ШИРОКОВЕЩАТЕЛЬНАЯ ПЕРЕДАЧА КОНТЕНТА
CONTENT BROADCASTING

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Изобретение относится к спутниковым широковещательным передачам с использованием разделенного во времени луча контента высокой мощности.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Часто желательно использовать спутники, чтобы передавать широковещательным способом контент, не в самую последнюю очередь, в районах, в которых коммерчески не реально использовать наземные передатчики.
Широковещательная передача контента через большой район с использованием спутника требует большого количества мощности. Современная технология обычно ограничивает количество мощности, постоянно имеющейся в спутнике, приблизительно менее чем до 20 кВт. Спутниковая широковещательная служба, такая как цифровая телевизионная служба, для района размера Северной Америки или Сахары в Африке, обеспеченная современными методами, вероятно, должна дать в результате спутник, требующий постоянной мощности, приблизительно равной 100 кВт. Вследствие этого один спутник имел бы недостаточную мощность, чтобы обеспечивать постоянное обслуживание в пределах большого континентального района. По этой и другим причинам желательно обеспечить разделенный во времени широковещательный сигнал. Спутник может управлять лучом, содержащим контент, в разных географических районах в разные моменты времени. Пользовательские устройства на земле могут принимать контент пакетами и могут непосредственно отображать контент или сохранять контент для более позднего отображения. Пользовательские устройства могут быть выполнены с возможностью включения питания, в соответствии с расписанием, и синхронизироваться со спутником во времени, чтобы принимать луч контента. Однако иногда желательно быстро периодически повторять передачи и даже изменять плотность контента между разными ячейками. Время, которое требуется, чтобы включить питание и синхронизировать пользовательское устройство налагает ограничения на скорость, с которой передачи могут быть периодически повторены, и гибкость изменения плотности контента между ячейками.
Изобретение было создано в этом контексте.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с изобретением, предоставлено устройство приема, предназначенное для приема спутниковой широковещательной передачи, содержащее: приемник, предназначенный для приема поддерживающего спутникового луча, и контроллер, предназначенный для переключения приемника, чтобы принимать спутниковый луч контента высокой мощности в ответ на определение, что спутниковый луч контента высокой мощности может быть принят с помощью устройства приема.
Спутниковый луч контента высокой мощности может предоставлять контент в разные географические районы в разные моменты времени. Поддерживающий луч может быть широким лучом, покрывающим все упомянутые разные географические районы. Поддерживающий луч позволяет устройству приема оставаться синхронизированным, когда луч контента высокой мощности направляют в другое место.
Контроллер может быть сконфигурирован с возможностью определения наличия спутникового луча контента высокой мощности на основании информации в поддерживающем спутниковом луче. Информация может быть указанием того, когда луч контента высокой мощности будет перемещен в область, в которой расположено устройство приема. Контроллер может отдать команду приемнику, чтобы настроиться на частоту, связанную с лучом контента высокой мощности, в момент времени, указанный с помощью информации в поддерживающем луче, и синхронизироваться с частотой, если обнаружен сигнал на частоте. Контроллер может отдать команду приемнику, чтобы настроиться на частоту, связанную с лучом контента высокой мощности, в соответствии со структурой сигнала поддерживающего луча.
Контроллер может быть сконфигурирован с возможностью выполнения поиска луча контента высокой мощности и определения наличия луча контента высокой мощности на основании определения, что интенсивность сигнала, связанная с лучом контента высокой мощности, выше, чем порог. Порогом может быть интенсивность сигнала поддерживающего луча. Контроллер может быть сконфигурирован с возможностью поиска луча контента высокой мощности и мониторинга интенсивности сигнала в ответ на сигнализацию в поддерживающем луче. Контроллер может быть сконфигурирован с возможностью поиска луча контента высокой мощности, в соответствии со структурой сигнала поддерживающего луча.
Например, поддерживающий луч может содержать пакеты данных, а контроллер может быть сконфигурирован с возможностью поиска луча контента высокой мощности и настройки на него между приемом соответственных пакетов.
Контроллер дополнительно может быть сконфигурирован с возможностью переключения приемника обратно на прием поддерживающего спутникового луча в ответ на определение, что луч контента высокой мощности не может быть принят. Контроллер может определить, что передача луча контента высокой мощности прервана, на основании контента в луче контента высокой мощности или на основании как контента, так и интенсивности сигнала луча контента высокой мощности.
Поддерживающий спутниковый луч и луч контента высокой мощности могут быть приняты в разных полосах частот. Поддерживающий луч может быть узкополосным лучом. Мощность передачи поддерживающего луча может быть ниже, чем мощность передачи луча контента высокой мощности.
