MX2008016536A

MX2008016536A - Sistema y metodo de comunicacion inalambrica de video no comprimido que tiene un intercalador de canales a base de transformacion de fourier rapida.

Info

Publication number: MX2008016536A
Application number: MX2008016536A
Authority: MX
Inventors: Chiu Ngo; Huaning Niu; Pengfei Xia
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2006-06-28
Filing date: 2007-06-27
Publication date: 2009-01-19
Also published as: WO2008002078A1; CN101480011A; KR101442617B1; KR20090021330A; EP2039105A4; EP2039105A1; EP2039105B1; US8107552B2; US20080002782A1; CN101480011B

Abstract

Se describen un sistema y método para usar un intercalador a base de transformación de Fourier rápida (FFT) para OFDM. Una modalidad del sistema incluye un transmisor OFDM, el cual incluye un subsistema de transformación de Fourier rápida (FFT) inversa. El subsistema IFFT incluye un módulo de reversión (o reversión de dígitos cuaternarios dependiendo de la implementación) seguido por un operador de mariposa. La salida del módulo de reversión de bits (o reversión de dígitos cuaternarios) está conectada a la entrada del operador de mariposa. El transmisor OFDM incluye además un intercalador de tonos que tiene una entrada y una salida. La salida del intercalador de símbolos está conectada a la entrada del módulo de reversión de bits (o reversión de dígitos cuaternarios). El intercalador de tonos está configurado para redisponer la secuencia de símbolos de entrada de tal forma que la secuencia de símbolos ingresada a la entrada del intercalador de tonos sea la misma que la secuencia de símbolos ingresada a la entrada del operador de mariposa.

Description

SISTEMA Y METODO DE COMUNICACION INALAMBRICA DE VIDEO NO COMPRIMIDO QUE TIENE UN INTERCALADOR DE CANALES A BASE DE TRANSFORMACION DE FOURIER RAPIDA Campo de la Invención La presente invención se refiere a transmisión inalámbrica de información de video, y en particular, a transmisión no comprimida de información de video de alta definición no comprimida sobre canales inalámbricos. Antecedentes de la Invención Con la proliferación de video de alta calidad, un número cada vez más alto de dispositivos electrónicos, tales como dispositivos electrónicos de consumo, utilizan video de alta definición (HD) que puede requerir de aproximadamente varios Giga bps (bits por segundo) en ancho de banda para transmisión. De esta forma, cuando se transmite este video HD entre dispositivos, los enfoques de transmisión convencionales comprimen el video HD hasta una fracción de su tamaño para reducir el ancho de banda de transmisión requerido . El video comprimido es luego descomprimido para su consumo . Sin embargo, con cada compresión y subsecuente descompresión de los datos de video, algunos datos pueden perderse y la calidad de imagen puede ser reducida. REF.: 198919 La especificación Interfaz de Multimedia de Alta Definición (HDMI) permite la transferencia de señales HD no comprimidas entre dispositivos por medio de un cable. Mientras que los fabricantes de dispositivos electrónicos de consumo están empezando a ofrecer equipo compatible con HDMI, aún no hay una tecnología inalámbrica (por ejemplo, de radiofrecuencia) adecuada que sea capaz de transmitir señales de video HD no comprimidas. La red de área local inalámbrica (WLAN) y tecnologías similares pueden sufrir aspectos de interferencia cuando varios dispositivos sean conectados los cuales no tengan el ancho de banda para llevar las señales HD no comprimidas . En forma similar a otras señales transmitidas inalámbricamente, las señales HD no comprimidas son sujetas a varios errores durante la transmisión inalámbrica de las mismas. Además, los sistemas y métodos para la transmisión inalámbrica de señales HD no comprimidas tienen limitaciones de diseño inherentes debido a un alto volumen de datos procesados. Por lo tanto, existe la necesidad de proporcionar un esquema de prevención de errores efectivo y simplificado para la transmisión inalámbrica de señales HD no comprimidas . Breve Descripción de la Invención Una modalidad es un transmisor para un sistema de comunicación inalámbrico. El transmisor comprende un intercalador de símbolos configurado para reordenar una primera secuencia de un flujo de datos para generar una segunda secuencia del flujo de datos, y un subsistema de transformación de Fourier rápida inversa (IFFT) . El subsistema IFFT comprende: un módulo de reversión configurado para reordenar la segunda secuencia del flujo de datos para generar una tercera secuencia del flujo de datos, y un operador IFFT configurado para llevar a cabo una operación IFFT en la tercera secuencia del flujo de datos. El intercalador de símbolos está configurado para reordenar la primera secuencia del flujo de datos de tal forma que la primera secuencia sea la misma que la tercera secuencia. La operación IFFT puede ser implementada usando FFT de 2 bases, FFT de 4 bases o FFT de bases divididas. El intercalador de símbolos puede comprender un intercalador de tonos. El módulo de reversión puede comprender un módulo de reversión de bits configurado para reordenar bits de la segunda secuencia del flujo de datos. La primera secuencia puede ser representada por un primer índice representado por la ecuación 1 y la segunda secuencia puede ser representada por un segundo índice representado por la ecuación 2 : (1) en donde k es el primer índice y k es el segundo índice; y ¾ es 1 ó 0; y en donde el tamaño IFFT del operador IFFT es N=2n. La tercera secuencia puede ser representada por el primer índice. El módulo de reversión puede comprender un módulo de reversión de bits configurado para reordenar dígitos cuaternarios de la segunda secuencia del flujo de datos. La primera secuencia puede ser representada por un primer índice representado por la ecuación 7, y la segunda secuencia de datos puede ser representada por un segundo índice