MXPA03010160A

MXPA03010160A - Metodo y aparato para la codificacion e intercalado en espiral, concatenados.

Info

Publication number: MXPA03010160A
Application number: MXPA03010160A
Authority: MX
Inventors: Marko Paul
Original assignee: Xm Satellite Radio Inc
Priority date: 2001-05-07
Filing date: 2002-05-07
Publication date: 2005-03-07
Also published as: US8667344B2; EP1397868A4; EP1397868A1; EP1397868B1; JP4017987B2; CA2446395A1; US7653088B2; JP2004527964A; US7058086B2; DE60228443D1; US8290000B2; WO2002091594A1; US20060280206A1; US20130073929A1; CA2446395C; US20020003813A1; ATE405993T1; ES2310605T3; US20100169749A1

Abstract

Se dan a conocer un metodo y aparato para la codificacion (30) en espiral y el intercalado (46,481 de una corriente de datos de fuente para la transmision de uno o mas canales (66, 68) de transmision. Los grupos (36) de datos codificaos en espiral son intercalados en el tiempo(46) para dispersar bits seleccionados de grupos (45) de perforacion en los grupos de datos, bits entre los grupos de datos y lo bits en conjuntos seleccionados de grupos de datos, que facilitan la reconstruccion de los datos de fuente desde al menos una porcion de los datos intercalados, recibidos en al menos un canal de transmisiones. Las funciones de intercalado en el tiempo (46) se seleccionan para facilitar la reconstruccion de los datos de fuente desde un canal de transmision, en seguida de un bloqueo continuo. Grupos de perforacion se seleccionan para permitir la reconstruccion de los datos de fuente, usando un numero minimo de bits de grupos perforados. Multiples combinaciones (44a-44d) de bits de grupos perforados se pueden usar para reconstruir los datos de fuente, en seguida del bloqueo de un canal. Un descodificador Viterbi (26) lleva a cabo esta descodificacion.

Description

MÉTODO Y APARATO PARA LA CODIFICACIÓN E INTERCALADO EN ESPIRAL. CONCATENADOS Esta solicitud es una continuación de la Solicitud de Patente de EE.UU., No. de Serie 09/433,861, presentada el 4 de noviembre de 1999, la cual es una continuación parcial de la Solicitud de Patente de EE.UU., No. de Serie 09/318,938, presentada el 26 de mayo de 1999. Ahora emitida como patente de EE.UU., No. 6,154,452.

Campo De la Invención La invención se refiere a un método y aparato para la codificación de intercalado en espiral, concatenados, de una corriente de datos de fuente para la transmisión.

Antecedentes de la Invención Las transmisiones de radiofrecuencia están a menudo sujetas al debilitamiento de múltiples trayectorias. Los bloqueos de señales como receptores pueden ocurrir debido a las obstrucciones físicas entre el transmisor y el receptor o interrupciones de servicio. Por ejemplo, los receptores móviles encuentran obstrucciones físicas cuando ellos pasan a través de túneles o viajan cerca de edificios o árboles, que impiden la recepción de la señal de linea de visión ("LOS") . Las interrupciones de servicio pueden ocurrir, por otra parte, cuando el ruido o las cancelaciones de reflexiones de señales de múltiples trayectorias son suficientemente altas, con respecto a la señal deseada del material del programa en un canal de transmisión por un intervalo de tiempo seleccionado, con respecto a la transmisión del mismo material de programa en un segundo canal de transmisión. La duración del intervalo de tiempo se determina por la duración de la interrupción de servicio que se va a evitar. El canal no retardado es retardado en el receptor, asi que los dos canales pueden ser combinados, o el material del programa en los dos canales seleccionados, por medio del sistema de circuitos del receptor. Uno de tales sistemas de diversidad de tiempo es un sistema de difusión digital ("DAS"), que emplea dos canales de transmisión de satélite . El intercalado de símbolos de datos en los canales de transmisión de un sistema de diversidad de tiempo, puede ser empleado para mitigar, en particular, los efectos de un debilitamiento profundo y lento. Un intercalador rearregla un conjunto de símbolos de datos codificados, consecutivos, en una corriente de datos que se va a transmitir, tal que los símbolos en el conjunto extendido por una duración de tiempo mayor que la duración de un debilitamiento profundo y lento. Un receptor, que tiene un desintercalador, rearregla los símbolos recibidos a su orden original . Los símbolos de datos intercalados, que son desintercalados, sin embargo, se someten a debilitamientos independientes, que pueden no ser migados por el intercalador, debido a las restricciones de tamaño del intercalador. Además, un DBS generalmente tiene un requisito para la protección contra una interrupción de duración mínima seleccionada, cuando están disponibles ambos canales de satélite. Así, existe una necesidad para un sistema de comunicación que proporcione tal protección de interrupciones. Además, existe una necesidad para un sistema de comunicación que proporciona una protección máxima de interrupciones, dentro de la memoria razonable y las restricciones de retardo del intercalador, cuando está disponible sólo un canal de transmisión sencillo.

