CN101022322B - T-mmb业务信号的封装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种应用于地面移动多媒体广播(T-MMB)系统中业务数据的封装方法。所述方法包括：T-MMB业务可以使用包模式或者流模式进行传输。当使用包模式传输时，T-MMB系统根据快速信息信道FIC中原有和扩充的包模式指示信息，对业务数据用不同的数据包封装，然后送后续模块处理并发送出去。当使用流模式传输时，T-MMB视频业务可以使用TS流封装，IP业务可以使用多协议-前向纠错(MPE-FEC)方式封装然后再封装成TS流，同时在FIC中扩充和新增流模式的指示信息。接收端对FIC解码提取相关模式的信息并处理相应的业务数据。
Description
技术领域
本发明涉及数字信息传输技术领域，尤指地面移动多媒体广播(T-MMB)业务数据的封装方法。
背景技术
地面移动多媒体广播(Terrestrial Mobile Multimedia Broadcasting，T-MMB)系统兼容数字音频广播DAB，在传输帧中可以实现DAB、DAB-IP、T-DMB、T-MMB等四类业务的时间复用，支持更高阶的调制方式，如8DPSK或16DAPSK，提高了频谱利用率。T-MMB业务除了支持原来的卷积编码外还采用更先进的LDPC编码，纠错能力更强。
为了允许IP多媒体业务通过移动手持终端或车载终端来收听或观看数字广播节目，DAB采取在传统的DAB包模式的基础上加以修订，提出包模式的IP化，即DAB-IP方案，可以将接收自因特网的IP数据直接插入到DAB包中，并附加相应的前向纠错机制后送入DAB的承载网进行传输，实现了用数字广播技术传输IP业务的方法。
DAB-IP的包模式具有传输的突发性和灵活性的优点，但由于受到包长度短的限制，对传输视频数据而言其因封装造成的包头的开销相对比重较大，从而相应地减少了传输节目的数量。为克服上述缺点，提出了IP流模式传输方案。
T-MMB业务可以以包模式和流模式的方式传输。当使用包模式进行传输时，除了继承DAB的包模式封装以外，T-MMB业务还可以针对LDPC编码方式使用新的数据包封装方式进一步提高系统的抗干扰能力。
当使用流模式进行传输时，T-MMB业务的视频节目可以TS流方式传输，而T-MMB的IP业务也可以用IP流模式的方式传输。IP流模式的实现采用MPE-FEC封装技术，进一步提高系统的抗干扰性能和移动接收性能。
发明内容
本发明的目的是为了克服以上移动多媒体传输技术的不足，利用快速信息信道中关于包模式或者流模式的指示信息，在T-MMB系统中对业务信号进行不同的封装，从而实现更加灵活和高效的业务传输。
为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：
一种T-MMB业务数据的封装方法，步骤包括：
T-MMB业务数据可以使用包模式或者流模式进行传输；
使用包模式传输时，T-MMB业务数据根据快速信息信道FIC的快速信息组FIG中关于包模式的指示信息：FIG类型0扩展2-FIG0/2、FIG类型0扩展3-FIG0/3、FIG类型0扩展14-FIG0/14和新增的用于描述T-MMB业务的子信道特性的FIG类型扩展，封装成不同的数据包，然后送后续模块处理并发送出去；
使用流模式传输时，T-MMB视频业务可以使用TS流封装，T-MMB的IP业务数据可以使用多协议-前向纠错(MPE-FEC)方式封装，同时在FIC中扩充FIG0/2和新增FIG类型扩展来描述流模式的信息，然后将封装的数据送后续模块处理；
接收端对FIC解码提出相应的FIG类型扩展，处理相应业务数据。
其中，在新增的FIG类型扩展至少应该包括：子信道标识符(SubChId)和编码类型(CodingType)。
