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CN105519124B - 发送装置及方法、接收装置及方法 - Google Patents

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CN105519124B CN201480049415.6A CN201480049415A CN105519124B CN 105519124 B CN105519124 B CN 105519124B CN 201480049415 A CN201480049415 A CN 201480049415A CN 105519124 B CN105519124 B CN 105519124B
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Abstract

该发明使用广播服务来适当地传送紧急警报信息。发送装置(200)(广播站)以激活信号的形式插入紧急警报信息信令，并且使用物理层数据包结构来传送表明以下各项的紧急警报信息消息：灾害的规模(类别)、灾害的类型、灾害的时间、灾害的位置、版本信息等。即使简单廉价的接收装置(300)仅设置有广播接收天线和解调器，也能够接收所述紧急警报信息消息。数字标牌或者街灯可被用来显示避难的方向或者到避难场所的地图或路线，并且街灯可被用来指示避难线路。

Description

发送装置及方法、接收装置及方法
技术领域
本文中公开的技术涉及一种用于发送紧急警报信息的发送器和发送方法、用于接收紧急警报信息的接收器和接收方法以及计算机程序。
背景技术
作为陆地数字电视广播标准，在欧洲、美国以及日本，分别开发了如数字视频广播(DVB)、高级电视系统委员会(ATSC)以及综合业务数字广播(ISDB)等技术。
在陆地数字广播中，可以提供通过在包括AV内容的广播节目的主要部分上叠加各种数据而获得的数据广播服务。例如，可以使用数据广播，进行需要快速报告的紧急信息的告知。本文中描述的紧急信息的实例包括：有关包括地震、由地震引发的海啸、台风、暴雨、风暴、龙卷风、洪水以及森林火灾的自然灾害的信息、大规模恐怖行为的发生、交通运行状况(例如，校车的到达和出发时间的混乱)、有关学校的信息(例如，到达和离开学校的时间变化、取消课程以及由传染病的流行造成的封锁)、以及其他各种行政服务。
在ISDB中，在节目特定信息的节目管理表(PMT)数据包中定义用作紧急警报信息描述符的用于发送紧急警报的信号。例如，开发了数字广播接收器，该接收器在紧急警报广播中包含的PMT的紧急信息描述符中检测警报对象区域，并且确定当前位置是否包含在紧急警报广播的警报对象区域中，使用户能够凭直觉地认识紧急警报广播的对象区域、当前区域以及相关区域(例如，参照专利文献1)。
而且，在允许ATSC广播服务被移动装置接收的ATSC M/H(移动/ 手持)标准中，通过将紧急警报表(EAT-MH)加入到服务信令信道中，可以发送警报信息。例如，开发了广播信号接收器，通过使用包含在广播信号内的EAT信息以及小区的信道信息，即使在小区间切换期间，该接收器也能继续输出紧急警报(例如，参照专利文献2)。在这种情况下， EAT信息包含小区指示符，并且小区的信道信息包含小区的虚拟信道信息。
发明内容
技术问题
在本文中描述的示例性技术的一个目标在于，提供一种能够通过合适的方式发送紧急警报信息的改进的发送器和发送方法、一种能够通过合适的方式接收紧急警报信息的改进的接收器和接收方法、以及一种计算机程序。
在本文中描述的示例性技术的另一个目标在于，提供一种改进的发送器和发送方法、接收器和接收方法以及计算机程序，其能够通过合适的方式使用广播服务发送紧急警报信息。
问题的解决方案
本申请立足于上述问题。在权利要求1中记述的技术是一种发送器，包括：紧急警报信息获取单元，配置为获取紧急警报信息；以及发送单元，配置为使用物理层的数据包结构或者数据链路层的扩展报头来发送所述紧急警报信息。
根据在本申请的权利要求2中记述的技术，根据权利要求1所述的发送器的发送单元配置为在分配给广播站的广播信道中发送传输帧。
根据在本申请的权利要求3中记述的技术，根据权利要求2所述的发送器进一步包括：广播内容获取单元，配置为获取广播内容。所述发送单元配置为使用中间件层的数据包结构发送所述广播内容。
根据在本申请的权利要求4中记述的技术，根据权利要求1所述的发送器的发送单元配置为在数据链路数据包的报头内储存所述紧急警报信息的信令和消息。
根据在本申请的权利要求5中记述的技术，根据权利要求4所述的发送器的发送单元配置为将要被用于接收器的激活指示符插入所述紧急警报信息的信令内。
根据在本申请的权利要求6中记述的技术，根据权利要求4所述的发送器的发送单元配置为将消息的等级插入所述紧急警报信息的信令内。
根据在本申请的权利要求7中记述的技术，根据权利要求4所述的发送器的发送单元配置为将灾害的类别、灾害的类型、灾害的发生时间、灾害的发生位置以及灾害的规模中的至少一个插入所述紧急警报信息的信令内。
根据在本申请的权利要求8中记述的技术，根据权利要求4所述的发送器的发送单元配置为将指示固定长度消息或可变长度消息的指示信息插入所述紧急警报信息的消息内。
根据在本申请的权利要求9中记述的技术，根据权利要求4所述的发送器的发送单元配置为使用数据链路数据包的扩展报头，储存所述紧急警报信息的信令和消息。
本申请的权利要求10中记述的技术是一种发送方法，包括：紧急警报信息获取步骤，获取紧急警报信息；以及发送步骤，用于使用物理层的数据包结构或者数据链路层的扩展报头，发送所述紧急警报信息。
本申请的权利要求11中记述的技术是一种接收器，包括：接收天线；解调器，配置为解调通过所述接收天线接收的信号；以及处理器，配置为处理在接收的帧中的物理层的数据包结构或者数据链路层的扩展报头内所包含的紧急警报信息。
