CN101816137B - 用于支持在dvb系统中同时接收多个服务的方法和系统 - Google Patents

Abstract

一种方法，包括将时间频率帧分成多个时隙，其中所述帧具有一个或多个射频(RF)信道；确定最大时隙长度；并且调度符号中的服务数据，使得所有服务数据符号处于与至少一个公共服务部分相对应的符号的最大时隙长度内。

Description

用于支持在DVB系统中同时接收多个服务的方法和系统

技术领域

本发明一般涉及传输系统中的数据传送。更具体地说，本发明涉及在数据传输系统中使用时间-频率(TF)分片来传输数据。

背景技术

与常规的标清电视(SDTV)服务相比，高清电视(HDTV)服务通常需要更高的比特率。已提出的数字视频广播标准化试图设计出用于HDTV服务广播的新陆地系统的物理层。与浪费了很大容量的单射频(RF)信道复用相比，在传送高比特率(例如4-16Mbps)服务时，时间-频率分片提供了很高的统计复用增益，由于这一属性，时间-频率(TF)分片成为了此类标准化工作基准的一个候选者。由于监管约束，增加一个RF信道的带宽是不可能的。而TF分片则通过将几个RF信道合并在一个复用中从而解决了这个问题。

但是，用于这种广播的接收机应该仅用一个调谐器来接收服务的所有部分，而这需要对经由众多无线电信道传送的服务进行智能调度。在当前的数字TV系统中，很多TV频道有可能共享一个服务部分，例如图文电视或多媒体家庭平台(MHP)。对TF分片而言，如果想要实现用一个调谐器来同时接收例如TV服务和公共服务部分，那么服务部分的调度将会成为一个问题。

发明内容

本发明的一个方面涉及一种方法，包括：将时间频率帧分成多个时隙，其中所述帧具有一个或多个射频(RF)信道，确定最大时隙长度，以及调度符号中的服务数据，使得所有服务数据符号处于与至少一个公共服务部分相对应的符号的最大时隙长度内。

在一个实施例中，所述多个时隙包括用于时间频率帧中的每个射频信道的一个时隙。

在一个实施例中，一个或多个RF信道中的多个时隙被分配给一个服务，使得一个或多个RF信道上的时隙在时间上不相互重叠，但关于彼此偏移一个偏移量，并且该偏移量取决于时间频率帧的长度以及已分配的RF信道的数量。在一个实施例中，所述偏移是时间频率帧长度(TF_frame_length)除以已分配的RF信道的数量(N_RF)，或者：

$\mathrm{shift}=\frac{\mathrm{TF}\_\mathrm{frame}\_\mathrm{length}}{N_{\mathrm{RF}}}$

其中N_RF是帧内射频信道的数量。最大时隙长度取决于如上定义的偏移以及接收机在改变射频信道时的最大调谐时间。在一个实施例中，最大时隙长度(max_slot_length)等于如上定义的偏移，并小于最大调谐时间(T_tuning)。所述最大调谐时间可以包括调谐器或接收机的任何开通延迟和/或其他处理启动时间。

在一个实施例中，所述调度通过射频信道之间的跳变使多个公共服务部分成为可用。

在本发明的另一个方面中，一种设备包括处理器以及以可通信的方式与处理器连接的存储器单元。该存储器单元包括：用于将时间频率帧分成多个时隙的计算机代码，其中所述帧具有一个或多个射频信道，用于确定最大时隙长度的计算机代码，以及用于调度符号中的服务数据，使得所有服务数据符号处于与至少一个公共服务部分相对应的符号的最大时隙长度内的计算机代码。

在本发明的另一个方面中，一种设备包括：用于将时间频率帧分成多个时隙的装置，其中所述帧具有一个或多个射频信道，用于确定最大时隙长度的装置，以及用于调度符号中的服务数据，使得所有服务数据符号处于与至少一个公共服务部分相对应的符号的最大时隙长度内的装置。

