ES2334190B1 - Procedimiento para aumentar las prestaciones de un sistema de comunicaciones sobre un medio formado por multiples conductores. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para aumentar las prestaciones de
un sistema de comunicaciones sobre un medio formado por múltiples
conductores.
Que incrementa las prestaciones de un sistema de
comunicaciones mediante la creación de múltiples canales de
comunicación con un alto grado de aislamiento entre ellos sobre un
mismo medio físico formado por múltiples conductores.
El procedimiento puede ser extendido para ser
usado en diversas aplicaciones, como la reutilización de frecuencias
sobre un mismo canal, el aumento de la capacidad de los enlaces
punto a punto en una red, la mejora de prestaciones y la fiabilidad
al utilizarse con procesado digital de señales en transmisión o en
recepción, entre otras.
Description
Procedimiento para aumentar las prestaciones de
un sistema de comunicaciones sobre un medio formado por múltiples
conductores.
La presente invención, tal y como se expresa en
el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un
procedimiento para aumentar las prestaciones de un sistema de
comunicaciones sobre un medio formado por múltiples
conductores.
En cualquier sistema de comunicaciones se
intenta aprovechar al máximo las características del medio de
comunicación para conseguir la máxima capacidad de transmisión,
fiabilidad, cobertura, etc. En el caso de que el medio de
comunicaciones esté formado por múltiples conductores es posible
utilizar dichos conductores para alcanzar uno o varios de estos
objetivos.
El procedimiento descrito en la presente
invención se utiliza en un medio formado por múltiples conductores
tanto para mejorar las prestaciones de la comunicación, como para
incrementar la reutilización de frecuencias utilizadas, o mejorar
la repetición, entre otras aplicaciones.
Los sistemas de comunicaciones necesitan un
medio de transmisión de las señales que muchas veces está formado
por múltiples conductores. La presencia de estos múltiples
conductores puede ser aprovechada para mejorar diversas
prestaciones del sistema de comunicaciones, tales como la capacidad
de transmisión o la inmunidad al ruido, entre otras. Aunque este
problema ha sido planteado y se han encontrado algunas soluciones
más o menos válidas en el pasado, la presente invención presenta
una nueva solución que aprovecha la multiplicidad de conductores de
forma óptima para aumentar las prestaciones de la transmisión en el
medio.
A continuación se describen los conceptos
convencionales que se emplean en la presente invención. Se entiende
"modo" como la inyección de tensión o corriente sobre una
combinación selectiva de conductores, plano de referencia o ambos.
Asimismo, se define la "multiinyección ortogonal" como una
inyección de múltiples modos ortogonales entre sí. Los modos de
inyección se dividen en modo común, modos diferenciales y modos
pseudo-diferenciales. El modo común es aquél que
provoca circulación de corrientes por el plano de referencia. Los
modos diferenciales consisten en la inyección por un conductor y la
toma del retorno por otro, mientras que los modos
pseudo-diferenciales consisten en la inyección de
tensión o corriente entre uno o más conductores y el retorno por
uno o más conductores diferentes a los utilizados para la
inyección, siendo el número de conductores utilizados en este caso
más de dos.
En el estado del arte existen algunas patentes
con conceptos relacionados, pero que no afectan ni a la novedad ni
a la altura inventiva de la presente invención. Por ejemplo cabe
citar la patente "Space time coded data transmission via
inductive effect between adjacent power lines" (GB238372A) que
describe la utilización de múltiples caminos para la señal de
comunicaciones sobre la red eléctrica y en la aplicación de
procesado digital para identificar en cada nodo los mejores
periodos de tiempo y bandas de frecuencia para comunicarse. Además,
en este documento, se trata el canal como un sistema de múltiples
entradas y múltiples salidas donde la señal se acopla entre los
distintos conductores para llegar por varios caminos a los nodos.
Este documento no resta novedad ni altura inventiva a la presente
invención, puesto que no se realizan múltiples inyecciones
ortogonales sobre un medio multiconductor, sino un método distinto
para realizar las comunicaciones que busca aprovechar el
acoplamiento entre conductores en lugar de eliminarlo.
Por otro lado las publicaciones "A novel
approach to the modeling of the indoor power line channel Part I:
Circuit analysis and companion model" (IEEE Trans. Power Del.,
vol. 20, no. 2, pp. 655-663, Apr. 2005) y "A novel
approach to the modeling of the indoor power line channel Part II:
Transfer function and channel properties" (IEEE Trans. Power
Del., vol. 20, no. 3, Jul. 2005) analizan el canal formado por la
red eléctrica como medio de transmisión dentro de las casas,
asimilándolo a la teoría de líneas de transmisión en
multiconductores (MTL), con el fin de conseguir un modelo realista
para dicho canal. Esto no interfiere con la novedad ni altura
inventiva de la presente invención puesto que la invención se basa
en el aumento de prestaciones de un sistema de comunicaciones
mediante la multiinyección ortogonal de señales, independientemente
del modelo utilizado para el canal.
Otra publicación del estado del arte tiene como
título "High-Frequeny characteristics of overhead
multiconductor power lines for broadband communication" (IEEE
Jour. Communications, Vol. 24, no. 7, Jul. 2006), y presenta otro
modelo avanzado para el canal formado por la red eléctrica como
medio de transmisión en líneas aéreas de media tensión. Por las
mismas razones que las indicadas anteriormente, este documento no
interfiere con la novedad ni altura inventiva puesto que el
procedimiento de la presente invención puede aplicarse
independientemente del modelado que se realice sobre el canal de
comunicaciones.
Por otro lado, la publicación "Characteristics
of powerline channels in cargo ships" de Tsuzuki, Yoshida,
Yamada, Kawasaki, Mrai, Matsuyam y Suzuli (IEEE
1-4244-1090-8/07)
describe la forma de caracterizar la red eléctrica de los cables de
un barco de carga, donde el cableado es de dos hilos con pantalla a
tierra. Para ello se inyecta una misma señal en forma común y
diferencial (dual mode transmission), y se recibe de forma
diferencial, con lo que se aprovecha la conversión de señales por
acoplamiento (crosstalk) para conseguir una menor atenuación
respecto a la utilización de sólo la transmisión diferencial. Esto
es, a partir de un sistema de varios hilos, en esta publicación se
busca tener un único canal de comunicaciones. La presente invención
utiliza modos de inyección ortogonales en N cables buscando
conseguir hasta N canales de comunicaciones independientes,
aprovechando dicha ortogonalidad para aumentar las prestaciones de
un sistema de comunicaciones evitando el crosstalk en lugar de
potenciarlo, lo que no está anticipado ni resulta evidente para un
experto medio en la materia a partir de esta publicación.