representado por la ecuación 8: en donde m es el primer índice y es el segundo índice; a^ es 0 , 1 ó 3, y en donde el tamaño IFFT del operador IFFT es N=4n. El transmisor puede comprender además: un adicionador de tonos configurado para proporcionar al menos un tono de un tono nulo, un tono de corriente directa (DC) y un tono piloto; un direccionador configurado para proporcionar un flujo de datos, y un multiplexor configurado para multiplexar el por lo menos un tono del adicionador de tonos y el flujo de datos del direccionador para generar la primera secuencia del flujo de datos. El multiplexor puede ser configurado para insertar el por lo menos un tono en una primera posición predeterminada en la primera secuencia del flujo de datos, en donde la primera posición predeterminada corresponde a una segunda posición predeterminada en la segunda secuencia del flujo de datos. Para asegurarse de que los tonos nulo/DC/piloto estén en las posiciones adecuadas después del intercalado de símbolos por el intercalador de símbolos, pueden ser insertados en las posiciones de reversión correspondientes por el multiplexor. Después de que el intercalador de símbolos lleva a cabo reordenamiento, los tonos nulo/DC/piloto son posicionados en las posiciones adecuadas para la operación IFFT. El multiplexor puede ser configurado para suministrar la primera secuencia del flujo de datos al intercalador de símbolos. El multiplexor puede ser un multiplexor de encuadre de símbolos de multiplexión por división de frecuencias ortogonales (OFDM) . El transmisor puede ser configurado para transmitir datos de video de alta definición no comprimidos. Otra modalidad es un dispositivo audiovisual que comprende: el transmisor descrito arriba, y circuitos electrónicos configurados para procesar datos audiovisuales de una fuente de datos de video . Otra modalidad más es un transmisor para un sistema de comunicación inalámbrico, que comprende: un adicionador de tonos configurado para proporcionar al menos un tono de un tono nulo, un tono de corriente directa (DC) y un tono piloto; un direccionador configurado para proporcionar un primer flujo de datos, un multiplexor configurado para multiplexar el por lo menos un tono y el primer flujo de datos para generar un segundo flujo de datos, y un operador de transformación de Fourier rápida (IFFT) configurado para recibir el segundo flujo de datos del multiplexor y llevar a cabo una operación IFFT en el segundo flujo de datos, en donde el transmisor no incluye un módulo de reversión configurado para reordenar una entrada o salida de secuencia de datos al interior o desde el operador IFFT. Otra modalidad es un transmisor para un sistema de comunicación inalámbrico, que comprende: medios para primer reordenamiento de bits en una primera secuencia de un flujo de datos para generar una segunda secuencia del flujo de datos; medios para segundo reordenamiento de bits en la segunda secuencia del flujo de datos para generar una tercera secuencia del flujo de datos, de tal forma que la tercera secuencia sea la misma que la primera secuencia; y medios para llevar a cabo una operación IFFT en la tercera secuencia del flujo de datos. Otra modalidad más es un método para transmitir datos inalámbricamente. El método comprende: primer reordenamiento de bits en una primera secuencia de un flujo de datos para generar una segunda secuencia del flujo de datos; segundo reordenamiento de bits en la segunda secuencia del flujo de datos para generar una tercera secuencia del flujo de datos, de tal forma que la tercera secuencia sea la misma que la primera secuencia; y llevar a cabo una operación IFFT en la tercera secuencia del flujo de datos. La operación IFFT puede comprender FFT de 2 bases, FFT de 4 bases o FFT de bases divididas. El segundo reordenamiento de los bits puede comprender reordenamiento de los bits uno a la vez. La primera secuencia puede ser representada por un primer índice representado por la ecuación 1 y la segunda secuencia puede ser representada por un segundo índice representado por la ecuación 2 : '* = ? 2 (D en donde k es el primer índice y k es el segundo índice; y a¿ es 1 ó 0; y en donde el tamaño IFFT del operador IFFT es N=2n. La tercera secuencia puede ser representada por el primer índice. El segundo reordenamiento de los bits puede comprender reordenamiento de los bits cuatro a la vez. La primera secuencia puede ser representada por un primer índice representado por la ecuación 7, y la segunda secuencia de datos puede ser representada por un segundo índice representado por la ecuación 8 : m = ?a n~l-J (8) en donde m es el primer índice y rñ es el segundo índice; a^ es 0, 1 ó 3, y en donde el tamaño IFFT del operador IFFT es N=4n. El método puede comprender además insertar al menos uno de un tono nulo, un tono de corriente directa (DC) y un tono piloto en el flujo de datos antes del primer reordenamiento de los bits. El flujo de datos puede comprender datos de video de alta definición no comprimidos. Breve descripción de las figuras La figura 1 es un diagrama de bloques funcional de una red inalámbrica que implementa transmisión de video HD no comprimido entre dispositivos inalámbricos de acuerdo con una modalidad del sistema y método. La figura 2 es un diagrama de bloques funcional de un sistema de comunicación ejemplar para la transmisión de video HD no comprimido sobre un medio inalámbrico, de acuerdo con una modalidad del sistema y método. La figura 3 es un diagrama de bloques funcional de un transmisor ejemplar para la transmisión de video HD no comprimido sobre un medio inalámbrico, de acuerdo con una modalidad del sistema y método. La figura 4 es un diagrama de bloques funcional de una porción del transmisor de la figura 3, que tiene un intercalador de símbolos de acuerdo con una modalidad. La figura 5 es un diagrama que ilustra transformación de Fourier rápida de