CN101002412A - 用于宽带数字广播的时间分段通知 - Google Patents

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Abstract

在信息被周期性地以突发的形式发射和接收以减小接收机功耗的数字宽带广播系统(30)中，时间分段信息从发射机(31)提供给接收机(41)。时间分段信息可包括接收机可从中确定将什么时候发射接下来的发射突发的信息。时间分段信息可包括突发持续时间、原始突发之间的时间量、原始突发和突发的复制件之间的时间、以及原始突发的编号。这种时间分段信息可被置入分组报头中，该分组报头例如为介质访问控制寻址而预留不用的一个或多个字节。

Description

用于宽带数字广播的时间分段通知
技术领域
本发明涉及音频数据、视频数据、控制数据或其它信息的发射，尤其是涉及为了有效利用信息广播资源而通知时间分段信息。
背景技术
视频流、数据流和宽带数字广播节目在网络应用中日趋流行。在欧洲和其它世界各地受到广泛欢迎的数字宽带广播网络的一个实例是数字视频广播(DVB)，其除了传送电视的内容之外还能够传送数据。先进电视系统委员会(ATSC)也定义了数字宽带广播网络。ATSC和DVB都采用容器化技术，其中用于发射的内容置入充当数据容器的MPEG-2分组中。这样，可用容器来传输任何适当数字化的数据，包括但不限于高分辨率TV、多频道标准分辨率TV(PAL/NTSC或SECAM)、宽带多媒体数据和交互式业务等。发射和接收数字宽带节目通常要求发射和接收设备持续不断地接电从而能够发射或接收所有的流信息。但是，在目前的现有技术中，功耗水平，尤其是数字广播接收机的前端的功耗水平是较高的。因此减少这些功耗水平将提高广播设备的工作效率。
发明内容
为了减少数字宽带广播系统中的功耗，周期性地以突发形式来发射和接收信息。术语“周期性”是指某些事件以可变化的间隔重复性地发生。在该系统中，发射机可向接收机传送关于接收机将要接收到发射突发的时间的精确信息。提供这种信息称作提供或通知时间分段信息。根据接收到的时间分段通知信息，接收机可在接收发射突发之间的空闲时间期间断电，其可包括进入功耗减少的状态。这有利地引起接收机的功耗减少。
根据本发明的各种示例性实施例，时间分段信息被加到分组报头。时间分段信息可以是相对定时信息，它相当于发射来自数据业务的当前突发的当前分组与发射来自该数据业务的接下来的突发的第一个发射的分组之间的时间量。
发射机系统部件，如多协议封装器，可在形成要以突发形式发射的分组时编码时间分段信息。封装器可包括弹性缓冲器，弹性缓冲器存储来自一个或多个信息业务提供商的数据。该弹性缓冲器可足够大，以使能够存储至少两个突发，该至少两个突发装得下来自发射机为其发射信息突发的基本上所有信息业务的信息。当封装器接收到装得下来自信息业务提供商的信息的至少两个突发并接收到发射机将在两个这样的突发之间发送的任何数据时，封装器可确定在发射第一突发和发射第二突发之间过去多长时间。该时间信息可加到发射突发的一个或多个分组上。这样，封装的分组可承载关于在接收到当前突发和接收到接下来的突发之间过去多长时间的精确信息。
时间分段信息可包括突发持续时间、在原始突发之间的时间量、在原始突发和突发的复制件之间的时间以及原始突发的编号。这种时间分段信息可置入分组报头中，该分组报头例如为介质访问控制寻址而预留不用的一个或多个字节。
用于根据本发明通知时间分段信息的计算机可执行指令存储在计算机可读介质上。
附图说明
本发明通过举例进行说明，且不限于附图，其中相同标号表示相同元件，并且其中：
图1示出了传统流数字广播系统的简图；
图2示出了图1的传统数字广播系统输出的流信号的波形；
图3示出了包括接收机和客户端的数字宽带广播终端；
图4示出了根据本发明的时间分段数字广播系统的第一优选实施例；
图5是示出了在图4的宽带系统中的弹性缓冲器的内容随时间的变化的图；
图6示出了图4的系统中的发射机输出的信号发射速率；
图7的表列出了数据广播描述符的各字段和其各自的尺寸；
图8和9的表示出了各种与多协议封装有关的信息；
图10示出了与各种介质访问控制寻址字节的使用相关的编码；
图11是示出了图4的广播系统中的接收机弹性缓冲器的内容随时间的变化的图；
图12示出了图4的系统中的发射机输出的时分复用信号的发射速率；
图13示出了时间分段数字广播系统的另一个优选实施例；
图14是示出了图13的广播系统中的弹性缓冲器的内容随时间的变化的图；
图15是示出了图13的系统中的弹性缓冲器的输出及网络运营商弹性缓冲器的内容随时间的变化的图；
图16示出了图13的系统中的发射机输出的时分复用信号的发射速率；
图17是对于视频业务提供商的第一数据业务和第二数据业务的数据的比特速率对时间的图；
图18是对于图13的弹性缓冲器A的输出的比特速率对时间的图；
图19与图17类似，是对于来自图13的视频业务提供商B的第三数据业务和第四数据业务的数据的比特速率对时间的图；
图20与图18类似，是对于图13的弹性缓冲器B的输出的比特速率对时间的图；
图21与图18和20类似，是对于来自图13的网络运营商弹性缓冲器的输出信号的比特速率对时间的图；
图22示出了MPE分组，该分组包括MPE分组净负荷和可用于各种用于通知时间分段信息的置换和组合中的一组时间分段参数；
图23示出了在MPE分组的一个时间分段中的MPE分组的降序编号；
图24示出了指示分组是分组突发的第一个分组的分组时间分段边界指示；
图25示出了指示下一个突发是否将是前一个发射的突发的复制件的下一个突发指示；
图26示出了在发射当前分组和下一个原始突发的第一个分组之间的时间量的通知；
图27示出了在发射当前分组和下一个复制突发的第一个分组之间的时间量的通知；
图28示出了在发射当前分组和下一个突发的第一分组之间的时间量的通知；
图29示出了原始和复制突发的编号；
图30示出了根据本发明的一个实施例时间分段信息可如何包括在MPEGII传输流分组的适配字段。