En el estado del arte previo a la presente
patente también puede encontrarse la publicación "Vectored
Transmission for Digital Subscriber Line Systems" (George Ginis,
John M. Cioffi, IEEE Journal On Selected Areas in Communications,
Vol. 20, No. 5, June 2002) en la que se describe la forma de
incrementar la velocidad de transmisión en un mazo de pares
trenzados, donde la inyección en dichos pares trenzados se hace de
forma diferencial, coordinando las transmisiones y usando técnicas
de entradas y salidas múltiples (MIMO) para cancelar el crosstalk.
Tal y como ocurre con otros documentos del estado del arte, esto no
anticipa la presente invención cuyo procedimiento se basa en
inyecciones ortogonales sobre N conductores para conseguir aumentar
las prestaciones de un sistema de comunicaciones.
Una patente del fondo tecnológico relacionada
con la problemática a resolver es la denominada "Phantom Use in
DSL systems" con número de publicación US 2006/0268966. Esta
patente utiliza un modo común que se superpone a las señales que se
envían en un mazo de pares trenzados (denominado phantom mode) donde
la inyección en dichos pares trenzados se hace de forma
diferencial. Con ello se genera un nuevo camino para la
comunicación utilizando la radiación producida por este modo.
Nuestra patente utiliza multiinyecciones ortogonales para la
creación de nuevos canales, por lo que no interfiere con esta
patente.
Finalmente, también se puede relacionar con el
estado del arte la constribución "Submission to Working Group
T1E1.4" (GDSL, Gigabit DSL, J. Cioffi et al,
T1E1.4/2003-487R1). En esta contribución se utilizan
inyecciones diferenciales sobre pares trenzados utilizando un
conductor escogido como referencia para la señal de retorno. Como
en anteriores ocasiones, este documento no resta novedad ni altura
inventiva, puesto que el procedimiento planteado en esta patente se
basa en la multiinyección ortogonal sobre N conductores, y no en
inyecciones diferenciales, para conseguir aumentar las prestaciones
del sistema de comunicaciones.
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Para lograr los objetivos y evitar los
inconvenientes indicados en anteriores apartados, la invención
consiste en un procedimiento para aumentar las prestaciones de un
sistema de comunicaciones sobre un medio formado por múltiples
conductores y un plano de referencia, donde el número de
conductores será en general N. Dicho procedimiento se caracteriza
porque se inyectan señales de comunicación en hasta N modos,
siendo un modo la inyección de tensión o corriente sobre una
combinación selectiva entre conductores, plano de referencia o
ambos; de forma que dichos modos sean ortogonales entre sí.
Aunque se pueden utilizar hasta los N modos,
existe un modo que provoca circulación de corrientes por el plano
de referencia. Este modo es el denominado modo común. En casos
concretos, por ejemplo cuando se desean reducir al mínimo las
radiaciones, se puede evitar la utilización de la inyección que
provoca la transmisión en modo común, por lo que sólo se utilizarán
modos diferenciales, pseudo-diferenciales y sus
combinaciones.
En general, el procedimiento es adecuado para
cualquier medio con múltiples conductores, siendo uno de esos
medios la red eléctrica.
Una aplicación del procedimiento consiste en que
el equipo transmisor inyecta simultáneamente en hasta N modos de
entre los diferenciales, pseudo-diferenciales y modo
común en el proceso de comunicación, de forma que se multiplica la
capacidad de transmisión en el sistema de comunicaciones sin
utilizar procesado digital extra.
En un caso particular, el equipo transmisor
inyecta señal simultáneamente sobre el mismo ancho de banda o rango
de frecuencias para conseguir la multiplicación de la capacidad de
transmisión.
Otra aplicación posible del procedimiento de la
invención es incrementar la atenuación entre redes de
comunicaciones y mejorar la coexistencia de dichas redes en un
mismo medio. Para ello cada una de las redes de comunicación
coexistentes en un mismo medio físico utilizará un conjunto
diferente de modos de inyección, de entre los N posibles, tal que
los conjuntos de modos de inyección seleccionados por las
distintas redes de comunicación sean disjuntos.
En múltiples sistemas de comunicaciones es
necesario utilizar repetidores para que la señal de un equipo pueda
llegar a otros equipos alejados (en cuanto a atenuación).
Usualmente dichos repetidores son repetidores en frecuencia, esto
es, se comunican con un grupo de nodos usando una banda de
frecuencias y repiten la señal para otro grupo de nodos utilizando
otra banda de frecuencias diferente. Este tipo de repetidores
suelen utilizar filtros de coexistencia para anular la
interferencia entre las distintas bandas de frecuencias utilizadas
para repetir. Aplicando el procedimiento de la invención se puede
hacer que dichos repetidores utilicen modos de inyección distintos
de entre los N posibles; de forma que se relajen las
especificaciones de los filtros necesarios para reducir la
interferencia entre las distintas bandas de frecuencias utilizadas
por el repetidor, o incluso se elimine la necesidad de dichos
filtros.
Otro caso de interferencia al utilizar
repetidores en frecuencia se produce cuando los equipos que forman
el sistema de comunicaciones reutilizan las mismas frecuencias en
enlaces remotos. En este caso se producirá interferencia entre
equipos que usen las mismas frecuencias, a menos que los equipos
estén tan alejados (en términos de atenuación) que las señales
enviadas por uno de los equipos no puedan distinguirse del suelo de
ruido captado por el otro equipo. El procedimiento de la invención
puede utilizarse para mejorar este caso, para lo que los equipos
que forman el sistema de comunicaciones reutilizarán las mismas
frecuencias sin producir interferencia entre sí, mediante la
utilización de diferentes modos de inyección en los equipos de
comunicación de los enlaces remotos; de forma que se permite una
mayor flexibilidad en la reutilización de rangos de frecuencia en
la planificación de redes de comunicaciones.
El procedimiento también puede utilizarse para
mejorar la fiabilidad de la comunicación, para lo que se
transmitirán múltiples versiones de la señal de comunicaciones en
los modos de inyección utilizados para posteriormente combinarlos
en recepción.
El uso de múltiples modos de inyección en
transmisión y en recepción, permite que se apliquen técnicas de
procesado digital de entrada y salida múltiple (MIMO) de las
señales de comunicaciones, en los modos de inyección utilizados de
entre los N posibles. Gracias a ello, es posible mejorar las
prestaciones de la comunicación.
Una de las técnicas MIMO aplicables es la
codificación espacio-temporal. En este caso el
procedimiento se aplica junto con técnicas de codificación
espacio-temporal consistentes en distribuir la señal
de comunicaciones entre los modos de inyección utilizados; de
forma que se explota al mismo tiempo la diversidad y la ganancia de
codificación.
Otra posibilidad es que junto al procedimiento
de invención se apliquen técnicas de transmisión a través de los
autovectores del canal (eigenmode transmission) en transmisión y en
recepción, para permitir al receptor decodificar las señales
recibidas a través de cada uno de los modos de inyección
utilizados.
