專利名稱：利用衛(wèi)星數(shù)據(jù)路徑的地面數(shù)字多媒體廣播的網(wǎng)絡系統(tǒng)和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及數(shù)字多媒體廣播(DMB)網(wǎng)絡，更具體地，涉及地面DMB網(wǎng)絡。
背景技術：
數(shù)字多媒體廣播(DMB)是一種能夠在移動服務區(qū)和非移動服務區(qū)提供優(yōu)質的音樂、圖片以及通信的廣播服務。根據(jù)發(fā)送方式和服務頻帶寬度，可以將DMB分成地面DMB和衛(wèi)星DMB。衛(wèi)星DMB通過衛(wèi)星利用1400～2700MHz的超高頻(UHF)，而地面DMB不利用衛(wèi)星，采用200MHz的甚高頻(VHF)。
經(jīng)歷了試驗廣播階段、測試廣播階段以及主廣播階段之后，廣播中心(例如韓國廣播系統(tǒng)KBS)利用專門的頻帶寬度來對地面DMB信號進行中繼。為了對DMB信號進行中繼，應當保證2MHz的最小帶寬。例如，分配給地面DMB的VHF-TV的信道8具有180到186MHz的帶寬，VHF-TV的信道12具有204到210MHz的帶寬。信道8和信道12的帶寬均為12MHz，并且信道8和信道12分別可以包含6個群組(即1.536MHz*6＝12MHz)。群組是通過將多個信道的被壓縮的音頻信號和數(shù)據(jù)進行組合和多路復用而產(chǎn)生的信號。通常，DMB是通過收發(fā)具有預定帶寬(即1.536MHz)的群組而實現(xiàn)的。通常所采用的地面DMB的標準例如是Eureka-147。視頻標準是基于MPEG4AVC、BSAC以及BIFS的，音頻標準是基于MPEG1 Laer2和MUSICAM的，而數(shù)據(jù)標準是Eureka-147、TPEG以及BWS。通過調節(jié)頻帶寬度，一個群組可以包含多個信道。例如，一個群組可包含一個視頻點播(VOD)信道或者3到4個音頻信道。
圖1示出了傳統(tǒng)的地面DMB網(wǎng)絡系統(tǒng)100。參照圖1，地面DMB網(wǎng)絡系統(tǒng)100具有用于發(fā)送具有200MHz帶寬的正交頻分多路復用(OFDM)信號的基站10。地面DMB網(wǎng)絡系統(tǒng)100包括配置用來接收來自基站10的信號的用戶終端，例如位于可接收區(qū)20內的便攜式接收機、固定接收機或車輛接收機。如果接收機被諸如地鐵站和建筑物的障礙物阻擋，那么接收機將不能夠接收來自于基站10的信號。像地鐵站和建筑物的內部空間這樣的不可接收區(qū)被稱作“縫隙(gap)區(qū)”30。為了將信號發(fā)送到不可接收區(qū)(即縫隙區(qū))30，采用縫隙填充器(gap filler)?？p隙填充器幫助縫隙區(qū)30內的接收機接收來自于基站10的信號?？p隙填充器可以是射頻(RF)中繼站和光鏈路中繼站之一。當?shù)孛鍰MB網(wǎng)絡系統(tǒng)采用RF中繼站作為縫隙填充器時，RF中繼站接收并放大200MHz帶寬的RF信號。只有當接收天線與發(fā)送天線被有效地隔離(即，保證接收天線與發(fā)送天線之間具有有效的隔離)時，RF中繼站才能夠毫無振蕩地中繼來自于基站10的信號。將接收天線和發(fā)送天線隔離可能會對在縫隙填充器中安裝天線構成限制。但是，當?shù)孛鍰MB網(wǎng)絡系統(tǒng)采用光鏈路中繼站作為縫隙填充器時，光鏈路中繼站采用光纜來收發(fā)信號。因而，只要光纜具有足夠的長度，接收天線和發(fā)送天線便可以被分開。但是，由于光鏈路中繼站需要非常嚴格的隔離，因此應當安裝幾千米至幾萬米的光纜以保證所需要的隔離。因此，應當開發(fā)能夠保證縫隙填充器隔離的新方法，以節(jié)省成本和消除實現(xiàn)縫隙填充器時的困難。
發(fā)明內容
本發(fā)明一方面在于提供一種利用衛(wèi)星鏈路中繼站作為縫隙填充器的地面DMB網(wǎng)絡系統(tǒng)和用于DMB的方法。
本發(fā)明的另一方面在于提供一種映射TDM幀的方法，以利用衛(wèi)星鏈路中繼站發(fā)送地面DMB信號。
本發(fā)明的再一個方面在于提供一種地面DMB網(wǎng)絡系統(tǒng)以及能夠使縫隙填充器和基站的廣播時間同步的方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種地面數(shù)字多媒體廣播(DMB)網(wǎng)絡，包括地面路徑，其包括基站，所述基站被設計成將接收的來自于廣播中心的第一類型的信號調制成用于地面數(shù)字多媒體廣播的第二類型的信號，以將其發(fā)送到可接收區(qū)內的接收機；衛(wèi)星鏈路路徑，其包括衛(wèi)星地面站，所述衛(wèi)星地面站被設計成將接收的來自于所述廣播中心的所述第一類型的信號調制成頻帶寬度大于所述第二類型信號的第三類型的信號，并將所述第三類型的信號發(fā)送給衛(wèi)星；以及縫隙填充器，其被設計成接收所述第三類型的信號，以通過執(zhí)行包括編碼和交叉的信號處理而生成第四類型的信號，并將所述第四類型的信號轉換成所述第二類型的信號，以將其發(fā)送到不可接收區(qū)內的接收機。在這種情況下，所述第三類型的信號包括基準時間信息，所述縫隙填充器利用所述基準時間信息以便與所述基站同時發(fā)送所述第二類型的信號。
在一個示意性實施方案中，所述基站利用所述第一類型的信號生成所述第四類型的信號，并將所述第四類型的信號調制成所述第二類型的信號，而所述第四類型的信號是DMB碼元。
在一個示意性實施方案中，所述第一類型的信號是群組傳輸接口(ETI)信號，所述第二類型的信號是正交頻分多路復用(OFDM)信號，所述第三類型的信號是時分多路復用(TDM)信號。
在一個示意性實施方案中，所述衛(wèi)星地面站接收全球定位系統(tǒng)(GPS)信號，以生成所述基準時間信息。
在一個示意性實施方案中，所述衛(wèi)星地面站包括接收機，其被設計成接收來自于所述廣播中心的第一類型的信號；基準時間信息生成器，其被設計成利用所述GPS信號生成所述基準時間信息；幀生成器，其被設計成將所述接收機輸出的所述第一類型的信號調制成包含所述基準時間信息的第三類型的信號；以及發(fā)射機，其被設計成執(zhí)行信號處理以校正誤差和改善與所述第三類型的信號有關的傳輸特性，并將所述第三類型的信號發(fā)送給所述衛(wèi)星。
在一個示意性實施方案中，所述幀生成器包括多路復用器，其被設計成對所述第一類型的信號進行多路復用；參量計算器，其被設計成接收所述多路復用器的輸出，并利用所述第一類型的信號中包含的群組數(shù)獲取附加數(shù)據(jù)的數(shù)量和字節(jié)；附加數(shù)據(jù)生成器，其被設計成接收所述參量計算器的輸出，以生成所述附加數(shù)據(jù)；單元數(shù)據(jù)生成器，其被設計成接收所述參量計算器的輸出，以生成包含所述基準時間信息的單元數(shù)據(jù)；以及同步字節(jié)插入單元，其被設計成將同步字節(jié)和反轉同步字節(jié)之一插入所述單元數(shù)據(jù)之間。
在一個示意性實施方案中，所述附加數(shù)據(jù)生成器提供構成所述第三類型的信號的同步字段數(shù)據(jù)、填充字段數(shù)據(jù)以及填充塊數(shù)據(jù)。
在一個示意性實施方案中，所述單元數(shù)據(jù)為187字節(jié)，并且所述單元數(shù)據(jù)的數(shù)量是8的倍數(shù)。
