本發(fā)明涉及廣播電視通信的
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是涉及一種數(shù)字多媒體無(wú)線廣播采用跳頻傳輸時(shí)邏輯信道分配方法。
背景技術(shù)：
：隨著信息技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，在全球范圍內(nèi)電視已經(jīng)開(kāi)始了由第一代數(shù)字電視(DVB-C、DVB-S、DVB-T、ATSC、ISDB-T、CMMB以及DTMB)向第二代數(shù)字電視(DVB-C2、DVB-S2、DVB-T2和ATSC3.0)的迅速發(fā)展。在國(guó)內(nèi)，早在2010年就提出了“決定加快推進(jìn)電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)三網(wǎng)融合”，還指出，“推進(jìn)電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展，實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)互聯(lián)互通、資源共享，為用戶提供話音、數(shù)據(jù)和廣播電視等多種服務(wù)，對(duì)于促進(jìn)信息和文化產(chǎn)業(yè)發(fā)展，提高國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)信息化水平，滿足人民群眾日益多樣的生產(chǎn)、生活服務(wù)需求，拉動(dòng)國(guó)內(nèi)消費(fèi)，形成新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，具有重要意義”。為了配合國(guó)家三網(wǎng)融合的信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)，國(guó)家廣播電影電視總局已經(jīng)全面啟動(dòng)了下一代廣播電視網(wǎng)(NextGenerationBroadcasting，NGB)的戰(zhàn)略部署，將“適合我國(guó)國(guó)情、三網(wǎng)融合、有線無(wú)線相結(jié)合、全程全網(wǎng)”確定為我國(guó)下一代廣播電視網(wǎng)的戰(zhàn)略目標(biāo)。NGB-W(NextGenerationBroadcasting-Wireless)是我國(guó)下一代廣播電視網(wǎng)的無(wú)線部分，它需要在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)滿足國(guó)家、社會(huì)和人民群眾對(duì)無(wú)線廣播電視等各類公眾信息服務(wù)的各種已有要求和新型需求，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有廣播電視網(wǎng)絡(luò)體系的全面升級(jí)換代。為了提高NGB-W系統(tǒng)的傳輸速度以及傳輸效率，一般采用多載頻跳頻傳輸機(jī)制。要求在多載頻數(shù)字多媒體無(wú)線廣播系統(tǒng)的每個(gè)載頻上都可以傳輸多種不同類型廣播的幀，以時(shí)分復(fù)用的模式在各個(gè)載頻上傳輸，以此來(lái)滿足幀的靈活傳輸要求。為了支持靈活的資源映射和指示接收端接收其需要的數(shù)據(jù)，又引進(jìn)了邏輯信道的概念。邏輯信道是由相同或相關(guān)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)組成。在接收端采用單調(diào)諧接收機(jī)接收，并要求無(wú)線廣播信號(hào)在多載頻跳頻傳輸時(shí)，同種類型的廣播的同一邏輯信道或?qū)儆谕贿壿嬓诺澜M的邏輯信道在映射至不同載頻的幀在時(shí)間上保持一定的跳頻時(shí)間(不小于5ms)，以保證單調(diào)諧接收機(jī)有時(shí)間完成跳頻處理。給各個(gè)廣播的幀分配邏輯信道的問(wèn)題與圖論中的頂點(diǎn)著色問(wèn)題類似，因此將多載頻數(shù)字多媒體無(wú)線廣播跳頻傳輸邏輯信道映射問(wèn)題建模成圖論中的頂點(diǎn)著色問(wèn)題。將幀建模成頂點(diǎn)，將邏輯信道建模成顏色，如果兩個(gè)幀屬于同一個(gè)邏輯信道組或同一種廣播的同一個(gè)邏輯信道，且他們?cè)诓煌d頻上，但它們的時(shí)間間隔小于跳頻保護(hù)時(shí)間，則將這兩個(gè)幀對(duì)應(yīng)的頂點(diǎn)之間用一條邊連接起來(lái)。著色完成以后所有的頂點(diǎn)均著上一種顏色，且有邊相連的頂點(diǎn)顏色不同。現(xiàn)有技術(shù)中，在獲得幀結(jié)構(gòu)分配圖樣的基礎(chǔ)上，利用經(jīng)典回溯算法來(lái)解決著色問(wèn)題，優(yōu)點(diǎn)是算法簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是不支持邏輯信道組跳頻傳輸、計(jì)算時(shí)間較長(zhǎng)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種數(shù)字多媒體無(wú)線廣播采用跳頻傳輸時(shí)邏輯信道分配方法，針對(duì)跳頻傳輸模式下多載頻幀結(jié)構(gòu)分配圖樣，設(shè)計(jì)支持包含邏輯信道組的邏輯信道標(biāo)識(shí)映射方法，提出更有效的著色方案，使得數(shù)字多媒體無(wú)線廣播能夠靈活地傳送不同類型的廣播的幀，并且來(lái)自同種類型的廣播的同一個(gè)邏輯信道的幀在各個(gè)載頻上的時(shí)間間隔至少大于跳頻保護(hù)時(shí)間，同時(shí)使同一個(gè)邏輯信道組內(nèi)的廣播幀在多個(gè)載頻上也要滿足跳頻保護(hù)時(shí)間的要求，最終使得單調(diào)諧接收機(jī)能夠成功接收各種廣播來(lái)自各個(gè)邏輯信道的幀。