ES2331047T3 - Procedimiento de multiplexado para señales multiportadora en una red mallada. - Google Patents

Abstract

Sistema de comunicación para la transmisión de datos en una red mallada con una central y un abonado conectado y empleando un procedimiento con transmisión por multiportadora, - en el que se complementa en la central una señal de emisión con una información de sincronización (1), - en el que se sincronizan en el lado de emisión los bloques de símbolo de código, - en el que se efectúa la transmisión de la señal en la dirección de punto a multipunto por medio de señales TDM y en la dirección de multipunto a punto por medio de señales de ráfagas, - en el que está previsto en la red al menos un dispositivo de ramificación de la red y/o de amplificación intermedia que presenta un dispositivo de control unido con un dispositivo de sincronización de bloques y de reconocimiento de ráfagas, y - en el que los dispositivos de ramificación de la red o de amplificación intermedia generan una sincronización de trama propia (3) que puede diferenciarse de la sincronización de trama de la central, combinan las ráfagas formando una señal TDMA y seguidamente las reemiten simultáneamente sobre el mismo medio en el mismo dominio de frecuencia, con lo que el respectivo abonado recibe entonces las sincronizaciones de trama (1, 3) parcialmente superpuestas con un decalaje temporal.

Description

Procedimiento de multiplexado para señales multiportadora en una red mallada.

La invención concierne en primer lugar a un sistema de comunicación para la transmisión de datos en una red mallada empleando un procedimiento con transmisión multiportadora, en el que se complementa la señal de emisión con una información de sincronización y en el que se sincronizan los bloques de símbolos de código en el lado de recepción.

La concepción de sistemas multiportadora para la transmisión digital de datos ha adquirido cada vez más importancia en los últimos años. En particular, el procedimiento OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing - multiplexado por división de frecuencias ortogonales) ha demostrado ser un procedimiento fiable y barato que se utiliza como procedimiento de transmisión para su aplicación en el estándar de radiodifusión de audio digital DAB (Digital Audio Broadcasting - radiodifusión de audio digital) y en el estándar de radiodifusión de televisión digital terrestre DTTB (Digital Terrestrial Television Broadcasting - radiodifusión de televisión digital terrestre). En el procedimiento OFDM se dividen flujos de símbolos ingresados en serie en un bloque unidad prefijado. Los flujos de símbolos divididos de cada bloque unidad se transforman en N símbolos paralelos. Los N símbolos paralelos se agrupan por formación de multiplexados y por adición empleando varias subportadoras de conformidad con un algoritmo de transformada inversa rápida de Fourier IFFT (Inverse Fast Fourier Transformation - transformada inversa rápida de Fourier) con respectivas frecuencias diferentes, y los datos así sumados son transmitidos por el canal. Se consigue así que N símbolos paralelos estén definidos como un bloque unidad y que cada subportadora del bloque unidad presente una ortogonalidad (tanto para símbolos temporalmente consecutivos como para símbolos espectralmente contiguos) respecto de ISI (Intersymbol - Interferenz - interferencia intersímbolos) y ACI (interferencia de canales vecinos). Comparado con un procedimiento de transmisión convencional de portadora única, el procedimiento OFDM puede reducir una perturbación o interferencia intersímbolos ISI (Inter-Symbol Interference - interferencia intersímbolos) originada por desvanecimiento multivía (multi-path fading) en una señal de recepción, ya que este procedimiento conserva la misma velocidad de transmisión de símbolos y aumenta el periodo de los símbolos en una cuantía igual al número de subcanales (N). En particular, en el procedimiento OFDM se intercala un intervalo de protección (guard interval) entre los símbolos transmitidos.

En contraste con el procedimiento de multiplexado por frecuencia FDM (Frequency Division Multiplexing - multiplexado por división de frecuencia), el procedimiento OFDM tiene la propiedad de que se superponen los espectros de cada subcanal para proporcionar a éste una mayor eficiencia de banda. Un inconveniente del procedimiento OFDM consiste en que, debido a las diferentes duraciones de los impulsos de los filtros de emisión y de recepción, no se presenta una adaptación óptima de ruido en el sentido de un filtrado equilibrado.

