DE102013109792B4

DE102013109792B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Konvertierung eines RDI-Datenstroms in einen ETI-Datenstrom

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Publication number: DE102013109792B4
Application number: DE102013109792.8A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-09-06
Filing date: 2013-09-06
Publication date: 2018-05-24
Anticipated expiration: 2033-09-07
Also published as: ES2705035T3; EP2846485B1; EP2846485A1; DE102013109792A1; DK2846485T3

Abstract

Verfahren zur Konvertierung eines RDI-Datenstroms in einen ETI-Datenstrom, umfassend(A) das Einlesen eines RDI-Datenstroms;(B) das Zerlegen des RDI-Datenstroms in RDI-Rahmen;(C) das Zerlegen der RDI-Rahmen in Steuerinformationen (FIC) und Datenkanäle (Sub-Channels);(D) das Entnehmen der Konfigurationsinformation des Typs/1 aus den Steuerinformationen und deren Speicherung in einer Datenbasis;(E1) das Speichern der im FIC enthaltenen/0;(E2) Setzen des CIF-Zählers auf den Wert des CIF Count der/0, falls diese im Schritt (E1) empfangen wurde;(E3) Ableiten eines Rahmenzählers (FCNT) aus dem CIF-Zähler aus Schritt (E2) durch Modulo 250 Operation;(E4) Ableiten der Rahmenphase (FP) aus dem Wert des CIF-Zählers aus Schritt (E2) durch Modulo 8 Operation;(F) das Bilden von ETI-Rahmen unter Verwendung des im Schritt (E3) bestimmten FCNT, der im Schritt (E4) bestimmten FP, der in der Datenbasis hinterlegten Konfigurationsinformation, der Steuerinformationen (FIC) sowie der Datenkanäle (Sub-Channels); und(G) das Ausgeben von ETI-Rahmen als ETI-Datenstrom.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Konvertierung von RDI-Datenströmen in ETI-Datenströme, welches insbesondere für die Konvertierung aufgezeichneter RDI-Datenströme geeignet ist. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung für diesen Zweck.
Innerhalb der DAB-Standardfamilie ETSI EN 300 401 V1.4.1 (2006-06) (DAB = Digital Audio Broadcasting) sind grundlegende Datenstromformate definiert, u.a. das Ensemble Transport Interface (ETI) und das Receiver Data Interface (RDI). Das ETI wird im sogenannten Verteilnetzwerk zwischen Ensemble Multiplexer und den im Gleichwellennetz arbeitenden DAB-Sendern zur Verteilung des Ensembles verwendet. Das RDI wird am DAB-Empfänger als standardisierte Schnittstelle zur Anbindung optionaler Audio- und Datendienstdekoder eingesetzt.
Der schematische Aufbau eines DAB-Gleichwellennetzes mit Zuführungs- und Verteilnetzwerk wird unter Bezugnahme auf 1 näher erläutert. Der Service Multiplexer (102) bündelt einzelne Audio- (101a) und Datendienste (101b) zu einem Service Multiplex in Form des im European Standard ETSI EN 300 797 V1.2.1 (2005-05) definierten Service Transport Interfaces (STI), welches über das STI-Zuführungsnetzwerk (103) zum Ensemble Multiplexer (104) transportiert wird.
Der Ensemble Multiplexer fasst die über STI zugeführten und innerhalb eines Ensembles gemeinsam auszustrahlenden Audio- und Datendienste in Form des im ETSI ETS 300 799 ed.1 (1997-09) definierten Ensemble Transport Interfaces (ETI) zusammen und fügt notwendige Steuerinformationen als sogenannten Fast Information Channel (FIC) hinzu. Die Audio- und Datendienste werden in sogenannten Sub-Channels abgelegt. Der FIC besteht aus Fast Information Blocks (FIB), die ihrerseits aus Elementen von Fast Information Groups (FIG) und einer Prüfsumme (CRC) bestehen. Eine FIG enthält die kleinste vordefinierte Informationseinheit, die im FIC übertragen werden kann. Die FIG's sind nach Typ und Subtyp (Type / Extension) organisiert. So enthält z.B. die 0/0 die Ensemble Information mit den Feldern Eid, Change Flag, AL Flag, CIF Count und Occurrence Change. Die 0/1 enthält die Sub-Channel Organisation jeweils für einen Sub-Channel mit den Feldern C/N Flag, SubChId, Start Address, Short/Long Form, Size und Protection. Für Details wird auf ETSI EN 300 401 verwiesen.
Des Weiteren fügt der Ensemble Multiplexer für die DAB-Sender relevante Steuerinformationen in den ETI-Datenstrom ein, u.a. den Transmission Mode, den Rahmenzähler (Frame Counter), den Phasenzähler (Frame Phase) und optionale Zeitstempel (TIST-LI bzw. TIST-NA).
Der rahmenorientierte ETI-Datenstrom wird über das ETI-Verteilnetzwerk (105) an die DAB-Sender (106) verteilt. Die einlaufenden ETI-Rahmen werden im DAB-Sender in bekannter, nicht näher dargestellter Weise über ein dynamisches oder statisches Verzögerungsglied an die Zeitanforderungen für die Synchronität im DAB-Gleichwellennetz angepasst, durch einen COFDM-Modulator entsprechend dem signalisierten Transmission Mode in DAB-Rahmen umgewandelt und über eine Mischstufe mit folgender Endstufe auf der gewünschten Frequenz ausgestrahlt.
Ein im Sendebereich befindlicher DAB-Empfänger (107) empfängt die von den DAB-Sendern synchron ausgestrahlten DAB-Rahmen. Diese werden in bekannter, nicht näher dargestellter Weise verstärkt, gefiltert, demoduliert und mittels Fehlerschutz ggf. rekonstruiert. Ein vom Radiohörer selektierter Audiodienst wird in der Regel vollständig dekodiert und über Lautsprecher (108) hörbar gemacht. Optional verfügen DAB-Empfänger über eine weitere Schnittstelle, über welche alle empfangenen Audio- und Datendienste zu externen Dekodern (109) geführt werden können. Die Schnittstelle zwischen DAB-Empfänger und externem Dekoder ist in Form des Receiver Data Interfaces (RDI) als Europäische Norm EN 50255 (1997-12) definiert.
Das RDI enthält den empfangenen FIC, die empfangenen Sub-Channels (Audio- und Datendienste) sowie optionale Informationen zur Empfangsqualität (u.a. Feldstärke, Bitfehlerrate, Senderinformation). Die in RDI transportierten Daten werden in RDI-Pakete mit einer Länge von 24 Bit verpackt, wobei der Inhaltstyp eines RDI-Pakets jeweils über ein 4 Bit breites Feld signalisiert wird. Die RDI-Pakete bilden einen logischen RDI-Rahmen, der seinerseits die Daten eines logischen CIF-Rahmens enthält. Die zeitliche Reihenfolge der Bestandteile im RDI entspricht dabei weitestgehend der internen Verarbeitung des DAB-Empfängers, so läuft der FIC den Sub-Channels genau um 16 RDI-Rahmen voraus, da zur Dekodierung der Sub-Channels ein zusätzliches Deinterleaving über 16 CIF-Rahmen erforderlich ist.
Bei der Entwicklung von DAB-Empfängern hat es sich gezeigt, dass für deren Funktionstest im Labor bzw. in der Fertigung es sehr hilfreich ist, aufgezeichnete ETI-Datenströme mit realistischen Anwendungsszenarien zu verwenden. Typischer Weise werden solche Aufzeichnungen am Standort des Ensemble Multiplexers durchgeführt. Unvorteilhaft dabei ist, dass für eine solche Aufzeichnung eine Kooperation bzw. Absprache zwischen dem Betreiber des Ensemble Multiplexers und dem Entwickler des DAB-Empfängers notwendig ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Konvertierung von RDI-Datenströmen in ETI-Datenströme anzugeben, welches insbesondere für die Konvertierung aufgezeichneter RDI-Datenströme geeignet ist. Das Verfahren soll ferner zur Gewinnung von ETI-Mitschnitten unabhängig vom Betreiber eines DAB-Ensembles geeignet sein. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung für diesen Zweck.
Aus dem Anwenderhandbuch zur DAB-Xplorer-Software des Ingenieurbüro Mulka ist ein RDI-ETI-Konverter bekannt, der dort genannte Funktionen ausführen kann. Dazu gehört die Extraktion des FIC aus einem Datenstrom.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 10 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindungen ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.
Nach Maßgabe der Erfindung ist ein Verfahren zur Konvertierung eines RDI-Datenstroms in einen ETI-Datenstrom vorgesehen, umfassend