根据在本申请的权利要求12中记述的技术，根据权利要求11所述的接收器的处理器配置为分析储存在接收的数据链路数据包的报头内的所述紧急警报信息的信令，并且基于由所述分析获得的结果，显示紧急消息。
根据在本申请的权利要求13中记述的技术，根据权利要求12所述的接收器的处理器配置为分析所述紧急警报信息的信令，所述紧急警报信息的信令包括灾害的类别、灾害的类型、灾害的发生时间、灾害的发生位置以及灾害的规模中的至少一个。
根据在本申请的权利要求14中记述的技术，根据权利要求11所述的接收器的处理器配置为分析储存在接收的数据链路数据包的报头内的所述紧急警报信息的消息，并且基于由所述分析获得的结果，显示紧急消息。
根据在本申请的权利要求15中记述的技术，根据权利要求14所述的接收器的处理器配置为分析所述紧急警报信息的消息，所述紧急警报信息的消息包括表示固定长度消息或可变长度消息的指示信息。
根据在本申请的权利要求16中记述的技术，根据权利要求11所述的接收器进一步包括位置信息获取单元，配置为获取位置信息。所述处理器配置为基于通过分析储存在接收的数据链路数据包的报头内的所述紧急警报信息而获得的结果以及所述位置信息，显示紧急消息。
根据在本申请的权利要求17中记述的技术，在根据权利要求16所述的接收器中，所述紧急警报信息包括关于灾害发生的位置的信息。在所述位置信息在警报和避难的目标区域内时，所述处理器配置为显示警报信息和避难指示的消息，并且在所述位置信息在警报和避难的目标区域之外时，仅仅显示所述紧急警报信息的消息。
根据在本申请的权利要求18中记述的技术，根据权利要求11所述的接收器进一步包括：激活指示符筛选器，配置为检测包含在所述紧急警报信息内的激活指示符；以及电源控制器，配置为根据由所述检测获得的结果，控制所述接收器内的电源。
本申请的权利要求19中记述的技术是一种接收方法，包括：解调步骤，用于解调接收的信号；以及处理步骤，用于处理在接收的帧内的包含在物理层的数据包结构或者数据链路层的扩展报头内的紧急警报信息。
本申请的权利要求20中记述的技术是一种通过计算机可读形式编写的计算机程序，用于使计算机用作：解调器，配置为解调接收的信号；以及处理器，配置为处理在接收的帧内的包含在物理层的数据包结构或者数据链路层的扩展报头内的紧急警报信息。
根据权利要求20所述的计算机程序被定义为通过计算机可读形式编写的计算机程序，以在计算机上实施预定的处理。换言之，在计算机上安装根据权利要求20所述的计算机程序，允许获得协同或协作作用，从而实现与根据权利要求11所述的接收器的效果同样的有益效果。
本发明的有益效果
根据在本文中描述的技术，提供一种改进的发送器和发送方法、接收器和接收方法以及计算机程序，其能够使用广播服务以合适的方式发送紧急警报信息。
根据在本文中描述的技术，发送器可以使用物理层数据包结构或者数据链路层的扩展报头，在广播服务中发送紧急警报信息的信令和消息。因此，设置有广播天线和解调器的昂贵接收器可以处理紧急警报信息的消息。换言之，可以实现用于向各种不同的接收器提供先进的紧急警报信息的广播服务。而且，即使没有全部的中间件层或应用层功能时，接收器也能够处理紧急警报信息的消息，并从而花费较短的时间从待机状态(间歇性接收状态)中启动，从而在功耗方面是有利的。
此外，在本说明书中描述的效果仅仅是说明的和论证性的，而非限制性的。换言之，基于本说明书，根据本公开内容的技术，可以在这些效果以外或附加地展现对本领域的技术人员显而易见的其他效果。
稍后通过基于本公开的实施方式以及附图的更详细说明，来使本公开的以上和其他目标、特征以及优点变得清晰。
附图说明
图1是示出紧急警报信息收发系统1的示例性配置的示意图。
图2是示出发送器200的内部配置的示意图。
图3是示出接收器300的示例性配置的示图。
图4是示出用于传输广播信号的协议栈(形式谱)的示图。
图5是示出数据链路数据包420的示例性配置的示图。
图6是示出储存在数据链路报头421的扩展报头内的紧急警报信息的信令的示例性结构的示图。
图7是示出在固定消息指示符与固定消息之间的示例性关联关系的示图。
图8是示出储存在传输帧的前导码内或者数据链路数据包420的有效载荷422内的紧急警报信息的信令的示例性结构的示图。
图9是示出在由在图3中示出的接收器300接收广播信号时执行的处理过程的流程图。
图10是示出城市中安装的各路灯配备有接收器300的功能的一个实施方式的示图。
图11是示出数字标牌(数字看板)配备有接收器300的功能的一个实施方式的示图。
图12是示出在城市中安装的各个路灯配备有接收器300的功能的另一个实施方式的示图。
图13是示出包括用于闪灭控制(EAS_message_id)617的ID的紧急警报信息的信令的结构的示图。
具体实施方式
将参照附图，详细描述文中说明的技术的实施方式。
图1示意性示出紧急警报信息收发系统1的示例性配置。示出的紧急警报信息收发系统1配置为包括：信息提供装置100，被配置为提供紧急警报信息；发送器200，配置为发送所提供的紧急警报信息110；以及接收器300，配置为接收紧急警报信息并且将该信息通知给附近用户。
信息提供装置100由政府机关运行，例如，日本气象厅或者作为警报发布机构的其他灾害信息管理局。信息提供装置100给发送器200提供用于警告发生以下各种紧急事件的紧急警报信息110，例如，包括地震、由地震引发的海啸、台风、暴雨、风暴、龙卷风、洪水以及森林火灾的自然灾害、大规模恐怖行为的发生、交通运行状况以及关于学校的信息。
用于在信息提供装置100与发送器200之间连接的通信信道可以具有任何配置。例如，作为通信信道，可以使用包括互联网的公用网络或专用线路。紧急警报信息可书写在纸质介质上，而非数字数据的形式，并且可使用传真机等，将该紧急警报信息发送给发送器200的用户。
