CN105230025A - 用于在基于ip的数字广播系统中处理层之间的信令数据的方法及装置 - Google Patents

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文京洙
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Abstract

根据本发明的实施方式，一种用于在基于网际协议(IP)的数字广播发送器中处理至少一个协议层中包括的信令数据的方法包括以下步骤：根据层(N+M)的协议来复制所述层(N+M)的分组中包括的信令数据；将所复制的信令数据、用于识别所复制的信令数据的长度的长度字段以及用于指示存在所复制的信令数据的信令指示符插入到所述层(N+M)的所述分组的净荷的结尾中，由此生成所述层(N+M)的所述分组；根据层(N+L)的协议来生成包括所述层(N+L)的报头和所述层(N+M)的所述分组在内的所述层(N+L)的分组；根据层(N)的协议来生成包括所述层(N)的报头和所述层(N+L)的所述分组在内的所述层(N)的分组，其中，所述层(N)的所述报头包括用于识别所述层(N)的所述分组中包括所述信令指示符的指示符字段；以及根据物理层的协议来处理所述层(N)的所述分组，由此生成广播信号。

Description

用于在基于IP的数字广播系统中处理层之间的信令数据的方法及装置
技术领域
本发明涉及用于在数字广播系统中处理广播信号信令数据的方法及装置。更具体地，本发明涉及用于处理在基于网际协议(IP)的数字广播系统中限定的协议层中的广播信令数据的方法及装置。
背景技术
已经在数字广播系统中对基于IP发送和接收广播信号进行了扩展。具体地，已经在诸如下一代手持式(NGH)数字视频广播(DVB)、欧洲广播标准或者移动手持式(MH)高级电视系统委员会(ATSC)、北美广播标准这样的移动数字广播中强调了基于IP的广播信号发送/接收环境的重要性。另外，期望在下一代广播系统中构建通过广播网络和互联网网络之间的链接来提供服务的混合广播系统。
主要在互联网网络中使用的IP已经被开发用于通用数据的发送而不是广播。因此，需要附加地开发在广播系统中使用IP的技术。
通常，通过协议层来表达网络构造。例如，网络构造可以具有基于开放系统互连(OSI)参考模型的分层结构。OSI参考模型包括七个层。然而，在基于IP的数字广播系统中，层5和以上的层可以具有整合的功能，或者具有不能区分的功能。例如，在基于IP的数字广播系统中，低于或等于层4的层可以发送广播数据。因此，即使本申请中描述的用于处理信令数据的方法及装置可以对应于七个OSI层中限定的层，该方法及装置也可适用于在基于IP的数字广播系统中新限定的N个层的网络构造。
此外，在广播系统中，将信令数据包括在广播信号中并且进行发送，使得观看者容易地从接收器获取期望的广播服务、广播节目、广播频道、广播事件等。信令数据(或信令信息)包括对于接收器快速地获得发送参数、广播系统信息、节目特定信息(PSI)、节目和服务信息协议(PSIP)、DVB服务信息(SI)、服务信令信道、广播服务等所需的一系列信息。
通常，广播接收器实时地接收广播信号并且处理所接收的广播信息，因此在广播信号处理中可能发生延迟。需要避免该延迟。然而，在基于IP的数字广播系统中，需要根据与每个层对应的协议来处理广播数据，并且进行发送/接收。因此，当由特定层对信令数据进行解析时，接收器可以使用该相应的层中包括的信令数据。
此外，接收器的用户频繁地改变广播服务、广播频道等，因此接收器需要能够迅速地改变信道。在该处理中，为了搜索观看者选择的广播服务、广播频道等，接收器需要获取特定层中包括的信令数据。为了获取特定层中包括的信令数据，接收器需要处理更低的层直至相应层的数据。因此，存在每次观看者做出选择时处理多个层的数据的问题。
发明内容
技术问题
被设计以解决所述问题的本发明的一个目的在于一种用于处理适合于基于IP的数字广播系统的信令数据的方法及装置。
此外，本发明的另一个目的在于提供一种使得接收器能够在基于IP的数字广播系统中迅速地响应于来自观看者的请求的信令数据构造。
技术解决方案
能够通过提供一种在基于网际协议(IP)的数字广播发送器中处理至少一个协议层中包括的信令数据的方法来实现本发明的目的，该方法包括以下步骤：根据层(N+M)的协议来复制所述层(N+M)的分组中包括的信令数据；通过将所复制的信令数据、用于识别所复制的信令数据的长度的长度字段以及用于指示存在所复制的信令数据的信令指示符插入到所述层(N+M)的所述分组的净荷(payload)的结尾中来生成所述层(N+M)的所述分组；根据层(N+L)的协议来生成包括所述层(N+L)的报头和所述层(N+M)的所述分组在内的所述层(N+L)的分组；根据层(N)的协议来生成包括所述层(N)的报头和所述层(N+L)的所述分组在内的所述层(N)的分组，所述层(N)的所述报头包括用于识别所述层(N)的所述分组中包括所述信令指示符的指示符字段；以及通过根据物理层的协议对所述层(N)的所述分组进行处理来生成广播信号。
优选地，生成所述层(N)的所述分组的步骤包括以下步骤：验证所述信令指示符是否有效。
优选地，所述至少一个协议层对应于开放系统互连(OSI)参考模型的七个层中的至少一个。
优选地，L的值是小于M的值的整数。
优选地，N的值对应于2，M的值对应于3，并且L的值对应于1和/或2。
优选地，当L的值对应于1时所述层(N+L)对应于IP层，并且当L的值对应于2时，所述层(N+L)对应于用户数据报协议(UDP)或者传输控制协议(TCP)。
