共享射频接口资源的制作方法

专利名称：共享射频接口资源的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及提供对媒体的访问的射频(RF)接口资源。
背景技术：
术语"RF接口资源"表示发送器、接收器和收发器的硬件和软件部件，用于发送或 接收电磁波谱的射频范围上通信的信号，或者处理这些信号所承载的数据，或者通过其它 装置通信，诸如在常规数据网络上或通过软件接口。这些数据可以是音频、视频、语音、数据 或其任何组合的形式。使用RF信号上承载的媒体的应用实例包括TV观看、音乐无线电收 听以及语音/数据通信和交换。RF信号可在各种通信链路上传送，包括空中陆基源、卫星源 和无线通信网络。除了在RF频率上传送，RF接口资源处理的数据可按基于常规铜线或光 纤的数据通信网络上传送的基于分组的数据形式进行通信。例如，RF接口资源处理的数据 可作为电视天线、DSL调制解调器、电缆调制解调器、同轴电缆TV连接上的信号进行通信。 或者，通过网络接口卡(NIC)或甚至通过软件编程接口，诸如多路分解器处理的MPEG-2传 输流的RF接口资源处理的数据可以作为USB连接上通信的数据传送。
个人计算机(PC)可具有安装的电视(TV)内插卡，它提供PC上的TV节目观看。除 了在广播时观看TV，许多现今更新的卡用硬盘用于节目存储以提供类似录像带记录器的功 能，诸如记录广播的TV节目以便稍后观看。某些TV卡提供对模拟和数字电视观看的支持。 特别是随着数字电视的出现，除了正常的TV节目，TV信号还可传输数据服务。数据服务应 用的某些实例包括电影、音乐、软件、游戏、新闻和因特网内容的传递和下载。接收该内容的 应用程序可以是可根据用户偏好定制的，以便仅接收用户感兴趣的内容。与TV节目一样， 这些数据服务可在许多不同的RF频率或"TV信道"上散布。 希望同时调到不同TV信道的多个应用程序之间会产生冲突。TV节目记录应用程 序会希望调到频道3以记录预选节目，同时用户正用频道5上的TV观看器应用程序观看 TV。同时，PC游戏下载服务应用程序需要转到频道IO以获得用户要求的游戏。在该实例 中第一个冲突是哪一个应用程序开始将调谐器调到其频道。即使系统具有三个独立的调谐 器，每一个都具有其自己的解调器和多路分解器，第二个冲突将出现于需要将保护的或加 密的内容转换成每个应用程序可使用的形式所需的共用解码器的使用上。
因为当前系统允许每个应用程序直接访问这些资源，一个应用程序会与其它应用 程序的正确操作干扰，使用户不明白为什么出现问题。例如，因为使用户随时按需要改变 TV频道，所以TV观看器应用程序会使TV记录应用程序不能记录所需节目，并使PC游戏服 务不能成功地下载游戏(尽管用户已为该服务花费金钱)。由于这些共享资源使用上的冲 突，用户常完全不知道为什么其它应用程序会失效(特别是如果这些应用程序是用户购买
4TV卡的初衷)。该结果同样使得数据服务供应商和运营商不满意，因为他们依赖内容的成 功下载来获得收入。 因此，需要方法来解决当需要使用RF接口资源的有效应用程序数量超出可得RF 接口资源的数量时的争用。


图1是本发明一个实施例的操作图； 图2是本发明一个实施例的框图； 图3是根据本发明一个实施例的软件的流程图； 图4是根据本发明另一个实施例的软件的流程图；以及 图5是可用本发明的一个实施例解决的可能争用情况的示意性示图。
具体实施例方式
