专利名称：提供选择性纠错数据接收的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在通信网络中接收脉冲串(burst)的装置 和方法。更确切的说，本发明涉及移动装置，尤其是手持终端，本发 明涉及数字地面广播网络上的多媒体服务。
背景技术：
欧洲广播联盟的尖端技术文献ETSI EN 302 304 VI. 1. 1 (2004-11) 上题为"Digital Video Broadcasting (DVB) ; Transmission System for Handheld Terminals (DVB-H)"描述了一种传输系统，其利用数 字视频广播标准来提供一种通过数字地面广播网络把多媒体服务载 送到手持终端负载(DVB-H)的有效方式。 一个完整的DVB-H系统是 通过组合物理和链路层中的元素以及服务信息来定义的。用于DVB-H 的链路层使用时间分片来降低终端的平均功耗以及提供平滑及无缝 的频率切换，并且使用多协议封装来传输基于IP的数据和 Reed-Solomon奇偶校验位。在多协议封装-前向纠错(MPE-FEC)帧 上施加前向纠错，以便改进移动信道中的载噪比性能和Doppler性 能，并且改进对脉冲干扰的容限，从而提供更稳健的接收器。DVB-H接收器的概念结构包括时间分片模块和MPE-FEC模块。时 间分片模块用于在执行平滑及无缝的频率切换的同时节省接收器的 功耗。MPE-FEC模块提供物理层上的传输，互补前向纠错使接收器能 够应付特别困难的接收条件。尖端技术文献GB 2 406 483 A描述了一种在数字地面广播网络 中传输脉冲串的方法，其利用多协议封装将网际协议(internet protocol)数据报传输至接收装置。于是，在与用于前向纠错数据的 脉冲串不同的脉冲串中传输应用数据。此外，为了节省功率，控制器 指示接收器对前向纠错数据进行监听并且对前向纠错数据进行接收，但是如果在应用数据脉冲串中未检测到错误，则仅仅监听应用数据而 忽略前向纠错数据脉冲串。从GB 2 406 483 A获知的方法具有这样的缺点，即大部分时候 都必须接收前向纠错数据，这是因为多协议封装数据难得不出错。发明内容本发明的目的是提供一种用于在通信网络中接收脉冲串的装置 和方法，其具有改进的接收性能，尤其是具有改进的省电功能。该目的由权利要求1所述的装置实现。从属权利要求中提到了 本发明的有利改进。本发明还有别的优点，即可提供接收单元的尽早关闭以便降低 装置的平均功耗。这就意味着，在接收大量脉冲串时可以获得显著的 功率降低。根据权利要求2中所定义的措施，应用数据被存储在具有例如 1024行191列的应用数据表中，而纠错数据被存储在具有例如1024 行64列的Reed-Solomon数据表中。在这种情况下，在包含应用数据 表和Reed-Solomon数据表这两者的帧的每行上单独地处理纠错。这 表示Reed-Solomon解码器处理一个既包括应用数据又包括纠错数据 的行。但是，解码器单元可能只利用纠错数据的一部分来执行纠错。成功解码所必需的纠错数据量取决于正确接收到的应用数据量。解码 器单元可根据所接收到的数据来确定所必须的纠错数据量，其中该决定是针对每帧或每脉冲串独立地作出的。权利要求3中所定义的措施具有这样的优点，其计算负担相对 较小。所以，可以作出快速决定来确定成功纠错所必须的纠错数据量。 并且，可以在接收或分析纠错数据的各个符号之前，预先地确定错误 量。所以，根据权利要求4中所定义的措施，当应用数据表的列包括 一个或多个出错符号时，它被算作出错。权利要求5中所定义的措施具有这样的优点，即错误量是逐行 确定的，所以成功纠错所必需的纠错数据量的确定被优化。从而，相 比较与错误量的逐列确定，总体上可以更早的启动接收单元的关闭。在该情况下，与应用数据表以及可能的Reed-Solomon数据表的各个 符号相关的错误或擦除信息可被用于确定应用数据表以及可能的 Reed-Solomon数据表的行的出错符号数。在将成功纠错所必需的纠 错数据量的确定限制在帧的行的应用数据表部分时，可以在接收到纠 错数据之前进行错误量确定。