CMMB信道講課課件

GY/T220.1-2006

移動(dòng)多媒體廣播第1部分：廣播信道幀結(jié)構(gòu)、信道編碼和調(diào)制Tuesday,March14,2023CMMB系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上、下行頻率移動(dòng)多媒體廣播的設(shè)計(jì)需求對(duì)接收的要求惡劣環(huán)境下的高質(zhì)量接收（室內(nèi)、室外、高速移動(dòng)）節(jié)電，低功耗接收小尺寸天線滿足接收要求對(duì)業(yè)務(wù)的要求多種業(yè)務(wù)靈活組合針對(duì)業(yè)務(wù)有效劃分無(wú)線資源對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求支持單頻組網(wǎng)CMMB技術(shù)規(guī)范體系?總體技術(shù)規(guī)范?視頻?音頻（DRA）?復(fù)用?電子業(yè)務(wù)指南?雙向業(yè)務(wù)信令?數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)廣播協(xié)議?互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議應(yīng)用指南?緊急廣播?交通信息和導(dǎo)航?電子郵件?廣播信道編碼、調(diào)制和幀結(jié)構(gòu)?分發(fā)信道編碼、調(diào)制和幀結(jié)構(gòu)?回傳信道傳輸協(xié)議衛(wèi)星地球站發(fā)射系統(tǒng)技術(shù)要求?地面增補(bǔ)轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控協(xié)議?地面發(fā)射系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控協(xié)議?網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)要求衛(wèi)星技術(shù)要求?加密和授權(quán)?用戶管理?計(jì)費(fèi)管理?用戶服務(wù)體系?用戶漫游區(qū)域間信令?終端功能、性能和配置?終端參考設(shè)計(jì)和接口?終端軟件應(yīng)用編程接口CMMB協(xié)議棧對(duì)應(yīng)OSI模型分層標(biāo)準(zhǔn)的范圍規(guī)定了在30MHz～3000MHz的頻率范圍內(nèi)，移動(dòng)多媒體廣播系統(tǒng)廣播信道傳輸信號(hào)的幀結(jié)構(gòu)、信道編碼和調(diào)制。適用于在30MHz～3000MHz的頻率范圍內(nèi)，通過(guò)衛(wèi)星和/或地面無(wú)線發(fā)射電視、廣播、數(shù)據(jù)信息等多媒體信號(hào)的廣播系統(tǒng)。主要技術(shù)特點(diǎn)采用基于時(shí)隙的幀結(jié)構(gòu)支持終端省電采用OFDM調(diào)制技術(shù)支持移動(dòng)接收和單頻組網(wǎng)采用LDPC編碼和深度交織提高接收性能采用信標(biāo)技術(shù)實(shí)現(xiàn)快速同步采用邏輯信道技術(shù)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的靈活組合概況系統(tǒng)帶寬8MHz，2MHz多載波調(diào)制方式4K(8MHz)，1K(2MHz)外碼RS碼外交織配合RS碼的列入列出字節(jié)塊交織內(nèi)碼LDPC碼(1/2、3/4)內(nèi)交織行入列出比特塊交織擾碼復(fù)偽隨機(jī)序列幀結(jié)構(gòu)基于時(shí)隙的幀結(jié)構(gòu)廣播信道功能框圖廣播幀結(jié)構(gòu)CMMB傳輸幀長(zhǎng)度為1秒，劃分為40個(gè)時(shí)隙每個(gè)時(shí)隙具有相同的結(jié)構(gòu)，包括信標(biāo)和53個(gè)OFDM符號(hào)每個(gè)廣播業(yè)務(wù)占用一個(gè)或幾個(gè)時(shí)隙利于時(shí)隙開(kāi)關(guān)支持終端節(jié)電設(shè)計(jì)時(shí)隙劃分通過(guò)時(shí)隙組合支持不同業(yè)務(wù)速率終端通過(guò)時(shí)隙開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)省電終端可以通過(guò)空閑時(shí)隙偵聽(tīng)其它網(wǎng)絡(luò)或頻點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)切換、獲取其它頻點(diǎn)信息等功能信標(biāo)和OFDM符號(hào)8MHz（10MHz）2MHz（2.5MHz）子載波總數(shù)有效子載波個(gè)數(shù)子載波總數(shù)有效子載波個(gè)數(shù)子載波間隔（kHz）持續(xù)時(shí)間（us）信標(biāo)TxID256191643739.062536同步×2204815365123144.8828204.8×2OFDM符號(hào)4096307610246282.4414460.8TxID攜帶內(nèi)容為發(fā)射機(jī)標(biāo)識(shí)序列，共256個(gè)。