具体实施方式
图1是传统流数字广播系统10的简图，其中在信息业务提供商11发出的信息信号21被发射到访问数字广播接收机15的客户端。信息信号21通常从业务提供商11通过链路发送到发射机13，该链路可以是互联网链路。发射机13通常通过广播天线(未示)将该信息信号作为流信号23广播到接收机15。
在传统的信号发射应用中，发射机13提供具有大约100Kbit/sec的带宽的连续或缓慢变化的数据流，如图2所示。流信号23这样就呈现出同样的100Kbit/sec的发射速率。数字广播接收机15必须以一种持续接电的模式工作，以接收由流信号23提供的所有的信息，该流信号23还可包括由一个或多个其它信息业务提供商(未示)提供的一个或多个其它数据流。
对于通知时间分段信息来说，使用绝对时钟时间信息可能是不需要的，因为在数字宽带广播系统中，可能得不到足够精确的时钟信息。典型的时钟分辨率是约1秒。
建议将时间分段信息加到业务信息(SI)表中以指示时间分段信息。SI表用来承载控制信息，诸如调谐参数、数字宽带广播业务参数、数字电视的辅助字幕、和电子节目向导信息。利用SI表来承载时间分段信息的问题是SI表是独立于时间分段突发发送的。这意味着该信息可能在两个突发之间的空闲时间期间到来。但是，为了减少功耗，接收机应当能够在发射突发之间的该空闲时间期间断电，包括进入功耗减少的模式。
参照图3，终端12，可以是诸如蜂窝电话的移动终端、个人数字助理、便携式计算机等，其包括接收机14、客户端16和天线19。还示出了数字宽带广播信号22。在接收机14，处理器可执行部分数据路径处理，并可处理较低层协议，诸如第2层信息，第2层信息可包括数字视频广播数字存储介质命令和控制(DVB DSM-CC)部分协议分组、业务信息(SI)表、以及多协议封装(MPE)分组。运行在客户端16上的软件可处理第3层和更高层，包括TCP/IP和特定于应用的层。在此使用的术语“较低层协议”，是指比网络和/或传输层更低的协议。在接收机14和客户端16的处理器之间传递绝对地——而不是相对地——规定的时间分段信息，由于两个处理器之间可能变化的等待时间，通常引入不需要的等待时间到时间分段信息中。
在处理器之间传送数据所花的时间量可对这种不需要的等待时间产生影响。例如，当第一处理器请求在第一处理器和第二处理器之间共享的数据总线时，该总线可能正忙于执行另一个传送。这种情形可能在第一处理器可获得数据总线以执行需要的数据传送之前引入变化的等待时间量。此外，软件等待时间可由于软件没有立即对诸如时间分段接收中断的请求进行反应而引起。服务中断中的延迟可由于接收机14或客户端16或者接收机14和客户端16执行不可中断的软件而引起。
还建议将时间分段信息加到更高层协议中。这些所提出的解决方案的问题是更高层协议是以更高层软件处理的，更高层软件通常由客户端16运行。如上所述，当在接收机14和客户端16之间传送信息时有变化的等待时间。因此，当从客户端16向接收机14传送时间分段信息时，不可能维持精确的时间信息。
将时间分段信息加到分组报头并使用相对地规定定时信息的时间分段信息克服了上面提出的建议的各种局限性。相对定时信息可相当于发射突发之间的时间量。例如，对于来自单个信息业务提供商的两个突发，第一突发可在其分组报头中承载规定多长时间之后接收机期望能接收到第二突发的信息。
发射机系统部件，如多协议封装器，可在形成要以突发形式发射的分组时编码时间分段信息。封装器可将时间分段信息加到分组报头中。该时间分段信息可相对地规定什么时间发射机将发送同一信息业务的下一个发射突发。如下面更详细说明的，封装器可包括弹性缓冲器，弹性缓冲器存储来自一个或多个信息业务提供商的数据。该弹性缓冲器可足够大，以使能够存储至少两个突发，该至少两个突发装得下来自发射机发射其信息突发的基本上所有的信息业务的信息。当封装器接收到装得下来自信息业务提供商的信息的至少两个突发并接收到发射机将在两个这样的突发之间发送的任何数据时，封装器可确定在发射第一突发和发射第二突发之间过去多长时间。该时间信息可加到发射突发的一个或多个分组上。这样，封装的分组可承载关于在接收到当前突发和接收到接下来的突发之间过去多长时间的精确信息。该信息可以是精确的，因为如上所述封装器可以确定在当前分组和接下来的突发的开始之间有多少数据。
图4示出了时间分段数字广播系统30的一个实施例，其中可以根据本发明通知时间分段信息，该时间分段数字广播系统30包括发射机系统20和接收机系统40。在发射机系统20的第一信息业务提供商17发出的第一信息流将要下行发射到使用接收机系统40中的数字广播接收机41的客户端。在发射机系统20的工作期间，从第一信息业务提供商17通过网络链路接收到数据信号25。在数据信号25中流信息的预定间隔首先在第一弹性缓冲器35中缓冲作为缓冲的信息间隔27。显而易见，第一弹性缓冲器35可以被任何其它合适类型的输入缓冲器所替代，合适类型的输入缓冲器包括但不限于先进先出(FIFO)缓冲器、环式缓冲器或具有分开的输入和输出部分的双缓冲器。
在一个优选实施例中，缓冲的信息间隔27然后通过使用例如多协议封装器37根据欧洲标准EN 301192“ Digital Video Broadcasting(DVB)；DVB specification for data broadcasting.”的第7节被格式化。第一弹性缓冲器35可与多协议封装器37进行集成以构成单一设备39。在封装后，多协议封装器37发送封装的信息间隔29到数字广播发射机31以便作为时间分段信号51广播到数字广播接收机41，如下面更详细地说明的。
作为时间的函数输入到第一弹性缓冲器35的信息量可由图5中所示的锯齿波形71表示。当第一业务提供商17提供数据信号25时，在第一弹性缓冲器35中的数据信息增加到缓冲器最大值水平，这里用第一局部最大值73表示。该缓冲器最大值水平与在第一弹性缓冲器35中指定用于存储第一信息信号的存储器量有关。
