DE102009052243A1

DE102009052243A1 - Verfahren zum Senden von Daten

Info

Publication number: DE102009052243A1
Application number: DE102009052243A
Authority: DE
Inventors: Vincent Boussemart; Alessandro Del Bianco
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 2009-11-06
Filing date: 2009-11-06
Publication date: 2011-05-19
Also published as: EP2320588A2; EP2320588A3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Senden von Daten von einem Sender zu einem Empfänger, insbesondere in einem DVB-Scenario. Die Daten werden in aufeinanderfolgenden Bursts gesendet, und jedes Burst weist mehrere Multi-Protocol-Encapsulation- (MPE) und Multi-Protocol-Encapsulation-Inter-Burst-Forward-Error-Correction- (MPE-iFEC) Abschnitte auf. Der Daten-Teil eines Bursts (K) wird nicht notwendigerweise vollständig gefüllt und kann somit ein Padding enthalten, d.h. es ist möglich, dass sich am Ende der ADST keine Daten befinden. Die Burst-Größe eines Bursts (K) wird durch das Vorhergehendes-Burst-Größen-Feld angegeben, das in dem Header jedes MPE-iFEC-Abschnitts in verschiedenen anderen Bursts (K+1, K+2, ...) oder in dem gleichen Burst (K) vorhanden ist. Gemäß der Erfindung wird das Burst (K) nur verarbeitet, nachdem seine Größe durch Verwendung der in verschiedenen anderen Bursts (K+1, K+2, ...) oder in dem gleichen Burst (K) vorhandenen Information bekannt ist. Eine unabhängige Erfindung betrifft die Verwendung einer Burst-Stasts.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Senden von Daten von einem Sender zu einem Empfänger, insbesondere in einem DVB-Scenario.
Im Folgenden werden verschiedene Mechanismen und Verbesserungen präsentiert, die vorzugsweise bei Empfängern mit Multi-Protocol-Encapsulation (MPE)-Inter-Burst-Forward-Error-Correction (iFEC) zum Dekodieren verwendet werden können.
Das Senden von Daten wird gemäß ”Digital Video Broadcasting (DVB); DVB specification for data broadcasting, ETSI EN 301 192 V1.4.2, April 2008” in Bursts durchgeführt: eine Datenmenge wird einer vorgegebenen Dauer entsprechend in den Physical Layer eingeführt. Einerseits wurde die Multi-Protocol-Encapsulation – Forward-Error-Correction definiert, um Redundanzinformation innerhalb eines gegebenen Bursts hinzuzufügen. Der Inhalt des Bursts ist geschützt, und falls Verluste auftreten, können die Daten rückgewonnen werden. MPE-FEC ist in der Lage, Signalschwund-Ereignisse, die in der Größenordnung Hunderter Millisekunden liegen, durch Rückgewinnung zu handhaben. MPE-iFEC wird z. B. beim Digital Video Broadcasting – Terrestrial (DVB-T) verwendet, wie in ”Framing structure, channel coding and modulation for digital terrestrial television, ETSI EN 300 744 V1.6.1, Jan. 2009” beschrieben ist. Andererseits werden bei Empfang, der unter Verwendung eines Satelliten-Segments erfolgt, Signalschwund-Ereignisse in höherem Maß kritisch. Es kann möglicherweise eine Abschattung auftreten (Element zwischen dem Satellit und dem Terminal), und die Dauer und die Häufigkeit der Abschattungsereignisse hängen von der Terminal-Position ab. Bei einem mobilen Terminal liegen die Abschattungsereignisse in der Größenordnung von mehreren Sekunden. Wie oben angeführt hat MPE-iFEC die Bedeutung MPE-interburst-FEC, d. h. die Redundanz wird über mehrere Time-Slice-Bursts hinweg berechnet und verteilt, und dies bewirkt eine direkte Vergrößerung der Interleaver-Dauer. Während MPE-FEC in der Lage ist, eine Rückgewinnung bei Abschattungsereignissen in der Größenordnung von hundert Millisekunden vorzunehmen, kann MPE-iFEC eine Rückgewinnung bei Abschattungsereignissen in der Größenordnung mehrerer Sekunden vornehmen.
MPE-iFEC wird zum Empfang von Daten an einem mobilen Terminal verwendet, wenn eine Satellitenübertragung benutzt wird. Die entsprechende Norm ist Digital Video Broadcasting – Satellite Handheld (DVB-SH) gemäß der Beschreibung in ”Framing Structure, channel coding and modulation for Satellite Services to Handheld devices (SH) below 3 GHz, ETSI EN 302 583 V1.1.1, July 2007”, und in der vorliegenden Anmeldung wird von nun an diese Norm zugrundegelegt.
Zunächst werden die Mechanismen und Verbesserungen beschrieben, die in DVB-SH-Empfängern verwendet werden können, welche mit MPE-iFEC kompatibel sind. Die Übertragung der Daten und der Empfang der Daten durch die Terminals erfolgt in Bursts. Der auf der Senderseite verwendete Layer-Ansatz ist derjenige gemäß 1.
Die Daten werden durch die Anwendung generiert und durch die Transportschicht eingekapselt. Dabei kann es sich beispielsweise um ein Video handeln, das über das Real-Time Protocol (RTP) und das User Datagram Protocol (UDP) eingekapselt ist. Die von den Anwendungs-/Transport-Schichten ausgegebenen Pakete werden dann an das Internet Protocol (IP) ausgegeben, um eingekapselt zu werden. IP-Datagramme, die von der IP-Schicht erzeugt werden, werden an den Multi-Protocol-Encapsulator (MPE) übermittelt, in dem ein Header (12 Bytes) und ein Trailer (4 Bytes, CRC-Check) hinzugefügt werden. Die nächste Schicht ist für das Signalisieren und den iFEC-Teil zuständig. Derzeit erfolgt das Sammeln von Daten (MPE-Abschnitte) und das Erzeugen der Redundanz gemäß mehreren Mechanismen, die in den ”Guidelines for Implementation for Satellite Services to Handheld devices (SH) below 3 GHz, ETSI TS 102 584 V1.1.1, Dec. 2008” beschrieben sind. Die redundanten Daten werden in MPE-iFEC-Abschnitten eingekapselt und die Signalisierung wird dem Header jedes MPE-iFEC-Abschnitts hinzugefügt, so dass der Empfänger die Daten handhaben kann. Die MPE-iFEC-Abschnitte sind präzise über mehrere Bursts verteilt. Ein Burst besteht aus den MPE-Abschnitten, welche die zu diesem Burst gehörenden IP-Pakete enthalten, und aus den MPE-iFEC-Abschnitten, die unter Berücksichtigung von Daten aus verschiedenen Bursts erstellt worden sind (Mechanismen sind beschrieben in ”MPE-IFEC, Draft TS 102 772 V1.1.1, DVB BlueBook A131, Nov. 2008”). Bevor sie moduliert und gesendet werden, werden die Abschnitte schließlich in MPEG-Transport-Stream-(TS) Pakete eingekapselt, die einen 5- oder 4-Byte-Header bzw. 183 oder 184 Bytes an Nutzdaten aufweisen.
Der Zweck eines Empfängers besteht darin, sämtliche Abschnitte (MPE und MPE-iFEC) korrekt neu zu organisieren, Daten und Redundanz zu dekodieren und die IP-Datagramme rückzugewinnen. Wie bereits erwähnt, können während des Sendens Schwund-Ereignisse auftreten, was bedeutet, dass einige Teile des Bursts und/oder ein oder mehrere Bursts verlorengehen können.
Der Daten-Teil eines Bursts, das mittels der IP-Datagramme erstellt wird, ist nicht notwendigerweise vollständig ausgefüllt. Dies ist hauptsächlich aufgrund der zeitlichen Beschränkung der Fall, der die Burst-Ausbildung unterliegt. Aus diesem Grund wird zwar der Beginn der Application-Daten-Subtabelle (ADST) mit IP-Datagrammen gefüllt, jedoch nicht notwendigerweise das Ende. Die Kapazität des Dekodierers zum erfolgreichen Rückgewinnen von Daten ist abhängig von der Anzahl der Spalten, die mit ”Fehlern” behaftet sind, und andererseits derjenigen Spalten, die ”fehlerfrei” sind.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Senden von Daten von einem Sender zu einem Empfänger bereitzustellen, bei dem die Zuverlässigkeit des Sendens verbessert ist.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Bei einem Verfahren zum Senden von Daten von einem Sender zu einem Empfänger, insbesondere in einem DVB-Scenario, werden die Daten in aufeinanderfolgenden Bursts gesendet, und jedes Burst weist mehrere MPE- und/oder MPE-iFEC-Abschnitte auf. Wie beschrieben ist der Datenteil eines Bursts nicht notwendigerweise vollständig ausgefüllt. Somit ist in der Application-Data-Subtabelle (ADST) ein Padding vorhanden, das keine Daten enthält. Die Burst-Größe eines Bursts wird angegeben durch das Vorhergehendes-Burst-Größen-Feld, das in dem Header sämtlicher MPE-iFEC-Abschnitte enthalten ist, die in verschiedenen anderen Bursts oder sogar in dem gleichen Burst vorhanden sind. Somit kann die Information in nachfolgenden oder vorherigen Bursts oder sogar in dem gleichen Burst vorhanden sein.