参考图l，一平台包括一个或多个射频(RF)接口资源，诸如资源100A和IOOB，每 一个都耦合到单向或双向通信链接接口102。信号和数据可在各种通信链路上传输，包括空 中陆基源、卫星源、无线通信网络和基于铜线或光纤的数据通信网络。RF接口源用来通信 其处理的信号和数据的通信链接接口 102的实例包括电视天线、DSL调制解调器、电缆调 制解调器、同轴电缆TV链接、USB链接、网络接口卡(NIC)或应用编程接口 API或用于在RF 接口源IOO和软件程序或操作系统之间通信数据的其它软件接口机制。源IOOA和IOOB可 以是发送器、接收器或收发器，或者其各部件，诸如以下的一个或多个调谐器104、编码器 105、解码器105、多路复用器106、多路分解器107、加密机108、解密机109、调制器IIO和解 调器111。 RF接口资源100可耦合到仲裁模块32 。该仲裁模块32接收来自应用的对资源100 的所有请求，所述应用诸如平台上有效的应用30a、30b和30c。仲裁模块32控制对射频接 口资源100的访问和来自其的访问。在某些实施例中，仲裁模块32可以是软件部件，且在 某些情况中，它可以是操作系统的一部分。仲裁模块32可允许以选择为基础访问资源100。 仲裁模块32执行优先级方案来确定准许哪个应用30访问一个或多个RF接口资源100。
应理解，在某些情况中，对于M个应用来说，N个资源是可访问的，其中M大于N。 因此，会引起争用且仲裁模块32会根据优先级方案负责安排M个应用对N个资源的访问。
在有限数量的RF接口资源约束的环境中，本发明的某些实施例支持不同时期和 在不同射频上发送或接收的多个媒体服务。 音频、视频、语音或数据或者其任意组合形式的媒体可在承载数据的信号上通信。 如何承载信号和数据的实例包括空中陆基或卫星传送，以及铜线或光纤网络。媒体服务的 实例是视频点播应用的传递，其中电影内容在MPEG-2传输流中被传递到PC或置顶盒用于 观看。媒体服务的另一个实例是丰富的多媒体因特网应用，其中内容被传递到蜂窝电话或 个人数字助理(PDA)。媒体服务的另一个实例是游戏或软件应用，其中游戏或其它软件被传 递到手持或便携式计算机、台式PC或无线应用。又一个实例是在手机或PDA上接收MP3音 乐或MPEG-4视频内容，或相反，其中手机或PDA获取和上传的图片被发送到其它某处。
提供各种媒体服务作为各种RF频率或"信道"，就像有用于TV节目的许多电视频道。事实上，电视节目只是媒体服务的另一个实例，其中媒体是在为电视保留的多个RF频 率上传递的电视节目。除了传送电视节目，那些相同的电视RF频率还可用于传送其它媒体 服务，诸如视频点播或其它上述数据服务。与一般的电视节目不同，媒体服务不需要以连续 24x7为基础传递。相反，某些媒体服务仅在特定时间周期可得。通常，这是现在在模拟和数 字电视上传送的数据服务的情况。常在整天的分散的不连续时间块内广播包括视频、游戏、 软件、因特网、新闻、证券行情表等的数据内容。甚至在连续广播数据服务的情况下，通常在 一时间周期上重复地重播数据，以确保数据被接收。许多媒体服务应用裁制实际接收的内 容以匹配用户偏好，这意味着某些内容被故意跳过或忽略。 作为实例，仅具有单个射频调谐器的诸如电视、PC、 PDA或移动电话的平台每次只
能被调到单个视频载波。在某些情况中，提供了超过一种给定类型的RF接口资源，但即使
这样，在任何给定时间，任何给定平台也仅可在有限数量的射频上接收或发送，且类似地在
可同时处理的数据信号数量上受限制，与给定资源允许的数量一样多。实践中，RF接口资
源的同时使用数量将总超过任何实际系统中可得的RF接口资源的数量。 当使用不同RF频率的服务尝试同时操作时，在用于接收或发送内容的RF接口资
源上会产生冲突。在已被接收后或在将发送前，在一特定资源上，如同用于处理内容以进行
观看、再现或回放的编码器或解码器上，会出现应用间的类似冲突。这些冲突的出现是因为
超过一个的应用会需要在任何给定时间使用相同的RF接口资源。例如，三个不同的数据服
务应用会为TV调谐器竞争，每一个都希望调到其频道来接收内容。当对资源的同时请求数
