ES2313004T3 - Aparato de transmision/recepcion y procedimiento corrrespondiente para una red de comunicacion. - Google Patents

Abstract

Aparato de transmisión/recepción (100) para empaquetar datos continuos de entrada y transmitir los datos empaquetados a un aparato de destino de transmisión (101) de una red de comunicación, y recibir un paquete transmitido desde dicho aparato de destino de transmisión (101), que se utiliza con un dispositivo de gestión que asigna un ancho de banda a cada aparato en la red de comunicación, conforme a la reserva realizada por cada aparato, comprendiendo el aparato de transmisión/recepción: una sección de construcción de paquetes (9) para construir paquetes de datos para transmitir; una sección de transmisión de modulación (1, 2, y 3) para modular el paquete construido por la sección de construcción de paquetes y transmitir el paquete modulado a dicho aparato de destino de transmisión (101) de la red de comunicación; una sección de ejecución de sesiones de aprendizaje (1 y 8) para comprobar las condiciones del canal, cuando se cumple una condición predeterminada, comunicándose con dicho aparato de destino de transmisión (101) y realizando una sesión de aprendizaje para cambiar la regla de modulación utilizada en la sección de transmisión de modulación por una regla de modulación que permita transmitir con éxito un paquete desde la sección de transmisión de modulación hasta dicho aparato de destino de transmisión (101); caracterizado porque la sección de construcción de paquetes (1) está configurada para dividir los datos continuos en una pluralidad de subpaquetes y para construir un paquete encadenando la pluralidad de subpaquetes; y comprendiendo asimismo el aparato: una sección de confirmación de transmisión de subpaquetes (7 y 8) para confirmar si un subpaquete comprendido en el paquete transmitido se ha transmitido con éxito o no al aparato de destino de transmisión (101); en el que si la sección de ejecución de sesiones de aprendizaje cambia la regla de modulación: la sección de construcción de paquetes (9) construye un nuevo paquete encadenando por lo menos un subpaquete, que ha sido confirmado por la sección de confirmación de transmisión de subpaquetes como subpaquete transmitido infructuosamente, con subpaquetes recién obtenidos dividiendo los datos continuos, y la sección de transmisión de modulación (1, 2 y 3) modula el nuevo paquete construido de acuerdo con la regla de modulación cambiada y transmite el paquete modulado; una memoria tampón previa (9) para almacenar los datos continuos que introduce la sección de ejecución de sesiones de aprendizaje durante la ejecución de la sesión de aprendizaje; y una sección de petición de ancho de banda adicional (1b) para enviar una reserva al dispositivo de gestión y establecer un ancho de banda que permite transmitir a la sección de transmisión de modulación a una velocidad de transmisión que es más rápida que la velocidad de entrada de los datos continuos.

Description

Aparato de transmisión/recepción y procedimiento correspondiente para una red de comunicación.

Campo técnico

La presente invención se refiere a un aparato de transmisión/recepción utilizado en un sistema de red de comunicación en el que los datos se empaquetan y transmiten entre una pluralidad de terminales. Más particularmente, la presente invención se refiere a un aparato de transmisión/recepción utilizado en un sistema de red de comunicación en el que se empaquetan y transmiten datos continuos de vídeo, tales como los de formato MPEG2-TS.

Antecedentes de la técnica

En los últimos años, en la práctica se utiliza un sistema de LAN inalámbrica y un sistema de comunicación por línea de energía, por ejemplo, como sistema de red de comunicación en el que los datos se empaquetan y transmiten entre una pluralidad de terminales. Como sistema de LAN inalámbrica son de uso muy extendido las LAN según la norma IEEE 802.11b que funciona a 2,4 GHz y la norma IEEE 802.11a que funciona a 5 GHz. Los sistemas de LAN inalámbrica indicados emplean un algoritmo de caída por medio del cual se selecciona un procedimiento de modulación adecuado entre los diferentes tipos de procedimientos de modulación, según las condiciones de transmisión. El algoritmo de caída reduce la velocidad de comunicación según las condiciones de transmisión. La LAN IEEE 802. 11a funciona a una velocidad de transmisión de 54 Mb/s utilizando una modulación 64 QAM, pero este rango de comunicación e inmunidad contra el ruido es sustancialmente inferior al de un procedimiento de modulación tal como el 16 QAM. Por lo tanto, el sistema de LAN inalámbrica cambia el procedimiento de modulación según las condiciones de transmisión, permitiendo de ese modo mantener la comunicación.

Por otro lado, en la práctica también se utiliza la norma HomePlug1.0 para sistemas de comunicación, desarrollada por HomePlug Powerline Alliance, mediante la cual la comunicación tiene lugar a 14 Mb/s utilizando una línea de energía propia (véase el documento de Sobia Baig et al. "A Discrete Multitone Transceiver at the Heart of the PHY Layer of an In-Home Power Line Communication Local Area Network", IEEE Communications Magazine, abril de 2003, pp. 48-53).

La figura 12 es un diagrama de bloques que representa la estructura de un aparato de transmisión/recepción 90 definido por HomePlug1.0. En la figura 12, el aparato de transmisión/recepción 90 comprende una sección de control de comunicación del extremo transmisor 91, una pluralidad de secciones de codificador QAM 92, una sección de IFFT 93, un frontal analógico (AFE) 94, una sección de FFT 95, una pluralidad de secciones de decodificador QAM 96, una sección de control de comunicación del extremo receptor 97 y una sección de notificación de resultados analíticos de SNR/acuses de recibo 98.

La sección de control de comunicación del extremo transmisor 91 determina cómo debe asignarse una cadena de bits de los datos de entrada a la sección o secciones de codificador QAM 92, basándose en los resultados analíticos de SNR notificados por la sección de notificación de resultados analíticos de SNR/acuses de recibo 98. La sección de control de comunicación del extremo transmisor 91 asigna una cadena de bits de datos de entrada a cada sección de codificador QAM 92 conforme a un sistema de asignación determinado basándose en los resultados analíticos de SNR. Es decir, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 91 realiza una conversión serie-paralelo para los datos de entrada conforme a un sistema de asignación determinado basándose en los resultados analíticos de SNR. La sección de control de comunicación del extremo transmisor 91, que está provista de una memoria tampón para almacenar datos de entrada temporalmente, almacena datos de entrada temporalmente en la memoria tampón. A continuación, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 91 realiza la conversión serie-paralelo para los datos de entrada almacenados temporalmente, según una temporización obtenida de un controlador de calidad de servicio (QoS) externo (no representado), y suministra los datos convertidos. En caso de que los datos transmitidos no se reciban satisfactoriamente, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 91 retransmite los datos de entrada almacenados temporalmente conforme a un acuse de recibo notificado por la sección de notificación de resultados analíticos de SNR/acuses de recibo 98.

Un aparato de transmisión/recepción de fuente de transmisión y un aparato de transmisión/recepción de destino de transmisión realizan un procedimiento para cambiar un sistema de asignación de bits basado en los resultados analíticos de SNR, de manera coordinada. En particular, el aparato de transmisión/recepción de fuente de transmisión transmite un paquete de prueba al aparato de transmisión/recepción de destino de transmisión. Como respuesta, el aparato de transmisión/recepción de destino de transmisión analiza la SNR (relación señal-ruido) de cada portadora basándose en el paquete de prueba transmitido. Dicha SNR de cada portadora se transmite de nuevo al aparato de transmisión/recepción de fuente de transmisión como resultado analítico de la SNR. Basándose en los resultados analíticos de SNR transmitidos, el aparato de transmisión/recepción de fuente de transmisión determina el número de bits asignados a cada portadora. En lo sucesivo, el procedimiento descrito se denominará "sesión de aprendizaje".

Cada sección de codificador QAM 92 convierte la cadena de bits introducida desde la sección de control de comunicación del extremo transmisor 91 en un valor de amplitud y un valor de fase utilizando modulación de amplitud en cuadratura (QAM).

La sección de IFFT 93 ejecuta una transformada de Fourier inversa basada en el valor de amplitud y el valor de fase introducidos desde cada sección de codificador QAM 92 y facilita los resultados. De esta manera, se obtiene una señal OFDM modulada según los datos de entrada. Dicha señal OFDM se transmite a otro aparato de transmisión/recepción por medio del AFE 94.

La sección de FFT 95 ejecuta una transformada de Fourier para la señal OFDM recibida desde otro aparato de transmisión/recepción por medio del AFE 94 y facilita el valor de amplitud y el valor de fase de cada portadora.

Cada sección de decodificador QAM 96 demodula el valor de amplitud y el valor de fase, obtenidos de la sección de FFT 95, y los convierte nuevamente en una cadena de bits utilizando la modulación QAM y suministra la cadena de bits.

La sección de control de comunicación del extremo receptor 97 convierte la cadena de bits obtenida de cada sección de decodificador QAM 96 en una cadena de bits continua y suministra la cadena de bits continua como datos de salida. Es decir, la sección de control de comunicación del extremo receptor 97 realiza una conversión paralelo-serie para generar de ese modo los datos de salida. Asimismo, la sección de control de comunicación del extremo receptor 97 analiza la SNR de cada portadora basándose en el valor de amplitud y el valor de fase obtenidos de cada decodificador QAM 96 durante la sesión de aprendizaje. La sección de control de comunicación del extremo receptor 97 notifica los resultados analíticos de SNR a la sección de control de comunicación del extremo transmisor 91 por medio de la sección de notificación de resultados analíticos de SNR/acuses de recibo 98. La sección de control de comunicación del extremo receptor 97 comprueba si todos los paquetes transmitidos desde el aparato de transmisión/recepción de fuente de transmisión se han recibido o no de manera satisfactoria basándose en los datos de salida generados. El procedimiento de comprobación indicado se denomina en la presente memoria "acuse de recibo". La sección de control de comunicación del extremo receptor 97 notifica los resultados de acuse de recibo a la sección de control de comunicación del extremo transmisor 91 por medio de la sección de notificación de resultados analíticos de SNR/acuses de recibo 98.

El aparato de transmisión/recepción 90 representado en la figura 12, que cumple la norma HomePlug1.0, divide una cadena de datos en una pluralidad de datos de baja velocidad y asigna los datos divididos a una pluralidad de subportadoras, que son ortogonales entre sí, para la transmisión. La sección de control de comunicación del extremo receptor 97 utiliza un algoritmo de estimación de canal, que se ejecuta durante una sesión de aprendizaje, para medir la SNR conforme a una trama particular transmitida desde una fuente de transmisión. El algoritmo de estimación de canal cambia la velocidad de modulación calculando las condiciones del canal. Según las especificaciones HomePlug1.0 convencionales, una pluralidad de subportadoras se modula de manera similar seleccionando un único parámetro de modulación. No obstante, las investigaciones realizadas recientemente revelan que puede imprimirse una aceleración adicional mediante un procedimiento denominado "multitono discreto" (DMT), gracias al cual la sección de control de comunicación del extremo transmisor 91 determina el número de bits que se debe asignar a cada portadora, conforme a la retroalimentación que recibe sobre la SNR de cada portadora.

Las figuras 13A a 13C son ilustraciones que describen el concepto básico del DMT. En la figura 13A, las subportadoras se designan mediante los números 1 a n, el eje horizontal indica la frecuencia y el eje vertical indica el número de bits (es decir, la velocidad) asignada a cada portadora. En la figura 13A, las subportadoras representadas se hallan en el mismo estado.

La figura 13B es una ilustración que representa un ejemplo de SNR analizada en el destino de transmisión. En la figura 13B, el eje horizontal indica la frecuencia y el eje vertical indica el valor de SNR.

