CN101167356B - 针对单频网络中各个发射机的条件接入系统及方法 - Google Patents

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Abstract

一种在数字广播系统中的单频网络中的条件接入系统包括：主广播系统，通过主广播网络发送包括数据流和发射机标识信息(TII)的经编码广播信号；中继系统，放大并发送所述主广播网络的经编码的广播信号，或对由所述主广播系统通过线缆输入的流进行调制和放大，并通过中继网络对所述主广播系统的广播信号进行中继；定制者站，按照一解码方法对发射机标识信息(TII)、编码密钥、和包括在通过所述主广播网络或所述中继网络接收的广播信号中的所述主广播网络的经编码信号进行解码；和解码密钥提供者，从所述主广播系统或中继系统接收解码密钥，对用户进行鉴权，并通过移动通信网络向付费定制者站发送所述解码密钥。

Description

针对单频网络中各个发射机的条件接入系统及方法
技术领域
本发明涉及针对单频网络中的发射机的条件接入系统及方法。特别地，本发明涉及在数字广播系统中，当在单频网络中提供有另外的发射机时，针对各个发射机的条件接入系统及方法。
背景技术
数字广播具有多频道供应、高质量和多功能的特点。特别地，多路复用技术的发展使得可以对图像、语音和数据进行并行组合，而与它们的内容、大小以及传输无关，该技术的发展还通过调制解调器构成返回频道，从而容许交互服务。因此，数字数据广播已经克服了传统模拟广播的问题，并向观众提供具有高附加值的多媒体服务。
但是，当在数字数据组合广播中不能保证发射机与接收机之间的安全性时，就不能维持广播的商业结构。广播服务提供者试图通过启动多频道和专业频道来推出依靠广告收入的服务，来向定制者提供高质量的广播服务，并提供诸如收费电视或付费点看(PPV)的付费广播服务来收取电视定制费，并且期望将其各种多媒体数据保护起来，并控制得到授权有权观看数据的定制者。为了解决这个问题，开发了CAS(条件接入系统)。
CAS是用于通过将定制的概念引入广播，允许有权观看电视节目的定制者接收特定节目的系统，CAS针对每个数字广播接收机执行处理，来确定观众将接收的广播节目。在CAS中，发射机向接收机发送经过编码的节目信号并给予单个接收用户或特定群体以权利，接收机通过利用附在接收机上的智能卡来控制被授权对信号进行解密的定制者的能力。
另外，传统的地面和卫星数字广播对内容或用户设置有条件接入，从而提供付费服务。在这种情况下，可以执行应用有条件接入的流进行编码的处理，和执行用于通过由付费定制者通过移动通信网络接收的解扰密钥或者通过智能卡指配的另一个解扰密钥来取消有条件接入的处理。
在普通的地面和卫星数字广播中，在单频网络(SFN)中提供了用于构架主广播网络的发射机，在主广播网络中生成了没有服务可用的盲区(shaderegion)，并且提供了服务于盲区的辅助雷达天线(gap filler)来解决主广播网络的盲区问题。例如，在卫星数字多媒体广播(DMB)系统中，大多数区域可以从卫星接收信号，并且辅助雷达天线用于在诸如地铁、隧道和建筑物内的特定区域等不允许接收直达信号的盲区内获得接收区域。
详细地说，当在地面侧不容易直接接收到卫星信号时，即位于隧道、地下空间和建筑物内时，辅助雷达天线通过卫星信号接收天线来接收卫星信号，并开始广播。
主广播站表示那些起广播网络系统中枢作用的广播站，这些主广播站规划、制作和发送广播节目。在韩国，无线电广播站包括KBS、MBC、CBS、BBS、PBS、SBS和Keukdong广播，而电视广播包括KBS、MBC和SBS。位于首尔的广播站被确立为它们的发射机。美国或日本的商业广播通过合同构架广播网络，但是韩国广播系统具有诸如KBS这样的独立团体，或者具有诸如MBC和CBS之类的同等资本系统，并且因此，发射机除了广播之外还在系统和管理中起到很大的作用，它实质上就是总部。
此外，中继站是具有较低功耗的辅助站，它也被称为卫星站。传统上，广播站具有服务区，即指定的广播区，但是，由于边界区域的无线电波达很弱且具有掩蔽区(blanket area)，因此需要为边界区域安装卫星站。卫星站被安装在山顶上以从发射机接收无线电波，卫星站通过高灵敏度接收机接收电波，将其进行电放大，并以不同频率的无线电波将其广播。
但是，当主广播网络服务提供者不同于中继服务提供者时，中继服务提供者为在盲区安装和维护广播网络投资，并且中继服务提供者对使用中继网络收费。也就是说，要启动中继网络，就必须使中继服务成为一种付费服务，但是迄今为止还未就这一付费服务提出合理的措施。
以上在背景部分公开的信息仅用于加深对发明背景的理解，因此这些信息中可能包含那些并不构成在本国中已经为本领域普通技术人员所知的现有技术的信息。
发明内容
本发明致力于提供一种针对单频网络中的发射机的条件接入系统，该系统具有以下优点：在地面和卫星数字广播系统中，通过对中继业务收费来启动中继网络，并通过由中继服务提供者提供付费中继服务，由主广播网络服务提供者来扩展广播网络。
本发明还致力于提供一种针对单频网络中的发射机的条件接入系统，该系统具有以下优点：控制付费定制者和未付费定制者在主广播网络的覆盖范围内接收所需服务，控制未付费定制者在主广播网络和中继网络的重叠区中接收所需服务，并控制付费定制者在中继网络内接收所需服务。