量超过可得的RF接口资源数量时，就会出现问题。 在一个实施例中，争用解决方案涉及确定寻求RF接口资源访问的每个应用的优 先级和基于该优先级准许访问。优先级是对一个应用优先于另一个的认可权利，例如按急 迫性或重要性的顺序。优先级可按任何可行方式分配。在某些实施例中，优先级可基于任 何数量的因素或因素组合，其中包括但不限于用户偏好；应用是付费的还是免费的；选择 或安装出现的应用的顺序；应用何时或何地可得；应用对于装置操作是否是基本的；或者 应用是否要求系统上有或没有的其它硬件或软件资源。例如，优先级可由用户、应用或系统 及其任何组合分配。 参考图2，基于处理器的RF接收平台包括基于处理器的系统12。在一个实施例中， 系统12可包括RF接口资源100和仲裁模块32。例如，系统12可以是个人计算机、置顶盒、 PDA或移动电话。系统12可以耦合到输出装置16，诸如比如电视机或计算机监视器的显示 系统，比如LCD面板的内置显示器，或者可以简单地使用扬声器用于输出。系统12可以耦 合到或者包括输入装置37，诸如键盘、键区、鼠标、触摸垫、指示装置、遥控单元或麦克风，用 于接收用户的命令和输入。在一个实施例中，输入装置37可用于改变具有广播TV接收器 的系统上的信道。例如，接口 100从天线、卫星接收器、电缆接收器或含因特网的计算机网 络接收信号。RF接口资源100处理的数据甚至可以由另一个应用经由软件编程接口进行通 信。 在一个实施例中，RF接口资源100可以是PC上的电视内插卡，其包括调谐器、解 调器、多路分解器或解码器。某些实施例可单独仲裁这些部件的使用，或者成群地仲裁一个 或多个部件的使用。RF接口资源100可按硬件、软件或硬件和软件的任何组合实现。
系统12可以包括将系统12与资源100对接的接口 24。在本发明的一个实施例中，接口 24可耦合到总线26，接着耦合到在一个实施例中可以是桥路的接口 36。在一个架 构中，接口 36可以耦合到存储装置28、处理器40和输入装置37。虽然在一个实施例中输 出装置16可用作基于处理器的系统12的显示器和媒体的显示器，但在其它实施例中，分开 的显示器也是可以的。此外，虽然图2示出了基于处理器的系统12的一种架构，但本发明 也可应用于任何可得的架构。 在本发明的一个实施例中，存储装置28是硬盘驱动器(HDD)或非易失性存储装 置，诸如闪存。存储装置28可存储需要访问RF接口资源IOO的多个应用30。此外，资源仲 裁模块32也可存储在存储装置28上。 根据本发明的一个实施例，寻求访问接口 100的应用30之间的争夺按有利的方式 解决。该争夺的出现是因为多个应用30希望同时访问同一RF接口资源，从而请求数量超 过系统的可得资源的容量。 参考图3，仲裁模块32控制应用30访问资源100的能力。如框54所示，调度对资 源的请求。根据本发明的一个实施例，提供了调度，为给定资源保存给定时隙，如各种应用 30所请求的。在一个实施例中，应用30可被分配时隙以访问所需的资源，接收他们期望广 播的数据，例如基于数据服务广播的可得调度。 菱形56处的检查确定是否存在冲突。当两个不同的应用30同时请求访问有限数 量的资源100且接收数据服务的合成资源使用请求的请求数量超过系统10的容量时，常见 地例如当只有两个电视调谐器时三个应用请求调到三个不同的电视频道时，产生冲突或争 夺。某些其它普通实例会在以下资源上冲突请求HDTV解调器、MPEG-2传输流多路分解器 或者MPEG-4解码器。根据框74中指示的预先安排的调度，如果没出现冲突，该流程简单地 准许使用资源100。 根据本发明的一个实施例，如果识别出冲突，仲裁模块32可发出请求到各应用30 以指出他们的优先级。或者，该优先级信息已驻留在仲裁模块32中或者可由应用30从数 据库分开地访问，或者作为附加实例可要求提示用户提供信息。 根据本发明的一个实施例，可从应用30接收优先级信息，如框58中所示。根据本 发明的一个实施例，可基于不同应用30的相对优先级设计冲突解决方案，如框60中所示 的。