复用数字广播信号的传输帧的方法、复用传输帧的设备以及发送设备

摘要

在陆地DMB中，发送设备将对于任何服务产生的多个服务流复用为多个信号群。在此情况下，在多个信号群的每个的每个帧的时间戳字段中构造相同的发送时间数据。利用该构造，多个发送设备可在相同的时间点发送包括相同服务的服务流的多个传输帧，从而接收设备可实际上在相同的时间点接收多个传输帧。

说明书

技术领域

本发明涉及复用数字广播信号的传输帧的方法、复用传输帧的设备以及发送设备。更具体地讲，本发明涉及这样的复用数字广播信号的传输帧的方法、复用传输帧的设备以及发送设备，其能够在陆地数字多媒体广播(DMB)中在相同时间点发送包括相同服务的服务流的多个信号群中的每一个的传输帧。

本发明由MIC/IITA的IT R&D项目(2006-S-017-02，陆地DMB传输的发展的技术开发(Development of Technology for Advancement of TerrestrialDMB Transmission))支持。

背景技术

陆地数字多媒体广播(DMB)是在移动通信中通过非常高的频带(大约1.5MHz的带宽)提供压缩盘(CD)水平(range)的立体声质量和视频水平的图象质量的多媒体服务。

通常，根据陆地DMB系统，发送设备将多个不同服务的每个服务流复用为信号群(ensemble)，并在信号群的基础上发送传输帧。然后，传输帧通过编码正交频分复用(COFDM)编码器被调制，并作为DMB广播信号被发送。

同时，当发送设备发送包括关于任何服务产生的多个服务流的多个传输帧时，接收设备需要接收包括相应服务的服务帧的全部多个传输帧，以将服务提供给用户。因此，接收设备需要包括能够存储多个传输帧的大容量缓冲器。此外，接收设备对被复用为多个传输帧的多个服务流进行解码花费大量的时间。

在背景技术部分公开的上述信息仅用于提高对本发明的背景的理解，因此可包含不构成本领域的普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

技术问题

本发明的目的在于提供一种复用传输帧的方法、复用传输帧的设备以及发送设备，其具有这样的优点：在相同时间点发送包括相同服务的服务流的多个信号群中的每一个的传输帧。

技术方案

本发明的示例性实施例提供一种复用帧的设备。所述设备包括：第一缓冲器，存储从外部发送的第一服务流；第二缓冲器，存储从外部发送的第二服务流；时间比较器，对关于第一服务流的第一服务时间数据和关于第二服务流的第二服务时间数据进行比较；第一帧产生器，输出包括从第一缓冲器输出的第一服务流的第一帧；第二帧产生器，输出包括从第二缓冲器输出的第二服务流的第二帧；时间戳产生器，产生将在第一帧的时间戳字段中被构造的第一发送时间数据和将在第二帧的时间戳字段中被构造的第二发送时间数据。在此情况下，如果第一服务时间数据和第二服务时间数据彼此相同，则时间戳产生器可将第一发送时间数据和第二发送时间数据产生为相同的数据。

第一发送时间数据可用于确定发送第一帧的时间点，第二发送时间数据可用于确定发送第二帧的时间点。

如果第一服务时间数据和第二服务时间数据彼此相同，则时间比较器可对第一缓冲器输出第一服务流的时间点和第二缓冲器输出第二服务流的时间点进行同步。

所述设备还可包括：全球定位系统(GPS)接收器，从至少一个卫星接收用于产生第一发送时间数据和第二发送时间数据的标准时间。所述设备还可包括：第一缓冲器输出控制器，根据第一服务时间数据和第二服务时间数据的时序控制第一服务流的输出；第二缓冲器输出控制器，根据所述时序控制第二服务流的输出。所述设备还可包括：第一时间信息提取器，从第一服务流识别第一服务时间数据；第二时间信息提取器，从第二服务流识别第二服务时间数据。