decimación en tiempo de 2 bases y 8 puntos que tiene entradas en un orden de reversión de bits y salidas en un orden natural, de acuerdo con una modalidad . La figura 6 es un diagrama que ilustra transformación de Fourier rápida de decimación en tiempo de bases divididas y 32 puntos que tiene entradas en un orden natural y salidas en un orden de reversión de bits, de acuerdo con una modalidad. La figura 7 es un diagrama que ilustra transformación de Fourier rápida de decimación en tiempo de 4 bases y 16 puntos que tiene entradas en un orden natural y salidas en un orden de reversión de dígitos cutaernarios , de acuerdo con una modalidad. La figura 8 es una tabla indicadora de un diseño de intercalador de bloques para el intercalador de tonos de la figura 4 en una modalidad. La figura 9 es una tabla indicadora de un diseño de intercalador de bloques para el intercalador de tonos de la figura 4 en otra modalidad. La figura 10 es un diagrama de bloques funcional de una porción del transmisor de la figura 3 de acuerdo con otra modalidad. Descripción Detallada de la Invención Varios aspectos y características de la invención se harán más completamente aparentes de la siguiente descripción y reivindicaciones anexas tomadas en conjunto con las siguientes figuras. En las figuras, los números de referencia iguales indican elementos idénticos o funcionalmente similares. Ciertas modalidades proporcionan un método y sistema para la transmisión de información de video HD no comprimida de un emisor a un receptor sobre canales inalámbricos . A continuación se describirán implementaciones ejemplares de las modalidades en un sistema inalámbrico de audio/video (A/V) de alta definición (HD) . La figura 1 muestra un diagrama de bloques funcional de una red inalámbrica 100 que implementa transmisión de video HD no comprimido entre dispositivos A/V tales como un coordinador de dispositivos A/V y estaciones A/V, de acuerdo con ciertas modalidades. En otras modalidades, uno o más de los dispositivos pueden ser una computadora, tal como una computadora personal (PC) . La red 100 incluye un coordinador de dispositivos 112 y varias estaciones A/V 114 (por ejemplo, Dispositivo 1 ... Dispositivo N) . Las estaciones A/V 114 utilizan un canal inalámbrico de baja velocidad (LR) 116 (líneas punteadas en la figura 1) , y puede usar un canal de alta velocidad (HR) 118 (líneas continuas gruesas en la figura 1) , para" la comunicación entre cualquiera de los dispositivos. El coordinador de dispositivos 112 usa un canal de baja velocidad 116 y un canal inalámbrico de alta velocidad 118, para la comunicación con las estaciones 114. Cada estación 114 usa el canal de baja velocidad 116 para comunicaciones con otras estaciones 114. El canal de alta velocidad 118 soporta transmisión de unidifusión de una sola dirección sobre haces direccionales establecidos por formación de haces, con por ejemplo, ancho de banda de varios GB/s, para soporta transmisión de video HD no comprimida. Por ejemplo, un decodificador de caja puede transmitir video no comprimido a una televisión HD (HDTV) sobre el canal de alta velocidad 118. El canal de baja velocidad 116 puede soportar transmisión bidireccional , por ejemplo, con hasta 40 Mbps de salida en ciertas modalidades. El canal de baja velocidad 116 se usa principalmente para transmitir cuadros de control tales como cuadros de reconocimiento (ACK) . Por ejemplo, el canal de baja velocidad 116 puede transmitir un reconocimiento de la HDTV al decodificador de caja. También es posible que algunos datos de baja velocidad tales como audio y video comprimido puedan ser transmitidos en el canal de baja velocidad entre dos dispositivos directamente. Se aplica duplexión por división de tiempo (TDD) al canal de alta velocidad y baja velocidad. En cualquier momento, los canales de baja velocidad y alta velocidad no pueden ser usados en paralelo para transmisión, en ciertas modalidades. Puede usarse tecnología de formación de haces en los canales tanto de baja velocidad como de alta velocidad. Los canales de baja velocidad también pueden soportar transmisiones omni-direccionales . En un ejemplo, el coordinador de dispositivos 112 es un receptor de información de video (en adelante "receptor 112"), y la estación 114 es un emisor de la información de video (en adelante "emisor 114"). Por ejemplo, el receptor 112 puede ser un colector de datos de video y/o audio implementado, tal como, en una HDTV instalada en un ambiente de red inalámbrica casera que sea un tipo de WLAN. El emisor 114 puede ser una fuente de video o audio no comprimido.

Ejemplos del emisor 114 incluyen un decodificador de caja, un reproductor o grabador de DVD, cámara digital, videocámara, y así sucesivamente. La ' figura 2 ilustra un diagrama de bloques funcional de un sistema de comunicación 200 ejemplar. El sistema 200 incluye un transmisor inalámbrico 202 y receptor inalámbrico 204. El transmisor 202 incluye una capa física (PHY) 206, capa de control de acceso a medios (MAC) 208 y una capa de aplicación 210. En forma similar, el receptor 204 incluye una capa PHY 214, una capa MAC 216 y una capa de aplicación 218. Las capas PHY proporcionan comunicación inalámbrica entre el transmisor 202 y el receptor 204 por medio de una o más antenas a través de un medio inalámbrico 201. La capa de aplicación 20 del transmisor 202 incluye un módulo de pre-procesamiento de A/V 211 y un módulo de control de audio video (AV/C) 212. El módulo de pre-procesamiento de A/V 211 puede llevar a cabo pre-procesamiento del audio/video al como división de video no comprimido. El módulo AV/C 212 proporciona una forma estándar de intercambiar información de capacidad de A/V. Antes de que inicie una conexión, el módulo de A/V negocia los formatos de A/V que serán usados, y cuando se completa el requerimiento para la conexión, se usan comandos de AV/C para detener la conexión.

