使用空間冗餘改善無線信號接收的方法和裝置的製作方法

2023-11-09 01:50:42 1

專利名稱：使用空間冗餘改善無線信號接收的方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明總體上涉及通信系統，更具體地講，涉及無線系統，例如地面廣 播，蜂窩系統，無線保真(Wi-Fi)，衛星等。
背景技術：
在很多無線通信系統中，關鍵問題是接收機能夠接收部分但不是全部信 道(或信號)的傳輸。例如，在美國地面廣播電視(TV)系統中，城市典型 地可以有5到15個地理位置彼此分離的地面發射機，每個地面發射機在特 定信道上廣播內容。然而，由於電視機的地理位置，電視機可能只能接收在 給定地理範圍內廣播的信道中的一部分。的確，對於ATSC-DTV (先進電視 系統委員會-數位電視)系統(如，參見美國先進電視系統委員會，"ATSC Digital Television Standard",文獻A/53，1995年9月16日和"Guide to the Use of the ATSC Digital Television Standard",文獻A/54，1995年10月4日)之類 的現代數字通信系統，眾所周知的是對於給定區域的覆蓋範圍隨著電視機的 位置而變化。這在圖1中有進一步的描述。為分別廣播與信道1， 2， 3， 4 關聯的內容，地理區域包括地面ATSC-DTV發射塔T,， T2， 丁3和丁4。(為示 例目的，假設每個發射塔只廣播一個信道的節目。)在這個地理區域中，放 置了兩臺電視機，電視機10和電視機20。如圖l中點線箭頭所示，電視機 10隻能夠接收可用信道的一個子集，即信道2， 3和4。同樣地，圖l中的 虛線箭頭表示電視機20隻能夠接收信道1， 2和4。目前沒有方法能夠緩解這個問題。實際上，這個問題也影響到在無線網絡中其他服務的提供。作為示例，
同樣考慮ATSC-DTV系統。目前，ATSC-DTV系統提供大約19Mbits/sec(每 秒數百萬比特)，用以傳輸MPEG2-壓縮的HDTV (高畫質電視)信號(MPEG2 是指運動圖像專家組(MPEG) -2系統標準(ISO/EEC 13818-1))。如此，在 單個物理傳輸信道(PTC)中可以安全地支持大約4到6個標清TV信道而 沒有擁塞。另外，在這種傳輸流中剩餘有足夠的帶寬來提供多個附加的低帶 寬非常規服務或是輔助服務，比如天氣報導、證券指數、頭條新聞、家庭購 物等。實際上，由於對MPEG2編碼和先進編解碼(編碼器/解碼器)技術(如 H,264或VCI)弓l入的改進，在PTC中有甚至更多的附加空閒容量可用來提 供輔助服務。然而，上述問題妨礙了在限定地理區域上為這些輔助服務提供有保證的 服務等級。發明內容已觀察到，存在聚集上述空閒容量並提供新的連貫服務的機會，以處理 限定地理區域中信號覆蓋問題。具體而言，根據本發明的原理，使用可縮放 信道編碼對一個或多個服務的數據進行編碼，並劃分該數據以通過N個發射 機發射，以便接收機接收至少M個發射信號，從而能夠恢復數據，其中M<N。 換言之，即使無法保證在限定地理區域中接收任意一個特定的發射信號，也 能接收至少M個其他發射信號，從而能夠接收服務。因此，儘管存在接收質 量差或無法接收的區域，但是可以在整個地理區域上提供一個或多個服務。在本發明的實施例中，TV提供商的ATSC-DTV發射機發射數字復用， 該數字復用包括主要信道和輔助信道。主要信道包括一個或多個TV提供商 提供的高畫質電視(HDTV)信道，而輔助信道包括噴泉編碼(fountain code) 數據流的一部分。噴泉編碼數據流的其他部分由其他的ATSC-DTV發射機發 射。在本發明的另一實施例中，ATSC-DTV接收機包括M個調諧器和噴泉 解碼器，其中M〉1。每個調諧器被調製到不同的PTC並且由此恢復噴泉編 碼數據流。M個恢復的噴泉編碼數據流被施加至噴泉解碼器，以提供表示一 個或更多服務的數據流。在本發明的另一實施例中，節目內容包含在包括有至少一個載波的數據 承載信號中，數據承載信號表示多個分組，其中這些分組中的至少一些表示 噴泉編碼數據流的一部分。