在一個示意性實施方案中，所述幀生成器在所述第三類型的信號中添加填充字段，以使得所述單元數(shù)據(jù)的起始點與所述第一類型的信號的起始點同步，并在所述第三類型的信號中添加填充塊，以使得單元數(shù)據(jù)的數(shù)量為8的倍數(shù)。
在一個示意性實施方案中，所述反轉同步字節(jié)插入單元將所述反轉同步字節(jié)插入第一單元數(shù)據(jù)和后面的第八單元數(shù)據(jù)中，并且將所述同步字節(jié)插入剩余的第二到第七單元數(shù)據(jù)中。
在一個示意性實施方案中，所述縫隙填充器包括信號輸入電路，其被設計成接收來自于所述衛(wèi)星的第三類型的信號；幀剖析器，其被設計成剖析所述第三類型的信號以提取所述基準時間信息，并除去附加數(shù)據(jù)以提取所述第一類型的信號；基準時間信號生成器，其被設計成通過接收所述基準時間信息來生成基準信號；多個信號處理器，其中每個信號處理器被設計成接收第一類型的信號之一，以將所述第一類型的信號調制成所述第二類型的信號；以及RF電路，其被設計成接收所述第二類型的信號，以將其發(fā)送給所述縫隙區(qū)內的接收機。
在一個示意性實施方案中，所述幀剖析器包括同步字段檢測器，其被設計成從所述第三類型的信號中尋找同步字；幀邊界信號生成器，其被設計成接收所述同步字段檢測器的輸出，以輸出幀邊界信號，所述幀邊界信號用于表明包含在所述第三類型的信號中的所述第一類型的信號的起始點；附加數(shù)據(jù)去除器，其被設計成接收所述幀邊界信號生成器的輸出，以除去包含在所述第三類型的信號中的附加數(shù)據(jù)，并提取所述基準時間信息；以及多個多路分離器，其中每個多路分離器被設計成響應于所述幀邊界信號，對所述附加數(shù)據(jù)去除器的輸出進行多路分離。
在一個示意性實施方案中，所述信號處理器利用所述第一類型的信號生成所述第四類型的信號，并將所述第四類型的信號調制成所述第二類型的信號。在這種情況下，所述第四類型的信號是碼元信號。
在一個示意性實施方案中，所述信號處理器包括時間標記提取器，其被設計成從所述信號輸入電路輸出的所述第一類型的信號中提取時間標記；延遲電路，其被設計成響應于所述時間標記和所述基準時間信息，對所述第一類型的信號進行延遲；碼元生成器，其被設計成利用所述延遲電路的輸出而生成碼元；以及調制器，其被設計成通過對所述碼元生成器輸出的碼元進行調制，以生成所述第二類型的信號。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種地面數(shù)字多媒體廣播(DMB)網(wǎng)絡，包括地面路徑，其包括基站，所述基站被設計成將接收的來自于廣播中心的第一類型的信號調制成用于地面DMB的第二類型的信號，以將其發(fā)送到可接收區(qū)內的接收機；衛(wèi)星鏈路路徑，其包括衛(wèi)星地面站，所述衛(wèi)星地面站被設計成將接收的來自于所述廣播中心的所述第一類型的信號調制成頻帶寬度大于所述第二類型信號的第三類型的信號，并將所述第三類型的信號發(fā)送給衛(wèi)星；以及縫隙填充器，其被設計成接收所述第三類型的信號，以通過執(zhí)行包括編碼和交叉的信號處理而生成第四類型的信號，并將所述第四類型的信號轉換成所述第二類型的信號，以將其發(fā)送到不可接收區(qū)內的接收機。
在一個示意性實施方案中，所述基站利用所述第一類型的信號生成所述第四類型的信號，并將所述第四類型的信號調制成所述第二類型的信號。在這種情況下，所述第四類型的信號是數(shù)字多媒體廣播碼元。
在一個示意性實施方案中，所述第一類型的信號是群組傳輸接口(ETI)信號，所述第二類型的信號是正交頻分多路復用(OFDM)信號，以及所述第三類型的信號是時分多路復用(TDM)信號。
在一個示意性實施方案中，所述衛(wèi)星地面站包括接收機，其被設計成接收來自于所述廣播中心的第一類型的信號；幀生成器，其被設計成將所述接收機輸出的所述第一類型的信號調制成包含所述基準時間信息的第三類型的信號；以及發(fā)射機，其被設計成執(zhí)行信號處理以校正誤差和改善與所述第三類型的信號有關的傳輸特性，并將所述第三類型的信號發(fā)送給所述衛(wèi)星。
在一個示意性實施方案中，所述縫隙填充器包括信號輸入電路，其被設計成接收來自于所述衛(wèi)星的第三類型的信號；幀剖析器，其被設計成剖析所述第三類型的信號以提取所述基準時間信息，并除去附加數(shù)據(jù)以提取所述第一類型的信號；基準時間信號生成器，其被設計成通過接收來自于全球定位系統(tǒng)的全球定位系統(tǒng)信號來生成參考信號；多個信號處理器，其中每個信號處理器被設計成接收第一類型的信號之一以將所述第一類型的信號調制成所述第二類型的信號；以及RF電路，其被設計成接收所述第二類型的信號，以將其發(fā)送給所述縫隙區(qū)內的接收機。
在一個示意性實施方案中，所述信號處理器包括時間標記提取器，其被設計成從所述信號輸入電路輸出的所述第一類型的信號中獲取時間標記；延遲電路，其被設計成響應于所述時間標記和所述參考信號，對所述第一類型的信號進行延遲；碼元生成器，其被設計成利用所述延遲電路的輸出生成碼元；以及調制器，其被設計成通過對所述碼元生成器輸出的碼元進行調制，以生成所述第二類型的信號。
根據(jù)本發(fā)明的再一個方面，提供了一種用于地面DMB的方法，包括(a)將基站接收的來自于廣播中心的第一類型的信號調制成第二類型的信號，并將衛(wèi)星地面站接收的來自于廣播中心的所述第一類型的信號調制成包含基準時間信息的第三類型的信號，并通過衛(wèi)星將所述第三類型的信號發(fā)送到縫隙填充器；以及(b)將所述縫隙填充器接收的第三類型的信號調制成第二類型的信號，并將其發(fā)送到不可接收區(qū)內的多個接收機，以及將基站中經(jīng)調制的第二類型的信號發(fā)送到可接收區(qū)內的多個接收機。
在一個示意性實施方案中，所述第一類型的信號是群組傳輸接口信號，所述第二類型的信號是OFDM信號，以及所述第三類型的信號是帶寬大于所述第二類型的信號的帶寬的TDM信號。
在一個示意性實施方案中，利用GPS信號生成所述基準時間信息。
在一個示意性實施方案中，所述步驟(b)包括(b-1)將所述縫隙填充器接收的第三類型的信號解調成第一類型的信號，并提取所述基準時間信息和時間標記；(b-2)利用所述基準時間信息和時間標記對所述第一類型的信號進行延遲；(b-3)對經(jīng)延遲的第一類型的信號執(zhí)行包括編碼和交叉的信號處理，以生成第四類型的信號；以及(b-4)將所述第四類型的信號調制成所述第二類型的信號，以便將所述第二類型的信號發(fā)送到不可接收區(qū)內的多個接收機。
在一個示意性實施方案中，所述步驟(b-2)用于由所述基站和所述縫隙填充器同時發(fā)送的所述第二類型的信號。
根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，提供了一種用于地面DMB的方法，包括(a)將基站接收的來自于廣播中心的第一類型的信號調制成第二類型的信號，并將衛(wèi)星地面站接收的來自于廣播中心的所述第一類型的信號調制成第三類型的信號，并通過衛(wèi)星將所述第三類型的信號發(fā)送到縫隙填充器；以及(b)將所述縫隙填充器接收的第三類型的信號調制成第二類型的信號，并將其發(fā)送到不可接收區(qū)內的多個接收機，以及將基站中經(jīng)調制的第二類型的信號發(fā)送到可接收區(qū)內的多個接收機。
