EP2274856A2 - Procede, terminal et composant associes pour la protection contre les pertes en tv mobile multi-mode - Google Patents

Procede, terminal et composant associes pour la protection contre les pertes en tv mobile multi-mode

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Publication number
EP2274856A2
EP2274856A2 EP09753735A EP09753735A EP2274856A2 EP 2274856 A2 EP2274856 A2 EP 2274856A2 EP 09753735 A EP09753735 A EP 09753735A EP 09753735 A EP09753735 A EP 09753735A EP 2274856 A2 EP2274856 A2 EP 2274856A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
channel
burst
error correction
received
sections
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP09753735A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Luc Ottavj
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Udcast
Original Assignee
Udcast
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Filing date
Publication date
Application filed by Udcast filed Critical Udcast
Publication of EP2274856A2 publication Critical patent/EP2274856A2/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/02—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by diversity reception
    • H04L1/06—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by diversity reception using space diversity
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas

Definitions

  • the field of the invention is that of communication systems, and more specifically that of communication systems for the transmission of multimedia content to portable terminals via digital broadcasting networks.
  • DVB-SH (satellite services for mobile devices), a variant of DVB-H, is an example of a digital broadcasting standard for transmitting content to mobile terminals.
  • DVB-SH is a hybrid satellite / terrestrial system that allows broadcast broadcast of content from satellites as from terrestrial repeaters to mobile terminals.
  • Satellite transmission provides coverage of large areas, while the terrestrial component provides coverage in areas where good direct reception of the satellite signal is not possible, for example in urban areas.
  • the DVB-SH standard specifies two modes of operation.
  • SH-A mode uses Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) to refer to both orthogonal frequency division multiplexing on both the satellite link and the terrestrial link.
  • OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing
  • SH-B mode uses TDM (Time Division Multiplexing) over the satellite link, and OFDM modulation over the terrestrial link.
  • the terrestrial transmitters are synchronized to transmit the same bit in the same OFDM carrier at the same time (with an accuracy of 100ns) and use the SFN (Single Frequency Network) transmission mechanisms.
  • the satellite transmitter can be synchronized with terrestrial transmitters using the same SFN technique: SHA-SFN mode.
  • the satellite transmitter may also not be synchronized with terrestrial transmitters: this is known as SHA -Non SFN mode.
  • the DVB-SH compatible mobile TV terminals in SH-B mode or in SHA-Non SFN mode are thus multi-mode terminals having two reception circuits able to receive a compatible data stream.
  • DVB-SH via two transmission channels: a terrestrial channel and a satellite channel.
  • terminals having a DVB-H reception circuit and a DVB-SH circuit have characteristics equivalent to the terminals mentioned above from the point of view of the applicability of the invention.
  • the aim is to improve the reception quality of the multimedia content by the terminal, in a context where the same content arrives by two (or more) different transmission channels.
  • the different transmission channels have different rates and error distribution models, so that some information may arrive wrong by one channel while they arrive without error by another channel.
  • the state of the art uses combination techniques to improve the quality of reception.
  • Combination techniques carried out at the level of the physical layer are also known. These techniques exploit the fact that the architecture of the physical layer allows for different radio layers and relies on common interleaving and protection modules (FECs). This is the case, for example, of DVB-SH whose physical layer allows OFDM or TDM radio levels which feed a common FEC mechanism (TurboCode) as well as a common interleaver.
  • FECs common interleaving and protection modules
  • the set of services are organized in bursts, the set of MPEG-2 packets making it possible to constitute a burst of each service forms a multiplexing frame whose size in MPEG-2 packets must be a multiple of the length of the packet.
  • an SH frame (“SH Frame").
  • the services broadcast are grouped into HS services whose length in MPEG-2 packets is fixed and multiples of 8.
  • the HS services common to both channels may benefit from the code combination.
  • the fact of resorting to HS services whose size is fixed limits the beneficial effects of statistical multiplexing for video streams that by nature have a variable bit rate. It is recalled that the statistical multiplexing uses the variability of the flows to allow the increase of the number of streams emitted simultaneously in a fixed rate transmission channel. This is done because while some streams are transmitting little data, the bandwidth can be used to satisfy the needs of data-intensive streams.
  • the gain expressed in the number of additional channels increases with the total number of streams that can participate in the statistical multiplexing operation.
  • the invention is part of this approach to improve the quality of reception and aims to propose a technique that allows to benefit from the redundancy of information without presenting the disadvantages of a combination at the radio level or at the physical level .
  • the invention proposes a method of protection against losses in a terminal able to receive a stream of data transmitted in the form of bursts via at least one first channel and one second channel. characterized in that it implements forward error correction based on the union of a burst received from the first channel with the same burst received from the second channel.
  • bursts carry IP datagrams and the bursts of the first channel at least are formed of data sections in which are encapsulated IP datagrams and forward error correction sections, and wherein the union of bursts consists in mapping the IP datagrams of both bursts into an Application Data Table.
