CN1893632A - 单频网络数字广播系统中广播业务的装置、方法和系统 - Google Patents

Abstract

一种在具有单频网络(SFN)的数字多媒体广播(DMB)系统中提供广播业务的装置、方法和系统。能够在数字广播系统中分辨出阴影和非阴影区的网络。能够在阴影区内使用条件接入系统。终端能够选择服务网络。广播提供服务器加密广播业务数据，产生预定加密密钥划分成的私有密钥和公共密钥以对加密过的广播业务数据进行解密，设置至少一个用于发送私有密钥的广播发射机和/或至少一个用于发送公共密钥的广播发射机，并随同加密的广播业务数据一起提供加密密钥。广播发射机使用SFN发送从广播提供服务器接收的加密广播业务数据及私有密钥。至少一个广播发射机进一步发送公共密钥。

Description

单频网络数字广播系统中广播业务的装置、方法和系统

技术领域

本发明通常涉及用于提供数字广播业务的装置、方法和系统，尤其是，涉及一种在具有单频网络(SFN)的数字多媒体广播(DMB)系统中提供广播业务的装置、方法和系统。

背景技术

广播业务被提供给具有终端的所有用户。这些广播业务被分为用于仅提供音频的诸如无线电广播的音频广播业务，用于提供音频和视频业务的诸如电视的视频广播业务，和包括音频、视频、和数据业务的多媒体广播业务。广播业务是基于模拟系统的，并且随着各种技术的快速发展，当前被发展成了数字广播。此外，在各种系统中开发了广播业务，诸如用来通过导线以高速率提供高图像品质数据的有线网络的多媒体业务系统，使用人造卫星提供多媒体业务的系统，以及同时使用有线和人造卫星的系统，该系统不需要使用基于发射塔提供业务的系统，该发射塔通常是由广播台管理的。

最近，如上面所述描述的系统之一的数字多媒体广播(DMB)系统正在被积极的商业化。该DMB系统来源于数字音频广播(DAB)，并且基于欧洲研究合作代理(Eureka)147项目，该项目在欧洲作为DAB的技术标准。以下，将认为DMB业务是包括DAB业务的多媒体广播业务。DMB业务分为陆地DMB以及用于使用人造卫星提供业务的卫星DMB。卫星DMB系统以码分复用(CDM)的方式复用数据，划分信道，并通过这些信道传送复用后的数据。另一方面，陆地DMB系统以正交频分复用(OFDM)的方式复用数据，划分信道，并通过这些信道传送复用后的数据。

在这些复用系统中，OFDM系统将串行的输入码元流转换成并行的，然后通过多个正交副载波调制和发送这些并行码元。与传统的单载波调制方案相比，OFDM系统对于频率选择性的多径衰落信道更加强健。考虑到接收机侧，由于在由多个副载波占据的频带中存在可选频率的信道，并且在每个副载波频带中存在非可选频率的信道，所以可以容易地通过简单的信道均衡处理来补偿信道。具体来说，OFDM系统复制每个OFDM码元的第二半部分，将复制的部分附加成该OFDM码元前的循环前缀(CP)，并发送OFDM码元，从而从先前的码元中消除码间干扰(ISI)。多个广播发射机可使用OFDM系统来配置单频网络(SFN)。因此，OFDM系统适合于广播业务。

由于上述优点，在某些国家，诸如南韩，已经准备制定提供陆地DMB业务。通过陆地DMB提供免费的广播业务，已经提供了一种促进公益的方法。即，任何人都能够观看高质量的节目，如果他或她具有能够收到该广播的设备。

在陆地DMB的情况下，广播信号通过安装在陆地上的广播发射机传送。如上所述，因为广播发射机安装在地面上用于公益，存在一个问题，即将要在一个国家免费安装广播发射机。由于这个问题，许多广播发射机不能由一个国家的政府安装，而是由通常的用来付通信费的业务提供商安装。当在地面上安装的广播发射机数量受到限制时，可能会接收不到广播业务。例如，当远离广播发射机一定距离处的信号较弱时，不能提供正常的广播业务。当终端用户由于特定的建筑或者地理特性而位于阴影区时，也不能提供广播业务。

另一方面，用于提供不同于陆地DMB业务的广播业务的广播服务供应商具有各种广播业务内容。此外，广播业务提供商采用所谓的条件访问系统(CAS)来根据用户的业务需求和权利，选择性的提供广播业务内容。CAS是一个用于限制未注册终端接收的控制系统，当数据从发射机传送给多个终端时，该未注册终端没有权力接收数据。