(A) das Einlesen eines RDI-Datenstroms;
(B) das Zerlegen des RDI-Datenstroms in RDI-Rahmen;
(C) das Zerlegen der RDI-Rahmen in Steuerinformationen (FIC) und Datenkanäle (Sub-Channels);
(D) das Entnehmen der Konfigurationsinformation des Typs 0/1 aus den Steuerinformationen und deren Speicherung in einer Datenbasis;
(E1) das Speichern der im FIC enthaltenen 0/0;
(E2) Setzen des CIF-Zählers auf den Wert des CIF Count der 0/0, falls diese im Schritt (E1) empfangen wurde;
(E3) Ableiten eines Rahmenzählers (FCNT) aus dem CIF-Zähler aus Schritt (E2) durch Modulo 250 Operation;
(E4) Ableiten der Rahmenphase (FP) aus dem Wert des CIF-Zählers aus Schritt (E2) durch Modulo 8 Operation;
(F) das Bilden von ETI-Rahmen unter Verwendung des im Schritt (E3) bestimmten FCNT, der im Schritt (E4) bestimmten FP, der in der Datenbasis hinterlegten Konfigurationsinformation, der Steuerinformationen (FIC) sowie der Datenkanäle (Sub-Channels); und
(G) das Ausgeben der ETI-Rahmen als ETI-Datenstrom.

