МЕТАДАННЫЕ СИГНАЛИЗАЦИИ О ПАРАМЕТРАХ ПРИЕМНИКА ЦИФРОВОГО ВЕЩАНИЯ
SIGNALLING METADATA FOR DIGITAL BROADCASTING RECEIVER PARAMETERS

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[1] Варианты осуществления настоящего изобретения относятся в общем к сетям связи. Более конкретно, варианты осуществления относятся к сигнальной информации о параметрах приемника цифрового вещания.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[2] Сети цифрового широкополосного вещания позволяют конечным пользователям принимать цифровой контент, включая аудио, видео, данные и т.п. Посредством приемника цифрового видеовещания или подходящего мобильного терминала пользователь может принимать цифровой контент по беспроводным цифровым широкополосным сетям. Цифровой контент может передаваться в соте в пределах сети. Сота может представлять собой географическую область, охватываемую передатчиком в сети связи. Сеть может включать несколько сот, а соты могут примыкать к другим сотам.
[3] Приемное устройство, такое как мобильный терминал, может принимать программу или услугу в потоке данных или транспортном потоке. Транспортный поток включает отдельные элементы программы или услуги, такие как компоненты аудио, видео и данных этой программы или услуги. Обычно приемное устройство определяет различные компоненты конкретной программы или услуги в потоке данных с помощью данных информации о программе (Program Specific Information, PSI) или информации об услуге (Service Information, SI), встраиваемых в поток данных. Но сигнализации PSI или SI может быть недостаточно в некоторых беспроводных системах связи, таких как системы стандарта цифрового вещания для мобильных устройств (Digital Video Broadcasting-Handheld, DVB-H). Использование сигнализации PSI или SI в таких системах может не обеспечивать наилучшего качества восприятия конечными пользователями, поскольку таблицы PSI и SI, которые передаются в информации PSI и SI, могут иметь длительные интервалы повторения. Кроме того, сигнализация PSI или SI требует относительно большого объема пропускной способности, что является дорогостоящим и также снижает эффективность системы.
[4] Передача данных в некоторых системах цифрового видеовещания, например, в системе цифрового наземного видеовещания второго поколения (Digital Video Broadcast-Terrestrial Second Generation, DVB-T2), является передачей с временным разделением каналов (Time Division Multiplex, TDM) с возможностью скачкообразной перестройки частоты (частотно-временное квантование (Time Frequency Slicing)). Соответственно каждой услуге назначаются частотно-временные интервалы. Помимо этого для услуг могут обеспечиваться различные уровни устойчивости к ошибкам (т.е. кодирование и модуляция). С учетом указанных параметров и другой сигнализации создается относительно большой объем сигнальной информации. Эта сигнализация передается в символах заголовка, которые называются символы Р2 и следуют за символами Р1.
[5] Сигнализация уровня L1 (физического уровня) модели взаимодействия открытых систем (Open System Interconnection, OSI) подразделяется на предварительную L1-сигнализацию (L1-pre signaling) и L1-сигнализацию (L1 signaling), где предварительная L1-сигнализация имеет статический размер, тогда как размер L1-сигнализации изменяется в зависимости от количества магистральных потоков физического уровня (Physical Layer Pipe, PLP). Предварительная L1-сигнализация действует в качестве ключа к L1-сигнализации посредством передачи соответствующих параметров: размер, кодовая скорость, модуляция и т.п.Чтобы обеспечить приемнику возможность начать прием услуг, прием предварительной L1-сигнализации должен обеспечиваться без другой предварительной информации, то есть на базе данных, полученных при приеме пилотного сигнала или символов заголовка Р1 (включая размер FFT, защитный интервал (GI), тип кадра).
[6] Существующие решения сигнализации, предлагаемые для следующего поколения систем DVB-T2, как правило, сосредоточены на обнаружении услуг. В таких решениях обычно не учитываются возможности приемника в отношении каждой передаваемой услуги. Такие возможности включают, в качестве неограничивающего примера, память приемника, необходимую для выполнения обратного перемежения для требуемой услуги. Кроме того, другим существенным фактором является способность приемника переключаться между последовательными пакетами при использовании пакетов различных размеров.
[7] По существу, усовершенствованием в данной области техники был бы способ сигнализации, который позволяет приемнику распознавать ситуации, в которых он мог бы начать прием некоторых услуг, не имея функциональных возможностей для приема таких услуг, например, если у него недостаточно памяти и/или интервал на переключение между последовательными пакетами слишком короткий.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[8] Далее приводится краткое описание с целью обеспечить понимание сущности некоторых аспектов настоящего изобретения. Краткое описание не является исчерпывающим обзором настоящего изобретения. Оно не предназначено ни для определения ключевых или решающих элементов настоящего изобретения, ни для установления области действия настоящего изобретения. В данном кратком описании просто приводятся некоторые идеи настоящего изобретения в упрощенной форме в качестве вводной части к более подробному описанию, которое представлено ниже.
[9] Варианты осуществления направлены на передачу данных сигнализации о параметрах приемника, которые указывают множество параметров приемника, требуемых для приема услуги. Сообщаемые параметры приемника могут включать тип используемого временного перемежителя и минимальный интервал между двумя последовательными пакетами. Сообщаемые возможности приемника могут также указывать, насколько часто появляется в кадрах магистральный поток физического уровня и/или номер кадра, в котором магистральный поток физического уровня в первый раз появляется в суперкадре. Варианты осуществления направлены на прием данных сигнализации о параметрах приемника, и если, исходя из принятых данных сигнализации о параметрах приемника, возможностей приемника достаточно для одной или более выбранных услуг, выполняется распознавание услуг и декодирование одной или более услуг. В противном случае декодирование одной или более услуг не производится.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[10] Более полное понимание настоящего изобретения и его преимуществ может быть получено при обращении к последующему описанию с чертежами, где одинаковые номера ссылок указывают на одинаковые функции.
