WO2005088879A1 - Automatische auswahl des übertragungsstandards bei mobilen fernseh-empfangsgeräten - Google Patents

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Abstract

In einem Funksystem zur Übertragung von Informationskanälen A1, A2, A3 an Funkempfänger, werden die Informationskanäle A1, A2, A3 parallel über eine Mehrzahl von Datenkanäle, welche jeweils verschiedene Übertragungsstandards verwenden, übertragen. Ein Funkempfänger wählt einen Übertragungsstandard anhand der Art seiner Energieversorgung aus.

Description

Beschreibung
Automatische Auswahl des Übertragungsstandards bei mobilen Fernseh-Empfangsgeräten
Die Erfindung betrifft ein Funksystem zur Übertragung von Informationskanälen mit Hilfe verschiedener Ubertragungsstan- dards . Die Erfindung betrifft weiterhin einen Funkempfänger, der zum Empfang der Informationskanäle zwischen den verschie- denen ÜbertragungsStandards auswählt, sowie Verfahren zum Betrieb des erfindungsgemäßen Funksystems und des erfindungsgemäßen Funkempfängers .
Zur Übertragung von Informationskanälen, wie Radio- oder Fernsehprogrammen, werden analoge oder digitale Ubertragungs- Standards verwendet . Die Übertragung zum Endverbraucher findet meist über terrestrische Funk- oder Kabelstrecken oder Satelliten-basiert statt. In den Jahren 2003 und 2004 ist insbesondere die Einführung des digitalen, terrestrischen Fernsehens nach dem UbertragungsStandard DVB-T (Digital Video
Broadcasting-Terrestrial) vorgesehen. Die Zielsetzung bei diesem Übertragungsstandard ist vornehmlich das Erreichen einer hohen Bildqualität in feststehenden, nicht mobilen Empfangsgeräten. Die damit einhergehende hohe Leistungsaufnahme des Empfängers, verhindert eine sinnvolle Nutzung dieses Übertragungsstandards in mobilen Geräten.
Um einen sinnvollen Fernsehempfang auch auf mobilen, tragbaren Geräten zu ermöglichen, wurde der Standard DVB-H (Digital Radio Broadcasting-Handheld) entwickelt. Dieser Standard ist gekennzeichnet durch eine geringere Bildauflösung, wie sie für die im Allgemeinen relativ kleinen Anzeigeelemente von mobilen Geräten ausreichend ist und eine geringere Übertra- gungsrate. Besonderes Kennzeichen dieses Übertragungsstan- dards ist jedoch ein sogenanntes Timeslicing- oder Zeitschlitzverfahren, bei dem die Übertragung der Daten in zeitlich begrenzten Abschnitten in Form von sogenannten Daten- bursts stattfindet. Der Sender kann dadurch beispielsweise mehrere Informationskanäle im Zeitmultiplexbetrieb aussenden. Ein großer Vorteil dieses Übertragungsstandards ist, dass in den Zeitspannen zwischen den einlaufenden Datenbursts umfang- reiche Bereiche des Empfängers abgeschaltet werden können. Damit geht eine erhebliche Energieeinsparung einher, die die Betriebszeit mobiler Empfangsgeräte wesentlich verlängert.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Konzept anzugeben, wie ver- schiedene Übertragungsstandards vorteilhaft zum Übertragen von Informationskanälen an den Endverbraucher eingesetzt werden können .
Der Erfindung liegt ein Funksystem sowie ein Verfahren zum Betrieb des Funksystems zur Übertragung von Informationskanälen an eine Anzahl von Funkempfängern zugrunde, wobei wenigstens ein Informationskanal über eine Mehrzahl von Datenkanälen mit verschiedenen Übertragungsstandards parallel übertragen wird. Äquivalente Informationen werden dabei zeitgleich und parallel über verschiedene Datenkanäle ausgesandt. Die zu einem Informationskanal gehörenden Datenkanäle übertragen jeweils äquivalente Informationen, also solche, die von dem Nutzer eines Funkempfängers als inhaltlich gleichwertig oder identisch erkannt werden. Die verschiedenen Datenkanäle bil- den somit parallele unabhängige und alternativ auswählbare Übertragungswege eines Informationskanals.
Die Datenkanäle sind unidirektional , d.h. die Empfänger sind bezüglich dieser Datenkanäle passive Empfänger. Informationen werden innerhalb der Datenkanäle nur in eine Richtung versandt . Daher können die vom Sender abgestrahlten Datenkanäle von einer Mehrzahl von Empfängern gleichzeitig empfangen bzw. genutzt werden. Es ist jedoch auch möglich, personalisierte Dienste ("Video on Demand", etc.) über das erfindungsgemäße Funksystem an einzelne oder Gruppen von Empfängern zu übertragen. Dazu werden die übertragenen Daten mit einem Empfänger-spezifischen Code geschützt bzw. verschlüsselt, so dass nur Empfänger, denen der entsprechende Code bekannt ist, den Dienst nutzen bzw. die Daten entschlüsseln können. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Funksystems können somit Informations- kanäle beispielsweise in verschiedenen Detailgraden zu ver- schiedenen Tarifen angeboten werden.
