ES2349515B2 - Procedimiento de transmision de datos multibanda. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de transmisión de datos
multibanda.
Que permite la transmisión de datos utilizando
simultáneamente más de una banda de transmisión (9a, 9b)
(donde una banda es un rango continuo de frecuencias) para aumentar el ancho de banda utilizable en el sistema de transmisión y con ello su capacidad de transmisión global. El procedimiento permite la utilización de dicho ancho de banda sin incrementar la dificultad de la implementación digital y simplificando las especificaciones de los filtros analógicos (7) para la separación de las distintas bandas (9a, 9b).
(donde una banda es un rango continuo de frecuencias) para aumentar el ancho de banda utilizable en el sistema de transmisión y con ello su capacidad de transmisión global. El procedimiento permite la utilización de dicho ancho de banda sin incrementar la dificultad de la implementación digital y simplificando las especificaciones de los filtros analógicos (7) para la separación de las distintas bandas (9a, 9b).
Description
Procedimiento de transmisión de datos
multibanda.
La presente invención, tal y como se expresa en
el enunciado de esta memoria descriptiva se refiere a un
procedimiento de transmisión de datos multibanda que permite
utilizar un ancho de banda mayor en el sistema en el que sea
implementado, aprovechando diferentes bandas de frecuencia
dependientes del canal utilizado en la comunicación y sincronizando
las diferentes bandas.
La principal ventaja de la invención consiste en
que al utilizar múltiples bandas se incrementa el ancho de banda del
sistema y por tanto la cantidad de información transmisible, y al
sincronizarse dichas bandas, se consigue facilitar la implementación
digital y se simplifican las especificaciones de los filtros
analógicos, con lo que se consigue un incremento de la capacidad de
transmisión con bajo coste.
Aunque el procedimiento de la invención puede
utilizarse sobre cualquier sistema de comunicaciones
independientemente del medio de transmisión es especialmente útil en
medios que sufren ruido o interferencia en determinadas frecuencias,
o en medios donde la máxima densidad espectral de potencia
inyectable varía con la frecuencia debido a la normativa como es el
caso de la red eléctrica utilizada como canal de comunicaciones, ya
que el procedimiento puede utilizar bandas que no coincidan con las
frecuencias afectadas por el ruido o la interferencia y puede
adaptar las características de cada banda a la densidad espectral de
potencia que la normativa permite inyectar.
En la mayoría de los sistemas de comunicación,
incrementar el ancho de banda se traduce en una mayor capacidad de
transmisión. El problema es que el medio físico o canal de
comunicaciones suele tener unas características variables en
frecuencia, con lo cual no es posible utilizar más que ciertos
fragmentos o bandas de frecuencia. Por ejemplo, en la red eléctrica
la potencia que se puede inyectar a partir de 30 MHz varía con
respecto a la que se puede inyectar a frecuencias menores de 30 MHz
debido a la normativa existente. Además la red eléctrica tiene otras
características que la hacen poco deseable como medio de
transmisión: el suelo de ruido disminuye con la frecuencia, la
atenuación aumenta con la frecuencia, y hay gran ruido en la banda
de radio de frecuencia modulada (de 88.5 a 108 MHz).
Por tanto, para mejorar la capacidad de
comunicación un sistema de comunicaciones deberá utilizar ciertas
bandas (esto es, rangos de frecuencia) lo que supone la inclusión de
filtros diferentes para separar cada banda y un incremento del coste
final del sistema considerable. El procedimiento de la invención
subsana este inconveniente, permitiendo que el sistema que lo
implemente sea un sistema de coste reducido al sincronizar las
diferentes bandas de frecuencia utilizadas, lo que simplifica y
abarata dichos filtros y reduce el coste final del sistema.
En el estado del arte existen varias tecnologías
relacionadas con la transmisión multibanda. Por ejemplo en la
patente WO2004/100392 se muestra un sistema con varias subbandas
solapadas cuya separación se realiza digitalmente mediante un banco
de filtros digital. En la invención las bandas están sincronizadas y
se realiza una separación analógica, gracias a lo que se simplifica
el diseño del frontal analógico (analog front-end o
AFE) y de los conversores ya que se reduce el rango dinámico que
debe soportar cada una de las bandas en comparación con el rango
dinámico que habría que soportar si tratase toda la banda como una
única banda analógica. Además, permite un diseño optimizado en
cuanto a ganancia y suelo de ruido del frontal analógico (AFE) de
cada una de las bandas.