[11] На фиг.1 представлена система цифрового широкополосного вещания, в которой могут быть реализованы один или более вариантов осуществления настоящего изобретения.
[12] На фиг.2 представлен пример мобильного устройства в соответствии с аспектом настоящего изобретения.
[13] На фиг.3 представлен пример расположения сот, каждую из которых может охватывать отдельный передатчик, в соответствии с аспектом настоящего изобретения.
[14] На фиг.4 показан пример структуры Р1 в соответствии с некоторыми вариантами осуществления.
[15] На фиг.5 показан пример метаданных сигнализации о параметрах приемника в соответствии с некоторыми вариантами осуществления.
[16] На фиг.6 показана блок-схема буфера приемника в соответствии с некоторыми вариантами осуществления.
[17] На фиг.7 показаны различные соотношения между блоками перемежения в соответствии с некоторыми вариантами осуществления.
[18] На фиг.8 показан пример информационной таблицы Т2 PLP (T2PIT) в соответствии с вариантом осуществления.
[19] На фиг.9 показано отображение PLP на структуру кадра в соответствии с некоторыми вариантами осуществления.
[20] На фиг.10 показаны операции, выполняемые приемником в соответствии с некоторыми вариантами осуществления.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[21] Далее настоящее изобретение описывается более подробно на базе сопроводительных чертежей, которые являются частью данного описания и поясняют различные варианты осуществления изобретения. Необходимо понимать, что могут также использоваться другие варианты осуществления и могут производиться структурные и функциональные модификации без отступления от настоящего изобретения и его идеи.
[22] На фиг.1 представлена система 102 цифрового широкополосного вещания, в которой могут быть реализованы один или более вариантов осуществления. В системах, аналогичных показанной на чертеже, используется технология цифрового широкополосного вещания, например, сети стандарта цифрового вещания для мобильных устройств (Digital Video Broadcasting-Handheld, DVB-H), а также сети следующего поколения стандарта наземного цифрового телевещания (next generation Digital Video Broadcasting-Terrestrial, DVB-T2) или следующего поколения стандарта цифрового вещания для мобильных устройств (next generation Digital Video Broadcasting-Handheld, DVB-H2). Примеры других цифровых широкополосных стандартов, которые могут применяться в системе 102 цифрового широкополосного вещания, включают стандарт наземного цифрового телевещания (Digital Video Broadcasting-Terrestrial, DVB-T), стандарт цифрового наземного телевещания с интеграцией услуг (Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial, ISDB-T), стандарт широкополосной передачи данных вещания комитета систем перспективного телевидения (Advanced Television System Committee, ATSC), стандарт цифрового наземного телевещания (Digital Multimedia Broadcasting-Terrestrial, DMB-T), T-DMB (Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting), стандарт цифрового спутникового телевещания (Satellite Digital Multimedia Broadcasting, S-DMB), стандарт FLO (Forward Link Only), стандарт цифрового радиовещания (Digital Audio Broadcasting, DAB), стандарт всемирного цифрового радиовещания (Digital Radio Mondiale, DRM). Также могут применяться другие известные или будущие стандарты и технологии цифрового вещания. Аспекты настоящего изобретения также применимы к другим цифровым широкополосным системам с несколькими несущими, например, T-DAB, T/S-DMB, ISDB-T, а также ATSC и частные системы, такие как Qualcomm MediaFLO / FLO, и нестандартные системы, такие как широковещательные/многоадресные мультимедийные службы 3GPP (Multimedia Broadcast/Multicast Services, MBMS) и широковещательные/многоадресные службы 3GPP2 (Broadcast/Multicast Service, BCMCS).
[23] Цифровой контент создается и/или предоставляется источниками 104 цифрового контента и включает видеосигналы, аудиосигналы, данные и т.п. Источники 104 цифрового контента передают контент на передатчик 103 цифрового вещания в виде цифровых пакетов, например, пакетов протокола Интернет (Internet Protocol, IP). Группу связанных IP пакетов, имеющих одинаковый уникальный IP адрес или другой идентификатор источника, иногда рассматривают как IP поток. Передатчик 103 цифрового вещания принимает, обрабатывает и пересылает для передачи множество цифровых потоков данных контента от множества источников 104 цифрового контента. В различных вариантах осуществления цифровые потоки данных контента могут представлять собой IP потоки. Обработанный цифровой контент может быть передан на антенную мачту цифрового вещания 105 (или другое физическое передающее устройство) для осуществления беспроводной передачи. В результате мобильные терминалы или устройства 112 могут по выбору принимать и потреблять цифровой контент, порождаемый источниками 104 цифрового контента.
[24] Как показано на фиг.2, мобильное устройство 112 может включать процессор 128, связанный с интерфейсом 130 пользователя, памятью 134 и/или другим накопителем информации и дисплеем 136, который используется для отображения видеоконтента, информации по использованию услуги и т.д. пользователю мобильного устройства. Мобильное устройство 112 также может включать батарею 150, динамик 152 и антенны 154. Интерфейс 130 пользователя может включать клавиатуру, сенсорный экран, речевой интерфейс, одну или более клавиш со стрелками, джойстик, управляющую перчатку, манипулятор мышь, шаровой манипулятор и т.п.
