ES3056891T3 - Optimisation for data transmission - Google Patents

Abstract

Se presenta un método de optimización para la transmisión de datos a través de cualquier enlace de radiofrecuencia que pueda dividirse en bloques de transmisión distintos, como por ejemplo un sistema de salto de haz. Al reordenar los paquetes que se van a transmitir, es posible enviarlos con su configuración óptima de modulación y codificación, o cerca de ella. Esto permitirá una mayor conversión de bits a símbolos para la mayoría de los paquetes y, por lo tanto, se podrán enviar más bits de datos para el mismo número de símbolos. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Optimización para la transmisión de datos

[0003] Campo técnico

[0004] La presente invención se refiere a la preparación de datos para transmisión, y particularmente, pero no exclusivamente, a la transmisión de datos por radiofrecuencia a través de un esquema de salto de haz. Antecedentes de la invención

[0005] En muchos sistemas de comunicación, un solo satélite puede dar servicio a varias zonas geográficas diferentes, que transmiten datos a través de un enlace descendente a cada zona geográfica por turnos, mediante una secuencia de breves ráfagas de transmisión.

[0006] Para la transmisión de datos, la antena de dicho satélite se controla según una secuencia de salto de haz que define el conjunto de coberturas geográficas, que representan las áreas o celdas de la Tierra cubiertas por un haz de satélite concreto transmitido desde la antena en un momento determinado, y un conjunto correspondiente de tiempos de permanencia que definen el período de tiempo durante el cual el haz del satélite debe mantener una cobertura geográfica concreta. El control adecuado de las redes de formación de haces en el satélite hace que el haz de transmisión se cambie o se redirija hacia la siguiente celda de la secuencia, durante un tiempo de permanencia correspondiente. La conmutación continúa de esta manera hasta el final de la secuencia predefinida, momento en el que la secuencia se reinicia en ausencia de una instrucción que indique lo contrario.

[0007] De esta manera, varias estaciones terrestres diferentes en diferentes ubicaciones respectivas pueden estar en comunicación con el mismo satélite en una base de división de tiempo, asegurando que todas las ubicaciones puedan ser atendidas por el hardware disponible en el sistema de comunicaciones por satélite. La conmutación es típicamente rápida, con tiempos de permanencia del orden de unos pocos milisegundos, y la conmutación puede emplearse junto con la gestión de potencia o espectro para compartir recursos de servicio entre diferentes regiones de manera eficiente.

[0008] En el ejemplo descrito anteriormente, la secuencia de conmutación de antenas puede denominarse secuencia de salto de haz (BHS), en la que un haz de satélite “salta” entre áreas de cobertura, o celdas, basándose en una secuencia predeterminada de tiempos de permanencia.

[0009] Dentro de una celda particular, los requisitos de diferentes usuarios pueden diferir. En algunos sistemas de transmisión no se realiza ninguna optimización para tener en cuenta dichas variaciones. Se utilizará un esquema de modulación y codificación (MODCOD) común de alta robustez para las transmisiones en todas las áreas geográficas, con el resultado de que algunos datos se transmitirán con un MODCOD de baja eficiencia subóptimo.

[0010] Un MODCOD puede definirse mediante una serie de parámetros diferentes, como un tipo de modulación y un grado de corrección de error hacia adelante, y normalmente se caracteriza en términos de robustez, a expensas de la eficiencia espectral de transmisión.

[0011] En el caso de las terminales de estación terrestre que disfrutan de buenas condiciones de transmisión, como cielos despejados, por ejemplo, o cuando la terminal tiene una gran superficie de antena, puede ser beneficioso utilizar un MODCOD con menor robustez, ya que se reduce la probabilidad de que se produzcan errores debidos a las condiciones de transmisión y puede que no sea necesaria una alta robustez, lo que permite mejorar la eficiencia espectral. En el caso de terminales que experimentan malas condiciones de transmisión, como una densa capa de nubes, o cuando la terminal tiene una superficie de antena pequeña, puede ser beneficioso utilizar un MODCOD más robusto que utilice un mayor número de símbolos para garantizar la correcta transmisión de los datos.