在一個示意性實施方案中，所述步驟(b)包括(b-1)將所述縫隙填充器接收的第三類型的信號解調成第一類型的信號，并提取時間標記；(b-2)利用全球定位系統(tǒng)信號生成基準時間信息；(b-3)利用所述基準時間信息和時間標記對所述第一類型的信號進行延遲；(b-4)對經(jīng)延遲的第一類型的信號執(zhí)行包括編碼和交叉的信號處理，以生成第四類型的信號；以及(b-5)將所述第四類型的信號調制成所述第二類型的信號，以便將所述第二類型的信號發(fā)送到不可接收區(qū)內的多個接收機。
在一個示意性實施方案中，所述步驟(b-3)用于由所述基站和所述縫隙填充器同時發(fā)送的所述第二類型的信號。
提供附圖以有助于進一步理解本發(fā)明，附圖被并入說明書中并構成了說明書的一部分。附圖與說明書一起示出了本發(fā)明的示意性實施方案，并用于解釋本發(fā)明的原理。圖中圖1是地面DMB網(wǎng)絡的總體示意圖；圖2是地面DMB網(wǎng)絡的框圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的衛(wèi)星鏈路地面DMB網(wǎng)絡系統(tǒng)的總體示意圖；圖4是群組傳輸接口幀的映射圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的、圖2中的基站的方框圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的、圖2中的衛(wèi)星地面站的方框圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的、圖6中的衛(wèi)星地面站的方框圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明的、圖2中的縫隙填充器的方框圖；圖9和10是根據(jù)本發(fā)明的時分多路復用幀的映射圖；以及圖11是根據(jù)本發(fā)明的、圖8中的縫隙填充器的詳細的方框圖。
具體實施例方式
下面將參照附圖詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方案。但是，本發(fā)明可以以不同的形式實現(xiàn)，并且不應當被視為局限于在此描述的實施方案。另外，提供這些實施方案是為了使得本發(fā)明的公開對于本領域技術人員而言充分而徹底，并能夠向其傳達本發(fā)明的范圍。在整個說明書中，類似的附圖標記表示類似的部件。
下文中將結合附圖描述本發(fā)明的示意性實施方案。
新開發(fā)的地面DMB網(wǎng)絡系統(tǒng)采用衛(wèi)星鏈路中繼站作為縫隙填充器130和130′，而并沒有采用傳統(tǒng)的RF中繼站和光鏈路中繼站。衛(wèi)星鏈路中繼站(即縫隙填充器130和130′)采用與傳統(tǒng)基站中所采用的信號的頻帶寬度不同的收發(fā)信號，而RF中繼站和光鏈路中繼站則采用與來自于基站的信號的頻帶寬度相同的收發(fā)信號。因此，本發(fā)明的縫隙填充器130和130′可以防止收發(fā)信號的波動，收發(fā)信號的波動會導致在縫隙填充器中裝備收發(fā)天線時產(chǎn)生問題。此外，本發(fā)明的地面網(wǎng)絡系統(tǒng)將接收的群組傳輸接口(ETI)幀調制成包含時間標記的時分多路復用(TDM)幀。因此，縫隙填充器130和130′不需要采用附加的GPS接收機來獲得基準時間信息。因此，僅以較低的成本便可以實現(xiàn)縫隙填充器。
圖2是地面DMB網(wǎng)絡的框圖。參照圖2，傳統(tǒng)的地面DMB網(wǎng)絡系統(tǒng)10具有以下的發(fā)送路徑。服務內容提供商(或程序制造商)11將程序內容調制成服務傳輸接口(STI)信號以便將其發(fā)送。廣播中心12將STI信號進行多路復用并對其進行編碼，以發(fā)送群組傳輸接口(ETI)信號。諸如基站的傳輸網(wǎng)絡提供商14接收該ETI信號，并將其調制成正交頻分多路復用(OFDM)信號。傳輸網(wǎng)絡提供商14然后將OFDM信號發(fā)送到用戶終端的接收機。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個示意性實施方案的地面DMB網(wǎng)絡系統(tǒng)200的圖。參照圖3，地面DMB網(wǎng)絡系統(tǒng)200包括兩個傳輸路徑，即地面路徑50和衛(wèi)星鏈路路徑150。地面路徑50與圖1中的傳輸路徑相同。在地面路徑50中，基站210和210′接收ETI類型的DMB信號，并將ETI類型的DMB信號調制成200MHz頻帶寬度的OFDM信號?；?10和210′將所述OFDM信號發(fā)送到可接收區(qū)20內的接收機。在這種情況下，ETI信號包括根據(jù)ETI標準定義的時間標記TIST。下文中將參照圖4對此進行詳細地說明。
基站210和210′接收來自廣播中心1到N的DMB信號(或DMB群組)，并將其調制成200MHz頻帶寬度的OFDM信號。當至少存在如圖3所示的兩個基站時，基站210和210′中的每一個在不同的時間接收來自廣播中心1到N的相同的信號。這是因為空氣狀況或各種障礙物會導致產(chǎn)生不同的延遲。因此，基站210和210′可以在不同的時間將OFDM信號發(fā)送到接收機。也就是說，基站的傳輸時間不是同步的。為了使基站的傳輸時間一致，采用了ETI信號的時間標記TIST。每一個基站均采用時間標記來補償延遲時間差。
衛(wèi)星鏈路路徑150包括衛(wèi)星地面站110和縫隙填充器130、130′。地面站110將接收的來自于廣播中心1到N的DMB信號進行調制，并將其發(fā)送給衛(wèi)星?？p隙填充器130和130′中的每一個接收來自于衛(wèi)星的信號，并將來自于衛(wèi)星的信號發(fā)送到不可接收區(qū)(即，縫隙區(qū))30內的接收機。縫隙區(qū)30中的接收機不能夠直接接收來自于基站210和210′的OFDM信號，而是需要利用中繼站(即，縫隙填充器)來接收來自于基站的信號。地面DMB網(wǎng)絡系統(tǒng)200采用衛(wèi)星鏈路中繼站作為縫隙填充器。本發(fā)明的縫隙填充器130和130′不同于傳統(tǒng)的RF中繼站和光學中繼站?？p隙填充器130和130′(即，衛(wèi)星鏈路中繼站)采用與傳統(tǒng)中繼站所采用的信號的頻帶寬度不同的收發(fā)信號。
衛(wèi)星鏈路路徑150中的衛(wèi)星地面站110將ETI信號進行多路復用，并將復用的ETI信號調制成包含基準時間信息1PPS的TDM信號。衛(wèi)星地面站110然后將TDM信號發(fā)送給衛(wèi)星120?？p隙填充器130和130′(即，衛(wèi)星鏈路中繼站)將接收的來自于衛(wèi)星120的TDM信號調制成OFDM信號?？p隙填充器130和130′利用基準時間信息1PPS，與地面路徑中的基站210和210′同時將OFDM信號發(fā)送到縫隙區(qū)30中的接收機。
ETI信號是根據(jù)Eureka-147的國際DMB標準，在群組信號提供商(例如，廣播中心1到N)和傳輸網(wǎng)絡提供商(例如，基站210、210′以及衛(wèi)星地面站110)之間收發(fā)的接口信號。根據(jù)Eureka-147的ETI標準，ETI信號由群組數(shù)據(jù)和諸如物理層、傳輸層和邏輯層的層來限定。邏輯層包括邏輯接口(LI)層，傳輸層包括網(wǎng)絡獨立(NI)層、網(wǎng)絡適配(NA)層等。物理層包括G703層、G704層等。通常所說的ETI信號是LI、NI、G703類型的信號(下文中稱作“ETI(NI，G703)信號”)。ETI(NI，G703)信號可以以固定的速率發(fā)送。如果在本發(fā)明中采用ETI(NI，G703)信號，縫隙填充器則不需要包含用于另一類型的ETI信號的附加的信道適配器。