Compendio de la Invención Las desventajas descritas anteriormente son superadas y un número de ventajas se realizan con el método y aparato provistos por la presente invención, para codificar una corriente de datos de fuente por la codificación en espiral . Uno o más corrientes de datos codificadas se intercalan y transmiten en uno o más canales de transmisión. Los grupos de datos generados por medio de la codificación en espiral son intercalados, de acuerdo con una pluralidad de funciones de intercalado en el tiempo, para dispersar bits seleccionados dentro de grupos de perforación de los grupos de datos, para dispersar bits entre los grupos de datos, al igual que dispersar bits en conjuntos seleccionados de grupos de datos, y así facilitar la reconstrucción de la corriente de datos de fuente desde al menos una porción de la corriente de datos intercalada en al menos un canal de transmisión. De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, dos o más canales de transmisión se emplean. Las funciones de intercalado en el tiempo se seleccionan para facilitar la reconstrucción de la corriente de datos de fuente desde al menos una porción de la corriente de datos intercalada, recibida en al menos uno de los canales de transmisión, seguido por el bloqueo continuo de los canales de transmisión. De acuerdo con aún otro aspecto de la presente invención, un solo canal de transmisión se emplea. Las funciones de intercalado en el tiempo se seleccionan para facilitar la reconstrucción de la corriente de datos de fuente desde al menos una porción de la corriente de datos intercalados, recibida en el canal de transmisión, en seguida de un bloqueo continuo del canal de transmisión. De acuerdo con aún otro aspecto de la presente invención, cada uno de los grupos de perforación comprende subconjuntos de bits en los grupos de datos. Estos subconjuntos de bits se seleccionan de modo que sólo un número mínimo de los subconjuntos se requiera para reconstruir la fuente de corriente de datos desde más de uno de los canales de transmisión. De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, los subconjuntos de bits se seleccionan de modo que combinaciones múltiples de los subconjuntos puedan ser recibidos en ambos de los canales de transmisión intercalados y permita la reconstrucción de la corriente de datos de fuente de los mismos, en seguida del bloqueo de uno de los canales de transmisión. De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, la descodificación en el receptor se realiza usando la descodificación en espiral . La descodificación se lleva a cabo preferiblemente usando un descodificador Viterbi . De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, las funciones de intercalado en el tiempo se seleccionan para optimizar la corrección de errores durante la descodificación Viterbi. De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, las señales codificadas se intercalan y luego son desmulticanalizadas para la transmisión en múltiples canales. De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, las señales codificadas se desmulticanalizan y son intercaladas antes de la transmisión. De acuerdo con una modalidad de la presente invención, se proporciona un método de intercalar una fuente de corriente de datos para la transmisión, que comprende las etapas de: (1) codificar una fuente de corriente de datos para generar una salida de corriente de datos, que usa un esquema de codificación en espiral, el cual tiene un régimen de código seleccionado, esta salida de la corriente de datos se caracteriza como una serie de grupos de datos, cada uno de los grupos de datos comprende una pluralidad de grupos de datos perforados, cada uno de estos grupos de datos perforados tiene un régimen de código reducido con respecto al régimen del código seleccionado; (2) intercalar los grupos de datos, de acuerdo con una pluralidad de funciones de intercalado, para dispersar los bits en los grupos de datos, dentro de la corriente de datos de salida y generar una corriente de datos intercalada, y (3) transmitir la corriente de datos intercalada para la transmisión de un canal de transmisión, las funciones de intercalado en el tiempo siendo seleccionadas para dispersar diferentes grupos de bits en la corriente de datos de salida desde el grupo que consta de bits en uno de los grupos de datos perforados, en grupos de datos adyacentes, y bits en los conjuntos seleccionados de los grupos de datos, para facilitar la reconstrucción de la corriente de datos de fuente desde al menos una porción de la corriente de datos intercalada, recibida en al menos uno de los canales de transmisión. Las funciones de intercalado en el tiempo se seleccionan, de acuerdo con la presente invención, para facilitar la reconstrucción de la corriente de datos de fuente desde al menos una porción de la corriente de datos intercalada. Los grupos de datos perforados cada uno comprende subconjuntos de bits en los grupos de datos. Los subconjuntos de bits se seleccionan de acuerdo con la presente invención, de modo que sólo un número mínimo de los subconjuntos sea requerido para reconstruir la corriente de datos de fuente desde el canal de transmisión. Los subconjuntos de bits son también seleccionados de modo que múltiples combinaciones de los subconjuntos puedan ser recibidos en al menos dos canales de transmisión intercalados y permitan la reconstrucción de la corriente de datos de fuente de los mismos, enseguida del bloqueo de uno de los canales de transmisión. La corriente de datos intercalada se descodifica usando el régimen del código seleccionado, de acuerdo con la presente invención. La descodificación se realiza preferiblemente usando la descodificación en espiral, tal como por medio de un descodificador Viterbi. Las funciones de intercalado en el tiempo se seleccionan de acuerdo con la presente invención, para optimizar la corrección de errores, durante la descodificación Viterbi .

