ES2651262T3 - Método de transmisión, método de recepción, transmisor y receptor - Google Patents

Abstract

Un método de transmisión para transmitir datos digitales que comprende: codificar un bloque de datos de longitud predeterminada con un código de corrección de errores; generar una secuencia de símbolos de valor real que incluye NS símbolos de valor real correlacionando el bloque de datos codificados con los símbolos de valor real en tandas de un número predeterminado de bits; convertir vectores de D dimensiones en vectores rotados de D dimensiones multiplicando cada uno de los vectores de D dimensiones por una matriz ortogonal D×D, teniendo cada uno de los vectores de D dimensiones D de los símbolos de valor real en la secuencia de símbolos de valor real como elementos, teniendo cada uno de los vectores rotados de D dimensiones D símbolos reales como elementos; y generar una secuencia de símbolos complejos a partir de NS símbolos reales resultantes de la conversión, incluyendo la secuencia de símbolos complejos NC >= NS/2 símbolos complejos, siendo generada la secuencia de símbolos complejos por: la correlación de los D símbolos reales de cada vector rotado de D dimensiones con D/2 símbolos complejos contiguos, y la generación, con ello, de una primera secuencia de símbolos complejos que incluye NC primeros símbolos complejos de entre los NS símbolos reales resultantes de la conversión; la generación de una segunda secuencia de símbolos complejos que incluyen los NC símbolos complejos insertando una demora de D/2 símbolos con un periodo predeterminado entre un componente real y un componente imaginario de cada uno de los NC primeros símbolos complejos en la primera secuencia de símbolos complejos; y la realización de un equivalente de procesamiento a la escritura de los NC símbolos complejos en la segunda secuencia de símbolos complejos columna a columna en una matriz intercaladora que tiene D filas, y a la lectura de los NC símbolos complejos fila a fila de la matriz intercaladora y la transmisión de la secuencia leída de NC símbolos complejos.

Description

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DESCRIPCIÓN

Método de transmisión, método de recepción, transmisor y receptor

[Campo Técnico]

La presente invención está relacionada con el campo de las comunicaciones digitales y, más específicamente, con 5 la tecnología de transmisión y recepción empleando constelaciones multidimensionales rotadas.

[Técnica antecedente]

En años recientes, ha habido transmisores que usan constelaciones multidimensionales rotadas (por ejemplo, constelaciones rotadas de modulación de amplitud en cuadratura (QAM)) (véanse, por ejemplo, Bibliografía de patente 1 y Bibliografía no de patente 1).

10 Tal transmisor tiene una función de multiplicación de cada uno de los vectores por una matriz ortogonal (rotando cada uno de los vectores), teniendo cada uno de los vectores como elementos de los mismos un número predeterminado de símbolos de modulación de amplitud de impulsos (PAM) de valor real emitidos por un correlacionador de símbolos. En tal transmisor, el número predeterminado de elementos o cada vector resultante del proceso de rotación (es decir, cada vector rotado) está disperso a lo largo del eje temporal. El documento “A novel

15 Joint-Coding-Modulation-Diversity OFDM system”, , GMC, de Wu Zhanji y Wang Wenbo, da a conocer constelaciones rotadas y separación de componentes de símbolos mediante la intercalación temporal-frecuencial bidimensional del componente Q para reducir los efectos del desvanecimiento.

[Lista de citas]

[Bibliografía de patente]

20 [Bibliografía de patente 1]

Publicación de solicitud de patente europea nº 2288048

[Bibliografía no de patente]

[Bibliografía no de patente 1]

ETSI EN 302 755 V1.1.1 (estándar DVB-T2)

25 [Compendio de la invención]

[Problema técnico]

La diversidad temporal se vale de la dispersión del número predeterminado de elementos de cada vector rotado a lo largo del eje temporal.

En consecuencia, un objeto de la presente invención es proporcionar un dispersando de manera apropiada el 30 número predeterminado de elementos de cada vector rotado a lo largo del eje temporal.

[Solución del problema]

Para lograr el objeto descrito anteriormente, la presente invención proporciona un método de transmisión para transmitir datos digitales que comprende: codificar un bloque de datos de longitud predeterminada con un código de corrección de errores; generar una secuencia de símbolos de valor real que incluye NS símbolos de valor real 35 correlacionando el bloque de datos codificados con los símbolos de valor real en tandas de un número predeterminado de bits; convertir vectores de D dimensiones en vectores rotados de D dimensiones multiplicando cada uno de los vectores de D dimensiones por una matriz ortogonal D×D, teniendo cada uno de los vectores de D dimensiones D de los símbolos de valor real en la secuencia de símbolos de valor real como elementos, teniendo cada uno de los vectores rotados de D dimensiones D símbolos reales como elementos; y generar una secuencia de 40 símbolos complejos a partir de NS símbolos reales resultantes de la conversión, incluyendo la secuencia de símbolos complejos NC = NS/2 símbolos complejos, siendo generada la secuencia de símbolos complejos de modo que la distancia entre dos cualesquiera de los D símbolos reales de cada uno de los vectores rotados de D dimensiones es NC/D símbolos complejos o NC/D-1 símbolos complejos, o de modo que la distancia entre dos cualesquiera de los D símbolos reales de cada uno de los vectores rotados de D dimensiones, salvo parte de los vectores rotados de D

45 dimensiones, es NC/D símbolos complejos o NC/D-1 símbolos complejos.

[Efectos ventajosos de la invención]

El método de transmisión descrito en lo que antecede logra una excelente diversidad temporal.

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[Breve descripción de los dibujos]

La Fig. 1 es un diagrama de bloques que muestra la estructura de un transmisor 100 que emplea constelaciones rotadas generalizadas. La Fig. 2A muestra un ejemplo de combinación de intercalación de tramas y correlación de tramas. 5 La Fig. 2B muestra otro ejemplo de combinación de intercalación de tramas y correlación de tramas. La Fig. 2C muestra otro ejemplo de combinación de intercalación de tramas y correlación de tramas. La Fig. 2D muestra otro ejemplo de combinación de intercalación de tramas y correlación de tramas. La Fig. 2E muestra otro ejemplo de combinación de intercalación de tramas y correlación de tramas. La Fig. 3A muestra esquemáticamente un ejemplo de dispersión de un bloque FEC en una trama según una

10 realización de la presente invención. La Fig. 3B muestra esquemáticamente un ejemplo de dispersión de un bloque FEC en dos tramas según una realización de la presente invención.

La Fig. 3C muestra esquemáticamente un ejemplo de dispersión de un bloque FEC en tres tramas según una realización de la presente invención. 15 La Fig. 3D muestra esquemáticamente un ejemplo de dispersión de un bloque FEC en cuatro tramas según una

realización de la presente invención. La Fig. 4 es un diagrama de bloques que muestra la estructura de un transmisor 100A que emplea constelaciones rotadas generalizadas según la Realización 1 de la presente invención.

La Fig. 5 muestra un ejemplo de correlación de células llevada a cabo por un correlacionador 140A de células

20 mostrada en la Fig. 4 para bloques de constelaciones bidimensionales rotadas. La Fig. 6 muestra un ejemplo de correlación de células llevada a cabo por el correlacionador 140A de células mostrada en la Fig. 4 para bloques de constelaciones tetradimensionales rotadas.

La Fig. 7 muestra otro ejemplo de correlación de células llevada a cabo por el correlacionador 140A de células mostrada en la Fig. 4 para bloques de constelaciones bidimensionales rotadas. 25 La Fig. 8 muestra otro ejemplo de correlación de células llevada a cabo por el correlacionador 140A de células

mostrada en la Fig. 4 para bloques de constelaciones tetradimensionales rotadas. La Fig. 9 muestra un ejemplo de intercalación de células llevada a cabo por un intercalador 150A de células mostrada en la Fig. 4 para bloques de constelaciones bidimensionales rotadas.

La Fig. 10 muestra un ejemplo de intercalación de células llevada a cabo por el intercalador 150A de células

30 mostrada en la Fig. 4 para bloques de constelaciones tetradimensionales rotadas. La Fig. 11 muestra un ejemplo de un resultado de correlación de células e intercalación de células para bloques de constelaciones bidimensionales rotadas.

La Fig. 12 muestra un ejemplo de un resultado de correlación de células e intercalación de células para bloques de constelaciones tetradimensionales rotadas. 35 La Fig. 13 muestra un ejemplo de segmentación de un bloque FEC para bloques de constelaciones bidimensionales

rotadas. La Fig. 14 muestra un ejemplo de segmentación de un bloque FEC para bloques de constelaciones tetradimensionales rotadas.

La Fig. 15 es un diagrama de bloques que muestra la estructura de un intercalador 160A de tramas mostrada en la

40 Fig. 4. La Fig. 16 muestra esquemáticamente un ejemplo de dispersión de un bloque FEC en una pluralidad de tramas, lo que lleva a cabo un intercalador 160A de tramas mostrado en la Fig. 15.

La Fig. 17 muestra un ejemplo de segmentación de un bloque FEC en unidades de intercalación y de segmentación adicional de unidades de intercalación en segmentos.

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La Fig. 18 es un diagrama de bloques que muestra la estructura de un receptor 300 que emplea constelaciones rotadas según la Realización 1 de la presente invención.

La Fig. 19 es un diagrama de bloques que muestra la estructura de un transmisor 500 que emplea constelaciones rotadas de modulación de amplitud en cuadratura (QAM) según el estándar DVB-T2.

5 La Fig. 20 muestra un ejemplo de procesamiento llevado a cabo por una unidad 551 de inserción de la demora Q mostrada en la Fig. 19 para bloques de constelaciones bidimensionales rotadas.

La Fig. 21 muestra un ejemplo de procesamiento llevado a cabo por la unidad 551 de inserción de la demora Q mostrada en la Fig. 19 para bloques de constelaciones tetradimensionales rotadas.

La Fig. 22 es un diagrama de bloques que muestra la estructura de un intercalador 520 de bits mostrado en la Fig. 10 19.

La Fig. 23 muestra el esquema de la operación de un intercalador 524 de columnas-filas mostrado en la Fig. 22.

La Fig. 24A muestra una correlación de bits para una constelación QPSK.

La Fig. 24B muestra una correlación de bits para una constelación 16 QAM.

La Fig. 24C muestra una correlación de bits para una constelación 64 QAM.

15 La Fig. 25 es un diagrama de bloques que muestra la estructura de un transmisor 500A que emplea constelaciones rotadas según la Realización 2 de la presente invención.

La Fig. 26 es un diagrama de bloques que muestra la estructura de un transmisor 500B que emplea constelaciones rotadas según la Realización 2 de la presente invención.

La Fig. 27 es un diagrama de bloques que muestra la estructura de un receptor 700 que emplea constelaciones 20 rotadas según la Realización 2 de la presente invención.

[Descripción de realizaciones]

<<Análisis y descubrimiento por parte del inventor>>

En primer lugar, se proporciona una descripción sobre una tecnología de transmisión que emplea constelaciones rotadas multidimensionales generalizadas (por ejemplo, constelaciones rotadas de modulación de amplitud en 25 cuadratura (QAM)), con referencia a los dibujos.

La Fig. 1 es un diagrama de bloques que muestra la estructura de un transmisor que emplea constelaciones rotadas multidimensionales generalizadas.

Un transmisor 100 incluye un codificador 110 con corrección anticipada de errores (FEC), un desmultiplexor 115, un correlacionador PAM 120, un desmultiplexor 125, una unidad 130 de rotación de constelaciones, un correlacionador 30 140 de células, un intercalador 150 de células, un intercalador 160 de tramas, un correlacionador 170 de tramas, un modulador 180 y una antena transmisora 190.

El transmisor 100 recibe, como entrada, bloques de una longitud predeterminada que contienen la información que ha de transmitirse.