圖4是示出ETI(NI和G703)信號的幀映射結構的圖。參照圖4，在此將基于Eureka-147的ETI標準，簡要地說明ETI(NI，G703)幀結構的幀映射結構。ETI(NI，G703)幀分為三部分，包括同步(SYNC)字段、ETI邏輯接口數(shù)據(jù)(LIDATA)字段以及FRAM擴充(FRPD)字段。SYNC字段具有用于誤差顯示(ERR)和幀同步(FSYNC)的多個字段。例如，幀同步(FSYNC)字段可以為補碼形式“0x073AB”和“0xF8C549”之一。每隔24ms便將FSYNC字段插入ETI(NI，G703)幀，以調節(jié)連續(xù)幀的同步。LIDATA字段包括首部和有效載荷(payload)。所述首部包括幀特征(FC)字段、信道流特征(STC)字段和首部結束(EOH)字段。FC字段提供ETI幀的全部的整體信息。STC字段提供與有效載荷中包含的干流數(shù)據(jù)(MST)字段相對應的、區(qū)別于多個子信道流特征(SSTC)字段的詳細信息。有效載荷包括MST字段、幀結束(EOF)字段以及時間標記字段(TIST)。MST字段包括具有快速信息通道標志(FICF)的快速信息通道(FIC)。當FICF的值為“1”時，F(xiàn)IC用于快速數(shù)據(jù)存取。此外，ETI(NI，G703)幀具有用于表明擴充信息的幀擴充(FRPD)字段。
在地面路徑50中，基站210和210′接收來自于諸如廣播中心1到N的群組提供商的、具有上述FRAM的ETI信號?；?10和210′然后將所述ETI信號調制成OFDM信號，并將所述OFDM信號發(fā)送到可接收區(qū)20內的接收機。參照圖4，本發(fā)明采用具有ETI(NI和G703)幀的ETI信號。但是，本領域技術人員可以理解，本發(fā)明并不局限于此，而是可以采用具有其他類型的幀的ETI信號。
圖5是示出圖2中的基站的方框圖。參照圖5，ETI接收機211接收來自于群組提供商、即廣播中心1到N的ETI信號。ETI接收機211然后除去幀擴充(FRID)字段和首部，并提取出地面DMB數(shù)據(jù)?；鶞蕰r間信息生成器217接收來自于GPS(全球定位系統(tǒng))的GPS信號，以生成基準時間信息1PPS。時間標記提取器215從ETI信號的時間標記字段中提取出時間標記。ETI信號延遲電路213基于所述基準時間信息1PPS和時間標記，延遲ETI信號延遲電路213的輸出時間。DMB碼元生成器219接收所述ETI信號延遲電路的輸出，以生成DMB碼元。OFDM調制器221對DMB碼元進行調制以生成OFDM信號，其中所述OFDM信號為基帶信號。射頻(RF)電路223將所述基帶OFDM信號轉換為200MHz的高頻信號，并將所述200MHz的信號發(fā)送到接收機。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個示意性實施方案的、圖2中的衛(wèi)星地面站的方框圖。在衛(wèi)星鏈路路徑150中，衛(wèi)星地面站110將ETI信號的ETI幀轉換成TDM信號，以通過衛(wèi)星將其發(fā)送到縫隙填充器130和130′。參照圖6，ETI接收機111接收由廣播中心1到N發(fā)送的ETI信號。通常，廣播中心1到N以2048Kbps(即6144Byte/24ms)的數(shù)據(jù)速率發(fā)送所述ETI信號。
基準時間生成器115接收來自于全球定位系統(tǒng)(GPS)的GPS信號以生成基準時間信息1PPS。TDM幀生成器113對ETI信號接收機111的輸出進行重新映射，以生成包含基準時間信息1PPS的時分多路復用(TDM)幀。
來自于TDM幀生成器113的TDM幀被輸入到TDM發(fā)射機117，TDM發(fā)射機117執(zhí)行信號處理以校正誤差和改善諸如信道編碼和QPSK調制的傳輸特性。射頻(RF)電路119接收TDM發(fā)射機117的輸出，并將TDM發(fā)射機117輸出的基帶TDM信號的頻率轉換成Ku-波段TDM信號(Ka-波段TDM信號)。然后，RF電路119將Ku-波段TDM信號發(fā)送給衛(wèi)星120。
縫隙填充器130接收來自于衛(wèi)星120的TDM信號，并執(zhí)行預定的信號處理以生成OFDM信號?？p隙填充器130然后將所述OFDM信號發(fā)送到不可接收區(qū)(即縫隙區(qū))30內的接收機。
在本發(fā)明的衛(wèi)星鏈路路徑150中，衛(wèi)星地面站150接收來自于廣播中心1到N中的每一個的ETI信號，以便通過對所述ETI信號進行多路復用以生成TDM信號。這種傳輸方法稱作“ETI傳輸法”。也就是說，所述ETI傳輸法是一種利用衛(wèi)星將來自于廣播中心的ETI信號發(fā)送到縫隙填充器的方法。根據(jù)所述ETI傳輸法，縫隙填充器130可以通過對接收的TDM信號進行多路分離而容易地獲得ETI信號。因而，可以采用類似于實現(xiàn)基站210和210′的方式來實現(xiàn)縫隙填充器130。此外，縫隙填充器130可以利用所述ETI信號中包含的時間標記，與基站210和210′同時將200MHz的OFDM信號(即，地面DMB信號)發(fā)送到接收機。
同時，為了與基站210和210′同時發(fā)送地面DMB信號，縫隙填充器130除了需要ETI信號中的時間標記之外，還需要基準時間信息。在該實施方案中，縫隙填充器130從TDM信號中獲得基準時間信息1PPS。然而，縫隙填充器130可以進一步包括GPS接收機，該GPS接收機包括GPS天線和GPS模塊，以獲取基準時間信息1PPS。
在本發(fā)明的地面DMB網(wǎng)絡系統(tǒng)200中，衛(wèi)星鏈路路徑的傳輸時延大于地面路徑的傳輸時延。因此，根據(jù)衛(wèi)星鏈路路徑的傳輸時延確定了最大傳輸時延。例如，衛(wèi)星鏈路路徑的傳輸時延約為0.25秒。
此外，縫隙填充器130可以包括多個DMB碼元生成器，其數(shù)量與發(fā)送ETI信號的廣播中心的數(shù)量相同。
下文中將詳細說明時分多路復用(TDM)幀的映射結構和調制TDM幀的方法。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的、圖6中的衛(wèi)星地面站的詳細的方框圖。圖9和10是根據(jù)本發(fā)明的TDM幀的映射圖。
參照圖7、9和10，TDM幀的基本結構被示出如下。TDM幀包括同步字字段SYNC_WORD，用于表明TDM幀的開始；基準時間信息字段1PPS，用于調整時延；ETI數(shù)據(jù)字段，其包括多個群組；以及基于DVB-S標準的FILL數(shù)據(jù)字段F。包含N個群組的ETI數(shù)據(jù)字段的發(fā)送時間為24ms。即，發(fā)送包含ETI數(shù)據(jù)字段的TDM幀的周期為24ms。圖9是包含N個(例如，6個)群組的TDM幀的結構，其中每個群組均包含ETI幀數(shù)據(jù)(即，SYNC+LIDATA+FRPD)。在TDM幀中映射N個(例如，6個)群組的示意性的方法有兩種。第一，在每個群組中的、6144字節(jié)的N個ETI幀數(shù)據(jù)包含在TDM幀中。第二，N個ETI幀數(shù)據(jù)相混合，并且每N個字節(jié)的ETI數(shù)據(jù)被綁定為一個塊。例如，當在一個TDM幀中映射6個6144字節(jié)的群組時，采用第二種方法將6144個6字節(jié)的塊映射在TDM中。兩種方法中的TDM幀的大小是相同的。TDM幀的發(fā)送周期與ETI幀的發(fā)送周期相同，均為24ms。
