CN101341697B - 具有mpe-fec帧存储器的装置 - Google Patents

Abstract

在使用针对手持终端的数字视频广播标准的传输系统中，数据是以突发形式传输的。由于有限的计算时间，需要对一个或多个突发进行缓存。本发明提供了用于连续突发支持的存储器最优化。因此，为用于接收突发的装置(1)的存储单元(19)提供了一种循环或非循环的存储模式。

Description

具有MPE-FEC帧存储器的装置

技术领域

本发明涉及一种用于接收通信网络中的突发的装置和方法。更加具体地讲，本发明涉及一种移动装置，尤其是一种手持终端，用来通过数字陆地广播网络接收多媒体业务。

背景技术

欧洲广播联盟发布的标题为《Digital Video Broadcasting(DVB)；Transmission System for Handheld Terminals(DVB-H)》的ETSI EN302304 V1.1.1(2004-11)这一现有技术文件介绍了使用数字视频广播标准来提供通过数字陆地广播网络向手持终端输送多媒体服务的有效途径的传输系统(DVB-H)。因此，完整的DVB-H系统是通过组合物理层和链路层的元素以及服务信息来定义的。DVB-H的链路层使用了时间分片以减少终端的平均功耗并且使平滑和无缝的频率切换成为可能，并且使用了针对多协议封装数据的前向纠错(MPE-FEC)以改进移动信道中载波的噪声性能和多普勒性能，也提高了抗脉冲干扰的能力。

DVB-H接收机的概念结构包括时间分片模块和MPE-FEC模块。时间分片模块的用途在于在使得执行平滑和无缝的频率切换能够实现的同时节省接收机功耗。MPE-FEC模块通过物理层传输提供补充前向纠错，使得接收机能够处理特别困难的接收情况。

现有技术文献GB2406483A介绍了一种在用于使用多协议封装将互联网协议数据报传送到接收装置的陆地数字视频广播网络中传输突发的方法。由此，应用数据得以在与用于前向纠错数据的突发不同的突发中传送。此外，为了节省电力，控制器指示接收机监听前向纠错数据并接收前向纠错数据，但是如果没有在应用数据突发中检测到错误，那么只监听应用数据并跳过前向纠错数据突发。

从GB2406483A中了解到的方法具有在大多数时间必需接收前向纠错数据的缺点，因为多协议封装数据几乎不会完全无错。此外，在接收到前向纠错数据之前必须要存储多协议封装数据，从而增加了存储器的消耗。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种具有改进的接收性能，特别是降低了存储器消耗量的用于接收通信网络中的突发的装置和方法。

这个目的是通过本发明中定义的装置以及方法来实现的。在从属权利要求中提出本发明的有益拓展。

本发明更进一步的优点在于，减少了在存储单元中临时存储多协议封装和前向纠错数据所必需的存储量。例如，存储量是由突发大小加上直到第一个突发的多协议封装数据的处理完成之时存储下一突发的数据的一部分的额外存储量决定的。作为一个具体的例子，前向纠错的计算时间是有限的这一情况决定了额外存储量。在这种情况下，用于多协议封装和前向纠错数据的存储量可能大于一个突发的数据的存储器需求，但是少于两个突发的数据的存储器需求。结果，存储量小于存储两个连续突发的全部数据的存储器需求。

第一突发的数据处理的一个实施例中定义的措施是在直到第二突发的开始的时间和通过在额外存储器中存储第二突发的数据所获得的时间期间进行的。因此，用于处理第一突发的数据的吞吐量的增加可以减少所需的额外存储器，并且，因此进一步减小了存储单元的存储器。

从而，按照另一个实施例中定义的措施，存储单元的额外存储器是由至少由前向纠错处理决定的。此外，如再一个实施例中定义的措施所提出的，可以将读出操作的吞吐量考虑进来。

在一个实施例中定义的措施具有可以优化存储器消耗量的优点。例如，首先，存储单元用第二突发的数据的第二部分重写第一突发的前向纠错数据。因此，可以在存储第二突发的新数据的同时，将第一突发的多协议封装数据发送到应用引擎。此外，按照另一个实施例中定义的措施，处理第一突发的多协议封装数据的前向纠错，同时第二突发的数据重写第一突发的前向纠错数据中成功纠错不再需要的那部分。这具有进一步减少存储器消耗量的优点。如由再一个实施例中定义的措施所提出的，当前向纠错完成时，可以用下一突发的数据重写第一突发的前向纠错数据的剩余部分。因此，针对连续突发接收实现了存储器优化。

