专利名称：具有通过单播系统传送的递增冗余的广播系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于在广播系统中接收数据的接收机和相应的接收方法。本发明还涉及用于发送和接收数据的数据传送系统和相应的数据传送方法。此外，本发明涉及用于在计算机上实现所述接收方法的计算机程序。本发明例如涉及利用正交频分复用(OFDM)的数字视频广播(DVB)的领域。另外，本发明可应用在其他系统中，例如DAB(数字音频广播)、DRM、MediaFlo或ISDB系统。
背景技术：
诸如根据DVB-T2标准(第二代数字地面电视广播系统标准)的广播系统之类的已知的广播系统的发送參数一般是针对利用静止接收机例如利用屋顶天线的固定接收而优化的。在诸如即将出现的DVB-NGH(DVB下一代手持；以下也称为NGH)标准之类的未来的广播系统中，移动接收机(其是这个即将出现的标准的主要焦点)将被使得在恶劣的接收情形中(例如尽管遭受了多径传播、衰减效应和多普勒频移)也能够正确地接收数据。这种广播系统的特征尤其在于以下事实即，一般没有反馈信道并且没有从接收机到发送机的信令。
发明内容
本发明的ー个目的是提供一种用于在广播系统中接收数据的接收机和相应的接收方法，利用该接收机和接收方法，移动接收机对数据进行无误的接收/重建的概率与已知广播系统中的接收机和接收方法相比提高了，即使在恶劣的接收条件下也是如此。本发明的另ー个目的是提供相应的数据传送系统和数据传送方法以及用于实现所述接收方法的相应计算机程序。根据本发明的ー个方面，提供了ー种用于在广播系统中接收数据的接收机，包括-广播接收机单元，用于从所述广播系统接收被分段成帧的接收机输入数据流，其中码字的基本码字部分被映射到所述帧上，码字至少包括根据第一码从输入数据字生成的所述码字部分，-数据解映射器，用于从接收机输入数据流的所述帧中解映射出基本码字部分，-解码器，用于利用码字中包括的基本码字部分在常规解码步骤中对所述码字进行纠错码解码以解码成至少ー个输出数据流的输出数据字，-检查单元，用于检查对码字的常规解码是否有错误，-单播请求単元，用于在对码字的所述常规解码有错误的情况下通过单播系统请求错误解码的码字的辅助码字部分来在额外解码步骤中用作递增冗余，-单播接收机单元，用于从所述单播系统接收错误解码的码字的辅助码字部分，其中，所述解码器适应于在额外解码步骤中通过额外地使用接收到的辅助码字部分来再次对相应的码字解码，以及
-数据输出端，用于输出被分段成所述解码出的输出数据字的所述至少一个接收机输出数据流。根据本发明的另一方面，提供了一种用于发送和接收数据的数据传送系统，包括i)用于广播数据的广播发送机，包括-数据输入端，用于接收被分段成输入数据字的至少ー个发送机输入数据流，-编码器，用于对输入数据字进行纠错码编码以编码成码字，码字包括基本码字部分，其中所述编码器适应于根据第一码从输入数据字生成所述基本码字部分，所述基本码字部分是提供来用于常规解码的，-数据映射器，用于将码字映射到发送机输出数据流的帧上，以及
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-广播单元，用于广播所述发送机输出数据流，ii)数据存储装置，用于存储所述输入数据字、所述基本码字部分和/或根据第二码从输入数据字生成的辅助码字部分，所述辅助码字部分是提供来在利用基本码字部分对码字的常规解码有错误的情况下作为递增冗余的，iii)根据本发明的接收机，以及iv)用于在单播系统中发送数据的单播发送机，包括-单播请求单元,用于接收来自单播请求单元的请求辅助码字部分的单播请求，-取回単元，用于从所述数据存储装置或者从辅助编码器取回辅助码字部分，该辅助编码器适应于对从所述数据存储装置取回的相应输入数据字和/或基本码字部分进行纠错码编码以编码成所述辅助码字部分，以及-单播发送机単元，用于将所述辅助码字部分发送到作出请求的接收机。根据本发明的另一方面，提出了一种用在如上限定的用于发送和接收数据的数据传送系统中的单播发送机，所述单播发送机包括-单播请求单元,用于接收来自作出请求的接收机的单播请求单元的请求辅助码字部分的单播请求，-取回単元，用于从数据存储装置或者从辅助编码器取回辅助码字部分，该辅助编码器适应于对从所述数据存储装置取回的相应输入数据字和/或基本码字部分进行纠错码编码以编码成所述辅助码字部分，以及-单播发送机単元，用于将所述辅助码字部分发送到作出请求的接收机。根据本发明的其他实施例，提供了相应的接收方法、数据传送方法、单播发送方法以及包括用于使得计算机执行如上限定的接收方法的解码和检查的步骤的程序手段的计算机程序，其中所述计算机程序是在计算机上执行的。本发明的优选实施例在从属权利要求中限定。应理解，要求保护的装置、系统、方法和计算机程序具有与从属权利要求中限定的要求保护的接收机相似和/或相同的优选实施例。本发明是基于如下构思的通过改善所提供的纠错措施，使得广播系统中的移动接收机(例如车内接收机或手持式接收机(例如在移动电话或PDA中))即使在严峻的传送信道条件下也能够对广播数据解码。具体地，提出了根据接收机的请求提供充分量的冗余以提高码的鲁棒性。所述额外的冗余是由数据传送系统在接收到来自接收机的请求额外冗余的反馈后提供的。然而，所述额外冗余不是通过广播系统来广播，而是通过单播系统只传送到作出请求的接收机。此接收机可使用额外冗余来对先前(通过广播系统)接收的码字执行另外的解码。因此，如果接收到的广播数据的接收或重建(解码)有错误或者只能以不足的质量进行，则接收机能够除了先前接收的码字以外还利用所请求的额外冗余来重