下文中將對TDM幀中的每一個字段進行說明。同步字段SYNC_WORD示意性地由12字節(jié)的形式構成，用于TDM幀同步。例如，同步字段SYNC_WORD為“0x1F90CAE06F35073AB6F8C549”。
基準時間信息字段1PPS表明本地時間與衛(wèi)星鏈路路徑的延遲時間之和。本地時間是衛(wèi)星地面站110對TDM幀中的同步字段SYNC的第一位進行發(fā)送的時間。通過將與GPS的基準時間相對的偏移時間除以16.384MHz(約61ns)的時鐘而獲得本地時間。在每個TDM幀中定義本地時間。
通過將傳輸時間除以16.374MHz(約61ns)的時鐘而獲得衛(wèi)星鏈路路徑的延遲時間。傳輸時間是通過衛(wèi)星120將TDM幀從衛(wèi)星地面站110發(fā)送到縫隙填充器130的時間。衛(wèi)星鏈路路徑的延遲時間對于每個幀均相同。由于基準時間信息字段1PPS是本地時間與衛(wèi)星鏈路路徑的延遲時間之和，因此基準時間信息字段1PPS是16.384MHz時鐘周期(約61ns)的倍數(shù)。衛(wèi)星地面站110在發(fā)送每個TDM幀時生成字段1PPS的值。
ETI幀數(shù)據(jù)字段包含N個群組，其中每個群組均包含ETI幀(即，SYNC+LIDATA+FRPD)。由于N個群組之一中的ETI幀為6144字節(jié)，因此包含N個群組的ETI幀數(shù)據(jù)字段為N*6144字節(jié)。如上所述，如果第一個ETI幀的第一個字節(jié)與ETI幀數(shù)據(jù)字段的第一個字節(jié)同步，那么縫隙填充器130可以省略使ETI幀同步的過程。
參照圖10，衛(wèi)星地面站110的TDM幀生成器113接收來自于廣播中心1到N的、具有ETI幀結構的ETI信號，并確定待發(fā)送的有效數(shù)據(jù)的量。幀生成器113然后基于衛(wèi)星電視廣播的DVB-S標準，將包含ETI數(shù)據(jù)、同步數(shù)據(jù)(同步字)和基準時間信息數(shù)據(jù)(1PPS)的有效數(shù)據(jù)劃分為187字節(jié)。如果剩余的數(shù)據(jù)不等于187字節(jié)，幀生成器113則增加填充數(shù)據(jù)以構成187字節(jié)。包含填充數(shù)據(jù)的字段為填充字段F。
在示意性實施方案中，采用下面的根據(jù)衛(wèi)星電視廣播的ETS 300421標準進行標準化的方法來映射TDM幀。幀生成器113將待發(fā)送的有效數(shù)據(jù)劃分為187個字節(jié)以生成單元數(shù)據(jù)，并將一個字節(jié)的同步數(shù)據(jù)S或一個字節(jié)的反轉同步數(shù)據(jù)/S插入單元數(shù)據(jù)的首部(從而，每個單元數(shù)據(jù)成為188字節(jié))。例如，將反轉同步數(shù)據(jù)/S插入每8個單元數(shù)據(jù)中的第一個單元數(shù)據(jù)，將同步數(shù)據(jù)S插入剩余的7個單元數(shù)據(jù)中的每一個。后面會解釋這樣做的原因。因而，生成了包含多個188字節(jié)的單元數(shù)據(jù)的TDM幀。然后，TDM發(fā)射機117接收來自于TDM幀生成器113的、包含188字節(jié)的單元數(shù)據(jù)的TDM幀，以進行本領域技術人員所熟知的里得-所羅門(204，188)編碼、卷積交叉、卷積編碼、QPSK調制以及RRC濾波(α＝0.35)。在這種情況下，里得-所羅門(204，188)編碼之后，188字節(jié)的單元數(shù)據(jù)變成204字節(jié)。
假定待發(fā)送的有效數(shù)據(jù)包括N個群組并且有效數(shù)據(jù)的大小為N_BYTE。N_BYTE的值可以通過下面的公式1來計算。
N_BYTE＝12字節(jié)(SYNC_WORD)+3字節(jié)(1PPS)+N*6144(ETI幀；N個群組)——(1)例如，如果N為6，N_BYTE則為36,879字節(jié)(即，12字節(jié)(SYNC_WORD)+3字節(jié)(1PPS)+6*6144(ETI幀)＝36,879字節(jié))。
以下是利用N_BYTE的值生成TDM信號的基本原理。
首先，在映射TDM幀時應當考慮傳統(tǒng)DMB傳輸中所采用的幀標準。例如，由于傳統(tǒng)DMB幀的傳輸周期是96ms，因此將TDM幀的傳輸周期設為96ms。TDM幀的第一個187字節(jié)的單元數(shù)據(jù)中的第一個字節(jié)與DMB幀標準的起始字節(jié)同步。TDM幀中的最后的187字節(jié)的單元數(shù)據(jù)可以包含填充字節(jié)F，以補償有效數(shù)據(jù)的不足。填充字節(jié)F可以包含用于向縫隙填充器傳輸數(shù)據(jù)時使用的特殊信息。例如，填充字節(jié)F包含發(fā)送到縫隙填充器的傳輸停止信息或傳輸重啟信息。
其次，為了使DMB幀標準化，TDM幀中的187字節(jié)的單元數(shù)據(jù)的數(shù)量應當為8的倍數(shù)。為了使187字節(jié)的單元數(shù)據(jù)的數(shù)量為8的倍數(shù)，可以向TDM幀中增加多個187字節(jié)的填充塊。所述填充塊由填充字節(jié)構成。如上所述，8的倍數(shù)個單元數(shù)據(jù)中的每一個包含同步數(shù)據(jù)S或反轉同步數(shù)據(jù)/S。每8個單元數(shù)據(jù)的組中的第一個單元數(shù)據(jù)包含反轉同步數(shù)據(jù)/S，每8個單元數(shù)據(jù)的組中的剩余的7個單元數(shù)據(jù)包含同步數(shù)據(jù)S。因此，根據(jù)DMB幀的標準，同步數(shù)據(jù)S總是位于TDM幀的首部。
一個TDM幀中包含的187字節(jié)的單元數(shù)據(jù)的數(shù)量(N_DATA_FRAME)通過下面的公式2獲得。
(N_DATA_FRAME)＝INT((N_BYTE-1)/187)+1＝INT((36,879-1)/187)+1(2)
假定一個TDM幀中的群組數(shù)為6。根據(jù)下面的公式3計算填充字節(jié)的值(N_FILL_BYTE)。
N_FILL_BYTE＝N_DATA_FRAME*187-N_BYTE＝198*187-36,879＝147字節(jié)(3)根據(jù)DMB幀的標準的TDM幀中的187字節(jié)的單元數(shù)據(jù)的數(shù)量(N_WORD_FRAME)通過下面的公式4獲得。N_WORD_FRAME為8的倍數(shù)。
N_WORD_FRAME＝(INT(N_DATA_FRAME/8)+1)*8＝(INT(198/8)+1)*8＝200(4)根據(jù)DMB幀的標準的TDM幀中的填充塊的數(shù)量(N_FILL_BLOCK)通過下面的公式5獲得。