可通过任何形式的数字数据，记载紧急警报信息110。可通过结构描述语言(例如，可扩展标示语言(XML))的形式来记载紧急警报信息110。例如，发出紧急警报信息的机构(例如，美国国土安全部或美国地质调查局(USGS))产生具有称为综合公共警报和警告系统(IPAWS)的形式的消息，然后，将该消息转换成通用基于XML的数据格式，成为通用警报协议(CAP)的紧急警报信息。这允许交换各种类型的警告或紧急警报的信息。在具有CAP形式的消息中，可以包含富媒体(例如，超文本传输协议(HTML)、联合图像专家组(GPEG)、活动图像专家组(MPEG)4 视频以及文本信息。信息提供装置100可配置为通过CAP的形式给发送器200提供紧急警报信息110。
发送器200由执行地面波或卫星波的数字广播服务的广播站运行，并且发送器200广播由规定的格式构成的广播信号210，例如，电视节目。虽然为了简单起见，图1示出了仅仅一个发送器200，但是应理解的是，发送器200为每个广播站而设置。
由发送器200提供的广播服务的实例包括：可以在固定的电视机上视听的数字电视广播服务以及用于移动(移动/手持式)装置的广播服务。作为广播服务，假设使用地面波广播，但是还可使用卫星波广播。
在本实施方式中，发送器200广播通过将具有稍后描述的形式的紧急警报信息插入到用于传送移动图像内容，例如，电视节目的广播信号210 内而获得的广播信号。在没有任何紧急警报信息要通知的状态(普通状态) 中，空缺信息储存在紧急警报信息被插入的字段内，或者从广播信号中省略该字段本身。
在图1中，虽然发送器200配置为从由政府机关运行的信息提供装置 100中接收紧急警报信息110，但是发送器200可配置为从除了信息提供装置100以外的信息源获取紧急警报信息。信息提供装置100不一定由政府机关运行，而是可由民间组织或广播站本身来运行。
接收器300可以是电视机或机顶盒，并且设置有调谐器，该调谐器配置为接收地面波或卫星波的数字广播信号210。虽然假设在每个家庭内设置一个或多个电视机或机顶盒，但是为了简单起见，图1示出了仅仅一个接收器300。用于移动装置的广播服务也叠加在数字广播信号210上，并且接收器300可以是使用这种广播服务的各种装置，例如，供个人使用的移动装置(例如，智能电话或平板电脑的多功能终端以及电子书)。因此，假设在整个城市具有多种不同类型的接收器300。无论接收器300采用上述的任何形式，接收器300都可以解码通过稍后描述的形式插入到所接收的广播信号内的紧急警报信息。在这种情况下，接收器300在屏幕上显示警报消息，或者输出警告声音，因此，警报即刻呈现给接收器300附近的用户。
图2示意性示出发送器200的内部配置。所示出的发送器200配置为包括：紧急警报信息接收单元201、紧急警报信息处理器202、节目内容获取单元203、广播信号生成器204以及广播信号发送单元205。
紧急警报信息接收单元201经由通信信道(例如，包括互联网的公用网络或专用线路(都没示出))从信息提供装置100中接收通过CAP形式或任何其他格式记述的紧急警报信息110。
紧急警报信息处理器202对接收的紧急警报信息110执行筛选处理，以去除任何不必要的信息(例如，与广播服务区域无关的信息)并且提取数据，作为要插入广播信号内的紧急警报信息。
节目内容获取单元203获取AV内容，作为广播节目或数据的主要部分，以作为数据广播提供。节目内容获取单元203可从根据广播时区从预先记录的AV内容的储存位置220中取出相关的AV内容，并且可从演播室或位置中来供应直播AV内容。
广播信号生成器204通过符合预定的广播标准的格式生成广播信号。广播标准的实例包括美国、加拿大、墨西哥以及韩国使用的高级电视系统委员会(ATSC)标准。稍后详细描述用于发送广播信号的传输帧的配置。
广播信号发送单元205对由广播信号生成器204生成的广播信号执行的处理包括：编码、数字调制(例如，正交频分复用(OFDM))、DA转换、上转换成RF带(分配给广播站的频道)以及功率放大。通过发送天线(例如，无线电塔(未显示))发送所得的信号。
上述功能模块201到205不必在物理上设置在单个装置内，但是至少一些功能模块可配置为与其他功能模块在物理上独立的装置。例如，紧急警报信息处理器202可配置为在互联网(未显示)上的紧急警报信息处理服务器。
如上所述，在紧急事件的情况下，发送器200将紧急警报信息插入到广播信号内。在发生包括地震、由地震引发的海啸、台风、暴雨、风暴、龙卷风、洪水以及森林火灾的自然灾害的情况下，在发生大规模恐怖行为的情况下，在干扰校车的到达和出发时间的情况下，在到达和离开学校的时间改变以及取消课程的情况下，以及在由传染病的流行造成封锁的情况下，紧急事件发生。发送器200将紧急警报信息插入到用于移动装置的广播服务内，允许能够使用广播服务的各种装置(例如，移动装置)接收紧急警报信息。因此，可以在整个城市从移动装置等中发出关于紧急事件的警告。
将考虑使用广播服务从发送器200中发送紧急警报信息的方法。
在使用比中间件层、应用层等(例如，参照专利文献2)高的层的数据包结构发送紧急警报信息时，甚至可以提供详细的信息。然而，未保持所有广播服务的接收器300无法接收到达的紧急警报信息并且无法在屏幕上显示该信息。换言之，接收器300必须装有物理、中间件以及应用的所有层的功能，以显示紧急警报信息，这使得装置的成本增加。在从物理层到应用层的所有层运行的前提下，接收器300可以显示紧急警报信息，这造成从待机状态(间歇性接收状态)到启动的时间增加。完全装有从物理层到应用层的所有层的接收器300在功耗方面也是不利的。
例如，关于包括地震、海啸、龙卷风、洪水以及森林火灾的自然灾害的信息尤其是重要的紧急警报信息。需要在短时间内通知关于这种灾害的详细信息，包括发生地点、发生时间以及灾害规模(类别或大小)。可以使用各种装置(包括在家庭内设置的电视机或一些移动装置)在整个城市显示重要的紧急警报信息，这使得有助于避难路线的指示。
