CN101088236B - 用于在单频网络中同步传输流的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种单频网络(SFN)系统，其中所述系统包括头端和多个发射器。头端能够基于具有第二分辨率的时间基准来计算定时信息。此后，头端能够发送包括定时信息的内容。发射器能够接收包括定时信息的内容。至少一个发射器能够计算延迟以将所述内容与由至少一个其他发射器接收的内容进行同步。在这点上，一个或多个发射器能够基于定时信息和具有第一分辨率的时间基准来计算延迟，第一分辨率较高于第二分辨率，使得延迟具有比定时信息较高的精确度。在延迟之后，一个或多个发射器然后能够将同步后的内容广播至多个移动终端。

Description

用于在单频网络中同步传输流的系统和方法
技术领域
本发明通常涉及用于传递内容的系统和方法，更特别地涉及用于在单频网络环境中同步内容传输流的系统和方法。
背景技术
现代通信时代促使有线和无线网络的巨大发展。计算机网络、电视网络和电话网络正经历着空前的技术扩展，这是由消费者需求激发的。无线和移动联网技术已经满足了相关消费者需求，同时为信息传递提供了更多的灵活性和直接性。
现在和将来的联网技术继续促成信息传递对用户的简易性和便利性。一种这样的有前途的递送技术是数字视频广播(DVB)。在这点上，与DVB-C(电缆)和DVB-S(卫星)有关的DVB-T是DVB标准的用于地面的变体。众所周知，DVB-T是为数字电视广播开发的无线点到多点数据递送机制，并且是基于用于视频和同步音频的传送的MPEG-2传输流。当与例如利用3G系统通过移动电信网进行数据传送相比时，DVB-T具有以较低的成本在广播信道上向大量用户高效传送大量数据的能力。有利地，DVB-T还被证明是特别实用的，因为其在诸如接收条件的快速改变以及丘陵和山地之类的、通常影响其他类型的传送的地理条件下提供了增强的性能。另一方面，也与DVB-T相关的DVB-H(手持式)尤其在无线数据递送到手持式设备方面提供了增强的性能。
数字宽带数据广播网是已知的。如所提到的，在欧洲和世界上其他地方正流行的这种网络的示例是DVB，除递送电视内容之外，其还能够递送诸如网际协议(IP)数据之类的数据。宽带数据广播网的其他示例包括日本的地面综合业务数字广播(ISDB-T)、数字音频广播(DAB)和MBMS，以及由高级电视系统委员会(ATSC)提供的那些网络。在许多这样的系统中，使用了集装箱化技术(containerization technique)，其中传送的内容被放入作为数据容器(container)的MPEG-2分组。因此，可以使用容器来传输任何适当地数字化数据，包括但不限于高清晰度电视、多信道标准清晰度电视(PAUNTSC或者SECAM)，当然还包括宽带多媒体数据和交互服务。
对本领域技术人员而言应当理解的是：数字宽带数据广播网可以在分布式传送系统中实现，所述数字宽带数据广播网经常被称为单频网络。在这样的网络中，内容源向多个同频道发射器提供数字宽带数据，所有的同频道发射器同时传送相同的内容。更特别地，单频网络中的所有发射器通常必须以相同的频率和在相同的时间传送相同的信号。同步的精确性取决于用于调制广播内容的方案。然而，同步的精确度可以达到毫微秒范围(在发射器之间的同步越准确，那么接收条件就越好)。
为了使得单频网络内的发射器全都以相同频率来传送相同的信号，内容源可以向发射器提供公共传输流，诸如在IP数据广播(IPDC)DVB-T/H网络情况下通过多路复用器或者IP封装器的方式。然后，公共传输流可以通过分发网发送给到发射器的传输流，以及从发射器发送到多个终端。但是为使所有的发射器都同时传送传输流，传输流可以包括允许发射器及时同步传输流的标记。标记可以定义在比特流中的位置和时间基准之间的基准。在这点上，为了恰当地同步传输流，发射器通常具有公共的，并且通常还是高分辨率的，时间基准。
已经开发了同步单频网络的发射器的技术。在DVB-T/H的情况下，例如，在标题为Digital Video Broadcasting(DVB)：DVBMega-Frame for Single Frequency Network(SFN)Synchronizationv.1.4.1(2004)的欧洲电信标准协会(ETSI)技术规范(TS)101 191及其相关规范中公开了同步通过单频网络发送DVB-T/H内容的发射器的技术，将其全部内容引入于此以供参考。根据由ETSI TS 101 191所公开的技术，单频网络包括传输流源，有时称为“头端”，其位于单频网络中公共传输流可用的点，并被实现作为多路复用器、IP封装器或者另一单独实体的一部分。该头端可以通过向发射器发送定时信息的方式来促进发射器的同步，所述定时信息是根据来自诸如全球定位系统(GPS)之类的源的重复时间基准和频率基准计算的，所述全球定位系统(GPS)可以提供每秒一个脉冲(pps)的时间基准和10MHz的频率基准，时间基准具有100ns的分辨率。于是，发射器能根据定时信息和同样的时间及频率基准以100ns的精确度进行同步。