La ventaja especial del procedimiento OFDM reside en la materialización extraordinariamente sencilla del mismo; debido a las respuestas de impulso de forma rectangular de los filtros de emisión y de recepción se reducen los bancos de filtros a sencillas operaciones IDFT y DFT que pueden materializarse con el algoritmo FFT. Asimismo, no son necesarias medidas de corrección de canal de ninguna clase en tanto la duración de la respuesta de los impulsos de canal esté por debajo de la longitud del intervalo de protección. Además, el espectro presenta una onda con una forma rectangular y la potencia eléctrica está distribuida uniformemente en cada banda de frecuencia, lo que impide una influencia por efecto de la perturbación del mismo canal. El procedimiento OFDM se combina generalmente con clases de modulación tales como modulación de amplitud de impulso PAM, manipulación por desplazamiento de frecuencia FSK (Frequency Shift Keying), manipulación por desplazamiento de fase PSK (Phase Shift Keying) y/o modulación de amplitud por cuadratura QAM).

Por ejemplo, se conoce por el documento US 5,345,439 A1 un dispositivo de procesamiento de señales en el que, para una aplicación universal del mismo, están materializados diferentes formatos de modulación en un aparato. En el documento US 4,313,197 A1 se describe un dispositivo de multiplexado y desmultiplexado de señales, especialmente señales de voz, en el que se utiliza una transformada de Fourier. Una aplicación del procedimiento OFDM a una transmisión óptica es conocida por Olofsson, L. et al.: "Design of OFDM Systems at High Power Levels", Journal of Optical Communications, 17, 1996, 3, páginas 95 a 97.

Asimismo, en el documento DE 43 10 031 A1 se explica un procedimiento para corregir la amplitud de fase de una señal de recepción de banda ancha, en el que las frecuencias portadoras individuales empleadas se han modulado en fase según el procedimiento COFDM. En este procedimiento se efectúa una sincronización entre los bloques de datos en la dirección del tiempo.

Los fundamentos de estas técnicas y procedimientos pueden encontrarse en el libro técnico "Nachrichtenübertragung" de Dr. Ing. Karl Dirk Kammermeyer, B. G. Teubner, Stuttgart, 1992, especialmente páginas 68 a 70, 372, 378, 379 y 606 a 613.

Se conoce por el documento DE 196 38 654 A1 de la solicitante un sistema configurado de manera especial para la transmisión de información digital con un procedimiento de transmisión multiportadora. Este sistema presenta un dispositivo para generar una señal de emisión con un módulo para la modulación de las portadoras, al que se alimentan símbolos de código paralelos codificados en canal de una señal de entrada y en el que se ocupan las subportadoras con los símbolos de código por medio de una codificación diferencial en la dirección de la frecuencia. Delante del módulo para la modulación de las portadoras está dispuesto un módulo de codificación de error y/o de entrelazamiento y detrás de aquel módulo está conectado un convertidor paralelo/serie. Por último, en el lado de emisión están previstos medios para generar una información de sincronización de conformidad con un preámbulo para cada bloque generado de los símbolos de código y un miembro para generar una pausa de emisión entre bloques consecutivos.

Asimismo, el sistema presenta un dispositivo de recepción para la señal de emisión multiportadora recibida, en el cual se siguen los bloques uno a otro, eventualmente con discontinuidad en el tiempo, con un desmodulador en el que se diferencia la fase de los coeficientes complejos de las subportadoras. En particular, la señal de emisión recibida es alimentada a un convertidor analógico/digital con transformador serie/paralelo subsiguiente que está conectado delante del desmodulador, estando conectado detrás del desmodulador un módulo de descodificación de error y/o de desentrelazamiento. Por último, en el lado de recepción están previstos medios para retirar la pausa de emisión, para detectar los respectivos preámbulos asignados a los bloques correspondientes y para sincronizar los bloques correspondientes.

