专利名称：时间分集方法、系统和手机电视终端设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及网络通讯技术领域，具体涉及一种手机电视系统中的时间分集方法、系统和手机电视终端设备。
背景技术：
手机电视技术是通过地面数字广播网络向便携终端或者手持终端提供多媒体业务的技术。手机电视业务极大的丰富人们的日常生活及资讯交流，因此，手机电视技术也成为业界的下一阶段的研究、开发目标。
在手机电视技术中，手机电视终端的含义已经被扩充到各种移动终端上，如车载设备、笔记本电脑、手执个人终端等等。由于手机电视终端具有便携性与移动性，所以，不但要求手机电视终端的移动接收和抗干扰性能更为优越，而且要求手机电视终端具有更低的功耗，可以待机、工作较长的时间。
由于低功耗的要求，手机电视系统一般分时间片进行工作。手机电视系统在一个时间片内，将本网络的所有的节目轮播一遍。这样，手机电视终端可以在一个时间片的特定的时间中进行工作，以接收其需要接收的节目。在一个时间片的其余时间内，手机电视终端关断射频接收机，以达到节省功耗的目的。
手机电视终端在一个时间片的特定的时间中进行工作，这段工作时间的长度一般为几十到几百毫秒，而一个时间片的长度一般为手机电视终端一次工作时间的十倍左右，从而达到了节约功耗的目的。
由于手机电视终端的一次工作时间在几十到几百毫秒的时间范围内，如果节目的某次广播时间内遭受较恶劣的信道环境，如手机电视终端处于高速移动的接收环境或者处于深衰落的接收环境，则手机电视终端此次接收到的广播信号大部分被衰落掉，这将在很大程度上影响手机电视终端接收节目的质量。
DVB-H手机电视标准在链路层采用MPE-FEC(多协议封装-前向纠错码)技术来进行IP数据封装和前向纠错码设计，以对付较为恶劣的信道环境。
DVB-H手机电视标准的多协议封装-前向纠错码的示意图如附图1所示。
图1中，DVB-H手机电视标准在链路层设计一个2Mbits的存储块，在存储块的数据区对上层数据进行存储，然后，进行前向纠错码编码，生成校验数据。最后，对整个存储块中的数据进行发射，在一次工作时间如250ms内，将这些数据广播完毕。
DVB-H手机电视标准的某节目的一次发射时间一般为250ms左右，在此节目的一次广播时间内，即在250ms内，当信道环境很恶劣时，接收信号在整个信号带宽和该次广播时间内都可能被衰落掉，在这种情况下，即使采用较强的FEC(前向纠错码)，也不能纠正接收信号，导致电视节目接收观看的效果较差。因此，在较为恶劣的信道环境中，特别是在深衰落的信道环境中，DVB-H手机电视标准中的时间分集的效果不好。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种手机电视系统中的时间分集方法、系统和终端设备，增强接收时间分集效果，提高手机电视终端设备在恶劣信道环境中的接收观看效果。
为达到上述目的，本发明提供一种手机电视系统中的时间分集方法，包括a、发送端将每个节目码流的各MAC帧分开存储在多个存储块中；b、发送端为每个存储块中的各MAC帧进行信道编码；c、发送端将编码后的各MAC帧进行存储块间交织；d、发送端将块间交织后的各MAC帧映射到至少一个时间片上，并发送。
所述方法中在非分层传输模式下，发送端的MAC层为每个节目均设置固定数量的存储块；或者在分层传输模式下，发送端的MAC层根据节目属性为每个节目设置预定数量的存储块和该节目对应的物理层分层调制方式。
在分层传输模式下，节目码流的存储块包括存储基本码流MAC帧的基本码流存储块和存储增强码流MAC帧的增强码流存储块，且基本码流存储块数量、增强码流存储块数量与该节目的物理层分层调制方式相对应。
基本码流存储块数量、增强码流存储块数量与该节目的物理层分层调制方式的对应关系为物理层分层调制方式为16QAM分层传输模式，节目基本码流的存储块数量和节目增强码流的存储块数量的比例为1∶1；或者物理层分层调制方式为32QAM分层传输模式，节目基本码流的存储块数量和节目增强码流的存储块数量的比例为2∶3；或者物理层分层调制方式为64QAM分层传输模式，节目基本码流的存储块数量和节目增强码流的存储块数量的比例是1∶2。
所述存储块包括信息数据区和校验数据区，且节目码流的MAC帧存储于存储块的信息数据区中，信道编码后的校验MAC帧存储于存储块的校验数据区中。
所述方法中发送端的MAC层根据MAC帧的信道编码速率设置存储区中信息数据区和校验数据区的大小。
MAC帧的帧头包括节目标识信息、流标识信息、信道编码速率信息、MAC帧校验信息。
所述步骤a包括a1、发送端的汇聚层将其接收的不同格式的数据流封装为汇聚流包，并将汇聚流包传输至MAC层；a2、MAC层将接收到的汇聚流包进行MAC成帧，并将MAC帧分开存储在相应节目的多个存储块中。