例如，广播业务提供商可以通过使用CAS控制每个终端的业务接收权利来实现差别付费系统。陆地DMB系统的优势在于其可在传统的陆地电视(TV)广播中向更多的观众提供免费信息。根据该特殊的CAS的引入，当在例如阴影区中需要附加中继时，则可考虑业务费用。

为了实现上述的CAS，位于非阴影区中的用于广播发射机的可操作中继网络需要区别于位于阴影区中的用于广播发射机的不同的可操作中继网络。利用上述SFN的优点，不会对位于非阴影区内的用户收取不必要的业务费，或者随着其中对业务费用计费的中继网络扩大，非阴影区内的损失不存在。即，对于广播系统存在一个需要，其中可提供广播业务而不需要在非阴影区的特殊业务费，没有信号丢失并且仅在阴影区内征收业务费。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于提供广播业务的装置、方法和系统，其能够在数字广播系统中区分阴影区的网络和非阴影区的网络。

本发明的另一个目的是提供一种用于提供广播业务的装置、方法和系统，当阴影和非阴影区的网络在数字广播系统中被分开时，其能够在阴影区使用条件接入系统。

本发明的另一个目的是提供一种装置、方法和系统，当数字广播系统中，划分阴影区网络和非阴影区网络来提供业务时，其能够使终端选择业务网络。

根据本发明的一个方面，提供一种用于通过单频网络提供广播业务的数字广播系统，包括广播提供服务器，用于加密广播业务数据，产生预定加密密钥划分成的私有密钥和公共密钥，从而对加密过的广播业务数据进行解密，设置至少一个用于发射私有密钥的广播发射机和/或至少一个用于发射公共密钥的广播发射机，并随同加密过的广播业务数据一起提供加密密钥；和广播发射机，用于使用单频网络传送从广播提供服务器接收到的加密的广播业务数据和私有密钥，至少一个广播发射机进一步发送公共密钥。

根据本发明的另一个方面，提供一种用于在数字广播系统中通过单频网络提供广播业务的方法，其包括加密广播业务数据，产生预定的加密密钥划分成的私有密钥和公共密钥，从而对加密过的广播业务数据进行解密，并将加密过的广播业务数据和加密密钥发送给用于发送私有密钥和/或者公共密钥的广播发射机；使用单频网络从广播发射机发送加密的广播业务数据和私有密钥；并进一步从至少一个广播发射机发送公共密钥。

根据本发明的另一个方面，提供一种接收装置，用于从数字广播系统中的至少一个广播发射机接收加密的广播业务数据，该数据广播系统具有至少一个用于通过单频网络发送加密过的广播业务数据的广播发射机，该接收装置包括接收机，用于接收公共密钥和/或私有密钥，该公共密钥和/或私有密钥用于从广播业务数据帧中解密广播业务数据；解密密钥发生器，用于接收公共密钥和/或私有密钥并产生至少一个用于对广播业务数据解密的控制码字(CW)：及控制装置，用于根据指定条件选择至少一个产生的CW，并解密广播业务数据。

根据本发明的再一个方面，提供一种接收方法，用于从数字广播系统中的至少一个广播发射机接收加密的广播业务数据，该数字广播系统具有至少一个用于通过单频网络发送加密的广播业务数据的广播发射机，该方法包括，接收用于从广播业务数据帧中解密广播业务数据的公共密钥和/或私有密钥；产生至少一个用于解密广播业务数据的控制码字(CW)；及根据指定条件选择至少一个产生的CW，并解密广播业务数据。

附图说明

通过以下结合附图的详细描述，本发明上述的目的和各个方面将会得到更加清楚的理解，其中：

图1是一个概念图，其例示了根据本发明的陆地数字多媒体广播(DMB)系统的结构；

图2是一个结构图，其例示了根据本发明的广播台或广播业务提供商的广播发射机和广播业务提供设备的结构示例；

图3例示了用于在陆地DMB系统中发送广播业务的帧格式；

图4是一个流程图，其例示了根据本发明在广播台的广播控制器内执行的控制过程；

图5是一个流程图，其例示了当从广播发射机的发射控制器发送公共密钥值时的控制过程；

图6是一个结构图，其例示了根据本发明的用于接收DMB广播的广播接收机的内部结构；以及

图7是一个流程图，其例示了根据本发明的当接收到DMB广播业务数据时接收机的控制过程。

具体实施方式

下面将参考附图详细地描述本发明的示意性实施例。在以下的描述中，为了更好的理解本发明将描述具体的细节。本领域的技术人员会理解本发明在没有这些细节的情况下实现。在以下的描述中，为了清楚简明，省略了那些合并在此的本领域技术人员公知的功能和配置的详细描述。

