專利名稱：在移動(dòng)視頻廣播系統(tǒng)中傳輸節(jié)目數(shù)據(jù)流的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)視頻廣播，更具體地說，涉及一種在移動(dòng)視頻廣播系統(tǒng)中傳輸節(jié)目數(shù)據(jù)流的方法。
背景技術(shù)：
經(jīng)過十多年的發(fā)展，數(shù)字電視廣播技術(shù)的研究和應(yīng)用取得了大量的成果，從衛(wèi)星數(shù)字電視(以歐洲的DVB-S，DVB-S2，韓國(guó)和日本的S-DMB為代表)，有線數(shù)字電視(以歐洲的DVB-C為代表)，地面數(shù)字電視(以歐洲的DVB-T，美國(guó)的ATSC，日本的IDSB-T，中國(guó)的DMB-T等為代表)一直到移動(dòng)視頻廣播(以歐洲的DVB-H，美國(guó)高通公司的FLO為代表)，在許多國(guó)家和地區(qū)已經(jīng)獲得廣泛的應(yīng)用，取得了豐碩的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
數(shù)字電視和移動(dòng)通信相結(jié)合的移動(dòng)視頻廣播技術(shù)由于結(jié)合了數(shù)字電視和移動(dòng)通信的特點(diǎn)，能夠滿足人們隨時(shí)隨地接收電視服務(wù)的需要，具有巨大的發(fā)展?jié)摿?，被認(rèn)為有可能成為下一個(gè)移動(dòng)通信的“殺手級(jí)業(yè)務(wù)”，因而受到各方面越來越多的重視。例如，歐洲在已有的DVB-T標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上發(fā)展了DVB-H標(biāo)準(zhǔn)，美國(guó)的高通公司則推出FLO技術(shù)以迎接這方面的挑戰(zhàn)。
與現(xiàn)有衛(wèi)星、地面、有線數(shù)字電視廣播技術(shù)相比較，移動(dòng)視頻廣播技術(shù)面臨的一個(gè)新挑戰(zhàn)是移動(dòng)通信環(huán)境的復(fù)雜多變性，尤其是在多徑環(huán)境造成的頻率選擇性信道下，系統(tǒng)的誤碼率性能會(huì)受到很大影響，現(xiàn)有技術(shù)一般都是通過基于導(dǎo)頻的信道估計(jì)和均衡以及前向糾錯(cuò)編碼來減小頻率選擇性信道的影響。
歐洲ETSI標(biāo)準(zhǔn)化組織在2004年11月在DVB-T標(biāo)準(zhǔn)上推出了DVB-H標(biāo)準(zhǔn)，Norkia公司相應(yīng)地推出了Nokia 7700手機(jī)，并在德國(guó)柏林進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)局測(cè)試。
DVB-H標(biāo)準(zhǔn)在DVB-T標(biāo)準(zhǔn)上主要在信源編碼后引入MPE-FEC封裝，通過增加RS編碼來提高接收信號(hào)的糾錯(cuò)能力。
DVB-H標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)還引入了時(shí)間分片和Delta-t技術(shù)，通過將發(fā)送的信源數(shù)據(jù)分割成一個(gè)突發(fā)(BURST)流進(jìn)行傳輸，不同BURST之間接收機(jī)可以關(guān)閉射頻電路，從而節(jié)省終端的能耗。具體可以參見圖1所示的BURST流發(fā)送示意圖，圖中B是某個(gè)業(yè)務(wù)的BURST，Delta-t是兩個(gè)BURST之間的時(shí)間間隔。
圖2示出了DVB-H中不同節(jié)目的時(shí)間片時(shí)分復(fù)用的示例。DVB-H中，不同節(jié)目的BURST流之間區(qū)分是在信源側(cè)通過MPEG-2傳輸流(TS流)的進(jìn)程標(biāo)識(shí)號(hào)(PID)來實(shí)現(xiàn)的。對(duì)終端而言，一方面接收所需要的節(jié)目信號(hào)時(shí)，必須等到信源解碼以后才能找到所需要的節(jié)目數(shù)據(jù)BURST的起始位置，不同節(jié)目之間的BURST沒有明確的時(shí)間和頻率界限，導(dǎo)致接收節(jié)目時(shí)同步時(shí)間和節(jié)目切換時(shí)間較長(zhǎng)；另一方面所有的數(shù)據(jù)子載波被一個(gè)節(jié)目數(shù)據(jù)完全占用，導(dǎo)致調(diào)度粒度較大，不能實(shí)現(xiàn)靈活的調(diào)度及提高對(duì)頻率和時(shí)間資源的利用效率。此外，在這種情況下只能通過前向糾錯(cuò)編碼和均衡技術(shù)來對(duì)抗頻率選擇性衰落。