  • the second burst includes forward error correction sections, to join the forward error correction sections of the one and the other bursts in an RS Data Table, failing this, forward error correction sections of the salvo received from the first channel in an RS Data Table;
  • the forward error correction sections comprise intra-burst error correction sections, and forward error correction is implemented from the Application Data Table and the RS Data Table to recompose lost data inside a salvo;
  • the forward error correction sections also comprise inter-burst error correction sections, and in which following the implementation of the intra-burst correction:
  • the united IP datagrams are interleaved in a plurality of Application Data Tables and the united inter-burst correction sections are interleaved in a corresponding plurality of RS Data Tables,
  • a direct error correction is implemented for each corresponding Application Data Table and RS Data Table among the plurality of Application Data Tables and RS Data Tables, in case of total or partial loss a salvo, recompose the IP datagrams of said lost salvo;
  • the forward error correction sections comprise inter-burst error correction sections bearing the number of the burst, and wherein it is recognized that a salvo received from the second channel is the same salvo as that received since the first channel by exploiting the burst numbers entered in the inter-burst error correction sections; - in the process:
  • the united IP datagrams are interleaved in a plurality of Application Data Tables and the united inter-burst correction sections are interleaved in a corresponding plurality of RS Data Tables,
  • a direct error correction is implemented for each corresponding Application Data Table and RS Data Table among the plurality of Application Data Tables and RS Data Tables, in case of total or partial loss a salvo, recompose the IP datagrams of said lost salvo;
  • the reception of the same burst from the second channel is waited for a predetermined duration, and the union and the direct error correction are implemented only when the burst has been received from the second transmission channel during said predetermined time;
  • a direct error correction is implemented on the basis of only the sections of the burst received from the first channel;
  • a direct error correction of the burst received from the first channel is implemented, and a direct error correction is implemented on the basis of the union the salvo received from the first channel previously autonomously corrected with the same salvo received from the second channel;
  • the transmission channels are a terrestrial channel and a satellite channel
  • the stream of data carried on the first channel is DVB-H or DVB-SH compatible
  • the invention is based on a hybrid transmission system in which a data stream comprising a plurality of elementary streams (ES) cut out temporally to be transmitted in the form of bursts, is issued to a terminal via at least two different transmission channels.
  • ES elementary streams
  • a preferred, but not limiting, example of such a hybrid transmission system is a system compatible with the DVB-SH standard (and with either of its modes SH-A and SH-B), the channels in this example a satellite channel and a terrestrial channel.
  • the invention relates to the reception of the data stream by a multi-mode terminal able to receive said data stream via at least two different transmission channels, for example via a channel satellite and a terrestrial channel in the case of a DVB-SH compatible system, and aims to improve the quality of the reception by proposing in a first aspect a method of protection against losses.
  • the invention proposes to benefit at the terminal correction power which is attached to an elementary stream, and to achieve a combination of correction power attached to the stream elementary as received from one of the transmission channels with the correction power attached to the same elementary stream as received from the other of the transmission channels.
  • the data stream comprises a plurality of elementary streams, each temporally divided to be transmitted in the form of bursts.
  • Each burst carries IP datagrams encapsulated in MPE (Multi-Protocol Encapsulation) sections, which are themselves transported in MPEG-2 packets.
  • MPE Multi-Protocol Encapsulation
  • a forward error correction (FEC) mechanism can be implemented to provide protection against data loss.
  • This mechanism is applied at the level of the data link layer according to the OSI model, more precisely at the level of the MAC ("Medium Access Control") layer of the link layer of data.
  • This mechanism can, for example, make it possible to correct against the loss of data within a burst.
  • the implementation of this correction (which will subsequently be referred to as 'intra-burst FEC') is described in ETSI EN 301 192: “Digital Video Broadcasting (DVB); DVB specification for data broadcasting ", in particular paragraph 9:” Time slicing and MPE-FEC ".
  • IP datagrams of a burst are stored vertically in the columns of an Application Data Table (ADT according to the English terminology). "Application Data Table" with a maximum of 191 columns and a maximum of 1024 rows.
  • a Reed Solomon encoder processes each line of the ADT, which leads to compute for each line of 191 bytes of data, a parity of 64 bytes. These parity bytes are stored in the rows of a RS Data Table (RSDT) comprising 64 columns.
  • RSDT RS Data Table
  • the ADT and RSDT arrays together form an MPE-FEC frame. In this way, the data sections formed from the IP datagrams of the ADT are associated and by using the MPE (“MultiProtocol Encapsulation”) encapsulation protocol, intra-burst error correction sections constituted by the different columns. of the RSDT.
  • each burst of a plurality of B + S bursts of an elementary stream is interleaved into a plurality B of Application Data Tables (ADTs). Then a RS Data Table (RSDT) is calculated for each of the B Application Data Tables (ADTs). The calculated correction is then dispersed over a plurality of bursts of the elementary stream, by transmitting intersalves FEC columns in a burst, said columns being selected from the Fo columns of a plurality B + S of said RS Data Tables (RSDT). .
  • the data sections formed from the IP datagrams of the ADT are associated with inter-burst error correction sections constituted by different columns of the plurality of RSDTs.
  • one or both of these correction mechanisms are implemented on the data stream received from one of the transmission channels.
  • the data stream received from the terrestrial channel is thus processed independently of the data stream received from the satellite channel to correct the losses.
  • the sections of a burst of the stream received from the first channel are arranged in a first ADT S Application Data Table and in FIG. a first data table RS RSDTs, and the one or more error correction mechanisms (intra-burst FEC, inter-burst FEC) are applied on the basis of these tables ADT S and RSDT S.
  • the sections of a burst of the stream received from the second channel are arranged in a second ADT T Application Data Table and in a first RS RSDT T Data Table, and the error correction mechanism or mechanisms (intra-burst FEC, inter-burst FEC) are applied on the basis of these tables ADT T and RSDT T.
  • a multi-mode terminal 1 able to receive a data stream from a first and a second transmission channel, an error correction mechanism based on the union, at the data link layer, of the data stream received from the first transmission channel with the same data stream received from the second channel. More specifically, it is proposed to perform the union of a burst from the first transmission channel with the same burst received from the second transmission channel, and to implement an error correction based on this union.
  • This correction is represented by block 10 in FIG. 1; it outputs corrected loss-corrected burst data in an ADT 0 Application Data Table.
  • Such a union is particularly advantageous insofar as, as we have seen previously, the transmission channels (terrestrial, satellite) have different types of error.
  • the transmission on the satellite channel is subject to long losses (typically several consecutive sections, even whole bursts) while transmission on the terrestrial channel is subject to shorter losses (typically a section).
  • the bursts of the data stream carry IP datagrams and the bursts of the at least one first channel are formed of data sections (MPE sections) in which the IP datagrams and error correction sections are encapsulated.
  • MPE sections data sections
  • error correction sections are encapsulated.