Луч контента высокой мощности может предоставлять телевизионный контент.
Устройство приема может работать, в соответствии с ETSI, DVB-H, DVB-SH A, DVB-SH B или другими стандартами.
Контроллер может быть сконфигурирован с возможностью выполнения передачи обслуживания в поддерживающий луч, в соответствии с DVB-H, DVB-SH A, DVB-SH B, ETSI или другим стандартом, для того чтобы переключать приемник, чтобы принимать спутниковый луч контента высокой мощности.
В соответствии с изобретением, также предоставлена телевизионная приставка для телевизионного приемника, содержащая устройство приема по любому из предыдущих пунктов.
Луч контента высокой мощности может содержать множество мультиплексированных телевизионных каналов с разделением времени, а телевизионная приставка дополнительно может содержать память, предназначенную для сохранения принятого контента в телевизионных каналах для сдвинутого во времени отображения пользователю.
Поддерживающий луч также может содержать множество мультиплексированных телевизионных каналов с разделением времени, соответствующих телевизионным каналам луча контента высокой мощности, но с уменьшенным контентом. Поддерживающий луч может содержать 24 часовой телевизионный новостной канал. В качестве альтернативы, поддерживающий луч может быть каналом сигнализации.
Кроме того, в соответствии с изобретением, также предоставлен спутник связи, содержащий: средство передачи, предназначенное для предоставления поддерживающего луча, покрывающего первый географический район, и луча контента высокой мощности, покрывающего второй географический район, и средство, предназначенное для перемещения луча контента высокой мощности из упомянутого второго географического района в третий географический район, в соответствии с расписанием широковещательной передачи, причем третий географический район отличается от второго географического района и образует часть первого географического района, а поддерживающий луч предоставлен, чтобы позволить приемнику в третьем географическом районе быть синхронизированным со спутником связи, когда луч контента высокой мощности направляют во второй географический район.
Поддерживающий луч и луч контента высокой мощности могут быть выполнены с возможностью разрешения приемнику выполнять передачу обслуживания между поддерживающим лучом и лучом контента высокой мощности, в соответствии со стандартом ETSI, DVB-H, DVB-SH A, DVB-SH B. Поддерживающий луч может содержать инструкции, чтобы выполнять передачу обслуживания.
Еще дополнительно, в соответствии с изобретением, предоставлена широковещательная система, содержащая спутник связи и по меньшей мере одно устройство приема или телевизионную приставку, как описано выше.
Кроме того, в соответствии с изобретением, предоставлен способ приема спутниковой широковещательной передачи, содержащий прием поддерживающего луча, выполнение передачи обслуживания в луч контента высокой мощности из поддерживающего луча в ответ на определение наличия луча контента высокой мощности.
Способ дополнительно может содержать, в ответ на определение, что луч контента высокой мощности прерван, возобновление приема поддерживающего луча.
Способ дополнительно может содержать определение наличия луча контента высокой мощности на основании указания в поддерживающем луче или на основании интенсивности сигнала на частоте, связанной с лучом контента высокой мощности.
Выполнение передачи обслуживания может содержать выполнение передачи обслуживания, в соответствии со стандартом DVB-H, DVB-SH A, DVB-SH B или ETSI.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Варианты осуществления изобретения теперь будут описаны, в качестве примера, со ссылкой на фиг.1-7 сопровождающих чертежей, на которых:
фиг.1 - принципиальная блок-схема спутниковой широковещательной системы;
фиг.2 - принципиальная блок-схема компонентов спутника связи спутниковой широковещательной системы;
фиг.3 - принципиальная блок-схема компонентов устройства приема спутниковой широковещательной системы;
фиг.4 схематично иллюстрирует передачи обслуживания между поддерживающим лучом или лучом контента высокой мощности, содержащим множество телевизионных каналов;
фиг.5 иллюстрирует процесс перенаправления луча контента высокой мощности, в соответствии с расписанием широковещательной передачи;
фиг.6 иллюстрирует процесс выполнения передач обслуживания между поддерживающим лучом и лучом контента высокой мощности;
фиг.7а, фиг.7b, фиг.7с и фиг.7d иллюстрируют, как луч контента высокой мощности может быть расположен относительно разных географических районов.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Согласно фиг.1, система 1 широкого вещания контента содержит спутник 2 связи, шлюз 3 и множество пользовательских устройств 4а, 4b, 4c и 4d приема в множестве географических районов или ячеек 5а, 5b, 5c и 5d. Каждый географический район содержит более одного устройства приема. Спутник 2 связи принимает контент из шлюза 3 на земле с помощью канала восходящей линии связи и передает контент широковещательным способом с помощью луча 6 нисходящей линии связи высокой мощности в пользовательские устройства 4а, 4b, 4c и 4d приема, расположенные в разных географических районах 5а, 5b, 5c и 5d. Спутниковый широковещательный сигнал разделен во времени между множеством географических районов на основании предварительно определенного расписания широковещательной передачи. В некоторых вариантах осуществления в некоторый момент времени освещают только один географический район 5а, 5b, 5c и 5d. В других вариантах осуществления в некоторый момент времени освещают более одного географического района. В соответствии с изобретением, спутник 2 связи также передает широковещательным способом поддерживающий луч 7. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, поддерживающий луч имеет значительно меньшую мощность, чем луч контента высокой мощности. Поддерживающий луч одновременно передают широковещательным способом через широкую область, покрывающую все географические районы. При использовании поддерживающего луча 7 пользовательские устройства приема могут оставаться синхронизированными и быть готовыми принимать луч контента высокой мощности в каждом коротком извещении, как будет описано более подробно ниже.