為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種數(shù)字多媒體無(wú)線廣播采用跳頻傳輸時(shí)邏輯信道分配方法，包括以下步驟：步驟S1、將數(shù)字多媒體無(wú)線廣播中采用跳頻傳輸時(shí)的邏輯信道分配問(wèn)題建模為著色問(wèn)題；步驟S2、構(gòu)建著色子圖；步驟S3、對(duì)當(dāng)前著色子圖進(jìn)行著色，并判斷著色是否成功；若否，轉(zhuǎn)入步驟S4；若是，轉(zhuǎn)入步驟S5；步驟S4、判斷當(dāng)前著色子圖的參數(shù)是否能夠調(diào)整，若是，則調(diào)整當(dāng)前著色子圖的參數(shù)，再轉(zhuǎn)入步驟S2；若否，則邏輯信道分配失??；步驟S5、對(duì)剩余的著色子圖進(jìn)行著色，若所有著色子圖的著色成功，則邏輯信道分配成功；若有一個(gè)著色子圖著色失敗，則邏輯信道分配失敗。根據(jù)上述的數(shù)字多媒體無(wú)線廣播采用跳頻傳輸時(shí)邏輯信道分配方法，其中：所述步驟S1中，將數(shù)字多媒體無(wú)線廣播中各個(gè)廣播的幀建模成頂點(diǎn)，將每個(gè)廣播的邏輯信道建模成顏色。根據(jù)上述的數(shù)字多媒體無(wú)線廣播采用跳頻傳輸時(shí)邏輯信道分配方法，其中：所述步驟S2中，構(gòu)建著色子圖時(shí)，遵循以下規(guī)則：21)將載頻上的所有廣播的幀根據(jù)廣播類型分成不同的子集，每一個(gè)子集內(nèi)包含且僅包含該種廣播的所有幀；22)若某種廣播與其他廣播構(gòu)成邏輯信道組，則將構(gòu)成邏輯信道組的廣播的幀子集合并，構(gòu)成聯(lián)合子圖；否則，該廣播的幀子集獨(dú)自構(gòu)成一個(gè)子圖；每一個(gè)子圖或聯(lián)合子圖構(gòu)成一個(gè)著色子圖；23)在每個(gè)著色子圖內(nèi)若兩個(gè)頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的幀在不同的載頻上且它們的時(shí)間間隔小于跳頻保護(hù)時(shí)間，則用一條邊將這兩個(gè)頂點(diǎn)連接起來(lái)，且有邊相連的頂點(diǎn)稱為彼此的鄰點(diǎn)；24)給每個(gè)著色子圖內(nèi)的所有頂點(diǎn)分配顏色集，每個(gè)頂點(diǎn)的顏色集中的顏色數(shù)目與其所在廣播的當(dāng)前邏輯信道數(shù)目相同；同一個(gè)廣播的所有頂點(diǎn)的顏色集均相同，不同廣播的頂點(diǎn)彼此之間若未構(gòu)成邏輯信道組，則沒(méi)有相同的顏色，若有邏輯信道組，則它們顏色集中相同顏色的數(shù)目與它們所在的廣播構(gòu)成邏輯信道組的數(shù)目相同。根據(jù)上述的數(shù)字多媒體無(wú)線廣播采用跳頻傳輸時(shí)邏輯信道分配方法，其中：所述步驟S3包括以下步驟：31)為著色子圖內(nèi)的每一個(gè)頂點(diǎn)配置可用顏色集；32)判斷當(dāng)前著色子圖內(nèi)的所有頂點(diǎn)是否著色成功，若是，則當(dāng)前著色子圖著色成功，若否，則轉(zhuǎn)入步驟33)；33)選擇著色頂點(diǎn)；34)若當(dāng)前選擇的頂點(diǎn)的未著色鄰點(diǎn)的個(gè)數(shù)大于1個(gè)，則將當(dāng)前著色的頂點(diǎn)作為一個(gè)分支點(diǎn)；35)選擇顏色；36)給當(dāng)前頂點(diǎn)著色后，更新該頂點(diǎn)及其鄰點(diǎn)的可用顏色集；其中，當(dāng)前著色頂點(diǎn)的可用顏色集更新時(shí)，將該頂點(diǎn)當(dāng)前使用的顏色從其可用顏色集中刪除；當(dāng)前著色頂點(diǎn)的鄰點(diǎn)的可用顏色集更新時(shí)，用該鄰點(diǎn)的顏色集減去該鄰點(diǎn)以及其所有已著色鄰點(diǎn)使用的顏色；37)判斷當(dāng)前頂點(diǎn)著色是否成功；若是，則轉(zhuǎn)入步驟32)，直至所有頂點(diǎn)著色成功，即該子圖著色成功；若否，則轉(zhuǎn)入步驟38)；其中，判斷當(dāng)前頂點(diǎn)著色是否成功的標(biāo)準(zhǔn)如下：若當(dāng)前著色頂點(diǎn)的所有未著色鄰點(diǎn)的可用顏色集均不為空集，則該頂點(diǎn)著色成功；否則，該頂點(diǎn)著色失?。?8)調(diào)整已著色的頂點(diǎn)的顏色，使著色失敗的頂點(diǎn)能成功著色，若調(diào)整成功，轉(zhuǎn)入步驟33)；若調(diào)整失敗，則該子圖著色失敗，將該子圖內(nèi)的所有頂點(diǎn)顏色重置為0，轉(zhuǎn)入步驟S4。根據(jù)上述的數(shù)字多媒體無(wú)線廣播采用跳頻傳輸時(shí)邏輯信道分配方法，其中：所述步驟31)中，著色子圖內(nèi)的每一個(gè)頂點(diǎn)都有一個(gè)顏色集和可用顏色集，每個(gè)頂點(diǎn)的顏色集在著色子圖內(nèi)根據(jù)其所在廣播的邏輯信道數(shù)和系統(tǒng)的邏輯信道組參數(shù)進(jìn)行分配，初始化每個(gè)頂點(diǎn)的可用顏色集與其顏色集相同；顏色集內(nèi)包含的是初始可以使用的顏色，可用顏色集內(nèi)包含的是當(dāng)前每個(gè)頂點(diǎn)可以使用的顏色。