(高清版)GBT 40786.1-2021 信息技術(shù) 系統(tǒng)間遠(yuǎn)程通信和信息交換 低壓電力線通信 第1部分：物理層規(guī)范

信息技術(shù)系統(tǒng)間遠(yuǎn)程通信和信息交換低壓電力線通信第1部分：物理層規(guī)范國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)IGB/T40786.1—2021前言 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語(yǔ)和定義 14符號(hào)和縮略語(yǔ) 34.1符號(hào) 34.2縮略語(yǔ) 45物理層 55.1系統(tǒng)概述 55.2物理編碼子層(PCS) 65.3物理媒體附屬子層(PMA) 5.4物理媒體相關(guān)子層(PMD) 附錄A(規(guī)范性)LFSR生成的偽隨機(jī)比特序列 附錄B(規(guī)范性)物理層控制域 附錄C(規(guī)范性)LDPC碼循環(huán)矩陣 附錄D(規(guī)范性)LDPC碼校驗(yàn)矩陣 附錄E(資料性)國(guó)際業(yè)余無(wú)線電頻段 Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件是GB/T40786《信息技術(shù)系統(tǒng)間遠(yuǎn)程通信和信息交換低壓電力線通信》的第1部分。GB/T40786已經(jīng)發(fā)布了以下部分：——第1部分：物理層規(guī)范；——第2部分：數(shù)據(jù)鏈路層規(guī)范。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由全國(guó)信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC28)提出并歸口。本文件起草單位：中國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院、清華大學(xué)、北京卓越信通電子股份有限公司、深圳市海思半導(dǎo)體有限公司、深圳市中興微電子技術(shù)有限公司、青島東軟載波科技股份有限公司、安徽德諾科技股份公司、深圳市力合微電子股份有限公司、中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司、威勝信息技術(shù)股份有限公司、北京全電智領(lǐng)科技有限公司、深圳市國(guó)電科技通信有限公司。GB/T40786《信息技術(shù)系統(tǒng)間遠(yuǎn)程通信和信息交換低壓電力線通信》借鑒了國(guó)際主流標(biāo)準(zhǔn)的組幀及數(shù)據(jù)傳輸方法和協(xié)議架構(gòu)，主要對(duì)寬帶電力線通信網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)、管理維護(hù)、安全機(jī)制、鄰居干擾協(xié)調(diào)、資源調(diào)度等部分進(jìn)行了描述。本文件擬由兩個(gè)部分構(gòu)成?！?部分：物理層規(guī)范。目的在于規(guī)范適用于復(fù)雜惡劣環(huán)境中低壓電力線通信技術(shù)中的物理層協(xié)議?！?部分：數(shù)據(jù)鏈路層規(guī)范。目的在于規(guī)范寬帶低壓電力線通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、設(shè)備數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議棧結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)鏈路層幀格式和管理消息格式、基于信標(biāo)的競(jìng)爭(zhēng)和非競(jìng)爭(zhēng)的信道訪問(wèn)機(jī)制、網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)入及退出機(jī)制、網(wǎng)絡(luò)管理及維護(hù)流程、路由及拓?fù)涔芾韰f(xié)議、安全機(jī)制等低壓電力線通信技術(shù)內(nèi)容。5.4.9與“基于APSK星座圖的星座映射方法、編碼調(diào)制方法及系統(tǒng)”“一種多碼率LDPC碼的構(gòu)造方法”“基于比特映射的編碼調(diào)制方法及其對(duì)應(yīng)解調(diào)解碼方法”“時(shí)域同步正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的時(shí)域加窗方法及裝置”“基于非對(duì)等訓(xùn)練序列填充塊傳輸系統(tǒng)的迭代信道估計(jì)方法及裝置”“TDS-OFDM中功率受限頻段的功率抑制方法及裝置”“數(shù)字通信系統(tǒng)中的幀同步序列生成方法及裝置”相關(guān)的專利使用。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)對(duì)于該專利的真實(shí)性、有效性和范圍無(wú)任何立場(chǎng)。該專利持有人已向本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)保證，他愿意同任何申請(qǐng)人在合理且無(wú)歧視的條款和條件下，就專利授權(quán)許可進(jìn)行談判。該專利持有人的聲明已在本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)備案。相關(guān)信息可以通過(guò)以下聯(lián)系方式獲得：1.201110099872.4《基于APSK星座圖的星座映射方法、編碼調(diào)制方法及系統(tǒng)》電子郵件：fangyang@2.201210272811.8《一種多碼率LDPC碼的構(gòu)造方法》3.201210460943.3《時(shí)域同步正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的時(shí)域加窗方法及裝置》4.201210529973.5《基于非對(duì)等訓(xùn)練序列填充塊傳輸系統(tǒng)的迭代信道估計(jì)方法及裝置》5.201310027786.1《TDS-OFDM中功率受限頻段的功率抑制方法及裝置》V6.201310037606.8《數(shù)字通信系統(tǒng)中的幀同步序列生成方法及裝置》請(qǐng)注意除上述專利外，本文件的某些內(nèi)容仍可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的1信息技術(shù)系統(tǒng)間遠(yuǎn)程通信和信息交換低壓電力線通信第1部分：物理層規(guī)范本文件規(guī)定了一種寬帶低壓(1kV以下)電力線通信系統(tǒng)物理層的功能模塊、傳輸通信協(xié)議和編碼調(diào)制方式等。