Die zu einem Informationskanal gehörigen Datenkanäle unterscheiden sich im jeweils verwendeten Übertragungsstandard. Insbesondere kann sich die Datenrate der verschiedenen Daten- kanäle eines Informationskanals unterscheiden. Somit kann auch die Bandbreite zwischen den Datenkanälen variieren. Der Informationskanal wird über die verschiedenen Datenkanäle beispielsweise in verschiedenen Qualitätsstufen (Bildauflösung, Wiederholrate, Farbtiefe, etc.) übertragen. Ein wei- terer Grundgedanke beim parallelen Anbieten eines Informationskanals über mehrere Datenkanäle bzw. über verschiedene Übertragungsstandards ist es, dass die angebotenen Übertragungsstandards deutlich verschiedene technische Anforderungen an die Funkempfänger stellen. Die technischen Anforderungen können sich dabei beispielsweise auf gewisse Mindestanforderungen, die der Empfänger notwendigerweise zur Nutzung des jeweiligen Übertragungsstandards bereitstellen muss (Rechenleistung, Speicherplatz, etc.), oder auch auf indirekte Größen, wie die elektrische Leistung des Funkempfängers, die beispielsweise während der Demodulation eines Übertragungsstandards vom Empfänger aufgenommen wird, beziehen. Kann oder soll der Empfänger einen ersten Übertragungsstandard, obwohl der entsprechende Datenkanal an der Antenne zur Verfügung steht, nicht nutzen, so nutzt der Empfänger einen über einen zweiten Datenkanal verfügbaren zweiten Ubertragungs-
Standard mit geringeren, leichter zu erfüllenden oder den gegebenen Umständen besser angepassten technischen Anforderungen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung, werden vorwiegend digitale Übertragungsstandards zur Übertragung eines Informationskanals in den verschiedenen Datenkanälen verwendet. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungs- gemäßen Funksystems werden die Datenkanäle terrestrisch übertragen. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung werden die verschiedenen Datenkanäle vom gleichen Sender oder von Sendern mit nahe benachbarten Standorten ausgesandt. Dadurch ergibt sich eine weitgehend identische räumliche Abdeckung der verschiedenen Datenkanäle. Eine Auswahl von verschiedenen Übe-rtragungsstandards bezüglich eines Informationskanals ist somit immer möglich.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Funksystems bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb des Funksystems wird zumindest in einem Datenkanal ein Über- tragungsStandard genutzt, der ein sogenanntes Timeslicing- odex Zeitschlitz-Verfahren verwendet. Dabei werden die Daten nur innerhalb begrenzter Zeitschlitze in Form von sogenannten Datenbursts übertragen. In den Zeiträumen zwischen benachbarten Zeitschlitzen kann der Funkempfänger weitgehend abge- scb-altet werden. Die durchschnittliche Leistungsaufnahme des
Funkempfängers kann dadurch erheblich gesenkt werden, was vor Allem für mobile, tragbare Empfangsgeräte von Vorteil ist.
Das erfindungsgemäße Funksystem kann für verschiedenste Arten von Informationskanälen, wie beispielsweise Radio- oder Fernsehprogramme oder Datenströme ("Streaming", "Video on De- mand") von Daten, insbesondere Multimedia-Daten, jeglicher Art, wie beispielsweise Musiktitel und Videoclips, verwendet werden . In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Funksystem für die Übertragung von Fernsehprogrammen gestaltet. Die in den Datenkanälen verwendeten Übertragungsstandards umfassen vorteilhafterweise die digitalen Fernseh- übertragungsstandards DVB-T (Digital Video Broadcasting- Terrestrial) und DVB-H (Digital Video Broadcasting-Handheld) . Der- DVB-T-Standard ist für die terrestrische, digitale Übertragung von Fernsehprogrammen vorgesehen, und richtet sich implizit an standortfeste Empfangsgeräte. Der Standard zeich- net sich durch eine hohe, an große, hochauflösende Anzeige- elemente angepasste Bildqualität aus. Der DVB-H-Standard ist zum Empfang von digitalen Fernsehprogrammen auf tragbaren Geräten vorgesehen. Der Standard ist gekennzeichnet durch eine verringerte Leistungsaufnahme im Empfänger bei reduzierter
Bildqualität, wie sie für kleine, typischerweise in tragbaren Geräten vorkommende Anzeigeelemente ausreichend ist.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Funkempfän- ger sowie ein Verfahren zum Empfangen von Informationskanälen in einem Funksystem, wobei wenigstens ein Informationskanal über eine Mehrzahl von Datenkanälen mit verschiedenen Übertragungsstandards parallel übertragen wird. Der erfindungsgemäße Funkempfänger ist dabei in der Lage, verschiedene Über- tragungsStandards, die vom Funksystem übertragen werden, zu erkennen und zu nutzen, d.h. zu verarbeiten bzw. zu demodulieren.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ver- fahrens zum Empfang von Informationskanälen findet dabei im
Funkempfänger eine Auswahl statt, über welchen der zur Verfügung stehenden Datenkanäle ein gewünschter Informationskanal empfangen wird. In einer vorteilhaften Ausgestaltung geschieht die Auswahl des Datenkanals über die Auswahl des In- formationskanals kombiniert mit der Auswahl eines Übertragungsstandards. Die Auswahl des Informationskanals findet dabei durch den Benutzer statt.