Una tercera posibilidad es que el procedimiento
incluya técnicas de procesado digital, que permitan en recepción la
cancelación de la interferencia o acoplamiento (crosstalk) entre
los modos de inyección utilizados; de forma que aumenta la relación
señal a ruido (SNR) detectada en cada uno de dichos modos de
inyección, y con ello las prestaciones de las comunicaciones.
Otra aplicación del procedimiento es conseguir
comunicaciones bidireccionales. En caso de que el sistema de
comunicaciones esté formado por dos equipos, estos equipos se
comunican bidireccionalmente al mismo tiempo
(full-duplex communication) para lo que un primer
equipo utiliza un conjunto de modos de inyección de entre los N
posibles para transmitir al segundo equipo y otro conjunto de modos
de inyección diferentes para recibir las señales del segundo
equipo, mientras que el segundo equipo utiliza el primer conjunto
para recibir y el segundo para transmitir, donde dichos conjuntos
son disjuntos.
En caso de que el sistema esté formado por
múltiples equipos, el procedimiento se caracteriza porque un equipo
transmite simultáneamente a otros equipos utilizando un conjunto de
modos de inyección para la transmisión a cada uno de los equipos
receptores, donde dichos conjuntos son disjuntos.
Asimismo otra posible aplicación del
procedimiento es que un equipo reciba simultáneamente de otros
equipos utilizando un conjunto de modos de inyección para la
recepción desde cada uno de los equipos transmisores, donde dichos
conjuntos son disjuntos.
Usualmente, las transmisiones realizadas por
distintos modos de inyección sufren de distinta forma las
características del canal: atenuación, interferencia, suelo de
ruido, etc. En un caso concreto, es posible utilizar únicamente los
modos de inyección que presentan mejores características para la
comunicación, de forma que se consigue aumentar la robustez y
prestaciones del sistema de comunicaciones.
Existen múltiples formas de seleccionar qué
modos de inyección son los adecuados. Algunos ejemplos de las
características de la comunicación que permiten seleccionar los
modos de inyección son: el ruido presente en el modo de inyección,
la interferencia presente en el modo de inyección, la estabilidad
del canal en el modo de inyección, la radiación provocada por el
modo de inyección, la atenuación del canal en el modo de inyección
o una combinación de las anteriores.
En el caso de que el sistema de comunicaciones
utilice modulación OFDM y multiinyección ortogonal, pueden
utilizarse técnicas de procesado digital diferentes, modos de
inyección diferentes o una combinación de técnicas de procesado
digital y modos de inyección, en grupos formados por una o varias
portadoras de la modulación OFDM.
A continuación, para facilitar una mejor
comprensión de esta memoria descriptiva y formando parte integrante
de la misma, se acompañan unas figuras en las que con carácter
ilustrativo y no limitativo se ha representado el objeto de la
invención.
Figura 1.- Muestra los modos de propagación por
el medio de transmisión formado por dos conductores paralelos,
utilizando modos de inyección ortogonales.
Figura 2.- Muestra los modos de propagación por
el medio de transmisión formado por tres conductores paralelos,
utilizando modos de inyección ortogonales.
Figura 3.- Representa los modos de inyección
ortogonales admisibles en un medio formado por doce conductores
paralelos.
Figura 4.- Muestra un esquema general,
transmisor-medio de
transmisión-receptor, donde se utilizan N modos de
inyección ortogonales de forma simultánea en un enlace punto a
punto.
Figura 5.- Representa un caso típico de
interferencia entre dos redes que comparten el mismo medio físico
donde deben coexistir.
Figura 6.- Muestra un esquema de interferencias
entre enlaces en una red con división en frecuencia y la posición
espectral de las señales y las funciones de transferencia de los
filtros de coexistencia necesarios para evitar las
interferencias.
Figura 7.- Muestra un esquema genérico de
comunicación full-duplex entre dos equipos.
Figura 8.- Representa un esquema de comunicación
full-duplex sobre línea eléctrica aérea de media
tensión con tres fases, en las que se utiliza el procedimiento de
multiinyección ortogonal.
Figura 9.- Muestra el esquema general,
transmisor-medio de
transmisión-receptor, en el que se utiliza
procesado MIMO en transmisión y recepción.
Figura 10.- Muestra el esquema general,
transmisor-medio de
transmisión-receptor, en el que la misma señal se
inyecta de forma ortogonal en el medio multiconductor y se reciben
tantas señales como las inyectadas, propagadas por modos
distintos.
Figura 11.- Representa la particularización del
esquema genérico de la figura anterior cuando se utilizan técnicas
de codificación espacio-temporal.
Figura 12.- Representa la particularización del
esquema genérico de la figura 10 cuando se utilizan técnicas de
transmisión a través de los autovectores del canal.
Figura 13.- Representa la particularización del
esquema genérico de la figura 10 cuando se intenta minimizar el
acoplamiento entre los canales de multiinyección.
Figura 14.- Muestra el esquema general,
transmisor-medio de
transmisión-receptor, en el que el receptor
selecciona qué inyección es más adecuada para la comunicación a
partir de la señal recibida.
Figura 15.- Presenta un ejemplo de agrupación de
portadoras de una modulación OFDM para el procedimiento de
multiinyección ortogonal.
Seguidamente se realiza la descripción de varios
ejemplos de realización de la invención, haciendo referencia a la
numeración adoptada en las figuras.
El problema que el procedimiento de la invención
quiere resolver, desde un punto de vista teórico, consiste en cómo
utilizar la propiedad de que el medio de transmisión esté formado
por múltiples conductores para conseguir maximizar las prestaciones
de un sistema de comunicaciones que utiliza dicho medio de
transmisión.
Antes de presentar diversos ejemplos de
realización de sistemas de comunicación utilizando el procedimiento
de la invención, se analizará de forma teórica el medio
multiconductor, lo que permite justificar la validez del
procedimiento de la invención. Desde un punto de vista teórico es
posible describir matemáticamente un medio multiconductor con N
conductores paralelos referidos a un plano de referencia que
conducen señales entre una fuente y una carga mediante la teoría de
MTL (multi-conductor transmission line). El modo
dominante de propagación de estas señales es el modo
electromagnético transversal (TEM ó Transverse ElectroMagnetic
Mode), donde tanto el campo eléctrico como el magnético se propagan
ortogonalmente en el plano perpendicular al eje de los conductores.
