TITRE : Procédé et équipement de génération d’un flux de transport destiné à être distribué à une pluralité de sites de diffusion, procédé et site de diffusion de données, et programme d’ordinateur correspondants.

1. Domaine de l’invention

Le domaine de l’invention est celui de la distribution et de la diffusion d’informations, dans un réseau de distribution et de diffusion numérique comprenant au moins un site de référence fixe et une pluralité de sites de diffusion.

On entend ici par « site de référence fixe » une entité permettant de mettre en forme des contenus et de les distribuer dans un réseau de distribution. Par exemple, une telle entité est une tête de réseau (en anglais « head-end »), nationale ou régionale, localisée dans un studio de création de contenus.

On entend par « site de diffusion » une entité permettant de recevoir les contenus distribués dans le réseau de distribution, et de les diffuser notamment vers des récepteurs individuels. Par exemple, une telle entité comprend au moins un excitateur (en anglais « exciter »). Classiquement, les sites de diffusion sont implantés sur des sites géographiques distincts.

L’invention s’applique notamment, mais non exclusivement, aux réseaux SFN (« Single Frequency Network » pour « réseau à fréquence unique »), quelle que soit la norme de diffusion utilisée :

DVB-T ou DVB-T2 (en anglais « Digital Video Broadcasting - Terrestrial », en français « radiodiffusion télévisuelle numérique - terrestre ») ;

T-DMB (en anglais « Terrestrial Digital Multimédia Broadcasting », en français « radiodiffusion multimédia numérique terrestre ») ;

ATSC (en anglais « Advanced Télévision Systems Committee », en français « comité des systèmes de télévision avancée »), notamment ATSC 3.0 ;

ISDB-T (en anglais « Integrated Services Digital Broadcasting - Terrestrial », en français « diffusion numérique de services intégrés - terrestre ») ;

DAB (en anglais « Digital Audio Broadcasting », en français « radiodiffusion sonore numérique ») ;

etc.

2. Art antérieur

On présente ci-après, en relation avec la figure 1 , un exemple de réseau de distribution selon la norme ATSC 3.0, mettant en œuvre un site de référence fixe, localisé par exemple dans un studio de création de contenus, et une pluralité de sites de diffusion SD1 , SD2, SDN implantés sur des sites géographiques distincts.

Au niveau du studio, les données source à distribuer 11 (source 1 , source 2. source i, par exemple de type services data, audio, et/ou vidéo, etc), fournies par un ou plusieurs fournisseurs de services, sont pré-traitées 12. Par exemple, les données source sont compressées, puis formatées, afin qu’au niveau des sites de diffusion, chaque modulateur couche physique puisse effectuer une modulation de façon déterministe. Cette étape de pré traitement peut notamment être mise en œuvre dans une passerelle de diffusion (en anglais « broadcast gateway ») d’une tête de réseau.

Notamment, les données source sont encapsulées dans des paquets bande de base (« baseband packets »). Ces paquets bande de base, avec des informations de signalisation et des informations de synchronisation obtenues en tenant compte d’un temps de référence universel (UTR pour « Universal Time Référencé »), comme le signal GPS ou un signal selon le protocole NTP (« Network Time Protocol ») et/ou PTP (« Précision Time Protocol »), sont distribués aux sites de diffusion SD1 , SD2, SDN par l’intermédiaire d’une interface STL (en anglais « studio-to-transmitter link », en français « lien studio - site de diffusion »).

Notamment, des paquets STL, comprenant les paquets bande de base et les informations de signalisation, sont véhiculés dans des paquets de transport STL-TP sur un lien 13, par exemple Ethernet, satellite, etc.

Les données source sont donc gérées de manière centralisée au niveau du studio, afin de créer un signal de transport distribué à tous les sites de diffusion, permettant notamment un traitement déterministe au niveau des différents sites de diffusion. La structure d’un tel signal de transport est notamment détaillée dans le document « ATSC Standard : Scheduler / Studio to T ransmitter Link » - Document A/324 :2018 - 5 janvier 2018.

Chaque site de diffusion SD1 , SD2, SDN reçoit le signal de transport comprenant les paquets de transport STL-TP, éventuellement retardé, et met en œuvre un traitement permettant de re-synchroniser les échantillons complexes obtenus en sortie du modulateur couche physique de chaque site de diffusion, en tenant compte du temps de référence universel, et une transmission radiofréquence des échantillons complexes re-synchronisées.

En particulier, chaque site de diffusion SD1 , SD2, SDN met en œuvre un modulateur/excitateur 141 , 151 , 161 , délivrant un signal radiofréquence, et un amplificateur de puissance 142, 152, 162 du signal radiofréquence. Chaque modulateur/excitateur 141 , 151 , 161 comprend notamment : un modulateur couche physique, intégrant une synchronisation temporelle, délivrant un flux d’échantillons complexes, et

un excitateur, intégrant un modulateur quadratique (encore appelé modulateur l/Q), délivrant un signal radiofréquence.

3. Exposé de l’invention

L’invention propose, selon un mode de réalisation particulier, un procédé de génération d’un flux de transport destiné à être distribué à une pluralité de sites de diffusion, comprenant : une obtention d’un ensemble d’échantillons complexes représentatifs d’un signal source, et une construction du flux de transport à partir de l’ensemble d’échantillons complexes, mettant en œuvre :

un découpage de l’ensemble d’échantillons complexes en fragments d’échantillons complexes ;

pour au moins un fragment, une première encapsulation des échantillons complexes du fragment ou d’au moins une information représentative des échantillons complexes du fragment dans un paquet de fragmentation, les paquets de fragmentation présentant une longueur variable et portant une information représentative du nombre d’échantillons complexes qui leur est associé ; une deuxième encapsulation des paquets de fragmentation dans des paquets de transport présentant une longueur fixe, délivrant le flux de transport.

En particulier, un tel flux de transport peut être un flux de transport généré par un site de référence fixe, et distribué aux différents sites de diffusion. Il s’agit par exemple d’un flux de transport d’un programme national ou régional.

L’invention selon ce mode de réalisation propose ainsi de déplacer, au niveau d’un site de référence fixe, une partie du traitement de modulation classiquement mis en œuvre au niveau des modulateurs couche physique de chaque site de diffusion. En déportant une partie du traitement de modulation en tête de réseau, on diminue la complexité, et donc le coût, des excitateurs de chaque site de diffusion.

En variante, un tel flux de transport peut être généré par un générateur de séquence constante, par exemple une séquence d’identification TxlD selon la norme ATSC 3.0. Dans ce cas, les échantillons complexes sont par exemple obtenus après échantillonnage de la séquence d’identification.

L’invention propose ainsi de transporter, dans le flux de transport, des échantillons complexes (encore appelés échantillons I et Q, ou échantillons l/Q) ou une information représentative des échantillons complexes, notamment lorsqu’ils sont codés ou compressés. En particulier, l’invention repose sur l’utilisation de nouveaux paquets pour le transport des échantillons complexes, appelés paquets de fragmentation ou paquets internes (en anglais « inner packets »), présentent une structure différente des paquets STL ou des paquets de transport MPEG-TS. En particulier, de tels paquets de fragmentation présentent une longueur variable.

Ces paquets de fragmentation peuvent ensuite être encapsulés dans des paquets de transport présentant une longueur fixe, encore appelés paquets externes (en anglais « outer packets »), transportés par exemple sur un lien Ethernet à destination des sites de diffusion.

L’utilisation de nouveaux paquets pour le transport des échantillons complexes permet notamment de réduire la taille des entêtes des paquets de fragmentation, notamment par rapport aux paquets de transport MPEG-TS ou RTP/UDP/IP, ce qui permet de réduire le surdébit (en anglais « overhead ») entre les différents sites de diffusion.

Par ailleurs, la structure des paquets de fragmentation, et notamment leur longueur variable, offre une souplesse permettant de s’adapter aux besoins des réseaux de distribution.

L’invention concerne également un équipement de génération d’un flux de transport correspondant. Un tel équipement est notamment adapté à mettre en œuvre le procédé de génération d’un flux de transport décrit précédemment. Par exemple, un tel équipement est un site de référence fixe, comme une tête de réseau nationale ou régionale, ou un générateur d’une séquence constante.

L’invention concerne par ailleurs un procédé de diffusion de données, mis en œuvre au niveau d’un site de diffusion, comprenant :

une réception d’au moins un flux de transport comprenant des paquets de transport présentant une longueur fixe,

une première désencapsulation des paquets de transport, délivrant des paquets de fragmentation, les paquets de fragmentation présentant une longueur variable et portant une information représentative du nombre d’échantillons complexes qui leur est associé ; une deuxième désencapsulation des paquets de fragmentation, délivrant, pour un paquet de fragmentation, des échantillons complexes d’un fragment d’échantillons complexes ou au moins une information représentative des échantillons complexes d’un fragment, l’ensemble de fragments d’échantillons étant représentatif d’un signal source ; et

une reconstruction d’un signal à diffuser à partir des échantillons complexes.

Un tel procédé, mis en œuvre au niveau des sites de diffusion, est notamment destiné à recevoir un ou plusieurs flux de transport généré(s) par le procédé de génération d’un flux de transport décrit ci-dessus. L’invention concerne également un site de diffusion de données correspondant. Un tel site de diffusion est notamment adapté à mettre en œuvre le procédé de diffusion de données décrit précédemment.