En el caso de la SNR representada en la figura 13B, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 91 asigna un número de bits superior a una subportadora con una frecuencia de valores de SNR más altos y no asigna ningún bit a una subportadora con valores de SNR más bajos que un valor umbral predeterminado (umbral de SNR), como se representa en la figura 13C. Así pues, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 91 controla el sistema de asignación de bits aplicado a las secciones de codificador QAM 92 basándose en los resultados analíticos de SNR, y de ese modo cambia el procedimiento de modulación para transmitir datos sin errores de transmisión.

La SNR puede reducirse debido a factores tales como: las condiciones de carga dependientes del estado de un dispositivo conectado a una línea de energía, el ruido, el ruido de banda estrecha de un radioaficionado y una radio de onda corta, etc., y la atenuación de la señal (véase el documento de José Abad et al. "Extending the Power Line LAN up to the Neighborhood Transformer", IEEE Communications Magazine, abril de 2003, pp. 64-70). Los factores indicados anteriormente cambian según las condiciones del cableado y el estado de conexión o el estado de funcionamiento del dispositivo. Los factores pueden cambiar de minuto en minuto, de hora en hora, de día en día o de año en año.

En el sistema de LAN inalámbrica y el sistema de comunicación por línea de energía convencionales, el parámetro de modulación se cambia correctamente mediante el algoritmo de caída, el algoritmo de estimación de canal o un algoritmo similar. Así pues, la velocidad de transmisión se ajusta para evitar errores y alcanzar, de ese modo, el rendimiento máximo en las condiciones de transmisión actuales.

En los sistemas descritos anteriormente, puede realizarse una sesión de aprendizaje antes de iniciar la comunicación. Durante la sesión de aprendizaje, es necesario realizar una secuencia de procesos que permiten que un paquete particular (un paquete de prueba) se transmita desde una fuente de transmisión, y que un paquete de retroalimentación (los resultados analíticos de SNR) se transmita desde un destino de transmisión. Por lo tanto, si se realizan sesiones de aprendizaje con frecuencia, se incrementa la sobrecarga y, en consecuencia, se reduce la velocidad de comunicación independientemente de las condiciones de transmisión. Para evitar dicha reducción de la velocidad de comunicación, puede realizarse una sesión de aprendizaje a intervalos regulares (por ejemplo, en un ciclo de cinco segundos). No obstante, las condiciones del canal y el ciclo indicado no están sincronizados y, entonces, si las condiciones del canal cambian durante un ciclo, la comunicación se interrumpe hasta que se inicia el siguiente ciclo. Cuando la sesión de aprendizaje se realiza en un ciclo de cinco segundos, por ejemplo, la comunicación solo se interrumpirá cinco segundos como máximo en el peor de los casos.

Por consiguiente, aun cuando se esté realizando una sesión de aprendizaje a intervalos regulares, el ciclo de ésta puede convertirse en un ciclo irregular en caso de que se degraden las condiciones de comunicación debido a un cambio en las condiciones del canal.

En el sistema de LAN inalámbrica y el sistema de comunicación por línea de energía, se realiza un control automático de las retransmisiones utilizando el protocolo de petición de retransmisión automática (ARQ). Por lo tanto, podrá determinarse que las condiciones de comunicación se degradan si el número de retransmisiones automáticas sobrepasa un valor umbral predeterminado.

No obstante, si el número de retransmisiones ARQ sobrepasa un valor umbral predeterminado, el paquete se rechaza y no se transmite.

La figura 14 es un diagrama de flujo que representa una operación realizada antes de que se inicie una sesión de aprendizaje en el sistema de comunicación por línea de energía convencional. A continuación, se describe con referencia a la figura 14 la operación realizada antes de que se inicie una sesión de aprendizaje en el sistema de comunicación por línea de energía convencional.

En primer lugar, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 91 establece un ciclo de aprendizaje Tt0 (etapa S91). En este ejemplo, Tt0 es igual a cinco segundos.

A continuación, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 91 establece un valor umbral Nr0 del número de retransmisiones (etapa S92), pone a cero el contador de número de retransmisiones Nr (etapa S93) y pone a cero el temporizador Tt, que mide el tiempo del ciclo de aprendizaje (etapa S94).

A continuación, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 91 genera un paquete para transmitir a partir de los datos de entrada (etapa S95) y comprueba el temporizador Tt, que cuenta el tiempo del ciclo de aprendizaje, para averiguar si han transcurrido Tt0 segundos (etapa S96).

Si todavía no han transcurrido Tt0 segundos, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 91 determina si el contador de número de retransmisiones Nr es o no igual al valor umbral del número de retransmisiones Nr0 (etapa S97). Si el contador de número de retransmisiones Nr no es igual al valor umbral del número de retransmisiones Nr0, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 91 determina la presencia o ausencia de un acuse de recibo (etapa S80). Si no se ha recibido ningún acuse de recibo en un período de tiempo predeterminado, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 91 retransmite el paquete generado en la etapa S95, incrementa el contador de número de retransmisiones Nr en 1 (etapa S98) y retrocede hasta la etapa S96. Si se recibe un acuse de recibo en la etapa S80, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 91 vuelve a la etapa S93. Por otro lado, si el contador de número de retransmisiones Nr es igual al valor umbral del número de retransmisiones Nr0 en la etapa S97, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 91 rechaza el paquete generado (etapa S99), ejecuta una sesión de aprendizaje (etapa S90) y retrocede hasta la etapa S93.

Por otro lado, si en la etapa S96 se determina que han transcurrido Tt0 segundos consultando el temporizador Tt, que cuenta el tiempo del ciclo de aprendizaje, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 91 ejecuta una sesión de aprendizaje (etapa S90) y retrocede hasta la etapa S93.

Así pues, cuando el número de retransmisiones sobrepasa un valor umbral predeterminado, el aparato de transmisión/recepción convencional rechaza el paquete y empieza una sesión de aprendizaje. Asimismo, el aparato de transmisión/recepción ejecuta automáticamente una sesión de aprendizaje cuando ha transcurrido un ciclo de aprendizaje predeterminado.

En el caso en el que el protocolo de capa superior es el protocolo TCP/IP (que se utiliza en Internet), aunque se rechacen datos en una capa inferior, la capa TCP detecta la pérdida del paquete y hace que se retransmitan los datos utilizando el protocolo ARQ. No obstante, es imposible utilizar el protocolo ARQ, que se utiliza en TCP, para la transmisión de datos de vídeo en tiempo real, puesto que ARQ impide que los datos de vídeo se transmitan en tiempo real. A continuación, se utiliza el protocolo UDP (que no utiliza ARQ) en lugar del TCP. En este caso, el paquete rechazado en la capa inferior no se recupera y, en consecuencia, la pantalla aparece distorsionada debido a la pérdida de datos de vídeo. El porcentaje de paquetes rechazados puede reducirse incrementando el valor umbral del número de retransmisiones ARQ realizadas en la capa inferior. No obstante, como ocurre en el caso del protocolo ARQ utilizado en TCP, el incremento del valor umbral del número de retransmisiones ARQ impide que los datos de vídeo se transmitan en tiempo real.

En la publicación de patente japonesa abierta al público nº H6-232871, se da a conocer una técnica según la cual un terminal inalámbrico de fuente de transmisión, que ha recibido un paquete de petición de retransmisión desde un terminal inalámbrico de destino, determina la cadena de bits que debe retransmitirse basándose en la información de la portadora de la petición de retransmisión comprendida en el paquete de petición de retransmisión recibido, genera un paquete de retransmisión y transmite el paquete de retransmisión al terminal inalámbrico de destino utilizando una frecuencia portadora, a la cual es posible la comunicación, que se determina basándose en la información de portadora recibida satisfactoriamente. En caso de que el número de cadenas de bits que se deben retransmitir sea de uno, el terminal inalámbrico de fuente de transmisión envía un paquete de retransmisión en paralelo, utilizando todas las frecuencias portadoras a las cuales es posible la comunicación. Asimismo, en caso de que el número de cadenas de bits que se debe retransmitir sea de dos y que el número de frecuencias portadoras a las cuales es posible la comunicación sea de una, el terminal inalámbrico de fuente de transmisión envía dos veces el paquete de retransmisión, utilizando una frecuencia portadora a la cual la comunicación de estas dos cadenas de bits es posible. La invención descrita se basa en la premisa de que todas las portadoras presentan la misma velocidad de modulación y, de este modo, la retransmisión de los datos que se han transmitido en una portadora afectada por desvanecimiento se realiza en una portadora diferente. Así pues, la invención descrita puede utilizarse para impedir la repetición de una retransmisión. No obstante, mediante la invención descrita, no es posible seleccionar una modulación óptima para cada portadora según las condiciones del canal.

Para hallar más información relacionada, puede consultarse el documento nº DE-A-10147951 en el que se dan a conocer las características de la parte precaracterizadora de la presente invención, así como el documento nº US-A-2002/159545.

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Sumario de la invención

La presente invención se define en las reivindicaciones.

Una de las ventajas de la presente invención es que puede proporcionar un aparato de transmisión/recepción capaz de prevenir la pérdida de datos y a la vez asegurar un rendimiento máximo según las condiciones del canal.

En una forma de realización preferida de la presente invención definida en las reivindicaciones, se dispone de un aparato de transmisión/recepción para empaquetar datos de entrada continuos y transmitir los datos empaquetados a otro aparato de la red de comunicación, y recibir un paquete transmitido desde un aparato de destino de transmisión. El aparato de transmisión/recepción comprende una sección de construcción de paquetes para dividir los datos continuos en una pluralidad de subpaquetes y construir un paquete encadenando la pluralidad de subpaquetes; una sección de transmisión de modulación para modular el paquete construido por la sección de construcción de paquetes y transmitir el paquete modulado a dicho aparato de destino de transmisión de la red de comunicación; una sección de ejecución de sesiones de aprendizaje para comprobar las condiciones del canal cuando se cumple una condición predeterminada comunicándose con dicho aparato de destino de transmisión, y para cambiar la regla de modulación utilizada en la sección de transmisión de modulación de tal forma que el paquete transmitido desde la sección de transmisión de modulación se transmita correctamente hasta un aparato de destino de transmisión; y una sección de confirmación de transmisión de subpaquetes para confirmar si un subpaquete comprendido en el paquete transmitido se ha transmitido o no correctamente al aparato de destino de transmisión. Si la sección de ejecución de sesiones de aprendizaje cambia la regla de modulación, la sección de construcción de paquetes construye un nuevo paquete encadenando un subpaquete, que ha sido confirmado por la sección de confirmación de transmisión de subpaquetes como subpaquete transmitido infructuosamente, con subpaquetes recién obtenidos dividiendo los datos continuos, y la sección de transmisión de modulación modula el paquete recién construido conforme a la regla de modulación cambiada y transmite el paquete modulado.

Por consiguiente, una vez que se ha ejecutado una sesión de aprendizaje y se ha cambiado una regla de modulación, uno o más subpaquetes cuyo acuse de recibo no se ha recibido se encadenan con los nuevos subpaquetes generados a partir de datos continuos y se transmiten como un nuevo paquete. Por lo tanto, aunque exista algún subpaquete que no se ha transmitido con éxito debido a las condiciones deficientes del canal, dichos subpaquetes y los nuevos subpaquetes se transmiten, y de esta manera es posible obtener un aparato de transmisión/recepción capaz de prevenir la pérdida de datos y al mismo tiempo asegurar un rendimiento máximo según las condiciones del canal.