En el transmisor 202, la capa PHY 206 incluye un canal de baja velocidad (LR) 203 y un canal de alta velocidad (HR) 205 que se usan para comunicarse con la capa MAC 208 y con un módulo de radiofrecuencia (RF) 207. En ciertas modalidades, la capa MAC 208 puede incluir un módulo de empaquetado (no mostrado) . Las capas PHY/MAC del transmisor 202 añaden encabezados PHY y MAC a paquetes y transmiten los paquetes al receptor 204 sobre el canal inalámbrico 201. En el receptor inalámbrico 204, las capas PHY/MAC 214, 216 procesan los paquetes recibidos. La capa PHY 214 incluye un módulo RF 213 conectado a la una o más antenas. Un canal LR 215 y un canal HR 217 se usan para comunicarse con la capa MAC 216 y con el módulo RF 213. La capa de aplicación 218 del receptor 204 incluye un módulo de post-procesamiento de A/V 219 y un módulo AV/C 220. El módulo 219 puede llevar a cabo un método de procesamiento inverso del módulo 211 para regenerar el video no comprimido, por ejemplo. El módulo AV/C 220 funciona de una manera complementaria con el módulo AV/C 212 del transmisor 202. La figura 3 ilustra una modalidad de un transmisor 300 para la transmisión de video HD no comprimido sobre un medio inalámbrico. El transmisor 300 ilustrado incluye un aleatorizador 310, un subsistema de corrección de errores de envío (FEC) 321, un intercalador 322, un direccionador 323, un subsistema de transformación de Fourier rápida inversa (IFFT) 330, un adicionador de prefijos cíclicos 340, un módulo de configuración de símbolos 350, un convertidor ascendente 360 y antenas transmisoras 370. En otras modalidades, el direccionador 323 puede ser colocado entre el subsistema FEC 321 y el intercalador 322. Se apreciará que los módulos, subsistema o dispositivos anteriores pueden ser implementados usando hardware, software o una combinación de ambos . El aleatorizador 310 está configurado para recibir datos de video 301 desde, por ejemplo, un reproductor de video. El aleatorizador 310 está configurado además para transponer o invertir señales o de otra manera codifica datos para hacer los datos ininteligibles en un receptor no equipado con un dispositivo desaleatorizador instalado adecuadamente. La aleatorización se logra por la adición de componentes a la señal original o el cambio de algún componente importante de la señal original para poder hacer difícil la extracción de la señal original. Ejemplos de esto último puede incluir remover o cambiar pulsos de sincronización verticales u horizontales en señales de video. El subsistema FEC 321 está configurado para proporcionar predicción contra errores durante la transmisión de datos inalámbrica. El subsistema FEC 321 añade datos redundantes a los datos de video aleatorizados ingresados al subsistema 321.

Los datos redundantes permiten al receptor detectar y corregir errores sin pedir al transmisor datos adicionales. Al añadir datos redundantes a los datos de video, el susbsistema FEC 321 puede usar codificadores de codificación de errores, tales como un codificador Reed-Solomon (RS) y un codificador de códigos convolucionales (CC) . En otras modalidades, el subsistema FEC 321 puede usar varios otros codificadores, incluyendo, pero no limitados a, un codificador Golay y un codificador Hamming, Bose, Ray-Chaudhuri, Hocquenghem (BCH) . En ciertas modalidades, el subsistema FEC 321 puede incluir opcionalmente un intercalador configurado para redisponer o reordenar una secuencia de datos para proteger datos contra errores de transmisión de ráfagas. Un codificador Reed-Solomon (RS) usa códigos Reed- Solomon (RS) para añadir datos redundantes a datos brutos. Los códigos RS son códigos de corrección de errores a base de bloques que funcionan al sobre-muestrear un polinomio construido a partir de datos brutos. El codificador RS toma un bloque de datos digitales brutos y añade bits redundantes al bloque. Un código RS es típicamente especificado como RS (n, k) . Por ejemplo, un código RS que opere en símbolos de 8 bits tiene n=28-l=255 símbolos por bloque. El número k (k<n) de símbolos de datos en el bloque es un parámetro de diseño. Un código RS puede codificar k=216 símbolos de 8 bits más ocho símbolos de paridad de 8 bits en un bloque de n=-224- símbolos. Esto se indica como un código (n, k) = (224, 216), el cual es capaz de corregir hasta 4 errores de símbolo por bloque. Se apreciará que varias otras configuraciones de códigos RS pueden ser adaptadas para usarse con el codificador RS . Un codificador de códigos convolucionales (CC) (o codificador convolucional) usa un código convolucional (CC) para añadir redundancia a datos brutos . Un código convolucional es un tipo de código de corrección de errores. En un codificador CC, cada símbolo de información de m bits (cada cadena de m bits) que será codificado es transformado en un símbolo de n bits (m/n es la velocidad código (n>=m) . Además, la transformación es una función de los últimos k símbolos de información (k es la longitud de restricción del código) . El intercalador 322 está configurado para redisponer o reordenar una secuencia de datos para proteger los datos contra errores de ráfaga. El intercalador 322 puede incluir un intercalador de bits y/o un intercalador de símbolos. El intercalador de bits está configurado para redisponer una secuencia de bits de datos. El intercalador de símbolos está configurado para redisponer una secuencia de símbolos complejos (IQ) que correspondan a grupos de varios bits. En ciertas modalidades, el intercalador de símbolos redispone varios bits (por ejemplo, cuatro bits) como un grupo de símbolos, y aún logra el mismo efecto que intercalar símbolos complejos. Esto se debe a que un número predeterminado de bits corresponde a un solo símbolo complejo. El direccionador 323 está configurado para direccionar bits de datos a símbolos complejos (IQ) (un dato de dominio de frecuencia) . Los símbolos complejos se usan para modular un portador para la transmisión inalámbrica descrita anteriormente. El direccionador 323 puede usar varios esquemas de modulación, incluyendo, pero no limitados a, Manipulación por Derivación de Fase Binaria (BPSK) , Manipulación por Derivación de Fase en Cuadratura (QPSK) y Modulación de Amplitud de Cuadratura (QAM) . En una modalidad, el direccionador 323 es un direccionador de Modulación de Amplitud de Cuadratura (QAM) , por ejemplo, un direccionador 16-QAM o direccionador 64-QAM. La Modulación de Amplitud de Cuadratura (QAM) es un esquema de modulación que transmite datos al modular la amplitud de dos ondas portadoras. Las dos ondas, usualmente sinusoides, están fuera de fase entre sí por 90° y de esta manera son llamadas portadoras de cuadratura. El número, 16 ó 64, enfrente de "QAM" se refiere al número total de símbolos a los cuales el direccionador puede direccionar grupos de bits de datos. Por ejemplo, un direccionador de 16-QAM convierte datos de 4 bits en 24 = 16 símbolos. Típicamente, para direccionadores QAM, se usa un diagrama de constelación para representar estos símbolos. El subsistema de transformación de Fourier rápida inversa (IFFT) 330 está configurado para transformar datos de dominio de frecuencia provenientes del direccionador 323 de regreso en datos de dominio de tiempo correspondientes. El subsistema IFFT 330 convierte un número de símbolos complejos, los