Die Datenkanäle sollten dabei sowohl die Audiodienste als auch die Datendienste umfassen.
Vorzugsweise wird ein Rahmentakt vorgegeben und mit jedem Rahmentakt ein RDI-Rahmen von Schritt (B) an Schritt (C) abgegeben. Die in Schritt (C) gewonnenen Steuerinformationen werden bevorzugt um eine vorgegebene Zahl von Rahmentakten verzögert. Bevorzugt werden die Steuerinformationen um 16 Rahmentakte verzögert.
Es kann vorgesehen sein, dass der RDI-Datenstrom als Datei oder direkt von einem DAB-Empfänger bereitgestellt wird. Es kann vorgesehen sein, dass im Anschluss an Schritt (G) der ETI-Datenstrom in eine Datei ausgegeben oder der ETI-Datenstrom direkt an einen DAB-Modulator übermittelt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann sowohl zur Konvertierung aufgezeichneter RDI-Datenströme nach ETI als auch zur Konvertierung von RDI-Datenströmen in Echtzeit nach ETI angewendet werden.
Die Erfindung beruht auf der Überlegung, dass die wesentlichen Inhalte (FIC und die Sub-Channels) eines DAB-Ensembles sowohl im ETI-Datenstrom als auch im RDI-Datenstrom enthalten sind und somit auch eine Rücktransformation von RDI nach ETI möglich sein könnte.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, Aufzeichnungen von DAB-Ensembles über die Luft unabhängig vom Betreiber des DAB-Ensembles durchzuführen. Damit ist es nicht länger erforderlich, die für die Entwicklung von DAB-Empfängern benötigten ETI-Datenströme am Standort des Ensemble-Multiplexers aufzuzeichnen, um realistische Nutzungsszenarien abzudecken. Damit entfällt auch der oft große Koordinationsaufwand, der daraus resultierte, dass für Aufzeichnungen von ETI-Datenströmen eine Absprache zwischen Entwickler und DAB-Ensemble-Betreiber erforderlich war.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist ein Verfahren zur Konvertierung eines RDI-Datenstroms in einen ETI-Datenstrom vorgesehen, bei dem ein RDI-Datenstrom eingelesen und in seine Bestandteile, den FIC und die Sub-Channel, zerlegt wird. Der FIC wird um 16 Rahmentakte verzögert. Danach wird durch Auswertung des FIC eine Konfiguration der Sub-Channel ermittelt. Darauf basierend wird ein ETI-Datenstrom gebildet, der den verzögerten FIC und die Sub-Channel enthält.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist ein Verfahren zur Konvertierung eines RDI-Datenstroms in einen ETI-Datenstrom vorgesehen, dass die Schritte

(a) Einlesen eines RDI-Datenstroms;
(b) Synchronisieren des RDI-Datenstroms aus Schritt (a) bezüglich der RDI-Rahmengrenzen, Ableiten eines Rahmentakts und Ausgabe eines kompletten RDI-Rahmens pro Rahmentakt, wobei alle nachfolgenden Schritte einmal pro Rahmentakt ausgeführt werden;
(c) Dekodieren des Transmission Modes aus dem im Schritt (b) gewonnenen RDI-Rahmen;
(d) Aufspalten des RDI-Rahmens von Schritt (b) in FIC und den Sub-Channels, wobei jeder Sub-Channel über eine eindeutige Zahl (SubChId) identifiziert wird;
(e) Verzögern des im Schritt (d) erhaltenen FIC um 16 Rahmentakte;
(f) Dekodieren des verzögerten FIC von Schritt (e) bezüglich der Fast Information Group (FIG) 0/0 und 0/1;
(g) Speichern der 0/0 aus Schritt (f), Löschen der Speicherinformation, wenn seit einer vorgebbaren Anzahl von Rahmentakten keine 0/0 mehr empfangen wurde;
(h) Speichern aller 0/1 mit nichtgesetztem C/N Flag aus Schritt (f) in eine CUR-Datenbasis, Löschen der jeweils gespeicherten 0/1 aus der CUR-Datenbasis, wenn diese 0/1 seit einer vorgebbaren Anzahl von Rahmentakten nicht mehr empfangen wurde;
(i) Speichern aller 0/1 mit gesetztem C/N Flag aus Schritt (f) in eine NXT-Datenbasis, Löschen der jeweils gespeicherten 0/1 aus der CUR-Datenbasis, wenn diese 0/1 seit einer vorgebbaren Anzahl von Rahmentakten nicht mehr empfangen wurde;
(j) Setzen des CIF-Zählers auf den Wert des CIF Count der 0/0, falls diese im Schritt (g) empfangen wurde. Ansonsten Hochzählen des CIF-Zählers mit jedem Rahmentakt mit anschließender Modulo 5000 Operation;
(k) Ableiten eines Rahmenzählers (FCNT) aus dem Wert des CIF-Zählers aus Schritt (j) durch Modulo 250 Operation;
(l) Ableiten der Rahmenphase (FP) aus dem Wert des CIF-Zählers aus Schritt (j) durch Modulo 8 Operation;
(m) Detektieren einer Änderung der Sub-Channel Organisation über die Felder Change Flag und Occurrence Change der im Schritt (g) empfangenen 0/0. Beim Erreichen des Änderungszeitpunktes (Occurrence Change gleich FCNT) wird die im Schritt (h) gesammelte CUR-Datenbasis durch die im Schritt (i) gesammelte NXT-Datenbasis ersetzt und die NXT-Datenbasis anschließend gelöscht.
(n) Zusammenfassen der im Schritt (h) und (i) gesammelten 0/1 unter Auswertung des im Schritt (j) gebildeten CIF-Zählers und der im Schritt (g) gespeicherten 0/0 (Felder Change Flag und Occurrence Change) zu einer Sub-Channel Konfiguration, die pro Sub-Channel eine Information zu SubChId, Startadresse, Länge und Fehlerschutz enthält;
(o) Zusammenfassen des im Schritt (e) verzögerten FIC und der im Schritt (d) erhaltenen Sub-Channel Daten zu einem ETI-Rahmen unter Auswertung des im Schritt (c) dekodierten Transmission Modes, des im Schritt (k) bestimmten FCNT und der im Schritt (1) bestimmten FP sowie unter Auswertung der im Schritt (n) ermittelten Sub-Channel Konfiguration;
(p) Ausgabe des im Schritt (o) gebildeten ETI-Rahmens;