Por otra parte, se dispone de una memoria tampón previa para almacenar los datos continuos que deben introducirse durante la ejecución de una sesión de aprendizaje, realizada por la sección de ejecución de sesiones para cambiar la regla de modulación utilizada en la sección de transmisión de modulación.

Por consiguiente, los datos se almacenan aunque se esté ejecutando una sesión de aprendizaje y, de este modo, es posible transmitir ininterrumpidamente los datos a dicho aparato de destino de transmisión.

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Además, se dispone de una sección de petición de ancho de banda adicional para enviar una petición de reserva a un dispositivo de gestión que gestiona el ancho de banda asignado a un canal, con el objetivo de establecer un ancho de banda que permita transmitir a una velocidad que es superior a la velocidad de entrada de los datos continuos.

Por consiguiente, los datos almacenados en la memoria tampón previa se transmiten a dicho aparato de destino de transmisión tan rápido como es posible, previniéndose de ese modo la pérdida de datos en el momento de su reproducción en dicho aparato de destino de transmisión.

Preferentemente, si la sección de confirmación de transmisión de subpaquetes puede confirmar que por lo menos uno de los subpaquetes comprendidos en el paquete transmitido no se ha transmitido con éxito al aparato de destino de transmisión, la sección de construcción de paquetes puede construir un nuevo paquete encadenando dicho por lo menos un subpaquete, que ha sido confirmado por la sección de confirmación de transmisión de subpaquetes como subpaquete transmitido infructuosamente, con subpaquetes recién obtenidos dividiendo los datos continuos, y la sección de transmisión de modulación puede modular el paquete recién construido y transmitir el paquete
modulado.

Por consiguiente, los subpaquetes cuyo acuse de recibo no se ha recibido se encadenan con los nuevos subpaquetes y se transmiten, siendo posible de este modo prevenir la pérdida de datos.

Por ejemplo, la condición predeterminada puede cumplirse cuando el número de retransmisiones del paquete realizadas por la sección de transmisión de modulación supera un límite superior predeterminado.

Entonces, en caso de que no se haya recibido un acuse de recibo aunque un paquete se haya retransmitido un número predeterminado de veces, se ejecuta la sesión de aprendizaje para cambiar la regla de modulación, y de ese modo es posible transmitir con éxito un subpaquete.

Por ejemplo, la condición predeterminada puede cumplirse cuando ha transcurrido un ciclo de aprendizaje predeterminado.

Como consecuencia, se ejecuta una sesión de aprendizaje a intervalos regulares, siendo posible de ese modo realizar la transmisión del paquete según las condiciones actuales del canal.

Preferentemente, la sección de petición de ancho de banda adicional está configurada para solicitar la ampliación del ancho de banda asignado, cuando la cantidad de datos continuos almacenados en la memoria tampón previa sobrepasa un valor umbral predeterminado, al dispositivo de gestión que gestiona el ancho de banda asignado a un canal.

Por ejemplo, el dispositivo de gestión puede asignar un ancho de banda a cada aparato de la red de comunicación conforme a la reserva realizada por cada aparato, y la sección de petición de ancho de banda adicional puede solicitar una reserva al dispositivo de gestión con el objetivo de establecer un ancho de banda más rápido que la velocidad de entrada de los datos continuos.

A continuación, se reserva un gran ancho de banda, por medio del cual es posible transmitir, de la manera más rápida posible, los datos almacenados en la memoria tampón previa a dicho aparato de destino de transmisión.

Por ejemplo, si la cantidad de datos continuos almacenados en la memoria tampón previa sobrepasa un valor umbral predeterminado, el aparato de transmisión/recepción puede establecer un nivel de prioridad más elevado para un paquete, con lo cual dicho paquete tiene preferencia de transmisión.

Entonces, se reserva un gran ancho de banda, por medio del cual es posible transmitir, de la manera más rápida posible, los datos almacenados en la memoria tampón previa a otro aparato.

Preferentemente, puede disponerse además de una memoria tampón posterior para almacenar los datos transmitidos desde otro aparato. La lectura de los datos almacenados en la memoria tampón posterior puede inhabilitarse si la cantidad de datos almacenados es inferior o igual a un valor umbral predeterminado, y la lectura de los datos almacenados en la memoria tampón posterior puede habilitarse cuando la cantidad de datos almacenados sobrepasa el valor umbral predeterminado. Los datos almacenados en la memoria tampón posterior pueden leerse, independientemente de la cantidad de datos almacenados, durante la ejecución de una sesión de aprendizaje realizada por la sección de ejecución de sesiones de aprendizaje para cambiar la regla de modulación utilizada en la sección de transmisión de modulación.

Como consecuencia, aunque las condiciones del canal varíen, es posible suministrar datos continuos ininterrumpidamente desde dicho aparato de destino de transmisión en tiempo real.

Como se ha descrito anteriormente, según la presente invención, cuando las condiciones del canal se deterioran es posible ejecutar una sesión de aprendizaje sin repetir la retransmisión en dichas condiciones deterioradas del canal. Además, es posible transmitir de manera satisfactoria datos cuyo acuse de recibo no se ha recibido, cambiando la regla de modulación. Entonces, es posible prevenir la pérdida de datos ocasionada por el rechazo de un paquete y a la vez reducir al mínimo el descenso del rendimiento. En especial, en el caso de los datos de vídeo que se transmiten a una velocidad constante, es posible transmitir dichos datos sin experimentar pérdidas.

Estas y otras características y ventajas de la presente invención se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la siguiente descripción detallada de la presente invención, considerada conjuntamente con los dibujos adjuntos.

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Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es un diagrama de bloques que representa la estructura de un sistema de red de comunicación según una primera forma de realización que no forma parte de la presente invención, y la estructura de un aparato de transmisión/recepción utilizado en el sistema de red de comunicación.

La figura 2 es un diagrama de flujo que representa el funcionamiento de la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1.

La figura 3 es un diagrama de flujo que representa el funcionamiento de la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1 en el caso en el que se retransmite un paquete aunque se esté ejecutando una sesión de aprendizaje.

La figura 4 es un diagrama de bloques que representa las estructuras de los aparatos de transmisión/recepción 100a y 101a en el caso en el que se utiliza una función wavelet.

La figura 5 es un diagrama de bloques que representa la estructura de un sistema de red de comunicación según una segunda forma de realización que no forma parte de la presente invención, y la estructura de un aparato de transmisión/recepción utilizado en el sistema de red de comunicación.

La figura 6A es un diagrama esquemático para describir el funcionamiento del aparato de transmisión/recepción 200 y 201 según la segunda forma de realización.

La figura 6B es un diagrama esquemático para describir el funcionamiento de los aparatos de transmisión/recepción 200 y 201 según la segunda forma de realización.

La figura 6C es un diagrama esquemático para describir el funcionamiento de los aparatos de transmisión/recepción 200 y 201 según la segunda forma de realización.

La figura 7 es un diagrama de bloques que representa las estructuras de los aparatos de transmisión/recepción 200a y 201a en el caso en el que se utiliza una función wavelet.

La figura 8 es un diagrama de bloques que representa la estructura de un sistema de red de comunicación según una tercera forma de realización de la presente invención, y la estructura de un aparato de transmisión/recepción utilizado en el sistema de red de comunicación.

La figura 9A es un diagrama esquemático para describir el funcionamiento de los aparatos de transmisión/recepción 300 y 301 según la tercera forma de realización.

La figura 9B es un diagrama esquemático para describir el funcionamiento de los aparatos de transmisión/recepción 300 y 301 según la tercera forma de realización.

La figura 10 es un diagrama de bloques que representa las estructuras de los aparatos de transmisión/recepción 300a y 301a en el caso en el que se utiliza una función wavelet.

La figura 11 es una ilustración que representa la estructura de todo el sistema en el caso en el que el aparato de transmisión/recepción de la presente invención se aplica a una transmisión por línea de energía de alta velocidad.

La figura 12 es un diagrama de bloques que representa la estructura de un aparato de transmisión/recepción 90 definido por la norma HomePlug1.0.

La figura 13A es una ilustración para describir un concepto básico de la modulación DMT.

La figura 13B es una ilustración para describir un concepto básico de la modulación DMT.

La figura 13C es una ilustración para describir un concepto básico de la modulación DMT.

La figura 14A es un diagrama de flujo que representa una operación realizada antes de que se inicie una sesión de aprendizaje en un sistema de comunicación por línea de energía convencional.

Mejor modo de poner en práctica la invención

Primera forma de realización

La figura 1 es un diagrama de bloques que representa la estructura de un sistema de red de comunicación según una primera forma de realización de la presente invención, y la estructura de un aparato de transmisión/recepción utilizado en el sistema de red de comunicación. En la figura 1, el sistema de red de comunicación comprende los aparatos de transmisión/recepción 100 y 101 conectados entre sí por medio de una línea de energía. En la figura 1, se supone que el número de aparatos de transmisión/recepción es de dos, pero puede haber tres o más aparatos de transmisión/recepción.

En la figura 1, cada uno de los aparatos de transmisión/recepción 100 y 101 comprende una sección de control de comunicación del extremo transmisor 1, unas secciones de codificador QAM 2, una sección de IFFT 3, un AFE (frontal analógico) 4, una sección de FFT 5, unas secciones de decodificador QAM 6, una sección de control de comunicación del extremo receptor 7, una sección de notificación de resultados analíticos de SNR/acuses de recibo 8 y una memoria tampón previa 9 para la construcción de paquetes (denominada en lo sucesivo, memoria tampón de reconstrucción de paquetes 9).

Durante una sesión de aprendizaje, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1 determina cómo debe asignarse una cadena de bits de datos de entrada a la sección o secciones de codificador QAM 2 basándose en los resultados analíticos de SNR notificados por la sección de notificación de resultados analíticos de SNR/acuses de recibos 8. Debe tenerse en cuenta que los datos de entrada son datos continuos. La sección de control de comunicación del extremo transmisor 1 asigna una cadena de bits de datos de entrada a cada sección de codificador QAM 2 conforme a un sistema de asignación determinado basándose en los resultados analíticos de SNR. Es decir, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1 realiza la conversión serie-paralelo para los datos de entrada conforme a un sistema de asignación determinado basándose en los resultados analíticos de SNR. La sección de control de comunicación del extremo transmisor 1 transmite, a la memoria tampón previa de reconstrucción de paquetes 9, la orden de dividir los datos de entrada almacenados en ésta en una pluralidad de subpaquetes y construir un paquete encadenando la pluralidad de subpaquetes. A continuación, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1 realiza la conversión serie-paralelo para el paquete construido, según la temporización obtenida desde un controlador de QoS externo (no representado), y suministra el paquete convertido. En lo sucesivo, en ausencia de descripciones específicas, cuando se utiliza el término "paquete" en las formas de realización, se hace referencia a un paquete que se compone de una pluralidad de subpaquetes. Cuando el subpaquete transmitido se recibe satisfactoriamente, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1 suprime el subpaquete recibido satisfactoriamente de la memoria tampón previa de reconstrucción de paquetes 9 conforme a un acuse de recibo notificado por la sección de notificación de resultados analíticos de SNR/acuses de recibo 8. La sección de control de comunicación del extremo transmisor 1 transmite, a la memoria tampón previa de reconstrucción de paquetes 9, la orden de construir un paquete encadenando un subpaquete o más que no se han recibido satisfactoriamente con los subpaquetes generados a partir de los datos de entrada.