[0012] Para resolver el problema del uso de un MODCOD subóptimo, puede ser posible introducir una forma de optimización para garantizar que los datos se transmitan en un MODCOD apropiado para un usuario en particular. En teoría, esto se puede lograr considerando un MODCOD requerido por paquete y tomando las medidas adecuadas, pero es poco probable que esto sea factible en implementaciones prácticas, debido a la complejidad computacional y el retraso asociados con este proceso, que entran en conflicto con el tiempo disponible como resultado de la velocidad de transmisión de datos requerida. Por este motivo, las soluciones actuales preferidas consisten simplemente en omitir la optimización e insertar los paquetes de datos en las tramas de transmisión en el orden en que están dispuestos en el origen de la transmisión, aceptando las ineficiencias del MODCOD.

[0013] Las realizaciones de la presente invención tienen por objeto solucionar estas ineficiencias transmitiendo paquetes de datos a su MODCOD óptimo, o cerca de él, de una manera que no sea computacionalmente prohibitiva, para garantizar las altas velocidades de transmisión que necesitan los sistemas de comunicaciones modernos.

[0014] La solicitud de patente de Estados Unidos US2008/049659 divulga una técnica para mejorar la eficiencia de empaquetamiento de datos en un enlace de velocidad adaptativa.

[0015] Sumario de la invención

[0016] Según un aspecto de la presente invención, se proporciona un método para optimizar los datos para que la transmisión se produzca durante un tiempo de permanencia de una programación de salto de haz de un sistema de comunicaciones que utiliza un número predeterminado de símbolos, según la reivindicación 1.

[0017] Según otro aspecto de la presente invención, se proporciona un aparato que comprende uno o más procesadores y una memoria que almacena instrucciones ejecutables por ordenador que hacen que uno o más procesadores ejecuten el método descrito anteriormente.

[0018] Según otro aspecto de la presente invención, se proporciona una carga útil satelital que comprende el aparato anterior.

[0019] Según otro aspecto de la presente invención, se proporciona un producto de programa de ordenador que comprende instrucciones que, cuando el programa es ejecutado por un ordenador, hacen que el ordenador lleve a cabo el método descrito anteriormente.

[0020] Las características opcionales se exponen en las reivindicaciones dependientes.

[0021] Al reordenar los paquetes de la manera descrita anteriormente, es posible enviar paquetes a su MODCOD óptimo o cerca de este. Esto permitirá una mayor tasa de conversión de bits a símbolos para la mayoría de los paquetes y, por lo tanto, se podrán enviar más bits de datos para la misma cantidad de símbolos, lo que aumentará el rendimiento del sistema.

[0022] Breve descripción de los dibujos

[0023] Las realizaciones de la presente invención se describirán, a modo de ejemplo únicamente, en relación con los siguientes dibujos, de los cuales:

[0024] la Figura 1 ilustra un sistema de salto de haz en el que la optimización se realiza de acuerdo con las realizaciones de la presente invención;

[0025] la Figura 2 ilustra un sistema de optimización según las realizaciones de la presente invención;

[0026] la Figura 3 ilustra un método de optimización según las realizaciones de la presente invención; y la Figura 4 ilustra un ejemplo de un flujo de datos optimizado según las realizaciones de la presente invención. Descripción detallada

[0027] Las realizaciones de la presente invención se describen en relación con la preparación de un flujo de datos para su transmisión a través de un enlace descendente de radiofrecuencia (RF) desde un satélite 1 a una pluralidad de estaciones terrestres 2a, 3a, 4a. El flujo de datos puede representar contenido, como audio, vídeo, información de imágenes u otros datos consumibles, y en la realización ilustrada en la Figura 1, los datos se proporcionan a una pluralidad de terminales de usuario como estaciones terrestres en cada una de una pluralidad de celdas diferentes 2, 3, 4 sobre una base de división de tiempo utilizando un esquema de salto de haz.

[0028] En realizaciones de la presente invención, la preparación de un flujo de transmisión implica el ordenamiento de tramas de datos para su transmisión. Los datos de las tramas ordenadas modulan una señal portadora predeterminada utilizada en el enlace descendente del satélite mediante un conjunto de símbolos asociados al sistema de modulación requerido por los datos de transmisión.

[0029] El proceso de ordenación implica un método de optimización, que se describe con más detalle a continuación, que se aplica a los datos de banda base, antes de su conversión de frecuencia ascendente durante la preparación de un flujo de transporte, con el fin de garantizar una transmisión eficiente.

[0030] En las realizaciones de la presente invención, los datos para la transmisión se organizan en una secuencia de campos de datos denominados en el presente documento tramas de banda base (BBFRAME). Cada BBFRAME comprende una pluralidad de bits de datos, y la secuencia de BBFRAME llena un tiempo de permanencia en el esquema de salto de haz.