第一弹性缓冲器35的尺寸通常被规定为至少与在连续波形最大值(例如第一局部最大值73和第二局部最大值75)之间的时间间隔由业务提供商17提供的信息流一样大。第一弹性缓冲器35的缓冲的信息间隔27周期性地通过多协议封装器37发送到数字广播发射机31，以使得不会超出第一弹性缓冲器35中规定的存储器容量。当缓冲的信息间隔27被发送到数字广播发射机31时，保留在第一弹性缓冲器35中的缓冲信息的数量降到局部最小值74，其可以为0。
第一弹性缓冲器35可包括‘AF’标志，该标志可当达到“快要满”字节计数79时被设置，以指示第一弹性缓冲器35快要超出指定的存储器容量。优选地，当设置AF标志时开始输出缓冲的信息间隔27的过程。这是为了给由业务提供商17发送的接下来的流信息间隔(这里由波形71的下一个部分表示)提供存储器容量。当输入下一个流数据信息间隔时，第一弹性缓冲器35中的缓冲信息达到第二局部最大值75，当设置AF标志时接下来又输出该信息间隔，产生第二局部最小值76。重复该过程，产生第三局部最大值77和第三局部最小值78。
第一弹性缓冲器35中缓冲的流数据的每个接下来的部分这样就连续地输出到数字广播发射机31以便发射到数字广播接收机41。该动作产生时间分段信号51，其一部分在图6中示出。时间分段信号51包括连续的发射突发序列，由发射突发53、55和57例示。在所提供的实例中，发射突发53相应于由波形71从局部最大值73到局部最小值74的跃迁表示的缓冲信息传送。同样，下一个发射突发55相应于由波形71从局部最大值75到局部最小值76的跃迁表示的缓冲信息传送，以及发射突发57相应于从局部最大值77到局部最小值78的跃迁表示的缓冲信息传送。
在本发明的示例性实施例中，发射突发53、55和57的每一个都是4Mbit/sec脉冲，脉冲的持续时间为大约1秒，以提供每个发射突发4Mbit缓冲信息的传送。发射突发53、55和57以大约40秒的间隔分开，以使时间分段信号51以100Kbit/sec的平均信号信息发射速率(即与进入的流信号23的发射速率相同)有效地广播。存储在弹性缓冲器35中的40秒信号段包括要作为例如发射突发53、55和57中的任何一个而广播到数字广播接收机41中的信号信息。
编码时间分段信息的一个实例在数字视频广播(DVB)分组的DVB多协议封装(MPE)的背景下提供。图7的表根据EN300468列出了数据广播描述符的字段和其各自的尺寸。Data_broadcast_id 80是一个16位字段，它识别用来在广播网络中广播数据的数据广播技术规范。该字段的值的分配可以在ETR162中找到。为多协议封装预留的Data_broadcast_id的值为0x0005。
DVB MPE分组报头的尺寸是固定的。这种分组报头包括介质访问控制(MAC)地址字节。图8的表根据EN301192示出了datagram_section的语法。MAC_address_190-1到MAC_address_690-6是六个字节——这些字节的一些或全部——通常用于各种网络部件的MAC寻址。
图9的表根据EN301192示出了multiprotocol_encapsulation_info结构的语法。描述符定义了多少MAC地址字节对于MAC寻址来说是有效的。MAC_address_range92是3位字段，它指示用于区分多播业务的MAC地址字节的数量。图10根据EN301192示出了图9的MAC_address_range字段92的编码。图10示出了对于基于各种MAC_address_range值的MAC寻址哪些MAC地址字节是有效的。对于给定的MAC_address_range92的值，其余的MAC寻址字节保留不用。例如，对于0x01的MAC_address_range值，MAC地址字节1-5保留不用。对于0x02的MAC_address_range值，MAC地址字节1-4保留不用，依此类推。
图9中，3位字段96标记为预留。该预留字段96可用来定义用于通知时间分段信息的MAC地址位的不同意义。例如，这3个预留位的一个或多个可用来规定为MAC寻址而预留不用的字节是怎样用于时间分段信息的。
图30示出了一个实施例，其中时间分段信息包括在MPEGII传输流分组的适配字段3002中。包括在MPEGII报头3006中的适配字段控制位3004可用来通知适配字段3002中时间分段信息的存在。在一个示例性实施例中，适配控制字段3004包括两位。“00”位值可指示适配字段预留供将来使用，“01”位值可指示净负荷存在但适配字段不存在，“10”位值可指示适配字段存在但净负荷不存在，以及“11”位值可指示适配字段和净负荷都存在。
终端12可配置成分析适配字段控制位3004以确定适配字段3002是否存在。当适配字段3002存在时相对定时信息是否存在，以及如果是这样其是怎样被编码的，可从适配字段3002中确定出。如果存在，相对定时信息可然后从适配字段3002中提取出，供以在此说明的方式使用。或者，适配字段控制位3004的“00”值在将来可结合规定相对定时信息来进行使用。
时间分段信息可包括突发长度、原始突发之间的时间量、原始突发和突发的复制件之间的时间、和原始突发的编号。这种时间分段信息可置入分组报头中，例如上述的MAC地址字节90-1到90-6中。这种时间分段信息的各种组合和置换可置入分组报头中。例如，可在没有其它时间分段信息的情况下使用突发长度和原始突发之间的时间量。时间分段信息的实例在下面结合图17-29进行更详细的讨论。
再次参照图4，数字广播接收机41发送时间分段信号51到流过滤单元43以从信息信号剥去由多协议封装器37加上的封装。该封装可承载例如互联网协议(IP)分组。在一个优选实施例中，用布尔协议过滤来最小化由流过滤单元43执行的过滤操作所需要的逻辑量，并由此优化数字广播接收机41的容量。过滤后的信息间隔然后发送到接收机弹性缓冲器45，接收机弹性缓冲器45用作在包括发射突发53、55和57的任何一个的信息信号被下行发送到应用处理器47以便转换为信息数据流49之前暂时性地存储该信息信号。该动作可参照图11示出，其中锯齿波形81将存储在接收机弹性缓冲器45中的信息信号的量示意性地表示为时间的函数。在一个优选实施例中，接收机系统40中的接收机弹性缓冲器45的尺寸与发射机系统20中的第一弹性缓冲器35的尺寸基本相同。
