[发明专利]分组差错纠正

说明书

本申请要求2008年1月2日提交的美国临时申请No.61/018,596、2008年2月4日提交的美国临时申请No.61/025,888和2008年11月24日提交的美国申请No.12/276,847的优先权，并且所有这些申请整体通过引用结合于此。

技术领域

本发明实施例涉及用于将多个传输流组合或复用成单个传输流以例如经由卫星发送的系统和方法。

背景技术

单频网络(SFN)

SFN网络要求将时间上对准的数字传输递送到相邻的发射机。SFN调制允许本地相邻信号彼此加强，但是以严格的控制和定时为代价。在流的源和目的地发射机站点处采用全球定位卫星(GPS)信息来精确地同步数据传送。为此目的在源处插入了定义兆帧(mega frame)的数据分组。

比特流必需以相对定时被同样地递送到每个站点。丢弃的分组或被替代的分组将导致发射机之间的破坏性干扰。如果预期的分组计数在兆帧内与成帧约束不匹配，则调制器将尝试重同步。在此期间，受影响的调制器放弃广播，而留相邻发射机工作。尽管区域信号强度降低了，但是该信号并不会被破坏。

SFN还通过递送路径提供参考系统延迟。理论上，这允许DVB-T调制器相对于GPS参考来协调传输广播。在系统延迟内接收数据流然后对其进行缓冲以根据成帧规定播放出对于调制器应当足够了。然而，实践中，一些调制器对分组抖动敏感，可能将抖动错误解释为定时违例，从而再次发起重同步过程。

总之，必须既不添加也不删除地递送流，它们必须遵守系统定时，并且它们必须不能出现过大的分组抖动。

光纤递送

对于专用系统中的异步传输模式(ATM)，光纤递送在不引入显著定时伪像(artifact)的情况下提供了高可靠性和低差错率。如果根据SFN标准生成了源传输，则接收调制器将不会有困难。当然，光纤必须进行被安装，并且本地地形必须允许安装。

卫星递送

卫星方案可以提供比光纤低的安装成本、较短的布署时间、较高的发送路径安全性和对困难地理区域的接入。

遗憾的是，卫星接收可能被本地发出的RF噪声源(例如，电子马达)、被区域源(天气)、或者被多种条件(天气、太阳间歇事件)损害。遵从DVB的系统提供的纠错有效但不完美。现存无线系统存在发送差错。另外，卫星位置漂移带来了额外的分组抖动。这些问题带来的各种影响可能是本区域干扰、由于调制器重置降低了发射机贡献、或者普遍间歇。

因此，可接受的广播方案要求对数据丢失的额外弹性以及限制分组抖动的手段，尤其是在组合多个传输流时。

发明内容

根据本发明实施例，一种卫星递送系统经由单个载波传递多个DVB-T传输流(例如，陆地数字电视-TDT)到一组地理上分布的DVB-T单频网络(SFN)调制器。本发明的多个方面提供了努力防止对数据的未经授权使用的安全级别。另外，还提供了带内数据方案来允许系统中的接收机获取和路由独立的DVB-T传输流。

该系统(也称作安全、组合、可互操作复用-“SciMux”)解决了卫星传输和定时问题，同时仍维持了路由灵活性、添加了数据安全性和系统控制。本发明的实施例包括一个或多个数字传输流格式化器(DTF)、一组多传输流接收机(MTR)和一个带内控制器(IBC)。DTF采用一种组合技术来进行处理，例如，TDT传输流(TS)被施加到它们的输入。结果MPEG/DVB流被路由到DVB-S2调制器和上行转换器(upconverter)。信号被播送到卫星应答器，最终被一个或多个MTR接收到。MTR应用组合技术的逆来提取TDT流，并且将它们路由到DVB-T调制器。

组合方法

SciMux组合方法允许多个TS被组合成一个遵循MPEG/DVB的TS。每个起作用的TS被与应用到针对该TS组装的每个分组的单分组标识(PID)完全重封装。该封装按照4/184增加了开销(184字节的原始分组加4字节的新头部)。利用这种方法可以组合多个TS。然而，以此方式组合TS导致了显著的分组抖动。组合比特速率相差较大的TS加剧了该问题。为了应对这种和其他分组抖动源，优选还引入了定制调整字段(Adaptation Fields，AF)。

在AF内协调分组到达系统的时间戳和组合分组的时间戳。AF完全遵循MPEG/DVB，并且在组合的传输流被路由过后续相容设备(例如，DVB-S2调制器)时可以给包含的解码时钟参考(PCR)重加戳。接收机利用AF内的时钟参考来相对于原始定时同步输出锁相环。这校正了在组合处理期间、在卫星发送和其他发送阶段期间引入到原始源的在MPEG/DVB规定容限内的分组抖动。