复解码。根据本发明的接收机，例如根据即将出现的DVB-NGH标准的接收机，可例如被包括在移动电话中，移动电话也能够从单播网络接收数据，单播网络比如是移动通信系统，例如3G(UMTS)或4G(LTE)通信系统，以及WLAN(无线局域网)，如果接入点在附近范围中的话。根据本发明，可从不同的体系结构(垂直移交)，例如经由3G、4G或WLAN网络，取回错误接收或解码的码字(“错误”ー词不仅被理解为指完全错误，而且也指“质量不足”)的额外冗余。
从而，根据哪个特定的单播系统来实现单播请求单元和单播接收单元，对于本发明来说不是关键的。一般来说，可以使用任何单播系统，例如用于无线通信的任何(电信)通信系统，并且还可能接收机被实现为将若干单播系统用于所提出的额外冗余的请求和接收，例如通过在各个情形中当前可用的单播系统。另外，额外冗余的请求和接收一般也可通过不同的单播系统来执行，但优选地将使用同一单播系统。因为一般来说单播系统提供充分的手段用于纠错和检错，所以可以假定辅助码字部分的传送是无错误的。为了确保接收机(例如现有的传统接收机)、特别是其解码器能够在没有任何根据本发明提供的额外冗余的情况下对接收到的数据正确地解码，广播发送机的纠错码编码器(一般应用前向纠错)应用第一码来为要广播的数据的数据字生成基本码字部分。此编码方式可以是已知的将输入数据字编码成码字的标准方式，例如在DVB-T2发送机中应用的前向纠错(FEC)编码(例如LDPC编码)，即基本码字部分可对应于根据DVB-T2标准(以下也称为T2)的(“正常”纠错码)码字。然而，此外，根据本发明还提出了通过根据第二码从输入数据字生成辅助码字部分来为接收机的解码器提供递增冗余。“总”码，即据其生成“总”码字(包括基本码字部分和辅助码字部分)的码，从而具有比第一码更低的码率。因此，所述“总”码，特别是所述辅助码字部分，提供了更高的鲁棒性使能了比第一码(更好的)解码。一般地，在接收机为特定码字请求辅助码字部分时实时生成该辅助码字部分就足够了。因此，如果其未被请求，则其也不被生成和/或存储，具体是不被存储在数据传送系统的数据存储装置中，例如不被存储在中央服务器中。然而，为了使得在请求时能够生成辅助码字部分，至少输入数据字被存储在数据存储装置中。然而，也可以存储基本码字部分(除了相应的输入数据字以外)和/或辅助码字部分。对于实际实现，在可用存储空间和用于实时生成辅助码字部分的计算时间之间可进行折衷。数据存储装置可实现为用于仅在特定时段期间、特别是在接收机有可能请求特定辅助码字部分的时候缓冲相应数据的缓冲器。从而，在一定的时限之后，存储的数据可再次被从数据存储装置中删除。因此，在正常接收条件下，解码器一般根本不(需要)请求和使用辅助码字部分，而只使用基本码字部分来对接收到的数据解码。在解码器意识到对所接收的数据的解码有错误或者质量不足的情形中，其使用部分或整个接收到的辅助码字部分来对所接收的数据更好地解码。从而，基本码字部分可被接收机/解码器按原样用于解码，而辅助码字部分只在解码确实需要的情况下才被请求和使用。另外，辅助码字部分表示用于改善解码能力的额外措施，尤其在恶劣接收条件的情况下对于移动接收机更是如此。基本码字部分被发送机的适当数据映射器映射到发送机输出数据流中，所述发送机输出数据流(接收机输入数据流一般对应于该发送机输出数据流，除了主要由传送信道引入的差错和干扰以外)一般被分段成帧。例如，根据DVB-T2系统应用的使用T2帧和FEF(未来扩展帧)帧的成帧结构可用于以适当的方式传输基本码字部分。接收机包括相应的解映射器，用于从接收机输入数据流的帧中解映射出基本码字部分。
如上所述，数据存储装置可实现为能够与单播发送机通信并且能够从广播发送机接收数据的中央服务器。在一实施例中，数据存储装置被布置为邻近广播发送机或者甚至被布置广播发送机的一部分并且从广播发送机安全地接收所需的数据。在另ー实施例中，数据存储装置是单播系统的一部分，例如移动通信系统中的中央服务器。在此情况下，数据存储装置只是简单地接收广播数据，就像所有其他广播接收机那样，并且存储这些数据(或者从其生成辅助码字部分并存储这些辅助码字部分)。单播系统(即其操作者)随后可许诺提供辅助码字部分来供广播接收机取回，作为(仅)针对其用户的额外服务。优选地，编码器和解码器应用系统码来生成所述码字，以使得所述基本码字部分包括数据部分、特别是输入数据字，并且包括基本奇偶部分，并且所述辅助码字部分包括辅助奇偶部分。