本发明的另一实施例提供一种复用帧的方法。所述方法包括：在第一缓冲器和第二缓冲器中存储包括第一服务流和第二服务流的多个服务流；检测所述多个服务流的每个的服务时间数据；对与所述多个服务流相应的多个服务时间数据进行相互比较；产生包括第一服务流的第一帧；产生包括第二服务流的第二帧；如果与存储在第一缓冲器中的第一服务流相应的第一服务时间数据和与存储在第二缓冲器中的第二服务流相应的第二服务时间数据相同，则产生将在第一帧的时间戳字段中被构造的第一发送时间数据和将在第二帧的时间戳字段中被构造的第二发送时间数据，作为相同的数据。

所述方法还可包括：如果第一服务时间数据和第二服务时间数据彼此相同，则在相同的时间点输出第一服务流和第二服务流。

所述方法还可包括：设置第一服务流在第一缓冲器中保持的时间和第二服务流在第二缓冲器中保持的时间，从而在相同的时间点输出第一服务流和第二服务流。

所述方法还可包括：如果第一服务时间数据和第二服务时间数据彼此相同，则在相同的时间点产生第一帧和第二帧。所述方法还可包括：根据所述多个服务时间数据的时序输出与所述多个服务流相应的多个帧。

本发明的另一实施例提供一种发送设备。所述发送设备包括：第一发送器，从外部接收第一帧，并根据第一帧的时间戳字段中的第一发送时间数据发送第一帧；第二发送器，从外部接收第二帧，并根据第二帧的时间戳字段中的第二发送时间数据发送第二帧。在此情况下，第一发送器和第二发送器被独立地驱动。

如果第一发送时间数据和第二发送时间数据彼此相同，则第一发送器发送第一帧的时间点与第二发送器发送第二帧的时间点相同。所述发送设备还可包括：GPS接收器，从至少一个卫星接收用于识别第一发送时间数据和第二发送时间数据的标准时间。

第一发送器和第二发送器可以以相同的调制频率发送信号。第一发送器和第二发送器可以以不同的调制频率发送信号。

有益效果

根据本发明的实施例，尽管不在传输帧中提供另外的字段，但包括相同服务的服务流的多个传输帧能够被同步地发送。因此，可提供具有这样的小容量而不被复用为单个信号群的服务，而在接收设备不提供大容量缓冲器，并且相对地不增加对多个服务流解码所需要的时间。

附图说明

图1是示出根据本发明示例性实施例的数字多媒体广播(DMB)传输系统的框图；

图2是示意性地示出根据本发明示例性实施例的信号群传输接口(ETI)的分级结构的示图；

图3是示出与信号群传输接口(ETI)的逻辑接口(LI)层相应的帧的结构的示图；

图4是示意性地示出构成单频网络(SFN)的DMB系统的示图；

图5是示出根据本发明示例性实施例的复用帧的方法的流程图；

图6是示出根据本发明示例性实施例的复用帧的设备的框图；

图7是示出根据本发明示例性实施例的帧同步发送设备的示图。

具体实施方式

在下面的详细描述中，仅是以说明的形式示出和描述本发明的特定示例性实施例。如本领域的技术人员所认知的，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以以各种不同的形式修改描述的实施例。因此，附图和说明书可以被认为是事实上是说明性的而非限制性的。贯穿说明书，相同的标号表示相同的元件。

此外，除非有相反意义的明确说明，否则，术语“包括”及其变形将被理解为表示包括陈述的元件，而不排除任何其他元件。这里使用术语“部分”、“...器(装置)”或“模块”表示处理至少一个功能或操作的单元。其可被硬件、软件或它们的组合实现。

现在将参照附图详细描述根据本发明示例性实施例的复用数字广播信号的帧的方法、复用传输帧的设备以及发送设备。根据本发明示例性实施例的陆地DMB将视频服务、音频服务或数据服务的服务流的每个复用为信号群，调制并发送信号群的传输帧。

图1是示出根据本发明示例性实施例的DMB传输系统的框图。

如图1所示，DMB传输系统包括：视频服务编码器110、音频服务编码器120、数据服务编码器130、用于复用信号群的设备200(以下，称为“信号群复用设备”或“帧复用设备”)以及发送设备300。

视频服务编码器110提供视频服务，音频服务编码器120提供音频服务，数据服务编码器130提供数据服务。视频服务编码器110、音频服务编码器120和数据服务编码器130的每个由服务提供者操作。每个编码器将服务转换为服务流，并通过网络将服务流发送到信号群复用设备200。