所述步骤a2中MAC层将接收到的汇聚流包进行MAC成帧的步骤包括MAC层将逻辑信道上的汇聚流包MAC成帧为节目数据MAC帧，将各个节目的调度控制信息MAC成帧为公共信息MAC帧。
所述步骤a之后还包括当节目码流的MAC帧没有将存储块填满时，利用预定MAC帧将存储块填满。
所述步骤b中的信道编码包括RS编码。
所述步骤a中MAC帧分开存储在多个存储块中的步骤包括发送端MAC层按照行存储顺序将每个节目码流的MAC帧存储在多个存储块中；且所述步骤b包括发送端MAC层按照列顺序对存储块中的MAC帧进行信道编码。
所述方法在步骤c之前还包括发送端MAC层将信道编码后的MAC帧进行存储块内交织；且所述步骤c包括发送端MAC层在存储块内交织后，将各存储块内的MAC帧进行存储块间交织；对分层传输模式，该节目基本码流存储块中的MAC帧单独进行存储块间交织，该节目增强码流存储块中的MAC帧单独进行存储块间交织。
所述步骤d包括发送端MAC层从一个节目的多个存储块中按轮循顺序依次读取一个MAC帧，且一次读取的MAC帧数量为存储块数目的整数倍；
发送端MAC层将一次读取的MAC帧映射到物理层的至少一个时间片上。
本发明提供的一种时间分集系统，包括多个存储块、存储处理模块、编码模块、交织模块和映射模块；存储处理模块用于将每个节目码流的各MAC帧分开存储于多个存储块中；编码模块用于为每个存储块中的MAC帧进行信道编码；交织模块用于将编码后的MAC帧进行存储块间交织，并将块间交织后的MAC帧存储于存储块中；映射模块用于将存储块中块间交织后的MAC帧映射到至少一个时间片上，并发送。
存储块包括信息数据区和校验数据区，且节目码流的MAC帧存储于存储块的信息数据区中，编码模块进行信道编码后的校验MAC帧存储于存储块的校验数据区中。
所述存储处理模块包括汇聚子模块和存储处理子模块；汇聚子模块用于将其接收的不同格式的数据流封装为汇聚流包，并将汇聚流包传输至存储处理子模块；存储处理子模块用于将接收到的汇聚流包进行MAC成帧，并将各MAC帧分开存储在相应节目的多个存储块中。
所述存储处理模块或存储处理子模块按照行存储顺序将每个节目码流的MAC帧存储在多个存储块中；编码模块按照列顺序对存储块中的MAC帧进行RS编码。
交织模块将节目码流编码后的MAC帧进行存储块内交织，在进行存储块内交织后，交织模块进行存储块间交织，并将块间交织后的各MAC帧存储于存储块中。
本发明还提供一种手机电视终端设备，所述手机电视终端设备在MAC层为每个节目均设置多个存储块；当手机电视终端支持非分层传输模式时，手机电视终端将其接收的节目基本码流MAC帧存储于MAC层该节目对应的多个存储块中；或者当手机电视终端支持分层传输模式时，手机电视终端将其接收的节目基本码流MAC帧存储于基本码流存储块中，手机电视终端将其接收的节目增强码流MAC帧存储于增强码流存储块中。
手机电视终端根据其能力等级设置手机电视终端MAC层中存储块的数量，所述能力等级对应手机电视终端能够收看的节目质量。
通过上述技术方案的描述可知，本发明通过对一个节目码流的各MAC帧进行分开存储、信道编码、存储块间交织、以及映射为多个时间片发送的处理，使存储块内的节目信息可以跨越较长的广播发射时间，使终端设备在恶劣的信道环境中也能够有效接收广播信号，达到了优异的接收时间分集效果；通过在块间交织的基础上增加块内交织，进一步提高了接收时间分集的效果；通过对手机电视终端进行能力划分，使本发明在保持优异的接收时间分集效果的情况下，使手机电视终端能够接收高清晰度电视节目；从而通过本发明提供的技术方案实现了提高手机电视终端设备在恶劣信道环境中的接收观看效果的目的。
图1是现有技术的DVB-H手机电视标准的多协议封装-前向纠错码示意图；图2是本发明实施例的手机电视系统架构示意图；图3是本发明实施例的手机电视系统中时间分集方法流程图；图4是本发明实施例的MAC层的RS编码示意图；图5是本发明实施例的MAC层的存储块间交织示意图一；图6是本发明实施例的MAC层的存储块间交织示意图二；图7是本发明实施例的MAC层的存储块间交织示意图三；
图8是本发明实施例的MAC层的存储块间交织示意图四。
具体实施例方式
本发明针对DVB-H标准中手持电视终端的时间分集长度较短的情况，提出了一种增强的接收时间分集能力的方案，大大提高了在恶劣信道环境中电视节目接收观看的效果。
本发明发送端MAC层中为每一个节目均设置有多个存储块，存储块用于存储节目码流的MAC帧，且一个节目码流的MAC帧分开存储于多个存储块中。每个节目对应的存储块的个数可以根据节目属性来确定，如高清晰度电视节目对应的存储块的个数多，低清晰度电视节目对于的存储块的个数少。如果一个节目对应有四个存储块，则该节目码流的MAC帧可以在将第一个存储块存储满后，其余的MAC帧继续向第二个存储块中存储，并依据此方法将未存储的MAC帧继续向后续的存储块中存储。
