CN112995124A - 处理要在空中传输的数据的广播系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于数据的广播和/或流传输的广播系统，其包括网关(14)和至少一个发射器(16)。网关(14)被配置为将接收到的数字内容转发到发射器(16)。发射器(16)被配置为在空中传输所述数字内容。广播系统(10)包括相对于发射器(16)单独形成的信道编码模块(18)。信道编码模块(18)被配置为对要通过发射器(16)在空中传输的数字内容至少部分地执行信道编码。此外，还描述了一种处理要在空中传输的数据的方法。

Description

处理要在空中传输的数据的广播系统和方法

技术领域

本发明涉及用于数据的广播和/或流传输(streaming)的广播系统。此外，本发明涉及处理要在空中传输的数据的方法。

背景技术

用于在空中对数据进行广播和/或流传输的广播系统，也被称为广播网络，涉及对来自集中源的相应内容进行广播的一组发射器，诸如无线站、电视台或其他电子媒体机构。由于当今时代越来越多的内容是分发在在空中，广播系统变得越来越重要。

广播的信号通常是由称为物理传输介质(例如导线)或称为多路复用介质上的逻辑连接的通信信道来分发的。实际上，通信信道用于从一个或多个发射器向一个或多个接收器传递相应的数据，或确切地说相应的信息，例如数字比特流。在相应的通信信道中，两个或多个不同的发射器可以将各自的数据传输到不同的目的地，即接收器。这可能会导致非预期的串话或共道干扰。因此，传输的数据由各自的发射器进行编码，以确保对于各自信号不会发生串话或共道干扰。

然而，现代广播系统，或者说广播网络由多个发射器组成。因此，广播系统中使用的每一个发射器都必须尽可能提高成本效益，以便减少整个广播系统的成本。

因此，需要一个具有同样功能的高成本效益的广播系统。

发明内容

本发明提供一种用于数据的广播和/或流传输的广播系统，其中，广播系统包括网关和至少一个发射器。网关被配置为将接收到的数字内容转发到发射器。发射器被配置为在空中传输数字内容。此外，该广播系统包括相对于发射器单独形成的信道编码模块。该信道编码模块被配置为，对数字内容至少部分地执行信道编码，数字内容将通过所述发射器在空中传输。

此外，本发明还提供了一种处理要在空中传输的数据的方法，其步骤如下：

提供要通过网关传输的数字内容，

通过网关将数字内容转发给至少一个发射器，

通过相对于发射器单独形成的信道编码模块，对数字内容至少部分地执行信道编码，以及

将至少部分编码的数字内容转发给所述发射器。

由于提供了单独形成的信道编码模块，其对数字内容至少部分地执行信道编码，因此整个广播系统的成本可以降低。因此，所述发射器不再有必要包括能够自行进行信道编码的集成处理单元。实际上，发射器所需的计算能力可以显著降低，从而可以降低发射器的整个成本。此外，因为广播系统通常包括多个发射器，所以广播系统的总成本可以显著降低。这些发射器中的每一个都不必包含能够进行信道编码的自身的处理单元。因此，每个发射器降低的成本乘以广播系统中提供的发射器数量。不论降低的成本，信道编码本身可以被优化，因为信道编码是由上游信道编码模块执行的，该模块可以比每个发射器内通常使用的处理单元具有更强的计算能力。换句话说，提供了一个独立的系统，即信道编码模块，该模块仅用于信道编码(至少部分地)。

通常地，广播系统可被配置为提供进一步演进的多媒体广播多播服务(feMBMS)或第二代地面数字电视广播(DVB-T2)。

用于对有相应发射器传输的数据进行编码的相应算法，运行在单独形成的信道编码模块上，而不是发射器上。实际上，由于信道编码模块位于所述发射器的上游，即在数据处理流中相应发射器之前，信道编码模块可以涉及预编码。

根据一个方面，信道编码模块被配置为对将要在空中传输的信号进行至少部分预编码。特别地，信道编码模块被配置为对将要在空中传输的信号进行完整编码。将要在空中传输的信号通过信道编码模块进行预编码。特别地，信号进行完整编码。因此，至少可以将计算密集的编码步骤从发射器外包到单独形成的信道编码模块，因为这些步骤是由信道编码模块完成的。如上所述，单独形成的信道编码模块可以具有比现有技术已知的发射器的处理单元通常所具有的计算能力更高的计算能力。