在本实施方式中，通过物理层的数据包结构或数据链路层的扩展报头用于在广播服务中发送紧急警报信息的信令以及紧急警报信息的消息的这种方式配置发送器200。
在数字电视广播和紧急广播服务中，必须装有电视机的所有基本功能，包括对接收的广播波解调、解多路复用、中间件处理、解码、显示处理。同时，如上所述，对于使用物理层的数据包结构或数据链路层的扩展报头从发送器200中发送的紧急警报信息的消息，只要接收器仅仅装有接收天线和用于广播的解调器，接收器300就可以接收和显示该消息。换言之，紧急警报信息收发系统1可配置为包括简单并且廉价的接收器300，用于紧急警报信息，而没有用于数字电视广播的调谐器。这个简单并且廉价的接收器300需要较短的时间从待机状态(间歇性接收状态)中启动，从而在功耗方面有利。
甚至在接收器300装有用作电视机的所有基本功能时，即使并非中间件层或应用层的所有功能执行它们的功能，也可以对使用物理层的数据包结构或数据链路层的扩展报头的紧急警报信息的消息执行处理，从而从待机状态(间歇性接收状态)到启动所需要的时间减少，这使得在功耗方面有利。
具有配备有用于广播的接收天线和解调器的简单配置的接收器300可以安装在数字标牌(电子布告板)、路灯或者未配备有电视调谐器的车辆上。在这种情况下，可以在短时间内在整个城市显示紧急警报信息的消息，这使得有助于指示避难路线。
例如，发送器200将激活指示符插入到紧急警报信息的信令内，在其内描述灾害的类别、类型、发生时间、发生位置、等级等，作为紧急警报信息，并且使用物理层的数据包结构或数据链路层的扩展报头来发送所述消息。
例如，接收器300可配置为在待机模式和完全运行模式这两种模式中操作。在待机模式中，解调器间歇性运行，并且间歇性接收广播信号。在完全运行模式中，整个装置的电源接通。在接收器300在待机模式中间歇性接收作为信令插入的激活指示符时，接收器300切换成完全运行模式，并且实现紧急警报信息服务。例如，在灾害的类别是气象灾害时，接收器 300显示紧急警报信息的消息。接收器300通过从其自身的位置信息中显示合适的避难路线，提示在避难引导中有用的效果。
将参照图4到图6，描述发送器200使用物理层的数据包结构或数据链路层的扩展报头发送紧急警报信息的信令和消息的机制。
使用协议栈，执行广播信号的发送，其中，物理(PHY)、数据链路 (DL)以及互联网协议(IP)层从最低层起依次堆积，如图4中所示(在 IP方案应用于传输层中的条件下)。比IP层更高的层与在本文中公开的技术不直接相关，因此，省略其说明。
物理层帧410包括物理层报头411和物理层有效载荷412，一个或多个数据链路数据包420储存在其内。数据链路数据包420包括数据链路报头421和数据链路有效载荷422，一个或多个IP数据包430储存在其内。 IP数据包430包括IP报头431和IP有效载荷432。在本实施方式中，在数据链路报头421中描述紧急警报信息的信令和消息。因此，物理层的数据包结构或数据链路层的扩展报头可以用于发送紧急警报信息的信令和消息。
图5示出数据链路数据包420的示例性配置。
数据链路数据包420的类型由固定报头部分510内的前两位的类型字段511表示。在类型值是00时，数据链路数据包420是TS标准，并且在固定报头部分510内的类型字段511之后的部分由结构520代替。类型值 01、10以及11分别表示IPv4标准、IPv6标准以及信令。
在类型字段511之后的1位模式标志512表示长数据包，并且将可变报头部分530加入到固定报头部分510的后面。固定报头部分510包含具有5位长度(在LSB位置中)的长度字段513。可变报头部分530包含长度字段531(在MSB位置中)，以记载长数据包的数据包长度。而且，在可变报头部分530具有退出标志532作为最右边的位时，在可变报头部分 530之后另外具有在可变报头部分530的端部处的第一选项报头部分540。
第一选项报头部分540包含具有4位长度(在E-MSB位置中)的长度字段541，以描述超长数据包的数据包长度。长度字段总共是16位长。
在设置ExHD标志时，在第一选项报头540之后具有在第一选项报头 540的端部处的第二选项报头部分550。第二选项报头550包括扩展报头。在本实施方式中，紧急警报信息的信令可储存在扩展报头内。
在2位标签类型字段543具有值01或11(即，3B标签或6B标签) 时，用于单播的标签作为在第一选项报头部分540的端部的第三选项报头部分560进行发送。
在片段标志544设置在第一选项报头部分540的最右边的位上时，在第一选项报头540之后具有第四选项报头部分570。第四选项报头部分570 包含2位片段指示符(片段ID)571、片段端部(Frag.End)标志572以及32个片段的5位片段计数器(Frag.Counter)。
在上述数据链路报头421之后具有数据字段580，作为在数据链路报头421的端部处的数据链路有效载荷422。
如上所述，紧急警报信息的信令储存在数据链路报头421的扩展报头部分550内。插入激活指示符，作为紧急警报信息的信令，并且描述灾害的类别、类型、发生时间、发生位置以及等级，作为紧急警报信息的消息。
图6示出储存在数据链路报头421的扩展报头550内的紧急警报信息的信令的示例性结构。
激活指示符(wake_up_indicator)601是具有1位长度的信息，并且通过将其值设置为1或真，可以指导处于待机状态中的接收器300激活(打开电源)。
如果激活指示符(wake_up_indicator)601设置为真值，那么记述了 16位的版本信息(版本)602，并且进一步记述了4位的消息等级 (message_level)603。