但是，存储在帧的Reed-Solomon数据 表部分中的纠错数据的符号也可用来确定成功纠错所必需的纠错数 据量以改进错误量确定。于是，如权利要求9所述的措施所建议的那 样，可提供更早的接收单元关闭。但是，权利要求8中所定义的措施 提供了具有降低的计算负担的错误量确定。根据权利要求10中所定义的措施，优化了接收结束的定时。 根据权利要求11和12中所定义的措施，可采用其它参数来优 化纠错。例如，根据权利要求12中所定义的措施，可使用安全距离 (security distance)，以便在即使数据处理期间出现了一些未检 测到的错误的情况下也能进行纠错。本发明的这些和其它方面将通过参考下文中所述的实施例而得 到说明并变得明显。
参见附图，通过后面对优选实施例的描述，本发明将变得很容 易理解，附图中，相同的部分标有相同的标号，其中图1示出了根据本发明优选实施例的用于接收脉冲串的装置的框图；图2图示了根据本发明优选实施例的装置的存储器单元的存储 器中的帧；图3图示了被根据本发明优选实施例的装置的错误量确定单元 用来确定与图2所示的帧的列相关的错误量的错误表；以及图4示出了由根据本发明优选实施例的装置的错误量确定单元 所使用的与图2所示的帧的行相关的错误表。
具体实施方式
图1示出了用于在通信网络中接收脉冲串的装置1的链路层的 框图。装置l可用在一种传输系统中，该传输系统利用数字视频广播 标准来提供一种通过数字地面广播网络来载送多媒体服务的方式。例 如，装置1可能是手持终端、或移动电话、或其它设备(尤其是电池 供电设备)的一部分。但是，本发明的装置1和方法同样可以包含在 其它设备中或由其它设备处理。根据优选实施例的装置1包括接收单元2。接收单元2经由通信网络接收连续的脉冲串，并且在信道3上输出传送流。于是，每一个脉冲串均可能包括多协议封装数据，该多协议封装数据包括作为可能 的前向纠错数据的IP数据。从而，可在不同的信道上发送不同的脉 冲串。可提供定时偏移信息以表示连续脉冲串之间的定时。在用于手持终端的数字视频广播的情况中，这种定时偏移信息被称为"At"。 此外，装置l包括多路分离器4。例如，多路分离器4被布置成 MPEG-2传送流多路分离器，其中移动图像压縮标准MPEG-2将演播室 质量电视和多CD质量音频信道定位在4至6Mbps，并且该标准还被 扩展至用于高清电视(HDTV)。但是，多路分离器4还可能提供其它 编码标准(尤其是用于移动图像及其相关音频的编码的编码标准)。 多路分离器4从信道3上接收传送流。多路分离器4包括包标识符 (PID)滤波器5，用于选择基本流的传送流包。包标识符滤波器5 与服务信息(SI)及程序指定信息(PSI)滤波器6和解封装滤波器 7相结合地使用，其中滤波器6和7用于对服务信息、程序指定信息 和应用信息进行滤波。所选的SI/PSI段被存储在它们相应的列队 (queue) 8中并且被列队管理器9发送出去。在经由串行外围接口 (SPI) 10和信道11将所选的服务信息发送至应用程序引擎之前， 对所选的服务信息进行多次操作。服务信息及程序指定信息滤波器6的段滤波伴随着循环冗余校 验(CRC) 12。解封装滤波器7所进行的解封装滤波伴随着循环冗余 校验13以及校验和计算14。循环冗余校验12、循环冗余校验13、 以及校验和计算14是错误信息的来源。错误信息的另一来源就是传 送流包主报头中的传送错误标识符。当错误出现时，多路分离器4的错误标志产生单元20产生针对相应的数据报片段的疑符(erasure)。所以，数据报是网络层数据帧。在网际协议的情况下， 数据报是网际协议数据报。总之，数据报是具有完整地址信息的网络 层包，从而它能够在不需要其它信息的情况下路由至终点。接收单元 2接收包括段的脉冲串。数据报被封装成段，并且当错误出现在这些 段中的任意一段中时，错误标志产生单元20产生针对出错段的数据 报的疑符。从多路分离器4将以数据报形式接收到的应用数据和所接收到 的纠错数据发送至存储器单元22。存储器单元22包括存储器，并且 该存储器中的帧被布置成用于存储所接收到数据报，这将在参考图2 时进行详细描述。