Gemäß der Erfindung wird ein Burst nur dann verarbeitet, wenn seine Größe aufgrund der in verschiedenen anderen Bursts oder in dem gleichen Burst vorhandenen Information bekannt ist. Die Burst-Größe eines Bursts braucht nicht notwendigerweise aus dem nachfolgenden Burst, das unmittelbar auf das das Burst folgt, oder aus dem unmittelbar vorhergehenden Burst bekannt zu sein. Beispielsweise kann, falls es nicht möglich ist, die Burst-Größen-Information aus dem ersten Burst rückzugewinnen, das diese Information enthalten sollte (dem unmittelbar vorhergehenden oder nachfolgenden Burst), die Burst-Größe durch Verwendung der Information rückgewonnen werden, die in anderen Bursts vorhanden ist, z. B. in späteren Bursts, welche diese Information führen.
Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass die Information, welche die Burst-Größe betrifft, unerwartet eintreffen kann.
Falls die Burst-Größe eines Bursts bekannt ist, dann ist auch die Größe des in dem Burst vorhandenen Paddings, nämlich des datenfreien Bereichs, bekannt. Somit besteht die Möglichkeit, die Padding-Information derart rückzugewinnen, dass der Empfänger ursprünglich als fehlerbehaftet markierte Spalten als fehlerfrei markieren kann, da diese Spalten keinerlei Daten enthalten. Folglich hilft die Kenntnis der Burst-Größe und der Größe des Paddings dem Dekodierer, mehr Spalten als fehlerfrei zu erkennen, so dass diese Spalten nicht durch Verwendung redundanter Daten rückgewonnen zu werden brauchen. Somit wird die Kapazität des Dekodierers, Originaldaten erfolgreich rückzugewinnen, verbessert und dadurch die Zuverlässigkeit des Sendens erhöht.
Wenn der Empfänger die ADST mittels der Datennutzlast der MPE-Abschnitte wiederauffüllt, kann er den Spalten-Status der ADST prüfen. Die Spalte ist entweder als ”fehlerfrei” oder als ”fehlerbehaftet” markiert. Durch Vorgabe sind sämtliche Spalten vorzugsweise als ”fehlerbehaftet” markiert, und das Flag wird entfernt, sobald die Anzahl von Bytes, die in eine Spalte geschrieben sind, der Größe dieser Spalte entspricht (d. h. T, der Anzahl von Reihen). Spalten, die ”fehlerfrei” sind, werden von dem Dekodierer berücksichtigt, um Datenverluste (Spalten mit ”Fehlern”) zu beheben.
Gemäß dem Stand der Technik wird ein Burst verarbeitet, sobald ein neues Burst detektiert worden ist. In Abhängigkeit von der Vorheriges-Burst-Größen-Information, die von verschiedenen anderen Bursts her erhalten wird (falls die empfangenen Abschnitte iFEC-Abschnitte sind), wird die Größe des in dem Speicher gespeicherten Bursts rückgewonnen oder nicht. Somit wird beim Stand der Technik häufig ein Burst verarbeitet, ohne dass seine Originalgröße bekannt ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Burst nicht verarbeitet, solange seine Burst-Größe nicht aus einem oder mehreren nachfolgenden Bursts rückgewonnen werden kann. Es ist natürlich möglich, das Verarbeiten eines Burst zu starten, ohne seine Burst-Größe zu kennen, falls die Burst-Größe nicht anhand der auf das Burst folgenden 7, 10, 15, 20 oder 25 späteren Bursts rückgewonnen werden kann.
Das Burst kann in einem Speicher auf der Empfängerseite gespeichert werden, bis seine Burst-Größe bekannt ist und das Burst verarbeitet wird. Es ist vorzuziehen, dass durch Vorgabe sämtliche Spalten der Application Data Subtable als ”fehlerbehaftet” markiert sind und dieses Flag entfernt wird, nachdem die Anzahl von Bytes, die in eine Spalte geschrieben sind, der Größe dieser Spalte entspricht, d. h. der Anzahl von Reihen.
Somit wird gemäß der Erfindung die Rückgewinnung der Burst-Größen-Information zum Rückgewinnen fehlender Spalten in einem Burst verwendet, indem Spalten, die sich in dem Padding zwischen zwei Bursts, nämlich in dem datenfreien Bereich befinden, als fehlerfrei markiert werden, so dass weitere fehlende Spalten mit größerer Effizienz unter Verwendung der gesendeten redundanten Daten rückgewonnen werden können.
Weitere Merkmale der ersten unabhängigen Erfindung werden im Zusammenhang mit den Figuren der vorliegenden Anmeldung beschrieben.
Eine weitere unabhängige Erfindung betrifft ein Verfahren zum Senden von Daten von einem Sender zu einem Empfänger, das die gleichen Merkmale aufweist wie die im Zusammenhang mit der ersten Erfindung beschriebenen Merkmale. Statt jedoch mit dem Verarbeiten eines Bursts zu warten, bis seine Größe anhand der in anderen Bursts vorhandenen Information bekannt ist, ist gemäß der zweiten Erfindung die Verwendung einer Burst-Status-Warteschlange vorgesehen. Ähnlich wie bei der ersten Erfindung besteht auch die Aufgabe der zweiten Erfindung darin, die Zuverlässigkeit des Sendens und die Fähigkeit des Verfahrens, Daten trotz längerer Datenschwund-Ereignisse rückzugewinnen, zu verbessern.
Gemäß der zweiten Erfindung wird eine Burst-Status-Warteschlange verwendet, in welcher der Status der Bursts gespeichert wird. Die Burst-Status-Warteschlange enthält mindestens eine der folgenden Informationen: Burst-Nummer, Burst-Größe, Nummer von Abschnitten jedes Typs (MPE-iFEC, andere Abschnitte), letzte Adresse und/oder letzter Abschnitts-Index. Jedes Mal, wenn ein Abschnitt von dem Empfänger verarbeitet wird, wird geprüft, ob er zu einem neuen Burst gehört oder nicht. Jedes Mal, wenn ein neues Burst detektiert wird, wird ein neuer Eintrag in der Burst-Status-Warteschlange erzeugt. Es ist vorzuziehen, dass die Burst-Status-Warteschlange im First-in-First-out-(FIFO) Modus betrieben wird. Diese Warteschlange ermöglicht einen Überblick über die empfangenen Bursts und ermöglicht ferner, diese besser handzuhaben.
Ein Eintrag in der Burst-Status-Warteschlange kann eine Burst-Nummer haben, die als bekannt markiert ist, d. h. eine Nummer zwischen 0 und kMAX, oder als unbekannt markiert ist. Ferner kann bei einem Eintrag in die Burst-Status-Warteschlange die Burst-Größe als bekannt markiert sein, wenn die Burst-Größen-Information rückgewonnen worden ist, oder als unbekannt oder nicht rückgewinnbar markiert sein.
Vorzugsweise erfolgt ein Aktualisieren der letzten Adresse und der letzten Abschnitts-Nummer durch den letzten MPE-Abschnitt bzw. den letzten MPE-iFEC-Abschnitt, die für das Burst empfangen werden, das diesem Eintrag der Burst-Status-Warteschlange entspricht, wobei die letzte Adresse und/oder die letzte Abschnitts-Nummer insbesondere als zusätzliche Mechanismen zum Detektieren des Vorhandenseins eines neuen Bursts verwendet werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann, falls ein an dem Empfänger empfangener Abschnitt ein iFEC-Abschnitt ist, der Wert der Burst-Nummer dazu verwendet werden, den letzten Burst-Eintrag in der Burst-Status-Warteschlange zu aktualisieren. Es existieren zwei Möglichkeiten. Die erste besteht darin, einen neuen Eintrag zu erzeugen, wenn der letzte Eintrag in der Burst-Status-Warteschlange eine Burst-Nummer enthält, die bekannt ist und einen anderen Wert als der aktuelle Eintrag hat. Die zweite Möglichkeit besteht darin, keinen neuen Eintrag zu erstellen, wenn der letzte Eintrag in der Burst-Status-Warteschlange eine Burst-Nummer enthält, die unbekannt ist. In beiden Fällen wird die Burst-Nummer in dem letzten Eintrag der Burst-Status-Warteschlange durch die aktuelle Burst-Nummer aktualisiert.
Es ist besonders bevorzugt, sämtliche MPE-Abschnitte, die in dem Puffer vorhanden sind, der sämtliche in Bearbeitung befindlichen Abschnitte enthält, mittels der Timestamp-Angabe (wie in Verbindung mit dem Time-Slicing-Verfahren beschrieben) einer gegebenen Burst-Nummer zuzuweisen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird jeder MPE-Abschnitt, der nicht zu einem Burst gehört, d. h. der eine unbekannte Burst-Nummer hat, basierend auf der nächsten Burst-Start-Information, die in jedem Abschnitt vorhanden ist, analysiert, um seine Burst-Nummer zu bestimmen.
Vorzugsweise wird die Burst-Status-Warteschlange auf doppelte Einträge hin überprüft, so dass Einträge, welche die gleiche Burst-Nummer aufweisen, gelöscht werden, der älteste Eintrag als Referenz verwendet wird, und die Nummer von Abschnitten zusammengefasst wird, wobei die letzte Adresse und die letzte Abschnitts-Nummer, die berücksichtigt wurden, diejenigen sind, die aufgrund des aktuellsten doppelten Eintrags vorliegen, so dass die älteren doppelten Einträge verworfen werden und nur der aktuellste beibehalten wird.
Es besteht die Möglichkeit, alte Einträge in der Burst-Status-Warteschlange durch Verwendung mindestens eines der folgenden Verfahrensschritte zu prüfen:

