КВАНТОВАНИЕ ВРЕМЕНИ НА ОСНОВЕ ТАКТОВЫХ ИМПУЛЬСОВ Российский патент 2007 года по МПК H04L12/56 H04J3/00 H04Q7/32 

Область техники

Изобретение относится к системам широковещательной передачи. Более конкретно, изобретение предоставляет системы и способы, которые уменьшают потребление питания подвижных терминалов между передачей пачек импульсов.

Предшествующий уровень техники

Традиционные системы широковещания цифрового видео (DVB, ШВЦВ) передают потоки информации в приемники широковещания цифрового видео через среду передачи. Среда передачи обычно включает в себя коаксиальный кабель, спутниковую или беспроводную широковещательную станцию. Каждая среда передачи имеет ограниченную полосу частот и обычно разделяет имеющуюся полосу частот на множество каналов. Фиг. 1 иллюстрирует типичный транспортный поток 100, который передают в приемник широкого вещания цифрового видео. Как изображено на фиг. 1, типичный транспортный поток является непрерывным и занимает полосу частот, которая меньше, чем максимальная полоса частот канала.

Подвижные терминалы все больше и больше используют для того, чтобы предоставить новые услуги пользователям. Подвижные терминалы популярны, поскольку они имеют малый вес и не требуют соединения со стационарным источником питания, например, посредством стандартной электрической розетки. Одним из ограничений подвижных терминалов является срок службы батареи подвижного терминала. Обработка информации с низкой скорости (передачи в битах) бит, такой как потоковая информация, может иметь отрицательное воздействие на срок службы батареи подвижного терминала. В результате пользователи могут только принимать и просматривать потоковую информацию в течение ограниченного периода времени. Решения предшествующего уровня техники для проблемы ограниченного срока службы батареи, которая возникает в результате приема и обработки потоковой информации, включают в себя ношение дополнительных батарей и использование более дорогих или больших батарей. Очевидно, решения предшествующего уровня техники дискредитируют привлекательность подвижных терминалов.

Следовательно, существует потребность в данной области техники в системах и способах, которые дают возможность подвижным терминалам принимать и обрабатывать потоковую информацию, в то же время эффективно используя батареи подвижных терминалов.

Сущность изобретения

Одну или более из упомянутых выше потребностей в данной области техники удовлетворяют с помощью раскрытых систем и способов, которые периодически отключают питание, по меньшей мере, от некоторых компонентов подвижных терминалов. Потоковое или объединенное в пачки содержимое преобразуют в пачки содержимого, имеющие полосу частот большую, чем исходное содержимое. Питание может быть отключено от модулей приема между периодами времени, в которые принимают пачки содержимого. Информация относительной синхронизации, касающаяся синхронизации пачек, может быть включена в пачки. Помимо других преимуществ использование информации относительной синхронизации дает возможность подвижным терминалам отключать питание принимающих модулей без необходимости точной синхронизации с широковещательным источником и вычислять задержки ожидания.

Первый вариант осуществления изобретения предоставляет способ обеспечения потоковой информации. Способ включает в себя этапы, на которых принимают непрерывный поток информации, содержащий содержимое, и создают первые и вторые пачки, которые содержат порции этого содержимого. Относительный соответствующий связанный период времени между передачей первой пачки и передачей второй пачки кодируют в первой пачке.

В другом варианте осуществления предоставлен способ обработки пачек данных содержимого, принимаемых в подвижном терминале. Способ включает в себя этапы, на которых принимают первую пачку содержимого и извлекают связанный период времени до передачи второй пачки информации. После приема первой пачки содержимого питание отключают от первой части подвижного терминала в течение периода времени, который меньше чем связанный период времени.

Еще в одном варианте осуществления обеспечивается подвижный терминал, который обрабатывает пачки содержимого. По меньшей мере, некоторые из пачек содержимого включают в себя информацию относительного времени, относящуюся к следующей пачке. Подвижный терминал включает в себя модуль приема (принимающий модуль), который принимает пачки содержимого, и модуль извлечения, сконфигурированный таким образом, чтобы извлекать связанные периоды времени из пачек содержимого. Модуль управления питанием отключает питание, по меньшей мере, от модуля приема в течение периодов времени выключения питания, которые соответствуют связанным периодам времени.

В других вариантах осуществления изобретения инструкции, выполняемые с помощью компьютера для реализации раскрытых способов, запоминают на носителе, доступном для чтения с помощью компьютера.