本文件適用于利用低壓電力線作為通信媒體的物理層設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造、使用及維護(hù)。2規(guī)范性引用文件本文件沒(méi)有規(guī)范性引用文件。3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。物理層幀physicallayerframe物理層傳輸?shù)幕締卧?，包含前?dǎo)符號(hào)、控制域和數(shù)據(jù)域。物理編碼子層physicalcodingsub-layer連接MAC層和PMA,實(shí)現(xiàn)MPDU與物理層幀比特流的相互轉(zhuǎn)換。物理層管理physicallayermanagement控制系統(tǒng)物理層所包含的物理編碼子層(PCS)、物理媒體附屬子層(PMA)和物理媒體相關(guān)子層(PMD)三個(gè)主要功能子層的模塊。位于物理幀前導(dǎo)符號(hào)之后、數(shù)據(jù)域之前的物理層幀頭部分，用于控制物理層幀傳輸模式與物理層幀結(jié)構(gòu)，包含控制物理層幀類型、幀結(jié)構(gòu)、傳輸模式等物理層幀相關(guān)控制比特域，以及與DLL的控制接口數(shù)據(jù)子幀datasub-frame物理層數(shù)據(jù)域中傳輸數(shù)據(jù)的基本單元。控制子幀controlsub-frame物理層控制域中傳輸控制信令的基本單元。由整數(shù)個(gè)數(shù)據(jù)子幀組成，攜帶需要傳輸?shù)腗PDU信息。2線性反饋移位寄存器linearfeedbackshiftregister給定前一狀態(tài)的輸出，將該輸出的線性函數(shù)再用作輸入的移位寄存器。通過(guò)特定的技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)某些頻段上的信號(hào)功率低于預(yù)設(shè)值。將時(shí)域待發(fā)送信號(hào)與特定窗函數(shù)相乘。循環(huán)后綴cyclicpostfix將時(shí)域待發(fā)送信號(hào)的前面部分復(fù)制到信號(hào)尾部。位于物理層MSG幀的控制域之后、數(shù)據(jù)域之前，用于更加精細(xì)的信道估計(jì)的附加子幀。物理媒體附屬子層physicalmediumattachmentsub-layer連接PCS和PMD,實(shí)現(xiàn)物理層幀比特流和子幀之間的相互轉(zhuǎn)換。連接PMA和電力線媒體，實(shí)現(xiàn)子幀和電力線信號(hào)的相互轉(zhuǎn)換。屏蔽子載波maskedsub-carrier用于非數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖虞d波，包括永久屏蔽子載波和區(qū)域屏蔽子載波。永久屏蔽子載波permanentlymaskedsub-carrier區(qū)域屏蔽子載波regionallymaskedsub-carrier在特定區(qū)域用于非數(shù)據(jù)傳輸，但在其他區(qū)域可傳輸數(shù)據(jù)的子載波。允許在滿足PSD要求的前提下傳輸數(shù)據(jù)的子載波，包括活躍子載波和不活躍子載波。活躍子載波activesub-carrier可用于加載1個(gè)以上的數(shù)據(jù)比特，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖虞d波。不活躍子載波inactivesub-carrier不用于加載數(shù)據(jù)比特進(jìn)行傳輸?shù)淖虞d波，其上的信噪比一般較低，可以用于測(cè)量或其他輔助應(yīng)用，3如用于發(fā)射信號(hào)成型等。劃分?jǐn)?shù)據(jù)子幀比特流的單位；由連續(xù)的N個(gè)比特組成。注：在子載波映射時(shí)，一個(gè)資源粒子中的比特填充到一簇子載波，即完全填充整數(shù)個(gè)子載波，同一簇子載波加載相同數(shù)目的比特并采用相同的星座映射。每個(gè)資源粒子映射到特定的子載波，單個(gè)子載波加載一個(gè)或者多個(gè)比特。允許同一數(shù)據(jù)子幀內(nèi)不同標(biāo)號(hào)的子載波加載不同數(shù)目的比特、采用不同的星座映射。比特置換bitpermutation有限個(gè)比特按照順序排列成一組，對(duì)組內(nèi)比特的順序進(jìn)行調(diào)整。不支持比特加載技術(shù)，不支持資源粒子劃分，所有SSC均加載相同數(shù)目的比特并采用相同的星座支持比特加載技術(shù)，支持資源粒子劃分，每個(gè)資源粒子包含N個(gè)比特，每簇子載波根據(jù)BAT加載對(duì)應(yīng)數(shù)目的比特。注：僅在星座映射不支持1024APSK時(shí)允許采用一般模式。支持比特加載技術(shù)，支持資源粒子劃分，每個(gè)資源粒子包含N個(gè)比特，每簇子載波根據(jù)BAT加載對(duì)應(yīng)數(shù)目的比特。注：僅在星座映射支持1024振幅移相鍵控(APSK)時(shí)允許采用高速模式。支持比特加載技術(shù)，不支持資源粒子劃分，每個(gè)子載波根據(jù)BAT加載對(duì)應(yīng)數(shù)目的比特。4符號(hào)和縮略語(yǔ)下列符號(hào)適用于本文件。KLpPc:信息比特長(zhǎng)度NLpp:編碼比特長(zhǎng)度RLpPc:碼率G?:LDPC生成矩陣G::G?