Optional werden im Schritt (o) für einen oder mehrere Sub-Channels andere Daten eingefügt als die im Schritt (d) gewonnenen Sub-Channel Daten, wobei die Datenrate der anderen Daten jeweils der Datenrate des so ersetzten Sub-Channels entspricht.
Optional wird der im Schritt (o) in den ETI-Rahmen einzufügende FIC modifiziert, insbesondere durch Ersetzen von Textinformation der enthaltenen 1/0, 1/1, 1/3, 1/4, 1/5 und 1/6.
Nach Maßgabe der Erfindung ist ferner ein Wandler zur Konvertierung eines RDI-Datenstroms in einen ETI-Datenstrom vorgesehen, der

- einen Detektor zur Zerlegung des RDI-Datenstrom in RDI-Rahmen;
- einen ersten Dekoder zur Zerlegung der RDI-Rahmen in Steuerinformationen (FIC) und Datenkanäle (Sub-Channels);
- einen zweiten Dekoder zur Entnahme der Konfigurationsinformation des Typs 0/1 aus den Steuerinformationen und zur Dekodierung der 0/0;
- eine Datenbasis für die Konfigurationsinformation des Typs 0/1;
- eine Speichereinheit (209) zur Speicherung der dekodierten 0/0;
- einen CIF-Zähler (211), der mit jedem Rahmentakt um Eins Modulo 5000 hoch zählt. Wurde im selben Rahmentakt eine 0/0 in die Speichereinheit (209) geschrieben, dann wird der CIF-Zähler (211) auf den Wert des CIF Count der 0/0 gesetzt. Aus dem Wert des CIF-Zählers werden durch Modulo 250 Operation der Rahmenzähler FCNT und durch Modulo 8 Operation die Rahmenphase FP bestimmt;
- und eine Verarbeitungseinheit zur Bildung des ETI-Datenstroms unter Verwendung der in der Datenbasis hinterlegten Konfigurationsinformationen, der Steuerinformation (FIC) sowie der Datenkanäle (Sub-Channels);

Der erfindungsgemäße Wandler ist insbesondere zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet. Der erfindungsgemäße Wandler wird im Folgenden auch als RDI-ETI-Konverter bezeichnet.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung sind nicht auf die Konvertierung eines RDI-Datenstroms in einen ETI-Datenstrom beschränkt. Vielmehr kann anstelle des RDI-Datenstroms ein Eingangsdatenstrom in einem Datenformat verwendet werden, welches einen ähnlich strukturierten Aufbau wie ein RDI-Datenstrom besitzt. Insbesondere betrifft dies proprietäre Formate von DAB-Empfangsschaltkreisen, die alternativ zum standardisierten RDI-Format Anwendung finden und dadurch gekennzeichnet sind, dass der FIC und die Sub-Channels im Ergebnis der Viterbi-Dekodierung ausgegeben werden und die Sub-Channels gegenüber dem FIC um 16 CIF-Rahmen verzögert sind. Auch kann anstelle des ETI-Datenstroms ein Ausgabedatenstrom in einem Datenformat ausgegeben werden, welches einen ähnlich strukturierten Aufbau wie ein ETI-Datenstrom besitzt, insbesondere Datenströme im EDI-Format nach ETSI TS 102 693.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 den schematischen Aufbau eines DAB-Gleichwellennetzes nach dem Stand der Technik,
2 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Konvertierung eines RDI-Datenstroms in einen ETI-Datenstrom,
3 eine schematische Darstellung eines ersten erfindungsgemäßen Anwendungsbeispiels, das die Aufzeichnung von RDI-Daten, die Konvertierung von RDI nach ETI sowie nachfolgend die Wiedergabe und Aussendung im Messlabor betrifft.
4 eine schematische Darstellung eines zweiten erfindungsgemäßen Anwendungsbeispiels, das den Empfang eines DAB-Signals mit einem DAB-Empfänger, die Konvertierung des RDI-Signals nach ETI und die Ausstrahlung mittels DAB-Kleinstleistungssender betrifft.