提供陆地数字多媒体广播(DMB)系统作为数字广播系统的一个实施例。应该注意的是，陆地DMB系统也能够包括数字音频广播(DAB)系统。

图1是一个概念图，其例示了根据本发明的陆地DMB系统的结构。广播网从广播台100发送广播业务数据。广播台100可被替换为根据本发明的能够对广播发射机提供DMB广播业务数据的广播服务器。即，预定服务供应商能够通过广播服务器提供DMB广播业务，并且广播台100内的预定服务器能够提供DMB广播业务。以下，将供应商和服务器都称作广播台。从广播台发送的广播业务数据主要是加密的信号。从广播台100发送的加密的广播业务数据通过多个广播发射机105a、105b等被发送给终端115。如下面更详细的描述的那样，广播台100能采用三种方法向多个广播发射机105a、105b发送加密的广播业务数据。

第一种方法利用人造卫星。即，广播台100将加密的广播业务数据发送给人造卫星110，人造卫星110能够使用时分多路复用(TDM)将加密的广播业务数据发送给广播发射机105a、105b。广播发射机105a、105b接收从人造卫星110传送的广播业务数据，并且根据指定方案发送用于解密广播业务数据的加密密钥。此时，将伴随广播业务数据一起发送的加密密钥根据分配给广播发射机的方案进行发送。下面将参照附图更详细地描述加密密钥。

第二种方法通过用于将广播台100连接到广播发射机105a、105b的线缆或者传输网络传送广播业务数据。在图1中，线缆或者传输网络连接在广播台100和广播发射机105a、105b之间，如L1和L2所示。因此，广播发射机105a、105b能够接收通过线缆或者传输网络发送的广播业务数据，并且随同广播业务数据一起发送安排的加密密钥传输方案中的加密密钥。

第三种方法通过人造卫星110向特定广播发射机发送广播业务数据，并且通过线缆或者传输网络向其余的广播发射机发送广播业务数据。即，广播台100通过人造卫星110向特定的广播发射机发送加密的广播业务数据，并且通过线缆或者传输网络向其余的广播发射机发送广播业务数据。然后，相关的广播发射机通过特定的同步信号被同步，并且同时发送广播业务数据和加密密钥。

当发送广播业务数据和加密密钥时，终端115接收广播业务数据和加密密钥，从而收到广播业务。终端115可以是具备广播接收机的移动电话、个人数字助理(PDA)、笔记本式计算机等。下面将参考图6和7更加详细的描述在这些终端中用于接收广播业务的结构和操作。

现在将描述如上所述配置的一种根据本发明在广播网中提供广播业务的方法。

首先，假定位于非阴影区内的广播发射机是第一广播发射机105a，位于阴影区内的广播发射机是第二广播发射机105b。因此，第一广播发射机105a在宽阔的非阴影区内提供广播业务，而第二广播发射机105b在阴影区内提供广播业务。根据本发明，第一和第二广播发射机105a和105b配置单频网络(SFN)，并且发送相同的广播业务数据。最好，广播台100发送相同格式的广播业务数据，从而第一和第二广播发射机105a和105b能够发送相同的广播业务数据。

如上所述，因为第一和第二广播发射机105a和105b发送相同的广播业务数据，所以位于非阴影区和阴影区交叠的特定区域内的终端也可从安装在非阴影区内的第一广播发射机105a及安装在阴影区内的第二广播发射机105b可靠地接收广播业务数据。这是由于广播业务数据传输方案采用正交频分复用(OFDM)，从不同广播发射机发送的信号可被看作是通过多个路径接收的信号。

根据本发明，位于非阴影区内的第一广播发射机105a产生并发送作为加密密钥的公共密钥。此外，根据本发明，第一广播发射机105a能够产生并发送用做加密密钥的公共密钥和私有密钥。例如，这使得也在非阴影区内使用私有密钥解密的广播业务。

在所有用户中接收公共密钥，并且所述公共密钥是用于对加密的广播业务进行解密的密钥值。另一方面，位于阴影区内的第二广播发射机105b不发送公共密钥。即，第二广播发射机105b仅使用其中包括并被发送的作为加密密钥的私有密钥来发送广播业务数据。因为位于阴影区内的终端115不能接收公共密钥，所以，即使广播业务数据好像选择性地应用条件访问系统(CAS)一样被接收，加密的广播业务也不能被解密。能够有选择地提供广播业务，从而相关的用户根据他/她的业务需要和权力接收私有密钥。