例如，在要通知地震、海啸、龙卷风、洪水以及森林火灾的重要紧急警报信息时，消息等级603记述为高。在这种情况下，在紧急警报信息的信令中记述了灾害的类别(category)604、灾害的类型(type)605、灾害的发生时间(time)606、灾害的发生位置的项(north_source、latitude、 east_west、longitude)607到610、以及灾害的规模(等级)611。
在激活指示符(wake_up_indicator)601设置为真值时，记述了紧急警报信息提供器(message_provider_id)612的指示信息。此外，固定消息标志(fixed_message)613设置为真值，增加了16位固定消息指示符 (fixed_message_id)614。而且，在16位固定消息指示符(fixed_message_id) 614之后具有16位紧急警报消息长度(EAS_message_length)615和紧急警报消息616，紧急警报消息616与紧急警报消息长度的字节的数量一样多。
固定消息指示符(fixed_message_id)614与警报信息的固定消息相关联。通过参考16位固定消息指示符(fixed_message_id)614，接收器300 可以显示相关的固定消息。在图7中示出了在固定消息指示符与固定消息之间的关联关系。固定消息的实例包括“发生了地震！”、“发生了海啸！”以及“飓风警报”。
除了数据链路报头421的扩展报头550以外，紧急警报信息的信令还可以储存在传输帧的前导码或者数据链路数据包420的有效载荷422内。前导码配置为包括用于在接收侧调谐广播频道的调谐数据和预留位部分，但是紧急警报信息的信令可以储存在预留位部分内。
图8示出储存在传输帧的前导码内或者数据链路数据包420的有效载荷422内的紧急警报信息的信令的示例性配置。在这种情况下，紧急警报信息的信令被记述为紧急警报系统描述符(EAS_message_descriptor)801。
表格指示符(Table_id)802是如后面所述所确定的8位值。警报指示符(alert_id)803是表示紧急警报信息的指示信息的8位值，并且用于唯一地识别紧急警报系统(EAS)消息。
如果激活指示符(wake_up_indicator)804设置为真，那么记述了16 位版本信息(版本)805，并且进一步记述了4位消息等级(message_level) 806。在消息等级806设置为高时，在紧急警报信息的信令中记述灾害的类别(category)807、灾害的类型(type)808、灾害的发生时间(time) 809、灾害的发生位置的项目(north_source、latitude、east_west、longitude) 810到813、以及灾害的规模(等级)814。
在激活指示符(wake_up_indicator)804设置为真值时，记述紧急警报信息提供器(message_provider_id)815的指示信息。此外，固定消息标志(fixed_message)816设置为真，增加16位固定消息指示符 (fixed_message_id)817。此外，在16位固定消息指示符(fixed_message_id) 817之后具有16位紧急警报消息长度(EAS_message_length)818和紧急警报消息819，紧急警报消息819与紧急警报消息长度的字节的数量一样多。
在紧急警报系统描述符(EAS_message_descriptor)801的端部(尾部) 处增加32位循环冗余码(CRC32)820。
图3示出能够处理在图6中显示的紧急警报信息的信令的接收器300 的示例性配置。
广播接收天线301接收从发送器200(例如，无线电塔)发送的广播波。解调器302对接收的广播信号执行数字解调处理，包括低噪声放大、下转换、AD转换和OFDM解调。物理层帧分析器303分析解调出的物理层。
在接收器300处于待机模式中时，解调器302和物理层帧分析器303 均定期激活并且间歇性接收，并且其他功能模块设置为电源断开状态。
激活指示符(wake_up_indicator)筛选器304参照储存在紧急警报信息的信令内的激活指示符(wake_up_indicator)。在激活指示符内写有真值时，激活指示符(wake_up_indicator)筛选器304指示电源控制器305对各部件供电，并且将接收器300变为正常模式。
广播节目处理器306处理在有效载荷内发送的广播节目的信息，例如， AV内容或者与其相伴的数据广播，作为在中间件层和进一步更高层上的处理。处理广播节目本身的方法不与在本文中描述的技术直接相关，因此，省略详细描述。
信令分析器307分析紧急警报信息的信令，包括灾害的类别、灾害的类型、灾害的发生时间、灾害的发生位置以及灾害的规模(储存在数据链路数据包的扩展报头内)。紧急消息分析器308分析紧急警报信息的消息，包括固定消息(fixed_message)和紧急警报消息(EAS_message)(都储存在数据链路数据包的扩展报头内)。
全球定位系统(GPS)信息处理器309处理通过GPS天线310从GPS 卫星接收的GPS信号，并且获取接收器300的当前位置信息。
紧急消息生成器311根据紧急警报信息的信令和消息以及当前位置信息，生成紧急消息。紧急消息显示单元312显示生成的紧急消息。例如，在当前位置信息在警报和避难的目标区域内时，生成和显示警报信息和避难指示消息。然而，如果当前位置信息在警报和避难的目标区域之外，那么仅仅生成和显示紧急警报信息的消息。因此，在灾害的类别是气象灾害时，接收器300通过从其自身的位置信息中显示合适的避难路线，提示在避难引导中有用的效果。
紧急消息显示单元312可以是与用于在显示屏幕上显示由广播节目处理器306处理后的广播节目的显示单元(未显示)相同的装置，或者可以是不同的装置。紧急消息显示单元312可以是在整个城市安装的数字标牌或路灯。