Nach der in 2 dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der RDI-Datenstrom (201) eingelesen und durch einen RDI-Rahmendetektor (202) in komplette RDI-Rahmen (RDI Frames) zerlegt. Als Indikator für den Beginn eines RDI-Rahmens wertet der RDI-Rahmendetektor das Auftreten eines RDI-Pakets des Typs 0101_binär aus. Ein RDI-Rahmen enthält dabei die Daten eines logischen CIF-Rahmens. Gleichzeitig liefert der RDI-Rahmendetektor (202) einen Rahmentakt (Frame Clock), der für alle weiteren Funktionsblöcke als Verarbeitungstakt dient. Mit jedem Rahmentakt wird genau ein RDI-Rahmen zur Verarbeitung weitergereicht.
Aus dem vom RDI-Rahmendetektor ausgegebenen RDI-Rahmen wird im Transmission-Mode-Detektor (204) der DAB-Transmission-Mode bestimmt, welcher innerhalb der RDI-Pakete mit FIC-Daten signalisiert wird. Der RDI-Dekoder (203) spaltet den RDI-Rahmen in seine Bestandteile FIC und die Sub-Channel (1 ... N) auf, wobei jeder Sub-Channel über eine eindeutige Zahl (SubChId) identifiziert wird. Der extrahierte FIC wird über einen First-In-First-Out (FIFO) Zwischenspeicher (205) um 16 Rahmentakte verzögert. Der verzögerte FIC wird im FIC-Dekoder (206) bzgl. der 0/0 und 0/1 dekodiert.
Die dekodierte 0/0 wird in einer Speichereinheit (209) mit zeitlich begrenzter Lebensdauer abgelegt. Mit jedem erneuten Speichern beginnt die Lebensdauer erneut. Falls über eine vorgebbare Anzahl von Rahmentakten keine 0/0 empfangen wurde, wird der Inhalt der Speichereinheit (209) gelöscht.
Die dekodierten FIG's 0/1 mit nichtgesetztem C/N Flag werden in die CUR-Datenbasis (207) und die FIG's 0/1 mit gesetztem C/N Flag werden in die NXT-Datenbasis (208) eingefügt. Das Einfügen in beide Datenbasen erfolgt dabei mit zeitlich begrenzter Lebensdauer. Mit jedem erneuten Speichern beginnt die Lebensdauer der jeweiligen 0/1 erneut. Falls über eine vorgebbare Anzahl von Rahmentakten die jeweilige 0/1 nicht mehr empfangen wurde, wird diese aus der zugehörigen Datenbasis gelöscht.
Die Lebensdauer der gespeicherten FIG's sollte dabei entsprechend deren Wiederholrate gewählt werden. Geeignete Lebensdauern sind 40 Rahmentakte für die 0/0 und 0/1 mit nichtgesetztem C/N Flag bzw. 250 Rahmentakte für die 0/1 mit gesetztem C/N Flag.
Der CIF-Zähler (211) zählt mit jedem Rahmentakt um Eins Modulo 5000 hoch. Wurde im selben Rahmentakt eine 0/0 in die Speichereinheit (209) geschrieben, dann wird jedoch der CIF-Zähler (211) auf den Wert des CIF Count der 0/0 gesetzt. Aus dem Wert des CIF-Zählers werden durch Modulo 250 Operation der Rahmenzähler FCNT und durch Modulo 8 Operation die Rahmenphase FP bestimmt.
Die 0/1 Steuereinheit (210) überwacht das Vorhandensein einer Änderung der in den 0/1 signalisierten Sub-Channel Organisation durch Auswerten der gespeicherten 0/0. Eine Änderung der Sub-Channel Organisation liegt vor, wenn das in der 0/0 enthaltene Change Flag den Wert 01_binär oder 11_binär enthält. Der Zeitpunkt der Änderung wird über das in der 0/0 enthaltene Feld Occurrence Change signalisiert. Beim Erreichen des Änderungszeitpunktes (Occurrence Change gleich FCNT) ersetzt die 0/1 Steuereinheit (210) den Inhalt der CUR-Datenbasis (207) mit dem Inhalt der NXT-Datenbasis (208) und löscht den Inhalt der NXT-Datenbasis.
Die 0/1 Steuereinheit (210) bildet aus den Informationen der CUR-Datenbasis (207), der NXT-Datenbasis (208), der 0/0 Speichereinheit (209) und dem Rahmenzähler FCNT die Sub-Channel Konfiguration. Die Sub-Channel Konfiguration enthält bezogen auf einen bestimmten Rahmen für jeden Sub-Channel die Informationen über SubChId, Startadresse, Länge und Fehlerschutz.
Abschließend fasst die ETI-Verarbeitungseinheit (212) den verzögerten FIC und die Sub-Channel (1 ... N) unter Verwendung der Informationen Transmission Mode, Rahmenzähler FCNT, Rahmenphase FP und der Sub-Channel Konfiguration zu einem ETI-Rahmen nach ETS 300 799 zusammen. Der so gebildete ETI-Rahmen wird als ETI-Datenstrom (213) ausgegeben.
Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wandlers ist in 2 mit Bezugszeichen (200) gekennzeichnet.
3 stellt schematisch ein Anwendungsgebiet des erfindungsgemäßen Verfahrens dar. Demnach wird über einen DAB-Empfänger (301) ein DAB-Ensemble im Bereich eines DAB-Empfangsgebietes empfangen. Dieser gibt das demodulierte DAB-Ensemble als RDI-Datenstrom aus, welcher mittels einer Aufzeichnungseinheit (302) als Datei (303) im RDI-Format gespeichert wird.
Der so gespeicherte RDI-Datenstrom (303) wird offline mittels RDI-ETI-Konverter (304) in eine Datei (305) im ETI-Format umgewandelt. Der RDI-ETI-Konverter führt dazu das erfindungsgemäße Verfahren aus, beispielsweise in der in 2 gezeigten Ausführungsform (200) des Wandlers.
Im Messlabor wird der als Datei gespeicherte ETI-Datenstrom (305) über eine Wiedergabeeinheit (306) an einen DAB-Modulator (307) übergeben, der seinerseits den Inhalt des ETI-Datenstroms (FIC und Sub-Channels) in DAB-Rahmen umwandelt und diese auf einer gewünschten Frequenz innerhalb des Messlabors aussendet. Ein im Messlabor befindlicher und zu testender DAB-Empfänger (308) kann dieses DAB-Signal empfangen. Das Verhalten des DAB-Empfängers kann nun vom Entwicklungsingenieur überprüft werden. Durch erneutes Abspielen des aufgezeichneten ETI-Datenstroms ist zudem eine Wiederholbarkeit der Tests gewährleistet.
4 stellt schematisch ein weiteres Anwendungsgebiet des erfindungsgemäßen Verfahrens dar. Ein DAB-Empfänger (401) empfängt ein DAB-Signal im Bereich eines DAB-Empfangsgebietes. Der DAB-Empfänger gibt das demodulierte DAB-Ensemble als RDI-Datenstrom aus, welcher in einen RDI-ETI-Konverter (402) eingespeist wird.
Der RDI-ETI-Konverter (402) führt in Echtzeit das erfindungsgemäße Verfahren, beispielsweise in der in 2 gezeigten Ausführungsform (200) des Wandlers, aus und liefert im Ergebnis einen ETI-Datenstrom.
Der ETI-Datenstrom wird leitungsgebunden einem DAB-Kleinstleistungssender (403) zugeführt, wobei dieser sich räumlich getrennt vom Standort des DAB-Empfängers (401) befindet, z.B. in einem Verkaufsraum für DAB-Empfänger. Der Kleinstleistungssender (403) wandelt den Inhalt des ETI-Datenstroms (FIC und Sub-Channels) in DAB-Rahmen um und sendet diese auf einer gewünschten Frequenz aus.
Ein im Sendebereich des Kleinstleistungssenders (403) befindliche DAB-Empfänger (404) kann das so regenerierte DAB-Signal in guter Qualität empfangen.
Abkürzungen