在本发明的另一方面中，本文中提供了一种用于处理至少一个协议层中包括的信令数据的基于IP的数字广播接收器，该基于IP的数字广播接收器包括上层信令检测器，该上层信令检测器用于：根据层(N+M)的协议，通过接收广播信号并且根据物理层的协议对所述广播信号进行处理来获取层(N)的分组；对所获取的所述层(N)的分组中的所述层(N)的报头进行解析，以对所述层(N)的所述报头中包括的、用于识别在所述层(N)的所述分组中包括信令指示符的指示符字段进行解析；当所述指示符字段指示在所述层(N)的所述分组中存在所述信令指示符时，对所述层(N)的所述分组的结尾中包括的所述信令指示符进行解析，所述信令指示符指示存在复制的信令数据；对用于识别与所述层(N)的所述分组中的所述信令指示符相邻地定位的所复制的信令数据的长度的长度字段进行解析；以及
获取所述层(N)的所述分组中的、从所述长度字段的起始点开始的、与通过所述长度字段指示的所复制的信令数据的所述长度对应的数据，以将所获取的数据识别为信令数据，其中，根据所述层(N+M)的所述协议，所述信令数据被包括在所述层(N+M)的分组中。
优选地，所述基于IP的数字广播接收器还包括解析器，该解析器用于根据层(N+L)的协议通过处理所述层(N)的所述分组来获取包括所述层(N+L)的报头和所述层(N+M)的所述分组在内的所述层(N+L)的分组。
优选地，所述上层信令检测器在对用于识别所复制的信令数据的所述长度的所述长度字段进行解析之前，验证所述信令指示符是否有效。
优选地，所述至少一个协议层对应于OSI参考模型的七个层中的至少一个。
优选地，L的值是小于M的值的整数。
优选地，N的值对应于2，M的值对应于3，并且L的值对应于1和/或2，其中，当L的值对应于1时所述层(N+L)对应于IP层，并且当L的值对应于2时所述层(N+L)对应于UDP或TCP。
在本发明的另一方面中，本文提供了一种在基于IP的数字广播发送器中处理至少一个协议层中包括的信令数据的方法，该方法包括以下步骤：根据层(N+M)的协议来测量所述层(N+M)的分组的起点到所述层(N+M)的所述分组中包括的信令数据开始的点的偏移值；通过将所测量的偏移值、用于识别复制的信令数据的长度的长度字段以及指示存在所复制的信令数据的信令指示符插入到所述层(N+M)的所述分组的净荷的结尾中来生成所述层(N+M)的所述分组；根据层(N+L)的协议来生成包括所述层(N+L)的报头和所述层(N+M)的所述分组在内的所述层(N+L)的分组；根据层(N)的协议来生成包括所述层(N)的报头和所述层(N+L)的所述分组在内的所述层(N)的分组，所述层(N)的所述报头包括用于识别所述层(N)的所述分组中包括所述信令指示符的指示符字段；以及通过根据物理层的协议对所述层(N)的所述分组进行处理来生成广播信号。
优选地，生成所述层(N)的所述分组的步骤包括以下步骤：验证所述信令指示符是否有效。
优选地，所述至少一个协议层对应于OSI参考模型的七个层中的至少一个。
优选地，L的值是小于M的值的整数。
优选地，N的值对应于2，M的值对应于3，并且L的值对应于1和/或2。
其中，当L的值对应于1时所述层(N+L)对应于IP层，并且当L的值对应于2时所述层(N+L)对应于UDP或者TCP。
有利效果
本发明在使用IP的数字广播系统中在通过广播分组的净荷来发送信令数据方面是有效的。
根据本发明，即使当需要发送不适合于现有格式的信令数据时，也能够在不需要单独地校正协议的情况下发送该信令数据。
根据本发明，可以通过不单独为不太经常发送的信令数据构造分组格式的协议等来提高发送效率。
根据本发明，即使当未来应用新的上层协议时，也可以在不需要单独的整合处理的情况下通过IP层来直接发送信令数据。
附图说明
图1是例示了通过本发明识别的基于IP的发送/接收端的协议的分层结构的图。
图2是例示了在通过本发明识别的基于IP的发送/接收端的协议的分层结构中递送信令数据(或信令信息)的处理的图。
图3是例示了在根据本发明的实施方式的协议分层结构中递送信令信息的图。
图4是例示了发送器和接收器的在根据本发明的第一方案的在协议层中递送信令数据的处理中的操作的流程图。
图5是例示了对根据本发明的第一方案的在协议层中递送信令数据的处理中的分组(或数据分组)进行处理的图。
图6是例示了对根据本发明的第一方案的在协议层中递送信令数据的处理中的分组(或数据分组)进行处理的另一示例的图。
图7是例示了发送器和接收器的在根据本发明的第二方案的在协议层中递送信令数据的处理中的操作的流程图。
图8是例示了对针对根据本发明的第二方案的在协议层中递送信令数据的分组(或数据分组)进行处理的图。
图9是例示了对根据本发明的第二方案的在协议层中递送信令数据的处理中的分组(或数据分组)进行处理的另一示例的图。
图10是例示了在针对根据本发明的第二方案的在协议层中递送信令数据的分组(或数据分组)的处理中找到等于或高于层2的每个上层的报头的长度的处理的图。
图11是例示了在针对根据本发明的第二方案的在协议层中递送信令数据的分组(或数据分组)的处理中找到等于或高于层2的每个上层的报头的长度的另一处理的图。
图12是例示了实现本发明的实施方式的接收器的框图。
具体实施方式
在下文中，尽管将参照附图以及对附图的说明来详细地描述本发明的优选实施方式，然而本发明不受这些实施方式的限制或限定。
尽管在考虑根据本发明获得的功能的同时尽可能多地从当前广泛使用的通用术语中选择在下面的说明中使用的术语，然而可以基于本领域技术人员的意图、习惯、新技术的出现等用其它术语来替换这些术语。另外，在特定情况下，可以使用由本发明的申请人任意地选择的术语。在这种情况下，将在本发明的对应描述部分中描述这些术语的含义。因此，应当注意的是，本文中使用的术语应当基于其实际含义以及本说明书的整个内容来解释，而非基于术语的名称而简单地解释。
图1例示了通过本发明识别的基于IP的发送/接收端的协议的分层结构。