El codificador FEC 110 codifica cada bloque de información usando un código de corrección anticipada de errores

35 (FEC). Esto produce una palabra de código FEC. El procesamiento de codificación incluye el cálculo de bits de redundancia y la suma de los bits de redundancia al bloque de información para hacer más robusta contra errores la decodificación del bloque de información por parte del receptor. Dos ejemplos notables de familias de códigos FEC son un código de comprobación de paridad de baja densidad (LDPC) y un turbocódigo. Sin embargo, la presente invención no limita en particular el tipo de código FEC usado por el codificador FEC 110. El parámetro más

40 importante en un código FEC es una tasa de código. La tasa de código es una proporción entre el número de bits de información y el número de bits de la palabra de código (tasa de código = número de bits de información/número de bits de la palabra de código). Obsérvese que la presente invención no limita en particular la tasa de código.

La palabra de código FEC producida por el procesamiento de codificación es proporcionada al desmultiplexor 115. En lo sucesivo, una palabra de código FEC será denominado bloque FEC. El desmultiplexor 115 desmultiplica los 45 bits del bloque FEC en grupos de B bits, y proporciona los grupos de B bits al correlacionador PAM 120. El correlacionador PAM 120 correlaciona los grupos de B bits con símbolos de modulación de amplitud de impulsos (PAM) de valor real. Cada símbolo PAM toma un valor de un conjunto diferenciado de 2B valores. Cómo se correlacionan los B bits con los símbolos PAM es bien comprendido y no resulta directamente relevante para la presente invención. El aspecto relevante es que cada bloque FEC es transformado en un bloque de símbolos PAM.

50 En lo que sigue, el número de símbolos PAM por bloque FEC estará denotado por NS.

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Antes de ser correlacionado con símbolos PAM, el bloque FEC puede experimentar una etapa de procesamiento adicional, tal como permutación o criba de bits. Estos aspectos son muy conocidos en la técnica.

Los NS símbolos PAM de valor real producidos por el correlacionador PAM 120 son proporcionados entonces al desmultiplexor 125. El desmultiplexor 125 desmultiplica los NS símbolos PAM de valor real formando vectores de D

5 dimensiones cada uno de los cuales tiene D símbolos PAM de valor real como elementos. Se puede considerar que estos vectores identifican puntos únicos en un espacio de D dimensiones. Las (2B)D combinaciones resultantes forman una constelación de D dimensiones.

Se proporciona cada vector de D dimensiones desde el desmultiplexor 125 a la unidad 130 de rotación de constelaciones. La unidad 130 de rotación de constelaciones multiplica cada vector de D dimensiones por una matriz 10 ortogonal D por D (en lo sucesivo, “matriz ortogonal D×D”). Aquí, llamando V al vector de D dimensiones proporcionado a la unidad 130 de rotación de constelaciones, llamando R a la matriz ortogonal usada para la multiplicación de matrices, y llamando V′ al vector rotado de D dimensiones resultante de la multiplicación de matrices, entonces V′ = RV. Puede considerarse que la multiplicación de la matriz ortogonal es una rotación generalizada de vectores en el espacio de D dimensiones, de ahí la expresión “constelaciones rotadas”. Dado que la

15 presente invención no limita la matriz ortogonal (también denominada “matriz de rotación”) usada por la unidad 130 de rotación de constelaciones a una matriz ortogonal con una estructura particular, puede usarse cualquier matriz ortogonal. El uso de constelaciones rotadas es una técnica muy conocida en este campo técnico y, por lo tanto, se omite una explicación detallada de las mismas. Pueden encontrarse detalles precisos en la Bibliografía de patente 1 (EP 2288048), que se incorpora a la presente memoria en su integridad.

20 Preferentemente, D es una potencia de 2, tal como 2, 4 u 8. Normalmente, NS es un múltiplo de D. Si no ocurre así, los últimos símbolos PAM de 1 a D-1 del bloque FEC pueden quedar inalterados; es decir, sin rotar. Esto no afecta a ninguno de los aspectos de la presente invención.

También se prefiere que NS sea múltiplo de 2.

En lo que sigue, los vectores rotados de D dimensiones obtenidos rotando vectores cada uno de los cuales tiene D

25 símbolos PAM de valor real como elementos son denominados bloques de constelaciones rotadas de D dimensiones o, sencillamente, bloques de constelaciones de D dimensiones. Los símbolos reales que constituyen un bloque de constelaciones de D dimensiones son denominados componentes o dimensiones.

Obsérvese que los bloques de constelaciones bidimensionales rotadas son denominados bloques de constelaciones 2D rotadas o 2D-RC. De manera similar, los bloques de constelaciones tetradimensionales rotadas son

30 denominados bloques de constelaciones 4D rotadas o 4D-RC.

Después de la multiplicación de la matriz ortogonal (después del proceso de rotación), los NS símbolos (componentes) reales de cada bloque FEC son proporcionados desde la unidad 130 de rotación de constelaciones al correlacionador 140 de células. El correlacionador 140 de células correlaciona los NS símbolos reales con NC = NS/2 símbolos complejos (correlación de células). Los símbolos complejos también son denominados células

35 complejas o simplemente células.

El intercalador 150 de células recibe las células complejas del correlacionador 140 de células e intercala las células complejas (intercalación de células).

Para aumentar la diversidad temporal del sistema, el intercalador 160 de tramas lleva a cabo la intercalación para dispersar las NC células complejas de cada bloque FEC a lo largo del eje temporal (intercalación de tramas). El

40 correlacionador 170 de tramas correlaciona las células complejas dispersas a lo largo del eje temporal con una trama (correlación de tramas).

El intercalador 160 de tramas puede ser un intercalador de bloques, un intercalador convolucional o una combinación de ambos. Por ejemplo, en el estándar DVB-T2, el intercalador 160 de tramas es un intercalador de bloques y recibe la denominación de intercalador temporal.

45 La diversidad temporal del sistema aumenta con la duración de la intercalación, que debería maximizarse. Sin embargo, las duraciones de intercalación muy largas llevan a una latencia elevada, a una adquisición inicial lenta (por ejemplo, para el zapeo de canales de TV), y grandes requisitos de memoria tanto en el transmisor como en el receptor.

Normalmente, la señal transmitida se organiza en una o más tramas de idéntica duración. Las NC células complejas

50 de cada bloque FEC pueden ser transmitidas en una o más tramas NF. Preferentemente, el número de células complejas en cada trama es el mismo. Dentro de una trama, las células complejas pueden ser transmitidas en una sola ráfaga o intercaladas con otras células complejas en una duración mayor. Dispersar las células complejas por toda la trama proporciona la mejor diversidad y robustez. En la presente invención, sin embargo, el mecanismo para la intercalación de tramas y la correlación de tramas no está limitado a un mecanismo particular.

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Después de ser sometidas a la intercalación de tramas y a la correlación de tramas, las células complejas son procesadas adicionalmente por un bloque de procesamiento que incluye al menos el modulador 180, un convertidor ascendente de frecuencia (no mostrado) y un amplificador de potencia de radiofrecuencia (RF) (no mostrado). El modulador 180 usa, por ejemplo, modulación de multiplexado por división ortogonal de frecuencia (OFDM). Además,

5 el modulador 180 puede incluir una función de intercalación de frecuencias para una mayor diversidad frecuencial. El convertidor ascendente de frecuencia convierte una señal digital de banda base en una señal analógica de radiofrecuencia (RF). El amplificador de potencia de RF amplifica la potencia de la señal analógica de RF. La señal analógica de RF cuya potencia ha sido amplificada es transmitida entonces desde la antena transmisora 190.

Las Figuras 2A a 2E muestran ejemplos de posibles combinaciones de intercalación de tramas y correlación de

10 tramas. En las Figuras 2A a 2E, así como en las Figuras 3A a 3D, descritas posteriormente, el eje horizontal (lateral) y el eje vertical (longitudinal) representan el tiempo y la frecuencia, respectivamente.

La Fig. 2A muestra el caso en que se transmite un bloque FEC en una pequeña porción de una trama. La diversidad temporal resultante es baja. Si la región de la trama en la que se transmite el bloque FEC está afectada, por ejemplo, por ruido impulsivo, todas las células complejas del bloque FEC se verán afectadas por el ruido impulsivo y

15 el bloque FEC puede ya no ser decodificable.

La Fig. 2B muestra el caso en que un bloque FEC se transmite como dos ráfagas en una trama. en el caso de la Fig. 2B, la diversidad temporal aumenta con respecto al caso mostrado en la Fig. 2A. En lo sucesivo, las ráfagas también son denominadas segmentos.

La Fig. 2C muestra el caso en que un bloque FEC está disperso en una trama completa y es transmitido. En el caso

20 de la Fig. 2C, la diversidad temporal aumenta significativamente en comparación con los casos mostrados en las Figuras Figs. 2A y 2B. Si un ruido impulsivo destruye, por ejemplo, el comienzo de una trama, solo una parte de las células complejas del bloque FEC se verá afectada por el ruido impulsivo (la parte restante de las células complejas no se verá afectada). En consecuencia, se reduce la probabilidad de fallo de decodificación.

La Fig. 2D muestra el caso en que cada bloque FEC está intercalado y disperso en dos tramas adyacentes y es

25 transmitido. En el caso de la Fig. 2D, la diversidad temporal aumenta con respecto a los casos mostrados en las Figuras 2A, 2B y 2C. Sin embargo, la memoria requerida para intercalar y desintercalar se dobla en tamaño.

La Fig. 2E muestra el caso en que cada bloque FEC es intercalado y dispersado en dos tramas no adyacentes con un espacio de una trama entre las mismas y transmitido. En cada una de las dos tramas, las células complejas son transmitidas como ráfagas cortas. Esto se denomina segmentación temporal y permite que el receptor ahorre 30 consumo de energía entre ráfagas. El periodo de intercalación es de cuatro tramas, lo que aumenta adicionalmente la cantidad de memoria requerida para intercalar y desintercalar en comparación con el caso mostrado en la Fig. 2C.

Generalmente, la se puede maximizar la diversidad temporal (i) transmitiendo las células complejas de un bloque FEC en múltiples tramas y (ii) dispersando las células complejas en cada trama en tanto de la duración de la trama como sea posible. Estos dos aspectos se denominan diversidad temporal entre tramas y diversidad temporal

35 intratrama, respectivamente.

Se conoce una solución convencional para maximizar la diversidad temporal por la Bibliografía no de patente 1 para constelaciones rotadas en dos dimensiones. La solución convencional incluye las siguientes etapas (1) a (3).

(1) Aplicar una rotación bidimensional entre los componentes real e imaginario de cada símbolo QAM complejo.

Obsérvese que cada uno de los componentes real e imaginario de cada símbolo QAM complejo corresponde a un 40 símbolo PAM de valor real descrito anteriormente.

(2)

Después de la aplicación de la rotación bidimensional, aplicar una demora cíclica relativa de una célula compleja entre los componentes reales e imaginarios de las NC células complejas en cada bloque FEC.

(3)

Después de la aplicación de la demora cíclica, aplicar una permutación pseudoaleatoria a las células complejas

de cada bloque FEC. En el estándar DVB-T2 se describe a la permutación pseudoaleatoria como “intercalador de 45 células”.

Se dan a conocer detalles de las anteriores etapas en la Bibliografía no de patente 1 que son muy conocidas en este campo técnico. En consecuencia, aquí se omite una explicación detallada sobre estas etapas.

La solución convencional anteriormente mencionada reduce la correlación media del desvanecimiento experimentado por los dos componentes (dimensiones) de cada bloque de constelaciones. Sin embargo, debido a

50 un número aleatorio usado para la permutación pseudoaleatoria, dos componentes del mismo bloque de constelaciones pueden acabar estando muy cercanos o alejados entre sí. Por lo tanto, la diversidad temporal de la solución convencional no es óptima.

En un sistema de comunicaciones que emplea constelaciones rotadas, resulta importante que los D componentes de un bloque de constelaciones de D dimensiones experimenten una disipación no correlacionada de canales. Por lo

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tanto, los D componentes en el bloque de constelaciones de D dimensiones están correlacionados preferentemente con D células complejas diferentes y el desvanecimiento de canales experimentado por estas células complejas debería estar tan poco correlacionado como sea posible. De esta manera, se maximiza la ganancia de las constelaciones rotadas y, así, el rendimiento del sistema.