[25] Исполняемые компьютером команды и данные, используемые процессором 128 и другими компонентами мобильного устройства 112, могут храниться в машиночитаемой памяти 134. Память может представлять собой любую комбинацию из модулей постоянных запоминающих устройств или модулей оперативной памяти, по выбору включающих как энергозависимую, так и энергонезависимую память. Программное обеспечение 140 может храниться в памяти 134 и/или накопителе информации и обеспечивает передачу команд в процессор 128, обеспечивая возможность мобильному устройству 112 осуществлять различные функции. В другом варианте некоторые или все команды, исполняемые компьютером мобильного устройства, могут быть реализованы аппаратными или программно-аппаратными средствами (не показано).
[26] Мобильное устройство 112 конфигурируют для приема, декодирования и обработки передач цифрового широкополосного вещания, которые базируются, например, на стандарте DVB, таком как стандарт передачи на мобильные устройства DVB-H/H2 или стандарт наземного вещания DVB-TVT2, посредством специального приемника 141 DVB. Мобильное устройство также может оснащаться другими типами приемников для приема передач цифрового широкополосного вещания. Дополнительно приемное устройство 112 можно сконфигурировать для приема, декодирования и обработки передач посредством радиоприемника 142 FM/AM, приемопередатчика 143 WLAN и приемопередатчика 144 дальней связи. Указанные приемники могут представлять собой отдельные чипсеты приемников или их комбинацию, а также функциональные возможности приемника могут быть интегрированы с другими функциями приемного устройства 112. Приемное устройство может также представлять собой приемник программно-определяемой радиосвязи (Software Defined Radio, SDR). В одном аспекте настоящего изобретения мобильное устройство 112 может принимать сообщения потоковых радиоданных (Radio Data Stream, RDS).
[27] На примере стандарта DVB одна передача DVB 10 Мбит/с может включать 200 каналов аудиопрограмм 50 кбит/с или 50 каналов видео (ТВ) программ 200 кбит/с. Мобильное устройство 112 конфигурируют для приема, декодирования и обработки передачи на базе стандарта DVB-H (Digital Video Broadcast-Handheld) или других стандартов DVB, таких как DVB-MHP, DVB-Satellite (DVB-S) или DVB-Terrestrial (DVB-T). Также могут применяться другие форматы цифровой передачи для доставки контента и информации о доступности дополнительных услуг, такие как ATSC (Advanced Television Systems Committee), NTSC (National Television System Committee), ISDB-T (Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial), DAB (Digital Audio Broadcasting), DMB (Digital Multimedia Broadcasting), FLO (Forward Link Only) or DIRECTV. Кроме того, цифровая передача может осуществляться с квантованием по времени, как в технологии DVB-H. Квантование по времени снижает среднюю потребляемую мощность мобильного терминала и обеспечивает мягкий и бесшовный хэндовер. Квантование по времени приводит к передаче данных посредством пакетов с использованием более высокой мгновенной скорости передачи по сравнению со скоростью, необходимой для передачи данных посредством стандартных способов организации потоков трафика. В таком случае мобильное устройство 112 может оснащаться одной или более буферной памятью для хранения декодированной квантованной по времени передачи перед ее воспроизведением.
[28] Помимо этого может использоваться электронный справочник по услугам с целью обеспечения информации, связанной с программой или услугой. Как правило, электронный справочник по услугам (Electronic Service Guide, ESG) позволяет терминалу получить информацию о доступных конечным пользователям услугах и о способе получения доступа к этим услугам. ESG включает независимо существующие фрагменты ESG. Обычно фрагменты ESG включают файлы XML и/или двоичные файлы, но в последнее время они включают большой массив элементов, как например, описание протокола описания сеанса (Session Description Protocol, SDP), текстовый файл или изображение. Фрагменты ESG описывают один или несколько аспектов доступной в настоящее время (или в будущем) услуги или программы вещания. Такие аспекты включают, например: текстовое описание в произвольной форме, расписание, географическую доступность, стоимость, способ оплаты, жанр услуги и дополнительную информацию, такую как рекламные изображения или клипы. Аудио-, видеосигналы и другие типы данных, включающие фрагменты ESP, могут передаваться через множество сетей различных типов в соответствии с различными протоколами. Например, данные могут передаваться через совокупность сетей, обычно называемых «Интернет» на базе протоколов из стека протоколов Интернет, таких как IP (Internet Protocol) и UDP (User Datagram Protocol). Часто данные, передаваемые через Интернет, адресованы только одному пользователю. Но данные также могут быть адресованы группе пользователей, что известно как многоадресная передача. В случае, когда данные адресованы всем пользователям, это называется широковещательная передача.
[29] Одним из способов широковещательной передачи данных является использование сети IPDC (IP Datacasting). Сеть IPDC представляет собой комбинацию цифрового вещания и протокола Интернета (IP). Посредством такой сети вещания на базе протокола IP один или более провайдеров услуг могут обеспечивать различные виды IP услуг, включая газеты в режиме онлайн, радиопередачи и телевидение. Такие IP услуги формируются в один или более мультимедийных потоков в форме аудиосигналов, видеосигналов и/или других типов данных. Для определения места и времени присутствия этих потоков пользователи обращаются к ESG. Одним из видов DVB является DVB-H (Digital Video Broadcasting-Handheld). Стандарт DVB-H разработан для передачи данных со скоростью 10 Мбит/с на оконечные устройства с батарейным питанием.