另一方面，第一个广播发射机105a能够有选择地使用能覆盖非阴影区的间隙填充器(gap filler)或在国家内免费提供的广播发射塔。最好，第二广播发射机105b使用能够覆盖阴影区的间隙填充器。

图2是一个结构图，其例示了根据本发明的广播台或广播业务提供商的广播发射机和广播业务提供设备的结构示例。

首先，将会描述根据本发明的广播台100或广播业务提供商的广播业务提供设备的结构。将要发送给终端的广播业务数据200输入到加密器201。加密器201加密输入的广播业务数据。此时，加密方案可以使用加扰(scrambling scheme)方案，或可以使用另一种加密方案。为了加密广播业务数据200，加密密钥发生器203产生一个控制码字(control word，CW)作为用于加密广播业务数据200的加密密钥，并向加密器201提供所产生的CW。此外，加密密钥发生器203产生要分配给阴影区内想要接收业务的终端的私有密钥值，和要分配给非阴影区内想要接收业务的终端的公共密钥值，并向发射机205提供所产生的密钥值。根据本发明，付费业务用户的终端在非阴影区内最好使用私有密钥，但也可使用公共密钥。此时，私有密钥值可使用公知的权限校验消息(ECM)或权限管理消息(EMM)的值。根据本发明，公共密钥值可被用作发射机识别信息(TII)的值。将参考图3更详细描述一种用于发送对加密广播业务数据进行解密的公共密钥和私有密钥值的方法。

在图2中，广播控制器207在加密密钥的更新周其中产生控制信号，并向加密密钥发生器203提供所产生的控制信号。广播控制器207为发送私有密钥的广播发射机和发射公共密钥的广播发射机产生控制信号，然后通过发射机205发射控制信号。广播控制器207能够配置成连接到操作员接口(图2中未示出)，该接口能由操作员手动操作。即，广播控制器207能够执行控制操作，从而可以改变加密密钥的产生周期值，并且可以扩展或减少用于发送公共密钥的广播发射机。发射机205以如图1所描述的上述三种方法之一向广播发射机发送从加密器201接收的加密广播业务数据和控制信号，该控制信号包括从加密密钥发生器203接收的公共密钥和私有密钥。以下，由于将要发送给广播发射机的、设置是否在控制信号中将发送公共密钥的信息被称作公共密钥控制信息。

下面，重新参考图1，同时参考图2，将描述广播发射机105的结构和操作。广播发射机105通过有线或无线路径、从广播台100接收加密的广播数据和控制信号。在发射机控制器217的控制下，接收机211将所接收到的信号中的加密广播数据输出给广播信号发射机213，将公共密钥值输出给公共密钥发射机215，并将公共密钥控制信息输出给发射机控制器217。使用公共密钥控制信息，发射机控制器217确定是否通过公共密钥发射机215发射公共密钥。发射机控制器217能够设置公共密钥值的传输或中断。

因此，公共密钥发射机215可被配置成发送或中断公共密钥值。在广播发射机105中，负责非阴影区的广播发射机可被配置成通过公共密钥发射机215无条件地输出公共密钥值。即，广播发射机可被限制到阴影区，以便发射机控制器217能够控制公共密钥的传输。这种结构能够阻止公共密钥值被发送给非阴影区。阴影区的发射机控制器217可被配置成发送公共密钥值，以便可根据特殊情况，例如国家突发事件的情形、供应商免费广播的特定时间或供应商的特殊目的，在阴影区内限制性的提供免费广播。

广播信号发射机213根据陆地DMB发送包括私有密钥值的广播业务数据。在图2的实施例中，提供一种结构，在该结构中，通过广播台或广播业务提供商发送公共密钥和私有密钥。最好，可提供一种结构，在该结构中，通过广播发射机105直接发送公共密钥和私有密钥中的至少一个。

图3例示了用于在陆地DMB系统中发送广播业务的帧格式。将参考图3描述根据本发明的用于在陆地DMB中发送广播业务的帧格式和用于发送公共密钥值的方法。

图3例示的广播帧是一个广播帧，并以96ms单元进行发送。广播业务在它的头端有同步信道。同步信道被分为两部分。首先，同步信道具有零间隔(null interval)300，在其中发送TII或不发送数据。在本发明中，在零间隔300内待发送的TII值是最新定义的。即，TII值可被传统地用作发射机识别信息。然而，本发明可使用TII来解码公共密钥值。因为在DMB标准中TII值的结构有12比特，可以用一个或多个帧接收并被用为公共密钥值。在此，可以变化地设置TII比特的数目，并且可以通过使用相应于预定比特数目的正交设定构造TII来改进接收性能。