根据本发明的一个方面，一种针对用于地面和卫星数字广播的单频网络中的发射机的条件接入系统包括：主广播系统，用于通过主广播网络发送包括数据流和发射机标识信息(TII)的经编码的广播信号；中继系统，用于放大并发送所述主广播网络的经编码的广播信号，或者对由所述主广播系统通过专用线路输入的流进行调制和放大，并通过中继网络对所述主广播系统的广播信号进行中继；定制者站，用于按照一预定解码方法，对发射机标识信息(TII)、解扰密钥和包括在通过所述主广播网络或所述中继网络接收的广播信号中的所述主广播网络的经编码的信号进行解码；和解扰密钥提供者，用于对用户进行鉴权，并通过移动通信网络向付费定制者站发送解扰密钥。
根据本发明的另一方面，一种针对用于地面和卫星数字广播的单频网络中的发射机的条件接入定制者站包括：OFDM解调器，用于在通过天线接收经编码的广播信号时选择信道，并将所接收的广播信号转换为OFDM信号；TII提取器，用于从所述OFDM信号中提取TII信号和经编码的密钥；密钥表，用于按照所存储的TII值搜索密钥值；DAB分解器，用于将所述经OFDM解调的广播信号分解为DAB数据信号和MPEG2 TS数据信号；网络标识(NIS)解码器，用于组合三种密钥(主广播站TII、中继站TII和解扰密钥)，以通过利用所述密钥表或定制者站的ID，按照所述TII对所接收的经编码的广播信号进行解码，并对由所述DAB分解器输出的MPEG2 TS数据信号进行解码；和多媒体处理模块，用于将所述经解码的MPEG 2 TS数据或DAB数据处理成可显示的。
根据本发明的又一方面，一种在用于地面和卫星数字广播的单频网络中由付费定制者针对发射机的条件接入方法，包括：a)付费定制者接收包括数据流和发射机标识信息(TII)的广播信号；b)按照专用接收机和无线通信组合接收机的情况，搜索一TII密钥表以查找一相应的密钥值；c)应用所述主广播网络或所述中继网络的TII和解扰密钥值，来对所述数据流进行解扰；d)检查所述数据流能否被解扰和解码；e)当所述数据流不能被解扰和解码时，所述付费定制者通过移动通信网络接收解扰密钥；并且f)当所述数据流能被解码时，对所述数据流进行解码，并接收广播信号。
根据本发明的再一方面，一种在用于地面和卫星数字广播的单频网络中由未付费定制者针对发射机的条件接入方法，包括：a)未付费定制者接收包括数据流和发射机标识信息(TII)的广播信号；b)将所述TII用作密钥值来对所述数据流进行解扰；c)检查所述数据流能否被解扰和解码；d)当所述数据流能被解码时，对所述数据流进行解码，并接收广播信号；e)当所述未付费定制者的终端从所述主广播网络被切换到所述中继网络时，有条件地控制所述广播信号的接收。
根据本发明，根据针对单频网络中的发射机的条件接入方法，由于所述中继服务提供者提供付费中继服务，所以中继服务提供者可以启动中继业务，主广播网络服务提供者可以扩展所述广播网络。
附图说明
图1示出了根据本发明示例性实施例，针对单频网络中的发射机的条件接入系统。
图2示出了根据本发明示例性实施例，针对单频网络中的发射机的概念性有条件接入服务。
图3示出了根据本发明示例性实施例，可用于针对单频网络中的发射机的有条件接入服务的终端。
图4示出了根据本发明示例性实施例的密钥表。
图5示出了根据本发明示例性实施例，按照定制者类型和接收位置的有条件接入服务的可用性。
图6示出了根据本发明示例性实施例，在单频网络中的条件接入系统中进行加密发送和接收的方框图。
图7示出了根据本发明示例性实施例，未付费定制者针对单频网络中的发射机的条件接入方法的流程图。
图8示出了根据本发明示例性实施例，付费定制者针对单频网络中的发射机的条件接入方法的操作流程图。
具体实施方式
在下文中将参照附图，详细描述本发明的示例性实施例。
在下文中，将参照附图，详细描述根据本发明示例性实施例，针对单频网络中的发射机的条件接入系统。
本发明的示例性实施例公开了一种数字广播条件接入系统(CAS)，用于通过将加扰处理应用于向定制者发送的数据流，然后通过将发射机标识符用作查找数据流密钥的值，来提供对发射机的有条件接入。
换句话说，本发明的实施例中公开了一种如下所述的系统及方法：用于在地面和卫星数字广播系统中，当单频网络上的发送单元不同时，按照发送单元来控制接收机以限制到各发射机的接入。
详细地说，付费定制者和未付费定制者都可以在主广播网络的覆盖范围内接受服务，而且付费定制者可以在中继网络的覆盖范围内接受服务。另外，在具有单频网络的广播网络中，未付费定制者和付费定制者可以同时在主广播网络和中继网络的重叠覆盖范围内接受服务。在这种情况下，先决条件是，针对未付费定制者的主广播网络服务可以不为增加中继网络所影响，主广播网络的服务覆盖范围可以不缩小，并且当在主广播网络和中继网络之间发生切换时要确保服务的连贯性。
在本发明的实施例中，对网络标识和终端的付费/未付费预订状态加以区分。网络标识功能(NIF)利用地面DMB标准(Eureka-147规则的ETS300.401)的发射机标识信息(TII)来为主广播网络和中继网络指配标识符(ID)信息，并按照由ID信息区分的信号有效地管理网络。因此，通过利用基于TII的密钥对部分发送数据进行加扰，在数据级上实现了基本接入侦听和安全。
在这种情况下，执行加扰处理，以便预先阻止没有NIF的终端在没有网络标识的所有网络上使用，并且在这种情况下，加扰处理不仅仅应用于中继网络，原因是当加扰处理应用于中继网络时，不同于主广播网络的信号，信号重叠地区中的信号起到干扰的作用。
图1示出了根据本发明示例性实施例，针对单频网络中的发射机的条件接入系统。