第i行第j列的循環(huán)矩陣H?:LDPC校驗(yàn)矩陣4H::H第i行第j列的循環(huán)矩陣E..:H:.;的偏移地址b:H:的行數(shù)或列數(shù)C:交織器矩陣N.:交織器矩陣C列數(shù)N,:交織器矩陣C行數(shù)G:行內(nèi)交織參數(shù)m:加載比特?cái)?shù)目Ncr:控制子幀數(shù)目kcr:控制子幀所能攜載的最大控制信息比特?cái)?shù)NcFREP:控制信息比特流重復(fù)次數(shù)NcFLDPC:控制信息比特流的LDPC編碼碼長(zhǎng)NpF:數(shù)據(jù)子幀數(shù)目kpr:數(shù)據(jù)子幀所能攜載的最大數(shù)據(jù)域比特?cái)?shù)Np:數(shù)據(jù)域比特流包含的LDPC碼字個(gè)數(shù)NpFLDPC:數(shù)據(jù)域比特流的LDPC編碼碼長(zhǎng)Fx:子載波間隔Fc:系統(tǒng)中心頻率N:子載波數(shù)Nssc:SSC的數(shù)目Nisc:ISC的數(shù)目N:一個(gè)資源粒子的比特?cái)?shù)NE:數(shù)據(jù)子幀中的資源粒子數(shù)p:比特置換圖樣PHYH:控制域核心部分的長(zhǎng)度S:填充未滿加載SSC的LFSR的初始化種子M:星座映射階數(shù)gk:功率控制參數(shù)4.2縮略語(yǔ)下列縮略語(yǔ)適用于本文件。ACE附加信道估計(jì)(AdditionalChannelEstimation)APSK幅度相移鍵控(AmplitudePhaseShiftKeying)ASC活躍子載波(ActiveSub-Carrier)BAT比特分配表(BitAllocationTable)BPSK二進(jìn)制相移鍵控(BinaryPhaseShiftKeying)CE信道估計(jì)(ChannelEstimation)CP循環(huán)前綴(CyclicPrefix)DLL數(shù)據(jù)鏈路層(DataLinklayer)5FECFTIDFT離散傅里葉反變換(InverseDiscreteFourierTransform)IFFT快速傅里葉反變換(InverseFastFourierTransform)ISC不活躍子載波(InactiveSub-Carrier)LDPC低密度奇偶校驗(yàn)碼(Low-DensityParity-Check)LFSR線性反饋移位寄存器(LinearFeedbackShiftRegister)LM反相長(zhǎng)訓(xùn)練序列(LongTrainingSequenceMirror)LSB最低有效位(LeastSignificantBit)MAC媒體訪問(wèn)控制(MediumAccessControl)媒體相關(guān)接口(Medium-DependentInterface)MII媒體無(wú)關(guān)接口(Medium-IndependentInterface)MPDUMAC層協(xié)議數(shù)據(jù)單元(MediaAccessControlProtocolDataUnit)MSB最高有效位(MostSignificantBit)屏蔽子載波(MaskedSub-Carrier)NU-APSK非均勻幅度相移鍵控(Non-UniformedAmplitudePhaseShiftKeying)NU-QAM非均勻正交幅度調(diào)制(Non-UniformedQuadratureAmplitudeModulation)OFDM正交頻分復(fù)用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)PCS物理編碼子層(PhysicalCodingSub-layer)PHYPMA物理媒體附屬子層(PhysicalMediumAttachmentSub-layer)PMD物理媒體相關(guān)子層(PhysicalMediumDependentSub-layer)PMSC永久屏蔽子載波(PermanentlyMaskedSub-Carrier)PN偽隨機(jī)噪聲(PseudorandomNoise)PR優(yōu)先級(jí)分辨(PriorityResolution)PSD功率譜密度(PowerSpectralDensity)準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶檢測(cè)碼(Quasi-CyclicLow-DensityParity-Check)QPSK正交相移鍵控(QuadraturePhaseShiftKeying)RMSC區(qū)域屏蔽子載波(RegionallyMaskedSub-Carrier)擾碼器初始化(ScramblerInitialization)加擾長(zhǎng)訓(xùn)練序列(ScrambledLongTrainingSequence)支持子載波(SupportedSub-Carrier)TRM傳輸模式(TransmissionMode)TXOP競(jìng)爭(zhēng)傳輸機(jī)會(huì)(TransmissionOpportunity)5物理層5.1系統(tǒng)概述物理層為上層業(yè)務(wù)提供傳輸通道，可支持一路或多路業(yè)務(wù)。物理層功能模塊劃分如圖1所示。MII是物理層與MAC層之間的劃分參考點(diǎn)，MDI是PHY層與傳輸媒體之間的劃分參考點(diǎn)。物理層6劃分為三個(gè)主要的功能子層：PCS、PMA和PMD?？刂迫齻€(gè)主要功能子層的模塊是物理層管理。在發(fā)射端，來(lái)自于MAC的數(shù)據(jù)以MPDU的格式經(jīng)由MIⅡ進(jìn)入物理層。物理層接收到MPDU后，在PCS將MPDU映射到物理層幀比特流，在PMA進(jìn)行擾碼、FEC編碼、比特交織、比特分割到子幀等操作得到控制子幀比特流和數(shù)據(jù)子幀比特流，在PMD實(shí)現(xiàn)載波映射、比特置換、比特填充、星座映射、OFDM調(diào)制、加窗、插入前導(dǎo)、上變頻等操作得到射頻信號(hào)，經(jīng)MDI耦合到電力線媒體上。在接收端，接收到的射頻信號(hào)從電力線媒體經(jīng)MDI進(jìn)入物理層，在物理層實(shí)現(xiàn)解調(diào)解碼后，將得到的MPDU經(jīng)MⅡ傳送給MAC層。物理層物理層管理MII制信號(hào)制信導(dǎo)PMD(載波映射、比特置換、比特填充、星座映射、PMD控制信號(hào)MD]電力線媒體OFDM調(diào)制、加窗、插入前導(dǎo)、上變頻)圖1物理層功能模塊5.2物理編碼子層(PCS)PCS的功能模塊如圖2所示。