Selon un mode de réalisation particulier, le procédé de génération d’un flux de transport et le procédé de diffusion de données sont mis en œuvre dans un ou plusieurs dispositifs distincts, qui peuvent être co-localisés. En particulier, plusieurs flux de transport peuvent être générés par un ou plusieurs programmes exécuté(s) par un serveur. Un tel mode de réalisation peut notamment être utilisé pour la diffusion de plusieurs multiplexes.

Les techniques de génération d’un flux de transport ou de diffusion de données selon l’invention peuvent donc être mises en œuvre de diverses manières, notamment sous forme matérielle et/ou sous forme logicielle.

Par exemple, au moins une étape de la technique de génération d’un flux de transport ou de diffusion selon un mode de réalisation de l’invention peut être mise en œuvre :

sur une machine de calcul reprogrammable (un ordinateur, un processeur par exemple DSP (en anglais « Digital Signal Processor »), un microcontrôleur, etc) exécutant un programme comprenant une séquence d’instructions,

sur une machine de calcul dédiée (par exemple un ensemble de portes logiques comme un FPGA (en anglais « Field Programmable Gâte Array ») ou un ASIC (en anglais « Application-Specific Integrated Circuit »), ou tout autre module matériel).

En particulier, le programme d’ordinateur peut utiliser n’importe quel langage de programmation, et se présenter sous la forme de code source, code objet, ou de code intermédiaire entre code source et code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n’importe quelle autre forme souhaitable.

En conséquence, un mode de réalisation de l’invention vise aussi à protéger un ou plusieurs programmes d’ordinateur comportant des instructions adaptées à la mise en œuvre des procédés de génération d’un flux de transport ou de diffusion de données tels que décrits ci-dessus lorsque ce ou ces programmes sont exécutés par un processeur, ainsi qu’au moins un support d’informations lisible par un ordinateur comportant des instructions d’au moins un programme d’ordinateur tel que mentionné ci-dessus.

4. Liste des figures

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d’un mode de réalisation particulier, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés. [Fig 1] La figure 1 , décrite en relation avec l'art antérieur, présente un synoptique d’un réseau de distribution selon la norme ATSC 3.0.

[Fig 2] La figure 2 illustre un réseau de distribution selon un mode de réalisation de l’invention.

[Fig 3] La figure 3 illustre plus précisément les étapes mises en œuvre par un bloc d’adaptation ST2L tel qu’illustré en figure 2.

[Fig 4] La figure 4 présente un exemple d’entête d’un paquet de fragmentation selon un mode de réalisation de l’invention.

[Fig 5] La figure 5 illustre un exemple de réseau de distribution mettant en œuvre une insertion de séquence d’identification TxlD et une régionalisation selon un mode de réalisation de l’invention.

[Fig 6] La figure 6 illustre la génération des différents flux de transport selon un mode de réalisation de l’invention.

[Fig 7]

[Fig 8] Les figures 7 et 8 présentent respectivement la structure simplifiée d’un site de référence fixe et d’un site de diffusion selon un mode de réalisation de l’invention.

5. Description de modes de réalisation de l’invention

5.1 Principe général

L’invention se place dans le contexte d’un réseau de distribution et de diffusion numérique comprenant au moins un site de référence fixe et une pluralité de sites de diffusion, selon lequel une partie du traitement de modulation couche physique est mis en œuvre au niveau du site de référence fixe. On obtient ainsi un ensemble d’échantillons complexes (encore appelés échantillons I et Q, ou échantillons l/Q), destinés à être distribués à une pluralité de sites de diffusion.

Le principe général de l’invention repose sur l’utilisation de paquets spécifiques pour le transport des échantillons complexes, ou d’informations représentatives de ces échantillons complexes (notamment lorsqu’ils sont codés ou compressés), d’un site de référence fixe vers une pluralité de sites de diffusion. Les échantillons complexes (ou une version codée et/ou compressées de ces échantillons) sont ainsi encapsulés dans des paquets de fragmentation, de longueur variable, eux-mêmes encapsulés dans des paquets de transport, de longueur fixe. En particulier, les paquets de fragmentation présentent un entête de longueur réduite par rapport aux paquets de transport MPEG-TS ou RTP/UDP/IP classiquement utilisés pour ce type de distribution. On présente ci-après, en relation avec la figure 2, un exemple de mise en œuvre de l’invention, dans un réseau de distribution basé sur la norme ATSC 3.0. Bien entendu, l’invention ne se limite pas à cette norme de diffusion, et peut être mise en œuvre avec toute norme de diffusion numérique, autorisant notamment un fonctionnement SFN des sites de diffusion, la régionalisation ou le multiplexage temporel de trames de types différents, et/ou l'insertion de séquence d'identification.

Le réseau de distribution illustré en figure 2 comprend un site de référence fixe, localisé par exemple dans un studio de création de contenus, et une pluralité de sites de diffusion, par exemple deux sites de diffusion SD1 et SD2, implantés sur des sites géographiques distincts et appartenant à un même réseau SFN.

5.2 Procédé mis en œuvre côté équipement de génération d’un flux de transport

A. Principe générai

Un équipement de génération d’un flux de transport, par exemple un site de référence fixe (« Studio » selon la figure 2), met en œuvre le procédé de génération d’un flux de transport selon un mode de réalisation de l’invention.

Ainsi, au niveau du studio, les données source à distribuer 21 (source 1 , source 2. source i, par exemple de type services data, audio, et/ou vidéo, etc), fournies par un ou plusieurs fournisseurs de services, peuvent être pré-traitées 22. Par exemple, les données source sont codées, multiplexées et ordonnées dans un bloc de codage/multiplexage/ordonnancement (en anglais « encoder/ multiplexer/scheduler »). L’étape de pré-traitement 22 peut notamment être mise en œuvre dans une passerelle de diffusion (« broadcast gateway »).

Les données source, éventuellement pré-traitées, sont ensuite modulées 23 dans un bloc de modulation couche physique, délivrant un signal modulé. Un tel bloc de modulation couche physique peut mettre en œuvre une transformation des données source, éventuellement pré-traitées, du domaine fréquentiel vers le domaine temporel, par exemple au moyen d’une transformation de Fourier rapide inverse (IFFT pour « Inverse fast Fourier transform »).

Les échantillons complexes (échantillons I et Q) représentant le signal numérique temporel sont utilisés par le bloc d’adaptation ST2L 24 (pour « STL Like ») pour construire un flux de transport destiné à être distribué aux différents sites de diffusion SD1 , SD2 par l’intermédiaire d’un réseau de distribution 25 (Ethernet, liaison satellite, micro-ondes, fibre optique, etc, éventuellement toutes interfaces physiques permettant le transport de paquets IP). La figure 3 illustre plus précisément les étapes mises en œuvre par le bloc d’adaptation ST2L 24 selon un mode de réalisation de l’invention.

Plus précisément, un tel bloc 24 obtient (31 ) un ensemble d’échantillons représentatifs d’un signal source, correspondant par exemple au flux d’échantillons complexes en sortie du modulateur 23.

Le bloc d’adaptation ST2L 24 met en œuvre une construction d’un flux de transport, en : découpant (32) l’ensemble d’échantillons en fragments,

pour au moins un fragment, encapsulant (33) les échantillons complexes du fragment, éventuellement codés et/ou compressés, dans un paquet de fragmentation , encore appelé paquet interne. Un tel paquet de fragmentation peut transporter n’importe quelle séquence d’échantillons complexes. Cette première encapsulation peut être mise en œuvre pour tous les fragments,

encapsulant (34) les paquets de fragmentation dans des paquets de transport, encore appelés paquets externes.

En particulier, on note que le découpage de l’ensemble des échantillons en fragments peut dépendre de la structure d’une trame selon la norme considérée, ATSC 3.0 par exemple. Ainsi, un premier fragment, transporté dans un premier paquet de fragmentation, correspond par exemple à « l’amorce » (en anglais « bootstrap ») de la trame ATSC 3.0. D’autres fragments, transportés par d’autres paquets de fragmentation, portent les échantillons complexes correspondant aux symboles OFDM par exemple. Un paquet de fragmentation peut ainsi transporter un symbole OFDM complet, ou, selon un mode de réalisation particulier, un symbole OFDM sans son intervalle de garde / préfixe cyclique. Dans ce dernier cas, ce préfixe cyclique peut être reconstruit par recopie d’une partie des échantillons complexes, au niveau du site de diffusion.

Le bloc d’adaptation ST2L 24 permet donc de construire un flux de transport des échantillons complexes générés par un modulateur couche physique localisé au niveau studio (par exemple un modulateur ATSC 3.0), destinés à un ensemble d’excitateurs des sites de diffusion. Par exemple, si une transformation du domaine fréquentiel vers le domaine temporel est mise en œuvre dans le modulateur couche physique localisé au niveau studio, chaque site de diffusion obtient directement des échantillons complexes (I et Q), ce qui permet de s’affranchir de la mise en œuvre d’une transformation du domaine fréquentiel vers le domaine temporel au niveau de chaque site de diffusion.