参照图1，根据本发明示例性实施例，针对单频网络中的发射机的条件接入系统包括：主广播系统110，用于发送发射机标识信息(TII)；移动通信系统130，用于对用户进行鉴权，并通过移动通信网络发送用于允许有条件接入的密钥值；中继系统120，用于对主广播站的流进行中继；和定制者终端140，用于处理所中继的流。在下文中，主广播系统110将相应地用作主广播站，中继系统120将相应地用作中继站。
首先，针对单频网络中的发射机的条件接入系统为主广播站增添编码器和加扰密钥生成器，以便利用TII和有条件接入对多媒体内容进行编码，主广播站110为现有广播系统增添编码器115，从而对多媒体节目或内容进行编码、生成加扰密钥并应用TII，以使定制者终端可以识别出编码的广播信号是通过主广播网络发送的。
另外，在本发明的实施例中，在单频网络(SFN)情况下，给主广播网络的数据和给中继网络的数据被配置为具有相同的流并保证信号同步，从而以主广播网络和中继网络间无干扰的方式构架广播网络。
在这种情况下，TII用作识别发射机的信息，并用于发射机标识和解扰密钥，并且TII实质上控制定制者终端去判断广播信号是通过主广播网络还是通过中继网络发送的。在这种情况下，在上述TII的情况下，当多条TII不同时，不会出现SFN干扰。TII不在数据区中提供，而是由OFDM同步信道的子载波的组合来创建，这些组合被排列为没有重复，因此当在SFN中接收到至少两个信号时，可以区分接收的发射机的ID。另外，TII按照发射机和广播站的位置来指配ID。
主广播站110创建主广播站的TII，并应用该TII，以保护相应的加扰密钥，并周期性地修改主广播站110的TII，并且在执行相应的编码时应用修改后的TII。
进一步地，主广播站使用加扰密钥生成算法生成加扰密钥，该加扰密钥用于对待发送的数据进行编码，主广播站按照相应的加扰密钥对发送数据进行编码，定制者终端140查找出相应于所接收的TII的解扰密钥，并对所述数据进行解码。
另外，中继站120放大相应于SFN的频率网络信号并发送经放大的信号，或对由主广播站110通过专用线路输入的流进行调制、放大经调制的信号并发送经放大的信号。另外，在对由主广播站110输入的流进行中继时，中继站120将中继站TII值配置成不同于主广播站TII值，并将其发送出去。
进一步地，移动通信系统130通过移动通信网络向付费定制者的终端140发送解扰密钥值。
另外，定制者终端140按照预定的解码方案，对TII、解扰密钥以及通过主广播网络或中继网络接收的广播信号中所包括的主广播网络经编码信号进行解码。另外，定制者站140包括移动通信模块，每个定制者站通过移动通信接收固有的经编码密钥和用于解扰的解扰密钥，并且已经接收解扰密钥的定制者站对所接收的数据进行解码。
更详细地，再次参照图1，主广播站110包括媒体编码器111、多个数据服务器112a-112n、服务多路复用器113、系统多路复用器114、编码器115、加扰密钥生成器116、主广播站TII插入器117、调制器118和HPA/发射机119。在这种情况下，TII为指配给发射机的固有标识符，TII信号通过同步信道发送，并且TII可以在SFN中与频率信息(FI)一起使用。
服务多路复用器113对与由内容提供者的媒体编码器111或数据服务器112a-112n分别提供的音频、数据和视频数据有关的多条附加信息进行多路复用。音频服务是通过独立的信道发送的，以便提供具有CD音质的音频服务。数据服务可以用来发送诸如音频服务歌词之类的文本数据。由于视频服务必须包括运动图像、音频和多路复用/同步信息，因此视频服务是在其通过视频多路复用器多路复用到流之后才发送的。在这种情况下，音频、数据和视频服务由服务多路复用器多路复用到服务信道，由系统多路复用器将其与传输数据组合成帧，然后通过物理信道发送出去。在这种情况下，有条件接入功能不由视频多路复用器执行，编码由编码器执行，解码通过主广播站TII执行。
系统多路复用器114将经服务多路复用器113多路复用的数据多路复用为发送帧格式的广播信号。
编码器115对由系统多路复用器114发送的广播信号进行编码，并且在这种情况下，主广播站TII插入器117将TII插入到广播信号中。也就是说，主广播站按照预定的编码方案对多媒体节目或内容进行编码，发送用于对广播信号进行解码的解扰密钥，并插入TII来判断已发送广播信号的网络是主广播站还是中继站。也就是说，主广播站和中继站发送TII以便定制者站来判断已发送的广播信号是主广播站信号还是中继站信号。
调制器118对编码的广播信号和插入的主广播站TII进行调制，HPA/发射机119通过主广播网络向定制者发送经调制的广播信号。在这种情况下，高功率放大器(HPA)代表功率放大器(PA)中具有良好线性的高功率放大器，高功率放大器从上变频器接收信号并放大该信号，以便为发射机的最终输出端子生成已定义的射频输出。
进一步地，中继站120可以包括同信道中继器121和中继站TII插入器122，并且在这种情况下，中继站120放大并发送相应于SFN的主广播网络的信号，或对由主广播站通过专用线路输入的流进行调制、放大和中继。在对流进行中继的情况下，中继站的TII值被重新配置成不同于主广播站的值，从而使在中继网络覆盖范围内的未付费定制者不被允许接收信号。
另外，中继站120接收主广播站110的群组传送接口(Ensemble TransportInterface，ETI)信号，向能量分布加扰机、卷积编码器和时间交织器发送该ETI信号，来将该信号多路复用成TDM信号，并出于卫星发送的目的，发送该结果信号。在这种情况下，通过利用TDM信号的特定字段，将待在中继网络上使用的TII值插入中继站120。