因为ETSI TS 101 191技术的头端和发射器利用诸如GPS之类的源来同步发射器，所以头端和发射器通常需要GPS天线来接收时间基准和频率基准。因为许多具有发射器的传送站点也具有天线杆(mast)，所以在这种站点设置全方向的GPS天线通常不是一件难办的事情。然而，因为头端可以包括服务器或者位于分离空间(例如，服务器机房)的其他计算机系统，所以在头端位置设置全方向的GPS天线可能不合需求地复杂化了单频网络的配置。因此，希望设计一种以实现同ETSI TS 101 191技术相同的精确同步的方式同步单频网络传送流的系统和方法，其无需在头端中具有高分辨率的时间源(例如，GPS源)。
发明内容
根据上述背景，本发明的实施方式提供了一种用于在单频网络(SFN)中传送内容的改进的系统和方法。根据本发明实施方式的系统和方法，SFN的发射器能够接收具有第一分辨率的重复时间基准，所述时间基准是从诸如GPS之类的源接收的。另一方面，SFN的头端能够从诸如网络时间协议(NTP)服务器之类的源接收具有第二分辨率的时间基准，所述第二分辨率比第一分辨率较低。通过接收具有不同分辨率的时间基准，头端可以计算具有不同精确度，通常比发射器为了彼此同步而计算的延迟的精确度较低的定时信息。因此，所述系统不需要在头端位置处包括全方向的高分辨率GPS天线。
根据本发明的一个方面，提供了一种SFN系统，其中所述系统包括头端和多个发射器。头端能够基于具有第二分辨率的时间基准来计算定时信息。在这点上，头端能够例如通过网际协议(IP)网络从至少一个网络时间协议(NTP)服务器接收时间基准。在计算定时信息之后，头端能够发送包括定时信息的内容。例如，头端能够发送内容的多个兆帧，每个兆帧包括具有定时信息的兆帧初始化分组(MIP)。
发射器能够接收包括定时信息(例如，MIP)的内容(例如，兆帧)。至少一个发射器能够计算延迟以将内容同由至少一个其他发射器接收的内容进行同步。在这点上，一个或多个发射器能够基于定时信息和具有第一分辨率的时间基准计算延迟，所述第一分辨率较高于第二分辨率，使得延迟具有比定时信息较高的精确度。然而，在计算延迟以前，一个或多个发射器可以从诸如全球定位系统(GPS)网络之类的第一初级时间分发网接收时间基准。然后，在延迟之后，一个或多个发射器能够将同步后的内容广播到多个移动终端。
根据本发明的其他方面，提供了用于在SFN中传送内容的头端、发射器和方法。因此，本发明的实施方式提供了一种在单频网络(SFN)中传送内容的系统和方法，以及SFN的头端和发射器。本发明实施方式的系统和方法允许要被同步的SFN的头端具有比由发射器能够计算的延迟较低精度的定时信息。因为头端可以接收不同的、比发射器较低分辨率的时间基准，所以系统不需要在头端位置处包括的全方向的高分辨率GPS天线。因此，本发明实施方式的系统和方法解决了现有技术所遇到的问题并提供了附加的优点。
附图说明
因此已经大体描述了本发明，现在将参照附图，所述附图无需按比例制图，在所述附图中：
图1是根据本发明一个实施方式的单频网络(SFN)的示意框图；
图2是根据本发明实施方式的能够作为终端、发射器和/或SFN头端操作的实体的示意框图；
图3是根据本发明一个实施方式的头端的功能框图；
图4是说明根据本发明实施方式的从头端发送到多个发射器的内容的多个兆帧的时序图；
图5是根据本发明一个实施方式的发射器的功能框图；
图6A和图6B分别是根据常规技术和根据本发明一个实施方式技术的用于将传送流发送到多个发射器的SFN头端的功能框图；以及
图7是说明根据本发明一个实施方式的在单频网络中传送内容的方法的各个步骤的流程图。
具体实施方式
现在将在下文中参照附图更充分地描述本发明，其中显示了本发明的优选实施方式。然而，本发明可以被具体化为许多不同的形式，并且将不会被看作是限于在此阐述的实施方式；更正确的说，提供这些实施方式以使得本公开彻底和完整，以及将向本领域的技术人员充分表达本发明的范围。相同的标记自始至终指代相同的元件。