El procedimiento de generación de una señal de emisión propuesto en el documento DE 196 38 654 A1 de la solicitante, en el que, para la transmisión multiportadora, se modulan sendas subportadoras -con símbolos de código paralelos codificados en canal de una señal de entrada- por medio de una codificación diferencial en la dirección de la frecuencia y se complementa la señal de emisión con una información de sincronización, se caracteriza porque los símbolos de código son codificados en error y/o entrelazados antes de la codificación diferencial, porque, después de la codificación diferencial, se genera una señal de salida serie por medio de una transformación paralelo/serie, porque se asigna a cada bloque de los símbolos de código, como información de sincronización, un preámbulo para la sincronización de los bloques, y porque, después de la codificación diferencial, se complementa cada bloque de símbolos de código con una pausa de emisión.

Asimismo, en el documento DE 196 38 654 A1 de la solicitante se propone un procedimiento de desmodulación para una señal de emisión multiportadora recibida, en el que se modulan símbolos de código sobre subportadoras por medio de una codificación diferencial en la dirección de la frecuencia y en el que se pueden seguir bloques uno a otro con discontinuidad en el tiempo. En particular, se diferencia la fase de los coeficientes complejos de las subportadoras y se sincronizan los bloques de símbolos de código sometiendo la señal de emisión recibida, antes de la diferenciación, a una conversión analógico/digital con transformación serie/paralelo subsiguiente, retirando, antes de la diferenciación, una pausa de emisión dispuesta entre bloques, efectuando, después de la diferenciación, una descodificación de error o un desentrelazamiento y detectando en cada caso los respectivos preámbulos asignados a los bloques y sincronizando en cada caso los bloques.

Para evitar procedimientos complejos para la sincronización de fase de portadora y de fase de exploración se efectúa en el documento DE 196 38 654 A1 de la solicitante, como idea fundamental esencial, la asignación de los símbolos de código binarios a las subportadoras mediante una codificación diferencial en la dirección de las subportadoras, es decir, en la dirección de la frecuencia. En contraste con ello, en el estado de la técnica esto se efectúa por modulación diferencial en la dirección del tiempo. Junto con una codificación de canal y una diseminación aleatoria de los símbolos de código a lo largo de las portadoras se puede prescindir enteramente de una sincronización de fase de portadora en el documento DE 196 38 654 A1 y las tolerancias admisibles de la sincronización de fase de exploración son altas.

Asimismo, se conoce por el documento DE 197 58 014 A1 un dispositivo especial de sincronización de tramas para un sistema de comunicación digital que utiliza el procedimiento OFDM, en el que la sincronización de tramas se efectúa de conformidad con una señal piloto TPS constituida por diferentes señales piloto y se realiza empleando la propiedad de que la palabra de sincronización en cada trama está invertida en bloques TPS. La señal piloto TPS se emplea en el estado de la técnica para transmitir al lado de recepción información referida a la propia transmisión, por ejemplo información de modulación definida por un valor \alpha de un patrón de constelaciones QAM, información de jerarquía, información de intervalo de protección, información sobre la velocidad de código interior, información sobre el número de tramas, etc.

En particular, el procedimiento de sincronización de tramas descrito en el documento DE 197 58 014 A1 comprende los pasos siguientes:

a) cálculo de valores de fase de valores piloto TPS dentro de un símbolo según señales de canal en fase y en cuadratura de fase recibidas desde un lado de emisión;

b) cálculo de diferencias de fase a partir de los valores de fase de los valores piloto TPS de un símbolo precedente y de los valores de fase correspondientes de los valores piloto TPS del símbolo actual que se calcularon en el
paso a);

c) realización de una desmodulación D-BPSK para la diferencia de fase obtenida en el paso b);