Como respuesta a la orden de la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1, la memoria tampón previa de reconstrucción de paquetes 9 divide los datos de entrada en una pluralidad de subpaquetes, construye un paquete encadenando la pluralidad de subpaquetes y almacena temporalmente el paquete construido. Asimismo, como respuesta a la orden de la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1, la memoria tampón previa de reconstrucción de paquetes 9 suprime los subpaquetes cuyo un acuse de recibo se ha recibido. Además, como respuesta a la orden de la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1, la memoria tampón previa de reconstrucción de paquetes 9 construye un paquete encadenando los subpaquetes cuyo acuse de recibo no se ha recibido con los subpaquetes generados a partir de datos de entrada y almacena temporalmente el paquete reconstruido.

Cada sección de codificador QAM 2 modula una cadena de bits introducida desde la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1 como un valor de amplitud y un valor de fase, utilizando la modulación QAM.

La sección de IFFT 3 ejecuta una transformada de Fourier inversa basándose en el valor de amplitud y el valor de fase introducido desde cada sección de codificador QAM 2 y suministra los resultados. Por lo tanto, se obtiene una señal OFDM modulada según los datos de entrada. Dicha señal OFDM se transmite al aparato de transmisión/recepción 101 por medio del AFE 4.

La sección de FFT 5 realiza una transformada de Fourier para la señal OFDM recibida desde el aparato de transmisión/recepción 101 por medio del AFE 4 y genera un valor de amplitud y un valor de fase para cada portadora.

Cada sección de decodificador QAM 6 realiza la demodulación QAM del valor de amplitud y el valor de fase, obtenidos en la sección de FFT 5, para convertirlos nuevamente en una cadena de bits, y suministra la cadena de bits.

La sección de control de comunicación del extremo receptor 7 convierte la cadena de bits obtenida de cada sección de decodificador QAM 6 en una cadena de bits contiguos y suministra la cadena de bits contiguos como datos de salida. La sección de control de comunicación del extremo receptor 7 determina si se ha recibido o no con éxito cada subpaquete comprendido en el paquete, utiliza un mapa de bits para representar los resultados de dicha determinación y pasa el mapa de bits a la sección de notificación de resultados analíticos de SNR/acuses de recibo 8 como un acuse de recibo. Como respuesta, la sección de comunicación del extremo transmisor 1 envía el acuse de recibo notificado por la sección de notificación de resultados analíticos de SNR/acuses de recibo 8 a otro aparato de transmisión/recepción desde el cual se transmite el paquete. Asimismo, la sección de control de comunicación del extremo receptor 7 analiza la SNR de cada portadora, basándose en el valor de amplitud y el valor de fase obtenidos desde cada sección de decodificador QAM 6 durante una sesión de aprendizaje, y pasa los resultados analíticos de SNR a la sección de notificación de resultados analíticos de SNR/acuses de recibo 8. Entonces, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1 envía los resultados analíticos de SNR notificados por la sección de notificación de resultados analíticos de SNR/acuses de recibo 8 a otro aparato de transmisión/recepción desde el cual se transmite el paquete.

La sección de notificación de resultados analíticos de SNR/acuses de recibo 8 pasa los resultados analíticos de SNR y el acuse de recibo de la sección de control de comunicación del extremo receptor 7 a la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1. Los resultados analíticos de SNR comprenden los resultados analíticos de SNR generados en el aparato y los resultados analíticos de SNR transmitidos desde otro aparato. El acuse de recibe comprende un acuse de recibo generado en el aparato y un acuse de recibo transmitido desde otro aparato. La sección de control de comunicación del extremo transmisor 1 cambia el sistema de asignación de bits aplicado al codificador QAM, basándose en los resultados analíticos de SNR transmitidos desde otro aparato. La sección de control de comunicación del extremo transmisor 1 envía los resultados analíticos de SNR generados en el aparato a otro aparato de transmisión/recepción. Asimismo, basándose en el acuse de recibo transmitido desde otro aparato, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1 hace que la memoria tampón previa de reconstrucción de paquetes 9 suprima un subpaquete transmitido satisfactoriamente y construya un paquete encadenando un subpaquete o más que no se han transmitido satisfactoriamente con los subpaquetes generados a partir de nuevos datos de entrada. La sección de control de comunicación del extremo transmisor 1 envía un acuse de recibo generado en el aparato a otro aparato de transmisión/recepción.

La presente invención difiere de una comunicación por línea de energía convencional en la medida en que la memoria tampón previa de reconstrucción de paquetes 9 está comprendida dentro de la estructura. La memoria tampón previa de reconstrucción de paquetes 9 construye un paquete encadenando una pluralidad de subpaquetes. La memoria tampón previa de reconstrucción de paquetes 9 ofrece las siguientes funciones: selección de un subpaquete o más cuyo acuse de recibo no se ha recibido, construcción de un paquete encadenando el subpaquete o subpaquetes seleccionados con subpaquetes generados a partir de nuevos datos de entrada y la transmisión del paquete construido. La memoria tampón previa de reconstrucción de paquetes 9 es capaz de almacenar los datos que pueden transmitirse en un paquete por lo menos. Si la memoria tampón está llena, la memoria tampón previa de reconstrucción de paquetes 9 transmite un mensaje de memoria ocupada a una parte de entrada (aplicación, etc.) e inhibe cualquier posterior escritura de datos. Como respuesta a una petición de lectura de la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1, la memoria tampón previa de reconstrucción de paquetes 9 suministra datos. La memoria tampón previa de reconstrucción de paquetes 9 no suprime los datos almacenados temporalmente ni habilita la sobrescritura del área donde se escriben los datos, a menos que la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1 emita una orden de actualización. Cuando se recibe un acuse de recibo, la memoria tampón previa de reconstrucción de paquetes 9 suprime el subpaquete o subpaquetes cuyo acuse de recibo se ha recibido. Un paquete consiste en uno o más subpaquetes. Es posible realizar la detección de errores y el acuse de recibo para cada subpaquete. Se va a suponer que los datos de entrada son datos IP y que se introduce una trama Ethernet (R) como I/F. En este caso, la memoria tampón previa de reconstrucción de paquetes 9 utiliza una trama Ethernet (R) como unidad de subpaquete y construye un subpaquete adjuntando, en una cabecera o pie de la trama Ethernet (R), información de dirección que se necesita para la comunicación por línea de energía y un indicador de detección de errores, un número de subpaquete, etc, que se necesitan para el control de la retransmisión. Para realizar el acuse de recibo, un terminal de destino de transmisión, que ha recibido un paquete compuesto por una pluralidad de subpaquetes, debe detectar la presencia o la ausencia de un error en cada subpaquete y enviar los números de los subpaquetes correspondientes a todos los subpaquetes que no contienen ningún error al terminal desde el cual se ha transmitido el paquete. En caso de que se reciba un acuse de recibo de por lo menos un subpaquete, la memoria tampón previa de reconstrucción de paquetes 9 actualiza solo los subpaquetes cuyo acuse de recibo se ha recibido. Los subpaquetes cuyo acuse de recibo se ha recibido no se retransmiten. Por otro lado, los subpaquetes cuyo acuse de recibo no se ha recibido se retransmiten cuando se transmite el siguiente paquete. Es decir, un paquete nuevo se construye encadenando los paquetes cuyo acuse de recibo no se ha recibido con los subpaquetes generados a partir de los nuevos datos de entrada, y el paquete construido se transmite. En caso de que no se reciba el acuse de recibo de ninguno de los subpaquetes, la reconstrucción de paquetes no se realiza.

En caso de que la regla de modulación (cuántos bits se asignan a cada sección de codificador QAM 2, es decir, cuántos bits se asignan a cada portadora) cambie como consecuencia de la ejecución de una sesión de aprendizaje, entonces se reduce o incrementa el período de tiempo asignado al aparato de transmisión/recepción para transmitir un paquete. Por lo tanto, si se produce un cambio en la regla de modulación, la memoria tampón previa de reproducción de paquetes 9 ajusta el número de subpaquetes comprendidos en un paquete. En caso de que una pluralidad de terminales de transmisión efectúe alternativamente la transmisión en un intervalo de tiempo predeterminado utilizando la tecnología TDMA (acceso múltiple por división del tiempo), etc., las señales de transmisión transmitidas por la pluralidad de terminales de transmisión pueden colisionar, a menos que la transmisión de paquetes finalice antes de un período de tiempo predeterminado. Por lo tanto, es necesario determinar el período de tiempo necesario para transmitir un paquete mediante la sesión de aprendizaje. Si la regla de modulación cambia como consecuencia de la sesión de aprendizaje para incrementar la velocidad de transmisión, es posible transmitir un mayor número de subpaquetes, que se encadenan con los subpaquetes generados a partir de nuevos datos de entrada, en una transmisión e incrementar de ese modo la eficacia. Por lo tanto, en caso de que la velocidad de transmisión se incremente, la memoria tampón previa de reconstrucción de paquetes 9 construye un paquete encadenando un mayor número de subpaquetes con los subpaquetes generados a partir de nuevos datos almacenados, para ajustarse a la velocidad de transmisión incrementada.

La figura 2 es un diagrama de flujo que representa el funcionamiento de la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1. En lo sucesivo, se describirá el funcionamiento de la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1 con referencia a la figura 2.

En primer lugar, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1 establece el ciclo de aprendizaje Tt0 (etapa S101). Debe tenerse en cuenta que, en el caso en el que se recuperan las condiciones del canal, la velocidad de transmisión se incrementa ejecutando una sesión de aprendizaje, siendo posible de este modo realizar una transmisión de gran eficacia transmitiendo un paquete construido encadenando subpaquetes con subpaquetes generados a partir de datos nuevos. No obstante, deben evitarse las sesiones de aprendizaje cortas y frecuentes, puesto que la sesión de aprendizaje impide que se realicen transmisiones de gran eficacia debido a la sobrecarga. Por lo tanto, se ganará en efectividad si los paquetes se construyen evitando la sobrecarga ocasionada por una prueba utilizando los resultados de la corrección de errores, etc., en combinación con, por ejemplo, un procedimiento para comprobar si se han recuperado las condiciones del canal. El ciclo de aprendizaje Tt0 debe determinarse tomando en consideración los puntos indicados.

A continuación, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1 establece un valor umbral Nr0 del número de retransmisiones (etapa S102). El valor umbral del número de retransmisiones Nr0 puede ser preferentemente inferior a un valor utilizado en una técnica convencional, puesto que la presente invención está diseñada para reducir al mínimo el número de retransmisiones ocasionadas por el deterioro de las condiciones del canal. Según la presente invención, se realiza una sesión de aprendizaje cuando las condiciones del canal se deterioran, para cambiar de ese modo la regla de modulación según las condiciones actuales del canal. En consecuencia, los datos de los subpaquetes cuyo acuse de recibo no se ha recibido se construyen y transmiten después de la sesión de aprendizaje.

A continuación, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1 pone a cero el contador de número de retransmisiones Nr (I) (etapa S103). El número I representa aquí el número de serie de un subpaquete. A continuación, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1 pone a cero el temporizador del ciclo de aprendizaje Tt (etapa S104). En la etapa S105, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1 hace que la memoria tampón previa de reconstrucción de paquetes 9 divida los datos de entrada en subpaquetes y construya un paquete (etapa S105).

A continuación, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1 transmite el paquete construido a un aparato de destino de transmisión (etapa S106). A continuación, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1 determina si la transmisión del paquete realizada en la etapa S106 es o no una retransmisión (etapa S107). Si no es una retransmisión, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1 continúa por la etapa S109. En cambio, si se trata de una retransmisión, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1 incrementa el contador de número de retransmisiones Nr (I) en uno (etapa S108). El incremento del contador de número de retransmisiones Nr (I) se realiza para cada subpaquete.