当将TII值用作公共密钥值时，TII值被周期改变。可在图2的广播台100中提供的广播控制器207内控制这个改变。如果TII值没有被用来发送公共密钥值，可在零间隔中发送相应于公共密钥值的预定数目的比特来代替TII。因此，可通过同步信道发送公共密钥值。在同步信道的相位参考码元(PRS)间隔302内发送相位参考码元。

另一方面，可使用ECM或EMM值在快速信息信道(FIC)304中发送私有密钥值。如果FIC的容量不足以发送ECM或EMM值，则能够将主业务信道306的最后的子信道#63配置成附加发送ECM或EMM值。主业务信道306通过例如4个通用交织帧(Common Interleaved Frame，CIF)配置，并发送加密的广播业务。

当如上所述构成帧时，用于发送公共密钥值的广播发射机在同步信道的头端发送代表公共密钥的TII值或代表公共密钥值的不同信息。当没有发送公共密钥值时，广播发射机不在同步信道的头端发送任何数据。因为随后从广播发射机发送的数据构成相同的OFDM码元，当从不同的广播发射机发送帧且不存在信道间干扰时，会获得多径传输的效果，从而可实现SFN。

图4是一个流程图，其例示了根据本发明的在广播台的广播控制器内执行的控制过程。将参考图4描述在广播台的广播控制器207内执行的操作。

在步骤400，广播控制器207向加密密钥发生器203输出加密密钥产生请求信号以提供广播业务。此外，在步骤400，广播控制器207产生用于发送公共密钥和私有密钥的传输控制信号并向发射机205输出所产生的传输控制信号，以便特定的广播发射机发送公共密钥，其余的广播发射机发送私有密钥。然后，广播控制器207进行到步骤402来设置加密计时器，其设置用于保持加密密钥值的时间，并且当传统地应用CAS时，其能指示用作私有密钥的ECM和EMM的更新周期。ECM和EMM的更新周期传统上使用CIF计数器。因此，能够用计数器代替计时器。因为用于实现CIF计数器的方法已经是公知的，在此省略了对其的详细说明。以下，计数器和计时器都称作计时器。

在设置完加密计时器后，广播控制器207进行到步骤404以确定计时器是否到时。如果在步骤404中计时器到时，广播控制器207根据存储在广播控制器207之内提供的存储器(未示出)中的用于广播发射机的发射密钥的方法，重复执行步骤400-402。当执行该操作时，可周期地更新加密密钥。

然而，如果步骤404的判定结果是计时器没有到时，则广播控制器207进行到步骤406以确定是否通过图2中的操作员接口(未示出)产生用于重新设置发送公共密钥值的广播发射机的请求。如果产生了用于重新设置发送公共密钥值的广播发射机的请求，则广播控制器207就进行到步骤408。否则，广播控制器207返回到步骤404。

当从步骤406进行到步骤408时，广播控制器207改变用于发送公共密钥的控制信号并向广播发射机发送该改变后的控制信号，以便发送从操作员输入的公共密钥。然后，广播控制器207返回步骤402。该控制信号能够被立即改变。最好，可以在解密加密的广播业务数据的预定时间内提前给出改变的通知。在由发射机管理的整个小区内要准确的产生应用密钥值解密的时间通知。负责上述非阴影区的广播发射机不发送公共密钥值。即，只有负责阴影区的广播发射机能够受控来发送或不发送公共密钥值。在非阴影区内不需要这个限制，例如，除了为了公益目安装陆地DMB系统的某些国家或地区，例如，南韩。

图5是流程图，其例示了当从广播发射机105的发射控制器217发送公共密钥值时的控制过程。图5的控制过程可以只在阴影区的广播发射机中执行。然而，本发明不仅仅局限于阴影区的广播发射机。

在步骤500，广播发射机105的发射机控制器217保持广播信号控制状态，其中从广播台100接收到的公共密钥值被设置成待发送或不发送。广播信号控制状态表示用于控制要通过广播信号发射机213发送的广播业务数据的状态。发射机控制器217进行到步骤502以确定在保持广播信号控制状态的同时是否从广播台100接收到了公共密钥控制信息。即，做出与是否发送控制信号以请求相关的广播发射机传送或改变公共密钥值的决定。当接收到用于改变公共密钥值的发送的信息时，发射机控制器217进行到步骤504以设定公共密钥值的传输并向公共密钥发射机215输出设定结果。通过这个操作，广播发射机105能够或不能发送公共密钥值。