装置1包括网际协议读出单元24和解码器单元25。解码器单元 25用于对存储在存储器单元22的帧中的数据进行前向纠错。在前向 纠错处理之后，经由网际协议读出单元24将多协议封装数据发送至 列队管理器9。网际协议读出单元24识别存储器单元22的MPE-FEC 存储器中的数据报。因此，它对每个数据报的报头进行分析并且读取 它的长度信息。控制及省电单元26连接至多路分离器4、存储器单 元22、解码器单元25、网际协议读出单元24、列队管理器9和SPI 10， 以便进行控制及省电操作。并且，控制及省电单元26与接收单元2 连接，以便在所接收到的脉冲串之间以及可能在各个脉冲串结束之前 关闭接收单元2。控制及省电单元26从芯片间通信信道(I2C)接收 数据。控制及省电单元26从登录表产生单元21接收网际协议登录数 据，并且将这些数据发送至网际协议读出单元以便网际协议读出。并 且，多路分离器4可能具有一个或多个输出，例如为其它服务(诸如 地面数字视频广播)输出部分或全部传送流的输出28。此外，装置1包括错误量确定单元30。错误量确定单元30确定 所接收到的出错应用数据的错误量，并且它还可能确定所接收到的纠 错数据尤其是Reed-Solomon奇偶校验位的错误量。于是，错误量确 定单元30确定与存储器单元22中的存储器的帧中的数据报的符号位 置相关的错误量，这将在参考图2时进行详细描述。并且，错误量确定单元30确定了解码器单元25为了成功地对存储在存储器单元22的帧中的数据执行纠错操作所必需的纠错数据的量。而且，错误量确定单元30确定了正确地接收到的纠错数据的量，并且将正确地接收 到的纠错数据的量与纠错操作所必需的纠错数据的量进行比较。在正 确地接收到的纠错数据的量对于纠错操作而言是足够的情况下，错误 量确定单元30向控制及省电单元26发送请求，以请求结束纠错数据 的接收。随后，控制及省电单元26指示接收单元2结束纠错数据的 接收。因此，纠错数据的一部分可能未被接收，并且存储器单元22 的一部分帧可能未装有Reed-Solomon奇偶校验位。图2示出了存储器单元22的存储器中的帧32的优选实施例。 在该实施例中，帧32被布置成多协议封装及前向纠错帧32。帧32 是符号Au和Ri,的表，其中i大于或等于1并小于或等于k， j大于 或等于1并小于或等于191， 1大于或等于1并小于或等于64。因此， k是沿着方向33的帧32的行数，可以从1数到例如1204。帧32的 列数为191+64=255。帧32包括应用数据表35和纠错数据表36，其 中优选实施例的纠错数据表36是Reed-Solomon数据表36。帧32的 应用数据表35部分中的列是沿着方向34数出来的，并且帧32的 Reed-Soloraon数据表36部分中的列也是沿着方向34数出来的。应 用数据表35中填充有由存储器单元22所接收到的数据报，所以应用 数据表35被应用数据以及可能的填充字节(padding byte)所填充。 所以，应用数据或填充数据存储在符号A,j的位置上。Reed-Solo鹏n 奇偶校验位存储在Reed-Solomon数据表36中，如符号R"所示。在接收到的流的描述符中用信号通知帧32的行数k。 CRC-32码 保护了所有的多协议封装段和多协议封装前向纠错段，CRC-32码可 靠地检测了所有出错段。对于属于应用数据表35或者属于 Reed-Solomon数据表36的每个正确地接收到的段，段中的有效载荷 的起始地址由段报头确定，以便将有效载荷放入各个表35或36的正 确位置。但是，传输期间可能会丢失一些段或者段的片段，所以应用 数据表35和/或Reed-Solomon数据表36会存在一定量的空位。由符 号Aij所示的所有正确地接收到的字节和应用数据填充随后被认为可靠的，并且空位中的所有字节位置被标为不可靠。并且，Reed-Solomon数据表36的受损的(punctured)列也被标为不可靠， 以便进行Reed-Solomon解码。因此，每个符号和Ru都被标为可 靠或者不可靠。应该注意的是，该错误信息是疑符信息，这是因为错 误的位置(即符号A,j或Ru的位置)是己知的。