ES2598161T3

ES2598161T3 - Procedimiento de mejora de adquisición de un conjunto de datos emitidos de forma repetitiva en un entorno difícil

Info

Publication number: ES2598161T3
Application number: ES09751883.1T
Authority: ES
Inventors: Jean-Louis Damidaux; Jean-Christophe Levy
Original assignee: Thales SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 2008-11-04
Filing date: 2009-11-04
Publication date: 2017-01-25
Anticipated expiration: 2029-11-04
Also published as: US8812937B2; WO2010052252A1; EP2342855A1; FR2938141A1; EP2342855B1; RU2522310C2; RU2011122669A; JP2012507901A; US20110209034A1; FR2938141B1

Abstract

Procedimiento de adquisición de un conjunto de datos de navegación difundidos de forma repetitiva y no predecible a priori ("Palabra 1" ...... "Palabra 8") en un entorno difícil mediante unos satélites de radionavegación, repitiéndose dichos datos a lo largo del tiempo por varios satélites y/o en varias frecuencias, según el cual, en la emisión, se añade como preámbulo en cada dato o conjunto de datos una información de identificación de estos datos ("Ayuda 1" ...... "Ayuda 8") más corta que el conjunto de estos datos y mejor codificada que estos de cara a una adquisición más robusta de este conjunto de datos, y según el cual, en la recepción, se identifica cada dato o conjunto de datos incidente con ayuda de la información de identificación, se acumula la energía de los datos o conjuntos de datos que tienen la misma información de identificación, y que cuando se ha acumulado una cantidad de energía suficiente, el conjunto de datos o el dato correspondiente (e) se reconoce (e) como válido.

Description

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DESCRIPCION

Procedimiento de mejora de adquisicion de un conjunto de datos emitidos de forma repetitiva en un entorno diffcil

La presente invencion se refiere a un procedimiento de mejora de adquisicion de un conjunto de datos emitidos de forma repetitiva en un entorno diffcil. El documento WO 99/67897 da a conocer un procedimiento de transmision de datos de forma repetitiva en un sistema GSM (sistema global para las comunicaciones moviles, del ingles Global System for Mobile communications) por satelite. En el campo de la adquisicion de los datos transmitidos por los sistemas de navegacion por satelite, el problema tecnico planteado es que:

o Los datos de navegacion se transmiten por medio de senales de navegacion cuya potencia es extremadamente baja.

o Los usuarios deben recibir estos datos en unos entornos que atenuan en gran medida estas senales. o La recepcion puede verse interrumpida por enmascaramientos de la lmea de vision.

Con el fin de mejorar la tasa de error en las palabras recibidas (WER por “Word Error Rate”, en ingles), los datos se pueden codificar en sfmbolos por medio de diferentes codificaciones (Viterbi, Turbo Code, BCH, Low Density Parity Code [LDPC], etc.). La recepcion correcta de los sfmbolos; y a continuacion de los datos esta directamente ligada a la energfa asociada a cada sfmbolo. Las soluciones conocidas para mejorar la recepcion son las siguientes:

o Transmitir en un instante y en un emplazamiento predecibles los sfmbolos con el fin de poder acumular la energfa que corresponde a cada sfmbolo. Es la solucion adoptada para las subtramas 1 y 2 del GPS L1C. Esta no esta adaptada a la transmision de datos en la que la cadencia de los datos emitidos se realiza dinamicamente, debido a que los datos de las subtramas 1 y 2 se emiten en unos tiempos conocidos en el desarrollo de la trama, lo que hace que estos datos se emitan impffcitamente de forma smcrona, por que las tramas deben ser smcronas. Esto se ilustra en la figura 1, segun la cual, por ejemplo se codifican ocho datos

(“Palabra 1”......“Palabra ocho”, como en los ejemplos de las siguientes figuras), a continuacion se emiten unas

despues de otras (“Palabra codificada 1”...... “Palabra codificada 8”). En la recepcion, tras la decodificacion de

las palabras codificadas sucesivas (en el caso de la figura 1, la decodificacion de “Palabra codificada 1” debe producir “Palabra 1”), si el receptor ha podido recibir los suficientes sfmbolos (de “Palabra 1” en el caso presente), el dato correspondiente esta disponible (rectangulo “Palabra 1”), en caso contrario, si el receptor no ha acumulado bastante energfa para este dato o si se han perdido demasiados sfmbolos durante la transmision, la decodificacion produce una informacion “Nada”.

o. Aumentar la energfa transmitida por sfmbolo, lo que no esta permitido por la normativa y no resuelve el problema de los enmascaramientos.

o Aumentar la duracion de un sfmbolo, pero esto reduce la cantidad de sfmbolos que el sistema puede trasmitir. Ademas, el rendimiento esta siempre limitado por la energfa asociada a cada sfmbolo.