A continuación, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1 determina si el valor máximo del contador de número de retransmisiones Nr (I) es o no igual a Nr0 (etapa S109). Si el valor máximo es igual a Nr0, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1 decide que el número de retransmisiones ha alcanzado el límite superior, ejecuta una sesión de aprendizaje y cambia la regla de modulación (etapa S115). A continuación, para aumentar al máximo el número de subpaquetes que van a transmitirse a la velocidad de transmisión cambiada, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1 hace que la memoria tampón previa de reconstrucción de paquetes 9 encadene uno o más subpaquetes cuyo acuse de recibo no se ha recibido con subpaquetes generados a partir de nuevos datos de entrada, para construir de ese modo un nuevo paquete (etapa S116). Entonces, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1 pone a cero el temporizador de ciclo de aprendizaje Tt (etapa S117),
pone a cero todos los contadores de número de retransmisiones Nr (I) (etapa S118) y retrocede hasta la etapa S106.

Si el número máximo no es igual a Nr0 en la etapa S109, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1 determina si se ha recibido o no un acuse de recibo (etapa S110). Si no se ha recibido el acuse de recibo, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1 examina el temporizador de ciclo de aprendizaje Tt para averiguar si han transcurrido Tt0 segundos. Si todavía no han transcurrido Tt0 segundos, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1 retrocede hasta la etapa S106 y retransmite un paquete almacenado en la memoria tampón previa de reconstrucción de paquetes 9. En cambio, si ya han transcurrido Tt0 segundos en la etapa S114, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1 continúa por la etapa S115 y ejecuta una sesión de aprendizaje.

Si en la etapa S110 se recibe el acuse de recibo de por lo menos un subpaquete, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1 suprime los subpaquetes cuyo acuse de recibo se ha recibido desde la memoria tampón previa de reconstrucción de paquetes 9, y restablece el contador de número de retransmisiones Nr (I) de dichos subpaquetes (etapa S111). Debe tenerse en cuenta que, si en la etapa S110 no se reciben los acuses de recibo de todos los subpaquetes, los subpaquetes almacenados en la memoria tampón previa de reconstrucción de paquetes 9 no se suprimen. Por lo tanto, en la etapa S113 siguiente no se construye un nuevo paquete, y en la etapa S106 se retransmite el mismo paquete.

Después de la etapa S111, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1 examina el temporizador de ciclo de aprendizaje Tt para averiguar si han transcurrido Tt0 segundos. Si todavía no han transcurrido Tt0 segundos, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1 genera subpaquetes a partir de nuevos datos de entrada, transmite a la memoria tampón previa de reconstrucción de paquetes 9 la orden de construir un nuevo paquete encadenando los subpaquetes que no se han suprimido en la etapa S111 con los subpaquetes generados (etapa S113) y continúa por la etapa S106. En cambio, si ya han transcurrido Tt0 segundos, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1 continúa por la etapa S115 y ejecuta una sesión de aprendizaje.

En este caso, la memoria tampón previa de reconstrucción de paquetes, donde se almacena secuencialmente una cadena de datos basada en una unidad de datos de subpaquete, es una memoria tampón capaz de diferenciar entre una cadena de datos correspondiente a un subpaquete cuyo acuse de recibo se ha recibido y una cadena de datos correspondiente a un subpaquete cuyo acuse de recibo no se ha recibido. La memoria tampón previa de reconstrucción de paquetes también es capaz de asignar prioridades a una cadena de datos que corresponde a un subpaquete cuyo acuse de recibo no se ha recibido y, a continuación, introducir datos. Para construir un paquete, la memoria tampón previa de reconstrucción de paquetes es capaz de construir un subpaquete leyendo por orden decreciente de antigüedad una cadena de datos correspondiente a un subpaquete cuyo acuse de recibo no se ha recibido, y leyendo después los datos de entrada por orden decreciente de antigüedad. La memoria tampón previa de reconstrucción de paquetes puede desarrollarse de la siguiente manera: los datos se almacenan en cierta área contigua de una memoria basándose en una unidad de datos de subpaquete, una combinación de una dirección de inicio del área y una longitud de los datos se almacena en una primera cola, una combinación del área de datos correspondiente a un subpaquete comprendido en un paquete transmitido se suprime de la primera cola, una combinación del área de datos correspondiente a un subpaquete cuyo acuse de recibo no se ha recibido se almacena secuencialmente en una segunda cola, y el paquete que se va a transmitir en siguiente lugar se construye construyendo en secuencia un subpaquete a partir de los datos del área almacenados en la segunda cola y a continuación construyendo en secuencia un paquete a partir de los datos del área almacenados en la primera cola.

A continuación, se describe en detalle el flujo del funcionamiento de los aparatos de transmisión/recepción 100 y 101 (en lo sucesivo, el aparato de transmisión/recepción 100 se tomará como ejemplo), haciendo referencia a la figura 2.

En primer lugar, se describirá el funcionamiento del aparato de transmisión/recepción 100 en el caso en el que la comunicación se realiza sin dificultad en condiciones favorables del canal. En este caso, el aparato de transmisión/recepción 100 construye un paquete según las condiciones actuales del canal (etapa S105) y transmite el paquete construido (etapa S106). El aparato de transmisión/recepción 100 transmite repetidamente el paquete construido en la etapa S106 hasta que se recibe un acuse de recibo (flujo desde la etapa S110 hasta la etapa S114). Cuando se recibe el acuse de recibo, el aparato de transmisión/recepción 100 detecta los subpaquetes cuyo acuse de recibo no se ha recibido basándose en el acuse de recibo recibido. Como se ha indicado anteriormente, se supone que la comunicación tiene lugar sin problemas en condiciones de comunicación favorables. Por lo tanto, en este caso, no hay ningún subpaquete cuyo acuse de recibo no se haya recibido. Por consiguiente, el aparato de transmisión/recepción 100 suprime todos los subpaquetes almacenados en la memoria tampón previa de reconstrucción de paquetes 9, restablece el contador de número de retransmisiones Nr (I) correspondiente a los subpaquetes suprimidos (etapa S111), construye un paquete basándose en nuevos datos de entrada (etapa S113) y transmite el paquete construido (etapa S106). Debe observarse que, si ha transcurrido un ciclo de aprendizaje (etapa S112 y etapa S114) durante el procedimiento descrito, el aparato de transmisión/recepción 100 ejecuta una sesión de aprendizaje (etapa S115).

A continuación se describe el funcionamiento del aparato de transmisión/recepción 100 en el caso en el que las condiciones del canal se deterioran temporalmente. En este caso, el aparato de transmisión/recepción 100 construye un paquete según las condiciones actuales del canal (etapa S105) y transmite el paquete construido (etapa S106). El aparato de transmisión/recepción 100 transmite repetidamente el paquete construido (etapa S106) hasta que se recibe un acuse de recibo (flujo desde la etapa S110 hasta la etapa S114). Se supone ahora que las condiciones se deterioran temporalmente en el transcurso del procedimiento descrito. Cuando se recibe el acuse de recibo, el aparato de transmisión/recepción 100 detecta los subpaquetes cuyo acuse de recibo no se ha recibido basándose en el acuse de recibo recibido. En este caso, los acuses de recibo de por lo menos un paquete no se han recibido debido a las condiciones temporalmente deterioradas del canal. Por lo tanto, el aparato de transmisión/recepción 100 suprime los subpaquetes cuyo acuse de recibo se ha recibido, los almacena en la memoria tampón previa de reconstrucción de paquetes 9 y restablece el contador de número de retransmisiones Nr (I) correspondiente a los subpaquetes suprimidos (etapa S111). El aparato de transmisión/recepción 100 construye un nuevo paquete encadenando los subpaquetes cuyo acuse de recibo no se ha recibido con subpaquetes generados a partir de nuevos datos de entrada (etapa S113) y transmite el paquete construido (etapa S106). El paquete retransmitido se transmite con éxito al aparato de destino de transmisión, puesto que las condiciones deterioradas del canal son temporales. Debe tenerse en cuenta que, si ha transcurrido un ciclo de aprendizaje (etapa S112 y etapa S114) durante el procedimiento descrito, el aparato de transmisión/recepción 100 ejecuta una sesión de aprendizaje (etapa S115).

A continuación, se describe el funcionamiento del aparato de transmisión/recepción 100 en el caso en el que las condiciones del canal se deterioran durante largos períodos. En este caso, el aparato de transmisión/recepción 100 construye un paquete según las condiciones actuales del canal (etapa S105) y transmite el paquete reconstruido (etapa S106). El aparato de transmisión/recepción 100 transmite repetidamente el paquete construido (etapa S106) hasta que se recibe un acuse de recibo (flujo desde la etapa S110 hasta la etapa S114). En el transcurso de este procedimiento, se recibe un acuse de recibo. El aparato de transmisión/recepción 100 puede recibir un acuse de recibo que indica un subpaquete que no se ha transmitido con éxito debido a las permanentes condiciones deterioradas. Por lo tanto, aunque se retransmita repetidamente un paquete construido (etapas S111 a S113 y etapa S106), el aparato de transmisión/recepción 100 tal vez no obtenga, en la etapa S110, un acuse de recibo que indique que los subpaquetes se han transmitido con éxito. Por consiguiente, el contador de número de retransmisiones Nr (I) llega al valor establecido Nr0 (flujo desde la etapa S105 hasta la etapa S115). En este caso, el aparato de transmisión/recepción 100 ejecuta una sesión de aprendizaje (etapa S115), comprueba las condiciones del canal basándose en los resultados analíticos de SNR y cambia el sistema de asignación de bits aplicado a cada sección de codificador QAM 2, cambiando por lo tanto la regla de modulación para que el paquete se transmita con éxito. Como consecuencia, la velocidad de transmisión se reduce y, de este modo, el número de subpaquetes comprendidos en un paquete se reduce. Entonces, el aparato de transmisión/recepción 100 construye un paquete encadenando los subpaquetes transmitidos infructuosamente con subpaquetes generados a partir de datos de entrada y transmite el paquete construido después de las etapas S117 y S118 (etapa S106). Debe tenerse en cuenta que, si ha transcurrido un ciclo de aprendizaje (etapa S112 y etapa S114) durante la operación descrita, el aparato de transmisión/recepción 100 ejecuta una sesión de aprendizaje (etapa S115).

Así pues, según la primera forma de realización, en el caso en el que las condiciones deterioradas del canal se mantienen durante largos períodos, cuando el número de retransmisiones alcanza un número de retransmisiones predeterminado, el aparato de transmisión/recepción 100 ejecuta una sesión de aprendizaje, sin suprimir los subpaquetes cuyo acuse de recibo no se ha recibido antes de que haya transcurrido un ciclo de aprendizaje. A continuación, el aparato de transmisión/recepción 100 cambia la regla de modulación de tal forma que los paquetes se transmitan tan rápido como sea posible en las condiciones actuales del canal, y construye un paquete según la velocidad de transmisión cambiada, encadenando los subpaquetes cuyo acuse de recibo no se ha recibido con subpaquetes generados a partir de nuevos datos de entrada. Por consiguiente, los subpaquetes se retransmiten sin ser rechazados, siendo posible de este modo prevenir la pérdida de datos. Asimismo, se construye un paquete adaptado para transmitirse de la manera más rápida posible en las condiciones actuales y se transmite, lo cual permite prevenir el descenso del rendimiento.