也就是说，中继站120从卫星接收TDM信号，并将其解调为OFDM信号，并且在这种情况下，提取TDM信号中包括的TII值，并将该TII值插入OFDM信号的同频道中。在这种情况下，由于待用于中继网络的TII值不同于主广播网络所使用的TII值，所以中继网络的TII值被选出，并插入到TDM字段，以便待由接收机解码的密钥可以具有相同的值。
另外，例如，中继站120中的中继网络服务器(未示出)聚集六个服务提供者的输出信号来生成TII，出于对广播节目进行中继的目的，通过卫星地面站输出该TII，并出于管理和控制中继网络中枢的目的，生成中继站TII和解密密钥(CDMA key)，以集成的方式管理三种密钥(主广播站TII、中继站TII和解扰密钥)，并且为了阻止剽窃并控制定制者，周期性地更新所述三种密钥。
进一步地，移动通信系统130包括用户鉴权服务器131，并且其向付费定制者终端发送用于对编码的广播信号进行解码的解扰密钥。另外，移动通信系统130周期性地通过移动通信网络或互联网发送该解扰密钥，以使定制者终端可以对所接收的密钥进行解码，并可以提取相应的解扰密钥。
另外，付费定制者终端通过移动通信系统从编码服务器接收解扰密钥，来对有条件接入的广播信号进行解码，从而从中继网络接受付费服务。
图2示出了根据本发明实施例，用于在单频网络(SFN)上针对发射机的概念性有条件接入服务。
参照图2，在SFN上针对发射机的有条件接入服务区包括主广播网络210、中继网络220、以及主广播网络覆盖范围和中继网络覆盖范围的重叠区230。
主广播网络210具有主广播网络发送站211，付费定制者212(A1)和未付费定制者213(B1)接收由主广播网络发送站211作为用于查找密钥值的值发送的主广播站TII。
中继网络220具有中继站221，付费定制者222(A3)和未付费定制者223(B3)接收由中继站221作为用于查找密钥值的值发送的中继站TII。在这种情况下，由于解扰密钥值是从用户鉴权服务器131通过移动通信网络发送到中继网络220上的付费定制者222的，所以中继网络220上的付费定制者222能够接受广播服务，但是未付费定制者223由于没有解扰密钥而不能接受广播服务。
另外，在主广播网络覆盖范围和中继网络覆盖范围的重叠区230中，付费定制者231(A2)和未付费定制者232(B2)从主广播网络发送站211接收主广播站TII，或从中继站221接收中继站TII。
换句话说，本发明的该实施例配置成按照加扰和解扰来允许有条件接入广播网络，付费定制者A1、A2和A3能够接收主广播站TII、中继站TII和移动通信解扰密钥，而未付费定制者B1、B2和B3能够接收主广播站TII和中继站TII，其结果是，就所接收的密钥的组合而言，由主广播站发送的主广播站TII或从移动通信网络接收的解扰密钥被确定为待被解扰的密钥组合。
图3示出根据本发明示例性实施例，可用于针对单频网络中的发射机的有条件接入服务的定制者站，其中所述定制者站可以是专用定制者站或移动通信终端。在这种情况下，当定制者站是没有通信模块的专用终端时，要求该定制者站接入互联网以便通过USB通信来接收用于更新TII的服务。
进一步地，当定制者站是具有通信模块的无线电通信组合终端时，移动通信服务提供者以无线方式通过无线电通信网络发送TII，并且在这种情况下，可以通过利用相应终端的固定号码，对TII进行编码，控制TII以便由相应的终端进行解码，从而阻止剽窃。
例如，定制者站300作为DMB接收机包括：天线、OFDM解调器310、DAB分解器320、NIS解码器330、多媒体处理模块340和输出单元350，它也具有用来对经过编码的广播信号进行解码的解码算法，并具有程序格式的匹配表用来对用于查找解扰密钥值的TII和密钥值进行匹配。
定制者站300接收由OFDM解调器310编码的广播信号，TII/FIC提取TII信号和经过编码的密钥，密钥表存储相应的TII密钥表来根据TII值查找密钥值。在这种情况下，由于密钥表已经被编码，所以终端标识符可以通过利用相应终端的固有号码来对密钥表进行解密。
另外，NIS解码器330对上述三种密钥(主广播站TII、中继站TII和解扰密钥)进行组合，来对由DAB分解器320输出的MPEG 2 TS数据信号进行解码，然后所述数据通过多媒体处理模块340，由输出单元350显示。
详细地，在定制者站300中，当通过天线接收经过编码的广播信号时，OFDM解调器310选择相应的信道，并将所接收的广播信号转换为OFDM信号，并且当所接收的信号是经过编码的广播信号时，NIS解码器340利用由OFDM解调器310输出的广播信号中包括的TII/FIC，来按照解码算法对经过编码的广播信号进行解码，所述经过编码的广播信号是通过对由DAB分解器320输出的MPEG2 TS数据进行编码生成的。
也就是说，NIS解码器340利用密钥表或定制者站的固有标识符来按照与TII相匹配的值，对所接收的经过编码的信号进行解扰。
另外，多媒体处理模块340接收由NIS解码器330输出的数据和由DAB分解器320输出的DAB数据，并处理所述数据以使其可由输出单元370显示。
进一步地，定制者站300还可另外包括USB端口(未示出)，当定制者站300通过移动通信网络接入互联网以接收解扰密钥时，可以使用该USB端口。
根据本发明实施例的定制者站具有解码算法，用于对经过编码的广播信号进行解码；并具有程序格式的匹配表，用于对用于查找解扰密钥值的TII和密钥值进行匹配。