Breve Descripción de los Dibujos Los varios aspectos, ventajas y características novedosas de la presente invención, serán comprendidas más fácilmente de la siguiente descripción detallada, cuando se lee en conjunto con los dibujos anexos, en los cuales: la Figura 1 es un diagrama de bloques de un sistema de comunicaciones que usa el intercalado de acuerdo con una modalidad de la presente invención; la Figura 2 es un diagrama de bloques, que ilustra el dispositivo de codificación e intercalado, y la corriente de datos generada por un codificador, de acuerdo con una modalidad de la presente invención; la Figura 3 ilustra un codificador en espiral y la corriente de datos de salida, de acuerdo con una modalidad de la presente invención; las Figuras 4A, 4B, 4C, 4D, 4E, 4F y 4G ilustran grupos de datos perforados, de acuerdo con una modalidad de la presente invención; la Figura 5 es un diagrama de bloques, que ilustra un dispositivo de codificación e intercalado, y la corriente de datos generada por un codificador, de acuerdo con una modalidad de la presente invención; la Figura 6 ilustra las funciones de intercalado en el tiempo, de acuerdo con una modalidad de la presente invención; la Figura 7 ilustrada el intercalado ejemplar de conjuntos y subconjuntos de grupos de datos perforados, de acuerdo con una modalidad de la presente invención; la Figura 8 es un diagrama de bloques de un receptor que emplea la descodificación y des-intercalado, de acuerdo con una modalidad de la presente invención; y la Figura 9 ilustra un sistema de difusión digital ejemplar, para transmitir señales de satélite y señales terrestres .

A través de las figuras del dibujo, números de referencia similares, se entenderá se refieren a partes y componentes similares .

Descripción detallada de las Modalidades Preferidas La Figura 1 ilustra un sistema 10 de comunicación, que emplea una diversidad de combinaciones. Por lo tanto, una pluralidad de canales de transmisión se usan para transmitir la misma fuente de datos o material de programa. En el ejemplo ilustrado, dos canales de transmisión se usan. Un método y aparato serán descritos para fines ilustrativos en relación con un DBS que emplea dos satélites, de acuerdo con una modalidad de la presente invención. Un receptor en una plataforma fija o móvil, recibe dos o más señales transmitidas por medio de diferentes canales y selecciona las más fuertes de las señales o combina las señales . Estas señales pueden ser transmitidas en la misma radiofrecuencia, usando modulación resistente o interferencia a múltiples trayectorias, o a diferentes radiofrecuencias, con o sin modulación resistente a múltiples trayectorias. En cualquier caso, la atenuación debida a las obstrucciones físicas se minimiza debido a las obstrucciones son raramente en los dos de ambos satélites. Sin embargo, se entenderá que se pueden usar más de dos canales de transmisión y que estos canales de transmisión pueden ser de cualquier tipo relacionado con la trayectoria de comunicación de datos por línea de alambre o inalámbrica. Con referencia continuada a la Figura 1, una corriente de datos de fuente se codifica usando un algoritmo de corrección de error adelante (FEC) con un régimen de código seleccionado, como se indica en 12, para permitir la pérdida de un porcentaje de bits de canal durante la transmisión, mientras mantiene una salida libre de errores. La salida del codificador 12 de FEC está intercalada por medio del intercalador 14 , aleatoriamente en el orden de bits, y para des-correlacionar errores de bits causados por el bloqueo y la propagación de múltiples trayectorias. El intercalado de la presente invención, que se describe debajo en relación a las Figuras 6 y 7, permiten un bloqueo continuo de una duración seleccionada (por ejemplo de aproximadamente 4 segundos) cuando ambos canales de transmisión están disponibles. Además, la corriente de datos codificada es perforada para crear grupos perforados para los canales de transmisión respectivos. Los grupos de perforación se seleccionan de modo que sólo un número mínimo de subcon untos de bits en los grupos de datos perforados se requieran para reconstruid la fuente de la corriente de datos desde más de uno de los canales de transmisión. Además, los grupos de perforación se seleccionan de modo que múltiples combinaciones de subconjuntos puedan ser recibidos en ambos canales de transmisión y permitan la reconstrucción de la corriente de datos de fuente, en seguida del bloqueo de uno de los canales de transmisión. Los grupos de perforación, los subconjuntos de bits en los grupos de perforación y las combinaciones múltiples de subconjuntos se describen abajo en relación con las Figuras 4A a 4G. Como se muestra en la Figura 1, los bits codificados e intercalados se desmulticanalizan por medio del desmulticanalizador 16, en corrientes de datos respectivos, para la transmisión en canales respectivos 18 y 20. Como se describe abajo en relación con la Figura 5, los datos codificados pueden ser desmulticanalizador antes el intercalado. En el ejemplo ilustrado, la corriente de datos de fuente se somete a la codificación FEC externa (por ejemplo, Reed-Salomon (255, 223) que codifican e intercalan bloques) antes de la codificación en espiral, con el elemento que codifica e intercala de la presente invención. Las corrientes de datos codificadas e intercaladas son provistas con datos de sincronización para permitir la sincronización y alineamiento de las señales de datos en el receptor, antes de multicanalizar, desintercalar y descodificar, como se indica en 22, 24 y 26 en la Figura 1 y se describe abajo en relación con la Figura 8. Como se muestra en la Figura 2 , la fuente de corriente de bits se codifica usando un codificador en espiral, de acuerdo con la presente invención. Como se señaló previamente, la corriente de datos de fuente puede ser la corriente de bits protegida de Reed-Salomon (RS) . El codificador 30 en espiral es preferiblemente un codificador en estrías de régimen de 1/3 con una longitud restringida de 7. Así, para cada bit de entrada desde la corriente de datos de fuente, un símbolo de 3 bits se genera, como se indica por la salida 32 del codificador. Un grupo 34 de datos, generado por el codificador 30 en espiral, se ilustra en la Figura 3. De acuerdo con la presente invención, cada grupo 34 de datos generado por el codificador en espiral, se somete a 1 en 9 perforaciones. Un grupo 36 de datos perforado se ilustra en la Figura 4A. Las posiciones de bit del grupo de datos se numeran del 1 al 9 para fines ilustrativos . La quinta posición de bit es preferiblemente perforada . Las ocho posiciones de bit restante se dividen ente dos canales de transmisión, 18 y 20 (por ejemplo, dos canales de satélite) . Por ejemplo, los datos en las posiciones de bit 1, 2, 3 y 4 se transmiten preferiblemente en un canal 18 de satélite, y los datos en las posiciones de bits 6, 7 , 8 y 9 se transmiten preferiblemente en el otro canal 20 de satélite, como se ilustra por el satélite 1 solamente el patrón 38 de perforación y el satélite 2 solamente del patrón 40 de perforación, en la Figura 4B y 4C, respectivamente, Las posiciones de bit del grupo de datos para un canal de transmisión son en seguida referidos generalmente como los grupos 45 de datos de canal. Así, el régimen para que la corriente de datos sea transmitida en seguida de la codificación en espiral y la perforación es R = 3/8. Cada uno de los dos canales de transmisión en la modalidad ilustrada, por lo tanto, transmite efectivamente a un régimen R = 174. Esto es ventajoso debido a que la corriente de datos transmitida puede aún ser descodificada aún cuando sólo uno de los canales 18 ó 20 esté disponible a un receptor.