  • the union then consists of mapping the IP datagrams of both bursts into an ADTu Application Data Table and arranging the forward error correction sections (MPE-FEC sections and / or MPE-OFEC sections) of the burst received from the first channel in a RS RSTu Data Table (these sections being optionally joined to the direct error correction sections of the burst received from the second channel, when the second channel also implement an MPE-FEC and / or MPE-OFEC protection mechanism).
  • MPE-FEC sections and / or MPE-OFEC sections forward error correction sections
  • the data stream is substantially isochronically transmitted over the channels so that a burst arrives substantially at the same time to the terminal from both (with temporal accuracy dt) of the channels.
  • the terminal having received a salvo from one of the channels, can determine that the salvo it subsequently receives, in a time interval corresponding to said precision dt, on the other channel is the same salvo as that received on the first channel.
  • the time difference dt between the emission of the same burst on the first channel considered as master and the time of emission of the same burst on the various other channels must, in the general case, be less than the burst repetition interval without being equal to zero (perfect isochronia) or close to zero. It should be noted that large dt values create temporal diversity that increases the efficiency of the code combination. Since the forward error correction sections include MPE-FEC intra-burst error correction sections, the intra-burst FEC forward error correction is implemented from the Application Data Table. ADTu and RS RSTu Data Table in which the union of the same burst received from either channel was performed to recompose the lost data inside the burst.
  • the inter-burst forward error correction is also implementation from the ADTu Application Data Tables and RS RSTu Data Tables in which the union of the same burst received from the one and the other of the channels has been achieved, in case of total loss or part of a salvo, recompose the data sections of said lost salvo.
  • This correction is for example carried out in the manner recommended by the Applicant in the patent application filed in France on April 4, 2007 under the number FR0754285, by performing the following steps:
  • a FEC forward error correction is implemented for each corresponding Application Data Table and RS Data Table from among the plurality of Application Data Tables and RS Data Tables, to recompose the united IP datagrams in case of total or partial loss of the burst.
  • the terminal having received a burst from one of the channels, uses the burst_number field of an MPE-OFEC section to determine the number of the burst. The terminal can thus verify that the burst it subsequently receives on the other channel has the same number and is therefore the same burst as that received on the first channel.
  • the inter-burst error correction is implemented by using, as indicated above, Tables ADTu and RSDTu in which the bursts of the same number and received from the one and the other channels have been united.
  • the recognition of two identical bursts is based on the analysis of their contents.
  • the bursts carry IP datagrams which are uniquely identified on the Internet by the concatenation of the source and destination addresses network (IP) and transport (TCP / UDP) as well as by the identifier of the datagram.
  • IP IP
  • TCP / UDP transport
  • the criterion for deciding the identity of two bursts may for example consist of checking that they have in common one or more IP datagrams.
  • This identification mode also allows the combination of a channel based on the DVB-H or DVB-SH standard with a Wimax channel on which the transmission is also operated by bursts, but without necessarily using the MPE encapsulation mechanisms, neither the MPE-FEC / MPE-OFEC protection mechanisms, nor complementary signaling mechanisms indicating the position of the datagram in a virtual ADT Table.
  • a conventional error correction using only the sections of the burst received on this channel is first implemented on the burst received from one of the channels. Then the union of this autonomously corrected burst with the same burst as received from the other channel (possibly also already independently corrected), is then performed, to then implement an error correction applied to the united sections of to combine the power of correction.
  • the invention is of course not limited to a method according to its first aspect, but also extends to a multi-mode terminal adapted to receive a stream of data transmitted in the form of bursts through at least a first channel and a second channel, the terminal being characterized in that it comprises means configured to implement the method according to the first aspect of the invention.
  • the invention also extends to an electronic component intended to be integrated in a terminal adapted to receive a stream of data transmitted in the form of bursts formed of a plurality of sections through at least one first channel and a second channel, characterized in that it comprises means adapted to perform the union of a burst received from the first channel with the same burst received from the second channel and to implement an error correction directly on the bursts thus united.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
  • Error Detection And Correction (AREA)

Abstract

L'invention concerne selon un premier aspect un procédé de protection contre les pertes dans un terminal apte à recevoir un flux de données transmis sous la forme de salves par l'intermédiaire d'au moins un premier canal et un second canal, caractérisé en ce qu'on met en oevre une correction d'erreur directe sur la base de l'union d'une salve reçue depuis le premier canal avec la même salve reçue depuis le second canal. L'invention s'étend également à un terminal et à un composant électronique pour la mise en oevre du procédé selon le premier aspect de l'invention

Description

PROCEDE, TERMINAL ET COMPOSANT ASSOCIES POUR LA PROTECTION CONTRE LES PERTES EN TV MOBILE MULTI-MODE
Le domaine de l'invention est celui des systèmes de communication, et plus précisément celui des systèmes de communication pour la transmission de contenus multimédia à destination de terminaux portables par le biais de réseaux de radiodiffusion numérique.
Le DVB-SH (services par satellite pour appareils mobiles), variante du DVB-H, est un exemple de norme de radiodiffusion numérique pour la transmission de contenus vers des terminaux portables. Le DVB-SH est un système hybride satellite/terrestre qui permet la diffusion en mode broadcast d'un contenu depuis des satellites comme depuis des répéteurs terrestres vers des terminaux mobiles.
La transmission satellite permet d'assurer une couverture de vastes régions, alors que la composante terrestre permet d'assurer la couverture dans les zones où la bonne réception directe du signal satellite n'est pas possible, par exemple en zone urbaine.
La norme DVB-SH spécifie deux modes opératoires.
Le mode SH-A utilise la modulation OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing désignant un multiplexage par répartition orthogonale de la fréquence) à la fois sur le lien satellite et sur le lien terrestre.
Le mode SH-B utilise quant à lui la modulation TDM (Time Division Multiplexing désignant un multiplexage par répartition dans le temps) sur le lien satellite, et la modulation OFDM sur le lien terrestre. Dans les deux modes, les transmetteurs terrestres sont synchronisés de façon à émettre le même bit dans la même porteuse OFDM au même instant (avec une précision de 100ns) et utilisent les mécanismes de transmission SFN (Single Frequency Network).