N_FILL_BLOCK＝N_WORD_FRAME-N_DATA_FRAME＝200-198＝2(5)假定通過衛(wèi)星鏈路路徑150，在一個TDM幀中發(fā)送6個ETI幀(即，6個群組)。根據(jù)公式4，TDM幀中的187字節(jié)的單元數(shù)據(jù)的數(shù)量(N_WORD_FRAME)為‘200’。在這種情況下，如果卷積編碼的碼率(r)為1/2，通過下面的公式6可以獲得QPSK碼元速率。
QPSK碼元速率＝204*N_WORD_FRAME*8/24ms＝204*200*8/24ms＝13.600Msps(每秒兆次采樣)(6)生成TDM幀的第三原理是將12字節(jié)的同步字節(jié)SYNC_WORD插入ETI幀中。同步字節(jié)SYNC_WORD為恒定值，用于表明ETI幀的起始點。在該實施方案中，同步字節(jié)SYNC_WORD是12字節(jié)的1F90CAE06F35073AB6F8C549(十六進制數(shù))，并且將由另一個12字節(jié)的常量或小于12字節(jié)的常量代替。
圖10圖解說明了基于第一到第三條原理，采用6個ETI幀(即，6個群組)映射的TDM幀。如上所述，反轉同步字節(jié)/S(例如，B8(十六進制數(shù)))增加到TDM幀的第一個186字節(jié)的單元數(shù)據(jù)和后面的第八單元數(shù)據(jù)中。此外，同步字節(jié)S(例如，47(十六進制數(shù)))插入剩余的第二到第七單元數(shù)據(jù)中。從而，每個單元數(shù)據(jù)都變成188字節(jié)。
下文中將說明基于第一到第三條原理映射的TDM幀如何通過衛(wèi)星鏈路路徑發(fā)送。再次參照圖7，ETI接收機111接收來自于廣播中心1到N的N個ETI信號(即，N個群組信號)，以輸出N個ETI信號的ETI幀。TDM幀生成器113接收所述ETI幀。多路復用器1131對ETI幀進行多路復用并將復用的輸出發(fā)送到參量計算器1133。參量計算器1133獲取參量N_WORD_FRAME、N_FILL_BYTE等。附加數(shù)據(jù)生成器1134向單元數(shù)據(jù)生成器1135連續(xù)地提供基準時間信息字段1PPS、填充字節(jié)字段FILL BYTE以及填充塊字段FILL BLOCK中所包含的數(shù)據(jù)。在這種情況下，附加數(shù)據(jù)生成器1134可以通過接收來自于外部GPS的信號而生成基準時間信息1PPS。
單元數(shù)據(jù)生成器1135提供用于表明TDM幀的起始點的幀邊界信號，并且將數(shù)據(jù)按照同步字段SYNC_WORD、基準時間信息字段1PPS、N個ETI數(shù)據(jù)字段以及填充字段FILL BYTE的順序進行映射。單元數(shù)據(jù)生成器1135然后將映射的數(shù)據(jù)以187字節(jié)為一組進行打包(bundle)，并將其發(fā)送到同步字節(jié)插入單元1137。同步字節(jié)插入單元1137響應于所述幀邊界信號，將反轉同步字節(jié)/S和同步字節(jié)S插入187字節(jié)的單元數(shù)據(jù)中。
TDM發(fā)射機117接收以187字節(jié)的單元數(shù)據(jù)為一組進行打包的TDM幀，并執(zhí)行能量分散(energy dispersion)、RS編碼、卷積交叉、卷積編碼、QPSK調制以及RRC濾波(α＝0.35)。在這種情況下，如公式6中所描述，QPSK調制的碼元速率卷積編碼的碼率“r”變化。在公式6中，QPSK的碼元速率為13.600Msps。
Eureka-147的地面DMB標準提供了調整延遲的規(guī)則。在Eureka-147的標準中，衛(wèi)星地面站110或基站210和210′應當發(fā)送間隔限制在ETS 300401中限定的安全間隔的10％以內的相同的信號。縫隙填充器130應當相對于間隔在ETS 300 401中限定的安全間隔的10％以內的相同的信號調整傳輸延遲。為了調整相對于相同的信號的傳輸延遲，縫隙填充器可以采用ETI信號中的時間標記TIST和來自于外部全球定位系統(tǒng)(GPS)的GPS信號作為基準時鐘。在這種情況下，縫隙填充器應當包括用于接收GPS信號的附加的裝置或電路。在該實施方案中，縫隙填充器沒有采用來自于外部GPS的GPS信號。
下文中將說明本發(fā)明在未采用來自于外部GPS的GPS信號的情況下，如何調整傳輸延遲。在該實施方案中，衛(wèi)星地面站110在TDM幀中分配基準時間信息字段。也就是說，本發(fā)明的TDM幀包含用于恢復基準時鐘的基準時間信息字段1PPS。包含字段1PPS的TDM幀通過衛(wèi)星發(fā)送到縫隙填充器130?？p隙填充器130利用TDM幀中的字段1PPS的數(shù)據(jù)和ETI幀的時間標記，恢復基準時鐘。因此，縫隙填充器130和130′可以在基站210和210′將OFDM信號發(fā)送到可接收區(qū)內的接收機的同時，將利用TDM幀調制的OFDM信號發(fā)送到縫隙區(qū)(不可接收區(qū))內的接收機。
圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的一個示意性實施方案的、圖2的縫隙填充器的方框圖。圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的一個示意性實施方案的、圖8的縫隙填充器的方框圖。
參照圖8和11，衛(wèi)星鏈路路徑150中的縫隙填充器130對傳輸延遲進行如下調整。縫隙填充器130的TDM接收機131輸入來自于衛(wèi)星120的TDM信號，以執(zhí)行QPSK解調和信道解碼。TDM接收機131可以采用用于遵循ETS 300421的置頂盒的常用的芯片組。QPSK碼元速率“r”可以在芯片組中設定。
縫隙填充器130的TDM幀剖析器133包括同步數(shù)據(jù)檢測器1331、幀邊界信號生成器1333、附加數(shù)據(jù)去除器(remover)1335以及多路分離器1337。
同步數(shù)據(jù)檢測器1331檢測由TDM接收機131輸入的TDM幀的同步字段SYNC_WORD。幀邊界信號生成器1333根據(jù)同步字節(jié)S和反轉同步字節(jié)/S，生成幀邊界信號。附加數(shù)據(jù)去除器1335除去同步字節(jié)S和/S、同步字段SYNC_WORD以及填充域FILL BYTE，以恢復由廣播中心發(fā)送的原始的ETI幀。已恢復的ETI幀由多路分離器1337多路分離成N個群組，并被分別發(fā)送到相應的信號處理器137-1到137-N。
縫隙填充器130的基準時間生成器135輸入來自于TDM幀剖析器133的基準時間信息1PPS，以生成基準時鐘1PPS_S?；鶞蕰r鐘1PPS_S被提供給信號處理器137-1到137-N。信號處理器137-1到137-N中的每一個均包括ETI信號輸入電路1371、延遲電路1373、時間標記提取器1375、DMB碼元生成器1377以及OFDM調制器1379。
ETI信號輸入電路1371通過除去已恢復的ETI幀的首部字節(jié)和填充字節(jié)而獲取地面DMB數(shù)據(jù)。時間標記提取器1375獲取所述ETI幀的時間標記TIST，并將其發(fā)送到延遲電路1373。延遲電路1373根據(jù)基準時鐘1PPS_S和時間標記TIST來延遲ETI信號輸入電路1371的輸出。因此，縫隙填充器130可以與基站210和210′同時發(fā)送信號。延遲電路1373的輸出由遵循ETS 300 421的DMB碼元生成器1337和OFDM調制器1379調制成OFDM信號。