使用包模式传输时，在FIG类型0扩展模式2-FIG0/2中提取业务成分标识(SCId)，根据SCId在FIG类型0扩展3-FIG0/3中提取子信道标识(SubChId)，根据FIG0/3中的SubChId，在新增的FIG类型扩展中提取编码类型(CodingType)字段；如果Coding Type指示使用低密度奇偶校验编码LDPC，FIG0/3中描述的DAB数据包需要缓冲成LDPC编码块长然后送后续模块进行处理。
其中，LDPC编码之前的数据块长度为Block1，LDPC编码之后的数据块长度为Block2，相同地址的DAB数据包在组合成长度为Block1的块时，要保证数据包之间的原有顺序，不能打乱；不同地址的DAB数据包组合成长度为Block1的块时数据包之间的顺序可以打乱。
当DAB数据包不够组成一个LDPC编码块时，用填充包进行填充，填充包的地址为0，填充包参见ETSI EN 300 401。
当一个子信道中有多个长度为Block2的数据块时候，最先得到的数据块最先放置，后续得到的数据块按照先后顺序后续放置。
如果Coding Type指示使用级联码的编码方式，根据FIG0/3中的SubChId，在FIG类型0扩展14-FIG0/14中提取前向纠错编码方案(FEC scheme)字段。
如果FEC scheme取值为“00”，则FIG0/3中描述的数据包直接送后续模块进行处理；如果取值为“01”则FIG0/3中描述的数据包要经过RS编码和字节交织，然后再送后续模块处理，具体过程可参见ETSI EN 300 401。
使用流模式传输时，扩充FIG0/2中数据业务成分类型(DSCTy)字段的定义，来标识T-MMB业务中该IP流模式业务。
使用流模式传输时，新增的FIG类型扩展用来描述T-MMB系统中采用MPE-FEC技术实现IP流模式业务的方法。
附图说明
图1是本发明采用的T-MMB系统业务信号封装过程示意图。
图2是本发明采用的T-MMB系统传输帧形成过程示意图(其中T-MMB信号采用包模式传输，数据包采用卷积编码)。
图3是本发明采用的T-MMB系统传输帧形成过程示意图(其中T-MMB信号采用包模式传输，数据包先进行RS编码然后再进行卷积编码)。
图4是本发明采用的T-MMB系统传输帧形成过程示意图(其中T-MMB信号采用包模式传输，数据包采用LDPC码)。
图5是本发明采用的T-MMB系统传输帧形成过程示意图(其中T-MMB信号采用流模式传输，对IP业务数据进行MPE-FEC封装，数据采用LDPC码)。
图6是按照本发明的T-MMB接收机框图。
图7是本发明采用的T-MMB系统的基本业务组织的FIG0/2的配置结构图。图中各字段具体含义参见ETSI EN 300 401。
图8是本发明采用的T-MMB系统的包模式FIG0/3的配置结构图。图中各字段具体含义参见ETSI EN 300 401。
图9是本发明采用的T-MMB系统的增强包模式的FIG0/14的配置结构图。图中各字段具体含义参见ETSI EN 300 401。
图10是本发明采用的T-MMB系统的子信道信息的FIG0/15的配置结构图。图中各个字段的具体含义如下：
SubChId(子信道标识符)：这个6比特无符号的二进制数用来标识某个子信道。
Start Address(起始地址)：这个10比特区域编码为无符号的二进制数(范围0到863)，指出子信道中第一个容量单元(CU)的地址。
ModuType(调制类型)：这2比特用来指示DQPSK/8DPSK/16DAPSK调制方式，如下：
00：DQPSK；
01：8DPSK；
10：16DAPSK；
11：保留。
CodingType(编码类型)：这1比特用来指示信道编码方式，如下：
0：RS级联卷积编码；
1：LDPC编码。
Interleaving flag(交织深度标记)：该1比特指示T-MMB系统的业务经过LDPC编码之后的时间交织深度，交织深度与调制方式有关，定义如下：
DQPSK调制方式：
0：交织深度16；
1：预留。
