ES2921424T3 - Transmisor de comunicación por satélite - Google Patents

Transmisor de comunicación por satélite Download PDF

Info

Publication number
ES2921424T3
ES2921424T3 ES19739945T ES19739945T ES2921424T3 ES 2921424 T3 ES2921424 T3 ES 2921424T3 ES 19739945 T ES19739945 T ES 19739945T ES 19739945 T ES19739945 T ES 19739945T ES 2921424 T3 ES2921424 T3 ES 2921424T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
super frame
frame
ground station
pilot
symbols
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES19739945T
Other languages
English (en)
Inventor
Bie Ulrik De
Dirk Breynaert
Dimitrios Christopoulos
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ST Engineering iDirect Europe CY NV
Original Assignee
ST Engineering iDirect Europe CY NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ST Engineering iDirect Europe CY NV filed Critical ST Engineering iDirect Europe CY NV
Application granted granted Critical
Publication of ES2921424T3 publication Critical patent/ES2921424T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0686—Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission
    • H04B7/0695—Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission using beam selection
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
    • H04B7/0868—Hybrid systems, i.e. switching and combining
    • H04B7/088—Hybrid systems, i.e. switching and combining using beam selection
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
    • H04B7/1851—Systems using a satellite or space-based relay
    • H04B7/18513—Transmission in a satellite or space-based system
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
    • H04B7/1851—Systems using a satellite or space-based relay
    • H04B7/18517—Transmission equipment in earth stations
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
    • H04B7/18578—Satellite systems for providing broadband data service to individual earth stations
    • H04B7/18582—Arrangements for data linking, i.e. for data framing, for error recovery, for multiple access
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
    • H04B7/18578—Satellite systems for providing broadband data service to individual earth stations
    • H04B7/18586—Arrangements for data transporting, e.g. for an end to end data transport or check
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
    • H04B7/18578—Satellite systems for providing broadband data service to individual earth stations
    • H04B7/18591—Arrangements for interconnecting multiple systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0048—Allocation of pilot signals, i.e. of signals known to the receiver
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/04—Wireless resource allocation
    • H04W72/044—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
    • H04W72/046—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource the resource being in the space domain, e.g. beams

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

La presente invención se relaciona con un dispositivo transmisor de estación terrestre (1) dispuesto para generar un conjunto de datos que se transmitirán a un dispositivo receptor de estación de tierra (3) de un sistema de comunicación por satélite, dijo el dispositivo del transmisor de estación de tierra que comprende:-Codificación y modulación medias (10) Para mapear una pluralidad de marcos de banda base, cada uno asociado con un tipo de modulación y codificación, a una pluralidad de marcos de símbolos codificados y modulados, - medias de encuadre de capa física (20) dispuestas para insertar frente a cada cuadro de codificación y codificadas Símbolos modulados, un encabezado de marco de capa física, por lo que obtener una pluralidad de marcos de capa física,-Medios convertidor (30) para convertir un preámbulo de súper marco, dijo el preámbulo de súper marco que comprende un inicio de súper marco (SOSF) y un Super -Dindicador de formato de marco (SFFI), y dijo la pluralidad de los marcos de capa física en una pluralidad de unidades de capacidad, cada unidad de capacidad que tiene una longitud de 90 símbolos, -Generador de súper marco (40) dispuesto a prevenir nd Un primer subconjunto de unidades de capacidad correspondientes a dicho preámbulo de súper marco a un segundo subconjunto de unidades de capacidad de dicha pluralidad correspondiente a dicha pluralidad de marcos de capa física, e insertar un campo piloto de 36 símbolos piloto de súper marco tipo A intermed Cada par de bloques consecutivos de 16 unidades de capacidad de dichos subconjuntos, obteniendo así un segmento piloto y organizó generar un súper fotograma mediante la recolección de varios segmentos piloto, dicho número es menor que 415. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Transmisor de comunicación por satélite
Campo de la invención
La presente invención está generalmente relacionada con el campo de los sistemas de comunicación por satélite.
Antecedentes de la invención
Los servicios de comunicación por satélite son importantes en varios campos desde hace muchas décadas. Considérese, por ejemplo, Internet por satélite para consumidores, pero también para empresas (por ejemplo, plataformas petrolíferas) y aplicaciones gubernamentales y de defensa.
Se consideran servicios de comunicación unidireccional y bidireccional. En los servicios de comunicación satelital bidireccional, existe un enlace desde un concentrador a un terminal, llamado enlace directo (FWD), y un enlace desde el terminal al concentrador, llamado enlace de retorno (RTN). En un servicio unidireccional, solo se utiliza el enlace FWD. En la figura 1 se ilustra una red de comunicación bidireccional por satélite típica. Un concentrador o pasarela (1) se comunica con un terminal (3) a través de al menos un satélite (2). En tal sistema, se pueden cubrir múltiples terminales a través de un solo concentrador, en cuyo caso nos referimos a la red como una red en estrella. Un servicio de comunicación por satélite puede contener varios concentradores. Un concentrador puede contener varios transmisores y/o receptores, por ejemplo, si el ancho de banda necesario en el enlace directo es mayor que el ancho de banda que se puede transmitir desde un solo transmisor.
Los terminales de recepción a los que potencialmente se puede combinar el tráfico en una sola trama, se agrupan en una red de satélite o satnet. Estos terminales descodifican una misma portadora al mismo tiempo en un mismo contorno. Un controlador de red satelital que se ejecuta en un procesador o en un ASIC o FPGA es responsable de manejar el tráfico de ida y vuelta (también conocido como entrante y saliente) asociado a una red satelital. En resumen, el modulador envía tramas en serie en una portadora física, que son desmoduladas por múltiples terminales, requiriendo cada uno una parte o la totalidad del contenido de las tramas.
Se considera un sistema de comunicación por satélite en el que, en el enlace directo, un controlador satnet (por ejemplo, que se ejecuta en un procesador en un servidor blade o se ejecuta en un FPGA o ASIC) multiplexa datos (también denominados tráfico) a un grupo de terminales en una trama que luego se envía al modulador (por ejemplo, a través de un cable Ethernet en el caso de que el controlador satnet se ejecute en un procesador en un servidor blade, o a través de carriles físicos en una FPGA, en el caso de que el controlador se ejecute en la FPGA). Una trama de este tipo es, por ejemplo, una trama de banda base. Los dos componentes esenciales del procesador satnet se denominan conformador y encapsulador. La velocidad o tasa promedio a la que dicha trama se envía al modulador depende de la tasa promedio a la que se transmiten los datos de esta red satelital por el aire (normalmente igual a la tasa de símbolos de una portadora transmitida o una fracción de esa en el caso de división en el tiempo, consúltese DVB-S2 Anexo M).
En esta descripción se hace referencia a una tasa de símbolos de la portadora transmitida. Es posible que esa portadora también pueda estar provista de un mecanismo para compartir, como por ejemplo, división en el tiempo, mediante el cual la tasa de símbolos de una portadora se comparte (se divide) en múltiples partes y cada una de las partes se usa para diferentes satnets.
Los datos para múltiples redes satelitales pueden transmitirse por aire desde un solo modulador en serie (por ejemplo, mediante división en el tiempo en una única portadora física grande, consúltese el DVB-S2 Anexo M), en paralelo (por ejemplo, mediante la transmisión de múltiples portadoras sobre frecuencias ortogonales, por lo que esas portadoras múltiples pueden estar presentes en un solo haz o iluminación de contorno), o como una combinación de ambos. Por lo tanto, el procesador satnet o múltiples procesadores satnet envían uno o más flujos de datos, pertenecientes a múltiples redes satelitales, en serie o en paralelo al modulador.