縫隙填充器130的RF電路139將信號處理器137-1到137-N輸出的基帶信號的頻率提高到200MHz帶寬的OFDM信號。
如上所述，本發(fā)明的地面DMB網(wǎng)絡系統(tǒng)采用衛(wèi)星鏈路中繼系統(tǒng)作為縫隙填充器。衛(wèi)星鏈路中繼系統(tǒng)發(fā)送不同于基站中所采用的OFDM信號的特殊帶寬的信號。
此外，本發(fā)明的衛(wèi)星地面站利用ETI幀和GPS信號來生成和發(fā)送包含基準時間信息和時間標記的TDM信號。因而，本發(fā)明的縫隙填充器可以利用基準時間信息和時間標記，由TDM信號恢復ETI信號，并且不采用GPS接收機即可將ETI信號調制成OFDM信號。因此，縫隙填充器在基站將OFDM信號發(fā)送到可接收區(qū)內的接收機的同時，將OFDM信號發(fā)送到縫隙區(qū)內的接收機。此外，可以采用較低的成本容易地實現(xiàn)縫隙填充器。
盡管結合附圖中示出的本發(fā)明的實施方案描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明并不局限于此。在不背離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，對本發(fā)明所作的各種替換、修改以及變動對于本領域的技術人員來說是顯而易見的。
權利要求
1.一種地面數(shù)字多媒體廣播網(wǎng)絡，包括地面路徑，其包括基站，所述基站被設計成將接收的來自于廣播中心的第一類型的信號調制成用于地面數(shù)字多媒體廣播的第二類型的信號，以將其發(fā)送到可接收區(qū)內的接收機；衛(wèi)星鏈路路徑，其包括衛(wèi)星地面站，所述衛(wèi)星地面站被設計成將接收的來自于所述廣播中心的所述第一類型的信號調制成頻帶寬度大于所述第二類型信號的第三類型的信號，并將所述第三類型的信號發(fā)送給衛(wèi)星；以及縫隙填充器，其被設計成接收所述第三類型的信號，以通過執(zhí)行包括編碼和交叉的信號處理而生成第四類型的信號，并將所述第四類型的信號轉換成所述第二類型的信號，以將其發(fā)送到不可接收區(qū)內的接收機，其中，所述第三類型的信號包括基準時間信息，所述縫隙填充器利用所述基準時間信息以便與所述基站同時發(fā)送所述第二類型的信號。
2.如權利要求1所述的數(shù)字多媒體廣播網(wǎng)絡系統(tǒng)，其中所述基站利用所述第一類型的信號生成所述第四類型的信號，并將所述第四類型的信號調制成所述第二類型的信號，以及其中所述第四類型的信號是數(shù)字多媒體廣播碼元。
3.如權利要求1所述的數(shù)字多媒體廣播網(wǎng)絡系統(tǒng)，其中所述第一類型的信號是群組傳輸接口信號，所述第二類型的信號是正交頻分多路復用信號，所述第三類型的信號是時分多路復用信號。
4.如權利要求1所述的數(shù)字多媒體廣播網(wǎng)絡系統(tǒng)，其中所述衛(wèi)星地面站接收全球定位系統(tǒng)信號，以生成所述基準時間信息。
5.如權利要求4所述的數(shù)字多媒體廣播網(wǎng)絡系統(tǒng)，其中所述衛(wèi)星地面站包括接收機，其被設計成接收來自于所述廣播中心的所述第一類型的信號；基準時間信息生成器，其被設計成利用所述全球定位系統(tǒng)信號生成所述基準時間信息；幀生成器，其被設計成將所述接收機輸出的所述第一類型的信號調制成包含所述基準時間信息的所述第三類型的信號；以及發(fā)射機，其被設計成執(zhí)行信號處理以校正誤差和改善與所述第三類型的信號有關的傳輸特性，并將所述第三類型的信號發(fā)送給所述衛(wèi)星。
6.如權利要求5所述的數(shù)字多媒體廣播網(wǎng)絡系統(tǒng)，其中所述幀生成器包括多路復用器，其被設計成對所述第一類型的信號進行多路復用；參量計算器，其被設計成接收所述多路復用器的輸出，并利用所述第一類型的信號中包含的群組數(shù)獲取附加數(shù)據(jù)的數(shù)量和字節(jié)；附加數(shù)據(jù)生成器，其被設計成接收所述參量計算器的輸出，以生成所述附加數(shù)據(jù)；單元數(shù)據(jù)生成器，其被設計成接收所述參量計算器的輸出，以生成包含所述基準時間信息的單元數(shù)據(jù)；以及同步字節(jié)插入單元，其被設計成將同步字節(jié)和反轉同步字節(jié)之一插入所述單元數(shù)據(jù)之間。
7.如權利要求6所述的數(shù)字多媒體廣播網(wǎng)絡系統(tǒng)，其中所述附加數(shù)據(jù)生成器提供構成所述第三類型的信號的同步字段數(shù)據(jù)、填充字段數(shù)據(jù)以及填充塊數(shù)據(jù)。
8.如權利要求6所述的數(shù)字多媒體廣播網(wǎng)絡系統(tǒng)，其中所述單元數(shù)據(jù)為187字節(jié)，并且所述單元數(shù)據(jù)的數(shù)量是8的倍數(shù)。
9.如權利要求8所述的數(shù)字多媒體廣播網(wǎng)絡系統(tǒng)，其中所述幀生成器在所述第三類型的信號中添加所述填充字段，以使得所述單元數(shù)據(jù)的起始點與所述第一類型的信號的起始點同步，并在所述第三類型的信號中添加所述填充塊，以使得單元數(shù)據(jù)的數(shù)量為8的倍數(shù)。
10.如權利要求6所述的數(shù)字多媒體廣播網(wǎng)絡系統(tǒng)，其中所述反轉同步字節(jié)插入單元將所述反轉同步字節(jié)插入第一單元數(shù)據(jù)和后面的第八單元數(shù)據(jù)中，并且將所述同步字節(jié)插入剩余的第二到第七單元數(shù)據(jù)中。
11.如權利要求2所述的數(shù)字多媒體廣播網(wǎng)絡系統(tǒng)，其中所述縫隙填充器包括信號輸入電路，其被設計成接收來自于所述衛(wèi)星的所述第三類型的信號；幀剖析器，其被設計成剖析所述第三類型的信號以提取所述基準時間信息，并除去附加數(shù)據(jù)以提取所述第一類型的信號；基準時間信號生成器，其被設計成通過接收所述基準時間信息來生成基準信號；多個信號處理器，其中每個信號處理器被設計成接收所述第一類型的信號之一，以將所述第一類型的信號調制成所述第二類型的信號；以及RF電路，其被設計成接收所述第二類型的信號，以將其發(fā)送給所述縫隙區(qū)內的接收機。
12.如權利要求11所述的數(shù)字多媒體廣播網(wǎng)絡系統(tǒng)，其中所述幀剖析器包括同步字段檢測器，其被設計成從所述第三類型的信號中尋找同步字；幀邊界信號生成器，其被設計成接收所述同步字段檢測器的輸出，以輸出幀邊界信號，所述幀邊界信號用于表明包含在所述第三類型的信號中的所述第一類型的信號的起始點；附加數(shù)據(jù)去除器，其被設計成接收所述幀邊界信號生成器的輸出，以除去包含在所述第三類型的信號中的附加數(shù)據(jù)，并提取所述基準時間信息；以及多個多路分離器，其中每個多路分離器被設計成響應于所述幀邊界信號，對所述附加數(shù)據(jù)去除器的輸出進行多路分離。
13.如權利要求13所述的數(shù)字多媒體廣播網(wǎng)絡系統(tǒng)，其中所述信號處理器利用所述第一類型的信號生成所述第四類型的信號，并將所述第四類型的信號調制成所述第二類型的信號，以及其中所述第四類型的信號是碼元信號。