Краткое описание чертежей

Настоящее изобретение проиллюстрировано в качестве примера и не ограничено сопровождающими чертежами, на которых одинаковые ссылочные номера указывают аналогичные элементы и на которых

фиг. 1 изображает типичный транспортный поток, который передают в приемник широкого вещания цифрового видео;

фиг. 2 иллюстрирует систему, предназначенную для передачи и приема пачек содержимого в соответствии с вариантом осуществления изобретения;

фиг. 3 иллюстрирует пачки содержимого, которые отформатированы в соответствии с вариантом осуществления изобретения;

фиг. 4 иллюстрирует способ передачи пачек содержимого, содержащих информацию относительной синхронизации, в подвижный терминал в соответствии с вариантом осуществления изобретения;

фиг. 5 иллюстрирует способ, который может быть использован подвижным терминалом для того, чтобы принимать и обрабатывать пачки содержимого в соответствии с вариантом осуществления изобретения;

фиг. 6 иллюстрирует пакет транспортного потока MPEG II, содержащий информацию относительной синхронизации в поле адаптации в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

Подробное описание изобретения

Фиг. 2 иллюстрирует систему, предназначенную для передачи и приема пачек содержимого в соответствии с вариантом осуществления изобретения. Содержимое может включать в себя аудиосодержимое, видеосодержимое и/или данные. Головной узел (распределительное устройство) 202 сети передает пачки содержимого в подвижный терминал 204 через сеть 206 широкого вещания цифрового видео. Один подвижный терминал изображен только для иллюстративных целей и подразумевается что головной узел 202 сети может передавать пачки содержимого в многочисленные подвижные терминалы или другие устройства. Сеть 206 широкого вещания цифрового видео включает в себя коаксиальный кабель, станцию беспроводной передачи, спутник или другую среду передачи. Конечно, аспекты настоящего изобретения могут использовать сети, отличные от сетей широкого вещания цифрового видео, такие как сети на основе только протокола Internet.

Головной узел 202 сети может принимать информационный сигнал 208 в буфере 210. Буфер 210 может быть памятью, которая запоминает сегменты информационного сигнала 208. Модуль 212 интервала может быть использован для того, чтобы определять относительный (связанный) период времени между передачей пачек содержимого. Связанный период времени, определенный с помощью модуля 212 интервала, может быть функцией максимальной полосы пропускания сети, максимальной полосы пропускания канала сети 206 или других факторов, таких как эффективность управления мощностью головного узла сети и/или подвижного терминала.

Многопротокольное устройство 214 пакетирования может быть использовано для того, чтобы форматировать содержимое, которое будет передаваться в сеть 206. В одном варианте осуществления связанный период времени, определенный с помощью модуля 212 интервала, пакетируют в содержимое, отформатированное с помощью многопротокольного устройства 214 пакетирования. Источник 216 времени может быть использован модулем 212 интервала для того, чтобы вычислять связанный период времени между пачками содержимого. Процессор может быть запрограммирован с помощью доступных для выполнения компьютером инструкций таким образом, чтобы принимать содержимое из многопротокольного устройства 214 пакетирования и форматировать данные в пачки, имеющие полосу частот и интервал, определенный с помощью модуля 212 интервала.

Фиг. 3 иллюстрирует последовательность пачек 302, 304 и 306, которая может получаться в результате обработки, выполненной с помощью процессора 218. В отличие от традиционного транспортного потока 100, изображенного на фиг. 1, пачки 302, 304 и 306, изображенные на фиг. 3, являются периодическими и занимают, по существу, всю имеющуюся полосу частот канала. Как будет подробно описано ниже, одним из преимуществ схемы передачи, изображенной на фиг. 3, является то, что питание может быть отключено от компонентов подвижного терминала 204 между приемом пачек. Например, между периодами времени t₁ и t₂ в подвижном терминале не принимают никакого содержимого. Следовательно, питание может быть отключено, по меньшей мере, от модуля 222 приема. Питание также может быть отключено между моментами времени t₃ и t₄. Специалист в данной области техники поймет, что любое питание, отключенное от любого из компонентов подвижного терминала 204, может быть повторно подано на короткое время перед истечением интервала времени между пачками, чтобы гарантировать, что подвижный терминал 204 готов принимать следующую переданную пачку.

Модуль 220 передачи передает пачки содержимого в сеть 206 для окончательной доставки в подвижный терминал 204. Конечно, аспекты настоящего изобретения могут быть использованы с системами, которые включают в себя более чем один источник 208 информации. Соответствующие дополнительные пачки содержимого могут передаваться по разным каналам сети 206 или могут быть мультиплексированы с разделением времени с первым множеством пачек содержимого. Модуль 220 передачи может включать в себя компоненты, предназначенные для выполнения мультиплексирования с разделением времени. Такие компоненты легко доступны и хорошо известны специалистам в данной области техники.