– Entfernen des ältesten Eintrags, falls dieser eine unbekannte Burst-Nummer hat, sofern die Burst-Status-Warteschlange mindestens zwei Einträge enthält,
– falls die Burst-Nummer des ältesten Eintrags bekannt ist und die Burst-Größe dieses Eintrags unbekannt ist, Prüfen, ob die Burst-Größe rückgewonnen werden kann oder nicht rückgewinnbar ist, und zwar durch Verwendung der Burst-Nummer des aktuellsten Eintrags,
– Verifizieren, dass das zuletzt verarbeitete Burst nicht mehr in der Burst-Status-Warteschlange vorhanden ist.

Es ist besonders vorzuziehen, das zuletzt verarbeitete Burst mit dem ältesten Eintrag der Burst-Status-Warteschlange – nämlich dem tiefsten Eintrag in dieser Schlage – zu vergleichen, um Burst-Verluste zu detektieren. Falls sich jedoch die Burst-Nummer des ältesten Eintrags der Burst-Status-Warteschlange um mehr als einen Wert von der Burst-Nummer des zuletzt verarbeiteten Werts unterscheidet, werden die fehlenden Bursts in die Burst-Status-Warteschlange eingefügt, wodurch die gesamte Burst-Status-Warteschlange reorganisiert wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird der erste Eintrag (der älteste Eintrag) der Burst-Status-Warteschlange berücksichtigt, und falls sowohl die Burst-Nummer als auch die Burst-Größe nicht unbekannt sind, werden sämtliche diesem Burst zugehörigen Abschnitte abgebildet, um dekodiert zu werden, der entsprechende Eintrag wird aus der Burst-Status-Warteschlange entfernt, und sämtliche in dem Puffer vorhandenen Abschnitte, die älter als der erste abgebildete Abschnitt sind, werden gelöscht, so dass die abgebildeten Abschnitte nun bereit sind, dekodiert zu werden.
Die beschriebenen Verfahrensschritte zum Erzeugen oder Verarbeiten von Einträgen in der Burst-Status-Warteschlange können einzeln oder in Kombination miteinander durchgeführt werden, um die Zuverlässigkeit des Sendens zu verbessern.
Eine dritte unabhängige Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zum Senden von Daten, das die gleichen Merkmale wie die erste Erfindung aufweist. Statt jedoch mit dem Verarbeiten eines Bursts zu warten, bis seine Größe anhand der in nachfolgenden Bursts vorhandenen Information bekannt ist, besteht das erfinderische Merkmal der dritten Erfindung in der Verwendung eines oder mehrerer Verfahrensschritte, um das Vorhandensein eines neuen Bursts zu detektieren.
Zu diesem Zweck weisen die gesendeten Abschnitte einen Time-Slicing-Indikator auf, der die verbleibende Zeit (Δt) bis zum Start des nächsten Bursts und/oder eine Adresse, die der MPE-Abschnitts-Nutzlast in der Application-Data-Subtabelle (ADST) entspricht, und/oder eine Abschnitts-Nummer angibt, die dem Empfänger ermöglicht, die Position der MPE-iFEC-Abschnitts-Nutzlast in den Interburst-Forward-Error-Correction-Daten-Tabellen (iFDTs) zu bestimmen. Das Vorhandensein eines neuen Burst wird durch einen oder mehrere der folgenden Verfahrensschritte detektiert: Erstens kann der aktuelle Wert der verbleibenden Zeit mit dem vorherigen Wert der verbleibenden Zeit verglichen werden, wodurch, falls der aktuelle Wert größer als der vorherige Wert ist, ein neues Burst detektiert werden kann. Zweitens kann die aktuelle Adresse in einem MPE-Abschnitt mit der vorherigen Adresse verglichen werden, wodurch, falls die aktuelle Adresse kleiner als die vorherige Adresse ist, ein neues Burst detektiert wird. Als dritter Verfahrensschritt kann die aktuelle Abschnitts-Nummer in einem MPE-iFEC-Abschnitt mit der vorherigen Abschnitts-Nummer verglichen werden, wodurch, falls die aktuelle Abschnitts-Nummer kleiner als die vorherige Abschnitts-Nummer ist, ein neues Burst detektiert wird.
Die vorgeschlagenen Verfahrensschritte basieren auf der Annahme, dass per Satellitenübertragung empfangene Daten die gleiche Reihenfolge aufweisen wie die gesendeten Daten.
Somit ermöglicht das vorgeschlagene Verfahren das Zusammenfassen von Abschnitten, die zu dem gleichen Burst gehören, und ferner das Detektieren neuer Bursts. Es ist zu beachten, dass aufgrund einiger Beschränkungen, denen das MPE-Header-Format unterliegt, die Burst-Identifikation (d. h. die Burst-Nummer) nur von den MPE-iFEC-Abschnitten geführt wird.
Der technische Hintergrund des Time-Slicing-Verfahrens wird später in dieser Anmeldung im Zusammenhang mit den 9–11 erläutert.
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der folgenden Figuren erläutert:
1 zeigt den Layer-Ansatz der MPE-iFEC-Übertragung.
2 zeigt eine für die erste Erfindung relevante Situation, in der die Padding-Information zum Verarbeitung eines Bursts unbekannt ist,
3 zeigt eine für die erste Erfindung relevante Situation, in der mehrere Burst-Verluste vor dem Verarbeiten eines Bursts auftreten,
4 zeigt eine Burst-Status-Warteschlange gemäß der zweiten Erfindung,
5 bis 8 zeigen die Art, in der gemäß der Erfindung die Einträge in der Burst-Status-Warteschlange erzeugt und verarbeitet werden,
9 zeigt die Einkapselung von IP-Datengrammen über MPE und MPEG-TS,
10 zeigt eine in regelmäßigen Intervallen erfolgende Burst-Übertragung,
11 zeigt eine mittels des Time-Slicing-Verfahrens erfolgende Burst-Übertragung,
12 zeigt die Anzahl fehlerhafter Spalten bei einem Datenübertragungsverfahren, wenn sämtliche Padding-Rückgewinnungsmechanismen ausgeschaltet sind,
13 zeigt die Anzahl fehlerhafter Spalten, wenn der erste Padding-Rückgewinnungsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung aktiviert ist, und
14 zeigt die Anzahl fehlerhafter Spalten, wenn sämtliche Padding-Rückgewinnungsmechanismen gemäß der vorliegenden Erfindung aktiviert sind.
1 ist in der Einführung der vorliegenden Anmeldung im Zusammenhang mit dem Stand der Technik erläutert worden.