为了便于说明，图1表示上至层5的层作为七个OSI层的上层。当发送器具有要在层5中发送的数据时，使用与发送器的层4中的物理层对应的协议来处理数据，并且将该数据发送给接收器。接收器执行与发送器的处理相反的处理。在接收器中，使用与物理层中的层4对应的协议来处理数据，并且使用与层5对应的协议来发送该数据。
即使从物理的视角来看通过上述过程发送数据，由接收器接收的数据也可以从逻辑的视角被认为是从发送端的层5发送给接收端的层5。
在基于IP的数字广播系统中，可以通过以下协议中的至少一种来限定每个层。
物理层可以对应于DVB-NGH的物理层、ATSC-MH的物理层、ATSC3.0的物理层等。
层2可以对应于DVB通用流封装(GSE)、类型-长度-值(TLV)、ATSC3.0的链路层、单向轻量封装(ULE)等。
层3可以对应于IP。
层4可以对应于用户数据报协议(UDP)、传输控制协议(TCP)等。
层5或其上层可以对应于MPEG媒体传送(MMT)、动态自适应HTTP流(MPEG-DASH)、单向传送的文件递送(FLUTE)等。
图2例示了在通过本发明识别的基于IP的发送/接收端的协议的分层结构中递送信令数据(或信令信息)的处理。
在基于IP的数字广播系统的接收端(或接收器)中，诸如程序的构造信息(描述广播程序的信息)这样的信令数据主要在层2中进行处理。为此，在上层中，通过使用适合于相应信令的格式来指定单独的分组类型或者通过使用对层2(L2)报头进行扩展的方案等来发送信令信息。使用由每个层支持的方案来将与分组类型或信令格式有关的信息递送到低层，最后通过物理层将该信息递送到接收器。
在包括层在内的协议栈中，将上层的报头和净荷作为一个协议数据单元(PDU)在发送端(发送器)的一侧进行处理，因此低层在无需涉及与上层的净荷有关的信息的情况下执行其处理。因此，当无法在诸如IP和UDP这样的层3和层4中容易地校正报头信息时，不能够在报头中包括与信令相关的信息。
参照图2的(a)，当发送器在上述协议栈中发送接收器的低层所需的信令信息时，发送器需要预先包括低层所需的信令信息，并且发送该信令信息。在这种情况下，上层可以使用由系统的处理器控制的控制消息等来将信息递送到低层。
换句话说，在图2的(a)的结构中，为了使得接收器能够在层2中使用层5的信令信息(或信令数据)，发送器需要处理广播数据，使得在层2中包括层5的信令信息并且将该广播数据发送给接收器。
参照图2的(b)，可以在无需经历图2的(a)的上述过程的情况下通过净荷来发送信令信息(或信令数据)。在接收器中，即使当该净荷是低层所需的信息时，该低层也不知道该事实。在上层的处理结束之后，在系统的内部递送信息。换句话说，无法按照协议处理信令信息，并且能够使用由接收器的系统的处理器控制的控制消息等来递送使得能够获取信令信息的信息。
换句话说，在图2的(b)的结构中，发送器将信令信息包括在层5中，并且处理广播数据，而接收器执行从物理层到层5的解码，并且可以参照层5中包括的信令信息来获取层2的信令信息。
图3例示了在根据本发明的实施方式的协议分层结构中递送信令信息。
在本发明中，信令信息可以被称为信令数据，或者信令数据可以被称为信令信息。
本发明提出了一种在基于IP的数字广播系统中由接收器支持对数据的快速访问的信令方法。
例如，本发明提出了一种使得接收器能够通过将在层5中构造的信令信息递送到层2来快速地访问的方法。另外，本发明提出了一种当层5的分组的仅一部分是层2所需的信令信息时，在无需使用针对单独的信令的分组的情况下通过净荷来将信令信息直接递送到层2的方法。
本发明提出了一种即使当通过无法将信息添加至报头的层4或层3来将层5中生成的信息递送到层2时也使得接收器能够识别层2中的信令信息的方法。
上述的层或者下面要描述的层之间的信息的递送不限制于上面提到的层。例如，本发明中提出的方法及装置可以适用于这样的情况：当应用OSI-7分层结构时，层2、层3、层4、层5、层6或层7中包括的信令信息需要被用于其低层(物理层、层2、层3、层4、层5或层6)中。可以使用本发明，使得在接收端的低层中使用在发送端中进行处理的上层中包括的信令信息。
下面给出了本发明中提出的方案。
在本发明中提出的第一方案中，复制要从层5发送的信令数据，将该信令数据添加到净荷的特定部分并进行发送，并且接收器提取该信令数据。
在本发明中提出的第二方案中，针对要从层5发送的信令数据来获得基于分组的一部分的偏移值，将该偏移值添加到分组的特定部分并将其发送到净荷，并且接收器提取该偏移值。
当使用上述方案来发送信令数据时，可以在频带内处理全部信令。上述方案解决了在频带外发送额外的信令信息以在现有的协议层中的层之间将信令数据连接在一起的问题。
图4例示了发送器和接收器的在根据本发明的第一方案的在协议层中递送信令数据的处理中的操作。
将参照图4给出对本发明的第一方案的描述，在本发明的第一方案中，在发送器中复制要从层5发送的信令数据，将该信令数据添加到净荷的特定部分并进行发送，并且接收器提取该信令数据。
参照图4的(a)，发送器操作如下。
在S4010中，发送器确定是否存在要从层5发送的信令数据。
当存在要发送的信令数据时，发送器在S4020中将该数据复制到分组的结尾。
发送器验证所复制的数据的长度，并且通过长度字段(L)来指示该长度的值。在S4030中，发送器将值L添加到分组的结尾。在这种情况下，值L可以是以比特或字节为单位，这需要预先进行确定。
在S4040中，发送器将指示存在要发送的信令数据的信令指示符(I)添加到分组的结尾。因此，在该实施方式中，层5的最终净荷可以包括原始净荷、所复制的信令数据、长度字段(L)和/或信令指示符(I)。在这种情况下，可以按照上述顺序来生成净荷。可以始终将恒定的比特或字节分配给长度字段(L)和信令指示符(I)。在这种情况下，发送器/接收器可以在层5和层2中识别长度字段(L)和信令指示符(I)的部分。另外，信令指示符(I)的值可以被构造为发送器/接收器已知的比特串。
