[发明专利]数字多媒体广播系统中的切换方法和装置

说明书

技术领域

本发明一般涉及数字多媒体广播系统，更具体地，涉及在使用帧分割(slice)技术的数字多媒体广播系统中支持切换的方法和装置。

背景技术

当前，各个地区正对数字广播进行基于各种技术的标准化。例如，在中国讨论中的标准广播包括地面数字多媒体广播(DMB-T)、地面高级数字电视广播(ADTB-T)以及地面数字视频广播(DVB-T)。

DMB服务根据传输媒体分为地面DMB(DMB-T)和卫星DMB(DMB-S)。在全世界，欧洲正开展地面DMB服务，而美国正开展卫星DMB。同时，远东地区有望在世界范围内率先开展包括移动TV服务的多媒体服务。DMB-T传输系统适合于固定终端或便携/移动终端，但是需要降低重量和功率消耗，以适应便携装置和减少电池消耗。

对于DMB-T系统来说，便携/移动终端具有下述主要要求。

一个要求是节约功率。移动便携终端在射频(RF)和基带处理时具有较低的需求功率消耗。但是，在移动便携终端中，补充接收器(supplementalreceiver)的平均功率消耗应当低于此。这是因为在小型化环境中，电池容量有限且散热很难。如果将来对移动便携终端引入新技术，则所需功率消耗的减少量能够提高到90％。

另一个要求是平滑无缝的服务切换。在DMB-T多频网络(MFN)中，对于移动接收，如果当前频率的接收质量太低的话，需要进行切换到另一个频率。因为DMB-T不包括无缝切换功能，所以频率变化引起服务中断。此外，接收器扫描其它可用的频率以找出它们中的哪个提供最佳或足够的接收质量。如果接收器不包括用于此目的的单独的RF级，则每次接收器扫描频率时都会发生中断。相反，如果接收器包括单独的RF单元，则接收器的成本就会增加。因此，需要在没有单独的RF级的情况下无缝地执行切换以及无缝地扫描替代频率。

另一个要求是移动单个天线接收的RF性能。接收RF信号所需的载噪比(C/N)通常是很影响网络成本特别是影响以高接收率接收高QoS(服务质量)的服务的可能性的重要参数。

DVB传输系统主要提供10Mbps或者更高的比特率。这样的系统包括基于时分复用(TDM)的技术以使得相当大地降低DVB接收器的平均功率消耗成为可能。这样的技术被称为时间分割技术。该时间分割技术的构思是使用比连续传输数据时所需的比特率高很多的比特率以突发(burst)来发送数据。在下一突发开始前的相对时间表示为Δt(delta-t)。

图1是用于描述传统时间分割的图。如图所示，终端100位于以第一频率F1操作的第一小区(小区F1)102、以第二频率F2操作的第二小区(小区F2)104和以第三频率F3操作的第三小区(小区F3)106的重叠区域。小区102到106的每一个使用TDM技术以其自己的频率发送可用的服务，并以一定的间隔重复同一服务的突发。由小区102到106的每一个发送的服务可以彼此不同步。

对于从小区F1102接收服务A的终端100来说，由于在服务A的突发之间不发送基本流(ES)的数据，因此不同的ES可以使用以不同方式分配的比特率，如图1所示。这样，终端100仅在其接收所请求的服务的突发的很短时间内被激活。当移动便携终端100需要较低的固定比特率时，所需的比特率可以通过缓冲接收到的突发来提供。

为了获得适当的降低功率的效果，突发的比特率应当至少为所提供的服务的固定比特率的10倍。例如，350Kbps流服务的突发应当具有大约4Mbps的比特率。如果突发的比特率为固定比特率的2倍，则其可以贡献50％的功率降低，这不能达到上述的90％的功率降低。

功率消耗根据时间分割技术的占空因数而不同。估计功率消耗不仅考虑由于多协议封装前向误码(MPE-FEC)引起的功率消耗的增加，还要考虑占空因数引起的功率消耗的增加。因此，对于MPE-FEC，估计由于使用0.13μm技术引起的2mW的附加功率消耗和由于使用0.18μm技术引起的1mW的附加功率消耗。

应当注意，执行这样的功率消耗估计是基于所有的里德-所罗门(RS)码字都总是被解码的假设。但是，对于运动图像专家组2(MPEG-2)传输流(TS)来说，由于其已经是准确的，且不需要MPE-FEC解码，因此在正常接收环境下(特别是在低速率接收环境下)通常不使用RS解码。即使使用MPE-FEC，也仅对所接收的突发的子集使用。因此，在复杂接收环境下(实际用户环境)，MPE-FEC极少消耗2mW的附加功率，因此对电池寿命的影响不大。