8DPSK或者16DAPSK调制方式：
0：交织深度32；
1：交织深度64。
Sub-channel field(子信道区域)：这12比特指示了子信道的大小和信道编码码率。
-PL(保护级别)：这2比特指示了信道编码码率，如下：
00：保护级别1-C，表示信道编码码率为1/2；
01：保护级别2-C，表示信道编码码率为2/3；
其他的为将来的使用保留。
-Sub-channel Size(子信道大小)：这个10比特区域编码为无符号的二进制数(范围1到864)，给出了根据调制方式和保护级别得出的子信道占用的容量单元数。
图11是本发明采用的T-MMB系统的MPE-FEC信息的FIG1/2的配置结构图。图中各字段具体含义如下：
-SubChId(子信道标识符)
-MPE identifier(MPE标识符)
-Frame size(MPE-FEC帧尺寸。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举较佳实施例。
图1是本发明采用的T-MMB系统业务信号封装过程示意图。具体流程如下：
步骤101预先设定T-MMB业务信号采用的传输模式：包模式或者流模式。
步骤102根据步骤101的设置参数以及FIC中关于T-MMB业务数据的指示信息对业务数据进行相应的封装，然后送给步骤103。
步骤103对封装好的数据进行后续处理，包括子载波调制、差分调制、OFDM调制等过程形成传输帧，然后经过射频调制发送出去。
下面以传输模式I为例，介绍T-MMB传输帧形成过程。
图2是本发明采用的T-MMB系统传输帧形成过程示意图。如图2所示，T-MMB的业务数据根据FIC的指示进行数据分组，形成DAB数据包，卷积编码和时间交织(比特交织)之后，以容量单元CU为单位组成子信道插入主业务信道中，DAB和T-DMB等业务根据FIC的指示信息按照原有的的处理流程插入到主业务信道，然后跟同步信道和快速信息信道一起组成一个完成的传输帧。
图3是本发明采用的T-MMB系统传输帧形成过程示意图。如图3所示，T-MMB的业务数据根据FIC的指示进行数据分组，形成DAB数据包，数据包经过RS编码之后进行字节交织，然后进行卷积编码和时间交织(比特交织)，以容量单元CU为单位组成子信道插入主业务信道中，DAB和T-DMB等业务根据FIC的指示信息按照原有的的处理流程插入到主业务信道，然后跟同步信道和快速信息信道一起组成一个完成的传输帧。
图4是本发明采用的T-MMB系统传输帧形成过程示意图。如图4所示，T-MMB的业务数据根据FIC的指示进行数据分组，形成DAB数据包，数据包经过组合成适合LDPC编码大小的T-MMB数据包，然后进行LDPC编码和时间交织(比特交织)，以容量单元CU为单位组成子信道插入主业务信道中，DAB和T-DMB等业务根据FIC的指示信息按照原有的的处理流程插入到主业务信道，然后跟同步信道和快速信息信道一起组成一个完成的传输帧。
图5是本发明采用的T-MMB系统传输帧形成过程示意图。如图5所示，T-MMB的IP业务在前端经过MPE-FEC处理封装成TS流，然后经过LDPC编码和时间交织(比特交织)，以容量单元CU为单位组成子信道插入业务信道中，DAB和T-DMB等业务根据FIC的指示信息按照原有的的处理流程插入到主业务信道，然后跟同步信道和快速信息信道一起组成一个完成的传输帧。
以下介绍T-MMB接收机的处理流程。
图6是按照本发明的T-MMB接收机原理框图。如图6所示，接收端主要包括如下过程：射频解调，OFDM解调，业务数据提取，信道译码和信源译码。具体流程如下：
步骤610和步骤611，接收数据，并进行射频解调和OFDM解调，得到传输帧。
本步骤中，依据DAB系统的方法进行相应接收数据的射频解调和OFDM解调即可，这里不再赘述。
步骤612，根据传输帧中FIC信道携带的关于各类业务数据的子信道信息，将传输帧中MSC信道中的各类业务数据提取出来。