MIDUMPDUMⅡ·物理層管理映射復(fù)用制信息MPDJ解映射提取幀控制信息PCS控制信號(hào)物理幀比特流物理幀圖2PCS功能模塊7在發(fā)送端，來(lái)自MAC層的MPDU被映射到物理層幀的數(shù)據(jù)域比特流(見5.2.9)。根據(jù)MAC層數(shù)據(jù)生成控制信息比特流，控制信息比特流與數(shù)據(jù)域比特流復(fù)用合成為一路待發(fā)送的物理層幀比特流，隨后將待發(fā)送物理層幀比特流送入PMA做進(jìn)一步的數(shù)據(jù)處理。在接收端，接收機(jī)對(duì)來(lái)自PMA的控制信息比特流和數(shù)據(jù)域比特流進(jìn)行分離后，根據(jù)數(shù)據(jù)域比特流恢復(fù)出MPDU,并經(jīng)由MⅡ傳送到MAC層。5.2.2物理層幀結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的物理層幀結(jié)構(gòu)如圖3所示。物理層幀結(jié)構(gòu)基本單元為物理層幀，每個(gè)物理層幀包含前導(dǎo)符號(hào)、控制域和數(shù)據(jù)域。前導(dǎo)符號(hào)不攜帶任何業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，主要用于輔助接收機(jī)同步、信道估計(jì)、載波檢測(cè)、OFDM符號(hào)校準(zhǔn)等?？刂朴蛴烧麛?shù)個(gè)控制子幀組成，其主要功能是承載幀控制信息，包括物理層幀的具體配置信息、信號(hào)解調(diào)和解碼所需系統(tǒng)參數(shù)、快速實(shí)時(shí)信息等。數(shù)據(jù)域由整數(shù)個(gè)數(shù)據(jù)子幀組成，攜帶需要傳輸?shù)腗PDU信息。前導(dǎo)控制域數(shù)據(jù)域圖3物理層幀結(jié)構(gòu)5.2.3物理層幀類型支持多種物理層幀類型，不同類型的物理層幀用于實(shí)現(xiàn)不同的用途。表1規(guī)定了本文件支持的物理層幀類型及其描述。物理層幀類型由控制域中的FT參數(shù)表示。表1物理層幀類型幀類型控制域數(shù)據(jù)域描述BEACON有有信標(biāo)，凈荷包含一個(gè)MPDUMSG有有攜帶用戶數(shù)據(jù)和/或管理數(shù)據(jù)，凈荷包含一個(gè)MPDUACK有無(wú)確認(rèn)幀，相關(guān)ARQ數(shù)據(jù)由幀頭攜帶有無(wú)發(fā)送請(qǐng)求幀，相關(guān)ARQ數(shù)據(jù)由幀頭攜帶無(wú)允許發(fā)送幀，相關(guān)ARQ數(shù)據(jù)由幀頭攜帶有有探測(cè)幀，凈荷包含一個(gè)探測(cè)信號(hào)，用于發(fā)射探測(cè)信號(hào)ACKRQ有無(wú)ACK重發(fā)請(qǐng)求幀，相關(guān)數(shù)據(jù)由幀頭攜帶有有雙向消息幀有有雙向確認(rèn)幀有無(wú)幀類型擴(kuò)展注：幀中存在數(shù)據(jù)域與否取決于幀類型的定義。前導(dǎo)符號(hào)輔助實(shí)現(xiàn)接收機(jī)信號(hào)突發(fā)檢測(cè)、自動(dòng)增益控制、同步、頻偏估計(jì)、信道估計(jì)、檢測(cè)幀邊界等。前導(dǎo)符號(hào)在每個(gè)物理層幀的開始位置，由主序列和輔助序列兩個(gè)部分組成，如圖4所示。前導(dǎo)符號(hào)的第8GB/T40786.1—2021一部分由10個(gè)長(zhǎng)為512個(gè)時(shí)域采樣點(diǎn)的已知訓(xùn)練序列及其循環(huán)前綴CP1構(gòu)成，訓(xùn)練序列包括LT、LM和SLT三種，其中LM序列由LT序列在時(shí)域乘以—1(即相移π)得到，SLT序列由LT序列在時(shí)域乘以旋轉(zhuǎn)因子(一1)”得到；第二部分由2個(gè)長(zhǎng)為512的CE序列及其長(zhǎng)為256的循環(huán)前綴CP2構(gòu)成。主序列及輔助序列的生成方法見。主序列個(gè)數(shù)：10輔助序列個(gè)數(shù)：2圖4物理層幀前導(dǎo)符號(hào)總體結(jié)構(gòu)前導(dǎo)符號(hào)生成方法主序列中的LT、LM和SLT三種序列的生成方式如下：LT序列的生成方式為：對(duì)長(zhǎng)度為1024、僅在偶數(shù)子載波上非零、在奇數(shù)子載波上為零的頻域偽隨機(jī)序列L;做1024點(diǎn)的IFFT變換，得到長(zhǎng)為1024的1段序列，由于IFFT的性質(zhì)，該時(shí)域序列等價(jià)于時(shí)域的2段相同的長(zhǎng)為512的LT序列，其子載波間隔為凈荷子載波的4倍；將這2段LT序列在時(shí)域再次擴(kuò)展復(fù)制2次，得到共6段相同的LT序列。L;的各偶數(shù)非零子載波對(duì)應(yīng)取值由線性反饋移位寄存器(LFSR)生成。LFSR生成器采用的生成多項(xiàng)式為g(x)=xl3+x?+x3+x1+1,如圖5所示。LFSR的最高有效位(MSB)b??輸出用于決定當(dāng)前子載波的取值，其映射關(guān)系見表2;每指定1個(gè)子載波的取值，LFSR應(yīng)右移1位(即向LSB方向移1位),同時(shí)LFSR產(chǎn)生的反饋比特從最高有效位(MSB)b?輸入。LFSR共生成長(zhǎng)度為512的偽隨機(jī)比特序列BLFsR,LFSR的生成種子可任意選定，作為優(yōu)選，以b??bu…b?=(0101100110110)。為種子生成比特序列，其生成的比特序列BLsR應(yīng)符合附錄A中A.1的要求；依據(jù)給定的比特相位映射表2,將BLrsR映射為恒模二值序列SLsR;將SLrsR的共512個(gè)值依次分配給頻域偽隨機(jī)序列L;的偶數(shù)子載波對(duì)應(yīng)位置上，見公式(1)。k——子載波序號(hào)。最高有效位MSB比特輸出圖5線性反饋移位寄存器LFSR生成偽隨機(jī)比特序列9CP1CP1表2LSFR輸出的最高位比特bi?與恒模二值序列SLsR取值的映射關(guān)系恒模二值序列SLFsR取值01LM序列的生成方式為：將LT序列相移π,即時(shí)域各采樣點(diǎn)乘以-1,見公式(2)。LM[n]=-LT[n],n=0,1,2, ,511…………(2)式中：n——時(shí)域采樣點(diǎn)序號(hào)。