進(jìn)一步地，根據(jù)上述的數(shù)字多媒體無(wú)線廣播采用跳頻傳輸時(shí)邏輯信道分配方法，其中：所述步驟33)中，a、第一個(gè)著色頂點(diǎn)是當(dāng)前著色子圖中度數(shù)最大的點(diǎn)，若這樣的頂點(diǎn)有多個(gè)，則選擇其中可用顏色集最小的一個(gè)；其中，度數(shù)指的是與當(dāng)前頂點(diǎn)有邊相連的頂點(diǎn)的數(shù)目；b、若不是選擇第一個(gè)著色頂點(diǎn)，則選擇的頂點(diǎn)為與上一個(gè)著色頂點(diǎn)相連的未著色頂點(diǎn)中可用顏色集最小的一個(gè)頂點(diǎn)，若這樣的頂點(diǎn)有多個(gè)，則選擇有效度數(shù)最大的一個(gè)頂點(diǎn)；其中，有效度數(shù)指的是與當(dāng)前頂點(diǎn)有邊相連的未著色頂點(diǎn)的個(gè)數(shù)；c、若上一個(gè)著色頂點(diǎn)沒(méi)有相連的未著色的頂點(diǎn)，則從最后一個(gè)分支點(diǎn)開(kāi)始，按照分支點(diǎn)從后往前的順序查找是否有未著色鄰點(diǎn)的分支點(diǎn)，若存在有未著色鄰點(diǎn)的分支點(diǎn)，則在該分支點(diǎn)的未著色的相連鄰點(diǎn)中選擇可用顏色集最小的未著色鄰點(diǎn)，若有多個(gè)，則選擇有效度數(shù)最大的一個(gè)；若所有分支點(diǎn)均沒(méi)有未著色的相連鄰點(diǎn)，則從所有未著色的頂點(diǎn)中選擇可用顏色集最小的頂點(diǎn)，若有多個(gè)可用顏色集最小的頂點(diǎn)，則選擇其中有效度數(shù)最大的一個(gè)頂點(diǎn)。進(jìn)一步地，根據(jù)上述的數(shù)字多媒體無(wú)線廣播采用跳頻傳輸時(shí)邏輯信道分配方法，其中：所述步驟35)中，顏色選擇策略為：從著色頂點(diǎn)的可用顏色集中選擇一個(gè)顏色，并且該顏色是出現(xiàn)在其未著色的相鄰頂點(diǎn)的可用顏色集中出現(xiàn)次數(shù)最少的顏色。進(jìn)一步地，根據(jù)上述的數(shù)字多媒體無(wú)線廣播采用跳頻傳輸時(shí)邏輯信道分配方法，其中：所述步驟38)中，調(diào)整已著色的頂點(diǎn)的顏色，使著色失敗的頂點(diǎn)能成功著色時(shí)，包括以下步驟：a)重新計(jì)算當(dāng)前著色子圖內(nèi)所有頂點(diǎn)的可用顏色集，給當(dāng)前著色子圖的所有已著色頂點(diǎn)分配一個(gè)優(yōu)先級(jí)，將當(dāng)前著色失敗的頂點(diǎn)的優(yōu)先級(jí)設(shè)置為最高級(jí)的1，剩余的已著色頂點(diǎn)的調(diào)整優(yōu)先級(jí)按照優(yōu)先度數(shù)從大到小的順序排序，優(yōu)先度數(shù)越大，調(diào)整優(yōu)先級(jí)越高；已著色頂點(diǎn)的優(yōu)先度數(shù)的計(jì)算公式為：priority_count(Vi)＝flagconnected(Vi)*α+size(ACS(Vi))-degree(Vi)其中：priority_count(Vi)表示已著色頂點(diǎn)Vi的優(yōu)先度數(shù)；flagconnected(Vi)表示與當(dāng)前著色失敗的頂點(diǎn)相鄰的標(biāo)識(shí)，若Vi與當(dāng)前著色失敗的頂點(diǎn)相鄰，則flagconnected(Vi)為1，否則，flagconnected(Vi)的值為0；α是一個(gè)常數(shù)；size(ACS(Vi))是Vi的ACS中的顏色數(shù)目；degree(Vi)是Vi的度數(shù)；b)從著色子圖中優(yōu)先級(jí)為2的已著色頂點(diǎn)開(kāi)始顏色調(diào)整，調(diào)整的方法如下：b1)若當(dāng)前調(diào)整的已著色頂點(diǎn)的可用顏色集不為空集，則從當(dāng)前調(diào)整頂點(diǎn)的可用顏色集中重新選擇一個(gè)顏色為其著色，將修改后的顏色從其可用顏色集中刪除，并更新其未著色鄰點(diǎn)的可用顏色集；若當(dāng)前調(diào)整頂點(diǎn)的可用顏色集為空集，則將該頂點(diǎn)的顏色值置為0，重新計(jì)算該頂點(diǎn)及其未著色鄰點(diǎn)的可用顏色集，并判定當(dāng)前調(diào)整的頂點(diǎn)的顏色調(diào)整失??；b2)判斷當(dāng)前調(diào)整頂點(diǎn)是否顏色調(diào)整失敗，若失敗，轉(zhuǎn)入步驟b3)；若當(dāng)前調(diào)整的頂點(diǎn)的顏色調(diào)整成功，且當(dāng)前顏色調(diào)整成功的頂點(diǎn)不是調(diào)整優(yōu)先級(jí)最高的頂點(diǎn)，則繼續(xù)調(diào)整優(yōu)先級(jí)更高的頂點(diǎn)，轉(zhuǎn)入步驟b1)，如果當(dāng)前調(diào)整成功的頂點(diǎn)是調(diào)整優(yōu)先級(jí)最高的頂點(diǎn)，則轉(zhuǎn)入步驟33)，其中頂點(diǎn)顏色調(diào)整成功的標(biāo)準(zhǔn)是其所有未著色的鄰點(diǎn)的ACS均不為空集；b3)若當(dāng)前調(diào)整的頂點(diǎn)顏色調(diào)整失敗且其可用顏色集不為空集，則轉(zhuǎn)入步驟b1)，繼續(xù)調(diào)整當(dāng)前調(diào)整的頂點(diǎn)；若當(dāng)前調(diào)整的頂點(diǎn)顏色調(diào)整失敗且其可用顏色集為空集，則將該頂點(diǎn)的顏色值置為0，重新計(jì)算該頂點