Las operaciones de intercalado de la presente invención serán ahora descritas con referencia continuada a la Figura 2. Dos grupos de datos perforados, ejemplares, 36a y 36b se muestran para ilustrar la codificación en espiral de seis bits desde la corriente de datos de fuente 42. Como se indica en 32, estos bits se generan para cada uno de los seis bits y se numeran la, Ib, 1c, 2a, 2b, 2c,... 6a, 6v, 6c. Los bits 2b y 5b se perforan de acuerdo con 1 en 9 perforaciones, descritas previamente. En la presencia de condiciones de canal dañadas, donde los bits de uno o ambos canales se pueden perder, los grupos 36 de datos perforados usados, de acuerdo con la presente invención, son ventajosos, debido a que ellos presentan múltiples combinaciones de bits de datos perforados (en lo sucesivo denominados como los subconjuntos de los bits 4) que permiten la reconstrucción de la corriente de datos de fuente desde más de uno de los canales de transmisión, que usan un número mínimo de los subconjuntos . Por ejemplo, con referencia a la Figura 4D, la corriente de datos de fuente 42 puede ser reconstruida de la combinación del subcon unto 44a, que comprende los datos en las posiciones de bits 1 y 2 de un canal de transmisión con el subconjunto 44b, que comprende los datos en las posiciones de bits 6 y 7 del otro canal de transmisión. Similarmente, con referencia a la Figura 4E, la fuente de la corriente de datos 42 puede ser reconstruida de la combinación del subconjunto 44c, que comprende los datos en las posiciones de bit 3 y 4 de un canal de transmisión con el subconjunto 44d, que comprende los datos en las posiciones de bit 8 y 9 del otro canal de transmisión. Otras combinaciones de subconjuntos, corno se muestran en las Figuras 4D y 4G, suministran los mismos resultados. Como se describe abajo en relación con el arreglo 92 de memoria en la Figura 8, los bits de los canales de satélite 18 y 20 están alineados y almacenados en los elementos de memoria respectivos. Por ejemplo, los bits 2 y 6, 2 y 7, 3 8, 4 y 9, de los dos grupos 45 de datos de canales, ilustrados en las Figuras 4B y 4C están alineados y almacenados con respecto mutuo. La combinación mostrada en las Figuras 4F y 4G ilustran la manera en la cual la corriente de datos de fuente 42 puede ser reconstruida de la combinación de bits desde diferentes elementos de memoria. Como se muestra en la Figura 4F, los bit 1 y 2 pueden ser combinados con los bits 8 y 9, para reconstruir la corriente de datos de fuente. Similármente, los bits 3 y 4 se pueden combinar con los bits 6 y 7, para reconstruir la corriente de datos de fuente, como se muestra en la Figura 4C.

