[发明专利]移动多媒体广播中的单频网系统及其同步系统和同步方法

说明书

技术领域

本发明涉及移动多媒体广播技术领域，尤其涉及一种单频网系统及其同步系统和实现同步的方法。

背景技术

作为地面数字电视的组网方式之一，单频网在世界各地得到广泛应用。单频网(Single Frequency Network，SFN)是由多个不同地点的处于同步状态的发射台，在同一时间、以同一频率发射同一信号，以实现对一定服务区域的可靠覆盖。其与多频网(Multi-Frequency Network，MFN)的技术有很大的不同，多频网的技术是同一数字电视节目由不同的电视频道发送；而且由“转发器”(translator)来实现电视频道的转换。

单频网相对于多频网而言具有以下的优点：

单频网的第一个优点就是有利于频率规划。在我国频谱资源有限的情况下，可以大大节约宝贵的频率资源，提高频谱利用率。

第二点，由于无线电信号本身的特性，在高楼林立的城市中，无论单个数字电视发射站点的发射功率多大都会有很多信号覆盖不到的区域，这些覆盖不到的区域被称作覆盖盲区或盲点，单频网则可通过多点同频发射的办法来解决覆盖盲区问题，获得较好的覆盖率。

第三，单频网技术还可降低发射机设备的成本；通过优化和调整单频网发射网络(基站数量、分布、发射天线高度、发射功率等)，可以使用多个较小功率发射机代替一个大功率发射机，以降低信号辐射、减少电磁波污染、增强覆盖均匀度，也可以根据需要随时改变覆盖意图。

组建单频网要解决的一个难题是发射机的同步问题。为此单频网引入了GPS接收机和单频网适配器来实现全网的同步。

移动多媒体广播单频网系统由多台数字发射机组成，采用网状分布的发射台来实现大范围覆盖。参照图1所示，为单频网系统结构示意图。现有技术中，典型的移动多媒体广播单频网系统主要由中心站的复用模块和SFN适配器、分布式网络——也可称为节目分配网络、发射台站的单频网同步系统、及激励器等组成，其中单频网同步系统包括用于同步的GPS(GlobalPositioning System，全球定位系统)时钟，所述激励器包括调制器。通常一个中心站对应于多个发射台站。目前常用移动多媒体广播系统，如CMMB(China Mobile Multimedia Broadcasting，中国移动多媒体广播)系统中，移动多媒体广播数据流通过复用模块复用后输出复用码流，由单频网适配器(SFN adapter)根据外部输入的参考时钟完成PMS(Packaged MultiplexingStream，多路复用数据流)格式的TOD(Time ofDay，时间信息)消息包和复用帧描述消息包生成并将其插入传输码流中，经分布式网络向各个同步系统传输；所述PMS格式的TOD消息包和复用帧描述消息包中携带同步信息及传输码流的信息及同步时间指示及最大延时。同步系统根据所述同步时间指示和最大延时，得到传输码流应加的附加延时；所述调制器根据所述附加延时就可以将经过不同网络路径传播的传输码流延时对齐，以保证单频网应用中的时间同步要求。所述同步系统还用于完成PMS包中控制参数和有效数据的精确提取，以便于调制器对数据流进行基带处理。

根据CMMB单频网适配器协议，复用码流的输出采用PMS包来承载。参照图2所示，为PMS包的结构示意图。PMS包的长度为188字节，分为包头、净荷和填充三个部分。其中净荷有三种类型：TOD消息，MFD(Multiplex Frame Description，复用帧描述)消息，复用帧数据。净荷类型由包头中的类型码区分，见下表：