Estas tramas de banda base luego se almacenan en un medio de almacenamiento en el modulador (por ejemplo, en el caso de la división en el tiempo, para garantizar un tiempo mínimo entre tramas con el mismo número de segmento), por ejemplo, en una matriz de puertas programables en campo (FPGA) o en un circuito integrado de aplicación específica (ASIC o chip). Posteriormente, cada trama es codificada por el modulador en una trama con corrección de errores de reenvío (FEC) (llamada codificación), mapeada a una trama de símbolos (llamada modulación), denominada trama XFEC. El proceso de generación de tramas de la capa física inserta símbolos conocidos (un encabezamiento y potencialmente símbolos piloto relacionados con PLFRAME) en tramas XFEC o inserta tramas ficticias si no hay tramas XFEC disponibles en el momento en que la modulación en cuadratura y la conformación de banda base solicitan símbolos. Las tramas a la salida del proceso de tramas de la capa física se denominan PLFRAME. A los PLFRAME se les da forma de impulso a una forma de onda de banda base mediante la conformación de banda base y se convierten en una señal de RF a través de la modulación en cuadratura. Por lo tanto, cada trama de banda base está asociada a una modulación y codificación (también denominada modcod). En DVB-S2 y DVB-S2X, el número de bits codificados de tramas "normales" es igual a 64800 bits. Por tanto, el número de bits en una trama de banda base, antes de la codificación, depende de la velocidad de codificación, por ejemplo, 2/3. Además, la cantidad de símbolos en una trama de banda base mapeada codificada depende de la cantidad de bits mapeados a un solo símbolo (por ejemplo, 2 bits para QPSK, 3 bits para 8-PSK, 4 bits para constelaciones 16-APSK, etc.).
Como se mencionó anteriormente, la trama de la capa física inserta el encabezamiento y, opcionalmente, los símbolos piloto relacionados con PLFRAME, que son símbolos conocidos y se pueden usar para la sincronización en el lado del receptor. Además, los símbolos de encabezamiento señalan el tipo de trama que sigue (por ejemplo, la modulación y la codificación utilizadas).
El satélite puede ser un satélite de tubo en U, un satélite de carga útil transparente digital o un satélite regenerativo. También puede ser cualquiera de los anteriores en combinación con un satélite de salto de haz. En un satélite de tubo en U, la señal recibida se procesa de forma analógica (por ejemplo, filtrado, conversión de frecuencia, amplificación) con el objetivo principal de amplificar la señal para su transmisión en el enlace descendente. En un satélite regenerativo la señal recibida se procesa de forma digital. Más específicamente, la señal recibida se convierte a banda base, se realiza la sincronización de la portadora y la forma de onda se filtra por coincidencia, lo que produce una secuencia de símbolos digitales. En su mayoría, los símbolos se des mapean en bits codificados que se descodifican para producir (en caso de una descodificación satisfactoria) una trama de banda base.
En las cargas útiles de los satélites de comunicaciones estáticas, un área de cobertura está constantemente iluminada, incluso en momentos en que se solicita menos tráfico de comunicaciones, por lo que no se aprovechan de manera eficiente los recursos físicos disponibles. En su lugar, las cargas útiles de los satélites de salto de haz (véanse los documentos "Challenges of a flexible satellite payload on the payload and operating software tools", S. Amos et al., 3rd ESA Workshop on Advanced Flexible Telecom Payloads. Marzo de 2016, ESA/ESTEC, Noordwijk (NL)), y "Eutelsat QUANTUM-class satellite: beam hopping", E. Feltrin et al., 3rd ESA Workshop on Advanced Flexible Telecom Payloads, marzo de 2016, ESA/ESTEC, Noordwijk (NL))) ofrecen la flexibilidad de redirigir dinámicamente durante el funcionamiento los recursos de carga útil (es decir, potencia, frecuencia, tiempo) a las localizaciones geográficas, donde los receptores solicitan tráfico de comunicación en un momento determinado. El salto de haz en las comunicaciones por satélite tiene como objetivo aumentar la flexibilidad para dirigir el tráfico de comunicaciones a los receptores (es decir, a los contornos en tierra donde se encuentran los receptores) donde sea necesario. Un único saltador de haz en un satélite de salto de haz ilumina múltiples contornos en tierra, uno tras otro. Por ejemplo, supóngase que hay tres contornos C1, C2 y C3. Entonces, una posible secuencia de iluminación es, por ejemplo, C1 C1 C2 C3 C2 C1 C3 C3 C1 C2. La secuencia se repite periódicamente. En este ejemplo, los receptores en el contorno C1 obtienen acceso a más recursos satelitales que aquellos en los contornos C2 o C3. De esta manera, es posible la asignación flexible de recursos satelitales a los contornos, lo que abre una amplia gama de oportunidades de mercado (por ejemplo, enviar más tráfico a puntos críticos).
Los parámetros del enlace FWD de comunicación por satélite experimentados en el lado de la terminal son variables, por ejemplo, debido a las condiciones climáticas cambiantes. Por lo tanto, es posible que una modulación y codificación en particular ya no sean descodificables, por ejemplo, en caso de que esté lloviendo. En ese caso, una tasa de codificación más baja puede ser mejor que óptima, ya que permite descodificar más errores. En base a los parámetros de enlace inferidos por la estación de tierra receptora (denominada supervisión ACM), un controlador de modulación y codificación adaptativa (ACM) propone una modulación y codificación para que las tramas posteriores se envíen a dicha estación de tierra receptora. La nueva modulación y codificación puede ser diferente de la anterior modulación y codificación si los parámetros del enlace han cambiado. El controlador ACM puede localizarse en la estación de tierra receptora o cerca de la estación de tierra transmisora y recibe como entrada parámetros del enlace inferidos de la estación de tierra receptora (por ejemplo, a través del enlace de retorno de una red de comunicación por satélite). De hecho, la salida del controlador ACM es una serie de modulaciones y codificaciones, una para cada estación de tierra receptora. Esta lista de modulaciones y codificaciones es una entrada para el conformador y el encapsulador. Cuando se transmite a través de satélites regenerativos, la modulación y la codificación para el enlace ascendente es diferente de la modulación y codificación para el enlace descendente, ya que también hay un des modulador a bordo del satélite. El enlace visto por el receptor de satélite, es decir, el enlace ascendente, es diferente del enlace visto por el receptor en el enlace descendente, la estación de tierra receptora.
Las tramas de la capa física enviadas por el modulador pueden ser de varios tipos, incluidas las tramas normales DVB-S2 o DVB-S2X o las super tramas DVB-S2X (véase DVB-S2X Anexo E y la descripción a continuación). En el caso de un satélite de salto de haz, diversos documentos de la técnica anterior (véase por ejemplo, EP18176340 y sus referencias) explican que se deben utilizar super tramas en el caso de salto de haz, de modo que los receptores puedan bloquearse inmediatamente en el preámbulo enviado cuando se utilizan super tramas.
Las super tramas DVB-S2X contienen un número constante de símbolos transmitidos, más concretamente 612540 símbolos. Es un contenedor más grande que un DVB-S2 y DVB-S2X PLFRAME. Un PLFRAME consta de un número entero de unidades de capacidad (UC), cada una de las cuales contiene 90 símbolos. Una super trama DVB-S2X también transporta un múltiplo entero de UC, pero muchas más que una PLFRAME. Una super trama también antepone un preámbulo e inserta pilotos de super trama. La super trama DVB-S2X (SF) ha sido propuesta para los siguientes propósitos:
- aumentar la resiliencia a la interferencia entre canales por medio de super codificación de toda la trama; - soportar algoritmos de sincronización VL-SNR mediante la inserción regular de campos de datos de referencia;
- Sincronizar la transmisión a través de múltiples haces, lo que permite, entre otros, saltos de haz y pre codificación.
Se han previsto diferentes estilos de super trama (SF) para cubrir diferentes aplicaciones. Estos estilos se denominan formatos SF. Ya se han definido cinco formatos diferentes (referidos en la norma DVB-S2X como formato 0, 1, 2, 3 y 4, respectivamente). Obsérvese que no es posible tener tanto símbolos piloto relacionados con PLFRAME como símbolos piloto de super trama presentes en una super trama. Esta descripción se limita al caso en el que se insertan símbolos piloto de super trama, por lo que no se insertan símbolos piloto relacionados con PLFRAME.