当在接收机弹性缓冲器45中接收到发射突发53时，波形81达到第一局部最大值83。然后，当相应信息从接收机弹性缓冲器45传送到应用处理器47时，存储在接收机弹性缓冲器45中的字节计数从第一局部最大值83下降到第一局部最小值84。优选地，接收机弹性缓冲器45的内容传送到应用处理器47的速率至少等于数据信息置入第一弹性缓冲器35的速率。这是为了保证接收机弹性缓冲器45可用来存储下一个发射突发55。当在接收机弹性缓冲器45接收到下一个发射突发55时，波形81增加到第二局部最大值85，当接收到的信息间隔从接收机弹性缓冲器45传送到应用处理器47以便转换为数据分组时，其下降到第二局部最小值86。
该过程下面要进行的是，下一个发射突发57产生第三局部最大值87，其又下降到第三局部最小值88。优选地，接收机弹性缓冲器45包括‘AE’标志以指示什么时候达到了“快要空”字节计数82，并包括AF标志以指示什么时候达到了“快要满”字节计数89。正如下面要更详细说明的，可有利地用AE和AF标志来分别使数字广播接收机41的接电和断电与诸如发射突发53、55和57的进入的发射突发的定时同步。
这样从接收机弹性缓冲器45中的接收到的信息间隔转换的数据分组由应用处理器47持续不断地重新格式化为信息发射流49，应用处理器47用作持续不断地输入来自接收机弹性缓冲器45的输入数据。正如相关领域技术人员所理解的，数字广播发射机31在每个发射突发53、55和57期间在发射模式下保持接电，而数字广播发射机31可以有利地在发射突发53和55、以及发射突发55和57之间的‘空闲’时间间隔中断电以减少工作功率需求。断电可例如由受控开关来完成，正如相关领域中公知的那样。
具体地说，数字广播发射机31可在发射突发53的终止点61(在t＝1秒示出)之后断电，并可刚好在发射突发55的开始点63(在t＝40秒示出)之前保持断电。类似地，数字广播发射机31可在发射突发55的终止点65(在t＝41秒示出)之后断电，并可刚好在发射突发57的开始点67(在t＝80秒示出)之前保持断电。在发射突发57结束时，如终止点69(在t＝81秒示出)所示，数字广播发射机31可再次断电。
时间分段信息的解码可在应用处理器47中完成。在接收到分组突发时，流过滤单元43过滤(至少)一个时间分段，并将过滤后的时间分段的信息存储到接收机弹性缓冲器45。流过滤单元43通知应用处理器47接收到新的时间分段。然后应用处理器47可解码时间分段信息，并在合适时开始其它处理。
如果业务使用IETF RFC 1112中所述的IP到MAC映射，信息业务提供商将MAC_IP_mapping_flag 1位标志94(图9)设置为‘1’。如果该标志设置为‘0’，IP地址到MAC地址的映射在EN301192的范围之外完成。
当接收到IP多播业务时，MAC地址从data_gram部分内承载的IP地址中产生。这样，IP地址信息就被复制到MAC地址位90-1到90-6。因此，接收机也可通过使用IP地址执行地址过滤，并且在这种情况下，所有的MAC地址位可用于为了任何其它目的而承载时间分段信息。
在本发明的一个示例性实施例中，时间分段数字广播系统30包括一个或多个另外的业务提供商，由图4所示的第二业务提供商18例示。第二业务提供商18通过网络链路发送第二数据信号26到数字广播发射机31。从第二业务提供商18接收到的第二数据信号26被置入第二弹性缓冲器36，并同样被利用例如多协议封装器38来封装。复用器33将来自第一弹性缓冲器35和第二弹性缓冲器36的封装信号处理为一个下面将更详细地说明的时分复用(TDM)信号91，以便广播到数字广播接收机41。
应当理解，如果只有一个业务提供商正向数字广播发射机31发送信息，比如说是第一业务提供商17，运行时间分段数字广播系统30就不需要复用器33。因此，在上述第一优选实施例中，第一弹性缓冲器35中的信号可直接通过多协议封装器37提供到数字广播发射机31中。
对于两个业务提供商提供信息信号的图4所示的实施例来说，图12所示的TDM信号91包括连续的发射突发序列，该序列包括从第一弹性缓冲器35提供的信息信号中产生的发射突发53、55和57与从第二弹性缓冲器36提供的信息信号中产生的发射突发93、95和97的交织。在所提供的实例中，发射突发93、95和97的每一个在相应的发射突发53、55和57之后的大约10秒产生。正如相关领域技术人员所理解的，本公开的方法不限于该10秒间隔，其它时间间隔值也可在需要时使用。此外，如果在时间分段数字广播系统30中包括另外的业务提供商，在TDM信号91中将包括一组或多组交织的发射突发(未示)。
在本发明的一个示例性实施例中，图4中的数字广播接收机41的接电接收模式与发射窗口同步，数字广播发射机31在该发射窗口期间发射。这样，对于例如时间分段信号51的接收来说，数字广播接收机41在每个进入的发射突发53、55和57期间在接收模式下保持接电，并可在发射突发53和55之间以及发射突发55和57之间的时间间隔中断电。
举例来说，该同步可以通过使用固定或可编程尺寸的突发尺寸并使用上述AE标志和“快要空”字节计数82作为在固定或缓慢变化的时间间隔之后使数字广播接收机41接电并准备好接收下一个发射突发的标准来实现。也就是说，数字广播接收机41获得如上所述断续地广播的信息。客户端也可配置数字广播视频接收机41以考虑到由例如比特速率适配时间、接收机开机时间、接收机捕获时间、和/或比特速率变化时间间隔引起的任何发射延迟。适配时间的典型值可大约为10μs，而开机时间或捕获时间的典型值可大约为200ms。这样，数字广播接收机41被配置成在进入的突发之前有效地接电以适应可能会有的延迟因素。类似地，上述AF标志和“快要满”字节计数89可用作使数字广播接收机41接电的标准。