Estas estructuras pueden propagar señales desde continua
(frecuencia cero) hasta frecuencias de longitud de onda comparable
a la dimensión de la sección transversal del conductor. La teoría
MTL para conductores paralelos puede ser utilizada para el modelado
de forma más fiable cuanto más sean dominantes los modos TEM. En el
momento que se sube en frecuencia, empezarán a ser contributivos
modos de mayor orden que el TEM y, por lo tanto, las aproximaciones
realizadas por la teoría MTL dejarán de tener validez. Aún siendo
dominante el modo TEM, en la realidad el medio no es homogéneo y no
se mantiene la geometría espacial o las características intrínsecas
del mismo, lo cual hace que hablemos de modos
quasi-TEM, cuyas características de propagación y
aislamiento entre inyecciones empeora. En cualquier caso, se usa la
teoría MTL para describir la base en la que se sostiene el
procedimiento de la invención.
Las señales que se inyectan en los diferentes
conductores del medio, generan un campo electromagnético que
produce acoplamiento de señal entre conductores, generándose el
denominado acoplamiento o crosstalk. Uno de los principales fines
de la teoría MTL es predecir dicho crosstalk.
La teoría MTL en el caso más simple de dos
conductores, se reduce a tener dos modos de propagación espacial de
la señal, el modo común y el modo diferencial. Normalmente es el
modo diferencial el utilizado para transportar la energía de las
señales de datos que se transmiten en aplicaciones reales (por
ejemplo, las comunicaciones a través de la red eléctrica). El modo
común se inyecta en ambos conductores y el retorno se hace por el
plano de referencia o tierra, mientras que el modo diferencial
consiste en inyectar por un conductor y tomar el retorno por el
otro. El modo común tiene pérdidas mayores y el inconveniente
añadido de radiar más que el modo diferencial, lo cual hace que su
uso esté más limitado a nivel de cumplimiento de estándares de
regulación de emisiones. Aún tratando de evitar el modo común, toda
señal diferencial que se propague por un canal, tendrá un factor
de conversión a modo común, debido a asimetrías y desbalanceos del
canal.
Cuando los modos de inyección utilizados son
ortogonales, según la teoría MTL, no existirá interferencia entre
ellos. Esto puede comprobarse matemáticamente planteando un sistema
de ecuaciones de las corrientes por cada conductor o las tensiones
en los mismos. Para N conductores y un plano de referencia habrá N
modos de inyección ortogonales. Particularizando para las
corrientes y considerando las corrientes en los N conductores se
llega al siguiente sistema:
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Donde \tilde{I}_{i} (i=1..N) es la corriente
que pasa por el conductor i, I_{c} es la corriente de modo común,
I_{di} (i=1..k) son las corrientes de modo diferencial, I_{pdi}
(i=1..s) son corrientes de modo pseudo-diferencial
y a_{ij} (i=1..N, j=1..N) es el factor de contribución de la
corriente de cada modo a la corriente por el conductor i. No es
posible utilizar cualquier combinación para generar un modo
diferencial o pseudo-diferencial adecuado;
únicamente serán válidos aquellos que demuestren ortogonalidad
frente al resto de modos utilizados (de acuerdo al sistema de
ecuaciones arriba planteado).
Según la teoría MTL el sistema que relaciona las
corrientes por los conductores con las corrientes de cada modo es
ortogonal, es decir, es un sistema lineal independiente y además
los vectores de corriente de cada modo son ortogonales. Por ser un
sistema independiente, el rango de la matriz A es igual a N;
mientras que al ser los modos ortogonales el producto de la matriz
A transpuesta por A es una matriz diagonal.
En la figura 1 puede observarse un ejemplo de
los modos de propagación que existen sobre el caso concreto de la
red eléctrica al inyectar en modo común (1) y en modo diferencial
(2), cuando la red está formada por sólo dos conductores (3) y el
plano de referencia o circuito de tierra (4). La corriente en modo
común Ic se distribuye por los múltiples conductores y retorna por
el plano de referencia, mientras que la corriente diferencial se
inyecta por un conductor y retorna por el otro.
Cuando el medio de transmisión está compuesto de
tres conductores los modos de propagación serán los mismos que con
dos conductores, más un modo que denominaremos modo
pseudo-diferencial, donde la corriente circula por
dos de los conductores y retorna por el tercero. El modo
pseudo-diferencial, al igual que el diferencial,
presenta unas características óptimas para la propagación de señal,
al tener baja atenuación en el canal, y como puede demostrarse
matemáticamente es ortogonal a los otros dos.
La figura 2 muestra los modos de inyección
ortogonales para el caso de la red eléctrica formada por tres
conductores (3) junto con el plano de referencia (4). En este caso,
además del modo común (1) y el diferencial (2), puede realizarse la
inyección de forma pseudo-diferencial (5).
A partir de estos valores es posible realizar
una extrapolación de los modos de inyección para N conductores
paralelos con plano de referencia aplicando la teoría MTL, donde
habrá N posibles inyecciones de señales ortogonales. En la
siguiente tabla puede encontrarse el número de modos de inyección
de señales ortogonales agrupados por tipo (común, diferencial y
pseudo-diferencial) en función del número de
conductores:
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Para comprobar con un ejemplo las inyecciones
ortogonales, supongamos un medio con doce conductores (3), como el
presentado en la figura 3. En dicha figura se incluyen doce modos
de inyección que deseamos saber si son ortogonales. Se comprobará
la ortogonalidad de la matriz de corrientes planteando el siguiente
sistema de ecuaciones:
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Este sistema es lineal independiente (puesto que
el rango de A es igual a doce), y el producto de la traspuesta
(A^{t}) de A por la matriz A es diagonal, con lo que las
inyecciones elegidas son ortogonales.
En aplicaciones prácticas muchas veces es
conveniente evitar la utilización de la inyección en modo común por
motivos de interferencia electromagnética, por lo que es preferible
utilizar, como máximo, un total de N-1 modos de
inyección. Por otro lado, tanto el crosstalk entre modos como los
desbalanceos del medio de transmisión hacen que el nivel de modo
común aumente a medida que las distintas señales se propagan por el
medio, aumentando la radiación y con ella las pérdidas de señal
diferencial y pseudo-diferencial. A pesar de la
degradación de la señal, el procedimiento de invención permite,
entre otras aplicaciones, mantener un nivel de señal útil
suficiente para aprovechar la posibilidad de tener el ancho de
banda del medio multiplicado por un factor de hasta
N-1 (sin utilizar el modo común), sin haber
aumentado el espectro de frecuencias utilizado, es decir,
inyectando diferentes señales aprovechando el mismo ancho de banda
en el canal y mejorando por N-1 el número de
señales entre un emisor y un receptor o entre un emisor y varios
receptores.
A continuación se explican diversos ejemplos de
realizaciones de sistemas de comunicaciones en los que el
procedimiento de invención se utiliza para aumentar las
prestaciones de dichas comunicaciones.