随后，解码器单元 25可以在每行i中对多达64个符号Au或Rn进行校正，这意味着针 对每行是255字节的码字。错误量确定单元30提供了两种不同的方法来确定所接收到的出 错应用数据的错误量。在参见图2和3时将详细描述用来确定所接收 到的出错应用数据的错误量的第一种方法。在参见图2和4时将详细 描述用来确定所接收到的出错应用数据的错误量的第二种方法。图3示出了错误量确定单元30用以根据帧32的出错列来确定 所接收到的出错应用数据的错误量的191位字段(field)。因此， 从疑符信息可以得知，当至少一个符号Aij出错时，应用数据表35 的列j被确认为出错。如果列j出错，则出现错误标志。例如，如图 3所示，列jl包括至少一个出错符号Aw，所以m(jl)被设置为1。 列j2不包括出错符号Aij2，所以m(j2)被设置为0。在接收完应用数 据之后，所有的数值m(j)均被设置为0或1。随后，错误量确定单元30在Bj^l91的范围内计算所有m(j)的 和。所得结果就是出错列的数目。因此，利用第一种方法，错误量确 定单元30确定出错列的错误量为每行至少包括一个出错符号Au的列的数目j。所确定的m(j)的和等于解码器单元25为了执行成功的纠错操 作所必需的纠错数据的量。在RS[255， 191,64](其中255是帧32的 列数，191是应用数据的列数，64是Reed-Solomon数据表的列数) 的情况下，m(j)的和必须小于65。错误量确定单元30确定Reed-Solomon数据表36的列1是否出 错，同时接收单元2对相关的流进行接收。当正确地接收到的 Reed-Solomon数据表36的列1的数目大于或等于在1S j S191的范围 内计算出来的m(j)的和，那么错误量确定单元30确定正确地接收到的Reed-Solomon奇偶校验位的数目不小于执行纠错所必需 Reed-Solomon奇偶校验位。于是，错误量确定单元30将该决定发送 给控制及省电单元26。控制及省电单元26请求接收单元2前端尽早 关闭。未接收到Reed-Solomon奇偶校验位的列被指定为疑符。当正确地接收到的Reed-Solomon数据表36的列数等于所有m(j) 的和，错误量确定单元30可将信号发送给控制及省电单元26。但是， 可提供一个安全距离。在这种安全距离的情况下，错误量确定单元 30确定以下事件，正确地接收到的Reed-Solomon数据表36的列数 什么时候等于所有m(jl)之和加上安全距离的和。于是，根据基于m(j) 值的决定的需要，接收了更多一些的Reed-Solomon数据列。于是， 接收的持续时间根据安全距离的量而增大。那么，解码器单元25可 执行成功的纠错，即使帧32的应用数据表35或纠错数据表36中隐 藏着未检测出来的错误。图4示出了被错误量确定单元30用以根据逐行决定来确定错误 量的表40。因此，错误量确定单元30针对帧32的每行i确定出错 符号Au以及可能情况下的Ru的数目。在接收到Reed-Solomon奇偶 校验位的同时，可以针对行i的应用数据表35部分或者针对行i的 应用数据表35部分和纠错数据表36部分这两个部分来作出确定。首先，描述了针对已经接收到的整行的错误量确定。在将符号 Aij和Ru存储在帧32中它们相应的位置上的同时，错误量确定单元 30确定每行i的疑符的数目m(i)。于是，由于数据丢失或未接收到 的符号Ai,、 Ru而产生的帧32中的未填充位置(即帧32中的空位) 中的每个丢失的符号Au或Ru被算作一个错误。在将应用数据存储在 应用数据表35之后，可能需要Reed-Solomon奇偶校验位。并且，在 接收期间，Reed-Solomon奇偶校验位Ru被存储在Reed-Solomon数 据表36中它们相应的位置上。如图4所示，行il中的疑符的数目 m(il)等于8，它小于64。并且，这时，行i2中的疑符的数目m(i2) 等于64。错误量确定单元30确定所有行i的最大疑符数目m(i)。假 设i不等于il或i2的其它所有行i的疑符数目m(i)都小于64。那 么，错误量确定单元30将剩下的错误量确定为64。