参照图1，将说明得益于本发明的一种终端和单频网络(SFN)系统。主要结合移动通信应用来描述本发明实施方式的系统、方法和计算机程序产品。更特别地，将主要结合数字广播网来描述本发明实施方式的系统、方法和计算机程序产品，所述数字广播网例如包括：DVB-T、DVB-C、DVB-S、DVB-H、DMB-T、ISDB-T、DAB、MBMS、BCMCS、ATSC网络等等。然而，应该理解：本发明实施方式的系统、方法和计算机程序产品可以结合各种其他应用来使用，无论是移动通信产业(数字广播网产业和非数字广播网产业)还是非移动通信产业。
如所示，SFN系统可以包括多个终端10(说明了两个)，每个终端可以包括用于从多个发射器(TX)14的一个或多个接收信号的天线。每个终端可以包括任意数目的不同的无线通信设备，这些不同的无线通信设备例如包括：移动电话、便携式数字助理(PDA)、寻呼机、膝上型计算机、宽带(例如，DVB-T、DVB-H等)接收设备及其他类型的声音、文本和多媒体通信系统。发射器可以经由传输流(TS)分发网18同诸如数字广播器之类的SFN头端16相连接。TS分发网可以包括用于分发内容至发射器的任意数目的有线和/或无线网络。例如，TS分发网可以包括诸如光纤网(例如，OC-3网络)之类的有线网络和/或诸如地面数字视频广播(例如，DVB-T、DVB-H、ISDB-T、ATSC等)网络之类的无线网络。应当理解：通过将终端同SFN头端直接或者间接地连接，终端可以从SFN头端接收内容，诸如一个或多个电视、无线电和/或数据信道的内容之类。终端可以以任何一种或多种不同数目的方式从任意数目的不同实体接收内容。在一个实施方式中，例如，终端能够根据DVB(例如，DVB-T、DVB-H等)技术以及蜂窝(例如，1G、2G、2.5G、3G等)通信技术接收数据、内容等等。对于这种终端的更多信息，请参照于2001年6月29日申请的、申请号为No.09/894,532、标题为Receiver的美国专利申请，将其全部内容引入于此以供参考。
现在参照图2，示出了根据本发明一个实施方式的能够作为终端10、发射器14和/或SFN头端16操作的实体的框图。如所示，所述实体通常可以包括连接到存储器22的处理器20。处理器还可以同至少一个接口24或者用于传送和/或接收数据、内容等的其他装置相连接。存储器可以包括易失性和/或非易失性存储器，并且一般存储内容、数据等。例如，存储器一般存储从实体传送的和/或由实体接收的内容。还是作为示例，存储器一般存储软件应用、指令等等，以便处理器执行与根据本发明的实施方式的实体的操作有关的步骤。
现在参照图3，其说明了本发明一个实施方式的SFN头端16的功能框图。SFN头端可以包括多路复用器26，其能够多路复用多个电视、无线电和/或数据信道的内容。更特别地，例如，包括I P数据报的数据流可以从几个源提供，并且能够由IP封装器进行封装，IP封装器可以和SFN头端结合起来或者与SFN头端分离。IP封装器又可以将封装的IP数据流馈送到多路复用器，其中封装的IP数据流可以同其他IP数据流和/或一个或多个电视、无线电和/或数据信道的内容进行多路复用。在多路复用内容之后，多路复用器能因此将所生成的诸如MPEG-2 TS之类的传输流(TS)馈送至SFN适配器28。SFN适配器可以形成兆帧，并将兆帧初始化分组(MIP)插入到兆帧中。
MIP携带用于指示MIP相对于下一兆帧开始的位置的指针，因此唯一标识下一兆帧的起始点或者分组。此外，为了简化发射器14的同步，SFN适配器28还可以接收重复时间基准29a和频率基准29b，并基于基准计算定时信息。例如，SFN适配器可以计算同步时间戳(STS)，其包括在由SFN适配器接收的最新时间基准和下一兆帧的起始点或者分组之间的时间差。然后SFN头端将定时信息复制到MIP中，所述MIP被插入到兆帧中。通过在MIP中包括这种信息，SFN头端16可以使得发射器14能精确对准兆帧的开始。
在更特定的示例中，图4显示了三个兆帧。如所示，兆帧1中的MIP包括增量-t(2)(也就是STS-在最新时间基准和下一兆帧的起始点之间的时间差)和d2(也就是，用于标识MIP相对于下一兆帧开始的位置的指针)。兆帧2中的MIP包括增量-t(3)和d3，兆帧3中的MIP包括增量-t(4)和d4。增量-t的值可以表示为根据频率基准的分辨率，更特别地对应于频率基准的倒数。此外，增量-t的值可以只是时间基准的重复率。在这点上，因为增量-t的值或者定时信息表明在最新时间基准和下一兆帧的开始点之间的时间差，所以兆帧同步的精确度可以受限于增量-t值的分辨率。