Comme illustré en figure 3, on utilise donc une encapsulation à deux niveaux pour le transport des données : une première encapsulation des échantillons complexes dans des paquets spécifiques, dits paquets de fragmentation. Cette première encapsulation n’est pas de type RTP/UDP/IP. Elle est par exemple appelée couche ST2L interne, ou « ST2L inner layer » en anglais. Les paquets de fragmentation de la couche ST2L interne peuvent notamment présenter des longueurs différentes ;

une deuxième encapsulation des paquets de fragmentation dans des paquets de transport. Cette deuxième encapsulation peut être de type RTP/UDP/IP. Elle est par exemple appelée couche ST2L externe, ou « ST2L outer layer » en anglais. Les paquets de fragmentation de la couche ST2L externe ont tous la même longueur. L’utilisation de paquets de transport de même longueur offre ainsi la possibilité d’utiliser des mécanismes de contrôle tels que ceux définis dans la norme SMPTE-2022 pour protéger la distribution sur le réseau IP.

En particulier, les paquets de transport de la couche ST2L externe peuvent être acheminés sur un lien Ethernet et présentent une longueur de maximale de 1500 octets (MTU, en français « unité de transfert maximale », en anglais « Maximum Transfert Unit » de 1500 octets). Le flux de transport ainsi obtenu est par exemple noté ST2L-TP.

B. Couche ST2L interne

B. 1 Paquets de fragmentation et paquets d’information et d’adressage individuel

Comme indiqué précédemment, le procédé de génération d’un flux de transport selon l’invention peut être mis en œuvre au niveau d’un site de référence fixe, pour générer un flux de transport d’un programme national ou régional par exemple, ou au niveau d’un générateur de séquence constante, pour générer par exemple une séquence d’identification.

On définit par exemple trois types de paquets de fragmentation permettant d’encapsuler des échantillons complexes, selon l’utilisation du procédé.

Un premier type de paquet de fragmentation permet de transporter un flux continu d’échantillons complexes. Ce type de paquet de fragmentation peut être utilisé pour transporter un flux continu d’échantillons complexes correspondant par exemple à un programme principal / national, sans intervalle de temps nul ou de discontinuité entre les trames (ATSC 3.0 par exemple). On note qu’un tel flux continu suffit à alimenter une antenne.

Un deuxième type de paquet de fragmentation permet de transporter un flux « discontinu » d’échantillons complexes. Ce type de paquet de fragmentation peut être utilisé pour transporter un ou plusieurs groupes d’échantillons complexes, correspondant par exemple à un programme secondaire / régional, pouvant être utilisé(s) par au moins un excitateur d’un site de diffusion pour une insertion régionale ou un multiplexage temporel de différentes trames. Un troisième type de paquet de fragmentation permet de transporter une séquence constante. Par exemple, une séquence constante peut être utilisée pour transporter une séquence d’identification TxlD à associer à un flux continu ou discontinu d’échantillons complexes au niveau d’au moins un excitateur d’un site de diffusion. Une telle séquence constante peut être transmise plusieurs fois, par exemple selon une période prédéfinie. Elle peut notamment être utilisée par le récepteur d’un signal, pour lui permettre d’identifier le site de diffusion / l’excitateur ayant émis le signal. Elle est généralement ajoutée au signal à diffuser par le site de diffusion, éventuellement à un ensemble réduit d'échantillons de ce dernier.

On définit par ailleurs un quatrième type de paquet destiné à être encapsulé dans un ou plusieurs paquets de transport, permettant de transporter des informations de flux et d’adressage individuel. Ce paquet est par exemple appelé paquet SUA (en anglais « Stream Information and Individual Adressing data »). Il ne transporte pas d’échantillons complexes. De tels paquets SUA peuvent donc être distribués dans les paquets de transport avec d’autres paquets de fragmentation transportant des échantillons complexes, comme les paquets de fragmentation associés à un flux continu d’échantillons complexes, à un flux discontinu d’échantillons complexes, ou à une séquence constante.

Ainsi, selon un mode de réalisation particulier, au moins un des paquets de fragmentation est d’un type appartenant au groupe comprenant :

un paquet de fragmentation associé à un flux continu d’échantillons complexes ;

un paquet de fragmentation associé à un flux discontinu d’échantillons complexes ;

un paquet de fragmentation associé à une séquence constante.

Par exemple, tous les paquets de fragmentation de la couche ST2L interne appartiennent à l’un des types mentionnés ci-dessus.

En particulier, la couche ST2L interne transporte soit des paquets de fragmentation associés à un flux continu d’échantillons complexes, soit des paquets de fragmentation associés un flux discontinu d’échantillons complexes, soit des paquets de fragmentation associés à une séquence constante, ainsi qu’éventuellement des paquets SUA.

Selon un autre mode de réalisation particulier, la longueur de l’entête des paquets de fragmentation est strictement inférieure à 40 octets, et préférentiellement égale à 8 octets. En effet, comme les paquets de fragmentation ne sont pas des paquets de transport, la longueur de leur entête est strictement inférieure à celle des paquets de transport, classiquement égale à 40 octets pour des paquets de transport de type RTP/UDP/IP.

Selon un premier mode de réalisation, la solution proposée permet aux sites de diffusion de reconstruire un paquet de transport (i.e. appartenant à la couche STL2 externe), notamment en cas de perte d’un paquet de transport.

Pour ce faire, selon ce premier mode de réalisation, au moins un des paquets de fragmentation porte au moins une information relative à au moins un autre paquet de fragmentation.

Par exemple, l’information relative à au moins un autre paquet de fragmentation appartient au groupe comprenant :

le type du paquet de fragmentation suivant ;

la longueur du paquet de fragmentation suivant ;

le nombre d’échantillons complexes associés à un paquet de fragmentation suivant de même type ; et

la taille d’un intervalle de garde associé aux échantillons complexes associés à un paquet de fragmentation suivant de même type.

Il est ainsi possible d’utiliser les informations d’un autre paquet de fragmentation pour construire un paquet de substitution en remplacement d’un paquet de fragmentation encapsulé dans un paquet de transport corrompu, i.e. un paquet perdu ou erroné. Un tel paquet de substitution présente une longueur identique à celle du paquet de fragmentation qu’il remplace. En revanche, son contenu peut être différent.

Selon un deuxième mode de réalisation, la solution proposée permet d’assurer une synchronisation temporelle des sites de diffusion et notamment de transmettre un flux continu d’échantillons.

Pour ce faire, selon ce deuxième mode de réalisation, au moins un des paquets de fragmentation porte au moins une information de synchronisation temporelle des sites de diffusion.

L’insertion d’une telle information de synchronisation dans un paquet de fragmentation associé à un fragment, ou dans un ensemble de paquets de fragmentation associés à un ensemble de fragments formant une trame, permet notamment d’assurer un fonctionnement SFN des sites de diffusion recevant le flux de transport.

La synchronisation fréquentielle des sites de diffusion peut quant à elle être assurée de façon classique, à partir d’un signal de référence comme le GPS.

Au moins un des paquets de fragmentation peut également porter au moins une information appartenant au groupe comprenant :

une information relative au début d’une trame ;

une information relative à la puissance du signal représenté par les échantillons complexes du paquet de fragmentation. On note que l’information relative au début d’une trame peut notamment être utilisée comme référence pour définir un décalage entre le début de la trame (correspondant au premier échantillon complexe du premier fragment) et le début d’une séquence constante à insérer dans le flux de transport.

On note également que l'information relative à la puissance peut notamment être utilisée pour déterminer si certains traitements au niveau excitateur peuvent ou doivent s'appliquer aux échantillons du fragment concerné, par exemple un contrôle automatique du gain.

Selon un troisième mode de réalisation, la solution proposée permet d’assurer une synchronisation temporelle des sites de diffusion, notamment en cas de remplacement de paquets de fragmentation par d’autres paquets de fragmentation, ou de multiplexage de flux d’échantillons complexes.

Pour ce faire, selon ce troisième mode de réalisation, au moins un des paquets de fragmentation porte au moins une information de synchronisation temporelle des paquets de fragmentation appartenant au groupe comprenant :

une information relative au remplacement du paquet de fragmentation par un autre paquet de fragmentation ;

une information relative au multiplexage du flux d’échantillons complexes à partir duquel est construit ledit paquet de fragmentation, avec un autre flux d’échantillons complexes. En particulier, les flux d’échantillons multiplexés sont des flux discontinus d’échantillons.

Par exemple, l’information relative au remplacement ou au multiplexage du paquet de fragmentation appartient au groupe comprenant :

un indicateur indiquant que le paquet de fragmentation courant peut être remplacé par un autre paquet de fragmentation au niveau d’un des sites de diffusion ;

un indicateur indiquant que les échantillons complexes associés au paquet de fragmentation courant suivent directement les échantillons complexes associés au paquet de fragmentation précédent, sans décalage temporel, après remplacement ou multiplexage ; un indicateur indiquant que les échantillons complexes associés au paquet de fragmentation courant sont directement suivis par les échantillons complexes associés au paquet de fragmentation suivant, sans décalage temporel, après remplacement ou multiplexage.

Selon un quatrième mode de réalisation, la solution proposée permet de ne pas transmettre l’intervalle de garde et de réduire le débit dans le cas d’un signal basé sur l’utilisation d’un intervalle de garde. Pour ce faire, selon ce quatrième mode de réalisation, au moins un des paquets de fragmentation porte au moins une information relative à la longueur d’un intervalle de garde associé aux échantillons complexes associés au paquet de fragmentation.