Контент, предназначенный для передачи в устройства 4а, 4b, 4c и 4d приема, может быть принят с помощью шлюза 3 от провайдеров контента (не изображены) с помощью наземных волоконно-оптических линий связи, наземной RF передачи или спутниковых линий связи. Контент, принятый с помощью пользовательских устройств 4а, 4b, 4c и 4d приема, может быть отображен после приема или сохранен для более позднего отображения.
Согласно фиг.2, спутник 2 связи содержит устройство 8 приема, предназначенное для приема и усиления сигнала в канале восходящей линии связи, аналоговый препроцессор 9, предназначенный для фильтрации и преобразования с понижением частоты сигнала, аналого-цифровой преобразователь (ADC) 10, предназначенный для преобразования сигнала в цифровую область, цифровой процессор 11, предназначенный для обработки сигнала в цифровой области, цифроаналоговый преобразователь (DAC) 12, предназначенный для преобразования обработанного сигнала обратно в аналоговую область, постпроцессор 13, предназначенный для фильтрации и преобразования с повышением частоты обработанного сигнала, и устройство 14 передачи, предназначенное для усиления и передачи лучей в устройства 4а по 4d приема. Спутник 2 связи также содержит устройство 15 управления, соединенное с цифровым процессором 11. Устройство 15 управления обеспечивает память и интерфейс в шлюз 3 для обеспечения возможности управления цифровым процессором 11 от шлюза.
Устройство 8 приема может быть выполнено с возможностью приема сигналов из шлюза. Сигналы могут быть приняты и переданы, в соответствии со стандартом физического уровня цифровая широковещательная передача видео из спутника в карманное устройство (DVB-SH), на частотах, обычно выше 3 ГГц. Сигналы могут быть модулированы, в соответствии с методами COFDM (кодированного ортогонального частотного мультиплексирования) и QPSK (квадратурной фазовой манипуляции). В качестве альтернативы или дополнительно, могут быть использованы другие схемы модуляции, форматы и частоты сигналов. Примеры других подходящих стандартов включают в себя стандарт цифровой видео широковещательной передачи в карманное устройство (DVB-SH) или стандарт Европейского института стандартов в области телекоммуникаций (ETSI) для цифровой радиосвязи (EDSR).
Устройство 14 передачи может обеспечивать многоэлементную антенну. В одном варианте осуществления цифровой процессор 11 обеспечивает схему формирования луча, предназначенную для разделения канала восходящей линии связи на множество более узких частотных каналов, преобразования частот каналов, маршрутизации каналов вдоль множества маршрутов и установки усиления и фазы в каждом маршруте в многоэлементной антенне устройства 14 передачи, таким образом, что может быть сформировано некоторое число лучей, покрывающих конкретные географические районы. Таким способом могут быть сформированы луч 6 контента высокой мощности и поддерживающий луч 7. Луч контента может быть перемещен из одного географического района в другой с помощью регулирования весовых коэффициентов луча. Например, устройство 15 управления может быть использовано, чтобы принимать и сохранять данные, предназначенные для управления передачей спутниковых нисходящих линий связи, в соответствии с предварительно определенным расписанием широковещательной передачи. Например, управляющие данные могут содержать коэффициенты, предназначенные для использования при применении весовых коэффициентов луча, чтобы создавать требуемые лучи и перемещать луч высокой мощности. Поскольку схемы формирования луча известны, в настоящей заявке формирование луча подробно не описывается.