图9是示出在由在图3中所示的接收器300接收到广播信号时执行的处理过程的流程图。
在接收器300在待机模式中执行间歇性接收时(在步骤S901中，是)，解调器302解调经由广播接收天线301接收的广播波，并且物理层帧分析器303分析物理层帧。然后，激活指示符(wake_up_indicator)筛选器304 检查储存在数据链路数据包的扩展报头内的激活指示符标志 (wake_up_indicator)(步骤S902)。
如果激活指示符标志是真值(在步骤S903中，是)，那么电源控制器 305导通各部件的电力(步骤S904)，并且将接收器300变为正常模式。在接收器300设置为在正常模式中执行连续接收时(在步骤S901中，否)，跳过步骤S901到S904。
然后，信令分析器307分析作为数据链路数据包的扩展报头发送的紧急警报信息的信令(步骤S905)，并且检查消息等级(步骤S906)。
如果消息等级高(在步骤S906中，是)，那么紧急消息分析器308分析紧急警报信息的消息，紧急警报信息的消息包括固定消息 (fixed_message)和紧急警报消息(EAS_message)(都储存在数据链路数据包的扩展报头内)(步骤S907)。
然后，紧急消息生成器311根据由GPS信息处理器309获得的原始过错位置信息以及包含在紧急警报信息的信令内的灾害区域的位置信息，检查接收器300是否在警报和避难指示的目标区域内(步骤S908)。
如果接收器300在警报和避难指示的目标区域内(在步骤S908中，是)，那么紧急消息生成器311生成紧急警报信息和避难指示的消息，并且在紧急消息显示单元312上显示它们(步骤S909)，然后，这个处理例程结束。如果接收器300在用警报和避难指示的目标区域之外(在步骤 S908中，否)，那么紧急消息生成器311仅仅生成紧急警报信息的消息，并且将其在紧急消息显示单元312上显示(步骤S910)，然后，这个处理例程结束。
另一方面，如果消息等级不高(在步骤S906中，否)，那么广播节目处理器306在中间件层和进一步更高层上执行处理(步骤S911)，获取使用中间件层的数据包结构发送的紧急警报信息的消息，然后，显示该消息 (步骤S912)。
使用中间件层的数据包结构发送的紧急警报信息的消息的实例包括在ATSC M/H(上述)的服务信令信道内的EAT-MH。在接收器300配置为具有仅仅用于广播的接收天线和解调器的用于紧急警报信息的简单并且廉价的接收器时，跳过在步骤S911和S912中的中间件处理。
如上所述，在根据本实施方式的紧急信息收发系统1中，发送器200 使用物理层的数据包结构或者数据链路层的扩展报头，在广播服务中发送紧急警报信息的信令和消息。因此，接收器300可以配置为用于紧急警报信息的简单并且廉价的装置，没有安装用于数字电视广播的调谐器。
例如，通过将数字标牌(电子布告板)、路灯或者未配备有电视调谐器的车辆设置为接收器300，可以构成紧急警报信息收发系统1。在这种情况下，可以在短时间内在整个城市显示紧急警报信息的消息，这使得有助于指示避难路线。
图10示出在城市内安装的路灯分别配备有接收器300的功能的一个实施方式。
路灯1001、1002…可以分别配备有接收器300的功能。在这种情况下，根据每个接收器300的位置信息和由紧急警报信息的信令指示的灾害区域 100A的位置信息，路灯在一个或多个路线的每个上通过合适的闪灭间隔选择性闪灭以避难到避难所100B。因此，可以指出避难路线，并且可以提供避难所100B的引导。
如图10中所示，通过使路灯闪灭，执行避难引导，因此，安装在路灯1001、1002…上的接收器不需要具有消息显示功能。换言之，不必包括在图3中显示的接收器300的紧急消息分析器308、紧急消息生成器311 以及紧急消息显示单元312的功能模块。
图12示出使用闪灭的避难引导的另一个实例。在这个实例中，在灾害区域1200A的另一个地方发生灾害时，路灯1201、1202…执行对应于相应的避难路线的不同闪灭模式。因此，能够通过合适的方式通知避难路线，并且执行到任何合适的避难所的避难引导。图12示出构成到相同的避难所1200B的避难路线的一组路灯1201、1202…的闪灭控制。用于控制闪灭操作的ID通过广播信号发送给路灯1201…中的每个。用于控制闪灭操作(EAS_message_id)的ID随着时间的变化允许控制每个路灯1201…的闪灭。
图13示出包含用于控制闪灭操作(EAS_message_id)617的ID的紧急警报信息的信令的结构。EAS_message_id 617用于通过在图12中显示的路灯的避难引导的闪灭控制(亮ID和灭ID)。EAS_message_id 617具有一个值1到15。通过在规定的周期(例如，一秒)内增加1，发送 EAS_message_id 617。如果值达到15，那么值返回0，然后，这个处理循环。
图11示出数字标牌配备有接收器300的功能的一个实施方式。
在发生灾害(例如，森林火灾1100A)时，例如，灾害信息管理局1101 通过预定的文件格式将灾害信息发送给广播站1102。从接收的灾害信息中生成紧急警报信息。然后，广播站1102使用物理层数据包结构和数据链路层的扩展报头，在从无线电塔1103中发送的广播波1103A、1103B以及 1103C内储存紧急警报信息的信令和消息。
配备有接收器300的功能的数字标牌1110A到1110G可以分析接收的广播波的物理层，并且可以获取紧急警报信息的信令和消息。在每个数字标牌1110A到1110G从GPS卫星1120中接收GPS信号1120A、1120B 以及1120C并且获取其各自的当前位置时，根据其位置信息以及灾害区域的位置信息，显示紧急警报信息的消息。
例如，在安装在灾害区域附近的位置1131和1132中的数字标牌1110A 到1110E上，显示灾害信息和避难指示。另一方面，由于不需要避难，所以仅仅在安装在离灾害区域较远的位置1133中的数字标牌1110F到 1110G上，显示灾害信息。