DAB: Digital Audio Broadcasting
STI: Service Transport Interface Das STI definiert ein Datenstromformat zur Übertragung der Audio- und Datendienste vom Studio bzw. Funkhaus zum zentralen Ensemble Multiplexer.
ETI: Ensemble Transport Interface Das ETI definiert ein Datenstromformat zur Übertragung des Ensembles vom Ensemble Multiplexer zu den Sendern.
RDI: Receiver Data Interface Das RDI definiert ein Datenstromformat zur Übertragung der von einem DAB-Empfänger dekodierten Daten (FIC und Sub-Channel) zu externen Audio- bzw. Datendienstdekodern.
EDI: Encapsulation of DAB Interfaces Das EDI ermöglicht die Übertragung von ETI und STI über IP-basierte Übertragungsstrecken.
FIC: Fast Information Channel Der FIC ist ein spezieller Übertragungskanal innerhalb eines DAB-Signals. Es enthält insbesondere die MCI, die Service Information und die Ensemble Information. Der FIC ist in Form von FIB's organisiert.
FIB: Fast Information Block Der FIB ist die Dateneinheit des FIC mit einer Länge von 32 Bytes. Er enthält dabei bis zu 30 Bytes für Nutzdaten und 2 Byte für eine Prüfsumme. Die Nutzdaten werden mit FIG's gefüllt.
FIG: Fast Information Group Die FIG ist eine Informationseinheit aus einem Satz vordefinierter Strukturen. Die FIG ist hierarchisch organisiert und wird nach Type und Extension unterschieden. Die 0/0 enthält z.B. die Ensemble Information mit Ensemble ID und CIF-Count.
MCI: Multiplex Configuration Information Die MCI wird im FIC signalisiert und beschreibt den logischen Aufbau des Ensembles.
PRS: Phase Reference Symbol Das PRS ist das zweite Symbol in einem DAB-Rahmen, das einen festen vordefinierten Aufbau hat. Es wird im DAB-Empfänger als Referenz zur Dekodierung der nachfolgenden Symbole verwendet.
CU: Capacity Unit Eine CU ist die kleinste adressierbare Einheit in einem DAB-Rahmen und stellt 64bit dar.
SAD: Start Address in CU Die SAD beschreibt die Startposition eines Sub-Channels in Vielfache von CU's.
CIF: Common Interleave Frame Der CIF beschreibt einen logischen 24ms Rahmen bestehend aus FIC und MSC. Je nach DAB Transmission Mode bilden einer, zwei oder vier CIF's einen DAB-Rahmen.
MSC: Main Service Channel Der MSC ist die Menge aller im DAB-Ensemble enthaltenen Sub-Channels.

Glossar

Multiplex: ist eine Zusammenfassung verschiedener Datenströme zu einem gemeinsamen Datenstrom.
Ensemble: ist ein Multiplex, bestehend aus einem oder mehreren Sub-Channels, dem FIC und ggf. weiterer Datenströme.
Sub-Channel: ist ein logischer Container für einen Datenstrom, der einen Audio-Service oder einen oder mehrere Data-Services enthalten kann.
Service: ist ein Rundfunkprogramm.
Audio Service: ist ein Rundfunkprogramm, das Audio-Inhalte (z.B. Musik, Sprache) enthält.
Data Service: ist ein Rundfunkprogramm, das Daten-Inhalte (z.B. Webseiten, Bilder, Textnachrichten) enthält.
DAB-Symbol: ist eine logische Informationseinheit, die mehrere Datenbits innerhalb eines Symboltakts darstellt.
Guard Interval: ist das Schutzintervall zwischen zwei benachbarten DAB-Symbolen, welches u.a. das Übersprechen aufeinanderfolgender Symbole vermeidet.
Null Symbol: ist das erste Symbol in einem DAB-Rahmen, für die Dauer des Null Symbols wird kein Signal bzw. nur ein Signal sehr niedriger Sendeleistung ausgesendet.
Phase Reference Symbol: ist das zweite Symbol in einem DAB-Rahmen, das einen festen vordefinierten Aufbau hat. Es wird im DAB-Empfänger als Referenz zur Dekodierung der nachfolgen- den Symbole verwendet.
Multiplex Configuration Information: beschreibt die logische Struktur eines DAB-Ensembles, u.a. die Services und die Sub-Channels, deren Position im DAB-Rahmen, deren Größe, deren Fehlerschutz und deren Inhaltstyp.
Gleichwellennetz: ist ein Netz von Sendern, die das gleiche Signal von verschiedenen Orten aus auf der gleichen Frequenz ausstrahlen. Die Sender werden dazu zeitlich synchronisiert. Die so abgestrahlten Wellen überlagern sich im Raum teilweise auch destruktiv. Durch Wahl geeigneter Modulationsverfahren überwiegen jedoch günstige Überlagerungseffekte und mittels Fehlerschutz können Übertragungsfehler korrigiert werden.
Synchronität im Gleichwellennetz: liegt vor, wenn alle benachbarten Sender ihr Signal zeitlich synchronisiert auf der gleichen Frequenz ausstrahlen, d.h. dass die Aussendung der DAB-Rahmen zum gleichen Zeitpunkt beginnt bzw. die zeitliche Abweichung nur einen Bruchteil des Guard Intervals beträgt.
lokales Fenster: ist ein Bereich im Gleichwellennetz, bei dem einer oder mehrere Sender teilweise modifizierte Inhalte gegenüber allen anderen Sendern des Gleichwellennetzes ausstrahlen. So werden z.B. im Bereich des lokalen Fensters die landesweiten Nachrichten durch lokale Nachrichten ersetzt.
Contribution Network: Zuführungsnetzwerk basierend auf STI, wird zwischen Service, Service Multiplexer und Ensemble Multiplexer eingesetzt.
Distribution Network: Verteilnetzwerk basierend auf ETI oder EDI, wird zwischen Ensemble Multiplexer und den Sendern zum Verteilen des DAB-Ensembles eingesetzt.
COFDM Modulator: ist eine Baugruppe eines DAB-Senders, der die Modulation des FIC und der Sub-Channel durchführt, wobei ein spezielles Vielträgerverfahren dem sogenannten Coded Orthogonal Frequency-Division Multiplexing zur Anwendung kommt.
CIF-Rahmen: ist eine logische Einheit, die den FIC und die Sub-Channels für 24ms DAB-Aussendung zusammenfasst.
RDI-Rahmen: ist eine Folge von RDI-Paketen, die inhaltlich einem logischen CIF-Rahmen entspricht.
RDI-Paket: ist die kleinste Informationseinheit in RDI mit einer Länge von 24 Bit, wobei über 4 Bit der Inhaltstyp signalisiert wird.