因此，可以确保增强的信道编码或至少更快的过程，即信道编码过程。

单独形成的信道编码模块也可以对将要传输的数字内容进行完整编码，以便相应的发射器接收包含所述数字内容的完整编码(和加扰)的信号，其中，信号稍后由相应的发射器传输。

根据另一方面，信道编码模块被配置为将至少一个控制信号转发到发射器。该至少一个控制信号可以通过信道编码模块转发到发射器。该至少一个控制信号可与时间戳和/或传输时间有关，在该时间戳和/或传输时间，所转发的相应数据内容(即所述信号包含所述数据内容)应该通过所述发射器在空中进行传输。因此，信道编码模块还以所需的方式控制发射器，以确保整个广播系统的正常运行。

信道编码模块可以互连在网关和发射器之间。因此，待传输的相应数字内容转发到信道编码模块，信道编码模块对所述数字内容进行分析，以便按照预期方式执行信道编码。然后将至少部分编码的信号转发到发射器以进行空中传输。

此外，所述信道编码模块可以与在发射器上游或在发射器处提供的接口连接。在任何情况下，信道编码模块能够在发射器处理数字内容之前对将要传输的数字内容至少进行预编码，特别是完整编码。这保证了发射器只接收通过信道编码模块进行预处理的数据。实际上，发射器只接收至少部分编码的数据。

例如，信道编码模块是单独形成的处理单元。特别地，信道编码模块是可以位于不同位置(例如国外)的服务器。在任何情况下，信道编码模块被配置为与网关以及发射器通信，以接收和转发相应的数据。

根据另一方面，发射器和信道编码模块通过相应的通信接口彼此互连。该通信接口可以由以太网接口建立。因此，相应的数据通过标准化的协议(例如互联网协议(IP))进行交换。

根据另一方面，发射器以无编码器的方式建立。在通过信道编码模块进行的完整信道编码的情况下，相应的发射器不必包括内部编码器。因此，由于所有编码功能都是通过单独形成的信道编码模块单独完成的，发射器可以以无编码器的方式建立。

根据另一方面，广播系统包括分配给网关和信道编码模块的多个发射器。因此，要通过多个发射器传输的数字内容是由集中式网关或公共网关提供的。以类似的方式，信道编码模块被配置为，对分配给公共信道编码模块的所有多个发射器的相应信号进行至少部分地编码。

由于信道编码模块与广播系统提供的所有多个发射器进行交互，信道编码模块可以是集中式信道编码模块。

例如，广播系统是单频网络(SFN)。单频网络是一个广播网络，其中多个发射器通过相同的频率信道(也称为通信信道)同时发送相同的信号。由于相应的发射器是以无编码器的方式建立的，所以可以以高成本效益的方式建立相应的发射器。

根据一个方面，发射器执行基带信号处理。发射器被配置为仅执行基带信号处理，因为相应的信道编码是通过单独形成的信道编码模块完成的。

通常地，相对于网关和发射器单独形成信道编码模块。换句话说，信道编码模块、网关和至少一个发射器均具有其自身的壳体。但是，信道编码模块被互连在网关和至少一个发射器之间，从而建立传输线。

换句话说，信道编码模块通常不与至少一个发射器和/或网关封装在一起。

附图说明

其他特征和优点将从下面的描述以及描述所参考的附图而是显而易见的。在图中：

图1示意性地示出了根据本发明的广播系统，以及

图2示出了根据本发明的处理待传输的数据的方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图阐述详细描述，在附图中相同的标号引用相同的元素，详细描述旨在作为公开主题的各种实施例的描述，而不旨在表示仅有的实施例。在本公开中描述的每个实施例仅作为示例或说明而提供，不应被解释为优于或胜于其他实施例。此处提供的说明性示例并非旨在是穷举性的，也不旨在将所请求保护的主题局限于公开的精确形式。

对于本公开的目的而言，例如，短语“A、B和C中的至少一个”是指(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)或(A、B和C)，当列出三个以上元素时包括所有进一步可能的排列。换句话说，术语“A和B中的至少有一个”一般指“A和/或B”，即单独的“A”、单独的“B”或“A和B”。