Selon un cinquième mode de réalisation, la solution proposée permet de surveiller le délai introduit par le réseau, en indiquant notamment l’heure de transmission du paquet de fragmentation.

Pour ce faire, selon ce cinquième mode de réalisation, au moins un des paquets de fragmentation porte au moins une information relative à l’instant de transmission du paquet de fragmentation.

On note que les différents modes de réalisation décrits ci-dessus peuvent être pris individuellement ou combinés.

On décrit ci-après un exemple de structure de paquets de fragmentation mettant en œuvre ces différents modes de réalisation.

B.2 Structure générale des paquets de ta couche ST2L interne

Un paquet de fragmentation comprend un entête (« Header »), un champ « structure de données » (« Structure_data »), et un champ « données » (« Data »).

L’entête comprend par exemple 8 octets. Il porte le type T (« type ») du paquet de fragmentation courant et la longueur L (« length ») de la charge utile du paquet de fragmentation courant (i.e. la longueur des champs « structure de données » et « données »), ainsi qu’un numéro de version V (« version ») et un numéro de séquence Seq (« sequence number »).

La longueur et le contenu du champ « structure de données » dépendent du type du paquet de fragmentation. De même, la longueur et le contenu du champ « données » dépendent du type du paquet de fragmentation.

En particulier, comme illustré en figure 4, des informations « type d’un paquet de fragmentation suivant » NT (« NextType ») et « longueur d’un paquet de fragmentation suivant » NL (« NextLength ») peuvent être portées par l’entête du paquet de fragmentation courant.

Comme indiqué précédemment, il est ainsi possible selon le premier mode de réalisation d’utiliser les informations d’un autre paquet de fragmentation pour construire un paquet de substitution en remplacement d’un paquet de fragmentation encapsulé dans un paquet de transport corrompu, i.e. un paquet perdu ou erroné.

B.3 Exempte de structure des paquets de fragmentation associés à un flux continu ou discontinu déchantillons complexes On présente ci-après un exemple de structure des paquets de fragmentation du premier ou deuxième type selon l’invention, permettant respectivement de transporter un flux continu d’échantillons complexes ou un flux discontinu d’échantillons complexes (i.e. un groupe d’échantillons complexes).

On note ces paquets de fragmentation « paquets IQS » ou « IQ_stream ». Plus précisément, on note « paquets IQS-C » les paquets de fragmentation associés à un flux continu d’échantillons complexes, et « paquets IQS-D » les paquets de fragmentation associés à un flux discontinu d’échantillons complexes.

[Tableau 1]

le champ « Type » indique le type du paquet de fragmentation. Par exemple, un type égal à 1 indique que le paquet de fragmentation est associé à un flux continu d’échantillons complexes, et un type égal à 2 indique que le paquet de fragmentation est associé à un flux discontinu d’échantillons complexes ;

le champ « Version » indique la version du paquet de fragmentation. Par exemple, la version en cours est notée 0x0 ;

le champ « Sequence » indique le numéro de séquence. Il s’agit par exemple d’un numéro propre à chaque type de paquet de fragmentation. Un tel numéro peut être utilisé pour détecter un désordonnancement ou une perte d’un paquet de fragmentation d’un type donné ;

le champ « Length » indique la longueur de la charge utile du paquet de fragmentation (comptée à partir de l'octet suivant le champ « Nextjength » du paquet de fragmentation courant) ;

le champ « Next_type » indique le type du paquet de fragmentation suivant, i.e. du paquet de fragmentation qui suit directement le paquet de fragmentation courant ;

le champ « Nextjength » indique la longueur de la charge utile du paquet de fragmentation suivant, i.e. du paquet de fragmentation qui suit directement le paquet de fragmentation courant (comptée à partir de l'octet suivant le champ « Nextjength » du prochain paquet de fragmentation). Le champ « structure de données » comprend également plusieurs champs :

le champ « Start_of_frame » porte une information relative au début d’une trame. Par exemple, il est égal à 1 si le premier échantillon du paquet de fragmentation courant est le premier échantillon d'une trame, i.e. le premier échantillon du premier paquet de fragmentation ;

le champ « Regional_slot » porte une information relative au remplacement du paquet de fragmentation courant. Par exemple, il est égal à 1 si le paquet de fragmentation courant peut être remplacé localement par un autre paquet de fragmentation (pour la régionalisation par exemple) ;

le champ « Stuck_to_previous » porte également une information relative au remplacement ou au multiplexage du paquet de fragmentation courant. Par exemple, il est égal à 1 si les échantillons complexes associés au paquet de fragmentation courant suivent directement les échantillons complexes associés au paquet de fragmentation précédent (qui aura pu être remplacé ou multiplexé), sans décalage temporel ;

le champ « Stuck_to_next » porte également une information relative au remplacement ou au multiplexage du paquet de fragmentation courant. Par exemple, il est égal à 1 si les échantillons complexes associés au paquet de fragmentation courant précédent directement les échantillons complexes associés au paquet de fragmentation suivant (qui pourrait être remplacé ou multiplexé), sans décalage temporel ;

le champ « NominaLpower » porte une information relative à la puissance du signal représenté par les échantillons complexes du paquet de fragmentation. Par exemple, il est égal à 1 si la séquence d'échantillons a une puissance efficace nominale et qu’un mécanisme de contrôle automatique de gain peut être mis en œuvre ;

le champ « Num_samples » porte une information relative au nombre d’échantillons complexes associé au paquet de fragmentation courant. Par exemple, il est compris entre 0 et 65535 et est égal au nombre d’échantillons complexes contenus dans le paquet de fragmentation, moins un ;

le champ « Gi_size » porte une information relative à la longueur d’un intervalle de garde associé au paquet de fragmentation. Par exemple, il indique le nombre d’échantillons complexes d’un paquet de fragmentation qui doivent être recopiés pour servir de préfixe cyclique / intervalle de garde au niveau des sites de diffusion, et donc insérés avant la charge utile (par exemple les N derniers échantillons du paquet de fragmentation). Une valeur nulle indique qu’il n’y a pas d’intervalle de garde à insérer. le champ « Next_num_samples » porte une information relative à un autre paquet de fragmentation. Par exemple, il est compris entre 0 et 65535 et est égal au nombre d’échantillons complexes contenus dans le paquet de fragmentation suivant portant des échantillons complexes, moins un ;

le champ « Next_gi_size » porte également une information relative à un autre paquet de fragmentation, et plus précisément une information relative à la longueur d’un intervalle de garde associé à un paquet de fragmentation suivant. Par exemple, il indique le nombre d’échantillons complexes du paquet de fragmentation de même type suivant qui peuvent être recopiés pour servir de préfixe cyclique / intervalle de garde au niveau des sites de diffusion, et donc insérés avant la charge utile. Une valeur nulle indique qu’il n’y a pas d’intervalle de garde à insérer ;

le champ « Timestamp_seconds » porte au moins une information de synchronisation temporelle des sites de diffusion. Il indique par exemple l’instant d’émission radiofréquence des données portées par le paquet de fragmentation courant, en secondes ;

le champ « Timestamp_nanoseconds » porte également au moins une information de synchronisation temporelle des sites de diffusion. Il indique par exemple l’instant d’émission des données portées par le paquet de fragmentation courant, en nanosecondes ;

Si une information de synchronisation temporelle « Timestamp_seconds » ou « Timestamp_nanoseconds », appelée plus généralement « timestamp » n’est pas disponible, ce champ peut être mis à la valeur OxFFFFFFFF. En particulier, on note que l’utilisation d’un tel « timestamp » est facultative pour une transmission dans un réseau MFN (« Multi-frequency Network ») En revanche, dans un réseau SFN, au moins un timestamp par trame est utile pour assurer la synchronisation des sites de diffusion. En particulier, l’insertion d’un timestamp par paquet de fragmentation permet d’accélérer la synchronisation des sites de diffusion, puisqu’il n’est pas nécessaire d’attendre le début d’une trame suivante pour synchroniser les sites de diffusion (les excitateurs pouvant utiliser n’importe quel paquet de fragmentation pour assurer la synchronisation) ;

le champ « Pkt_rls_seconds » porte une information relative à l’instant de transmission du paquet de fragmentation. Par exemple, il indique la seconde à laquelle le paquet de fragmentation sort de l’équipement de génération d’un flux de transport ;

le champ « Pkt_rls_a-millseconds » porte également une information relative à l’instant de transmission du paquet de fragmentation. Par exemple, il indique la milliseconde à laquelle le paquet de fragmentation sort de l’équipement de génération d’un flux de transport.

Enfin, le champ « données » comprend également plusieurs champs : le champ « Lsample » porte la composante en phase d’un échantillon complexe du paquet de fragmentation ;

le champ « Q_sample » porte la composante en quadrature d’un échantillon complexe du paquet de fragmentation ;

le champ « padding » peut être utilisé pour compléter le dernier octet.

On note que certains champs sont facultatifs.

Par exemple, les champs « Next_type », « Nextjength », « Next_Num_Samples » et « Next_gi_size » peuvent être utilisés selon le premier mode de réalisation permettant aux sites de diffusion de reconstruire un paquet de transport, notamment en cas de perte d’un paquet de transport.