在本发明的一个示例性实施例中，图13示出了一个TDM数字广播系统100，包括多个业务提供商101-107，多个业务提供商101-107发送各自的信息流到相应的弹性缓冲器111-117。每一个弹性缓冲器111-117的输出通过多个如上所述的多协议封装器109来格式化。多协议封装器109的各个输出121-127被提供到如图所示的网络运营商弹性缓冲器131。存储在弹性缓冲器111-117的任何一个中的信息间隔的尺寸是时间的函数，如图14中的锯齿波形121所示。
网络运营商弹性缓冲器131存储预定数量的来自每一个弹性缓冲器111-117的缓冲信息。该信息被提供到复用器133并发送到数字广播发射机135以便作为TDM信号137广播。网络运营商弹性缓冲器131用作接收并存储来自每一个弹性缓冲器111-117的多个输入然后输出到复用器133。举例来说，图15中的波形140将弹性缓冲器111-117中的缓冲信息表示为时间的函数。从弹性缓冲器111接收到的输入121在波形140的局部峰值141表示，从弹性缓冲器113接收到的输入123在局部峰值143表示，从弹性缓冲器115接收到的输入125在局部峰值145表示，从弹性缓冲器117接收到的输入127在局部峰值147表示。
由数字广播发射机135广播的结果TDM信号137在图16中示出，其中业务提供商101提供的信息流作为发射突发151、153和155(这里为了清晰将其填实示出)出现。在一个优选实施例中，复用器带宽大约为12Mbit/sec，发射突发151、153和155相应地是持续时间大约为1秒的12Mbit/sec突发。发射突发151例如可包括由弹性缓冲器111提供给网络运营商弹性缓冲器131的3个4Mbit/sec发射突发。接下来的12Mbit/sec发射突发161可包括由弹性缓冲器113提供给网络运营商弹性缓冲器131的3个4Mbit/sec发射突发。
在本发明的一个示例性实施例中，由特定业务提供商发出的发射突发可包括唯一的数据流。例如，发射突发151、153和155包括在业务提供商17发出的第一数据流，其中该数据流具有大约333ms的突发开启时间和大约39.667sec的突发关闭时间。第一数据流包括接下来的精确地每40秒发生一次的发射突发(未示)，每个发射突发包括在业务提供商17发出的信息。类似地，发射突发161连同发射突发163、165以及接下来的每40秒发生一次的发射突发(未示)一起构成第二数据流，其中第二数据流包括在业务提供商19发出的信息。在另一个实施例中，将数字广播接收机41同步以选择性地仅接收例如第一数据流。因此，在该实施例中，数字广播接收机41每40秒接电至少333msec，以接收发射突发151、153、155以及接下来的第一数据流发射突发，在间隔时间期间断电。
现在再看在上面结合图7-10讨论的、在数字视频广播(DVB)分组的DVB多协议封装(MPE)的背景下编码时间分段信息的实例，来自各种发射机系统部件的数据信号的实例结合图17-21提供，其中视频业务提供商A101包括第一数据业务和第二数据业务，以及视频业务提供商B103包括第三数据业务和第四数据业务。图17是对于图13的视频业务提供商A101的第一数据业务和第二数据业务的数据的比特速率对时间的图。业务提供商A101的输出信号的比特速率包括第一数据业务的比特速率1701加上第二数据业务的比特速率1702。
图18是对于图13的弹性缓冲器A111的输出的比特速率对时间的图。标有1701-1、1701-2、1701-3和1701-4的信号部分相应于来自视频业务提供商A101的数据业务1的数据。标有1702-1、1702-2、1702-3和1702-4的信号部分相应于来自视频业务提供商A101的数据业务2的数据。
图19类似于图17。图19是对于来自图13的视频业务提供商B103的第三数据业务和第四数据业务的数据的比特速率对时间的图。业务提供商B103的输出信号的比特速率包括第三数据业务的比特速率1903加上第四数据业务的比特速率1904。
图20类似于图18。图20是对于图13的弹性缓冲器B113的输出的比特速率对时间的图。标有1903-1、1903-2、1903-3和1903-4的信号部分相应于来自视频业务提供商B103的数据业务3的数据。标有1904-1、1904-2、1904-3和1904-4的信号部分相应于来自视频业务提供商B103的数据业务4的数据。
图21类似于图18和20。图21是对于来自图13的网络运营商弹性缓冲器131的输出信号140的比特速率对时间的图。标有1701-5、1701-6、1701-7和1701-8的信号部分相应于来自视频业务提供商A101的数据业务1的数据。根据本发明的一个实施例，信号140的这些部分的比特速率比来自数据业务1的信号的相应部分1701-1、1701-2、1701-3和1701-4高，而信号140的这些部分的每一个的持续时间比来自数据业务1的信号的相应部分1701-1、1701-2、1701-3和1701-4短。类似地，标有1903-5、1903-6、1903-7和1903-8的信号部分相应于来自视频业务提供商B103的数据业务3的数据。这样，图21中所示的数据信号140部分以重复方式包含了来自数据业务1、3、2和4的数据。
如上所述，时间分段信息可包括突发长度、原始突发之间的时间量、原始突发和突发的复制件之间的时间、和原始突发的编号。图22示出了分组2200，该分组包括分组净负荷2220和可用于各种用于通知时间分段信息的置换和组合中的一组时间分段参数2202-2218，在下面将要更详细地描述。显而易见，时间分段信息可使用任何合适协议的预留未用位来通知，该合适协议包括但不限于数字视频广播数字存储介质命令和控制(DVB DSM-CC)部分协议。
分组索引2202可用于给时间分段或分组突发内的分组编号。图23示出了包括5个分组2200的时间分段2300内的分组2200-1到2200-5的从4到0的降序编号。将分组降序编号到诸如1或0的预定值可用来通知分组突发的结束。类似地，分组2200可从预定第一值升序编号以通知分组突发的开始。