El proceso para utilizar una banda de frecuencia
superior es conocido en el estado del arte y hay múltiples
implementaciones posibles, como las mostradas en las patente
US6985715 y US2002/0010870. En cualquier caso, estas patentes sólo
muestran como subir en frecuencia para utilizar otra banda de
frecuencia, y no utilizan dichas bandas simultáneamente, por lo que
no anticipan ni de ellas se puede deducir el procedimiento de la
invención.
Por otro lado en la patente WO2007039723 se
proponen varios sistemas independientes y diferentes que trabajan en
distintas bandas de frecuencia, teniendo una parte física (PHY) y
una parte de acceso al medio (MAC) diferente para cada una de las
bandas. Esto tiene el inconveniente de tener que duplicar las
cadenas de transmisión y recepción a nivel digital, un alto coste de
los filtros de separación analógicos y una mayor banda de guarda
entre los diferentes sistemas, cosa que se soluciona con el
procedimiento de la invención gracias a la sincronización entre las
distintas bandas.
También se pueden citar otras patentes, como la
US2008006310 donde aparece el concepto de tiempo de símbolo
variable, pero no el de su utilización simultánea en múltiples
bandas, característica que no puede inferirse de dicha
descripción.
Para lograr los objetivos y evitar los
inconvenientes indicados en anteriores apartados, la invención
consiste en un procedimiento de transmisión de datos multibanda en
el que se utilizan simultáneamente dos o más bandas de transmisión,
esto es, rangos continuos de frecuencia para la transmisión y
recepción de señales, además se separa por medios analógicos las
diferentes bandas en recepción, y se utiliza modulación
multiportadora. El sistema se caracteriza porque la transmisión y
recepción en las diferentes bandas se realiza de forma síncrona,
esto es, todas las bandas transmiten simultáneamente y todas las
bandas reciben simultáneamente; y en que los tiempos de símbolo
utilizados en cada una de las bandas son múltiplos enteros de la
mitad del tiempo del símbolo más pequeño de entre los usados para
las distintas bandas. Gracias a ello, se facilita la implementación
digital del sistema, se simplifican las especificaciones de los
distintos filtros analógicos y se permite la reutilización de
hardware.
Aunque el procedimiento puede utilizarse en
sistemas de comunicaciones sobre cualquier medio de transmisión, los
medios más adecuados para aumentar la capacidad de transmisión son
la red eléctrica, el cable coaxial y el par trenzado.
En la implementación preferida, para maximizar
la ganancia con el procedimiento, el tamaño de las bandas o rangos
continuos de frecuencia tienen un ancho de banda igual o mayor que
20 MHz.
Por otro lado, el procedimiento puede utilizar,
como medios de conversión entre tiempo y frecuencia, transformadas
discretas de Fourier directas (DFT) e inversas (IDFT) con el mismo
número de puntos en cada una de las bandas utilizadas.
Una forma sencilla para transmitir en una banda
de frecuencias distinta a la banda base consiste en generar
inicialmente la señal en banda base y posteriormente trasladarla en
frecuencia hasta situarla en la banda adecuada.
El sistema que utilice el procedimiento de la
invención puede utilizar un frontal analógico (analog
front-end o AFE) en transmisión común para todas las
bandas o bien diferente para cada una de las bandas. Ambas
realizaciones son posibles y dependerán de la aplicación.
Para optimizar al máximo el resultado del
procedimiento, el control automático de ganancia debe ser
independiente para cada una de las bandas utilizadas de forma que la
ganancia en una banda no predisponga la ganancia en el resto de
bandas.
Por otro lado, no es necesario utilizar todas
las bandas de frecuencia para realizar la tarea de sincronizar el
sistema con otros en la red. La sincronización del sistema que
implementa el procedimiento se puede realizar únicamente utilizando
una de las bandas de las múltiples del sistema, donde dicha banda es
preferentemente la situada en menor frecuencia de entre las
utilizadas, ya que, con muchos canales de comunicación esta banda es
la que consigue mayor cobertura, al tener menor atenuación que
frecuencias mayores.