[30] Транспортные потоки DVB несут сжатые аудио- и видеосигналы и данные по транспортным сетям третьей стороны. Стандарт экспертной группы по движущимся изображениям (Moving Picture Expert Group, MPEG) представляет собой технологию, посредством которой кодированные аудио- и видеосигналы и данные из одной программы мультиплексируются с другими программами в транспортный поток (Transport Steam, TS). Поток TS - это пакетированный поток данных с фиксированной длиной пакетов, включающих заголовок. Отдельные элементы программы, т.е. аудио- и видеосигналы, передаются внутри пакетов, имеющих уникальный идентификатор пакета (Packet Identification, PID). Чтобы обеспечить приемному устройству возможность распознавания различных элементов конкретной программы в потоке TS, в поток TS вводится информация о программе (Program Specific Information, PSI). Помимо этого в поток TS также включается дополнительная информация об услуге (Service Information, SI), которая представляет собой набор таблиц, относящихся к синтаксису раздела частных компонентов MPEG. Это позволяет приемному устройству правильно обрабатывать данные потока TS.
[31] Как указано выше, фрагменты ESG могут передаваться конечным устройствам посредством технологии IPDC по сети, такой как например, DVB-H. DVB-H может включать, например, отдельные потоки аудиосигналов, видеосигналов и данных. Устройство получателя должно определить порядок следования фрагментов ESG и сформировать их в полезную информацию.
[32] В типовой системе связи сота определяет географическую область, которую охватывает передатчик. Сота может быть любого размера и иметь соседние соты. На фиг.3 представлен пример расположения сот, каждая из которых может охватываться одним или более передатчиками, ведущими передачу на одинаковой частоте. В данном примере сота 1 представляет собой географическую область, которая охватывается одним или более передатчиками, ведущими передачу на некоторой частоте. Сота 2 является смежной с сотой 1 и представляет собой вторую географическую область, которая покрывается другой частотой. Сота 2 может являться, например, отдельной сотой, принадлежащей той же сети, что и сота 1. В другом варианте сота 2 может относиться к сети, отличной от сети соты 1. Соты 1, 3, 4 и 5 в данном примере являются смежными с сотой 2.
[33] Некоторые варианты осуществления направлены на передачу сигнализации уровней L1 (физический уровень) и L2 (канальный уровень) модели взаимодействия открытых систем (Open System Interconnection, OSI) в символах преамбулы системы DVB-T2 (Digital Video Broadcasting-Terrestrial Second Generation). Такие варианты осуществления обеспечивают передачу L1-сигнализации и L2, что дает возможность приемнику распознавать и принимать услуги. L1-Сигнализация обеспечивает информацию о физическом уровне данной системы, а L2-сигнализация обеспечивает информацию об отображении услуг на физический уровень.
[34] На фиг.4 показан пример структуры Р1 в соответствии с определенными вариантами осуществления настоящего изобретения. Символ Р1, показанный на фиг.4, состоит из символа OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing, мультиплексирование с ортогональным разделением по частоте размером 1к (часть А), который в частотном направлении модулирован посредством дифференциальной двухпозиционной фазовой манипуляции (DBPSK, Differential Binary Phase Shift Keying) с помощью двоичных последовательностей. Помимо основной части А символа, символ Р1 содержит два сдвинутых по частоте циклических расширения. Часть С представляет собой сдвинутую по частоте версию первой половины части А (А1), а часть В таким же образом представляет собой сдвинутую по частоте версию другой половины части А (А2). Таким образом, части С и В совместно содержат ту же информацию, что и часть А. Частотный сдвиг составляет К поднесущих как для части С, так и для части В.
[35] Псевдослучайная двоичная последовательность (PRBS, Pseudo Random Binary Sequence) называется последовательностью сигнализации модуляции (MSS, modulation signaling sequence) и переносит информацию сигнализации. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения с помощью Р1 может передаваться следующая информация сигнализации: размер FFT (3 бита), защитный интервал (GI) (2 бита), текущий тип кадра будущего расширения (FEF, Future Extension Frame) (2 бита), тип(ы) других кадров FEF (2 бита), использование системы со множеством входов и одним выходом (MISO, Multiple Input Single Output) (1 бит), использование пилотных сигналов, информирующих об отношении пиковой и средней мощностей (PAPR, Peak-to-Average Power Ratio) (1 бит), тип Р2 (3 бита), который указывает тип следующего символа Р2. Эти типы могут включать символы Р2 для систем DVB-T2 второго поколения, следующего поколения связи для портативных устройств (NGH, next generation handheld), систем со множеством входов и выходов (MIMO, Multiple Input Multiple Output) или со множеством входов и одним выходом (MISO).
[36] В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения L1-сигнализация разделяется на две секции таким образом, как это показано в следующей таблице.
[37] Параметры и их значения указаны для примера варианта осуществления изобретения. Количество и значения параметров могут изменяться в других вариантах осуществления. В первой секции, называемой предварительной сигнализацией L1, используются заранее заданные значения кодовой скорости и модуляции, например: кодовая скорость 1/4 и квадратурная фазовая манипуляция (QPSK, Quadrature Phase Shift Keying) для относительно высокой устойчивости. Эта секция содержит минимальный набор параметров L1 -сигнализации, включая кодовую скорость и модуляцию для второй секции. Вторая секция, называемая сигнализацией L1, содержит большинство параметров L1-сигнализации. Значения кодовой скорости и модуляции этой секции, сообщаемые в первой секции, конфигурируемы.