附图说明

图1是根据本发明实施例来分配服务的示例帧的图示；

图2示出了根据本发明实施例的发射机的示例框图；

图3是根据本发明实施例的具有两个RF信道的示例帧的图示；

图4是示出了根据本发明实施例的、使用了图2所示调度的接收机操作的示例流程图；

图5是根据本发明实施例来分配服务和辅助服务的示例帧的图示；

图6是根据本发明实施例来分配服务和辅助服务的示例帧的图示；

图7是示出了根据本发明实施例的TF分片调度器的示例操作的流程图；

图8是可以实施本发明各个实施例的系统的概述图；

图9是可以与本发明各个实施例的实施结合使用的电子设备的透视图；以及

图10是可以包含在图9的电子设备中的电路的示意图。

具体实施方式

这里的各个实施例提供了一种对服务进行调度以用于覆盖一个或多个射频(RF)信道的复用的系统和方法。对于若干个服务所共有的服务部分、例如图文电视或多媒体家庭平台(MHP)之类的辅助服务而言，通过对其进行调度，实现用一个调谐器来进行接收。举例来说，可以针对在已提出的数字视频广播系统中的时间频率分片而实施本发明的实施例，并且可以概括成是对用于单调谐器接收机的多频率传输的优化。

图1显示了一个示例实施例中的TF帧100，其中在该TF帧中包含了四个RF信道(N_RF＝4)以及三十二个物理信道(时隙)。如图1所示，TF帧100包括四个帧110，其中每个帧都对应于一个RF信道(用RF1、RF2、RF3和RF4标识)。在TF帧100期间，每个物理信道通常在每个RF信道中包含一个时隙。在不同的RF信道中，在某些物理信道的时隙之间必然存在着时间偏移。这使得使用具有一个调谐器的接收机成为可能，因为接收机在接收下一个时隙之前有时间调谐到新的频率。在各种实施例中，RF信道的数量可以是N_RF＝2、3、4、5、6乃至更多。所使用的RF信道不必是彼此相邻的。

图1示出了一个根据本发明实施例来分配服务的示例帧。图1演示了能够如何分配时隙以实现单调谐器的接收。帧100包括RF信道(RF1-RF4)110，这些信道用最右边的四列来描述。图1所示的其余列仅仅是为了理解本发明的特性而被示出的，它们并不是TF帧100的一部分。

为这些服务分配了帧内的符号。例如，图1所示的六个服务被分配如下：服务1分配有符号1-2，服务2分配有符号3-4，......。将RF信道偏移一个偏移量，并且该偏移量取决于TF帧长度以及RF信道的数量，在一个实施例中，这些RF信道是依照下式偏移的：

$\mathrm{shift}=\frac{\mathrm{TF}\_\mathrm{frame}\_\mathrm{length}}{N_{\mathrm{RF}}}$

其中TF_frame_length描述的是正交频分复用(OFDM)符号中的TF帧的长度。在图1所示的实施例中，TF_frame_length＝32。更进一步，图1实施例的帧包括四个RF信道。因此，在图1中，N_RF＝4。通过使用这些参数，所述偏移被计算为shift＝8。

所述帧与一个最大时隙长度相关联，其中该最大时隙长度涉及的是描述能够分配给一个服务的OFDM符号的最大数量。这个最大时隙长度取决于接收机和/或信号处理部分的时隙长度、最大调谐时间以及其他开通延迟，并且在一个实施例，该长度可以表述如下：

max_slot_length＝shift-T_tuning

其中T_tuning是接收机在改变射频信道时的最大调谐时间。在图1所示的实施例中，时隙的最大长度是七个符号，并且最大调谐时间是一个符号。

根据本发明的实施例，物理层管道(PLP)的逻辑群组可以包括服务1-3以及一个公共服务部分。根据本发明实施例，服务群组及其公共服务部分的调度都是以有利的方式实现的。

在图1的实施例中，服务群组可以由服务1-6来定义。当通过执行调度来使服务群组中的所有服务与公共部分的距离全都小于或等于最大时隙长度时，这时可以同时接收公共服务部分以及所有服务1-6。此外，在符号1-7、符号7-13等最大时隙长度中传送的所有服务都是可以同时接收的。