例如，基本码字部分可以是输入数据字的信息符号(例如信息比特或信息字节)和所生成的基本奇偶符号(例如基本奇偶比特或字节)的组合，所述组合表示第一码的基本码字，其可被解码器解码。在此示例中，辅助码字部分可包括辅助奇偶符号(例如辅助奇偶比特或字节)，所述辅助码字部分表示第二码的辅助码字，其可用于提高对所述第一码字解码的可能性。在优选实施例中，解码器包括用于根据所述第一码从包括所述基本码字部分的基本码字解码输入数据字的第一解码单元和用于根据所述第二码从包括所述基本码字部分和所述辅助码字部分的辅助码字解码输入数据字的第二解码单元。因此，根据此实施例，可以不作任何改变地使用已经存在的解码器，即第一解码单元，而只是添加第二解码器，即第ニ解码单元，其被提供以辅助码字，用于根据第二码对输入数据字解码，第二码本身可具有比第一解码单元应用的第一码更低的码率，但也可具有相同或更高的码率。在一实施例中，辅助码字部分不包含(或者不只包含)辅助奇偶，而是也包含基本码字部分的部分或完整输入数据字和/或基本奇偶。例如，辅助码字部分可以是(部分或完整的)输入数据字和(尤其是在仅部分输入数据字的重复的情况下)相应基本码字部分的重复，其通过单播被安全地传送到作出请求的接收机。根据替换实施例，解码器包括用于根据所述第二码从包括所述基本码字部分的基本码字解码输入数据字并且用于根据所述第二码从包括所述基本码字部分和所述辅助码字部分的辅助码字解码输入数据字的单个解码单元。因此，此实施例与上述实施例相比需要更少的硬件和/或软件。根据另ー实施例，单播请求単元适应于分步请求辅助码字子部分来在利用基本码字部分和先前接收的辅助码字子部分对码字的常规解码有错误的情况下用作递增冗余。此实施例提供了如下优点，即，如果常规解码(即仅利用基本码字部分的解码)有错误，则接收机可决定其需要多少额外的递增冗余来正确解码。这是通过如下方式使能的对输入数据字编码以使得生成可分步用作这种递增冗余的两个或更多个辅助码字子部分(例如两组或更多组辅助奇偶符号)，即，生成辅助码字子部分以使得执行所接收的码字的正确解码不完全需要所有子部分，而是其ー个或多个子部分也足以进行正确解码。然而，如果使用更多的子部分，则码率减小并且正确解码的概率増大。从而，每个接收机可自己决定(该决定也可以是时时变化的)如果需要的话，那么 多少个额外的递增冗余、即那至少两个辅助码字子部分中的多少个应当被用于提高解码的质量。因此，如果只是额外地需要一较小的子部分，则其他辅助码字子部分可被忽略并且甚至可根本不被请求。在另ー实施例中，所述检查単元适应于估计对码字的正确解码所需的递增冗余的量，并且所述单播请求单元适应于请求至少提供所述估计的递增冗余的辅助码字部分。这样的实施例确保了经由单播系统只请求和传送所需量的数据，从而将接收机的等待时间和传送负担降低到最低限度。在另ー实施例中，接收机还包括存储器単元，用于在对码字(以及如果适用的话则还对先前接收的辅助码字子部分)的常规解码有错误的情况下存储基本码字部分或对基本码字部分的常规解码步骤的解码结果，直到通过所述单播系统接收到相应的辅助码字部分为止。优选地，解码结果被存储为要解码的码字的软信息以供以后在额外解码步骤中与辅助码字部分一起使用，辅助码字部分一般可被视为非常可靠的信息，这是由于通过单播系统传送的信息一般是可靠的，尤其是因为其纠错码编码方案及其一般应用的确认过程，根据这些确认过程，一般在这种单播系统中必须从接收实例到发送实例确认对数据包的正确接收。优选地，接收机还包括重组器单元，用于将接收到的辅助码字部分与存储器単元中存储的信息重组并且将重组的信息提供给解码器。所述重组器単元优选适应于向所述接收到的辅助码字部分指派被设定到较高的(特别是最大的)值的辅助可靠性因数。从而，辅助码字部分的可靠性(一般而言)高于相应的基本码字部分的可靠性，并且所述解码器适应于在所述额外解码步骤中考虑到所述可靠性。为了确保单播发送机和数据存储装置知道哪个信息被请求，单播请求単元优选适应于将码字标识信息包括到对于辅助码字部分的请求中，所述码字标识信息标识接收机输入数据流中的错误解码的码字。一般地，唯一地标识所请求的信息的任何种类的标识信息都可用于此用途。在优选实施例中，所述标识信息是指示错误解码的码字的地址的地址信息。例如，所述单播请求单元适应于将帧指示符、数据块指示、同步信息或计数器、特别是根据DVB广播系统的接收机输入数据流的ISSY字段和物理层管道标识符，作为码字地址信息包括到请求中。作为这种码字标识信息的一个实施例，也可能接收机在到单播发送机的请求中包括错误解码的码字，该错误解码的码宇随后被用于将其与数据存储装置中存储的码字或码字部分进行相关运算以找出正确的码字或码字部分，该正确的码字或码字部分随后被发回到接收机以用在额外的(改善的)解码步骤中。此外，在一实施例中，可以将广播数据流的物理參数用于所述标识，如果这些物理參数也被存储在数据存储装置中的话。例如，除了 PLP标识符以外，码字的帧索引(DVB-T2的上下文中的FRAME_IDX)和码字的第一信元的信元地址(根据DVB-T2标准的§ 8. 