In einer bevorzugten Ausgestaltung findet die Auswahl des Übertragungsstandards anhand von Betriebsinformationen des
Funkempfängers statt. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Funkempfängers wird ein Mittel zur Auswahl des Übertragungsstandards in Abhängigkeit der Art der Leistungsversorgung des Funkempfängers geschaltet . Wird der Funkempfänger über ein Stromnetz mit Energie versorgt, so wählt das Auswahlmittel des Funkempfängers beispielsweise einen ÜbertragungsStandard aus, der höhere Anforderungen (Rechenleistung, Leistungsaufnahme, etc.) an den Funkempfänger stellt, dafür aber eine höhere Qualität (Bildauflösung, Farbtiefe, Wiederholrate, etc.) bietet. Bezieht der Funkempfänger seine elektrische Energie dagegen aus einer kapazi- tätsmaßig begrenzten Energiequelle (Batterie, Akku, etc.), so wählt das Auswahlmittel des Funkempfängers einen Ubertragungsstandard aus, bei dessen Empfang die Leistungsaufnahme des Funkiempfängers geringer ist, wobei eventuell in Kauf genommen wird, dass der Informationskanal mit geringerer Quali- tat empfangen wird. Der ÜbertragungsStandard wird entsprechend der Art der Energieversorgung und somit automatisiert ausgewählt .
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird im Fall ei- ner kapazitätsmäßig begrenzten Energieversorgung ein Ubertragungsstandard gewählt, welcher ein Timeslicing-Verfahren verwendet, wie beispielsweise den DVB-H-Standard. Es ist jedoch auch denkbar, dass der Benutzer die Auswahl des Ubertragungs- Standards direkt steuert oder verschiedene Entscheidungskri- terien zur Auswahl des Übertragungsstandards festlegt.
In eine-r weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fi-inkempfängers zum Empfang von Informationskanälen schaltet das Mittel zur Auswahl des UbertragungsStandards zwischen Tabellen um, in denen die Empfangs- oder Kanalinformationen der an der Antenne zu den verfügbaren Informations- kanälen jeweils verfügbaren Datenkanäle, gemäß bekannter ÜbertragungsStandards abgelegt sind.
Nachfolgend wird der erfindungsgemäße Funkempfänger anhand einer Zeichnung und eines Ausführungsbeispiels näher erläutert .
In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines Auswahlmechanis- mus, mit dessen Hilfe im Funkempf nger ein Datenkanal ausgewählt wird, dargestellt. An der Benutzerschnittstelle 1 stehen die verschiedenen verfügbaren Informationskanäle AI, A2 , A3 zur Auswahl. Im Falle eines Fernsehempfängers als Funkempfänger entsprechen die Informationskanäle AI, A2 , A3 den verfügbaren Fernsehprogrammen wie ARD, ZDF, 3sat, RTL und dergleichen. In der Tabelle 2a sind die Kanalinformationen der Datenkanäle, die den Übertragungsstandard DVB-T verwenden, zu den verschiedenen Informationskanälen AI, A2 , A3 abgelegt. In der Tabelle 2b sind die äquivalenten Kanalinformationen bezüglich des Übertragungsstandards DVB-H abgelegt. Ein Schalter 3 wird von einer Steuereinheit 4 in Abhängigkeit von der Art der Energieversorgung des Funkempfängers geschaltet. Wird der Funkempfänger über ein Stromnetz mit Energie versorgt, so wird der Schalter 3 so geschaltet, dass dem Dekoder 5 KanalInformationen von Datenkanälen aus Tabelle 2a (Übertragungsstandard DVB-T) zugeführt wird. Bezieht der Funkempf nger seine elektrische Energie dagegen aus einer eingebauten Batterie oder einem eingebauten Akku, so werden dem Dekoder 5 KanalInformationen aus der Tabelle 2b (Übertragungsstandard DVB-H) zugeführt. Die Auswahl, welcher Kanal vom Dekoder 5 empfangen wird, findet automatisch in Ab- hängigkeit von der Art der Leistungsversorgung des Funkempfängers statt. Ist zu einem Informationskanal AI, A2 , A3 nur ein Datenkanal und somit nur ein Übertragungsstandard verfügbar, so werden in einer bevorzugten Ausführungsform die Kanalinformationen dieses Datenkanals, dem Dekoder 5 in jedem Fall zugeführt, unabhängig von der Art der Energieversorgung.