o Aumentar la robustez de la codificacion aumentando el tamano de esta codificacion. El inconveniente es la reduccion del ancho de banda que ya es muy limitado. Ademas, el rendimiento de recepcion esta siempre limitado por la energfa asociada a cada mensaje. Esto se ilustra en la figura 2 segun la cual se codifican los

datos sucesivos (“Palabra 1” ...... “Palabra 8”), a continuacion se emiten por ejemplo tres veces cada una

(“Palabra codificada 1”, “Palabra codificada 1”, “Palabra codificada 1”, ...... “Palabra codificada 8”, “Palabra

codificada 8”, “Palabra codificada 8”). De forma similar al caso de la figura 1, en la recepcion, la decodificacion produce en la salida bien las palabras emitidas si el receptor recibe los suficientes sfmbolos, bien una informacion “Nada” en el caso contrario.

La presente invencion tiene por objeto un procedimiento de mejora de adquisicion de datos o de conjuntos de datos emitidos de forma repetitiva en un entorno diffcil, procedimiento que permite, en la mayoffa de los casos, incluso cuando la transmision de datos se realiza dinamicamente, cumpliendo al mismo tiempo la normativa si se trata de datos de radionavegacion por satelite, sin reducir el rendimiento de recepcion ni el ancho de banda.

El procedimiento conforme con la invencion se caracteriza porque en la emision, se anade como preambulo a cada dato o conjunto de datos una informacion de identificacion de estos datos mas corta que el conjunto de estos datos y mejor codificada que estos de cara a una adquisicion mas robusta de este conjunto de datos, porque en la recepcion, se identifica cada dato o conjunto de datos incidente por medio de la informacion de identificacion, se acumula la energfa de los datos o conjuntos de datos que tiene la misma informacion de identificacion, y porque cuando se ha acumulado una cantidad de energfa suficiente, el conjunto de datos o el dato correspondiente se reconoce como valido.

De aqrn en adelante, se utilizara el termino de dato para designar indistintamente un dato o un conjunto de datos.

La caracteffstica principal de la invencion es proporcionar una ayuda “contextual” relativa a los datos transmitidos indicando la naturaleza y la actualizacion eventual de estos datos con el fin de que el receptor pueda acumular la energfa cuando los datos se repiten de forma identica. Al ser cortos estos datos de ayuda, se puede obtener una buena calidad de recepcion y de proteccion de esta ayuda por medio de su decodificacion mas larga que la de los datos.

En un sistema de radionavegacion, mucha informacion (efemerides, almanaques, etc.) se repite a lo largo del tiempo

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bien en varias frecuencias, bien por varios satelites, con el fin de proporcionar los servicios en cada instante en cada punto del globo, lo que permite tener numerosas oportunidades para acumular la ene^a recibida para cada dato.

Se entendera mejor la presente invencion con la lectura de la descripcion detallada de una forma de realizacion, considerada a tttulo de ejemplo no limitativo e ilustrada en los dibujos adjuntos, en los que:

- las figuras 1 y 2, ya descritas con anterioridad, son unos cronogramas simplificados de las etapas principales de los procedimientos de la tecnica anterior; y

- la figura 3 es un cronograma simplificado de las etapas principales del procedimiento conforme con la presente invencion.

El procedimiento de la invencion se describe a continuacion en referencia a la adquisicion de datos de navegacion procedentes de satelites de radionavegacion, en particular en un entorno diffcil (entorno perturbado, enmascaramiento de la lmea de vision, etc.), pero por supuesto la invencion no esta limitada a esta unica aplicacion, y esta se puede implementar cuando se desea mejorar la recepcion de datos en un entorno diffcil, sean los que sean, con la condicion de que estos se emitan de forma repetitiva e identica.

En la figura 3 se ha ilustrado la implementacion del procedimiento de la invencion. De este modo, el emisor trata, al

mismo tiempo que cada dato o conjunto de datos (“Palabra 1” ...... “Palabra 8”) una informacion de identificacion

correspondiente (“Ayuda 1” ...... “Ayuda 8”). Esta informacion de identificacion se trata como preambulo del dato

correspondiente. La informacion de identificacion es de manera ventajosa mas corta que los datos que esta identifica. Por ejemplo, para unos datos que tienen una longitud comprendida entre 500 y 1.000 bits aproximadamente, la informacion de identificacion tiene una longitud comprendida entre 9 (antes de la codificacion) y 52 bits aproximadamente (despues de la codificacion BCH), pero su codificacion es mas robusta que la de los datos.