3. 6. 2)也可标识码字。此外，在一实施例中，可以创建单独的标识符用于标识码字。例如，单独的计数器可被创建并用来唯一地寻址广播发送机所广播的数据流内的码字和数据存储装置中为码字存储的相应数据(例如辅助码字部分)。因此，接收机-在向数据存储装置请求辅助码字部分吋-可使用此计数器来唯一地指示出其需要哪个辅助码字部分。此计数器随后可用于从数据存储装置选择和取回正确的辅助码字部分(或用于生成它的数据)。一般地，发送机例如在广播系统的系统操作者的控制下有应用根据接收机的请求仅对所选的发送机输入数据流提供递增冗余的构思的自由，但不得一般地将其应用到所有发送机输入数据流。例如，系统操作者可决定将此构思用于被提供来由静止接收机和移动接收机两者接收的数据流，而对于一般仅会被静止接收机接收的其他数据流，则不生成和发送根据本发明的辅助码字部分。优选地，本发明被应用于非实时数据的广播，即一般不被接收机实时重放、而是被缓冲在接收机中直到用户在任何以后时间请求重放为止的数据(“按需推送视频”)的广播。在这种应用中，在解码差错的情况下用于获得和使用任何辅助码字部分的等待时间不·会对用户引起任何不便。另外，如上所述，如果数据存储装置是单播系统的一部分并且适应于非常可靠地接收来自广播发送机的广播数据，例如通过到广播发送机天线的视线连接，则递增冗余的服务可由单播系统操作者提供，从而为其用户提供了一种优质服务。如上所述，本发明的ー个方面涉及数据传送系统。在数据存储装置中，可存储根据第二码从输入数据字生成的辅助码字部分，以便它们可根据请求被发送到接收机。在另ー实施例中，在数据存储装置中存储输入数据字，如果相应的辅助码字部分被请求，则这些输入数据字在发送前必须被编码。因此，在优选实施例中，所述系统还包括辅助编码器，其适应于对从所述数据存储装置取回的输入数据字进行纠错码编码以编码成所述辅助码字部分。
參考以下描述的实施例，下面将清楚展现并更详细说明本发明的这些和其他方面。在附图中图I示出了根据本发明的数据传送系统的示意性框图，图2示出了这种数据传送系统中使用的广播发送机的实施例的示意性框图，图3示出了广播发送机中使用的编码器的第一实施例的示意性框图，图4示出了根据本发明的数据部分、基本奇偶部分和辅助奇偶部分的生成，图5示出了根据DVB-T2标准的BBFrame的格式，图6示出了根据DVB-T2标准的FEC码字的格式，图7示出了根据本发明的码字的格式，图8示出了图示根据本发明的码字的比特的生成的示图，图9示出了图示DVB-T2成帧结构的示图，图10示出了图示根据DVB-T2标准的超帧内的T2帧和FEF帧的布置的示图，图11示出了广播发送机中使用的编码器的第二实施例的示意性框图，
图12示出了广播发送机中使用的编码器的第三实施例的示意性框图，图13示出了广播发送机中使用的编码器的第四实施例的示意性框图，图14示出了图I所示的数据传送系统中使用的数据存储装置的示意图，图15示出了根据本发明的接收机的示意性框图，图16示出了接收机中使用的解码器的第一实施例的示意性框图，图17示出了接收机中使用的解码器的第二实施例的示意性框图，并且
图18示出了根据本发明的单播发送机的示意性框图。
具体实施例方式图I示出了根据本发明的数据传送系统的示意性框图。该系统包括用于广播数据的广播发送机10、用于接收由所述广播发送机10广播的数据的接收机50、用于在单播系统中发送数据的单播发送机100以及用于存储从广播发送机10接收的数据的数据存储装置150。如下文将更详细说明的，接收机50不仅能够接收由所述广播发送机10广播的数据，而且在一定程度上还能够与单播发送机100通信以进行双向通信，并且单播发送机100也能够与数据存储装置150进行双向通信。在特定实施例，还提供了额外的辅助编码器160，用于在发送到单播发送机100之前对数据编码。在下文中，将分别说明数据传送系统的各种元件以例示根据本发明提出的它们的功能和相互关系。在此数据传送系统中，广播发送机10和接收机50以及其间的链路200是广播系统的一部分，该广播系统例如是根据任何DVB标准的视频广播系统，特别是无线广播系统。单播发送机100和接收机50以及其间的链路300是单播系统的一部分，该单播系统例如是根据任何通信系统标准的通信系统，特别是无线通信系统。广播发送机10与数据存储装置150之间的链路400可以是该广播系统的一部分，从而使得要存储在数据存储装置150中的数据是由数据存储装置150从广播信号获得的。或者，此链路400也可由从广播发送机10到数据存储装置150的单独传送信道例如有线或无线传送链路来建立，该数据存储装置150例如可以是布置在广播发送机10旁边的服务器。单播发送机100与数据存储装置150之间的链路500以及辅助编码器160与单播发送机100之间的链路600可以是该单播系统的一部分，以使得单播发送机100经由用于与接收机50通信的那个单播系统来与数据存储装置150和辅助编码器160通信。