时间分段边界指示2204可用来通知分组突发的第一分组或分组突发的最后一个分组。图24示出了分组2200-1的时间分段边界指示2204-1的值为1以指示该分组是时间分段或分组突发2400的第一分组。类似地，分组2200-5的时间分段边界指示2204-5可能为与分组2200-1到2200-4不同的值以指示分组2200-5是分组突发2400的最后一个分组。该时间分段边界指示可以是一位，在该情形下可用它来通知分组突发的第一分组或最后一个分组。通过使用2位时间分段边界2204，分组突发的第一和最后一个分组都能被识别。
当时间分段边界指示2204用作分组突发的第一分组的指示时，它可在降序计数模式下与分组索引2202组合，以动态地定义分组突发中的分组数。在降序计数模式下将时间分段边界指示2204与分组索引2202组合提供了一种通知分组数小于或等于预定最大值的可变长度分组突发的开始的健壮的方法。类似地，当时间分段边界指示2204用作分组突发的最后一个分组的指示时，它可在升序计数模式下与分组索引2202组合，以动态地通知可变尺寸分组突发的结束或最后一个分组。
分组突发可以发送不止一次。这对于检错和/或纠错来说是有用的。原始突发是指分组突发的第一次发射。复制突发是指原始突发的重新发射。当一个或多个突发的复制件被发射时，接收机14可用分组索引2202来唯一地识别分组2200以确定特定原始分组是否已被正确地接收。
图25示出了下一个突发指示2206-1到2206-5，该突发指示的值为0指示特定数据业务的下一个分组突发将是前一个发射的突发的复制件。下一个突发指示2206-1、2206-2和2206-4的值为0，它指示突发2500-2、2500-3和2500-5将是前一个发射的突发的复制件。值为1指示下一个要发射的突发将是原始突发。例如，下一个突发指示2206-3值为1，它指示下一个突发2500-4将是原始突发。
到下一个原始的时间分段的时间参数2208的值可用来规定发射当前分组和来自当前分组所来自于的同一信息业务提供商的同一数据业务的下一个发射的原始分组突发的第一个发射的分组之间的时间量。正如在此使用的，发射可指广播、多播或单播，而数据可包括但不限于IP协议编码的数据。图26示出了分组2200的第一和第二原始突发2600和2604。到下一个原始的时间2208-5的值t1表示发射也被称作当前分组的分组2200-5与分组2200-10之间的时间量，分组2200-10是来自当前分组的信息业务提供商的数据业务的下一个原始突发2604的第一分组。可用12位来规定这种信息，分辨率大约为10ms。类似地，值t1+1 2208-4指示发射分组2200-4和分组2200-10之间的时间量，而值t1+2 2208-3指示发射分组2200-3和分组2200-10之间的时间量。
如果接收机14错误地接收到原始分组突发，接收机可然后使自己接电以接收相应于正确接收的原始突发的任何复制突发。如果接收机14正确地接收到原始分组突发，接收机可然后忽略相应于正确接收的原始突发的任何复制突发。以这种方式忽略复制突发可包括使接收机在要被忽略的复制突发可能会被接收的一个或多个时间期间保持断电。
到下一个复制件的时间参数2210的值可用来规定发射当前分组和来自同一信息业务提供商的同一数据业务的当前分组突发的下一个发射的复制突发的第一分组之间的时间量。图27示出了分组2200的原始突发2700和复制突发2702。到下一个复制件的时间2210-5的值t2表示发射原始突发2700的也被称作当前分组的分组2200-5和复制突发2702的分组2200-1之间的时间量，分组2200-1是来自当前分组的信息业务提供商的数据业务的下一个复制突发的第一分组。可用12位来规定这种信息，分辨率大约为10ms。类似地，值t2+1 2210-4指示发射原始突发2700的分组2200-4和复制突发2702的分组2200-1之间的时间量，而值t2+2 2210-3指示发射原始突发2700的分组2200-3和复制突发2702的分组2200-1之间的时间量。
正如上面结合对到下一个原始的时间2208的讨论所述，如果接收机14错误地接收到原始分组突发，接收机可然后使自己接电以接收相应于正确接收的原始突发的任何复制突发。如果接收机14正确地接收到原始分组突发，接收机可然后忽略相应于正确接收的原始突发的任何复制突发。
到下一个突发的时间的时间分段参数2212的值可用来规定发射当前分组和来自同一信息业务提供商的同一数据业务的下一个发射的分组突发的第一分组之间的时间量——不管下一个突发是原始突发还是复制突发。图28示出了分组2200的原始突发2800和复制突发2802。到下一个突发的时间2212-5的值t3表示发射原始突发2800的也被称作当前分组的分组2200-5与复制突发2802的分组2200-1之间的时间量，分组2200-1是来自当前分组的信息业务提供商的数据业务的下一个复制突发的第一分组。可用12位来规定这种信息，分辨率大约为10ms。类似地，值t3+1 2212-4指示发射原始突发2800的分组2200-4和复制突发2802的分组2200-1之间的时间量，而值t3+2 2212-3指示发射原始突发2800的分组2200-3和复制突发2802的分组2200-1之间的时间量。类似地，到下一个突发的时间2212-10的值t4表示发射复制突发2802的也被称作当前分组的分组2200-5与原始突发2804的分组2200-6之间的时间量，分组2200-6是来自当前分组的信息业务提供商的数据业务的下一个原始突发2804的第一分组。类似地，值t4+1 2212-9指示发射复制突发2802的分组2200-4和原始突发2804的分组2200-6之间的时间量，而值t4+2 2212-8指示发射复制突发2802的分组2200-3和原始突发2804的分组2200-6之间的时间量。