La corrección de errores en un receptor es realizada preferiblemente usando la descodificación Viterbi . Cuando un símbolo QPSK transmitido sobre un canal es recibido en error en el ejemplo ilustrado, existe una oportunidad que ambos bits estén en error en seguida de la codificación en espiral, al régimen de R = 1/3. Para mejorar la probabilidad que el descodificador Viterbi corrija u símbolo recibido en error, los bits del símbolo son intercalados de modo que ellos aún pasen a través del descodificador Viterbi en intervalos mayores que la longitud de constricción. De acuerdo con la presente invención, un intercalador 46 (Figura 2) emplea preferiblemente un número de funciones de intercalado en el tiempo para dispersar bits en grupos 36 de datos perforados, para dispersar grupos 34 de datos y para dispersar conjuntos de grupos 34 de datos, para mejorar la corrección de errores en un receptor. En el ejemplo ilustrado, la corriente de datos transmitidos es multicanalizada de división del tiempo en marcos de 432 milisegundos (ms) . Cada marco tiene 10,880 bits que siguen la codificación RS, la descodificación en espiral y la perforación. Como se ilustra por el bloque 50 en la Figura 6, los bits consecutivos en uno de los grupos de datos perforados se desplazan por 2720 bits puesto que los grupos 36 de datos perforados cada uno consiste de 5440 bits y tienen dos grupos 45 de datos de canal de 2720 bits. La dispersión del grupo de datos de canal se ilustra en 60 en la Figura 7 para uno de los grupos 45 de datos del canal . Similármente, el intercalado se realiza en el otro grupo 45 de datos de canal en el grupo de datos perforados, al igual que para ambos grupos 45 de datos de canal en los otros grupos 36 de datos perforados. Con referencia continuada a la Figura 6, otras funciones 52, 54 y 56 de intercalado en el tiempo, se emplean de acuerdo con la presente invención. Por ejemplo, los grupos de datos 36 se intercalan con respecto mutuo, como se ilustrada por la segunda función 52 en la Figura 6. Los ocho bits en cada grupo 36 de datos perforados se desplazan 2 * 1360 bits o un cuarto del marco de 10,880 bits. Los conjuntos de grupos de datos son también intercalados con respecto mutuo, como se ilustra por la tercera función 54 en la Figura 6. Por ejemplo, conjuntos de dos grupos de datos que tienen 16 bits por conjunto se pueden intercalar. Los diez y seis visten cada conjunto de grupos de datos se desplazan 2 * 680 bits o un octavo de un marco de 10,880 bits, como se muestra en el bloque 54 de la Figura 6 y en 64 en la Figura 7. La primera, segunda y tercera funciones 50,52 y 54 de intercalado operan en una manera complementaria para reducir los efectos indeseados asociados con el debilitamiento a escala pequeña. En particular, la primera, segunda y tercera funciones de intercalado 50, 52 y 54 facilitan el mantenimiento de sólo un error de un bit dentro de la longitud de restricción del descodificador Viterbi en el receptor para errores continuos que ocurren en la corriente de bits, debido a las condiciones de canal adversas. Otras funciones de intercalado en el tiempo se emplean, como se indica en 56, en la Figura 6, para debilitamiento a grande escala. Por ejemplo, los símbolos se dispersan por un número seleccionado de marcos o cuadros (por ejemplo 10 marcos o 54,400 bits) . Se entenderá que diferentes métodos y criterios pueden ser usados para extender los bits en una o más corrientes de datos transmitidos y que una extensión de bit puede variar (por ejemplo entre marcos) . El desmulticanalizador 48 genera dos corrientes de datos intercalados, 66 y 68, desde la salida del intercalador 46 de tiempo. Como se indica en 58 en la Figura 6, el mapeo del símbolo de dos bits puede ser realizado en las dos corrientes de datos intercaladas, 66 y 68. La Figura 5 muestra otra codificación ejemplar y dispositivo de intercalado, de acuerdo con la presente invención, que desmulticanalizan la salida del codificador 30 en espiral, por medio del desmulticanalizador 48 antes del intercalado. Los dos medios de intercalado en el tiempo 46a y 46b, se sincronizan con respecto mutuo. Con referencia a la Figura 8, un receptor ejemplar 70 se muestra para recibir dos o más señales intercaladas que se usan para transmitir los mismos datos de fuente. El receptor 70 comprende al menos dos brazos, 72 y 74, de receptor, para recibir las señales transmitidas en los canales, 18 y 20, de transmisión respectivos. En la modalidad ilustrativa, los canales son desde el primero y segundo satélites. Se entenderá que si se usa un canal de una frecuencia, sólo un brazo de receptor es necesario. Como se muestra en la Figura 8, una antena 76 de receptor es provista, la cual es preferiblemente de banda ancha suficiente para recibir primeros y segundos canales, 8 y 10 de satélite en diferentes frecuencias. Un amplificado de bajo ruido (LNA) 78 amplifica las señales de satélite antes que las señales sean divididas para el proceso ulterior por los brazos receptores respectivos. Un divisor 79 proporciona la señal amplificada para cada brazo de receptor 72 y 74. Uno, dos o más brazos receptores pueden se usados, dependiendo del método de diversidad usado para el sistema de comunicaciones.

