在网络应用中，视频流，数据流，和宽带数字广播节目越来越普 及。目前在欧洲和世界其他地方使用的一种系统是能够传输数据和电 视内容的数字视频广播(DVB)。高级电视系统委员会(ATSC， Advanced Television Systems Committee)也定义了数字宽带广播网 络。ATSC和DVB二者都使用了集装箱化(containerization)技术， 其中将传输内容放入作为数据容器的MPEG-2分组中，所述MPEG-2 分组可以用于传输适当数字化的数据，包括但不局限于高清晰度电视， 多信道标准清晰度电视，例如PAL/NTSC和SECAM，以及广播多媒 体数据和交互型业务。发送和接收这种节目一般要求对所使用的设备 连续加电，使其能够发送和接收所有流式信息。但是，在现有技术中， 功率消耗级，尤其在数字广播接收机或移动终端的前端中的功率消耗 级相当高，并且需要减少以改善广播设备的工作效率。
所需要的是更有效地使用数据广播资源进行发送和接收功能的 系统和方法。

在优选实施例中，本发明提供了以数据信号的形式向移动终端接 收机提供流式信息的系统和方法。所述广播系统包括提供流式信息的 一个或多个业务提供商，存储所述流式信息连续部分的输入缓存器， 将所述输入缓存器的内容作为传输突发传输的数字广播发射机，在接 收机缓存器中接收并存储所述传输突发的数字广播接收机，以及将所 存储的传输突发转换为信息数据流的移动终端中的应用处理器。
附图说明
下面的发明介绍涉及附图，其中
图1表示常规流式传输数字广播系统的简化示意图；
图2表示图1所示的常规数字广播系统输出的流式信号的波形；
图3表示根据本发明的实施例的时间分片数字广播系统；
图4是根据本发明的实施例表示图3所示广播系统中业务输入缓 存器内容中随时间改变的图；
图5根据本发明的实施例表示图3所示系统中数字广播发射机所 输出的信号的传输波形，所述信号包括从所述信息业务提供商获得的 信息；
图6是根据本发明的实施例表示图3所示广播系统中接收机输入 缓存器内容中随时间改变的图；
图7根据本发明的实施例表示图3所示系统中数字广播发射机所 输出的时分复用信号的传输波形，所述复用信号包括从所述信息业务 提供商所获得的信息；
图8表示时间分片数字广播系统的可选优选实施例；
图9是根据本发明的实施例表示图8所示广播系统中业务输入缓 存器内容中随时间改变的图；
图10是根据本发明的实施例表示图8所示广播系统中多协议封 装器所输出信号的传输波形的一系列图；以及
图11根据本发明的一个实施例表示图8所示系统中数字广播发 射机所输出的时分复用信号的传输波形。

图1是常规流式传输数字广播系统10的简化框图，其中向接入 到数字广播接收机15的客户发送来自于信息业务提供商11的信息信 号21。一般在可以是因特网链路的链路上从所述业务提供商11发送 所述信息信号21到发射机13。所述发射机13将所述信息信号作为流 式信号23广播到所述接收机15，一般是通过广播天线(未标出)。
在常规信号传输应用中，所述发射机13提供具有大约100K比 特/秒比特率的连续或缓慢变化的数据流，如图2所示。因此所述流式 信号23具有与来自于所述业务提供商11的信息信号21相同的100K 比特/秒的传输率。所述数字广播接收机15必须工作于连续加电模式， 以接收所述流式信号23所提供的所有信息，所述信息也可以包括由一 个或多个其他信息业务提供商(未标出)所提供的一个或多个数据流。
图3中表示了时间分片数字广播系统30的第一优选实施例，包 括发射机系统20和移动终端40。在网络链路(未标出)上为到达使 用所述移动终端40中数字广播接收机41的客户的下行传输提供来自 于所述发射机系统20中第一信息业务提供商17的第一数据信号25。 最初，所述数据信号25中流式信息的预定间隔作为被缓存数据27被 缓存在第一业务输入缓存器35中。所述第一业务输入缓存器35可以 是，例如先进先出(FIFO)缓存器，弹性缓存器，环形缓存器，或者 具有单独输入和输出区的双重缓存器。