在S4050中，发送器将层4报头(L4报头)添加到分组，或者根据层4的协议来处理数据。
在S4060中，发送器将层3报头(L3报头)添加到分组，或者根据层3的协议来处理数据。
在S4070中，当在层2的协议处理过程中从上层递送PDU时，发送器通过检查PDU的结尾来验证信令指示符(I)。
在S4080中，发送器确定所验证的信令指示符(I)是否适当。当所验证的信令指示符(I)适当时，发送器在S4090中构造指示符字段(IL2)，该指示符字段(IL2)指示将信令数据包括在层2报头(L2报头)的特定部分中的层2分组(L2分组)。
此外，当发送器在S4080中确定信令指示符(I)不适当或者确定不存在信令指示符(I)时，发送器假定分组不包括信令数据。
在S4100中，发送器将通过上述处理中的全部或部分进行处理的信令数据(或分组)递送到物理层。
发送器根据物理层的协议来处理该信令数据(或分组)。
参照图4的(b)，接收器操作如下。
在S4510中，接收器根据物理层的协议来处理信令数据。
在S4520中，当将分组从物理层递送到层2时，接收器读取层2报头(L2报头)。
在S4530中，接收器检查与L2报头有关的信息，以验证分组是否包括指示符字段(IL2)。
在层2的分组包括指示符字段(IL2)的情况下，接收器可以在S4540中检查信令指示符(I)所处的分组的最后部分，以验证该部分是否是与信令指示符(I)对应的比特串。当接收器使用诸如循环冗余校验(CRC)等这样的方案来确定L2分组没有错误时，接收器可以省略验证比特串的过程。
在S4550中，接收器验证信令指示符(I)是否有效。
当接收器验证存在信令指示符(I)时，接收器可以在S4560中在分组的特定部分处检查长度字段(L)的值，以获得信令数据的长度。
当获得信令数据的长度时，接收器可以在S4570中读取和长度字段(L)一样多的被定位在紧挨着该长度字段(L)的前面的数据，以提取所复制的信令数据。
接收器根据适合于层3及以上的相应层的通用协议来处理分组和/或信令数据。
图5例示了对根据本发明的第一方案的在协议层中递送信令数据的处理中的分组(或数据分组)进行处理。
发送器复制层5的数据分组中包括的信令数据，将所复制的信令数据添加到该数据分组的净荷的最后部分，并且插入长度字段(L)和/或信令指示符(I)。
发送器根据层4的协议通过插入层4报头来处理数据分组。
发送器根据层3的协议通过插入层3报头来处理数据分组。
发送器参照数据分组中包括的信令指示符(I)，根据层2的协议通过将指示符字段(IL2)添加到层2报头来处理数据分组。
发送器根据物理层的协议来处理数据分组，并且将数据分组发送给接收器。
此外，接收器根据物理层的协议来对数据分组进行解码、解析或处理。
接收器根据层2的协议对层2报头进行解析，并且使用指示符字段(IL2)来验证信令指示符(I)的存在。在这种情况下，指示符字段(IL2)可以对应于用于仅验证是否存在信令指示符(I)的信息。在这种情况下，可以确定协议，使得始终将信令指示符(I)包括在数据分组的最后部分中。另选地，指示符字段(IL2)可以包括这样的信息：该信息用于验证信令指示符(I)的存在/不存在，并且用于识别信令指示符(I)在数据分组中所处的位置。在这种情况下，接收器使用指示符字段(IL2)来获取信令指示符(I)。
接收器检查信令指示符(I)，并且对紧挨在信令指示符(I)旁边的数据(以比特或字节为单位)进行解析。在这种情况下，紧挨在信令指示符(I)旁边的数据可以对应于长度字段(L)。接收器可以将在长度字段(L)结束(或开始)的位置处具有由长度字段(L)指示的长度的数据识别为信令数据，并且获取该数据。
然后，接收器根据层3、层4、层5或其上层的协议来处理数据分组。在该处理中，接收器可以使用层2中获取的信令数据来选择性地处理上层的数据分组。例如，接收器所期望的数据的位置或者接收器所期望的服务/程序的位置可以被定位在信令数据中，以选择性地处理相应位置的数据。
以这样方式，接收器可以在层5中的处理之前仅通过层2中的处理预先获取层5的分组中存在的信令数据。
图6例示了对根据本发明的第一方案的在协议层中递送信令数据的处理中的分组(或数据分组)进行处理的另一示例。
将在假定对图4或图5中例示的数据分组的处理进行描述的前提下描述对图6中例示的数据分组的处理。图6中例示的数据分组的处理对应于发送器和/或接收器中进行处理的数据分组的构造，以当在参照图5描述的数据分组的处理中支持对诸如DVB-GSE这样的层2的数据分组的分段(fragmentation)时发送信令数据。
在发送器中处理数据分组中，将用参照图5的描述来替换对层5、层4、层3和/或物理层的描述。
参照图6，当在层2中支持分段时，发送器可以将指示符字段(IL2)仅添加到最后一个片段(fragment)，或者将指示符字段(IL2)添加到全部片段。在这种情况下，指示符字段(IL2)需要始终被添加到包括信令指示符(I)的片段。
在接收器中处理数据分组中，将用参照图5的描述来替换对层5、层4、层3和/或物理层的描述。
当发送器将指示符字段(IL2)添加到层2的全部片段时，接收器可以对每个片段的报头中的指示符字段(IL2)进行解析，以验证信令指示符(I)存在于层2的最后一个片段的最后部分中。接收器从最后一个片段获取信令指示符(I)，并且对与信令指示符(I)的数据相邻的长度字段(L)进行解析。接收器可以将在长度字段(L)结束(或开始)的位置处具有由长度字段(L)指示的长度的数据识别为信令数据，并且获取该数据。在这种情况下，当由长度字段(L)指示的信令数据的长度大于层2的最后一个片段中包括的净荷的长度时，接收器可以识别具有在层2的最后一个片段之前的片段中包括的净荷中包括的剩余长度的信令数据。