再將LM序列在時(shí)域復(fù)制1次，得到2段相同的LM序列。SLT序列的生成方式為：將LT序列在時(shí)域乘以旋轉(zhuǎn)因子(一1)”得到，見公式(3)。SLT[n]=LT[n]·(-1)",n=0,1,2, ,511……(3)再將SLT序列在時(shí)域復(fù)制1次，得到2段相同的SLT序列。主序列部分循環(huán)前綴CP1的長(zhǎng)度為128,取值為L(zhǎng)T序列的后半段128個(gè)采樣點(diǎn)，見公式(4)。CP1[n]=LT[n+384],n=0,1,2, ,127…………(4)輔助序列部分生成方式為：對(duì)長(zhǎng)度為512的頻域偽隨機(jī)序列C;做IFFT變換，得到時(shí)域的1段長(zhǎng)度為512的CE序列；將CE復(fù)制一次，得到2段CE序列；添加長(zhǎng)為256的循環(huán)前綴CP2。頻域偽隨機(jī)序列C;的取值由線性反饋移位寄存器(LFSR)生成，LFSR生成器采用的生成多項(xiàng)式為g(x)=x13+x?+x3+x1+1;LFSR優(yōu)選種子為b??bu…b。=(0101100110110)2,生成與產(chǎn)生主序列的偽隨機(jī)比特序列相同的偽隨機(jī)比特序列BLrsR,其長(zhǎng)度為512,并符合A.1的要求；依據(jù)比特相位映射表2,將BLsR映射為的共512個(gè)值依次分配給頻域偽隨機(jī)序列C;的所有子載波，見公式(5)。C;[n]=SLsR[n],n=0,1,2, ,511…………(5)輔助序列部分循環(huán)前綴CP2的長(zhǎng)度為256,取值為CE序列的后半段256個(gè)點(diǎn)，見公式(6)。CP2[n]=CE[n+256],n=0,1,2, ,255…………(6)物理層幀前導(dǎo)符號(hào)應(yīng)與幀頭和凈荷符號(hào)滿足相同的頻譜陷波要求，進(jìn)行相應(yīng)的陷波和加窗處理。加窗窗長(zhǎng)為2β=128,窗函數(shù)見5.4.9。加窗具體步驟為：在主序列部分的尾部添加循環(huán)后綴，循環(huán)后綴長(zhǎng)度為β/2=32;在輔助序列部分的頭部和尾部分別添加循環(huán)前綴與循環(huán)后綴，循環(huán)前綴與循環(huán)后綴長(zhǎng)度均為β/2=32;將主序列部分和輔助序列部分的頭部和尾部各β=64個(gè)采樣點(diǎn)與窗函數(shù)wg[n]和wg[β-n-1]相乘，進(jìn)行加窗；將相鄰序列的加窗部分重疊相加。加窗后的前導(dǎo)符號(hào)結(jié)構(gòu)如圖6所示。B輔助序列12圖6前導(dǎo)符號(hào)時(shí)域加窗和重疊相加處理按Nyquist采樣率計(jì)算，前導(dǎo)符號(hào)含有的采樣點(diǎn)數(shù)見公式(7)。N=128+10×512+256+2×512=6528………………(7)PR的子載波間隔與前導(dǎo)符號(hào)第一部分(主序列)的子載波間隔相同。PR的發(fā)生器會(huì)按照子載波的邏輯順序隨機(jī)產(chǎn)生復(fù)數(shù)值，根據(jù)子載波的模板將它調(diào)制在PR的符號(hào)上。控制域包含整數(shù)個(gè)控制子幀，控制子幀數(shù)目Nc是一個(gè)可配置參數(shù)，有效值可選為1或2。Ncr的取值由DLL層的TXOP條目確定。控制域由公共部分和可變部分組成。對(duì)于所有物理層幀結(jié)構(gòu)，其控制域的公共部分包含的字段都是一樣的；而可變部分包含的字段則會(huì)根據(jù)物理層幀結(jié)構(gòu)的不同而變化。物理層幀結(jié)構(gòu)類型由FT字段表示，PAD字段則用于補(bǔ)全不同類型的物理層幀結(jié)構(gòu)到系統(tǒng)規(guī)定的長(zhǎng)度?？刂朴虻淖侄味x和含義應(yīng)符合附錄B的要求。5.2.7附加信道估計(jì)子幀附加信道估計(jì)(AdditionalChannelEstimation,ACE)子幀處在MSG幀的控制域之后、數(shù)據(jù)域之前，如圖7所示。前導(dǎo)控制域ACH子幀數(shù)據(jù)域圖7含有ACE子幀的MSG幀的物理層幀結(jié)構(gòu)ACE子幀的長(zhǎng)度為4096個(gè)采樣點(diǎn)，ACE子幀的個(gè)數(shù)由ACE_SYM域確定，并符合表B.16的要求。ACE子幀的生成方法為：對(duì)長(zhǎng)度為4096的頻域偽隨機(jī)序列Ar做IFFT變換，得到時(shí)域的1段長(zhǎng)度為4096的時(shí)域序列。頻域偽隨機(jī)序列A;的取值由線性反饋移位寄存器(LFSR)生成，LFSR生成器采用的生成多項(xiàng)式為g(x)=x13+x?+x3+x1+1;LFSR優(yōu)選種子為b??b?…b?=(1100110100001)?,生成的偽隨機(jī)比特序列ALsR,其長(zhǎng)度為4096,并符合A.2的要求；依據(jù)比特相位映射表2,將ALsR映射為恒模二值序列As;將As的共4096個(gè)值依次分配給頻域偽隨機(jī)序列A,的所有子載波，見公式(8)。Af[n]=As[n],n=0,1,2,…,4095……數(shù)據(jù)域包含整數(shù)個(gè)數(shù)據(jù)子幀，如圖8所示。數(shù)據(jù)子幀數(shù)目NpATA是一個(gè)可配置參數(shù)，根據(jù)物理層幀也會(huì)隨之改變。數(shù)據(jù)子幀數(shù)目可以為0(即物理層幀不包含數(shù)據(jù)域)。NpATA由控制域的BLKSZ域指定，其值由不同物理層幀類型決定，并符合B.2的要求。數(shù)據(jù)域數(shù)據(jù)域數(shù)據(jù)子幀1數(shù)據(jù)子幀2數(shù)據(jù)子幀NDA控制域前導(dǎo)圖8數(shù)據(jù)域組成數(shù)據(jù)域比特流經(jīng)FEC編碼、比特交織、載波映射、星座映射后，通過(guò)離散傅里葉反變換(IDFT)和添加保護(hù)間隔(GI)形成數(shù)據(jù)子幀。5.2.9MPDU映射到物理層幀數(shù)據(jù)域攜載需要傳輸?shù)腗PDU信息。PCS將從MAC層接收到的MPDU中的數(shù)據(jù)流按順序依次映射到數(shù)據(jù)域中。