cuales representan una señal en el dominio de frecuencias, en la señal de dominio de tiempo equivalente. El subsistema IFFT 330 sirve también para asegurar que las señales portadoras producidas sean ortogonales. El adicionador de prefijos cíclicos 340 está configurado para reducir la complejidad del receptor. El adicionador de prefijos cíclicos 340 también puede ser conocido como un "adicionador de intervalos de guarda" . El adicionador de prefijos cíclicos 340 está configurado para añadir un intervalo de prefijos cíclicos (o intervalo de guarda) a un bloque de señales procesado por IFFT en su extremo frontal. La duración de este intervalo de prefijos cíclicos puede ser 1/32, 1/16, 1/8 ó 1/4 de la duración del bloque de señales original. El módulo de configuración de símbolos 350 está configurado para interpolar y filtrar por paso bajo la señal generada del subsistema IFFT 330. La salida del módulo de configuración de símbolos 350 es la banda base compleja de la señal de salida del subsistema IFFT 330 . El convertidor ascendente 3 60 está configurado para convertir ascendentemente la salida del módulo de configuración de símbolos 350 en una frecuencia intermedia (IF) . El convertidor ascendente 3 60 está configurado además para convertir ascendentemente la señal convertida ascendentemente en una radiofrecuencia (RF) . Las antenas transmisoras 370 están configuradas para transmitir la salida de señal proveniente del convertidor ascendente 360 sobre un medio inalámbrico a un receptor. Las antenas transmisoras 370 pueden incluir cualquier sistema o módulos de antenas adecuado para transmitir inalámbricamente señales de video HD no comprimidas . Intercalador de símbolos compatible con FFT En una modalidad, un transmisor HD inalámbrico incluye un subsistema IFFT que lleva a cabo una operación IFFT. La operación IFFT es un proceso inverso de una operación de transformación de Fourier rápida (FFT) llevada a cabo en un receptor del transmisor. La transformación de Fourier rápida (FFT) es una implementación rápida y eficiente de transformación de Fourier. Puede ser implementada en muchas formas diferentes para eficiencia de hardware. Ejemplos de FFT incluyen, pero no están limitados a, operación de 2 bases, de 4 bases o de bases divididas. En una modalidad, el subsistema IFFT incluye un operador IFFT y un módulo de reversión. Mientras lleva a cabo una operación IFFT, el operador IFFT envía una secuencia de datos en un orden predeterminado diferente del orden de la secuencia de datos original. El módulo de reversión está configurado para redisponer la secuencia de datos reordenada de regreso a la secuencia de datos original. Al redisponer la secuencia de datos, el módulo de reversión puede usar diferentes métodos de reversión, dependiendo del tipo de la operación de IFFT usada para el transmisor. El módulo de reversión puede ser colocado ya sea en la entrada o en la salida del operador IFFT. La figura 4 ilustra una porción del transmisor HD inalámbrico de la figura 3. La porción incluye un intercalador de símbolos de acuerdo con una modalidad. El intercalador de símbolos ilustrado es un intercalador de tonos 426. En la modalidad ilustrada, la porción del transmisor inalámbrico incluye un direccionador QAM 423, un adicionador nulo/DC/piloto 424, un multiplexor de encuadre de símbolos de Multiplexión por División de Frecuencias Ortogonales (OFDM) 425, un intercalador de tonos 426 y un subsistema IFFT 430. El subsistema IFFT 430 puede incluir un módulo de reversión 431 y un operador IFFT 432. En la modalidad ilustrada, la salida del direccionador QAM 423 está conectado a una entrada del multiplexor 425. La salida del adicionador nulo/DC/piloto 424 está conectada a otra entrada del multiplexor 425. La salida del multiplexor 425 está conectada a la entrada del intercalador de tonos 426. La salida del intercalador de tonos 426 está conectada a la entrada del módulo de reversión 431. La salida del módulo de reversión 431 está conectada a la entrada del operador IFFT 432. El direccionador QAM 423 está configurado para direccionar grupos de bits (en dominio de tiempo) a símbolos complejos (en dominio de frecuencia) . En una modalidad, el direccionador QAM 423 puede ser un direccionador 16-QAM o direccionador 64-QAM. La configuración del direccionador QAM 423 puede ser como la descrita anteriormente con respecto a la del direccionador 323 de la figura 3. El adicionador nulo/DC/piloto 424 está configurado para proporcionar al menos uno de un tono nulo, un tono de corriente directa (DC) y un tono piloto. Estos tonos son multiplexados con una secuencia de datos emitida desde el direccionador QAM 423 por el multiplexor de encuadre de símbolos OFDM 425. Para facilitar la efectividad del intercalador de tonos 426, tonos nulos y tonos piloto son insertados antes de la operación del intercalador de tonos que se describirá abajo. Los tonos sirven para proporcionar bits adicionales para hacer el tamaño de salida del intercalador el mismo que el tamaño IFFT del subsistema IFFT 430. El multiplexor de encuadre de símbolos OFDM 425 esta configurado para multiplexar señales de salida provenientes del direccionador QAM 423 y el adicionador nulo/DC/piloto 424. El multiplexor 425 proporciona entonces una secuencia de símbolos complejos con al menos uno de un tono nulo, un tono de corriente directa (DC) y un tono piloto insertados entre los símbolos. En una modalidad, para asegurarse que los tonos nulo/DC/piloto estén en las posiciones adecuadas después del intercalado de símbolos por el intercalador de tonos 426, son insertados en las posiciones de reversión correspondientes por el multiplexor 425. Como se entenderá mejor de una descripción posterior, el intercalador de tonos 426 reordena la secuencia de datos. Luego de que el intercalador de tonos 432 lleva a cabo este reordenamiento, los tonos nulo/DC/piloto son colocados en la posición correcta para una operación IFFT. Por ejemplo, en un transmisor que usa una FFT de 32 puntos, como se muestra en la figura 6, si dos tonos piloto son insertados en las posiciones 8 y 24 de la entrada del intercalador de tonos, los tonos son enviados en las posiciones 2 y 3 de la salida del intercalador de tonos. Un técnico capacitado apreciará que el multiplexor 425 puede insertar los tonos en cualquier posición adecuada de la entrada del intercalador de tonos, dependiendo del tipo del diseño del subsistema IFFT 430 . El intercalador de tonos 426 está configurado para reordenar una secuencia de datos para de esta forma cancelar la operación del módulo de reversión 431 , como se describirá abajo. En la modalidad ilustrada, el intercalador de tonos 426 está colocado entre el multiplexor 425 y el módulo de reversión 431 . En una modalidad, el operador IFFT 432 está configurado para operar a base de FFT de dos bases. La FFT de dos bases resulta en reordenamiento por reversión de bits de una secuencia de datos de entrada. En esta modalidad, el módulo de reversión 431 puede ser un módulo de reversión de bits 431 configurado para redisponer la secuencia de datos de regreso en el orden original. En una modalidad, el módulo de reversión de bits 431 está configurado para llevar a cabo reordenamiento de reversión de bits con índices de entrada y salida definidos en las siguientes ecuaciones 1 y 2 .