Les champs « Type », « Length », « Start_of_frame », « NominaLpower »,

« Num_samples », « Timestamp_seconds » et « Timestamp_nanoseconds » peuvent être utilisés selon le deuxième mode de réalisation permettant d’assurer une synchronisation temporelle des sites de diffusion et notamment de transmettre un flux continu d’échantillons.

Les champs « Regional_slot », « Stuck_to_previous » et « Stuck_to_next » » peuvent être utilisés selon le troisième mode de réalisation permettant d’assurer une synchronisation temporelle des sites de diffusion, notamment en cas de remplacement de paquets de fragmentation par d’autres paquets de fragmentation, ou de multiplexage de flux d’échantillons complexes.

Le champ « Gl_size » peut être utilisé selon le quatrième mode de réalisation permettant de ne pas transmettre l’intervalle de garde.

Les champs « Pkt_rls_seconds » et « Pkt_rls_a-millseconds » peuvent être utilisés selon le cinquième mode de réalisation permettant de surveiller le délai introduit par le réseau.

Comme déjà indiqué, ces différents modes de réalisation peuvent être mis en œuvre individuellement ou en combinaison.

Selon au moins un mode de réalisation particulier, les champs « Type », « Length », et « Num_samples » sont obligatoires.

B.4 Exemple de structure des paquets de fragmentation associés à une séquence constante

On présente ci-après un exemple de structure des paquets de fragmentation du troisième type selon l’invention, permettant de transporter une séquence constante d’échantillons complexes, un paquet de fragmentation portant par exemple une séquence d’identification d’un site de diffusion.

On note ces paquets de fragmentation « paquets CSIQ » ou « Constant_Sequence_iq ». [Tableau 2]

Selon cet exemple, l’entête comprend des champs similaires à ceux définis pour les paquets de fragmentation associés à un flux continu ou discontinu d’échantillons complexes. Ces différents champs ne sont donc pas repris en détail ici. En particulier, on note qu’une valeur égale à 3 pour le champ « Type » indique que le paquet de fragmentation est associé à une séquence constante (CSIQ).

Le champ « structure de données » comprend quant à lui différents champs :

les champs « NominaLpower » et « Num_samples » tels que définis précédemment ;

le champ « Num_repeat » porte une information relative au nombre de répétition de la séquence constante dans le signal à diffuser. Par exemple, une valeur égale à 0 indique que la séquence doit être insérée une seule fois par l’excitateur ;

le champ « Frame_offset » porte une information relative au décalage entre le premier échantillon complexe de la trame (i.e. début de la trame, indiqué par exemple dans le champ « Start_of_frame » du champ « structure de données » d’un paquet de fragmentation associé à un flux continu ou discontinu d’échantillons complexes), et l’échantillon complexe auquel doit être ajouté le premier échantillon complexe de la séquence constante. Par exemple, une valeur de décalage égale à 0 indique que le premier échantillon complexe de la séquence constante doit être ajouté au premier échantillon de la trame, par exemple par l’excitateur du site de diffusion.

Enfin, le champ « données » comprend également des champs similaires à ceux définis pour les paquets de fragmentation associés à un flux continu ou discontinu d’échantillons complexes. Ces différents champs ne sont donc pas repris en détail ici.

Ainsi, selon un mode de réalisation, au moins un des paquets de fragmentation est du type paquet de fragmentation associé à une séquence constante, et porte une séquence d’identification d’au moins un des sites de diffusion.

Par exemple, une telle séquence est du type TxID. On note qu’une telle séquence n’a pas besoin d’être distribuée, dans le flux de transport, pour chaque trame du signal à diffuser. En revanche, côté site de diffusion, un excitateur pourra insérer cette séquence TxID dans chaque trame du signal à diffuser. Il est également possible de répéter plusieurs fois successivement la séquence TxID.

Comme pour les paquets de fragmentation IQS, certains champs des paquets de fragmentation CQIS sont facultatifs.

B.5 Exemple de structure des paquets d’information de flux et d’adressage individuel

On présente enfin un exemple de structure des paquets du quatrième type selon l’invention, permettant de transporter des informations de flux et d’adressage individuel.

On note ces paquets « paquets SUA ».

En particulier, de tels paquets SUA portent des paramètres de configuration d’au moins un des sites de diffusion. Par exemple, les paquets SUA portent : des paramètres individuels pour chaque site de diffusion / excitateur du réseau, y compris le ou les identifiants du ou des flux de transport (ST2L-TP) à utiliser par le site de diffusion ; des paramètres associés à chacun des flux de transport (ST2-TP) du réseau, par exemple l’adresse IP multicast destination et le numéro de port destination UDP.

[Tableau 3]

Selon cet exemple, l’entête comprend des champs similaires à ceux définis pour les paquets de fragmentation associés à un flux continu ou discontinu d’échantillons complexes. Ces différents champs ne sont donc pas repris en détail ici. En particulier, on note qu’une valeur égale à 4 pour le champ « Type » indique que le paquet est un paquet d’information de flux et d’adressage individuel (SUA).

Le champ « structure de données » comprend :

les champs « num_xmtrs_in_group », « xmtr_group_num », « tx_carrier_offset », connus et décrits dans le document A/324 « Scheduler / studio to transmitter link » précité ;

le champ « Num_streams » portant une information relative au nombre de flux de transport décrits dans le champ « Stream_information_data ». Par exemple, une valeur égale à 0 indique qu’il n’y a pas de champ « Stream_information_data ». Une valeur comprise entre 1 et 255 indique le nombre de flux qui peuvent être identifiés.

Selon cet exemple, on distingue trois types de champs de données pour un paquet

SUA :

le champ « Per_Transmitter_Data » permettant un paramétrage individuel des différents excitateurs à partir du modulateur ainsi que d’identifier les flux destinés à l’un d'eux;

le champ « IQ_compression_data » permettant de définir la règle de codage des échantillons complexe et éventuellement une méthode de compression ;

le champ « Stream_information_data » permettant d’identifier l’adresse IP multicast destination et le numéro de port destination U DP.

Le champ « Per_Transmitter_Data » comprend :

les champs « xmtrjd », « tx_time_offset », « txidjnjectionjvl », connus et décrits dans le document A324 ;

le champ « Main_Steam_id » portant une information représentative d’un identifiant d’un flux de transport portant un flux d’échantillons complexes principal pour le site de diffusion considéré (de 0 à 255), par exemple un flux de transport d’un programme national ;

le champ « Tx_id_stream_id » portant une information représentative d’un identifiant d’un flux de transport portant une séquence constante d’échantillons complexes pour le site de diffusion considéré (de 0 à 255) ;

le champ « Reg_Stream_id » portant une information représentative d’un identifiant d’un flux de transport portant un flux d’échantillons complexes secondaires pour le site de diffusion considéré (de 0 à 255), par exemple un flux de transport d’un programme régional.

Le champ « IQ_compression_data » comprend :

un champ « Nb_bits_iq » indiquant le nombre de bits utilisés pour encoder chaque composante (phase et quadrature) des échantillons complexes ;

un champ « Compjaw » indiquant le type de compression utilisé pour compresser chaque composante (phase et quadrature) des échantillons complexes. Par exemple, une valeur égale à 0 indique qu’aucune compression n’est mise en œuvre ;

un champ « Sample_frequency_standard » indiquant la fréquence d’échantillonnage de base selon la norme considérée. A titre d’exemple :

[Tableau 4] 1 8/7 MHz DVB-T2 un champ « Bandwidth_code » indiquant la largeur de bande du canal selon la norme considérée. Le codage dépend également de la valeur du champ « Sample_frequency_standard ».

Par exemple, la fréquence d’échantillonnage peut être calculée comme suit :

Tableau 5]

Le champ « Stream_information_data » comprend :

un champ « streamjd » portant une information représentative d’un identifiant d’un flux de transport (de 0 à 255) ;

un champ « stream_ip_address » indiquant l’adresse IP multicast destination du flux de transport identifié dans le champ « streamjd » ; un champ « stream_udp_port » indiquant le numéro de port destination UDP du flux de transport identifié dans le champ « streamjd » ;

un champ « crc16 » portant la valeur résultant de la mise en œuvre d’un contrôle de redondance sur 16 bits, appliqué à tous les champs du paquets SUA précédents le champ « crc16 ».

Comme pour les paquets de fragmentation IQS, certains champs des paquets SNA sont facultatifs.

C. Couche ST2L externe

Une fois les échantillons complexes encapsulés dans des paquets de fragmentation, les paquets de fragmentation sont encapsulés dans des paquets de transport, également notés paquets ST2L-TP.

Par exemple, ces paquets de transport peuvent être transmis sur un lien Ethernet, et sont de type RTP/UDP/IP. Ces paquets de transport présentent une longueur fixe, inférieure ou égale à 1500 octets, configurable par l’utilisateur.

L’utilisation de tels paquets de transport assure notamment une compatibilité de la technique proposée avec la norme SMPTE-2022. Un module de correction d’erreurs par anticipation (en anglais FEC pour « Forward Error Correction ») peut ainsi être mis en œuvre pour protéger la distribution sur réseau IP.

Pour les transmissions MISO, Ml MO ou l’agrégation de liens (en anglais « channel bonding »), les différents flux d’échantillons complexes sont encapsulés dans de paquets de fragmentation encapsulés dans différents flux de transport : par exemple un flux de transport d’un programme national portant des paquets de fragmentation associés à un flux continu d’échantillons, un flux de transport d’un programme régional portant des paquets de fragmentation associés à un flux discontinu d’échantillons, plusieurs flux de transport portant chacun une séquence constante associé à un site de diffusion distinct, etc.