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述頻率選擇性信道衰落及調(diào)度粒度大的缺陷，提供一種傳輸節(jié)目數(shù)據(jù)流的方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種在移動(dòng)視頻廣播系統(tǒng)中傳輸節(jié)目數(shù)據(jù)流的方法，該系統(tǒng)廣播多組視頻節(jié)目，所述節(jié)目的數(shù)據(jù)流采用BURST方式發(fā)送，其中每一組節(jié)目的數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)于一個(gè)邏輯信道，其特征在于，所述方法包括將每一組節(jié)目的數(shù)據(jù)流所對(duì)應(yīng)的邏輯信道映射到一組子載波上；在廣播過程中不斷調(diào)整節(jié)目數(shù)據(jù)流所對(duì)應(yīng)的邏輯信道與子載波組之間的映射關(guān)系；及在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間保持所述映射關(guān)系的同步。
在本發(fā)明的方法中，所述調(diào)整邏輯信道與子載波組之間的映射關(guān)系是根據(jù)預(yù)定的算法進(jìn)行調(diào)整。
在本發(fā)明的方法中，所述調(diào)整邏輯信道與子載波組之間的映射關(guān)系的時(shí)間間隔是固定的。
在本發(fā)明的方法中，所述調(diào)整邏輯信道與子載波組之間的映射關(guān)系的時(shí)間間隔是變化的。
在本發(fā)明的方法中，在所述調(diào)整邏輯信道與子載波組之間的映射關(guān)系的時(shí)間間隔是固定的情況下，所述在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間保持所述映射關(guān)系的同步包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)按約定的時(shí)間間隔根據(jù)預(yù)定的跳頻算法同時(shí)改變映射關(guān)系。
在本發(fā)明的方法中，在所述調(diào)整邏輯信道與子載波組之間的映射關(guān)系的時(shí)間間隔是變化的情況下，所述在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間保持所述映射關(guān)系的同步包括利用傳輸參數(shù)控制信令將每個(gè)邏輯信道下一個(gè)BURST到達(dá)的時(shí)間和映射的子載波組序號(hào)通知接收機(jī)。
在本發(fā)明的方法中，所述傳輸參數(shù)控制信令單獨(dú)占用一個(gè)OFDM符號(hào)所使用的有效子載波中的一組子載波，所有的信令信息在一個(gè)物理幀中傳完。
在本發(fā)明的方法中，所述傳輸參數(shù)控制信令單獨(dú)占用一個(gè)物理幀中的一個(gè)或幾個(gè)信令符號(hào)進(jìn)行傳輸。
實(shí)施本發(fā)明的在移動(dòng)視頻廣播系統(tǒng)中傳輸節(jié)目數(shù)據(jù)流的方法，具有以下有益效果防止同一個(gè)節(jié)目的數(shù)據(jù)長(zhǎng)時(shí)間處于衰落較大的子載波上，從而提高系統(tǒng)抵抗頻率選擇性信道的能力，并且由于不同的節(jié)目數(shù)據(jù)被分配到不同的子載波組，因而調(diào)度靈活，提高了頻率和時(shí)間資源的利用率。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中圖1是現(xiàn)有技術(shù)中信源數(shù)據(jù)流采用BURST流發(fā)送的示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)中不同節(jié)目的時(shí)間片時(shí)分復(fù)用的示例圖；圖3是本發(fā)明在在移動(dòng)視頻廣播系統(tǒng)中傳輸節(jié)目數(shù)據(jù)流的方法的流程圖；圖4是實(shí)施本發(fā)明方法的移動(dòng)視頻廣播系統(tǒng)的框圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的邏輯信道到子載波組的映射示意圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的傳輸參數(shù)控制(TPS)信令在物理層上的一種映射方式的示意圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的傳輸參數(shù)控制(TPS)信令在物理層上的另一種映射方式的示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明針對(duì)在移動(dòng)視頻廣播中提高對(duì)抗頻率選擇性信道的能力和提高調(diào)度靈活性的需要，將不同節(jié)目數(shù)據(jù)的BURST分配到不同子載波組上進(jìn)行傳輸，根據(jù)一定的算法調(diào)整節(jié)目數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的邏輯信道和子載波組之間的映射關(guān)系，防止同一個(gè)節(jié)目的數(shù)據(jù)長(zhǎng)時(shí)間處于衰落較大的子載波上，從而提高系統(tǒng)抵抗頻率選擇性信道的能力。