Para conseguir reducir el coste del sistema, es
posible reutilizar los medios de tratamiento en el dominio de la
frecuencia y de conversión entre tiempo y frecuencia, transformadas
discretas de Fourier directas (DFT) e inversas (IDFT), para el
procesado de dos o más bandas.
Asimismo, en una implementación del
procedimiento es posible reutilizar los medios de tratamiento en
tiempo en el procesado de dos o más bandas o bien combinar la
reutilización de medios de tratamiento en el dominio de la
frecuencia, los medios de tratamiento en el dominio del tiempo y los
medios de conversión entre tiempo y frecuencia.
El procedimiento puede utilizarse también junto
con la división del canal en periodos en los que las bandas se
utilizan de forma síncrona, esto es, se transmite o recibe a la vez
en todas las bandas, y periodos en los que las bandas se utilizan de
forma independiente o asíncrona de manera que el sistema de
transmisión de datos multibanda pueda compartir el canal con otros
sistemas que utilicen las bandas de forma asíncrona. Para la
transmisión a múltiples usuarios el procedimiento puede utilizar una
banda distinta para cada usuario, un grupo de portadoras para cada
usuario o bien realizar una multiplexación en el tiempo para
transmitir a cada usuario.
Cuando la modulación multiportadora es OFDM
(Orthogonal Frequency División Multiplexing) el procedimiento puede
aplicar técnicas de acceso múltiple por división de frecuencia
ortogonal (OFDMA) asignando diferentes grupos de portadoras o
diferentes bandas a los distintos usuarios.
Finalmente el procedimiento de transmisión
multibanda puede incluir técnicas de procesado MIMO (múltiple input,
múltiple output). Esto permite que las bandas se puedan multiplexar
por división en frecuencia, por división en espacio o una
combinación de las anteriores.
A continuación, para facilitar una mejor
comprensión de esta memoria descriptiva y formando parte integrante
de la misma, se acompañan unas figuras en las que con carácter
ilustrativo y no limitativo se ha representado el objeto de la
invención.
Figura 1.- Representa en forma de diagrama de
bloques una implementación del procedimiento.
Figura 2.- Muestra la relación entre tiempos
entre varias bandas utilizadas en el procedimiento.
Figura 3. - Muestra la relación entre la
separación entre portadoras en frecuencia y la duración del símbolo
para dos bandas.
Figura 4.- Representa la potencia inyectada en
las diferentes bandas en una implementación sobre la red
eléctrica.
Figura 5.- Muestra la relación entre la densidad
espectral de potencia (PSD) inyectada y el ruido de fondo
(background noise) al utilizar la línea eléctrica como medio de
comunicación.
Figura 6.- Muestra distintas bandas utilizables
por la invención al realizar comunicaciones sobre la red
eléctrica.
Figura 7.- Representa una realización en la que
el tratamiento en la parte digital de las diferentes bandas se hace
procesando dichas bandas en serie.
Figura 8.- Muestra una forma de compatibilizar
sistemas que utilizan las bandas de forma síncrona y asíncrona.
Figura 9.- Muestra tres casos distintos para
realizar la transmisión de información a dos usuarios utilizando dos
bandas diferentes.
Figura 10.- Representa tres formas de realizar
el frontal analógico en el procedimiento de la invención.
Figura 11.- Muestra varios ejemplos de bandas y
canales utilizables cuando se añade procesado MIMO al procedimiento
de la invención.
Seguidamente se realiza la descripción de varios
ejemplos de realización de la invención, haciendo referencia a la
numeración adoptada en las figuras.
Para los distintos ejemplos de realización que
se representarán a continuación se ha elegido como medio de
comunicación la red eléctrica de baja tensión. Este medio resulta
hostil para la mayor parte de comunicaciones, debido a la presencia
de ruido y a su comportamiento dependiente de la frecuencia, con lo
que el procedimiento de la invención puede utilizarse para conseguir
mayor ancho de banda, y con ello mayor capacidad de transmisión, sin
grandes
costes.
costes.