例如，公共服务部分可以是图文电视或MHP服务。更进一步，公共服务部分还可以包括DVB系统的节目专用信息/服务信息(PSI/SI)数据或是适用于类似用途的其他数据。在当前的陆地数字视频广播(DVB-T)系统中，可以同时接收视频和音频部分与图文电视服务。在用于DVB-T2的TF分片中，本发明能够实现相同的接收，而不必在每个PLP群组中重传图文电视。

现在参考图2，该图示出了根据本发明实施例的示例网络端(例如发射机)的功能框图。发射机200包括TF分片调度器210，TF分片调度器210被适配成接收与一个或多个服务以及与一个或多个公共服务部分相关的数据。经过调度的数据从TF分片调度器传送到分频器220。该TF分片调度器210被适配成实施与服务数据相关联的任何调度规则。与用于服务的时隙分配有关的规则应该由调度器来应用。网络运营商可以编制将哪些服务与哪些公共服务相连的规则。该调度器210根据服务缓存器中的数据量以及关于哪些符号能够携带公共服务部分的规则来分配服务时隙，从而实现单调谐器接收。此外，调度器还创建动态信令数据，以便发现服务时隙。

在图7中示出了调度器210的操作的一个实施例。在调度处理700中，调度器210确定用于特定实施的帧长度和最大时隙长度值(框710)。然后，用于这些服务以及公共服务部分的数据将被接收(框720)。之后，帧被分成一个或多个时隙(框730)。每个时隙都可以与一个或多个符号相关联。然后，调度器210对服务进行调度，使得这些服务处于公共服务部分的最大时隙长度内(框740)。

现在参考图3，通过进一步布置公共服务部分和服务时隙分配，可以提供很多不同的公共服务部分。图3示出了具有两个RF信道310的帧300的实施例。帧300被分成了三十个时隙(1-30)，这些时隙可以携带数据，所述数据包含一个或多个OFDM符号。这里使用的词语“符号”和“时隙”是可以互换使用的。在图3所示的实施例中，所述分配实际允许接收机接收至少两个公共服务部分。当接收在符号1-3、7-13、17-23或27-30中传送的服务时，这时是可以接收所有公共服务部分的。这些公共服务部分即为带有阴影的时隙10、20和30。当调谐器调谐到另一个RF信道时，在接收来自不同RF信道的传输的处理之间有必要具有一个调谐时间T_tuning。在本说明性示例中，为调谐时间选取的是一个时隙的持续时间。但是该调谐时间可以依照调谐器的实施以及来自一个到几个OFDM符号的传输参数而改变。此外，所有公共服务部分都可以与在符号7-13、17-23或27-3中传送的大型服务群组同时接收。

在对符号4-6、14-16或24-26中携带的服务进行接收的过程中，由于调谐器不能从一个RF信道立即调谐到另一个RF信道，因此，可能仅接收在符号10、20和30携带的辅助服务中的两个辅助服务，并且不可能同时接收两个RF信道。在本发明的实施例中则可以引入一种“辅助服务模式”，在该模式中，所有辅助服务都可以用一个调谐器同时接收。就这一点而言，用户可以同时浏览所有TV频道的所有图文电视服务。

为了实现针对每个服务接收至少一个公共服务部分，在这里至少需要N_RF-1个公共服务部分。因此，如果一个RF信道上的所有公共服务都是第一个服务部分的拷贝，则可以将同一个公共服务提供给整个复用。服务部分的分配取决于与帧长度和T_tuning有关的公共服务时隙的长度。

应该指出的是，出于简化和演示的目的，在这里使用了OFDM符号粒度来呈现出附图。在TF分片中，服务时隙的大小不与OFDM符号相关联，而是与OFDM单元相关联或与OFDM符号内部的活动数据载波相关联。例如，如果使用了DVB-T导频图案，那么对8K的FFT大小来说，每一个数据符号中的活动载波数量是6048。但是，调谐时间(T_tuning)的粒度是以OFDM符号为单位的。例如，5ms的调谐时间对应于大约5个FFT大小为8K并且保护间隔为1/8的OFDM符号，这是因为一个包括保护间隔在内的OFDM符号持续时间是(