[0031] Se solicitan paquetes de datos, compuestos por una pluralidad de bits, a un búfer. La secuencia de BBFRAME se rellena, en orden cronológico, con bits del búfer que tienen MODCOD similares, en lugar de hacerlo en orden aleatorio. Una vez completado el tiempo de permanencia, los métodos de optimización de las realizaciones de la presente invención determinarán si es posible añadir más bits al tiempo de permanencia como resultado de un aumento de la tasa de conversión de bits a símbolos derivada de la agrupación MODCOD. El método de optimización es capaz de optimizar tantos BBFRAME como sean necesarios.

[0032] El resultado de la optimización es, por lo tanto, una correspondencia entre bits y BBFRAME, lo que permite seleccionar y organizar los paquetes de datos en la secuencia BBFRAME. La disposición de los paquetes de datos se utiliza para formar los marcos de transmisión.

[0033] El método de optimización, descrito a continuación, se realiza en una carga útil de satélite. La Figura 2 ilustra la arquitectura de un sistema de optimización 10 según las realizaciones de la presente invención.

[0034] El sistema comprende un procesador 12, que puede ser una unidad central de procesamiento o puede incluir un conjunto de procesadores distribuidos, que ejecuta un programa de computadora que comprende instrucciones legibles por computadora para realizar el método de las realizaciones de la presente invención. Las instrucciones legibles por computadora que se van a ejecutar se almacenan en una memoria 14, tal como una memoria no volátil (por ejemplo, una memoria de solo lectura (ROM)) o una memoria de acceso aleatorio (RAM) a la que accederá el procesador. El procesador puede implementarse como un circuito integrado de aplicación específica (ASIC).

[0035] El sistema de optimización 10 comprende un búfer de entrada 16. El búfer de entrada 16 puede ser cualquier memoria adecuada, tal como una memoria volátil, y los datos se escriben y leen desde el búfer de entrada 16 bajo el control del procesador 12.

[0036] Externo al sistema de optimización 10 se encuentra el almacenamiento de datos 18 que almacena paquetes de datos a transmitir. El almacenamiento de datos 18 puede comprender uno o más servidores de contenido, por ejemplo, que almacenan contenido que se proporcionará a un número de terminales de usuario. El procesador 12 funciona para recuperar paquetes de datos del almacenamiento de datos externo 18 y para almacenar los paquetes recuperados en el búfer de entrada 16. En realizaciones alternativas, el almacenamiento de datos puede estar contenido dentro del sistema de optimización 10.

[0037] El búfer de entrada 16 almacena el número total de bits que se deben insertar en una secuencia de BBFRAME. Cuando los paquetes de datos se recuperan por primera vez del almacenamiento externo 18, no hay asignación de datos a los BBFRAME y, como se describe con más detalle a continuación, se adopta un estado de inicialización en la secuencia de BBFRAME que se rellena con bits basados en el orden MODCOD.

[0038] El tiempo de permanencia del esquema de salto de haz está predeterminado y es proporcionado al procesador 12 por un controlador de red externo 20 que controla un satélite para la transmisión. Por lo tanto, el procesador 12 es capaz de determinar el número de tramas de capa física (PLFRAME) que cabrán dentro del tiempo de permanencia, para una velocidad de transmisión dada y para unos BBFRAME MODCOD dados. En base a esto, el procesador 12 puede determinar el número de bits que se pueden acomodar dentro de un BBFRAME. Como se describe con más detalle a continuación, el procesador 12 ejecuta un método de optimización con el fin de refinar la secuencia BBFRAME desde el estado de inicialización añadiendo más bits que se van a transmitir, y para realizar más refinamientos en un proceso iterativo. Las iteraciones son tales que la velocidad de transmisión, el número de BBFRAME en el tiempo de permanencia y el número correspondiente de paquetes de datos que se van a transmitir pueden aumentarse sin infringir el esquema de modulación y codificación requerido de los paquetes de datos en la transmisión.

[0039] Una vez completado el método de optimización, el procesador 12 controla el suministro de los bits y sus BBFRAME asignados respectivamente a un modulador 22. Conociendo cuántos bits de cada MODCOD deben asignarse a cada BBFRAME, según el resultado del proceso de optimización, el modulador 22 prepara una secuencia de transporte asignando paquetes de datos en función del número de bits que contienen y del BBFRAME al que pertenecen (identificado, por ejemplo, mediante un ID de BBFRAME o una suma de comprobación), dado su MODCOD requerido, y modulando una señal portadora predeterminada. El modulador 22 se muestra fuera del sistema de optimización 10 de la Figura 2, pero en otras realizaciones puede estar dentro del sistema de optimización 10.