因此，错误量被确定为应用数据表35中的疑符数以及Reed-Solomon数据表36中的 疑符数之和。行i2中的疑符数ra(i2)等于64，所以现在与行i2相关 的Reed-Solomon奇偶校验位的数目足以进行成功的纠错。行i2被假 设为具有最大剩余疑符数的行，所以对于帧32而言，现在可以进行 成功的纠错，甚至在Reed-Solomon数据表36中的Reed-Soloraon奇 偶校验位的一些列没被接收到的情况下也是如此。不过，错误量确定 单元30发送信号告知控制及省电单元26,解码器单元25为了执行 纠错操作而必需的纠错数据的数目现在等于执行纠错操作而必需的 纠错数据的数目。结果就是，控制及省电单元26请求接收单元2前 端尽早关闭。可选地，对正确接收到的符号进行计数。如果所有行i都具有 191个或者更多个正确接收到的符号Au和Ru,那么所接收到的 Reed-Solomon奇偶校验位是足够的，并且不再需要用剩下的 Reed-Solomon数据重建帧32。应该注意的是，可提供安全距离。在这种情况下，每行i的最 大疑符数被设置成小于解码器单元25的最大纠错能力的值，例如它 被设置成小于64。应该注意的是，通过表40的错误标识符字段41可以降低计算 负担。于是，行i中的每个疑符数m(i)均与一位相关联。当行i中 的疑符数m(i)小于或等于解码器单元25的纠错能力时，该标志被设 置为0。因此，错误量确定单元30可计算出现在错误标识符字段41 中的标志，以便确定所接收到的Reed-Solomon奇偶校验位对纠错而 言是否足够。当错误标识符字段41中的所有位都被设置为"0"时， 所接收到的纠错数据的数目是足够的。优点在于，错误量确定单元 30可仅仅检测疑符数m(i)大于解码器单元25的纠错能力的行i。错误量确定单元30还可以仅确定与应用数据表35的符号Aij相 关的错误量。在这种情况下，在接收了应用数据35之后，对限于每 行i的应用数据表35部分的疑符数m(i)进行确定。随后，采用针 对所有行i的最大数m(i)来确定接收到的出错应用数据的错误量。 然后，使用该最大值来确定解码器单元25为了执行纠错操作而必需的纠错数据的量。错误量确定单元30将正确接收到的纠错数据的量 确定为正确接收到的Reed-Solomon数据的列1的数目。当正确接收 到的Reed-Solomon奇偶校验位的列1的数目等于或大于最大数 ra(i)，那么错误量确定单元30发送信号给控制及省电单元26，以便 请求结束对Reed-Solomon奇偶校验位的接收。随后，控制及省电单 元26控制接收单元2以执行接收单元2前端尽早关闭。应该注意的是，行i中的疑符数m(i)是针对按照行i确定的行 错误数的一个示例。此外，与所有行i相关的最大疑符数m(i)是针 对最大行错误数的一个示例。虽然公开了本发明的示例性实施例，但是对领域技术人员而言 明显的是，可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出能够实现 本发明优点的各种改变和修改。这些对发明思想的修改由所附权利要 求所覆盖，权利要求中的标号不应被解释为限制本发明的范围。并且， 在说明书和所附权利要求中，"包括"的意思不应该被理解为排除其 它元素或步骤。而且，"一个"或"一种"并不排除多个和单个处理 器或其它单元可能完成权利要求中所陈述的多个装置的功能。
权利要求
1.一种用于在通信网络中接收脉冲串的装置(1)，尤其是移动装置，该装置(1)包括接收单元(2)、存储器单元(22)、解码器单元(25)和错误量确定单元(30)，其中所述接收单元(2)被布置成用于接收包括应用数据和纠错数据的所述脉冲串，并且所述接收单元(2)被布置成用于将所述应用数据的至少一部分和所述纠错数据的至少一部分发送至所述存储器单元(22)，其中所述存储器单元(22)被布置成用于将从所述接收单元(2)接收到的所述应用数据和纠错数据存储在所述存储器单元(22)的存储器的帧(32)中，其中所述解码器单元(25)被布置成用于对存储在所述存储器单元(22)的所述存储器的所述帧(32)中的所述数据执行纠错，其中所述错误量确定单元(30)被布置成用于确定所接收到的出错应用数据的出错量、确定所述解码器单元(25)执行纠错所必需的纠错数据量、确定正确接收到的纠错数据量、以及在所述正确接收到的纠错数据量不小于执行所述纠错所必需的纠错数据量时请求结束对纠错数据的接收。