)*896μs＝1ms(对8K来说，符号持续时间＝896μs)。如果在8K模式中尝试实现大约200ms的帧持续时间，那么对于TF_frame_length的较好选择是：在N_RF＝6时为198个OFDM符号(198/6＝33)，在N_RF＝4时为196(196/4＝49)等等。此外还必须为TF帧之间的信令保留一些OFDM符号。

现在参考图4，该图示出的是依照图2和图3所述的调度的通用接收机的实施示例。根据本发明的实施例，首先接收与服务相关的数据(框410)。在框420处，确定接收到的数据属于哪些时隙。例如，在图3和图4所示的实施例中，其中将会确定接收到的数据是否属于符号1-3、7-13、17-23或37-30。如果数据不属于某些时隙，则接收至少两个公共服务部分(框430)。另一方面，如果数据属于某些时隙，则接收所有公共服务部分(框440)。

现在参考图5，示出的是根据本发明实施例来分配服务和辅助服务的示例帧，其中所述帧具有四个RF信道。图5的实施例示出的是为所有服务提供至少一个辅助服务。该辅助服务数据在图5中被示出为阴影单元6、16和25，，通过将公共服务部分布置成有时间在所有信道上的所有时隙之间进行调谐，同样可以实现辅助模式。此外，假设调谐时间具有一个时隙的持续时间，并且该时隙包含了先前公开的一个或多个OFDM符号。

如果信令信息(例如PSI/SI类型)或者其一部分是在其自身的PLP中传送的，则可以依照图5的实施例来对其进行布置。在一个实施例中，在每一个帧的每一个RF上，仅有一个时隙被分配用于信令。例如，如果像图5的实施例中那样需要三个公共服务部分来服务整个复用，则在编号为1的TF帧中传送符号6中的公共服务部分，在编号为2的TF帧中传送符号16中的公共服务部分，在编号为3的TF帧中传送符号25中的公共服务部分，在编号为4的TF帧中传送符号6中的公共服务部分等等。这样一来，PSI/SI可以到达复用中的所有服务，而且不必超出所需容量。

在各种实施例中，信令信息可以作为其他公共服务部分的一部分或是在其自己的专用PLP中发送。

通过在自己的PLP中分配信令信息(例如PSI/SI)，可以为信令信息提供更好的时间和频率分集。

TF帧可以具有一个以上的信令PLP。例如，在图3的实施例中可以提供三个信令PLP，其中所有服务都可以访问来自每一个TF帧的PLP。

在一个实施例中，举例来说，信令PLP可以仅存在于某些TF帧中，由此，信令PLP在符号10中处于编号为1的TF帧中，在符号20中处于编号为2的TF帧中，在符号30中处于TF帧3中，以及再次在符号10中处于编号为4的TF帧中。其他那些将信令PLP散布到TF帧的处理类型同样是可能的，并且被考虑处于本发明的范围以内。

现在参考图6，示出的是能在四个RF信道上接收至少两个辅助服务的公共服务部分分配的示例。如果在一个帧中具有N_RF或N_RF+1次跳变，那么在接收分配到时隙1-7中的服务时，在符号36或8中可以仅接收一个公共服务部分。当接收任何其他服务时，在时隙8-36可以同时接收两个公共服务部分。如果在接收一个帧的过程中允许更多跳变，则在符号1-7中传送的服务同样可以接收两个公共服务部分。例如，当接收符号4-9中的服务时，可以接收符号29，而在接收符号1-3(实际上是35-3)中的服务时则可以同时接收符号15。应该指出的是，对于该调度而言，由于无法同时接收符号8和36，因此，辅助模式是无法实现的。

图8显示的是可以使用本发明的系统10，其中该系统包括多个通信设备，并且这些通信设备可以通过网络进行通信。系统10可以包括有线和无线网络的任何组合，其中所述有线和无线网络包括但不限于移动电话网络、无线局域网(LAN)、蓝牙个域网、以太网LAN、令牌环网LAN、广域网、因特网等等。系统10可以同时包括有线和无线通信设备。