在优选实施例中，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.”第七节对所述被缓存数据27格式化。在可选实施 例中，所述第一业务输入缓存器35与所述多协议封装器37结合构成 一个输入设备39。被封装的数据29被所述多协议封装器37发送到数 字广播发射机31，以便作为下面将详细描述的时间分片信号51广播 到所述数字广播接收机41。
在所述第一业务输入缓存器35中保留的信息量作为时间函数能 够由图4曲线所示的锯齿波形表示。所述第一业务提供商17提供所述 数据信号25时，所述第一业务输入缓存器35中出现的数据信息增加 到缓存器最大级，这里表示为第一本地最大值73。所述第一本地最大 值73是所述第一业务输入缓存器35中为存储所述第一信息信号所指 定存储量的函数。
一般指定所述第一业务输入缓存器35的大小足以存储连续的波 形最大值之间的时间间隔中从信息流中所接收的数据(例如，在第一 本地最大值73和第二本地最大值75之间的时间间隔中接收的数据)。 存储在所述第一业务输入缓存器35中的被缓存数据27通过所述多协 议封装器37被周期地发送到所述数字广播发射机31。由于所述第一 业务输入缓存器35的内容被周期地转发，所以后来进入的数据不会超 过指定的存储容量。当所述被缓存的数据27被发送到所述数字广播发 射机31时，在所述第一业务输入缓存器35中保留的被缓存信息量下 降到本地最小值74，所述本地最小值可能是零。
所述第一业务输入缓存器35可以包括‘AF’标志，在达到“几乎充 满”字节计数79时设置所述标志，表示所述第一业务输入缓存器35 将超出指定的存储容量。优选地，在设置所述AF标志时开始输出所 述被缓存数据27的过程。这为由所述业务提供商17所发送的流式信 息的后来间隔(这里用波形71的下一部分表示)提供了存储容量。当 下一个流数据信息间隔已经被输入时，在所述第一业务输入缓存器35 中的被缓存信息达到了第二本地最大值75，随后在设置所述AF标志 时输出所述被缓存信息，导致第二本地最小值76。重复所述过程，产 生第三本地最大值77和第三本地最小值78。
因此所述第一业务输入缓存器35中所缓存的流数据的每个后来 部分被连续地输出到所述数字广播发射机31，以传输到所述数字广播 接收机41。这个行为产生了时间分片信号51，在图5中表示了所述信 号的一部分。所述时间分片信号51包括连续的传输突发序列，以传输 突发53，55和57为例。在所提供的例子中，传输突发53对应于波形 71从本地最大值73变化到本地最小值74所表示的被缓存信息转发。 相似地，下一个传输突发55对应于波形71从本地最大值75变化到本 地最小值76所表示的被缓存信息转发，传输突发57对应于从本地最 大值77变化到本地最小值78所表示的被缓存信息转发。
在优选实施例中，每个传输突发53，55和57都是持续时间1秒 左右的4M比特/秒的脉冲，提供每个传输突发4M比特被缓存信息的 转发。所述传输突发53，55和57以大约40秒的间隔隔开，使得所述 时间分片信号51以每秒100K比特的平均信号信息传输速率有效地广 播(即与所述进入的流式信号23相同的传输速率)。存储在所述输入 缓存器35中的40秒信号段包括例如将作为所述传输突发53，55和 57中任何一个被广播到所述数字广播接收机41的信号信息。
在图3中，所述数字广播计算机41发送所述时间分片信号51到 流过滤器43，以便从已经由所述多协议封装器37添加的信息信号中 剥离封装。所述封装可以遵守例如因特网协议(IP)。在优选实施例 中，使用布尔协议过滤，以便使所述流过滤器43所进行的过滤操作所 需的逻辑量最少，并因此优化所述数字广播计算机41的容量。
然后被过滤数据被发送到接收机输入缓存器45。所述接收机输入 缓存器45在被过滤数据被下行发送到应用处理器47以转换为信息数 据流49以前临时存储被过滤数据，所述被过滤数据可以包括所述传输 突发53，55和57中任一个。可以参考图6的曲线说明这个过程，其 中锯齿波形81作为时间函数概略地表示所述接收机输入缓存器45中 所存储的被过滤数据量。优选地，所述移动终端40中接收机输入缓存 器45的大小实际上与所述发射机系统20中第一业务输入缓存器35 的大小相同。