La figura 1 muestra la ruta de los datos entre
los diferentes bloques de un ejemplo de realización en el que el
sistema que utiliza el procedimiento multibanda utiliza exactamente
dos bandas. En el transmisor hay un separador de datos (1) seguido
de un bloque de control de acceso al medio (2). Después cada banda
se trata por separado por un bloque de adecuación física (3) y un
frontal analógico (4). Finalmente las señales se combinan mediante
un bloque combinador de señales (5) y se introducen en el canal de
comunicaciones (6). En el receptor las señales se obtienen del canal
(6) y se separan mediante un filtro separador de señales (7). Cada
banda se trata mediante un frontal analógico (4) y un bloque de
adecuación física (3) diferente y finalmente los datos se hacen
pasar a un bloque de acceso al medio (2) y se combinan los datos
mediante un bloque de combinación de datos (8).
La invención se basa en la transmisión y
recepción síncrona en las diferentes bandas y en utilizar tiempos de
símbolo en cada banda que sean múltiplos de la mitad del símbolo más
pequeño utilizado en las diferentes bandas, lo que permite que se
controle el acceso al medio mediante un único bloque de control de
acceso al medio (2). El medio de comunicación y el tamaño de las
distintas bandas es indiferente, pero los mejores resultados se
obtienen en sistemas que utilicen como medio de transmisión la red
eléctrica, cable coaxial y cable trenzado y utilizando bandas con un
ancho de al menos 20 MHz, ya que de esta forma se pueden evitar
bandas o rangos de frecuencia con mucho ruido o interferencia.
Al transmitir y recibir de forma síncrona, esto
es, transmitir a la vez en todas las bandas o recibir a la vez en
todas las bandas, las especificaciones de los filtros analógicos son
más relajadas que si las bandas fuesen independientes, ya que se
evita el caso de tener que recibir una señal de muy baja potencia
mientras se está transmitiendo una señal de mucha mayor potencia en
una banda adyacente. Asimismo se reducen las necesidades de tamaño
de bandas de guarda entre bandas y es posible reutilizar bloques de
tratamiento en transmisión y recepción procesando las bandas en
serie.
Aunque en una implementación es posible utilizar
bandas iguales, esto no es estrictamente necesario. Sólo es
necesario que los tiempos de símbolo de las diferentes bandas sean
múltiplos enteros de la mitad del tiempo más pequeño de entre los
usados en las distintas bandas.
Esto puede observarse en la figura 2, donde el
primer ejemplo de realización (9) muestra la relación en un sistema
de dos bandas (9a, 9b), donde en el tiempo en que la banda de menor
frecuencia (9a) transmite un símbolo la banda mayor transmite dos
símbolos (9b). En este ejemplo, si se utiliza un bloque de
transformada rápida de Fourier (FFT) para hacer la traslación entre
tiempo y frecuencia, y dicha FFT se reutiliza para todas las bandas,
primero procesará un símbolo de la banda de menor frecuencia y
posteriormente dos símbolos de la otra banda, y así sucesivamente,
repartiendo los datos de la misma manera. En el siguiente ejemplo
(10) se utilizan tres bandas (10a, 10b, 10c) donde en el tiempo que
la primera banda (10a) transmite un símbolo la segunda (10b)
transmite dos y la tercera (10c) transmite tres. El último ejemplo
(11) utiliza dos bandas (11a, 11b) en la que la relación es de tres
veces la mitad del símbolo de la banda que utiliza el símbolo
menor.
El utilizar un tamaño de símbolo u otro depende
de las características del canal de comunicaciones. Por ejemplo, en
el caso de la red eléctrica de baja tensión es conocido que se
produce una distorsión causada por la llegada al receptor de señales
idénticas en tiempos diferentes por la existencia de múltiples
caminos (delay spread). Este efecto disminuye al aumentar la
frecuencia, por lo que sería preferible utilizar símbolos
cortos.
Para conseguir un sistema más ventajoso, en otro
ejemplo de realización se puede utilizar el mismo número de puntos
en todas las bandas, con lo que los medios de conversión entre
tiempo y frecuencia tendrán el mismo número de puntos en cada una de
las bandas y el procesado en frecuencia utilizará la misma
estructura para cada una de las bandas. Tanto los medios de
conversión entre tiempo y frecuencia, como el procesado en
frecuencia se incluyen en los bloques de adecuación física (3) que
pueden observarse en la figura 1.