圖1示出了地面電視廣播區域中的接收問題；圖2概念性地示出了噴泉編碼/解碼；圖3示出了根據本發明原理的地面廣播；圖4示出了實現本發明原理的發射設置的示例性方框圖；圖5示出了根據本發明原理用於圖4發射設置中的示例性流程圖；圖6示出了根據本發明原理的示例性信號格式的一部分；圖7示出了實現本發明原理的接收機的示例性高層方框圖；圖8和9示出了實現本發明原理的接收機的示例性部分；圖IO示出了根據本發明原理在接收機中使用的示例性流程圖；以及圖11和12示出了根據本發明原理的其他示例性實施例D具體實施方式
除了本發明概念，附圖中所示的部件是眾所周知的，不再詳細描述。而 且，這裡假設熟悉電視廣播和接收機，不再詳細描述。例如，除了本發明概 念，假設熟悉當前和提議的TV標準，例如NTSC (國家電視系統委員會)， PAL (逐行倒相)，SECAM (順序傳送與存儲彩色電視系統)和ATSC (先 進電視系統委員會)(ATSC)。同樣，除了本發明概念，假設熟悉傳輸概念， 例如8級殘留邊帶(8-VSB)、正交幅度調製(QAM)、可縮放信道編碼(如 噴泉編碼/解碼)，以及接收機組件，例如射頻(RF)前端，或者接收機部分， 例如低噪聲塊、調諧器、解調器、相關器、洩漏積分器(leak integrator)和 平方器。類似地，用於產生傳輸比特流的格式化和編碼方法(例如運動圖像 專家組(MPEG) -2系統標準(ISO/IEC 13818-1))也是眾所周知的，這裡 不再描述。還應該注意到本發明概念可以使用傳統的編程技術來實現，由此， 在這裡也不描述。最後，附圖中相同編號表示類似元件。如上面提到的，本發明概念涉及到可縮放信道編碼的應用。可縮放信道 編碼示例是噴泉編碼。現在參考圖2，示出了噴泉編碼系統的概念性示意圖。 除了本發明概念，噴泉編碼是現有技術中已知的。噴泉編碼包括LT編碼(例 女口 ，參見"LT Codes "， in the Proceedings of ACM Symposium on Foundations of computer science, 2002)禾n Raptor編碼(例如，參見"Raptor Codes", Amin Shokrollahi ， Published Report — Digital Fountain Inc. and Laboratorie d，Algorithmique， EPLF， Lausanne, Switzerland, 2004年1月13日)。噴泉 編碼的其他有關信息也可以在"http://www.digitalfountain.com/"找到。首先參照圖2的上半部分，長度為N的文件分為k=N/L個輸入分組， 其中L為每個輸入分組(這裡也稱為輸入符號)的有效負荷。應當注意到， 這裡使用的術語"分組"是常規的，即分組也包括地址信息，檢錯/糾錯數據 (如奇偶和/或循環冗餘校驗(CRC)碼等)等，這在現有技術中是已知的， 不再進一步描述。將示例性的k輸入分組的集合39施加至噴泉編碼器40。 噴泉編碼器40隨機地產生輸出分組(這裡也稱為輸出符號)，以產生噴泉編 碼輸出分組流41。比如，噴泉編碼器40的每個輸出分組是對輸入分組中的 一些進行異或(XOR)而獨立和隨機地產生的。如此，編碼過程定義了把輸 出符號與輸入符號連接的編碼圖(未示出)。雖然輸出分組流41的一些輸出 分組可能在傳輸中丟失或受到破壞，但是使用噴泉編碼數據的優點在於，恢 復任意J個輸出分組就能夠恢復k個輸入分組的原始集合。這在圖2的下半 部分中示出。噴泉解碼器45接收輸出分組流41中的任何J個輸出分組44。 一旦接收到J個輸出分組，噴泉解碼器45對這些分組進行解碼並再現k個輸 入分組的原始集合39。在這個例子中，假設噴泉解碼器45包括上面提到的 編碼圖，即噴泉解碼器45知道用哪個輸入符號來產生特定的輸出符號。雖 然^k，但是有利的是J的值可以非常接近k的值，如，J=1.05(k)。如前面所述的，觀察到可以提供新的連貫服務，以處理在限定地理區域 中的信號覆蓋問題。