地面移动多媒体广播系统中的数据传输方法

摘要

本发明公开了一种在地面移动多媒体广播系统中的数据传输方法。该方法包括：基于DAB和T-DMB系统结构；对T-MMB业务数据独立进行信道编码、时间交织和调制；DAB、DAB-IP、T-DMB和T-MMB业务数据以时间复用的方式嵌入到DAB主要业务信道(MSC)中；在快速信息信道(FIC)中增加对T-MMB业务的指示；以预定模式将MSC和FIC数据送后续模块处理形成传输帧，然后经射频调制按照预定的频带发送出去；DAB、DAB-IP和T-DMB接收机分别处理相应业务信号，T-MMB接收机处理DAB、DAB-IP、T-DMB和T-MMB等多路业务信号。

说明书

本申请为分案申请，其原申请的申请日为2006年12月08日、申请号为200610161929.8，发明创造名称为T-MMB系统中兼容多种标准的传输实现方法。

技术领域

本发明涉及通信及多媒体技术领域，尤指一种在地面移动多媒体广播系统中兼容多种标准的传输实现方法。

背景技术

数字音频广播DAB标准是上个世纪90年代国际标准化组织(ISO)制定的用于数字音频广播的国际标准，采用卷积码作为纠错码。DAB系统与传统的AM/FM广播体系相比具有音质佳、移动接收能力强等优点，是继传统的调幅、调频广播之后的第三代广播。

在DAB基础上发展起来的地面数字多媒体广播(T-DMB)系统中使用了卷积码加RS码作为纠错码，充分地利用了DAB的技术优势，在功能上将传输单一的音频信息扩展为数据、文字、图形与视频等多种载体。提供容量大、可靠性强的数据信息传送。

DAB和T-DMB系统虽然具有上述的优点，但是也存在着不足之处：二者均采用DQPSK调制，频谱利用率低，没有提供足够的信息吞吐量以满足移动电视这样的高质量服务，没有为接收机提供足够节电措施等等。

地面移动多媒体广播T-MMB(Terrestrial Mobile Multimedia Broadcasting)则是在DAB和T-DMB标准的基础上，通过加入新的分组编码(如LDPC编码)、时间交织、高阶调制和业务指示信息等内容实现的一种新的数字多媒体广播标准。T-MMB综合考虑了频点资源，接收机复杂度，频谱利用率和系统性能等因素，实现与DAB和T-DMB的完全兼容、低成本设计、低功耗设计、频点可用性好、支持移动接收、单频网实现、高频谱效率、多业务、高质量服务等。它有如下几个特性：

(1)完全兼容Eureka-147(DAB)和韩国的T-DMB系统。

(2)采用了高阶调制，频带效率高于DAB系统。

(3)采用了高级的信道纠错编码技术LDPC码和高效低复杂度的DAPSK调制方案。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述移动多媒体广播技术的不足，在兼容DAB和T-DMB系统的基础上，借鉴通信领域的最新技术成果，提供一种地面移动多媒体广播(Terrestrial Mobile Multimedia Broadcasting，T-MMB)系统的数据传输方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

本发明提供的一种在T-MMB系统中的数据传输方法，包括以下步骤：

DAB和T-DMB系统结构，对T-MMB业务数据独立进行信源编码、信道编码、时间交织和调制，DAB、DAB-IP、T-DMB和T-MMB业务数据以时间复用的方式嵌入到DAB主要业务信道(MSC)中；

对于T-MMB业务，根据业务数据的调制方式，确定MSC中对应的容量单元CU的大小；

在快速信息信道(FIC)中增加对T-MMB业务的指示，以预定模式将MSC和FIC数据送后续模块处理形成传输帧，然后经射频调制按照预定的频带发送出去。

当业务类型为T-MMB业务时，所述对接收到的业务数据进行的信道编码方式为：级联码或低密度奇偶校验LDPC码。

当业务类型为T-MMB业务时，所述确定MSC中对应的CU的大小为：n×32bits，其中n＝2代表业务数据使用DQPSK调制方式，n＝3代表业务数据使用8DPSK调制方式，n＝4代表业务数据使用16DAPSK调制方式。

进一步包括：在FIC中扩充FIG类型0扩展模式2-FIG0/2中对音频业务成分类型(ASCTy)和数据业务成分类型(DSCTy)的定义，FIG0/2中各个字段的具体含义参考ETSI EN 300401V1.4.1(2006-06)。

进一步包括：在FIC中扩充FIG类型0扩展模式13-FIG0/13中对用户应用信息(User Application Type)和用户应用数据(User Application Data)的定义，FIG0/13中各个字段的具体含义参考ETSI EN 300401V1.4.1(2006-06)。