在图1中，示出了一个广播系统10，其包括数据源12和网关14，网关14与数据源12连接，例如通过以太网连接。

进一步地，广播系统10包括分配到单个网关14的多个发射器16，该单网关14是用于多个发射器16的集中式网关14。

此外，如图1所示，广播系统10具有相对于发射器16和单个网关14单独形成的信道编码模块18。

实际上，信道编码模块18互连在网关14和发射器16之间。因此，在发射器16的上游提供接口20，通过该接口将信道编码模块18集成在广播系统10中。因此，信道编码模块18位于网关14和发射器16之间。

信道编码模块18可以由单独形成的处理单元建立，例如服务器，其通过接口20，连接在网关14和发射器16之间建立的传输线22。

信道编码模块18可以通过相应的通信接口例如以太网接口与发射器16连接。

信道编码模块18还通过相应的通信接口，特别是在发射器16与信道编码模块18之间使用的同一通信接口与网关14连接。因此，信道编码模块18还可以通过以太网接口与网关14连接。

通常地，如图1所示的广播系统10被配置为执行如图2所示的方法，根据该方法处理要在空中传输的数据。

网关14被配置为将接收到的数字内容转发到多个发射器16。数字内容可以先前由源12转发到网关12。

发射器16均被配置为传输从网关14接收到的数字内容。为了传输相应的数字内容，每一个发射器16都包含天线24，以便通过由相应的接收器接收到的(无线电)信号在空中传输数字内容。

如图1已经显示的，信道编码模块18互连在网关14和发射器16之间，使得转发到发射器16的数字内容是通过信道编码模块18进行了预先处理的。

信道编码模块18对将要在空中传输的数字内容至少部分地执行信道编码。这意味着数字内容的预编码是通过信道编码模块18完成的。因此，提供一个预编码的信号，该信号被转发到发射器16以便在空中广播。

信道编码模块18可以对将要传输的信号进行预编码，或者进行完整编码。特别地，信道编码模块18还可以对要传输的相应数据执行加扰。

由于完整编码(即信道编码)是通过单独形成的信道编码模块18完成的，因此，相应的发射器16可以以无编码器的方式建立。

换句话说，信道编码从相应的发射器16(完全)外包给信道编码模块18。

因此，各个发射器16可以以成本效益较高的方式建立，因为发射器16不再必须包括具有足够的计算能力来对接收到的数据执行信道编码的处理单元。

因此，整个广播系统10就可以以成本效益较高的方式建立。

特别地，这对于通过广播系统10建立的单频网络(SFN)是很重要的，因为单频网络通常包括多个发射器16。

如图1所示，信道编码模块18位于集中式网关14与多个发射器16之间。

因此，信道编码模块18是一个集中式信道编码模块，因为所有转发到发射器16的数据流或者说信号，先前都通过信道编码模块18进行预处理。

通常地，广播系统10可以处理通过多个发射器16广播的传输流。

除了要在空中传输的数字内容外，信道编码模块18还被配置为将至少一个控制信号转发到相应的发射器16。

所述控制信号可以与(所处理的数据的)时间戳或传输时间有关，在该时间戳或传输时间，发射器16将接收到的相应数据在空中进行传输。

因此，信道编码模块18还被配置为确保整个广播系统10的正常运行，因为控制信号也分发在广播系统10中，特别是转发到各个发射器16。

相应地，广播系统10被配置为在第一步骤S1中，通过网关14提供要传输的数字内容。

在第二步骤S2中，数字内容通过网关14被转发到至少一个发射器16。

在第三步骤S3中，在数字内容被相应的发射器16接收之前，通过信道编码模块18对数字内容进行信道编码。信道编码模块18被配置为至少部分地编码数字内容或包含数字内容的信号。

如图1所示，相对于发射器16单独地形成信道编码模块18。因此，相应的信道编码被外包，因为各个发射器16没必要必须包括内部编码器。

在第四步骤S4中，将至少部分编码的数字内容，或至少部分编码的包含数字内容的信号转发到相应的发射器16。

在第五步骤S5中，处理从信道编码模块18接收到的数字内容的各个发射器16在空中传输相应的信号。通过这样操作，发射器16将转发的控制信号考虑在内，从而确保以预期的方式(例如同步方式)传输数字内容，或者包含数字内容的相应的信号。