在可选的优选实施例中，所述接收机输入缓存器45适应所述业 务输入缓存器35的配置，其中为存储所述进入的数据流而指定的所述 业务输入缓存器35部分可以根据从特定信息业务提供商中选择的流 式信息的特性而变化。即，所选择的信息业务提供商可以正在提供数 据流，只使用所述业务输入缓存器35中所提供的存储资源的一部分就 能够存储所述数据流(即少于单元(unit)的‘利用因子’)。在一个可 选实施例中，这个利用因子信息作为所述时间分片信号51的部分提供 给所述移动终端40，以便允许所述接收机输入缓存器45预测并适应 在传输中提供的更小数量的被发送数据。在另一个可选实施例中，所 述利用因子不被作为所述时间分片信号51的部分提供给所述移动终 端40。而是，所述移动终端40继续从所述发射机系统20中接收数据， 并且在一个时间周期上，通过确定在所述接收机输入缓存器45中，所 选业务提供商正在提供的数据所需的存储资源部分来导出所述利用因 子。
在为了最初接收具有低比特率的业务而开启所述数字广播接收 机41时，所述数字广播接收机41将在后来的突发之间经历相对较长 的周期。由于最初并不知道实际的比特率，所以所述数字广播接收机 41可以在超出接收所述最初小比特率业务信号突发所要求的时间周 期中保持加电。然后消费者可能需要等待所请求业务‘启动’。但是， 在为所述接收机输入缓存器45中的存储指定更小数量的数据时(即当 所述利用因子小于单元时)，所述数字广播接收机41能够较早，即以 最小的延迟接收所述第一突发，并且通过使用所述利用因子信息，业 务启动时间可能因此而降低。
当在所述接收机输入缓存器45中已经接收所述传输突发53时， 所述波形81达到第一本地最大值83。然后当相应数据从所述接收机 输入缓存器45转发到所述应用处理器47时，存储在所述接收机输入 缓存器45中的字节计数从所述第一本地最大值83减少到第一本地最 小值。优选地，所述接收机输入缓存器45的内容被转发到所述应用处 理器47的速率至少与数据信息被置入所述第一业务输入缓存器35中 的速率相同。这确保了所述接收机输入缓存器45能够存储下一个传输 突发55。当在所述接收机输入缓存器45中接收所述下一个传输突发 55时，波形81增加到第二本地最大值85，当所接收的信息间隔被从 所述接收机输入缓存器45转发到所述应用处理器47以转变为数据分 组时所述最大值减小到第二本地最小值86。
所述过程继续下一个传输突发57，产生第三本地最大值87，并 减小到第三本地最小值88。优选地，所述接收机输入缓存器45包括 表示已经达到“几乎空”字节计数82的‘AE’标志和表示已经达到“几乎 充满”字节计数89的AF标志。如下面详细介绍的那样，所述AE和 AF标记能够有利地被用于分别同步所述数字广播接收机41的加电和 端点，以便与进入的传输突发计时一致，例如所述传输突发53，55 和57。
所述应用处理器47从所述接收机输入缓存器45中连续地输入缓 存数据，并且连续地将所缓存的数据重新格式化为所述信息数据流 49。正如相关领域技术人员能够理解的那样，虽然所述数字广播发射 机31在每个传输突发53，55和57期间在传输模式中保持加电，但是 所述数字广播发射机31在所述传输突发53和55之间以及传输突发 55和57之间的‘空闲’时间间隔中可以有利地断电，以降低工作功率要 求。可以例如通过相关领域中公知的受控开关完成断电。
特别地，所述数字广播发射机31可以在传输突发53的终止点61 (在t＝1秒处表示)以后断电，并且可以保持断电直到传输突发55的 起始点63(在t＝40秒处表示)前面。相似地，所述数字广播发射机 31可以在传输突发55的终止点65(在t＝41秒处表示)后断电，并可 以保持断电直到传输突发57的起始点67(在t＝80秒处表示)之前。 在表示为终止点69(在t＝80秒处表示)的所述传输突发57结束处， 如果需要的话，所述数字广播发射机31可以再次断电。