(diǎn)及其未著色鄰點(diǎn)的可用顏色集，尋找下一個(gè)優(yōu)先級(jí)的頂點(diǎn)，按照上述步驟b1)調(diào)整下一個(gè)優(yōu)先級(jí)的頂點(diǎn)；若下一個(gè)優(yōu)先級(jí)的頂點(diǎn)也調(diào)整失敗，則繼續(xù)向調(diào)整優(yōu)先級(jí)更低的頂點(diǎn)尋找，若找到最后一個(gè)調(diào)整優(yōu)先級(jí)的頂點(diǎn)仍然調(diào)整失敗，則整個(gè)頂點(diǎn)著色調(diào)整失敗，當(dāng)前著色子圖著色失敗，將當(dāng)前著色子圖內(nèi)所有頂點(diǎn)顏色值重新置為0，轉(zhuǎn)入步驟S4，否則，繼續(xù)調(diào)整優(yōu)先級(jí)更高的頂點(diǎn)，直到優(yōu)先級(jí)最高的頂點(diǎn)顏色調(diào)整成功或整個(gè)頂點(diǎn)著色調(diào)整失敗。根據(jù)上述的數(shù)字多媒體無(wú)線廣播采用跳頻傳輸時(shí)邏輯信道分配方法，其中：所述步驟S4采用以下一種或多種方式進(jìn)行當(dāng)前著色子圖的參數(shù)的調(diào)整：41)調(diào)整當(dāng)前著色子圖對(duì)應(yīng)的廣播在各個(gè)載頻上的幀長(zhǎng)和/或幀數(shù)，將當(dāng)前著色失敗的子圖內(nèi)的所有頂點(diǎn)顏色值置位0；其中，調(diào)整的方法包括合并幀或者拆分幀，合并幀是指合并一些在同一個(gè)載頻上且時(shí)間上相鄰的幾個(gè)幀，拆分幀是指將一個(gè)幀拆分成幾個(gè)幀；無(wú)論是拆分幀還是合并幀均要求修改后的幀長(zhǎng)滿足系統(tǒng)要求；42)若當(dāng)前著色失敗的子圖所在的某個(gè)載頻能夠整體平移，則平移該著色子圖的一個(gè)輔載頻上的所有資源，然后將所有子圖內(nèi)的頂點(diǎn)的顏色重置為0，所有子圖的幀數(shù)也置為初始值；43)若當(dāng)前著色子圖所在的廣播的邏輯信道數(shù)未達(dá)到最大值，則增加邏輯信道數(shù)，也就是增加子圖的顏色數(shù)來(lái)進(jìn)行調(diào)整；然后將當(dāng)前著色失敗的子圖內(nèi)的所有頂點(diǎn)的顏色值重新置為0；44)若當(dāng)前著色失敗的子圖所在的載頻中，存在一個(gè)載頻使該載頻上的所有幀壓縮后各個(gè)幀的幀長(zhǎng)依然滿足系統(tǒng)要求，則壓縮該載頻上的所有廣播的幀的幀長(zhǎng)，將壓縮后的各個(gè)廣播的幀按照壓縮前的順序依次排放，然后將所有子圖的頂點(diǎn)顏色重置為0。如上所述，本發(fā)明的數(shù)字多媒體無(wú)線廣播采用跳頻傳輸時(shí)邏輯信道分配方法，具有以下有益效果：(1)通過(guò)著色算法成功地解決了帶有邏輯信道組的NGB-W系統(tǒng)的邏輯信道分配問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)數(shù)字多媒體無(wú)線廣播系統(tǒng)中靈活的物理幀結(jié)構(gòu)配置；(2)在無(wú)線廣播幀結(jié)構(gòu)上能支持多種類型的無(wú)線廣播系統(tǒng)共同傳輸，有效實(shí)現(xiàn)無(wú)線廣播系統(tǒng)的后向兼容、前向兼容，有利于無(wú)線廣播系統(tǒng)地進(jìn)一步演進(jìn)和平滑過(guò)渡；(3)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)不同類型系統(tǒng)的幀進(jìn)行不同幀長(zhǎng)、帶寬、頻點(diǎn)、傳輸模式的設(shè)置，以在兼顧降低信令開(kāi)銷的同時(shí)，有效滿足不同類型無(wú)線系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流對(duì)傳輸容量、實(shí)時(shí)性的不同需求；(4)實(shí)現(xiàn)了邏輯信道組中的所有廣播幀都滿足單調(diào)諧接收。附圖說(shuō)明圖1顯示為本發(fā)明的數(shù)字多媒體無(wú)線廣播采用跳頻傳輸時(shí)邏輯信道分配方法的流程圖；圖2顯示為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中的幀結(jié)構(gòu)分配圖。具體實(shí)施方式以下通過(guò)特定的具體實(shí)例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書(shū)所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過(guò)另外不同的具體實(shí)施方式加以實(shí)施或應(yīng)用，本說(shuō)明書(shū)中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒(méi)有背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說(shuō)明本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。物理幀在載頻上的幀結(jié)構(gòu)分配圖樣的參數(shù)包括載頻編號(hào)、廣播類型、在載頻上的起始時(shí)間和終止時(shí)間。需要說(shuō)明的是，本發(fā)明主要確定的是一個(gè)分配周期內(nèi)的廣播邏輯信道的映射方法，所以只考慮一個(gè)分配周期時(shí)間內(nèi)的各種廣播的位置情況。