En mode SH-A, le transmetteur satellite peut être synchronisé avec les transmetteurs terrestres selon la même technique SFN : on parle alors de mode SHA-SFN. Le transmetteur satellite peut aussi ne pas être synchronisé avec les transmetteurs terrestres : on parle alors de mode SHA -Non SFN.
En mode SH-B la synchronisation de type SFN n'est pas possible car les techniques de modulation sont différentes sur les liens satellite et terrestre.
Les terminaux TV mobile compatibles DVB-SH en mode SH-B ou en mode SHA-Non SFN sont ainsi des terminaux multi-modes disposant de deux circuits de réception aptes à recevoir un flux de données compatible
DVB-SH par l'intermédiaire de deux canaux de transmission : un canal terrestre et un canal satellite.
D'autres types de terminaux comme par exemple des terminaux ayant un circuit de réception DVB-H et un circuit DVB-SH présentent des caractéristiques équivalentes aux terminaux cités précédemment du point de vue de l'applicabilité de l'invention. On cherche d'une manière générale à améliorer la qualité de réception du contenu multimédia par le terminal, dans un contexte où le même contenu arrive par deux (ou plus) canaux de transmission différents.
Les différents canaux de transmission présentent toutefois des débits et des modèles de distribution d'erreur différents, si bien que certaines informations peuvent arriver erronées par un canal alors qu'elles arrivent sans erreur par un autre canal.
L'état de l'art utilise des techniques de combinaison pour améliorer la qualité de la réception.
On connaît ainsi des techniques de combinaison réalisées au niveau radio. Ces techniques, basées notamment sur la diversité d'antennes, imposent non seulement que les contenus émis sur les divers canaux soient strictement identiques, mais qu'en plus les techniques et paramètres de modulation soient les mêmes.
On connaît également des techniques de combinaison réalisées au niveau de la couche physique. Ces techniques exploitent le fait que l'architecture de la couche physique autorise des couches radio différentes et repose sur des modules d'entrelacement et de protection (FEC) communs. C'est le cas par exemple de DVB-SH dont la couche physique autorise des niveaux radio OFDM ou TDM qui alimentent un mécanisme de FEC commun (TurboCode) ainsi qu'un entrelaceur commun. Le standard DVB-SH permet effectivement en mode SH-B de combiner les données issues de la couche radio avant application du code autocorrecteur au niveau physique (TurboCode). Ceci autorise la transmission sur les divers canaux de contenus partiellement différents. Il est entendu que la combinaison ne peut être effectuée que sur les contenus communs aux deux canaux et impose les contraintes suivantes. L'ensemble des services sont organisés en salves (bursts), l'ensemble des paquets MPEG-2 permettant de constituer une salve de chaque service forme une trame de multiplexage dont la taille en paquets MPEG-2 doit être un multiple de la longueur d'une trame SH (« SH Frame »). Les services diffusés sont regroupés en services SH dont la longueur en paquets MPEG-2 est fixe et multiple de 8. Les SH services communs aux deux canaux peuvent bénéficier de la combinaison de code. Le fait de recourir à des services SH dont la taille est fixe limite cependant les effets bénéfiques du multiplexage statistique pour les flux vidéo qui par nature ont un débit variable. On rappelle que le multiplexage statistique utilise la variabilité des flux pour permettre l'augmentation du nombre de flux émis simultanément dans un canal de transmission de débit fixe. On se sert pour cela du fait que pendant que certains flux émettent peu de données, la bande passante peut être utilisée pour satisfaire les besoins de flux émettant beaucoup de données. Le gain exprimé en nombre de canaux supplémentaires augmente avec le nombre total de flux pouvant participer à l'opération de multiplexage statistique.
Dès lors, le fait de passer par des services SH de taille fixe limite le nombre de services candidats au multiplexage statistique aux flux vidéo contenus dans ce service SH, ce nombre étant notablement inférieur (par un facteur 2 à 8) au nombre total de flux vidéo dans le canal radio. Il en résulte une perte d'efficacité du multiplexage statistique, et au final un nombre moins important de services vidéo diffusés.
En définitive on peut dire que si des techniques de combinaison existent aujourd'hui, ces techniques imposent toutefois des contraintes fortes comme la nécessité d'avoir le même type et les mêmes paramètres de modulation pour la combinaison au niveau radio, ou ont des impacts néfastes comme la limitation du gain lié au multiplexage statistique en DVB-SH non SFN.
De plus, ces techniques interdisent la combinaison entre systèmes différents au niveau radio et physique (comme par exemple les systèmes DVB-H, DVB-SH, Wimax).
Or de telles combinaisons autoriseraient notamment des scénarios de déploiement DVB-H en zones urbaines ou périurbaines à l'aide d'émetteurs de forte ou moyenne puissance, complémentées par du DVB-SH en zone rurale sans avoir besoin d'émetteurs terrestres DVB-SH en zone urbaines ni de répéteurs DVB-H en zone rurale. On notera que de telles architectures ont à la fois un intérêt politique et économique.
L'invention s'inscrit dans cette démarche d'amélioration de la qualité de réception et vise à proposer une technique qui permette de bénéficier de la redondance d'information sans pour autant présenter les inconvénients d'une combinaison au niveau radio ou au niveau physique.
A cet effet, l'invention propose selon un premier aspect un procédé de protection contre les pertes dans un terminal apte à recevoir un flux de données transmis sous la forme de salves par l'intermédiaire d'au moins un premier canal et un second canal, caractérisé en ce qu'il met en œuvre une correction d'erreur directe sur la base de l'union d'une salve reçue depuis le premier canal avec la même salve reçue depuis le second canal.