Una aplicación inmediata del procedimiento de la
invención es un sistema de comunicación en el que el transmisor
inyecta simultáneamente hasta N modos diferentes de los posibles
(diferenciales, pseudo-diferenciales y el modo
común) para multiplicar la capacidad de transmisión del sistema con
la ventaja de no necesitar ningún procesado digital extra y sin
expandir el rango de frecuencias.
Un ejemplo de multi-transmisión
ortogonal simultánea en un enlace punto a punto como el que se
acaba de describir puede encontrarse en la figura 4, donde hay un
nodo transmisor (11) y un nodo receptor (12) que se comunican por
un medio de transmisión (10) formado por N conductores sobre un
ancho de banda limitado por las frecuencias f_{1} y f_{2}. El
crosstalk o acoplamiento también se representa en esta figura
mediante líneas discontinuas (30). La salida del
modulador/demodulador (6) del transmisor consiste en N señales
distintas que se convierten de forma digital a analógica (DAC_{1}
a DAC_{N}). Cada señal se amplifica de forma analógica (módulo
AFE) (7) (S_{1} a S_{N}) y se inyectan (TX_{1} a TX_{N}) de
forma ortogonal en el medio (10) a través del acoplador (8). Por
tanto, la señal sobre el medio de transmisor es una señal formada
por N señales sobre el mismo ancho de banda (9). En recepción se
hace el proceso contrario, tomando las señales con el acoplador
(8), que estarán afectadas por las características del canal de
comunicaciones (S'_{1} a S'_{N}), obteniendo N señales
(RX_{1} a RX_{N}), amplificándolas con un módulo AFE (7).
Después las señales se pasan al dominio digital (ADC_{1} a
ADC_{N}), y finalmente se introducen en el modulador/demodulador
(6) para recuperar la información transmitida.
El uso del procedimiento de la invención en este
ejemplo de realización permite tener el ancho de banda de
comunicación multiplicado por el número de inyecciones sin utilizar
otras bandas de frecuencias distintas a las ya utilizadas para una
única inyección.
Otro ejemplo de realización del procedimiento de
la invención mejora la coexistencia de redes que comparten un
mismo medio de transmisión. Todo sistema de comunicaciones tiene un
rango máximo de funcionamiento, en cuanto a distancia máxima
alcanzable debido a la atenuación del medio, interferencia de nodos
de otras redes y ruido presente en el medio, entre otras
degradaciones. Más allá de este rango, la comunicación entre nodos
no se puede realizar. Cuando el elemento que limita el rango de
funcionamiento de un nodo es la presencia de señal de otro nodo que
pertenece a otra red de comunicaciones que comparte el medio, la
señal experimentará una degradación de sus prestaciones debido a
esta interferencia. Dichos nodos deben coexistir en el mismo medio,
y sería deseable que dicha coexistencia se realizase con la menor
pérdida posible de prestaciones.
Además, en ciertos sistemas de comunicaciones,
es deseable que dos nodos situados dentro del rango de
comunicación no se puedan comunicar entre ellos por distintos
motivos. En estos casos la coexistencia presenta aún más
dificultades, puesto que la interferencia de señales es tan grande
que hace posible la comunicación entre ambos nodos. En estos casos,
es posible aplicar técnicas de intercambio de mensajes para
compartir tiempo, frecuencia u otras magnitudes que permitan la
transmisión de ambos nodos sin interferencia.
En este marco, la utilización del procedimiento
de la invención permite a dos nodos dentro del rango de
comunicación operar de manera independiente sin restarse
prestaciones por interferencia entre ellos.
Hay diferentes técnicas que permiten a las redes
coexistir, desde multiplexación en tiempo, en frecuencia, a
diversas técnicas de codificación o encriptación. Por otro lado,
cuanto menor es la potencia interferente de una red en otra con la
que comparte el medio, más sencillo es coexistir y en cualquier
caso, el perjuicio que se tendrá en las prestaciones de ambas redes
será menor.
Aplicando el procedimiento sobre los sistemas de
comunicaciones coexistentes se logrará que la atenuación entre
redes presentes en un mismo medio sea mayor, siempre que cada una
de ellas use un modo de inyección distinto, aun utilizando la misma
banda de frecuencias.
En la figura 5 se muestran dos redes, cada una
de las cuales tiene que dar cobertura a una zona, la Red 1 (13) da
cobertura a la Zona 1 (14), mientras que la Red 2 (15) da cobertura
a la Zona 2 (16). Ambas redes comparten el medio físico (10) y, por
lo general, tendrán una zona de acción mayor que la zona que deben
cubrir. Este es un factor determinante a la hora de interferencia
entre redes. Cuanto mayor sea la potencia transmitida por una red,
mayor será su cobertura o radio de acción y más posibilidades
tiene de interferir a otras redes. En este caso aparece una zona de
interferencia (17) donde se mezclan las señales de ambas redes. El
hecho de disminuir la potencia transmitida por la red mejoraría la
coexistencia con otras redes pero, en la mayoría de los casos,
empeoraría las prestaciones en su propia zona de cobertura, con lo
que en realidad no es una solución factible.
En este caso, si usamos modos de inyección
ortogonales entre las diferentes redes que deben coexistir,
lograremos aumentar la atenuación entre los nodos que pertenecen a
cada red, de forma que se disminuye la interferencia entre ellos
sin necesidad de disminuir la potencia transmitida.
Por otro lado, en sistemas de comunicaciones con
repetición de señal, el procedimiento de la invención también
puede aplicarse para aumentar las prestaciones de los sistemas. En
una red de comunicaciones formada por
multi-conductores, es posible que la cobertura
necesaria no se alcance y sea necesario el uso de repetidores que
permitan aumentar la zona de cobertura de la red. Normalmente, los
repetidores usan técnicas de división en el tiempo (TDD) o en la
frecuencia (FDD). En el caso de técnicas TDD, con la multiinyección
utilizada se consigue aumentar el ancho de banda del canal sin
aumentar las frecuencias utilizadas, esto implica que la
disminución de prestaciones que supone el TDD en una red se
minimice si tenemos en cuenta las prestaciones del conjunto de la
red.
En el caso de división en frecuencia (FDD) se
plantean dos posibilidades. Por un lado, el problema principal del
FDD es que muchas veces es necesaria la reutilización de bandas de
frecuencia, lo cual implica tener sobre el mismo medio enlaces que
utilizan las mismas frecuencias, con lo cual es posible que los
equipos de estos enlaces se interfieran. La multiinyección descrita
en la invención se puede utilizar para aumentar la atenuación
entre estos enlaces remotos y con ello disminuir la posible
interferencia. Utilizando modos de inyección ortogonales entre los
enlaces remotos se disminuye la interferencia entre los mismos y con
ello se mejora las prestaciones de los enlaces individualmente y de
la red en general.