再次参照图3，SFN头端还可以包括发射器(TX)网络适配器30，其能够提供传输链接以通过TS分发网18发送传输流到发射器14。参照图5，显示了本发明一个实施方式的发射器的功能框图。如说明的那样，发射器可以包括接收器(RX)网络适配器32，其能够提供同TX适配器的传输链接以从TS分发网接收传输流。RX网络适配器能因此提供传输流到同步(SYNCH)系统34。应当理解：在SFN头端16和不同发射器之间的传输链接可以不同，因而，传输流可能无法同时到达发射器的RX网络适配器(也就是，无法及时同步)。
同步系统34能因此接收重复时间基准35a和频率基准35b，并通过比较兆帧的MIP中的时间信息(例如，STS)与由同步系统接收的时间基准的方式提供传播时间补偿。然后同步系统计算可以计算将传送流同另一个发射器的传送流进行同步所需的任何额外延迟，额外延迟是根据由同步系统接收的频率基准利用分辨率计算的，更特别地对应于频率基准的倒数。更特别地，同步系统能够计算补偿在头端和发射器14之间的不同传播时间所需的任何额外延迟，诸如通过将较短延迟增加到最大延迟的方式之类。在这点上，最大延迟，另外还称为同步预算，其与在头端16中兆帧的初始传送和从任何同步发射器到终端10的相同兆帧的初始传送之间的最大时间差对应(以下解释)。对于这种用于同步DVB网络中的传送流的技术的更多信息，请参看ETSI TS 101 191。
在同步系统34提供传播时间补偿之后，同步系统能够将同步后的传输流传递到调制器36，所述调制器36诸如能够根据DVB-T来调制传送流。然后调制的传送流被广播至一个或多个终端10，诸如经由天线38之类。对于有关DVB-T的信息，参看ETSI欧洲标准EN 300744及其相关规范，其标题为Digital Video Broadcasting(DVB)：Framing Structure，Channel Coding and Modulation for DigitalTerrestrial Television，v.1.4.1(2001)，将其全部内容引入于此以供参考。
如背景部分所述，根据ETSI TS 101 191，头端16，或更特别地头端的SFN适配器28能够诸如从GPS接收重复时间基准和频率基准，并基于基准计算定时信息，如图6A所示。类似地，发射器，或更特别地发射器的同步系统34能够基于来自相同源(例如，GPS)的相同时间和频率基准来同步来自头端的传送流。因此，头端和发射器一般需要GPS天线来接收时间基准和频率基准。但是在头端位置设置全方向的GPS天线可能不合需求地复杂化单频网络的配置。因此，根据本发明的实施方式，虽然发射器能够从诸如GPS之类的源接收重复时间基准和频率基准，但是头端能够接收具有不同的，通常是较低的分辨率的相同或者同步的重复时间基准。因而，如图6B所示，当头端发送TS至发射器时，头端可以不与发射器同步。
通过接收具有不同分辨率的时间基准，头端16的SFN适配器28能够计算诸如STS之类的定时信息，其具有不同的，通常是比发射器14的同步系统34计算将传送流与另一个发射器的传送流进行同步所需的任何额外延迟较低的精确度。在一个典型的实施方式中，发射器例如从诸如GPS之类的高分辨率源接收时间和频率基准。另一方面，头端经由像因特网的IP网络从诸如网络时间协议(NTP)层服务器(stratum server)之类的较低分辨率源接收时间和频率基准。做为选择，当完全由头端计算定时信息时，头端不必接收外部的频率基准，而是能够代之以包括同时间基准同步的内部时钟，诸如与发射器相同的时间基准之类。通过允许头端从低分辨率源接收时间和频率基准，系统不必在头端位置包括全方向的GPS天线。
因此，再次参照图1，所述系统还可以包括第一时间源40和第二时间源42。可以包括GPS发射器、卫星等的第一时间源能够向发射器14提供重复的时间基准和频率基准，所述时间基准具有第一分辨率。例如，根据ETSI TS 101 191，GPS网络能够向发射器提供精确的每秒一个脉冲(pps)的时间基准和10兆赫的频率基准，所述时间基准具有100ns的分辨率。因而，时间基准和频率基准允许发射器计算具有100毫微秒的精确度的任何额外延迟。
第二时间源42能够向SFN头端16提供重复的时间基准和频率基准，所述时间基准具有不同于第一分辨率的第二分辨率，通常第二分辨率比第一分辨率低。例如，第二时间源能够向SFN头端提供精确的每秒一个脉冲(pps)的时间基准和1千赫的频率基准，所述时间基准具有1毫秒的分辨率。继续上述示例，然后，时间基准和频率基准允许SFN头端计算具有1毫秒精确度的定时信息，其精确度比发射器计算额外延迟的精确度少1×106倍。第二时间源42可以是能够提供重复时间基准的许多不同源中的任一个，如果期望或者需要，这些源还可以提供频率基准。例如，第二时间源可以包括DCF-77发射器。