本步骤中，接收机首先根据FIG0/2获得发送端业务指示信息：业务标识(SId)、传输模式标识(TMId)，子信道标识(SubChId)等信息。
图7是本发明采用的T-MMB系统的基本业务组织的FIG0/2的配置结构图。FIG0/2各个字段的具体含义参见ETSI EN 300 401。
接收机利用FIG0/2的相关信息再去查找FIG0/3、FIG0/14、新增的FIG0/15和新增的FIG1/2。
图8是本发明采用的T-MMB系统的包模式的FIG0/3的配置结构图。具体内容参见ETSI EN 300 401。
图9是本发明采用的T-MMB系统的增强包模式的FIG0/14的配置结构图。具体内容参见ETSI EN 300 401。
图10是本发明采用的T-MMB系统的子信道信息的FIG0/15的配置结构图。如图10所示，T-MMB接收机通过FIG0/15得到关于T-MMB业务的编码类型等信息。
T-MMB接收机根据FIG0/15中编码类型(Coding Type)来判断发射端是否采用了LDPC编码，如果采用则按照针对LDPC编码的包模式或者流模式进行处理。
图11是本发明采用的T-MMB系统的MPE-FEC信息的FIG1/2的配置结构图。T-MMB接收机通过FIG1/2得到关于MPE-FEC的相关信息。
步骤613，根据FIC中提取的关于包模式或者流模式的相关业务指示信息，对相关业务数据进行信道解码。
步骤614，根据FIC中相应信源解码信息对步骤613的输出数据进行信源解码。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种地面移动多媒体广播T-MMB业务数据的封装方法，包括：
T-MMB业务数据可以使用包模式或者流模式进行传输；
使用包模式传输时，T-MMB业务数据根据快速信息信道FIC的快速信息组FIG中关于包模式的指示信息：FIG类型0扩展2-FIG0/2、FIG类型0扩展3-FIG0/3、FIG类型0扩展14-FIG0/14和新增的用于描述T-MMB业务的子信道特性的FIG类型扩展，封装成不同的数据包，然后送后续模块处理并发送出去；接收端对FIC解码提取出相应的FIG类型扩展，处理包模式传输的业务数据。
2.根据权利要求1所述的封装方法，其特征在于：使用包模式传输时，在新增的FIG类型扩展中至少包括：子信道标识符SubChId和编码类型CodingType。
3.根据权利要求1所述的封装方法，其特征在于：使用包模式传输时，在FIG0/2中提取业务成分标识SCId，根据SCId，在FIG类型0扩展3-FIG0/3中提取子信道标识SubChId；根据FIG0/3中的SubChId，在新增的FIG类型扩展中提取编码类型Coding Type字段；如果Coding Type指示使用低密度奇偶校验编码LDPC，FIG0/3中描述的DAB数据包需要缓冲成LDPC编码块长然后送后续模块进行处理。
4.根据权利要求3所述的封装方法，其特征在于：当采用LDPC编码时，LDPC编码之前的数据块长度为Block1，LDPC编码之后的数据块长度为Block2，相同地址的DAB数据包在组合成长度为Block1的块时，要保证数据包之间的原有顺序，不能打乱；不同地址的DAB数据包组合成长度为Block1的块时数据包之间的顺序可以打乱。
5.根据权利要求4所述的封装方法，其特征在于：当一个子信道中有多个长度为Block2的数据块时候，最先得到的数据块最先放置，后续得到的数据块按照先后顺序后续放置。
6.根据权利要求3所述的封装方法，其特征在于：如果Coding TYpe指示使用级联码的编码方式，则根据FIG0/3中的SubChId，在FIG类型0扩展14-FIG0/14中提取前向纠错编码方案FEC scheme字段。
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