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Variante de la primera forma de realización

En la primera forma de realización descrita anteriormente, se supone que se realiza una sesión de aprendizaje en la etapa S115 representada en la figura 2 para llevar a cabo la construcción de un paquete. No obstante, en caso de que la ejecución de una sesión de aprendizaje lleve una cantidad de tiempo sustancial, puede retransmitirse un paquete aunque se esté ejecutando una sesión de aprendizaje. La figura 3 es un organigrama que muestra una operación de la sección de control de comunicación de extremo de transmisor 1 en el caso de que un paquete se retransmita incluso cuando se está ejecutando la sesión de aprendizaje. En la figura 3, cualquier etapa que funcione de manera similar a su equivalente en la primera forma de realización se denota mediante un número de etapa similar. Con referencia a la figura 3, se describen a continuación las diferencias con la primera forma de realización.

Si el contador de número de retransmisiones Nr (I) es igual al valor umbral de número de retransmisiones Nr0 (etapa S109), la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1 inicia una sesión de aprendizaje (etapa S215). A continuación, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1 detiene el temporizador de ciclo de aprendizaje Tt (etapa S216). En (la etapa S217), la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1 pone a cero todos los contadores de número de retransmisiones Nr (I) y continúa por la etapa 218.

La sección de control de comunicación del extremo transmisor 1 también continúa por la etapa S218 después de la etapa S114 y la etapa S113.

En la etapa S218, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1 determina si la sesión de aprendizaje ha finalizado o no. En particular, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1 recibe los resultados analíticos de SNR desde un aparato de destino de transmisión. Si la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1 cambia la regla de modulación basándose en los resultados analíticos de SNR recibidos, se determina que la sesión de aprendizaje ha terminado. Si la sesión de aprendizaje no ha terminado, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1 continúa transmitiendo un paquete (etapa S106). Por otro lado, si la sesión de aprendizaje ha terminado, para aumentar al máximo el número de subpaquetes que se van a transmitir a la velocidad de transmisión cambiada, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1 hace que la memoria tampón previa de reconstrucción de paquetes 9 construya un paquete encadenando los subpaquetes cuyo acuse de recibo no se ha recibido con subpaquetes generados a partir de nuevos datos de entrada (etapa S219). A continuación, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1 pone a cero el temporizador de ciclo de aprendizaje Tt (etapa S220), pone a cero todos los contadores de número de retransmisiones Nr (I) (etapa S221) y transmite un paquete (etapa S106).

Así pues, es posible retransmitir un paquete aunque se esté realizando una sesión de aprendizaje.

Aunque se ha descrito una forma de realización de un procedimiento de construcción de paquetes, la presente invención no está limitada a ésta. La sección de control de comunicación del extremo transmisor puede utilizar una memoria tampón de retransmisión para construir un paquete utilizando los datos almacenados en la memoria tampón de retransmisión.

Debe tenerse en cuenta que, aunque en la primera forma de realización se supone que el procedimiento de modulación utilizado es el QAM, la presente invención no se limita a éste, sino que pueden utilizarse, por ejemplo, los sistemas de modulación BPSK, QPSK, PAM o ASK. Asimismo, en la primera forma de realización, se supone que se utiliza una sección de FFT y una sección de IFFT. No obstante, el efecto de la presente invención puede obtenerse también utilizando una sección de transformada discreta de wavelet (DWT) y una sección de transformada discreta de wavelet inversa (IDWT), en las que se utiliza una función wavelet como función base en lugar de una función trigonométrica. La figura 4 es un diagrama de bloques que representa las estructuras de los aparatos de transmisión/recepción 100a y 101a en un caso en que se utiliza una función wavelet. Como se representa en la figura 4, el aparato de transmisión/recepción que utiliza una función wavelet difiere del aparato de transmisión/recepción representado en la figura 1, en la medida en que se incorporan unas secciones de codificador PAM 2a y unas secciones de decodificador PAM 6a en lugar de las secciones de codificador QAM 2 y las secciones de decodificador QAM 6, y se incorpora una sección de IDWT 3a y una sección de DWT 5a en lugar de la sección de IFFT 3 y la sección de FFT 5.

Debe observarse que, en la primera forma de realización, se supone que un subpaquete es una trama Ethernet (R). No obstante, un subpaquete puede ser un bloque de codificación de corrección de errores (un bloque de corrección de errores tal como un bloque de codificación Reed-Solomon, un bloque de codificación de convolución y un bloque de codificación Turbo). La presente invención también puede aplicarse al caso en el que los subpaquetes se construyen y retransmiten conforme a un bloque de codificación de corrección de errores.

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Segunda forma de realización

La figura 5 es un diagrama de bloques que representa la estructura de un sistema de red de comunicación según una segunda forma de realización de la presente invención, y la estructura de aparato de transmisión/recepción utilizada en el sistema de red de comunicación. En la figura 5, el sistema de red de comunicación comprende unos aparatos de transmisión/recepción 200 y 201 conectados entre sí por medio de una línea de energía. En la figura 5, se supone que el número de aparatos de transmisión/recepción es de dos, pero puede disponerse de tres o más aparatos de transmisión/recepción. En la figura 5, los componentes que funcionan de manera similar a sus equivalentes en la primera forma de realización se denotan mediante números similares, omitiéndose la descripción de éstos.

En la figura 5, cada uno de los aparatos de transmisión/recepción 200 y 201 comprende una sección de control de comunicación de extremo transmisor 1, unas secciones de codificador QAM 2, una sección de IFFT 3, un AFE 4, una sección de FFT 5, unas secciones de decodificador QAM 6, una sección de control de comunicación de extremo receptor 7, una sección de notificación de resultados analíticos de SNR/acuses de recibo 8, una memoria tampón previa de reconstrucción de paquetes 9 y una memoria tampón posterior 10.

Los aparatos de transmisión/recepción 200 y 201 difieren de sus equivalentes en la primera forma de realización en la medida en que comprenden además la memoria tampón posterior 10. Los datos procesados en la segunda forma de realización son datos de vídeo y datos de audio en tiempo real, tales como los de formato MPEG2-TS. Por lo tanto, aunque se experimente una pequeña cantidad de inestabilidad, la velocidad de transmisión media de los datos de entrada y los datos de salida es constante.

Las figuras 6A a 6C son diagramas esquemáticos para describir el funcionamiento de los aparatos de transmisión/recepción 200 y 201 según la segunda forma de realización de la presente invención. A continuación, se describe el funcionamiento de los aparatos de transmisión/recepción 200 y 201 según la segunda forma de realización, haciendo referencia a las figuras 6A a 6C. Un aparato de transmisión/recepción de fuente de transmisión (por ejemplo, el aparato de transmisión/recepción 200), que funciona de manera similar a su equivalente en la primera forma de realización, construye un paquete basándose en los datos de entrada y transmite el paquete construido a un aparato de destino de transmisión (por ejemplo, el aparato de transmisión/recepción 201). Es decir, los datos introducidos en la memoria tampón previa de reconstrucción de paquetes 9 se empaquetan y se envían a través de la línea de energía. Los datos no se almacenan cuando la comunicación tiene lugar sin errores en los paquetes, y se envía un acuse de recibo.

Por otro lado, el aparato de transmisión/recepción de destino de transmisión 201 supervisa la cantidad de datos almacenados en la memoria tampón posterior 10. En la memoria tampón posterior 10, se establece un valor umbral de lectura. El aparato de transmisión/recepción 210 determina si la cantidad de datos almacenados en la memoria tampón posterior 10 sobrepasa o no el valor umbral de lectura. En caso de que la cantidad de datos almacenados en la memoria tampón posterior 10 no sobrepase el valor umbral de lectura, el aparato de transmisión/recepción 201 no suministra datos almacenados en la memoria tampón posterior 10 (véase la figura 6A). Es decir, el aparato de transmisión/recepción 210 inhabilita la lectura de los datos de la memoria tampón posterior 10, a menos que la cantidad de datos almacenados en la memoria tampón posterior 10 sobrepase el valor umbral de lectura.

En caso de que la cantidad de datos almacenados en la memoria tampón posterior 10 sobrepase el valor umbral de lectura, el aparato de transmisión/recepción 201 empieza a suministrar datos almacenados en la memoria tampón posterior 10 (véase la figura 6B). Es decir, cuando la cantidad de datos almacenados en la memoria tampón posterior 10 sobrepasa el valor umbral de lectura, el aparato de transmisión/recepción 201 habilita la lectura de datos en la memoria tampón posterior 10. En este caso, la velocidad de lectura es una velocidad de vídeo constante, y los datos se introducen en el aparato de transmisión/recepción de fuente de transmisión 200 a la misma velocidad. Por lo tanto, los datos de entrada se transmiten al aparato de transmisión/recepción de destino de transmisión 201 por medio de la línea de energía. Como consecuencia, la cantidad media de datos almacenados en la memoria tampón posterior 10 se mantiene a un nivel constante (véase la figura 6B).

Se supone ahora que se ha producido un cambio en las condiciones del canal y que se ha iniciado la ejecución de una sesión de aprendizaje. Durante la sesión de aprendizaje, la transmisión desde el aparato de fuente de transmisión hasta el aparato de destino de transmisión se interrumpe. Por lo tanto, la memoria tampón previa de reconstrucción de paquetes 9 del aparato de transmisión/recepción 200 almacena datos, que se introducen a una velocidad constante (véase la figura 6C), mientras que el aparato de transmisión/recepción 201 continúa leyendo los datos almacenados en la memoria tampón posterior 10 a una velocidad constante, aun cuando se esté ejecutando la sesión de aprendizaje.

Así pues, según la segunda forma de realización, los datos almacenados en la memoria tampón posterior se suministran aunque se esté ejecutando una sesión de aprendizaje debido al cambio de las condiciones del canal. Por consiguiente, el aparato de transmisión/recepción es capaz de suministrar ininterrumpidamente datos continuos en tiempo real.

Debe tenerse en cuenta que, a diferencia de la memoria tampón previa de reconstrucción de paquetes 9 de la primera forma de realización, la memoria tampón previa de reconstrucción de paquetes 9 de la segunda forma de realización debe almacenar los datos que se introducen en la misma durante una interrupción de la transmisión. De esta forma, la memoria tampón previa de reconstrucción de paquetes 9 de la segunda forma de realización requiere una capacidad mayor que la memoria tampón previa de reconstrucción de paquetes 9 de la primera forma de realiza-
ción.

Debe tenerse en cuenta que, aunque en la segunda forma de realización se supone que se utiliza el sistema de modulación QAM, la presente invención no está limitada a este sistema, sino que pueden utilizarse, por ejemplo, los sistemas de modulación BPSK, QPSK, PAM o ASK. Asimismo, en la segunda forma de realización, se supone que se utiliza una sección de FFT y una sección de IFFT. No obstante, el efecto de la presente invención también puede alcanzarse utilizando una sección de transformada discreta de wavelet (DWT) y una sección de transformada discreta de wavelet inversa (IDWT), en las cuales se utiliza una función wavelet como función base en lugar de una función trigonométrica. La figura 7 es un diagrama de bloques que representa las estructuras de los aparatos de transmisión/recepción 200a y 201a en el caso en el que se utiliza una función wavelet. Como se representa en la figura 7, el aparato de transmisión/recepción que utiliza una función wavelet difiere del aparato de transmisión/recepción representado en la figura 5, en la medida en que se incorporan unas secciones de codificador PAM 2a y unas secciones de decodificador PAM 6a en lugar de las secciones de codificador QAM 2 y las secciones de decodificador QAM6, y se incorporan una sección de IDWT 3a y una sección de DWT 5a en lugar de la sección de IFFT 3 y la sección de
FFT 5.