Спутниковый луч 6 контента высокой мощности и поддерживающий спутниковый луч 7 также могут быть сформированы с помощью антенны с одной схемой возбуждения на луч в устройстве 14 передачи. Одна схема возбуждения может быть обеспечена для каждого географического местоположения. Однако такая антенна обеспечивала бы уменьшенную гибкость, поскольку было бы труднее переконфигурировать спутник, чтобы передавать лучи в новые местоположения, если спутник создан и находится на орбите. Специалисту должно быть понятно, что также могут быть использованы другие типы подходящих конфигураций антенн в устройстве 14 передачи, дополнительно к конфигурациям, описанным выше.
Согласно фиг.3, каждое из устройств 4а, 4b, 4c и 4d приема может быть в виде телевизионной приставки 16, соединенной с телевизионным приемником 17, с дисплеем и громкоговорителями 17 и антенной 18. Пользовательское устройство 19 ввода в виде дистанционного устройства управления может быть обеспечено, чтобы управлять телевизионной приставкой 16 и дисплеем и громкоговорителями 17. Антенна 18, например, может быть антенной Уда-Яги с номинальным 12 дБ над уровнем изотропного излучателя. Сама телевизионная приставка 16 может содержать процессор 20, тактовый генератор 21, память 22, устройство 23 ввода и схему 24 приема. Тактовый генератор 21 обеспечен, чтобы синхронизироваться со спутником 2 связи. Память 22 может содержать как внутреннюю, так и внешнюю память, и может сохранять инструкции и принятый контент. Устройство 23 ввода принимает сигналы из пользовательского устройства 19 ввода для управления телевизионной приставкой 16 и дисплеем/громкоговорителями 17. Устройство 23 ввода и пользовательское устройство 19 ввода могут связываться, например, с инфракрасными сигналами, как хорошо известно в данной области техники. Процессор принимает контент из схемы 24 приема и сохраняет контент в памяти 22 и/или передает контент в дисплей/громкоговорители 17 для связи с пользователем.
Схема 24 приема является модулем телевизионной приставки, содержащей цифровой тюнер 25, контроллер 26 передачи обслуживания и демодулятор 27. Поддерживающий луч фиг.1 может быть передан в первой полосе частот, содержащей первую частоту, в то время как луч контента высокой мощности может быть передан во второй полосе частот, содержащей вторую частоту. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, тюнер может быть выполнен с возможностью первоначальной настройки на первую полосу частот. Контент в поддерживающем луче может быть передан пакетами. В нерабочем режиме, между пакетами, тюнер 26 может настраиваться на вторую частоту и осуществлять мониторинг интенсивности сигнала на второй частоте, чтобы проверять, принят ли сигнал. Тюнер может осуществлять мониторинг интенсивности сигнала на второй частоте автоматически или в ответ на контент в поддерживающем луче, сигнализирующем устройству приема, что луч 6 контента высокой мощности должен быть перемещен в район, в котором расположено устройство приема. Если интенсивность сигнала на второй частоте выше, чем предварительно определенный порог, контроллер 26 передачи обслуживания отдает команду тюнеру 25, чтобы переключится во вторую полосу частот и принять услугу во второй полосе частот. Иначе говоря, устройство приема выполняет передачу обслуживания в луч контента высокой мощности, когда определяется, что луч контента высокой мощности является доступным в районе, в котором расположено устройство приема. Полоса частот поддерживающего сигнала 7 может быть значительно более узкой полосой частот, чем полоса частот луча 6 контента высокой мощности. Демодулятор 27 извлекает сигнал контента из несущей, на которой он послан, и передает сигнал в процессор 20 для обработки. В некоторых вариантах осуществления контроллер 26 передачи обслуживания может проверять идентификационные данные демодулированного сигнала, чтобы проверить, что более сильный сигнал является желаемым сигналом. Пользователь также может управлять тюнером 25, с использованием пользовательского устройства 19 ввода, чтобы настраивать тюнер на разные широковещательные каналы во второй полосе частот, если вторая полоса частот содержит более одного широковещательного канала.
Если сигнал, принятый во второй полосе частот, прерван, контроллер 26 передачи обслуживания отдаст команду цифровому тюнеру, чтобы настроиться на первую полосу частот и возобновить прием поддерживающего луча. Это может быть выполнено аналогичным способом, что и передача обслуживания во вторую полосу частот. Кроме приема луча контента высокой мощности, контроллер передачи обслуживания может осуществлять мониторинг интенсивности сигнала на первой частоте и второй частоте и сравнивать интенсивность сигнала на первой частоте и второй частоте. Когда интенсивность сигнала на второй частоте прервана, интенсивность сигнала на первой частоте определяется как большая, чем интенсивность сигнала на второй частоте, и контроллер передачи обслуживания выполняет передачу обслуживания обратно на первую частоту. В качестве альтернативы, он может осуществлять мониторинг только второй частоты. Когда интенсивность сигнала на второй частоте становится ниже определенного порога, контроллер 26 передачи обслуживания может выполнить передачу обслуживания обратно на первую частоту.