另外，当定制者站是专用终端时，定制者站通过PC和授权管理消息(EMM)接收密钥表，将中继网络TII的值与密钥表的值进行匹配以查找解扰密钥，并进行解扰；而当定制者站是无线通信组合终端时，定制者站通过无线通信网络接收密钥表，通过无线通信网络接收解扰密钥，并将该解扰密钥与密钥表的值进行匹配以查找解扰密钥值。
进一步地，定制者站具有用于付费服务的密钥表，它利用TII或解扰密钥来从相应的密钥表查找相匹配的值，并按照相匹配的值对所接收的经过编码的广播信号进行解扰。
为了解扰和解码，定制者站具有用于主广播网络的TII密钥表、用于中继网络的TII密钥表，和用于付费移动通信定制者的TII密钥表，并且详细地，当定制者站是针对未付费服务的终端时，它具有用于主广播网络的TII密钥表；当定制者站是没有通信模块的针对付费服务的终端时，它具有用于主广播网络的TII密钥表和用于中继网络的TII密钥表；当定制者站是具有无线通信模块的非定制和未付费组合终端时，它具有用于主广播网络的TII密钥表；当定制者站具有无线通信模块，并是定制付费服务的付费组合终端时，它具有用于主广播网络的TII密钥表和用于付费通信定制者的附加TII密钥表。
另外，当定制者站是没有通信模块的专用终端时，为了付费定制，定制者站通过PC或EMM接收用于中继网络的TII密钥表；而当定制者站是无线通信组合终端，并定制付费服务时，定制者站通过相应的无线通信网络接收用于付费通信定制者的TII密钥表。
另外，在初始定制的情况下，定制者站接收相应的密钥表，并出于阻止剽窃或管理定制者的终端的目的，周期性地利用新的密钥表值更新密钥表。
进一步地，在管理定制者的情况下，当定制者站是专用终端时，定制者站接收在每预定周期(例如一个月)内用于中继网络的TII密钥表，并且定制者站不被允许接收用于中继网络的TII密钥表，从而不再连续地对通过中继网络接收的经过加扰的信号进行解码。
另外，当无线通信定制者定制用于经过修改的付费通信定制者的TII密钥表时，定制者站连续地接收TII密钥表，而当定制者站不定制无线通信时，定制者站不再接收用于经过修改的付费通信定制者的TII密钥表。
另外，用于主广播网络的TII值和用于中继网络的TII值周期性地被修改，以便阻止定制者站剽窃TII。
图4示出了根据本发明实施例的密钥表。
参照图4，TII-a1是用于主广播网络的TII密钥表，TII-b1是用于中继网络的TII密钥表，TII-t1是通过无线通信网络发送的通信TII密钥表，并且至少一个用于主广播网络的TII密钥表、一个用于中继网络的TII密钥表和一个通信TII密钥表被提供。密钥表存储了根据付费/未付费状态和专用/组合接收机的不同值，并且接收机进行相应的加扰和解码处理。特别地，无线通信组合终端使用无线网络，而专用终端存储了用于中继器的TII密钥表。
另外，按照用于主广播网络的TII值(TII-a1)和用于中继网络的TII值(TII-b1)的密钥表匹配结果，相应的密钥字值分别为KTBL(TII-a1)和KTBL(TII-b1)，并且在这种情况下，由于数据是具有相同模式的信号，必须将主广播网络和中继网络的经过加扰的数据求解成具有相同的密钥字，因此通过应用预定的函数(G)控制其生成相同的值。
详细地，已知TII-b1＝G(TII-a1)，并且在这种情况下，G表示用于将TII-a1转换为TII-b1的函数，并且已知KTBL(TII-a1)的密钥表值等于KTBL(TII-b1)的密钥表值。
另外，可以通过利用KTBL(TII-a1)，即TII-a1的密钥表值，来生成在主广播网络的发送部分用于产生加扰处理的CW(控制字)。也就是说，由于接收机可以获知TII-a1，在密钥表中可以获知KTBL(TII-a1)，所以可以通过对编码函数求解来找到CW。在这种情况下，也可以将加扰处理应用于中继网络，KTBL(TII-b1)，即TII-b1的密钥表值，具有与主广播网络的KTBL(TII-a1)相同的值，因此，可以找到相同的CW。
图5示出了根据本发明示例性实施例，按照定制者类型和接收位置的有条件接入服务的可用性。
图5示出了根据图2中示出的定制者接收机的位置和定制者类型接收的组合的表，付费定制者可以从主广播网络和中继网络接收信号，未付费定制者可以从主广播网络接收信号，从而允许按照发射机的有条件接入。
图6示出了根据本发明实施例，在单频网络中的条件接入系统中进行编码发送和接收的方框图，其中所述编码是相对于发送和接收而给出的。
参照图6，通过由加扰器530进行加扰来对发送部分的数据流510进行编码，并且在这种情况下，主广播站的TII值或移动通信解扰密钥520用于编码。在这种情况下，加扰处理表示按照预定的规则，用于对可发送的多媒体数据进行加扰，从而改变信号使没有授权的用户不能观看节目的处理。
另外，至于用于由接收部分解编码的密钥，解扰器550根据主广播站的TII值或移动通信解扰密钥540解开编码，以将加密解码为原始数据流560。
在这种情况下，未付费定制者可以接收主广播站的TII，付费定制者可以接收主广播站的TII和移动通信解扰密钥。
因此，未付费定制者可以从主广播站接收TII，而由于中继网络发送的中继站TII值不同于主广播站TII值，因此其不能从中继网络接收信号；而付费定制者可以通过主广播网络接收信号，并且可以通过中继网络利用从移动通信接收的解扰密钥来接收信号。
发送部分的问题在于，当未付费定制者存储了在主广播网络内接收的TII值，然后移动到中继网络时，其可以通过中继网络接收信号。为了解决这个问题，主广播站的编码服务器周期性地修改主广播站TII值，通过应用经过修改的TII值来解决对数据流进行解扰的问题。