En las ecuaciones 1 y 2 k es un índice antes del reordenamiento por reversión de bits, y k es un índice después del reordenamiento por reversión de bits. a puede ser ya sea 1 ó 0. El tamaño IFFT del operador IFFT 432 es N=2n. Por ejemplo, la reversión de 4 bits de 1=0001 es 1000=8 mientras que la reversión de 5 bits es 10000=16. La figura 5 ilustra secuencias de entrada y salida con base en el reordenamiento de reversión de bits, de acuerdo con una modalidad. En la modalidad ilustrada, la secuencia de entrada está en un orden de reversión de bits y la secuencia de salida está en un orden natural. En la figura 5, la secuencia de entrada antes del reordenamiento por inversión de bits es representado por x (n) en el lado izquierdo (n es 0 a 7) . La secuencia de salida correspondiente después del reordenamiento por reversión de bits es representada por X (n) en el lado derecho (n es 0 a 7) . Por ejemplo, una entrada de bits en la segunda posición x (4) en el lado de entrada es enviada después del reordenamiento por reversión de bits en la quinta posición X (4) en el lado de salida. En la modalidad ilustrada, el número total de entradas es 23 = 8. En la modalidad descrita anteriormente, el intercalador de tonos 426 es un intercalador de tonos por reversión de bits 426 configurado para cancelar la operación del módulo de reversión de bits 431 para FFT de dos bases.

El intercalador de tonos 426 lleva a cabo la misma operación que aquella del módulo de reversión de bits 431. En otras palabras, el intercalador de tonos 426 lleva a cabo la misma operación de reordenamiento por reversión de bits que el módulo de reversión de bits 431. De esta manera, el intercalador de tonos 426 puede tener índices de entrada y salida definidos en las ecuaciones 1 y 2 abajo.

En las ecuaciones 1 y 2, Je es un índice antes del reordenamiento por reversión de bits, y k es un índice después del reordenamiento por reversión de bits. a puede ser ya sea 1 ó 0. El tamaño IFFT del operador IFFT 432 es N=2n. En otra modalidad, el operador IFFT 432 está configurado para operar con basé en FTT de bases divididas . La FFT de bases divididas resulta en reordenamiento por reversión de bits de una secuencia de datos de entrada. El módulo de reversión 431 puede ser un módulo de reversión de bits 431 configurado para reordenar bits en la secuencia de datos de regreso al orden original. La figura 6 ilustra una secuencia de entrada antes del reordenamiento por reversión de bits y una secuencia de salida después del reordenamiento por reversión de bits para una operación FFT de bases divididas. La secuencia de entrada está en un orden natural y la secuencia de salida está en un orden de reversión de bits en la modalidad ilustrada. En la figura 6, el número total de entradas es 2 x 42=32. En la modalidad ilustrada, el intercalador de tonos 426 puede ser un intercalador de bloques. Un intercalador de bloques está configurado para recibir un conjunto de símbolos y redisponerlos , sin repetir u omitir cualquiera de los símbolos en el conjunto. El número de símbolos en cada conjunto es fijado para un intercalador dado. La operación del intercalador en un conjunto de símbolos es independiente de su operación en todos los demás conjuntos de símbolos. En una modalidad, el intercalador de bloques puede tener un tamaño de bloque de 2r x 2C, en donde r = techo (n/2) y x = piso (n/s) . Por ejemplo, cuando N (tamaño de IFFT) es 8, el tamaño de bloque es 4 x 2, con n=3 , r=2, c=l. Cuando N es 32, el tamaño de bloque es 8 x 4, con n=5, r=3, c=2. En otra modalidad, cuando N es 412, el tamaño de bloque es 32 x 16, con n=9 , r=5, c=4. En el intercalador de bloques, una entrada es escrita hilera por hilera mientras que una salida es leída columna por columna. Cuando es leída columna por columna, la salida puede ser leída en un patrón de salto. Un ejemplo con N=32 se muestra en la figura 8. En la figura 8, los símbolos 0-31 son escritos de izquierda a derecha y secuencialmente hilera por hilera. En la figura 8, un patrón de lectura por columnas se muestra en la parte superior, y un patrón de lectura por hileras se muestra en la izquierda. En la modalidad ilustrada, la salida se lee en secuencia: 0, 16, 8, 24, 4, 12, 20, 28, 2, 18, 10, 26, como se muestra en la figura 6. En una modalidad, patrones de escritura y lectura por columnas pueden ser representados por las siguientes ecuaciones 3 y 4. =o En las ecuaciones 3 y 4, kr es un índice de escritura por columnas, y ir es un índice de lectura por columnas. En las ecuaciones 3 y 4, el índice de lectura por columnas es el ordenamiento por reversión de bits del índice de escritura por columnas. Simi larmente , patrones de escritura y lectura por hileras pueden ser representados por las siguientes ecuaciones 5 y 6.