Хотя выше описано, что схема приема осуществляет мониторинг интенсивностей сигналов двух частот и выполняет переключение на основании сравнения интенсивностей сигналов двух частот, это является просто примером, и устройство приема может не выполнять этап мониторинга и сравнения. Вместо этого переключение может быть выполнено на основании инструкций в поддерживающем луче 7 и луче 6 контента высокой мощности. Например, схема 24 приема может переключиться на вторую частоту в ответ на сигналы в поддерживающем луче, сигнализирующие, что луч 6 контента высокой мощности должен быть перемещен в район, в котором расположено устройство приема. Подобным образом, инструкции, чтобы переключиться обратно в поддерживающий луч, передаются в луче 6 контента высокой мощности. Инструкции могут задавать, в какой район затем должен быть повторно направлен луч контента высокой мощности, и в какой момент времени должен быть повторно направлен луч контента высокой мощности. Информация о том, что, куда должен быть перемещен луч контента высокой мощности, может быть передана во все устройства приема или только устройства приема, на которые повлияло перемещение. В некоторых вариантах осуществления решения о том, чтобы выполнять передачу обслуживания, основаны на комбинации сравнения интенсивности сигналов и информации в лучах 6, 7.
При приеме поддерживающего луча в периоды, когда луч контента высокой мощности направлен в другое место, телевизионная приставка остается синхронизированной со спутником связи и может быстро настроиться на прием услуги.
Передачи обслуживания между разными ячейками известны из технологии DVB-H, DVB-SH, DVB-H B и ETSI. В соответствии со стандартом DVB-H, система связи, содержащая устройство связи, перемещающееся из первой ячейки во вторую ячейку, может выполнить передачу обслуживания таким образом, что устройство приема прекращает обслуживаться с помощью сигнала в первой ячейке и начинает обслуживаться с помощью сигнала во второй ячейке, когда интенсивность сигнала из второй ячейки превышает интенсивность сигнала из первой ячейки. В соответствии с вариантом осуществления изобретения, эта технология может быть адаптирована для стационарного устройства приема и передатчика, которые включают и выключают в районе устройства приема.
<mrow><msub><mrow /><mn>1</mn></msub></mrow>
<mrow><msub><mrow /><mn>2</mn></msub></mrow>
Согласно фиг.4 далее будет описано, как технология DVB-H, DVB-SH, DVB-H B или ETSI может быть адаптирована, чтобы использоваться в спутниковой телевизионной широковещательной системе со стационарным устройством приема, в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения. Спутник 2 постоянно передает поддерживающий луч 7 через широкий район. Спутник 2 также передает луч контента высокой мощности в разные местоположения в разные моменты времени. Фиг.4 изображает два точечных луча А, В в широком районе, покрытом поддерживающим лучом. Два точечных луча соответствуют лучу контента высокой мощности в разные моменты времени. Согласно фиг.1, луч А может передавать в первый географический район 5а, а луч В может передавать во второй географический район 5b. Коэффициенты направленного действия антенны космического аппарата для широкого района и точечные лучи могут быть линейно связаны со своими соответственными районами. В простой системе, изображенной на фиг.4, широковещательная система запрограммирована с возможностью передачи трех разных телевизионных каналов, CH1, CH2 и CH3. Контент CH1 и CH2 передают в первый географический район, в то время как канал CH3 передают во второй географический район. Поддерживающий луч содержит ограниченное подмножество всех услуг, например электронного программного гида, а каналы мультиплексированы с разделением времени в сигналах. Поддерживающий луч и луч контента высокой мощности передают на разных частотах, f
и f
. Пользователь устройства приема настроен на канал 1, CH1. Как изображено на фиг.4, интервалы времени между пакетами, которые составляют канал 1, CH1, используются для поиска других частот.
<mrow><msub><mrow /><mn>2</mn></msub></mrow>
<mrow><msub><mrow /><mn>1</mn></msub></mrow>
К концу периода перерыва в точечном луче В относительно второго района 5b поддерживающий луч 7 сигнализирует в устройства 4а приема в районе 5а, что район 5а должен быть освещен лучом 6 контента высокой мощности. Затем устройства 4а приема используют интервал времени между частями потока данных, который составляет канал 1, CH1, чтобы искать луч контента высокой мощности на частоте f
и синхронизироваться с лучом в подходящее время. Затем устройство приема может непрерывно продолжать принимать канал 1, CH1. Аналогично, к концу времени перерыва относительно района 5а приемникам отдают команду переключиться обратно на поддерживающий луч 7. Тюнер опять использует интервал между разными пакетами или частями данных канала 1, чтобы искать поддерживающий луч на частоте f
, и продолжает принимать пакеты данных для канала 1, хотя, возможно, с уменьшенным контентом, через поддерживающий луч.