2 veranschaulicht ein Beispiel einer Situation, in der die Padding-Information für das Verarbeiten eines Bursts unbekannt ist. In diesem Beispiel ist der Parameter D gleich Null, was bedeutet, dass der erste iFEC-Abschnitt, der für ein neues Burst empfangen wird, die Vorheriges-Burst-Größen-Information des zu verarbeitenden Bursts mitführt. Hier ergibt der erste iFEC-Abschnitt des Bursts K + 1 die Größe des Bursts K, der zweite iFEC-Abschnitt die des Bursts K – 1 usw. Da das erste Burst K + 1 vollständig verloren war, ist die Größe des Bursts K immer noch unbekannt, wenn der erste iFEC-Abschnitt des Bursts K + 2 empfangen wird. Der iFEC-Abschnitt triggert das Verarbeiten des Bursts K, wobei jedoch, da sich die mitgeführte Burst-Größe auf das Burst K + 1 bezieht, die Größe des Bursts K verworfen wird. Der Zweck des Padding-Rückgewinnungs-Mechanismus besteht darin, das Burst K in dem Speicher zu halten, bis die Größe rückerlangt worden ist. Hier ist, sobald der zweite iFEC-Abschnitt des Bursts K + 2 verarbeitet wird, die Burst-Größe des Bursts K bekannt, und somit kann das Burst K effizienter verarbeitet werden. Falls die Burst-Größe nicht rückgewonnen werden kann (in dem Beispiel sind zahlreiche Bursts verlorengegangen), dann wird sie dennoch verarbeitet. Ein derartiger Mechanismus erfordert eine größere Speicherkapazität an der Empfängerseite.
In den Empfänger kann auch ein anderer Mechanismus integriert sein, der eine Prüfung auf fehlende Bursts vornimmt und der die Padding-Größe dieser fehlenden Bursts durch Verwendung der Vorheriges-Burst-Größen-Information rückgewinnt. Da die Redundanz unter Berücksichtigung von Daten aus verschiedenen Bursts berechnet wird (Spalten der ADST werden in verschiedene ADTs abgebildet), kann die Rückgewinnung der Padding-Information für fehlende Bursts dazu beitragen, fehlende Spalten rückzugewinnen. Diese Funktionalität verbessert auch die Gesamtleistung des Empfängers.
Bei dem in 3 gezeigten Beispiel sind zwei Bursts nach dem Burst K verlorengegangen: die Bursts K + 1 und K + 2. Das Eintreffen des nächsten Bursts triggert dann den Vorgang für das Burst K (Die in der vorliegenden Anmeldung beschriebenen Mechanismen können zum Rückgewinnen der Größe des Bursts K verwendet werden. Mit dem hier beschriebenen Mechanismus werden die fehlenden Bursts, d. h. die Bursts K + 1 und K + 2, selbst dann rückgewonnen, wenn für jedes von ihnen keine Abschnitte empfangen wurden. Durch Verwendung der Vorheriges-Burst-Größen-Information, die von den iFEC-Abschnitten des Bursts K + 3 geführt wird, kann der Empfänger die Padding-Größe der Bursts K, K + 1 und K + 2 rückgewinnen, bevor er sie verarbeitet. Da die Padding-Spalten als zuverlässig markiert sind, wird die Anzahl der als ”fehlerfrei” markierten Spalten vergrößert und zudem die Möglichkeit einer Fehlerbeseitigung verbessert.
Ein Beispiel einer Burst-Status-Warteschlange gemäß der zweiten Erfindung ist in 4 gezeigt.
Bei dem ”Burst-Status” handelt es sich um eine Art von Warteschlange (First-in – First-out, FIFO), in welcher der Status der Bursts gespeichert wird. Jedes Mal, wenn ein neues Burst detektiert wird, wird ein neuer Eintrag in die Burst-Status-Warteschlange geschoben. Ein neuer Eintrag kann mehrere nützliche Informationen enthalten, z. B. Burst-Nummer, Burst-Größe (Daten-Teil), Nummer von Abschnitten jedes Typs (MPE-iFEC, andere), letzte Adresse und/oder letzter Abschnitts-Index. Dieser Typ von Warteschlange ermöglicht einen Überblick über die empfangenen Bursts und ermöglicht ferner, diese besser handzuhaben.
Wie beschrieben kann mit der dritten Erfindung der vorliegenden Anmeldung ein neues Burst detektiert werden, indem der Burst-Start-Indikator, die Burst-Nummer, die delta-t-Information, die Adresse und/oder die Abschnitts-Nummer verwendet werden. In einigen Fällen ist bei der Detektion eines neuen Burst dessen Nummer bekannt, in anderen Fällen jedoch nicht. Aus diesem Grund kann ein Eintrag in der Burst-Status-Warteschlange eine Burst-Nummer haben, die als ”bekannt” markiert ist (d. h. eine Nummer zwischen 0 und kMAX) oder als ”unbekannt” markiert ist.
Die Burst-Größe wird von den MPE-iFEC-Abschnitten mittels des Vorheriges-Burst-Größen-Indikators angegeben. Sie gibt die in dem vorherigen Burst vorhandene Datenmenge an, d. h. die Anzahl von Bytes, die von der Datennutzlast sämtlicher zu einem gegebenen Burst gehörender MPE-Abschnitte belegt ist. Der Index des vorherigen Bursts wird basierend auf der Burst-Nummer des iFEC-Abschnitts, seiner Abschnitts-Nummer und einiger weiterer Parameter erhalten. Da der Daten-Teil eines Bursts nicht notwendigerweise vollständig gefüllt ist, ist die Burst-Größen-Information relevant. Tatsächlich kann die Burst-Größen-Information verwendet werden, um die Größe des Padding innerhalb eines Bursts abzuleiten. Wie zuvor kann die Burst-Größe ”bekannt” (aus den nächsten Bursts erhaltene Vorheriges-Burst-Größen-Information), ”unbekannt”, jedoch auch ”nicht rückgewinnbar” sein.
Die Anzahl von Abschnitten jedes Typs kann zum Erhalt statistischer Information über die Bursts verwendet werden, ist jedoch nicht relevant für die hier vorgeschlagenen Mechanismen.
Die letzte Adresse und die letzte Abschnitts-Nummer werden durch den letzten MPE-Abschnitt bzw. den letzten MPE-iEFC-Abschnitt aktualisiert, der für das Burst empfangen wird, das diesem Eintrag des Burst-Status entspricht (d. h. die zu dementsprechenden Burst gehören). Sie können als zusätzliche Mechanismen zum Detektieren des Vorhandenseins eines neuen Bursts verwendet werden.
Jedes Mal, wenn ein Abschnitt an dem Empfänger empfangen wird, wird mittels eines oder mehrerer der in der vorliegenden Anmeldung beschriebenen Mechanismen geprüft, ob er zu einem neuen Burst gehört oder nicht. Falls der Abschnitt das Vorhandensein eines neuen Bursts erkennen lässt, dann wird der Burst-Status-Warteschlange ein neuer Eintrag hinzugefügt.
Es wird die Analyse des Abschnitts-Headers durchgeführt, und die Werte des letzten Burst-Status-Eintrags (FIFO) werden entsprechend aktualisiert. Falls der empfangene Abschnitte ein iFEC-Abschnitt ist, kann der Wert der Burst-Nummer zum Aktualisieren des letzten Burst-Eintrags verwendet werden. Es gibt zwei Möglichkeiten:

• Der letzte Eintrag in der Burst-Status-Warteschlange enthält eine Burst-Nummer, die ”bekannt” ist und die einen anderen Wert als die aktuelle Burst-Nummer hat: ein neuer Eintrag wird hinzugefügt, wie in 5 gezeigt.

• Der letzte Eintrag in der Burst-Status-Warteschlange enthält eine Burst-Nummer, die ”unbekannt” ist: keine Änderung wird durchgeführt.

In beiden Fällen wird die Burst-Nummer des letzten Eintrags, der in der Burst-Status-Warteschlange vorhanden ist, durch die aktuelle Burst-Nummer aktualisiert.
Nachdem die vorstehend genannten Operationen durchgeführt worden sind, werden die in dem Puffer vorhandenen Abschnitte (der Puffer enthält sämtliche in Verarbeitung befindlichen Abschnitte) geprüft und mittels der Timestamp-Angabe einer gegebenen Burst-Nummer (nur MPE-Abschnitte) zugewiesen. Tatsächlich sind sämtliche Abschnitte mit dem Timestamp markiert, der die Zeit angibt, zu der der Abschnitt verarbeitet wurde. Basierend auf der nächsten Burst-Start-Information wird jeder MPE-Abschnitt, der nicht zu einem Burst gehört (Burst-Nummer ”unbekannt”), analysiert, um seine Burst-Nummer zu bestimmen, wie 6 zeigt.
Der nächste Schritt des Burst-Status-Mechanismus umfasst eine Prüfung auf doppelte Einträge in der Burst-Status-Warteschlange. Tatsächlich kann, falls neue Burst nicht perfekt detektiert werden, die Burst-Status-Warteschlange mehrere Einträge mit der gleichen Burst-Nummer enthalten. Die Prüfung beinhaltet das Suchen nach doppelten Einträgen, wobei als Referenz der erste Eintrag (d. h. der älteste) genommen wird, und im Zusammenfassen sämtlicher Werte (Nummer von Abschnitten). Die letzte Adresse und die letzte Abschnitts-Nummer, die in Erwägung gezogen werden, sind diejenigen, die durch den aktuellsten doppelten Eintrag gegeben sind. Aus diesem Grund werden die ältesten doppelten Einträge verworfen, und nur der aktuellste Eintrag wird beibehalten, wie 7 zeigt.
Die nächste Operation, die durchgeführt werden kann, betrifft das Prüfen alter Einträge in der Burst-Status-Warteschlange. Zunächst muss, falls der älteste Eintrag – sofern der Burst-Status mindestens zwei Einträge enthält – eine unbekannte Burst-Nummer hat, dieser Eintrag entfernt werden. Andernfalls muss (bei ”bekannter” Burst-Nummer), falls die Burst-Nummer ”unbekannt” ist, unter Verwendung der Burst-Nummer des aktuellsten Eintrags geprüft werden, ob die Burst-Größe rückgewonnen werden kann oder ob sie ”nicht rückgewinnbar” ist. In der letzten Alt-Eintrags-Prüfung wird schließlich festgestellt, ob das letzte verarbeitete (d. h. dekodierte) Burst nicht mehr in der Burst-Status-Warteschlange vorhanden ist.
In der letzten Operation, die an der Burst-Status-Warteschlange vorgenommen werden kann, werden die endgültigen Einträge geprüft, um festzustellen, ob ein Burst verarbeitet (d. h. dekodiert) werden kann oder nicht. In der Operation wird zuerst das zuletzt verarbeitete Burst mit dem in dem ältesten Eintrag des Burst-Status vorhandenen Burst verglichen, um Burst-Verluste zu detektieren. In einem solchen Fall werden fehlende Bursts automatisch in den Burst-Status eingeführt, wobei die gesamte Burst-Status-Warteschlange reorganisiert wird (FIFO, 8). Als nächstes wird in der Operation der erste Eintrag der Burst-Status-Warteschlange in Betracht gezogen, und falls sowohl die Burst-Nummer als auch die Burst-Größe nicht ”unbekannt” sind, dann werden sämtliche zu diesem Burst gehörenden Abschnitte abgebildet, um dekodiert zu werden, der entsprechende Eintrag wird aus dem Burst-Status entfernt, und sämtliche in dem Puffer vorhandenen Abschnitte, die älter als der abgebildete erste Abschnitt sind (Timestamp) werden gelöscht. Die abgebildeten Abschnitt sind nun bereit, dekodiert zu werden.
Der auf die dritte Erfindung (Time-Slicing-Verfahren) bezogene technische Hintergrund wird nun anhand der 9–11 beschrieben.
Das Time-Slicing-Verfahren wurde in die Digital-Video-Broadcasting-Handheld-(DVB-H) Norm so eingeführt, wie in ”Transmission system for handheld terminals, ETSI EN 302 304 V1.1.1, Nov. 2004” beschrieben ist. Wie bei DVB-SH werden die Daten (z. B. IP-Datagramme) gesendet, nachdem sie in MPE-Abschnitte eingekapselt worden sind (12-Byte-Header/4-Byte-CRC). Es können MPE-FEC- und MPE-iFEC-Abschnitte verwendet werden, um im Fall schlechter Kanalbedingungen die Redundanz hinzuzufügen und somit Fehler zu beheben.
Die MPE-Abschnitte werden schließlich in dem MPEG-Transportstrom eingekapselt (188 Bytes/4- oder 5-Byte-Header, 9).
Die MPEG-TS-Pakete werden zusammen gesendet und weisen eine spezifische Paket-Identifizierung (PID) auf. Die PID identifiziert den Elementarstrom, bei dem es sich um einen Audio-/Video-Strom (z. B. um einen gesendeten Fernsehkanal) oder um Daten handeln kann. Der Elementarstrom (ES) ist somit der von dem Terminal angeforderte Service; er kann ein bestimmter Kanal sein. Gewöhnlich werden Daten in geregelter Weise in einem Burst gesendet, und jedes Burst kann mehrere MPE-Abschnitte enthalten (10).
Die als ”Time-Slicing” bezeichnete Funktionalität ermöglicht, Bursts nicht mit einem regelmäßigen Intervall, sondern in eher modularer Weise zu senden, wie in ”Transmission system for handheld terminals, ETSI EN 302 304 V1.1.1, Nov. 2004” beschrieben ist. Mittels der Funktionalität kann zu Beginn eines Bursts angezeigt werden, wann das nächste Burst eintreffen sollte. Die Information wird in jeden MPE-Abschnitt einbezogen (Delta-t-Information in sämtliche MPE- und MPE-iFEC-Abschnitte), da ein Teil der Information verlorengehen kann (schlechte Kanalbedingungen). Die angegebene Zeit ist nicht absolut, sondern relativ, so dass kein Problem hinsichtlich der Synchronisation des Senders und des Empfängers besteht (11).
Die erste an den Empfänger gestellte Anforderung besteht darin, vor dem Hintergrund einer nicht erfolgenden Angabe der Burst-Nummer zu identifizieren, zu welchem Burst (d. h. Burst-Nummer) ein MPE-Abschnitt gehört. Es kann der in MPE-IFEC, Draft TS 102 772 V1.1.1, DVB BlueBook A131, Nov. 2008 beschriebene Mechanismus verwendet werden, und im Idealfall wird dieser Mechanismus in der Lage sein, die Burst-Nummer rückzugewinnen.
Es existieren verschiedene Arten des Detektierens eines neuen Bursts, wobei die erste Art darin besteht, den Time-Slicing-Indikator zu verwenden, wenn ein MPE-Abschnitt empfangen wird, und die Burst-Nummer zu verwenden, wenn ein MPE-iFEC-Abschnitt verwendet wird, wie in ”MPE-IFEC, Draft TS 102 772 V1.1.1, DVB BlueBook A131, Nov. 2008” aufgeführt. Es können auch andere Mechanismen in Betracht gezogen werden.
Wie bereits aufgeführt zielt das Time-Slicing-Verfahren darauf ab, den Empfänger über den Start des nächsten Bursts zu informieren. Zu diesem Zweck wird in jeden MPE- oder iFEC-Abschnitt ein Wert (delta-t) eingeführt, der die Zeit angibt, welche verbleibt, bis das erste Byte des nächsten Bursts eintreffen sollte. Delta-t nimmt somit über der Zeit ab, und die durch nachfolgende Abschnitte innerhalb eines Bursts angegebenen Werte können entweder gleich oder kleiner sein.
Der hier vorgeschlagene Mechanismus zum Detektieren eines neuen Bursts basiert auf diesem Verhalten und ferner darauf, dass über Satellit empfangene Daten die gleiche Reihenfolge aufweisen wie gesendete Daten (was bei terrestrischen Netzwerken nicht notwendigerweise der Fall ist). Das Prinzip beinhaltet das Vergleichen des vorherigen Werts von delta-t mit dem aktuellen Wert und das Prüfen, ob ein neues Burst eingetroffen ist oder nicht. Dieser Mechanismus kann zusätzlich zu den vorherigen in Betracht gezogen werden, um Sicherheitsmargen in die Burst-Detektion einzubringen.

