observar en dicha figura que
por ejemplo la posición real del paquete a12 esta ubicado a ¼ de la
duración total de la trama Frame n, es decir el punto Tfr/4 en la
figura, mientras su posición teórica o estimada estaría a ½ de la
duración de la misma trama, es decir en el punto Tfr/2. Dicha
distancia d se muestra en la figura 6 mediante una doble
flecha.
Aplicando la fórmula (2) al ejemplo de la figura
6 podemos calcular el valor de la distancia d en relación con el
paquete a12.
En este caso (ver figuras 5 y 6):
- n_{d} = 3
- n_{dt} = 12
- n_{ut} = 2
y
- n_{u} = 1
Por
tanto:
- d = 3 - (12/2) *1
en
consecuencia:
- d = - 3
Gracias a la solución propuesta por la
invención, se consiguen las siguientes importantes ventajas:
- -
- El método de la invención permite el uso de codificadores MPEG2 que cumplen con el estándar relevante para generar la Referencia de Reloj del Programa.
- -
- Asimismo permite el uso de moduladores TDMA que cumplen con el estándar DVB-RCS para la transmisión de cadenas de transporte MPEG2 en modo de ráfagas.
- -
- La corrección de PCR es centralizada en el procesador DVB a bordo del satélite, por lo que un cambio en el orden de multiplexado de los paquetes no significaría cambio en la configuración de los RCST.
Claims (4)
1. Método de corrección de la Referencia de
Reloj del Programa adaptado para llevarse a cabo en una transmisión
que se realiza en cadenas de transporte MPEG2 en formato TDMA
mediante un enlace descendente en un sistema integrado multihaz de
comunicación por satélite (S) donde dicho enlace descendente se
transmite en forma de ráfagas y comprende una pluralidad de
paquetes multiplexados, modulados y comprimidos correspondientes a
al menos un usuario (a1, a2, b1, c1, c2, c3 y c4)
caracterizado porque dicha corrección de la Referencia de
Reloj del Programa se calcula en función de una distancia (d)
definida entre una posición real de un paquete (a12) y una posición
estimada de dicho paquete, siendo la posición estimada la que dicho
paquete (a12) ocuparía si el enlace descendente no hubiera sido
comprimido en una etapa de modulación y compresión.
2. Método de la reivindicación 1 en el que dicha
corrección se define mediante la siguiente fórmula:
C_{PCR} =
t_{dpack} \cdot
d
donde "C_{PCR}" es el factor
de la corrección; "d" es la distancia entre la posición real y
la estimada del paquete; y "t_{dpack}" es la duración en
tiempo de un paquete en la trama
descendente.
3. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores en el que dicha distancia (d) se define
mediante la siguiente fórmula:
d=n_{d} -
\frac{n_{dt}}{n_{ut}} \cdot
n_{u}
donde:
n_{d} es el número de la posición descendente
del paquete en proceso;
n_{dt} es el número total de los paquetes en
la trama descendente;
n_{ut} es el número total de los paquetes por
trama y usuario; y
n_{u} es el número de la posición ascendente
del paquete en proceso,
y donde tanto n_{d} como n_{u}
comienzan contando por
cero.
4. Sistema integrado multihaz de comunicación
por satélite (S) que comprende medios adaptados para llevar a cabo
todos los pasos del método de la reivindicación 1.
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