映射前后每個(gè)字節(jié)中的比特都按順序排列，MPDU中的第一個(gè)比特映射到物理層幀數(shù)據(jù)域中的第一個(gè)比特。物理層管理根據(jù)MAC層數(shù)據(jù)生成控制信息比特流，與數(shù)據(jù)域比特流以時(shí)分復(fù)用形式合成為物理層幀比特流，并將物理層幀比特流送入PMA。5.3物理媒體附屬子層(PMA)5.3.1概述PMA的功能模塊框圖如圖9所示。在發(fā)送端，PCS將控制信息比特流和數(shù)據(jù)域比特流復(fù)用為物理層幀比特流后，將物理層幀比特流傳送到PMA?？刂菩畔⒈忍亓骱蛿?shù)據(jù)域比特流在經(jīng)過(guò)按5.3.2規(guī)定的加擾，5.3.4規(guī)定的FEC編碼后，得到編碼比特流，其中控制信息比特流在加擾后應(yīng)進(jìn)行5.3.3規(guī)定的CRC編碼。編碼后的數(shù)據(jù)域比特流應(yīng)進(jìn)行5.3.5規(guī)定的比特交織。經(jīng)過(guò)上述信號(hào)處理后，控制信息比特流及數(shù)據(jù)域比特流按5.3.6的規(guī)定分別分割到控制子幀和數(shù)據(jù)子幀。PCS將控制子幀和數(shù)據(jù)子幀發(fā)送到PMD進(jìn)行載波映射、比特映射、星座映射等處理。在接收端，PMA對(duì)接收到的控制子幀和數(shù)據(jù)子幀，根據(jù)發(fā)射端操作進(jìn)行分離比特流、解交織、解碼、解擾等逆處理，將所得的物理層幀比特流送入PCS進(jìn)行進(jìn)一步處理。物理幀比特流物理幀比特流解碼解交織控制子幀&控制信總比流編碼數(shù)據(jù)子幀PMA控制信號(hào)加擾PMA圖9PMA功能模塊從PCS獲得的控制信息比特流和數(shù)據(jù)域比特流均應(yīng)進(jìn)行加擾。擾碼是一個(gè)最大長(zhǎng)度為32767的二進(jìn)制偽隨機(jī)噪聲(PN)序列。該序列由LFSR生成，如圖10所示。其生成多項(xiàng)式定義見公式(9)。G(x)=1+x1?+xl?…………輸入的比特碼流(來(lái)自PCS的數(shù)據(jù)字節(jié)的最高有效位MSB在前)與LFSR形成的PN序列進(jìn)行逐位模二加后產(chǎn)生數(shù)據(jù)擾亂碼。從控制信息比特流的第一個(gè)比特開始，到數(shù)據(jù)域比特流的最后一個(gè)比特該LFSR的初始相位規(guī)定為100101010000000。在每個(gè)控制信息比特流的第一個(gè)比特處，擾碼器的移位寄存器復(fù)位到初始相位。LFSR的復(fù)位信息由控制域攜載的擾碼器初始化(SI)指示。如SI不為0,則在數(shù)據(jù)域比特流的第一個(gè)比特處，擾碼器的移位寄存器也復(fù)位到初始相位。如SI為0,控制信息比特流和數(shù)據(jù)域比特流之間擾碼器的移位寄存器不復(fù)位到初始相位。00000011……D3D4D5D6D7D8D9D13D14D15D1lD2Q初始相位D10hD12hD11000圖10擾碼器組成框圖經(jīng)過(guò)加擾后，控制信息比特流按序采用16位的循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)碼進(jìn)行編碼。CRC碼的生成多項(xiàng)式見公式(10)。將比特流左移16位，從右邊移入的比特為0,再用生成多項(xiàng)式對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)對(duì)其進(jìn)行模2除，所得余數(shù)即CRC校驗(yàn)碼，將CRC校驗(yàn)碼添加到控制信息比特流后的位置，CRC校驗(yàn)碼放置在控制信息比特流后的順序?yàn)閺腃RC校驗(yàn)碼的MSB到LSB依次放置。擾碼后的比特流進(jìn)行前向糾錯(cuò)(FEC)編碼。FEC編碼采用低密度奇偶校驗(yàn)碼(LDPC),其信息比特在前，校驗(yàn)比特在后，其參數(shù)如下：信息比特長(zhǎng)度KLp,編碼比特長(zhǎng)度N?pp,奇偶校驗(yàn)比特長(zhǎng)度NLdpe-KLppc,碼率RLpPc=KLDPc/NLDPc。系統(tǒng)支持四種不同碼長(zhǎng)、不同碼率的LDPC碼，能滿足不同的數(shù)據(jù)傳輸需求，其中碼長(zhǎng)為3840的LDPC碼可以任意截?cái)?，具體參數(shù)見表3。表3支持的LDPC碼碼長(zhǎng)和碼率碼率碼長(zhǎng)√√√√√√√√系統(tǒng)采用的LDPC碼為準(zhǔn)循環(huán)(Quasi-Cyclic,QC)LDPC碼，其特征在于，其生成矩陣G。和校驗(yàn)矩陣H均由子循環(huán)矩陣構(gòu)成。采用系統(tǒng)碼形式表示的G。見公式(11)。GB/T40786.1—2021循環(huán)矩陣G..的定義應(yīng)符合附錄C的要求。類似地，校驗(yàn)矩陣H見公式(12)?！?12)其中H:,O≤i<n-k,O≤j<n表示H第i行第j列的循環(huán)矩陣，其大小為b×b。循環(huán)矩陣H;.應(yīng)符合附錄D的要求。各LDPC碼的n,k,b的詳細(xì)取值應(yīng)符合附錄C的要求。LDPC碼屬于線性分組碼，具有系統(tǒng)碼形式的LDPC碼的生成矩陣Gg由校驗(yàn)矩陣H。唯一確定。LDPC碼長(zhǎng)以及碼率見表4。表4QC-LDPC碼參數(shù)用途碼長(zhǎng)碼率參數(shù)nkb用于控制信息比特流用于數(shù)據(jù)域比特流控制信息比特流選擇采用碼長(zhǎng)為3840、碼率為0.2的LDPC碼進(jìn)行編碼，且其碼長(zhǎng)可以任意截?cái)唷?shù)據(jù)域比特流可選擇采用碼長(zhǎng)為7680或15360,碼率為0.4、0.6或0.8的LDPC碼進(jìn)行編碼。5.3.5比特交織數(shù)據(jù)域比特流經(jīng)FEC編碼器的編碼結(jié)果需要進(jìn)行比特交織，再分割到數(shù)據(jù)子幀進(jìn)行星座映射等操作。數(shù)據(jù)域比特流的比特交織限于LDPC碼字內(nèi)，由低復(fù)雜度的行列交織實(shí)現(xiàn)，如圖11所示。Cg行列交織行內(nèi)交織行列交織……dd圖11比特交織示意圖GB/T40786.1—2021經(jīng)過(guò)LDPC編碼后的碼字寫為c=(c?,c?,…,cnpx-1)。