d) determinación de si todos los valores piloto TPS desmodulados en el paso c) son idénticos uno a otro y entrega de un valor piloto TPS representativo de un símbolo, en caso de que todos los valores piloto TPS desmodulados se determinen como idénticos uno a otro;

e) determinación de si la posición actual corresponde a una posición de la palabra de sincronización por comparación del valor piloto TPS representativo de un símbolo correspondiente a la trama precedente con el valor piloto TPS representativo de un símbolo correspondiente a la trama actual; y

f) cómputo de símbolos en caso de que la posición actual corresponda a la posición de la palabra de sincronización en el paso e) y generación de una señal de sincronización de tramas según el valor de cómputo.

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El dispositivo de sincronización de tramas correspondiente presenta los medios siguientes:

- medios de cálculo de fase para calcular valores de fase de valores piloto TPS dentro de un símbolo según señales de canal en fase y en cuadratura de fase recibidas desde un lado de emisión;

- medios de descodificación D-BPSK para realizar una desmodulación D-BPSK para los valores de fase de los valores piloto TPS suministrados por los medios de cálculo de fase y para entregar los valores piloto TPS dentro del símbolo desmodulado;

- medios de generación de señal de control para comparar los valores piloto TPS desmodulados uno con otro en unidades de símbolos y entregar una señal de control según el resultado de la comparación; y

- medios de sincronización de tramas para confirmar una posición de la palabra de sincronización por comparación de la palabra piloto TPS de un símbolo de la trama precedente con el valor piloto TPS del símbolo correspondiente de la trama actual según la señal de control suministrada por los medios de generación de la señal de control, y para entregar una señal de sincronización de tramas.

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Como muestra la discusión anterior del estado de la técnica, es conocida la emisión simultánea de varios emisores para la superposición de los datos y ésta se emplea en DAB (Digital Audio Broadcasting - radiodifusión de audio digital) como SFN (Single Frequency Network - red de frecuencia única). Se trata aquí de una transmisión permanente en la que los emisores reciben sus datos a través de diferentes medios de transmisión y se sincronizan. Por otro lado, es también conocida por la literatura técnica (véase el libro técnico antes citado "Nachrichtenübertragung" de Dr. Ing. Karl Dirk Kammemeyer, especialmente páginas 613 y siguientes) la transmisión de datos con ayuda de un procedimiento OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex - multiplexado por división de frecuencias ortogonales) en una trama de tiempo con ranuras de tiempo.

En procedimientos de transmisión de punto a multipunto por vía alámbrica o inalámbrica, tal como, por ejemplo, redes ópticas pasivas, redes de cables coaxiales, sistemas de automatización o sistemas de radio con canal de retorno, los enlaces por satélite comunican varios abonados con una central. Así, se conoce por el documento DE 196 43 970 A1 un procedimiento para la transmisión de señales en una red para enlaces de punto a multipunto, en el que el acceso de las distintas estaciones a un medio de transmisión se efectúa por un procedimiento TDM/TDMA. A este fin, se emiten señales TDM desde una estación de cabecera en la dirección de punto a multipunto y se emiten a manera de ráfagas en dirección contraria, desde estaciones multipunto individuales, señales que se ensamblan en uno o varios divisores para dar una señal TDMA para la estación de cabecera. Estos bloques de datos útiles, denominados en general ráfagas, no son exactamente síncronos uno con respecto a otro y entran en el receptor después de un tiempo de propagación diferente con amplitud de señal/fase de cadencia diferentes. Cada ráfaga de datos lleva antepuestos bits de protección y de entrada, impidiendo los bits de protección la superposición de dos ráfagas de datos y sirviendo los bits de entrada para la sincronización en el receptor. Dado que la separación entre la central y la estación de abonado es desconocida, cada estación de abonado tiene que ser acotada durante la puesta en servicio, para lo cual se envían datos de acotamientos (ráfagas de datos con datos síncronos o asíncronos) en una ventana de acotamiento de la trama de transmisión de datos disponible. En particular, las señales a manera de ráfagas de las estaciones multipunto son combinadas por un divisor para proporcionar una trama que está prevista en una parte para datos síncronos y en otra parte para datos útiles o datos de acotamiento discrecionalmente asíncronos.