Cada brazo 77 y 74 del receptor es provisto con un convertidor descendente 80 y 82 y un convertidor 84 y 86 analógico a digital, respectivamente. Un desmodulador de QPSK y unidad 88 y 90 de sincronización es también provisto en cada brazo, 72 y 74, de receptor. De acuerdo con una modalidad de la presente invención, las señales de satélite son formadas en las señales multianalizadas de división de tiempo (TDM) que tienen los marcos TDM. Estos marcos TDM pueden comprender. datos multicanalxzados de una pluralidad de fuentes. En tal caso, cada fuente de corriente de datos se codifica e intercala como se describió antes, al igual que desmulticanaliza para la transmisión en canales múltiples (por ejemplo por via de primeros y segundos satélites) . los marcos TDM tienen preámbulos en que la información de marco es provista. Por ejemplo, un preámbulo de marco maestro (MFP) y un preámbulo de sincronización rápida (FSP) pueden ser provistos para la sincronización de marcos TM. Un canal de control de hendidura de tiempo (TSCC) puede también ser provisto en el preámbulo el cual comprende la información tal como un contador de marco y datos que indica cuáles hendiduras de tiempo contienen datos y de cuáles fuentes . El desmodulador de QPSK y la unidad de sincronización usan la información de marcos para sincronizar las corrientes de datos desmoduladas del canal de satélite correspondiente para facilitar la desmulticanalización de los marcos de TDM. Las corrientes de datos desmoduladas, de los brazos receptores, 72 y 74, se amplían al multicanalizador 22, es decir, ellos se cargan en el arreglo 92 de memoria, usando los preámbulo para alinear los datos de cada brazo receptor. El arreglo 92 de memoria facilita la combinación de las corrientes de los dos satélites en una sola corriente para procesar por el des-intercalador 24. El multicanalizador 22 almacena las corrientes de datos sincronizados, recibidos por vía de las unidades 72 y 74 del receptor en registros consecutivos correspondientes en la primera y segunda porciones del arreglo 92 de memoria. El contenido de las parejas de registradores correspondientes en la primera y segunda porciones del arreglo de memoria, se extraen por el desintercalador 24 y combinados en una corriente común de R = 3/8 bit. Las corrientes de datos recuperados se pesan de acuerdo con una métrica de calidad de señal (por ejemplo, el error de fase promedio medido en el desmodulador QPSK y luego combinando usando uno o más de los métodos de combinación de diversidad. Con la referencia continuada a la Figura 8, la • corriente de datos multicanalizada por medio del multicanalizador 22 y provista al desintercalador 24, son desintercalados de acuerdo con las funciones de intercalado en el tiempo, descrito previamente en relación con la Figura 6. La corriente de datos des-intercalados son luego descodificados por medio del módulo 26 del descodificador de FEC. Este módulo de descodificación FE comprende preferiblemente un descodificador Viterbi 96 para la descodificación en espiral . La corriente de datos puede luego ser sometida a la descodificación Reed-Salomon y la descodificación de la capa de servicio, como se indica en 98 y 100. Como se señaló previamente, las interrupciones de servicio pueden ocurrir en sistemas que difunden datos, video, audio y otra información que usa radiofrecuencias. Estas interrupciones pueden prevenir que los receptores y particularmente los receptores móviles, reciban los servicios de difusión completamente, o causan que ellos reciban una señal, tan degradada que el servicio se hace inaceptable. Estas interrupciones son generalmente debidas al bloqueo físico de las trayectorias de transmisión y el debilitamiento de múltiples trayectorias y la reflexión de la trayectoria de transmisión.