Certains aspects préférés, mais non limitatifs, de ce procédé sont les suivants : - dans ce procédé, les salves portent des datagrammes IP et les salves du premier canal au moins sont formées de sections de données dans lesquelles sont encapsulées les datagrammes IP et de sections de correction d'erreur directe, et dans lequel l'union des salves consiste à réaliser l'union des datagrammes IP de l'une et l'autre salves dans un Tableau de Données d'Application et si la seconde salve comprend des sections de corrections d'erreur directe, à réaliser l'union des sections de correction d'erreur directe de l'une et l'autre salves dans un Tableau de Données RS, à défaut, à disposer les sections de correction d'erreur directe de la salve reçue depuis le premier canal dans un Tableau de Données RS ; - les sections de correction d'erreur directe comprennent des sections de correction d'erreur intra-salve, et la correction d'erreur directe est mise en œuvre à partir du Tableau de Données d'Application et du Tableau de Données RS pour recomposer les données perdues à l'intérieur d'une salve ;
- les sections de correction d'erreur directe comprennent également des sections de correction d'erreur inter-salves, et dans lequel suite à la mise en œuvre de la correction intra-salve :
- les datagrammes IP unies sont entrelacés dans une pluralité de Tableaux de Données d'Application et les sections de correction inter-salves unies sont entrelacées dans une pluralité correspondante de Tableaux de Données RS,
- une correction d'erreur directe est mise en œuvre pour chaque Tableau de Données d'Application et Tableau de Données RS correspondant parmi la pluralité de Tableaux de Données d'Application et de Tableaux de Données RS, pour en cas de perte totale ou partielle d'une salve, recomposer les datagrammes IP de ladite salve perdue ;
- les sections de correction d'erreur directe comprennent des sections de correction d'erreur inter-salves portant le numéro de la salve, et dans lequel on identifie qu'une salve reçue depuis le second canal est la même salve que celle reçue depuis le premier canal en exploitant les numéros de salves renseignés dans les sections de correction d'erreur inter-salves ; - dans le procédé :
- les datagrammes IP unies sont entrelacés dans une pluralité de Tableaux de Données d'Application et les sections de correction inter-salves unies sont entrelacées dans une pluralité correspondante de Tableaux de Données RS,
- une correction d'erreur directe est mise en œuvre pour chaque Tableau de Données d'Application et Tableau de Données RS correspondant parmi la pluralité de Tableaux de Données d'Application et de Tableaux de Données RS, pour en cas de perte totale ou partielle d'une salve, recomposer les datagrammes IP de ladite salve perdue ;
- on analyse le contenu des salves pour reconnaître deux salves identiques ;
- suite à la réception d'une salve depuis le premier canal, on attend pendant une durée prédéterminée la réception de la même salve depuis le second canal, et on met en œuvre l'union et la correction d'erreur directe uniquement lorsque la salve a été reçue depuis le second canal de transmission pendant ladite durée prédéterminée ;
- si à l'issue de ladite durée prédéterminée, la salve n'a pas été reçue depuis le second canal, on met en œuvre une correction d'erreur directe sur la base uniquement des sections de la salve reçue depuis le premier canal ;
- suite à la réception de la salve depuis le premier canal, on met en œuvre une correction d'erreur directe de la salve reçue depuis le premier canal, et on met en œuvre une correction d'erreur directe sur la base de l'union de la salve reçue depuis le premier canal préalablement corrigée de manière autonome avec la même salve reçue depuis le second canal ;
- les canaux de transmission sont un canal terrestre et un canal satellite ;
- le flux de données transportées sur le premier canal est compatible DVB-H ou DVB-SH ;
- le flux de données transportées sur le second canal est compatible Wimax ou DVB-SH. D'autres aspects, buts et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée suivante de formes de réalisation préférées de celle-ci, donnée à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence à la figure unique annexée qui est un schéma représentant l'union, conforme à un mode de réalisation possible de l'invention, d'une salve reçue depuis un premier canal de transmission avec la même salve reçue depuis un second canal de transmission.
L'invention a pour cadre un système de transmission hybride dans lequel un flux de données comprenant une pluralité de flux élémentaires (ES, selon la terminologie anglo-saxonne Εlementary Stream') découpés temporellement pour être transmis sous la forme de salves, est délivré à un terminal par l'intermédiaire d'au moins deux canaux de transmission différents.
Dans la suite de la description, on prendra par souci de clarté l'exemple de deux canaux de transmission. L'invention n'est toutefois pas limitée à cet exemple, mais s'étend à la réception par le terminal du contenu multimédia par l'intermédiaire de plus de deux canaux de transmission.
Un exemple préférentiel, mais non limitatif, d'un tel système de transmission hybride est un système compatible avec le standard DVB-SH (et avec l'un ou l'autre de ses modes SH-A et SH-B), les canaux de transmission étant dans cet exemple un canal satellite et un canal terrestre.
L'invention s'attache à la réception du flux de données par un terminal multi-mode apte à recevoir ledit flux de données par l'intermédiaire d'au moins deux canaux de transmission différents, par exemple par l'intermédiaire d'un canal satellite et d'un canal terrestre dans le cas d'un système compatible DVB-SH, et vise à améliorer la qualité de la réception en proposant selon un premier aspect un procédé de protection contre les pertes.
D'une manière générale, l'invention propose de bénéficier au niveau du terminal du pouvoir de correction qui est attaché à un flux élémentaire, et de réaliser une combinaison du pouvoir de correction attaché au flux élémentaire tel que reçu depuis l'un des canaux de transmission avec le pouvoir de correction attaché au même flux élémentaire tel que reçu depuis l'autre des canaux de transmission.
Selon le standard DBV-H, le flux de données comprend une pluralité de flux élémentaires, chacun découpé temporellement pour être transmis sous la forme de salves. Chaque salve porte des datagrammes IP encapsulées en sections MPE (Multi-Protocol Encapsulation), elles-mêmes transportées dans des paquets MPEG-2.
