CN1981466A - 在模拟无线电广播传输系统中传输附加数据的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
用于在模拟无线电广播传输系统中传输附加数据的方法和设备，其中附加数据包含关于相应节目的替代的发送频率的信息，并且替代的发送频率涉及数字无线电广播传输系统。以AMDS(调幅数据系统)格式通过以下方式来传输数字无线电广播传输系统的替代的发送频率，即借助映射将这些SDC(业务描述信道)数据转变成AMDS格式。
Description
技术领域
本发明涉及用于在模拟无线电广播传输系统中传输附加数据的方法和设备，其中该附加数据包含关于相应节目的替代的发送频率的信息，并且这些替代的发送频率涉及数字无线电广播传输系统。数字无线电广播传输系统的替代的发送频率通过以下方式以AMDS(调幅数据系统)格式来传输，即借助映射将这些SDC(业务描述信道)数据转变(uebertragen)为AMDS格式。
背景技术
从由欧洲电信标准协会在2001年9月出版的具有标题“DigitalRadio Mondiale(DRM)；System Specification”的技术规范(ETSITS 101980)中公开了一种数字无线电广播传输系统，该数字无线电广播传输系统例如在传统的AM频率上进行传输并且尤其具有在第63-78页作为6.4章节来说明的业务描述信道(SDC)。在DRM系统中数据被划分成SDC块并且被传输。每个块包含称为AFS指数的指示符以及数据字段和用于差错识别与差错校正的校验字，其中借助该数据字段可传输有用数据。在此情况下，AFS指数是在0和15之间的无正负号的二进制数，该二进制数说明所谓的超帧的传输数量，只要在快速接入信道的标识字段中设置了0符号，该AFS指数就将该SDC块与具有相同内容的下一个SDC块分开。在此情况下，AFS指数应对于所有的SDC块来说都是相同的，并且例如可以在重新配置时被改变。数据字段被划分成可变数量的数据块(数据实体)。在此情况下，该数据字段可以包含结束标志以及填满空闲字段的填充位。在此情况下，该数据字段的长度依赖于所选择的决定传输系统的稳健性的传输模式。也称为循环冗余校验(CRC)的校验字段包含通过AFS指数和数据字段所计算出的16位长的CRC数据字。
从1998年2月的具有标题“Data System in Monophonic AMSound Broadcasting(AMDS)”的ITU建议BS.706-2中公开了一种用于模拟无线电广播的协议，利用该协议能够传输关于替代频率的附加信息，使得在接收质量严重恶化时可以由接收机自动切换到另一个接收频率上。
尽管即将为在长波、中波和短波上的数字无线电广播传输而引入DRM，但在一段时间内将不仅以模拟(AM)而且以数字技术(DRM)来发射相同的节目。由于有限的信道数量，常常可能是以下情况，即不能在每一频率范围中既发送模拟信号又发送数字信号。尤其是在短波上，不同的频率范围具有不同的传播状态。因此可能需要，首先调定到DRM节目上并且在那里丢失信号的接收机必须切换到另一个频带，但是在该频带中仅仅以模拟方式发送该节目。为了能够在那里继续指明可能的替代频率、尤其是也指明进行数字发送的这种替代频率，在模拟传输时采用AMDS。
发明内容
本发明的核心是说明一种方法和一种设备，利用该方法和该设备能够在模拟无线电广播传输系统中传送刚刚调定的发送机的替代频率，其中这些替代的发送频率可以涉及相同的频带，但是指明数字无线电广播传输系统、尤其是世界数字广播(DRM)。根据本发明，这通过独立权利要求的特征来解决。由从属权利要求得到有利的改进方案和扩展方案。
有利地以调幅数据系统(AMDS)格式来传输数字无线电广播传输系统的替代的发送频率。
此外有利的是，数字无线电广播传输系统以DAB(数字音频广播)格式或以DRM(世界数字广播)格式或以DVB-T(数字视频地面广播)格式或以iBiquity格式或以IBOC(带内同频)格式或以AM/FM格式或以UMTS(通用移动电信系统)格式来发射。尤其是DRM系统的采用是有利的，因为在AM频带中传输DRM节目，在该AM频带上也发射采用AMDS协议的模拟音频无线电广播节目。