发送端MAC层需要对存储块中的MAC帧进行信道编码，这里的信道编码可以为可变速率的RS编码，信道编码后的校验MAC帧可以存储在该节目的存储块中。
当存储块中的MAC帧进行了信道编码后，发送端MAC层需要对存储块中存储的MAC帧进行存储块之间的块间深度交织，这里，发送端MAC层也可以先进行存储块的块内交织，然后，再进行存储块之间的块间交织，最后，MAC层对交织后MAC帧进行调度，以使交织后的一个存储块中的MAC帧映射到不同的时间片内，分多次广播发射。
通过上述时间分集的处理，MAC层存储块内的节目码流MAC帧就可以跨越较长的广播发射时间，大大增强了接收机的时间分集能力，达到了优异的接收时间分集效果。
下面结合附图对本发明提供的技术方案进行详细描述。
本发明提出的时间分集方法和时间分集系统可以基于如附图2所示的手机电视系统的空口系统架构。
图2中，手机电视系统的空口系统包括无线资源控制层、高层、汇聚层、媒体接入控制层(MAC层)和物理层。汇聚层、媒体接入控制层统称为链路层。
高层的节目码流在链路层和物理层的传输模式有两种非分层传输模式和分层传输模式。对于非分层传输模式来说，节目码流不进行区分，即只有一种节目码流。对于分层传输模式来说，节目码流分为节目基本码流和节目增强码流两类。其中，节目基本码流涵盖一个节目播放的必须信息，而且，节目基本码流可以用比较鲁棒的方式来传输；而节目增强码流仅包含增加节目收视效果的信息，节目增强码流传输的可靠性低于节目基本码流。
处于较差接收环境中的手机电视终端，只接收节目基本码流，而处于较好接收环境中的手机电视终端，可以对节目基本码流和节目增强码流都进行接收，通过接收节目增强码流，手机电视终端能够达到比只接收节目基本码流更好的收视效果。
空口系统中的物理层对MAC层帧经物理层信道编码、交织、数字调制及载波调制发送的过程进行了描述。在非分层传输模式下，物理层所采用的调制方式有QPSK、16QAM、32QAM、64QAM；在分层传输模式下，物理层所采用的调制方式有16QAM、32QAM、64QAM。在分层传输模式下，节目基本码流始终映射到星座图中的四个象限，相当于节目基本码流的调制方式为QPSK，节目增强码流对应于象限中的具体位置；因此，在分层传输模式下，16QAM调制方式下的节目基本码流与节目增强码流的流量比约为2∶2；32QAM调制方式下的基本码流与增强码流的流量比约为2∶3；64QAM调制方式下的基本码流与增强码流的流量比约为2∶4。
汇聚层、MAC(媒体接入控制)层统称为链路层。汇聚层根据无线资源控制层配置的汇聚层特征参数，将高层传来的不同格式的数据如TS码流、IP码流等进行分别处理，将它们统一为预定长度的汇聚流包，如统一为188字节包长的汇聚流包。汇聚层将汇聚流包发送到MAC层为每个节目开辟的缓存区中。
MAC层根据QoS策略制定节目传输的调度策略，对MAC层缓存区中的各个节目的汇聚流包进行调度，并将各种逻辑信道上的汇聚流包进行MAC成帧处理，形成节目数据MAC帧；同时，将各个节目的调度信息等公共信息也进行MAC成帧处理，形成公共信息MAC帧。
MAC层为公共信息MAC帧和节目数据MAC帧生成相应的时间标识信息和物理层控制信令信息，并将这些信息加载在对应的MAC帧之前向物理层基站传输。物理层根据其接收的时间标识信息和物理层控制信令信息来完成MAC帧到物理层组帧的映射。MAC层还需要响应无线资源控制层的命令，对每个节目码流的MAC层缓存区的使用情况进行测量，并将测量结果反馈到无线资源控制层。
本发明提供的时间分集方法主要是在MAC层中完成的，本发明提供的对节目码流的时间分集处理流程图如附图3所示。
图3中，在步骤300，本发明发送端的汇聚层将高层传来的不同格式的数据如TS码流、IP码流等统一为188字节包长的汇聚流包，并将这些汇聚流包传输至MAC层。
到步骤310，发送端MAC层根据QoS策略制定节目传输的调度策略，对MAC层缓存区中的各个节目的汇聚流包进行调度，并将各种逻辑信道上的汇聚流包进行MAC成帧处理，形成节目数据MAC帧；同时，将各个节目的调度信息等公共信息也进行MAC成帧处理，形成公共信息MAC帧。
到步骤320，发送端MAC层将节目数据MAC帧存储于该节目的多个存储块中，MAC层的一个存储块中可以设置信息数据区和校验数据区，节目数据MAC帧存储在信息数据区中，校验数据区留待存储后续RS编码生成的校验MAC帧。一个存储块中信息数据区和校验数据区的大小可以根据RS编码的速率来确定。MAC层将节目数据MAC帧存储至存储块时，可以按照行存储的顺序将这些MAC帧依次存储在多个存储块中。