En este caso es posible variar la separación
entre portadoras de manera que los símbolos generados tengan mayor o
menor duración. Un ejemplo puede observarse en la figura 3. En dicha
figura hay una representación en frecuencia (29) y otra en tiempo
(30) de dos bandas (26) y (27) donde se marcan los ejes de
frecuencia (13) y de tiempo (28). En esta figura se observa que si
se duplica la separación entre portadoras la duración del símbolo
será la mitad y el ancho de banda cubierto sería el doble al
utilizar el mismo número de portadoras. Cada uno de los puntos de la
transformada directa e inversa de Fourier (DFT/IDFT) se
corresponderá con portadoras activas o inactivas, lo que da una
mayor flexibilidad a la hora de adaptar el sistema al ancho de banda
disponible. La potencia inyectada en cada una de las bandas puede
ser diferente, ya que debe cumplir la normativa existente y
calcularse teniendo en cuenta el ruido en el canal a esas
frecuencias. La figura 4 muestra la gráfica de densidad espectral de
potencia inyectable en un ejemplo para la red eléctrica y un sistema
con tres bandas. La densidad espectral de potencia máxima de la
señal inyectada (12) es diferente para cada una de las tres bandas
del sistema en función de la frecuencia (13). La figura 5 muestra el
límite de densidad espectral de potencia inyectada (14) y el ruido
de fondo (15) en función de la frecuencia (13). Con este
comportamiento del canal resulta recomendable dividir el rango de
frecuencias de 0 a 200 MHz en tres bandas: 0-30,
30-88 y 108-200 MHz. La primera
división se realiza para respectar el límite de densidad espectral
de potencia inyectada, mientras que la segunda división se realiza
para evitar la banda con alto ruido (banda de radio de frecuencia
modulada).
Una forma de generar la señal en cada banda
consiste en generarla en banda base y trasladarla posteriormente a
las frecuencias adecuadas. Para el ejemplo de realización anterior,
cuando se utilice una FFT de 2048 puntos y frecuencia de muestreo de
50 MHz para la banda de 0 a 30 MHz, es posible utilizar la misma FFT
de 2048 puntos a 100 MHz para la banda de 30 a 88 MHz y otra igual
para la banda de 108 a 200 MHz. Si se incluye una banda de guarda en
la banda 30 a 88 MHz, reduciendo su tamaño hasta que la banda esté
de 36 a 82 MHz, dicha banda reducida se podría generar aplicando una
FFT de 2048 puntos a 50 MHz. En la figura 6 se muestran las bandas
utilizables en diferentes ejemplos de realización. La primera
división (16) utiliza dos bandas una de 0 a 30 MHz y otra de 36 a 82
MHz. La segunda división (17) utiliza tres bandas, de 0 a 30, de 36
a 82 y de 108 a 208 MHz. La tercera división (17) utiliza las bandas
de 0 a 30, 36 a 82 y 108 a 308 MHz. La cuarta división (18) utiliza
las bandas de 0 a 30 y de 36 a 236 MHz. Para reducir el coste de la
implementación del sistema es posible reutilizar varios bloques en
el tratamiento de las señales de las diferentes bandas. Esto puede
observarse en el ejemplo de realización de la figura 7 en el que se
ha pasado de tener un bloque para el tratamiento de la banda situada
a mayor frecuencia (20) y un bloque para el tratamiento de la banda
situada a menor frecuencia (21), a tener un bloque común (22) que
realiza el tratamiento de las señales en frecuencia, un bloque común
para la conversión frecuencia a tiempo de las señales transmitidas
por las dos bandas (23) y un bloque común que realiza el tratamiento
en tiempo de la señal transmitida (24). En recepción se realiza el
procesado inverso. Los diferentes bloques se pueden reutilizar o no
de forma independiente, es decir podrían reutilizarse el tratamiento
en frecuencia y la conversión frecuencia a tiempo y realizar el
tratamiento en tiempo de cada banda con bloques independientes. En
el procedimiento de la invención siempre se realiza un tratamiento
separado en cada banda en la parte analógica en recepción (entendida
como frontal analógico -AFE- y los conversores). Por el contrario,
el frontal analógico (AFE) en transmisión puede ser común para todas
las bandas o bien puede ser diferente para cada una de ellas. En
caso de utilizar control automático de ganancia (AGC) dicho control
también será independiente para cada una de las bandas. En la figura
10 se muestran tres formas de realizar un frontal analógico (AFE) de
transmisión en el sistema que aplica el procedimiento de la
invención. En la primera realización (40) todas las bandas utilizan
una única cadena de AFE de transmisión, lo cual implica que se han
sumado digitalmente (43) antes del conversor digital analógico (DAC
44),ambos incluidos en el bloque de adecuación física (3), después
se filtran (45) y finalmente se amplifican (Line Driver 46) en el
frontal analógico (4). En la segunda realización (41) cada banda se
procesa por separado con su propio conversor digital analógico (44)
y su propio filtro (45), tras lo que las señales se combinan (47) y
finalmente el resultado de la combinación se amplifica (46). En la
tercera realización (42) cada banda se procesa por separado con su
propio conversor digital analógico (44), su propio filtro (45) y su
propio amplificador (46), tras lo que las distintas señales se
combinan (47).