当发送器将指示符字段(IL2)添加到层2的最后一个片段时，接收器可以对该最后一个片段的报头中的指示符字段(IL2)进行解析，以验证在层2的最后一个片段的最后部分中存在信令指示符(I)。接收器从最后一个片段获取信令指示符(I)，并且对与信令指示符(I)的数据相邻的长度字段(L)进行解析。接收器可以将在长度字段(L)结束(或开始)的位置处具有由长度字段(L)指示的长度的数据识别为信令数据，并且获取该数据。在这种情况下，当由长度字段(L)指示的信令数据的长度大于属于层2的最后一个片段的净荷的长度时，接收器可以识别具有在层2的最后一个片段之前的片段中包括的净荷中包括的剩余长度的信令数据。
图7例示了发送器和接收器的在根据本发明的第二方案的在协议层中递送信令数据的处理中的操作。
根据本发明的第二方案的在协议层中递送信令数据是这样的方案：将要从层5发送的信令数据的偏移值添加到分组(或数据分组)的特定部分并进行发送，并且接收器提取该偏移值。
可以由从层5的数据分组的起点(或者层5的数据分组的净荷的起点)到信令数据开始的位置的长度来指示上述偏移值。
参照图7的(a)，发送器在S7010中确定是否存在要从层5发送的信令数据。
当存在要发送的信令数据时，发送器在S7020中获得从层5的分组的起点或者净荷的起点到信令数据开始的部分的长度，并且将该长度确定为偏移值(O)。
在S7030中，发送器获得要发送的信令数据的长度，并且通过长度字段(L)来指示该长度的值。在这种情况下，长度字段(L)可以是以比特或字节为单位，这可以预先进行确定。
在S7040中，发送器将偏移值(O)和长度字段(L)添加到层5的分组的最后部分，并且将指示存在要发送的信令数据的信令指示符(I)添加到分组的最后部分。在这种情况下，层5的最终净荷(或分组)可以包括按照原始净荷、偏移值(O)、长度字段(L)和信令指示符(I)的顺序的数据。偏移值(O)、长度字段(L)和/或信令指示符(I)可以始终具有向其分配的恒定数目的比特，并且可以通过层5和/或层2的协议来预先进行确定。另外，信令指示符(I)的值可以被构造为发送器/接收器已知的比特串。
在S7050中，发送器可以将层4报头(L4报头)添加到分组，或者根据层4的协议来处理数据。
在S7060中，发送器可以将层3报头(L3报头)添加到分组，或者根据层3的协议来处理数据。
在S7070中，当在层2的协议处理过程中从上层递送PDU时，发送器通过检查PDU的结尾来验证信令指示符(I)。
在S7080中，发送器确定所验证的信令指示符(I)是否适当。当所验证的信令指示符(I)适当时，发送器在S7090中将指示包括信令数据的层2分组的指示符字段(IL2)添加到层2报头(L2报头)的特定部分。当确定信令指示符(I)不适当或者确定信令指示符(I)不存在时，发送器假定分组不包括信令数据。
在S7100中，发送器将经处理的分组递送到物理层。
在S7110中，发送器根据物理层的协议来处理分组，并且将经处理的分组发送给接收器。
参照图7的(b)，根据本发明的第二方案的接收器操作如下。
在S7510中，接收器根据物理层的协议来对所接收的分组进行解码、解析或处理。
在S7520中，当将从物理层递送的分组递送到层2时，接收器读取L2报头。
在S7530中，接收器在L2报头中验证分组是否包括指示符字段(IL2)。
当分组包括指示符字段(IL2)时，接收器可以在S7540中检查信令指示符(I)所处的分组的最后部分，以验证该部分是否是与信令指示符(I)对应的比特串。当接收器使用诸如CRC等这样的方案来确定L2分组没有错误时，接收器可以省略验证比特串的过程。
在S7550中，接收器验证信令指示符(I)是否有效。
当信令指示符(I)有效时，接收器可以在S7560中在分组的特定部分处检查长度字段(L)，以获得信令数据的长度。
在S7570中，接收器读取与长度字段(L)紧邻的偏移值(O)。
在S7580中，接收器获得或计算层3报头长度(HLL3)和/或层4报头长度(HLL4)。下面将描述获得或计算层3报头长度(HLL3)和/或层4报头长度(HLL4)的具体方案。
在S7590中，接收器计算相对于层2中的信令数据的位置的偏移(OL2)。相对于层2中的信令数据的位置的偏移(OL2)可以被计算为层3报头长度(HLL3)、层4报头长度(HLL4)和偏移值(O)之和(OL2＝HLL3+HLL4+O)。
在S7610中，接收器可以使用长度字段(L)以及相对于层2中的信令数据的位置的偏移(OL2)来提取信令数据。
在S7610中，接收器根据等于或高于层3的上层的相应层的通用协议来处理分组。
图8例示了对针对根据本发明的第二方案的在协议层中递送信令数据的分组(或数据分组)进行处理。
发送器构造从层5的分组的起点或者层5的分组中的净荷的起点到信令数据开始的位置的长度作为偏移值(O)，并且将该信息插入到层5的分组的最后部分中。发送器在偏移值(O)之后插入指示信令数据的长度的长度字段(L)。发送器在长度字段(L)之后插入指示包括信令数据的信令指示符(I)。
发送器根据层4的协议通过插入层4报头来处理数据分组。
发送器根据层3的协议通过插入层3报头来处理数据分组。
发送器参照数据分组中包括的信令指示符(I)，根据层2的协议通过将指示符字段(IL2)添加到层2报头来处理数据分组。
发送器根据物理层的协议来处理数据分组，并且将数据分组发送给接收器。
此外，接收器根据物理层的协议来对数据分组进行解码、解析或处理。