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Tercera forma de realización

La figura 8 es un diagrama de bloques que representa la estructura de un sistema de red de comunicación según una tercera forma de realización de la presente invención, y la estructura de un aparato de transmisión/recepción utilizado en el sistema de red de comunicación. En la figura 8, el sistema de red de comunicación comprende unos aparatos de transmisión/recepción 300 y 301 conectados entre sí por medio de una línea de energía. En la figura 8, se supone que el número de aparatos de transmisión/recepción es de dos, pero puede disponerse de tres o más aparatos de transmisión/recepción. En la figura 8, los componentes que funcionan de manera similar a sus equivalentes en la primera forma de realización se denotan mediante números similares, y la descripción de estos se omite.

En la figura 8, cada uno de los aparatos de transmisión/recepción 300 y 301 comprende una sección de control de comunicación de extremo transmisor 1b, unas secciones de codificador QAM 2, una sección de IFFT 3, un AFE 4, una sección de FFT 5, unas secciones de decodificador QAM 6, una sección de control de comunicación de extremo receptor 7, una sección de notificación de resultados analíticos de SNR/acuses de recibo 8, una memoria tampón previa de reconstrucción de paquetes 9 y una memoria tampón posterior 10.

En los aparatos de transmisión/recepción 300 y 301 representados en la figura 8, el funcionamiento de la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1b difiere del funcionamiento de su equivalente en la segunda forma de realización. La sección de control de comunicación del extremo transmisor 1b utiliza un protocolo de capa de control de acceso al medio (MAC) capaz de facilitar un ancho de banda garantizado. El protocolo de capa MAC se utiliza en un sistema de tiempo compartido para permitir que una pluralidad de dispositivos terminales utilicen unos medios comunes (p.ej., un único canal inalámbrico o una única línea de energía), y el protocolo garantiza que la comunicación entre los terminales particulares se realice a una velocidad de comunicación constante. En particular, se utiliza un dispositivo de gestión de ancho de banda (no representado), tal como un controlador de QoS, y cada aparato de transmisión/recepción reserva un ancho de banda formulando una petición al dispositivo de gestión de ancho de banda. El dispositivo de gestión de ancho de banda otorga un derecho para transmitir, que corresponde a la reserva de una velocidad por unidad de tiempo para el aparato de transmisión/recepción que ha reservado el ancho de banda. Cuando se obtiene el derecho para transmitir, cada aparato de transmisión/recepción envía datos solo durante el período de tiempo correspondiente a la velocidad reservada. De esta forma, la pluralidad de aparatos de transmisión/recepción utilizan a tiempo compartido un medio común.

Las figuras 9A y 9B son diagramas esquemáticos para describir el funcionamiento de los aparatos de transmisión/recepción 300 y 301 según la tercera forma de realización. A continuación, se describe el funcionamiento de los aparatos de transmisión/recepción 300 y 301 según la tercera forma de realización, haciendo referencia a las figuras 9A y 9B.

La figura 9A es una ilustración que representa los datos almacenados en la memoria tampón previa de reconstrucción de paquetes 9 y la memoria tampón posterior 10, cuando se readapta un parámetro de modulación a las condiciones del canal tras la ejecución de una sesión de aprendizaje. Es decir, la figura 9A representa un estado que es continuación del de la figura 6C. En la figura 9A, casi todos los datos almacenados en la memoria tampón posterior 10 del aparato de destino de transmisión se leen durante una sesión de aprendizaje, y la memoria tampón previa de reconstrucción de paquetes 9 del aparato de fuente de transmisión almacena los datos de entrada durante la sesión de aprendizaje. En la memoria tampón previa de reconstrucción de paquetes 9, se establece un valor umbral de lectura de alta velocidad.

La sección de control de comunicación del extremo transmisor 1b compara la cantidad de datos almacenados en la memoria tampón previa de reconstrucción de paquetes 9 y el valor umbral de lectura de alta velocidad. En el ejemplo representado en la figura 9A, la cantidad de datos almacenados sobrepasa el valor umbral de lectura de alta velocidad. En este caso, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1b solicita al dispositivo de gestión de ancho de banda que establezca un ancho de banda más rápido que la velocidad de entrada de los datos de vídeo, que son un ejemplo de datos continuos. Es decir, en caso de que la cantidad de datos almacenados en la memoria tampón previa de reconstrucción de paquetes 9 sobrepase un valor umbral de lectura de alta velocidad predeterminado, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1b solicita al dispositivo de gestión de ancho de banda, que gestiona el ancho de banda asignado a un canal, que amplíe el ancho de banda asignado. Como consecuencia, los datos almacenados en la memoria tampón previa de reconstrucción de paquetes 9 se transmiten a la memoria tampón posterior 10 del aparato de destino de transmisión tan rápido como es posible. En este caso, el ancho de banda reservado es igual al límite superior del ancho de banda disponible, que está limitado por el tráfico de otros aparatos de transmisión/recepción. Reservando dicho ancho de banda, es posible transferir datos tan rápido como es posible.

Una vez que todos los datos almacenados en la memoria tampón previa de reconstrucción de paquetes 9 se han transferido a la memoria tampón posterior 10, la memoria tampón previa de reconstrucción de paquetes 9 queda vacía como se representa en la figura 9B. Cuando la memoria tampón previa de reconstrucción de paquetes 9 queda vacía, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1b efectúa una reserva de ancho de banda (en particular, un ancho de banda tan rápido como la velocidad de transmisión de los datos de vídeo), que se asigna en el estado inicial de comienzo de lectura de los datos de vídeo, presentando una petición al dispositivo de gestión de ancho de banda.

Así pues, según la tercera forma de realización, para transferir a la memoria tampón posterior de la manera más rápida posible los datos continuos que están almacenados en una memoria tampón previa cuando las condiciones del canal son deficientes, el aparato de transmisión/recepción de fuente de transmisión reserva un ancho de banda superior formulando una petición al dispositivo de gestión de ancho de banda. Si dicha reserva se acepta, el aparato de transmisión/recepción de fuente de transmisión podrá transferir los datos continuos almacenados en la memoria tampón previa a la memoria tampón posterior de un aparato de transmisión/recepción de destino de transmisión. Como consecuencia, aunque los datos almacenados en la memoria tampón posterior deban leerse en condiciones de canal deterioradas, es posible reproducir los datos sin pérdidas. Asimismo, es posible liberar espacio de la memoria tampón previa.

Debe observarse que, en la tercera forma de realización, se supone que la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1b utiliza un protocolo de capa MAC capaz de proveer un ancho de banda garantizado. No obstante, el efecto de la presente invención también puede obtenerse utilizando un protocolo de capa MAC capaz de controlar las prioridades utilizando la técnica de acceso múltiple con detección de portadora (CSMA). En particular, como se representa en la figura 9A, cuando la cantidad de datos almacenados en la memoria tampón previa sobrepasa un valor umbral de lectura de alta velocidad, la sección de control de comunicación del extremo transmisor 1b establece un nivel de prioridad más alto para el paquete que se va a transmitir. Por consiguiente, el aparato de transmisión/recepción de fuente de transmisión es capaz de transmitir los datos almacenados en la memoria tampón previa con preferencia respecto de otros aparatos de transmisión/recepción, siendo posible de este modo transmitir los datos almacenados en la memoria tampón previa a alta velocidad.

La transmisión de datos a alta velocidad se realiza cuando la memoria tampón previa contiene datos almacenados. En caso de que no se almacenen datos en la memoria tampón previa, el aparato de transmisión/recepción no realiza la transmisión de datos a alta velocidad puesto que no hay datos para transmitir, aunque se haya reservado un ancho de banda adicional o se haya establecido un nivel de prioridad más alto. Es decir, el aparato de transmisión/recepción es capaz de transmitir datos a alta velocidad cuando se almacenan datos en la memoria tampón previa, reservando previamente un ancho de banda adicional o estableciendo un nivel de prioridad más alto que la velocidad de transmisión de los datos de vídeo, en lugar de cambiando el ancho de banda reservado y el nivel de prioridad según la cantidad de datos almacenados en la memoria tampón previa.

Debe observarse que, aunque en la tercera forma de realización se supone que se utiliza el sistema de modulación QAM, la presente invención no está limitada a dicho sistema, sino que pueden utilizarse, por ejemplo, los sistemas de modulación BPSK, QPSK, PAM o ASK. Asimismo, en la tercera forma de realización, se supone que se utiliza una sección de FFT y una sección de IFFT. No obstante, el efecto de la presente invención también puede obtenerse utilizando una sección de transformada discreta de wavelet (DWT) y una sección de transformada discreta de wavelet inversa (IDWT), en las cuales se utiliza una función wavelet como función base en lugar de una función trigonométrica. La figura 10 es un diagrama de bloques que representa las estructuras de los aparatos de transmisión/recepción 300a y 301a en el caso en el que se utiliza una función wavelet. Como se representa en la figura 10, el aparato de transmisión/recepción que utiliza una función wavelet difiere del aparato de transmisión/recepción representado en la figura 8, en la medida en que se incorporan las secciones de codificador PAM 2a y las secciones de decodificador PAM 6a en lugar de las secciones de codificador QAM 2 y las secciones de decodificador QAM 6, y se incorpora una sección de IDWT 3a y una sección de DWT 5a en lugar de la sección de IFFT 3 y la sección de FTT 5.

Debe observarse que las formas de realización descritas pueden realizarse haciendo que una CPU ejecute un programa, que a su vez es capaz de hacer que la CPU ejecute el procedimiento descrito anteriormente en unos medios de grabación (una memoria ROM o RAM o un disco duro, etc.). En este caso, el programa puede ejecutarse después de ser almacenado en un dispositivo de almacenamiento por medio de unos medios de grabación o puede ejecutarse directamente desde los medios de grabación. En este caso, los medios de grabación comprenden una ROM, una RAM una memoria semiconductora tal como una memoria flash, una memoria de disco magnético, tal como un disco flexible o un disco duro, un disco óptico tal como un CD-ROM, un DVD o un BD, una tarjeta de memoria o unos medios similares. Asimismo, los medios de grabación indicados constituyen un concepto que comprende unos medios de comunicación tales como una línea de teléfono y una línea de portadora.

Debe observarse que cada bloque funcional representado en las figuras 1, 4, 5, 7, 8 y 10 puede realizarse como un LSI, que es un circuito integrado. Cada bloque funcional puede construirse por separado en forma de chip, o puede construirse en forma de chip y comprender una parte o la totalidad del mismo. El LSI puede recibir diversas denominaciones tales como IC, LSI de sistema, LSI súper o LSI ultra, dependiendo del grado de integración. Asimismo, el procedimiento de integración no está limitado al LSI, sino que puede realizarse mediante un circuito dedicado o un procesador universal. Asimismo, puede utilizarse una matriz de puertas programable in situ (FPGA), que es un LSI que puede programarse después de la fabricación, o un procesador reconfigurable que permite reconfigurar las conexiones y los ajustes de los elementos del circuito del LSI. Además, en caso de que se disponga de otro tipo de tecnología de integración que sustituya al LSI como resultado del perfeccionamiento de la tecnología de semiconductores o de la aparición de otra tecnología derivada de ésta, la integración de los bloques funcionales puede realizarse mediante la nueva tecnología de integración mencionada anteriormente. Por ejemplo, es posible aplicar la biotecnología a la integración indicada.