Un mécanisme de correction d'erreur directe FEC (Forward Error Correction) peut être mis en œuvre afin d'assurer une protection contre la perte de données. Ce mécanisme est appliqué au niveau de la couche liaison de données (« data link layer » selon la terminologie anglo-saxonne) du modèle OSI, plus précisément au niveau de la sous-couche MAC (« Médium Access Control ») de la couche liaison de données. Ce mécanisme peut par exemple permettre de corriger contre les pertes de données à l'intérieur d'une salve. L'implémentation de cette correction (à laquelle il sera par la suite fait référence sous l'appellation de 'FEC intra-salve') est décrite dans le document ETSI EN 301 192 : « Digital Video Broadcasting (DVB) ; DVB spécification for data broadcasting », en particulier au paragraphe 9 : « Time slicing and MPE-FEC ».
Il a également été proposé de mettre en œuvre un mécanisme permettant de corriger, en complément ou indépendamment de la correction FEC intra-salve, contre la perte totale ou partielle d'une ou plusieurs salves. L'implémentation de cette correction (à laquelle il sera par la suite fait référence sous l'appellation de 'FEC inter-salves') est décrite dans la demande de brevet de la Demanderesse déposée en France le 4 Avril 2007 sous le numéro FR0754285.
Afin de mettre en œuvre ces corrections, les datagrammes IP d'une salve sont stockés verticalement dans les colonnes d'un Tableau de Données d'Application (ADT selon la terminologie anglo-saxonne « Application Data Table ») comprenant un maximum de 191 colonnes et un maximum de 1024 lignes.
Un encodeur Reed Solomon traite chaque ligne de l'ADT, ce qui conduit à calculer pour chaque ligne de 191 octets de données, une parité sur 64 octets. Ces octets de parité sont stockés dans les lignes d'un Tableau de Données RS (RSDT selon la terminologie anglo-saxonne « RS Data Table ») comprenant 64 colonnes. Les tableaux ADT et RSDT forment ensemble une trame MPE-FEC. On associe de cette manière aux sections de données constituées à partir des datagrammes IP de l'ADT et en utilisant le protocole d'encapsulation MPE (« MultiProtocol Encapsulation »), des sections de correction d'erreur intra-salve constituées par les différentes colonnes de la RSDT.
Pour réaliser la correction inter-salve, on entrelace chaque salve d'une pluralité B+S de salves d'un flux élémentaire dans une pluralité B de Tableaux de Données d'Application (ADT). Puis on calcule un Tableau de Données RS (RSDT) pour chacun des B Tableaux de Données d'Application (ADT). On disperse ensuite la correction calculée sur une pluralité S de salves du flux élémentaire, en transmettant des colonnes de FEC intersalves dans une salve, lesdites colonnes étant choisies parmi les Fo colonnes d'une pluralité B+S desdits Tableaux de Données RS (RSDT). On associe de cette manière aux sections de données constituées à partir des datagrammes IP de l'ADT, des sections de correction d'erreur inter-salves constituées par différentes colonnes de la pluralité de RSDT.
Classiquement, on met en œuvre l'un et/ou l'autre de ces mécanismes de correction (intra-salve, inter-salves) sur le flux de données reçu depuis l'un des canaux de transmission. Le flux de données reçu depuis le canal terrestre est ainsi traité de manière indépendante du flux de données reçu depuis le canal satellite pour corriger les pertes.
En particulier, et en référence à la figure 1 , les sections d'une salve du flux reçue depuis le premier canal (par exemple le canal satellite S) sont disposées dans un premier Tableau de Données d'Application ADTS et dans un premier Tableau de Données RS RSDTs, et on applique le ou les mécanismes de correction d'erreur (FEC intra-salve, FEC inter-salves) sur la base de ces tableaux ADTS et RSDTS. De manière similaire, les sections d'une salve du flux reçue depuis le second canal (par exemple le canal terrestre T) sont disposées dans un second Tableau de Données d'Application ADTT et dans un premier Tableau de Données RS RSDTT, et on applique le ou les mécanismes de correction d'erreur (FEC intra-salve, FEC inter-salves) sur la base de ces tableaux ADTT et RSDTT.
Dans le cadre de l'invention, il est proposé de mettre en œuvre, par un terminal multi-mode 1 apte à recevoir un flux de données depuis un premier et un second canal de transmission, un mécanisme de correction d'erreur sur la base de l'union, au niveau de la couche de liaison de données, du flux de données reçu depuis le premier canal de transmission avec le même flux de données reçu depuis le second canal. Plus précisément, il est proposé de réaliser l'union d'une salve depuis le premier canal de transmission avec la même salve reçue depuis le second canal de transmission, et de mettre en œuvre une correction d'erreur sur la base de cette union. Cette correction est représentée par le bloc 10 sur la figure 1 ; elle fournit en sortie des données de la salve corrigées des pertes regroupées dans un Tableau de Données d'application ADT0.
Une telle union s'avère notamment avantageuse dans la mesure où comme on l'a vu précédemment les canaux de transmission (terrestre, satellite) présentent des types d'erreur différents. Ainsi notamment, la transmission sur le canal satellite est sujette à des pertes longues (typiquement plusieurs sections consécutives, voire des salves entières) tandis que la transmission sur le canal terrestre est sujette à des pertes plus courtes (typiquement une section). En réalisant l'union, on peut alors s'appuyer sur des données correctement reçues depuis l'un ou l'autre des canaux (et non pas simplement depuis l'un seulement des canaux) pour réaliser une correction contre les pertes, tout en bénéficiant des complémentarités en terme de types de pertes sur les canaux terrestre et satellite (une perte sur le canal satellite étant fréquemment compensée par une réception correcte depuis le canal terrestre, et réciproquement) et en combinant le pouvoir de correction attaché à chaque version de la salve.
Selon un mode de réalisation préférentiel, les salves du flux de données portent des datagrammes IP et les salves du premier canal au moins sont formées de sections de données (sections MPE) dans lesquelles sont encapsulées les datagrammes IP et de sections de correction d'erreur directe (sections MPE-FEC associées aux sections MPE pour permettre la correction d'erreur intra-salve et/ou sections MPE-OFEC associées aux sections MPE pour permettre la correction d'erreur inter-salves). L'union consiste alors à réaliser l'union des datagrammes IP de l'une et l'autre salves dans un Tableau de Données d'Application ADTu et à disposer les sections de correction d'erreur directe (sections MPE-FEC et/ou sections MPE-OFEC) de la salve reçue depuis le premier canal dans un Tableau de Données RS RSDTu (ces sections étant le cas échéant unies aux sections de correction d'erreur directe de la salve reçue depuis le second canal, lorsque le second canal met également en œuvre un mécanisme de protection MPE-FEC et/ou MPE-OFEC).