图7示出了根据本发明实施例，未付费定制者针对单频网络中的发射机的条件接入方法的操作流程图。
参照图7，在根据本发明实施例，用于未付费定制者针对单频网络中的发射机的条件接入方法的方法中，在步骤S610，未付费定制者接收数据流和TII，在步骤S620，搜索所接收的TII值，并通过将搜索到的值用作密钥值来对所接收的数据流进行解扰。
在步骤S630，检查数据流能否被未付费定制者的终端解扰，并且当数据流能够被解扰时，在步骤S640，检查数据流能否被解码。当数据流能够被解码时，在步骤S650，对数据流进行解码以接收广播信号。
但是，如上所述，当未付费定制者存储了在主广播网络内接收的TII值，然后移动到中继网络时，未付费定制者可以在中继网络中接收信号。为了解决这个问题，主广播站中的编码服务器周期性地修改主广播站的TII值，并通过应用经过修改的TII值来解决对数据流进行加扰的问题。
详细地，在步骤S660，在通过对数据流进行解码而接收广播信号的情况下，使接收终端的计数器递增；在步骤S670，检查计数器的值是否等于预定的周期值，当它们彼此不相等时，重复上述步骤S640至S660，直到计数器等于周期值为止。当计数器等于周期值时，在步骤S680，计数器被复位。在这种情况下，通过由主广播站的编码服务器修改主广播站TII值来生成周期值，并且当未付费定制者的接收终端中的计数器的值等于周期值时，计数器被复位，因此，阻止了以下情况：当未付费定制者存储了在主广播网络内给出的TII值，然后移动到中继网络时，非付费定制者在中继网络中接收信号。
由于未付费定制者的接收终端在之前的步骤S630不能对信号进行解扰，或在之前的步骤S640不能对数据流进行编码，所以接收终端可能未能正常接收广播信号。
换句话说，未付费定制者的接收终端在主广播网络中正常接收信号，但是不能在中继网络中接收信号。也就是说未付费定制者的接收终端周期性地搜索TII值，当该接收终端从主广播网络移动到中继网络而发生切换时，将从中继网络接收的TII值应用为上述TII值，在这种情况下，由于数据流没有被解扰，接收终端不能从中继网络接收正常的广播信号。
结果是，由于缺少解扰密钥，用于未付费定制者针对单频网络中发射机的条件接入方法的方法，不能对已解扰的流进行解析或解码，因此不能正常地接收广播信号。
图8示出了根据本发明实施例，付费定制者针对单频网络中的发射机的条件接入方法的操作流程图。
参照图8，在付费定制者针对单频网络中的发射机的条件接入方法中，付费定制者在步骤S710，在主广播网络或中继网络内接收TII和数据流，在步骤720，按照专用接收机和无线通信组合接收机，搜索TII密钥表，以查找相应的密钥值。在步骤S730，搜索到所接收的TII值，基于作为用于查找密钥值的值的TII值，对所接收的流进行解扰。
接下来，在步骤S740，检查该数据流能否由该付费定制者的终端进行解扰，当数据流能被解扰时，在步骤S750，检查该数据流能否被解码，当数据流能被解码时，则在步骤S770进行加扰处理以便正常接收广播信号。
当在前面的步骤S740中，数据流不能被解扰，或在步骤S750中，已解扰的数据流不能被解码时，则在步骤S760，从移动通信网络接收解扰密钥。也就是说，当接收的流不能利用由付费定制者终端接收的TII值进行解扰或解码时，例如，当该付费定制者的接收终端从主广播网络移动到中继网络从而发生切换时，付费定制者通过移动通信网络接收解扰密钥，并基于该值进行加扰，从而允许在中继网络中接收信号。
在这种情况下，当该接收终端从主广播网络移动到中继网络从而发生切换并且不能正常接收广播信号时，则该付费定制者的接收终端周期性地搜索TII值，从移动通信网络接收解扰密钥，从而正常地在中继网络中接收广播信号。
结果是，根据本发明实施例，付费定制者针对单频网络中的发射机的条件接入方法，当中继网络中数据流不能被解扰或解码时，允许从移动通信网络接收解扰密钥，从而接收正常的广播信号。
换句话说，当未付费定制者的终端在中继网络中时，该终端不能正常接收广播信号；当该定制者将自己转变为付费定制者，然后从移动通信网络接收解扰密钥时，他就能正常接收广播信号，而到付费服务的转变启动了中继服务提供者的中继业务。
虽然已经结合目前被认为是最实用的示例性实施例对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明不局限于所公开的实施例，相反，本发明意在覆盖包括在所附的权利要求的精神和保护范围之内的各种修改和等同方案。
工业可用性
根据本发明，由于中继服务提供者根据针对单频网络中的发射机的条件接入方法提供付费中继服务，所以中继器服务提供者可以启动中继业务，并且主广播网络服务提供者可以扩展广播网络。

Claims (34)

1.一种针对用于地面和卫星数字广播的单频网络中的发射机的条件接入系统，该条件接入系统包括：
主广播系统，用于通过主广播网络发送包括数据流和发射机标识信息TII的经编码的广播信号；
中继系统，用于放大并发送所述主广播网络的经编码的广播信号，或者对由所述主广播系统通过专用线路输入的流进行调制和放大，分配一不同于所述主广播系统TII值的中继系统TII值，并通过中继网络对所述主广播系统的广播信号进行中继；
定制者站，用于使用所述主广播系统的发射机标识信息TII或解扰密钥对通过所述主广播网络或所述中继网络接收的广播信号进行解扰，并按照一预定解码方法对经解扰的广播信号进行解码；和
解扰密钥提供者，用于对用户进行鉴权，并通过移动通信网络向付费定制者站发送所述解扰密钥，