信号群复用设备200被信号群提供者操作。信号群复用设备200通过网络接收服务流，并复用服务的服务流，以产生信号群。此外，信号群复用设备200将信号群的信号群传输接口(ETI)帧(以下，简称为ETI帧)发送到多个发送设备。

发送设备300由传输网络提供者操作。发送设备300根据编码正交频分复用(COFDM)方案调制通过网络从信号群复用设备200发送的ETI帧，并将调制的传输帧发送到各个终端。此时，发送设备300可在相同的时间点发送传输帧。在相同的时间点发送的传输帧可通过使用相同的调制频率的单频网络(SFN)或使用不同的调制频率的多频网络被发送。

图2是示意性地示出根据本发明示例性实施例的信号群传输接口(ETI)的分级结构的示图。

如图2所示，作为信号群复用设备200的输出信号的ETI帧是作为DMB传输网络的基础(base)的接口。

ETI的分级结构由包括逻辑接口(LI)层、网络无关(network independent，NI)层和网络适应(NA)层的三个层定义。

作为基本逻辑(primitive logical)结构的LI层定义用于产生信号群的基本信息。即，LI层是构成提供给用户的诸如音频、视频和数据的领域的服务的服务流的接口。

作为用于LI映射的物理接口层的NI层包括ETI相关设备的基本接口。即，NI层是允许在LI层中产生的帧被发送到相对短的距离内的发送器的接口或者是允许所述帧通过具有相对低的传输差错的传输网络被发送到发送器的接口。

与NI层相比，NA层是在易出现差错(error-prone)的网络环境中使用的无差错(error free)物理接口。NA层具有被映射到LI层的结构。即，NA层是在由于相对长的距离或相对高的传输差错从而到发送器的路径中易出现差错时，允许在LI层中产生的帧被发送到发送器的接口。

可根据将被使用的接口信号的形式，使用各种接口(例如，ETI(NI，G.703)、ETI(NI，V.11)、ETI(NA，G.704)等)。其中，ETI(NI，G.703)被用作发送信号群的设备之间的主接口。这是COFDM调制器的标准输入接口。

图3是示出与信号群传输接口(ETI)的逻辑接口(LI)层相应的帧的结构的示图。

如图3所示，与ETI的LI层相应的帧(以下，称为“ETI帧”)主要地被划分为状态(STAT)字段和逻辑接口数据(LIDATA)字段。STAT字段包括差错状态(ERR)字段。LIDATA字段包括：帧特征(FC)字段、流特征(STC)字段、头结束(EOH)字段、主流(MST)字段、帧结束(EOF)字段和时间戳(TIST)字段。

FC字段包括：帧计数(FCT)字段、快信息信道(FIC)标志(以下，称为“FICF”)字段、流数目(NST)字段、帧相位(FP)字段、模式(MID)字段以及帧长度(FL)字段。

STC字段包括多个子信道流特征(SSTC)字段。每个SSTC字段包括：子信道标识(SCID)字段、开始地址(SAD)字段、保护水平(TPL)字段和流长度(STL)字段。

EOH字段包括：复用网络信令信道(MNSC)字段和头CRC(CRCh)字段。

MST包括多个快信息信道(FIC)和多个流。在此情况下，MST的FIC和每个流用于从每个服务编码器发送服务流。即，MST是构成数据以进行广播的帧的主要部分。

EOF字段包括循环冗余校验(CRC)字段和保留(Rfu)字段。

TIST字段构成关于每个发送设备发送相应的传输帧的时间的数据(以下，称为“发送时间数据”)。TIST字段用于构成单频网络(以下，称为“SFN”)。这里，考虑传输帧从信号群复用设备200发送到每个发送设备经历的时间来确定将在TIST字段中构造的发送时间数据。

图4是示意性地示出构成单频网络(SFN)的数字多媒体广播(DMB)系统的示图。单频网络(SFN)是指从以相同的频率发送相同的广播的多个发送设备所构成的网络。即，多个发送设备以相同的调制频率在相同的时间点将相同的传输帧相应地发送到接收设备。