En el caso general de constelaciones rotadas in D dimensiones, el inventor se ha percatado de que se obtiene el mejor rendimiento del sistema si los intervalos (distancias) temporales entre dos componentes del mismo bloque de constelaciones están distribuidos de manera tan uniforme como sea posible y son tan grandes como sea posible para todos los bloques de constelaciones de un bloque FEC.

Cuando un bloque FEC está disperso en NF (> 1) tramas, los D componentes (dimensiones) de cada bloque de constelaciones deben estar distribuidos tan uniformemente como sea posible entre las NF tramas. Si D es mayor que NF, algunas tramas contendrán dos o más componentes procedentes de algunos bloques de constelaciones. En ese caso, estos componentes deben estar dispersos en la trama tan uniformemente como sea posible.

La presente invención garantiza que todas estas condiciones puedan ser satisfechas fácilmente.

Las Figuras 3A a 3D muestran ejemplos de dispersión de los componentes de una 2D-RC y una 4D-RC.

Cada una de las Figuras 3A, 3B, 3C y 3D muestra un ejemplo de correlación de dos componentes de una 2D-RC y de correlación de cuatro componentes de una 4D-RC cuando un bloque FEC es correlacionado con una trama, dos tramas, tres tramas y cuatro tramas, respectivamente.

En cada una de las Figuras 3A a 3D, cada uno de los cuadrados menores corresponde a un componente. Los grupos de cuadrados compartidos en cada figura representan dos componentes de la misma 2D-RC y cuatro componentes de la misma 4D-RC.

Cuando cada 2D-RC está dispersa en cuatro tramas, la correlación de los dos componentes de una 2D-RC, uno de cada una con la trama 1 y la trama 3, o con la trama 2 y la trama 4, garantiza que el intervalo temporal entre dos componentes de cada 2D-RC es de dos tramas. Por lo tanto, puede verse que la correlación mostrada por el ejemplo de la Fig. 3D es óptima.

Correlacionar los dos componentes de una 2D-RC uno de cada una con la trama 1 y la trama 2, o con la trama 3 y la trama 4 hace igual el intervalo temporal entre los dos componentes de cada 2D-RC, pero el intervalo temporal es solo de una trama. Además, correlacionar los dos componentes de una 2D-RC uno de cada una con la trama 1 y la trama 4, o con la trama 2 y la trama 3 hace el intervalo temporal medio entre los dos componentes de cada 2D-RC de dos tramas, pero el intervalo temporal entre los dos componentes de una 2D-RC no es igual para cada 2D-RC (es decir, el intervalo temporal es bien una trama o bien tres tramas). En consecuencia, en comparación con la correlación mostrada por el ejemplo de la Fig. 3D, estas no son buenas correlaciones.

<<Realización 1>>

Un transmisor, un método de transmisión, un receptor y un método de recepción según la Realización 1 de la presente invención se basan en la anterior sección “Análisis y descubrimiento por parte del inventor”, y son descritos a continuación con referencia a los dibujos.

<<Transmisor y método de transmisión>>

La Fig. 4 es un diagrama de bloques que muestra la estructura de un transmisor 100A en la Realización 1 de la presente invención. En la Realización 1 se usan los mismos signos de referencia y se omite una descripción para los elementos constitutivos a los que se aplica la descripción de los elementos constitutivos del transmisor 100 de la Fig. 1 descrito en la anterior sección “Análisis y descubrimiento por parte del inventor”.

El transmisor 100A de la Fig. 4 incluye un codificador FEC 110, un desmultiplexor 115, un correlacionador PAM 120, un desmultiplexor 125, una unidad 130 de rotación de constelaciones, un correlacionador 140A de células, un intercalador 150A de células, un intercalador 160A de tramas, un correlacionador 170A de tramas, un modulador 180 y una antena transmisora 190.

Para facilitar la comprensión de la descripción en la Realización 1, se proporciona la siguiente descripción con un ejemplo en el que un bloque FEC contiene 24 células complejas, y los bloques de constelaciones rotadas son bien 2D-RC o bien 4D-RC.

El correlacionador 140A de células correlaciona D componentes de cada bloque de constelaciones de D dimensiones proporcionadas por la unidad 130 de rotación de constelaciones con D células complejas adyacentes (contiguas) en una secuencia de células complejas que incluyen NC células complejas. Obsérvese que la presente invención no limita en particular los detalles del procesamiento de correlación siempre y cuando los D componentes en cada bloque de constelaciones de D dimensiones se correlacionen en D células complejas contiguas.

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Lo que sigue describe dos procedimientos diferentes empleados por el correlacionador 140A de células para correlacionar los D componentes de cada bloque de constelaciones de D dimensiones con D células complejas contiguas.

En un procedimiento de correlación de células, el correlacionador 140A de células correlaciona las D componentes de cada bloque de constelaciones de D dimensiones con un componente real y un componente imaginario de cada una de las D/2 células complejas contiguas e inserta una demora relativa de D/2 células complejas entre el componente real y el componente imaginario de cada una de las células complejas. La demora relativa es cíclica, con un periodo especificado. El periodo especificado es generalmente un múltiplo de D y un divisor de NC. El periodo especificado es denominado periodo de demora cíclica.

Las Figuras 5 y 6 muestran ejemplos específicos de este procesamiento. Obsérvese que en cada una de las Figuras 5 y 6 y en las Figuras 7, 8, 11, 12, 13, 14, 20 y 21, que se describen posteriormente, cada uno de los cuadrados menores corresponde a un componente de una 2D-RC o una 4D-RC, y cada par de los cuadrados menores, que son adyacentes verticalmente (siendo el cuadrado superior un componente real Re y siendo el cuadrado inferior un componente imaginario Im), corresponde a una célula compleja. En las Figuras 5 y 6, y Figuras 7, 8, 11, 12, 13, 14, 20 y 21, que se describen posteriormente, los valores en los cuadrados menores (1, 2, …) son índices, cada uno de los cuales indica una 2D-RC o una 4D-RC.

La Fig. 5 muestra un ejemplo de correlación de células llevada a cabo por el correlacionador 140A de células mostrada en la Fig. 4 para bloques de constelaciones bidimensionales rotadas (2D-RC).

Según se muestra en la porción (a) de la Fig. 5, D = 2 componentes de cada 2D-RC se correlacionan con el componente real y el componente imaginario de D/2 = 1 célula compleja mediante el correlacionador 140A de células. A continuación, según se muestra en las porciones (b), (c), (d) y (e) de la Fig. 5, el correlacionador 140A de células demora cíclicamente el componente imaginario de cada célula compleja en D/2 = 1 célula compleja dentro del periodo de demora cíclica (denotado simplemente como “periodo” en la Fig. 5). Las porciones (b), (c), (d) y (e) de la Fig. 5 muestran los casos en que los periodos de demora cíclica son 24, 8, 4 y 2, respectivamente.

La Fig. 6 muestra un ejemplo de correlación de células llevada a cabo por el correlacionador 140A de células mostrada en la Fig. 4 para bloques de constelaciones tetradimensionales rotadas (4D-RC).

Según se muestra en la porción (a) de la Fig. 6, el correlacionador 140A de células correlaciona D = 4 componentes de cada 4D-RC con los componentes reales y los componentes imaginarios de D/2 = 2 células complejas adyacentes. A continuación, según se muestra en las porciones (b), (c) y (d) de la Fig. 6, el correlacionador 140A de células demora cíclicamente el componente imaginario de cada célula compleja D/2 = 2 células complejas dentro del periodo de demora cíclica (denotado simplemente como “periodo” en la Fig. 6). Las porciones (b), (c), (d) y (e) de la Fig. 6 muestran los casos en que los periodos de demora cíclica son 24, 8, 4 y 2, respectivamente. Por razones obvias, en el caso de 4D-RC no es posible un periodo de demora cíclica de 2. Aunque no se muestra en las Figuras 5 y 6, el periodo de demora cíclica para 2D-RC puede ser 12 o 6, y el periodo de demora cíclica para 4D-RC puede ser 12.

Obsérvese que para insertar una demora cíclica relativa de D/2 entre los componentes reales y los componentes imaginarios, el correlacionador 140A de células puede demorar cíclicamente los componentes reales D/2 células complejas en vez de demorar cíclicamente los componentes imaginarios D/2 células complejas, según se muestra en las Figuras 5 y 6.

Alternativamente, en otro procedimiento de correlación de células, el correlacionador 140A de células correlaciona cada par de bloques de constelaciones de D dimensiones con D células complejas contiguas. Esta correlación de células es equivalente al caso en el que el periodo de demora cíclica es D en el procedimiento anteriormente mencionado de correlación de células. Específicamente, el correlacionador 140A de células correlaciona D componentes de un bloque del par de bloques de constelaciones con los componentes reales de D células complejas, y correlaciona D componentes del otro bloque de constelaciones con los componentes imaginarios de D células complejas.

Las Figuras 7 y 8 muestran ejemplos específicos de este procesamiento.

La Fig. 7 muestra un ejemplo de correlación de células llevada a cabo por el correlacionador 140A de células mostrada en la Fig. 4 para bloques de constelaciones bidimensionales rotadas (2D-RC).

Según se muestra en la Fig. 7, el correlacionador 140A de células correlaciona, para cada par de 2D-RC, dos componentes de una del par de 2D-RC con los componentes reales de dos células complejas contiguas, y correlaciona dos componentes de la otra del par de 2D-RC con los componentes imaginarios de las mismas dos células complejas contiguas. Por ejemplo, en cuanto a una 2D-RC indicada por el índice 1 y una 2D-RC indicada por el índice 2, el correlacionador 140A de células correlaciona dos componentes de la 2D-RC de índice 1 con los componentes reales de dos células complejas contiguas, y correlaciona dos componentes de la 2D-RC de índice 2 con los componentes imaginarios de las mismas dos células complejas contiguas.

imagen6

La Fig. 8 muestra un ejemplo de correlación de células llevada a cabo por el correlacionador 140A de células mostrada en la Fig. 4 para bloques de constelaciones tetradimensionales rotadas (4D-RC).

Según se muestra en la Fig. 8, el correlacionador 140A de células correlaciona, para cada par de 4D-RC, cuatro componentes de una del par de 4D-RC con los componentes reales de cuatro células complejas contiguas, y

5 correlaciona cuatro componentes de la otra del par de 4D-RC con los componentes imaginarios de las mismas cuatro células complejas contiguas. Por ejemplo, en cuanto a una 4D-RC indicada por el índice 1 y una 4D-RC indicada por el índice 2, el correlacionador 140A de células correlaciona cuatro componentes de la 4D-RC de índice 1 con los componentes reales de cuatro células complejas contiguas, y correlaciona cuatro componentes de la 4D-RC de índice 2 con los componentes imaginarios de las mismas cuatro células complejas contiguas.

10 Las células complejas de un bloque FEC resultante de la correlación de células por parte del correlacionador 140A de células son proporcionadas al intercalador 150A de células. El intercalador 150A de células aplica una permutación (intercalación de células) a las células complejas del bloque FEC para que D componentes de cada bloque de constelaciones de D dimensiones estén uniformemente dispersos en todo el FEC. Aquí, los parámetros relativos a esta permutación son: NC, que indica el número de células complejas por bloque FEC; y D, que indica el

15 número de dimensiones (el número de componentes) de cada bloque de constelaciones. La permutación efectuada por el intercalador 150A de células corresponde a la permutación pseudoaleatoria de células del estándar DVB-T2, aunque los detalles del procesamiento son diferentes de la permutación pseudoaleatoria de células. La permutación efectuada por el intercalador 150A de células garantiza una dispersión aproximadamente uniforme de los D componentes de cada bloque de constelaciones de D dimensiones. Esto mejora el rendimiento de la constelación

20 rotada.

Lo que sigue describe una permutación preferente efectuada por el intercalador 150A de células en las células complejas de un bloque FEC.

Esta permutación preferente es equivalente al procesamiento siguiente.