Los cinco formatos SF se pueden reconocer brevemente de la siguiente manera:
- Formato 0: DVB-S2X pero con pilotos alineados con SF e incluyendo la nueva trama VLSNR para recepción en modo ráfaga VL-SNR
- Formato 1: soporte heredado de DVB-S2 pero con pilotos alineados con SF
- Formato 2 y 3: formatos PLFRAME agrupados adecuados para aplicaciones de pre codificación y salto de haz
- Formato 4: formato polivalente flexible optimizado para transmisión de banda ancha y gran rango de SNR
El formato 4 en la norma DVB-S2X admite cuatro niveles de protección de encabezamiento de capa física diferentes que permiten el soporte de escenarios para aplicaciones de muy baja SNR, pero también señalización de alta eficiencia para el caso de alta SNR y alto rendimiento. El nivel de protección puede cambiar sobre la base de una super trama. Por ejemplo, para un terminal que experimente un enlace de muy baja SNR, el encabezamiento PL en PLFRAMES se puede expandir cinco veces, lo que corresponde al nivel de protección más alto, lo que da como resultado un encabezamiento PL que abarca 10 ventanas de 90 símbolos. Como el nivel de protección solo puede especificarse sobre la base de una super trama, todos los PLFRAMES de la super trama deben enviar un encabezamiento PL que abarque 10 ventanas en el caso del nivel de protección más alto. Los niveles de protección son:
- Nivel 0: Protección normal (ventanas de tamaño 2) usando modulación BPSK y tasa de código general 1/10
- Nivel 1: Protección robusta (ventanas de tamaño 4) usando modulación BPSK y dispersión 2 que conduce a una tasa de código general 1/20
- Nivel 2: Protección muy robusta (ventanas de tamaño 10) usando modulación BPSK y dispersión 5 que conduce a una tasa de código general 1/50
- Nivel 3: Modo de alta eficiencia (ventana de tamaño 1) usando modulación QPSK y tasa de código general 1/8.75 debido a la perforación
En algunos casos de uso, existe el interés de acortar las super tramas DVB-S2X. Por ejemplo, cuando se transmite una portadora directa para dar servicio a múltiples terminales en una red satelital, en la que al menos se requiere un terminal, ya que experimenta condiciones de enlace difíciles, modcods de muy baja SNR (dicho terminal se denomina terminal de muy baja SNR) y en la que al menos otro terminal tiene mejores condiciones de enlace. Por lo tanto, utilizando la norma DVB-S2X, se necesita una super trama completa con el nivel de protección más alto para enviar datos al menos a dicho terminal de muy baja SNR, incluso si solo se solicitan unos pocos bits de este terminal, e incluso si todos los demás terminales experimentan un enlace excelente con la capacidad de desmodular modcods muy eficientes. El inconveniente es que todas las tramas PL tendrán un encabezamiento PL que abarca 10 ventanas, lo que da como resultado una sobrecarga demasiado grande para los otros terminales con mejores condiciones de enlace. Acortar la super trama a una super trama acortada para dirigirse solo a los terminales SNR muy bajos en dicha super trama acortada evitaría esta sobrecarga demasiado grande para los otros terminales, que pueden recibir servicio a través de una nueva super trama con un menor nivel de protección. Sin embargo, no se especifica en el estado de la técnica anterior cómo debe realizarse este acortamiento.
Como segundo ejemplo en el que se necesita un acortamiento de super trama, se considera la transmisión a través de un satélite de salto de haz. La transmisión del haz iluminado debe enviarse al satélite en el momento en que el satélite ilumina este haz. La duración del tiempo de una iluminación de un haz en particular se denomina tiempo de permanencia. Hay dos opciones. En un caso, el tiempo de permanencia es más corto que la duración de una super trama (por ejemplo, para tasas de símbolos pequeñas, por lo que se necesita más tiempo para enviar 612.540 símbolos), en cuyo caso es evidente la necesidad de acortar la super trama. Alternativamente, el tiempo de permanencia es mayor que la duración de una super trama. Entonces, es muy probable que el tiempo de permanencia no sea un múltiplo entero de la duración de la super trama. Más específicamente, se puede considerar un ejemplo como sigue. Suponiendo un mínimo de una super trama por ventana de salto (HS) y un mínimo de cuatro contornos por salto y dos ventanas por contorno para la granularidad de asignación de recursos como se explicó anteriormente, la trama mínima de planificación tendrá una longitud de ocho ventanas. Para garantizar una fluctuación de retardo máximo, debe aparecer un haz en cada trama. Por lo tanto, la distancia de reaparición en el peor de los casos para un haz es 2*8 - 2 = 14 ventanas. Suponiendo un HS = 1,25 ms y con el objetivo de mantener la fluctuación de retardo por debajo de los 20 ms, la velocidad de símbolos debe ser igual a 490 Mbaudios (= 612.540 símbolos/1,25 ms), lo que es posible utilizando un transpondedor de 500 MHz y un receptor que pueda hacer frente a dicha velocidad de símbolos. Sin embargo, algunos casos de uso pueden no ser compatibles con dicho ancho de banda (por ejemplo, los módems aéreos actuales funcionan a 125 MHz). Además, los operadores de satélites podrían desear arrendar a los clientes porciones más pequeñas de ancho de banda (por ejemplo, 250 MHz). Por lo tanto, existe la necesidad de una solución para tales casos.
En el documento FR3049792 A1 se describe un satélite configurado para proporcionar una primera pluralidad de haces puntuales adaptados para la comunicación con terminales de abonado utilizando saltos de haz en el dominio en el tiempo y una segunda pluralidad de haces puntuales adaptados para la comunicación con pasarelas. Una red de encaminamiento de espectro puede temporizar haces puntuales multiplexados de la segunda pluralidad de haces puntuales con haces puntuales de la primera pluralidad, de modo que un haz puntual que está realizando saltos de haz para la comunicación con los terminales de abonado se comunica con diferentes haces alimentadores (y, por lo tanto, con diferentes pasarelas) en diferentes momentos durante un período de salto.
La norma DVB-S2X actual no prevé una descripción de cómo acortar una super trama. Los únicos métodos de acortamiento descritos en la norma DVB-S2X son el acortamiento de modcods VL-SNR en la sección 5.5.2.6: Cuando se acorta un bloque LDPC, los primeros bits de información Xs se pondrán a 0 antes de la codificación y no se transmitirán. En el documento WO2014/091271 se mencionan tanto DVB-S2 como el acortamiento, pero el acortamiento se aplica al receptor durante la desmodulación de la forma de onda.
En resumen, existe una clara necesidad de super tramas acortadas, manteniendo al mismo tiempo la ventaja de las super tramas, por ejemplo, para aplicar la pre codificación y para una sincronización robusta.
Sumario de la invención
Es un objeto de las realizaciones de la presente invención proporcionar un dispositivo transmisor de estación de tierra capaz de generar super tramas acortadas. También es un objeto proporcionar un sistema de comunicación por satélite que comprenda dicho dispositivo transmisor de estación de tierra.
El objetivo anterior se consigue mediante la solución según la presente invención.
En un primer aspecto, la invención se refiere a un dispositivo transmisor de estación de tierra dispuesto para generar un conjunto de datos a transmitir a un dispositivo receptor de estación de tierra de un sistema de comunicación por satélite. El dispositivo transmisor de la estación de tierra comprende:
- medios de codificación y modulación para mapear una pluralidad de tramas de banda base, cada una asociada con un tipo de modulación y codificación, a una pluralidad de tramas de símbolos codificados y modulados,
- medios de encuadre de capa física dispuestos para insertar delante de cada trama de símbolos codificados y modulados, un encabezamiento de trama de capa física, obteniendo así una pluralidad de tramas de capa física,
- medios convertidores para convertir un preámbulo de super trama, comprendiendo dicho preámbulo de super trama un inicio de super trama y un indicador de formato de super trama, y esa pluralidad de tramas de capa física en una pluralidad de unidades de capacidad, teniendo cada unidad de capacidad una longitud de 90 símbolos,
- medios generadores de super tramas dispuestos para anteponer un primer subconjunto de unidades de capacidad correspondientes a dicho preámbulo de super trama a un segundo subconjunto de unidades de capacidad consecutivas de dicha pluralidad correspondiente a dicha pluralidad de tramas de capa física, y para insertar un campo piloto de 36 símbolos piloto de super tramas tipo A entre cada par de bloques consecutivos de 16 unidades de capacidad de dichos subconjuntos primero y segundo, obteniendo así un segmento piloto, y dispuestos para generar una super trama recopilando un número de dicho segmento piloto, siendo dicho número menor que 415.