8MHz模式下用191bit定義，2MHz模式下用37bit定義。同步信號(hào)攜帶內(nèi)容為偽隨機(jī)序列，生成多項(xiàng)式x11+x9+1，移位寄存器初始值保護(hù)間隔TGI——保護(hù)間隔，2.4us。（注：兩段同步間不加保護(hù)間隔）T0——數(shù)據(jù)體長(zhǎng)度T1——循環(huán)前綴長(zhǎng)度信號(hào)T0（us）T1（us）TxID25.610.4同步204.8×20OFDM符號(hào)409.651.2所以每時(shí)隙時(shí)間正好是：36+204.8×2+460.8×53+2.4×55=25000us保護(hù)間隔選取方式RS碼RS碼采用碼長(zhǎng)為240字節(jié)的RS（240，K）截短碼。該碼由原始RS（255，M）系統(tǒng)碼通過(guò)截短產(chǎn)生，M=K+15。RS（240，K）碼提供4種模式，分別為：K=240，K=224，K=192，K=176字節(jié)交織和RS編碼字節(jié)交織器采用列入、列出的方式輸入數(shù)據(jù)由第1列開(kāi)始，由左向右逐次寫(xiě)滿字節(jié)交織器的前K列RS編碼器由上向下逐行進(jìn)行RS編碼所有行的RS編碼完成后，由左向右從字節(jié)交織器中逐列讀出240列編碼后的數(shù)據(jù)字節(jié)交織器參數(shù)MI1/2LDPC碼3/4LDPC碼8MHz交織模式1MI=72MI=108交織模式2MI=144MI=216交織模式3MI=288MI=4322MHz交織模式1（僅用于BPSK）MI=36MI=54交織模式2（僅用于QPSK）MI=72MI=108交織模式3（僅用于16QAM）MI=144MI=216LDPC編碼高度結(jié)構(gòu)化的LDPC編碼，碼長(zhǎng)9216比特包括兩種碼率：1/2和3/4碼字結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，使解碼器可以低復(fù)雜度實(shí)現(xiàn)提供接近香農(nóng)限的糾錯(cuò)性能LDPC編碼星座映射BPSKQPSK16QAMOFDM調(diào)制主要參數(shù)子載波：4K（8MHz）和2K（2MHz）有效子載波：3076（8MHz）和628（2MHz）子載波間隔：2.44140625kHz循環(huán)前綴：1/8符號(hào)體長(zhǎng)度離散導(dǎo)頻：1/8，交錯(cuò)排列連續(xù)導(dǎo)頻：82個(gè)（8MHz）和28個(gè)（2MHz）星座映射：BPSK，QPSK，16QAMOFDM調(diào)制－子載波結(jié)構(gòu)（8MHz）OFDM調(diào)制－子載波結(jié)構(gòu)（2MHz）OFDM符號(hào)分布圖案OFDM調(diào)制－導(dǎo)頻離散導(dǎo)頻：交錯(cuò)排列，發(fā)送已知符號(hào)1+0j，用于時(shí)頻域信道估計(jì)連續(xù)導(dǎo)頻：左右對(duì)稱排列，用于頻率跟蹤和相位校正承載16比特傳輸指示信息比特信息0~5時(shí)隙號(hào)6字節(jié)交織器同步標(biāo)識(shí)7配置變更指示8~15保留連續(xù)導(dǎo)頻在OFDM符號(hào)中位置8MHz2MHz連續(xù)導(dǎo)頻

0，22，78，92，168，174，244，274，278，344，382，424，426，496，500，564，608，650，688，712，740，772，846，848，932，942，950，980，1012，1066，1126，1158，1214，1244，1276，1280，1326，1378，1408，1508，1537，1538，1566，1666，1736，1748，1794，1798，1830，1860，1916，1948，2008，2062，2094，2124，2132，2142，2226，2228，2302，2334，2362，2386，2424，2466，2510，2574，2578，2648，2650，2692，2730，2796，2800，2830，2900，2906，2982，2996，3052，30750，20，32，72，88，128，146，154，156，216，220，250，296，313，314，330，388，406，410，470，472，480，498，538，554，594，606，627用于傳輸信息的連續(xù)導(dǎo)頻8MHz2MHz連續(xù)導(dǎo)頻22，650，1860，246678，688，1916，251092，712，