到步骤330，发送端MAC层对存储块中存储的节目数据MAC帧进行RS编码，并将RS编码后的校验MAC帧存储于该节目的存储块中，如将校验MAC帧存储于存储块的校验数据区。MAC层在对存储块的节目码流的MAC帧进行RS编码时，可以按照列顺序依次对存储块中的节目数据MAC帧进行RS编码。
这里的信道编码可以为可变速率的RS编码，发送端MAC层对节目数据MAC帧采用的具体的RS编码速率可以根据无线资源控制层下发的控制信息来确定。MAC层可以将节目数据MAC帧的RS编码速率控制信息承载于节目码流MAC帧的帧头信息中，这样，MAC在对存储块中的节目数据MAC帧进行RS编码时，可以根据MAC帧帧头中的RS编码速率控制信息进行RS编码。
到步骤340，当存储块中的MAC帧进行了信道编码后，发送端MAC层需要对存储块中存储的各MAC帧进行存储块的块内交织。这里，需要进行块内交织的MAC帧包括节目数据MAC帧和校验MAC帧。
到步骤350，在进行了块内交织后，发送端MAC层还需要对存储块中存储的各MAC帧进行存储块之间的块间深度交织。同样，这里需要进行存储块间交织的MAC帧包括节目数据MAC帧和校验MAC帧。
到步骤360，MAC层对块内、块间交织后MAC帧进行调度，以使交织后的一个存储块中的MAC帧映射到不同的时间片内，将一个存储块中的MAC帧分多次广播发射，如MAC层按照轮询次序依次从每个存储块中读取一个MAC帧，然后，将一次读取的MAC帧映射到多个时间片中发送。这里的轮询次序可以为按照存储块的编号次序，而且，MAC层也可以从每个存储块中一次读取多个MAC帧，一次读取的MAC帧数量可以为存储块数目的整数倍。
在上述描述过程中，发送端MAC层对本网络发送的节目信息，如汇聚层发送来的汇聚流包进行MAC成帧，形成节目数据MAC帧。本发明中的MAC帧封装格式如表1所示。
表1
表1中，MAC帧包含两部分MAC帧帧头和数据域。整个MAC帧的长度为194字节，其中，节目数据MAC帧的帧头长度为6字节，节目数据MAC帧的数据域长度为188字节，数据域中承载了各种数据类型的汇聚流包。
节目数据MAC帧的帧头由6个字节组成，承载有节目标识信息、流标识信息、信道编码速率信息如RS编码速率信息、MAC帧校验信息等，MAC帧的帧头还可以包括保留位。节目数据MAC帧的帧头格式如表2所示。
表2
表2中，ServiceID为节目标识信息，占用16bits位宽；StreamID为流标识信息，占用8bits位宽；FECmode为信道编码速率信息，占用2bits位宽，表明一个存储块内的MAC帧采用的RS编码的编码速率；ReservedBits为保留位，占用10bits位宽，这10bits的保留位暂时保留使用；CRC-12为MAC帧校验信息，占用12bits位宽。
上述RS编码的编码速率包括RS(255，191，64)、RS(255，207，48)、RS(255，223，32)和RS(255，239，16)四种形式。信道编码速率信息FECmode可定义为如下形式当FECmode为“00”时，表示RS(255，191，64)；当FECmode为“01”时，表示RS(255，207，48)；当FECmode为“10”时，表示RS(255，223，32)；当FECmode为“11”时，表示RS(255，239，16)。
CRC-12可以定义为gCRC12(D)＝D12+D11+D3+D2+D+1，以便对整个MAC帧做循环冗余校验。
本发明发送端MAC层为每个节目均设置有多个存储块，如为每个节目均设置四到六个大小相同的存储块，且每个存储块的大小可以为255×194＝49470字节。
当本发明发送端MAC层中的存储块的大小为255×194(字节)时，存储块用于存储帧长度为194字节的MAC帧，且每个存储块均分为信息数据区和校验数据区。MAC层根据无线资源控制层的编码速率信令FECmode来为每个存储块分配信息数据区和校验数据区的大小。
发送端MAC层根据RS(255，K，R)的四种编码速率模式设置存储块中信息数据区、校验数据区的大小如表3所示。
表3
发送端MAC层对每个存储块中的节目数据MAC帧进行RS编码的过程如附图4所示。
图4中，发送端MAC层可以按照行存储顺序将某个节目的节目数据MAC帧存储在该节目的多个存储块中，图4的左侧存储块是按照行存储顺序存储的节目数据MAC帧的。当MAC层对存储块中的节目数据MAC帧进行RS编码时，是按照存储块的列顺序进行RS编码，产生校验MAC帧的。RS编码后产生的校验帧存储于图4右下侧的校验数据区。