A continuación, se describe un ejemplo de aplicación de cada una de las formas de realización descritas anteriormente. La figura 11 es una ilustración que representa una estructura de la totalidad de un sistema, en el caso en que el aparato de transmisión/recepción de la presente invención se aplica a la transmisión por línea de energía de alta velocidad. Como se representa en la figura 11, el aparato de transmisión/recepción de la presente invención provee una interfaz entre un dispositivo multimedia, tal como un TV digital (DTV), un ordenador personal (PC), un grabador DVD, etc., y una línea de energía. Puede utilizarse una interfaz IEEE1394, una interfaz USB o una interfaz Ethernet (R) para realizar las funciones de interfaz entre el dispositivo multimedia y el aparato de transmisión/recepción de la presente invención. Así pues, se configura un sistema de red de comunicación para transmitir datos digitales, tales como datos multimedia, a alta velocidad por medio de una línea de energía. Como consecuencia, a diferencia de una LAN de cable convencional, es posible utilizar la línea de energía que ya está instalada en una vivienda o una oficina, etc., como línea de red sin necesidad de instalar un cable de red. Por lo tanto, la instalación de presente invención es fácil y de bajo coste, hecho que aumenta sustancialmente la facilidad de manejo.

En la forma de realización representada en la figura 11, el aparato de transmisión/recepción de la presente invención se utiliza como adaptador para convertir una interfaz de señales de un dispositivo multimedia existente en una interfaz de comunicación por línea de energía. No obstante, el aparato de transmisión/recepción de la presente invención puede integrarse en un dispositivo multimedia tal como un ordenador personal, un grabador DVD, un vídeo digital o un sistema de servidor doméstico. Como consecuencia, es posible realizar la transmisión de datos entre los dispositivos por medio de un cable de alimentación del dispositivo multimedia. De esta forma, se elimina la necesidad de instalar un cableado para conectar un adaptador y una línea de energía, un cable IEEE1394, un cable USB, un cable Ethernet (R), etc., y se puede simplificar el cableado.

Asimismo, el sistema de red que utiliza una línea de energía puede conectarse a Internet, una LAN inalámbrica o una LAN de cable convencional por medio de un encaminador o un concentrador. Es posible pues ampliar un sistema LAN utilizando sin dificultades el sistema de red de comunicación de la presente invención.

Asimismo, los datos de comunicación transmitidos a través de una línea de energía mediante una transmisión por línea de energía son recibidos por un aparato que se conecta directamente a una línea de energía. Como consecuencia, es posible eliminar la fuga y la interceptación de datos, que constituye un problema para la LAN inalámbrica. Por lo tanto, el procedimiento de transmisión por línea de energía resulta ventajoso desde el punto de vista de la seguridad. Debe tenerse en cuenta que los datos transmitidos a través de una línea de energía pueden protegerse utilizando una ampliación del protocolo IP denominada IPSec, encriptando el contenido, utilizando otro sistema de DRM o de otra manera similar.

Así pues, es posible realizar una transmisión por línea de energía de alta calidad del contenido AV, aplicando un tipo de protección patentada de encriptación del contenido o aplicando la tecnología QoS que comprende la prevención de la pérdida de datos ocasionada por un paquete rechazado, que es un efecto de la presente invención.

Aunque la presente invención se ha descrito en detalle, la descripción anterior no es restrictiva sino ilustrativa en todos los aspectos. Debe tenerse en cuenta que pueden realizarse numerosas modificaciones y variantes adicionales sin abandonar el alcance de la presente invención definido en las reivindicaciones adjuntas.

Aplicabilidad industrial

El aparato de transmisión/recepción de la presente invención es capaz de prevenir la pérdida de datos y asegurar al mismo tiempo el rendimiento máximo según las condiciones del canal. El aparato de transmisión/recepción de la presente invención puede utilizarse con eficacia en una transmisión por línea de energía y una comunicación de LAN inalámbrica, etc.

Claims (12)

1. Aparato de transmisión/recepción (100) para empaquetar datos continuos de entrada y transmitir los datos empaquetados a un aparato de destino de transmisión (101) de una red de comunicación, y recibir un paquete transmitido desde dicho aparato de destino de transmisión (101), que se utiliza con un dispositivo de gestión que asigna un ancho de banda a cada aparato en la red de comunicación, conforme a la reserva realizada por cada aparato, comprendiendo el aparato de transmisión/recepción:

una sección de construcción de paquetes (9) para construir paquetes de datos para transmitir;

una sección de transmisión de modulación (1, 2, y 3) para modular el paquete construido por la sección de construcción de paquetes y transmitir el paquete modulado a dicho aparato de destino de transmisión (101) de la red de comunicación;

una sección de ejecución de sesiones de aprendizaje (1 y 8) para comprobar las condiciones del canal, cuando se cumple una condición predeterminada, comunicándose con dicho aparato de destino de transmisión (101) y realizando una sesión de aprendizaje para cambiar la regla de modulación utilizada en la sección de transmisión de modulación por una regla de modulación que permita transmitir con éxito un paquete desde la sección de transmisión de modulación hasta dicho aparato de destino de transmisión (101);

caracterizado porque la sección de construcción de paquetes (1) está configurada para dividir los datos continuos en una pluralidad de subpaquetes y para construir un paquete encadenando la pluralidad de subpaquetes;

y comprendiendo asimismo el aparato:

una sección de confirmación de transmisión de subpaquetes (7 y 8) para confirmar si un subpaquete comprendido en el paquete transmitido se ha transmitido con éxito o no al aparato de destino de transmisión (101); en el que

si la sección de ejecución de sesiones de aprendizaje cambia la regla de modulación:

la sección de construcción de paquetes (9) construye un nuevo paquete encadenando por lo menos un subpaquete, que ha sido confirmado por la sección de confirmación de transmisión de subpaquetes como subpaquete transmitido infructuosamente, con subpaquetes recién obtenidos dividiendo los datos continuos, y

la sección de transmisión de modulación (1, 2 y 3) modula el nuevo paquete construido de acuerdo con la regla de modulación cambiada y transmite el paquete modulado;

una memoria tampón previa (9) para almacenar los datos continuos que introduce la sección de ejecución de sesiones de aprendizaje durante la ejecución de la sesión de aprendizaje; y

una sección de petición de ancho de banda adicional (1b) para enviar una reserva al dispositivo de gestión y establecer un ancho de banda que permite transmitir a la sección de transmisión de modulación a una velocidad de transmisión que es más rápida que la velocidad de entrada de los datos continuos.

2. Aparato de transmisión/recepción según la reivindicación 1, en el que, si la sección de confirmación de transmisión de subpaquetes (7 y 8) confirma que por lo menos un subpaquete comprendido en el paquete transmitido no se ha transmitido con éxito al aparato de destino de transmisión (101),

la sección de construcción de paquetes (9) construye un nuevo paquete encadenando dicho por lo menos un subpaquete, que ha sido confirmado por la sección de transmisión de subpaquetes como un subpaquete transmitido infructuosamente, con subpaquetes recién generados a partir de los datos continuos, y

la sección de transmisión de modulación (1, 2 y 3) modula el nuevo paquete construido, y transmite el paquete modulado.

3. Aparato de transmisión/recepción según la reivindicación 1, en el que la condición predeterminada se satisface cuando un número de retransmisiones del paquete realizadas por la sección de transmisión de modulación sobrepasa un límite superior predeterminado.

4. Aparato de transmisión/recepción según la reivindicación 1, en el que la condición predeterminada se satisface cuando ha transcurrido un ciclo de aprendizaje predeterminado.

5. Aparato de transmisión/recepción según la reivindicación 1, en el que la sección de petición de ancho de banda adicional (1b) está configurada para solicitar al dispositivo de gestión que amplíe el ancho de banda asignado, cuando una cantidad de los datos continuos almacenados en la memoria tampón previa sobrepasa un valor umbral predeterminado.

6. Aparato de transmisión/recepción según la reivindicación 5, en el que

el dispositivo de gestión asigna un ancho de banda a cada aparato de la red de comunicación conforme a la reserva realizada por cada aparato, y

la sección de petición de ancho de banda adicional (9) realiza una reserva con el dispositivo de gestión para establecer un ancho de banda más rápido que la velocidad de entrada de los datos continuos.

7. Aparato de transmisión/recepción según la reivindicación 1, en el que, si una cantidad de los datos continuos almacenados en la memoria tampón previa (9) sobrepasa un valor umbral predeterminado, el aparato de transmisión/recepción establece un nivel de prioridad más alto para un paquete, de tal forma que dicho paquete se transmite preferentemente.

8. Aparato de transmisión/recepción según la reivindicación 1, que comprende asimismo una memoria tampón posterior (10) para almacenar los datos transmitidos desde otro aparato, en el que

la lectura de los datos almacenados en la memoria tampón posterior (10) se inhabilita si una cantidad de datos almacenados es inferior o igual a un valor umbral predeterminado,

la lectura de los datos almacenados en la memoria tampón posterior (10) se habilita cuando la cantidad de datos almacenados sobrepasa el valor umbral predeterminado, y

los datos almacenados en la memoria tampón posterior (10) se leen, independientemente de la cantidad de datos almacenados, durante la ejecución de una sesión de aprendizaje que está realizada por la sección de ejecución de sesiones de aprendizaje para cambiar la regla de modulación utilizada en la sección de transmisión de modulación.

9. Aparato de transmisión/recepción según la reivindicación 1, en el que el aparato es un circuito integrado.

10. Procedimiento realizado por un aparato de transmisión/recepción (100) para empaquetar datos continuos de entrada y transmitir los datos empaquetados a un aparato de destino de transmisión (101) en una red de comunicación, y para comunicarse con un dispositivo de gestión que asigna un ancho de banda a cada aparato de la red de comunicación conforme a la reserva efectuada por cada aparato, realizando el aparato de transmisión/recepción las etapas
siguientes:

construir (S105) un paquete de datos para transmisión;

modular el paquete construido y transmitir (S106) el paquete modulado a dicho aparato de destino de transmisión (101) de la red de comunicación;

comprobar las condiciones del canal (S109), cuando se cumple una condición predeterminada, comunicándose con dicho aparato de destino de transmisión (101) y ejecutando una sesión de aprendizaje (S115) para cambiar una regla de modulación por una regla de modulación que permite transmitir con éxito un paquete al aparato de destino de transmisión (101);

caracterizado porque la etapa de construcción (S105) del paquete comprende la división de los datos continuos en una pluralidad de subpaquetes y la construcción del paquete encadenando la pluralidad de subpaquetes;

y el procedimiento comprende asimismo:

confirmar (S110) el éxito o fracaso de la transmisión al aparato de destino de transmisión (101) de un subpaquete comprendido en el paquete transmitido;

construir (S116) un nuevo paquete, si la ejecución de la sesión de aprendizaje da por resultado el cambio de la regla de modulación, encadenando por lo menos un subpaquete, que ha sido confirmado como subpaquete transmitido infructuosamente, con subpaquetes recién obtenidos dividiendo los datos continuos y

modular el paquete recién construido conforme a la regla de modulación cambiada, y transmitir (S106) el paquete modulado;

y el procedimiento está caracterizado asimismo porque comprende las etapas siguientes:

almacenar en una memoria tampón previa los datos continuos que introduce la sección de ejecución de sesiones de aprendizaje durante la ejecución de la sesión de aprendizaje; y

enviar una petición de reserva al dispositivo de gestión para establecer un ancho de banda que permita una velocidad de transmisión por la sección de transmisión de modulación más rápida que la velocidad de entrada de los datos continuos.

11. Programa que cuando se ejecuta en un ordenador, pone en práctica el procedimiento tal como se define según la reivindicación 10.

12. Medios de almacenamiento legibles por ordenador que almacenan un programa tal como se define según la reivindicación 11.