Инструкции в поддерживающем луче и луче контента высокой мощности, чтобы выполнить передачу обслуживания, могут быть включены в таблицы, определенные с помощью соответственного стандарта. С использованием стандарта DVB в качестве примера, контент может быть передан потоком в пакетах IP, а не в исходных потоках MPEG в пакетах DVB, таким образом, что может быть использована сложная сигнализация передачи данных IP. Устройствам приема в конкретной области могут быть назначены адреса IP в данном подмножестве адресов IP. Таким образом, сигнализация может быть нацелена в эти географические области и связанные с ними потоки IP в подходящие моменты времени. Таблица уведомления IP/MAC (INT) и таблица информации сети (NIT), которые образуют часть таблиц сигнализации специфической для программы информации/информации услуги (PSI/SI), связанных с DVB-H, могут быть использованы для реализации протокола передачи обслуживания для выполнения передач обслуживания. Таблица INT сигнализирует доступность и местоположение потоков IP в сети DVB-H. Таблица NIT предоставляет информацию, относящуюся к физической организации мультиплексов и транспортных потоков в сети DVB-H. Она обеспечивает линию связи в таблицу INT, таким образом, что приемник знает местоположение данного потока IP.
Хотя поддерживающий луч описан выше, как содержащий все доступные каналы, но с ограниченным контентом или без контента, это является только примером. Он может покрывать только один канал, но содержать полный контент для этого канала или он может содержать только канал сигнализации. Поддерживающий луч, например, может быть 24-часовым новостным каналом. Луч контента высокой мощности может содержать некоторое число телевизионных каналов. Он также может содержать один или более радиоканалов. Число каналов, включенных в луч контента высокой мощности, зависит от конкретных требований спутниковой широковещательной системы.
Расписания широковещательной передачи и работа спутника связи и устройств приема описаны далее со ссылкой на фиг.5, 6, 7а, 7b, 7с и 7d. Поддерживающий луч постоянно передают, чтобы покрывать все из четырех географических районов, этап 1 на фиг.5 (S5.1), как изображено на фиг.7а, 7b, 7с и 7d. Луч контента высокой мощности разделен во времени между четырьмя географическими районами 5а, 5b, 5с и 5d, в соответствии с предварительно определенным расписанием широковещательной передачи. На фиг.7а луч контента высокой мощности направлен таким образом, чтобы покрывать первый географический район. Цифровой процессор может просматривать расписание широковещательной передачи в управляющих данных, принятых в устройстве 15 управления из шлюза (S5.2), устанавливать устройство 14 передачи, чтобы направлять луч контента высокой мощности, чтобы покрывать один из географических районов 5а, 5b, 5с и 5d, в соответствии с расписанием широковещательной передачи, а затем передавать луч контента (S5.3). Спутник связи освещает первый географический район в течение времени перерыва, установленного с помощью расписания широковещательной передачи. Пока время перерыва, установленное с помощью расписания широковещательной передачи, не истекло (S5.4), луч контента высокой мощности остается над первым географическим районом 5а (S5.5). Когда время перерыва истекает (S5.4), устройство 14 передачи переконфигурируют, чтобы повторно направить луч контента высокой мощности, в соответствии с расписанием широковещательной передачи, и передают новый луч (S5.6) в новую область. Если устройство 14 передачи содержит антенну с множеством схем возбуждения, а цифровой процессор 11 обеспечивает схему формирования луча, луч может быть настроен на этапе 5.6 с помощью установки разных весовых коэффициентов луча для разных трактов к антенне с множеством схем возбуждения.
Согласно фиг.7а и фиг.6, устройство 4а приема в первом географическом районе 5а принимает луч контента высокой мощности, в то время как устройства 4а, 4с и 4d во втором, третьем и четвертом географических районах 5b, 5с и 5d принимают поддерживающий луч (S6.1). Пока луч контента высокой мощности не может быть принят (S6.2), устройство приема продолжает принимать поддерживающий луч (S6.3). Когда луч контента высокой мощности переместился во второй район 5b, как изображено на фиг.7b, и устройства 4b приема во втором районе 5b определяют, что луч контента высокой мощности может быть принят (S6.3), выполняется передача обслуживания (S6.4), и устройство 4b приема вместо этого начинает прием луча контента высокой мощности. Как упомянуто выше, устройства приема могут постоянно осуществлять мониторинг частоты, на которой передается луч контента высокой мощности, и, когда мощность сигнала на этой частоте выше, чем порог, контроллер 26 передачи обслуживания может отдать команду тюнеру 25 синхронизироваться с лучом контента высокой мощности. Структура сигнала определяет, когда осуществлять мониторинг луча контента высокой мощности. В качестве альтернативы или дополнительно, передача обслуживания может быть выполнена в ответ на инструкции, посланные через поддерживающий луч 7. Пока устройства 4b приема во втором географическом районе могут продолжать принимать луч контента высокой мощности (S6.5), тюнер 25 остается настроенным на частоту луча контента высокой мощности (S6.6).