En un perfeccionamiento de este procedimiento de transmisión de señales para redes ópticas -en el que las ráfagas se combinan en al menos un divisor para proporcionar una señal TDMA para la estación de cabecera y los datos útiles transmitidos se componen de los distintos canales de control y canales de datos asociados a las estaciones multipunto y agrupados en una trama- se propone en el documento DE 197 26 009 A1 que los canales de control y los canales de datos para cada estación multipunto sean transmitidos por separado. De este modo, se pueden variar durante el funcionamiento las capacidades de transmisión, es decir, el número de canales de datos por estación, sin que sea necesario un desplazamiento de los canales de control, y se puede construir un llamado sistema de transmisión de mensajes capacitado para proporcionar anchos de banda según demanda.

Por último, se conocen sistemas de transmisión de mensajes en los que se distribuye la información sobre el medio consistente en cables de energía. La topología del trayecto de transmisión entre la estación transformadora y la caja de empalmes doméstica es generalmente en estos llamados sistemas PLC (Power Line Communication - comunicación por líneas de energía) una estructura de punto a multipunto con la estación transformadora como punto nodal. En general, la transmisión de datos se efectúa utilizando el sistema CPFSK (phase continuous frequency shift keying - manipulación continua de fase por desplazamiento de frecuencia) y la frecuencia de la red como señal de referencia para la sincronización de una transmisión FSK en el receptor de evaluación correlativa. Como se describe, por ejemplo, en el documento DE 197 04 018 A1, el telegrama de datos puede presentar una secuencia de entrenamiento antepuesta de 4 bits, un preámbulo de 16 bits y una parte de mensaje. Para conseguir también con fuertes fluctuaciones de la frecuencia de la red una sincronización suficientemente buena para la evolución de telegramas de datos largos, se emplea en el lado de emisión una velocidad en baudios derivada de la frecuencia nominal por multiplicación. El cálculo de comienzo de la emisión se efectúa sobre la base de la frecuencia actual preparada de la red y de una velocidad nominal en baudios seleccionada y fija. Si se encuentra un preámbulo o una parte de éste, se obtiene entonces a partir de la relación de los resultados del correlacionador un punto de sincronización temporal óptimo y, para la comprobación posterior del flujo de bits recibido, se establece fijamente la duración de bits (ancho de bits) en el ancho de bits nominal de la velocidad en baudios ajustada en el lado de emisión. Por tanto, para la captación del telegrama restante se consigue una independencia respecto de la frecuencia nominal real. Otro procedimiento y un dispositivo para la transmisión de informaciones digitales por redes de distribución de energía eléctrica utilizando procedimientos de modulación por extensión de banda (Spread Spectrum Techniques - técnicas de espectro extendido) se describe en el documento DE 44 23 978 A1 sobre la base de la norma europea EN 50 061-1/1991.

Como muestra la discusión precedente del estado de la técnica, se conocen sistemas de transmisión de mensajes de diferentes configuraciones para aplicaciones diferentes. Sin embargo, los sistemas conocidos requieren en general complicados dispositivos de sincronización, especialmente para evitar que se pierda la sincronicidad durante el funcionamiento, y, además, estos sistemas no son adecuados para realizar una reconfiguración en caso de perturbaciones dentro de la red. En la comunicación por líneas de energía existen en la zona del suministro de baja tensión redes que en parte están muy malladas. Para la transmisión de datos con altas velocidades de bits se necesita un eficiente procedimiento de acceso múltiple bidireccional de tal manera que la velocidad de datos disponible se distribuya de manera dinámica y eventualmente simétrica hacia los abonados. Para aumentar el alcance se repiten los datos, cuando sea necesario, por parte de estaciones amplificadoras intermedias (repetidores). Dado que una estructura de red flexible es de gran utilidad y ésta requiere un alto coste para la sincronización, no se ha podido mejorar decisivamente hasta ahora la seguridad funcional de sistemas de transmisión de mensajes. Esto es especialmente importante debido a que tanto la industria de las telecomunicaciones como la industria de los ordenadores pueden considerarse como industrias extraordinariamente avanzadas y propicias al desarrollo que acogen muy rápidamente mejoras y simplificaciones del tipo que sean y las ponen en práctica.