[0040] Los MODCOD de transmisión convencional y su solidez se describen en la sección 6 de la norma EN 302307-1 y 307-2 del Instituto Europeo de Normas de Telecomunicaciones (ETSI) y son bien conocidos por los expertos en la materia. Algunos ejemplos son los esquemas de modulación por desplazamiento de fase (PSK) que emplean diversas constelaciones de símbolos. La norma ETSI mencionada anteriormente también detalla el proceso de tramas de la capa física para la transmisión, antes de la modulación de frecuencia, con tramas de la capa física (PLFRAMES) construidas a partir de BBFRAME a las que se aplica la corrección de errores (por ejemplo, corrección de errores hacia adelante). Por lo tanto, la transmisión de paquetes de datos en una secuencia particular de BBFRAME se considera bien conocida en la técnica, y las etapas de transmisión no son esenciales para las realizaciones de la presente invención.

[0041] La transmisión se ejecuta proporcionando la secuencia de transporte a una interfaz de transmisión para un satélite, que comprende una pluralidad de redes de formación de haces que controlan la transmisión de datos en la permanencia, antes de ejecutar la conmutación a la siguiente área de cobertura celular en la siguiente permanencia.

[0042] El procesador 12 puede, en algunas realizaciones, implementarse en una carga útil de satélite, interactuando con un controlador integrado de la carga útil del satélite. En tales realizaciones, los paquetes de datos que se van a transmitir pueden recibirse desde un almacenamiento terrestre, ya sea a través del enlace ascendente de la carga útil del satélite, o a través de uno o más satélites de una constelación mediante enlaces entre satélites.

[0043] El procesador 12 puede, en otras realizaciones, implementarse en una estación terrestre, accediendo a almacenamientos de datos externos terrestres para proporcionar contenido para su transmisión. En tales realizaciones, los paquetes de datos, una vez ordenados de manera óptima en la secuencia BBFRAME, se proporcionan a un satélite a través de un enlace ascendente para su distribución.

[0044] El método de optimización realizado por el procesador 12 puede llevarse a cabo durante un intervalo de tiempo anterior al inicio del servicio de una celda concreta en el esquema de salto de haz. Dicha franja horaria puede producirse mientras el satélite está prestando servicio a otra celda dentro del esquema de salto de haz. El esquema de salto de haz que ejecuta el satélite puede cambiar de acuerdo con cambios programados o determinados dinámicamente para tener en cuenta, por ejemplo, las variaciones ambientales. Cuando cambia el esquema, el tiempo de permanencia puede variar, lo que puede requerir que se realicen más iteraciones para reflejar el tiempo de permanencia modificado.

[0045] La Figura 3 ilustra un método de optimización según las realizaciones de la presente invención. El método se implementa como un algoritmo ejecutado por el procesador 12 que se muestra en la Figura 2.

[0046] En el paso S301, se solicitan paquetes de datos del almacenamiento de datos externo 18 que contienen datos para transmisión y se almacenan en el búfer de entrada 16. A partir de los paquetes de datos solicitados se construye un histograma de bits, que representa el número de bits asociados a un MODCOD concreto (expresado en orden de, por ejemplo, un parámetro de robustez).

[0047] En el paso S302, los bits de los paquetes de datos se agregan a una secuencia de BBFRAME en un proceso de llenado, tomando bits asociados con una barra particular del histograma y probando si el número de bits se puede agregar al número total de bits en el BBFRAME. Al seleccionar bits de una barra concreta del histograma, los bits que se añadirán a un BBFRAME concreto tendrán un MODCOD similar, asociado a la barra del histograma.

[0048] El MODCOD requerido por un paquete concreto puede estar contenido en el propio paquete de datos, por ejemplo, en la cabecera del paquete, definido por el terminal al que se destina el paquete de datos. En otras realizaciones alternativas, el MODCOD requerido puede proporcionarse al sistema de optimización como un ajuste (por ejemplo, un ajuste para una terminal de estación terrestre concreta), al que se accede a través de una tabla de consulta en correlación con la identidad de la terminal programada para recibir el paquete de datos. En algunas realizaciones, la agrupación de bits de MODCOD similar es tal que el MODCOD de cada BBFRAME aumenta en robustez, en relación con un BBFRAME anterior en la secuencia. En otras realizaciones, la agrupación de bits de MODCOD similar es tal que el MODCOD de cada BBFRAME disminuye en robustez, en relación con un BBFRAME anterior en la secuencia. Los requisitos de transmisión determinan si es necesario aumentar o disminuir el MODCOD para la secuencia de BBFRAME.