De hecho, la solución propuesta permite acortar la longitud de la super trama de manera que los campos piloto se dispersen regularmente, tanto dentro de una sola super trama como entre super tramas consecutivas. Tanto el preámbulo de la super trama como las tramas de la capa física se convierten en un conjunto de unidades de capacidad, cada una de las cuales tiene una longitud de 90 símbolos. Luego se inserta un campo piloto de 36 símbolos entre cada dos grupos consecutivos de 16 unidades de capacidad. De esta forma se obtiene una concatenación de conjuntos de 16*90+36 = 1.476 símbolos que forman un segmento piloto, en el que está presente un campo piloto. Una super trama que tiene una longitud definida en DVB-S2X contiene 612.540 símbolos, es decir, 415 segmentos piloto de 1476 símbolos. Tomando menos de 415 segmentos piloto en una super trama, se realiza una super trama de longitud más corta. El uso de super tramas acortadas permite, entre otras cosas, un uso más eficiente de los niveles de protección disponibles en el formato de super trama 4.
En una realización preferida, el preámbulo de super trama comprende un encabezamiento de super trama que contiene un puntero a la primera trama de capa física completa contada en unidades de capacidad y un selector de nivel de protección. Ventajosamente, el encabezamiento de super trama comprende además un selector SI/NO de piloto de super trama.
En una realización, el dispositivo transmisor de la estación de tierra está dispuesto para agregar como máximo 16 unidades de capacidad del segundo subconjunto al final de la super trama si la super trama es la última en transmitirse en un tiempo de permanencia.
Ventajosamente, el número de campos piloto en la super trama es un múltiplo de 5. Esto permite evitar la necesidad de relleno de símbolos para mantener constante el tamaño de la super trama.
En realizaciones, el dispositivo transmisor de estación de tierra comprende medios de encapsulación para generar la pluralidad de tramas de banda base.
En algunas realizaciones, el dispositivo transmisor de estación de tierra comprende medios de modulación en cuadratura y conformación de banda base dispuestos para recibir la super trama y para modular símbolos de la super trama en una forma de onda a una velocidad de símbolo, obteniendo así la señal a transmitir.
En otro aspecto, la invención se refiere a un sistema de comunicaciones por satélite que comprende un dispositivo transmisor de estación de tierra como se ha descrito anteriormente y una pluralidad de dispositivos receptores de estación de tierra.
Preferiblemente, los dispositivos receptores de la estación de tierra están dispuestos para detectar dichos campos piloto en dicha super trama y para realizar el seguimiento de pilotos en base a dichos campos piloto detectados.
Los dispositivos receptores de la estación de tierra están dispuestos preferiblemente para detectar el comienzo de la super trama basándose en los campos piloto detectados.
Con el fin de resumir la invención y las ventajas conseguidas con respecto a la técnica anterior, se han descrito anteriormente ciertos objetos y ventajas de la invención. Por supuesto, debe entenderse que no necesariamente todos estos objetos o ventajas pueden lograrse de acuerdo con cualquier realización en particular de la invención. Así, por ejemplo, los expertos en la materia reconocerán que la invención puede incorporarse o llevarse a cabo de una manera que logre u optimice una ventaja o grupo de ventajas como se enseña aquí sin lograr necesariamente otros objetos o ventajas como se pueden enseñar o sugerir de aquí en adelante.
Los aspectos anteriores y otros de la invención serán evidentes y se aclararán con referencia a la(s) realización(es) descrita(s) a continuación.
Breve descripción de los dibujos
La invención se describirá ahora adicionalmente, a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que los mismos números de referencia se refieren a elementos similares en las diversas figuras.
La figura 1 ilustra un sistema de comunicación por satélite en el que un concentrador o pasarela (1) se comunica con múltiples terminales (3) por medio de un satélite (2).
La figura 2 ilustra una secuencia de unidades de capacidad CU con un campo piloto P.
La figura 3 ilustra la estructura de una super trama (reducida) construida con segmentos piloto y la ubicación de los campos SOSF y SFFI.
La figura 4 ilustra la rejilla continua de pilotos.
La figura 5 ilustra la mayor flexibilidad de asignación de recursos obtenida para el tipo de formato 4 mediante modificaciones a la estructura de super trama DVB-S2X.
La figura 6 ilustra un esquema de bloques de alto nivel de una realización del dispositivo transmisor de la estación de tierra según la presente invención.
Descripción detallada de realizaciones ilustrativas
La presente invención se describirá con respecto a realizaciones en particular y con referencia a ciertos dibujos, pero la invención no se limita a ellos sino únicamente a las reivindicaciones.
Además, los términos primero, segundo y similares en la descripción y en las reivindicaciones se utilizan para distinguir entre elementos similares y no necesariamente para describir una secuencia, ya sea temporal, espacial, en clasificación o de cualquier otra manera. Debe entenderse que los términos así utilizados son intercambiables en las circunstancias apropiadas y que las realizaciones de la invención descritas en este documento son capaces de operar en secuencias distintas a las descritas o ilustradas en este documento.
Debe notarse que el término "que comprende", usado en las reivindicaciones, no debe interpretarse como restringido a los medios enumerados a continuación; no excluye otros elementos o etapas. Por lo tanto, debe interpretarse como que especifica la presencia de las características, números enteros, etapas o componentes indicados a los que se hace referencia, pero no excluye la presencia o adición de una o más características, números enteros, etapas o componentes, o grupos de los mismos. Por lo tanto, el alcance de la expresión "un dispositivo que comprende los medios A y B" no debe limitarse a los dispositivos que consisten únicamente en los componentes A y B. Significa que, con respecto a la presente invención, los únicos componentes relevantes del dispositivo son A y B.
La referencia a lo largo de esta especificación a "una realización" significa que una característica, estructura o característica particular descrita en relación con la realización está incluida en al menos una realización de la presente invención. Por lo tanto, las apariciones de las frases "en una realización" en varios lugares a lo largo de esta especificación no se refieren necesariamente a la misma realización, aunque pueden. Además, las características, estructuras o características en particular pueden combinarse de cualquier manera adecuada, como sería evidente para un experto en la materia a partir de esta descripción, en una o más realizaciones.
De manera similar, debe apreciarse que en la descripción de realizaciones de ejemplo de la invención, varias características de la invención a veces se agrupan en una sola realización, figura o descripción de la misma con el fin de simplificar la descripción y ayudar en la comprensión de uno o más de los diversos aspectos inventivos. Este método de descripción, sin embargo, no debe interpretarse como que refleja la intención de que la invención reivindicada requiera más características de las que se mencionan expresamente en cada reivindicación. Más bien, como reflejan las siguientes reivindicaciones, los aspectos inventivos se encuentran en menos de todas las características de una sola realización descrita anteriormente. Por lo tanto, las reivindicaciones que siguen a la descripción detallada se incorporan expresamente en esta descripción detallada, siendo cada reivindicación independiente como una realización separada de esta invención.
Además, aunque algunas realizaciones descritas en el presente documento incluyen algunas pero no otras características incluidas en otras realizaciones, las combinaciones de características de diferentes realizaciones están destinadas a estar dentro del alcance de la invención y forman diferentes realizaciones, como entenderán los expertos en la técnica. Por ejemplo, en las siguientes reivindicaciones, cualquiera de las realizaciones reivindicadas se puede utilizar en cualquier combinación.
Cabe señalar que el uso de una terminología en particular al describir ciertas características o aspectos de la invención no debe interpretarse como que la terminología se está redefiniendo en este documento para restringirse a incluir características específicas de las características o aspectos de la invención. con los que se asocia esa terminología.