Dans un même réseau mettant en œuvre une transmission MISO, MIMO ou l’agrégation de liens, les différents flux de transport portent les mêmes informations de flux et d’adressage individuel, i.e. les mêmes paquets SNA.

En particulier, un flux de transport encapsulant des paquets de fragmentation associés à une séquence constante (paquets CQIS) peut compléter un paquet RTP avec une séquence de bourrage RTP. Dans ce cas, un indicateur P de l’entête du paquet RTP/UDP/IP indique la présence d’une séquence de bourrage. En revanche, un flux de transport encapsulant des paquets de fragmentation associés à un flux continu ou discontinu d’échantillons (paquets IQS-C ou IQS-D) n’a pas besoin de compléter le dernier paquet RTP avec une séquence de bourrage RTP.

5.3 Procédé mis en œuvre côté site de diffusion

En revenant à la figure 2, le ou les flux de transport ainsi générés sont distribués aux différents sites de diffusion SD1 , SD2 par l’intermédiaire du réseau de distribution 25.

Chaque site de diffusion peut mettre en œuvre le procédé de diffusion de données selon un mode de réalisation de l’invention. En particulier, le post-traitement lié à l’amplification de puissance du signal radiofréquence pour la diffusion reste géré par les sites de diffusion.

Chaque site de diffusion SD1 , SD2 reçoit donc un ou plusieurs flux de transport.

Par exemple, chaque site de diffusion SD1 , SD2 comprend un bloc d’adaptation ST2L 261 , 262, mettant en œuvre :

une réception d’au moins un flux de transport comprenant des paquets de transport présentant une longueur fixe,

une première désencapsulation des paquets de transport, délivrant des paquets de fragmentation, les paquets de fragmentation présentant une longueur variable et portant une information représentative du nombre d’échantillons complexes qui leur est associé ;

une deuxième désencapsulation des paquets de fragmentation, délivrant, pour un paquet de fragmentation, des échantillons complexes d’un fragment d’échantillons complexes ou au moins une information représentative des échantillons complexes d’un fragment, l’ensemble de fragments d’échantillons étant représentatif d’un signal source ; et

une reconstruction d’un signal à diffuser à partir des échantillons complexes.

Chaque site de diffusion SD1 , SD2, met également en œuvre un modulateur quadratique (encore appelé modulateur l/Q) 271 , 272, délivrant un signal radiofréquence, et un amplificateur de puissance 281 , 282 du signal radiofréquence.

Par exemple, le bloc d’adaptation ST2L 261 (respectivement 262) et le modulateur quadratique 271 (respectivement 272), présents au niveau du site de diffusion SD1 (respectivement SD2) appartiennent à un excitateur du site de diffusion SD1 (respectivement SD2).

En particulier, le modulateur quadratique 271 , 272, présent au niveau de chaque site de diffusion, met en œuvre une modulation en quadrature d’une porteuse de transmission, avec les échantillons complexes extraits du flux de transport, et une conversion numérique analogique CNA.

Selon un premier mode de réalisation, discuté précédemment, la solution proposée permet aux sites de diffusion de reconstruire un paquet de transport (i.e. appartenant à la couche STL2 externe), notamment en cas de perte d’un paquet de transport.

Pour ce faire, côté site de diffusion, le procédé de diffusion met en œuvre :

une détection d’un problème de réception d’au moins un paquet de transport, dit paquet de transport corrompu ;

un remplacement, par une séquence d’échantillons déterminée, des échantillons complexes encapsulés, lors de la génération du flux de transport, dans au moins un paquet de fragmentation encapsulé dans le paquet de transport corrompu, tenant compte d’une information relative au paquet de fragmentation encapsulé dans le paquet de transport corrompu portée par un autre paquet de fragmentation encapsulé dans un autre paquet de transport.

On entend ici par « paquet corrompu » un paquet de transport ayant subi un problème en cours de transmission : soit ce paquet de transport est perdu et n’est pas reçu par le site de diffusion, soit ce paquet de transport est erroné. Lorsqu’un tel paquet de transport est perdu, il est ainsi possible de construire un paquet de substitution d’un paquet de fragmentation qu’il transportait, à partir d’un autre paquet de fragmentation transporté par un autre paquet de transport.

En particulier, il est possible de détecter qu’un paquet de transport est perdu en utilisant le numéro de séquence du paquet, ou qu’un paquet de transport est perdu ou erroné en utilisant un mécanisme de vérification d’une somme de contrôle.

Notamment, la séquence d’échantillons déterminée peut être une séquence de bourrage comprenant des échantillons nuis, une séquence pré-définie ou une séquence répondant à certaines caractéristiques nécessaires à un bon fonctionnement de l’excitateur, etc.

Selon un deuxième mode de réalisation également discuté précédemment, la solution proposée permet d’assurer une synchronisation temporelle des sites de diffusion et notamment de transmettre un flux continu d’échantillons.

Pour ce faire, côté site de diffusion, le procédé de diffusion met en œuvre une extraction d’au moins une information de synchronisation temporelle des sites de diffusion portée par au moins un des paquets de fragmentation (par exemple dans les champs « Timestamp_seconds » et/ou « Timestamp_nanoseconds »).

En particulier, le procédé de diffusion comprend la détection du premier échantillon complexe d’une trame à partir d’une information relative au début d’une trame portée par au moins un des paquets de fragmentation (par exemple dans le champ « Start_of_frame »). Selon un troisième mode de réalisation également discuté précédemment, la solution proposée permet d’assurer une synchronisation temporelle des sites de diffusion, notamment en cas de remplacement de paquets de fragmentation par d’autres paquets de fragmentation, ou de multiplexage de flux d’échantillons complexes.

Pour ce faire, côté site de diffusion, le procédé de diffusion met en œuvre le remplacement d’un paquet de fragmentation obtenu à partir du flux de transport, par un autre paquet de fragmentation obtenu à partir d'un autre flux de transport, ou le multiplexage de flux d’échantillons complexes, en tenant compte d’une information relative au remplacement ou au multiplexage du paquet de fragmentation obtenu à partir du flux de transport (par exemple dans les champs « Regional_slot », « Stuck_to_previous », « Stuck_to_next » et du Timestamp).

Selon un quatrième mode de réalisation également discuté précédemment, la solution proposée permet de ne pas transmettre l’intervalle de garde mais de le reconstruire au niveau des sites de diffusion, dans le cas d’un signal basé sur l’utilisation d’un intervalle de garde.

Pour ce faire, selon ce quatrième mode de réalisation, le procédé de diffusion comprend la reconstruction d’un intervalle de garde associé aux échantillons complexes associés à un paquet de fragmentation obtenu à partir du flux de transport, à partir d’une information relative à la longueur de l’intervalle de garde portée par le paquet de fragmentation.

Selon un cinquième mode de réalisation également discuté précédemment, la solution proposée permet de surveiller le délai introduit par le réseau (« network delay »).

Pour ce faire, selon ce cinquième mode de réalisation, le procédé de diffusion comprend l’extraction d’au moins une information relative à l’instant de transmission de ce paquet de fragmentation. A partir de cette information, l’excitateur peut déterminer le temps de trajet du paquet de fragmentation sur le réseau.

On note que les différents modes de réalisation décrits ci-dessus peuvent être pris individuellement ou combinés.

5.4 Exemples de mises en œuvre

On présente désormais, en relation avec les figures 5 et 6, un exemple de mise en œuvre de l’invention selon au moins un mode de réalisation, mettant en œuvre une insertion de séquence d’identification TxlD et une régionalisation.

Plus précisément, la figure 5 illustre un exemple de réseau de distribution, basé sur la norme ATSC 3.0, comprenant :

trois sites de référence fixes :

o un premier site de référence 511 générant deux flux de transport pour une diffusion nationale ou une diffusion dans une première région « Regionl », mettant en œuvre deux modulateurs et deux antennes d’émission (Ml MO TX1 511 1 , MIMO TX2 51 12),

o un deuxième site de référence 512 générant deux flux de transport pour une diffusion dans une deuxième région « Region2 », mettant en œuvre deux modulateurs et deux antennes d’émission (MIMO TX1 5121 , MIMO TX2 5122), o un troisième site de référence 513 générant deux flux de transport pour une diffusion dans une troisième région « Region3 », mettant en œuvre deux modulateurs et deux antennes d’émission (MIMO TX1 5131 , MIMO TX2 5132), trois plaques SFN :

o une première plaque 52 associée à la première région « Regionl » comprenant deux sites de diffusion 521 (« Région 1_siteA ») et 522 (« Région 1_siteB ») mettant chacun en œuvre deux excitateurs (MIMO TX1 521 1 , MIMO TX 5212 pour le premier site de diffusion 521 et MIMO TX1 5221 , MIMO TX 5222 pour le deuxième site de diffusion 522),

o une deuxième plaque 53 associée à la deuxième région « Region2 » comprenant deux sites de diffusion 531 (« Region2_siteA ») et 532 (« Region2_siteB ») mettant chacun en œuvre deux excitateurs (MIMO TX1 531 1 , MIMO TX 5312 pour le premier site de diffusion 531 et MIMO TX1 5321 , MIMO TX 5322 pour le deuxième site de diffusion 532),