Aprovechando que siempre se transmite en todas
las bandas simultáneamente es posible sincronizar el sistema
utilizando únicamente una de las múltiples bandas del sistema. Como
la banda de menor frecuencia suele ser la que menos se atenúa a
largas distancias, se utilizará la banda de menor frecuencia en otro
ejemplo de realización para realizar dicha sincronización. Por otro
lado la figura 8 muestra como se pueden compatibilizar sistemas que
utilizan las bandas de forma síncrona, como el sistema que utilice
el procedimiento de la invención, con otros sistemas que utilizan
las bandas de forma asíncrona En dicha figura se representa la
utilización de bandas respecto a un eje temporal (28) y un eje
frecuencial (13). Inicialmente se utiliza el ancho de banda de forma
síncrona (31), después hay dos bandas asíncronas (32) y por ultimo
se vuelve a utilizar de forma síncrona (31). La duración y ubicación
en tiempo de los diferentes periodos se puede comunicar por medio de
mensajes de asignación de acceso al medio por parte del coordinador
de la red. En cualquier caso no es imprescindible utilizar toda una
banda para comunicar con un único usuario. En la figura 9 se muestra
la representación en tiempo (28) y frecuencia (13) de tres casos
diferentes que utilizan dos bandas distintas (33) y (34). En el
primer caso (35) cada banda se utiliza para transmitir datos a un
usuario distinto (38) y (39). En el segundo caso (36) hay portadoras
de la primera banda (33) que se dirigen a un usuario (38) y
portadoras de la misma banda (33) que se dirigen al otro usuario
(39), que también utiliza todas las portadoras de la segunda banda
(34). En el tercer caso (37) cada usuario (38) y (39) utiliza las
dos bandas completas pero en instantes de tiempo diferentes. Un
esquema similar se puede utilizar para transmitir datos de varios
usuarios a un mismo receptor por medio de técnicas OFDMA. Por
ejemplo varios transmisores pueden utilizar simultáneamente bandas
diferentes o grupos de portadoras para transmitir a un mismo nodo.
Si se añade un bloque de procesado MIMO (conocido en el estado del
arte) al sistema que implementa el procedimiento de la invención es
posible multiplexar las bandas en espacio además de en frecuencia
como se ha descrito hasta ahora. Esto puede observarse en la figura
11, donde el eje X (48) se corresponde con distintos canales
espaciales, el eje Y (49) se corresponde con la frecuencia y el eje
Z (50) se corresponde con la densidad espectral de potencia
inyectable. El mismo sistema puede transmitir las bandas en
frecuencias diferentes sin usar el procesado MIMO (51) o puede
transmitirlas en la misma banda de frecuencias por canales
espacialmente diferentes y utilizar el procesado MIMO para separar
la información de las diferentes bandas (52). También es posible
hacer ambas cosas simultáneamente, como puede verse en el tercer
caso (53).