第一时间源40可以同发射器14直接连接。然而，在一个实施方式中，第一时间源经由诸如GPS网络之类的第一初级时间分发网48同发射器相连接。同样地，第二时间源42可以同SFN头端16直接连接，但是在一个实施方式中，第二时间源经由诸如DCF网络之类的第二初级时间分发网50同SFN头端相连接。此外，第二时间源也可以经由诸如在像因特网的较大IP网络中的一个或多个层服务器的网络时间协议(NTP)网络44之类的次级时间分发网同SFN头端相连接。
如上所指出，第一时间源40和第二时间源42可以分别向发射器14和SFN头端16提供相同的或者同步的时间基准，但却具有不同的分辨率。因此，为了允许时间源提供相同的或者同步的时间基准，至少第一时间源可以同时间基准源相连接。例如，第一时间源可以同协调世界时(UTC)网络46相连接，所述协调世界时(UTC)网络46包括多个主时钟46a，有时还称为0层基准时钟。第一时间源可以同时间基准源直接连接，但是在更典型的实施方式中，第一时间源经由第一初级时间分发网48同时间基准源间接连接。
为了允许第二时间源42提供与第一时间源40相同的时间基准，或者同由第一时间源提供的时间基准同步的时间基准，第二时间源可以同诸如连接到第一时间源的相同的UTC网络46之类的时间基准源46相连接。第二时间源可以同时间基准源直接相连接，或者可选择地经由第二时间分发网50同时间基准源相连接。因此，通过将第一和第二时间源同相同的或者同步的时间基准源直接或者间接连接的方式，第一和第二时间源可以分别向发射器14和SFN头端16提供相同的或者同步的时间基准。
尽管所述系统可以包括向发射器14提供时间基准和频率基准的第一时间源40，以及向SFN头端16提供时间基准和频率基准的第二时间源42，但是所述系统不必同时包括这两个时间源。例如，SFN头端能够经由第一初级时间分发网48和次级时间分发网44从第一时间源接收时间基准。在上述示例中，SFN头端可以从第一时间源接收时间基准，所述时间基准与第一时间源提供给发射器的时间基准相同。于是，当完全由SFN头端计算定时信息时，SFN头端不必接收外部的频率基准，而是可以代之以包括与发射器的相同时间基准同步的内部时钟。做为选择，SFN头端可以从诸如NTP层服务器之类的次级时间分发网接收频率基准。
现在参照图7，其说明了一种根据本发明一个实施方式的用于在单频网络中传送内容的方法的各个步骤。如下所述，将给出用于根据DVB技术传送内容的许多示例，该DVB技术诸如符合ETS I EN 300744和/或ETSI TS 101 191之类。此外，为了示例的目的，假定所述方法以2K模式8兆赫信道间隔传送内容，所述2K模式具有这样的数据载波，在每个数据载波中根据QPSK(四相相移键控)、四分之一保护间隔和三分之二编码率调制OFDM帧。
如方框52所示，所述方法包括在SFN适配器28处接收诸如MPEG-2 TS之类的传输流(TS)。传输流例如可以包括多个电视、无线电和/或数据信道的内容。根据DVB，例如，传输流可以包括许多OFDM(正交频分多路复用)超级帧(super-frames)。更特别地，根据ETSI EN 300 744，每个OFDM超级帧包括四个OFDM帧，每个帧包括68个OFDM符号。利用四分之一的保护间隔，于是每个OFDM符号具有280毫秒的持续时间，超级帧的持续时间为76.16毫秒。以及利用三分之二的编码率，每个超级帧包括336个TS分组。因此，在该示例中，传输流每毫秒包括4.411764个(也就是336/76.16)TS分组。
在接收传输流之后，例如由SFN适配器28基于传输流形成兆帧，如方框54所示。根据ETSI TS 101 191，例如可以将兆帧形成为包括八个OFDM超级帧，每个兆帧具有609.28毫秒的持续时间并包括2688个TS分组。当形成兆帧时，诸如可以从第二时间源42之类接收重复时间基准(例如，1pps时间基准)以及第二频率基准(例如，1千赫)，其中接收的时间基准具有第二分辨率(例如，1毫秒)，如方框56所示。当接收时间和第二频率基准时，可以基于基准计算定时信息(例如，STS)，如方框58所示。如上述解释的那样，诸如STS之类的定时信息可以包括在由SFN适配器接收的最新时间基准和下一兆帧的开始点或者分组之间的时间差。利用1千赫的频率基准，例如可以计算具有1毫秒精确度的定时信息。