如图4所示，由信号群复用设备410产生的ETI帧通过第一路径R1、第二路径R2和第三路径R3被相应地发送到第一发送设备421、第二发送设备422、第三发送设备423。

在此情况下，传输帧通过第一路径R1从信号群复用设备410发送到第一发送设备421经历的时间(以下，称为“第一延迟时间”)、通过第二路径R2从信号群复用设备410发送到第二发送设备422经历的时间(以下，称为“第二延迟时间”)和通过第三路径R3从信号群复用设备410发送到第三发送设备423经历的时间(以下，称为“第三延迟时间”)彼此不同。然而，仅当第一发送设备421、第二发送设备422、第三发送设备423在相同的时间点发送相同的传输帧时，能够提供合适的广播。因此，考虑第一延迟时间、第二延迟时间和第三延迟时间来确定发送传输帧的时间点。关于确定的将要发送传输帧的时间点的数据(以下，称为“发送时间数据”)被存储在传输帧的TIST字段中。

如果ETI帧从信号群复用设备410被发送，则发送设备421、422和423中的每个在与在传输帧的TIST字段中构造的发送时间数据相应的时间点发送传输帧。因此，多个发送设备可根据帧发送时间数据在相同的时间点发送相同的传输帧。

同时，在不能被复用为单个信号群的服务的情况下，信号群复用设备410产生服务的多个服务流，并将多个服务流复用为多个不同的传输帧。在此情况下，如果接收设备在相对相同的时间点接收包括相同服务的服务流的多个传输帧，则可减小接收设备接收多个传输帧时的负载。

以下，将描述在根据本发明示例性实施例的陆地DMB系统中复用帧的方法和设备，其在相同的时间点发送两个或更多个传输帧。

图5是示出根据本发明示例性实施例的复用帧的方法的流程图。

如图5所示，首先，信号群复用设备410从网络接收服务的多个服务流(S510)。然后，所述多个服务流被相应地存储到缓冲器中。

信号群复用设备410从接收的多个服务流提取时间信息(图5中的“服务时间数据”)(以下，称为“服务时间数据”)(S520)。在此情况下，服务时间数据可被设置为相应的服务流被提供给每个接收设备时的时间或产生服务流时的时间。

随后，信号群复用设备410对服务流的服务时间数据进行比较，并搜索相同的服务时间数据(S530)。在下面的描述中，为了便于说明，假设搜索到具有相同的服务时间数据并且不能被复用为单个信号群的第一服务流和第二服务流。

随后，关于具有相同的服务时间数据的第一服务流和第二服务流，信号群复用设备410产生包括第一服务流的第一ETI帧和包括第二服务流的第二ETI帧(S540)。在此情况下，信号群复用设备410可在相同的时间点输出第一服务流和第二服务流，从而同时地产生包括第一服务流的第一传输帧和包括第二服务流的第二传输帧。

随后，信号群复用设备410考虑信号群复用设备410与多个发送设备421、422和423中的每个之间的延迟时间，产生第一ETI帧的发送时间数据(以下，称为“第一发送时间数据”)，并在第一ETI帧的TIST字段中构造第一发送时间数据。随后，信号群复用设备410考虑所述延迟时间产生第二ETI帧的发送时间数据(以下，称为“第二发送时间数据”)，并在第二ETI帧的TIST字段中构造第二发送时间数据。在此情况下，由于第一ETI帧和第二ETI帧包括具有相同的服务时间数据的服务帧，因此第一发送时间数据和第二发送时间数据被设置为彼此相同(S550)。

发送设备从信号群复用设备接收多个ETI帧，并提取在多个ETI帧的每个的TIST字段中构造的发送时间数据。随后，发送设备根据传输帧的发送时间数据顺序地发送多个传输帧。在此情况下，发送设备在相同的时间点发送具有相同的发送时间数据的第一传输帧和第二传输帧(S560)。

以下，将描述在包括相同服务的不同服务流的两个或更多个ETI帧的每个的TIST字段中构造相同的发送时间数据的帧复用设备。

根据本发明示例性实施例的帧复用设备包括：多个缓冲器，临时存储通过不同网络接收的多个服务流；多个时间信息提取器，从存储在缓冲器中的各个服务流中提取服务时间数据；多个帧产生器，根据服务时间数据的时序产生从缓冲器输出的至少一个服务流的ETI帧。在此情况下，多个帧产生器独立地产生ETI帧。