Модуль 222 приема может быть соединен с буфером 224. Буфер 224 может запоминать принятые пачки содержимого для последующей обработки. Модуль 226 извлечения может быть использован для того, чтобы извлекать связанные периоды времени из принятых пачек содержимого. Источник 228 времени может быть использован в качестве источника местного времени. В одном варианте осуществления источник 228 времени может извлекать связанные периоды времени из стандартных таблиц времени и даты транспортного потока. Однако, поскольку информация синхронизации предпочтительно является относительной, а не абсолютной, не обязательно синхронизировать головной узел сети и подвижный терминал с общим источником времени. Головной узел сети и подвижный терминал могут иметь независимые источники времени.

Подвижный терминал 204 может включать в себя модуль 230 управления питанием, который принимает связанную информацию синхронизации, извлеченную с помощью модуля 226 извлечения, и информацию времени, принятую из источника 228 времени, чтобы отключать питание от модуля 222 приема и подавать в него питание. Как описано выше, питание может быть отключено, по меньшей мере, от модуля 222 приема в моменты времени, в которые пачки содержимого не принимают в подвижном терминале 204. Процессор 232 может быть включен в состав, чтобы выполнять функции, такие как прием пачек содержимого, запомненных в буфере 224 и создающих непрерывный поток содержимого.

Подвижный терминал 204 может быть реализован с помощью мобильного телефона, персональных цифровых ассистентов или других портативных электронных устройств, которые могут быть использованы для того, чтобы предоставлять аудио, данные и/или визуальное содержимое пользователю. Таким образом, подвижный терминал 204 может включать в себя дисплей 234, предназначенный для отображения визуального содержимого пользователю и/или в громкоговоритель, предназначенный для предоставления аудио содержимого пользователю.

Модуль 230 управления питанием выборочно подает питание в один или более компонентов подвижного терминала 204 на основании информации связанного (относительного) периода времени. В результате необязательно, чтобы источник 216 времени и источник 228 времени были синхронизированы. Достаточно того, чтобы каждый источник времени имел заранее определенную точность. Заранее определенная точность может быть выбрана на основании требований эффективности подвижного терминала 204. Относительно более точные источники времени дают возможность подавать питание в подвижный терминал 204 в более короткие периоды времени перед ожиданием приема пачек. С менее точными источниками времени питание должно быть подано скорее, чтобы компенсировать неточности и гарантировать, что подвижный терминал 204 готов принимать пачки. Другим преимуществом использования информации связанного периода времени является то, что могут быть автоматически учтены задержки ожидания. В частности, поскольку задержки ожидания последовательных пачек, вероятно, должно быть, по существу, одинаковым, информация связанного периода времени является достаточной для определения того, когда подавать и отключать питание.

Фиг. 4 иллюстрирует способ, предназначенный для передачи пачек содержимого, содержащих информацию относительной синхронизации, в подвижный терминал в соответствии с вариантом осуществления изобретения. Сначала на этапе 402 головной узел сети принимает поток содержимого. Поток содержимого может быть непрерывным. Поток содержимого может быть традиционным информационным сигналом, принимаемым из источника информации, такого как телевизионная станция. Альтернативно, поток содержимого может быть традиционным транспортным потоком, таким как транспортный поток 100 (изображенный на фиг. 1).

Затем головной узел сети создает первую пачку, содержащую часть содержимого, на этапе 404. Полоса частот первой пачки больше, чем полоса частот исходного потока содержимого, принятого на этапе 402. Аналогично на этапе 406 головной узел сети создает вторую пачку, содержащую часть содержимого.

Затем на этапе 408 головной узел сети определяет относительный (связанный) период времени между передачей первой и второй пачек. Связанный период времени может быть функцией информации исходного потока содержимого, имеющейся полосы частот среды передачи или имеющейся полосы частот канала среды передачи. Связанный период времени кодируют в первой пачке данных содержимого на этапе 410. Связанный период времени может быть включен в пакет протокола Internet (IP), многопротокольный пакетированный файл, любой другой пакетный файл канал 3G или GPRS или данные модуляции, такие как передача сигналов сигнализации параметров передатчика.

На этапе 412 первую пачку передают в среду передачи. После того как связанный период времени истек, вторую пачку передают в среду передачи на этапе 414.