Se entenderá que la corriente de datos transmitida puede transmitirse en canales de transmisión separados, usando técnicas de diversidad diferentes. Por ejemplo, las corrientes de datos intercalados pueden ser multicanalizados de división de código, usando la modulación de espectro amplio para permitir la transmisión en canales separados, usando la misma frecuencia. Alternativamente, las señales pueden ser transmitidas con polarizaciones opuestas (por ejemplo polarizaciones transversales u ortogonales, tal como una polarización circular lineal horizontal/vertical o izquierda/derecha) en los canales separados, usando la misma frecuencia. Dos o más de los canales de transmisión pueden ser transmitidos en diferentes frecuencias usando cualquier modulación, analógica o digital (por ejemplo la multicanalización de división de frecuencia) . Adicionalmente , el desmulticanalizador 48 puede ser omitido y la salida del intercalador 46 puede ser aplicada a un solo canal. Como se señaló previamente, un sistema de difusión digital puede usar dos o más canales de transmisión para suministrar diversidad de tempo y/o espacio para mitigar las interrupciones de servicio debidas a las múltiples trayectorias, bloqueos físicos e interferencia en los receptores de difusión móviles. La Figura 9 ilustra un sistema 1 de difusión de satélite ejemplar, que emplea la diversidad de tiempo, el cual comprende al menos un satélite geoestacionario 112 para la línea de visión (LOS) de la recepción de la señal de satélite en los receptores, indicados generalmente en 114. Otro satélite geoestacionario 115 en una posición orbital diferente, es provisto para fines de diversidad de tiempo y/o espacio. El sistema 110 además comprende al menos un repetidor terrestre 118 para la retransmisión de las señales de satélite en áreas geográficas, donde la recepción de la LOS es obscurecida por edificios altos, colinas y otras obstrucciones. Los receptores 114 pueden ser configurados para la operación del modo doble para recibir tanto señales de satélite como señales terrestres y para combinar o seleccionar una o ambas de las señales como la salida del receptor. Sin embargo, se entenderá que donde los receptores están en una ubicación fija, es suficiente para tales receptores operar por recibir señales desde una sola fuente y que pueden reducir el costo y complej idad de tales receptores si ello se diseñan para la operación de modo sencilla. El segmento de difusión de satélite preferiblemente incluye la codificación de un canal de difusión en una corriente de bit muíticanalizada de división de tiempo (TDM) . a corriente de bits TD es modulada antes de la transmisión por medio de la antena de enlace ascendente del satélite. El segmento el repetidor terrestre comprende una antena de enlace descendente de satélite y un receptor/desmodulador para obtener una corriente de bits TDM de banda básica. La señal de banda básica digital se aplica a un modulador de forma de ondas terrestre y es luego trasladada la frecuencia a una frecuencia del portador y amplificada antes de la transmisión. De acuerdo con otra modalidad de la presente invención, un sistema de difusión digital emplea la codificación en espiral concatenada e intercalada con una sola corriente de bits. Por ejemplo, el sistema 110 puede ser configurado para colocar todos los bits intercalados desde una corriente de fuente en una corriente de TDM, en oposición a enviarla mitad de los bits de corriente de fuente en un canal de transmisión y la otra mitad de los bits de la corriente de fuente en otro canal de transmisión. La corriente TDM puede luego ser enviada por via satélite o por vía de un transmisor terrestre. La información terrestre transmitida no es necesariamente un repetidor terrestre 118, puesto que la corriente de fuente puede originarse del transmisor terrestre, en oposición a la recibida por vía satélite y sometida al proceso de banda base y la translación de frecuencia. Una de las ventajas de la presente invención es el ocultamiento mejorado de errores en los receptores, durante los tiempos del bloqueo de la señal de difusión. Un bloqueo de señales para cinco marcos consecutivos, por ejemplo, en un sistema de diversidad de tiempo, puede usar un intervalo mudo de audio. en contraste, el mismo bloqueo en un sistema que realiza la presente invención, permite que a corriente de bits de fuente sean recuperados usando algoritmos de ocultamiento de error de audio. Con referencia a la Figura 9, por ejemplo, el primer canal de satélite puede ser bloqueado completamente (por ejemplo obstruido por el terreno) y el segundo canal de satélite puede ser bloqueado momentáneamente para cierto número de cuadros o marcos . Enseguida de la recepción y grabación del segundo canal de satélite, la corriente de datos recuperada puede contener meramente interrupciones de marco sencillas, en oposición a la interrupción de muchos marcos. Las interrupciones de un solo marco son suficientemente cortas para aplicar algoritmos de ocultamiento de error de audio. La operación de los algoritmos de ocultamiento de error de audio puede además ser mejorada reduciendo la longitud del marco, reduciendo así los intervalos de ocultamiento . Alternativamente, señales de audio en la corriente de bits de fuente pueden ser divididas en dos corrientes de datos de régimen de medios bits . Por ejemplo, los marcos nones y pares pueden lleva respectivamente una de las dos corrientes de audio de régimen de medios bits . Así si un marco puede llevar un canal de audio de 64 kilobits por segundo, y ocurre el bloqueo de la señal de satélite, entonces al menos 32 kbps o audio de régimen de medios bits están disponibles durante la interrupción de servicio. Aunque la presente invención se ha descrito con referencia a una de sus modalidades preferidas, se entenderá que la invención no se limita a los detalles de la misma. Varias modificaciones y sustituciones se han sugerido en la descripción anterior, y otras ocurrirán a los expertos en la materia. Todas esas sustituciones se intentan se encuentren dentro del ámbito de la invención, como se define en las reivindicaciones anexas.