Claims (14)
1. Procedimiento de transmisión de datos
multibanda, en el que se utilizan simultáneamente dos o más bandas
de transmisión, se separan por medios analógicos las diferentes
bandas en recepción, y se utiliza modulación multiportadora;
caracterizado porque:
- -
- la transmisión y recepción en las diferentes bandas se realiza de forma que todas las bandas transmiten simultáneamente y todas las bandas reciben simultáneamente; y
- -
- los tiempos de símbolo utilizados en cada una de las bandas son múltiplos enteros de la mitad del tiempo del símbolo más pequeño de entre los usados para las distintas bandas.
2. Procedimiento de transmisión de datos
multibanda, según reivindicación 1, caracterizado porque el
sistema que implementa el procedimiento utiliza un medio de
transmisión que está seleccionado entre red eléctrica, cable coaxial
y par trenzado.
3. Procedimiento de transmisión de datos
multibanda, según reivindicación 1, caracterizado porque las
distintas bandas tienen un ancho de banda igual o mayor que 20
MHz.
4. Procedimiento de transmisión de datos
multibanda, según reivindicación 1, caracterizado porque
comprende utilizar transformadas discretas de Fourier directas (DFT)
e inversas (IDFT) con el mismo número de puntos en cada una de las
bandas utilizadas, como medios de conversión entre tiempo y
frecuencia.
5. Procedimiento de transmisión de datos
multibanda, según reivindicación 1, caracterizado porque
comprende generar la señal en banda base y trasladar en frecuencia
hasta la banda adecuada para transmitir en una banda.
6. Procedimiento de transmisión de datos
multibanda, según reivindicación 1, caracterizado porque el
frontal analógico (analog front-end o AFE) en
transmisión es común para todas las bandas.
7. Procedimiento de transmisión de datos
multibanda, según reivindicación 1, caracterizado porque el
frontal analógico (analog front-end o AFE) en
transmisión es diferente para cada una de las bandas.
8. Procedimiento de transmisión de datos
multibanda, según reivindicación 1, caracterizado porque
comprende utilizar un control automático de ganancia independiente
para cada una de las bandas utilizadas por el sistema que implemente
el procedimiento.
9. Procedimiento de transmisión de datos
multibanda, según reivindicación 1, caracterizado porque la
sincronización del sistema que implemente el procedimiento se
realiza únicamente utilizando una de las bandas de las múltiples del
sistema, donde dicha banda es la de menor frecuencia de las
utilizadas.
10. Procedimiento de transmisión de datos
multibanda, según reivindicación 1, caracterizado porque en
el procesado de dos o más bandas comprende reutilizar medios
seleccionados entre medios de tratamiento en el dominio de la
frecuencia, medios de tratamiento en el dominio del tiempo, medios
de conversión entre tiempo y frecuencia (transformadas discretas de
Fourier directas e inversas), y una combinación de los medios
anteriores.
11. Procedimiento de transmisión de datos
multibanda, según reivindicación 1, caracterizado porque se
divide el canal en periodos en los que se transmite y recibe a la
vez en todas las bandas, y en periodos en los que las bandas se
utilizan de forma que la transmisión de datos multibanda pueda
compartir el canal con otros sistemas que utilicen las bandas de
forma asíncrona.
12. Procedimiento de transmisión de datos
multibanda, según reivindicación 1, caracterizado porque
comprende transmitir a múltiples usuarios mediante el empleo
selectivo de bandas distintas para cada usuario, de grupos de
portadoras para cada usuario o bien realizando una multiplexación en
tiempo para transmitir a cada usuario.
13. Procedimiento de transmisión de datos
multibanda, según reivindicación 1 y donde la modulación
multiportadora es OFDM, caracterizado porque comprende
utilizar técnicas de acceso múltiple por división de frecuencia
ortogonal (OFDMA) asignando selectivamente diferentes grupos de
portadoras o bandas a los distintos usuarios.
14. Procedimiento de transmisión de datos
multibanda, según reivindicación 1, caracterizado porque
incluye técnicas de procesado MIMO (múltiple input, múltiple output)
para realizar una multiplexación seleccionada entre una
multiplexación en frecuencia de las diferentes bandas, una
multiplexación espacial de las mismas y una combinación de las
anteriores.