Bezugszeichenliste

101a: Audiodienste
101b: Datendienste
102: Service-Multiplexer
103: STI-Zuführungsnetzwerk
104: Ensemble-Multiplexer
105: ETI-Verteilnetzwerk
106: DAB-Sender
107: DAB-Empfänger
108: Lautsprecher
109: Dekoder für Audio- und Datendienste
200: Wandler RDI nach ETI
201: RDI-Datenstrom
202: RDI-Rahmendetektor
203: RDI-Dekoder
204: Transmission-Mode-Detektor
205: FIFO
206: FIC-Dekoder
207: 0/1 CUR-Datenbasis
208: 0/1 NXT-Datenbasis
209: 0/0 Speichereinheit
210: 0/1 Steuereinheit
211: CIF-Zähler
212: ETI-Verarbeitungseinheit
213: ETI-Datenstrom
301: DAB-Empfänger
302: Aufzeichnungseinheit
303: Datei im RDI-Format
304: RDI-ETI-Konverter
305: Datei im ETI-Format
306: Wiedergabeeinheit
307: DAB-Modulator
308: DAB-Empfänger
401: DAB-Empfänger
402: RDI-ETI-Konverter
403: DAB-Kleinstleistungssender
404: DAB-Empfänger

Claims

Verfahren zur Konvertierung eines RDI-Datenstroms in einen ETI-Datenstrom, umfassend (A) das Einlesen eines RDI-Datenstroms; (B) das Zerlegen des RDI-Datenstroms in RDI-Rahmen; (C) das Zerlegen der RDI-Rahmen in Steuerinformationen (FIC) und Datenkanäle (Sub-Channels); (D) das Entnehmen der Konfigurationsinformation des Typs 0/1 aus den Steuerinformationen und deren Speicherung in einer Datenbasis; (E1) das Speichern der im FIC enthaltenen 0/0; (E2) Setzen des CIF-Zählers auf den Wert des CIF Count der 0/0, falls diese im Schritt (E1) empfangen wurde; (E3) Ableiten eines Rahmenzählers (FCNT) aus dem CIF-Zähler aus Schritt (E2) durch Modulo 250 Operation; (E4) Ableiten der Rahmenphase (FP) aus dem Wert des CIF-Zählers aus Schritt (E2) durch Modulo 8 Operation; (F) das Bilden von ETI-Rahmen unter Verwendung des im Schritt (E3) bestimmten FCNT, der im Schritt (E4) bestimmten FP, der in der Datenbasis hinterlegten Konfigurationsinformation, der Steuerinformationen (FIC) sowie der Datenkanäle (Sub-Channels); und (G) das Ausgeben von ETI-Rahmen als ETI-Datenstrom.
Verfahren zur Konvertierung eines RDI-Datenstroms in einen ETI-Datenstrom nach Anspruch 1, umfassend die Schritte (a) Einlesen eines RDI-Datenstroms; (b) Synchronisieren des RDI-Datenstroms aus Schritt (a) bezüglich der RDI-Rahmengrenzen, Ableiten eines Rahmentakts und Ausgabe eines kompletten RDI-Rahmens pro Rahmentakt, wobei alle nachfolgenden Schritte einmal pro Rahmentakt ausgeführt werden; (c) Dekodieren des Transmission Modes aus dem im Schritt (b) gewonnen RDI-Rahmen; (d) Aufspalten des RDI-Rahmens von Schritt (b) in FIC und den Sub-Channels, wobei jeder Sub-Channel über eine eindeutige Zahl (SubChId) identifiziert wird; (e) Verzögern des im Schritt (d) erhaltenen FIC um 16 Rahmentakte; (f) Dekodieren des verzögerten FIC von Schritt (e) bezüglich der Fast Information Group 0/0 und 0/1; (g) Speichern der 0/0 aus Schritt (f), Löschen der Speicherinformation, wenn seit einer vorgebbaren Anzahl von Rahmentakten keine 0/0 mehr empfangen wurde; (h) Speichern aller 0/1 mit nichtgesetztem C/N Flag aus Schritt (f) in eine CUR-Datenbasis, Löschen der jeweils gespeicherten 0/1 aus der CUR-Datenbasis, wenn diese 0/1 seit einer vorgebbaren Anzahl von Rahmentakten nicht mehr empfangen wurde; (i) Speichern aller 0/1 mit gesetztem C/N Flag aus Schritt (f) in eine NXT-Datenbasis, Löschen der jeweils gespeicherten 0/1 aus der CUR-Datenbasis, wenn diese 0/1 seit einer vorgebbaren Anzahl von Rahmentakten nicht mehr empfangen wurde; (j) Setzen des CIF-Zählers auf den Wert des CIF Count der 0/0, falls diese im Schritt (g) empfangen wurde. Ansonsten Hochzählen des CIF-Zählers mit jedem Rahmentakt mit anschließender Modulo 5000 Operation; (k) Ableiten eines Rahmenzählers (FCNT) aus dem Wert des CIF-Zählers aus Schritt (j) durch