參照?qǐng)D1，本發(fā)明的數(shù)字多媒體無(wú)線廣播采用跳頻傳輸時(shí)邏輯信道分配方法包括以下步驟：步驟S1、將數(shù)字多媒體無(wú)線廣播中采用跳頻傳輸時(shí)的邏輯信道分配問(wèn)題建模為著色問(wèn)題。其中，將數(shù)字多媒體無(wú)線廣播中各個(gè)廣播的幀建模成頂點(diǎn)，將每個(gè)廣播的邏輯信道建模成顏色。具體地，將數(shù)字多媒體無(wú)線廣播系統(tǒng)內(nèi)所有廣播在所有載頻上的頂點(diǎn)的顏色值置為0；所有載頻的平移次數(shù)置為0。步驟S2、構(gòu)建著色子圖，設(shè)置每個(gè)廣播的顏色集。具體地，構(gòu)建著色子圖時(shí)，遵循以下規(guī)則：21)將載頻上的所有幀根據(jù)廣播類型分成不同的子集，每一個(gè)子集內(nèi)包含且僅包含該種廣播的所有幀；22)若某種廣播與其他廣播構(gòu)成邏輯信道組，則將構(gòu)成邏輯信道組的廣播的幀子集合并，構(gòu)成聯(lián)合子圖；否則，該廣播的幀子集獨(dú)自構(gòu)成一個(gè)子圖；每一個(gè)子圖或聯(lián)合子圖構(gòu)成一個(gè)著色子圖；23)在每個(gè)著色子圖內(nèi)若兩個(gè)頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的幀在不同的載頻上且它們的時(shí)間間隔小于跳頻保護(hù)時(shí)間，則用一條邊將這兩個(gè)頂點(diǎn)連接起來(lái)，且有邊相連的頂點(diǎn)稱為彼此的鄰點(diǎn)；24)給每個(gè)著色子圖內(nèi)的所有頂點(diǎn)分配顏色集，每個(gè)頂點(diǎn)的顏色集中的顏色數(shù)目與其所在廣播的當(dāng)前邏輯信道數(shù)目相同；同一個(gè)廣播的所有頂點(diǎn)的顏色集均相同，不同廣播的頂點(diǎn)彼此之間若未構(gòu)成邏輯信道組，則沒(méi)有相同的顏色，若有邏輯信道組，則它們顏色集中相同顏色的數(shù)目與它們所在的廣播構(gòu)成邏輯信道組的數(shù)目相同。具體地，設(shè)置每個(gè)廣播的顏色集時(shí)，根據(jù)每個(gè)類型的廣播的邏輯信道數(shù)給每個(gè)廣播分配與邏輯信道數(shù)等同的顏色數(shù)，構(gòu)成邏輯信道組的廣播之間共享一部分顏色，共享顏色的數(shù)目與廣播間構(gòu)成的邏輯信道組的數(shù)目相同。未構(gòu)成邏輯信道組的廣播的幀之間沒(méi)有共同的顏色。步驟S3、對(duì)當(dāng)前著色子圖進(jìn)行著色，并判斷著色是否成功；若否，轉(zhuǎn)入步驟S4；若是，轉(zhuǎn)入步驟S5。整個(gè)NGB-W系統(tǒng)的廣播幀的邏輯信道分配是以著色子圖為單位進(jìn)行的。每個(gè)著色子圖單獨(dú)著色。當(dāng)且僅當(dāng)所有著色子圖均著色成功時(shí)，多載頻數(shù)字多媒體無(wú)線廣播系統(tǒng)邏輯信道分配成功；否則，系統(tǒng)邏輯信道分配失敗。具體地，步驟S3包括以下步驟：31)為著色子圖內(nèi)的每一個(gè)頂點(diǎn)配置可用顏色集(ACS)。其中，每個(gè)頂點(diǎn)的顏色集在著色子圖內(nèi)根據(jù)其所在廣播的邏輯信道數(shù)和系統(tǒng)的邏輯信道組參數(shù)進(jìn)行分配，初始化每個(gè)頂點(diǎn)的可用顏色集與其顏色集相同；顏色集內(nèi)包含的是初始可以使用的顏色，可用顏色集內(nèi)包含的是當(dāng)前每個(gè)頂點(diǎn)可以使用的顏色。32)判斷當(dāng)前著色子圖內(nèi)的所有頂點(diǎn)是否著色成功，若是，則當(dāng)前著色子圖著色成功，若否，則轉(zhuǎn)入步驟33)。33)選擇著色頂點(diǎn)。本發(fā)明按照一定的順序依次給著色子圖中的頂點(diǎn)著色，每次著色都要按照頂點(diǎn)選擇策略找到著色頂點(diǎn)，若所有頂點(diǎn)均著色完成，則子圖著色結(jié)束，否則，繼續(xù)按照頂點(diǎn)選擇策略選擇下一個(gè)著色頂點(diǎn)。具體地，按照以下規(guī)則進(jìn)行頂點(diǎn)選擇：a、第一個(gè)著色頂點(diǎn)是當(dāng)前著色子圖中度數(shù)最大的點(diǎn)，若這樣的頂點(diǎn)有多個(gè)，則選擇其中ACS最小的一個(gè)；其中，度數(shù)指的是與當(dāng)前頂點(diǎn)有有邊相連的頂點(diǎn)的數(shù)目。b、若選擇的不是第一個(gè)著色頂點(diǎn)，則選擇的頂點(diǎn)為與上一個(gè)著色頂點(diǎn)相連的未著色頂點(diǎn)中ACS最小的一個(gè)頂點(diǎn)，若這樣的頂點(diǎn)有多個(gè)，則選擇有效度數(shù)最大的一個(gè)頂點(diǎn)；有效度數(shù)指的是與當(dāng)前頂點(diǎn)有有邊相連的未著色頂點(diǎn)的數(shù)目。c、若上一個(gè)著色頂點(diǎn)沒(méi)有相連的未著色的頂點(diǎn)，則從最后一個(gè)分支點(diǎn)開(kāi)始，按照分支點(diǎn)從后往前的順序查找有未著色鄰點(diǎn)的分支點(diǎn)，若找到有未著色鄰點(diǎn)的分支點(diǎn)，則在該分支點(diǎn)的未著色的相連鄰點(diǎn)中選擇ACS最小的未著色鄰點(diǎn)，若有多個(gè)，則選擇有效度數(shù)最大的一個(gè)；若所有分支點(diǎn)均沒(méi)有未著色的相連鄰點(diǎn)，則從所有未著色的頂點(diǎn)中選擇ACS最小的頂點(diǎn)，若有多個(gè)ACS最小的頂點(diǎn)，則選擇其中有效度數(shù)最大的一個(gè)。