El intercalador 150A de células escribe NC células complejas del bloque FEC columna a columna en una matriz

25 intercaladora con D files y techo(NC/D) columnas, en el orden en el que las NC células complejas son proporcionadas desde la entrada de información. A continuación, el intercalador 150A de células lee las células complejas que han sido escritas desde la matriz intercaladora fila a fila, y produce las células complejas a la salida de información en el orden en el que las células complejas son leídas. Obsérvese que la función techo(A) es una función que devuelve el menor entero mayor o igual que A.

30 Supongamos que NC no es un divisor de D. En este caso. Cuando se escriben las NC células complejas del bloque FEC en la matriz intercaladora. No se escribirán ninguna célula compleja en una parte de la última columna de la matriz intercaladora. Sin embargo, dado que NC es siempre un múltiplo de D/2, en la última columna (es decir, la mitad de la columna) solo faltarán D/2 células complejas.

Las Figuras 9 y 10 muestran ejemplos específicos de este procesamiento. Obsérvese que los valores (1, 2, …) en

35 las Figuras 9 y 10 no son índices que indiquen los componentes de bloques de constelaciones, sino que son índices que indican las células complejas de un bloque FEC. Las flechas en cada una de las Figuras 9 y 10 indican un orden de escritura y un orden de lectura.

La Fig. 9 muestra un ejemplo de intercalación de células llevada a cabo por el intercalador 150A de células mostrada en la Fig. 4 para bloques de constelaciones bidimensionales rotadas (2D-RC).

40 Según se muestra en la porción (a) de la Fig. 9, el intercalador 150A de células escribe 24 células complejas en el bloque FEC columna a columna en una matriz intercaladora con 2 (= D) filas y 12 (= techo(24/2)) columnas, en el orden en el que las células complejas son introducidas desde la entrada de información. es decir, “1, 2, 3, 4 …, 21, 22, 23 y 24”. A continuación, según se muestra en la porción (b) de la Fig. 9, el intercalador 150A de células lee las 24 células complejas del bloque FEC que se han escrito, fila a fila, de la matriz intercaladora, y produce las células

45 complejas a la salida de información en el orden en el que las células complejas son leídas; es decir, “1, 3, …, 21, 23, 2, 4, …, 22 y24”.

La Fig. 10 muestra un ejemplo de intercalación de células llevada a cabo por el intercalador 150A de células mostrada en la Fig. 4 para bloques de constelaciones tetradimensionales rotadas (4D-RC).

Según se muestra en la porción (a) de la Fig. 10, el intercalador 150A de células escribe 24 células complejas en el

50 bloque FEC columna a columna en una matriz intercaladora con 4 (= D) filas y 6 (=techo(24/4)) columnas, en el orden en el que las células complejas son introducidas desde la entrada de información; es decir, “1, 2, 3, 4, …, 21, 22, 23 y 24”. A continuación, según se muestra en la porción (b) de la Fig. 10, el intercalador 150A de células lee las 24 células complejas del bloque FEC que se han escrito, fila a fila, de la matriz intercaladora, y produce las células complejas a la salida de información en el orden en el que las células complejas son leídas; es decir, “1, 5, …, 21, 2,

55 6,20y 24”.

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La permutación anteriormente mencionada efectuada por el intercalador 150A de células mostrada en la Fig. 4 también puede ser expresada en términos matemáticos.

Supongamos que NC es un múltiplo de D. En este caso, denotando el índice i el índice de una célula compleja que entra en el intercalador 150A de células y denotando el índice j el índice de una célula compleja que sale del intercalador 150A de células, el índice j puede ser expresado como una función del índice i.

j = rem(i, D) × NC/D + suelo(i/D)

Aquí, i y j son cada una 0, 1, …, NC-1.

Obsérvese que la función rem(i, D) es una función que devuelve el resto obtenido al dividir i por D. La función suelo(A) es una función que devuelve el entero mayor menor o igual que A.

Después de que el intercalador 150A de células aplique la permutación, el bloque FEC resultante consiste en D regiones contiguas, conteniendo cada región un componente de cada bloque de constelaciones. La distancia (intervalo) entre los componentes de cada bloque de constelaciones es NC/D células complejas o NC/D-1 células complejas sin ninguna excepción, o salvo por un número predeterminado (un valor obtenido dividiendo NC por el periodo de demora cíclica) de bloques de constelaciones. En otras palabras, la dispersión es tan uniforme como resulta posible.

Esto significa que el correlacionador 140A de células y el intercalador 150A de células generan NC células complejas de entre los NS componentes del bloque FEC de tal manera que, en una secuencia de células complejas que incluya las NC células complejas, la diferencia entre D componentes de cada bloque de constelaciones sea NC/D células complejas o NC/D-1 células complejas sin ninguna excepción, o salvo por el número predeterminado (el valor obtenido dividiendo NC por el periodo de demora cíclica) de bloques de constelaciones.

Las Figuras 11 y 12 muestran ejemplos de los resultados de la correlación de células y la intercalación de células descritas en lo que antecede.

La Fig. 11 muestra un ejemplo de los resultados de la correlación de células y la intercalación de células para bloques de constelaciones bidimensionales rotadas (2D-RC), y la Fig. 12 muestra un ejemplo de los resultados de la correlación de células y la intercalación de células para bloques de constelaciones tetradimensionales rotadas (4D-RC). En cada uno de los ejemplos, el periodo de demora cíclica consiste en el máximo número de células complejas; es decir, 24 células complejas.

Según se muestra en la Fig. 11, dos componentes de cada 2D-RC están incluidos, respectivamente, en dos regiones de índices de componentes 1 y 2, según se muestra en la Fig. 12, cuatro componentes de cada 4D-RC están incluidos, respectivamente, en cuatro regiones de índices de componentes 1 a 4.

Puede verse por las Figuras 11 y 12 que los D componentes están dispersos aproximadamente de manera uniforme en todo el bloque FEC. Según se muestra en la Fig. 11, en 2D-RC la distancia mínima entre las células complejas, teniendo cada una un componente del mismo bloque de constelaciones, es 12 (= NC/D) células complejas en el caso de bloques de constelaciones de numeración impar; 11 (= NC/D-1) células complejas en el caso de bloques de constelaciones de numeración par, salvo para el 24º bloque de constelaciones; y 23 células complejas en el caso del 24° bloque de constelaciones. Según se muestra en la Fig. 12, en 4D-RC la distancia mínima entre las células complejas, teniendo cada una un componente del mismo bloque de constelaciones, es 6 (= NC/D) células complejas en el caso de bloques de constelaciones de numeración impar; 5 (= NC/D-1) células complejas en el caso de bloques de constelaciones de numeración par, salvo para el 12º bloque de constelaciones; y 6 (= NC/D) células complejas en el caso del 12º bloque de constelaciones.

El bloque FEC permutado es correlacionado con una o más tramas en orden secuencial. Si el bloque FEC está disperso en NF > 1 tramas, el bloque FEC se divide en primer lugar en NF segmentos contiguos, y cada segmento es correlacionado con exactamente una de las NF tramas. El bloque FEC se divide en NF segmentos de tal manera que la diferencia en tamaño entre los NF segmentos sea una célula compleja como máximo. Preferentemente, los NF segmentos son de igual tamaño para garantizar una diversidad temporal óptima. Este procesamiento lo lleva a cabo el intercalador 160A de tramas y el correlacionador 170A de tramas.

Las Figuras 13 y 14 muestran ejemplos de la segmentación del bloque FEC.

La Fig. 13 muestra ejemplos de la segmentación del bloque FEC para bloques de constelaciones bidimensionales rotadas (2D-RC). La porción (a) de la Fig. 13 muestra el bloque FEC permutado por el intercalador 150A de células. Las porciones (b), (c) y (d) de la Fig. 13 muestran la segmentación del bloque FEC en dos, tres y cuatro tramas, respectivamente.

La Fig. 14 muestra ejemplos de la segmentación del bloque FEC para bloques de constelaciones tetradimensionales rotadas (4D-RC). La porción (a) de la Fig. 14 muestra el bloque FEC permutado por el intercalador 150A de células.

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Las porciones (b), (c) y (d) de la Fig. 14 muestran la segmentación del bloque FEC en dos, tres y cuatro tramas, respectivamente.

La dispersión de los D componentes de cada bloque de constelaciones (dos componentes de cada 2D-RC y cuatro componentes de cada 4D-RC) no puede optimizarse más.

Cuando se usa la segmentación (cf. Fig. 2B), es decir, cuando los datos son transmitidos en varias ráfagas (o segmentos) en cada trama en lugar de ser distribuidos por toda la trama, cada trama estará dividida en segmentos de casi igual tamaño. Preferentemente, la diferencia en el número de células complejas incluidas en cada segmento es una como máximo. La distribución resultante de los D componentes de cada bloque de constelaciones sigue siendo óptima.

Lo que sigue describe una realización preferente para dispersar cada bloque FEC en NF tramas.

La Fig. 15 es un diagrama de bloques que muestra la estructura del intercalador 160A de tramas de la Fig. 4. El intercalador 160A de tramas de la Fig. 15 es un intercalador convolucional, y la intercalación de tramas se lleva a cabo en NF = 3 tramas. Cada trama consiste en cuatro bloques FEC. Obsérvese que “1” a “4” en la Fig. 15 son valores que identifican a los bloques FEC.

El intercalador 160A de tramas incluye un desmultiplexor 161A y un intercalador 165A. En el ejemplo de la Fig. 15, las tramas 1, 2, 3 son introducidas secuencialmente en el intercalador 160A de tramas en el orden indicado.

El desmultiplexor 161A divide cada bloque FEC en NF bloques, y suministra los NF bloques uno a uno a las NF ramificaciones de intercalación del intercalador 165A. El desmultiplexor 161 A divides cada bloque FEC en NF bloques, siendo la diferencia en el número de células complejas incluidas en cada uno de los NF bloques una como máximo. Idealmente, el desmultiplexor 161 A divide cada bloque FEC en NF bloques de igual tamaño. Obsérvese que los NF bloques son denominados unidades de intercalación (UI).

El intercalador 165A aplica una demora, que depende de un índice de ramificación, a una entrada procedente del desmultiplexor 161A. Normalmente, la demora de la ramificación es igual a una demora en el número de tramas correspondiente a un índice de ramificación con base en cero; es decir, 0 tramas, 1 trama o 2 tramas en el ejemplo de la Fig. 15. Obsérvese que, en el ejemplo de la Fig. 15, el intercalador 165A es tal que, para llevar a cabo la demora de las ramificaciones, la ramificación de índice de ramificación 0 no incluye ningún bloque de memoria, la ramificación de índice de ramificación 1 incluye un bloque M de memoria, y la ramificación de índice de ramificación 2 incluye dos bloques M de memoria. Cada bloque M de memoria acomoda las células complejas del mismo número de unidades de intercalación que el número de bloques FEC dentro de una trama; es decir, en este ejemplo, las células complejas de cuatro unidades de intercalación.

El correlacionador 170A de tramas correlaciona con tramas la salida del intercalador 165A en el intercalador 160A de tramas.

En consecuencia, cada bloque FEC está disperso en tres tramas adyacentes. La Fig. 16 muestra un ejemplo en el que cuatro bloques FEC en la trama 1 están dispersos en tres tramas.

Los datos intercalados para cada trama pueden ser divididos adicionalmente en varios segmentos. El efecto es que cada unidad de intercalación se divide en muchos segmentos. En consecuencia, cada bloque FEC se divide primero en unidades de intercalación y luego en segmentos.

La Fig. 17 muestra un ejemplo para 24 células complejas por bloque FEC, intercalándolas en cuatro tramas, y dos segmentos por trama. En el ejemplo de la Fig. 17, todos los segmentos tienen el mismo tamaño; es decir, 24/(4 × 2) = 3 células. Si es número no es un entero, cada bloque FEC es dividido de modo que la diferencia en el número de células complejas incluidas en cada segmento sea uno como máximo.

<<Receptor y método de recepción>>

La Fig. 18 es un diagrama de bloques que muestra la estructura de un receptor 300 según la Realización 1 de la presente invención. El receptor 300 de la Fig. 18 corresponde al transmisor 100A de la Fig. 4, y refleja la funcionalidad del transmisor 100A.