圖3是本發(fā)明在移動(dòng)視頻廣播系統(tǒng)中傳輸節(jié)目數(shù)據(jù)流的方法的流程圖。通常移動(dòng)視頻廣播系統(tǒng)廣播多組視頻節(jié)目，采用時(shí)間分片技術(shù)，即以BURST方式發(fā)送節(jié)目的數(shù)據(jù)流，在邏輯上將每一組節(jié)目的數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)于一個(gè)邏輯信道。如圖3所示，本發(fā)明的方法在步驟310中將將每一組節(jié)目的數(shù)據(jù)流所對(duì)應(yīng)的邏輯信道映射到一組子載波上。在步驟320，系統(tǒng)廣播過程中不斷調(diào)整節(jié)目數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的邏輯信道與子載波組之間的映射關(guān)系。在步驟330，每當(dāng)邏輯信道與子載波組之間的映射關(guān)系發(fā)生了變化，在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間保持同步。
本發(fā)明的方法可在圖4所示的移動(dòng)視頻廣播系統(tǒng)中實(shí)施，該系統(tǒng)包括如下組成部分信源適配器、加擾模塊、編碼交織模塊、星座圖映射模塊、時(shí)頻復(fù)用模塊、TPS信令和導(dǎo)頻信號(hào)生成模塊、快速傅立葉反變換(IFFT)模塊、保護(hù)間隔(GI)插入模塊、D/A轉(zhuǎn)換模塊及射頻模塊。以下分別對(duì)各個(gè)模塊的工作進(jìn)行描述。
1)信源適配器系統(tǒng)中有N個(gè)節(jié)目需要進(jìn)行廣播，在信源適配器部分完成打包封裝功能。
根據(jù)各個(gè)信源的播放速率和手持終端的最大緩存，可以確定N個(gè)節(jié)目進(jìn)行復(fù)用的時(shí)間間隔Tmux，Tmux也是一個(gè)超幀的長(zhǎng)度。
根據(jù)N個(gè)節(jié)目復(fù)用的時(shí)間間隔和信源的播放速率，可以確定每個(gè)節(jié)目源進(jìn)行分段的數(shù)據(jù)塊大小。對(duì)節(jié)目數(shù)據(jù)進(jìn)行分段以后，對(duì)每個(gè)節(jié)目的數(shù)據(jù)段進(jìn)行封裝，封裝格式可以采用MPE-FEC封裝，也可以采用TS流封裝，或其它的封裝格式?？梢栽诜庋b的數(shù)據(jù)包中指出該節(jié)目下一個(gè)數(shù)據(jù)段的發(fā)送時(shí)間和子載波組序號(hào)。
2)加擾模塊對(duì)封裝以后的各個(gè)節(jié)目的數(shù)據(jù)段進(jìn)行加擾，實(shí)現(xiàn)能量擴(kuò)散。
3)編碼交織模塊對(duì)加擾后的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼和交織，提高系統(tǒng)抗衰落和干擾的能力。采用的編碼交織方式可以是外編碼、外交織、內(nèi)編碼、內(nèi)交織的組合，也可以只采用編碼加交織的方式。
前者可以參照現(xiàn)有DVB-T或DVB-H系統(tǒng)，采用RS編碼、卷積交織、卷積編碼、內(nèi)交織的組合模式。
后者可以采用高性能的編碼方式，如LDPC編碼+交織的組合。
不同的節(jié)目數(shù)據(jù)根據(jù)其內(nèi)容特點(diǎn)和要求，可以采用不同的編碼速率進(jìn)行編碼。
4)星座圖映射模塊對(duì)不同節(jié)目的數(shù)據(jù)流進(jìn)行星座圖映射，不同節(jié)目的數(shù)據(jù)流映射的方式可以不一樣，包括QPSK，8PSK，16QAM，64QAM等。