按照一个实施例中定义的措施，在重写了第一突发的前向纠错数据的至少一部分后，第二突发的剩余数据可以重写第一突发的多协议封装数据的一部分。

按照其他实施例中定义的措施，可以提供存储单元存储器的循环缓冲模式。这具有容易的存储器寻址方案的优点。

本发明的这些和其它优点将会从下文介绍的实施方式中明显看出并且将参照下文介绍的实施方式阐释本发明的这些和其它实施方式。

附图说明

从下文参照附图做出的本发明的优选实施方式的说明书中，本发明将会变得很容易理解，在附图中，相同的部分由相同的附图标记指代，并且其中：

图1表示按照本发明优选实施例的接收突发的装置的框图；

图2A图解说明按照本发明的优选实施例的，如图1所示的接收突发的装置的帧存储器；

图2B图解说明在接收连续突发时，按照循环存储模式的存储器分配；和

图2C图解说明在接收连接突发时，按照非循环存储模式的存储器分配。

具体实施方式

图1示出了用于接收通信网络中的突发的装置1的链路层的示意性框图。装置1可以用在使用数字视频广播标准来提供通过数字陆地广播网络输送多媒体服务的途径的传输系统中。例如，装置1可以是手持终端的一部分，或者移动电话或其它设置的一部分，尤其是电池供电的设备的一部分。但是装置1和本发明的方法也可以被包含在其它器材中或由其它器材处理。

按照优选实施例的装置1包括解复用器2。该解复用器2，例如，被安排为MPEG-2传输流解复用器，其中运动图像压缩标准MPEG-2所针对的对象为演播室品质的电视和4-6Mpbs的多个CD品质的音频信道并且也已经扩展成最佳地致力于高清电视(HDTV)。但是，也可以由解复用器2提供其它编码标准，尤其是针对运动画面和相关音频的编码的标准。解复用器2通过信道3接收传输流。解复用器2包括包标识符(PID)过滤器4，该过滤器选择基本流的传输流包。包标识符过滤器4是与业务信息(SI)和节目专用信息(PSI)过滤器5以及解封装过滤器6相结合使用的，用来过滤业务信息、节目专用信息和应用信息。所选择的SI/PSI段被存储在它们相应的队列7中并由队列管理器8传送。在将所选择的业务信息传送到串行外设接口(SPI)9和将信道10传送到应用引擎之前，要对所选择的业务信息进行数项操作。

业务信息和节目专用信息过滤器5的段过滤以及由解封装过滤器6进行的解封装过滤都分别地伴随有循环冗余校验(CRC)11、12，以检测传输误差。解封装过滤还伴随有校验和计算13。

多协议封装和前向纠错数据到存储单元19的路径选择是由路由器18提供的。

装置1包括因特网协议过滤器20和解码器单元21。解码器单元21适于对存储在存储单元19中的多协议封装数据执行前向纠错。在前向纠错处理后，多协议封装数据被经由因特网协议过滤器20发送到队列管理器8。控制和节电单元22与解复用器2、存储单元19、解码器单元21、因特网过滤器20、队列管理器8和SPI9相连接。此外，控制和节电单元22与接收单元23相连接。接收单元23经通信网络接收连续突发并通过信道3输出传输流。在所接收的两个突发之间，由控制和节电单元23将接收单元23关闭，以节省电力。此外，解复用器2、存储单元19、解码器单元21、因特网协议过滤器20、队列管理器8和SPI 9的控制和节电也是由控制和节电单元22提供的。控制和节电单元22也从芯片间通信信道(I2C)接收数据。解复用器2可以具有一个或多个输出端，例如用于针对其它业务(比如陆地数字视频广播)的部分或全部传输流的输出端24。

因特网协议过滤器20从多协议封装数据中提取数据报。因此。一个数据报是一个网络层数据帧。在因特网协议的情况下，数据报是因特网协议数据报。通常，数据报是具有完整地址信息的网络层包，使它不用其它的信息就能够被路由到终点。接收单元23接收包含数据的突发。从而，各个突发可以包括多协议封装数据以及前向纠错数据。由此，不同的突发可以通过不同的信道传送。可以提供时序偏移量信息来指示接连两个突发之间的时序。在针对手持终端进行数据视频广播的情况下，这一时序偏移量信息称为“delta-t”。将所接收到的数据的至少一部分经由解复用器2发送到存储单元19。在下文中，将参照图2A、2B和2C更详细地介绍多协议封装和前向纠错数据的存储和处理。