图6是示出根据本发明示例性实施例的帧复用设备的框图。在图6中，示出帧复用设备，其包括：两个缓冲器；两个时间信息提取器，提取存储在缓冲器中的服务流的服务时间数据；两个帧产生器。

根据本发明示例性实施例的帧复用设备包括：第一缓冲器611、第二缓冲器612、第一时间信息提取器621、第二时间信息提取器622、时间比较器630、第一缓冲器输出控制器641、第二缓冲器输出控制器642、第一帧产生器651、第二帧产生器652、时间戳(TIST)产生器660和全球定位系统(GPS)接收器670。

第一缓冲器611临时存储通过网络接收的第一服务流S610，第二缓冲器612临时存储通过网络接收的第二服务流S620。在此情况下，假设第一服务流S610和第二服务流S620被复用为不同的信号群。

第一时间信息提取器621输出存储在第一缓冲器611中的第一服务流S610的服务时间数据(以下，称为“第一服务时间数据”)。第二时间信息提取器622输出存储在第二缓冲器612中的第二服务流S620的服务时间数据(以下，称为“第二服务时间数据”)。在此情况下，第一时间信息提取器621和第二时间信息提取器622分别在第一缓冲器611和第二缓冲器621的相同位置提取第一服务时间数据和第二服务时间数据。

时间比较器630对第一服务时间数据和第二服务时间数据进行比较。在此情况下，时间比较器630根据第一服务时间数据和第二服务时间数据的时序确定从缓冲器相应地输出第一服务流和第二服务流时的时间点。

即，如果第一服务时间数据早于第二服务时间数据，则从第二缓冲器612输出第二服务流S620早于从第一缓冲器611输出第一服务流S610。具体地，时间比较器630设置第一服务流S610被临时存储在第一缓冲器611中经历的时间(以下，称为“第一缓冲器输出延迟时间”)和第二服务流S620被临时存储在第二缓冲器612中经历的时间(以下，称为“第二缓冲器输出延迟时间”)，从而输出第二服务流S620早于第一服务流S610被输出。在此情况下，第二缓冲器输出延迟时间小于第一缓冲器输出延迟时间，从而具有相同的服务时间数据的第一服务流和第二服务流随后从缓冲器被相应地输出。例如，根据第一缓冲器延迟输出时间和第二缓冲器输出延迟时间，可连续地执行从第二缓冲器输出第二服务流，并且可延迟从第一缓冲器输出第一服务流，直到接收到与第一服务流具有相同的服务时间数据的第二服务流。

同时，如果第二服务时间数据早于第一服务时间数据，则时间比较器630进行设置，使得第一缓冲器输出延迟时间小于第二缓冲器输出延迟时间。即，时间比较器630设置第一缓冲器输出延迟时间和第二缓冲器输出延迟时间，从而第一服务流S610早于第二服务流S620被输出。因此，具有相同的服务时间数据的第一服务流和第二服务流随后从缓冲器被相应地输出。

如果第一服务时间数据和第二服务时间数据彼此相同，则时间比较器630设置第一缓冲器输出延迟时间和第二缓冲器输出延迟时间，使得第一缓冲器输出延迟时间与第二缓冲器输出延迟时间相同。即，第一服务流S610从第一缓冲器611被输出，同时第二服务流S620从第二缓冲器612被输出。

第一缓冲器输出控制器641根据第一缓冲器输出延迟时间控制第一服务流S610从第一缓冲器611的输出。第二缓冲器输出控制器642根据第二缓冲器输出延迟时间控制第二服务流S620从第一缓冲器612的输出。在此情况下，第一缓冲器输出控制器641和第二缓冲器输出控制器642被独立地驱动。第一服务流S610被输出的时间点和第二服务流S620被输出的时间点可以彼此相同或不同。