例如，在两个应用30在相同时间周期中请求资源且没有足够资源可得以提供所有请求 的情况下，系统10可基于不同应用30的优先级分配资源。即，如果可以的话，具有较高优 先级的应用30获得请求的资源。 在这种情况中，通知接收请求资源的应用30，如框62所示，也通知没有接收到请 求时隙的那些应用。在一些情况中，在框64中，从应用30接收对分配的响应。在这种情况 中，这些响应可通知应用30 :尽管对给定时隙作出了请求，如果其随后变得可用，应用30仍 希望获得该时隙或其某些部分。此外，给定应用30可通知仲裁模块32 :应用30能使用它 所请求的少于所有可得时间。作为另一个可选方案，接收优先级的某些应用30可通知他 们能在一部分分配时间周期上让出(yield)优先级。 允许给定应用让出其分配的情况是各种各样的。作为一个实例，应用可在少于整 个分配的时间周期中接收足够信息，使它能实现需要实现的功能。在这种情况中，在接收到 需要的全部数据后，应用随后让出其分配。 如框66中所示，设定检查时间。检查时间是基于应用响应形成的时间，以重新检查接收分配的应用是否能让出所有或部分的分配资源。即使可通过基于优先级分配资源来 解决争夺，应用也可请求重新检查以确定另一个应用随后是否可以让出其所分配的资源。 作为一个实例，在某些情况中，会重复广播相同的内容。因此，应用30可在较早时间接收打 算在给定时隙中访问的信息，且此后愿意让出其资源分配。 菱形68处的检查确定是否已出现检查时间。检查时间可对应于资源争夺的时间 或者可在该时间少许之前或甚至之后。 在框70，当达到检查时间时，对让出的请求可提供给较高优先级的应用，如框70 中所示的。如果准许让出请求，则修改调度，如框72所示。此后，如框74所示，根据所述调 度操作接口 14。 在某些实施例中，仲裁模块32可以是分层于操作系统之上的操作系统的一部分， 应用程序，或者应用程序接口 (API)的一部分。被仲裁的RF接口资源的实例包括调谐器、解 调器、调制器、多路分解器、多路复用器、编码器、解码器。编码和解码表示将数据从一种格 式转换成另一种，或者将数据从加密格式转换成解密格式。可将这些资源作为独立的资源， 或者作为几个部件组成一个逻辑资源的组合，从而应用程序对于这些资源的仲裁的或排他 的使用可以被单独地控制。在某些实施例中，访问调谐器而不访问解调器、多路分解器和解 码部件是无意义的，因此他们可以被捆绑在一起作为单个逻辑资源。在其它实施例中，保持 部件分开是有意义的，以允许某些组合中的所有部件的同时使用，例如需要用于接收用于 存储和以后回放的那些，对就需要用于(以前记录内容的)回放的那些部件。适当的资源 仲裁的间隔尺寸或范围取决于特定系统及其应用的需要和用途。 根据本发明的一个实施例，每个应用30可包括与仲裁模块32互连的模块，如图4 所示。最初，每个应用30将资源请求传递给仲裁模块32，如框80所示。因此，基于可得的 调度信息，给定应用30知道它需要一段特定的时间周期的一资源。因此，应用30为这个资 源对仲裁模块32进行请求。 此后，如果产生冲突，应用30最后从仲裁模块32接收对优先级信息的请求。如果 没有接收到优先级请求，则随着时间过去，确定该请求被准许。如果接收到优先级请求，如 菱形82中所示，则在一个实施例中可从应用30提供所请求的优先级信息，如框84中所示 的。此后，资源请求应用30接收冲突解决方案，如菱形86中所确定的。