應當注意到，服務(天氣，證券數據等)的實際類型與 本發明概念無關。具體而言，根據本發明的原理，使用可縮放信道編碼對一 個或多個服務的數據進行編碼，並劃分該數據以通過N個發射機發射，以 便接收機接收至少M個發射信號，從而能夠恢復數據，其中1VKN。換言之， 即使無法保證在限定地理區域中接收任意一個特定的發射信號，也能接收至 少M個其他發射信號，從而能夠接收服務。因此，儘管存在接收質量差或 無法接收的區域，但是可以在整個地理區域上提供一個或多個服務。考慮到上述內容，無線系統可以改善對地理區域的覆蓋。如果假設城市 中有N個發射機，很可能(N-k;kX))個由區域中超過90%的接收機可靠地接 收。比如，在圖1 ATSC-DTV系統的情況夏，如果提供商同意共享任何空閒
容量，那麼將這個空閒容量分配給上述使用可縮放信道編碼進行編碼的服務。例如，如果在PTC上有3Mbits/sec的空閒容量可用作輔助信道，每個站 點可以選擇在互惠的基礎上與其他三個站點(Tp T2和T》共享3Mbits/sec (這是恆定比特率還是平均值為3Mbits/sec的可變比特率，這取決於各個單 獨的信道)的部分或全部。應當注意，PTC中的空閒容量是可以通過限制主 要信道的傳輸而產生的，例如選擇主要信道的數量，以在PTC中產生必要量 的空閒容量。極端的示例是只傳輸一個主要信道，即單個信號數字 ATSC-DTV信道。備選地，可以利用MPEG2編碼和先進編解碼(編碼器/ 解碼器)技術引入(如H.264，也稱為AVC (先進視頻編碼)或MPEG-4部 分10或VCI)的改進來在PTC中產生空閒容量。圖3示出了根據本發明原理的ATSC-DTV地面廣播的示例性設置。該 圖與圖1類似，除了圖3中的每個發射塔發射根據本發明原理(上面所述) 的信號。在這個例子中，發射機100-1與用於發射信號111-1的發射塔T,相 關聯，發射機100-2與用於發射信號111-2的發射塔T2相關聯，發射機100-3 與用於發射信號111-3的發射塔丁3相關聯，發射機100-4與用於發射信號 111-4的發射塔T4相關聯。類似地，根據本發明原理配置由電視機200和205 代表的接收機，以利用發射信號提供一個或多個服務的魯棒接收。從圖3中 的點箭頭可以看出，電視機200隻能夠接收可用信道的一部分，即信道2， 3 和4。而對信道1的接收很差或者無法接收。類似地，圖3中的虛線箭頭表 示電視機205隻能夠接收信道1， 2和4，來有效地觀看其中的內容。電視機 205類似於電視機200 (上面所述)，在這裡不再進一步描述。為了示例目 的，每個發射塔示例性地與特定的電視提供商相關聯，在單個信道上發射節 目。例如，發射塔Ti廣播信道l.l的節目，發射塔T2廣播信道2.1的節目， 發射塔T3廣播信道3.1的節目，發射塔T4廣播信道4.1的節目，其中每個信 道號使用現有技術中所知的ATSC主-次信道號格式。然而，本發明並不局限 於此。例如，發射塔Ti可以廣播多於一個信道的節目，如信道l.l， 1.2等。 類似地，發射塔可以不與特定電視提供商相關聯。轉到圖4，示出了發射設置的示例性實施例。該發射設置包括噴泉編碼 器140(作為可縮放信道編碼的示例)，解復用器145(demux)和發射機100-1， 100-2， 100-3和100-4。應當注意到，圖4中的不同元件可以不是在地理上 協同定位的。除了本發明概念，發射機100-1， 100-2， 100-3和100-4如現有技術中的一樣形成各自的、通過相關聯的發射塔發射的ATSC-DTV信號。數 據流139被施加至噴泉編碼器140。數據流139表示一個或多個服務的數據。 在圖3的ATSC-DTV系統情況下，這些被稱作輔助服務，與傳輸HDTV信 號的主要服務相對，但是本發明並不局限於此。噴泉編碼器140對所施加的 數據編碼並提供噴泉編碼比特流141給demuxl45。 demuxl45將噴泉編碼數 據流在4個發射機之間劃分。每個發射機接收噴泉編碼數據流的一部分和非 噴泉編碼數據流(如節目指南和一個或多個HDTV信道)，作為ATSC-DTV 信號傳輸。