[38] Преимущество разделения информации L1-сигнализации заключается в достижении более высокой эффективности передачи, поскольку большая часть данных L1-сигнализации передается во второй секции с использованием конфигурируемых и более эффективных значений кодовой скорости и модуляции. Минимальный объем данных L1-сигнализации в первой секции определяется фиксированными значениями кодовой скорости и модуляции для худшего случая, и эти данные могут быть сразу же декодированы приемником без какой-либо иной сигнализации, кроме информации Р1. Таким образом, первая секция L1 (предварительная L1-сигнализация) является ключевой для второй секции.
[39] PLP0 представляет собой специальный тип PLP, который предназначен для переноса данных L2 и данных уведомления (Notification). Предполагается, что данные L2-сигнализации присутствуют в PLP0, в то время как наличие данных уведомления может изменяться от кадра к кадру.
[40] Информация сигнализации, переносимая в кадре, обычно относится к следующему кадру или кадру, расположенному после следующего кадра.
[41] В следующей таблице представлены параметры 1.2-сигнализации.
[42] Параметры L1-сигнализации организованы таким образом, чтобы характерные для Т2 изменения информации о программе/информации об услугах (PSI/SI, Program Specific Information/Service Information), эпределенной для систем DVB-T первого поколения, были минимальны. Как видно из приведенной выше таблицы L2-сигнализации, новые данные L2 представляют собой описание того, каким образом каждая услуга отображается на структуру частотно-временного квантования (TFS, Time Frequency Slicing).
[43] Основная задача предварительной L1-сигнализации заключается в том, чтобы сообщить приемнику, каким образом следует принимать оставшиеся данные L1-сигнализации. Ниже рассматриваются различные поля предварительной L1-сигнализации.
[44] TYPE: составное поле, содержащее информацию описывающую, например: (1) систему передачи: DVB-T2, DVB-H2 или будущие расширения; (2) схему разнесения: в качестве примера можно привести множество входов и выходов (MIMO), множество входов и один выход (MISO) и их типы и (3) используемые протоколы для услуг: транспортный поток (TS, Transport Stream), инкапсуляция общего потока (GSE, Generic Stream Encapsulation).
[45] L1_COD: кодовая скорость основного блока данных L1-сигнализации.
[46] L1_MOD: модуляция основного блока данных L1-сигнализации.
[47] L1_FEC_TYPE: размер блока FEC, используемого для основного блока данных L1-сигнализации.
[48] L1_SIZE: размер основного блока данных L1-сигнализации в ячейках OFDM.
[49] NUM_SYMBOLS: общее количество символов, используемых для переноса предварительной L1-сигнализации и L1-сигнализации. Этот параметр используется приемником для буферизации достаточного количества символов перед декодированием и восстановлением соответствующих частей.
[50] BW_EXT: флаг расширения полосы пропускания для сигнализации использования расширенной полосы пропускания для режимов 16К и 32К.
[51] CRC-32: это поле обеспечивает безошибочность данных предварительной L1-сигнализации.
[52] Блок данных предварительной L1-сигнализации принимается без помощи другой сигнализации, поэтому должна быть предварительно задана следующая информация: (1) кодовая скорость и модуляция, (2) размер блока и (3) способ отображения ячеек на преамбулу Р2. Поскольку данные предварительной L1-сигнализации содержат только статические параметры, которые не изменяются в нормальном режиме функционирования, приемник может в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения принимать и объединять информацию из нескольких кадров, благодаря чему повышается устойчивость.
[53] Параметры L1-сигнализации, приведенные в правом столбце указанной выше таблицы L1-сигнализации, переносят информацию, которая позволяет обнаруживать и принимать PLP. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения эта информация разделена еще на три группы параметров в соответствии с их частотой обновления: статические, конфигурируемые и динамические.
[54] Статические параметры являются фундаментальными сетевыми параметрами, которые не изменяются в процессе обычного функционирования. Ниже приводятся несколько статических параметров.
[55] CELL_ID: это 16-битовое поле, которое уникально идентифицирует соту.
[56] NETWORK_ID: это 16-битовое поле, которое служит в качестве метки для того, чтобы отличать систему доставки, о которой информирует таблица сетевой информации (NIT, Network Information Table), от любой другой системы доставки. Информация о выделении значения этого поля приводится в документе ETR 162 [ETSI Technical Report: Digital broadcasting systems for television, sound and data services; Allocation of Service Information (SI) codes for Digital Video Broadcasting (DVB) systems (Технический отчет ETSI: Системы цифрового вещания для телевидения, услуги передачи звукового сигнала и данных; выделение кодов информации об услугах (SI) для систем цифрового телевизионного вещания (DVB)].
[57] TFS_GROUP_ID: это поле уникально идентифицирует группу TFS при совместном использовании множества групп TFS.
[58] NUM_RF: количество каналов RF в группе TFS.
[59] RF_IDX: индекс текущего канала RF в своей структуре TFS, от 0 до NUM_RF-1.
[60] FREQUENCY: несущая частота (центральная частота канала, включая возможный сдвиг) для каждого радиочастотного канала в структуре TFS. Порядок частот явно не определяется из порядка цикла. Приемник также может обнаружить эти частоты самостоятельно во время первоначального сканирования, поэтому в некоторых случаях эти параметры не требуются.