В некоторый момент времени позже спутник 2 связи перемещает луч контента высокой мощности в третий географический район 5с, как изображено на фиг.7с. На этом этапе контроллеры 26 передачи обслуживания в устройствах 4b приема во втором районе 5b определяют, что они больше не могут принимать луч контента высокой мощности (S6.5), и переключаются в поддерживающий луч (S6.7). Опять передача обслуживания может быть выполнена в ответ на мониторинг и сравнение интенсивностей сигналов двух лучей или в ответ на инструкции в луче контента высокой мощности. На этом этапе контроллеры 26 передачи обслуживания в устройствах 4с приема в третьем районе 5b определяют, что луч контента высокой мощности может быть принят в третьем районе 5b, и отдают команду тюнеру, чтобы синхронизироваться с лучом контента высокой мощности. После периода перерыва, назначенного третьему географическому району, спутник 2 связи перемещает луч контента высокой мощности в четвертый район 5d. Контроллер 26 в устройствах 4с приема в третьем районе отдает команду цифровым тюнерам 25 в устройствах 4с приема, чтобы настроиться на поддерживающий луч 7, в то время как контроллеры 26 передачи обслуживания в устройствах 4d приема в четвертом районе 5d отдают команду тюнеру в устройствах 4d приема в четвертом районе 5d настроиться на луч 6 контента высокой мощности. Затем спутник 2 связи может переместить луч обратно в первый географический район, и процесс может быть повторен.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, спутник связи работает с циклом передачи, равным 4 секундам. В системе, изображенной на фиг.4а, 4b, 4с и 4d, с четырьмя отдельными ячейками период “выдержки” в каждой ячейке тогда может быть равен 1 секунде. Это дало бы в результате 6 часов контента в день в каждой ячейке. В других вариантах осуществления период выдержки не является одинаковым для всех ячеек. Например, если требуемый контент меньше 6 часов в некоторых ячейках и более 6 часов в других ячейках, период выдержки может быть изменен, чтобы обеспечить разную плотность контента в каждой ячейке. Например, цикл может быть по-прежнему равен 4 секундам, но период выдержки в первой и второй ячейках 5а, 5в может быть равен только 0,5 секунд, в то время как период перерыва в третьей и четвертой ячейках 5с, 5d равен 1,5 секунд. Кроме того, не нужно, чтобы все ячейки были освещены в цикле. Например, цикл может быть изменен таким образом, что, если меньше информации требуется в третьей ячейке, то третья ячейка пропускается на каждый другой цикл.
Устройству приема, которое сконфигурировано с возможностью включения питания и синхронизации относительно луча контента высокой мощности, до того, как оно может принимать любой контент, обычно потребовалось бы несколько секунд, чтобы быть готовым принимать контент. Следовательно, было бы невозможным для устройства приема принимать контент, в соответствии с расписанием широковещательной передачи с периодами выдержки, равными нескольким секундам или короче. При использовании поддерживающего луча устройства приема остаются синхронизированными и могут легко переключаться в луч контента высокой мощности. Следовательно, устройство приема может мгновенно принимать луч контента высокой мощности. В результате могут быть использованы очень короткие интервалы широковещательной передачи. Контент, принятый в луче контента высокой мощности, может быть отображен пользователю, когда он принят, или сохраняться в памяти 22 для более позднего отображения. Поддерживающий луч 7 может предоставлять некоторый контент, например, новостные каналы, как упомянуто выше, предоставляя услугу, не сдвинутую во времени, или услугу реального времени, когда луч 6 контента высокой мощности направлен в другое место.
Кроме того, если питание устройства приема выключено, когда луч контента высокой мощности был прерван, устройства приема должны работать, в соответствии с сохраненным расписанием широковещательной передачи, чтобы знать, когда опять включить питание. Расписание широковещательной передачи должно посылаться в телевизионные приставки с регулярными интервалами и не могло бы изменяться при кратком извещении. При обеспечении поддерживающего луча и передач обслуживания, в соответствии с изобретением, устройствам приема нет необходимости обращаться за справкой к расписанию широковещательной передачи. Они могут просто переключиться на частоту луча контента высокой мощности, когда определяется, что луч контента высокой мощности является доступным. Это обеспечивает то, что расписание широковещательной передачи изменяется при кратком извещении.