Связанный (относительный) период времени может идентифицировать период времени от начала передачи первой пачки до начала передачи другой пачки. Длительность пачки также может быть включена. В одном варианте осуществления изобретения каждая пачка может включать в себя информацию связанного периода времени, которая определяет время между передачей следующих пачек. Например, вторая пачка может включать в себя информацию связанного периода времени, которая определяет продолжительность времени перед передачей третьей пачки. В другом варианте осуществления изобретения информация связанного периода времени может быть включена в пачки только тогда, когда связанный период времени между передачей пачек изменяется.

Фиг. 5 иллюстрирует способ, который может быть использован подвижным терминалом, для того чтобы принимать и обрабатывать пачки содержимого в соответствии с вариантом осуществления изобретения. Сначала на этапе 502 принимают первую пачку содержимого. Пачку могут принимать в модуле 222 приема (изображенном на фиг. 2). На этапе 504 первый связанный период времени извлекают из первой пачки. Первый связанный период времени задает интервал времени между передачей первой пачки и передачей второй пачки.

На этапе 506 отключают питание, по меньшей мере, от части подвижного терминала на период времени, меньший чем первый связанный период времени. Как изложено выше, могло бы быть желательно подавать питание в компоненты, от которых было отключено питание, на короткое время перед истечением первого связанного интервала времени, чтобы гарантировать, что подвижный терминал сконфигурирован и готов принимать дополнительные пачки содержимого. В одном варианте осуществления изобретения питание отключают от модуля 222 приема. Модуль 222 приема может включать в себя компоненты, которые потребляют относительно большие величины питания, такие как демодулятор. Конечно, подвижный терминал может быть сконфигурирован таким образом, чтобы питание выборочно подавалось в дополнительные компоненты. Например, питание может быть отключено, по существу, от всех компонентов подвижного терминала между приемом пачек содержимого. Питание может быть отключено, по существу, от всех компонентов, например, когда подвижный терминал принимает содержимое, которое будет предоставлено пользователю в более позднее время. Подвижный терминал 204 может принимать содержимое и запоминать информацию в памяти для извлечения позже.

На этапе 508 питание подают в компоненты, от которых было отключено питание, и подвижный терминал принимает пачки содержимого. Подвижный терминал также может быть сконфигурирован таким образом, чтобы исследовать все пачки содержимого, чтобы определить, включена ли дополнительная информация связанного времени. Например, подвижный терминал 203 может исследовать вторую пачку содержимого, чтобы определить, включен ли связанный период времени между передачей второй пачки содержимого и передачей третьей пачки содержимого. Наконец, на этапе 510 создают непрерывный поток содержимого из содержимого, содержащегося в первой и второй пачках. Конечно, непрерывный поток содержимого может быть создан из содержимого, содержащегося в любом числе пачек.

Один аспект изобретения включает в себя механизм, предназначенный для работы подвижного терминала, когда пачка потеряна. Пачка может быть потеряна из-за помехи или некоторой ошибки или неисправного состояния. Когда пачка потеряна, подвижный терминал может быть сконфигурирован таким образом, чтобы работать в постоянном включенном состоянии до тех пор, пока не будет принята другая пачка. В одном варианте осуществления подвижный терминал может быть запрограммирован таким образом, чтобы работать в постоянном включенном состоянии после заранее определенной продолжительности времени с приема пачки. Заранее определенная продолжительность времени может быть выбрана таким образом, чтобы немного превышать максимальную ожидаемую продолжительность времени между пачками.

Фиг. 6 иллюстрирует вариант осуществления, в котором информация относительной синхронизации включена в поле 502 адаптации пакета транспортного потока MPEG II. Управляющие биты 506 поля адаптации, включенные в заголовок 506 MPEG II, могут быть использованы, чтобы сигнализировать о наличии информации относительной синхронизации в поле 502 адаптации. В одном варианте осуществления управляющие биты 506 поля адаптации включают в себя два бита. Значение битов "00" может указывать, что полезные данные присутствуют, но поле адаптации не присутствует, значения "10" битов могут указывать, что поле адаптации присутствует, но не присутствуют полезные данные, а значение "11" битов может указывать, что присутствуют поле адаптации и полезные данные.

Подвижный терминал 204 может быть сконфигурирован таким образом, чтобы анализировать управляющие биты 506 поля адаптации для определения того, включена или нет информация относительной синхронизации в поле 502 адаптации. Когда присутствует, информация относительной синхронизации затем может быть извлечена с помощью модуля 226 извлечения для использования модулем 230 управления питанием способом, описанным выше.