En la descripción proporcionada en este documento, se exponen numerosos detalles específicos. Sin embargo, se entiende que las realizaciones de la invención pueden practicarse sin estos detalles específicos. En otros casos, los métodos, estructuras y técnicas bien conocidas no se han mostrado en detalle para no oscurecer la comprensión de esta descripción.
La normalización de DVB-S2X tiene como objetivo lograr mayores eficiencias con la estructura de trama de capa física anterior (PLFRAME) sin introducir cambios fundamentales en la complejidad y estructura de DVB-S2. Más detalladamente, la PLFRAME consta de un PLHEADER de 90 símbolos (o 180 en caso de que se aplique la división en el tiempo) destinado a la sincronización del receptor y la señalización de la capa física, opcionalmente múltiples bloques piloto relacionados con 36 PLFRAME y un solo FEC. Al fijar el número de bits codificados en 64.800 para tramas normales, 32.400 para tramas medias y 16.200 bits para tramas cortas, la PLFRAME se caracteriza por una duración de tiempo que depende de la presencia de pilotos relacionados con PLFRAME, del formato de modulación seleccionado y de la velocidad de símbolo. Dado que la transmisión de símbolos piloto relacionados con PLFRAME no es regular en el tiempo sobre diferentes PLFRAME, el receptor debe mantener un procesamiento continuo de tramas (es decir, descodificar continuamente cada encabezamiento PL (PLH), descubrir el número de símbolos transportados por la trama actual y luego buscar el siguiente encabezamiento después del número recuperado de símbolos) para mantener el bloqueo de tramas. En la práctica, esto significa que al descodificar un encabezamiento PLFRAME, el receptor busca el siguiente encabezamiento de trama PL después de una cantidad de símbolos determinados por la longitud del símbolo de la trama actual. A pesar de la eficiencia de tal enfoque en un modo de funcionamiento continuo, surgen complicaciones una vez que se pierde una trama y se debe realizar la readquisición. Como ya se mencionó en la sección de antecedentes, tales condiciones surgen, por ejemplo, en condiciones de SNR muy bajas (por ejemplo, terminales de pequeña apertura, como terminales móviles, etc.) y en satélites de salto de haz, donde los haces no están constantemente iluminados.
La necesidad de receptores de ráfaga de bajo costo que gestionan el bloqueo en un sola trama por un lado, y por otro lado la introducción de salto de haz, donde un receptor no siempre está iluminado y donde se requiere bloquear la primera trama una vez iniciada la iluminación, ha llevado a la definición de una estructura de transmisión más rígida. Tal estructura de transmisión más rígida tiene como objetivo mitigar la carga de complejidad de la ejecución de un sistema de bloqueo no continuo en el lado de transmisión. Para bloquear solo una trama, incluso en condiciones de baja SNR, se necesitaba un encabezamiento con una longitud más larga. Para no poner en peligro la eficiencia de la capa PHY, es necesario asegurarse de que estos encabezamientos largos no se transmitan con demasiada frecuencia (para no crear demasiada sobrecarga). Como resultado, se definió un contenedor más grande, a saber, la super trama (SF).
En resumen, la estructura de super trama trae consigo las siguientes mejoras. Las super tramas constan de un número constante de símbolos transmitidos, más concretamente 612.540 símbolos, lo que mejora la sincronización y el seguimiento. Esto, por ejemplo, permite "alinear" diferentes super tramas y, en consecuencia, también secuencias piloto sobre múltiples portadoras con la misma tasa de símbolos, lo que puede ser útil, por ejemplo, para la pre codificación. Más específicamente, esta alineación permite la gestión de la interferencia mediante la correlación en el lado del receptor con secuencias ortogonales incluidas como símbolos piloto de super trama, por ejemplo, secuencias de Walsh Hadamard, o mediante pre codificación en el lado del transmisor.
El SF tiene un encabezamiento largo (720 símbolos), lo que facilita enormemente la readquisición si se pierde una SF. También hay una distribución regular de campo piloto de super trama. Más precisamente, cada SF consiste en exactamente 612.540 símbolos de capa física que se dividen entre los siguientes campos:
• Comienzo de SF (SOSF) compuesto por 270 símbolos que contienen una secuencia conocida, elegida de un conjunto de secuencias ortogonales de Walsh-Hadamard, que se utilizará para detectar la SF y marcar el inicio de la SF; el SOSF es el equivalente del inicio de trama (SOF) para la trama PL
• Indicador de formato SF (SFFI) que consta de 450 símbolos, que incorporan cuatro bits de información de señalización (altamente codificada y extendida a 450 símbolos en total) que se utiliza para identificar 16 formatos SF distintos;
• Un campo común de datos/señalización de 611,820 datos y símbolos piloto de super trama que se pueden asignar de varias maneras diferentes a las tramas DVB-S2(X) PL reales de acuerdo con SFFI;
Los SOSF y SFFI para SF representan el equivalente del encabezamiento de trama PL para la trama PL. En el formato 4, un encabezamiento de la SF específica del formato revela la posición del primer encabezamiento PL dentro de la SF. Los PLH restantes deben calcularse. Por lo tanto, es necesario un seguimiento constante dentro de la SF. Los SOSF y SFFI siempre se descodifican. Sin embargo, en función de los SOSF y/o SFFI, un receptor puede optar por descodificar o no el resto de la SF. Al descartar la SF que no fue seleccionada para ser descodificada, un receptor aún puede permanecer bloqueado sin gastar recursos valiosos en descodificar información innecesaria.
DVB-S2X explica cómo, dada la longitud fija de super trama de un total de 612.540 símbolos, se pueden definir pilotos alineados con super trama (Pilotos SF) que se colocan en referencia a la estructura de super trama, mientras que, por ejemplo, en DVB-S2, los pilotos relacionados con PLFRAME se definen en referencia al PLFrame. Los patrones y posiciones de pilotos SF se pueden elegir de manera que se cumplan las siguientes condiciones 1 y 2:
• Condición 1: los pilotos de super trama se insertan de forma regular en la super trama. Esto también es válido entre super tramas consecutivas, es decir, los campos piloto de super trama se repetirán periódicamente en todas las super tramas (más específicamente, hay una distancia constante en símbolos entre dos campos piloto consecutivos en toda la portadora)
• Condición 2: no se requiere relleno de símbolos para mantener un tamaño de super trama constante, independientemente de la presencia o ausencia de pilotos de la SF (SI o NO).
Se proporcionan varias sugerencias en la norma para cumplir estas condiciones con parámetros tales como una distancia de campo Piloto SF dSF y una longitud de campo Piloto SF Psf, donde un campo Piloto SF es una secuencia de símbolos piloto. La distancia de campo Piloto SF dsF es la cantidad de símbolos no piloto entre
• el inicio de la super trama y el inicio del primer campo piloto de la SF
• el final de un campo piloto de la SF y el comienzo del siguiente campo piloto de la SF.
La longitud de campo Piloto SF Psf es el número de símbolos piloto de la SF en un campo Piloto SF.
DVB-S2X define una instancia específica de Pilotos Alineados de la Super Trama (Pilotos SF) denominada Pilotos SF Tipo A. Más específicamente, los siguientes aspectos de Pilotos SF Tipo A son importantes en el contexto de la presente invención. Una unidad con una longitud de 90 símbolos se denomina "unidad de capacidad" (CU). La norma DVB-S2X define la distancia de campo Piloto SF dsF como 16 CU, lo que equivale a 1.440 símbolos. Además, los Pilotos SF de tipo A tienen un campo piloto de tamaño PSF = 36 símbolos. Así, los campos piloto de la SF de una longitud igual a 36 símbolos se insertan regularmente entre dos bloques de 16 CU que comprenden otros símbolos, contados desde el inicio de la super trama que incluye el subconjunto de CU, formado por las CU para SOSF/SFFI (8 CU en total). La regularidad de la rejilla piloto de la SF también se mantiene de super trama a super trama en caso de que los pilotos permanezcan activados por selección de formato o señalización relacionada con el formato. La figura 2 muestra una secuencia de tales 16CU y un campo piloto P formando el denominado Segmento Piloto. La figura 3 muestra cómo se combinan los segmentos piloto en una super trama y cómo se colocan los SOSF/SFFI en esta super trama. Las otras CU deben completarse de acuerdo con la especificación de formato de super trama.