14.如權利要求13所述的數(shù)字多媒體廣播網(wǎng)絡系統(tǒng)，其中所述信號處理器包括時間標記提取器，其被設計成從所述信號輸入電路輸出的所述第一類型的信號中獲取時間標記；延遲電路，其被設計成響應于所述時間標記和所述基準時間信息，對所述第一類型的信號進行延遲；碼元生成器，其被設計成利用所述延遲電路的輸出而生成所述碼元；以及調制器，其被設計成通過對所述碼元生成器輸出的所述碼元進行調制，以生成所述第二類型的信號。
15.一種地面數(shù)字多媒體廣播網(wǎng)絡，包括地面路徑，其包括基站，所述基站被設計成將接收的來自于廣播中心的第一類型的信號調制成用于地面數(shù)字多媒體廣播的第二類型的信號，以將其發(fā)送到可接收區(qū)內的接收機；衛(wèi)星鏈路路徑，其包括衛(wèi)星地面站，所述衛(wèi)星地面站被設計成將接收的來自于所述廣播中心的所述第一類型的信號調制成頻帶寬度大于所述第二類型信號的第三類型的信號，并將所述第三類型的信號發(fā)送給衛(wèi)星；以及縫隙填充器，其被設計成接收所述第三類型的信號，以通過執(zhí)行包括編碼和交叉的信號處理而生成第四類型的信號，并將所述第四類型的信號轉換成所述第二類型的信號，以將其發(fā)送到不可接收區(qū)內的接收機。
16.如權利要求15所述的數(shù)字多媒體廣播網(wǎng)絡系統(tǒng)，其中所述基站利用所述第一類型的信號生成所述第四類型的信號，并將所述第四類型的信號調制成所述第二類型的信號，以及其中所述第四類型的信號是數(shù)字多媒體廣播碼元。
17.如權利要求15所述的數(shù)字多媒體廣播網(wǎng)絡系統(tǒng)，其中所述第一類型的信號是群組傳輸接口信號，所述第二類型的信號是正交頻分多路復用信號，以及所述第三類型的信號是時分多路復用信號。
18.如權利要求17所述的數(shù)字多媒體廣播網(wǎng)絡系統(tǒng)，其中所述衛(wèi)星地面站包括接收機，其被設計成接收來自于所述廣播中心的所述第一類型的信號；幀生成器，其被設計成將所述接收機輸出的所述第一類型的信號調制成包含所述基準時間信息的所述第三類型的信號；以及發(fā)射機，其被設計成執(zhí)行信號處理以校正誤差和改善與所述第三類型的信號有關的傳輸特性，并將所述第三類型的信號發(fā)送給所述衛(wèi)星。
19.如權利要求17所述的數(shù)字多媒體廣播網(wǎng)絡系統(tǒng)，其中所述縫隙填充器包括信號輸入電路，其被設計成接收來自于所述衛(wèi)星的所述第三類型的信號；幀剖析器，其被設計成剖析所述第三類型的信號以提取所述基準時間信息，并除去附加數(shù)據(jù)以提取所述第一類型的信號；基準時間信號生成器，其被設計成通過接收來自于全球定位系統(tǒng)的全球定位系統(tǒng)信號來生成基準信號；多個信號處理器，其中每個信號處理器被設計成接收所述第一類型的信號之一，以將所述第一類型的信號調制成所述第二類型的信號；以及RF電路，其被設計成接收所述第二類型的信號，以將其發(fā)送給所述縫隙區(qū)內的接收機。
20.如權利要求19所述的數(shù)字多媒體廣播網(wǎng)絡系統(tǒng)，其中所述信號處理器包括時間標記提取器，其被設計成從所述信號輸入電路輸出的所述第一類型的信號中獲取時間標記；延遲電路，其被設計成響應于所述時間標記和所述基準信號，對所述第一類型的信號進行延遲；碼元生成器，其被設計成利用所述延遲電路的輸出而生成所述碼元；以及調制器，其被設計成通過對所述碼元生成器輸出的所述碼元進行調制，以生成所述第二類型的信號。
21.一種用于地面數(shù)字多媒體廣播的方法，包括(a)將基站接收的來自于廣播中心的第一類型的信號調制成第二類型的信號，并將衛(wèi)星地面站接收的來自于廣播中心的所述第一類型的信號調制成包含基準時間信息的第三類型的信號，并通過衛(wèi)星將所述第三類型的信號發(fā)送到縫隙填充器；以及(b)將所述縫隙填充器接收的所述第三類型的信號調制成所述第二類型的信號，并將其發(fā)送到不可接收區(qū)內的多個接收機，以及將所述基站中經(jīng)調制的所述第二類型的信號發(fā)送到可接收區(qū)內的多個接收機。
22.如權利要求22所述的方法，其中所述第一類型的信號是群組傳輸接口信號，所述第二類型的信號是正交頻分多路復用信號，以及所述第三類型的信號是帶寬大于所述第二類型的信號帶寬的時分多路復用信號。
23.如權利要求21所述的方法，其中利用全球定位系統(tǒng)信號生成所述基準時間信息。
24.如權利要求21所述的方法，其中所述步驟(b)包括(b-1)將所述縫隙填充器接收的所述第三類型的信號解調成所述第一類型的信號，并提取所述基準時間信息和時間標記；(b-2)利用所述基準時間信息和時間標記對所述第一類型的信號進行延遲；(b-3)對經(jīng)延遲的第一類型的信號執(zhí)行包括編碼和交叉的信號處理，以生成第四類型的信號；以及(b-4)將所述第四類型的信號調制成所述第二類型的信號，以便將所述第二類型的信號發(fā)送到不可接收區(qū)內的多個接收機。
25.如權利要求24所述的方法，其中步驟(b-2)用于由所述基站和所述縫隙填充器同時發(fā)送的所述第二類型的信號。
26.一種用于地面數(shù)字多媒體廣播的方法，包括(a)將基站接收的來自于廣播中心的第一類型的信號調制成第二類型的信號，并將衛(wèi)星地面站接收的來自于廣播中心的所述第一類型的信號調制成第三類型的信號，并通過衛(wèi)星將所述第三類型的信號發(fā)送到縫隙填充器；以及(b)將所述縫隙填充器接收的所述第三類型的信號調制成所述第二類型的信號，并將其發(fā)送到不可接收區(qū)內的多個接收機，以及將基站中經(jīng)調制的所述第二類型的信號發(fā)送到可接收區(qū)內的多個接收機。
27.如權利要求24所述的方法，其中所述步驟(b)包括(b-1)將所述縫隙填充器接收的所述第三類型的信號解調成所述第一類型的信號，并提取時間標記；(b-2)利用全球定位系統(tǒng)信號生成基準時間信息；(b-3)利用所述基準時間信息和時間標記對所述第一類型的信號進行延遲；(b-4)對經(jīng)延遲的第一類型的信號執(zhí)行包括編碼和交叉的信號處理，以生成第四類型的信號；以及(b-5)將所述第四類型的信號調制成所述第二類型的信號，以便將所述第二類型的信號發(fā)送到不可接收區(qū)內的多個接收機。
28.如權利要求28所述的方法，其中步驟(b-3)用于由所述基站和所述縫隙填充器同時發(fā)送的所述第二類型的信號。
全文摘要
本文公開了一種地面數(shù)字多媒體廣播(DMB)網(wǎng)絡系統(tǒng)。該DMB系統(tǒng)包括地面路徑和衛(wèi)星鏈路路徑。地面路徑包括基站，其將接收的來自于廣播中心的第一類型的信號調制成用于地面DMB的第二類型的信號，以將其發(fā)送到可接收區(qū)內的接收機。衛(wèi)星鏈路路徑包括衛(wèi)星地面站，其將接收的第一類型的信號調制成頻帶寬度大于第二類型的信號的第三類型的信號，并將其發(fā)送給衛(wèi)星；以及縫隙填充器，其接收第三類型的信號，以通過執(zhí)行包括編碼和交叉的信號處理生成第四類型的信號，并將第四類型的信號轉換成第二類型的信號，以將其發(fā)送到不可接收區(qū)內的接收機。第三類型的信號包括基準時間信息，縫隙填充器利用基準時間信息以與所述基站同時發(fā)送第二類型的信號。
文檔編號H04B7/17GK1909411SQ20061010385
公開日2007年2月7日 申請日期2006年8月4日 優(yōu)先權日2005年8月4日
發(fā)明者李海澈, 李在鶴, 金炫采 申請人:索利特技術株式會社