Настоящее изобретение описано со ссылкой на подвижные терминалы. Выборочное отключение питания, по меньшей мере, от некоторых компонентов подвижного терминала может обеспечить более длительный срок службы батареи. Выборочное отключение питания также может уменьшить помехи и/или уменьшить генерирование тепла. В результате аспекты настоящего изобретения могут быть использованы с другими приемниками широкого вещания, которые не включают в себя батареи, или которые не являются подвижными.

Несмотря на то, что изобретение описано относительно конкретных примеров, включающих в себя в настоящее время предпочтительные способы выполнения изобретения, специалисты в данной области техники поймут, что имеются различные варианты и изменения вышеописанных систем и способов, которые попадают в рамки объема и сущности изобретения.

Изобретение относится к системам широковещательной передачи, в частности изобретение предоставляет системы и способы, которые уменьшают потребление питания подвижных терминалов между передачей пачек импульсов. Техническим результатом является повышение эффективности использования батареи подвижных терминалов, достигаемое тем, что подвижный терминал принимает пачки содержимого, причем некоторые пачки содержимого включают в себя информацию связанного времени, идентифицирующую время передачи следующей пачки содержимого. Подвижный терминал может отключать питание от модуля приема в течение периодов времени, когда подвижный терминал не запланирован принимать пачки содержимого. 5 н. и 35 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Способ обеспечения потокового содержимого в сети связи, причем способ содержит этапы, на которых

(a) принимают поток информации, содержащий содержимое, которое включает в себя аудио- и/или видеоданные;

(b) создают первую пачку, содержащую первую часть содержимого;

(c) создают вторую пачку, содержащую вторую часть содержимого;

(d) определяют посредством головного узла связанный период времени, определяющий относительный период времени от начала передачи первой пачки до начала передачи второй пачки, и

(e) кодируют в первой пачке связанный период времени между передачей первой пачки и передачей второй пачки.

(f) передают первую пачку в среду передачи и

(g) передают вторую пачку в среду передачи в момент времени, заданный с помощью связанного периода времени.

(f) кодируют во второй пачке второй связанный период времени между передачей второй пачки и передачей третьей пачки, которая содержит часть содержимого.

(a) принимают первую пачку содержимого, включающего в себя аудио- и/или видеоданные, а также информацию относительной синхронизации;

(b) извлекают из первой пачки связанный период времени, определяющий относительное время от начала передачи одной пачки до начала передачи другой пачки; и

(c) отключают питание, по меньшей мере, от части мобильного терминала на период времени, меньший, чем связанный период времени, и

(d) представляют содержимое пользователю мобильного терминала.

(e) после этапа (d) подают питание, по меньшей мере, в часть мобильного терминала и принимают вторую пачку содержимого и

(f) после этапа (е) отключают питание, по меньшей мере, от части мобильного терминала на период времени, меньший, чем связанный период времени.

(e) после этапа (с) подают питание, по меньшей мере, в часть мобильного терминала и принимают вторую пачку содержимого;

(f) извлекают из второй пачки второй связанный период времени перед приемом третьей пачки содержимого и

(g) отключают питание от, по меньшей мере, части мобильного терминала на период времени, меньший, чем второй связанный период времени.

(е) последовательного повторения этапов (а)-(с) для множества дополнительных пачек содержимого и множества дополнительных относительных периодов времени, причем этап (d) содержит этап создания непрерывного потока содержимого из содержимого, содержащегося в первой и последующих дополнительных пачках.

первая пачка содержимого является частью исходного содержимого, причем исходное содержимое имеет полосу частот, и

первая пачка содержимого имеет полосу частот, большую, чем полоса частот исходного содержимого.

модуль приема, который принимает пачки содержимого, включающего в себя аудио- и/или видеоданные, а также информацию относительной синхронизации;

модуль извлечения для извлечения связанных периодов времени, определяющих относительные периоды времени от начала передачи одной пачки до начала передачи другой пачки, из пачек содержимого и

модуль управления питанием, который отключает питание, по меньшей мере, от модуля приема на периоды выключения питания, которые соответствуют связанным периодам времени, и

по меньшей мере одно из устройства отображения и громкоговорителя для представления пользователю содержимого принятых пачек.

средство, предназначенное для приема пачек содержимого;

средство извлечения для извлечения связанных периодов времени из пачек содержимого и

средство отключения питания для отключения питания от по меньшей мере средства, предназначенного для приема, на периоды выключения питания, которые соответствуют связанным периодам времени.

модуль приема, который принимает пачки содержимого;

модуль извлечения для извлечения связанных периодов времени из пачек содержимого и модуль управления питанием, который отключает питание от по меньшей мере модуля приема на периоды выключения питания, которые соответствуют связанным периодам времени.