34)若當(dāng)前選擇的頂點(diǎn)的未著色鄰點(diǎn)的個(gè)數(shù)大于1個(gè)，則將當(dāng)前著色的頂點(diǎn)作為一個(gè)分支點(diǎn)。35)選擇顏色。具體地，顏色選擇策略為：從著色頂點(diǎn)的ACS中選擇出現(xiàn)在其未著色的相連鄰點(diǎn)的ACS中出現(xiàn)次數(shù)最少的顏色。36)給當(dāng)前頂點(diǎn)著色后，更新該頂點(diǎn)及其鄰點(diǎn)的ACS。其中，當(dāng)前著色頂點(diǎn)的ACS更新時(shí)，將該頂點(diǎn)當(dāng)前使用的顏色從其ACS中刪除；當(dāng)前著色頂點(diǎn)的鄰點(diǎn)的ACS更新時(shí)，用該鄰點(diǎn)的CS減去該鄰點(diǎn)以及其所有已著色鄰點(diǎn)使用的顏色。令當(dāng)前著色的頂點(diǎn)是Vp，Vp當(dāng)前的顏色值是Cp，Vn是Vp的一個(gè)鄰點(diǎn)，Cn是Vn以及它所有已著色鄰點(diǎn)使用的顏色集合，則：ACS(Vp)＝ACS(Vp)-CpACS(Vn)＝CS(Vn)-Cn37)判斷當(dāng)前頂點(diǎn)著色是否成功；若是，則轉(zhuǎn)入步驟32)，直至所有頂點(diǎn)著色成功，即該子圖著色成功；若否，則轉(zhuǎn)入步驟38)。判斷當(dāng)前頂點(diǎn)著色是否成功的標(biāo)準(zhǔn)如下：若當(dāng)前著色頂點(diǎn)的所有未著色鄰點(diǎn)的ACS均不為空集，則認(rèn)為該顏色合適，該頂點(diǎn)著色成功；否則，該頂點(diǎn)著色失敗。若該頂點(diǎn)著色成功，則查看是否還有未著色的頂點(diǎn)，若有，則按照步驟33)繼續(xù)尋找下一個(gè)著色頂點(diǎn)，當(dāng)所有頂點(diǎn)均著色完成，則該子圖或聯(lián)合子圖著色成功；若該頂點(diǎn)著色失敗，則對(duì)著色失敗頂點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，即步驟38)。38)調(diào)整著色失敗的頂點(diǎn)，若調(diào)整成功，轉(zhuǎn)入步驟33)；若調(diào)整失敗，則該子圖著色失敗。調(diào)整著色失敗的頂點(diǎn)時(shí)，具體包括以下步驟：a)分配調(diào)整優(yōu)先級(jí)重新計(jì)算當(dāng)前著色子圖內(nèi)所有頂點(diǎn)的ACS，給當(dāng)前著色子圖的所有已著色頂點(diǎn)分配一個(gè)優(yōu)先級(jí)，將當(dāng)前著色失敗的頂點(diǎn)Vfailure的優(yōu)先級(jí)設(shè)置為最高，即Vfailure的優(yōu)先級(jí)為1，剩余的已著色頂點(diǎn)的調(diào)整優(yōu)先級(jí)按照優(yōu)先度數(shù)從大到小的順序排序，優(yōu)先度數(shù)越大，調(diào)整優(yōu)先級(jí)越高。其中，已著色頂點(diǎn)的優(yōu)先度數(shù)的計(jì)算公式為：priority_count(Vi)＝flagconnected(Vi)*α+size(ACS(Vi))-degree(Vi)其中：priority_count(Vi)表示已著色頂點(diǎn)Vi的優(yōu)先度數(shù)；flagconnected(Vi)表示與Vfailure相鄰的標(biāo)識(shí)，若Vi與Vfailure相鄰，則flagconnected(Vi)為1，否則，flagconnected(Vi)的值為0；α是一個(gè)非常大的常數(shù)；size(ACS(Vi))是Vi的ACS中的顏色數(shù)目；degree(Vi)是Vi的度數(shù)。b)調(diào)整著色子圖。從著色子圖中優(yōu)先級(jí)為2的已著色頂點(diǎn)(即adjust_priority(Vcolored(j))＝2的頂點(diǎn))開(kāi)始顏色調(diào)整，調(diào)整的方法如下：b1)若當(dāng)前調(diào)整的已著色頂點(diǎn)的可用顏色集不為空集，則從當(dāng)前調(diào)整頂點(diǎn)的可用顏色集中重新選擇一個(gè)顏色為其著色，將修改后的顏色從其可用顏色集中刪除，并更新其未著色鄰點(diǎn)的可用顏色集；若當(dāng)前調(diào)整頂點(diǎn)的可用顏色集為空集，則將該頂點(diǎn)的顏色值置為0，重新計(jì)算該頂點(diǎn)及其未著色鄰點(diǎn)的可用顏色集，并判定當(dāng)前調(diào)整的頂點(diǎn)的顏色調(diào)整失??；b2)判斷當(dāng)前調(diào)整頂點(diǎn)是否顏色調(diào)整失敗，若失敗，轉(zhuǎn)入步驟b3)；若當(dāng)前調(diào)整的頂點(diǎn)的顏色調(diào)整成功，且當(dāng)前顏色調(diào)整成功的頂點(diǎn)不是調(diào)整優(yōu)先級(jí)最高的頂點(diǎn)，則繼續(xù)調(diào)整優(yōu)先級(jí)更高的頂點(diǎn)，轉(zhuǎn)入步驟b1)，如果當(dāng)前調(diào)整成功的頂點(diǎn)是調(diào)整優(yōu)先級(jí)最高的頂點(diǎn)，則轉(zhuǎn)入步驟33)，其中頂點(diǎn)顏色調(diào)整成功的標(biāo)準(zhǔn)是其所有未著色的鄰點(diǎn)的ACS均不為空集；b3)若當(dāng)前調(diào)整的頂點(diǎn)顏色調(diào)整失敗且其可用顏色集不為空集，則轉(zhuǎn)入步驟b1)，繼續(xù)調(diào)整當(dāng)前調(diào)整的頂點(diǎn)；若當(dāng)前調(diào)整的頂點(diǎn)顏色調(diào)整失敗且其可用顏色集為空集，則將該頂