Modulo 250 Operation; (1) Ableiten der Rahmenphase (FP) aus dem Wert des CIF-Zählers aus Schritt (j) durch Modulo 8 Operation; (m) Detektieren einer Änderung der Sub-Channel Organisation über die Felder Change Flag und Occurrence Change der im Schritt (g) empfangenen 0/0. Beim Erreichen des Änderungszeitpunktes (Occurrence Change gleich FCNT) wird die im Schritt (h) gesammelte CUR-Datenbasis durch die im Schritt (i) gesammelte NXT-Datenbasis ersetzt und die NXT-Datenbasis anschließend gelöscht. (n) Zusammenfassen der im Schritt (h) und (i) gesammelten 0/1 unter Auswertung des im Schritt (j) gebildeten CIF-Zählers und der im Schritt (g) gespeicherten 0/0 (Felder Change Flag und Occurrence Change) zu einer Sub-Channel Konfiguration, die pro Sub-Channel eine Information zu SubChId, Startadresse, Länge und Fehlerschutz enthält; (o) Zusammenfassen des im Schritt (e) verzögerten FIC und der im Schritt (d) erhaltenen Sub-Channel Daten zu einem ETI-Rahmen unter Auswertung des im Schritt (c) dekodierten Transmission Modes, des im Schritt (k) bestimmten FCNT und der im Schritt (1) bestimmten FP sowie unter Auswertung der im Schritt (n) ermittelten Sub-Channel Konfiguration; und (p) Ausgabe des im Schritt (o) gebildeten ETI-Rahmens.
Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das Einlesen des RDI-Datenstroms aus einer Datei erfolgt oder der Datenstrom direkt von einem DAB-Empfänger bereitgestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Ausgabe des ETI-Datenstroms in eine Datei erfolgt oder der ETI-Datenstrom direkt an einen DAB-Modulator übermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Eingangsdatenstrom ein Datenformat verwendet, welches einen ähnlich strukturierten Aufbau wie ein RDI-Datenstrom besitzt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Ausgabedatenstrom ein Datenformat verwendet, welches einen ähnlich strukturierten Aufbau wie ein ETI-Datenstrom besitzt.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei im Schritt (o) für einen oder mehrere Sub-Channel andere Daten eingefügt werden als die im Schritt (d) gewonnenen Sub-Channel Daten und dabei die Datenrate der anderen Daten jeweils der Datenrate des so ersetzten Sub-Channels entspricht.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der im Schritt (o) in den ETI-Rahmen einzufügende FIC modifiziert wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass einzufügende FIC durch Ersetzen von Textinformation der enthaltenen 1/0, 1/1, 1/3, 1/4, 1/5 und 1/6 modifiziert wird.
Wandler zur Konvertierung eines RDI-Datenstroms in einen ETI-Datenstrom, umfassend - einen Detektor (202) zur Zerlegung des RDI-Datenstrom in RDI-Rahmen; - einen ersten Dekoder (203) zur Zerlegung der RDI-Rahmen in Steuerinformationen (FIC) und Datenkanäle (Sub-Channels) ; - einen zweiten Dekoder (206) zur Entnahme der Konfigurationsinformation des Typs 0/1 aus den Steuerinformationen und zur Dekodierung der 0/0; - eine Datenbasis (207) für die Konfigurationsinformation des Typs 0/1; - eine Speichereinheit (209) zur Speicherung der dekodierten 0/0; - einen CIF-Zähler (211), der mit jedem Rahmentakt um Eins Modulo 5000 hoch zählt. Wurde im selben Rahmentakt eine 0/0 in die Speichereinheit (209) geschrieben, dann wird der CIF-Zähler (211) auf den Wert des CIF Count der 0/0 gesetzt. Aus dem Wert des CIF-Zählers werden durch Modulo 250 Operation der Rahmenzähler FCNT und durch Modulo 8 Operation die Rahmenphase FP bestimmt; - und eine Verarbeitungseinheit (212) zur Bildung des ETI-Datenstroms unter Verwendung der in der Datenbasis hinterlegten Konfigurationsinformationen, der Steuerinformation (FIC) sowie der Datenkanäle (Sub-Channels) .