正如上面结合对到下一个原始的时间2208和到下一个复制件的时间2210的讨论所述，如果接收机14错误地接收到原始分组突发，接收机可然后使自己接电以接收相应于正确接收的原始突发的任何复制突发。但是，根据到下一个突发的时间2212，即使接收机14正确地接收到原始分组突发，接收机可能还需要接电来接收复制件，而不管已经正确接收到了原始突发。
分组突发可以用时间分段索引2214来索引，从而原始突发被唯一地索引且复制突发具有与其相应的原始突发同样的索引。图29示出了两个原始突发2900-1和2900-4，其时间分段索引2214-1和2214-4的值为1和2。复制突发2900-2和2900-3是原始突发2900-1的复制件。因此，这些复制突发2900-2和2900-3的其相应的时间分段索引2214-2和2214-3的值同样为1。类似地，复制突发2900-5是原始突发2900-4的复制件，其时间分段索引值为2，与原始突发2900-4一样。
时间分段持续时间参数2216可用来指示当前分组突发的发射花费多长时间。接收机14可设置定时器在从接收到分组突发的开始经过相应于时间分段持续时间2216的时间量之后关闭接收机。时间分段持续时间2216可被规定为4位值，递增量为100ms。接收机14也可在接收到分组的开始之后的预定时间量关闭接收机。
最大发射单元(MTU)尺寸参数2218可用来优化接收机存储器的使用。如1024、2048和4096kbyte以及其它适当值的值可用于该参数。
如上所述，可用时间分段参数2202-2218的各种置换和组合来通知时间分段信息。例如，可一起使用在降序计数模式下的8位分组索引2202、指示下一个突发是原始突发还是复制突发的1位下一个突发指示2206、指示时间分段的开始的1位时间分段边界指示2204、分辨率为10ms的12位到下一个突发的时间2212、和分辨率为100ms的4位时间分段持续时间来通知时间分段信息。如果其余的时间分段参数未用，这样通知时间分段信息用了26位。如果为MAC寻址而预留未用的MPE分组报头字节也与本段讨论的时间分段参数一起用于通知时间分段信息，2个MAC寻址字节将仍可用于MAC寻址。
或者，可一起使用在降序计数模式下的8位分组索引2202、指示下一个突发是原始突发还是复制突发的1位下一个突发指示2206、指示时间分段的开始的1位时间分段边界指示2204、分辨率为10ms的12位到下一个原始的时间2208、分辨率为10ms的12位到下一个复制件的时间2210、和分辨率为100ms的4位时间分段持续时间来通知时间分段信息。如果其余的时间分段参数未用，这样通知时间分段信息用了38位。如果为MAC寻址而预留未用的MPE分组报头字节也与本段讨论的时间分段参数一起用于通知时间分段信息，1个MAC寻址字节将仍可用于MAC寻址。
虽然，本发明已经参照特定实施例进行了说明，应当理解，本发明无论如何不应限于在此公开和/或附图中所示的特定结构和方法，而是还包括在权利要求书范围内的任何修改或等同替换。

Claims (61)

1.一种时间分段数字广播发射机系统，包括：
缓冲器，从信息业务提供商接收信息；
封装器，从缓冲器接收缓冲信息，并形成包括时间分段信息的至少一个分组报头，该时间分段信息包括时间分段参数，该时间分段参数规定了当前分组突发的当前分组和接下来的分组突发之间的关系；以及
数字广播发射机，发射包括时间分段信息的分组突发。
2.根据权利要求1的时间分段数字广播发射机系统，其中该时间分段信息规定发射当前分组和发射接下来的分组突发的第一个发射的分组之间经过的时间量。
3.根据权利要求1的时间分段数字广播发射机系统，其中该时间分段信息规定用于发射当前分组突发的时间分段持续时间。
4.根据权利要求1的时间分段数字广播发射机系统，其中该时间分段信息包括用于给原始发射的分组突发编号的时间分段索引。
5.根据权利要求1的时间分段数字广播发射机系统，其中该缓冲器充分足够大，以能够存储来自信息业务提供商的至少两个整个的数据突发和要在两个整个的数据突发的发射之间发射的任何数据。
6.根据权利要求5的时间分段数字广播发射机系统，其中在发射当前分组和发射接下来的突发的第一个发射的分组之间经过的时间量是至少部分根据在发射当前分组和发射接下来的分组之间要发射多少分组来确定的。
7.根据权利要求2的时间分段数字广播发射机系统，其中在发射当前分组和发射接下来的突发的第一个发射的分组之间经过的时间量是至少部分根据在发射突发之间的发射机空闲时间量来确定的。
8.根据权利要求1的时间分段数字广播发射机系统，其中该缓冲器包括选自以下的缓冲器：弹性缓冲器、先进先出(FIFO)缓冲器、环式缓冲器和具有分开的输入和输出部分的双缓冲器。
9.根据权利要求1的时间分段数字广播发射机系统，其中封装器将时间分段信息置入较低层协议分组报头位中。
10.根据权利要求9的时间分段数字广播发射机系统，其中较低层协议是DVB DSM-CC部分协议。
11.根据权利要求10的时间分段数字广播发射机系统，其中时间分段信息被置入为介质访问控制寻址而预留未用的至少一个字节中。
12.根据权利要求1的时间分段数字广播发射机系统，其中时间分段信息包括用于当前分组突发内的多个分组的降序计数分组索引。
13.根据权利要求1的时间分段数字广播发射机系统，其中时间分段信息包括指示当前分组是否是当前分组突发的第一个发射的分组的时间分段边界指示。
14.根据权利要求1的方法，其中时间分段信息包括在传输流分组的适配字段中。
15.根据权利要求14的方法，其中传输流分组包括MPEG II传输流分组。
16.一种移动终端，接收时间分段数字广播信息，该移动终端包括：
数字广播接收机，接收包括时间分段信息、并由数字广播发射机发射的分组突发；
缓冲器，接收时间分段信息；以及
应用处理器，从缓冲器接收缓冲时间分段信息，并解码缓冲时间分段信息，由此提取规定了当前分组突发的当前分组和接下来的分组突发之间的关系的信息。
17.根据权利要求16的移动终端，其中时间分段信息包括用于当前分组突发内的多个分组的降序计数分组索引。