在计算定时信息之后，兆帧初始化分组(MIP)可以被形成为包括定时信息，并被插入每个兆帧中，如方框60所示。在这点上，ETSITS 101 191指定每个兆帧包括一个MIP。如上述解释的那样，除定时信息之外，每个MIP还包括用于指示MIP相对于下一兆帧开始的位置的指针，因此唯一地识别下一兆帧的开始点或者分组。
一旦MIP被插入兆帧中，则兆帧可以被发送给一个或多个发射器14，例如通过TS分发网18从SFN适配器28发送到发射器，如方框62所示。例如，假定第一兆帧在给定的一天(例如初始化SFN头端16的那天)的刚好0秒被发送给发射器。因为每个兆帧包括2688个TS分组，所以由发射器接收的最初2688个TS分组之一必须是MIP。在这点上，如果MIP是由发射器接收的第100个分组，那么MIP包括指向下一兆帧开始的指针，在该示例中指针的值为2588(也就是，2688-100)。除指针之外，MIP包括指示下一兆帧开始的定时信息。设想定时基准是与第一兆帧被发送给发射器的同时接收的，那么第一兆帧中的定时信息可以具有609.28毫秒的值(也就是，兆帧的持续时间)。
继续上述示例，假定第二兆帧在609.28毫秒时刻被发送给发射器14。第二兆帧因此也在相同的0秒内发送，因此在SFN适配器28(和发射器)处下一定时基准被接收以前，假定1pps定时基准。第二兆帧内的MIP包括具有218.56毫秒(也就是，609.28毫秒+609.28毫秒模1,000毫秒)值的定时信息，这是因为当SFN头端在1秒处接收第二定时基准时定时信息重置为零。
在第一秒内，或确切地说在1.21856秒的时刻，第三兆帧被发送给发射器14，第三兆帧内的MIP包括具有827.84毫秒(也就是，218.56毫秒+609.28毫秒模1,000毫秒)值的定时信息。如将解释的那样，第四、第五和其余兆帧可以以类似的方式从SFN头端16发送到发射器。如看到的那样，可以无需高分辨率的时钟(例如，无需高频率基准)，而仅根据兆帧的定义来计算MIP中的定时信息。需要时间同步的唯一原因是以正确的比特率输出传输流。
在SFN头端16发送兆帧之后，发射器14接收兆帧并准备传送至终端10的TS分组。在这点上，如上所指出，在SFN头端和不同的发射器之间的传输链接可以不同。因此，兆帧可以不同时到达发射器(也就是，未及时同步)。为了同步在发射器之间的每个兆帧，接下来，每个发射器的同步系统34因此可以从第一时间源40接收重复时间基准(例如，1pps时间基准)和第一频率基准(例如，10兆赫)，如方框64所示。
同步系统34能因此将兆帧的MIP中的时间信息(例如，STS)同由同步系统接收的时间基准进行比较，并计算将兆帧与其他发射器的兆帧进行同步所需的任何额外延迟，其中接收的时间基准具有第一分辨率(例如，100ns)，如方框66所示。还有如上所述，同步系统可以计算具有根据由同步系统接收的第一频率基准的分辨率的额外延迟。例如，利用10兆赫的频率基准，可以计算具有100毫微秒精确度的额外延迟，所述延迟具有比由SFN头端16计算的定时信息高得多的精确度。
更特别地，同步系统34可以，例如通过将较短延迟增加至最大延迟的方式，计算补偿在SFN头端16和发射器14之间的不同传输时间所需的任何额外延迟。最大延迟，或者同步预算对应于在SFN头端处兆帧的初始传送和从任一同步发射机到终端10的相同兆帧的初始传送之间的最大时间差。如在ETSI TS 101 191中定义的那样，当SFN头端和发射器接收相同的时间基准和相同的频率基准时，发射器可以具有1秒的同步预算。
然而，根据本发明的实施方式，SFN头端可以计算具有比发射器14计算额外延迟的精确度更低的精确度的定时信息。SFN头端中的定时不准确度可以被添加到由于在SFN头端和发射器之间的不同传播时间导致的传播延迟。因此，虽然发射器可以另外具有1秒的同步预算，但是定时不准确度(定时抖动)可能稍微减少同步预算。然而，即使在这样的示例中，SFN头端处定时的任何不准确度同1秒的同步预算相比也通常被忽略。
在计算任何额外延迟之后，同步系统34可以将TS分组缓冲或者以另外方式延迟所计算的额外延迟。然后，一旦同步系统已提供了上述的传播时间补偿，那么发射器14，更特别地发射器的调制器36可以调制TS分组。发射器然后可以例如经由天线38广播调制的传输流，或更特别地广播调制的TS分组至一个或多个终端，如方框68所示。
根据本发明的一个方面，本发明的系统的全部或者部分、SFN头端16的SFN适配器28的全部或者部分和/或发射器14的同步系统34通常在计算机程序产品的控制之下操作。用于执行本发明实施方式的方法的计算机程序产品包括诸如非易失性存储介质之类的计算机可读取存储介质，以及诸如一系列计算机指令之类的计算机可读程序代码部分，其被实现在计算机可读取存储介质中。