在可选的优选实施例中，所述时间分片数字广播系统30包括一 个或多个附加业务提供商，以图3中所示的第二业务提供商18为例。 所述第二业务提供商18通过网络链路(未标出)发送第二数据信号 26到所述数字广播发射机31。从所述第二业务提供商18中所接收的 第二数据信号26被置入第二业务输入缓存器36中，并使用例如多协 议封装器38如上面所描述的那样封装。复用器33像下面详细描述的 那样用来自所述第二业务输入缓存器36的被封装信号19将来自所述 第一业务输入缓存器35的被封装信号29加工为时分复用信号91，以 便广播到所述数字广播接收机41。正如这里所使用的那样，广播可以 包括组播和单播。
应该理解，如果只有一个业务提供商正在发送信息到所述数字广 播发射机31，例如所述第一业务提供商17，那么对于所述时间分片数 字广播系统30的工作就不需要所述复用器33。因此，在上面所述第 一优选实施例中，所述第一业务输入缓存器35中的信号能够通过所述 多协议封装器37被直接提供给所述数字广播发射机31。
对于图3中所示的可选优选实施例，其中两个业务提供商正在提 供信息信号，在图7中所示的TDM信号91包括连续的传输突发序列， 包括从由所述第一业务输入缓存器35所提供的信息信号中产生的传 输突发53，55和57，与从由所述第二业务输入缓存器36所提供的信 息信号中所产生的传输突发93，95和97交织(interlace)。在所提 供的例子中，所述传输突发93，95和97的每一个都在相应传输突发 53，55或57后大约10秒时出现。正如相关领域技术人员能够理解的 那样，所公开的方法并不局限于这个10秒间隔，如果需要，可以使用 其他传输间隔。特别地，所述传输突发93，95和97之间的传输间隔 可以大于或者小于10秒。而且，如果在所述时间分片数字广播系统 30中包括附加业务提供商，那么在所述TDM信号91中将包括一组或 者多组交织的传输突发(未标出)。
在优选实施例中，图3中的数字广播接收机41的加电接收模式 与传输窗口同步，在所述传输窗口期间所述数字广播发射机31正在发 送。因此，例如对于接收所述时间分片信号51，所述数字广播接收机 41在每个进入的传输突发53，55和57期间在接收模式中保持断电， 并且在所述传输突发53和55之间以及在所述传输突发55和57之间 的时间间隔中可以断电。在可选实施例中，所述流过滤器43也与所述 传输窗口同步以维持断电模式。
在例子中，可以通过使用固定或者可编程大小的突发大小，并且 通过使用所述AE标志和“几乎空”字节计数82作为为所述数字广播接 收机41加电并准备在固定或者缓慢变化的时间间隔以后接收下一个 传输突发的标准来实现这样的同步。即，所述数字广播接收机41间歇 地获得如上所述那样广播的信息。客户也可以设置所述数字广播接收 机41考虑例如由比特率适应时间，接收机接通时间，接收机捕获时间， 和/或比特率变化时间间隔等引起的任何传输延迟。所述适应时间的典 型值可以是大约10μs，所述接通时间或获取时间的典型值可以是大约 200ms。因此所述数字广播接收机41被设置为在进入的突发以前加电， 以便适应所述可适应的延迟因数。相似地，所述AF标志和所述“几乎 空”字节计数89可以被用作为所述数字广播接收机41加电的标准。
在某些实施例中，正如所述数字广播接收机41能够根据进入的 传输突发适应所述接收缓存器大小一样，所述数字广播接收机41也能 够通过分析进入的传输并相应地适应加电/断电时间来自动地适应变 化的传输突发大小。例如，所述数字广播接收机可以在传输突发信息 数据库中存储进入的传输突发元数据信息(例如，表示正在使用的时 间分片的信息，以及表示通知所述接收机哪些实时参数正在被使用的 时间分片规范的版本号，例如时间分片突发是周期的信息)。通过分 析所述进入的传输突发元数据，所述数字广播接收机能够更可靠地预 测所述数字广播接收机将接收传输突发的时间，并适应传输时间改变， 以及适应传输突发不同的大小。即，如果任何被接收的信息业务信道 的位速度保持相对稳定，那么所述数字广播接收机能够通过监控进入 的模式(pattern)适应任何改变。