具體而言，發射機100-1通過信號m-i接收經由，塔乃皿 的噴泉編碼數據部分146-1和非噴泉編碼數據99-1 。除了本發明概念之外， 信號111-1表示物理傳輸信道(PTC) 1，即以合適的載波頻率傳送的傳輸流 或數字復用，如現有技術中已知的一樣。類似地，發射機100-2通過信號111-2 接收經由發射塔T2發射的噴泉編碼數據部分146-2和非噴泉編碼數據99-2; 發射機100-3通過信號111-3接收經由發射塔T3發射的噴泉編碼數據部分 146-3和非噴泉編碼數據99-3，發射機100-4通過信號111-4接收經由發射塔 丁4發射的噴泉編碼數據部分146-4和非噴泉編碼數據99-4。此時也應該參考圖5，其示出了根據本發明原理用於圖4的發射設置中 的示例性流程圖。根據本發明的原理，在步驟160，對表示一個或多個服務 的數據進行噴泉編碼。在步驟165 ，將噴泉編碼數據分配給N個發射機，N>1 ， 這樣每個發射機接收噴泉編碼服務的一部分。最後，在步驟170， N個發射 機的每一個形成傳輸流或數據復用以用於發射，該傳輸流包括噴泉編碼服務 的一部分。這樣，將噴泉編碼服務在N個發射機中分配以便進行發射。應當 注意到，雖然在均勻分配噴泉數據的情況下，即在分配的部分都相等的情況 下描述了本發明概念，但是本發明概念並不局限於此。現在轉到圖6，在圖3和4的發射設置的情況下示出了根據本發明原理的示例性PTC格式。每個PTC (111-1， 111-2， 111-3禾tUll-4)表示包括有至少一個載波(未示出)的數據承載信號，該數據承載信號表示多個分組， 其中至少一些分組表示噴泉編碼數據流的一部分。具體而言，每個PTC表示分組流70。在ATSC-DTV系統的情況下，分組流包括至少一個主節目指南 (MPG) (G)分組75、至少一個內容(C)分組80和至少一個輔助分組(A) 分組90。除了本發明概念之外，MPG在現有技術中是已知的(如，參見"ATSC Standard: Program and System Information Protocol for Terrestrial Broadcast and
Cable (Revision B)"， Doc.A/65B，先進電視系統委員會，在此不再描述)。 MPG包括針對每個PTC的數據或信息。與每個PTC相關聯的數據包括調製 格式等、以及與作為特定PTC的一部分的節目信道相關的數據。另外，根據 本發明原理，MPG會包括輔助節目信道信息，其包括與針對每個節目信道 的數據類似的節目數據和PID數據,除了那些與傳送服務的分組相關的之外。 每個內容分組80包括分組標識符(PID)和內容(視頻，音頻和/或數據)。 例如，內容可能涉及特定節目信道(如HDTV信號)的視頻和/或音頻，或 者甚至涉及對正在下載到接收機300的可執行程序進行表示的數據。根據本 發明原理，輔助分組90表示噴泉編碼數據的一部分。例如在發射機100-1 的情況下，輔助信道90傳送噴泉編碼數據部分146-1。然而本發明並不局限 於此，其他非噴泉編碼數據也能夠通過輔助信道傳送。
圖7示出了根據本發明原理的電視機200的示例性高層方框圖。電視機 200包括接收機300和顯示器220。示例性地，接收機300是ATSC兼容的 接收機。應當注意到，接收機300也可以是NTSC (國家電視系統委員會) 兼容的，即具有NTSC操作模式和ATSC操作模式，這樣電視機200能夠顯 示來自於NTSC廣播或ATSC廣播的視頻內容。為了簡單描述本發明概念， 在此只描述ATSC操作模式。接收機300接收廣播信號111 (例如通過天線 (未示出))，對其進行處理並從中恢復例如HDTV (高畫質電視)視頻信號， 以應用於顯示器220，從而在其上觀看視步頁內容。根據本發明的原理，即使所選擇信道的接收非常差或無法接收，接收機 300也能夠恢復一個或多個服務。現在轉到接收機300，圖8示出了根據本 發明原理的接收機300示例性的部分。接收機300包括濾波解調器組390、 前向糾錯(FEC)解碼器395、傳輸處理器350、控制器355和存儲器360。 