换句话说，发射器16被配置为(仅)对接收到的数字内容进行基带信号处理，而信道编码则被外包。

外包的或单独形成的信道编码模块18可具有比现有技术已知的发射器所使用的单独编码器的计算能力更高的计算能力。因此，可以建立改进的编码技术。

此外，广播系统10的整个成本可以显著降低。

术语“模块”被理解为描述合适的硬件、合适的软件，或者被配置成具有某种功能的硬件和软件的组合。除其他外，硬件可以包括CPU、GPU、FPGA、ASIC或其他类型的电子电路。

在本文公开的某些实施例，特别是相应的模块，利用电路(例如，一个或多个电路)以实现本文公开的标准、协议、方法或技术，可操作地耦合两个或更多组件，生成信息，处理信息，分析信息，生成信号，编码/解码信号，转换信号，传输和/或接收信号，控制其他设备等。任何类型的电路都可以使用。

在一个实施例中，电路系统包括，除其他外，一个或多个计算设备，例如处理器(例如，微处理器)、中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)，专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、片上系统(SoC)，或类似物，或以上的任意组合，并可以包括分立的数字或模拟电路元件或电子产品，或它们的组合。在一个实施例中，电路包括硬件电路实现(例如，在模拟电路中的实现、数字电路中的实现和类似的实现，以及它们的组合)。

在一个实施例中，电路系统包括电路和计算机程序产品的组合，其具有存储在一个或多个计算机可读存储器上的软件或固件指令，它们共同工作以使设备执行本文描述的一种或多种协议、方法或技术。在一个实施例中，电路系统包括需要软件、固件等进行操作的电路，例如微处理器或微处理器的一部分。在一个实施例中，电路系统包括一个或多个处理器或其部分以及伴随的软件、固件、硬件等。

Claims (15)

1.一种用于数据的广播和/或流传输的广播系统，其中所述广播系统(10)包括网关(14)和至少一个发射器(16)，其中所述网关(14)被配置为将接收到的数字内容转发到所述发射器(16)，其中所述发射器(16)被配置为在空中传输所述数字内容，其中所述广播系统(10)包括相对于所述发射器(16)单独地形成的信道编码模块(18)，其中所述信道编码模块(18)被配置为对要通过所述发射器(16)在空中传输的数字内容至少部分地执行信道编码。

2.根据权利要求1所述的广播系统，其中所述信道编码模块(18)被配置为至少预编码要在空中传输的信号，特别是其中所述信道编码模块(18)被配置为完整编码要在空中传输的信号。

3.根据权利要求1或2所述的广播系统，其中所述信道编码模块(18)被配置为向所述发射器(16)转发至少一个控制信号，特别是时间戳和/或传输时间。

4.根据前述权利要求中任一项所述的广播系统，其中所述信道编码模块(18)互连在所述网关(14)与所述发射器(16)之间。

5.根据前述权利要求中任一项所述的广播系统，其中所述信道编码模块(18)与设置在所述发射器(16)的上游或所述发射器(16)处的接口(20)连接。

6.根据前述权利要求中任一项所述的广播系统，其中所述信道编码模块(18)是单独形成的处理单元，特别是服务器。

7.根据前述权利要求中任一项所述的广播系统，其中所述发射器(16)和所述信道编码模块(18)通过相应的通信接口特别是以太网接口而彼此互连。

8.根据前述权利要求中任一项所述的广播系统，其中所述发射器(16)以无编码器的方式建立。

9.根据前述权利要求中任一项所述的广播系统，其中所述广播系统(10)包括分配给所述网关(14)和所述信道编码模块(18)的多个发射器(16)。

10.根据前述权利要求中任一项所述的广播系统，其中所述信道编码模块(18)为集中式信道编码模块。

11.根据前述权利要求中任一项所述的广播系统，其中所述广播系统(10)是单频网络(SFN)。

12.一种处理要在空中传输的数据的方法，具有如下步骤：

-通过网关(14)提供要传输的数字内容，

-通过所述网关(14)将所述数字内容转发到至少一个发射器(16)，

-通过相对于所述发射器(16)单独形成的信道编码模块(18)，对所述数字内容至少部分地执行信道编码，以及

-将至少部分编码的数字内容转发到所述发射器(16)。

13.根据权利要求12所述的方法，其中要在空中传输的信号是通过所述信道编码模块(18)进行预编码的，特别是完整编码的。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其中至少一个控制信号通过所述信道编码模块(18)被转发到所述发射器(16)。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法，其中，所述发射器(16)执行基带信号处理。

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