將碼字c進(jìn)行按行逐行寫入，每行大小為N,得到交織器矩陣C,標(biāo)號(hào)為i的輸入比特c;寫入到矩陣C的第r;行和第d;列，見公式(13)。r;=_i/N.」交織器矩陣C包含N,行，見公式(14)?！?13)………………(14)……………(15)C=C?20/G×ig+la…(16)其中G為行內(nèi)交織參數(shù)。將C按列逐列讀取，得到交織輸出比特流E=(Eo,E?,…,ENpc-1)。中，標(biāo)號(hào)為j的輸出比特c;從交織器矩陣C的第r;行和第d;列讀出，見公式(17)。d;=Lj/N,」其比特交織的參數(shù)選擇如下：交織器矩陣C的行數(shù)N,=120,列數(shù)N。=NLpPc/N。的取值與傳輸模式(TRM)值有關(guān)，關(guān)于傳輸模式的規(guī)定見5.4.3。表5規(guī)定了TRMG的對(duì)應(yīng)關(guān)系。表5行內(nèi)交織參數(shù)G的取值行內(nèi)交織參數(shù)G值與行內(nèi)交織參數(shù)G0m123m表示后續(xù)活躍子載波的加載比特?cái)?shù)目，見5.4.3。5.3.6比特分割到子幀在被送入PMD前，編碼后的控制信息比特流被分割到控制子幀，交織后的數(shù)據(jù)域比特流被分割到數(shù)據(jù)子幀?？刂菩畔⒈忍亓鞅环指畹絅cr個(gè)控制子幀，Nc可選為1或2。分割到每個(gè)控制子幀的比特?cái)?shù)目不超過(guò)控制子幀所能攜載的最大控制信息比特?cái)?shù)kc。將編碼后的物理層控制信息重復(fù)NceREp次后，將其前kcr個(gè)比特分割到第一個(gè)控制子幀。如果Ncr=2,則將次kcr個(gè)比特分割到第二個(gè)控制子幀。其中NcrREp=「NcF×kcr/NcFLDPc],NcFLDP為控制信息比特流的LDPC編碼碼長(zhǎng)，「·]表示向上取整。交織后的數(shù)據(jù)域比特流被分割為一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)子幀，分割到每個(gè)數(shù)據(jù)子幀的比特?cái)?shù)目不超過(guò)數(shù)據(jù)子幀所能攜載的最大數(shù)據(jù)域比特?cái)?shù)kpF。數(shù)據(jù)子幀數(shù)目為Npr=「Np×NDFLDPc/kpF~,其中Np為數(shù)據(jù)域比特流包含的LDPC碼字個(gè)數(shù)，NpLpPc為數(shù)據(jù)域比特流的LDPC編碼碼長(zhǎng)。數(shù)據(jù)域比特流的前kpr個(gè)比特被分割到第一個(gè)數(shù)據(jù)子幀，次kp個(gè)比特被分割到第二個(gè)數(shù)據(jù)子幀，直到最后一個(gè)數(shù)據(jù)子幀。如果分配給最后一個(gè)數(shù)據(jù)子幀的比特?cái)?shù)不足kpr,則最后一個(gè)數(shù)據(jù)子幀中不足kp的比特由5.3.2規(guī)定的LFSR生成的二進(jìn)制PN序列填充，LFSR在每個(gè)物理層幀第一個(gè)比特處復(fù)位到初始相位。數(shù)據(jù)域比特流分割到數(shù)據(jù)子幀的過(guò)程如圖12所示。kpr的值由當(dāng)前比特分配表(BAT)規(guī)定(見5.4.3)。數(shù)據(jù)比特流數(shù)據(jù)比特流數(shù)據(jù)子幀1數(shù)據(jù)子幀2******數(shù)據(jù)子幀Nor-PN填充圖12數(shù)據(jù)子幀分割分割后的控制子幀比特流和數(shù)據(jù)子幀比特流送入PMD進(jìn)行進(jìn)一步的處理。5.4物理媒體相關(guān)子層(PMD)5.4.1概述圖13給出了PMD的功能模塊框圖。在發(fā)送端，載波映射器按5.4.3的規(guī)定將數(shù)據(jù)子幀比特流劃分為資源粒子，并根據(jù)BAT確定數(shù)據(jù)子幀子載波加載比特?cái)?shù)目。數(shù)據(jù)子幀比特流在星座映射前進(jìn)行5.4.4規(guī)定的比特置換。5.4.5規(guī)定未滿加載的子載波的處理。星座映射將加載到子載波上的比特組映射為復(fù)數(shù)符號(hào)，每個(gè)復(fù)數(shù)符號(hào)由一個(gè)子載波攜載，見5.4.6。隨后，復(fù)數(shù)符號(hào)將由OFDM調(diào)制器轉(zhuǎn)換為時(shí)域信號(hào)，并加上GI形成控制子幀和數(shù)據(jù)子幀，見5.4.8。在進(jìn)行5.4.9規(guī)定的加窗操作和5.2.4規(guī)定的前導(dǎo)符號(hào)插入后，傳輸信號(hào)上變頻形成射頻信號(hào)，見5.4.10,通過(guò)MDI發(fā)送到電力線媒體上。在接收端，從電力線媒體接收到的射頻信號(hào)在PMD進(jìn)行模擬前端處理、前導(dǎo)符號(hào)處理、載波檢測(cè)、解調(diào)、星座解映射、比特逆置換、控制子幀和數(shù)據(jù)子幀恢復(fù)后，將所得的控制子幀和數(shù)據(jù)子幀比特流送至PMA進(jìn)行解交織、解碼等處理。前導(dǎo)符號(hào)在經(jīng)過(guò)處理后，前導(dǎo)數(shù)據(jù)被送入物理層管理產(chǎn)生物理層控制數(shù)據(jù)?？刂谱訋?數(shù)據(jù)子幀載波映射控制子幀&數(shù)據(jù)子幀未滿加載子載波填充生座映射子幀恢復(fù)比特逆置換星座解映射解調(diào)PMD控制信號(hào)PMD控制信號(hào)OFDM調(diào)制前導(dǎo)符插入模擬前端電力線介質(zhì)圖13PMD功能框圖系統(tǒng)采用正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)實(shí)現(xiàn)多載波調(diào)制，任意兩個(gè)相鄰子載波的間隔記為子載波間隔Fsc。子載波間隔及系統(tǒng)參數(shù)見表6。物理層標(biāo)號(hào)為i的子載波的中心頻率是Fc-(N/2-i)×Fx,其中Fc為系統(tǒng)中心頻率，0≤i≤N-1。并非所有子載波都被用于傳輸數(shù)據(jù)。在特定應(yīng)用場(chǎng)景中，某些子載波應(yīng)被關(guān)閉，某些子載波應(yīng)采用低功率，這由子載波屏蔽及子載波功率控制規(guī)定。