作为示例，图8所示的系统10包括移动电话网络11和因特网28。到因特网28的连接可以包括但不限于远距离无线连接、短距离无线连接以及各种有线连接，其中所述有线连接包括但不限于电话线、缆线、电力线等等。系统10的示例通信设备可以包括但不限于移动设备12、PDA与移动电话的组合14、PDA 16、综合消息收发设备(IMD)18、台式计算机20以及笔记本计算机22。这些设备可以使用OBEX来交换如上所述的二进制数据。通信设备可以是固定的也可以是移动的，如由移动的个人携带时。此外，通信设备还可以位于交通工具中，其中该交通工具包括但不局限于汽车、卡车、出租车、公共汽车、船艇、飞机、自行车、摩托车等等。某些或所有通信设备可以发送和接收呼叫和消息，并且可以通过与基站24连接的无线连接25来与服务供应商通信。基站24可以与网络服务器26连接，该网络服务器则允许在移动电话网络11与因特网28之间进行通信。系统10可以包括附加通信设备以及不同类型的通信设备。

通信设备可以使用各种传输技术来进行通信，其中该技术包括但不限于：码分多址(CDMA)、全球移动通信系统(GSM)、通用移动电信系统(UMTS)、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、传输控制协议/网际协议(TCP/IP)、短消息收发服务(SMS)、多媒体消息收发服务(MMS)、电子邮件、即时消息收发服务(IMS)、蓝牙、IEEE802.11等等。通信设备可以使用各种介质来进行通信，其中所述介质包括但不限于无线电、红外、激光、缆线连接等等。

图9和图10显示了一个可以实施本发明的典型移动设备12。然而应该理解，本发明并不意在局限于一种特定类型的电子设备。图9和图10的移动设备12包括外壳30、液晶显示器形式的显示器32、小键盘34、麦克风36、耳机38、电池40、红外端口42、天线44、采用了根据本发明一个实施例的UICC形式的智能卡46、读卡器48、无线电接口电路52、编解码器电路54、控制器56以及存储器58。单个的电路和元件均为本领域公知的类型，例如在Nokia的移动电话系列中。

本发明能使单个接收机接收用于较大数量的时间-频率分片服务的辅助服务或是公共服务部分。在芬兰常规的DVB-T系统中，有五个SDTV服务具有相同的图文电视和MHP服务(YLE、Mux A；YLE是可以与例如CNN、ABC等等相比拟的芬兰广播公司，并且Mux A指的是一种携带了多个“TV频道”的服务复用)。归因于本发明，在不需要重传的情况下，在DVB-T2系统中可以为至少五个具有公共辅助服务的HDTV频道实现相同的效果(取决于其他传输参数)。

此外还还可以布置辅助服务时隙，以便能够使用一个调谐器来接收所有辅助服务，这在当前的DVB-T系统中是不可能实现的，在当前的DVB-T系统中，不同的辅助服务位于不同RF信道上的不同复用中。

本发明例如能够在具有单个调谐器的接收机上创建“最新”和“完整的”图文电视视图，并且还可以同时消费其他的服务。

这里描述的本发明的各种实施例是在通用的方法步骤或处理的上下文中描述的，在一个实施例中，这些方法步骤和处理可以由包含在计算机可读介质中的计算机程序产品实施，其中所述计算机可读介质包括由联网环境中的计算机执行的计算机可执行指令，例如程序代码。通常，程序模块可以包括执行特定任务或是实施特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。计算机可执行指令、相关联的数据结构和程序模块代表了用于执行这里公开的方法步骤的程序代码的示例。此类可执行指令或相关联的数据结构的特定序列代表了用于实施在此类步骤或处理中描述的功能的相应动作的示例。

本发明各种实施例的软件和web实施可以使用标准的编程技术以及基于规则的逻辑或其他逻辑并通过完成下列处理来实现，其中所述处理包括各种数据库搜索步骤或处理，相关步骤或处理，比较步骤或处理，以及决定步骤或处理。应该指出的是，这里以及后续权利要求书中使用的词语“组件”和“模块”旨在包含使用了一行或多行软件代码的实施、和/或硬件实施和/或用于接收手动输入的设备。