1948，2574168，740，2008，2578174，772，2062，2648244，846，2094，2650274，848，2124，2692278，932，2132，2730344，942，2142，2796382，950，2226，2800424，980，2228，2830426，1012，2302，2900496，1066，2334，2906500，1126，2362，2982564，1158，2386，2996608，1214，2424，305220327288128146154156470472480498538554594606擾碼通過(guò)移位寄存器產(chǎn)生實(shí)、虛部擾碼序列通過(guò)擾碼實(shí)現(xiàn)映射符號(hào)的隨機(jī)化，對(duì)調(diào)制信號(hào)進(jìn)行能量離散化生成多項(xiàng)式x12+x11+x8+x6+1，不同的廣播網(wǎng)絡(luò)可以選擇不同的擾碼器初值，共有8種：選項(xiàng)初始值00000000000011000010010011200000100110030010101100114011101000100500000100110060001011011017001010110011系統(tǒng)參數(shù)小結(jié)系統(tǒng)帶寬8MHz2MHz信號(hào)帶寬7.512MHz1.536MHz子載波數(shù)40961024有效子載波數(shù)3076628時(shí)隙個(gè)數(shù)40時(shí)隙長(zhǎng)度25msRS編碼176、192、224、240外交織器行數(shù)1/2LDPC72、144、28836、72、1443/4LDPC108、216、43254、108、216LDPC編碼1/2、3/4內(nèi)交織器384*360192*144OFDM循環(huán)前綴1/8離散導(dǎo)頻1/8，交錯(cuò)分布連續(xù)導(dǎo)頻攜帶16比特傳輸指示信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)率每時(shí)隙凈荷計(jì)算公式：RPTS為每時(shí)隙碼率，單位bpsVCPTS為每時(shí)隙有效載波數(shù)，8MHz時(shí)取值138240，2MHz時(shí)取值27648M為調(diào)制階數(shù)，取值2，4，16RRS為RS碼率，取值176/240，192/240，224/240，1RLDPC為L(zhǎng)DPC碼率，取值1/2，3/4系統(tǒng)數(shù)據(jù)率(RS碼K=176)星座映射LDPCCodeRateDataRateperTS8M/2M(Kbps)TotalDataRate8M/2M(Mbps)BPSK1/250.688/10.142.046/0.409BPSK3/476.032/15.213.034/0.607QPSK1/2101.376/20.284.023/0.805QPSK3/4152.064/30.416.000/1.20016QAM1/2202.752/40.557.9761.59516QAM3/4304.128/60.8311.930/2.38640系統(tǒng)數(shù)據(jù)率(RS碼K=192)星座映射LDPCCodeRateDataRateperTS8M/2M(Kbps)TotalDataRate8M/2M(Mbps)BPSK1/255.296/11.062.226/0.445BPSK3/482.944/16.593.304/0.661QPSK1/2110.592/22.124.382/0.877QPSK3/4165.888/33.186.539/1.30816QAM1/2221.184/44.248.695/1.73916QAM3/4331.776/66.3613.008/2.602系統(tǒng)數(shù)據(jù)率(RS碼K=224)星座映射LDPCCodeRateDataRateperTS8M/2M(Kbps)TotalDataRate8M/2M(Mbps)BPSK1/264.512/12.902.585/0.517BPSK3/496.768/19.353.843/0.768QPSK1/2129.024/25.805.101/1.020QPSK3/4193.536/38.717.617/1.52416QAM1/2258.048/51.6110.133/2.02716QAM3/4387.072/77.4115.165/3.033系統(tǒng)數(shù)據(jù)率(RS碼K=240)星座映射LDPCCodeRateDataRateperTS8M/2M(Kbps)TotalDataRate8M/2M(Mbps)BPSK1/269.120/13.822.764/0.553BPSK3/4103.680/20.744.113/0.823QPSK1/2138.240/27.655.460/1.092QPSK3/4207.360/41.478.156/1.63116QAM1/2276.480/55.3010.852/2.