• Falls: Δt_current > Δt_previous dann ist ein neues Burst detektiert worden.
• Ansonsten müssen andere Mechanismen in Betracht gezogen werden.

MPE-Abschnitte führen in ihren Headern Information über ihre Adresse. Die Adresse entspricht der Position der MPE-Abschnitts-Datennutzlast (insbesondere des ersten Byte) in der ADST, wie in ”MPE-IFEC, Draft TS 102 772 V1.1.1, DVB BlueBook A131, Nov. 2008” beschrieben ist. Die Information erlaubt das Bestimmen der Spalte und der Reihe, an der die Datennutzlast platziert werden sollte. Gemäß den für die Ausgestaltung des Burst verwendeten Mechanismen werden die MPE-Abschnitte eines Bursts nacheinander übertragen, was bedeutet, dass die Adresse zwischen aufeinanderfolgenden MPE-Abschnitten innerhalb eines Bursts zunimmt (das Satelliten-Segment hält die Sende-Reihenfolge aufrecht).
Der hier vorgeschlagene Mechanismus beinhaltet das Analysieren der aktuellen Adresse und das Vergleichen dieser Adresse mit der zuvor empfangenen Adresse. Falls die aktuelle Adresse kleiner ist als die vorherige, dann ist ein neues Burst empfangen worden. Wie zuvor ist dies ein zusätzlicher Mechanismus, der verwendet wird, um Sicherheitsmargen in die Burst-Detektion einzubringen.

• Falls: address_current < address_previous dann ist ein neues Burst detektiert worden.
• Ansonsten müssen andere Mechanismen in Betracht gezogen werden.

MPE-iFEC-Abschnitte führen in ihren Headern Information über die Abschnitts-Nummer. Die Abschnitts-Nummer erlaubt dem Empfänger, die Position der MPE-iFEC-Abschnitts-Nutzlast in den iFDTs zu bestimmen. Die Information wird verwendet, um zusammen mit der Burst-Nummer den Index und die Spalte der iFDT zu bestimmen, in der die Datennutzlast platziert werden soll, wie in ”MPE-IFEC, Draft TS 102 772 V1.1.1, DVB BlueBook A131, Nov. 2008” beschrieben ist. Gemäß den für die Ausbildung des Bursts verwendeten Mechanismen erhöht sich innerhalb des gleichen Bursts die Abschnitts-Nummer von einem iFEC-Abschnitt zum nächsten. Ferner wird die Sende-Reihenfolge durch das Satelliten-Segment nicht verändert.
Der hier vorgeschlagene Mechanismus beinhaltet das Aufrufen der aktuellen Abschnitts-Nummer und das Vergleichen dieser Nummer mit der zuvor empfangenen Abschnitts-Nummer. Falls die aktuelle Abschnitts-Nummer kleiner ist als die vorherige, dann ist ein neues Burst empfangen worden. Wie zuvor ist dies ein zusätzlicher Mechanismus, der verwendet wird, um Sicherheitsmargen in die Burst-Detektion einzubringen.

• If: section_number_current < section_number_previous dann ist ein neues Burst detektiert worden.
• Ansonsten müssen andere Mechanismen in Betracht gezogen werden.

Es wurden Simulationen mit drei verschiedenen Empfänger-Konfigurationen durchgeführt: Bei der ersten waren sämtliche Padding-Rückgewinnungs-Mechanismen abgeschaltet, bei der zweiten war der erste Padding-Rückgewinnungs-Mechanismus aktiviert (wie anhand von 2 beschrieben), und bei der dritten waren sämtliche Padding-Rückgewinnungs-Mechanismen aktiviert (bei beiden Mechanismen in der anhand von 2 und 3 beschriebenen Weise). Es wurden die folgenden Parameter verwendet:

– Kodierer/Dekodierer Reed-Solomon (255,191)
– IFEC-Kodierperiode ”EP” = 1
– IFEC-Daten-Interleaving ”B” = 17
– IFEC-Spread ”S” = 9
– Datenverzögerung am Sender ”D” = 0
– Nummer der Datenstruktur ”M” = B + S = 26
– Maximale Anzahl von Daten-Spalten pro ADST ”C” = 191
– Anzahl von Reihen in ADST, ADT und iFDT ”T” = 768

Die gesendeten Daten sind bei den drei Konfigurationen die gleichen; neun Bursts wurden vor dem Empfang vollständig gelöscht (Bursts 20 bis 28). Die Anzahl fehlerhafter Spalten wurde in dem Empfänger verzeichnet:

– ADST + iFDST (Eingabe): Dies entspricht dem Burst, das empfangen wurde (Daten-Teil in einer ADST platziert, Redundanz-Teil in einer sogenannten ”iFDST” platziert) und von dem Empfänger analysiert wurde; der Inhalt von ADST + iFDST wird auf mehrere ADTs/iFDTs verteilt.
– ADT + iFDT (Eingabe): die an dem Eingang des Dekodierers platzierte Matrix; jede Spalte entspricht Spalten, die von verschiedenen ADSTs and iFDTs ausgegeben worden sind.
– ADT + iFDT (Ausgabe): die am Ausgang des Dekodierers vorhandene Matrix (nach dem Dekodiervorgang).
– ADST (Ausgabe): der Inhalt der ADST, der verwendungsbereit ist (Original-Daten).