此外有利的是，以AMDS格式传输的数据是借助映射而转变成AMDS格式的SDC数据。在DRM系统之内设置有所谓的业务描述信道，借助该业务描述信道能够传输附加数据。由组合接收机、即由不仅能够接收模拟AM信号而且能够接收数字DRM信号的接收机所接收的这些SDC数据可以在没有附加花费的情况下由该组合接收机进行分析。因此规定借助SDC格式来传输数据，但是为了在模拟无线电广播传输系统中发射，这些数据借助映射被转变成所谓的AMDS格式中。
此外有利的是，将SDC信息的数据块接纳到AMDS块的数据字段中。
此外有利的是，附加地将SDC块的AFS指数接纳到AMDS块的数据字段中。此外有利的是，根据所接纳的SDC数据块的数据字段生成每个AMDS组的校验字段的位。
此外有利的是，每个AMDS组的一个数据位表明，是否涉及多个相继传输的AMDS组的第一AMDS组或随后的AMDS组，这些相继传输的AMDS组共同包含一个SDC块的信息。尤其有利的是，AMDS组的第一块的第一数据位、即第一AMDS块的m35位具有1，在此情况下涉及多个相继传输的AMDS组的第一AMDS组，并且随后的AMDS组的第一块的这些第一数据位、即第一AMDS块的m35位分别具有0。
此外有利的是，借助计数器将AMDS块连续地逐一编号。特别有利的是，每个AMDS组的连续的编号被包含在一个或多个为此所预留的AMDS数据位中。
有利的是，包含每个AMDS组的连续的编号的、一个或多个所预留的AMDS数据位是跟随在AMDS组的第一AMDS块的第一数据位m35之后的数据位、即数据位m34，m33，m32，...，这视对于计数器来说需要多少位而定。
此外有利的是，多次发送相同的AMDS组。
特别有利的是，每个AMDS组的连续的编号被包含在一个为此所预留的、由多个所预留的AMDS数据位组成的AMDS数据字段中。此外有利的是，借助同步通过以下方式来实现AMDS组的连续的逐一编号，即借助循环块码(Blockcode)根据数据字段的内容来计算校验字段的内容；将偏移值对(Offsetwertpaar)与校验字段相加；根据偏移值成对地计算校正子(Syndrome)；以及借助所获得的成对的校正子，能够确定AMDS组的各自的内容。
此外有利的是，所述设备包含计算装置，该计算装置根据AMDS数据字段中所包含的信息确定用于差错识别和差错校正的校验字并且插入到AMDS校验字段的校验字段中。
此外有利的是，该设备具有计数装置，该计数装置将AMDS块连续地逐一编码并且在为此所预留的AMDS数据字段中插入编号。
有利地设置有接收机，用于接收并且用于再现模拟和数字传输的无线电广播信号，其中接收机在再现模拟传输的无线电广播信号时接收并分析以AMDS格式所传输的、关于数字传输相同节目的替代的发送频率的附加数据，并且在存在数字传输相同节目的替代的发送频率时自动切换到数字传输的替代频率上。
有利地，接收机在数据库中存储所有所接收的关于替代的发送频率的附加数据，并且从该数据库中选择最佳地接收所调定的无线电广播节目的替代频率。
有利地，为了从数据库中选择替代频率，以按照它们的传输方式的预先确定的顺序、尤其是以顺序DAB、DRM、FM、AM来搜索替代频率。
附图说明
下面借助附图来阐述本发明的实施例。
图1展示AMDS(调幅数据系统)格式的结构，
图2展示如在DRM(世界数字广播)中所采用的SDC(业务描述信道)格式的结构，
图3展示SDC信息至AMDS组的映射，
图4展示计数器的实现，以及
图5展示本发明设备的实施例的示意图。
具体实施方式
在图1中示意地示出了调幅数据系统的结构。一个AMDS组1由94位组成，其中该AMDS组1以相同的部分被等分为分别为47位的AMDS块12以及AMDS块22。这样的具有47位的AMDS块2进一步被划分为具有36位的数据字段3以及具有11位的校验字段4，其中该数据字段传输有用信息，以及该校验字段4包含校验字，该校验字借助循环码根据数据字段3来计算并且被用于差错识别和差错校正。36位长的数据字段3进一步被划分为AMDS数据位5，这些AMDS数据位5开始时以名称m35开始并且直至m00、即有用数据的最后的AMDS数据位被命名。在此之后连接着由11个AMDS校验位6所组成的校验字段4，这些AMDS校验位6以c10开始直至c00被逐一编号。该校验字段4包含借助循环块码根据数据字段3所计算出的信息。