Инструкции для выполнения процессов, описанных на фиг.4, 5, 6, 7а, 7b, 7с и 7d, могут быть осуществлены как аппаратное обеспечение, программное обеспечение или комбинация первого и второго в цифровом процессоре 11 спутника 2 связи и процессорах 20 и контроллере 26 передачи обслуживания в устройствах 4а, 4b, 4с и 4d приема.
Кроме того, хотя описано, что контроллер передачи обслуживания может переключаться между лучами на основании интенсивностей сигналов лучей или инструкций, принятых в лучах или комбинации первого и второго, они являются только примерами, и предполагается, что контроллер 26 передачи обслуживания также может принимать решение на основании другой информации. Например, контроллер передачи обслуживания может быть запрограммирован, так чтобы рассматривать частоту, связанную с поддерживающим лучом, как частоту по умолчанию. Если луч контента высокой мощности прерван, контроллер передачи обслуживания может быть запрограммирован с возможностью автоматического переключения обратно на частоту по умолчанию. Следовательно, в альтернативном варианте осуществления контроллер передачи обслуживания не должен осуществлять мониторинг интенсивностей сигналов или принятого контента во время приема луча контента высокой мощности.
Кроме того, хотя в вышеупомянутых примерах устройство приема описано как имеющее одну антенну, и должно быть сконфигурировано с возможностью поиска других сигналов в интервалах времени, определенных с помощью мультиплекса лучей, вместо этого устройство приема может иметь вторую антенну, которая принимает сигнал на альтернативной частоте, в то время как первая антенна принимает сигнал на первой частоте.
Также необходимо понимать, что хотя изображены четыре географических района, цикл луча контента высокой мощности может включать в себя любое число географических районов. Также, хотя поддерживающий луч описан с возможностью одновременного покрытия всех географических районов, между которыми переходит луч контента высокой мощности, подразумевается, что поддерживающий луч может одновременно покрывать только часть географических районов. Например, географические районы могут быть разделены на две группы. Для части дня луч контента высокой мощности может “переходить” с относительно высокой скоростью между географическими районами в первой группе, а для остальной части дня луч контента высокой мощности может “переходить” между географическими районами во второй группе. Поддерживающий луч может перемещаться, со значительно более медленной скоростью, между первой группой географических районов в течение первой части дня, а второй группой географических районов в течение остальной части дня. Питание устройств приема в первой группе устройств может быть выключено, в то время как лучи находятся над второй группой устройств, и наоборот. Поддерживающий луч может перемещаться с возможностью покрытия следующей группы устройств приема в момент времени, когда питание устройств приема включено, и они синхронизированы с поддерживающим лучом, перед поступлением луча контента высокой мощности. Следовательно, поддерживающий луч также может быть повторно направлен, в соответствии с расписанием широковещательной передачи.
Хотя описаны конкретные примеры осуществления изобретения, объем изобретения определяется прилагаемой формулой изобретения и не ограничивается примерами. Таким образом, изобретение могло бы быть осуществлено другими способами, как было бы понятно специалистам в данной области техники.
Например, хотя описан один шлюз со ссылкой на фиг.1, следует понимать, что может быть использовано более одного шлюза. Шлюзы могут принимать одинаковый или разный контент. Кроме того, устройство управления не обязательно должно принимать управляющие сигналы из шлюза, пропускающего контент. Вместо этого оно может принимать управляющие сигналы из наземной станции, отдельной от шлюза.
Кроме того, в основном варианте осуществления спутник описан, как содержащий цифровой процессор, обеспечивающий схему формирования луча, но следует понимать, что это является просто примером, и луч контента высокой мощности и поддерживающий луч также могут быть созданы с помощью другого средства. Кроме того, хотя в примерах описаны сигнал COFDM и модуляция QPSK, могут быть использованы другие типы подходящих мультиплексирования и модуляции.
Кроме того, хотя устройство приема описано как телевизионная приставка, соединенная с отдельным дисплеем с громкоговорителями, телевизионная приставка, дисплей и громкоговорители могут быть включены в одно устройство.
Кроме того, изобретение не ограничено телевизионным контентом, но может использоваться, чтобы передавать любой тип контента, который может передаваться широковещательным способом с использованием спутниковой широковещательной системы. Дисплей/громкоговорители 17 не ограничены телевизионным приемником, но могут быть любым устройством, подходящим для приема и воспроизведения контента широковещательной передачи. Может быть передан любой вид контента, включая радиоконтент и контент данных. Кроме того, устройство приема не обязательно должно быть стационарным приемником. Оно также может быть мобильным приемником.