对于非分层传输模式来说，发送端MAC层中每个节目的多个存储块可以不作区分，即每个存储块均用于存储节目基本码流，此时，发送端MAC层将长度为194字节的MAC帧按照行存储顺序依次读入该节目的多个存储块中，如果发送端MAC层一次调度的节目数据MAC帧不足以填充满该节目的多个存储块的信息数据区，则在未填充满的存储块的信息数据区中补上预定MAC帧如零MAC帧，将未填充满的存储块的信息数据区填满。
发送端MAC层在将节目数据MAC帧按照行存储顺序存储在存储块中之后，MAC层根据此存储块的编码速率信令FECmode按照列顺序进行RS(255，K，R)编码，生成长度为194字节的校验MAC帧，MAC层将生成的校验MAC帧存储于该节目存储块的校验数据区。
对于分层传输模式来说，发送端MAC层的存储块分为两类，其中一类存储块用于存储节目基本码流的MAC帧，另一类存储块用于存储节目增强码流的MAC帧，下面以发送端MAC层为某个节目设置了4个存储块为例，对分层传输模式中节目数据流MAC帧的存储进行说明。
设定该节目的4个MAC层存储块的编号为k，且k的取值范围是0、1、2、3。其中，0、1号存储块可用于存储节目基本码流的MAC帧，0、1号存储块可以称为基本码流存储块；2、3号存储块用于存储节目增强码流的MAC帧，2、3号存储块可以称为增强码流存储块。
发送端MAC层根据节目数据MAC帧中StreamID的性质将该节目的各194字节长度的节目数据MAC帧分为基本码流和增强码流。将基本码流的MAC帧按照行存储顺序依次读入0、1号存储块的信息数据区，将增强码流的MAC帧按照行存储顺序依次读入2、3号存储块的信息数据区。发送端MAC层根据0号存储块的编码速率信令FECmode按照列顺序对信息数据区中的MAC帧进行RS(255，K，R)编码，生成194字节的校验MAC帧，并将校验MAC帧存储于0号存储块的校验数据区。发送端MAC层采用上述方法对1号、2号、3号存储块的信息数据区进行相同的处理，在此不再一一描述。
在上述描述过程中，如果MAC层一次调度的节目基本码流MAC帧、节目增强码流MAC不足以填充满该节目的基本码流存储块、增强码流存储块中的信息数据区，则对两类存储块分别补上预定MAC帧如零MAC帧，以便将该节目的4个存储块填满。
发送端MAC层对存储块中的MAC帧进行交织时，是以MAC帧为单位进行的帧间交织，帧间交织具体可包括两个步骤，即存储块的块内交织和存储块间交织。
下面结合附图对存储块中MAC帧的存储块块内交织、存储块间交织和时间分片传输的具体实现过程进行说明。
为方便描述，首先对每个存储块内的长度为194字节的MAC帧进行顺序编号，设定一个存储块中的每个MAC帧的编号为i，且i＝0～254。设定每个节目设置有k个存储块，这里k的取值可以为0～5。这样，第k个存储块中的MAC帧的序号为k-i，如0-0表示第0个存储块中的第0个MAC帧。
发送端MAC层对该节目的每个存储块中的MAC帧均进行块内交织，第k个存储块进行块内交织后，按照行存储的顺序，该存储块中的MAC帧的序号为jk＝mod(31*i+k*64,255)对于非分层传输模式来说，当发送端MAC层为某个节目设置有四个存储块时，存储块中MAC帧的块内交织、块间交织和时间分片传输的具体实现过程如附图5所示。
图5中，四个存储块均为基本码流存储块。发送端首先进行存储块的块内交织，图5左侧所示的该节目的四个存储块中存储有块内交织后的MAC帧。然后，发送端MAC层对该节目的四个基本码流存储块中的MAC帧统一进行存储块间交织，也就是说，存储块间交织是在四个存储块之间进行的。图5中间列所示的该节目的四个存储块中存储有块间交织后的MAC帧。最后，发送端MAC层按照行存储顺序从该节目的四个存储块中一次各读出一个MAC帧，并映射到物理层上，通过不同的时间片发送。
对于分层传输模式来说，当发送端MAC层为某个节目设置有四个存储块，即物理层调整方式为16QAM的分层传输模式时，存储块中MAC帧的块内交织、块间交织和时间分片传输的具体实现过程如附图6所示。
图6中，上面两个存储块为基本码流存储块，下面的两个存储块为增强码流存储块。发送端首先进行存储块的块内交织，图6左侧所示的该节目的四个存储块中存储有块内交织后的MAC帧。然后，发送端MAC层对该节目的两个基本码流存储块中的MAC帧单独进行存储块间交织，对该节目的两个增强码流存储块中的MAC帧单独进行存储块间交织。图6中间列所示的该节目的四个存储块中存储有块间交织后的MAC帧。最后，发送端MAC层按照行存储顺序从该节目的两个基本码流存储块中一次各读出一个MAC帧，作为基本码流映射到物理层上，通过同一个时间片发送，发送端MAC层按照行存储顺序从该节目的两个增强码流存储块中一次各读出一个MAC帧，作为增强码流映射到物理层上，通过同一个时间片发送。