[0049] El proceso de llenado continúa agregando bits al siguiente BBFRAME una vez que un BBFRAME en particular está lleno. En algunas realizaciones, cada BBFRAME se llena completamente, ya que los bits de un paquete de datos concreto pueden abarcar un límite de BBFRAME, en un proceso denominado en el presente documento como “BBFRAME spanning” (abarcamiento de BBFRAME). En realizaciones alternativas, no se utiliza la extensión BBFRAME.

[0050] En el paso S302, se lleva a cabo una serie de pruebas como parte del proceso de llenado, tal y como se describe a continuación. En el paso S303, se determina si es posible añadir bits al número total de bits del último BBFRAME de la secuencia, basándose en la capacidad del BBFRAME y en el número de bits que ya lo llenan. Si el BBFRAME tiene capacidad para acomodar más bits (S303Y), los bits se añaden al número total de bits de ese BBFRAME en el paso S304, y el proceso vuelve al paso S303, donde se repite en relación con los bits adicionales del búfer de entrada.

[0051] Si en S303 se determina que BBFRAME no tiene capacidad para acomodar los bits (S303N), el método pasa al paso S305, donde se determina si se ha alcanzado un límite de optimización, más allá del cual una función de optimización no podrá producir una solución más óptima que la encontrada en la optimización anterior, y/o en el que se ha alcanzado un tiempo máximo de procesamiento para el proceso de optimización, especificado como requisito del sistema. En el límite de optimización se termina y se elige la solución más óptima como el orden en el que se deben transmitir los datos.

[0052] El límite de optimización puede, en algunas realizaciones, representar un número predeterminado de iteraciones (por ejemplo, cuatro) de la optimización, o puede, en otras realizaciones, representar el límite de la tasa de conversión de bits a símbolos. Cuando se utiliza la conversión de bits a símbolos como base para la determinación en el paso S305, se determina si el número de símbolos asociados con el tiempo de permanencia del sistema de transmisión se excede con la adición de uno o más BBFRAME.

[0053] Si es posible una mayor optimización (S305N), el método continúa con el paso S306, en el que se añade un nuevo BBFRAME a la secuencia de BBFRAME, y el proceso vuelve al paso S301, donde se añaden nuevos bits a la nueva secuencia BBFRAME.

[0054] Si no es posible realizar una optimización adicional (S305Y), se determina que el tiempo de permanencia de la transmisión se ha llenado con bits del búfer de entrada, y el proceso continúa en S307, donde se utiliza la asignación de bits a BBFRAME para determinar la secuencia de paquetes de datos del búfer de entrada 16 que se organizarán dentro de los BBFRAME. La secuencia de paquetes se envía al modulador.

[0055] Como resultado del orden de los bits basado en MODCOD, la tasa de conversión de bits a símbolos para la transmisión de los bits habrá aumentado, en promedio, en comparación con una secuencia sin ordenar. Esto ocurre porque la secuencia de BBFRAME es tal que hay más BBFRAME que se transmiten en un MODCOD que es más eficiente/menos robusto de lo que sería el caso si no hubiera habido una agrupación MODCOD basada en el histograma de bits, y la mayor eficiencia de dichos BBFRAME está asociada con una proporción reducida del tiempo de permanencia.

[0056] En comparación con una secuencia de BBFRAME que contienen bits en los que la robustez MODCOD varía de manera arbitraria a lo largo de toda la secuencia BBFRAME, el MODCOD de cada BBFRAME podría estar asociado con una robustez relativamente alta debido al hecho de que cada BBFRAME toma el MODCOD de robustez común más alto de los bits que contiene. Por consiguiente, la eficiencia espectral de transmisión para BBFRAME que no están en orden MODCOD es relativamente baja, en comparación con la que se consigue mediante el método de optimización de las realizaciones de la presente invención, debido a la mayor robustez requerida y a la necesidad de más símbolos para un número concreto de bits.