傳輸處理器350和控制器355各自都表示一個或多個微處理器和/或數位訊號 處理器(DSP)，並且可以包括用於執行程序和存儲數據的存儲器。在這點上， 存儲器360表示接收機300中的存儲器，包括例如傳輸處理器350和域控制 器355的任意存儲器。如圖所示，示例性的雙向數據和控制總線301把圖8 中不同元件連接在一起。控制總線301僅僅是代表性的，例如可以使用單獨 的信號(以並行和減串行形式)等在圖8的元件之間傳送數據和控制信號。 應當注意到，接收機300可以通過遙控器(未示出)接收命令，例如節目選 擇。
根據本發明的原理，如前面提到的，假設對於限定區域，可以在任何點 接收來自至少(N-k)個發射機的信號，其中kX)。在圖3的情況下，由虛線和點線表示覆蓋區域，並且接收機總是至少可以接收來自3個發射機的信號， 即N4， (N-k)=3，或kH。這樣，在最一般情況下，接收機必須能夠調諧到 其從中獲取比特所需要的信道數目，即接收機需要具有(N-k)個調諧器。在圖 3的情況下，接收機300包括3個調諧器。現在參考圖9，示出了濾波解調器組390。濾波解調器組390包括3個 前端濾波器(605-1， 605-2和605-3)、三個模數(A/D)轉換器(610-1， 610-2 和610-3)、三個解調器(660-1， 660-2和660-3)、復用器(mux) 665和噴 泉解碼器670 (作為可縮放信道解碼器的示例)。將所接收的信號111施加至 濾波解調器組390。接收信號111表示由接收機300的天線(未示出)採集 的所有接收的信號。由圖8中控制器355通過控制總線301的信號658將前 端濾波器605-3調諧到與發射機之一 (例如發射機100-2)相關聯的相應載波 頻率。類似地，將前端濾波器605-2調諧到發射機100-3，將前端濾波器605-1 調諧到發射機100-4。這樣，每個前端濾波器對接收的信號111進行下變頻 和過濾，以向A/D轉換器610 (即610-1， 610-2和610-3)提供相應PTC的 近基帶信號(near base-band signal), A/D轉換器610對下變頻的信號進行採 樣，以把信號轉換到數字域並且向解調器660 (即660-1， 660-2和660-3) 提供採樣序列611 (即611-1， 611-2和611-3)。每個解調器對所施加的相應 信號執行解調，並提供解調信號661 (即661-1， 661-2和661-3)。解調信號 661-1， 661-2和661-3表示相應的解調器對可縮放信道編碼數據的接收部分 的恢復。將這些可縮放信道編碼數據的接收部分施加至mux 665， mux 665 形成接收的可縮放信道編碼(例如噴泉編碼)數據流666。將數據流666施 加至可縮放信道解碼器(例如噴泉解碼器)670，解碼器670執行與圖4的 噴泉編碼器140相對的互補操作，以解碼噴泉編碼數據流666，從而提供解 碼數據流671，根據本發明的原理，解碼數據流671表示一個或多個服務。 解碼數據流671由接收機300的其他電路(未示出)處理，以提供由用戶使 用的服務。在這點上，應當注意到，圖9解調器中至少一個(例如解調器660-1) 也提供解調信號391 。解調信號391表示特定PTC的非噴泉編碼數據，因此， 按照現有技術中所知的方式被處理，以用於例如觀看所選的HDTV節目。具 體而言，將解調信號391施加至FEC解碼器395， FEC解碼器395提供解碼 信號396給傳輸處理器350，傳輸處理器350將由內容信號351表示的視頻、 音頻和數據比特分配給合適的後續電路(未示出)。在這點上，接收機300 可以在將信號351和671施加至顯示器220之前對其進行附加處理和/^或通過 信號331直接把內容提供給顯示器220。下面轉到圖10，其示出了根據本發明原理在接收機中更魯棒地接收無線 信號的示例性流程圖。在步驟505，接收機(如接收機300的控制器355) 把(N-k)個調諧器中的每一個調諧為接收不同的信道，其中N>k>0。