如果不满足请求，如菱形88中所示，则在某些情况中可请求让出，如框90所示。 例如，如果应用30确定只要可能它必须具有资源，则它可向仲裁代理32阐明合适的让出请 求。随后，应用30等待关于让出请求的决定。 同时，被分配较高优先级资源的应用可从仲裁代理32接收让出请求，如框92中所 示。如果接收到该让出请求，则应用30进行让出决定，如框94所示。随后，将让出决定传 送给仲裁代理32，如框96所示。 作为两个实例，当已处理全部需要的数据或者仍未具有的数据可在无冲突的将来 时隙中传送，则应用可让出。二者中任一情况都可被潜在让出的应用、系统12或这两者了 解。为使应用知道它已处理了全部需要处理的数据，可提供附加的元数据，比如列出所有必 要数据资源的数据清单。如通过所述清单确定的，应用30可以已接收了所有它需要的数 据，且该数据可以重复通信。元数据也可以表示什么数据是基本的，什么数据是任选的，以 及哪个是其它装置可得的。作为实例，如果正接收用户需要的电影，视频点播应用不会让出，但如果它知道其高速缓存已装满下周的电影预告片且这是现在正转播的，则它可让出。
由于表示何时会传输数据的调度信息的可得性，应用30(或系统12本身)会知道 直到将来某一时间才需要一资源。该调度信息可以按各种方式获得，包括信号本身中承载 的系统信息，或者使用电子编程引导。关于将重复传输什么数据以及何时的信息可以简单 地是暴露给应用或系统的附加元数据，以确定是否出现让出。 图5中，描述了一个实施例，在表示三个不同的RF电视频率的三个不同的物理信 道A， B和C上提供了三个数据服务X， Y和Z。假定时标覆盖二十四小时且每个服务时间 周期在每天的相同时间重复。还可假定系统12仅具有每次可由一个应用排他地控制的一 个电视调谐器。 如果所有服务应用X， Y和Z在系统开始时间处开始运行，则在其请求时隙期间每 个服务都请求系统调到其各自的信道。服务X请求将被无条件准许，因为不存在竞争应用 资源请求。在一个实施例中，将基于各自的优先级处理服务Y和Z的请求。如果服务Y具 有较高的优先级，则其请求将被无条件准许且电视调谐器14将从时间T3开始转到信道B， 只要服务需要带宽，直到时间T4。服务Z将没有机会使用电视调谐器直到时间T4(如果服 务Y在这之前让出调谐器，则会更快)。 如果服务Z的优先级高于服务Y的，则在一个实施例中平台IO会按两种方式之一 进行响应。平台10可告诉服务Y它可调到信道B直至时间T5，让服务Y选择究竟是否调到 那里。服务Z将明确地在信道C上获得其数据，在T5开始直到T6。如果在时间T5前不久 在它获得调谐器的时候服务Y不需要它，则系统可与服务Z协商以确定服务Z是否愿意在 时间T4以前让出。如果服务Z不愿意让出，则平台10将在时间T5转到信道C。如果服务 Z在时间T4前的任何时候让出调谐器，则系统可以留心服务Y是否仍需要带宽，如果是，则 转回到信道B。 虽然就有限数量的实施例描述了本发明，但本领域的熟练技术人员将理解其许多 修改和变型。所附权利要求书旨在覆盖落在本发明的真实精神和范围之内的所有这种修改 和变型。
权利要求
一种分配资源的方法，包括在平台上从至少两个应用接收射频接口资源请求，由于平台不具有资源来准许所述至少两个请求，所述至少两个应用形成争夺；确定所述至少两个应用的优先级；基于所述优先级，在一段时间内准许所述资源请求之一；以及在所述一段时间的结束时刻之前确定所准许的资源是否可以被让出。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述一段时间的结束时刻之前确定所准 许的资源是否可以被让出的步骤包括所述至少两个应用中的一个应用确定资源是否可被 让出。
3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述一段时间的结束时刻之前确定所准 许的资源是否可以被让出的步骤包括带有所准许的资源请求的应用确定资源是否可被让 出。
4. 如权利要求l所述的方法，其特征在于，还包括从未准许其请求的应用接收对资源 请求准许的响应，并且在所述一段时间的结束时刻之前确定所准许的资源是否可以被让出的步骤包括 请求已经准许其请求的应用让出所准许的资源给仲裁模块，而所述仲裁模块将让出的资源 给予未准许其请求的应用。