12 zeigt die Anzahl fehlerhafter Spalten, wenn sämtliche Padding-Rückgewinnungs-Mechanismen abgeschaltet sind. Man kann die Fehler in dem ADST + iFDST von Burst 19 erkennen, die auf die unbekannte Burst-Größe zurückzuführen sind. Die Größe von Burst 19 wurde nicht rückgewonnen, da die nächsten 9 Bursts verlorengingen. Eine weitere Burst-Größe ist für das Burst Nummer 30 verlorengegangen. Sämtliche Spalten gingen für die Bursts 20 bis 28 verloren (255 Spalten), da die entsprechenden Bursts nicht empfangen wurden. Die Anzahl von Spalten mit Fehlern nahm in den ADTs und iFDTs zu (Verteilung der ADST-Spalten in mehrere ADTs/iFDTs), und beginnend mit dem Burst 28 kann der Dekodierer nicht alle Fehler beheben (Die Anzahl von Spalten mit Fehlern am Ausgang des Dekodierers nimmt zu). Schließlich ist beginnend mit dem Burst 44 die Auswirkung der Fehler auf das Ausgangssignal des Empfängers ersichtlich: die Fehler, die in ADST + iFDST am Eingang vorhanden sind, lassen sich nach (M – 1) Bursts beobachten. Als Konsequenz können die 11 ADST + iFDST mit Fehlern am Eingang des Empfängers nicht vollständig dekodiert werden, und es treten immer noch Fehler in 11 ADST (Bursts 44–53 und 55) am Ausgang des Empfängers auf.
13 entspricht der Konfiguration des Empfängers, in welcher der erste Padding-Rückgewinnungs-Mechanismus eingeschaltet ist. Es ist ersichtlich, dass die beiden bei der vorherigen Konfiguration (12) fehlenden Burst-Größen nicht mehr vorhanden sind. Tatsächlich wartete der Empfänger auf das Rückgewinnen der Größe der Bursts 19 und 30 vor deren Verarbeitung. Der Einfluss ist an der Anzahl fehlerhafter Spalten ersichtlich, da die Padding-Spalten als zuverlässig angesehen werden. Beispielsweise wurde ADT + iFDT während der Verarbeitung des Bursts 28 vollständig rückgewonnen. Statt des Vorhandenseins von 11 ADST mit Fehlern am Ausgang des Empfängers sind nun noch 9 von ihnen mit Fehlern behaftet.
14 zeigt die Konfiguration des Empfängers, bei der sämtliche Padding-Rückgewinnungs-Mechanismen eingeschaltet wurden. Der Empfänger detektiert verlorene Bursts, wartet jedoch auch auf die Größen-Information, bevor er ein Burst verarbeitet. Es ist ersichtlich, dass die Anzahl von Spalten mit Fehlern in ADST + iFDST am Eingang reduziert ist, da die Bursts als verloren detektiert werden und von dem Empfänger rückgewonnen werden und die Padding-Größe auf der Basis der Größe dieser Bursts rückgewonnen wird (Bursts 20 bis 28). Der Dekodierer behebt hier sämtliche Fehler, die in ADT + iFDT vorhanden sind, und es ist kein Fehler mehr am Ausgang des Empfängers vorhanden. Da bei diesem Beispiel der Abstand zwischen den ersten Bytes jedes Bursts ungefähr 1,2 s beträgt, trat das Schwundereignis während ungefähr 11 s auf, was bedeutet, dass der Empfänger, bei dem derartige Mechanismen verwendet werden, mindestens 11 s an Schwundeffekten unterstützen kann, ohne dass Fehler am Ausgang auftreten. Es wurden Simulationen ohne Padding-Rückgewinnung realisiert, indem verschiedene Anzahlen aufeinanderfolgender Bursts gelöscht wurden, und am Ausgang verschwanden die Fehler, wenn diese Anzahl unterhalb von 5 lag. Ohne Padding-Rückgewinnungs-Mechanismen betrug somit die maximale Schwund-Ereignis-Dauer, bei der garantiert war, dass kein Fehler am Ausgang des Empfängers auftrat, ungefähr 5 s. Die Leistung des Padding-Rückgewinnungs-Mechanismus hängt selbstverständlich von dem Padding-Betrag in jedem Burst ab. In diesem Beispiel lässt sich erkennen, dass das Padding ungefähr 100 Spalten repräsentiert.
Die Merkmale sämtlicher im Rahmen der vorliegenden Erfindung beschriebenen Verfahren können nach Belieben zu einem einzigen erfindungsgemäßen Verfahren kombiniert werden, um die Zuverlässigkeit des Sendens zu verbessern. Ferner können sämtliche dieser Merkmale nach Belieben mit sämtlichen Merkmalen der vom gleichen Anmelder am gleichen Datum eingereichten Anmeldung ”Verfahren zum Senden von Daten” kombiniert werden.
Insbesondere kann ein Verfahren die Merkmale von Anspruch 1 und zusätzlich die Merkmale von Anspruch 2 aufweisen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

Digital Video Broadcasting (DVB); DVB specification for data broadcasting, ETSI EN 301 192 V1.4.2, April 2008 [0003]
Framing structure, channel coding and modulation for digital terrestrial television, ETSI EN 300 744 V1.6.1, Jan. 2009 [0003]
Framing Structure, channel coding and modulation for Satellite Services to Handheld devices (SH) below 3 GHz, ETSI EN 302 583 V1.1.1, July 2007 [0004]
Guidelines for Implementation for Satellite Services to Handheld devices (SH) below 3 GHz, ETSI TS 102 584 V1.1.1, Dec. 2008 [0006]
MPE-IFEC, Draft TS 102 772 V1.1.1, DVB BlueBook A131, Nov. 2008 [0006]
Transmission system for handheld terminals, ETSI EN 302 304 V1.1.1, Nov. 2004 [0067]
Transmission system for handheld terminals, ETSI EN 302 304 V1.1.1, Nov. 2004 [0070]
MPE-IFEC, Draft TS 102 772 V1.1.1, DVB BlueBook A131, Nov. 2008 [0071]
MPE-IFEC, Draft TS 102 772 V1.1.1, DVB BlueBook A131, Nov. 2008 [0072]
MPE-IFEC, Draft TS 102 772 V1.1.1, DVB BlueBook A131, Nov. 2008 [0075]
MPE-IFEC, Draft TS 102 772 V1.1.1, DVB BlueBook A131, Nov. 2008 [0077]