在这点上，图7是根据本发明的方法、系统和程序产品的流程图。应当理解：流程图的每个方框或者步骤，以及流程图中方框的组合可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可以被加载到计算机或者其他的可编程设备中以生成机器，使得在计算机或者其他可编程设备上执行的指令能创建用于实现在流程图的一个或多个方框或者一个或多个步骤中指定的功能的装置。这些计算机程序指令还可以存储在计算机可读存储器中，以便指导计算机或者其他可编程设备以特定方式运行，使得存储在计算机可读存储器中的指令生成一种包括指令装置的制造品，所述指令装置实现在流程图的一个或多个方框或者一个或多个步骤中指定的功能。计算机程序指令还可以被加载到计算机或者其他可编程设备上以促使在计算机或者其他可编程设备上执行一系列操作步骤从而生成计算机实现的过程，使得在计算机或者其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图的一个或多个方框或者一个或多个步骤中指定的功能的步骤。
因此，流程图的方框或者步骤支持用于执行指定的功能的装置组合，支持用于执行指定的功能的步骤的组合以及支持用于执行指定的功能的程序指令装置。还应当理解的是：流程图的每个方框或者步骤，以及流程图中方框或者步骤的组合可以由执行指定功能或者步骤的、基于硬件的专用计算机系统来实现，或者由专用硬件和计算机指令的组合来实现。
对本领域的技术人员来说可以受益于在上述说明书中及其相关附图中所示出的教导而联想到本发明的许多修改及其他的实施方式。因此，应当理解的是：本发明不受所公开的特定实施方式的限制，并且修改及其他实施方式也包含在所附权利要求的范围内。尽管在此采用了专用术语，但是它们仅用于通用和描述意义而非为了限制的目的。

Claims (30)

1.一种单频网络系统，包括：
头端，能够基于具有第二分辨率的时间基准计算定时信息，其中所述头端此后能够发送包括所述定时信息的内容；以及
多个发射器，能够接收包括所述定时信息的所述内容，其中至少一个发射器能够计算延迟以将所述内容同由至少一个其他发射器接收的内容进行同步，所述延迟是基于所述定时信息和具有第一分辨率的时间基准计算的，所述第一分辨率比所述第二分辨率较高，使得所述延迟具有比所述定时信息较高的精确度，并且其中所述至少一个发射器能够在所述延迟之后将同步后的内容广播至多个移动终端。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述头端能够发送内容的多个兆帧以及所述多个发射器能够接收内容的多个兆帧，每个兆帧包括具有所述定时信息的兆帧初始化分组。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述头端能够从至少一个网络时间协议服务器接收所述具有第二分辨率的时间基准。
4.根据权利要求3所述的系统，其中所述头端能够通过网际协议网络从所述网络时间协议服务器接收所述具有第二分辨率的时间基准。
5.根据权利要求3所述的系统，其中所述至少一个发射器能够在计算所述延迟前从第一初级时间分发网接收所述具有第一分辨率的时间基准。
6.根据权利要求5所述的系统，其中所述至少一个发射器能够从包括全球定位系统网络的第一初级时间分发网接收所述具有第一分辨率的时间基准。
7.一种单频网络的头端，所述头端包括：
单频网络适配器，能够基于具有第二分辨率的时间基准计算定时信息，其中所述单频网络适配器能够向多个发射器发送包括所述定时信息的内容，所述内容被发送使得至少一个发射器能够计算延迟以将所述内容同由至少一个其他发射器接收的内容进行同步，所述延迟是基于所述定时信息和具有第一分辨率的时间基准计算的，所述第一分辨率比所述第二分辨率较高，使得所述延迟具有比所述定时信息较高的精确度，并且其中所述单频网络适配器能够发送所述内容使得所述至少一个发射器此后能够将同步后的内容广播至多个移动终端。
8.根据权利要求7所述的头端，其中所述单频网络适配器能够发送内容的多个兆帧，每个兆帧包括具有所述定时信息的兆帧初始化分组。
9.根据权利要求7所述的头端，其中所述单频网络适配器能够从至少一个网络时间协议服务器接收所述具有第二分辨率的时间基准。
10.根据权利要求9所述的头端，其中所述单频网络适配器能够通过网际协议网络从所述网络时间协议服务器接收所述具有第二分辨率的时间基准。