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PL2847867T3 (pl) * | 2012-05-03 | 2019-04-30 | Ericsson Telefon Ab L M | Radiokomunikacyjne urządzenie nadawcze oraz sposób |
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EP2962416B1 (en) * | 2013-02-27 | 2018-06-27 | HRL Laboratories, LLC | A mimo-ofdm system for robust and efficient neuromorphic inter-device communication |
ES2737801T3 (es) * | 2013-02-28 | 2020-01-16 | Siemens Ag | Procedimiento y aparato para la comunicación a través de línea eléctrica |
KR101490999B1 (ko) | 2013-08-12 | 2015-02-09 | 한국과학기술원 | 다중대역 주파수와 진폭을 동시에 변조하는 스핀트로닉스 무선통신 시스템 |
US9865783B2 (en) | 2013-09-09 | 2018-01-09 | Luminus, Inc. | Distributed Bragg reflector on an aluminum package for an LED |
US9516540B2 (en) | 2013-10-14 | 2016-12-06 | Netgear, Inc. | Systems and methods for implementing a wireless device that supports WLAN modules operating simultaneously in different wireless bands |
US20180234275A1 (en) * | 2017-02-14 | 2018-08-16 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Modulator-demodulator (modem) architecture for full duplex communciations |
Family Cites Families (19)
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---|---|---|---|---|
ITMI981699A1 (it) * | 1998-07-23 | 2000-01-23 | Alsthom Cge Alcatel | Metodo e dispositivo per lo scambio bidirezionale di dati lungo lineee elettriche di bassa e media tensione |
EP1290811A2 (en) | 2000-06-07 | 2003-03-12 | Conexant Systems, Inc. | Method and apparatus for dual-band modulation in powerline communication network systems |
ES2186531B1 (es) * | 2001-04-19 | 2005-03-16 | Diseño De Sistemas En Silicio, S.A. | Procedimiento de acceso multiple y multiple transmision de datos para un sistema multiusuario de transmision digital de datos punto a multipunto sobre red electrica. |
US7206367B1 (en) * | 2001-07-10 | 2007-04-17 | Sigmatel, Inc. | Apparatus and method to synchronize multimedia playback over a network using out-of-band signaling |
FR2854514B1 (fr) * | 2003-04-30 | 2006-12-15 | Spidcom Technologies | Procede de transmission de donnees et modem par courant porteur |
US6985715B2 (en) | 2003-05-29 | 2006-01-10 | Amperion, Inc. | Method and device for frequency translation in powerline communications |
US20050113045A1 (en) * | 2003-11-21 | 2005-05-26 | John Santhoff | Bridged ultra-wideband communication method and apparatus |
BR122017021987B1 (pt) * | 2004-03-04 | 2021-04-13 | Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd | Método para a comutação de modo de um terminal de comunicação móvel multibanda multimodo |
EP1675423B1 (en) * | 2004-12-24 | 2009-10-21 | Mitsubishi Electric R&D Centre Europe B.V. | Method for transmitting information involving enhanced allocation of spectral resources, corresponding system and device |
JP4805169B2 (ja) | 2005-01-06 | 2011-11-02 | 富士通株式会社 | 無線通信システム |
US7916798B2 (en) * | 2005-08-18 | 2011-03-29 | Realtek Semiconductor Corp. | Automatic gain control for frequency-hopped OFDM |
EP1770870B1 (en) * | 2005-10-03 | 2019-04-03 | Avago Technologies International Sales Pte. Limited | Powerline communication device and method |
US20070076666A1 (en) * | 2005-10-03 | 2007-04-05 | Riveiro Juan C | Multi-Wideband Communications over Power Lines |
PL1873290T3 (pl) | 2006-06-30 | 2013-12-31 | Truetzschler Nonwovens & Man Made Fibers Gmbh | Komora odsysająca dla belki wodnej do obróbki tkanin strumieniem |
JP2008236382A (ja) * | 2007-03-20 | 2008-10-02 | Toshiba Corp | 無線通信システム |
JP5128234B2 (ja) * | 2007-10-25 | 2013-01-23 | パナソニック株式会社 | 通信装置、及び通信システム |
ES2349515B2 (es) | 2008-07-14 | 2011-07-15 | Marvell Hispania, S.L. (Sociedad Unipersonal) | Procedimiento de transmision de datos multibanda. |
WO2011001430A2 (en) | 2009-06-29 | 2011-01-06 | Coppergate Communication Ltd. | Power line communication method and apparatus |
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