La codificacion, antes de la emision, de la informacion de identificacion “Ayuda 1” ...... “Ayuda 2” proporciona de

forma sucesiva la informacion de identificacion codificada “Ayuda 1c” ...... “Ayuda 8c” que se multiplexan con los

datos codificados correspondientes “Palabra codifica 1” ...... “Palabra codificada 8”, emitiendose el resultado de la

multiplexacion y a continuacion se demultiplexa en la recepcion. La informacion de identificacion codificada recibida se decodifica por separado de los datos correspondientes mediante una funcion no representada en el dibujo.

En el ejemplo de la figura 3, se supone que la primera aparicion del dato “Palabra codificada 1” la recibe el receptor de forma defectuosa (esta no contiene la suficiente energfa acumulada y/o no contiene bastantes sfmbolos), por lo tanto su primera decodificacion (representada en la parte inferior de la figura 3) proporciona unicamente la informacion “Nada”, inhibiendose la salida de datos decodificados (que habna debido proporcionar “Palabra 1”). A continuacion tiene lugar la decodificacion del siguiente dato codificado “Palabra codificada 2”, que se supone que es correcto, produciendo su decodificacion entonces “Palabra 2”.

Como, por hipotesis, los datos se emiten de forma identica y repetitiva, en la siguiente aparicion del dato “Palabra codificada 1” en el receptor, se supone que este dato codificado contiene la suficiente energfa acumulada y/o sfmbolos y que, por lo tanto, se puede decodificar correctamente, lo que se representa en la parte derecha de la figura 3: se obtiene, en efecto, “Palabra 1” en la salida de decodificacion, y se inhibe la salida “Nada”. Hay que senalar aqrn que los numeros pegados a “Palabra” no representan unos numeros de orden secuencial, sino unicamente unos identificadores.

La ventaja de la solucion de la invencion es que permite la recepcion de los datos de navegacion acumulando tanto como sea necesario la energfa transmitida, por medio del hecho de que, por una parte, la informacion de identificacion codificada, ligada a los datos correspondientes, se codifica de forma mas robusta que estos datos y es mas corta que estos, y tiene por lo tanto estadfsticamente muchas mas posibilidades de que el receptor los reciba correctamente, y que, por otra parte, esta informacion de identificacion permite identificar los sfmbolos de los datos codificados y, por lo tanto, acumularlos en el emplazamiento en el que estos se almacenan, y esto, aunque los datos codificados se emitan de forma no predecible a priori.

El hecho de deber transmitir una ayuda por medio de una codificacion suficientemente larga con el fin de garantizar una buena calidad de recepcion y de proteccion de esta ayuda no constituye un inconveniente en la medida en que, en un sistema que necesita ya la transmision de datos que tiene la misma restriccion de robustez, solo se trata de hecho de prolongar esta transmision de datos. Por ejemplo, el servicio “Safety of Life” de Galileo necesita la transmision de contadores que ya tienen esta restriccion. De este modo, los datos Galileo son accesibles en unos entornos en los que los de GPS L1C ya no lo son.

El procedimiento de la invencion se puede implementar en diferentes sistemas de transmision distintos que no son los satelites de radionavegacion, por ejemplo los sistemas multi-transmisiones (transmision de datos en unos canales diferentes en el tiempo, el espacio y la frecuencia), o bien unos sistemas de radiodifusion RF (denominados “broadcast”), cooperativos o no, o bien incluso simplemente cuando se desea ganar ancho de banda (codificando entonces menos robustamente los datos). De forma general, se puede implementar la invencion en cualquier sistema en el que el receptor se conecte simultaneamente a varios emisores, por ejemplo en el campo de la

radiodifusion digital, la TDT (television digital terrestre); la television transmitida por un telefono portatil de tipo G3 S, etc.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento de adquisicion de un conjunto de datos de navegacion difundidos de forma repetitiva y no

predecible a priori (“Palabra 1” ...... “Palabra 8”) en un entorno diffcil mediante unos satelites de radionavegacion,

repitiendose dichos datos a lo largo del tiempo por varios satelites y/o en varias frecuencias, segun el cual, en la

5 emision, se anade como preambulo en cada dato o conjunto de datos una informacion de identificacion de estos

datos (“Ayuda 1”...... “Ayuda 8”) mas corta que el conjunto de estos datos y mejor codificada que estos de cara a

una adquisicion mas robusta de este conjunto de datos, y segun el cual, en la recepcion, se identifica cada dato o conjunto de datos incidente con ayuda de la informacion de identificacion, se acumula la energfa de los datos o conjuntos de datos que tienen la misma informacion de identificacion, y que cuando se ha acumulado una cantidad 10 de energfa suficiente, el conjunto de datos o el dato correspondiente (e) se reconoce (e) como valido.
2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que para unos datos que tienen una longitud comprendida entre 500 y 1.000 bits aproximadamente, las informaciones de identificacion tienen una longitud comprendida entre 9 bits antes de la codificacion y 52 bits aproximadamente despues de la codificacion BCH.