點(diǎn)的顏色值置為0，重新計(jì)算該頂點(diǎn)及其未著色鄰點(diǎn)的可用顏色集，尋找下一個(gè)優(yōu)先級(jí)的頂點(diǎn)，按照上述步驟b1)調(diào)整下一個(gè)優(yōu)先級(jí)的頂點(diǎn)；若下一個(gè)優(yōu)先級(jí)的頂點(diǎn)也調(diào)整失敗，則繼續(xù)向調(diào)整優(yōu)先級(jí)更低的頂點(diǎn)尋找，若找到最后一個(gè)調(diào)整優(yōu)先級(jí)的頂點(diǎn)仍然調(diào)整失敗，則整個(gè)頂點(diǎn)著色調(diào)整失敗，當(dāng)前著色子圖著色失敗，將當(dāng)前著色子圖內(nèi)所有頂點(diǎn)顏色值重新置為0，轉(zhuǎn)入步驟S4，否則，繼續(xù)調(diào)整優(yōu)先級(jí)更高的頂點(diǎn)，直到優(yōu)先級(jí)最高的頂點(diǎn)顏色調(diào)整成功或整個(gè)頂點(diǎn)著色調(diào)整失敗。步驟S4、判斷當(dāng)前著色子圖的參數(shù)是否能夠調(diào)整，若是，則調(diào)整當(dāng)前著色子圖的參數(shù)，再轉(zhuǎn)入步驟S2；若否，則邏輯信道分配失敗。具體地，步驟S4采用以下一種或多種方式進(jìn)行當(dāng)前著色子圖的參數(shù)的調(diào)整：41)調(diào)整當(dāng)前著色子圖對(duì)應(yīng)的廣播在各個(gè)載頻上的幀長(zhǎng)和/或幀數(shù)，將當(dāng)前著色失敗的子圖內(nèi)的所有頂點(diǎn)顏色值置位0；其中，調(diào)整的方法包括合并幀或者拆分幀，合并幀是指合并一些在同一個(gè)載頻上且時(shí)間上相鄰的幾個(gè)幀，拆分幀是指將一個(gè)幀拆分成幾個(gè)幀；無(wú)論是拆分幀還是合并幀均要求修改后的幀長(zhǎng)滿足系統(tǒng)要求。當(dāng)著色失敗的時(shí)候，可以考慮通過(guò)改變幀長(zhǎng)來(lái)改變幀分布圖樣，然后再根據(jù)新的幀分布圖樣進(jìn)行著色，增加著色成功概率。但改變幀長(zhǎng)也需要有一定的限制，不能人為得隨意改變，這時(shí)需要系統(tǒng)預(yù)設(shè)一個(gè)幀長(zhǎng)范圍，然后根據(jù)這個(gè)幀長(zhǎng)范圍來(lái)改變。其中，改變幀長(zhǎng)幀數(shù)可以改變幀結(jié)構(gòu)分配圖樣，進(jìn)而修改其廣播的幀在各個(gè)載頻上的位置關(guān)系。42)若當(dāng)前著色失敗的子圖所在的某個(gè)載頻能夠整體平移，則平移該著色子圖的一個(gè)輔載頻上的所有資源，然后將所有子圖內(nèi)的頂點(diǎn)的顏色重置為0，所有子圖的幀數(shù)也置為初始值。其中，平移的距離要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于分配周期。43)若當(dāng)前著色子圖所在的廣播的邏輯信道數(shù)未達(dá)到最大值，則增加邏輯信道數(shù)，也就是增加子圖的顏色數(shù)來(lái)進(jìn)行調(diào)整；然后將當(dāng)前著色失敗的子圖內(nèi)的所有頂點(diǎn)的顏色值重新置為0。增加顏色數(shù)是最直接也是最有效的方法，但增加顏色數(shù)也就會(huì)增加邏輯信道數(shù)，而邏輯信道的個(gè)數(shù)是要有一定的限制的。因此可以根據(jù)各個(gè)廣播的屬性和系統(tǒng)要求，后臺(tái)配置各個(gè)廣播的最大邏輯信道個(gè)數(shù)，使其不會(huì)無(wú)限制地增加，這也更符合實(shí)際情況。例如，可以將各種類型的廣播的最大邏輯信道個(gè)數(shù)設(shè)置成它們各自占用的載頻數(shù)等。44)若當(dāng)前著色失敗的子圖所在的載頻中，存在一個(gè)載頻使該載頻上的所有幀壓縮后各個(gè)幀的幀長(zhǎng)依然滿足系統(tǒng)要求，則壓縮該載頻上的所有廣播的幀的幀長(zhǎng)，將壓縮后的各個(gè)廣播的幀按照壓縮前的順序依次排放，然后將所有子圖的頂點(diǎn)顏色重置為0。即若著色失敗的子圖所在的載頻中存在一個(gè)載頻使得該載頻上的所有幀的幀長(zhǎng)壓縮后仍然滿足系統(tǒng)的幀長(zhǎng)要求，可以壓縮該載頻上的資源幀長(zhǎng)，使某個(gè)載頻上所有幀的幀長(zhǎng)均為其原幀長(zhǎng)的一半(或1/3,1/4等)，然后按壓縮前的順序排放壓縮后的該載頻上的資源，使該載頻各個(gè)廣播的時(shí)間總資源不變，但重復(fù)周期變成壓縮前的2倍(或3倍、4倍等，倍數(shù)是壓縮倍數(shù)的倒數(shù))。步驟S5、對(duì)剩余的著色子圖進(jìn)行著色，若所有著色子圖的著色成功，則邏輯信道分配成功；若有一個(gè)著色子圖著色失敗，則邏輯信道分配失敗。下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖進(jìn)一步闡述本發(fā)明的數(shù)字多媒體無(wú)線廣播采用跳頻傳輸時(shí)邏輯信道分配方法。在該實(shí)施例中，各個(gè)廣播的廣播幀在各個(gè)載頻上的初始分布圖樣如表1所示。