接收器根据层2的协议对层2报头进行解析，并且使用指示符字段(IL2)来验证信令指示符(I)的存在。在这种情况下，指示符字段(IL2)可以对应于用于仅验证是否存在信令指示符(I)的信息。在这种情况下，可以确定协议，使得始终将信令指示符(I)包括在数据分组的最后部分中。另选地，指示符字段(IL2)可以包括这样的信息：该信息用于验证信令指示符(I)的存在/不存在，并且用于识别信令指示符(I)在数据分组中所处的位置。在这种情况下，接收器使用指示符字段(IL2)来获取信令指示符(I)。
接收器检查信令指示符(I)，并且对紧挨在信令指示符(I)旁边的数据(以比特或字节为单位)进行解析。在这种情况下，紧挨在信令指示符(I)旁边的数据可以对应于长度字段(L)。接收器对与紧挨在长度字段(L)旁边的数据对应的偏移值(O)进行解析。接收器获取被定位具有与通过在层2的分组的净荷的起点处添加层3报头长度(HLL3)、层4报头长度(HLL4)和偏移值(O)而获得的长度对应的偏移的信令数据。可以将通过添加层3报头长度(HLL3)、层4报头长度(HLL4)和偏移值(O)而获得的值限定为层2的分组中的信令数据的偏移值(OL2)。
然后，接收器根据层3、层4、层5或其上层的协议来处理数据分组。在该处理中，接收器可以使用层2中获取的信令数据来选择性地处理上层的数据分组。例如，接收器所期望的数据的位置或者接收器所期望的服务/程序的位置可以被定位在信令数据中，以选择性地处理相应位置的数据。
以这样方式，接收器可以在层5中的处理之前仅通过层2中的处理预先获取层5的分组中存在的信令数据。
图9例示了对根据本发明的第二方案的在协议层中递送信令数据的处理中的分组(或数据分组)进行处理的另一示例。
将在假定对图7或图8中例示的数据分组的处理进行描述的前提下描述对图9中例示的数据分组的处理。图9中例示的数据分组的处理对应于发送器和/或接收器中进行处理的数据分组的构造，以当在参照图8描述的数据分组的处理中支持对诸如DVB-GSE这样的层2的数据分组的分段时发送信令数据。
在发送器中处理数据分组中，将用参照图8的描述来替换对层5、层4、层3和/或物理层的描述。
参照图9，当在层2中支持分段时，发送器可以将指示符字段(IL2)仅添加到最后一个片段，或者将指示符字段(IL2)添加到全部片段。在这种情况下，指示符字段(IL2)需要始终被添加到包括信令指示符(I)的片段。
在接收器中处理数据分组中，将用参照图8的描述来替换对层5、层4、层3和/或物理层的描述。
当发送器将指示符字段(IL2)添加到层2的全部片段时，接收器可以对每个片段的报头中的指示符字段(IL2)进行解析，以验证信令指示符(I)存在于层2的最后一个片段的最后部分中。接收器从最后一个片段获取信令指示符(I)，并且对与信令指示符(I)的数据相邻的长度字段(L)进行解析。接收器对与长度字段(L)相邻的偏移值(O)进行解析。接收器可以获取具有使用通过添加层3报头长度(HLL3)、层4报头长度(HLL4)和偏移值(O)而获得的长度作为从层2的净荷的起点开始的偏移开始的长度字段(L)的大小的信令数据。
在这种情况下，当由长度字段(L)指示的信令数据的长度大于属于层2的特定片段的净荷的长度时，接收器可以识别具有在层2的特定片段之后的片段中包括的净荷中包括的剩余长度的信令数据。
当发送器将指示符字段(IL2)添加到层2的最后一个片段时，接收器可以对该最后一个片段的报头中的指示符字段(IL2)进行解析，以验证在层2的最后一个片段的最后部分中存在信令指示符(I)。接收器从最后一个片段获取信令指示符(I)，并且对与信令指示符(I)的数据相邻的长度字段(L)进行解析。接收器对与长度字段(L)相邻的偏移值(O)进行解析。接收器可以获取具有使用通过添加层3报头长度(HLL3)、层4报头长度(HLL4)和偏移值(O)而获得的长度作为从层2的净荷的起点开始的偏移开始的长度字段(L)的大小的信令数据。
图10例示了在针对根据本发明的第二方案的在协议层中递送信令数据的分组(或数据分组)的处理中找到等于或高于层2的每个上层的报头的长度的处理。
通常，接收器可以在层2中知道层3所使用的协议。例如，IP被用作基于IP的数字广播系统中的层3的协议，并且UDP或TCP被用作基于IP的系统中的层4的协议。
将选项排除在外的IP报头具有20字节的长度，并且将选项排除在外的TCP报头也具有20字节的长度。UDP包括具有8字节的固定长度的报头。
当由于选项的添加而导致IP、TCP等的报头长度不是20字节时，可以如下地获得报头长度。
例如，图10例示了接收器在层3的协议是IP并且层4的协议是UDP时在层2中找到上层的报头长度的处理。在假定接收器在层2中仅知道层3的协议类型(例如，IP)的情况下，给出当前示例的描述。
当应用附加的信令处理或者接收器由于诸如交换内部系统信息这样的方案而在层2中具有关于上层协议的更多的信息时，可以对当前处理进行简化。
当将分组从物理层递送到层2时，接收器可以在层2中将层2分组(L2分组)的报头部分和净荷部分进行区分。在该情况下，在L2分组报头中存在指示上层的协议是IP的字段。因此，接收器准备将净荷部分递送到IP层。
与从特定比特(例如，4比特)在层2的净荷中进行转移的部分开始的特定长度(例如，4比特)对应的数据可以具有IP报头的长度信息。接收器可以通过对该部分进行验证来知道IP分组的长度。将选项排除在外的IP报头可以具有20字节的长度。
与从特定字节(例如，9字节)在层2的净荷中进行转移的部分开始的特定长度(例如，1字节)对应的数据可以指示层4的协议信息。例如，当相应部分的数据具有0x11(在基10中为17)的值时，这意指层4对应于UDP。
UDP的报头长度被固定为8字节，因此接收器参考该值作为层4报头的长度。即使当层4的协议被限定为除UDP以外的另一种协议时，也能够根据每种协议中限定的规则来获得层4的报头长度。