On met ensuite en œuvre les mécanismes de correction d'erreur traditionnels sur la base de ces Tableaux ADTu et RSDTu.
Dans un premier mode de réalisation, le flux de données est transmis de manière sensiblement isochrone sur les canaux de sorte qu'une salve parvient sensiblement en même temps au terminal depuis l'un et l'autre (avec une précision temporelle dt) des canaux. Ainsi le terminal, ayant reçu une salve depuis l'un des canaux, peut déterminer que la salve qu'il reçoit par la suite, dans un intervalle de temps correspondant à ladite précision dt, sur l'autre canal est la même salve que celle reçue sur le premier canal.
Il est précisé que le décalage temporel dt entre l'émission de la même salve sur le premier canal considéré comme maitre et le temps d'émission de la même salve sur les divers autres canaux doit, dans le cas général, être inférieur à l'intervalle de répétition des salves sans pour autant être égal à zéro (isochronie parfaite) ou voisin de zéro. On relèvera que des valeurs importantes de dt créent une diversité temporelle de nature à augmenter l'efficacité de la combinaison de codes. Dans la mesure où les sections de correction d'erreur directe comprennent des sections de correction d'erreur intra-salve MPE-FEC, la correction d'erreur directe FEC intra-salve est mise en œuvre à partir du Tableau de Données d'Application ADTu et du Tableau de Données RS RSDTu dans lesquels on a réalisé l'union de la même salve reçue depuis l'un et l'autre des canaux, pour recomposer les données perdues à l'intérieur de la salve.
Suite à cette correction d'erreur intra-salve, et pour autant que les sections de correction d'erreur directe comprennent également des sections de correction d'erreur inter-salves MPE-OFEC, la correction d'erreur directe inter-salves est également mise en œuvre à partir des Tableaux de Données d'Application ADTu et des Tableau de Données RS RSDTu dans lesquels on a réalisé l'union de la même salve reçues depuis l'un et l'autre des canaux, pour en cas de perte totale ou partielle d'une salve, recomposer les sections de données de ladite salve perdue. Cette correction est par exemple réalisée de la manière préconisée par la Demanderesse dans la demande de brevet déposée en France le 4 Avril 2007 sous le numéro FR0754285, en réalisant les étapes suivantes :
- les datagrammes IP unis (Tableau ADTu) sont entrelacés dans une pluralité B+S de Tableaux de Données d'Application et les sections de correction inter-salves MPE-OFEC présentes dans le Tableau RSDTu sont entrelacées dans une pluralité correspondante de Tableaux de Données RS,
- une correction d'erreur directe FEC est mise en œuvre pour chaque Tableau de Données d'Application et Tableau de Données RS correspondant parmi la pluralité de Tableaux de Données d'Application et de Tableaux de Données RS, pour recomposer les datagrammes IP unis en cas de perte totale ou partielle de la salve. Dans un second mode de réalisation, le terminal, ayant reçu une salve depuis l'un des canaux utilise le champ burst_number d'une section MPE- OFEC pour déterminer le numéro de la salve. Le terminal peut ainsi vérifier que la salve qu'il reçoit par la suite sur l'autre canal présente le même numéro et est par conséquent la même salve que celle reçue sur le premier canal.
Dans le cadre de ce second mode de réalisation, on met en œuvre la correction d'erreur inter-salves en exploitant, comme indiqué ci-dessus, les Tableaux ADTu et RSDTu dans lesquels les salves de même numéro et reçues depuis l'un et l'autre des canaux ont été unies.
Dans un troisième mode de réalisation, la reconnaissance de deux salves identiques est basée sur l'analyse de leurs contenus. En effet les salves portent des datagrammes IP qui sont identifiés de façon univoque sur l'internet par la concaténation des adresses source et destination réseau (IP) et transport (TCP/UDP) ainsi que par l'identifiant du datagramme. Le critère pour décider de l'identité de deux salves peut par exemple consister à vérifier qu'elles ont en commun un ou plusieurs datagrammes IP. Ce mode d'identification autorise en outre la combinaison d'un canal basé sur le standard DVB-H ou DVB-SH avec un canal Wimax sur lequel la transmission est également opérée par salves, mais sans nécessairement utiliser les mécanismes d'encapsulation MPE, ni les mécanismes de protection MPE-FEC/MPE-OFEC, ni des mécanismes de signalisation complémentaires indiquant la position du datagramme dans un Tableau ADT virtuel.
Dans le cadre général de l'invention, il est par ailleurs proposé que suite à la réception d'une salve depuis un premier canal, on attend pendant une durée prédéterminée la réception de la même salve depuis le second canal, et on met en œuvre la correction d'erreur directe sur la base de l'union des salves uniquement lorsque la salve a été reçue depuis le second canal de transmission pendant ladite durée prédéterminée.
Dans l'hypothèse où à l'issue de ladite durée prédéterminée, la salve n'a pas été reçue depuis le second canal, on peut alors mettre en œuvre une correction d'erreur directe sur la base uniquement des sections de la salve reçue depuis le premier canal. Il s'agit par exemple de mettre en œuvre une correction d'erreur classique sur la base des Tableaux ADTT et RSDTT lorsque la salve n'a été reçue que depuis le canal satellite.
Selon une variante de réalisation possible de l'invention, on met préalablement en œuvre sur la salve reçue depuis l'un des canaux une correction d'erreur classique exploitant uniquement les sections de la salve reçue sur ce canal. Puis on réalise l'union de cette salve corrigée de manière autonome avec la même salve telle que reçue depuis l'autre canal (éventuellement également déjà corrigée de manière autonome), pour mettre ensuite en œuvre une correction d'erreur appliquée aux sections unies de manière à combiner le pouvoir de correction.