引用列表
专利文献
专利文献1：JP 2010-035085 A
专利文献2：US 8,458,752 B2
工业实用性
如上所述，详细描述了涉及在本文中公开的技术的说明性实施方式。然而，对于本领域的技术人员显然的是，在不背离在本文中公开的技术的精神和范围的情况下，可进行修改和变化。
在本文中公开的技术适用于基于在美国或者其他国家使用的ATSC广播标准的广播系统或者基于允许ATSC移动装置接收ATSC广播服务的 ATSC M/H(移动/手持)的广播系统。具体而言，适用于移动装置的广播服务的本文中公开的技术使紧急信息能够被大范围的位置处的能接收广播波的简单并且廉价的广播接收器所接收，从而实现先进并且复杂的紧急广播服务。
简而言之，本技术通过说明的形式公开，并且不应限制性地解释。为了确定本公开的主旨，应考虑专利的权利要求。
另外，本技术还可被配置如下。
(1)一种发送器，包括：
紧急警报信息获取单元，配置为获取紧急警报信息；以及
发送单元，配置为使用物理层的数据包结构或者数据链路层的扩展报头发送所述紧急警报信息。
(2)根据(1)所述的发送器，
其中，所述发送单元在分配给广播站的广播信道中发送传输帧。
(3)根据(2)所述的发送器，进一步包括：
广播内容获取单元，配置为获取广播内容，
其中，所述发送单元使用中间件层的数据包结构发送所述广播内容。
(4)根据(1)所述的发送器，
其中，所述发送单元在数据链路数据包的报头内储存所述紧急警报信息的信令和消息。
(5)根据(4)所述的发送器，
其中，所述发送单元将用于接收器的激活指示符插入到所述紧急警报信息的信令内。
(6)根据(4)所述的发送器，
其中，所述发送单元将消息的等级插入到所述紧急警报信息的信令内。
(7)根据(4)所述的发送器，
其中，所述发送单元将灾害的类别、灾害的类型、灾害的发生时间、灾害的发生位置以及灾害的规模中的至少一个插入到所述紧急警报信息的信令内。
(8)根据(4)所述的发送器，
其中，所述发送单元将表示固定长度消息或可变长度消息的指示信息插入到所述紧急警报信息的消息内。
(9)根据(4)所述的发送器，
其中，所述发送单元使用数据链路数据包的扩展报头来储存所述紧急警报信息的信令和消息。
(10)一种发送方法，包括：
紧急警报信息获取步骤，用于获取紧急警报信息；以及
发送步骤，用于使用物理层的数据包结构或者数据链路层的扩展报头，发送所述紧急警报信息。
(11)一种接收器，包括：
接收天线；
解调器，配置为解调经由所述接收天线接收的信号；以及
处理器，配置为处理在接收的帧内的包含在物理层的数据包结构或者数据链路层的扩展报头内的紧急警报信息。
(12)根据(11)所述的接收器，
其中，所述处理器分析在接收的数据链路数据包的报头内储存的所述紧急警报信息的信令，并且根据由所述分析获得的结果，显示紧急消息。
(13)根据(12)所述的接收器，
其中，所述处理器分析所述紧急警报信息的信令，所述紧急警报信息的信令包括灾害的类别、灾害的类型、灾害的发生时间、灾害的发生位置以及灾害的规模中的至少一个。
(14)根据(11)所述的接收器，
其中，所述处理器分析在接收的数据链路数据包的报头内储存的所述紧急警报信息的消息，并且根据由所述分析获得的结果，显示紧急消息。
(15)根据(14)所述的接收器，
其中，所述处理器分析所述紧急警报信息的消息，所述紧急警报信息的消息包括表示固定长度消息或可变长度消息的指示信息。
(16)根据(11)所述的接收器，进一步包括：
位置信息获取单元，配置为获取位置信息，
其中，所述处理器根据通过分析在接收的数据链路数据包的报头内储存的所述紧急警报信息所获得的结果以及所述位置信息，显示紧急消息。
(17)根据(16)所述的接收器，
其中，所述紧急警报信息包括关于灾害发生所处的位置的信息，并且
其中，在所述位置信息在警报和避难的目标区域内时，所述处理器显示警报信息和避难指示的消息，并且在所述位置信息在警报和避难的目标区域之外时，仅仅显示所述紧急警报信息的消息。
(18)根据(11)所述的接收器，进一步包括：
激活指示符筛选器，配置为检测包含在所述紧急警报信息内的激活指示符；以及
电源控制器，配置为根据由所述检测获得的结果，控制所述接收器内的电源。
(19)一种接收方法，包括：
解调步骤，用于解调接收的信号；以及
处理步骤，用于处理在接收的帧内的包含在物理层的数据包结构或者数据链路层的扩展报头内的紧急警报信息。
(20)一种通过计算机可读形式编写的计算机程序，用于使计算机用作：
解调器，配置为解调接收的信号；以及
处理器，配置为处理在接收的帧内的包含在物理层的数据包结构或者数据链路层的扩展报头内的紧急警报信息。
参考符号列表
1：紧急警报信息收发系统
100：信息提供装置
200：发送器
201：紧急警报信息接收单元
202：紧急警报信息处理器
203：节目内容获取单元
204：广播信号生成器
205：广播信号发送单元
300：接收器
301：广播接收天线
302：解调器
303：物理层帧分析器
304：激活指示符筛选器
305：电源控制器
306：广播节目处理器
307：信令分析器
308：紧急消息分析器
309：GPS信息处理器
310：GPS天线
311：紧急消息生成器
312：紧急消息显示单元

Claims (17)

1.一种发送器，包括：
第一信息获取单元，被配置为获取与一个或多个事件对应的第一信息，其中，所述第一信息是紧急警报信息；以及
发送单元，被配置为：
向所述第一信息的信令中插入向接收器表示至少存在所述第一信息的第二信息，其中第二信息是激活指示符；
向所述第一信息的信令中插入所述一个或多个事件的基于所获取的第一信息中的所述一个或多个事件的危险程度的等级；