5. 如权利要求4所述的方法，其特征在于，至少一个应用执行从以下组中选出的功能 TV记录或观看、音乐无线电记录或收听、视频内容记录或回放、语音或数据通信和交换、以 及以下内容的传递或下载电影、音乐、软件、游戏、新闻和因特网内容的。
6. —种用于分配资源的系统，包括 处理器；响应于处理器的显示器；以及 存储有指令的存储装置，该指令指示处理器从至少两个应用接收射频接口资源请求，由于系统不具有资源来准许所有请求，所述 至少两个应用形成争夺；确定每个应用的优先级；基于所述优先级，在一段时间内准许所 述资源请求之一 ；以及在所述一段时间的结束时刻之前确定所准许的资源是否可以被让 出。
7. 如权利要求6所述的系统，其特征在于，包括广播接收器、电视接收器、无线电接收 器中的至少一个。
8. 如权利要求6所述的系统，其特征在于，包括以下的至少之一 置顶盒、个人数字助 理、台式计算机、便携式计算机、手持计算机、媒体服务器、媒体网关、移动电话、无线设备。
9. 如权利要求6所述的系统，其特征在于，包括耦合到所述处理器的射频接口资源，该 资源包括至少一个选自包括调谐器、调制器、解调器、多路复用器、多路分解器、编码器或解 码器的组中的元件。
10. 如权利要求6所述的系统，其特征在于，包括特定类型的第一资源，所述类型来自 包括调谐器、调制器、解调器、多路复用器、多路分解器、编码器、解码器或其任何组合的组， 该资源耦合到所述处理器。
11. 如权利要求io所述的系统，其特征在于，包括包括与所述第一资源相同类型的第二资源。
12. 如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述至少两个应用中的一个应用要在所述 一段时间的结束时刻之前确定所准许的资源是否可以被让出。
13. 如权利要求6所述的系统，其特征在于，带有所准许的资源请求的应用要在所述一 段时间的结束时刻之前确定所准许的资源是否可被让出。
14. 如权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括一仲裁模块和一存储的指令，该指 令请求已经准许其请求的应用让出所准许的资源给仲裁模块，而所述仲裁模块将让出的资 源给予未准许其请求的应用。
15. 如权利要求6的系统，其特征在于，至少一个应用执行从以下组中选出的功能TV 记录或观看、音乐无线电记录或收听、视频内容记录或回放、语音或数据通信和交换、以及 以下内容的传递或下载电影、音乐、软件、游戏、新闻和因特网内容的。
16. —种用于分配资源的仲裁模块，该仲裁模块用于从至少两个应用接收射频接口资源请求，由于可用系统资源不足于满足所有请求，所 述至少两个应用形成争夺； 确定所有应用的优先级；基于所述优先级，在一段时间内准许所述资源请求之一 ；以及 在所述一段时间的结束时刻之前确定所准许的资源是否可以被让出。
17. 如权利要求16所述的模块，其特征在于，所述至少两个应用中的一个应用在所述 一段时间的结束时刻之前确定所准许的资源是否可以被让出。
18. 如权利要求16所述的模块，其特征在于，带有所准许的资源请求的应用在所述一 段时间的结束时刻之前确定所准许的资源是否可被让出。
19. 如权利要求16所述的模块，其特征在于，所述模块还用于请求已经准许其请求的应用让出所准许的资源给仲裁模块，而仲裁模块将让出的资源 给予未准许其请求的应用。
全文摘要
应用可寻求访问基于处理器的系统上的射频接口资源，其超出资源的可得容量。当超过一个应用需要同时访问RF接口资源且RF接口资源的可得容量不允许所有这些请求被准许时，可提供争夺解决方案。在一个实施例中，争夺解决方案可包括确定寻求RF接口资源访问的每个应用的优先级以及基于所述优先级准许访问。
文档编号H04H1/00GK101790238SQ20101011990
公开日2010年7月28日 申请日期2003年12月12日 优先权日2002年12月30日
发明者L·威尔施 申请人:英特尔公司