图6是方框图，其例示了根据本发明的用于接收DMB广播的广播接收机的内部结构。

DMB广播接收机机通过天线、广播信号接收机601和公共密钥检测器/接收器611接收广播业务数据。可在单个接收机600中实现接收机601和611。在此，广播信号接收机601能够接收全部的帧(total frame)，或仅能接收如图3所示的快速信息信道304及主业务信道306。在本发明中，对要在广播信号接收机601中接收的信号不作限制。公共密钥检测器/接收机611仅提取同步信道的部分300及302中发送TII的部分300，并向第二解密密钥发生器613输出公共密钥检测信号及检测的TII值。然后，第二解密密钥发生器613根据本发明从用来发送公共密钥值的TII值中产生用于解密加密的广播业务数据的CW，然后向选择器605输出产生的CW。当加密方案使用如参照图2所述的加扰方案时，CW是在广播接收机中解扰的信息。

广播信号接收机601给第一解密密钥发生器603输出在发送帧的FIC304中包括并发送的私有密钥值，或通过主业务信道306的预定子信道发送的私有密钥值。此外，广播信号接收机601从发送帧的主业务信道306中包含的CIF中提取加密的广播业务数据，然后向解密器607输出提取出的加密广播业务数据。第一解密密钥发生器603基于对应于私有密钥值的ECM或EMM值产生并输出用于解密加密的广播业务数据的CW。当加密方案使用参考图2所述的加扰方案时，产生并输出用于加扰的CW。如果接收到了两个信号，即，如参考图1和图2所述的公共密钥和私有密钥，则从第一解密密钥发生器603输出的CW值将与从第二解密密钥发生器613输出的相同。可在单个的解密密钥发生器630中实现解密密钥发生器603和613。

选择器605输出从第一和第二解密密钥发生器603和613输出的CW中的一个。如下所述，控制器621控制选择器605以选择第一解密密钥发生器603的CW或第二解密密钥发生器613的CW。在选择器605中选择的CW值被输入给解密器607。当接收CW值时，解密器607从广播信号接收机601解密加密的广播业务数据，并向运动图像专家组(MPEG)处理器623输出该解密过的广播业务数据。当加密方案使用加扰方案时，解密方案可使用解扰方案。当然，也能够应用其他加密方案。

如果终端只使用公共密钥值，即，只接收免费广播业务，则可以不提供第一解密密钥发生器603和选择器605。当将用户设置成只接收免费广播业务时，第一解密密钥发生器603不能获得ECM或EMM信息，因而不能产生CW不能产生CW。另一方面，如果终端在使用公共密钥值的同时也使用私有密钥值，即，也希望在阴影区内接收广播业务，其最好包括第一和第二解密密钥发生器603和613。但是，即使当只提供了第一解密密钥发生器603时，操作也是可能的。

如上所述，在解密器607中解密出的广播业务数据被输入给MPEG处理器623，并且MPEG处理器623执行MPEG解码。即，MPEG处理器623根据相关的解码方案解码在陆地DMB方案中编码的视频和音频信号。在控制器621的控制下执行这个解码操作。在当前的陆地DMB方案中，视频压缩方法是基于MPEG-4标准的。因而，陆地DMB方案的解码方法可基于MPEG-4标准。当执行解码操作时，MPEG处理器623被连接到用于临时存储数据的存储器627。从而，当没有正常执行解码操作或需要校正时，可使用存储在存储器627中的数据来校正视频。

将从MPEG处理器623输出的视频和音频信号输入到视频/音频输出单元625。视频/音频输出单元625能够用提供视频信号的液晶显示器(LCD)实现。可通过扬声器输出音频信号。存储器627包括用于存储控制器621控制所必需的操作数据的区域，用于临时存储在控制时产生的数据或存储用户所请求的信息的区域，以及用于临时存储来自MPEG处理器623的数据的区域。当提供第一和第二解密密钥发生器603和613时，给存储器627提供用于存储指示是否首先使用根据本发明的公共密钥或私有密钥的信息的区域。用户接口629可输入用户希望的信道信息或其它用户信息，并且能够以各种形式实现，诸如键盘、拨号盘、拨号轮、触摸板等等。

当控制器621从公共密钥检测器/接收机611接收到公共密钥检测信号时，其输出指示是否使用了公共密钥值或私有密钥值的选择信号SEL。当从第一解密密钥发生器603产生了正常的CW时，控制器621禁能公共密钥检测器/接收机611和第二解密发生器613的操作，并且执行控制操作，以便仅能使用私有密钥值。从而，控制器621可被配置成从第一解密密钥发射器603接收关于存在错误的信息(图6中未示出)。