在图2中示出了如在数字无线电广播系统DRM(世界数字广播)中所采用的短描述信道(SDC)块的结构。借助短描述信道来传输例如指明相同节目的替代频率的信息，使得在目前所调定的音频无线电广播节目的接收质量受损害时能够给出相同或不同频带的暂时发送相同节目的另一个频率。在此情况下，数字音频无线电广播节目也能够指明数字替代频率或者指明借助诸如FM或AM的模拟无线电广播传输方法来传输相同节目的频率。尤其是在引入数字无线电广播节目之后不久的过渡阶段中，将必须不仅以模拟形式而且以数字形式来发射相同的无线电广播节目，因为还不是每一个听众都拥有数字接收机。尤其是在该过渡阶段期间，不能借助模拟传输的节目来传送指明替代频率的附加数据，在这些替代频率上以数字传输方式来传输相同的节目。SDC块7包括由4位组成的AFS指数8。在该AFS指数之后传输数据字段9，该数据字段9在长度上能够是可变的并且传输有用数据。在此情况下，按照暂时借助何种传输模式以及借助何种SDC模式进行发射，数据字段9由从1至N逐一编号的、不同多的数据块11组成。在SDC块7之内，校验字10连接在数据字段9之后，该校验字10由16位组成并且也称为CRC(循环冗余校验)。该校验字10根据AFS指数和数据字段的位来计算，并且用于所传输的数据的差错识别和差错校正。
在图3中，将例如在DRM系统中所传输的SDC块和AMDS数据结构进行对比，以便示出用于以AMDS格式传输SDC数据的映射。为此相继发射S DC块7。在此情况下，每个SDC块7包括AFS指数8，包含有用信息的1至N个数据块11连接在该AFS指数8之后。SDC块7紧接着包含填充位12以及16位长的循环冗余校验字13。为了传输SDC数据，为此将块8中的AFS指数信息以及数据块1至N11的信息接纳到AMDS数据结构中，其中填充位12以及CRC位13保持不予考虑。由于一个AMDS组1分别包含两个分别具有47位的AMDS块，所以每个AMDS组具有有用位m35至m00、在此之后11个AMDS校验位c10至c00，以及再次具有AMDS块2的36个有用位m35至m00以及AMDS块2的11个校验位c10至c00。由于预留AMDS组1的第一块的第一有用位m35，以便表明SDC块的开始或表明SDC块的延续，所以不用SDC数据来写AMDS组1的块1的第一AMDS有用位m35。因此将AFS指数8的信息写入到AMDS组1的第一AMDS块的AMDS数据位m34和随后的AMDS数据位中。将跟随在AFS指数8之后的数据块1至N11连续地写入到AMDS数据位5中，其中为此AMDS块1的AMDS数据位m34至m00以及AMDS块2的AMDS数据位m35至m00可供使用。通过AMDS校验位c10至c00来中断这些AMDS数据位，这些AMDS校验位c10至c00分别根据之前的AMDS数据位来计算和写入。由于从一个SDC块的数据范围来看不能将一个SDC块的有用数据完全接纳到一个AMDS组中，所以只要在一个SDC块的完整的有用信息被安置在AMDS组1中之前，就使多个AMDS组1彼此跟随。因此，为了传输SDC块7的信息，需要传输多个相继的AMDS组1，因而此外有意义的是，借助第一AMDS块的第一AMDS有用位m35来表明，现有的AMDS组1是否包含SDC块的开始，或者是否涉及紧接着的AMDS组1，在该紧接着的AMDS组1之前是以SDC块开始的AMDS组1。为此可以通过以下方式来使用第一AMDS块的第一AMDS数据位m35，即当涉及包含SDC块的有用数据的开始的第一AMDS组时，将AMDS组的该第一AMDS块的m35位设置为1，或者将AMDS组的第一AMDS块的m35位设置为0，以便表明，该AMDS组是之前的涉及相同SDC块的AMDS组的延续。根据之前的有用位m35至m00来计算和传输AMDS组1的校验位c10至c006。此外有意义的是，将AMDS组逐一编号，因为在AM频带中的传输常常受到干扰，并且因此AMDS组的多次相继传输是有利的。通过AMDS组的逐一编号可以确定，相继以相同的内容被传输的哪些AMDS组属于一个整体，并且从哪个AMDS组开始传输新的信息。接收机能够识别重复，或者能够识别何时发射新的AMDS组，此外有利的是设置有连续的计数器。在此情况下，包含相同信息的AMDS组也可以多次并且必要时以时间间隔被传输，这有利地使3或4位计数器成为必要。