o une troisième plaque 54 associée à la troisième région « Region3 » comprenant deux sites de diffusion 541 (« Region3_siteA ») et 542 (« Region3_siteB ») mettant chacun en œuvre deux excitateurs (MIMO TX1 541 1 , MIMO TX 5412 pour le premier site de diffusion 541 et MIMO TX1 5421 , MIMO TX 5422 pour le deuxième site de diffusion 542) ;

douze générateurs de séquence constante :

o un générateur 551 associé au premier excitateur MIMO TX1 5211 du premier site de diffusion 521 de la première région (R1A) ;

o un générateur 552 associé au deuxième excitateur MIMO TX2 5212 du premier site de diffusion 521 de la première région (R1A) ;

o un générateur 553 associé au premier excitateur MIMO TX1 5221 du deuxième site de diffusion 522 de la première région (R1 B) ;

o un générateur 554 associé au deuxième excitateur MIMO TX2 5222 du deuxième site de diffusion 522 de la première région (R1 B) ;

o et ainsi de suite pour les deux autres sites de référence 512 et 513. Les flux sortants des sites de référence fixe 51 1 à 513 et des générateurs de séquence constante sont des flux de transport ST2L-TP, tels que décrits précédemment. Ils sont distribués aux différents sites de diffusion 521 , 522, 531 , 532, 541 , 542 par l’intermédiaire d’un réseau de distribution 56.

La figure 6 illustre plus précisément la structure des différents flux, et le traitement mis en œuvre site de diffusion par site de diffusion pour extraire les informations portées par les flux de transport, et reconstruire un signal à diffuser.

On considère par exemple un premier ensemble 61 d’échantillons complexes représentatif d’un programme principal, correspondant par exemple à un signal OFDM obtenu en sortie d’un modulateur du premier site de référence fixe 51 1 (« Main IQ stream »). Un tel ensemble peut être découpé en fragments d’échantillons complexes : par exemple, le premier fragment 611 correspond au « bootstrap » BS de la trame ATSC 3.0. Il est encaspulé dans un paquet de fragmentation IQS-C 621 associé à un flux continu d’échantillons complexes. Le deuxième fragment 612 correspond au premier symbole Symboll avec son intervalle de garde GI1. Selon un mode de réalisation particulier, le premier symbole Symboll peut être encaspulé dans un paquet de fragmentation IQS-C 622 sans son intervalle de garde GI1. Le champ « Gi- Size » de ce paquet de fragmentation IQS-C 622 permet de définir la taille de l’intervalle de garde, et pourra être utilisé côté site de diffusion pour reconstruire le signal à diffuser. De la même façon, le deuxième symbole Symbol2 peut être encaspulé dans un paquet de fragmentation IQS-C 623 sans son intervalle de garde GI2, le troisième symbole Symbol3 peut être encaspulé dans un paquet de fragmentation IQS-C 624 sans son intervalle de garde GI3, le quatrième symbole Symbol4 peut être encaspulé dans un paquet de fragmentation IQS-C 625 sans son intervalle de garde GI4, et ainsi de suite.

En particulier, le premier paquet de fragmentation 621 porte un indicateur indiquant que son premier échantillon est le premier échantillon complexe du bootstrap de la trame. Par exemple, le champ « Start_of_frame » 6211 du premier paquet de fragmentation 621 est égal à 1. Le champ « Start_of_frame » des paquets de fragmentation suivant est égal à 0.

Selon l’exemple illustré en figure 6, les paquets de fragmentation 624 et 625, associés respectivement au quatrième et au cinquième fragments, portent chacun un indicateur indiquant que ces paquets de fragmentation peuvent être remplacés par d’autres paquets de fragmentation au niveau d’un site de diffusion. Par exemple, le champ « Regional_slot » 6241 du paquet de fragmentation 624 est égal à 1 pour indiquer que ce paquet de fragmentation 624 peut être remplacé par un autre paquet de fragmentation au niveau d’un site de diffusion, et le champ « Regional_slot » 6251 du paquet de fragmentation 625 est égal à 1 pour indiquer que ce paquet de fragmentation 625 peut être remplacé par un autre paquet de fragmentation au niveau d’un site de diffusion.

Un paquet d’information de flux et d’adressage individuel SUA 626 peut également être défini. Des exemples de valeurs des champs « Per_Transmitter_Data » et « Stream_lnformation_Data » sont notamment donnés en figure 6.

La couche ST2L interne 62 du flux de transport principal (portant un flux continu d’échantillons complexes, ou « STL2 continous stream ») est donc composée de paquets de fragmentation présentant une longueur variable, dont les paquets de fragmentation IQS-C 621 à 625 et le paquet SUA 626. Ces paquets de fragmentation sont ensuite encapsulés dans des paquets de transport de type RTP/UDP/IP.

La couche ST2L externe 63 du flux de transport principal (ou « ST2L-TP main stream ») est donc composée de paquets de transport présentant une longueur fixe.

En particulier, les paquets de transport portent dans leur entête un indicateur M indiquant si ce paquet contient le début d'un nouveau paquet de fragmentation (donc, si un nouveau paquet interne commence dans ce paquet externe). Quand cet indicateur est actif (M=1 , illustré par un point en figure 6), l'entête contient également un pointeur indiquant la position du début de ce paquet de fragmentation (illustré par une flèche dans le flux de transport 63 en figure 6).

Eventuellement, le paquet SUA 626 peut être transmis dans un flux de transport distinct.

Toujours en relation avec la figure 6, on considère également un deuxième ensemble 64 d’échantillons complexes représentatif d’un programme secondaire, correspondant par exemple à un signal OFDM obtenu en sortie d’un modulateur du deuxième site de référence fixe 512 (« Régional IQ stream »).

Par exemple, un premier fragment 641 du deuxième ensemble d’échantillons complexes correspond à un premier symbole de remplacement régional, noté RegionalSymbol3, et un deuxième fragment 642 du deuxième ensemble d’échantillons complexes correspond à un deuxième symbole de remplacement régional, noté RegionalSymbol4. Le premier symbole de remplacement régional peut être encaspulé dans un paquet de fragmentation associé à un flux discontinu d’échantillons complexes, noté IQS-D 651. De la même façon, le deuxième symbole de remplacement régional peut être encaspulé dans un paquet de fragmentation associé à un flux discontinu d’échantillons complexes, noté IQS-D 652.

La couche ST2L interne 65 du flux de transport secondaire (portant un flux discontinu d’échantillons complexes, ou « ST2L discontinous stream ») est donc composée de paquets de fragmentation présentant une longueur variable, dont les paquets de fragmentation IQS-D 651 et 652. Ces paquets de fragmentation sont ensuite encapsulés dans des paquets de transport de type RTP/UDP/IP.

La couche ST2L externe 66 du flux de transport secondaire (ou « ST2L-TP régional stream ») est composée de paquets de transport présentant une longueur fixe. En particulier, il est possible de compléter un paquet de transport RTP/UDP/IP avec une séquence de bourrage. Dans ce cas, un indicateur P 661 est prévu dans l’entête du paquet RTP pour indiquer qu’une séquence de bourrage a été ajoutée.

Toujours en relation avec la figure 6, on considère enfin un troisième ensemble 67 d’échantillons complexes représentatif d’une séquence constante, correspondant par exemple à un séquence d’identification TxlD générée par le générateur de séquence constante 511 (« TxlD IQ sequence »). Par exemple, les échantillons complexes correspondant à la séquence d’identification TxlD sont encapsulés dans un paquet de fragmentation CSIQ 681.

En particulier, le paquet de fragmentation CSIQ 681 porte un champ « Num_repeat » définissant le nombre de fois que la séquence constante doit être répétée dans le (ajoutée au) signal à diffuser, égal à 3 selon l’exemple illustré. De plus, le paquet de fragmentation CSIQ 681 porte un champ « Frame_offset » indiquant un décalage entre le début de la trame (« Start_of_Frame ») et l’échantillon complexe à partir duquel peut être ajoutée la séquence constante.

La couche ST2L interne 68 du flux de transport de la séquence constante (« STL2 constant sequence ») est donc composée du paquet de fragmentation CSIQ 681.

La couche ST2L externe 69 du flux de transport de la séquence constante (ou « ST2L- TP TxlD ») est par exemple composée de deux paquets de transport présentant une longueur fixe. En particulier, il est possible de compléter un paquet RTP/UDP/IP avec une séquence de bourrage. Dans ce cas, un indicateur P 691 est prévu dans l’entête du paquet RTP/UDP/IP pour indiquer qu’une séquence de bourrage lui a été ajoutée.

Lorsqu’un site de diffusion, par exemple le premier site de diffusion 521 de la première région, a obtenu le flux de transport principal 63, et éventuellement le flux de transport secondaire 66, et/ou le flux de transport de la séquence constante 69 (qui peuvent être reçus simultanément ou non), il peut désencapsuler le ou les flux reçus pour reconstruire un signal à diffuser. Une telle désencapsulation est par exemple mise en œuvre dans un module d’adaptation ST2L.

En particulier, selon un mode de réalisation, la désencapsulation des paquets de transport délivre au moins un paquet d’information de flux et d’adressage individuel, et le procédé mis en œuvre côté site de diffusion comprend la configuration du site de diffusion à partir des paramètres de configuration portés par le paquet SUA.