第一帧产生器651在第一缓冲器输出控制器641的控制下产生包括从第一缓冲器611输出的第一服务流S610的第一ETI帧，并将产生的第一ETI帧输出到网络。第二帧产生器652在第二缓冲器输出控制器642的控制下产生包括从第二缓冲器612输出的第二服务流S620的第二ETI帧，并将产生的第二ETI帧输出到网络。在此情况下，第一帧产生器651和第二帧产生器652被独立地驱动。

时间戳(TIST)产生器660使用标准时间产生第一发送时间数据和第二发送时间数据。以上述方式产生的第一发送时间数据被提供给第一帧产生器651，并在第一ETI帧的TIST字段中被构造。第二发送时间数据被提供给第二帧产生器652，并在第二ETI帧的TIST字段中被构造。这里，考虑传输帧从信号群复用设备被发送到每个发送设备经历的时间(延迟时间)来产生第一发送数据时间和第二发送时间数据。

如图6所示，可通过全球定位系统(GPS)接收器670来获得标准时间，GPS接收器670可从至少三个卫星获取关于精确的时间的信息。在图6中，已经示出了使用GPS接收器来获得标准时间的情况。然而，本发明不限于此。在能够获得标准时间范围内的任何方法都可以应用到本发明。

如上所述，根据帧复用设备，关于包括任何服务的多个服务流的多个ETI帧，在多个ETI帧的每个的TIST字段中构造相同的发送时间数据。因此，发送设备检查从信号群复用设备发送的ETI帧的TIST字段中构造的帧发送时间数据，并发送传输帧。以下，将描述能够发送两个或更多个传输帧的发送设备。

图7是示出根据本发明示例性实施例的发送设备的示图。在图7中，示出仅包括用于接收两个不同的传输帧的两个RF发送器的帧同步发送设备。这里，术语“RF”表示射频。

如图7所示，帧同步发送设备包括：第一RF信号发送器711、第二RF信号发送器712以及GPS接收器720。

第一RF信号发送器711和第二RF信号发送器712各自接收不同的ETI帧。然后，每个发送器检查接收的ETI帧的TIST字段，并确定传输帧的发送时间。

GPS接收器720用于获取用于识别在接收的ETI帧的TIST字段被构造的帧发送时间数据的标准时间。

下面将描述图7中示出的帧同步发送设备的操作。第一RF发送器711接收从图6示出的信号群复用设备发送的第一ETI帧，并根据帧发送时间数据发送第一传输帧，其中，使用第一ETI帧的TIST字段和通过GPS接收器720获取的标准时间来识别所述帧发送时间数据。第二RF发送器712接收从所述信号群复用设备发送的第二ETI帧，并根据帧发送时间数据发送第二传输帧，其中，使用第二ETI帧的TIST字段和通过GPS接收器720获取的标准时间来识别所述帧发送时间数据。

在此情况下，当在第一ETI帧的TIST字段和第二ETI帧的TIST字段中构造相同的帧发送时间数据时，第一RF发送器711和第二RF发送器712在相同的时间点分别发送第一传输帧和第二传输帧。

由于第一RF信号发送器711和第二RF信号发送器712被独立地驱动，因此它们可以以不同的调制频率发送陆地DMB信号。尽管在图7中没有示出，然而可通过一个RF信号发送器(未示出)来提供第一RF信号发送器711和第二RF信号发送器712。在此情况下，该RF信号发送器(未示出)可通过诸如分层调制的发送方法，在相同的时间点发送具有相同频带的RF信号中的具有相同的TIST字段值的信号。

如上所述，根据本发明的实施例，可同时发送包括任何服务的多个服务流的多个ETI帧而不用构造另外的字段，从而在相同的时间点发送两个或更多个传输帧。因此，接收设备可在基本相同的时间点接收包括相同服务的服务流的多个传输帧。因此，不需要提供大容量缓冲器，并且不会花费大量的时间对服务进行解码。

上面描述的本发明的实施例不仅通过方法和设备来实现，也可通过用于执行与本发明的示例性实施例的结构相应的功能的程序或记录有所述程序的记录介质来实现。本领域的普通技术人员可以根据上面描述的示例性实施例的描述认识到这些实现。

尽管已经参照当前作为应用的示例性实施例描述了本发明，但是应该理解，本发明不限于公开的实施例，相反，本发明意在覆盖包括在权利要求的精神和范围内的各种修改和等同物。