进一步包括：在FIC中新增一个FIG类型扩展，描述T-MMB业务的子信道特性。

进一步包括：在FIC中新增一个FIG类型扩展，描述T-MMB业务采用LDPC编码时分组编码块的位置信息。

以预定模式将MSC和FIC数据送后续模块处理形成传输帧，然后经射频调制按照预定的频带发送出去。

进一步包括：DAB、DAB-IP和T-DMB接收机分别处理各自的信号；T-MMB接收机对FIC解码后从FIG中提取业务指示信息，可以处理DAB、DAB-IP、T-DMB和T-MMB等多路业务信号；T-MMB接收机也可以单独接收处理T-MMB业务信号。

附图说明

图1为本发明的兼容DAB和T-DMB的T-MMB系统传输实现方法流程图；

图2为本发明的T-MMB传输实现方法的原理框图；

图3为本发明传输方法实施例中采用的基本业务组织配置结构图；

图4为本发明传输方法实施例中采用的用户应用信息配置结构图；

图5为本发明传输方法实施例中采用的子信道信息配置结构图；

图6为本发明传输方法实施例中采用的分组编码配置结构图；

图7为本发明的T-MMB系统传输帧结构示意图；

图8为本发明的T-MMB系统传输帧形成过程示意图；

图9为本发明的T-MMB接收机框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举较佳实施例，对本发明进一步详细说明。

在以下的说明中，与DAB和T-DMB相同的部分不再赘述，重点介绍T-MMB系统中不同于DAB和T-DMB的部分。

图1为本发明的兼容DAB的T-MMB传输方法的总体流程图。如图1所示，该方法包括：

步骤101，预先设定多媒体广播的业务类型，所述业务类型包括地面移动多媒体广播T-MMB业务。

步骤102，接收多媒体广播业务数据，根据其业务类型，对接收到的业务数据依次进行信源编码、信道编码、时间交织和信道调制，并将时间交织后的数据以时分复用的方式嵌入DAB系统的主业务信道MSC中。

步骤103，将业务数据对应的业务类型、占用的子信道信息和编码调制方式在快速信息信道FIC中进行标识，然后和MSC数据一起送给后续模块处理形成T-MMB传输帧，将T-MMB传输帧经射频调制后发送出去。

图2为本发明的T-MMB传输实现方法的原理框图。

如图2所示，T-MMB系统的发射信号可以由四路信号合成：DAB信号，DAB-IP信号，T-DMB信号和T-MMB信号，其中T-MMB、T-DMB和DAB-IP信号以独立的业务嵌入DAB的主业务信道MSC中，然后跟FIC的数据一起送给后续模块处理形成传输帧，再经过射频调制然后发送出去。

图3为本发明传输方法实施例中采用的基本业务组织配置结构图。图3中各个字段的具体含义参见ETSIEN 300 401 V1.4.1(2006-06)中对FIG0/2的描述。当传输T-MMB业务信号时，在FIG0/2中新增以下描述：

-ASCTy(音频业务成分类型)：这6比特区域指示音频业务成分的类型。

本实施例中增加了两种音频编码方式的标识，定义如下：

000011：MPEG-4HE AAC V2；

000100：MPEG-4 ER-BSAC。

-DSCTy(数据业务成分类型)：这6比特指示数据业务成分的类型。具体解释见TS 101 756，table 2。本实施例中增加一种新业务类型标识，如下：011001：T-MMB业务。

图4为本发明传输方法实施例中采用的用户应用信息配置结构图。图4中各个字段的具体含义参见ETSI EN 300 401 V1.4.1(2006-06)中对FIG0/13的描述。当传输T-MMB业务信号时，在FIG0/13中新增以下描述：

-User Application Type(用户应用类型)：此11比特给出了需要解码的用户应用，这些应用是由业务标号(SId)和业务成分标号(SCId)所标识的，其定义参考TS 101 756表16。新系统中对此选项进行了扩展，具体如下：

0x00b：T-MMB系统的业务

-User Application data(用户应用数据)：此m×8比特数据用来传输用户应用信息数据，译码时由用户应用类型决定。T-MMB系统的视频服务框架1、框架2可分别由系统的业务属性来标识，具体如下：