对于分层传输模式来说，当发送端MAC层为某个节目设置有五个存储块，即物理层调整方式为32QAM的分层传输模式时，存储块中MAC帧的块内交织、块间交织和时间分片传输的具体实现过程如附图7所示。
图7中，上面两个存储块为基本码流存储块，下面的三个存储块为增强码流存储块。发送端首先进行存储块的块内交织，图7左侧所示的该节目的五个存储块中存储有块内交织后的MAC帧。然后，发送端MAC层对该节目的两个基本码流存储块中的MAC帧单独进行存储块间交织，对该节目的三个增强码流存储块中的MAC帧单独进行存储块间交织。图7中间列所示的该节目的五个存储块中存储有块间交织后的MAC帧。最后，发送端MAC层按照行存储顺序从该节目的两个基本码流存储块中一次各读出一个MAC帧，作为基本码流映射到物理层上，通过不同时间片发送，发送端MAC层按照行存储顺序从该节目的三个增强码流存储块中一次各读出一个MAC帧，作为增强码流映射到物理层上，通过不同时间片发送。
对于分层传输模式来说，当发送端MAC层为某个节目设置有六个存储块，即物理层调整方式为64QAM的分层传输模式时，存储块中MAC帧的块内交织、块间交织和时间分片传输的具体实现过程如附图8所示。
图8中，上面两个存储块为基本码流存储块，下面的四个存储块为增强码流存储块。发送端首先进行存储块的块内交织，图8左侧所示的该节目的六个存储块中存储有块内交织后的MAC帧。然后，发送端MAC层对该节目的两个基本码流存储块中的MAC帧单独进行存储块间交织，对该节目的四个增强码流存储块中的MAC帧单独进行存储块间交织。图8中间列所示的该节目的六个存储块中存储有块间交织后的MAC帧。最后，发送端MAC层按照行存储顺序从该节目的两个基本码流存储块中一次各读出一个MAC帧，作为基本码流映射到物理层上，通过不同时间片发送，发送端MAC层按照行存储顺序从该节目的四个增强码流存储块中一次各读出一个MAC帧，作为增强码流映射到物理层上，通过不同时间片发送。
通过上述技术方案的描述可知，发送端MAC层存储块中的节目信息将跨越较长的发送时间，如当节目速率为350Kbps时，手机电视众多接收机的时间分集能力能够在3.5秒钟以上，达到了优异的接收时间分集效果。
本发明的手机电视终端的MAC层中也为每个节目设置了多个存储块，每个节目对应的存储块的数量依据手机电视终端的能力而定。手机电视终端能力与手机电视终端支持的收看效果有关，手机电视终端能力的含义如表4所示。
表4
由表4可以知道，手机电视终端能力可以分为三个等级。由于在非分层传输模式下，手机电视终端的MAC只使用四个存储块，而且，这四个存储块不作区分，均存储基本码流MAC帧，所以，表4中这三个能力等级的手机电视终端都支持物理层所有调制方式的非分层传输模式。而分层传输模式则不同，由于在分层传输模式下的物理层16QAM调制方式，手机电视终端MAC层的0、1号存储块存储节目基本码流MAC帧，2、3号存储块存储节目增强码流MAC帧，因此，能力等级为一、二、三的手机电视终端都支持该分层传输模式。由于在分层传输模式下的物理层32QAM调制方式，手机电视终端MAC层的0、1号存储块存储节目基本码流MAC帧，2、3、4号存储块存储节目增强码流MAC帧，因此，能力等级为二、三的手机电视终端支持该分层传输模式。由于在分层传输模式下的物理层64QAM调制方式，手机电视终端MAC层的0、1号存储块存储节目基本码流MAC帧，2、3、4、5号存储块存储节目增强码流MAC帧，因此，只有能力等级为三的手机电视终端支持该分层传输模式。
手机电视终端接收节目的过程，是上述发送端发送节目数据流的过程的逆过程，在此不再详细描述。
由上面的描述可以看出，能力等级越高的手机电视终端，支持的分层调制方式越多，而且，收看节目的质量也将越高。这样，通过改变手机电视终端MAC层中的存储块的数量，可以适应不同物理层调制方式下基本码流和增强码流的比例。而且，通过定义手机电视终端的能力等级，能够给更高能力等级的手机电视终端分配较多的MAC层存储块，保证了高清晰度电视广播的接收时间分集能力。
本发明提供的时间分集系统包括存储处理模块、编码模块、交织模块和映射模块。
存储处理模块为每个节目均设置了多个存储块，存储处理模块将每个节目数据MAC帧分开存储于该节目的多个存储块中。对于分层传输模式，每个节目对应的存储块的数量由节目属性来确定，每个节目可以对应四个存储块、或者五个存储块、或者六个存储块；对于非分层传输模式，每个节目对应的存储块的数量是固定的，如4个存储块等。具体如上述方法中的描述。
每个存储块中均设置有信息数据区和校验数据区，节目数据MAC帧存储于存储块的信息数据区中，编码模块进行信道编码后的校验MAC帧存储于存储块的校验数据区中。每个存储块中信息数据区和校验数据区的大小由信道编码速率来确定。具体如上述方法中的描述。