El receptor 300 incluye una antena receptora 310, un desmodulador 320, un descorrelacionador 330 de tramas, un desintercalador 340 de tramas, un desintercalador 350 de células, un descorrelacionador 360 de células, un descorrelacionador 370 de constelaciones y un decodificador 380 de corrección anticipada de errores (FEC).

El desmodulador 320 recibe una señal de banda base de una entrada de radiofrecuencia (RF). Normalmente, la entrada de RF incluye la antena receptora 310, un sintonizador (no mostrado) para sintonizar un canal deseado, y un convertidor descendente de frecuencia (no mostrado) para convertir una señal analógica de RF en una señal digital de banda base.

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El desmodulador 320 desmodula la señal digital de banda base recibida de la entrada de RF. En otras palabras, el desmodulador 320 calcula coeficientes de desvanecimiento de canales en función de la señal digital de banda base y calcula símbolos complejos (células complejas) en función de los coeficientes calculados de desvanecimiento de canales. A continuación, el desmodulador 320 envía un flujo de células complejas al descorrelacionador 330 de tramas.

El descorrelacionador 330 de tramas tiene una función correspondiente a la correlación de tramas llevada a cabo por el correlacionador 170A de tramas en el transmisor 100A, y extrae de la trama (flujo de células), células complejas pertenecientes a un servicio o programa deseado según una planificación notificada por el transmisor. El desintercalador 340 de tramas desintercala (desintercalación de tramas) las células complejas extraídas para devolver las células complejas al orden anterior a la intercalación por parte del intercalador 160A de tramas del transmisor 100A. La salida del desintercalador 340 de tramas consiste en una pluralidad de bloques FEC por trama.

El desintercalador 350 de células desintercala (desintercalación de células) NC células complejas de cada bloque FEC para devolver las NC células complejas al orden anterior a la intercalación por parte del intercalador 150A de células del transmisor 100A.

El descorrelacionador 360 de células extrae D símbolos reales en cada bloque de constelaciones de D dimensiones correlacionados con las células complejas de un bloque FEC. Esta extracción se lleva a cabo en función de las posiciones de correlación de los D símbolos reales correlacionados con las células complejas por el correlacionador 140A de células del transmisor 100A.

El descorrelacionador 370 de constelaciones desmodula los bloques de constelaciones de D dimensiones. Por ejemplo, el descorrelacionador 370 de constelaciones desmodula conjuntamente los D símbolos reales de cada bloque de constelaciones de D dimensiones y produce D×B bits “blandos” para cada bloque de constelaciones de D dimensiones. Obsérvese que, en una etapa de procesamiento, el descorrelacionador 370 de constelaciones lleva a cabo la desrotación correspondiente a la rotación efectuada por la unidad 130 de rotación de constelaciones del transmisor 100A y la descorrelación correspondiente a la correlación efectuada por el correlacionador PAM 120 del transmisor 100A.

El decodificador FEC 380 decodifica los bits blandos de cada bloque FEC según el código FEC usado por el codificador FEC 110 del transmisor 100A y proporciona los resultados de la decodificación a los bloques subsiguientes de procesamiento para un procesamiento ulterior.

<<Análisis adicional y descubrimiento adicional por parte del inventor>>

El estándar DVB-T2 (difusión de video digital terrestre de segunda generación) es una mejora del estándar de televisión DVB-T, y da a conocer un sistema de transmisión de segunda generación para la radiodifusión de televisión digital terrestre. especifica el sistema de codificación/modulación de canales pensado para servicios de televisión digital y datos genéricos.

La Fig. 19 es un diagrama de bloques que muestra la estructura de un transmisor 500 que emplea constelaciones rotadas de modulación de amplitud en cuadratura (QAM) según el estándar DVB-T2.

El transmisor 500 incluye un codificador FEC 510, un intercalador 520 de bits, un correlacionador QAM 530, una unidad 540 de rotación de constelaciones, una unidad 550 de separación de componentes de RC (que incluye una unidad 551 de inserción de la demora Q y un intercalador 555 de células), un intercalador temporal/frecuencial 560, un modulador OFDM 570, un amplificador 580 de potencia de RF y una antena transmisora 590.

El transmisor 500 recibe como entrada bloques binarios de una longitud predeterminada, que contienen la información que ha de transmitirse.

El codificador FEC 510 codifica cada bloque de información usando un código FEC. Según el estándar DVB-T2, se usa un código de comprobación de paridad de baja densidad (LDPC) como código FEC.

El intercalador 520 de bits intercala los bits de una palabra de código FEC (bloque FEC) producida por el procesamiento de codificación (intercalación de bits) y proporciona el bloque FEC de bits intercalados al correlacionador QAM 530. Esto mejora la robustez del sistema.

El correlacionador QAM 530 correlaciona el bloque FEC de bits intercalados con símbolos QAM complejos en tandas de un número predeterminado de bits. Normalmente, un conjunto de B bits modula el componente real de un símbolo QAM complejo y otro conjunto de B bits modula el componente imaginario del símbolo QAM complejo. Por lo tanto, cada uno de los componentes reales e imaginarios de los símbolos QAM complejos es independiente y puede ser considerado un símbolo de modulación de amplitud de impulsos (PAM) (el mismo símbolo PAM que el símbolo PAM producido por el correlacionador PAM 120 mostrado en las Figuras 1 y 4). Como consecuencia del procesamiento de correlación, cada bloque FEC se transforma en un bloque de símbolos QAM complejos.

imagen7

La unidad 540 de rotación de constelaciones rota los símbolos QAM complejos producidos por el correlacionador QAM 530 para introducir una dependencia entre los dos símbolos PAM de valor real que constituyen cada uno de los símbolos QAM complejos. Esto aumenta la robustez en los canales con desvanecimiento. El procesamiento de la rotación es denominado también procesamiento de codificación conjunta de los dos símbolos PAM de valor real. Los

5 símbolos QAM complejos rotados son considerados como indicadores que indican puntos únicos en un espacio bidimensional. Las (2B)2 combinaciones resultantes forman una constelación bidimensional. La rotación efectuada por la unidad 540 de rotación de constelaciones se efectúa multiplicando un vector, que tiene dos símbolos PAM de valor real como elementos del vector, por una matriz ortogonal 2×2.

La explicación sobre la unidad 130 de rotación de constelaciones mostrada en en la Fig. 1 es aplicable cuando la

10 codificación conjunta de los dos símbolos PAM de valor real se generaliza como la codificación conjunta de D símbolos PAM de valor real. Brevemente, la unidad 540 de rotación de constelaciones lleva a cabo la codificación conjunta multiplicando un vector de D dimensiones, que tiene D símbolos PAM de valor real como elementos, por una matriz ortogonal D×D.

Después de la multiplicación de la matriz ortogonal (después del proceso de rotación), la unidad 540 de rotación de

15 constelaciones proporciona NS símbolos (componentes) de cada bloque FEC a la unidad 550 de separación de componentes de RC. La unidad 550 de separación de componentes de RC correlaciona los NS símbolos reales de cada bloque FEC con NC = NS/2 símbolos complejos (células complejas) para que los D símbolos reales de cada bloque de constelaciones de D dimensiones se correlacionan con D símbolos complejos (células complejas) diferentes. Para lograr un buen rendimiento con constelaciones rotadas, es necesario que los D símbolos reales de

20 cada bloque de constelaciones rotadas de D dimensiones esté disperso tanto como resulte posible en tiempo y frecuencia. de esta manera, el desvanecimiento de canales que experimentan los D símbolos reales se hace tan descorrelacionado como es posible.

Según el estándar DVB-T2, la unidad 551 de inserción de la demora Q de la unidad 550 de separación de componentes de RC correlaciona en primer lugar los D símbolos reales de cada bloque de constelaciones de D

25 dimensiones con D/2 células complejas y, con ello, correlaciona los NS símbolos reales de un bloque FEC con NC células complejas. A continuación, la unidad 551 de inserción de la demora Q demora cíclicamente los componentes imaginarios (o de cuadratura, de ahí el nombre demora Q) D/2 células complejas y envía las células complejas resultantes al intercalador 555 de células.

Las Figuras 20 y 21 muestran ejemplos específicos de este procesamiento. En las Figuras 20 y 21, se da por 30 sentado que cada bloque FEC incluye 24 células complejas.

La Fig. 20 muestra ejemplos del procesamiento realizado por la unidad 551 de inserción de la demora Q mostrada en la Fig. 19 para bloques de constelaciones bidimensionales rotadas (2D-RC). La porción (a) de la Fig. 20 muestra el estado anterior a que los símbolos (componentes) reales de la 2D-RC sean correlacionados con las células complejas.

35 Según se muestra en la porción (b) de la Fig. 20, la unidad 551 de inserción de la demora Q correlaciona D = 2 componentes de cada 2D-RC con el componente real y el componente imaginario de D/2 = 1 célula compleja. A continuación, según se muestra en la porción (c) de la Fig. 20, la unidad 551 de inserción de la demora Q demora cíclicamente el componente imaginario de cada célula compleja D/2 = 1 célula compleja.

La Fig. 21 muestra ejemplos del procesamiento efectuado por la unidad 551 de inserción de la demora Q mostrado

40 en la Fig. 19 para bloques de constelaciones tetradimensionales rotadas (4D-RC). La porción (a) de la Fig. 21 muestra el estado antes de que los componentes de la 4D-RC sean correlacionados con las células complejas.

Según se muestra en la porción (b) de la Fig. 21, la unidad 551 de inserción de la demora Q correlaciona D = 4 componentes de cada 4D-RC con los componentes reales y los componentes imaginarios de D/2 = 2 células complejas contiguas. A continuación, según se muestra en la porción (c) de la Fig. 21, la unidad 551 de inserción de

45 la demora Q demora cíclicamente el componente imaginario de cada célula compleja D/2 = 2 células complejas.

El intercalador 555 de células de la unidad 550 de separación de componentes de RC permuta (revuelve) las NC células complejas obtenidas como consecuencia de la demora Q. En el estándar DVB-T2, la permutación de células aplicada por el intercalador 555 de células es una permutación pseudoaleatoria generada usando un registro de desplazamiento con retroalimentación lineal (LFSR). En el estándar DVB-T2, la permutación de células aplicada por

50 el intercalador 555 de células es diferente para cada bloque FEC.

Para aumentar la diversidad del sistema, el intercalador temporal/frecuencial 560 efectúa una intercalación temporal y una intercalación frecuencial para dispersar las células complejas de cada bloque FEC en tiempo y frecuencia. Según el estándar DVB-T2, la intercalación temporal y la intercalación frecuencial son efectuadas por dos bloques diferentes.

55 El modulador OFDM 570 usa una modulación de multiplexado por división ortogonal de frecuencia (OFDM). Un convertidor ascendente de frecuencia (no mostrado) convierte una señal digital de banda base en una señal analógica de radiofrecuencia (RF). El amplificador 580 de potencia de RF amplifica la potencia de la señal analógica de RF. La señal analógica de RF cuya potencia ha sido amplificada es transmitida entonces desde la antena transmisora 590.

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Lo que sigue describe detalles del intercalador 520 de bits mostrado en la Fig. 19, con referencia a las Figuras 22 y

23.

5 La Fig. 22 es un diagrama de bloques que muestra la estructura del intercalador 520 de bits de la Fig. 19.

El intercalador 520 de bits según el estándar DVB-T2 incluye un intercalador 522 de paridad, un intercalador 524 de columnas-filas y un desmultiplexor 526 de bits a células.

El intercalador 522 de paridad intercala los bits de paridad de la palabra de código sistemática LDPC obtenida como resultado del procesamiento de codificación por parte del codificador FEC 510.

10 El intercalador 524 de columnas-filas intercala los bits de la palabra de código sistemática LDPC cuyos bits de paridad han sido intercalados por el intercalador 522 de paridad.

Subsiguientemente, el desmultiplexor 526 de bits a células desmultiplica los bits de la palabra de código sistemática LDPC que han sido intercalados por el intercalador 524 de columnas-filas a palabras de célula con anterioridad a la correlación con una constelación QAM. El desmultiplexado incluye un procesamiento equivalente a la permutación

15 de las columnas de una matriz intercaladora del intercalador 524 de columnas-filas.