Por otro lado, cuando se utilizan técnicas FDD,
para evitar la interferencia en enlaces adyacentes que utilizan
bandas de frecuencias distintas, se aplican filtros de coexistencia
que evitan esta interferencia. El uso de técnicas de multiinyección
como las descritas en la invención pueden ayudar a relajar las
especificaciones de estos filtros e incluso a eliminar su
necesidad, siempre que se utilicen modos de inyección distintos
entre los enlaces adyacentes, dado que éstas inyecciones tienen una
atenuación mayor entre ellas que si se utilizan en los dos enlaces
el mismo modo de inyección.
Este ejemplo de realización puede observarse en
la figura 6, donde hay equipos que utilizan la banda A (18) y
otros que utilizan la banda B (19). Esto produce interferencia
entre enlaces adyacentes (21), que puede solucionarse utilizando
los filtros de coexistencia (20); e interferencia entre enlaces
remotos (22). En la misma figura aparece una representación
espectral (36) donde la banda A (37) ocupa el espectro de f1 a f2,
mientras que la banda B (38) ocupa el espectro de f3 a f4. Asimismo
se representan las funciones de transferencia de los filtros de
coexistencia (20), en este caso el filtro (39) para tomar sólo la
banda A (37) rechaza las frecuencias superiores a f3 mientras que
el filtro (40) para tomar sólo la banda B (38) rechaza las
frecuencias inferiores a f2.
La utilización del procedimiento permite relajar
las características de estos filtros de coexistencia en enlaces
adyacentes e incluso la eliminación de los mismos bajo determinadas
condiciones.
Con ello también se permite que los equipos que
forman el sistema de comunicaciones y que reutilizan las mismas
frecuencias, minimicen la interferencia entre sí mediante la
utilización de modos de inyección ortogonales diferentes en cada uno
de los enlaces. De esta forma se pueden aumentar las prestaciones
globales de los sistemas de comunicación y facilitar la
planificación de la red.
Otra aplicación del procedimiento de la
invención es la capacidad de conseguir comunicación
full-duplex entre equipos, esto es transmitir y
recibir información simultáneamente entre los equipos, utilizando la
multiinyección ortogonal.
Cuando se tienen dos canales de comunicación en
un mismo medio, es posible implementar una comunicación
full-duplex entre dos equipos, siempre y cuando la
interferencia entre canales permita mantener las prestaciones. Esto
se puede observar en la figura 7 donde dos equipos (23) transmiten
y reciben al mismo tiempo sobre un medio de transmisión (10).
En el caso de generar dos caminos de
comunicación entre un transmisor y un receptor se tendrá esta
posibilidad. Este es el caso de aplicar el procedimiento de la
invención sobre tres conductores, donde se pueden utilizar el modo
diferencial y el modo pseudo-diferencial, uno para
transmitir/recibir en una dirección y el otro para
transmitir/recibir en la otra dirección.
Un ejemplo puede ser una línea de media tensión
de la red eléctrica con equipos de comunicación de banda ancha,
como puede verse en la figura 8. Si la red es de tres fases, se
puede hacer una multiinyección sobre tres conductores donde se
inyecten un modo diferencial (2) y un modo
pseudo-diferencial (5), con lo que se consigue tener
un canal full-duplex utilizando la misma banda de
frecuencias sobre el mismo canal de comunicaciones entre los
equipos (23).
El procedimiento de la invención puede aplicarse
junto con técnicas MIMO (multiple-input,
multiple-output) para mejorar las prestaciones del
sistema de comunicaciones que utilicen dichas técnicas. De hecho,
un medio de comunicación con varios hilos equivale a los esquemas
MIMO (multiple-input,
multiple-output) (NxN). Es posible conseguir una
mayor efectividad y rendimiento aplicando técnicas de diversidad,
codificación espacio-temporal, de autoconformación
de haz (eigen-beamforming), u otras técnicas
similares junto con el procedimiento de la invención. El uso de
multiinyección ortogonal permite obtener matrices de canal mejor
condicionadas con lo que la aplicación de técnicas MIMO será más
eficiente.
La figura 9 muestra un ejemplo de realización en
el que el sistema utiliza procesado digital MIMO y el
procedimiento de la invención. Este ejemplo sigue el esquema
general del sistema de comunicaciones presentado en anteriores
figuras y en él se incluye un módulo de procesado digital de
múltiples señales de entrada (a_{1}...a_{N}) y múltiples
señales de salida (29). En este caso se ha marcado en la figura el
acoplamiento o interferencia entre las señales inyectadas (30) que
puede aprovecharse o reducirse utilizando el procesamiento digital
MIMO.
Por un lado, las técnicas de diversidad en el
ámbito de las telecomunicaciones, se refieren a una mejora de la
fiabilidad de una señal que viaja por un medio, utilizando dos o
más canales de comunicación con diferentes características. Estas
técnicas explotan las diferentes características de los N canales
de comunicación para incrementar la robustez del receptor, evitar
errores de bits en cadena y combatir el desvanecimiento de señal.
El método consiste en transmitir múltiples versiones de señal que
son combinadas en el receptor para mejorar la fiabilidad de la
comunicación. Se pueden incorporar técnicas de corrección de
errores en las diferentes señales transmitidas en diferentes partes
de cada mensaje de cada canal. En el ejemplo de realización de la
figura 10 se muestra un sistema en que se utiliza el procedimiento
de invención junto con la transmisión de múltiples versiones de una
misma señal de comunicaciones en los modos de inyección utilizados
y se combina el resultado en recepción. De esta forma es posible
mejorar la fiabilidad de la comunicación. En la figura 10 se
muestra este ejemplo, en el que el símbolo a transmitir (27) se
procesa digitalmente (6) se pasa al dominio analógico y se
amplifica convenientemente (7) y finalmente se acopla (8)
introduciendo la misma señal con cada uno de los modos de inyección
ortogonales. En recepción se realiza el procedimiento opuesto,
tomando la señal de cada inyección ortogonal, amplificándola y
finalmente haciendo una combinación (28) de las señales obtenidas.
Esta combinación consiste en multiplicar cada señal por un peso
(dependiente, en este ejemplo de realización, de la relación señal
a ruido percibida en el canal formado por la inyección ortogonal) y
sumar los resultados para intentar obtener el símbolo enviado. La
replica de la señal transmitida y su combinación en recepción
permite aumentar la fiabilidad de la comunicación incluso en
escenarios muy degradados por ruidos o interferencias.