L'invention n'est bien entendu pas limitée à un procédé selon son premier aspect, mais s'étend également à un terminal multi-mode apte à recevoir un flux de données transmis sous la forme de salves par l'intermédiaire d'au moins un premier canal et un second canal, le terminal étant caractérisé en ce qu'il comprend des moyens configurés pour mettre en œuvre le procédé selon le premier aspect de l'invention.
Par ailleurs, l'invention s'étend également à un composant électronique destiné à être intégré dans un terminal apte à recevoir un flux de données transmis sous la forme de salves formées d'une pluralité de sections par l'intermédiaire d'au moins un premier canal et un second canal, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens adaptés pour réaliser l'union d'une salve reçue depuis le premier canal avec la même salve reçue depuis le second canal et pour mettre en œuvre une correction d'erreur directe sur les salves ainsi unies.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de protection contre les pertes dans un terminal (1 ) apte à recevoir un flux de données transmis sous la forme de salves par l'intermédiaire d'au moins un premier canal (S) et un second canal (T), caractérisé en ce qu'il met en œuvre une correction d'erreur directe (FEC) sur la base de l'union d'une salve reçue depuis le premier canal avec la même salve reçue depuis le second canal.
2. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel les salves portent des datagrammes IP et les salves du premier canal au moins sont formées de sections de données (MPE) dans lesquelles sont encapsulées les datagrammes IP et de sections de correction d'erreur directe (MPE-FEC, MPE-OFEC), et dans lequel l'union des salves consiste à réaliser l'union des datagrammes IP de l'une et l'autre salves dans un Tableau de Données d'Application (ADTu) et si la seconde salve comprend des sections de corrections d'erreur directe, à réaliser l'union des sections de correction d'erreur directe de l'une et l'autre salves dans un Tableau de Données RS
(RSDTu), à défaut, à disposer les sections de correction d'erreur directe de la salve reçue depuis le premier canal dans un Tableau de Données RS (RSDTu).
3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel les sections de correction d'erreur directe comprennent des sections de correction d'erreur intra- salve (MPE-FEC), et la correction d'erreur directe est mise en œuvre à partir du Tableau de Données d'Application (ADTu) et du Tableau de Données RS (RSDTu) pour recomposer les données perdues à l'intérieur d'une salve.
4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel les sections de correction d'erreur directe comprennent également des sections de correction d'erreur inter-salves (MPE-OFEC), et dans lequel suite à la mise en œuvre de la correction intra-salve:
- les datagrammes IP unies sont entrelacés dans une pluralité de Tableaux de Données d'Application et les sections de correction intersalves unies sont entrelacées dans une pluralité correspondante de Tableaux de Données RS, - une correction d'erreur directe (FEC) est mise en œuvre pour chaque Tableau de Données d'Application et Tableau de Données RS correspondant parmi la pluralité de Tableaux de Données d'Application et de Tableaux de Données RS, pour en cas de perte totale ou partielle d'une salve, recomposer les datagrammes IP de ladite salve perdue.
5. Procédé selon la revendication 2, dans lequel les sections de correction d'erreur directe comprennent des sections de correction d'erreur intersalves (MPE-OFEC) portant le numéro de la salve, et dans lequel on identifie qu'une salve reçue depuis le second canal est la même salve que celle reçue depuis le premier canal en exploitant les numéros de salves renseignés dans les sections de correction d'erreur inter-salves.
6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel :
- les datagrammes IP unies sont entrelacés dans une pluralité de Tableaux de Données d'Application et les sections de correction intersalves unies sont entrelacées dans une pluralité correspondante de Tableaux de Données RS,
- une correction d'erreur directe est mise en œuvre pour chaque Tableau de Données d'Application et Tableau de Données RS correspondant parmi la pluralité de Tableaux de Données d'Application et de Tableaux de Données RS, pour en cas de perte totale ou partielle d'une salve, recomposer les datagrammes IP de ladite salve perdue.
7. Procédé selon la revendication 2, dans lequel on analyse le contenu des salves pour reconnaître deux salves identiques.
8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel suite à la réception d'une salve depuis le premier canal, on attend pendant une durée prédéterminée la réception de la même salve depuis le second canal, et on met en œuvre l'union et la correction d'erreur directe uniquement lorsque la salve a été reçue depuis le second canal de transmission pendant ladite durée prédéterminée.
9. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel, si à l'issue de ladite durée prédéterminée, la salve n'a pas été reçue depuis le second canal, on met en œuvre une correction d'erreur directe sur la base uniquement des sections de la salve reçue depuis le premier canal.
10. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel suite à la réception de la salve depuis le premier canal, on met en œuvre une correction d'erreur directe de la salve reçue depuis le premier canal, et on met en œuvre une correction d'erreur directe (FEC) sur la base de l'union de la salve reçue depuis le premier canal préalablement corrigée de manière autonome avec la même salve reçue depuis le second canal.
11. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les canaux de transmission sont un canal terrestre et un canal satellite.
12. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le flux de données transportées sur le premier canal est compatible DVB-H ou
DVB-SH.
13. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le flux de données transportées sur le second canal est compatible Wimax ou DVB-SH.
14. Terminal multi-mode apte à recevoir un flux de données transmis sous la forme de salves par l'intermédiaire d'au moins un premier canal et un second canal, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens configurés pour mettre en œuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes.
15. Composant électronique destiné à être intégré dans un terminal apte à recevoir un flux de données transmis sous la forme de salves par l'intermédiaire d'au moins un premier canal et un second canal, comprenant des moyens de mise en œuvre d'une correction d'erreur directe d'une salve reçue depuis le premier canal, caractérisé en ce que lesdits moyens sont adaptés pour préalablement réaliser l'union d'une salve reçue depuis le premier canal avec la même salve reçue depuis le second canal.
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