图2A示出了存储单元19的存储器结构。行数目k取决于业务并且可以是256、512、768或者1024。列的数目取决于突发的大小和所要暂时存储在存储单元19中的突发的数量。按照本发明优选实施例的装置1的存储单元19包括255+n列。此外，假定包含在一个突发中的多协议封装和前向纠错数据的存储器消耗量相当于255列，各列具有k行，并且n小于255。因此，存储单元19的存储量足够存储多于一个突发的数据，但是少于两个突发的数据。例如，存储单元19的存储量可以对应于1.1个突发的数据。但是，取决于应用，存储单元19的存储量也可以对应于多个突发，这些突发的个数大于1并具有一个非零小数部分。

当接收单元23接收第一突发时，第一突发的多协议封装和前向纠错数据被发送到存储单元19。多协议封装数据的存储器消耗量为255-M列。假定第一突发的存储器封装数据的存储从存储单元19的0列开始。因此，第一突发的多协议封装数据被存储在包括第0到254-M列的存储区30中。然后第一突发的前向纠错数据被存储在包括第254-M+1到254列的存储区31中。

存储单元19的额外存储器形成0到n-1列，这0到n-1列直到现在也没有用到并且代表缓冲器或额外存储器。但是，应该注意到，前一突发的数据通常会分配到额外存储区32。

下面参考图2A和2B介绍循环存储器管理。当接收单元23接收第二突发时，第二突发的数据的第一部分被存储在额外存储区32，即额外存储区32的0到n-1列。额外存储区32的列数是与用于处理第一突发的数据的吞吐量相一致地选择的。该处理可以在接收到第一突发以后开始。该处理可以包括前向纠错处理和第一突发的多协议封装数据向应用引擎的传输。由于计算时间和能耗的限制，直到接收第二突发这一处理还没有完成。额外存储区32造成了特定的时间收益。因此，该处理在存储器溢出发生前就得以完成。然后，解码器单元21释放存储区30、31。如图2B中所示，然后将第二突发的数据的第二部分存储到存储区33的第n到254列。在接收到第二突发之后，将第二突发的多协议封装和前向纠错数据存储在存储区32、33。现在将剩余存储区34视为用来存储随后突发的一部分的额外存储区34。与此同时，解码器单元21处理存储在存储区32、33中的数据。

下面参考图2A和2C介绍非循环存储器管理。在接收第一突发之后，分配0到254列用于暂时存储。提供额外存储区32来将第二突发的第一部分存储到它的0到n-1列。同时，解码器单元21基于存储在254-M+1到254列中的前向纠错数据的至少一部分，对存储在0到254-M列的多协议封装数据进行前向纠错处理。

在第一种情形下，前向纠错处理直到分配了存储单元19的存储器的第n-1列时才完成。因此，可以释放整个存储区31。因此，可以将存储区31的所有M列分配给第二突发的数据的第二部分。这意味着分配存储区35，并且将第二突发的数据的第二部分存储在存储区35的第n到n+m-1列，并且条件m＝M相当于这样的情况：存储在存储区31的所有前向纠错数据由第二突发的数据的第二部分重写。该条件意味着存储区35与存储区31相等。

在第二种情形下，由于前向纠错处理还没有完成这一情况或者由于某些其它原因，只释放了存储区31中的一部分。在这种情形下，使用第n到n+m-1列将第二突发的数据的第二部分存储在存储区35中。现在，保证m小于M的条件成立，因此存储区35只是存储区31的一部分。到分配了存储区35的第n+m-1列时，存储在存储区30中的第一突发的多协议封装数据的处理和传送得以完成。因此，将第二突发的数据的第三部分存储在存储区36中。结果，将具有第0到n-1列的第二突发的数据的第一部分存储在存储区32中，将具有第n到n+m-1列的第二突发的数据的第二部分存储在存储区35中，并且将具有第n+m到255列的第二突发的数据的第三部分存储在存储区36中。此外，存储区37是空的并且现在将其视为额外存储区37或者缓冲存储区37。如图2A所示，额外存储区37的大小与额外存储区32的大小相同。