VideoServiceObjectProfileId＝0x01

VideoServiceObjectProfileId＝0x02。

图5为本发明传输方法实施例中采用的子信道信息配置结构图。在本发明的实施例中采用FIG0/15来描述T-MMB业务的子信道信息。图5中各个字段的含义如下：

SubChId(子信道标识符)：这个6比特无符号的二进制数用来标识某个子信道。

Start Address(起始地址)：这个10比特区域编码为无符号的二进制数(范围0到863)，指出子信道中第一个容量单元(CU)的地址。

ModuType(调制类型)：这2比特用来指示DQPSK/8DPSK/16DAPSK调制方式，如下：

00：DQPSK；

01：8DPSK；

10：16DAPSK；

11：保留。

CodingType(编码类型)：这1比特用来指示信道编码方式，如下：

0：RS级联卷积编码；

1：LDPC编码。

Rfu：保留比特位(1比特)，为将来预留，，在定义前设为0。

Sub-channel field(子信道区域)：这12比特指示了子信道的大小和信道编码码率。

PL(保护级别)：这2比特指示了信道编码码率，如下：

00：保护级别1-C，表示信道编码码率为1/2；

01：保护级别2-C，表示信道编码码率为2/3；

其他的为将来的使用保留。

Sub-channe1 Size(子信道大小)：这个10比特区域编码为无符号的二进制数(范围1到864)，给出了根据调制方式和保护级别得出的子信道占用的容量单元数。

图6为本发明传输方法实施例中采用的分组编码配置结构图。在本发明的实施例中采用FIG0/30来描述T-MMB系统中分组编码块的子信道信息。

图6中各个字段的含义如下：

SubChId(子信道标识符)：这个6比特区域编码为无符号的二进制数，用来标识某个子信道；

Rfu：这3比特为将来使用保留，目前设置为0；

FEC Start Address(FEC起始地址)：这个7比特区域编码为无符号的二进制数，用来指示相应的公共交织帧中属于本子信道的第一个编码块的起始地址。

图7为本发明的T-MMB系统传输帧结构示意图。如图7所示，T-MMB系统的一个传输帧由同步信道(Sync)，快速信息信道(FIC)和主业务信道(MSC)构成。MSC由于若干个公共交织帧(CIF)组成。

图8为本发明的T-MMB系统传输帧形成过程示意图。

如图8所示T-MMB业务数据按照传输模式I，采用流模式传输，T-MMB业务多媒体数据流根据FIC的指示信息经过LDPC编码和时间交织(比特交织)之后，以CU为单位插入到主业务信道MSC中，DAB、DAB-IP和T-DMB等业务根据FIC的指示信息按照原有的处理流程插入到主业务信道，然后跟同步信道和快速信息信道一起经过后续模块处理组成一个完成的传输帧。

图9为本发明的T-MMB接收机框图。

如图9所示，接收端的步骤包括：射频解调，OFDM解调，业务数据提取，信道译码和信源译码。具体流程如下：

步骤910和步骤911，接收数据，并进行射频解调和OFDM解调，得到传输帧。

本步骤中，依据DAB系统的方法进行相应接收数据的射频解调和OFDM解调即可，这里不再赘述。

步骤912，根据传输帧中FIC信道携带的关于各类业务数据的子信道信息，将传输帧中MSC信道中的各类业务数据提取出来。

本步骤中，接收机首先根据FIG0/2获得发送端业务指示信息：业务标识(SId)、传输模式标识(TMId)，子信道标识(SubChId)等信息。

接收机利用FIG0/2的相关信息再去查找FIG0/1、FIG0/3、FIG0/13和FIG0/15。FIG0/1和FIG0/3的具体内容参见ETSI EN 300 401 V1.4.1(2006-06)。

接收机可以在FIG0/13中的用户应用类型(User Application Type)和用户应用数据(User Application data)中获得关于新增业务指示和信源编码的信息。

T-MMB接收机通过FIG0/15得到关于新增业务的子信道标识、起始地址、调制类型、编码类型以及子信道大小和保护等级等信息。

T-MMB接收机根据FIG0/15中编码类型(Coding Type)来判断发射端采用的是RS+卷积编码还是LDPC编码，如果采用LDPC编码还需要用FIG0/30来指示编码块的位置信息。FIG0/30中FEC Start Address字段用于用来指示相应的公共交织帧中属于本子信道的第一个编码块的起始地址。

步骤913，根据步骤912中提取的FIG0/2、FIG0/1、FIG0/3、FIG0/15和FIG0/30等信息，对相关业务数据进行信道解码。

步骤914利用FIG0/13等信息对步骤913的输出数据进行信源解码。

由于DAB信号和T-DMB信号传输结构保持不变，因此，当用户为DAB、DAB-IP或T-DMB接收机时，接收机可以处理对应的业务信号，但不能处理T-MMB业务信号。而T-MMB接收机可以处理DAB、DAB-IP、T-DMB和T-MMB四种业务信号，也可以单独处理T-MMB业务信号，所以，T-MMB系统完全兼容DAB、DAB-IP和T-DMB系统。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。