在步驟 510，接收機(如接收機300的濾波解調器組390)恢復噴泉編碼數據的(N-k) 個部分。在步驟515，接收機(如接收機300的mux 665)將噴泉編碼數據 的(N-k)個部分組合，以提供噴泉編碼數據流。在步驟520，接收機(如接收 機300的噴泉解碼器670)解碼噴泉編碼數據，以提供表示一個或多個服務 的數據。應當注意到，在步驟505之前，接收機可以附加地執行掃描，以確定可 以有效接收的信道的數目。如果可以接收信道中的至少(N-k)個，那麼接收機 將(N-k)個調諧器分別分配給各個(N-k)個信道中的每一個(圖10的步驟505)。 可以通過例如針對接收信道而估計接收信號強度指示符(RSSI)，來確定適 當足夠的接收。如果無法接收到(N-k)個信道，則產生適當的錯誤消息。再次， 考慮ATSC-DTV系統作為示例，假設接收機300已經通過至少一個PTC接 收上述的MPG形式。除了本發明概念之外，接收機使用MPG調諧到信道在 現有技術中是已知的。例如，參考2002年4月2日授予Ozkan等的美國專 利No.6，366，326和/或1999年8月31日授予Ozkan等的美國專利 No.5，946，052。因此，在此不再描述搜索和獲取MPG。 一旦獲取到MPG，接 收機300初始可以掃描MPG中列出的每個PTC，以確定在圖3情況下是否 可以充分接收至少三個PTC來恢復噴泉編碼服務。如上所述，根據本發明概念，針對具有多個始發源和多個目的地(接收 機或接收器)的系統，描述了魯棒的發射和接收方法。實際上，上述發明概 念可以描述為空間分集的形式。例如，在上述示例性實施例中，圖3的 ATSC-DTV系統根據本發明的原理而結合了空間分集。示例性地，本發明概 念提出在多個信道中的內容之中使用可縮放的或無比率(rateless)信道編碼 方案，例如上面提到的噴泉編碼。可以將這個方案覆蓋在現有調製格式(如
上述ATSC-DTV系統中所示的)之上。完成這個所需要的冗餘是根據與現有 發射機的位置有關的所期望的覆蓋區域期望值的。現在轉到圖11和12，示出了根據本發明原理的其他示例性實施例。圖 11類似於上述圖3中所示的設置，示出了把本發明概念應用於蜂窩網絡，例 如，碼分多址(CDMA)類型的系統。在這個示例中，蜂窩發射機是根據本 發明原理(上面所述的)而適用於發射一個或多個服務的。發射機100-1，與 用於發射蜂窩信號lll-l'的發射塔T,相關聯，發射機畫-2'與用於發射蜂窩 信號111-2'的發射塔T2相關聯，發射機100-3'與用於發射蜂窩信號m-3'的 發射塔T3相關聯，發射機100-4'與用於發射蜂窩信號111-4'的發射塔T4相關 聯。類似地，由蜂窩端點200'和205'表示的接收機是根據本發明原理而適用 於利用傳輸信號來提供一個或多個服務的魯棒接收的。現在參考圖12，該圖形類似於上述圖3中所示的設置，示出了把本發明 概念應用於Wi-Fi網絡，例如，802.1 l類型的系統。在這個示例中，Wi-Fi 發射機是根據本發明原理(上面所述的)而適用於發射一個或多個服務的。 發射機100-l'與發射塔相關聯以發射Wi-Fi信號lll-l'，發射機100-2'與 發射塔T2相關聯用以發射Wi-Fi信號111-2'，發射機100-3'與發射塔T3相關 聯以發射Wi-Fi信號111-3'，發射機IO(M'與發射塔丁4相關聯以發射Wi-Fi 信號111-4，。類似地，表示為Wi-Fi端點200'(如膝上型電腦)和205，的接 收機是根據本發明原理而適用於利用傳輸信號來提供一個或多個服務的魯 棒接收的。應當注意到，Wi-Fi端點205'表示集線器和域路由器，用於將服 務路由(分配)至,絡(或子網絡)的其他端點(未顯示)。考慮到上述內容，其僅僅說明了本發明原理，且由此可知，本領域技術 人員能夠設計出許多備選設置，它們雖然未在此做明確描述，但仍體現本發 明原理並在其精神和範圍之內。例如，雖然在分離的功能元件的情況下進行 闡示，但是這些功能部件可以實現在一個或多個集成電路(IC)上。類似地， 雖然顯示為分離的元件，但是這些元件中任何元件或所有元件可以在由存儲 程序控制的處理器中實現，如數位訊號處理器，其執行例如對應於圖5禾口/ 或10等中所示的一個或多個步驟的相關軟體。此外，雖然元件示為綁定在 電視機200內，但是其中的元件可以按照任何組合方式分布在不同單元中。 例如，圖7的接收機300可以是設備的一部分、或例如在物理上與設備分離 的機頂盒等盒子、或結合在顯示器220中的盒子等。還有，應當注意到，雖