Vorteilhafterweise sind in dem Funkempfänger zusätzliche Kommunikationskanäle vorgesehen, die eine Übermittlung von Daten vom Empfänger der Informationskanäle an den Sender ermögli- chen. Diese zusätzlichen Kommunikationskanäle können bekannte
Übertragungsstandards wie GSM, UMTS, WLAN oder Bluetooth verwenden.
Der erfindungsgemäße Funkempfänger kann beim Empfang von In- formationskanälen über den DVB-H-Standard mit einer Dauerstrichleistung von unter 300 mW betrieben werden. Jeweils 100 mW entfallen auf Empfangsteil und Dekoder. Die restliche Leistung wird größtenteils von der Beleuchtung des Anzeigeelements aufgenommen. Damit ist beispielsweise auf gewöhnlich dimensionierten Handys ein 10 bis 15-stündiger Betrieb möglich.

Claims

Patentansprüche
1. Funksystem zur Übertragung von Informationskanälen (AI, A2 , A3) an eine Anzahl von Funkempfängern, wobei wenigstens ein Informationskanal (AI, A2 , A3) über eine Mehrzahl von Datenkanälen mit verschiedenen Übertragungsstandards parallel übertragen wird.
2. Funksystem nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass wenigstens ein Übertragungsstandard ein Timeslicing-Verfahren verwendet .
3. Funksystem nach Anspruch 1 oder 2 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Funksystem für die Übertragung von digitalen Fernsehprogrammen vorgesehen ist .
4. Funksystem nach Anspruch 3 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Übertragungsstandards DVB-T und DVB-H umfassen.
5. Funkempfänger zum Empfang von Informationskanälen (AI, A2 , A3) in einem Funksystem gemäß einem oder mehreren der Ansprü- ehe 1 bis 4.
6. Funkempfänger nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass im Funkempfänger die Auswahl getroffen wird, über welchen Da- tenkanal der Informationskanal (AI, A2 , A3) empfangen wird.
7. Funkempfänger nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass ein Mittel zur Auswahl (3) des Übertragungsstandards diesen in Abhängigkeit von Betriebsinformationen, insbesondere in Abhängigkeit von der Art der Energieversorgung des Funkemp- fängers, oder in Abhängigkeit von Benutzerinformationen auswählt .
8. Funkempfänger nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Mittel zur Auswahl (3) des Übertragungsstandards zwischen Tabellen (2a, 2b) umschaltet, in denen die Empfangsinformati- onen der am Empfänger zu den verfügbaren Informationskanälen (AI, A2 , A3) jeweils verfügbaren Datenkanäle gemäß bekannter Übertragungsstandards abgelegt wird.
9. Verfahren zur Übertragung von Informationskanälen (AI, A2 , A3) an eine Anzahl von Funkempfängern in einem Funksystem gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, wobei wenigs- tens ein Informationskanal (AI, A2 , A3) über eine Mehrzahl von Datenkanälen mit verschiedenen Übertragungsstandards parallel übertragen wird.
10. Verfahren zum Empfang von Informationskanälen (AI, A2 , A3) in einem Funksystem gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4.
11. Verfahren nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass im Funkempfänger die Auswahl getroffen wird, über welchen Datenkanal ein Informationskanal (AI, A2 , A3) empfangen wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Übertragungsstandard in Abhängigkeit von Betriebsinformationen, insbesondere in Abhängigkeit der Art der Energieversorgung des Funkempfängers, oder in Abhängigkeit von Benutzerinformationen ausgewählt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass zur Auswahl des Übertragungsstandards zwischen Tabellen (2a, 2b) umgeschaltet wird, in denen die Empfangsinformationen der am Empfänger zu den verfügbaren Informationskanälen (AI, A2 , A3) jeweils verfügbaren Datenkanäle gemäß den bekannten Übertragungsstandards abgelegt wird.
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