其中，处于所述中继网络覆盖范围内的所述付费定制者存储从所述解扰密钥提供者发送出的所述解扰密钥，并利用与所述中继系统TII值对应的所述解扰密钥，对所述广播信号进行解扰。
2.根据权利要求1所述的条件接入系统，其中
所述主广播系统按照一预定编码方法，使用加扰密钥对多媒体节目或内容进行编码，并发送用于对所述广播信号进行解码的所述解扰密钥。
3.根据权利要求1所述的条件接入系统，其中
所述主广播系统和所述中继系统分别发送发射机标识信息TII，以便由所述定制者站识别所发送的广播信号是主广播网络信号还是中继网络信号。
4.根据权利要求1所述的条件接入系统，其中
所述主广播系统周期性地修改所述主广播系统的TII，并将所述经修改的所述主广播系统的TII应用于对所述广播信号进行加扰。
5.根据权利要求1所述的条件接入系统，其中
所述主广播系统设置所述主广播系统的TII，并应用所述主广播系统的TII来保护相应的加扰密钥。
6.根据权利要求1所述的条件接入系统，其中
所述中继系统在对所述主广播系统的所述数据流进行中继时，分配一不同于所述主广播系统TII值的所述中继系统的TII值，并在随后发送所述中继系统的TII值。
7.根据权利要求1所述的条件接入系统，其中
所述主广播系统通过应用编码算法和密钥生成算法，生成用于对发送数据进行编码的加扰密钥，并按照相应的加扰密钥对所述发送数据进行编码，并且所述定制者站按照所接收的TII从一密钥表中查找出一密钥值，并按照所述密钥值对所接收的经编码的发送数据进行解扰。
8.根据权利要求1所述的条件接入系统，其中
所述定制者站从所述主广播系统接收所述主广播系统的TII，并从所述中继系统接收所述中继系统的TII，以便对所述经编码的广播信号进行解码，并且当所述定制者站是付费定制者时，所述定制者站通过相应的移动通信网络接收解扰密钥，以对所述经编码的广播信号进行解码。
9.根据权利要求8所述的条件接入系统，其中
当所述定制者站是未付费定制者站时，数据流被通过利用所述主广播网络的发射机标识信息TII来解扰，并且对所述广播信号的接收在所述中继网络中被控制。
10.根据权利要求1所述的条件接入系统，其中
所述定制者站安装有移动通信模块并定制付费服务，所述解扰密钥提供者通过所述移动通信向各个定制者站发送密钥表和用于解扰的解扰密钥，并且已接收所述解扰密钥的预定定制者站搜索存储在所述定制者站中的密钥表，以查找相应的密钥值，并对所接收的数据进行解码。
11.根据权利要求1所述的条件接入系统，其中
所述定制者站安装有一项被程序化的功能和一表，用于识别所接收的TII值，将该TII值与所接收的密钥表进行匹配以提取相应的解扰密钥，并通过利用所提取的解扰密钥对所接收的数据进行解扰。
12.根据权利要求1所述的条件接入系统，其中
所述定制者站被控制为通过应用一预定G函数来生成所述主广播网络和所述中继网络的经过加扰的数据的相同的密钥字，这是因为按照所述主广播网络的TII与所述中继网络的TII的密钥表的匹配结果，由于所述主广播网络和所述中继网络的经过加扰的数据具有相同的模式，所以所述主广播网络和所述中继网络的经过加扰的数据必须被求解成具有相同的密钥字。
13.根据权利要求1所述的条件接入系统，其中
当所述定制者站是专用终端时，一密钥表被通过PC和授权管理消息EMM来接收，以将中继网络TII的值与所述密钥表的一值进行匹配，查找解扰密钥值并执行解扰处理；当所述定制者站是无线通信组合终端时，一密钥表被通过一无线通信网络来接收，并且一解扰密钥被通过所述无线通信网络来接收，以将所述解扰密钥与所述密钥表的一值进行匹配，并查找解扰密钥值。
14.根据权利要求1所述的条件接入系统，其中
所述定制者站预先具有一用于付费服务的密钥表，并利用TII或解扰密钥从该用于付费服务的密钥表中查找一匹配的值，并按照相匹配的值对所接收的经过编码的广播信号进行解扰。
15.根据权利要求1所述的条件接入系统，其中
所述定制者站具有一用于主广播网络的TII密钥表、一用于中继网络的TII密钥表，和一用于付费移动通信定制者的TII密钥表。
16.根据权利要求15所述的条件接入系统，其中
当所述定制者站是未付费服务专用终端时，一用于所述主广播网络的TII密钥表被安装；当所述定制者站是无通信模块的付费服务专用终端时，一用于主广播网络的TII密钥表和一针对付费服务的用于中继网络的TII密钥表被额外安装；当所述定制者站具有无线通信模块并且是与未付费服务组合的未定制终端时，一用于主广播网络的TII密钥表被安装；并且，具有无线通信模块且已经注册付费服务的付费服务组合终端具有一用于主广播网络的TII密钥表和一用于付费通信定制者的TII密钥表。
17.根据权利要求1所述的条件接入系统，其中
当所述定制者站是无通信模块的专用终端时，一用于中继网络的TII密钥表被通过PC或EMM来接收，以定制付费服务，当所述定制者站是无线通信组合终端并定制付费服务时，一用于付费通信定制者的TII密钥表被通过所述移动通信网络来接收。
18.根据权利要求1所述的条件接入系统，其中
所述定制者站在初始定制阶段接收一相应的密钥表，所述密钥表被周期性地更新以一新的密钥表值，以阻止剽窃并管理定制者对付费服务的定制的终止。
19.根据权利要求1所述的条件接入系统，其中
当所述定制者站是专用终端时，所述定制者站接收一用于中继网络的TII密钥表，所述用于中继网络的TII密钥表被周期性地修改以管理定制者，当所述定制者在注册之后终止定制时，所述定制者站不接收用于中继网络的TII密钥表，以持续阻止通过所述中继网络接收的数据被解码。