2. 如权利要求l所述的装置，其特征在于，所述帧(32)是多 协议封装和前向纠错帧(32),所述帧(32)包括应用数据表(35) 和Reed-Solomon数据表(36)，所述应用数据被存储在所述帧(32) 的所述应用数据表(35)中，所述纠错数据被存储在所述帧的所述 Reed-Solomon数据表(36)中，并且所述解码器单元(25)是 Reed-Solomon解码器单元(25)。
3. 如权利要求l所述的装置，其特征在于，所述错误量确定单 元(30)被布置成用于将所述出错应用数据的错误量确定为所述帧(32)的应用数据表(35)的出错列数。
4. 如权利要求3所述的装置，其特征在于，当所述应用数据表(35)的列包含至少一个出错符号时，它被确定为出错列。
5. 如权利要求l所述的装置，其特征在于，所述错误量确定单元(30)被布置成用于根据行错误数来确定所述出错应用数据的错误 量，其中每个行错误数都是针对所述帧(32)的所述应用数据表(35) 的行而确定的。
6. 如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述错误量确定单 元(30)被布置成用于将所述出错应用数据的错误量确定为所述行错 误数的最大行错误数，其中所述行错误数的每一个均被确定为所述帧(32)的所述应用数据表(35)的所述行中的出错符号数。
7. 如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述错误量确定单 元(30)被布置成用于将纠错所必需的所述纠错数据量确定为所述帧(32)的所述Reed-Solomon数据表(36)的列数。
8. 如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述错误量确定单 元(30)被布置成用于在所述Reed-Soloraon数据表(36)的正确接 收到的列数等于被确定为所述错误量的所述列数时，请求纠错数据接 收的结束。
9. 如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述错误量确 定单元(30)被布置成用于在所述纠错数据被存储在所述帧(32)中 的同时确定纠错所必需的所述纠错数据量。
10. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述错误量确定 单元(30)被布置成用于当所述错误量确定单元(30)确定对于所 述帧(32)的每一行而言剩余错误量均处于所述解码器单元(25)的 纠错能力范围内时，请求纠错数据接收的结束。
11. 如权利要求io所述的装置，其特征在于，所述错误量确定 单元(30)被布置成用于当对于所述帧(32)的每一行而言所述行的正确符号数不小于所述帧(32)的应用数据表(35)的列数时，请求纠错数据接收的结束。
12. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述错误量确定 单元(30)被布置成用于当对于所述帧(32)的每一行而言所述行 的正确符号数不小于所述帧(32)的应用数据表(35)的列数与安全 距离之和时，请求纠错数据接收的结束。
全文摘要
在采用了针对手持终端的数字视频广播标准的传输系统中，数据以脉冲串发送。提供解码器单元(25)来校正数据中的错误。提供错误量确定单元(30)，以便确定用于纠错的纠错数据量什么时候才足够进行成功的纠错。因此，可通过接收器前端尽早关闭来平均地降低装置(1)的功耗。
文档编号H03M13/15GK101326727SQ200680046662
公开日2008年12月17日 申请日期2006年12月13日 优先权日2005年12月16日
发明者奥诺·埃林伯格, 阿曼德·斯特伊芬沃尔德, 阿里·科佩拉 申请人:Nxp股份有限公司