图11例示了对在针对根据本发明的第二方案的在协议层中递送信令数据的分组(或数据分组)的处理中找到等于或高于层2的每个上层的报头的长度的另一处理。
图11例示了接收器在层3的协议是IP并且层4的协议是TCP时在层2中找到上层的报头长度的处理。
在假定接收器在层2中仅知道层3的协议类型(例如，IP)的情况下，给出当前示例的描述。当由于诸如交换系统的内部信息这样的方案或者信令方案而使得在层2中包括与上层协议有关的更多的信息时，可以对当前处理进行简化。
当将分组从物理层递送到层2时，接收器可以在层2中将层2分组(L2分组)的报头部分和净荷部分进行区分。在该情况下，在L2分组报头中存在指示上层的协议是IP的字段。因此，接收器准备将净荷部分递送到IP层。
与从特定比特(例如，4比特)在层2的净荷中进行转移的部分开始的特定长度(例如，4比特)对应的数据可以具有IP报头的长度信息。接收器可以通过对该部分进行验证来知道IP分组的长度。将选项排除在外的IP报头可以具有20字节的长度。
与从特定字节(例如，9字节)在L2净荷中进行转移的部分开始的特定长度(例如，1字节)对应的数据指示层4的协议信息。在这种情况下，当相应部分的数据具有0x06(在十进数中为6)的值时，这意指层4对应于TCP。
IP报头的长度已知，因此TCP报头从IP报头的长度从L2净荷开始进行转移的部分开始。与从特定长度(例如，12字节)从TCP报头的起始点开始转移的部分开始的特定长度(例如，4比特)对应的数据具有TCP报头的长度信息。因此，可以通过对该部分进行验证来获得TCP分组的报头长度。将选项排除在外的TCP报头具有20字节的长度。
接收器可以参考经验证的TCP报头的长度信息作为L4报头的长度信息。
图12例示了实现本发明的实施方式的接收器。
根据该实施方式的接收器可以包括射频信道接口(RF信道I/F)12010、NGH接收器12020、GSE解封装器12030和12032、上层信令检测器12040、信令控制器12050、IP/UDP解析器12060、上层处理器12070、文件处理器12080、流处理器12090、存储装置12100和/或音频/视频(AV)解码器12110。
RF信道I/F12010接收由发送器处理的数字广播信号。
NGH接收器12020对广播信号中包括的数据进行解复用。不管其名称如何，NGH接收器12020将特定数据与广播信号分离，并且输出该特定数据。在该处理中，可以使用信令信息。该信令信息可以对应于通过上述处理而获取的信令数据。另选地，NGH接收器12020可以使用发送参数(例如，DVB中的L1或L2信令或者ATSC中的发送参数)来对来自广播信号的数据进行解复用。NGH接收器12020可以包括物理层管(PLP)选择器，并且该PLP选择器可以将公共PLP和数据PLP进行区分。PLP是指广播信号中的包括特定数据的逻辑集。
GSE解封装器12030和12032分别对公共PLP和数据PLP进行解封装。
当如上所述地在层之间递送信令数据时，上层信令检测器12040从低层提取在上层中限定的信令数据。上层信令检测器12040可以执行本发明的详细说明中描述的操作。
信令控制器12050控制发送参数等的信令信息，和/或上层信令检测器12040将信令信息传递到接收器的另一部件。
IP/UDP解析器12060根据IP和/或UDP的协议来解析数据。
上层处理器12070处理IP和/或UDP的上层的协议。
文件处理器12080接收并处理文件对象。
流处理器12090处理用于流的数据。
存储装置12100存储一系列必需的数据。
AV解码器12100对AV数据进行解码。
在上文中，本发明在使用IP的数字广播系统中在通过广播分组的净荷来发送信令数据方面是有效的。
此外，根据本发明，即使当需要发送不适合于现有格式的信令数据时，也能够在不需要单独地校正协议的情况下发送该信令数据。
另外，根据本发明，当本发明中描述的方法被用于非定期地发送并且不太经常地发送的信令数据时，可以通过不单独为不太经常发送的信令数据构造分组格式的协议等来提高发送效率。
此外，根据本发明，即使当未来应用新的上层协议时，也可以在不需要单独的整合处理的情况下通过IP层来直接发送信令数据。
尽管为了清晰起见参照每个附图对本发明的说明书进行了解释，然而能够通过将附图中示出的实施方式彼此合并来设计新的实施方式。另外，如果本领域技术人员在必要时设计了记录有用于执行前述描述中提到的实施方式的程序的、可由计算机读取的记录介质，则该记录介质可以属于所附的权利要求及其等同物的范围。
根据本发明的装置和方法不限于前述描述中提到的实施方式的构造和方法。能够按照选择性地完全地或部分地彼此进行组合以实现各种修改的方式来构造前述描述中提到的实施方式。
另外，能够利用被提供给网络装置的处理器可读记录介质中的处理器可读代码来实现根据本发明的处理数据的方法。处理器可读介质可以包括能够存储处理器可读的数据的所有种类的记录装置。处理器可读介质可以包括例如ROM、RAM、CD-ROM、磁带、软盘、光学数据存储器件等中的一个，并且还可以包括诸如经由互联网的传输这样的载波类型实现。此外，当将处理器可读记录介质分发给经由网络连接的计算机系统时，能够根据分布式系统来节省并执行处理器可读代码。
本领域技术人员将领会的是，能够在不脱离本发明的精神或范围的情况下对本发明进行各种修改和变型。因此，本发明旨在涵盖本发明的落入在所附权利要求及其等同物的范围内的修改和变型。
在该说明书中提到了装置发明和方法发明二者，并且装置发明和方法发明二者的描述可以互补地适用于彼此。
如上所述，用于执行本发明的模式被描述为执行本发明的最佳模式。
工业实用性
本发明可适用于整个广播行业。

Claims (18)