El intercalador 524 de columnas-filas y el desmultiplexor 526 de bits a células asociado son usados únicamente para constelaciones de orden más elevado, tales como constelaciones 16 QAM, constelaciones 64 QAM y constelaciones 256 QAM. Para constelaciones QPSK (4 QAM), solo se usa el intercalador 522 de paridad.

Lo que sigue describe el esquema de funcionamiento del intercalador 524 de columnas-filas según el estándar DVB

20 T2 en la Fig. 22. Se proporciona la descripción con el uso de la Fig. 23. En la Fig. 23, las líneas discontinuas indican un orden de escritura en el que escribir bits de datos en una matriz intercaladora y un orden de lectura en el que leer los bits de datos de la matriz intercaladora.

El intercalador 524 de columnas-filas escribe en serie los bits de datos recibidos del intercalador 522 de paridad (los bits de una palabra de código FEC cuyos bits de paridad han sido intercalados) columna a columna en una matriz 25 intercaladora, mientras se traspone la posición de inicio de escritura de cada columna un número especificado de bits. Además, el intercalador 524 de columnas-filas lee en serie los bits de datos escritos en la matriz intercaladora fila a fila. El primer bit (el bit más significativo (MSB) de una cabecera de la banda base) de la palabra de código FEC (trama FEC) es escrito en primer lugar en la matriz intercaladora y leído en primer lugar de la matriz intercaladora. Obsérvese que el “LSB de la trama FEC”, en la Fig. 23, indica el bit menos significativo (LSB) de la

30 palabra de código FEC (trama FEC) después de la intercalación de columnas-filas.

El número de columnas en el intercalador columnas-filas es igual al número de bits codificados en un símbolo QAM complejo; es decir, 2 × B, o dos veces este número (2 × 2 × B).

Cada palabra de célula incluye el mismo número de bits que los bits codificados en un símbolo QAM complejo; es decir, 2 × B bits. Por ejemplo. el número de bits de cada palabra de célula es dos para un símbolo QPSK (4 QAM),

35 cuatro para un símbolo 16 QAM, seis para un símbolo 64 QAM y ocho para un símbolo 256 QAM. Cada palabra de célula es modulada por el correlacionador QAM 530 con el uso de una constelación de correlación particular, tal como QPSK (4 QAM), 16 QAM, 64 QAM o 256 QAM. Las constelaciones y los detalles de correlación de Gray aplicados a los bits según el estándar DVB-T2 se ilustran en las Figuras 24A, 24B y 24C para QPSK (4 QAM), 16 QAM y 64 QAM, respectivamente.

40 El inventor se ha percatado de que el intercalador 555 de células en el estándar DVB-T2 incluye dos funciones diferenciadas.

Una de las funciones (“primera función” en lo sucesivo) es dispersar los errores de ráfaga que se producen en el canal de forma tan irregular como sea posible en todo un bloque FEC. Esta función la lleva a cabo muy bien mediante permutación pseudoaleatoria el intercalador 555 de células en el estándar DVB-T2, y es aplicable a

45 constelaciones tanto rotadas como no rotadas.

La otra de las funciones (“segunda función” en lo sucesivo), que se logra en conjunción con el intercalador temporal/frecuencial, es dispersar los componentes de la constelación rotada en tiempo y en frecuencia. Naturalmente, esta función es relevante únicamente para constelaciones rotadas. Sin embargo, la permutación pseudoaleatoria por parte del intercalador 555 de células usada en el estándar DVB-T2 logra una separación

50 subóptima en tiempo y frecuencia de los D símbolos reales de cada bloque de constelaciones rotadas de D dimensiones. Esto da como resultado un rendimiento subóptimo en el desvanecimiento o el borrado de canales.

La separación de los D símbolos reales de cada bloque de constelaciones rotadas de D dimensiones puede lograrse sustituyendo el intercalador 555 de células que aplica la permutación pseudoaleatoria según el estándar DVB-T2 con un intercalador que esté optimizado específicamente para separar los D símbolos reales todo lo lejos posible en

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tiempo y frecuencia. Sin embargo, tales intercaladores tienen estructuras regulares, lo que los hace subóptimos con respecto a la primera función.

<<Realización 2>>

Un transmisor, un método de transmisión, un receptor y un método de recepción según la Realización 2 de la presente invención se basan en la anterior sección “Análisis adicional y descubrimiento adicional por parte del inventor”, y son descritos a continuación con referencia a los dibujos.

<<Transmisor y método de transmisión>>

La Fig. 25 es un diagrama de bloques que muestra la estructura de un transmisor 500A según la Realización 2 de la presente invención. En la Realización 2, se usan los mismos signos de referencia y se omite una descripción para los elementos constitutivos a los que se aplica la descripción de los elementos constitutivos del transmisor 500 de la Fig. 19 descrito en la anterior sección “Análisis adicional y descubrimiento adicional por parte del inventor”.

El transmisor 500A es básicamente igual que el transmisor 500, salvo que se dispone un intercalador 535A de células entre el correlacionador QAM 530 y la unidad 540 de rotación de constelaciones, y que la unidad 550 de separación de componentes de RC está sustituida con una unidad 550A de separación de componentes de RC que difiere de la unidad 550 de separación de componentes de RC en términos de procesamiento.

El intercalador 535A de células logra la primera función de dispersión de los errores de ráfaga que se producen en el canal de forma tan irregular como sea posible en todo un bloque FEC. El intercalador 535A de células permuta símbolos QAM complejos (es decir, grupos de dos símbolos PAM de valor real) producidos en el correlacionador QAM 530, que son símbolos QAM complejos antes de que sean sometidos al procesamiento de rotación por la unidad 540 de rotación de constelaciones. Una permutación pseudoaleatoria es adecuada como permutación por parte del intercalador 535A de células para realizar la primera función. En otras palabras, un intercalador pseudoaleatorio tal como el intercalador 555 de células según el estándar DVB-T2 es adecuado como intercalador 535A de células.

La permutación efectuada por el intercalador 535A de células es aplicada directamente a los símbolos QAM producidos por el correlacionador QAM 530. En consecuencia, según se muestra en la Fig. 26, puede disponerse un intercalador 535B de células en la entrada de información del correlacionador QAM 530 en lugar del intercalador 535A de células dispuesto en la salida de información del correlacionador QAM 530. El intercalador 535B de células de un transmisor 500B, que se muestra en la Fig. 26, intercala grupos de 2 × B bits en lugar de intercalar símbolos QAM. Cada grupo modula un símbolo QAM. Obsérvese que una combinación del intercalador 520 de bits y el intercalador 535B de células puede ser considerada un nuevo intercalador de bits.

La unidad 550A de separación de componentes de RC está dispuesta en la salida de información de la unidad 540 de rotación de constelaciones, y logra la segunda función de dispersión de los componentes de bloques de constelaciones rotadas.

La unidad 550A de separación de componentes de RC lleva a cabo el mismo procesamiento efectuado por el correlacionador 140A de células y el intercalador 150A de células en el transmisor 100A según la Realización 1. Aquí se omite una descripción detallada de la unidad 550A de separación de componentes de RC, dado que la descripción del correlacionador 140A de células y el intercalador 150A de células de la Realización 1 es aplicable como descripción de la unidad 550A de separación de componentes de RC.

Se correlaciona un bloque FEC permutado por la unidad 550A de separación de componentes de RC con una o más tramas en orden secuencial, y/o con uno o más canales o frecuencias. Esta etapa la lleva a cabo el intercalador temporal/frecuencial 560. Si el bloque FEC está disperso en NF > 1 tramas, el bloque FEC se divide en primer lugar en NF segmentos contiguos, y cada segmento es correlacionado con exactamente una de las NF tramas. El bloque FEC se divide en NF segmentos de tal manera que la diferencia en tamaño entre los NF segmentos sea una célula compleja como máximo. Preferentemente, los NF segmentos son de igual tamaño para garantizar una diversidad temporal óptima.

<<Receptor y método de recepción>>

La Fig. 27 es un diagrama de bloques que muestra la estructura de un receptor 700 según la Realización 2 de la presente invención. El receptor 700 mostrado en la Fig. 27 corresponde al transmisor 500A mostrado en la Fig. 25 o al transmisor 500B mostrado en la Fig. 26, y refleja la funcionalidad del transmisor 500A o del transmisor 500B.

El receptor 700 incluye una antena receptora 710, una entrada 720 de radiofrecuencia (RF), un desmodulador OFDM 730, un desintercalador temporal/frecuencial 740, una unidad 750 de combinación de componentes de RC, un descorrelacionador 760 de constelaciones, un desintercalador 770 de células, un desintercalador 780 de bits y un decodificador FEC 790. Obsérvese que una combinación del desintercalador 770 de células y el desintercalador 780 de bits puede ser considerada un nuevo desintercalador de bits.

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Una señal recibida por la antena receptora 710 es introducida en la entrada 720 de RF. Normalmente, la entrada 720 de RF incluye un sintonizador (no mostrado) para sintonizar un canal deseado, y un convertidor descendente de frecuencia (no mostrado) para convertir una señal analógica de RF en una señal digital de banda base.

El desmodulador OFDM 730 desmodula una señal digital de banda base. En otras palabras, el desmodulador OFDM 730 calcula coeficientes de desvanecimiento de canales en función de la señal digital de banda base y calcula símbolos complejos (células complejas) en función de los coeficientes calculados de desvanecimiento de canales. A continuación, el desmodulador OFDM 730 envía un flujo de células complejas al desintercalador temporal/frecuencial 740.

El desintercalador temporal/frecuencial 740 extrae de la trama (flujo) células complejas pertenecientes a un servicio

o programa deseado según una planificación notificada por el transmisor. El desintercalador temporal/frecuencial 740 desintercala (desintercalación de tiempo/tramas) las células complejas extraídas para devolver las células complejas al orden anterior a la intercalación por parte del intercalador temporal/frecuencial 560 del transmisor 500A

o del transmisor 500B. El desintercalador temporal/frecuencial 740 produce una pluralidad de bloques FEC, cada uno de los cuales consiste en una pluralidad de células complejas.

La unidad 750 de combinación de componentes de RC extrae D símbolos reales de cada uno de los NS/D bloques de constelaciones de D dimensiones que han sido separados por la unidad 550A de separación de componentes de RC del transmisor 500A o el transmisor 500B. Aquí, la extracción se basa en el procesamiento de la unidad 550A de separación de componentes de RC del transmisor 500A o del transmisor 500B. A continuación, la unidad 750 de combinación de componentes de RC combina los D símbolos reales así extraídos en D/2 células complejas contiguas.

El descorrelacionador 760 de constelaciones desmodula secuencialmente los NS/D bloques de constelaciones de D dimensiones. Por ejemplo, el descorrelacionador 760 de constelaciones desmodula conjuntamente los D símbolos reales de cada bloque de constelaciones de D dimensiones, y produce D×B bits “blandos” para cada bloque de constelaciones de D dimensiones. Obsérvese que, en una etapa de procesamiento, el descorrelacionador 760 de constelaciones lleva a cabo la desrotación correspondiente a la rotación efectuada por la unidad 540 de rotación de constelaciones del transmisor 500A o del transmisor 500B y la descorrelación correspondiente a la correlación efectuada por el correlacionador QAM 530.

Para cancelar la intercalación de grupos para un grupo compuesto por dos símbolos de valor real, que es efectuada por el intercalador 535A de células del transmisor 500A, o para cancelar la intercalación de grupos para un grupo compuesto por 2 × B bits, que es efectuada por el intercalador 535B de células del transmisor 500B mostrado en la Fig. 26, el desintercalador 770 de células desintercala grupos de 2 × B bits “blandos” emitidos del descorrelacionador 760 de constelaciones (desintercalación de células).

El desintercalador 780 de bits desintercala los grupos de bits emitidos del descorrelacionador 770 de células para devolver los grupos de bits al orden anterior a la intercalación por parte del intercalador 520 de bits del transmisor 500A o del transmisor 500B (desintercalación de bits).