数据存储装置150、辅助编码器160和/或单播发送机100之间的链路500、600和/或700可通过任何传送手段来建立。优选地，辅助编码器160被布置在数据存储装置150近邻，以使得有线传送线路是有利的方案。然而，辅助编码器160也可以是单播系统的一部分或者甚至是单播发送机100的一部分。图2示出了图I中所示的数据传送系统中使用的广播发送机10的示例性框图。这种广播发送机10例如可以是编码OFDM(COFDM)发送机，该COFDM发送机可用于根据DVB-T2(或即将出现的DVB-NGH)标准发送视频、图像和音频信号并且在其中可使用本发明。要由广播发送机10发送的所述数据一般是以至少ー个发送机输入数据流11，12，...，In的形式的提供的，这些数据流一般被分段成输入数据字。所述发送机输入数据流II，12，...，In可以是ー个或多个(例如MPEG-2)传输流和/或ー个或多个通用流，并且数据可承载于其中的各个物理层管道PLP中。输入数据被从数据输入端12提供到编码器14，其中在数据输入端12中可对发送机输入数据流II，12, , In执行一些输入处理，例如CRC (循环冗余校验)编码、BB(基带)头部插入、填充插入和BB加扰，并且在编码器14中发送机输入数据流II，12，. . .，In的输入数据字如下文将更详细说明的被编码成码字。经编码的数据随后被从编码器14提供到数据映射器16，数据映射器16用于把所生成的码字映射到发送机输出数据流O的帧上，发送机输出数据流O随后被发送机单元18输出。一般地(但不是必须地)，提供有调制器17，用于在输出和发送之前调制数据。图3示出了所述广播发送机10的编码器14的第一实施例141。编码器14的所述实施例141包括两个分支，即两个编码单元20、30，在DVB的上下文中被称为物理层管道(PLP)的发送机输入数据流Il被馈送到这两个编码单元20、30。除了时间交织器27、37以夕卜，处理优选是在固定的帧级别上执行的。以下应被看作示例的发送机输入数据流Il的输 入帧在DVB的上下文中被表示为BBFrame。第一编码单元20，即上方分支，在此实施例中对应于DVB-T2标准(ETSI EN302755V1.I.I (2009-09) " Digital Video Broadcasting (DVB) ；Framing structureChannel Coding and Modulation for a Second Generation Digital TerrestrialTelevision Broadcasting System(DVB-T2)")中描述的比特交织编码和调制(BICM)链。因此，其包括用于随后的LDPC编码的FEC编码块21、比特交织器22、用于将比特解复用到信元的解复用器23、用于根据格雷映射将信元映射到星座的星座映射器24、用于星座旋转和循环Q延迟的单元25、信元交织器26和时间交织器27。这些单元21至27的功能和操作是公知的，并且例如在DVB-T2标准中描述，DVB-T2标准通过引用被并入在此，因此这里不提供进一步说明。第二编码单元30，即下方分支，在此实施例中也被提供以发送机输入数据流II。FEC编码块31 —般不与第一编码单元20的FEC编码块21相同。所述FEC编码块21向输入数据字附加LDPC码字的奇偶比特，所述LDPC奇偶比特在这里一般被称为第一码的基本奇偶部分，而FEC编码块31生成额外的冗余以提高整体信道码的鲁棒性，所述整体信道码涉及来自FEC编码块21和FEC编码块31两者的冗余。换言之，FEC编码块31生成辅助奇偶比特，除了基本奇偶比特以外，这些辅助奇偶比特也可被接收机50用于对接收到的码字解码，下文将对此进行更详细说明。接着的块32至37 —般可与块22至27相同，因此可以采用DVB-T2标准中的，但也可根据第二编码单元30的具体情况和需求来加以调整。时间交织器37的应用是可选的，因为在信元交织器36内已经涵盖了在辅助奇偶比特的仅一帧内应用时间交织。然而，在多于一个辅助奇偶数据帧上应用时间交织允许了更多的时间分集。在此实施例中，两个FEC编码块21、31的输入是相同的，具体地是输入数据流II*，其基本上对应于发送机输入数据流，但其中由(如DVB领域中公知的)BCH编码器40向输入数据字(在DVB的上下文中是BBFrame)添加了 BCH码字的奇偶比特。因此，输入数据流Il已被BCH码所编码，然后才在FEC编码器21和31中执行进一步编码。然而，应当注意，编码器40 —般不是本发明的必需元件。在特定应用中，编码器40可被完全省略，可被不同的编码器所替换，或者这个初始编码可以是编码器21和31中执行的编码的一部分。