En DVB-S2X, dependiendo de la especificación del formato de super trama, se utilizan varias formas para indicar si se están utilizando Pilotos SF. Para la especificación de formato de super trama 0, 1 y 4, los Pilotos SF Tipo A están en uso cuando se indica que los Pilotos SF están en uso.
En la presente invención se propone una forma alternativa de acortar la super trama. Por lo tanto, se selecciona una super trama tal que la inserción de los Pilotos SF Tipo A todavía cumple la Condición 1 y, opcionalmente, también cumple la Condición 2.
Para cumplir la Condición 1, el acortamiento se realiza generando una super trama con una longitud de super trama en símbolos igual a N*(16*90+36), donde N es un número entero en el rango 1 < N < 415. Cuando N es 415, la longitud de la super trama coincide con la longitud de la super trama en la norma DVB-S2X, por lo que no implica acortamiento. Se recuerda que la idea detrás de la Condición 1 es insertar un campo piloto de la SF entre dos bloques de 16 CU para mantener una buena sincronización para mejorar la detección de los símbolos de carga útil del segundo bloque de 16 CU. En el caso especial de salto de haz, la iluminación de un receptor se detiene al final del tiempo de permanencia. Por lo tanto, después del último bloque de 16 CU, no se requiere campo piloto de la SF, ya que no hay necesidad de mejorar la detección de los símbolos de cabida útil entrantes, ya que no hay símbolos de cabida útil entrantes. En cambio, como se menciona en el documento EP18176340, por ejemplo, se puede elegir un patrón inteligente de símbolos conocidos para facilitar la detección del final de la iluminación por parte del receptor. Aún más determinante, el último bloque de carga útil no necesita tener una longitud de 16 CU, puede ser cualquier número entero de CU menor o igual a 16 CU. Por lo tanto, la longitud de la super trama enviada en último lugar en el tiempo de permanencia puede ser igual a M*(90) piso (M/16)*36, con M un entero 1 <M<6.640, o M*(90) piso ((M-1 )/16)*36.
Para cumplir no solo la Condición 1 sino también la Condición 2, el acortamiento se realiza eligiendo la longitud de la super trama en símbolos para que sea 5*N*(16*90+36) con N un número entero en el rango 1 <N<83, excepto la última super trama enviada en un tiempo de permanencia, que puede tener una longitud igual a M*(90) piso (M/16)*36, con M un entero 1 <M<6.640, o M*(90) piso ((M-1 )/16)*36. Esto se debe a que el múltiplo entero más pequeño de 36, que también es un múltiplo entero de 90, es igual a 180, por lo tanto, se necesitan cinco campos piloto de 36 símbolos para obtener 180 símbolos piloto equivalentes a dos CU. Como tal, una super trama puede ser un múltiplo entero de CU sin relleno. La figura 4 muestra cómo la rejilla de pilotos continúa desde la super trama acortada hasta la siguiente super trama (acortada) si se respeta la Condición 1.
Ahora se ilustra que el uso de super tramas con longitud reducida como se propone en la presente invención es beneficioso para la granularidad de la tasa de símbolos en el ejemplo de salto de haz proporcionado al final de la sección de antecedentes. Con las super tramas acortadas, un satélite de salto de haz con intervalo de salto HS = 1,25 mseg puede elegir un número entero acortado N = 98 y activar los pilotos de super trama (pilotos PLFRAME relacionados con DVB-S2X desactivados). Entonces la SF corta tiene una longitud de N*(16*90+36) = 144.648 símbolos, lo que lleva a una tasa de símbolo requerida más baja = 144.648 símbolos/1,25 ms = 115.718 Mbaudios. La granularidad más fina de la portadora se logra como se muestra en la figura 5 para un nivel formato 4 de la SF.
La figura 5 ilustra el uso de un encabezamiento de super trama (SFH) y un avance de SFH (ST) adjuntos a los bloques SOSF y SFFI. Además, SFH y ST se dividen en CU. El SFH consta de 7 CU con un puntero para el entramado, un selector SI/NO de piloto de super trama y un selector de nivel de protección. El ST tiene una longitud de una CU. Las ocho CU de SOSF y SFFI y las ocho CU de SFH y ST van seguidas de un campo piloto. Téngase en cuenta que al final de la super trama hay un campo piloto.
La norma DVB-S2X actual ya explica qué se puede hacer en caso de que no haya un número entero de PLFRAMES que quepa en una super trama. Más específicamente, el último PLFRAME se puede dividir en dos super tramas, donde la primera parte (un número entero de CU) se incluye al final de la primera super trama y la segunda parte (también un número entero de CU) se incluye al comienzo de la siguiente super trama para la red satelital.
Además de la forma estructurada de acortamiento propuesta, se propone un sistema en el que el controlador satnet maximiza la eficiencia al minimizar la sobrecarga. Por ejemplo, al tener terminales en una satnet que requieren un nivel de protección diferente, es interesante acortar la super trama con el nivel de protección más alto de manera que se incluya la carga útil del terminal que requiere este nivel de protección, pero no más. La carga útil para los otros terminales puede ser enviada por otras super tramas con otro nivel de protección.
Como otro ejemplo, se considera el contexto del satélite de salto de haz. En ese caso, el controlador, que está sincronizado con los tiempos de conmutación de salto de haz (por ejemplo, consúltese el documento EP18176340 para obtener explicaciones sobre cómo lograr dicha sincronización), puede acortar las super tramas de modo que encajen de manera óptima en el tiempo de permanencia, en combinación con cualquier patrón de símbolo conocido transmitido posteriormente, requerido para detectar el final de la iluminación para permanecer sincronizadas.
La figura 6 ilustra una realización de un transmisor según esta invención. El dispositivo transmisor de la estación de tierra comprende:
- medios de codificación y modulación (10) en los que un conjunto de tramas de banda base, cada una asociada con un tipo de modulación y codificación, son tramas mapeadas de símbolos codificados y modulados,
- medios de trama de capa física (20) para insertar delante de cada trama de símbolos codificados y modulados, un encabezamiento de trama de capa física, por lo que se obtiene una multitud de tramas de capa física,
- medios convertidores (30) para convertir un preámbulo de super trama, que comprende un inicio de super trama (SOSF) y un indicador de formato de super trama (SFFI), y esa multitud de tramas de capa física en una pluralidad de unidades de capacidad, cada una de las cuales tiene una longitud de 90 símbolos,
- medios generadores de super trama (40) para anteponer un primer subconjunto de unidades de capacidad correspondientes al preámbulo de la super trama a un segundo subconjunto de unidades de capacidad de dicha pluralidad correspondiente a las tramas de la capa física, y para insertar un campo piloto de 36 símbolos piloto de super tramas tipo A entre cada par de bloques consecutivos de 16 unidades de capacidad de los subconjuntos, obteniendo así un segmento piloto, y generar una super trama reuniendo un número de segmentos piloto, siendo dicho número menor que 415.
En otro aspecto, la invención describe un sistema de comunicación por satélite que comprende un dispositivo de transmisión de estación de tierra y una pluralidad de dispositivos receptores de estación de tierra. El dispositivo receptor debe adaptarse para procesar las super tramas acortadas transmitidas por el dispositivo transmisor de la estación de tierra.
El dispositivo receptor primero necesita detectar que se ha transmitido una super trama. Esto se puede lograr identificando el SOSF. A continuación, se debe encontrar una indicación de la longitud de la super trama. Luego, un dispositivo receptor verifica después de cada campo piloto detectado si hay o no una indicación de inicio de super trama (SOSF). Si es así, se ha encontrado el inicio de la siguiente super trama o se ha llegado al final de la super trama precedente, de lo contrario, el punto de inicio de la SF debería ocurrir más tarde en el flujo. Una vez que se han encontrado 415 segmentos piloto, el receptor sabe que la super trama actual tiene la longitud especificada en la norma DVB-S2X (consúltese, por ejemplo, el documento ETSI En 302 307-2 v1.1.1). Si se encuentran menos de 415 segmentos piloto antes de que se encuentre un SOSF siguiente, se usa una super trama acortada como se propone en esta invención.