应该注意，当存储大量突发时，可以使用特定的m或者甚至m的动态选择来避免大量互不相连的存储区域30到37。

此外，应该注意，要将M设为：由M列代表的存储量等于存储突发的前向纠错数据的存储器需求量。值M可以变化，尤其是当接收不同的业务时。

虽然公开了本发明的示范性实施例，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，不超出本发明的思想和范围，能够做出将会实现本发明的一些优点的各种不同的改变和修改。这些对发明概念的修改意欲由所附权利要求来覆盖，在权利要求中，附图标记不应被解释为是对本发明范围的限制。此外，在说明书和所附权利要求中，不应将“包括”的意思理解为排除其它元件或步骤。此外，“一”或“一个”不排除存在多个的情况，并且单个处理器或其它单元可以实现权利要求中列出的数个构件的功能。

Claims (8)

1.用于接收通信网络中的突发的装置(1)，该装置包括用于接收所述突发的接收单元(23)和存储单元(19)，其中所述接收单元(23)适于接收包括多协议封装数据和前向纠错数据的第一突发以及至少间接地向所述存储单元(19)发送所述第一突发的所述多协议封装数据的至少一部分和所述第一突发的所述前向纠错数据的至少一部分，并适于接收包括多协议封装数据和前向纠错数据的第二突发以及至少间接地向所述存储单元(19)发送所述第二突发的所述多协议封装数据的至少一部分和所述第二突发的所述前向纠错数据的至少一部分，并且其中所述存储单元(19)适于存储从所述接收单元(23)发送到所述存储单元(19)的所述第一突发的所述数据以及除了所述第一突发的所述数据之外又存储从所述接收单元(23)发送到所述存储单元(19)的所述第二突发的所述数据的第一部分，以及重写所述第一突发的所述前向纠错数据的至少一部分来存储从所述接收单元(23)发送到所述存储单元(19)的所述第二突发的所述数据的第二部分，其中鉴于在所述第一突发的多协议封装数据中检测到的错误量，所述第一突发的所述前向纠错数据的至少一部分对于所述第一突发的所述多协议封装数据的成功前向纠错并非必需的。

2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，将所述存储单元(19)安排成：使得存储所述第二突发的所述数据的所述第一部分的所述存储单元(19)的额外存储器(32)的量对应于用于处理所述第一突发的所述数据的吞吐量。

3.按照权利要求2所述的装置，其特征在于，解码器单元(21)适于对存储在所述存储单元(19)中的所述第一突发的所述多协议封装数据进行前向纠错，并且其中用于处理所述第一突发的所述数据的所述吞吐量是由所述解码器单元(21)的至少所述前向纠错处理决定的，所述吞吐量对于对所述第一突发的所述多协议封装数据的至少一部分进行所述前向纠错至少是必需的。

4.按照权利要求3所述的装置，其特征在于，用于处理所述第一突发的所述数据的所述吞吐量也是由用以在对所述第一突发的所述多协议封装数据进行所述前向纠错之后输出所述第一突发的所述多协议封装数据的输出速率决定的。

5.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，所述存储单元(19)适于在解码器单元(21)对所述第一突发的所述多协议封装数据进行了前向纠错处理之后，用所述第二突发的所述数据的所述第二部分重写所述第一突发的所述前向纠错数据。

6.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，所述存储单元(19)适于用所述第二突发的所述数据的第三部分重写所述第一突发的所述多协议封装数据的一部分。

7.按照权利要求1所述的装置，其中所述装置(1)是移动装置。

8.接收通信网络中的突发的方法，该方法包括以下步骤：

-接收包括多协议封装数据和前向纠错数据的第一突发；

-存储所述第一突发的所述多协议封装数据的至少一部分和所述第一突发的所述前向纠错数据的至少一部分；

-接收包括多协议封装数据和前向纠错数据的第二突发；

-除了所述第一突发的所述数据之外又存储所述第二突发的所述数据的第一部分；

-用所述第二突发的所述数据的第二部分重写所述第一突发的所述前向纠错数据的至少一部分，其中鉴于在所述第一突发的多协议封装数据中检测到的错误量，所述第一突发的所述前向纠错数据的至少一部分对于所述第一突发的所述多协议封装数据的成功前向纠错并非必需的。

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