[61] PILOT_PATTERN: пилотный шаблон, используемый для символов OFDM данных.
[62] FRAME_LENGTH: количество символов OFDM данных в кадре.
[63] Конфигурируемые параметры изменяются редко, например, при добавлении или удалении услуг. Ниже приводятся несколько конфигурируемых параметров.
[64] NUM_PLP: количество PLP в структуре мультиплексирования TFS.
[65] RF_SHIFT: пошаговый сдвиг между смежными каналами RF, выраженный в символах OFDM. При определенных обстоятельствах этот параметр может изменяться от кадра к кадру, и в этом случае он относится к категории динамических параметров.
[66] PLP_ID: идентификатор каждого PLP. Использование идентификаторов, а не индексов позволяет более гибко выделять PLP в структуре мультиплексирования TFS.
[67] PLP_GROUP_ID: указывает группу PLP, которой принадлежит PLP.
[68] PLP_COD: кодовая скорость каждого PLP.
[69] PLP_MOD: модуляция каждого PLP.
[70] PLP_FEC_TYPE: размер блока FEC для каждого PLP (0=16200, 1=64800).
[71] PLP0_COD: кодовая скорость PLP0 (PLP сигнализации).
[72] PLP0_MOD: модуляция PLP0 (PLP сигнализации).
[73] PLP0_FEC_TYPE: размер блока FEC для PLP0 (0=16200, 1=64800).
[74] Динамические параметры изменяются для каждого кадра. Ниже приводятся несколько динамических параметров.
[75] FRAME_IDX: индекс текущего кадра (O...SUPER_FRAME_ LENGTH).
[76] NOTIFICATION: это поле указывает, присутствуют ли данные уведомления в текущем кадре.
[77] PLP_NUM_BLOCKS: количество блоков FEC в текущем кадре для каждого PLP.
[78] PLP_START: начальный адрес каждого PLP. Фактически сообщается начальный адрес первого временного интервала в RF0. Поскольку предполагается, что пошаговое временное смещение (сдвиг) между смежными каналами RF постоянно, начальные адреса временных интервалов в других каналах RF могут быть вычислены приемником. Таким образом, не требуется сообщать начальные адреса каждого канала RF.
[79] L2_SIZE: размер данных L2 в PLP0 для текущего кадра. Он используется для отделения данных L2 от данных уведомления в PLP0.
[80] NOTIF_SIZE: размер данных уведомления в PLP0 для текущего кадра. Используется для отделения данных уведомления от данных L2 в PLP0.
[81] Размеры временных интервалов в структуре TFS не требуется сообщать в явном виде. Достаточно сообщить количество блоков FEC в каждом PLP, на основании чего с учетом известного размера комбинации может быть вычислено количество ячеек OFDM в одном PLP. После нахождения количества ячеек OFDM в одном кадре для одного PLP размер каждого временного интервала может быть вычислен до одной ячейки в предположении, что временные интервалы имеют одинаковый размер.
[82] Данные L2-сигнализации содержат информацию сигнализации PSI/SI, которая описывает отображение услуг на транспортный поток и на структуру мультиплексирования TFS. Последнее означает, что PSI/SI изменяется для разрешения сквозного отображения услуг в потоки PLP кадра TFS. Длительность кадра TFS устанавливает минимальный интервал повтора любой таблицы PSI/SI. Данные 1_2-сигнализации переносятся в PLP0 совместно с данными уведомления (если они доступны).
[83] Совмещенная сигнализация означает, что динамические данные L1-сигнализации, специфичные для PLP, то есть выделение временных интервалов, мультиплексируются с данными полезной нагрузки этого конкретного PLP. Это позволяет приемнику конкретной услуги получать динамическую информацию L1-сигнализации без необходимости приема Р2 в каждом кадре.
[84] Канал уведомления может использоваться для передачи уведомлений и циклических данных, которые доступны приемнику независимо от того, какой принимается PLP. Данные уведомления переносятся в PLP0 совместно сданными L2-сигнализации.
[85] В соответствии с некоторыми вариантами осуществления сообщают по меньшей мере тип используемого временного перемежителя (time interleaved) и минимальный интервал между пакетами (между двумя последовательными пакетами) на уровне 2 модели OSI (сигнальная информация канального уровня (L2)). Эта сигнализация может быть реализована посредством нового дескриптора или другого дополнения к L2-сигнализации. В некоторых случаях такая сигнализация или ее части могут также использоваться и/или обеспечиваться на уровне 1 модели OSI (сигнальная информация физического уровня (L1)). На фиг.5 представлен пример метаданных сигнализации о параметрах приемника, где они передаются в форме дескриптора в L2, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления. Структура, параметры и размер полей на фиг.5 являются характерными для некоторых вариантов осуществления. Семантика полей на фиг.5 является следующей:
[86] Дескриптор в соответствии с некоторыми вариантами осуществления может быть связан с каждой услугой, например, в структуре L2-сигнализации, которая связывает услуги между L1 и информацией, предоставляемой на более высоких уровнях (например, уровни 3-7 модели OSI). Примерами таких таблиц являются таблица отображения программы (Program Map Table, РМТ), таблица описания услуги (Service Description Table, SDT) и информационная таблица Т2 PLP (Т2 PLP Information Table, T2PIT).
[87] В соответствии с одним вариантом осуществления такие метаданные сигнализации связаны с кадром, системой Т2 и/или сетью Т2.