在另一种可选实施例中，所述接收机可以接听所述业务流(业务 标识)，并试图基于所述传输流可预测的部分或模式了解什么时候数 据达到或什么时候数据不到达，即什么时候所述接收机应该接通以及 什么时候所述接收机可以断开。另外，当所述接收机通过在接收突发 期间控制所接收突发的大小了解所述大小突发时，所述接收机可以确 定将要到达的突发的期望大小。因此所述接收机能够了解数据不到达 所述接收机的规则时间周期，并且如果所述周期足够长，那么所述接 收机能够在所指定周期的至少部分时间中至少部分地断开。
在另一个可选优选实施例中，TDM数字广播系统100包括发射 机系统130和移动终端40，如图8中所示。所述数字广播系统100还 包括分别发送信息流到相应业务输入缓存器111-117的多个业务提 供商101-107。每个所述业务输入缓存器111-117的输入都被如上 所述的多个多协议封装器109格式化。从所述各个多协议封装器109 中输出的被封装数据121-127被提供给所示的网络运营商输入缓存器 131。在任何所述业务输入缓存器111-117中所存储的数据大小都是 时间的函数，如图9中锯齿波形所示。
所述网络运营商觳觫如缓存器131存储预定数量的来自每个所述 业务输入缓存器111-117的被缓存数据。所述数据被提供给复用器 133，并被发送到数字广播发射机135，以作为TDM信号137广播。 所述网络运营商输入缓存器131在将来自每个所述业务输入缓存器 111-117的多个输入输出到所述复用器133之前接收并存储所述多个 输入。例如，图10表示输入到所述网络运营商输入缓存器131的数据， 其中从所述业务输入缓存器111中接收所述被封装数据121，从所述 业务输入缓存器113中接收所述被封装数据123，从所述业务输入缓 存器115中接收所述被封装数据125，并且从所述业务输入缓存器117 中接收所述被封装数据127。应该理解，虽然为了清楚地表示，所述 被封装数据121-127波形被表示为以规则间隔隔开，但是本发明并不 局限于这种传输模式。因此，可以使用其他不同的传输间隔，并且所 述被封装数据121-127的传输率可以相互不相似。
图11中表示了由所述数字广播发射机135所广播的TDM信号 137的一个例子，其中由所述业务提供商101所提供的信息流表现为 传输突发141，143和145(这里为了清楚表示用实心填充)。在具有 大约12M比特/秒复用器带宽的实施例中，所述传输突发141，143和 145可以被设置为持续时间大约1秒的12M比特/秒突发。例如所述传 输突发141可以包括三个由所述业务输入缓存器111提供到所述网络 运营商输入缓存器131的4M比特/秒的传输突发。后来的12M比特/ 秒的传输突发151可以包括由所述业务输入缓存器113提供到所述网 络运营商输入缓存器131的三个4M比特/秒传输突发。在可选实施例 中，例如，所述传输突发141可以具有大于或小于1秒的持续时间， 并且可以包括多于或少于三个输入传输突发。如果由于包括附加业务 提供商而需要附加带宽，或者如果所述业务提供商101-107正在传输 的数据量显著增加，那么可以为所述TDM数字广播系统100中的使 用提供附加传输信道(未标出)。
在优选实施例中，由特定业务提供商发起的传输突发可以包括唯 一数据流。例如，所述传输突发141，143和145可以包括来自所述业 务提供商101的第一数据流，其中所述数据流具有大约333ms的突发 出现(burst-on)时间以及大约39.667s的无突发(burst-off)时间。 所述第一数据流包括每40秒准确出现的后来传输突发(未标出)，每 个传输突发包括来自所述业务提供商101的信息。相似地，所述传输 突发151与具有传输突发153，155一起包括第二数据流，以及每40 秒出现的后来传输突发(未标出)，其中所述第二数据流包括来自所 述业务提供商103的信息。在一个可选实施例中，所述数字广播接收 机41被同步，以便例如选择性地只接收所述第一数据流。因此，在这 个实施例中，每40秒为所述数字广播接收机41加电至少333ms，以 接收所述传输突发141，143，145，以及后来的第一数据流传输突发， 并且在间隔时间周期中断电。
虽然已经参考特定实施例介绍了本发明，但是应该理解，本发明 决不被局限于这里所公开的和/或附图中所示的特定结构和方法，而是 包括权利要求书中的任何改变或等效。