5)時(shí)頻復(fù)用和超幀數(shù)據(jù)的形成每個(gè)節(jié)目的數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)著一個(gè)邏輯信道，一個(gè)邏輯信道上的數(shù)據(jù)通過時(shí)分和頻分方式復(fù)用成一個(gè)超幀上承載的數(shù)據(jù)，復(fù)用后的數(shù)據(jù)流格式如圖5所示。由圖中所示，由于不同節(jié)目源的數(shù)據(jù)速率、編碼映射方式可以根據(jù)需要靈活配置，最后在一個(gè)超幀中的各個(gè)節(jié)目數(shù)據(jù)塊大小也可以不同。每個(gè)數(shù)據(jù)塊上的內(nèi)容就是一個(gè)時(shí)間片上承載的數(shù)據(jù)。
如圖5所示，假設(shè)系統(tǒng)要廣播12個(gè)節(jié)目，分別對(duì)應(yīng)著12個(gè)不同的時(shí)間片，每個(gè)時(shí)間片上承載的數(shù)據(jù)塊大小根據(jù)其信源速率、編碼速率、星座圖映射方式的不同可以不同。橫座標(biāo)一個(gè)單元代表一個(gè)物理幀，縱座標(biāo)一個(gè)單元代表一個(gè)子載波組。假設(shè)數(shù)據(jù)子載波可以分為4個(gè)不同的子載波組，每組中包含的子載波數(shù)目均為M個(gè)。為避免頻率選擇性衰落的影響，一個(gè)子載波組中子載波在頻域上盡可能非連續(xù)分布，一種可能的分配方式如下l＝m*N+n，l＝0，…，L-1，n＝0，…N-1，m＝0，…，M-1其中L為所有數(shù)據(jù)子載波總數(shù)，l為數(shù)據(jù)子載波的序號(hào)。
n為子載波組的序號(hào)，N為子載波組數(shù)目。
m為子載波組中每個(gè)子載波的序號(hào)，M為一個(gè)子載波組中的所包含子載波總數(shù)。
6)TPS信令和導(dǎo)頻信號(hào)時(shí)分復(fù)用后的數(shù)據(jù)塊以一個(gè)OFDM符號(hào)為單位，和系統(tǒng)生成的TPS信令與導(dǎo)頻信號(hào)共同組成以O(shè)FDM符號(hào)上承載數(shù)據(jù)為單位的調(diào)制單元?？梢赃x擇在TPS信令中指出每個(gè)邏輯信道下一個(gè)BURST到達(dá)的時(shí)間和映射的子載波序號(hào)。
7)IFFT對(duì)每個(gè)OFDM符號(hào)上承載的數(shù)據(jù)進(jìn)行IFFT變換，實(shí)現(xiàn)OFDM調(diào)制。
8)GI插入對(duì)IFFT變換后每個(gè)OFDM符號(hào)承載的數(shù)據(jù)塊上插入保護(hù)間隔(GI)。GI上填充的內(nèi)容可以是循環(huán)前綴(CP)，也可以填充0，也可以某種形式的PN碼進(jìn)行填充，或是以上幾種方式的排列組合。
9)D/A轉(zhuǎn)換和射頻OFDM調(diào)制以后的數(shù)據(jù)D/A轉(zhuǎn)換后傳送給射頻模塊，發(fā)送給各個(gè)用戶。
綜上所述，本發(fā)明主要是在時(shí)頻復(fù)用和超幀數(shù)據(jù)的形成及幀結(jié)構(gòu)和TPS信令設(shè)計(jì)幾方面對(duì)現(xiàn)有技術(shù)作出了改進(jìn)。
在本發(fā)明中，幀結(jié)構(gòu)和TPS信令是按如下方式進(jìn)行設(shè)計(jì)的一個(gè)時(shí)間片上只承載一個(gè)節(jié)目源的數(shù)據(jù)。一個(gè)時(shí)間片由若干個(gè)幀構(gòu)成，幀的個(gè)數(shù)取決于節(jié)目分段的大小、編碼速率、星座圖映射方式以及所映射的子載波組中包含的子載波個(gè)數(shù)。
傳輸參數(shù)控制(TPS)信令上指出該時(shí)間片對(duì)應(yīng)的節(jié)目?jī)?nèi)容(通過時(shí)間片標(biāo)志位表示)，采用的編碼速率、星座圖映射方式。TPS信令上也可以指出該節(jié)目下一個(gè)時(shí)間片的到達(dá)時(shí)間。接收機(jī)只要找到所接收物理幀中的時(shí)間片標(biāo)志，就可以判斷該時(shí)間片是否屬于是其所需要接收的節(jié)目。
一個(gè)時(shí)間片由若干個(gè)幀組成，為實(shí)現(xiàn)接收時(shí)迅速找到所需要接收的節(jié)目，同一個(gè)時(shí)間片不同物理幀上的時(shí)間片頭標(biāo)志可以設(shè)置為不同值。在每個(gè)時(shí)間片的第1個(gè)幀上的時(shí)間片頭標(biāo)志指示該時(shí)間片(或下幾一個(gè)時(shí)間片)所承載的節(jié)目?jī)?nèi)容，其余幀上的時(shí)間片頭標(biāo)志設(shè)為一個(gè)不對(duì)應(yīng)任何節(jié)目?jī)?nèi)容的特殊值。
TPS信令在物理層上的映射有兩種方式實(shí)現(xiàn)，分別如圖6和圖7所示。
如圖6所示，TPS信令單獨(dú)占用一個(gè)OFDM符號(hào)所使用的有效子載波中的一組子載波，所有的TPS信令信息在一個(gè)幀中傳完。