En las ecuaciones 5 y 6 , Jcc es un índice de escritura por hileras , y ic es un índice de lectura por hileras . El índice de lectura por hileras es el ordenamiento por reversión de bits del índice de escritura por hileras . En otra modalidad, el operador IFFT 432 está conf igurado para operar con base en FFT de 4 bases . FTT de 4 bases resulta en un reordenamiento por reversión de dígitos cuaternarios de una secuencia de datos de entrada. El módulo de reversión 431 puede ser un módulo de reversión de dígitos cuaternarios configurado para llevar a cabo una operación de reordenamiento por reversión de dígitos cuaternarios para de esta manera reordenar bits en la secuencia de datos de regreso al orden original . El reordenamiento por reversión de dígitos cuaternarios puede usar índices de entrada y salida definidos en las siguientes ecuaciones 7 y 8. m = aAJ (7) J-o n-l = ?aAn-l-j (8) En las ecuaciones 7 y 8 , m es un índice antes del reordenamiento , es un índice después del reordenamiento. a puede ser 0, 1, 2 ó 3. El tamaño IFFT del subsistema IFFT 430 (figura 4) es N=4n. La figura 7 ilustra una secuencia de entrada antes del reordenamiento por reversión y una secuencia de salida después del reordenamiento por reversión para una operación FFT de 4 bases. En la figura 7, el número total de entradas es 42=16. En la modalidad descrita anteriormente, el intercalador de tonos 426 está configurado para cancelar la operación del módulo de reversión de dígitos cuaternarios 431 para FFT de 4 bases. El intercalador de tonos 426 lleva a cabo la misma operación que aquella del módulo de reversión 431. En otras palabras, el intercalador de tonos 426 lleva a cabo la misma operación de reordenamiento por reversión de dígitos cuaternarios que el módulo de reversión 431. Así, el intercalador de tonos 426 puede tener índices de entrada y salida definidos en las siguientes ecuaciones 7 y 8. m = ?a J (7) J'O En las ecuaciones 7 y 8, ra es un índice antes del reordenamiento de tonos, y rñ es un índice después del intercalado. a.j puede ser 0, 1, 2 ó 3. El tamaño IFFT del subsistema IFFT 430 (figura 4) es N=4n. En una modalidad, puede usarse un intercalador de bloques para cancelar el ordenamiento por reversión de dígitos cuaternarios por el módulo de reversión 431. El intercalador de bloques puede tener un tamaño de bloque de 2r x 2C, en donde r = c = n/2. La operación es simplemente escribir hilera por hilera y leer columna por columna, como se muestra en la figura 9. En la modalidad ilustrada, N (el tamaño IFFT del subsistema IFFT 430) es 16. La figura 10 ilustra otra modalidad de una porción 1000 del transmisor HD inalámbrico de la figura 3. La porción 1000 ilustrada incluye un direccionador QAM 1023, un adicionador nulo/DC/piloto 1024, un multiplexor de encuadre de símbolos OFDM 1025 y un subsistema IFFT 1030. El subsistema IFFT 1030 incluye un operador IFFT 1032. La porción ilustrada del transmisor 1000, sin embargo, no incluye un módulo de reversión en el subsistema IFFT 1030. Tampoco incluye un intercalador de símbolos. Esta configuración proporciona al operador IFFT 1032 las mismas entradas que la porción del transmisor descrita arriba con referencia a la figura 4. Como se describió arriba, el intercalador de tonos 426 de la figura 4 cancela la operación del módulo de reversión 431 del subsistema IFFT 430. Esto es equivalente a no tener operación entre el multiplexor OFDM 425 y el operador IFFT 432. En otra modalidad, un transmisor para un sistema de comunicación inalámbrico puede incluir medios para reordenar primero bits en una primera secuencia de un flujo de datos, generando asi una segunda secuencia del flujo de datos. Los medios para reordenar primero pueden corresponder al intercalador de tonos 426 de la figura 4. El transmisor también puede incluir medios para segundo reordenamiento de los bits en el flujo de datos, generando asi una tercera secuencia del flujo de datos, por lo que la tercera secuencia es igual a la primera secuencia. Los medios para el segundo reordenamiento pueden corresponder al módulo de reversión 431 de la figura 4. El transmisor también puede incluir medios para llevar a cabo una operación IFFT en el flujo de datos que tenga la tercera secuencia. Los medios para llevar a cabo la operación IFFT pueden corresponder al operador IFFT 432 de la figura 4. Se apreciará que los medios descritos arriba no están limitados a los componentes de la figura 4. También se apreciará que los medios pueden ser implementados usando hardware, software o una combinación ambos. Las modalidades descritas anteriormente pueden aplicar a, por ejemplo, un sistema de multiplexión por división de frecuencias ortogonales (OFDM) . Un técnico capacitado apreciará que las modalidades también pueden ser adaptadas para usarse con otros tipos de sistemas de comunicación inalámbrica. La anterior descripción es aquella de modalidades de la invención y varios cambios, modificaciones, combinaciones y subcombinaciones pueden hacerse sin alejarse del espíritu y alcance de la invención, como el definido por las reivindicaciones anexas. Aplicabilidad industrial El transmisor HD inalámbrico también puede incluir un intercalador de símbolos configurado para cancelar la operación del módulo de reversión del subsistema IFFT. El intercalador de símbolos puede ser un intercalador de tonos configurado para permutar bits a través de tonos de datos dentro de un símbolo. El intercalador de tonos explota diversidad de frecuencias a través de tonos y proporciona robustez contra interferentes de banda angosta. En otra modalidad, el transmisor FD inalámbrico puede omitir el intercalador de tonos y módulo de reversión, simplificando de esta manera el diseño del transmisor, como se muestra en la figura 10. De esta manera, el transmisor 1000 puede no puede incluir ni in módulo de reversión ni un intercalador de símbolos entre el multiplexor 1025 y el operador IFFT 1032, y aún logra el mismo resultado. Esta configuración puede simplificar el diseño del transmisor.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Un transmisor para un sistema de comunicación inalámbrico, caracterizado porque comprende: un intercalador de símbolos configurado para reordenar una primera secuencia de un flujo de datos para generar una segunda secuencia del flujo de datos, y un subsistema de transformación de Fourier rápida inversa (IFFT) que comprende: un módulo de reversión configurado para reordenar la segunda secuencia del flujo de datos para generar una tercera secuencia del flujo de datos, y un operador IFFT configurado para llevar a cabo una operación IFFT en la tercera secuencia del flujo de datos, en donde el intercalador de símbolos está configurado para reordenar la primera secuencia del flujo de datos de tal forma que la primera secuencia sea la misma que la tercera secuencia.