1.一种在基于网际协议IP的数字广播发送器中处理至少一个协议层中包括的信令数据的方法，该方法包括以下步骤：
根据层N+M的协议来复制所述层N+M的分组中包括的信令数据；
通过将所复制的信令数据、用于识别所复制的信令数据的长度的长度字段以及用于指示存在所复制的信令数据的信令指示符插入到所述层N+M的所述分组的净荷的结尾中来生成所述层N+M的所述分组；
根据层N+L的协议来生成包括所述层N+L的报头和所述层N+M的所述分组在内的所述层N+L的分组；
根据层N的协议来生成包括所述层N的报头和所述层N+L的所述分组在内的所述层N的分组，所述层N的所述报头包括用于识别所述层N的所述分组中包括所述信令指示符的指示符字段；以及
通过根据物理层的协议对所述层N的所述分组进行处理来生成广播信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，生成所述层N的所述分组的步骤包括以下步骤：
验证所述信令指示符是否有效。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个协议层对应于开放系统互连OSI参考模型的七个层中的至少一个。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，L的值是小于M的值的整数。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，N的值对应于2，M的值对应于3，并且L的值对应于1和/或2。
6.根据权利要求5所述的方法，
其中，当L的值对应于1时，所述层N+L对应于IP层，并且
当L的值对应于2时，所述层N+L对应于用户数据报协议UDP或者传输控制协议TCP。
7.一种用于处理至少一个协议层中包括的信令数据的基于网际协议IP的数字广播接收器，该基于IP的数字广播接收器包括：
上层信令检测器，所述上层信令检测器用于：
根据层N+M的协议，通过接收广播信号并且根据物理层的协议对所述广播信号进行处理来获取层N的分组；
对所获取的所述层N的分组中的所述层N的报头进行解析，以对所述层N的所述报头中包括的、用于识别在所述层N的所述分组中包括信令指示符的指示符字段进行解析；
当所述指示符字段指示在所述层N的所述分组中存在所述信令指示符时，对所述层N的所述分组的结尾中包括的所述信令指示符进行解析，所述信令指示符指示存在复制的信令数据；
对用于识别与所述层N的所述分组中的所述信令指示符相邻地定位的所复制的信令数据的长度的长度字段进行解析；以及
获取所述层N的所述分组中的、从所述长度字段的起始点开始的、与通过所述长度字段指示的所复制的信令数据的所述长度对应的数据，以将所获取的数据识别为信令数据，
其中，根据所述层N+M的所述协议，所述信令数据被包括在所述层N+M的分组中。
8.根据权利要求7所述的基于IP的数字广播接收器，所述基于IP的数字广播接收器还包括：
解析器，所述解析器用于根据层N+L的协议通过处理所述层N的所述分组来获取包括所述层N+L的报头和所述层N+M的所述分组在内的所述层N+L的分组。
9.根据权利要求7所述的基于IP的数字广播接收器，其中，所述上层信令检测器在对用于识别所复制的信令数据的所述长度的所述长度字段进行解析之前，验证所述信令指示符是否有效。
10.根据权利要求7所述的基于IP的数字广播接收器，其中，所述至少一个协议层对应于开放系统互连OSI参考模型的七个层中的至少一个。
11.根据权利要求10所述的基于IP的数字广播接收器，其中，L的值是小于M的值的整数。
12.根据权利要求10所述的基于IP的数字广播接收器，其中，N的值对应于2，M的值对应于3，并且L的值对应于1和/或2，
其中，当L的值对应于1时，所述层N+L对应于IP层，并且
当L的值对应于2时，所述层N+L对应于用户数据报协议UDP或者传输控制协议TCP。
13.一种在基于网际协议IP的数字广播发送器中处理至少一个协议层中包括的信令数据的方法，该方法包括以下步骤：
根据层N+M的协议来测量所述层N+M的分组的起点到所述层N+M的所述分组中包括的信令数据开始的点的偏移值；
通过将所测量的偏移值、用于识别复制的信令数据的长度的长度字段以及指示存在所复制的信令数据的信令指示符插入到所述层N+M的所述分组的净荷的结尾中来生成所述层N+M的所述分组；
根据层N+L的协议来生成包括所述层N+L的报头和所述层N+M的所述分组在内的所述层N+L的分组；
根据层N的协议来生成包括所述层N的报头和所述层N+L的所述分组在内的所述层N的分组，所述层N的所述报头包括用于识别所述层N的所述分组中包括所述信令指示符的指示符字段；以及
通过根据物理层的协议对所述层N的所述分组进行处理来生成广播信号。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，生成所述层N的所述分组的步骤包括以下步骤：
验证所述信令指示符是否有效。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述至少一个协议层对应于开放系统互连OSI参考模型的七个层中的至少一个。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，L的值是小于M的值的整数。
17.根据权利要求15所述的方法，其中，N的值对应于2，M的值对应于3，并且L的值对应于1和/或2。
18.根据权利要求17所述的方法，
其中，当L的值对应于1时，所述层N+L对应于IP层，并且
当L的值对应于2时，所述层N+L对应于用户数据报协议UDP或者传输控制协议TCP。
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