另外，应当注意，以下一般提到奇偶“比特”和输入数据“比特”。然而，同样的构思在使用奇偶“字节”和输入数据“字节”或者一般地说奇偶“符号”和输入数据“符号”时也是适用的。第一编码单元20的输出被前馈到一般包括帧构建器的数据映射器16并且可选地到OFDM生成器。数据映射器16和OFDM生成器一般可根据具体示出这些块的实施例的DVB-T2标准操作。然而，对于映射第一编码单元20的输出，存在各种实施例，下文也将对这些实施例进行更详细说明。利用图4,将更详细说明FEC编码块21和31中执行的编码。图4A示出了第一码字Z1，其是FEC编码块21的输出。所述第一码字Zl包括数据部分D和基本奇偶部分Pb，其中数据部分D —般对应于FEC编码块21的输入数据字并且根据此实施例包括k个输入数据比特S1, s2,, sk,并且基本奇偶部分Pb在此实施例中包括m个奇偶比特P1, p2，...，Pm0这个第一码字Zl在DVB-T2的上下文中一般对应于属于具有码率R1 = k/(k+m)的码C1 的LDPC码字，其中k是系统比特(输入数据比特)s的数量，并且m是基本奇偶比特P的数量。利用这些码字，接收机50，特别是静止接收机和/或未受太多干扰影响的移动接收机，能够对其中编码的输入数据解码。图4B中所示的第二码字Z2属于具有较低码率R2 = k/ (k+m+v) < R1的第二码C2。所述第二码字Z2除了数据部分D和基本奇偶部分Pb以外还包括V个辅助奇偶比特i1;I2,... av的辅助奇偶部分Pa。所述辅助奇偶部分Pa可被接收机50例如在传送差错、解码差错和/或解码质量不足的情况下用来作为除码字Zl以外的递增冗余用于解码。因此，如果第一码字Zl在接收机50处不能被正确解码，那么除了第一码字Zl以外，辅助奇偶比特i1； i2，. . .，iv中的一些或全部也可被用于解码，以提高正确无误解码(或者至少解码质量提高)的概率。为了此目的，如下文将更详细说明的，接收机50将额外地请求和使用(部分或全部的)辅助奇偶部分Pa。因此，码字Zl和(第二码字Z2的)辅助奇偶部分Pa的组合也可被认为是具有比码字Zl的第一码更低的码率的“总”码的“总”码字，即码字Zl可被认为是此“总”码字的基本码字部分B，并且辅助奇偶部分Pa可被认为是此“总”码字的辅助奇偶部分A。这里，在图4所示的这个实施例中，这个“总”码字与码字Z2相同。然而，这不是对于下文将示出的所有实施例都成立的。在DVB-T2的上下文中，到编码器14的发送机输入数据流一般被分段成如图5中示意性图示的包括Kbeh个比特的被称为BBFrame的帧。由BCH编码器40和第一编码块21从其生成、亦即根据按照DVB-T2标准执行的编码生成的第一码字Zl (在此上下文中)在图6中示意性图示。这个码字是标准FEC码字，其包括本身由Kbdl个比特构成的(系统)输入数据部分，其后是BCH编码器的Nbdl-Kbdl个奇偶比特，其后是LDPC编码器的Nldp。-Kldp。个奇偶比特。这个码字总共包括Nldp。个比特。因此，基本LDPC码具有R。= Kldpc/Nldpc的码率。参考以上参考图4和5提供的说明，Kldp。对应于k(即，BBFRAME和BCHFEC部分被视为输入数据字D)，并且Nldp。对应于k+m( S卩，LDPCFEC部分被视为基本奇偶部分Pb)。第二编码块31基于其输入计算用作递增冗余的辅助奇偶比特，其输入一般与FEC编码块21的输入相同。一般地，存在V个辅助奇偶比特，它们可被分割成q个子部分。第k个子部分具有长度v(k)。从而，下式成立
权利要求
1.一种用于在广播系统中接收数据的接收机(50)，包括 -广播接收机单元(52)，用于从所述广播系统接收被分段成帧的接收机输入数据流(0/ )，其中码字(Zl)的基本码字部分(B)被映射到所述帧上，码字至少包括根据第一码从输入数据字(D)生成的所述基本码字部分(B)， -数据解映射器(54)，用于从接收机输入数据流(0')的所述帧中解映射出基本码字部分⑶， -解码器(56)，用于利用码字中包括的基本码字部分(B')在常规解码步骤中对所述 码字进行纠错码解码以解码成至少ー个输出数据流(11'，12'，…，In')的输出数据字(D')， -检查单元(58)，用于检查对码字的常规解码是否有错误， -单播请求単元(64)，用于在对码字的所述常规解码有错误的情况下通过单播系统请求错误解码的码字的辅助码字部分(A)来在额外解码步骤中用作递增冗余， -单播接收机单元(68)，用于从所述单播系统接收错误解码的码字的辅助码字部分(A')， 其中，所述解码器(56)适应于在额外解码步骤中通过额外地使用接收到的辅助码字部分(A')来再次对相应的码字解码，以及 -数据输出端(60)，用于输出被分段成所述解码出的输出数据字(D')的所述至少一个接收机输出数据流(11'，12'，…，In')。
2.如权利要求I中要求保护的接收机，其中 所述单播请求单元(64)适应于从通信系统、特别是移动通信系统或无线LAN请求所述辅助码字部分，并且 所述单播接收机单元￠8)适应于从通信系统、特别是用来请求所述辅助码字部分的那个通信系统、优选是移动通信系统或无线LAN，接收错误解码的码字的辅助码字部分(k')。
3.如任何在前权利要求中要求保护的接收机， 其中，所述广播接收机单元(52)适应于从所述广播系统接收根据DVB广播系统的接收机输入数据流(0')。