Por otro lado, el método de multiinyección es
aplicable a la diversidad espacial, donde la señal se transmite por
diferentes caminos del mismo medio. Se pueden utilizar técnicas de
combinación por diversidad (diversity combining) antes del
procesado de señal, seleccionando la señal más potente que llega al
receptor, cambiando el canal cuando la señal no tiene un mínimo de
prestaciones; o sumando todas las recepciones de forma coherente,
utilizando MRC (maximal-ratio combining) donde se
aplican unos pesos a las señales recibidas en función de la
relación señal a ruido (SNR) de cada una, antes de sumar las
recepciones. Las técnicas anteriormente expuestas se pueden
extender dando lugar a técnicas de codificación
espacio-temporal (space-time
coding). Mediante esta codificación, la información y la
redundancia se distribuye uniformemente entre los N caminos de
comunicación para explotar al mismo tiempo la diversidad y la
ganancia de codificación de determinados códigos. Un ejemplo
concreto puede observarse en la figura 11, donde el módulo de
procesado digital (29) de múltiples señales de entrada
(a_{1}...a_{N}) y múltiples señales de salida
(DAC_{1}...DAC_{N}) de la figura 9 se ha sustituido en
transmisión por un codificador espacio temporal (32) al que llegan
los símbolos a transmitir (31). En recepción, el procesado digital
se sustituye por un módulo de demodulación y decodificación
espacio temporal (33) que consigue obtener los símbolos (31)
digitales enviados desde el transmisor.
Por otra parte, existen técnicas MIMO para
maximizar la velocidad que pueden beneficiarse del aislamiento
extra producido por las inyecciones ortogonales. Mediante la
combinación de la inyección y el procesado digital, se puede
conseguir resultados en situaciones reales cercanos a los
resultados ideales. Si la respuesta de los N canales es conocida en
el transmisor, se pueden utilizar técnicas de transmisión a través
de los autovectores del canal (eigenmode transmission) junto con
el procedimiento de la invención para conseguirlo. Estas técnicas
aplican una transformación en transmisión y recepción que permite
al receptor decodificar las señales recibidas de forma óptima. Si,
por el contrario, el procesado se deja únicamente al receptor, se
pueden usar técnicas de cancelación de la interferencia (crosstalk)
entre los N canales para aumentar la relación señal a ruido (SNR)
en cada uno de ellos. Es decir, se puede conseguir aumentar el
aislamiento proporcionado por las inyecciones ortogonales por medio
de procesado digital. Una realización concreta el procesado MIMO
consistirá en técnicas de transmisión a través de los autovectores
del canal que combinen linealmente las señales a transmitir en cada
uno de los modos de inyección (mediante productos y sumas de las
señales obtenidas del procesado digital) y las señales recibidas en
cada uno de los modos de inyección. En la figura 12 puede
observarse este ejemplo de realización, donde se introducen N
símbolos (31) en el procesado digital (6) y las salidas se combinan
linealmente mediante multiplicadores (41) y sumadores (42) con unos
pesos (en general diferentes para el transmisor (43) y (44) y para
el receptor (45) y (46)) cuyo valor se calcula dependiendo del
medio de transmisión concreto de la aplicación. En recepción el
procesado es idéntico al realizado en transmisión.
Por otro lado, el procesado MIMO también puede
utilizarse para reducir e incluso eliminar el acoplamiento entre
canales (30). Para ello se puede utilizar el esquema que aparece en
el ejemplo de la figura 13 donde el receptor incluye un cancelador
de crosstalk (34) que reduce la interferencia de los otros modos de
inyección sobre cada uno de los modos de inyección debido al
acoplamiento.
Otro ejemplo de realización de la invención
consiste en aplicar el procedimiento de la invención en un sistema
de comunicaciones de tal forma que se transmite la misma señal por
los N conductores utilizando los modos de inyección ortogonales, y
en recepción se aprovechan únicamente los modos de inyección que
presentan mejores características para la comunicación. En un
ejemplo de realización concreto, que puede observarse en la figura
14, se seleccionan como adecuados aquellos modos de inyección que
presentan menor ruido, mayor SNR, menor interferencia, etc. Esta
selección se realiza mediante un módulo (35) en recepción que
analiza la característica elegida de las señales que llegan por los
diferentes modos de inyección y con ella selecciona qué acoplador
(8) va a activarse en recepción. Este módulo también puede enviar
una señal de control al transmisor (11) de forma que sólo se
realice la multiinyección ortogonal en los canales seleccionados
por el bloque selector (35), lo cual comunica al acoplador (8) del
transmisor (11).
Finalmente, otro ejemplo de aplicación es la
inclusión del procedimiento de invención en sistemas de
comunicaciones que utilizan modulación OFDM. En este caso se pueden
utilizar técnicas de procesado digital o modos de inyección
diferentes dependiendo de los grupos de portadoras que se decidan
realizar. En una realización concreta como la mostrada la figura
15, las portadoras de la modulación OFDM se han repartido en tres
grupos. Se puede observar asimismo que las portadoras del primer
grupo (24) no son consecutivas en frecuencia. En este ejemplo
concreto de realización se utiliza un modo de inyección
pseudo-diferencial en un primer grupo (24), y no se
utiliza ningún procesado de señal extra. En el segundo grupo (25)
se inyecta simultáneamente en modo diferencial y
pseudo-diferencial y tampoco se utiliza ningún
procesado de señal extra, siendo el aislamiento proporcionado por
la inyección entre los modos ortogonales suficiente para separar
las señales en recepción. En las portadoras del tercer grupo (26)
se inyecta simultáneamente en modo diferencial y
pseudo-diferencial, y se aplican técnicas MIMO. La
asignación de las diferentes portadoras a cada uno de los grupos
(24), (25) ó (26) se realiza en base a las características del
canal en la frecuencia de cada portadora o en base a otros
criterios dependientes de la aplicación.
Claims (19)
1. Procedimiento para aumentar las prestaciones
de un sistema de comunicaciones sobre un medio formado por
múltiples conductores, donde dicho medio de transmisión está
formado por N conductores y un plano de referencia,
caracterizado porque comprende inyectar señales de
comunicación en hasta N modos, siendo un modo la inyección
selectiva de tensión o corriente sobre una combinación selectiva
entre conductores, plano de referencia y combinación de ambos; de
forma que dichos modos sean ortogonales entre sí.
2. Procedimiento para aumentar las prestaciones
de un sistema de comunicaciones sobre un medio formado por
múltiples conductores, según reivindicación 1, caracterizado
porque comprende realizar la inyección únicamente en modos
seleccionados entre modos diferenciales,
pseudo-diferenciales y combinación de los
mismos.
3. Procedimiento para aumentar las prestaciones
de un sistema de comunicaciones sobre un medio formado por
múltiples conductores, según reivindicación 1, caracterizado
porque el medio de transmisión es la red eléctrica.
4. Procedimiento para aumentar las prestaciones
de un sistema de comunicaciones sobre un medio formado por
múltiples conductores, según reivindicación 1, caracterizado
porque el equipo transmisor inyecta simultáneamente en hasta N
modos de los diferenciales, pseudo-diferenciales y
modo común en el proceso de comunicación, para multiplicar la
capacidad de transmisión en el sistema de comunicaciones sin
utilizar procesado digital extra.