11.根据权利要求9所述的头端，其中所述单频网络适配器能够发送内容使得至少一个发射器能够基于在同步所述内容以前由所述至少一个发射器从第一初级时间分发网接收的时间基准来同步所述内容。
12.根据权利要求11所述的头端，其中所述单频网络适配器能够发送内容使得至少一个发射器能够基于由所述至少一个发射器从包括全球定位系统网络的第一初级时间分发网接收的时间基准来同步所述内容。
13.一种单频网络中的发射器，所述发射器包括：
同步系统，能够从头端接收内容，所述内容包括基于具有第二分辨率的时间基准计算的定时信息，其中所述同步系统能够基于所述定时信息和具有第一分辨率的时间基准来计算延迟以将所述内容与由至少一个其他发射器接收的内容进行同步，所述第一分辨率较高于所述第二分辨率，使得所述延迟具有比所述定时信息较高的精确度；以及
天线，能够在所述延迟之后将所述内容广播至多个移动终端。
14.根据权利要求13所述的发射器，其中所述同步系统能够接收内容，其包括内容的多个兆帧，每个兆帧包括具有所述定时信息的兆帧初始化分组。
15.根据权利要求13所述的发射器，其中所述同步系统能够在计算所述延迟以前从第一初级时间分发网接收所述具有第一分辨率的时间基准。
16.根据权利要求15所述的发射器，其中所述同步系统能够从包括全球定位系统网络的第一初级时间分发网接收所述具有第一分辨率的时间基准。
17.根据权利要求15所述的发射器，其中所述同步系统能够接收包括基于由所述头端从至少一个网络时间协议服务器接收的时间基准计算的定时信息的内容。
18.根据权利要求17所述的发射器，其中所述同步系统能够接收包括基于由所述头端通过网际协议网络从所述网络时间协议服务器接收的时间基准计算的定时信息的内容。
19.一种在单频网络中传送内容的方法，所述方法包括：
基于具有第二分辨率的时间基准计算定时信息；
将包括所述定时信息的内容发送至多个发射器，其中发送内容包括发送内容使得至少一个发射器能够计算延迟以将所述内容与由至少一个其他发射器接收的内容进行同步，所述延迟是基于所述定时信息和具有第一分辨率的时间基准计算的，所述第一分辨率比所述第二分辨率较高，使得所述延迟具有比所述定时信息较高的精确度，并且使得所述至少一个发射器此后能够将同步后的内容广播至多个移动终端。
20.根据权利要求19所述的方法，其中发送内容包括发送内容的多个兆帧，每个兆帧包括具有所述定时信息的兆帧初始化分组。
21.根据权利要求19所述的方法，还包括：
从至少一个网络时间协议服务器接收所述具有第二分辨率的时间基准。
22.根据权利要求21所述的方法，其中接收所述具有第二分辨率的时间基准和所述第二频率基准包括通过网际协议网络从所述网络时间协议服务器接收所述具有第二分辨率的时间基准。
23.根据权利要求21所述的方法，其中发送内容包括发送这样的内容使得至少一个发射器能够基于在同步所述内容以前由所述至少一个发射器从第一初级时间分发网接收的基准来同步所述内容。
24.根据权利要求23所述的方法，其中发送内容包括发送这样的内容使得至少一个发射器能够基于由所述至少一个发射器从包括全球定位系统网络的第一初级时间分发网接收的基准来同步所述内容。
25.一种在包括多个发射器的单频网络中传送内容的方法，其中针对每个发射器所述方法包括：
从头端接收内容，所述内容包括基于具有第二分辨率的时间基准计算的定时信息；
基于所述定时信息和具有第一分辨率的时间基准来计算延迟以将所述内容与由至少一个其他发射器接收的内容进行同步，所述第一分辨率比所述第二分辨率较高，使得所述延迟具有比所述定时信息较高的精确度；以及
在所述延迟之后将所述内容广播至多个移动终端。
26.根据权利要求25所述的方法，其中接收内容包括接收内容的多个兆帧，每个兆帧包括具有所述定时信息的兆帧初始化分组。
27.根据权利要求25所述的方法，还包括：
在计算所述延迟以前从第一初级时间分发网接收所述具有第一分辨率的时间基准。
28.根据权利要求27所述的方法，其中从第一初级时间分发网接收所述具有第一分辨率的时间基准包括从全球定位系统网络接收所述具有第一分辨率的时间基准。
29.根据权利要求27所述的方法，其中接收内容包括接收包括基于由所述头端从至少一个网络时间协议服务器接收的时间基准计算的定时信息的内容。
30.根据权利要求29所述的方法，其中接收内容包括接收包括基于由所述头端通过网际协议网络从所述网络时间协议服务器接收的时间基准计算的定时信息的内容。
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