4.如任何在前权利要求中要求保护的接收机， 其中，所述解码器(561)包括用于根据所述第一码从包括所述基本码字部分(B')的基本码字(Zl)解码输入数据字(D')的第一解码单元(70)和用于根据所述第二码从包括所述基本码字部分(B')和所述辅助码字部分(A')的辅助码字(Z2)解码输入数据字(D')的第二解码单元(80)。
5.如权利要求I至3的任何ー项中要求保护的接收机， 其中，所述解码器(56)包括用于根据所述第一码从包括所述基本码字部分(B')的基本码字(Zl)解码输入数据字(D')并且用于根据所述第二码从包括所述基本码字部分(B/ )和所述辅助码字部分(A')的辅助码字(Z2)解码输入数据字(D')的单个解码单元(70a)。
6.如任何在前权利要求中要求保护的接收机， 其中，所述单播请求单元出4)适应于分步请求辅助码字子部分(Pal，Pa2，Pa3)来在利用基本码字部分和先前接收的辅助码字子部分对码字的常规解码有错误的情况下用作递增冗余。
7.如任何在前权利要求中要求保护的接收机，其中 所述检查単元(58)适应于估计对码字的正确解码所需的递增冗余的量，并且 所述单播请求单元￠4)适应于请求至少提供所述估计的递增冗余的辅助码字部分(A)。
8.如任何在前权利要求中要求保护的接收机， 还包括存储器単元(66)，用于在对码字的常规解码有错误的情况下存储基本码字部分(B')或对基本码字部分(B')的常规解码步骤的解码结果(C")，直到通过所述单播系统接收到相应的辅助码字部分(A')为止。
9.如任何在前权利要求中要求保护的接收机， 还包括重组器单元(69)，用于将接收到的辅助码字部分(A')与存储器単元￠6)中存储的信息(C'，C")重组并且将重组的信息提供给解码器(56)。
10.如权利要求9中要求保护的接收机，其中 所述重组器単元￠9)适应于向所述接收到的辅助码字部分(A')指派比相应的基本码字部分(B')的可靠性更高的辅助可靠性因数，并且 所述解码器(56)适应于在所述额外解码步骤中考虑到所述可靠性因数。
11.如任何在前权利要求中要求保护的接收机， 其中，所述单播请求单元(64)适应于将码字标识信息包括到对于辅助码字部分(A')的请求中，所述码字标识信息标识接收机输入数据流(0')中的错误解码的码字(Zl)。
12.如权利要求11中要求保护的接收机， 其中，所述单播请求单元￠4)适应于将帧指示符、数据块指示、同步信息或计数器、特别是根据DVB广播系统的接收机输入数据流(0')的ISSY字段和物理层管道标识符，作为码字地址信息包括到请求中。
13.如任何在前权利要求中要求保护的接收机， 其中，所述解码器(56)适应于应用系统码来对所述码字解码，以使得所述基本码字部分 ')包括数据部分、特别是输入数据字(D')，并且包括基本奇偶部分(Pb')，并且所述辅助码字部分(A')包括辅助奇偶部分(Pa')。
14.一种用于在广播系统中接收数据的接收方法，包括以下步骤 -从所述广播系统接收被分段成帧的接收机输入数据流(0')，其中码字(Zl)的基本码字部分(B)被映射到所述帧上，码字至少包括根据第一码从输入数据字(D)生成的所述基本码字部分(B)， -从接收机输入数据流(0')的所述帧中解映射出基本码字部分(B)， -利用码字中包括的基本码字部分(B’ )在常规解码步骤中对所述码字进行纠错码解码以解码成至少ー个输出数据流(11'，12'，…，In')的输出数据字(D')， -检查对码字的常规解码是否有错误， -在对码字的所述常规解码有错误的情况下通过单播系统请求错误解码的码字的辅助码字部分(A)来在额外解码步骤中用作递增冗余， -从所述单播系统接收错误解码的码字的辅助码字部分(A')，-在额外解码步骤中通过额外地使用接收到的辅助码字部分(A')来再次对相应的码字解码，以及 -输出被分段成所述解码出的输出数据字(D')的所述至少一个接收机输出数据流(Ir，12'，…，In')。
15.一种计算机程序，包括用于使得计算机执行如权利要求14中要求保护的方法的解码
16.一种用于发送和接收数据的数据传送系统，包括 i)用于广播数据的广播发送机(10)，包括 -数据输入端，用于接收被分段成输入数据字(D)的至少ー个发送机输入数据流(II，12,…，In;, -编码器(14 ;141，142，143，144)，用于对输入数据字⑶进行纠错码编码以编码成码字(Z1，Z2，Z3)，码字包括基本码字部分(B)，其中所述编码器(14)适应于根据第一码从输入数据字(D)生成所述基本码字部分(B)，所述基本码字部分(B)是提供来用于常规解码的， -数据映射器(16)，用于将码字(Z1，Z2，Z3)映射到发送机输出数据流(O)的帧上，以及 -广播单元(18)，用于广播所述发送机输出数据流(0)， ii)数据存储装置(150)，用于存储所述输入数据字(D)、所述基本码字部分(B)和/或根据第二码从输入数据字(D)生成的辅助码字部分(A)，所述辅助码字部分(A)是提供来在利用基本码字部分(B)对码字的常规解码有错误的情况下作为递增冗余的， iii)如权利要求I至13的任何ー个中要求保护的接收机(50)，以及 iv)用于在单播系统中发送数据的单播发送机(100)，包括 -单播请求输入端(102)，用于接收来自单播请求单元￠4)的请求辅助码字部分(A)的单播请求(R)， -取回単元(104)，用于从所述数据存储装置(150)或者从辅助编码器(160)取回辅助码字部分(A)，该辅助编码器(160)适应于对从所述数据存储装置取回的相应输入数据字(D)和/或基本码字部分⑶进行纠错码编码以编码成所述辅助码字部分(A)，以及 -单播发送机単元(106)，用于将所述辅助码字部分(A)发送到作出请求的接收机(50)。