2. El transmisor de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la operación IFFT comprende FFT de 2 bases, FFT de 4 bases o FFT de bases divididas .
3. El transmisor de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el intercalador de símbolos comprende un intercalador de tonos.
4. El transmisor de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el módulo de reversión comprende un módulo de reversión de bits configurado para reordenar bits de la segunda secuencia del flujo de datos.
5. El transmisor de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque la primera secuencia puede ser representada por un primer índice representado por la ecuación 1 y la segunda secuencia puede ser representada por un segundo índice representado por la ecuación 2 : en donde k es el primer índice y k es el segundo índice; y es 1 ó 0; y en donde el tamaño IFFT del operador IFFT es N=2n.
6. El transmisor de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la tercera secuencia es representada por el primer índice.
7. El transmisor de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el módulo de reversión puede comprender un módulo de reversión de bits configurado para reordenar dígitos cuaternarios de la segunda secuencia del flujo de datos.
8. El transmisor de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque la primera secuencia es representada por un primer índice representado por la ecuación 7 , y la segunda secuencia de datos es representada por un segundo índice representado por la ecuación 8 : en donde m es el primer índice y rñ es el segundo índice; es 0, 1 ó 3, y en donde el tamaño IFFT del operador IFFT es N=4n.
9. El transmisor de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porgue comprende además: un adicionador de tonos configurado para proporcionar al menos un tono de un tono nulo, un tono de corriente directa (DC) y un tono piloto; un direccionador configurado para proporcionar un flujo de datos, y un multiplexor configurado para multiplexar el por lo menos un tono del adicionador de tonos y el flujo de datos del direccionador para generar la primera secuencia del flujo de datos .
10. El transmisor de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el multiplexor está configurado para insertar el por lo menos un tono en una primera posición predeterminada en la primera secuencia del flujo de datos, en donde la primera posición predeterminada corresponde a una segunda posición predeterminada en la segunda secuencia del flujo de datos.
11. El transmisor de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el multiplexor está configurado para suministrar la primera secuencia del flujo de datos al intercalador de símbolos.
12. El transmisor de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el multiplexor es un multiplexor de encuadre de símbolos de multiplexión por división de frecuencias ortogonales (OFDM) .
13. El transmisor de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el transmisor está configurado para transmitir datos de video de alta definición no comprimidos .
14. Un dispositivo audiovisual, caracterizado porque comprende : el transmisor de conformidad con la reivindicación 1, Y circuitos electrónicos configurados para procesar datos audiovisuales de una fuente de datos de video.
15. Un transmisor para un sistema de comunicación inalámbrico, caracterizado porque comprende: un adicionador de tonos configurado para proporcionar al menos un tono de un tono nulo, un tono de corriente directa (DC) y un tono piloto; un direccionador configurado para proporcionar un primer flujo de datos; un multiplexor configurado para multiplexar el por lo menos un tono y el primer flujo de datos para generar un segundo flujo de datos, y un operador de transformación de Fourier rápida inversa (IFFT) configurado para recibir el segundo flujo de datos del multiplexor y llevar a cabo una operación IFFT en el segundo flujo de datos, en donde el transmisor no incluye un módulo de reversión configurado para reordenar una entrada o salida de secuencia de datos al interior o desde el operador IFFT.
16. Un transmisor para un sistema de comunicación inalámbrico, caracterizado porque comprende: medios para primer reordenamiento de bits en una primera secuencia de un flujo de datos para generar una segunda secuencia del flujo de datos; medios para segundo reordenamiento de bits en la segunda secuencia del flujo de datos para generar una tercera secuencia del flujo de datos, de tal forma que la tercera secuencia sea la misma que la primera secuencia; y medios para llevar a cabo una operación IFFT en la tercera secuencia del flujo de datos.
17. Un método para transmitir datos inalámbricamente, caracterizado porque comprende: primer reordenamiento de bits en una primera secuencia de un flujo de datos para generar una segunda secuencia del flujo de datos; segundo reordenamiento de bits en la segunda secuencia del flujo de datos para generar una tercera secuencia del flujo de datos, de tal forma que la tercera secuencia sea la misma que la primera secuencia; y llevar a cabo una operación IFFT en la tercera secuencia del flujo de datos.
18. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque la operación IFFT comprende FFT de 2 bases, FFT de 4 bases o FFT de bases divididas.
19. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el segundo reordenamiento de los bits puede comprender reordenamiento de los bits uno a la vez .
20. El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque la primera secuencia es representada por un primer índice representado por la ecuación 1 y la segunda secuencia es representada por un segundo índice representado por la ecuación 2 : en donde k es el primer índice y k es el segundo índice; y aj es 1 ó 0; y en donde el tamaño IFFT del operador IFFT es N=2n.
21. El método de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque la tercera secuencia es representada por el primer índice.
22. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el segundo reordenamiento de los bits comprende reordenamiento de los bits cuatro a la vez.
23. El método de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque la primera secuencia es representada por un primer índice representado por la ecuación 7, y la segunda secuencia de datos es representada por un segundo índice representado por la ecuación 8 : en donde m es el primer índice y es el segundo índice; aj es 0, 1 ó 3, y en donde el tamaño IFFT del operador IFFT es N=4n.
24. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque comprende además insertar al menos uno de un tono nulo, un tono de corriente directa (DC) y un tono piloto en el flujo de datos antes del primer reordenamiento de los bits.
25. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el flujo de datos comprende datos de video de alta definición no comprimidos.