20.根据权利要求1所述的条件接入系统，其中
在无线通信定制者的情况下，当所述定制者定制了一用于修改后的付费通信定制者的TII密钥表时，所述定制者站持续、自动地接收所述TII密钥表，当所述定制者未定制用于付费通信定制者的TII密钥表时，所述定制者被控制为不再接收用于付费通信定制者的所述TII密钥表。
21.根据权利要求1所述的条件接入系统，其中
当所述定制者站是具有通信模块的无线电通信组合终端时，所述主广播系统的TII通过利用定制者站的固有号码被编码，并所述主广播系统的TII被控制为由所述定制者站进行解码，以阻止剽窃。
22.根据权利要求1所述的条件接入系统，其中
所述定制者站周期性地修改用于所述主广播网络的TII值和用于所述中继网络的TII值，以阻止所述TII剽窃。
23.根据权利要求1所述的条件接入系统，其中
所述定制者站安装有移动通信模块并定制付费服务，所述解扰密钥提供者通过移动通信网络或互联网周期性地发送解扰密钥，以使所述定制者站可以基于所接收的解扰密钥对所接收的广播信号进行解扰。
24.一种针对用于地面和卫星数字广播的单频网络中的发射机的条件接入定制者站，该条件接入定制者站包括：
OFDM解调器，用于在通过天线接收经编码的广播信号时选择信道，并将所接收的广播信号转换为OFDM信号；
TII提取器，用于从所述OFDM信号中提取TII信号；
密钥表，用于按照所存储的TII值搜索一密钥值；
DAB分解器，用于将所述经OFDM解调的广播信号分解为DAB数据信号和MPEG2TS数据信号；
网络标识NIS解码器，用于组合主广播站TII、中继站TII和通过移动通信网络接收的解扰密钥，以通过利用所述密钥表或定制者站的ID，按照所述主广播站TII对所接收的经编码的广播信号进行解码，并对由所述DAB分解器输出的MPEG2TS数据信号进行解码，所述定制者站的ID是所述定制者站的固有号码；和
多媒体处理模块，用于将所述经解码的MPEG2TS数据或DAB数据处理成可显示的。
25.根据权利要求24所述的条件接入定制者站，其中
所述定制者站因所述密钥表是经编码的，故通过利用定制者站的ID对所述密钥表进行解码。
26.一种在用于地面和卫星数字广播的单频网络中由付费定制者针对发射机的条件接入方法，所述条件接入方法包括：
a)付费定制者接收包括数据流和发射机标识信息TII的广播信号；
b)按照专用接收机和无线通信组合接收机的情况，搜索一TII密钥表以查找一相应的解扰密钥值；
c)应用所述相应的解扰密钥值，来对所述数据流进行解扰；
d)检查所述数据流能否被解扰和解码；
e)当所述数据流不能被解扰时，所述付费定制者通过移动通信网络接收解扰密钥，并利用该解扰密钥对所述数据流进行解扰；并且
f)当所述数据流能被解扰时，利用主广播网络的TII或所述相应的解扰密钥值对所述数据流进行解扰，
其中所述付费定制者利用与中继网络的TII对应的所述解扰密钥，对所述数据流进行解码。
27.根据权利要求26所述的条件接入方法，其中
在b)中，所述付费定制者通过利用所述TII值，识别所述主广播网络和所述中继网络，以识别由当前终端接收的网络。
28.根据权利要求26所述的条件接入方法，其中
a)中的所述广播信号在所述主广播系统中被编码，并由所述主广播系统的TII或所述解扰密钥进行解扰。
29.一种在用于地面和卫星数字广播的单频网络中由未付费定制者针对发射机的条件接入方法，所述条件接入方法包括：
a)未付费定制者接收包括数据流和发射机标识信息TII的广播信号；
b)将所述TII用作密钥值来对所述数据流进行解扰；
c)检查所述数据流能否被解扰和解码；
d)当所述数据流能被解扰时，对所述数据流进行解扰，并接收广播信号；并且
e)当所述未付费定制者的终端从主广播网络被切换到中继网络时，有条件地控制所述广播信号的接收。
30.根据权利要求29所述的条件接入方法，其中
a)中的所述广播信号，是在主广播系统中经过加扰以使其可通过所述主广播系统的所述TII被解扰的广播信号。
31.根据权利要求29所述的条件接入方法，其中
在e)中，主广播系统中的编码服务器周期性地修改所述主广播系统的所述TII值，修改后的TII值被应用于所述数据流的加扰，然后所述未付费定制者被控制为有条件地接收广播信号。
32.根据权利要求29所述的条件接入方法，其中所述步骤e)包括：
e-1)使安装在所述未付费定制者站中的计数器的值递增；
e-2)检查所述计数器的值是否等于由主广播系统设置的周期值；并且
e-3)当所述计数器等于由所述主广播系统设置的周期值时，复位所述计数器。
33.根据权利要求32所述的条件接入方法，其中在e-3)中，所述未付费定制者站的所述计数器的值被复位，所述未付费定制者的终端不在所述中继网络中使用所述主广播系统的所述TII值，并且所述广播信号被有条件地接收。
34.一种针对用于地面和卫星数字广播的单频网络中的发射机的条件接入系统，所述条件接入系统包括：
主广播系统，用于通过主广播网络发送包括数据流和发射机标识信息TII的经编码的广播信号；
中继系统，用于放大并发送所述主广播网络的经编码的广播信号，或对由所述主广播系统通过专用线路输入的流进行调制和放大，分配一不同于所述主广播系统TII值的中继系统TII值，并通过中继网络对所述主广播系统的广播信号进行中继；和
解扰密钥提供者，用于对用户进行鉴权，并通过移动通信网络向付费定制者站发送解扰密钥，
其中所述解扰密钥对应于所述中继系统TII值。
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