[0057] En consecuencia, el número de símbolos que necesita utilizar cualquier transmisión concreta, como resultado de las realizaciones de la presente invención, disminuirá. El aumento de la eficiencia significa que el tiempo de transmisión necesario es ahora menor y, por lo tanto, es posible incluir más paquetes de transmisión en el tiempo de permanencia disponible, utilizando el mismo número de símbolos. Por lo tanto, la velocidad de transmisión disponible aumenta en función de la velocidad de conversión de bits a símbolos determinada de la secuencia BBFRAME optimizada. Se pueden solicitar más bits del búfer de entrada para su transmisión, y el proceso vuelve al paso S301.

[0058] En el paso S305Y, se envía información al modulador que representa la disposición final de los BBFRAME en términos del número de bits en cada BBFRAME y el MODCOD asociado con cada BBFRAME.

[0059] En el paso S307, se seleccionan paquetes de datos del búfer de entrada 16 y se asignan a un BBFRAME de la transmisión, tal y como se determina en el paso de optimización final S306 del método. La selección de paquetes es tal que cada BBFRAME de la secuencia de BBFRAME puede considerarse asociado a un MODCOD, que es la robustez común más alta, o la eficiencia espectral de transmisión común más baja, de los MODCOD requeridos por cada uno de los paquetes de datos asignados a ese BBFRAME. Dado que los paquetes de datos con MODCOD similar se agrupan, puede darse el caso, en algunas realizaciones, de que el MODCOD global del BBFRAME al que se asignan grupos de paquetes de datos no varíe significativamente de ninguno de los paquetes de datos dentro del BBFRAME.

[0060] La asignación de paquetes de datos a BBFRAME se envía al modulador donde se prepara el flujo de transmisión. En caso de que una secuencia de BBFRAME no ocupe completamente el tiempo de permanencia, pero no sea posible añadir otro BBFRAME, se podrán añadir símbolos ficticios a la transmisión para ocupar el tiempo de permanencia.

[0061] En el paso 308, el modulador 22 prepara un flujo de transmisión como símbolos de una onda portadora que tiene características de transmisión preseleccionadas (por ejemplo, frecuencia).

[0062] Si no se utiliza el abarcamiento BBFRAME, no es necesario transmitir los BBFRAME en el orden de la secuencia determinada por el método de optimización, ya que el orden BBFRAME tiene como finalidad agrupar de manera eficiente los MODCOD de los bits, tal y como se ha descrito anteriormente. Una vez que los paquetes de datos se asignan a un BBFRAME concreto, los BBFRAME pueden transmitirse en cualquier orden, ya que la mejora de la agrupación de los paquetes de datos se aplica independientemente del orden de transmisión de los propios grupos. Cabe señalar que esto no se aplica si se utiliza el abarcamiento BBFRAME, ya que los paquetes de datos transmitidos deben llegar para poder ser ensamblados. En el caso de que no se utilice el abarcamiento BBFRAME, cuando se asignan paquetes a BBFRAME, también puede ser necesario añadir bits ficticios a cada BBFRAME en los casos en que un paquete de datos no ocupe exactamente todo el BBFRAME. El paso de transmisión en sí mismo no tiene por qué formar parte de las realizaciones de la invención y puede ser realizado por sistemas externos que reciban una asignación de bits a BBFRAME, pero otras realizaciones pueden incluir la etapa de transmisión.

[0063] La asignación de bits a BBFRAME evita la necesidad de mover físicamente los paquetes de datos del búfer a un orden concreto como parte del propio proceso de optimización. De lo contrario, esto sería computacionalmente costoso. Por consiguiente, es posible iterar el procedimiento de optimización actualizando solo el número de bits en cada MODCOD, y solo una vez que se conoce la asignación final se ensamblan los BBFRAME. La asignación de bits en el histograma al BBFRAME adecuado elimina la necesidad de clasificar los paquetes innecesariamente.

[0064] Una ventaja del método descrito es que los paquetes de datos no necesitan ordenarse individualmente según el orden MODCOD. Los BBFRAME se envían en orden MODCOD, pero dentro de un BBFRAME determinado, los paquetes de datos pueden organizarse en cualquier orden, incluido un orden arbitrario. Esta flexibilidad reduce considerablemente el tiempo de cálculo del método, ya que no se necesitan recursos computacionales para ordenar los paquetes dentro de los BBFRAME.

[0065] Las técnicas según las realizaciones de la presente invención pueden demostrar que aumentan la eficiencia de transmisión, en algunos casos en más de un 50 %, en términos de la cantidad de datos transmitidos en un tiempo fijo, en comparación con las técnicas descritas en la introducción de la solicitud, en las que no se aplica el reordenamiento de paquetes.