Frente a los sistemas conocidos de transmisión de mensajes o de comunicación, la invención se basa en el problema de configurar esto de tal manera que -en caso de una transmisión de datos por bloques- se posibiliten también en el dispositivo de abonado la recepción y la evaluación de sincronizaciones de tramas temporalmente decaladas y superpuestas.

Este problema se resuelve con las características de la reivindicación 1.

El sistema de comunicación según la invención presenta la ventaja de que estos datos se superponen de manera sorprendentemente sencilla y se origina una onda igual que incrementa la fiabilidad de la transmisión y que al mismo tiempo ahorra tiempo de transmisión en comparación con la emisión individual de los datos. En comparación con sistemas DAB conocidos se tiene que en el sistema de comunicación según la invención se emiten las ráfagas por el mismo medio sobre el cual se reciben éstas también. Gracias a la combinación según la invención de procedimientos OFDM/TDM se consiguen una mayor eficiencia de banda y una reducción de la interferencia intersímbolos, junto con, al mismo tiempo, un intervalo de protección optimizado y una sincronización aún más mejorada. En comparación con procedimientos TDM, no es necesario realizar cálculos de tiempo de propagación en la central ni hacer una corrección para compensar fluctuaciones del tiempo de propagación.

En una ejecución preferida de la invención según la reivindicación 3 la trama de tiempo contiene una ranura de tiempo en la que los abonados con un procedimiento de acceso aleatorio pueden señalizar un deseo de emisión a la central.

Esta ejecución de la invención presenta las ventajas de que puede suprimirse la consulta -necesaria en otros casos- de los dispositivos de abonado por parte de la central y se puede variar durante el funcionamiento el número de canales de datos por dispositivo de abonado, de modo que es posible construir un sistema de comunicación dinámico/asimétrico. En particular, se pueden realizar reconfiguraciones con rapidez y se logra una relación favorable entre capacidad de transmisión y velocidad de transmisión, especialmente debido a que la duración de la ranura de tiempo reservada para la señalización del deseo de emisión es pequeña. Dado que en general apenas dos abonados ocupan simultáneamente este canal de tiempo, se puede despreciar la influencia de la destrucción del acceso.

En un perfeccionamiento de la invención la ranura de tiempo para el deseo de emisión se pospone temporalmente, según la reivindicación 6, a las ranuras de tiempo para los datos útiles.

Este perfeccionamiento de la invención presenta la ventaja de que se puede realizar una optimización entre longitud del intervalo de protección y la oscilación periódica (jitter) que se presente. En efecto, como muestran extensas mediciones en el sistema de comunicación según la invención, la oscilación periódica de cadencia durante la trama de tiempo corre linealmente hacia arriba, es decir, ésta es tanto mayor cuanto más lejos -visto en el tiempo- estén los flancos de los bits de datos respecto del principio de la trama del tiempo.

Otras ventajas y detalles pueden deducirse de la descripción siguiente aprovechando la trama de multiplexado de tiempo representada en la figura 1.

En la figura 1 se muestra una trama de tiempo ZR para el procedimiento de ranura de tiempo. Esta trama de tiempo ZR se yuxtapone periódicamente. Como procedimiento de acceso múltiple se ha elegido un procedimiento de ranura de tiempo TDMA (Time Division Multiple Access - acceso múltiple por división de tiempo) con técnica de reservación. Se puede efectuar así centralmente un control dinámico/asimétrico.