存储处理模块由位于发送端汇聚层的汇聚子模块和位于发送端MAC层的存储处理子模块组成。
汇聚子模块主要用于将高层传输来的不同格式的数据流封装为统一格式的汇聚流包，如将IP码流包、TS码流包汇聚为统一格式的汇聚流包，然后，汇聚子模块将汇聚流包传输至存储处理子模块。具体如上述方法中的描述。
存储处理子模块主要用于将其接收到的汇聚流包进行MAC成帧，并将各MAC帧分开存储在相应节目的多个存储块中。存储处理子模块可以对MAC层缓存区中的各个节目的汇聚流包进行调度，并将各种逻辑信道上的汇聚流包进行MAC成帧处理，形成节目数据MAC帧；同时，将各个节目的调度信息等公共信息也进行MAC成帧处理，形成公共信息MAC帧。存储处理子在将节目数据MAC帧存储到该节目的存储块中时，可以按照行存储顺序将每个节目数据MAC帧分开存储在多个存储块中。其中，MAC帧的大小和MAC帧的格式如上述方法中的描述。
编码模块主要用于为每个存储块中的MAC帧进行信道编码，这里的信道编码可以为RS编码。编码模块将RS编码后的校验MAC帧存储于该节目的存储块的校验数据区中。编码模块在对存储块的节目数据MAC帧进行RS编码时，可以按照列顺序依次对存储块中的节目码流MAC帧进行RS编码，具体如上述方法中的描述。
交织模块主要用于将编码后的MAC帧进行存储块间交织，并将块间交织后的MAC帧存储于存储块中，为了进一步增强时间分集效果，交织模块还可以先对节目码流编码后的MAC帧进行存储块内交织，然后，再进行存储块间交织，并将块间交织后的各MAC帧存储于该节目的存储块中。对于分层传输模式、非分层传输模式的块内交织、块间交织的具体实现过程如上述方法中的描述。
映射模块主要用于将一个节目的一个存储块中块间交织后的MAC帧映射到物理层中至少一个时间片上，并发送。映射模块可以从一个节目的多个存储块中按存储块编号顺序分别依次读取一个MAC帧，并映射到物理层的至少一个时间片中，并发送。具体如上述方法中的描述。
虽然通过实施例描绘了本发明，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，本发明的申请文件的权利要求包括这些变形和变化。
权利要求
1.一种时间分集方法，其特征在于，所述方法包括a、发送端将每个节目码流的各MAC帧分开存储在多个存储块中；b、发送端为每个存储块中的各MAC帧进行信道编码；c、发送端将编码后的各MAC帧进行存储块间交织；d、发送端将块间交织后的各MAC帧映射到至少一个时间片上，并发送。
2.如权利要求1所述的一种时间分集方法，其特征在于，所述方法中在非分层传输模式下，发送端的MAC层为每个节目均设置固定数量的存储块；或者在分层传输模式下，发送端的MAC层根据节目属性为每个节目设置预定数量的存储块和该节目对应的物理层分层调制方式。
3.如权利要求2所述的一种时间分集方法，其特征在于，在分层传输模式下，节目码流的存储块包括存储基本码流MAC帧的基本码流存储块和存储增强码流MAC帧的增强码流存储块，且基本码流存储块数量、增强码流存储块数量与该节目的物理层分层调制方式相对应。
4.如权利要求3所述的一种时间分集方法，其特征在于，基本码流存储块数量、增强码流存储块数量与该节目的物理层分层调制方式的对应关系为物理层分层调制方式为16QAM分层传输模式，节目基本码流的存储块数量和节目增强码流的存储块数量的比例为1∶1；或者物理层分层调制方式为32QAM分层传输模式，节目基本码流的存储块数量和节目增强码流的存储块数量的比例为2∶3；或者物理层分层调制方式为64QAM分层传输模式，节目基本码流的存储块数量和节目增强码流的存储块数量的比例是1∶2。
5.如权利要求1所述的一种时间分集方法，其特征在于，所述存储块包括信息数据区和校验数据区，且节目码流的MAC帧存储于存储块的信息数据区中，信道编码后的校验MAC帧存储于存储块的校验数据区中。
6.如权利要求5所述的一种时间分集方法，其特征在于，所述方法中发送端的MAC层根据MAC帧的信道编码速率设置存储区中信息数据区和校验数据区的大小。
7.如权利要求1所述的一种时间分集方法，其特征在于，MAC帧的帧头包括节目标识信息、流标识信息、信道编码速率信息、MAC帧校验信息。
8.如权利要求1至7中任一权利要求所述的一种时间分集方法，其特征在于，所述步骤a包括a1、发送端的汇聚层将其接收的不同格式的数据流封装为汇聚流包，并将汇聚流包传输至MAC层；a2、MAC层将接收到的汇聚流包进行MAC成帧，并将MAC帧分开存储在相应节目的多个存储块中。