Claims

Verfahren zum Senden von Daten von einem Sender zu einem Empfänger, insbesondere in einem DVB-Scenario, bei dem Daten in aufeinanderfolgenden Bursts gesendet werden und jedes Burst mehrere Multi-Protocol-Encapsulation-(MPE) und Multi-Protocol-Encapsulation-Inter-Burst-Forward-Error-Correction-(MPE-iFEC) Abschnitte aufweist, bei dem der Daten-Teil eines Bursts (K) nicht notwendigerweise vollständig gefüllt wird und somit ein Padding enthalten kann, nämlich einen datenfreien Bereich am Ende der ADST, und bei dem die Burst-Größe eines Bursts (K) durch das Vorhergehendes-Burst-Größen-Feld angegeben wird, das in dem Header jedes MPE-iFEC-Abschnitts in verschiedenen anderen Bursts (K + 1, K + 2, ...) oder in dem gleichen Burst (K) vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Burst (K) nur verarbeitet wird, nachdem seine Größe durch Verwendung der in verschiedenen anderen Bursts (K + 1, K + 2, ...) oder in dem gleichen Burst (K) vorhandenen Information bekannt ist.
Verfahren zum Senden von Daten von einem Sender zu einem Empfänger, insbesondere in einem DVB-Scenario, bei dem Daten in aufeinanderfolgenden Bursts gesendet werden und jedes Burst mehrere Multi-Protocol-Encapsulation-(MPE) und Multi-Protocol-Encapsulation-Inter-Burst-Forward-Error-Correction-(MPE-iFEC) Abschnitte aufweist, bei dem der Daten-Teil eines Bursts (K) nicht notwendigerweise vollständig gefüllt wird und somit ein Padding enthalten kann, nämlich einen datenfreien Bereich am Ende der ADST, und bei dem die Burst-Größe eines Bursts (K) durch das Vorhergehendes-Burst-Größen-Feld angegeben wird, das in dem Header jedes MPE-iFEC-Abschnitts in verschiedenen weiteren Bursts (K + 1, K + 2, ...) oder in dem gleichen Burst (K) vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Burst-Status-Warteschlange verwendet wird, in welcher der Status der Bursts (K, K + 1, K + 2, ...) gespeichert wird, der mindestens eine der folgenden Informationen enthält: Burst-Nummer, Burst-Größe, Anzahl von Abschnitten jedes Typs, letzte Adresse und/oder letzter Abschnitts-Index, wobei jedes Mal, wenn ein Abschnitt von dem Empfänger verarbeitet wird, geprüft wird, ob zu einem neuen Burst gehört oder nicht, und jedes Mal, wenn ein neues Burst detektiert wird, ein neuer Eintrag in der Burst-Status-Warteschlange erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Burst (K) nicht verarbeitet wird, solange seine Burst-Größe nicht in einem unterschiedlichen weiteren Burst (K + 1, K + 2, ...) oder in dem gleichen Burst (K) rückgewonnen werden kann.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Burst (K) in einem Speicher auf der Empfänger-Seite gespeichert wird, bis seine Burst-Größe rückgewonnen wird und das Burst (K) verarbeitet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Burst (K) verarbeitet wird, ohne dass seine Burst-Größe bekannt ist, falls die Burst-Größe nicht durch Verwendung der auf das Burst (K) folgenden 7, 10, 15, 20 oder 25 weiteren Bursts (K + 1, K + 2, ...) rückgewonnen werden kann.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass durch Vorgabe sämtliche Spalten der Application-Daten-Subtable (ADST) als Fehler enthaltend markiert sind und dieses Flag entfernt wird, sobald die Anzahl in eine Spalte geschriebener Bytes der Größe dieser Spalte entspricht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückgewinnung der Burst-Größen-Information zum Rückgewinnen fehlender Spalten in einem Burst verwendet wird, indem Padding-Spalten, nämlich Spalten in einem datenfreien Bereich, als fehlerfrei markiert werden, so dass weitere fehlende Spalten unter Verwendung der gesendeten redundanten Daten effizienter rückgewonnen werden können.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Burst-Status-Warteschlange im First-in-First-out-(FIFO) Modus betrieben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Eintrag in der Burst-Status-Warteschlange eine als bekannt markierte Burst-Nummer, d. h. eine Nummer zwischen 0 und KMax, haben kann, oder als unbekannt markiert sein kann.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Eintrag in der Burst-Status-Warteschlange die als bekannt markierte Burst-Größe haben kann, wenn die Burst-Größen-Information aus verschiedenen diese Information enthaltenden Bursts oder aus dem gleichen Burst erhalten wird, oder als unbekannt oder nicht rückgewinnbar markiert werden kann, falls die Burst-Größe nicht unter Verwendung einer vorbestimmten Anzahl von Bursts rückgewonnen werden kann.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die letzte Adresse und die letzte Abschnitts-Nummer durch den letzten MPE-Abschnitt bzw. den letzten MPE-iFEC-Abschnitt aktualisiert werden, der für das Burst empfangen wird, das diesem Eintrag der Burst-Status-Warteschlange entspricht, wodurch die letzte Adresse und/oder die letzte Abschnitts-Nummer insbesondere als zusätzliche Mechanismen zum Detektieren des Vorhandenseins eines neuen Bursts verwendet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass, falls ein an dem Empfänger empfangener Abschnitt ein iFEC-Abschnitt ist, der Wert der Burst-Nummer zum Aktualisieren des letzten Burst-Eintrags in der Burst-Status-Warteschlange verwendet werden kann, indem ein neuer Eintrag erzeugt wird, wenn der letzte Eintrag in der Burst-Status-Warteschlange eine Burst-Nummer enthält, die bekannt ist und einen anderen Wert als die aktuelle Burst-Nummer hat, oder indem kein neuer Eintrag erzeugt wird, wenn der letzte Eintrag in der Burst-Status-Warteschlange eine Burst-Nummer enthält, die unbekannt ist, wobei in beiden Fällen die Burst-Nummer des letzten Eintrags in der Burst-Status-Warteschlange durch die aktuelle Burst-Nummer aktualisiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche MPE-Abschnitte, die in dem Puffer vorhanden sind, der sämtliche in Verarbeitung befindliche Abschnitte enthält, mittels des Timestamp-Hinweises einer gegebenen Burst-Nummer zugewiesen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass basierend auf der nächsten Burst-Start-Information, die in jedem Abschnitt vorhanden ist, jeder nicht zu einem Burst gehörende MPE-Abschnitt, nämlich ein Abschnitt mit einer unbekannten Burst-Nummer, analysiert wird, um seine Burst-Nummer zu bestimmen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Burst-Status-Warteschlange auf doppelte Einträge geprüft wird, indem Einträge, welche die gleiche Burst-Nummer haben, gelöscht werden, der älteste Eintrag als Referenz genommen wird, und die Anzahl von Abschnitten zusammengefasst wird, wobei die letzte Adresse und die letzte Abschnitts-Nummer, die in Erwägung gezogen werden, diejenigen sind, die durch den aktuellsten doppelten Eintrag gegeben sind, so dass die älteren doppelten Einträge verworfen werden und nur der aktuellste Eintrag beibehalten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass alte Einträge in der Burst-Status-Warteschlange geprüft werden, indem mindestens einer der folgenden Verfahrensschritte durchgeführt wird: – Entfernen des ältesten Eintrags, falls dieser eine unbekannte Burst-Nummer hat, sofern die Burst-Status-Warteschlange mindestens zwei Einträge enthält, – falls die Burst-Nummer des ältesten Eintrags bekannt ist und die Burst-Größe dieses Eintrags unbekannt ist, Prüfen, ob die Burst-Größe rückgewonnen werden kann oder nicht rückgewinnbar ist, und zwar unter Verwendung der Burst-Nummer des aktuellsten Eintrags, – Verifizieren, dass das letzte verarbeitete Burst nicht mehr in der Burst-Status-Warteschlange vorhanden ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das zuletzt verarbeitete Burst mit dem ältesten Eintrag der Burst-Status-Warteschlange verglichen wird, um Burst-Verluste zu detektieren, wobei, falls sich jedoch die Burst-Nummer des ältesten Eintrags der Burst-Status-Warteschlange um mehr als einen Wert von der Burst-Nummer des zuletzt verarbeiteten Werts unterscheidet, fehlende Bursts in die Burst-Status-Warteschlange eingefügt werden, wodurch die gesamte Burst-Status-Warteschlange reorganisiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 7 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Eintrag der Burst-Status-Warteschlange berücksichtigt wird, und falls sowohl die Burst-Nummer als auch die Burst-Größe bekannt sind, sämtliche diesem Burst zugehörigen Abschnitte abgebildet werden, um dekodiert zu werden, der entsprechende Eintrag aus der Burst-Status-Warteschlange entfernt wird, und sämtliche in dem Puffer vorhandenen Abschnitte, die älter als der erste abgebildete Abschnitt sind, gelöscht werden, so dass die abgebildeten Abschnitte nun bereit sind, dekodiert zu werden.