[88] На фиг.6 представлена схема буфера приемника в соответствии с некоторыми вариантами осуществления. Этот буфер может быть аналогичным памяти обратного перемежителя, которая в соответствии с некоторыми вариантами осуществления может размещаться в памяти терминала, причем эта память отделена от приемника. В таких вариантах осуществления приемник может включать входной радиочастотный каскад и схемы демультиплексирования и декодирования каналов. На входе такого приемника - радиочастотный сигнал, а на выходе - датаграммы сетевого уровня.
in
out
[89] Эти данные поступают со скоростью R, а скорость на выходе буфера, т.е. скорость потока, составляет R. Размер буфера должен быть по меньшей мере равен размеру, сообщаемому в поле Time_interleaver_size. Если размер буфера меньше этого размера, то приемник не сможет принимать данную услугу. В процессе записи данных в буфер существует некоторая задержка на обработку (включающая, например, время на обратное перемежение и декодирование с прямым исправлением ошибок (Forward Error Correction, FEC), прежде чем эти данные могут быть считаны из буфера.
FEC
OUT
FEC
OUT
[90] На фиг.7 показано соотношение между множествами пакетов, передающих данные, и пакетов, передающих данные коррекции ошибок, например, данные FEC и один блок перемежения, а также связанные временные интервалы и битовые скорости в соответствии с некоторыми вариантами осуществления. Один пакет может включать конец данных первого временного перемежения и начало данных второго временного перемежения. На примере фиг.7 приемник сохраняет все три пакета блока перемежения n. Затем приемник производит обратное перемежение, декодирование (включая исправление ошибок) и запись данных в выходной сигнал, что занимает время T+T. Значение Minimum_burst_interval определяет верхнюю границу для T+T в случае одного приемного буфера.
Rx
FEC
OUT
[91] В примере на фиг.7 блок перемежения включает три пакета. Общий объем данных в трех пакетах не превышает значение Time_interleaver_size. Приемник принимает пакеты в течение T. После этого приемник производит обратное перемежение и декодирование данных, что занимает время T. Затем данные считываются из памяти обратного перемежителя, что занимает время T. Обратное перемежение и декодирование данных и считывание из памяти обратного перемежителя может совмещаться. Память обратного перемежителя должна быть освобождена до того, как прибывает первый пакет следующего блока перемежения. Если это не выполняется, приемник должен иметь избыточную память (больше чем Time_interleaver_size) для сохранения нового пакета (пакетов).
[92] В соответствии с некоторыми вариантами осуществления суперкадр включает несколько кадров, целое число периодов повторения и целое число блоков перемежения для любого PLP, что используется, когда длительность перемежения больше нескольких кадров.
[93] В соответствии с некоторыми вариантами осуществления конфигурируемая (и возможно фиксированная) часть L1-сигнализации изменяется на границе суперкадра. Если приемник принимает совмещенную сигнализацию, в нее может включаться флаг, который указывает на изменение параметров L1 в следующем суперкадре. Тогда приемник проверяет значения новых параметров (например, кодовую скорость, модуляцию) L1, расположенных в символе Р2.
[94] Период повторения представляет собой несколько кадров в соответствии с некоторыми вариантами осуществления. После интервала repetition_period шаблон отображения PLP на кадры начинает повторяться. В одном варианте осуществления период повторения (repetition_period) сообщают.
[95] На фиг.9 показано отображение PLP на структуру кадра в соответствии с некоторыми вариантами осуществления. В основном варианте PLP имеет пакет в каждом кадре. Например, PLP1 имеет пакет в каждом кадре, показанном на фиг.9. Некоторые потоки PLP могут пропускать кадры, так что конкретный PLP появляется в каждом k-ом кадре (например, потоки PLP 2 - 4). Два или более потоков PLP могут также чередовать кадры. Например, каждый из потоков PLP2 и PLP4 появляется в каждом втором кадре в порядке чередования.
[96] Суперкадр, показанный на фиг.9 включает кадры от F1 до F_last. Существует четыре различных потока PLP. Поток PLP1 появляется в каждом кадре. Поток PLP2 появляется в каждом втором кадре, начиная с кадра F1. Поток PLP3 появляется в каждом третьем кадре, начиная с кадра F1, и поток PLP4 появляется в каждом втором кадре, начиная с кадра F2.
[97] В одном варианте осуществления потоки PLP могут передаваться в одном радиочастотном канале, в другом варианте осуществления - в более чем одном радиочастотном канале.
[98] Параметр сигнализации Frame_interval указывает, насколько часто появляется PLP в кадрах. Например, если Frame_interval=1, то PLP есть в каждом кадре, если Frame_interval=2, то PLP есть в каждом втором кадре и т.д.
[99] С другой стороны параметр First_frame_idx указывает номер кадра, в котором PLP появляется в суперкадре в первый раз. Конфигурация PLP в структуре кадров начинает повторяться через интервал repeat_period. Другими словами интервалы repeat_period выглядят эквивалентными в отношении структуры PLP. В примере на фиг.9 длина периода кадров равна 2·3=6 кадров. В суперкадре должно быть целое число периодов кадров (N в примере на фиг.9).
[100] Для любого PLP значение First_time_idx должно быть меньше или равно значению Frame_interval.