在图4中示出了这样的计数器，其中示出了一个由两个相继的AMDS块所组成的AMDS组1，其中每个AMDS块包括有用位m35至m00，以及紧接着包括校验位c10至c00。由于预留了AMDS组1的第一AMDS块的第一数据位(m35)，以便表明SDC块的开始或延续，因而为AMDS组计数器预留随后的3位或4位、即AMDS组的第一AMDS块的位m34至m32或m34至m31，使得AMDS组的第一AMDS块的AMDS有用位m31至m00或m30至m00以及第二AMDS块的数据位m35至m00可供真正的信息使用。可以例如借助第一AMDS块的有用位m34至m32来实现的AMDS组计数器有利地以0符号开始，以便表明SDC块的开始。随后的AMDS组与此相对地包含递增的计数器符号，以便能够识别，从何时开始传输新的SDC块。
替代于此，也可以利用同步机制通过以下方式来隐式地实现计数器，即附加地规定偏移字对，其中偏移字对的数量对应于计数器应区分的组的数量。在接收机中将偏移字对与组成一个AMDS组的两个块的校验字进行二进制相加。在此情况下，具有相同内容的组采用相同的偏移字对。为了接收机的同步，将所接收的比特流以各为47位的块输送给译码器，并且计算校正子。然后将块划分移动一位，并且重新计算如此形成的新的码字的校正子。当形成一个校正子对的第一校正子时，将下一个47位块输送给译码器。如果然后形成该校正子对的第二校正子，则实现了同步。在随后的块中，于是将相应的偏移字相加，并且将块输送给译码器。当形成校正子0时，块是无差错的并且可以被译码。在此情况下应注意，在相继的块中分别采用属于一个整体的偏移字对。如果实现了同步，则必须在随后的块中将偏移字对的第一偏移字中的每一个相加，直至可以利用校正子0进行译码时为止。然后可以利用偏移字对的所属的第二偏移字对随后的下一个块进行译码。
在图5中示出了本发明设备的示意的框图。为此在所进行的处理之后作为AMDS组输出的SDC块被输送给映射装置14。这些被输送给映射装置14的SDC块到达分离装置15中，在该分离装置15中SDC块的填充位12和校验位(CRC)13被去除。在此之后，分离装置15的输出信号被输送给校验位插入装置16。同时分离装置15的输出信号被输送给校验位计算装置17，在该校验位计算装置17中根据AMDS数据字段m35至m00分别计算输送给校验位插入装置16的校验位c10至c00，该校验位插入装置16将校验字段4的所计算出的校验位c10至c00插入到AMDS块的所规定的位置处。在插入AMDS校验位之后，校验位插入装置16的输出信号被转交给计数器插入装置18。计数装置19的信号被输送给计数器插入装置18，该计数装置19将各个AMDS块逐一编号，并且将该编号输送给计数器插入装置18，该计数器插入装置18将该编号插入到AMDS组的第一块的最初的有用位中，即在3位计数器的情况下插入到第一块的位置m34至m32处。如果采用4位计数器，则为此使用AMDS组的第一块的位m34至m31。紧接着在开始标记设备20中，如果该AMDS组包含新的SDC块的开始，则将AMDS组的块1的第一有用位m35设置为0，或者如果该AMDS组是之前的AMDS组的SDC块的信息的延续，则将AMDS组的第一块的m35位设置为0。
Claims (19)
1.用于在模拟(AM，FM)无线电广播传输系统中传输附加数据的方法，其中所述附加数据包含关于相应节目的替代的发送频率的信息，其特征在于，所述替代的发送频率涉及数字无线电广播传输系统。
2.按照权利要求1的方法，其特征在于，以AMDS(调幅数据系统)格式(1，2，3，4，5，6)来传输数字无线电广播传输系统(DRM，DAB，iBiquity，IBOC，UMTS)的所述替代的发送频率。
3.按照权利要求1或2的方法，其特征在于，以DAB(数字音频广播)格式或以DRM(世界数字广播)格式(7，8，9，10，11，12)或以DVB-T(数字视频地面广播)格式或以iBiquity格式或以IBOC(带内同频)格式或以AM/FM(调幅/调频)格式或以UMTS(通用移动电信系统)格式来发射数字无线电广播传输系统。