[0066] Aunque las realizaciones de la presente invención se describen en relación con un sistema de salto de haz, esto es simplemente un ejemplo, y el método de optimización descrito anteriormente puede aplicarse a la transmisión de datos a lo largo de cualquier enlace de RF que pueda dividirse en bloques de transmisión distintos.

[0067] La Figura 4 ilustra un ejemplo de la estructura de un flujo de datos, obtenido mediante el método descrito en la Figura 3. En las realizaciones de la Figura 4, el flujo de datos que se va a transmitir puede ser un flujo de datos lógico que se ajusta a la norma Digital Video Broadcast - Second Generation Terrestrial (DBV-T2). Como se ha descrito anteriormente, el flujo de datos que se transmite finalmente se divide en una serie de PLFRAMEs, formadas a partir de FECFRAME que, a su vez, se forman a partir de BBFRAME a las que se añaden bits de comprobación de corrección de errores hacia adelante, utilizando, por ejemplo, un código de comprobación de paridad de baja densidad (LDPC) o un código Bose-Chaudhuri-Hocquenghem (BCH), como es conocido en la técnica.

[0068] Para una velocidad de transmisión determinada, los FECFRAME tienen una longitud de bits predeterminada, que viene determinada por los requisitos del sistema. La longitud de un PLFRAME depende de un MODCOD concreto asociado a los paquetes de datos dentro del BBFRAME del FECFRAME que forma el PLFRAME, y depende de la relación entre los bits del FECFRAME (basada en el número de bits de datos y los bits de codificación necesarios) y los símbolos. Por consiguiente, a medida que el método de la Figura 3 avanza en la optimización, la longitud de un PLFRAME puede acortarse aumentando el número de paquetes de datos que se transmiten con un MODCOD de menor robustez y mayor eficiencia, de modo que se puede utilizar una mayor proporción de símbolos por bits FEC en comparación con el estado de configuración inicial anterior a la optimización. Como resultado del acortamiento de los PLFRAME, es posible incluir más PLFRAME dentro del tiempo de permanencia, lo que a su vez permite asignar más paquetes de datos a más BBFRAME respectivamente.

[0069] Consideremos un ejemplo en el que se pueden construir cuatro FECFRAME 41, 42, 43, 44 utilizando bits que llenan cuatro BBFRAME 51, 52, 53, 54, como se muestra en la Figura 4(a). En este ejemplo, se utiliza la expansión BBFRAME y los BBFRAME están completos. Cada BBFRAME está asociado con la mayor robustez de los MODCOD requeridos por los bits dentro del BBFRAME. Dado que la longitud de FECFRAME es fija y que los datos de corrección de errores que se añaden a BBFRAME dependen del MODCOD asociado a BBFRAME, el número máximo de bits que puede contener BBFRAME está limitado en función del MODCOD de BBFRAME. Se construye un flujo de PLFRAME 61, 62, 63, 64, con símbolos ficticios 65 agregados para llenar el tiempo de permanencia.

[0070] La longitud de los PLFRAME 61, 62, 63 y 64 no se muestra a escala. En la práctica, un PLFRAME no será más largo que el FECFRAME correspondiente, ya que el MODCOD más robusto tiene una relación de conversión de bit a símbolo de 1:1. En el caso en que esta relación sea 1:1, el PLFRAME tendrá la misma longitud que el FECFRAME. Se puede ver que PLFRAME 64, que contiene bits asociados con BBFRAME 54, es de la duración más corta ya que está asociado con la menor cantidad de codificación, y PLFRAME 63 es de la duración más larga ya que está asociado con un esquema de modulación de orden superior.

[0071] Tras la optimización basada en una iteración en el método de la Figura 3, la longitud de los PLFRAME se acorta, ya que es posible utilizar una velocidad de transmisión más alta. La mayor velocidad de transmisión es posible gracias a la mayor tasa de bits a símbolo, como se describió anteriormente. A medida que se acorta la longitud de los PLFRAME, es posible acomodar más PLFRAME en el mismo tiempo de permanencia.

[0072] La Figura 4(b) muestra un ejemplo en el que ahora se pueden incluir seis BBFRAME 71, 72, 73, 74, 75, 76 en el flujo de transmisión, a través de seis PLFRAME 81, 82, 83, 84, 85, 86. Una vez más, los PLFRAME no se muestran a escala, pero su longitud depende de la conversión de bits a símbolos de la longitud del FECFRAME. Se reduce la proporción del PLFRAME ocupada por el código de error. Una vez más, se utilizan símbolos ficticios 87 para rellenar el tiempo de permanencia.