Par exemple, le module d’adaptation ST2L peut extraire le paquet SUA 626 pour obtenir les valeurs des champs « Per_transmitter_Data » et « Stream_lnformation_Data » notamment. Par exemple, à partir du champ « Per_transmitter_Data », pour une valeur du champ « Xmtrjd » égale à 100, on obtient :

une valeur du champ « Main_Steam_id » identifiant le flux de transport principal égale à 20, une valeur du champ « Tx_id_stream_id » identifiant le flux de transport d’une séquence constante égale à 100, et

une valeur du champ « Reg_Stream_id » identifiant le flux de transport secondaire égale à 50.

A partir du champ « Stream_lnformation_Data », on obtient :

pour le flux de transport principal, identifié par la valeur 20, l’adresse IP multicast destination 239:0:0:20 et le port U DP de destination 1234 ;

pour le flux de transport d’une séquence constante, identifié par la valeur 100, l’adresse IP multicast destination 239:0:0:100 et le port U DP de destination 1600 ; et

pour le flux de transport secondaire, identifié par la valeur 50, l’adresse IP multicast destination 239:0:0:5 0 et le port U DP de destination 1456.

Le module d’adaptation ST2L du site de diffusion peut également extraire le paquet de fragmentation CSIQ 681 , pour obtenir la séquence TxlD à ajouter au signal à diffuser, ainsi que le nombre de répétition de cette séquence. Cet ajout peut notamment être mis en œuvre par l’excitateur du site de diffusion. Par exemple, la valeur du champ « Frame_offset » du paquet de fragmentation CSIQ 681 définit la position où la séquence constante est ajoutée au signal à diffuser par rapport à la position du « Start_of_frame » indiquant le premier échantillon de la trame.

Le module d’adaptation ST2L du site de diffusion peut également extraire les paquets de fragmentation IQS-C 624 et 625 portant un indicateur indiquant que ces paquets de fragmentation peuvent être remplacés par d’autres paquets de fragmentation.

Par exemple, l’excitateur remplace les paquets de fragmentation IQS-C 624 et 625 du flux de transport principal par les paquets de fragmentation IQS-D 651 et 652 du flux de transport secondaire.

En d’autres termes, la régionalisation peut être mise en œuvre localement au niveau des sites de diffusion, en remplaçant des paquets de fragmentation appartenant à la couche ST2L interne par d’autres paquets de fragmentation. Par exemple, en ATSC 3.0, tous les paquets de fragmentation associés à des symboles OFDM d’une sous-trame peuvent être remplacés. On rappelle à cet effet qu’une trame ATSC 3.0 est constituée d’une ou plusieurs sous-trames, chaque sous-trame étant constituée d’un ou plusieurs symboles OFDM. En cas de régionalisation, l’ensemble des symboles OFDM d’une sous-trame doit être remplacé. Le champ « Timestamp_seconds » et/ou « Timestamp_nanoseconds » des paquets de fragmentation peut être utilisé pour synchroniser / aligner temporellement les symboles associés aux paquets de fragmentation du flux de transport régional sur le signal à diffuser par les sites de diffusion.

Par ailleurs, comme déjà indiqué, l’utilisation de paquets de transport de type RTP/UDP/IP permet l’utilisation d’une couche FEC (par exemple de type SMPTE-2022 classiquement utilisée pour l’interface STL ATSC 3.0), permettant de gérer la perte de paquets sur le réseau IP. Toutefois, une telle couche introduit un surdébit (en anglais « overhead ») lié à l’ajout de paquets FEC.

Selon au moins un mode de réalisation de l’invention, il est possible de s’affranchir de cette couche afin de limiter le surdébit en utilisant les champs « Next_type », « Nextjength », « Next_num_samples » et « Next_GI_size » des paquets de fragmentation. L’utilisation de ces champs permet notamment d’éviter une perte de synchronisation des paquets de fragmentation en cas de perte d'un (voire plusieurs) paquets de transport ST2L-TP. Les échantillons complexes perdus peuvent être remplacés par des échantillons nuis, une séquence pré-définie ou une séquence répondant à certaines caractéristiques nécessaires à un bon fonctionnement de l’excitateur, etc.

Il est également possible d’utiliser à la fois les champs « Next_type », « Nextjength », « Next_num_samples » et « Next_GI_size » des paquets de fragmentation et la couche FEC pour augmenter la robustesse du réseau.

Afin d’augmenter la robustesse de la transmission, il est également possible de transmettre deux fois le même flux de transport, par exemple via deux réseaux distincts, pour introduire de la redondance et protéger la transmission en cas de défaillance d’un des réseaux notamment.

Côté site de diffusion, la redondance peut être gérée de différentes façons :

mélange des deux flux de transport : Le numéro de séquence de la couche RTP des paquets de transport permet de détecter les duplications de paquet. Chaque paquet de transport est considéré comme dupliqué quand les deux flux de transport sont reçus. Ce mode implique que les deux flux de transport soient identiques au niveau de la deuxième encapsulation RTP/UDP/IP, tant au niveau entête que charge utile. Si les deux flux de transport sont obtenus à partir de deux modulateurs, les modulateurs doivent être parfaitement synchronisés pour que la deuxième encapsulation RTP/UDP/IP soit la même pour les deux flux ;

- en utilisant le numéro de séquence des paquets de fragmentation pour appairer les deux flux de transport. Ce mode implique que la couche ST2L interne des deux flux soient identiques. Si les deux flux de transport sont obtenus à partir de deux modulateurs, les modulateurs doivent être parfaitement synchronisés pour que la première encapsulation soit la même pour les deux flux ;

- en utilisant une information temporelle de synchronisation, par exemple le « timesamp » des paquets de fragmentation pour aligner temporellement les deux flux d'échantillons complexes. Ce mode implique que les modulateurs soient être parfaitement synchronisés pour que l’horodatage basé sur le timestamp soit le même pour les deux flux.

5.5 Structures

On présente finalement, en relation avec les figures 7 et 8, la structure simplifiée d’un équipement de génération d’un flux de transport et d’un site de diffusion selon un mode de réalisation de l’invention.

Comme illustré en figure 7, un équipement de génération d’un flux de transport selon un mode de réalisation de l’invention comprend une mémoire 71 (comprenant par exemple une mémoire tampon) et une unité de traitement 72 (équipée par exemple d’au moins un processeur, FPGA, ou DSP), pilotée ou pré-programmée par une application ou un programme d’ordinateur 73 mettant en œuvre le procédé de génération d’un flux de transport selon un mode de réalisation de l’invention.

A l’initialisation, les instructions de code du programme d’ordinateur 73 sont par exemple chargées dans une mémoire RAM avant d’être exécutées par l’unité de traitement 72. L’unité de traitement 72 reçoit en entrée un flux d’échantillons complexes. L’unité de traitement 72 met en œuvre les étapes du procédé de génération décrit précédemment, selon les instructions du programme d’ordinateur 73, pour générer un flux de transport.

Pour ce faire, selon un mode de réalisation, l’unité de traitement 72 est configurée pour : obtenir un ensemble d’échantillons complexes représentatifs d’un signal source et construire le flux de transport à partir de l’ensemble d’échantillons complexes, en :

découpant l’ensemble d’échantillons complexes en fragments d’échantillons complexes ; pour au moins un fragment, encapsulant les échantillons complexes du fragment ou d’au moins une information représentative des échantillons complexes du fragment dans un paquet de fragmentation, les paquets de fragmentation présentant une longueur variable et portant une information représentative du nombre d’échantillons complexes qui leur est associé ;

encapsulant les paquets de fragmentation dans des paquets de transport présentant une longueur fixe, délivrant le flux de transport.

Comme illustré en figure 8, un site de diffusion selon un mode de réalisation particulier de l’invention comprend une mémoire 81 (comprenant par exemple une mémoire tampon) et une unité de traitement 82 (équipée par exemple d’au moins un processeur, FPGA, ou DSP), pilotée ou pré-programmée par une application ou un programme d’ordinateur 83 mettant en œuvre le procédé de diffusion de données selon un mode de réalisation de l’invention.

A l’initialisation, les instructions de code du programme d’ordinateur 83 sont par exemple chargées dans une mémoire RAM avant d’être exécutées par l’unité de traitement 82. L’unité de traitement 82 reçoit en entrée au moins un flux de transport. L’unité de traitement 82 met en œuvre les étapes du procédé de diffusion de données décrit précédemment, selon les instructions du programme d’ordinateur 83, pour reconstruire un signal à diffuser.

Pour ce faire, selon un mode de réalisation, l’unité de traitement 82 est configurée pour : recevoir au moins un flux de transport comprenant des paquets de transport présentant une longueur fixe,

désencapsuler les paquets de transport, délivrant des paquets de fragmentation, les paquets de fragmentation présentant une longueur variable et portant une information représentative du nombre d’échantillons complexes qui leur est associé ;

désencapsuler les paquets de fragmentation, délivrant, pour un paquet de fragmentation, des échantillons complexes d’un fragment d’échantillons complexes ou au moins une information représentative des échantillons complexes d’un fragment, l’ensemble de fragments d’échantillons étant représentatif d’un signal source ; et

reconstruire un signal à diffuser à partir des échantillons complexes.