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Un método para intercalar una corriente de datos de fuente para la transmisión, que comprende las etapas de: codificar dicha corriente de datos de fuente, para generar una corriente de datos de salida, que usa un esquema de codificación en espiral, con un régimen de código seleccionado, dicha corriente de datos de salida se caracteriza como una .serie de grupos de datos, cada uno de dichos grupos de datos comprende una pluralidad de grupos de datos perforados, cada uno de estos grupos de datos perforados tiene un régimen de código reducido con respecto a dicho régimen de código seleccionado; intercalar dichos grupos de datos, de acuerdo con una pluralidad de funciones de intercalado en el tiempo, para dispersar dichos bits en dichos grupos de datos, dentro de esta corriente de datos de salida y generar una corriente de datos intercalados; y transmitir dicha corriente de datos intercalados en al menos un canal de transmisión, estas funciones de intercalado en el tiempo se seleccionan para dispersar diferentes grupos de bits en la corriente de datos de salida, seleccionada del grupo que consta de dichos bits en uno de los grupos de datos perforados, dichos bits en los grupos de datos adyacentes y dichos bits en conjuntos seleccionados de dichos grupos de datos, para facilitar de esta manera la reconstrucción de la corriente de datos de fuente desde al menos una porción de dicha corriente de datos intercalados, recibidos por medio de al menos un canal de transmisión.
2. Un método, según se reclama en la reivindicación 1, en que las funciones de intercalado en el tiempo se seleccionan para facilitar la reconstrucción de dicha corriente de datos de fuente, desde al menos un porción de dicha corriente de datos intercalados, en seguida de un bloqueo continuo de dicho al menos un canal de transmisión.
3. Un método, según se reclama en la reivindicación 1, en que cada uno de los grupos de datos perforados comprende subconjuntos de dichos bits, en dichos grupos de datos, estos subconjuntos de bits se seleccionan de modo que sólo un número mínimo de estos subconjuntos se requiera para reconstruir dicha corriente de datos de fuente desde este al menos un canal de transmisión.
4. Un método, según se reclama en la reivindicación 1, en que dicho al menos un canal de transmisión es transmitido por vía de uno de un transmisor de satélite y un transmisor terrestre.
5. Un método, según se reclama en la reivindicación 1, que además comprende la etapa de descodificar dicha corriente de datos intercalados, usando dicho régimen de código seleccionado.
6. Un método, según se reclama en la reivindicación 5, en que dicha descodificación se realiza usando la descodificación en espiral .
7. Un método, según se reclama en la reivindicación 6, en que dicha descodificación en espiral se realiza usando un descodificador Viterbi.
8. Un método, según se reclama en la reivindicación 7, en que dichas funciones de intercalado en el tiempo se seleccionan para optimizar la corrección de errores durante la descodificación Viterbi .
9. Un método, según se reclama en la reivindicación 1, en que dichas funciones de intercalado en el tiempo pueden variar durante la transmisión de la corriente de datos intercalada. o 32
10. Un método para desintercalar una corriente de datos intercalada, transmitida sobre un canal de transmisión, que comprende las etapas de: recibir dicha corriente de datos intercalada; sincronizar dicha corriente de datos intercalada; descodificar dicha corriente de datos intercalada, para generar así una corriente de datos descodificada, usando la descodificación en espiral, dicha corriente de datos intercalada comprende bits desde una corriente de datos de fuente, que se ha codificado por medio de una codificación en espiral, para generar una pluralidad de grupos de datos, cada uno de los grupos de datos tiene una pluralidad de grupos de datos perforada, dichos grupos de datos se intercalan por medio de funciones de intercalado en el tiempo, seleccionadas para dispersar diferentes grupos de lo bits seleccionados del grupo que consiste de dichos bits en uno de los grupos de datos perforados, dichos bits en grupos de datos adyacentes, y los bits en conjuntos seleccionados de grupos de datos para facilitar la reconstrucción de dicha corriente de datos de fuente desde al menos una porción de la corriente de datos intercalada, por via de dicho canal de transmisión, dicha descodificación en espiral reconstruye la corriente de datos de la fuente usando dicha corriente de datos intercalada y las secuencias así seleccionadas de bits con relación a la codificación en espiral y dichas funciones de intercalado en el tiempo.
11. Un aparato para intercalar una corriente de datos para la transmisión, este aparato comprende: un codificador en espiral, para codificar dicha corriente de datos, para generar una corriente de datos de salida, que tiene un régimen de código seleccionado, dicha corriente de datos de salida se caracteriza como una serie de grupos de datos, cada uno de los grupos de datos comprende una pluralidad de grupos de datos perforados, cada uno de los grupos de datos perforados tiene un régimen de código reducido, con respecto a dicho régimen de código seleccionado,- un intercalador, para intercalar grupos de datos, de acuerdo con una pluralidad de funciones de intercalado en el tiempo, para dispersar estos visten los grupos de datos, dentro de dicha corriente de datos de salida y generar una corriente de datos intercalados; y un transmisor, para transmitir dicha corriente de datos intercalada sobre un canal de transmisión, dichas funciones de intercalado en el tiempo se seleccionan para dispersar diferentes grupos de bits en dicha corriente de datos de salida, los cuales se seleccionan del grupo que consta de dichos bits en uno de los grupos de datos perforados, estos bits en grupos de datos adyacentes, y los bits en los conjuntos seleccionados de dichos grupos de datos, para facilitar la reconstrucción de la corriente de datos de fuente desde al menos una porción de dicha corriente de datos intercalados, recibidos por medio de un canal de transmisión .
12. Un aparato, según se reclama en la reivindicación 11, en que dichas funciones de intercalado en el tiempo se seleccionan para facilitar la reconstrucción de dicha corriente de datos de fuente, desde al menos una porción de dicha corriente de datos intercalados en dicho canal de transmisión, en seguida de un bloqueo continuo de dicho canal de transmisión.
13. Un aparato, según se reclama en la reivindicación 11, en que dicho transmisor está provisto sobre un transmisor de satélite y un transmisor terrestre.
14. Un aparato, según se reclama en la reivindicación 11, en que dichas funciones de intercalado en el tiempo pueden variar durante la transmisión de la corriente de datos intercalados.