[0073] Se apreciará que la presente invención no se limita a las realizaciones descritas anteriormente, y serán evidentes las modificaciones que entran dentro del alcance de la invención definida por las siguientes reivindicaciones.

Claims (11)

1. REIVINDICACIONES

1. Un método para optimizar los datos para su transmisión durante un tiempo de permanencia de una programación de salto de haz de un sistema de comunicaciones por satélite utilizando un número predeterminado de símbolos, el método comprende:

determinar una pluralidad de paquetes de datos que se transmitirán a una primera velocidad de transmisión; determinar los esquemas de modulación y codificación necesarios, MODCOD, para los bits de la pluralidad de paquetes de datos;

asignar bits de la pluralidad de paquetes a una trama de transmisión de banda base respectiva, BBFRAME, de una secuencia de una pluralidad de BBFRAME, de acuerdo con los MODCOD requeridos para los bits respectivos, de tal manera que:

(i) cada BBFRAME está asociado con la robustez MODCOD común más alta de los MODCOD necesarios para cada uno de los bits del BBFRAME; y

(ii) la solidez del MODCOD asociado a cada BBFRAME aumenta o disminuye de acuerdo con la posición cronológica en la secuencia de los BBFRAME; y

determinar una secuencia de paquetes de datos de la pluralidad de paquetes de datos que se van a organizar dentro de la secuencia BBFRAME de acuerdo con la asignación de bits a BBFRAME, y enviar (S308) la secuencia de paquetes de datos a un búfer para su organización como una secuencia de transporte que comprende la secuencia de BBFRAME,

caracterizado por que la asignación de los bits de la pluralidad de paquetes a una trama de transmisión de banda base respectiva comprende:

determinar (S303) si un BBFRAME tiene capacidad para acomodar bits de la pluralidad de paquetes de datos; si el BBFRAME tiene capacidad (S303Y), asignar los bits al BBFRAME (S304); y

si el BBFRAME no tiene capacidad (S303N) y no se ha completado el tiempo de permanencia, asignar los bits a un BBFRAME adyacente en la secuencia de BBFRAME.

2. Un método según la reivindicación 1, que comprende además:

determinar que no es posible acomodar uno o más bits adicionales de la pluralidad de paquetes de datos en la secuencia de BBFRAME;

determinar que la optimización de la secuencia de BBFRAME es posible si no se supera un límite de optimización (S305N), comprendiendo la optimización:

identificar más paquetes de datos que se transmitirán durante el tiempo de permanencia a una segunda velocidad de transmisión mayor que la primera velocidad de transmisión;

añadir (S306) más BBFRAME a la secuencia de BBFRAME dentro del tiempo de permanencia para formar una nueva secuencia de BBFRAME; y

asignar bits de la pluralidad de paquetes de datos y los paquetes de datos adicionales a la nueva secuencia de BBFRAME, de acuerdo con los MODCOD requeridos para los bits.

3. Un método según la reivindicación 2, que comprende repetir la optimización hasta alcanzar el límite de optimización.

4. Un método según la reivindicación 3, en el que el límite de optimización es el límite de la tasa de conversión de bit a símbolo para el tiempo de permanencia.

5. Un método según la reivindicación 3, en el que el límite de optimización es un número predeterminado de optimizaciones, si no se supera el límite de la tasa de conversión de bits a símbolos para el tiempo de permanencia.

6. Un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende:

identificar el MODCOD de cada BBFRAME;

preparar (S307, S308) un flujo de transmisión basado en la secuencia de paquetes de datos que se van a organizar en la secuencia de BBFRAME y el MODCOD de cada BBFRAME; y

trasmitir el flujo de transmisión.

7. Un método según la reivindicación 6, en el que el orden de los paquetes de datos en un BBFRAME es arbitrario.

8. Un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el MODCOD requerido de cada paquete de datos está contenido dentro del paquete de datos.

9. Un aparato que comprende uno o más procesadores y una memoria que almacena instrucciones ejecutables por ordenador que hacen que uno o más procesadores ejecuten el método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.

10. Una carga útil satelital que comprende el aparato de la reivindicación 9.

11. Un producto de programa informático que comprende instrucciones que, cuando el programa es ejecutado por un ordenador, hacen que el ordenador lleve a cabo el método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.