Si el salto de haz está activo, las últimas CU de la super trama al final de una iluminación se llenan con tramas ficticias de tipo B, hasta que se alcanza el final de la iluminación. Se permite que la iluminación se detenga después del PLH de la trama ficticia tipo B. Si se envían varias tramas ficticias de tipo B, se permite que la iluminación se detenga después del PLH de la primera trama ficticia tipo B.
Si el salto de haz está activo, el dispositivo receptor verifica en cada CU si hay un encabezamiento PL de una trama ficticia de tipo B. Si es así, el final de la super trama se supone después del encabezamiento PL de la primera trama ficticia tipo B y entonces se conoce la longitud de la super trama.
En ciertas realizaciones del dispositivo receptor del sistema de comunicación por satélite, el receptor aprovecha el conocimiento de la rejilla de campos piloto para mejorar la sincronización. Una rejilla periódica de campos piloto permite un seguimiento piloto menos complejo.
Si bien la invención se ha ilustrado y descrito en detalle en los dibujos y la descripción anterior, dicha ilustración y descripción deben considerarse ilustrativas o de ejemplo y no restrictivas. La descripción anterior detalla ciertas realizaciones de la invención. Se apreciará, sin embargo, que no importa cuán detallado aparezca lo anterior en el texto, la invención se puede practicar de muchas maneras. La invención no se limita a las realizaciones descritas.
En las reivindicaciones, la expresión "que comprende" no excluye otros elementos o etapas, y el artículo indefinido "un" no excluye una pluralidad. Un solo procesador u otra unidad puede cumplir las funciones de varios elementos enumerados en las reivindicaciones. El mero hecho de que determinadas medidas se mencionen en reivindicaciones dependientes mutuamente diferentes no indica que una combinación de estas medidas no pueda utilizarse con ventaja. Un programa de ordenador puede almacenarse/distribuirse en un medio adecuado, como un medio de almacenamiento óptico o un medio de estado sólido suministrado junto con o como parte de otro hardware, pero también puede distribuirse de otras formas, como a través de Internet u otros sistemas de telecomunicaciones alámbricos o inalámbricos. Cualquier signo de referencia en las reivindicaciones no debe interpretarse como una limitación del alcance.

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo transmisor de estación de tierra (1) dispuesto para generar un conjunto de datos a ser transmitidos a un dispositivo receptor de estación de tierra (3) de un sistema de comunicación por satélite, comprendiendo dicho dispositivo transmisor de estación de tierra:
- medios de codificación y modulación (10) para mapear una pluralidad de tramas de banda base, cada una asociada con un tipo de modulación y codificación, a una pluralidad de tramas de símbolos codificados y modulados, - medios de trama de capa física (20) dispuestos para insertar delante de cada trama de símbolos codificados y modulados, un encabezamiento de trama de capa física, obteniendo así una pluralidad de tramas de capa física, - medios convertidores (30) para convertir un preámbulo de super trama, comprendiendo dicho preámbulo de super trama un comienzo de super trama, SOSF, y un indicador de formato de super trama, SFFI, y dicha pluralidad de tramas de capa física en una pluralidad de unidades de capacidad, teniendo cada unidad de capacidad una longitud de 90 símbolos,
- medios generadores de super trama (40) dispuestos para anteponer un primer subconjunto de unidades de capacidad correspondientes a dicho preámbulo de super trama a un segundo subconjunto de unidades de capacidad de dicha pluralidad correspondiente a dicha pluralidad de tramas de capa física, y
caracterizado, porque dicho medio generador de super trama (40) está además dispuesto para insertar un campo piloto de 36 símbolos piloto de super trama tipo A como se define en la norma DVB-S2X entre cada par de bloques consecutivos de 16 unidades de capacidad, obteniendo así un segmento piloto, y dispuestos para generar una super trama recopilando un número de dicho segmento piloto, siendo dicho número menor de 415.
2. Dispositivo transmisor de estación de tierra según la reivindicación 1, en el que dicho preámbulo de super trama comprende un encabezamiento de super trama que contiene un puntero a la primera trama de capa física completa contada en unidades de capacidad y un selector de nivel de protección.
3. Dispositivo transmisor de estación de tierra según la reivindicación 2, en el que dicho encabezamiento de super trama comprende además un selector SI/NO de piloto de super trama.
4. Dispositivo transmisor de estación de tierra según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, dispuesto para añadir como máximo 16 unidades de capacidad de dicho segundo subconjunto al final de dicha super trama si dicha super trama es la última en transmitirse en un tiempo de permanencia.
5. Dispositivo transmisor de estación de tierra según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el número de campos piloto en dicha super trama es múltiplo de 5.
6. Dispositivo transmisor de estación de tierra según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende medios de encapsulación para generar dicha pluralidad de tramas de banda base.
7. Dispositivo transmisor de estación de tierra según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende medios de modulación en cuadratura y conformación de banda base dispuestos para recibir dicha super trama y para modular los símbolos de dicha super trama en una forma de onda a una velocidad de símbolo, obteniendo así dicha señal a transmitir.
8. Sistema de comunicación por satélite que comprende un dispositivo transmisor de estación de tierra como en cualquiera de las reivindicaciones anteriores y una pluralidad de dispositivos receptores de estación de tierra.
9. Sistema de comunicación por satélite según la reivindicación 8, en el que dichos dispositivos receptores de estaciones de tierra están dispuestos para detectar dichos campos piloto en dicha super trama y para realizar el seguimiento de pilotos basándose en dichos campos piloto detectados.
10. Sistema de comunicación por satélite según la reivindicación 9, en el que dichos dispositivos receptores de estación de tierra están dispuestos para detectar dicho inicio de super trama, SOSF, basándose en dichos campos piloto detectados.