4.按照以上权利要求之一的方法，其特征在于，以AMDS(调幅数据系统)格式(1，2，3，4，5，6)传输的数据是SDC(业务描述信道)数据(7，8，9，10，11，12)，这些SDC数据借助映射被转变为AMDS格式。
5.按照以上权利要求之一的方法，其特征在于，将SDC信息的数据块(11)接纳到AMDS块(2)的数据字段(3)的部分中。
6.按照权利要求4的方法，其特征在于，附加地将SDC块(7)的AFS指数(8)接纳到AMDS块(2)的数据字段(3)中，并且根据所接纳的SDC数据块(7)的数据字段(9)生成每个AMDS组(1)的校验字段(4)的位(6)。
7.按照以上权利要求之一的方法，其特征在于，每个AMDS组(1)的一个数据位(5)表明，是否涉及多个相继传输的AMDS组(1)的第一AMDS组(1)或随后的AMDS组(1)，所述多个相继传输的AMDS组(1)共同包含一个SDC块(7)的信息。
8.按照权利要求7的方法，其特征在于，每个AMDS组(1)的第一AMDS块(2)的第一数据位(块1的m35)表明，是否涉及多个相继传输的AMDS组(1)的第一(m35＝1)AMDS组(1)或随后的(m35＝0)AMDS组(1)，所述多个相继传输的AMDS组(1)共同包含一个SDC块(7)的信息。
9.按照以上权利要求之一的方法，其特征在于，借助计数器(块1的m34，m33，m32)将AMDS组(1)连续地逐一编号。
10.按照权利要求9的方法，其特征在于，每个AMDS组(1)的连续的编号被包含在一个或多个为此所预留的AMDS数据位(m34，m33，m32)中。
11.按照权利要求9或10之一的方法，其特征在于，一个或多个所预留的、包含每个AMDS组(1)的连续的编号的AMDS数据位(m34，m33，m32)是跟随在AMDS组(1)的第一AMDS块(2)的第一数据位(m35)之后的数据位(m34，m33，m32，...)。
12.按照以上权利要求之一的方法，其特征在于，多次发送相同的AMDS组(1)。
13.按照以上权利要求之一的方法，其特征在于，
-借助同步通过以下方式来实现AMDS组(1)的连续的逐一编号，即借助循环块码根据数据字段(5)的内容来计算校验字段(6)的内容，
-将偏移值对与所述校验字段(6)相加，
-根据偏移值成对地计算校正子，以及
-借助所获得的成对的校正子能够确定AMDS组的各自的内容。
14.用于生成在模拟无线电广播传输系统(AM，FM)中发射的附加数据的设备，其中所述附加数据包含关于相应节目的替代的发送频率的信息，其特征在于，能够将SDC(短描述信道)数据(11)输送给所述设备，由所述设备(14)将该SDC数据转换成AMDS(调幅数据系统)数据字段(3)。
15.按照权利要求14的设备，其特征在于，所述设备(14)包含计算装置(17)，该计算装置(17)根据AMDS数据字段(3)中所包含的信息确定用于差错识别和差错校正的校验字(4)并且将该校验字插入到AMDS校验字段的校验字段(6)中。
16.按照权利要求14或15之一的设备，其特征在于，所述设备具有计数装置(19)，该计数装置(19)将AMDS组(1)连续地逐一编号，并且编号被插入到至少一个为此所预留的AMDS数据字段(m34，m33，m32)中。
17.用于接收并且用于再现模拟和数字传输的无线电广播信号的接收机，其特征在于，所述接收机在再现模拟传输的无线电广播信号时接收、分析关于数字传输相同节目的替代的发送频率的、以AMDS格式所传输的附加数据，并且在存在数字传输相同节目的替代的发送频率时自动切换到数字传输的替代频率上。
18.按照权利要求17的接收机，其特征在于，所述接收机在数据库中存储所有所接收的关于替代的发送频率的附加数据，并且从该数据库中选择最佳地接收所调定的无线电广播节目的替代频率。
19.按照权利要求18的接收机，其特征在于，为了从所述数据库中选择替代频率，以按照传输方式的预先确定的顺序、尤其是以顺序DAB、DRM、FM、AM来搜索替代频率。
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