出于例证和描述目的给出关于本发明实施例的上述描述。以上描述并不是穷举性的，并且并没有将本发明实施例局限于所公开的精确形式，并且根据上述教导，各种修改和变化都是可能的，或者说各种修改和变化都可以从实践本发明各种实施例的过程中获取。这里论述的实施例是为了说明本发明各种实施例的原理和特性及其实际应用而被选择和描述的，由此能使本领域技术人员在各种实施例中运用与所设想的特定用途相适应的各种修改来使用本发明。

Claims (14)

1.一种用于数据传输的方法，包括：

将时间频率帧分成多个时隙，其中所述帧具有一个或多个射频信道；

确定最大时隙长度，所述最大时隙长度对应于可以分配给用于传输的多个服务中的一个服务的正交频分复用符号的最大数量；以及

调度符号中的服务数据，使得所有服务数据符号处于与至少一个公共服务部分相对应的符号的最大时隙长度内，所述至少一个公共服务部分对经由所述正交频分复用符号传送的所述多个服务而言是共有的。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个时隙包括与所述时间频率帧的物理信道相对应的、用于所述时间频率帧中的每个射频信道的一个时隙。

3.根据权利要求1所述的方法，其中一个或多个射频信道中的多个时隙被分配给所述多个服务中的所述一个服务，使得所述一个或多个射频信道上的时隙在时间上不相互重叠但关于彼此时间偏移一个偏移量，并且该偏移量取决于时间频率帧长度以及已分配的射频信道的数量，所述时间频率帧长度对应于将所述时间频率帧分成的所述多个时隙的数量。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述一个或多个射频信道是根据下式进行时间偏移的：

$\mathrm{shift}=\frac{\mathrm{TF}\_\mathrm{frame}\_\mathrm{length}}{N_{\mathrm{RF}}}$

其中N_RF是帧内射频信道的数量。

5.根据权利要求3所述的方法，其中所述最大时隙长度取决于所述射频信道的时间偏移量以及接收机在改变射频信道时的最大调谐时间。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述最大时隙长度是如下定义的：

max_slot_length＝shift-T_tuning

其中T_tuning是接收机在改变射频信道时的最大调谐时间。

7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其中所述公共服务部分包括节目专用数据和服务信息数据。

8.一种用于数据传输的设备，包括：

用于将时间频率帧分成多个时隙的装置，其中所述帧具有一个或多个射频信道；

用于确定最大时隙长度的装置，所述最大时隙长度对应于可以分配给用于传输的多个服务中的一个服务的正交频分复用符号的最大数量；以及

用于调度符号中的服务数据使得所有服务数据符号处于与至少一个公共服务部分相对应的符号的最大时隙长度内的装置，所述至少一个公共服务部分对经由所述正交频分复用符号传送的所述多个服务而言是共有的。

9.根据权利要求8所述的设备，其中所述多个时隙包括与所述时间频率帧的物理信道相对应的、用于时间频率帧中的每个射频信道的一个时隙。

10.根据权利要求8所述的设备，其中一个或多个射频信道中的多个时隙被分配给所述多个服务中的所述一个服务，使得所述一个或多个射频信道上的时隙在时间上不相互重叠但关于彼此时间偏移一个偏移量，并且该偏移量取决于时间频率帧长度以及已分配的射频信道的数量，所述时间频率帧长度对应于将所述时间频率帧分成的所述多个时隙的数量。

11.根据权利要求10所述的设备，其中所述一个或多个射频信道是根据下式进行时间偏移的：

$\mathrm{shift}=\frac{\mathrm{TF}\_\mathrm{frame}\_\mathrm{length}}{N_{\mathrm{RF}}}$

其中N_RF是帧内射频信道的数量。

12.根据权利要求9所述的设备，其中所述最大时隙长度取决于所述射频信道的时间偏移量以及接收机在改变射频信道时的最大调谐时间。

13.根据权利要求12所述的设备，其中所述最大时隙长度是如下定义的：

max_slot_length＝shift-T_tuning

其中T_tuning是接收机在改变射频信道时的最大调谐时间。

14.根据权利要求8-13任一项所述的设备，其中所述公共服务部分包括节目专用数据和服务信息数据。

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