然在地面廣播(如ATSC-DTV)的情況下進行描述，但是本發明的原理可應 用於其他類型的通信系統中，如衛星，Wi-Fi，蜂窩等。實際上，即使在固 定接收機情況下說明了本發明概念，本發明概念也可以應用於移動接收機。 因此，在不脫離由所附權利要求書定義的本發明的精神和範圍的前提下，可 以對示例性實施例進行各種修改並設計出其他設置。
權利要求
1、一種數據承載信號，傳送傳輸流並包括至少一個載波，所述傳輸流包括多個分組，其中這些分組中的至少一些表示使用可縮放信道編碼進行編碼的數據流的一部分。
2、 如權利要求1所述的數據承載信號，其中所述可縮放信道編碼是噴 泉編碼。
3、 如權利要求1所述的數據承載信號，其中所述多個分組中的一些表示主要信道，用於傳送至少一個高畫質電視HDTV信道。
4、 如權利要求3所述的數據承載信號，其中所述主要信道表示先進電 視系統委員會-數位電視ATSC-DTV信號。
5、 一種發射機，包括調製器，用於形成針對廣播的數字復用；其中所述數字復用包括使用可 縮放信道編碼進行編碼的數據流的一部分。
6、 如權利要求5所述的發射機，其中所述可縮放信道編碼是噴泉編碼。
7、 如權利要求5所述的發射機，其中所述數字復用包括主要信道，所 述主要信道包括一個或多個高解析度視頻信道。
8、 如權利要求5所述的發射機，其中所述主要信道表示ATSC-DTV信號。
9、 一種接收機，包括M個調諧器，用於接收M個傳輸流並提供M個可縮放信道編碼數據流， 其中M〉1;以及可縮放信道解碼器，用於對所述M個可縮放信道編碼數據流進行解碼， 以提供解碼數據流。
10、 如權利要求9所述的接收機，其中所述可縮放信道編碼是噴泉編碼。
11、 如權利要求9所述的接收機，其中每一個傳輸流包括用於傳送至少 —個HDTV信道的主要信道。
12、 如權利要求11所述的接收機，其中每一個主要信道表示ATSC-DTV信號。
13、 一種在發射機中使用的方法，包括形成針對廣播的數字復用；其中所述數字復用包括使用可縮放信道編碼進行編碼的數據流的一部分。
14、 如權利要求13所述的方法，其中所述可縮放信道編碼是噴泉編碼。
15、 如權利要求13所述的方法，其中所述數字復用包括主要信道，所 述主要信道包括一個或多個高解析度視頻信道。
16、 如權利要求15所述的方法，其中所述主要信道表示ATSC-DTV信號。
17、 一種在接收機中使用的方法，包括調諧M個調諧器，以使每一個調諧器接收M個傳輸流之一，從而提供 M個可縮放信道編碼數據流，其中M〉1;以及對所述M個可縮放信道編碼數據流進行可縮放信道解碼，以提供解碼 數據流。
18、 如權利要求17所述的方法，其中所述可縮放信道解碼步驟對所述 M個可縮放信道編碼數據流進行噴泉解碼，以提供所述解碼數據流。
19、 如權利要求17所述的方法，其中每一個傳輸流傳送至少一個HDTV 信道。
20、 如權利要求19所述的方法，其中每一個主要信道表示ATSC-DTV信號。
全文摘要
使用可縮放信道編碼對一個或多個服務的數據進行編碼，並劃分該數據以通過N個發射機發射，以便接收機接收至少M個發射信號，從而能夠恢復數據，其中M＜N。換言之，即使無法保證在限定地理區域中接收任意一個特定的發射信號，也能接收至少M個其他發射信號，從而能夠接收服務。因此，儘管存在接收質量差或無法接收的區域，但是可以在整個地理區域上提供一個或多個服務。
文檔編號H04L1/06GK101164271SQ200580049199
公開日2008年4月16日 申請日期2005年10月17日 優先權日2005年3月29日
發明者庫馬爾·拉馬斯瓦爾 申請人:湯姆森許可貿易公司