El decodificador FEC 790 decodifica los bits blandos de cada bloque FEC según el código FEC usado por el codificador FEC 510 del transmisor 500A o del transmisor 500B, y proporciona los resultados de la decodificación a bloques subsiguientes de procesamiento para su procesamiento ulterior.

<<Explicación suplementaria (Parte 1)>>

La presente invención no está limitada a las realizaciones descritas anteriormente, sino que puede implementarse, más bien, de maneras diversas, tales como las descritas a continuación, para lograr el objetivo de la presente invención u otros objetivos relacionados o asociados con la misma. Por ejemplo, son posibles las modificaciones siguientes.

(1)

En las anteriores Realizaciones 1 y 2, se ha proporcionado un código FEC como ejemplo de un código de corrección de errores, pero la tecnología de transmisión y la tecnología de recepción de las Realizaciones 1 y 2 pueden ser aplicadas a códigos de corrección de errores distintos de un código FEC.

(2)

Las anteriores realizaciones pueden ser implementadas usando soporte físico y soporte lógico. Las anteriores realizaciones pueden ser implementadas o ejecutadas con un dispositivo informático (procesador). El dispositivo informático o procesador puede ser, por ejemplo, un procesador principal/procesador de uso general, un procesador de señales digitales (DSP), un circuito integrado para aplicaciones específicas (ASIC), una matriz programable in situ (FPGA) u otro dispositivo lógico programable. Las anteriores realizaciones pueden ser ejecutadas o implementadas como una combinación de estos dispositivos.

(3)

Las anteriores realizaciones pueden ser implementadas mediante una combinación de módulos de soporte lógico que sean ejecutados por un procesador o directamente por un soporte físico. También es posible una combinación de soporte físico y módulos de soporte lógico. Los módulos de soporte lógico pueden estar

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almacenados en diversos soportes de almacenamiento legibles por ordenador, tales como RAM, EPROM, EEPROM, memoria flash, registros, un disco duro, CD-ROM, DVD y similares.

<<Explicación suplementaria (Parte 2)>>

Los que sigue compendia un método de transmisión, un transmisor, un método de recepción y un receptor según las realizaciones, así como los efectos de los mismos.

Un primer método de transmisión es para un método de transmisión para transmitir datos digitales que comprende: codificar un bloque de datos de longitud predeterminada con un código de corrección de errores; generar una secuencia de símbolos de valor real que incluye NS símbolos de valor real correlacionando el bloque de datos codificados con los símbolos de valor real en tandas de un número predeterminado de bits: convertir vectores de D dimensiones en vectores rotados de D dimensiones multiplicando cada uno de los vectores de D dimensiones por una matriz ortogonal D×D, teniendo cada uno de los vectores de D dimensiones D de los símbolos de valor real en la secuencia de símbolos de valor real como elementos, teniendo cada uno de los vectores rotados de D dimensiones D símbolos reales como elementos; y generar una secuencia de símbolos complejos a partir de NS símbolos reales resultantes de la conversión, incluyendo la secuencia de símbolos complejos NC= NS/2 símbolos complejos, generándose la secuencia de símbolos complejos de modo que la distancia entre dos cualesquiera de los D símbolos reales de cada uno de los vectores rotados de D dimensiones sea NC/D símbolos complejos o NC/D-1 símbolos complejos, o de modo que la distancia entre dos cualesquiera de los D símbolos reales de cada uno de los vectores rotados de D dimensiones, salvo la parte de los vectores rotados de D dimensiones, sea NC/D símbolos complejos o NC/D-1 símbolos complejos.

Un segundo método de transmisión para transmitir datos digitales comprende: codificar un bloque de datos de longitud predeterminada con un código de corrección de errores: generar una secuencia de símbolos de valor real que incluye NS símbolos de valor real correlacionando el bloque de datos codificados con los símbolos de valor real en tandas de un número predeterminado de bits; convertir vectores de D dimensiones en vectores rotados de D dimensiones multiplicando cada uno de los vectores de D dimensiones por una matriz ortogonal D×D, teniendo cada uno de los vectores de D dimensiones D de los símbolos de valor real en la secuencia de símbolos de valor real como elementos, teniendo cada uno de los vectores rotados de D dimensiones D símbolos reales como elementos; y generar una secuencia de símbolos complejos a partir de NS símbolos reales resultantes de la conversión, incluyendo la secuencia de símbolos complejos NC = NS/2 símbolos complejos, generándose la secuencia de símbolos complejos correlacionando los D símbolos reales de cada vector rotado de D dimensiones con D símbolos complejos contiguos, y generando con ello una primera secuencia de símbolos complejos que incluye los NC símbolos complejos provenientes de los NS símbolos reales resultantes de la conversión; y llevar a cabo un procesamiento equivalente a escribir los NC símbolos complejos en la primera secuencia de símbolos complejos columna a columna en una matriz intercaladora que tiene D filas, y a leer los NC símbolos complejos fila a fila de la matriz intercaladora.

Un tercer método de transmisión para transmitir datos digitales comprende: codificar un bloque de datos de una longitud predeterminada con un código de corrección de errores; generar una secuencia de símbolos de valor real que incluye NS símbolos de valor real correlacionando el bloque de datos codificados con los símbolos de valor real en tandas de un número predeterminado de bits; convertir vectores de D dimensiones en vectores rotados de D dimensiones multiplicando cada uno de los vectores de D dimensiones por una matriz ortogonal D×D, teniendo cada uno de los vectores de D dimensiones D de los símbolos de valor real en la secuencia de símbolos de valor real como elementos, teniendo cada uno de los vectores rotados de D dimensiones D símbolos reales como elementos; y generar una secuencia de símbolos complejos a partir de NS símbolos reales resultantes de la conversión, incluyendo la secuencia de símbolos complejos NC = NS/2 símbolos complejos, siendo generada la secuencia de símbolos complejos: correlacionando los D símbolos reales de cada vector rotado de D dimensiones con D/2 símbolos complejos contiguos, y generando con ello una primera secuencia de símbolos complejos que incluye NC primeros símbolos complejos provenientes de los NS símbolos reales resultantes de la conversión; generando una segunda secuencia de símbolos complejos que incluye los NC símbolos complejos insertando una demora de D/2 símbolos con un periodo predeterminado entre un componente real y un componente imaginario de cada uno de los NC primeros símbolos complejos en la primera secuencia de símbolos complejos; y llevar a cabo un procesamiento equivalente a escribir los NC símbolos complejos en la segunda secuencia de símbolos complejos columna a columna en una matriz intercaladora que tiene D filas, y a leer los NC símbolos complejos fila a fila de la matriz intercaladora.

Un primer transmisor para transmitir datos digitales comprende: un codificador que codifica un bloque de datos de longitud predeterminada con un código de corrección de errores; un generador de secuencias de símbolos de valor real que genera una secuencia de símbolos de valor real que incluye NS símbolos de valor real correlacionando el bloque de datos codificados con los símbolos de valor real en tandas de un número predeterminado de bits; un convertidor que convierte vectores de D dimensiones en vectores rotados de D dimensiones multiplicando cada uno de los vectores de D dimensiones por una matriz ortogonal D×D, teniendo cada uno de los vectores de D dimensiones D de los símbolos de valor real en la secuencia de símbolos de valor real como elementos, teniendo cada uno de los vectores rotados de D dimensiones D símbolos reales como elementos; y un generador de secuencias de símbolos complejos que genera una secuencia de símbolos complejos a partir de NS símbolos reales

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resultantes de la conversión, incluyendo la secuencia de símbolos complejos NC = NS/2 símbolos complejos, generando el generador de secuencias de símbolos complejos la secuencia de símbolos complejos de modo que la distancia entre dos cualesquiera de los D símbolos reales de cada uno de los vectores rotados de D dimensiones sea NC/D símbolos complejos o NC/D-1 símbolos complejos, o tal que la distancia entre dos cualesquiera de los D símbolos reales de cada uno de los vectores rotados de D dimensiones, salvo la parte de los vectores rotados de D dimensiones, sea NC/D símbolos complejos o NC/D-1 símbolos complejos.

Un segundo transmisor para transmitir datos digitales comprende: un codificador que codifica un bloque de datos de longitud predeterminada con un código de corrección de errores; un generador de secuencias de símbolos de valor real que genera una secuencia de símbolos de valor real que incluye NS símbolos de valor real correlacionando el bloque de datos codificados con los símbolos de valor real en tandas de un número predeterminado de bits; un convertidor que convierte vectores de D dimensiones en vectores rotados de D dimensiones multiplicando cada uno de los vectores de D dimensiones por una matriz ortogonal D×D, teniendo cada uno de los vectores de D dimensiones D de los símbolos de valor real en la secuencia de símbolos de valor real como elementos, teniendo cada uno de los vectores rotados de D dimensiones D símbolos reales como elementos; y un generador de secuencias de símbolos complejos que genera una secuencia de símbolos complejos a partir de NS símbolos reales resultantes de la conversión, incluyendo la secuencia de símbolos complejos NC = NS/2 símbolos complejos, generando el generador de secuencias de símbolos complejos la secuencia de símbolos complejos: correlacionando los D símbolos reales de cada vector rotado de D dimensiones con D símbolos complejos contiguos, y generando con ello una primera secuencia de símbolos complejos que incluye los NC símbolos complejos provenientes de los NS símbolos reales resultantes de la conversión; y llevar a cabo un procesamiento equivalente a escribir los NC símbolos complejos en la primera secuencia de símbolos complejos columna a columna en una matriz intercaladora que tiene D filas, y a leer los NC símbolos complejos fila a fila de la matriz intercaladora.

Un tercer transmisor para transmitir datos digitales comprende: un codificador que codifica un bloque de datos de longitud predeterminada con un código de corrección de errores; un generador de secuencias de símbolos de valor real que genera una secuencia de símbolos de valor real que incluye NS símbolos de valor real correlacionando el bloque de datos codificados con los símbolos de valor real en tandas de un número predeterminado de bits; un convertidor que convierte vectores de D dimensiones en vectores rotados de D dimensiones multiplicando cada uno de los vectores de D dimensiones por una matriz ortogonal D×D, teniendo cada uno de los vectores de D dimensiones D de los símbolos de valor real en la secuencia de símbolos de valor real como elementos, teniendo cada uno de los vectores rotados de D dimensiones D símbolos reales como elementos; y un generador de secuencias de símbolos complejos que genera una secuencia de símbolos complejos a partir de NS símbolos reales resultantes de la conversión, incluyendo la secuencia de símbolos complejos NC = NS/2 símbolos complejos, generando el generador de secuencias de símbolos complejos la secuencia de símbolos complejos: correlacionando los D símbolos reales de cada vector rotado de D dimensiones con D/2 símbolos complejos contiguos, y generando con ello una primera secuencia de símbolos complejos que incluye los NC símbolos complejos provenientes de los NS símbolos reales resultantes de la conversión; generando una segunda secuencia de símbolos complejos que incluye los NC símbolos complejos insertando una demora de D/2 símbolos con un periodo predeterminado entre un componente real y un componente imaginario de cada uno de los NC primeros símbolos complejos en la primera secuencia de símbolos complejos; y llevar a cabo un procesamiento equivalente a escribir los NC símbolos complejos en la segunda secuencia de símbolos complejos columna a columna en una matriz intercaladora que tiene D filas, y a leer los NC símbolos complejos fila a fila de la matriz intercaladora.

Los métodos de transmisión primero, segundo y tercero, y los transmisores de transmisión primero, segundo y tercero pueden dispersar D símbolos reales de un bloque de constelaciones rotadas de D dimensiones para que estén parejos y tengan una gran distancia mínima, logrando con ello una excelente diversidad temporal.

Un cuarto método de transmisión es cualquiera de los métodos de transmisión primero, segundo y tercero en el que la secuencia de símbolos complejos se divide en NF segmentos, y los NS/2 símbolos complejos se correlacionan con NF tramas, para que todos los símbolos complejos de cada uno de los NF segmentos se correlacionen con la misma trama.

Un quinto método de transmisión es el cuarto método de transmisión en el que la división de la secuencia de símbolos complejos se lleva a cabo de manera que la diferencia en el número de símbolos complejos incluidos en cada uno de los NF segmentos es uno como máximo.