[101] Совмещенная сигнализация (или сигнализация внутри полосы), которая передается в каждом потоке PLP, указывает положение следующего пакета или группы пакетов (значение дельта). Передатчик должен сформировать и поместить в буфер два пакета, чтобы определить значение дельта и вставить его в первый пакет. При этом увеличивается сквозная задержка системы Т2. Если поток PLP пропускает несколько кадров, это может значительно увеличить сквозную задержку. Этой проблемы можно избежать, не применяя совмещенную сигнализацию для таких потоков PLP. Значение дельта также передается в символе Р2, а более точно, в предыдущих символах Р2. Поэтому дополнительная задержка не вносится. Может использоваться специальное значение, чтобы указать, что значение дельта в совмещенной сигнализации не используется (например, все нули или 0xFFFF).
[102] Далее приводится краткое описание примеров конкретных параметров сигнализации PLP в соответствии с некоторыми вариантами осуществления:
[103] First_frame_idx: это поле размером 8 битов определяет номер кадра, где PLP в первый раз появляется в суперкадре.
[104] Frame_interval: это поле размером 8 битов определяет интервал для кадра внутри суперкадра после кадра, указанного параметром First_frame_idx, где присутствует PLP. Когда значение этого поля равно «0», PLP появляется в каждом кадре или суперкадре.
[105] Параметры first_frame_idx и frame_interval могут обеспечиваться в L2-сигнализации (например, в информационной таблице Т2 PLP или в параметре PLP_identifier_descriptor таблицы SDT) или в L1-сигнализации. В соответствии с вариантом осуществления далее пример параметра PLP_identifier_descriptor с полями first_frame_idx и frame_interval.
106. Указанные поля могут быть целыми числами без знака со старшим битом в начале (Unsigned Integer with Most Significant Bit First, UIMSBF). Указанные выше поля и значения количества битов в каждом поле являются примерами для одного варианта осуществления. В других вариантах осуществления могут использоваться другие поля и/или другое количество битов.
[107] На фиг.8 представлен пример информационной таблицы Т2 PLP (T2PIT) в соответствии с вариантом осуществления. На фиг.8 поля First_frame_id и frame_interval выделены жирным шрифтом.
[108] На фиг.10 представлены операции, выполняемые приемником в соответствии с некоторыми вариантами осуществления. Вариант на фиг.10 применяется в системе DVB-T2. Но другие варианты осуществления применимы к системам связи других типов.
[109] Сначала приемник производит поиск сигналов DVB-T2 до тех пор, пока не обнаружит сигнал. Затем приемник определяет положение данных L2-сигнализации и выполняет декодирование данных L2-сигнализации. Затем на базе L2-сигнализации определяется перечень доступных и нужных услуг. Затем приемник выбирает доступные и нужные услуги. Могут быть выбраны несколько услуг, если возможности, которые должны использоваться для приема этих услуг, не превышают возможностей приемника.
[110] Затем приемник на базе метаданных сигнализации определяет параметры приемника, указанные для выбранной услуги (или услуг). Такие параметры включают в качестве примера, но не в качестве ограничения, объем памяти, которая должна использоваться для обратного перемежения услуги, и/или средства, которые должны использоваться для обратного перемежения услуги, и минимальный интервал между последовательными пакетами данной услуги.
[111] Если возможностей приемника достаточно для выбранной услуги (или услуг), приемник продолжает процесс обнаружения услуги на базе информации L1-сигнализации, и затем приемник может выполнить декодирование услуги. В противном случае, если возможностей приемника недостаточно для выбранной услуги (или услуг), приемник извещает о том, что качество услуги может быть пониженным или данная услуга не поддерживается.
[112] На базе временного интервала между пакетами (Minimal_burst_interval) приемник может, например, решить какой вид процедуры передачи будет применяться. Аналогично приемник может решить, какие другие операции/функции могут быть выполнены в течение времени между пакетами.
[113] Таким образом приемник способен определить, когда сеть включает услуги, для приема которых возможностей приемника недостаточно. Помимо этого приемник способен потреблять несколько услуг в случаях, когда общие требования к приемнику, необходимые для приема выбранных услуг и указанные в метаданных сигнализации, не превышают возможностей приемника.
[114] Один или более аспектов настоящего изобретения могут быть обеспечены посредством исполняемых компьютером команд, например, в одном или более программных модулей, исполняемых одним или более компьютерами или другими устройствами. Обычно программные модули включают операции, программы, объекты, компоненты, структуры данных и т.д., которые выполняют определенные задачи или вводят некоторые специальные типы данных при исполнении процессором в компьютере или другом устройстве. Исполняемые компьютером команды могут храниться на машиночитаемом носителе информации, таком как жесткий диск, оптический диск, съемный носитель информации, твердотельная память, оперативная память и т.д. Для специалиста в данной области техники очевидно, что функциональные возможности программных модулей в различных вариантах осуществления могут объединяться или разделяться по желанию. Кроме того, функциональные возможности могут осуществляться полностью или частично посредством программно-аппаратных или аппаратных эквивалентов, таких как интегральные схемы, программируемые вентильные матрицы (Field Programmable Gate array, FPGA), прикладные интегральные схемы (Application Specific Integrated Circuit, ASIC) и т.п.
[115] Варианты осуществления изобретения включают любой новый признак или комбинацию признаков, явно раскрытых в данном описании, или их обобщение. Несмотря на то, что варианты осуществления в данном описании рассматриваются на конкретных примерах, включая предпочтительные способы осуществления настоящего изобретения, для специалиста в данной области техники очевидно, что существуют многочисленные варианты и комбинации рассмотренных выше систем и способов. Таким образом, сущность и объем изобретения должны толковаться в широком смысле согласно прилагаемой формуле изобретения.