因为私有密钥值比公共密钥值更精确，最好，能够接收私有密钥值的终端使用私有密钥值产生CW。即，最好，在许多情况下将选择器605连接到第一解密密钥发生器603上。当私有密钥值的接收是消耗时间的并且能够首先使用公共密钥值时，控制器621可被配置成产生选择信号SEL，以便使用公共密钥值。在这种情况下，控制器621必须被配置成从第一解密密钥发生器603接收CW产生信号(图6中没有例示)。

在图6中，如上所述，接收机601和611能够在一个接收机中实现。即，可如附图标记600所示的那样实现一个信号接收机。为了基于一个功能接一个功能而清楚表示接收到的内容，图6中例示的接收机601和611被分开。在图6中，可在一个解密密钥发生器中实现解密密钥发生器603和613。即，可如附图标记630所示那样实现一个解密密钥发生器。

图7是一个流程图，其例示了根据本发明的当接收到DMB广播业务数据时接收机的控制过程。

在步骤700中，控制器621保持等待状态(或广播信号控制状态)。这个状态是准备广播接收的上电状态。在等待状态中，控制器621进行到步骤702以确定是否请求了广播接收。广播接收请求可以是来自用户接口629的用于接收特定广播频道的请求。当请求了广播频道接收时，控制器621检查存储在存储器627中的关于专用模式的信息，并确定该专用模式是否被设置为公共密钥模式。如果专用模式被设置成公共密钥模式，其意味着接收机是仅用于在非阴影区接收的终端。可不需要图6的第一解密密钥发生器603而实现这个终端。

如果在步骤704确定该专用模式被设置成公共密钥模式，控制器621就进行到步骤708以输出选择信号SEL，从而可从选择器605输出第二解密密钥发生器613的CW，即，产生于TII的CW。但是，如果专用模式没有被设置成公共密钥模式，控制器621就进行到步骤706以输出选择信号SEL，从而可从选择器605输出第一解密密钥发生器603的CW。通过这个方法，控制器621控制用于选择第一和第二解密密钥发生器603和613的信号中的一个的操作。在能够使用从第一和第二解密密钥发生器603和613输出的两个CW的终端中，使用首先输出两个解密密钥发生器603和613间的CW的发生器，并且此后坚持使用产生于ECM或EMM的第一解密密钥发生器603的CW。当使用了两个解密密钥发生器603和613时，控制器621控制选择器605以向解密器607选择性的提供从第一和第二解密密钥发生器603和613输出的CW。

在通过上述处理产生了CW之后，控制器621在步骤710输入广播提供模式，从而解密加密的广播业务并向用户提供解密过的广播业务。

如上所述，在使用单频网络的DMB广播系统中，可根据阴影区和非阴影区有选择地收取业务费。因为广播业务数据能够更稳定地被发送，所以可促进公益。服务供应商可向希望在阴影区内通过广播发射机接收广播业务的用户收取费用，从而可提高运营效率。由于选择性的提供付费广播，可发展各种业务。

尽管已经结合特定的优选实施例显示和描述了本发明，但是对本发明所属技术领域的普通技术人员来说，应该理解，在不超出如后附的权利要求书所确定的本发明的范围及精神实质的情况下，本发明可以在形式和细节方面做出各种改动。

Claims (23)

1.一种用于通过限定的频率提供广播业务的数字广播系统，包括：

广播提供服务器，用于加密广播业务数据，产生预定加密密钥划分成的私有密钥和公共密钥来解密加密过的广播业务数据，设置至少一个用于发送私有密钥的广播发射机和/或至少一个用于发送公共密钥的广播发射机，并随同加密过的广播业务数据一起提供加密密钥；以及

广播发射机，用于使用限定频率发送从广播提供服务器接收的加密的广播业务数据和私有密钥，至少一个广播发射机进一步发送公共密钥。

2.如权利要求1所述的数字广播系统，其中所述公共密钥被分配给在帧的零间隔期间要发送的发射机识别标识(TII)，其中发送广播业务数据。

3.如权利要求1所述的数字广播系统，其中私有密钥被分配给要通过帧的快速信息信道发送的权限校验消息(ECM)或权限管理消息(EMM)信息，其中发送广播业务数据。

4.如权利要求1所述的数字广播系统，其中广播发射机在收取服务费的服务区内仅发送私有密钥。

5.如权利要求1的数字广播系统，其中广播发射机在不收取服务费的服务区内发送私有密钥和公共密钥。

6.如权利要求1的数字广播系统，其中广播提供服务器包括：

用于向广播发射机发送控制信息的广播控制器，该控制信息用于设定是否发送公共密钥。

7.一种用于通过限定的频率提供广播业务的数字广播系统，包括：

广播提供服务器，用于加密广播业务数据并提供加密的广播业务数据；和

广播发射机，用于从广播提供服务器接收加密的广播业务数据，从而使用限定的频率发送该加密广播业务数据，并随同广播业务数据一起发送用于解密加密的广播业务数据的预定私有密钥，至少一个广播发射机进一步发送加密密钥中的公共密钥。