表1、各個(gè)廣播的廣播幀在各個(gè)載頻上的初始分布圖樣載頻號(hào)廣播號(hào)起始時(shí)間截止時(shí)間110102.5000000011102.5000000020511205307.5000000011307.5000000041011410512.5000000011512.5000000061511615717.5000000011717.500000008201282091012910100021825918.3333333321-81.66666666711.6666666672111.666666667105.0000000021105.00000000198.3333333321198.33333333291.6666666721291.6666666738523385433.8888888923433.88888889482.7777777823482.77777778531.6666666723531.66666667580.5555555623580.55555556629.4444444523629.44444445678.3333333423678.33333334727.2222222223727.22222222776.1111111123776.11111111825.000000003201003210020032200300323004003240050032500600326007003270080032800900329001000從表1中可以看出此時(shí)的NGB-W系統(tǒng)內(nèi)部一共有三種類型的廣播，三個(gè)載頻。假定系統(tǒng)的分配周期為1000ms，廣播類型1的邏輯信道1與廣播類型3的邏輯信道2構(gòu)成一組邏輯信道組，載頻最大平移次數(shù)為3次，平移的單位是6ms。每個(gè)廣播的最大邏輯信道數(shù)等于各自占用的載頻數(shù)量。從表1中可以看出3種廣播占用的載頻數(shù)量分別是3、2、1。各種廣播的幀長(zhǎng)范圍分別為：廣播150～200(ms)廣播250～200(ms)廣播330～80(ms)然后根據(jù)這些已知條件求取整個(gè)NGB-W系統(tǒng)的邏輯信道分配情況，依照上述處理步驟為系統(tǒng)分配邏輯信道，要求同種類型廣播的同一邏輯信道的廣播幀在載頻上滿足跳頻保護(hù)需求，同時(shí)，同一邏輯信道組的廣播幀在各個(gè)載頻上也滿足跳頻保護(hù)需求。邏輯信道分配結(jié)果如表2所示，其分配結(jié)果如圖2所示。表2、邏輯信道分配結(jié)果表載頻號(hào)廣播號(hào)起始時(shí)間截止時(shí)間顏色值110102.50000000211102.50000000205221205307.50000000211307.50000000410111410512.50000000311512.50000000615311615717.50000000211717.500000008202128209105129101000621825918.33333333121-81.66666666711.66666666712111.666666667105.00000000121105.00000000198.33333333321198.33333333291.66666667321291.66666667385323385433.88888889723433.88888889482.77777778123482.77777778531.66666667123531.66666667580.55555556123580.55555556629.44444445723629.44444445678.33333334123678.33333334727.22222222123727.22222222776.11111111123776.11111111825.00000000132010043210020043220030053230040053240050053250060053260070053270080053280090063290010004因?yàn)閺V播1的邏輯信道1與廣播3的邏輯信道2組成一組邏輯信道組，所以在著色的過(guò)程中給它們分配了一個(gè)相同的顏色，即顏色1，從圖2中可以看出，不同載頻上同一時(shí)間內(nèi)不存在相同的顏色，此時(shí)系統(tǒng)分配成功，各個(gè)廣播的邏輯信道數(shù)分別為3，3，2。將顏色值映射成邏輯信道可以為：廣播1顏色1：廣播1邏輯信道1廣播1顏色2：廣播1邏輯信道2廣播1顏色3：廣播1邏輯信道3廣播2顏色4：廣播2邏輯信道1廣播2顏色5：廣播2邏輯信道2廣播2顏色6：廣播2邏輯信道3廣播3顏色1：廣播3邏輯信道2廣播3顏色7：廣播3邏輯信達(dá)1綜上所述，本發(fā)明的數(shù)字多媒體無(wú)線廣播采用跳頻傳輸時(shí)邏輯信道分配方法通過(guò)著色算法成功地解決了帶有邏輯信道組的NGB-W系統(tǒng)的邏輯信道分配問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)數(shù)字多媒體無(wú)線廣播系統(tǒng)中靈活的物理幀結(jié)構(gòu)配置；在無(wú)線廣播幀結(jié)構(gòu)上能支持多種類型的無(wú)線廣播系統(tǒng)共同傳輸，有效實(shí)現(xiàn)無(wú)線廣播系統(tǒng)的后向兼容、前向兼容，有利于無(wú)線廣播系統(tǒng)地進(jìn)一步演進(jìn)和平滑過(guò)渡；能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)不同類型系統(tǒng)的幀進(jìn)行不同幀長(zhǎng)、帶寬、頻點(diǎn)、傳輸模式的設(shè)置，以在兼顧降低信令開(kāi)銷的同時(shí)，有效滿足不同類型無(wú)線系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流對(duì)傳輸容量、實(shí)時(shí)性的不同需求；實(shí)現(xiàn)了邏輯信道組中的所有廣播幀都滿足單調(diào)諧接收。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3