使用数据链路层的扩展报头向所述接收器发送所述第一信息的信令；以及
使用中间件层的数据包结构向所述接收器发送所述第一信息的信令，使得如果所插入的等级高，所述接收器分析所述数据链路层的扩展报头中包括的所述第一信息，如果所插入的等级不高，所述接收器获取利用所述中间件层的数据包结构发送的所述第一信息。
2.根据权利要求1所述的发送器，
其中，所述发送单元在分配给广播站的广播信道中发送传输帧。
3.根据权利要求2所述的发送器，进一步包括：
广播内容获取单元，被配置为获取广播内容，
其中，所述发送单元使用中间件层的数据包结构来发送所述广播内容。
4.根据权利要求1所述的发送器，
其中，所述发送单元在数据链路数据包的扩展报头中存储所述第一信息的信令和消息。
5.根据权利要求4所述的发送器，
其中，插入到所述第一信息的信令中的所述第二信息还基于所述接收器的待机模式来指示要求所述接收器处理所述第一信息的信令和消息的正常模式。
6.根据权利要求4所述的发送器，
其中，所述发送单元将所述一个或多个事件的以下中的至少一个：类别、类型、发生时间、发生位置和规模插入到所述第一信息的信令中。
7.根据权利要求4所述的发送器，
其中，所述发送单元还被配置为与广播内容一起来发送所述第一信息的信令和消息。
8.一种发送方法，包括：
获取与一个或多个事件对应的第一信息，其中，所述第一信息是紧急警报信息；
向所述第一信息的信令中插入向接收器表示至少存在所述第一信息的第二信息，其中第二信息是激活指示符；
向所述第一信息的信令中插入所述一个或多个事件的基于所获取的第一信息中的所述一个或多个事件的危险程度的等级；
使用数据链路层的扩展报头向接收器发送所述第一信息的信令；以及
使用中间件层的数据包结构向所述接收器发送所述第一信息的信令，使得如果所插入的等级高，所述接收器分析所述数据链路层的扩展报头中包括的所述第一信息，如果所插入的等级不高，所述接收器获取利用所述中间件层的数据包结构发送的所述第一信息。
9.一种接收器，包括：
接收天线，从发送器接收广播内容；
解调器，被配置为解调经由所述接收天线接收的广播内容；以及
处理器，被配置为：
检测在所解调的广播内容中存在与一个或多个事件对应的第一信息，其中，所述第一信息是紧急警报信息；
检测所解调的广播内容中的所述一个或多个事件的等级，所述等级基于所述一个或多个事件的危险程度、插入在所述第一信息的信令中；以及
如果所检测的等级高，分析数据链路层的扩展报头中包括的所述第一信息，如果所检测的等级不高，获取利用中间件层的数据包结构发送的所述第一信息，
其中，所述第一信息的存在至少由第二信息来表示，所述第二信息由所述发送器插入到所述第一信息的信令中，其中第二信息是激活指示符。
10.根据权利要求9所述的接收器，
其中，所述处理器分析在接收的数据链路数据包的扩展报头内存储的所述第一信息的信令，并且基于通过所述分析而获得的结果来显示紧急消息。
11.根据权利要求10所述的接收器，
其中，所述处理器分析所述第一信息的信令，所述第一信息的信令包括所述一个或多个事件的以下中的至少一个：类别、类型、发生时间、发生位置及规模。
12.根据权利要求9所述的接收器，
其中，所述处理器分析在接收的数据链路数据包的扩展报头内存储的所述第一信息的消息，并且基于通过所述分析而获得的结果来显示紧急消息。
13.根据权利要求9所述的接收器，进一步包括：
位置信息获取单元，被配置为获取表示所述接收器的当前位置的第一位置信息，
其中，所述处理器基于通过分析在接收的数据链路数据包的扩展报头内存储的所述第一信息而获得的结果以及所述第一位置信息来显示紧急消息。
14.根据权利要求13所述的接收器，
其中，所述第一信息包括表示所述一个或多个事件中的至少一个事件的发生所处的位置的第二位置信息，并且
其中，当所述第一位置信息在警报和避难的目标区域内时，所述处理器显示警报信息和避难指示的消息，并且当所述第一位置信息在警报和避难的目标区域之外时，所述处理器仅生成和显示所述第一信息的消息。
15.根据权利要求9所述的接收器，进一步包括：
电源控制器，被配置为基于所述第二信息来控制所述接收器内的电源。
16.一种接收方法，包括：
解调从发送器接收的广播内容；
检测在所解调的广播内容中存在与一个或多个事件对应的第一信息，其中，所述第一信息是紧急警报信息；
检测所解调的广播内容中的所述一个或多个事件的等级，所述等级基于所述一个或多个事件的危险程度、插入在所述第一信息的信令中；以及
如果所检测的等级高，分析数据链路层的扩展报头中包括的所述第一信息，如果所检测的等级不高，获取利用中间件层的数据包结构发送的所述第一信息，
其中，所述第一信息的存在至少由第二信息来表示，所述第二信息由所述发送器插入到所述第一信息的信令中，其中第二信息是激活指示符。
17.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令使计算机执行多个操作，多个操作包括：
解调从发送器接收的广播内容；
检测在所解调的广播内容中存在与一个或多个事件对应的第一信息，其中，所述第一信息是紧急警报信息；
检测所解调的广播内容中的所述一个或多个事件的等级，所述等级基于所述一个或多个事件的危险程度、插入在所述第一信息的信令中；以及
如果所检测的等级高，分析数据链路层的扩展报头中包括的所述第一信息，如果所检测的等级不高，获取利用中间件层的数据包结构发送的所述第一信息，
其中，所述第一信息的存在至少由第二信息来表示，所述第二信息由所述发送器插入到所述第一信息的信令中，其中第二信息是激活指示符。
CN201480049415.6A 2013-09-18 2014-06-23 发送装置及方法、接收装置及方法 Active CN105519124B (zh)

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