Los métodos de transmisión cuarto y quinto mejoran más la diversidad temporal.

Un sexto método de transmisión es cualquiera de los métodos de transmisión primero, segundo y tercero que, además, comprende grupos de intercalación cada uno de los cuales está compuesto de dos de los símbolos de valor real en la secuencia de símbolos de valor real, llevándose a cabo la intercalación entre la generación de la secuencia de símbolos de valor real y la conversión de los vectores de D dimensiones.

Un cuarto transmisor es cualquiera de los transmisores primero, segundo y tercero que, además, comprende un intercalador que intercale grupos cada uno de los cuales está compuesto de dos de los símbolos de valor real en la secuencia de símbolos de valor real, proporcionándose el intercalador entre el generador de secuencias de símbolos de valor real y el convertidor.

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El sexto método de transmisión y el cuarto transmisor pueden dispersar los errores de ráfaga que se producen en el canal, mejorando con ello la robustez contra los errores de ráfaga que se producen en el canal.

5 Un séptimo método de transmisión es cualquiera de los métodos de transmisión primero, segundo y tercero en el que cada uno de los símbolos de valor real es obtiene como resultado de la correlación de B bits, y el séptimo método de transmisión comprende, además, grupos de intercalación de 2 × B bits en una secuencia de bits que incluye una pluralidad de of bits del bloque de datos codificados, llevándose a cabo la intercalación entre la codificación del bloque de datos y la generación de la secuencia de símbolos de valor real.

10 El quinto transmisor es cualquiera de los transmisores primero, segundo y tercero en el que cada uno de los símbolos de valor real se obtiene como resultado de la correlación de B bits, y el quinto transmisor comprende, además, un intercalador que intercala grupos de 2 × B bits en una secuencia de bits que incluye una pluralidad de bits del bloque de datos codificados, proporcionándose el intercalador entre el codificador y el generador de secuencias de símbolos de valor real.

15 El séptimo método de transmisión y el quinto transmisor pueden dispersar los errores de ráfaga que se producen en el canal, mejorando con ello la robustez contra los errores de ráfaga que se producen en el canal

Un primer método de recepción para recibir datos digitales comprende: recibir una secuencia de símbolos complejos que incluye NC símbolos complejos obtenidos mediante cualquiera de los métodos de transmisión primero, segundo y tercero; extraer, para cada uno de los NS/D vectores rotados de D dimensiones, D símbolos reales del vector

20 rotado de D dimensiones de la secuencia de símbolos complejos; generar un bloque de datos codificados descorrelacionando secuencialmente los NS/D vectores rotados de D dimensiones; y decodificar el bloque de datos codificados mediante un código de corrección de errores.

Un primer receptor para recibir datos digitales comprende: una unidad receptora que recibe una secuencia de símbolos complejos que incluye NC símbolos complejos obtenidos por el transmisor de cualquiera de los

25 transmisores primero, segundo y tercero; un extractor de símbolos de valor real extrayendo, para cada uno de los NS/D vectores rotados de D dimensiones, D símbolos reales del vector rotado de D dimensiones de la secuencia de símbolos complejos; un descorrelacionador que genera un bloque de datos codificados descorrelacionando secuencialmente los NS/D vectores rotados de D dimensiones; y un decodificador que decodifica el bloque de datos codificados mediante un código de corrección de errores.

30 El primer método de recepción y el primer receptor pueden dispersar D símbolos reales de un bloque de constelaciones rotadas de D dimensiones para que estén parejos y tengan una gran distancia mínima, logrando con ello una excelente diversidad temporal.

Un segundo método de recepción para recibir datos digitales comprende: recibir una secuencia de símbolos complejos que incluye NC símbolos complejos obtenidos mediante los métodos de transmisión sexto o séptimo;

35 extraer, para cada uno de los NS/D vectores rotados de D dimensiones, D símbolos reales del vector rotado de D dimensiones de la secuencia de símbolos complejos; generar un bloque de datos codificados descorrelacionando secuencialmente los NS/D vectores rotados de D dimensiones; desintercalar una pluralidad de bits del bloque de datos codificados en función de la intercalación de los grupos; y decodificar el bloque de datos codificados que ha sido desintercalado, con el uso de un código de corrección de errores.

40 Un segundo receptor para recibir datos digitales comprende: una unidad receptora que recibe una secuencia de símbolos complejos que incluye NC símbolos complejos obtenidos por cualquiera de los transmisores cuarto y quinto; un extractor de símbolos de valor real extrayendo, para cada uno de los NS/D vectores rotados de D dimensiones, D símbolos reales del vector rotado de D dimensiones de la secuencia de símbolos complejos; un descorrelacionador que genera un bloque de datos codificados descorrelacionando secuencialmente los NS/D

45 vectores rotados de D dimensiones; un desintercalador que desintercala una pluralidad de bits del bloque de datos codificados en función de la intercalación de los grupos por parte del intercalador; y un decodificador que decodifica el bloque de datos codificados que ha sido desintercalado, con el uso de un código de corrección de errores.

El segundo método de recepción y el segundo receptor pueden dispersar D símbolos reales de un bloque de constelaciones rotadas de D dimensiones para que estén parejos y tengan una gran distancia mínima, logrando con

50 ello una excelente diversidad temporal y mejorando la robustez contra los errores de ráfaga que se producen en el canal.

[Aplicabilidad industrial]

La presente invención es aplicable a comunicaciones que usan constelaciones rotadas.

[Lista de signos de referencia]

100A transmisor 110 codificador FEC 115 desmultiplexor 120 correlacionador PAM 125 desmultiplexor 130 unidad de rotación de constelaciones 140 correlacionador de células 150a intercalador de células 160a intercalador de tramas 170a correlacionador de tramas 180 modulador 190 antena transmisora 300 receptor 310 antena receptora 320 desmodulador 330 descorrelacionador de tramas 340 desintercalador de tramas 350 desintercalador de células 360 descorrelacionador de células 370 descorrelacionador de constelaciones 380 decodificador FEC 500A, 500B transmisor 510 codificador FEC 520 intercalador de bits 530 correlacionador QAM 535A, 535B intercalador de células 540 unidad de rotación de constelaciones 550A unidad de separación de componentes de RC 560 intercalador temporal/frecuencial 570 modulador OFDM 580 amplificador de potencia de RF 590 antena transmisora 700 receptor 710 antena receptora 720 entrada de RF 730 desmodulador OFDM 740 desintercalador temporal/frecuencial 750 unidad de combinación de componentes de RC 760 descorrelacionador de constelaciones 770 desintercalador de células 780 desintercalador de bits 790 decodificador FEC

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Claims (4)

1. imagen1

   REIVINDICACIONES

   1. Un método de transmisión para transmitir datos digitales que comprende:

   codificar un bloque de datos de longitud predeterminada con un código de corrección de errores;

   generar una secuencia de símbolos de valor real que incluye NS símbolos de valor real correlacionando el bloque de 5 datos codificados con los símbolos de valor real en tandas de un número predeterminado de bits;

   convertir vectores de D dimensiones en vectores rotados de D dimensiones multiplicando cada uno de los vectores de D dimensiones por una matriz ortogonal D×D, teniendo cada uno de los vectores de D dimensiones D de los símbolos de valor real en la secuencia de símbolos de valor real como elementos, teniendo cada uno de los vectores rotados de D dimensiones D símbolos reales como elementos; y

   10 generar una secuencia de símbolos complejos a partir de NS símbolos reales resultantes de la conversión, incluyendo la secuencia de símbolos complejos NC = NS/2 símbolos complejos, siendo generada la secuencia de símbolos complejos por:

   la correlación de los D símbolos reales de cada vector rotado de D dimensiones con D/2 símbolos complejos contiguos, y la generación, con ello, de una primera secuencia de símbolos complejos que incluye NC primeros

   15 símbolos complejos de entre los NS símbolos reales resultantes de la conversión;

   la generación de una segunda secuencia de símbolos complejos que incluyen los NC símbolos complejos insertando una demora de D/2 símbolos con un periodo predeterminado entre un componente real y un componente imaginario de cada uno de los NC primeros símbolos complejos en la primera secuencia de símbolos complejos; y

   la realización de un equivalente de procesamiento a la escritura de los NC símbolos complejos en la segunda

   20 secuencia de símbolos complejos columna a columna en una matriz intercaladora que tiene D filas, y a la lectura de los NC símbolos complejos fila a fila de la matriz intercaladora y la transmisión de la secuencia leída de NC símbolos complejos.
2. 2. Un método de recepción para recibir datos digitales que comprende:

   recibir una secuencia de símbolos complejos que incluye NC símbolos complejos obtenidos a través del método de 25 transmisión de la Reivindicación 1;

   desintercalar los NC símbolos complejos hasta ese momento para devolver los NC símbolos complejos al orden anterior a la intercalación llevada a cabo por el método de transmisión;

   extraer, para cada uno de los NS/D vectores rotados de D dimensiones, D símbolos reales del vector rotado de D dimensiones de entra la secuencia de símbolos complejos;

   30 generar un bloque de datos codificados desrotando y descorrelacionando los NS/D vectores rotados de D dimensiones; y

   decodificar el bloque de datos codificados mediante un código de corrección de errores.
3. 3. Un transmisor para transmitir datos digitales que comprende:

   un codificador que codifica un bloque de datos de longitud predeterminada con un código de corrección de errores;

   35 un generador de secuencias de símbolos de valor real que genera una secuencia de símbolos de valor real que incluye NS símbolos de valor real correlacionando el bloque de datos codificados con los símbolos de valor real en tandas de un número predeterminado de bits;

   un convertidor que convierte vectores de D dimensiones en vectores rotados de D dimensiones multiplicando cada uno de los vectores de D dimensiones por una matriz ortogonal D×D, teniendo cada uno de los vectores de D

   40 dimensiones D de los símbolos de valor real en la secuencia de símbolos de valor real como elementos, teniendo cada uno de los vectores rotados de D dimensiones D símbolos reales como elementos; y

   un generador de secuencias de símbolos complejos que genera una secuencia de símbolos complejos a partir de NS símbolos reales resultantes de la conversión, incluyendo la secuencia de símbolos complejos NC = NS/2 símbolos complejos,

   45 generando el generador de secuencias de símbolos complejos la secuencia de símbolos complejos por:

   la correlación de los D símbolos reales de cada vector rotado de D dimensiones con D/2 símbolos complejos contiguos, y la generación, con ello, de una primera secuencia de símbolos complejos que incluye NC primeros símbolos complejos de entre los NS símbolos reales resultantes de la conversión;

   22

   imagen2

   la generación de una segunda secuencia de símbolos complejos que incluyen los NC símbolos complejos insertando una demora de D/2 símbolos con un periodo predeterminado entre un componente real y un componente imaginario de cada uno de los NC primeros símbolos complejos en la primera secuencia de símbolos complejos; y

   la realización de un equivalente de procesamiento a la escritura de los NC símbolos complejos en la segunda

   5 secuencia de símbolos complejos columna a columna en una matriz intercaladora que tiene D filas, y a la lectura de los NC símbolos complejos fila a fila de la matriz intercaladora, comprendiendo el transmisor, además, medios para transmitir la secuencia leída de NC símbolos complejos.
4. 4. Un receptor para recibir datos digitales que comprende:

   una unidad receptora que recibe una secuencia de símbolos complejos que incluye NC símbolos complejos 10 obtenidos por el transmisor de la Reivindicación 3;

   un desintercalador para desintercalar los NC símbolos complejos para devolver los NC símbolos complejos al orden anterior a la intercalación llevada a cabo por el transmisor;

   un extractor de símbolos de valor real que extrae, para cada uno de los NS/D vectores rotados de D dimensiones, D símbolos reales del vector rotado de D dimensiones de la secuencia de símbolos complejos;

   15 un descorrelacionador que genera un bloque de datos codificados desrotando y descorrelacionando secuencialmente los NS/D vectores rotados de D dimensiones; y

   un decodificador que decodifica el bloque de datos codificados mediante un código de corrección de errores.

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