8.一种用于在数字广播系统中通过限定的频率提供广播业务的方法，包括步骤：

加密广播业务数据，产生预定加密密钥划分成的私有密钥和公共密钥以解密加密的广播业务数据，并向用于发送私有密钥和/或公共密钥的广播发射机发送加密的广播业务数据和加密密钥；

使用限定的频率从广播发射机发送加密的广播业务数据和私有密钥；和

进一步从至少一个广播发射机发送公共密钥。

9.如权利要求8的方法，其中，所述公共密钥被分配给在帧的零间隔期间要发送的发射机识别标识(TII)，其中发送广播业务数据。

10.如权利要求8的方法，其中私有密钥被分配给要通过帧的快速信息信道发送的权限校验消息(ECM)或权限管理消息(EMM)信息，其中发送广播业务数据。

11.如权利要求8的方法，其中广播发射机在收取服务费的服务区内仅发送私有密钥。

12.如权利要求8的方法，其中广播发射机在不收取服务费的服务区中发送私有密钥和公共密钥。

13.一种用于在数字广播系统中从至少一个广播发射机接收加密广播业务数据的接收装置，该数字广播系统具有至少一个用于通过限定的频率发送加密的广播业务数据的广播发射机，包括：

接收机，用于从广播业务数据帧中接收用于解密广播业务数据的公共密钥和/或私有密钥；

解密密钥发生器，用于接收公共密钥和/或私有密钥，并产生至少一个用于使用该公共密钥和/或私有密钥解密广播业务数据的控制字(CW)；和

控制装置，用于控制解密密钥发生器产生至少CW，并根据指定条件用至少一个产生的CW解密来自广播业务数据帧的广播业务数据。

14.如权利要求13所述的接收装置，其中，公共密钥被分配给在帧的零间隔期间要发送的发射机识别标识(TII)，其中发送广播业务数据。

15.如权利要求13所述的接收装置，其中私有密钥被分配给要通过帧的快速信息信道发送的权限检查消息(ECM)或权限管理消息(EMM)信息，其中发送广播业务数据。

16.如权利要求13所述的接收装置，其中指定的条件表示用户是否是付费业务用户，并且如果用户是付费业务用户，则控制装置控制解密密钥发生器产生根据私有密钥产生的CW，或选择根据私有密钥产生的CW。

17.如权利要求13所述的接收装置，其中在不收取服务费的服务区内，控制装置控制解密密钥发生器产生根据公共密钥产生的CW，或选择根据公共密钥产生的CW。

18.一种用于在数字广播系统中从至少一个广播发射机接收加密广播业务数据的接收方法，该数字广播系统具有至少一个用于通过限定的频率发送加密的广播业务数据的广播发射机，包括步骤：

从广播业务数据帧接收用于解密广播业务数据的公共密钥和/或私有密钥；

使用公共密钥和/或私有密钥产生至少一个用于解密广播业务数据的控制码字(CW)；和

根据指定的条件使用至少一个所产生的CW解密来自广播业务数据帧的广播业务数据。

19.如权利要求18的接收方法，其中公共密钥被分配给在帧的零间隔期间要发送的发射机识别标识(TII)，其中，发送广播业务数据。

20.如权利要求18的接收方法，其中私有密钥被分配给要通过帧的快速信息信道发送的权限检查消息(ECM)或权限管理消息(EMM)信息，其中发送广播业务数据。

21.如权利要求18的接收方法，其中指定的条件表示用户是否是付费业务用户，并且如果用户是付费业务用户，则从私有密钥中产生CW，或者在从私有密钥和/或公共密钥产生的至少一个CW中选择一个从私有密钥产生的CW。

22.如权利要求18的接收方法，其中在不收取服务费的服务区中，从公共密钥产生CW，或在至少一个产生于公共密钥和/或私有密钥的CW中选择CW。

23.如权利要求18的接收方法，进一步包括：

根据指定条件确定是否仅对公共密钥设置专用模式；

如果仅对公共密钥设置专用模式，则使用该公共密钥解密加密的广播业务数据；和

如果没有仅对公共密钥设置专用模式，则使用私有密钥解密加密的广播业务数据。

Images