[發明專利]TDMA MAC層中的自適應時間分配

有效

• 申請號: 200680056638.0
• 申請日: 2006-12-13
• 公開（公告）號: CN101569190A
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發明（設計）人: 托馬斯·安東尼·施塔爾;闐慶江;羅伯特·安德魯·羅德斯
• 申請（專利權）人: 湯姆森許可貿易公司
• 主分類號: H04N7/173
• 分類號: H04N7/173;H04J3/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 戎志敏

技術領域

本發明涉及在無線視頻服務器系統中從諸如機頂盒(STB)等主設備向諸如STB等遠程設備分配壓縮的多媒體/視頻。?

背景技術

對于有線視頻服務，通常在線纜上特定視頻節目專用的頻帶內廣播該特定視頻節目。房屋中的任何電視可以通過調諧至該頻率而被調諧至任何特定節目。就更新的電視服務(例如，衛星電視分配、因特網電視分配)而言，在主STB中調諧節目，然后通過家庭網絡分配至遠程STB。在許多情況下，需要安裝家庭網絡(或家庭分配系統)。盡管線(同軸電纜、雙絞線等)是可靠的，但是安裝起來十分昂貴，并且房主可能不希望安裝員為了安裝而鉆穿墻壁。因此，廠家對于視頻節目再分配系統問題的無線解決方案很感興趣。?

多數現有的家庭視頻分配系統使用以太網作為分配介質。由于多數以太網安裝使用至少100Mbps的鏈路速率并使用交換機而交換機有選擇地僅向包含編址設備的分支發送業務，因此當使用在業務速率受控的視頻再分配系統時存在極少的QoS問題。如果在相同網絡上發送通用IP數據業務而不采用某種類型的QoS保護，則使用以太網會存在問題。當前存在可用于以太網的一種類型的MAC級QoS。使用虛擬局域網(VLAN)標簽中的用戶優先字段是一種基于優先級的方案。當前，附加參數化QoS(帶寬請求、帶寬保證、允許控制等)是研究IEEE802網絡橋接的IEEE802.1小組委員會中多個工作組之一的研究主題。然而，以太網的缺點在于，需要線路來實現，并且十分需要一種針對視頻節目再分配的無新線(no-new-wires)安裝技術。?

所需要的是一種通過MAC級橋接來代替以太網分配的無線分配系統。許多家庭網絡使用IP協議來分配視頻，但存在許多其他可能性。?在一些情況下，使用由實時傳輸協議(RTP)指定的UDP來發送視頻，而在其他情況下(例如，數字生活網絡聯盟(DLNA))，視頻通過TCP進行分配。UDP僅需要單向通信，而TCP需要雙向通信。還存在其他可能。希望存在一種不需要對已具有以太網接口的主設備/STB和遠程設備/STB進行任何修改(即，無需帶寬預留、無需與無線網橋設備對話等)的家庭分配系統。由于介質是無線的從而是頻帶受限的公共介質，還期望MAC層是極其高效的。為此，本發明使用TDMA?MAC方案。但是在TDMA?MAC方案中，必須分配時隙以產生每一客戶端/遠程設備(STB)的專用帶寬。但是視頻的確切比特率和其他特征可以是未知的，甚至對于先驗的主STB來說也是如此。即使視頻的確切比特率是先驗已知的，也希望能夠不需要主STB就能具有與無線設備(遠程STB)的任意特定或新的通信。因此，希望具有一種與當前正被分配的MAC級業務的類型相適配的家庭分配系統。?

當前正在IEEE中進行標準化的IEEE802.11N正作為一種用于視頻分配的方法得到大力宣揚。對于IEEE?802.11N的主題技術尚存在許多問題。首先，該技術仍舊基于CSMA(IEEE?802.11)。該類型的MAC層內在上是效率低的并且不提供QoS保證。盡管向IEEE?802.11N添加了許多MAC級QoS增強，但是基于CSMA的MAC與TDMA?MAC一樣高效是不可能的。QoS增強包括：源自IEEE?802.11E的基于優先級的QoS和一些形式的輪詢。這些增強對管理IEEE802.11網絡的資源非常有用，但是不提供無線家庭視頻分配系統所需要或期望的任何QoS保證。輪詢可以用來創建本發明能夠對其進行操作的類TDMA服務，但是輪詢本身降低了MAC效率。MAC效率對于無線網絡來說甚至更關鍵，這是由于可用于房屋的更遠程區域的鏈路速率是有限的。多數當前無線LAN利用公共傳輸介質(即，相同傳輸頻率下的無線頻譜)。因此，MAC需要共享該介質的機制。?

一些服務供應商尋找基于同軸電纜、電話線和/或電源線的無新線技術。存在許多不同的可能，多數可能具有優先級或參數化QoS的形式。這些解決方案的固有問題在于，即使在房屋中已存在同軸電纜或電話線，那些線路可能還沒有連接至正確的點，或者是對于技術來說?很難處理的拓撲。大多數這樣的技術還與其他房屋共享帶寬(例如，在一個電源變壓器上最多有4個房屋的電源線)并且當前缺乏可靠性。對于參數化服務，STB必須知道為每一條鏈路保留多少帶寬。對于視頻家庭分配系統來說，業務不受控，可以是突發的，并且至少部分上是未知的。?

本發明包括解決了上述突出問題的家庭多媒體流分配系統。?

發明內容