17.如权利要求16中要求保护的数据传送系统， 还包括辅助编码器(160)，该辅助编码器(160)适应于对从所述数据存储装置取回的相应输入数据字进行纠错码编码以编码成所述辅助码字部分(A)。
18.一种用于发送和接收数据的数据传送方法，包括以下步骤 i)广播数据，包括以下步骤 -接收被分段成输入数据字(D)的至少ー个发送机输入数据流(II，12，. . .，In)， -对输入数据字(D)进行纠错码编码以编码成码字(Z1，Z2，Z3)，码字包括基本码字部分(B)，其中所述基本码字部分(B)是根据第一码从输入数据字(D)生成的，所述基本码字部分(B)是提供来用于常规解码的， -将码字(Z1，Z2，Z3)映射到发送机输出数据流(0)的帧上，以及-广播所述发送机输出数据流(0)， ii)存储所述输入数据字(D)、所述基本码字部分(B)和/或根据第二码从输入数据字(D)生成的辅助码字部分(A)，所述辅助码字部分(A)是提供来在利用基本码字部分(B)对码字的常规解码有错误的情况下作为递增冗余的， iii)如权利要求14中要求保护的接收方法的步骤，以及 iv)在单播系统中发送数据，包括以下步骤 -接收请求辅助码字部分(A')的单播请求， -从所述数据存储装置或者从辅助编码器取回辅助码字部分(A')，该辅助编码器适应于对从所述数据存储装置取回的相应输入数据字(D)和/或基本码字部分(B)进行纠错码编码以编码成所述辅助码字部分(A)，以及 -将所述辅助码字部分(A)发送到作出请求的接收机。
19.一种用在如权利要求16中要求保护的用于发送和接收数据的数据传送系统中的单播发送机(100)，所述单播发送机包括 -单播请求单元(102),用于接收来自作出请求的接收机(50)的单播请求单元(64)的请求辅助码字部分(A)的单播请求(R)， -取回単元(104)，用于从数据存储装置(150)或者从辅助编码器(160)取回辅助码字部分(A)，该辅助编码器(160)适应于对从所述数据存储装置取回的相应输入数据字(D)和/或基本码字部分(B)进行纠错码编码以编码成所述辅助码字部分(A)，以及 -单播发送机単元(106)，用于将所述辅助码字部分(A)发送到作出请求的接收机(50)。
20.一种用在如权利要求16中要求保护的用于发送和接收数据的数据传送系统中的单播发送方法，所述单播发送方法包括 -接收来自作出请求的接收机(50)的单播请求单元(64)的请求辅助码字部分(A)的单播请求(R)， -从数据存储装置(150)或者从辅助编码器(160)取回辅助码字部分(A)，该辅助编码器(160)适应于对从所述数据存储装置取回的相应输入数据字(D)和/或基本码字部分(B)进行纠错码编码以编码成所述辅助码字部分(A)，以及 -将所述辅助码字部分(A)发送到作出请求的接收机(50)。
全文摘要
本发明涉及用于在广播系统中接收数据的接收机(50)，包括广播接收机单元(52)，用于从所述广播系统接收被分段成帧的接收机输入数据流(O′)，其中码字(Z1)的基本码字部分(B)被映射到所述帧上，码字至少包括根据第一码从输入数据字(D)生成的所述基本码字部分(B)，数据解映射器(54)，用于从接收机输入数据流(O′)的所述帧中解映射出基本码字部分(B)，解码器(56)，用于利用码字中包括的基本码字部分(B′)在常规解码步骤中对所述码字进行纠错码解码以解码成至少一个输出数据流(I1′，I2′，…，In′)的输出数据字(D′)，检查单元(58)，用于检查对码字的常规解码是否有错误，单播请求单元(64)，用于在对码字的所述常规解码有错误的情况下通过单播系统请求错误解码的码字的辅助码字部分(A)来在额外解码步骤中用作递增冗余，单播接收机单元(68)，用于从所述单播系统接收错误解码的码字的辅助码字部分(A′)，其中所述解码器(56)适应于在额外解码步骤中通过额外地使用接收到的辅助码字部分(A′)来再次对相应的码字解码，以及-数据输出端(60)，用于输出被分段成所述解码出的输出数据字(D′)的所述至少一个接收机输出数据流(I1′，I2′，…，In′)。
文档编号H04L1/18GK102668384SQ201080059117
公开日2012年9月12日 申请日期2010年11月30日 优先权日2009年12月21日
发明者乔格·罗伯特, 纳比尔·罗金, 罗萨尔·斯塔德梅尔 申请人:索尼公司