ES19739945T 2018-07-31 2019-07-02 Transmisor de comunicación por satélite Active ES2921424T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862712295P 2018-07-31 2018-07-31
PCT/EP2019/067776 WO2020025240A1 (en) 2018-07-31 2019-07-02 Satellite communication transmitter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2921424T3 true ES2921424T3 (es) 2022-08-25

Family

ID=67297144

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES19739945T Active ES2921424T3 (es) 2018-07-31 2019-07-02 Transmisor de comunicación por satélite

Country Status (11)

Country Link
US (2) US11368208B2 (es)
EP (3) EP3968543B1 (es)
CN (2) CN115459832B (es)
CA (1) CA3106663A1 (es)
DK (1) DK3830978T3 (es)
ES (1) ES2921424T3 (es)
IL (1) IL280532A (es)
PL (1) PL3830978T3 (es)
RU (1) RU2756688C1 (es)
SI (1) SI3830978T1 (es)
WO (1) WO2020025240A1 (es)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2694818C2 (ru) 2015-04-10 2019-07-17 Виасат, Инк. Системы сквозного формирования лучей и спутники
US10263692B2 (en) 2015-04-10 2019-04-16 Viasat, Inc. Satellite for end-to-end beamforming
IL269079A (en) * 2019-01-10 2020-07-30 Satixfy Israel Ltd A device and method for transmitting transmissions in a satellite network using beam hopping
CN111884930B (zh) * 2020-07-20 2021-12-14 北京交通大学 应用于天地一体化网络的网络层报文处理方法及装置
CN114339820B (zh) * 2020-09-29 2023-11-24 大唐移动通信设备有限公司 卫星通信网络中的通信方法、装置、设备及可读存储介质
CN114826366B (zh) * 2021-01-19 2023-08-29 大唐移动通信设备有限公司 一种信息处理方法、装置和可读存储介质
US20220376870A1 (en) * 2021-05-19 2022-11-24 Hughes Network Systems, Llc Demodulator implementation that supports both non-vlsnr and vlsnr downlink frames present in a single stream
CN114244422B (zh) * 2021-12-17 2023-10-31 中国西安卫星测控中心 一种面向多跳广播的星间链路资源调度方法
CN114449580B (zh) * 2021-12-22 2024-06-11 西安空间无线电技术研究所 一种卫星通信系统物理层数据分段和重组方法
CN114362810B (zh) * 2022-01-11 2023-07-21 重庆邮电大学 一种基于迁移深度强化学习的低轨卫星跳波束优化方法
CN114819041B (zh) * 2022-05-05 2023-04-07 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种卫星多波束天线指向标校信号簇设计方法
CN115834724B (zh) * 2022-11-17 2024-08-23 航天科工空间工程网络技术发展(杭州)有限公司 一种数据封装方法、计算机可读存储介质和网关
CN115664510B (zh) * 2022-12-28 2023-08-18 北京太极疆泰科技发展有限公司 低轨卫星通讯的物理层帧结构、通讯方法及通讯装置
CN116346202B (zh) * 2023-03-15 2024-02-09 南京融星智联信息技术有限公司 一种基于最大加权团的跳波束调度方法
WO2024194022A1 (en) * 2023-03-17 2024-09-26 St Engineering Idirect (Europe) Cy Nv Transmitter for a satellite communication system
CN116388855B (zh) * 2023-06-06 2023-07-28 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种模拟卫星波束跳变及终端波束切换的控制方法
CN118410992B (zh) * 2024-06-24 2024-10-18 成都飞机工业（集团）有限责任公司 一种柔性作业车间调度方法、系统、介质和设备

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1182741B (it) 1985-06-06 1987-10-05 Selenia Spazio Spa Perfezionamento nei sistemi di telecomunicazioni via satellite utilizzanti la tecnica ss-tdna
US6992992B1 (en) 2000-06-21 2006-01-31 Northrop Grumman Corporation Downlink beam hopping waveform
KR20060068830A (ko) * 2004-12-17 2006-06-21 엘지전자 주식회사 프레임 동기 검출 방법 및 장치
US20070177492A1 (en) * 2006-01-27 2007-08-02 Qualcomm Incorporated Methods and tools for expanding coverage of an ofdm broadcast transmitter via transmit timing advance
US7734303B2 (en) * 2006-04-12 2010-06-08 Qualcomm Incorporated Pilot modulation error ratio for evaluation of transmitter performance
CN101584130B (zh) * 2006-10-03 2013-06-12 维尔塞特公司 具有子信道的前向卫星链路
JP5838235B2 (ja) * 2008-06-04 2016-01-06 ソニー ドイチュラント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング マルチキャリアシステムのための新たなフレーム及び信号パターン構造
PL2131540T3 (pl) * 2008-06-04 2013-12-31 Sony Corp Nowa struktura ramki dla systemów z wieloma nośnymi
EP2351250B1 (en) * 2008-11-18 2018-10-31 ViaSat, Inc. Efficient control signaling over shared communication channels with wide dynamic range
US10511379B2 (en) * 2010-05-02 2019-12-17 Viasat, Inc. Flexible beamforming for satellite communications
WO2012078167A1 (en) * 2010-12-10 2012-06-14 Nokia Corporation Reducing signaling in physical layer pipe transmission
US8817603B2 (en) 2011-07-19 2014-08-26 Skywave Mobile Communications Inc. Satellite-based messaging system
WO2014091271A1 (en) 2012-12-10 2014-06-19 Agence Spatiale Europeenne Data detection method and data detector for signals transmitted over a communication channel with inter-symbol interference
CN105723718B (zh) * 2014-01-03 2019-04-16 Lg 电子株式会社 发送广播信号的设备、接收广播信号的设备、发送广播信号的方法和接收广播信号的方法
US10033509B2 (en) * 2014-05-20 2018-07-24 Satixfy Israel Ltd. Method and system for satellite communication
US9998434B2 (en) * 2015-01-26 2018-06-12 Listat Ltd. Secure dynamic communication network and protocol
US10347987B2 (en) 2016-03-29 2019-07-09 Space Systems/Loral, Llc Satellite system having terminals in hopping beams communicating with more than one gateway
US10594046B2 (en) * 2016-03-29 2020-03-17 Space Systems/Loral, Llc Satellite system with single polarization path
EP3469737B1 (en) 2016-06-10 2021-04-21 European Space Agency Interference-resilient flexible techniques for payload resource allocation in broadband satellites
EP3542469A4 (en) * 2016-11-17 2020-07-08 Satixfy Israel Ltd. METHOD AND SYSTEM FOR SATELLITE COMMUNICATION
US10361772B2 (en) 2017-12-26 2019-07-23 Hughes Network Systems, Llc Timing synchronization for a beam hopping satellite

Also Published As

Publication number Publication date
PL3830978T3 (pl) 2022-08-22
EP3830978A1 (en) 2021-06-09
EP3605876A1 (en) 2020-02-05
EP3605876B1 (en) 2022-03-02
WO2020025240A1 (en) 2020-02-06
CN115459832A (zh) 2022-12-09
RU2756688C1 (ru) 2021-10-04
CN115459832B (zh) 2024-02-02
EP3968543B1 (en) 2023-11-29
EP3830978B1 (en) 2022-05-04
SI3830978T1 (sl) 2022-08-31
EP3968543C0 (en) 2023-11-29
CN112514284B (zh) 2022-09-27
DK3830978T3 (da) 2022-07-04
IL280532A (en) 2021-03-01
US20210297148A1 (en) 2021-09-23
EP3968543A1 (en) 2022-03-16
CA3106663A1 (en) 2020-02-06
US10897301B2 (en) 2021-01-19
US11368208B2 (en) 2022-06-21
US20200044725A1 (en) 2020-02-06
CN112514284A (zh) 2021-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2921424T3 (es) Transmisor de comunicación por satélite
ES2749432T3 (es) Procedimiento para mapear un canal de control físico de enlace descendente a recursos y aparatos para transmitir/recibir el control de enlace descendente físico mapeado en un sistema de comunicación inalámbrico
KR101387534B1 (ko) 반복 채널 코딩을 위한 심볼 매핑 방법
ES2420987T3 (es) Dispositivo de transmisión, dispositivo de recepción y método de comunicación para un sistema de comunicaciones OFDM con nueva estructura del preámbulo
ES2560417T3 (es) Estación base, terminal de comunicación, método de transmisión y método de recepción
ES2321034T3 (es) Procedimiento y sistema para mejorar la fiabilidad de realimentacion de calidad en un sistema de comunicaciones inalambrico.
ES2685486T3 (es) Estación base de radio y equipo de usuario y métodos aquí
ES2338879T3 (es) Tecnica para seleccionar parametros de transmision.
ES2487644T3 (es) Método y aparato para codificar bits de información en bloques codificados, y método y aparato para decodificar bloques codificados
ES2872374T3 (es) Intercalado avanzado de mimo
ES2561385T3 (es) Aparato de transmisión y aparato de recepción
ES2924198T3 (es) Método y aparato para transmitir y recibir datos en un sistema MIMO
ES2313802T3 (es) Tecnica fec (correccion de errores) de peforado multiple.
ES2930479T3 (es) Método para adquirir información de región de recursos para PHICH
ES2383937T3 (es) Acceso aleatorio para sistemas de comunicaciones de acceso múltiple inalámbrico
ES2395547T3 (es) Estimación del canal ascendente utilizando un canal de señalización
ES2310605T3 (es) Metodo y aparato para codificacion convolucional y entrelazado concatenados.
KR102538793B1 (ko) 임베디드된 메시지를 갖는 rf pnt 시스템 및 관련된 방법
KR102578805B1 (ko) 단말 장치, 기지국 장치, 및, 통신 방법
ES2349629T3 (es) Transmisión inalámbrica con velocidad de codificación variable.
BRPI0315520B1 (pt) processamento com diversidade de transmissão para um sistema de comunicação multi-antena
ES2268043T3 (es) Procedimientos de señalizacion de configuracion de canal fisico.
RU2002122365A (ru) Способ и устройство для передачи приема данных с помощью антенной решетки в системе мобильной связи
CN101584130A (zh) 具有子信道的前向卫星链路
UA86218C2 (uk) Спосіб і пристрій і машинозчитуваний носій для забезпечення ефективної структури каналу керування в системі безпровідного зв&#39;язку