9.如权利要求8所述的一种时间分集方法，其特征在于，所述步骤a2中MAC层将接收到的汇聚流包进行MAC成帧的步骤包括MAC层将逻辑信道上的汇聚流包MAC成帧为节目数据MAC帧，将各个节目的调度控制信息MAC成帧为公共信息MAC帧。
10.如权利要求1至7中任一权利要求所述的一种时间分集方法，其特征在于，所述步骤a之后还包括当节目码流的MAC帧没有将存储块填满时，利用预定MAC帧将存储块填满。
11.如权利要求1至7中任一权利要求所述的一种时间分集方法，其特征在于，所述步骤b中的信道编码包括RS编码。
12.如权利要求1至7中任一权利要求所述的一种时间分集方法，其特征在于，所述步骤a中MAC帧分开存储在多个存储块中的步骤包括发送端MAC层按照行存储顺序将每个节目码流的MAC帧存储在多个存储块中；且所述步骤b包括发送端MAC层按照列顺序对存储块中的MAC帧进行信道编码。
13.如权利要求1至7中任一权利要求所述的一种时间分集方法，其特征在于，所述方法在步骤c之前还包括发送端MAC层将信道编码后的MAC帧进行存储块内交织；且所述步骤c包括发送端MAC层在存储块内交织后，将各存储块内的MAC帧进行存储块间交织；对分层传输模式，该节目基本码流存储块中的MAC帧单独进行存储块间交织，该节目增强码流存储块中的MAC帧单独进行存储块间交织。
14.如权利要求1至7中任一权利要求所述的一种时间分集方法，其特征在于，所述步骤d包括发送端MAC层从一个节目的多个存储块中按轮循顺序依次读取一个MAC帧，且一次读取的MAC帧数量为存储块数目的整数倍；发送端MAC层将一次读取的MAC帧映射到物理层的至少一个时间片上。
15.一种时间分集系统，其特征在于，所述系统包括多个存储块、存储处理模块、编码模块、交织模块和映射模块；存储处理模块用于将每个节目码流的各MAC帧分开存储于多个存储块中；编码模块用于为每个存储块中的MAC帧进行信道编码；交织模块用于将编码后的MAC帧进行存储块间交织，并将块间交织后的MAC帧存储于存储块中；映射模块用于将存储块中块间交织后的MAC帧映射到至少一个时间片上，并发送。
16.如权利要求15所述的一种时间分集系统，其特征在于，存储块包括信息数据区和校验数据区，且节目码流的MAC帧存储于存储块的信息数据区中，编码模块进行信道编码后的校验MAC帧存储于存储块的校验数据区中。
17.如权利要求15所述的一种时间分集系统，其特征在于，所述存储处理模块包括汇聚子模块和存储处理子模块；汇聚子模块用于将其接收的不同格式的数据流封装为汇聚流包，并将汇聚流包传输至存储处理子模块；存储处理子模块用于将接收到的汇聚流包进行MAC成帧，并将各MAC帧分开存储在相应节目的多个存储块中。
18.如权利要求17所述的一种时间分集系统，其特征在于所述存储处理子模块按照行存储顺序将每个节目码流的MAC帧存储在多个存储块中；编码模块按照列顺序对存储块中的MAC帧进行RS编码。
19.如权利要求15或16或17或18所述的一种时间分集系统，其特征在于交织模块将节目码流编码后的MAC帧进行存储块内交织，在进行存储块内交织后，交织模块进行存储块间交织，并将块间交织后的各MAC帧存储于存储块中。
20.一种手机电视终端设备，其特征在于，所述手机电视终端设备在MAC层为每个节目均设置多个存储块；当手机电视终端支持非分层传输模式时，手机电视终端将其接收的节目基本码流MAC帧存储于MAC层该节目对应的多个存储块中；或者当手机电视终端支持分层传输模式时，手机电视终端将其接收的节目基本码流MAC帧存储于基本码流存储块中，手机电视终端将其接收的节目增强码流MAC帧存储于增强码流存储块中。
21.如权利要求20所述的一种手机电视终端设备，其特征在于，手机电视终端根据其能力等级设置手机电视终端MAC层中存储块的数量，所述能力等级对应手机电视终端能够收看的节目质量。
全文摘要
本发明提供一种时间分集方法、系统和手机电视终端设备，发送端通过将每个节目码流的各MAC帧分开存储在多个存储块中，并对存储块中的MAC帧进行信道编码，然后，将存储块中的MAC帧进行块间交织，并将交织后的MAC帧映射为多个时间片发送，使存储块内的节目信息可以跨越较长的广播发射时间，使终端设备在恶劣的信道环境中也能够有效接收广播信号，达到了优异的接收时间分集效果；本发明通过对手机电视终端进行能力划分，使本发明在保持优异的接收时间分集效果的情况下，支持分层传输模式下的高阶调制方式，使手机电视终端能够接收高清晰度电视节目；从而实现了提高手机电视终端设备在恶劣信道环境中的接收观看效果的目的。
文档编号H04N7/24GK101052126SQ200610075699
公开日2007年10月10日 申请日期2006年4月18日 优先权日2006年4月18日
发明者吴更石, 吴绍权, 李峰 申请人:华为技术有限公司