如圖7所示，TPS信令單獨(dú)占用一個(gè)物理幀中的一個(gè)或幾個(gè)信令符號(hào)進(jìn)行傳輸。
權(quán)利要求
1.一種在移動(dòng)視頻廣播系統(tǒng)中傳輸節(jié)目數(shù)據(jù)流的方法，該系統(tǒng)廣播多組視頻節(jié)目，所述節(jié)目的數(shù)據(jù)流采用BURST方式發(fā)送，其中每一組節(jié)目的數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)于一個(gè)邏輯信道，其特征在于，所述方法包括將每一組節(jié)目的數(shù)據(jù)流所對(duì)應(yīng)的邏輯信道映射到一組子載波上；在廣播過程中不斷調(diào)整節(jié)目數(shù)據(jù)流所對(duì)應(yīng)的邏輯信道與子載波組之間的映射關(guān)系；及在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間保持所述映射關(guān)系的同步。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述調(diào)整邏輯信道與子載波組之間的映射關(guān)系是根據(jù)預(yù)定的跳頻算法進(jìn)行調(diào)整。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述調(diào)整邏輯信道與子載波組之間的映射關(guān)系的時(shí)間間隔是固定的。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述調(diào)整邏輯信道與子載波組之間的映射關(guān)系的時(shí)間間隔是變化的。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間保持所述映射關(guān)系的同步包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)按約定的時(shí)間間隔根據(jù)預(yù)定的跳頻算法同時(shí)改變映射關(guān)系。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間保持所述映射關(guān)系的同步包括利用傳輸參數(shù)控制信令將每個(gè)邏輯信道下一個(gè)BURST到達(dá)的時(shí)間和映射的子載波組序號(hào)通知接收機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述傳輸參數(shù)控制信令單獨(dú)占用一個(gè)OFDM符號(hào)所使用的有效子載波中的一組子載波，所有的信令信息在一個(gè)物理幀中傳完。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述傳輸參數(shù)控制信令單獨(dú)占用一個(gè)物理幀中的一個(gè)或幾個(gè)信令符號(hào)進(jìn)行傳輸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在移動(dòng)視頻廣播系統(tǒng)和無線通信系統(tǒng)中傳輸節(jié)目數(shù)據(jù)流的方法，該系統(tǒng)廣播多組視頻節(jié)目，其中每一組節(jié)目數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于一條邏輯信道，所述方法包括將各組節(jié)目數(shù)據(jù)分配到不同子載波組上進(jìn)行傳輸，在廣播過程中不斷調(diào)整節(jié)目數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的邏輯信道與子載波組之間的映射關(guān)系，并在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間保持所述映射關(guān)系的同步。實(shí)施本發(fā)明的方法，能夠防止同一個(gè)節(jié)目的數(shù)據(jù)長(zhǎng)時(shí)間處于衰落較大的頻帶上，從而提高系統(tǒng)抵抗頻率選擇性信道的能力，并且由于不同的節(jié)目數(shù)據(jù)被分配到不同的子載波組，因而調(diào)度靈活，提高了頻率和時(shí)間資源的利用率。
文檔編號(hào)H04N5/04GK101056381SQ20061006085
公開日2007年10月17日 申請(qǐng)日期2006年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月24日
發(fā)明者呂林軍, 吳濤, 張毅 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司