Esta central, denominada amo en lo que sigue, adjudica en los datos de control derechos de emisión a los abonados conectados. Estos datos de control tienen que transmitirse fiablemente a todos los abonados. Dado que no todos los abonados pueden recibir al amo con suficiente amplitud de ráfaga o bien directamente, estos datos de control son repetidos por todos los dispositivos de ramificación de la red y/o de amplificación intermedia, en lo que sigue repetidores. En el sistema de comunicación según la invención se exige de los repetidores que puedan recibir directamente al amo. Cada trama de tiempo comienza con una sincronización de trama 1 enviada por el amo, mediante la cual se sincronizan temporalmente todos los abonados que pueden recibir directamente al amo. En la ranura de tiempo siguiente el amo envía los datos de control 2 con los derechos de emisión para todos los abonados.

Particularmente, en el caso de aplicación del sistema PLC se necesitan eventualmente también varios repetidores y algunos abonados que no reciben al amo directamente pueden recibir también a varios repetidores. Dado que estos abonados no pueden sincronizarse a la sincronización de trama del amo, los repetidores envían una sincronización de trama propia 3, pero ésta puede ser diferente de la sincronización de trama del amo. A este fin, los repetidores presentan un dispositivo de control unido con un dispositivo de sincronización de bloques y de reconocimiento de ráfagas. Dado que para el abonado no es importante sincronizarse a un repetidor determinado, los repetidores pueden emitir al mismo tiempo esta sincronización de trama 3. El abonado recibe entonces las sincronizaciones de trama parcialmente superpuestas con un decalaje temporal. Gracias a la aplicación del procedimiento multiportadora, este decalaje temporal no tiene ningún efecto perturbador en el receptor.

Después de la sincronización de trama, todos los repetidores envían los datos de control 4 que han recibido previamente del amo. Los abonados reciben aquí también los datos de control superpuestos con un decalaje temporal. En caso de que se emplee un procedimiento OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex - multiplexado por división de frecuencias ortogonales) para la transmisión de datos, se puede utilizar sin pérdidas la superposición de los datos. Esta clase de transmisión de datos se denomina onda igual o bien SFN (Single Frequency Network - red de frecuencia única).

Las ventajas en el sistema de comunicación según la invención, en el que se emplea la onda igual solamente en ranuras de tiempo individuales, son, por un lado, el ahorro de tiempo, a saber, debido a que los repetidores no tienen que enviar sucesivamente la sincronización de trama y los datos de control, y, por otro lado, la ganancia de relación señal/ruido por la superposición de las diferentes señales de emisión. Gracias a la variación del intervalo de protección se puede efectuar una adaptación flexible a los tiempos de propagación del eco en la red mallada, de modo que se puede lograr un buen compromiso con respecto a ISI y ACI. La influencia de perturbaciones dependiente de la distancia, como, por ejemplo, oscilación periódica, apenas tiene importancia en el sistema de comunicación según la invención a consecuencia de la recepción múltiple de informaciones idénticas.

Los abonados y el maestro emiten los datos en bloques dentro de las ranuras de tiempo 5 adjudicadas por el maestro a través de los derechos de emisión. De esta manera, las velocidades de datos pueden ser distribuidas de manera dinámica y también asimétrica hacia los distintos abonados. En estos bloques de datos se puede emplear también el procedimiento OFDM a causa de las reflexiones del canal de transmisión.

Para la señalización de un deseo de emisión al amo que otorga seguidamente derechos de emisión, se puede prever una ranura de tiempo 6 en la trama de tiempo ZR. En esta ranura de tiempo 6 compiten los abonados por la autorización de acceso según un procedimiento aleatorio tal como, por ejemplo, el procedimiento Slotted Aloha (Aloha ranurado). Después de la transmisión del deseo de emisión se efectúa la comunicación entre el amo y el abonado a través de las ranuras de tiempo reservadas 5.

En el sistema de comunicación anteriormente descrito no está prevista una comunicación directa abonado-abonado.