18.根据权利要求17的移动终端，其中时间分段信息包括指示当前分组是否是当前分组突发的第一个发射的分组的时间分段边界指示。
19.根据权利要求16的移动终端，其中时间分段信息包括用于当前分组突发内的多个分组的升序计数分组索引。
20.根据权利要求19的移动终端，其中时间分段信息包括指示当前分组是否是当前分组突发的最后一个发射的分组的时间分段边界指示。
21.根据权利要求16的移动终端，其中时间分段信息包括指示接下来的分组突发是原始突发还是复制突发的下一个突发指示。
22.根据权利要求16的移动终端，其中时间分段信息包括在接收当前分组和接下来的分组突发的第一个接收到的分组之间的时间量的指示。
23.根据权利要求16的移动终端，其中时间分段信息从较低层协议分组报头位中解码。
24.根据权利要求23的移动终端，其中较低层协议是DVBDSM-CC部分协议。
25.根据权利要求24的移动终端，其中时间分段信息从为介质访问控制寻址而预留不用的至少一个字节中解码。
26.根据权利要求16的移动终端，其中时间分段信息包括在传输流分组的适配字段中。
27.根据权利要求26的移动终端，其中该传输流分组包括MPEGII传输流分组。
28.一种时间分段数字广播系统，包括：
数字广播发射机系统，发射分组突发，该分组突发包括来自至少一个信息业务提供商的至少一个数据业务的信息，并包括规定当前分组突发的当前分组和接下来的分组突发之间的关系的时间分段信息；以及
数字广播接收机系统，接收分组突发，并解码时间分段信息，由此提取规定当前分组和接下来的分组突发之间的关系的信息。
29.根据权利要求28的时间分段数字广播系统，其中时间分段信息包括在发射当前分组和接下来的分组突发的第一个发射的分组之间的时间量的指示。
30.根据权利要求29的时间分段数字广播系统，其中接下来的分组突发是当前分组突发的复制件。
31.根据权利要求28的时间分段数字广播系统，其中发射机包括封装器，封装器将时间分段信息置入较低层协议分组报头位。
32.根据权利要求31的时间分段数字广播系统，其中较低层协议是DVB DSM-CC部分协议。
33.根据权利要求32的时间分段数字广播系统，其中时间分段信息被置入为介质访问控制寻址而预留未用的至少一个字节中。
34.根据权利要求28的时间分段数字广播系统，其中时间分段信息包括在传输流分组的适配字段中。
35.根据权利要求34的时间分段数字广播系统，其中传输流分组包括MPEG II传输流分组。
36.一种发射时间分段数字广播信息的方法，该方法包括：
缓冲从至少一个信息业务提供商接收到的信息；以及
形成分组，该分组包括缓冲信息和包含时间分段信息的分组报头，该时间分段信息规定了当前分组突发的多个分组和接下来的分组突发之间的多个关系。
37.根据权利要求36的方法，其中该时间分段信息规定在发射当前突发的多个分组和发射接下来的突发的第一个发射的分组之间的多个不同的时间量。
38.根据权利要求36的方法，其中该时间分段信息规定用于当前突发的多个分组的多个不同的分组索引。
39.根据权利要求36的方法，其中该时间分段信息规定接下来的突发是否是当前突发的复制件。
40.根据权利要求36的方法，其中该时间分段信息规定当前突发的持续时间。
41.根据权利要求36的方法，其中该时间分段信息被置入较低层协议分组报头位中。
42.根据权利要求41的方法，其中较低层协议是DVB DSM-CC部分协议。
43.根据权利要求42的方法，其中该时间分段信息被置入为介质访问控制寻址而预留不用的至少一个字节中。
44.根据权利要求36的方法，其中时间分段信息包括在传输流分组的适配字段中。
45.根据权利要求44的方法，其中该传输流分组包括MPEG II传输流分组。
46.一种接收时间分段数字广播信息的方法，该方法包括：
接收包括时间分段信息、并由数字广播发射机发射的分组突发，其中该时间分段信息规定在当前分组突发的当前分组和接下来的分组突发之间的关系；
缓冲该时间分段信息；以及
解码缓冲时间分段信息，以提取规定了当前分组和接下来的分组突发之间的关系的信息。
47.根据权利要求46的方法，其中时间分段信息规定在发射当前分组和发射接下来的突发的第一个发射的分组之间的时间量。
48.根据权利要求46的方法，其中时间分段信息从较低层协议分组报头位中解码。
49.根据权利要求48的方法，其中较低层协议是DVB DSM-CC部分协议。
50.根据权利要求49的方法，其中时间分段信息从为介质访问控制寻址而预留不用的至少一个字节中解码。
51.根据权利要求46的方法，其中时间分段信息包括在传输流分组的适配字段中。
52.根据权利要求51的方法，其中该传输流分组包括MPEG II传输流分组。
53.一种计算机可读介质，包括用于通过执行如权利要求36所述的步骤发射时间分段数字广播信息的计算机可执行指令。
54.一种计算机可读介质，包括用于通过执行如权利要求37所述的步骤发射时间分段数字广播信息的计算机可执行指令。
55.一种计算机可读介质，包括用于通过执行如权利要求41所述的步骤发射时间分段数字广播信息的计算机可执行指令。
56.一种计算机可读介质，包括用于通过执行如权利要求42所述的步骤发射时间分段数字广播信息的计算机可执行指令。
57.一种计算机可读介质，包括用于通过执行如权利要求43所述的步骤发射时间分段数字广播信息的计算机可执行指令。
58.一种计算机可读介质，包括用于通过执行如权利要求47所述的步骤接收时间分段数字广播信息的计算机可执行指令。
59.一种计算机可读介质，包括用于通过执行如权利要求48所述的步骤接收时间分段数字广播信息的计算机可执行指令。
60.一种计算机可读介质，包括用于通过执行如权利要求49所述的步骤接收时间分段数字广播信息的计算机可执行指令。
61.一种计算机可读介质，包括用于通过执行如权利要求50所述的步骤接收时间分段数字广播信息的计算机可执行指令。
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