5. Procedimiento para aumentar las prestaciones
de un sistema de comunicaciones sobre un medio formado por
múltiples conductores, según reivindicación 4, caracterizado
porque el equipo transmisor inyecta simultáneamente sobre el mismo
ancho de banda o rango de frecuencias.
6. Procedimiento para aumentar las prestaciones
de un sistema de comunicaciones sobre un medio formado por
múltiples conductores, según reivindicación 1, caracterizado
porque cada una de las redes de comunicación coexistentes en un
mismo medio físico utiliza un conjunto diferente de modos de
inyección, de entre los N posibles, tal que los conjuntos de modos
de inyección seleccionados por las distintas redes de comunicación
son disjuntos; para incrementar la atenuación entre redes y mejorar
la coexistencia de redes en un mismo medio.
7. Procedimiento para aumentar las prestaciones
de un sistema de comunicaciones sobre un medio formado por
múltiples conductores, según reivindicación 1 donde el sistema de
comunicaciones utiliza repetidores en frecuencia que utilizan
filtros para anular interferencias entre las distintas bandas,
caracterizado porque dichos repetidores utilizan modos de
inyección distintos de entre los N posibles; para relajar las
especificaciones de los filtros o eliminar su uso y para reducir la
interferencia entre las señales transmitidas por los distintos
repetidores.
8. Procedimiento para aumentar las prestaciones
de un sistema de comunicaciones sobre un medio formado por
múltiples conductores, según reivindicación 1, caracterizado
porque los equipos que forman el sistema de comunicaciones
reutilizan las mismas frecuencias sin producir interferencia entre
sí mediante la utilización de diferentes modos de inyección; para
obtener mayor flexibilidad en la reutilización de rangos de
frecuencia en la planificación de redes de comunicaciones.
9. Procedimiento para aumentar las prestaciones
de un sistema de comunicaciones sobre un medio formado por
múltiples conductores, según reivindicación 5, caracterizado
porque se transmiten múltiples versiones de la señal de
comunicaciones en los modos de inyección utilizados que se combinan
en recepción; para mejorar la fiabilidad de la comunicación.
10. Procedimiento para aumentar las prestaciones
de un sistema de comunicaciones sobre un medio formado por
múltiples conductores, según reivindicación 5, caracterizado
porque se aplica procesado digital de entrada y salida múltiple
(MIMO) de las señales de comunicaciones en los modos de inyección
utilizados, de entre los N posibles; para mejorar las prestaciones
de la comunicación.
11. Procedimiento para aumentar las prestaciones
de un sistema de comunicaciones sobre un medio formado por
múltiples conductores, según reivindicación 10,
caracterizado porque se aplican técnicas de codificación
espacio-temporal consistentes en distribuir la
señal de comunicaciones entre los modos de inyección utilizados;
para explotar al mismo tiempo la diversidad y la ganancia de
codificación.
12. Procedimiento para aumentar las prestaciones
de un sistema de comunicaciones sobre un medio formado por
múltiples conductores, según reivindicación 10,
caracterizado porque se aplican técnicas de transmisión a
través de los autovectores del canal (eigenmode transmission) en
transmisión y recepción para permitir al receptor decodificar las
señales recibidas a través de cada uno de los modos de inyección
utilizados.
13. Procedimiento para aumentar las prestaciones
de un sistema de comunicaciones sobre un medio formado por
múltiples conductores, según reivindicación 10,
caracterizado porque se aplican en recepción técnicas de
cancelación de la interferencia (o crosstalk) entre los modos de
inyección utilizados; para aumentar la relación señal a ruido (SNR)
detectada en cada uno de dichos modos de inyección.
14. Procedimiento para aumentar las prestaciones
de un sistema de comunicaciones sobre un medio formado por
múltiples conductores, según reivindicación 1, donde el sistema de
comunicaciones está formado por dos equipos, caracterizado
porque los equipos se comunican bidireccionalmente al mismo tiempo
(full-duplex communication) para lo que un primer
equipo utiliza un conjunto de modos de inyección de entre los N
posibles para transmitir al segundo equipo y otro conjunto de modos
de inyección diferentes para recibir las señales del segundo
equipo, mientras que el segundo equipo utiliza el primer conjunto
para recibir y el segundo para transmitir, donde dichos conjuntos
son disjuntos.
15. Procedimiento para aumentar las prestaciones
de un sistema de comunicaciones sobre un medio formado por
múltiples conductores, según reivindicación 1, donde el sistema de
comunicaciones está formado por múltiples equipos,
caracterizado porque un equipo transmite simultáneamente a
otros equipos utilizando un conjunto de modos de inyección para la
transmisión a cada uno de los equipos receptores, donde dichos
conjuntos son disjuntos.
16. Procedimiento para aumentar las prestaciones
de un sistema de comunicaciones sobre un medio formado por
múltiples conductores, según reivindicación 1, donde el sistema de
comunicaciones está formado por múltiples equipos,
caracterizado porque un equipo recibe simultáneamente de
otros equipos utilizando un conjunto de modos de inyección para la
recepción desde cada uno de los equipos transmisores, donde dichos
conjuntos son disjuntos.
17. Procedimiento para aumentar las prestaciones
de un sistema de comunicaciones sobre un medio formado por
múltiples conductores, según reivindicación 1, caracterizado
porque únicamente se utilizan los modos de inyección que presentan
mejores características para la comunicación; para aumentar la
robustez y prestaciones del sistema de comunicaciones.
18. Procedimiento para aumentar las prestaciones
de un sistema de comunicaciones sobre un medio formado por
múltiples conductores, según reivindicación 17,
caracterizado porque las características de la comunicación
que permiten seleccionar los modos de inyección están seleccionadas
entre el ruido presente en el modo de inyección, la interferencia
presente en el modo de inyección, la estabilidad del canal en el
modo de inyección, radiación provocada por el modo de inyección,
atenuación del canal en el modo de inyección y una combinación de
los mismos.
19. Procedimiento para aumentar las prestaciones
de un sistema de comunicaciones sobre un medio formado por
múltiples conductores, según reivindicación 1 donde se utiliza
modulación OFDM, caracterizado porque se utilizan
selectivamente técnicas de procesado digital diferentes, modos de
inyección diferentes y una combinación de las anteriores, en
grupos formados por una o varias portadoras de la modulación
OFDM.
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200702256A ES2334190B1 (es) | 2007-08-09 | 2007-08-09 | Procedimiento para aumentar las prestaciones de un sistema de comunicaciones sobre un medio formado por multiples conductores. |
| KR1020107003989A KR101531359B1 (ko) | 2007-08-09 | 2008-07-14 | 복수의 도체에 의해 형성된 매체 상에 통신 시스템의 성능을 증가시키는 방법 |
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