Todas las posibilidades de realización representadas y descritas y todas las características individuales nuevas reveladas en la descripción y/o el dibujo, así como las combinaciones de éstas entre ellas, son esenciales para la invención. Por ejemplo, en al menos un dispositivo de ramificación de red y/o de amplificación intermedia puede preverse un generador de tramas unido con el dispositivo de control, con lo que, en caso de fallo de la central, éste puede asumir las funciones de control de la red; en la ráfaga puede incrustarse una información para identificar el contenido útil o el emisor, con lo que es posible, entre otras cosas, una comprobación de autenticidad, incluido un control de ruta.

Claims (8)

1. Sistema de comunicación para la transmisión de datos en una red mallada con una central y un abonado conectado y empleando un procedimiento con transmisión por multiportadora,

- en el que se complementa en la central una señal de emisión con una información de sincronización (1),

- en el que se sincronizan en el lado de emisión los bloques de símbolo de código,

- en el que se efectúa la transmisión de la señal en la dirección de punto a multipunto por medio de señales TDM y en la dirección de multipunto a punto por medio de señales de ráfagas,

- en el que está previsto en la red al menos un dispositivo de ramificación de la red y/o de amplificación intermedia que presenta un dispositivo de control unido con un dispositivo de sincronización de bloques y de reconocimiento de ráfagas, y

- en el que los dispositivos de ramificación de la red o de amplificación intermedia generan una sincronización de trama propia (3) que puede diferenciarse de la sincronización de trama de la central, combinan las ráfagas formando una señal TDMA y seguidamente las reemiten simultáneamente sobre el mismo medio en el mismo dominio de frecuencia, con lo que el respectivo abonado recibe entonces las sincronizaciones de trama (1, 3) parcialmente superpuestas con un decalaje temporal.

2. Sistema de comunicación según la reivindicación 1, caracterizado porque está prevista en el sistema de comunicación una única central que, en una trama de tiempo (ZR) generada por el generador de tramas, emite datos de control y datos útiles (2, 5) que son recibidos por los dispositivos de ramificación de red y/o de amplificación intermedia y que luego son emitidos simultáneamente por éstos, intercalándose en la trama de tiempo (ZR) una sincronización de trama (1, 3) antes de los datos de control (2, 4) por parte de la central y por parte de los dispositivos de ramificación de la red y/o de amplificación intermedia, con lo que se puede diferenciar si la sincronización de trama (1, 3) ha sido enviada por la central o por los dispositivos de ramificación de la red y/o de amplificación intermedia.

3. Sistema de comunicación según la reivindicación 2, caracterizado porque la trama de tiempo (ZR) contiene una ranura de tiempo (6) en la que los abonados con un procedimiento de acceso aleatorio pueden señalizar a la central un deseo de emisión.

4. Sistema de comunicación según una o más de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque todos los abonados transmiten sus datos en ranuras de tiempo (5) para los cuales los abonados han recibido un derecho de emisión de parte de la central.

5. Sistema de comunicación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque las sincronizaciones de trama (1, 3) y los datos de control (2, 4) se transmiten empleando un procedimiento multiportadora.

6. Sistema de comunicación según las reivindicaciones 3 y 4, caracterizado porque la ranura de tiempo (6) para el deseo de emisión está pospuesta temporalmente a las ranuras de tiempo (5) para los datos útiles.

7. Sistema de comunicación según la reivindicación 2, caracterizado porque en al menos un dispositivo de ramificación de la red y/o de amplificación intermedia está previsto un generador de tramas unido con el dispositivo de control, de modo que, en caso de fallo de la central, el dispositivo de control asume las funciones de control de la red.

8. Sistema de comunicación según la reivindicación 1, caracterizado porque en la señal de ráfagas está incrustada una información para identificar el contenido útil o el emisor, de modo que se le posibilita al dispositivo de control una comprobación de autenticidad, incluido un control de ruta.