同時(shí)應(yīng)偵測(cè)其他電力線通信系統(tǒng)易干擾頻段，例如2MHz～12MHz,并進(jìn)行規(guī)避。表6物理層參數(shù)參數(shù)含義取值范圍N總子載波數(shù)子載波間隔BW帶寬30.72MHz(實(shí)際占用28.8MHz)頻段2MHz～32.72MHz中心頻率載波映射器將數(shù)據(jù)子幀比特流劃分為資源粒子，并根據(jù)規(guī)定的子載波屏蔽列表和規(guī)定的BAT確定子載波加載比特?cái)?shù)目。為了滿足電力線通信的陷波要求，子載波分為以下兩大類。a)屏蔽子載波(MSC):MSC不準(zhǔn)許用于傳輸數(shù)據(jù)，即子載波上增益設(shè)置為0。MSC數(shù)目記為Nusc。MSC包括兩種類型。1)永久屏蔽子載波(PMSC):PMSC被永久屏蔽，永遠(yuǎn)不允許用于傳輸數(shù)據(jù)。PMSC的標(biāo)號(hào)列表由不可使用頻段決定。PMSC的數(shù)目記為NpMsc。2)區(qū)域屏蔽子載波(RMSC):RMSC在某些區(qū)域不允許用于傳輸數(shù)據(jù)，但在其他區(qū)域可以傳輸數(shù)據(jù)。RMSC的標(biāo)號(hào)列表取決具體應(yīng)用和應(yīng)用區(qū)域。PMSC和RMSC組成了全部的MSC。RMSC的數(shù)目NgMsc=NMsc—NpMs。b)支持子載波(SSC):SSC允許在滿足PSD要求的前提下傳輸數(shù)據(jù)。SSC的數(shù)目Nssc=N-Nusc。SSC包括兩種類型。1)活躍子載波(ASC):ASC可用于加載1個(gè)以上的數(shù)據(jù)比特，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)比特在經(jīng)過(guò)星座映射等操作后，被加載到ASC上，ASC的數(shù)目記為NA。2)不活躍子載波(ISC):ISC上的信噪比一般較低，所以不用于加載數(shù)據(jù)比特進(jìn)行傳輸。ISC可以用于測(cè)量或其他輔助應(yīng)用，如用于發(fā)射信號(hào)成型等，ISC的數(shù)目記為Nisc。在將比特加載到子載波時(shí)，MSC不被使用；同時(shí)，考慮到業(yè)務(wù)需求、信道環(huán)境等實(shí)際情況，某些SSC(如ISC)也可能不會(huì)被加載，或者ASC中某些載波不能做到滿比特加載。此外，某些特殊的信息如控制子幀由于攜帶重要的信息，需要進(jìn)行額外的信號(hào)處理，以使得這些符號(hào)中的信息能被可靠地接收。ISC以及在當(dāng)前的調(diào)制方式下不能滿比特加載的ASC需要用LFSR生成的二進(jìn)制PN序列進(jìn)行加載，具體的加載方式見5.4.5。系統(tǒng)支持比特加載技術(shù)，即允許同一數(shù)據(jù)子幀內(nèi)不同標(biāo)號(hào)的子載波加載不同數(shù)目的比特、采用不同的星座映射。BAT規(guī)定了每個(gè)子載波的比特加載方案(見)。在采用比特加載技術(shù)時(shí)，支持以資源粒子(RE)為基本單位劃分?jǐn)?shù)據(jù)子幀比特流，一個(gè)資源粒子由連續(xù)的Ng個(gè)比特組成。在子載波映射時(shí)，一個(gè)資源粒子中的比特填充到一簇子載波，即完全填充整數(shù)個(gè)子載波，同一簇子載波加載相同數(shù)目的比特并采用相同的星座映射。在實(shí)現(xiàn)資源粒子劃分時(shí)，每個(gè)數(shù)據(jù)子幀中的前Ng個(gè)比特劃分到第一個(gè)資源粒子，占用映射到前N?/m?個(gè)ASC;此后的Ng個(gè)比特劃分到第二個(gè)資源粒子，映射到Ng/m?個(gè)ASC;以此類推，最后N;個(gè)比特劃分到最后一個(gè)資源粒子，映射到Ng/mvg個(gè)ASC,其中m;代表第i個(gè)資源粒子填充的子載波簇中每個(gè)子載波的最大加載比特?cái)?shù)目，由BAT指示，NR代表數(shù)據(jù)子幀中的資源粒子數(shù)。數(shù)據(jù)子幀所能攜載的最大數(shù)據(jù)域比特?cái)?shù)kpr需是Ng的倍數(shù)?？刂朴驍y載的GRP_SEQ規(guī)定一個(gè)資源粒子映射到的一簇子載波的分布方式。若GRP_SEQ=1,一個(gè)資源粒子映射到的一簇子載波在子載波標(biāo)號(hào)上連續(xù)分布，即第一個(gè)資源粒子映射到前Ng/m?個(gè)子載波，第二個(gè)資源粒子映射到次Ns/m?個(gè)子載波，以此類推，若某一簇子載波中包含一個(gè)或多個(gè)不能用于加載數(shù)據(jù)比特的MSC或ISC,或者超出數(shù)據(jù)子幀支持的最大子載波標(biāo)號(hào)，則這一簇子載波全部不用于加載數(shù)據(jù)比特，其中的SSC全為ISC,當(dāng)前資源粒子嘗試加載下一簇子載波。若GRP_SEQ=0,一個(gè)資源粒子映射到的一簇子載波允許在子載波標(biāo)號(hào)上不連續(xù)分布，但應(yīng)在ASC上連續(xù)分布，即第一個(gè)資源粒子映射到前Ng/m?個(gè)ASC,第二個(gè)資源粒子映射到次Ng/m?個(gè)ASC,以此類推，遇到一個(gè)或多個(gè)不能用于加載數(shù)據(jù)比特的MSC或ISC時(shí)，資源粒子中的比特順序映射到下一個(gè)ASC。每個(gè)資源粒子中的比特?cái)?shù)Ng可選為24或120,分別對(duì)應(yīng)傳輸模式中的一般模式和高速模式。系統(tǒng)提供不支持比特加載技術(shù)的基礎(chǔ)模式，以及支持比特加載技術(shù)但不支持資源粒子劃分的靈活模式。系統(tǒng)提供的四種傳輸模式如下。a)基礎(chǔ)模式：不支持比特加載技術(shù)，不支持資源粒子劃分，所有SSC均加載相同數(shù)目的比特并采用相同的星座映射方式。b)一般模式：支持比特加載技術(shù)，支持資源粒子劃分，每個(gè)資源粒子包含Ng=24個(gè)比特，每簇子載波根據(jù)BAT加載對(duì)應(yīng)數(shù)目的比特。僅在星座映射不支持1024APSK時(shí)允許采用一般模式。c)高速模式：支持比特加載技術(shù)，支持資源粒子劃分，每個(gè)資源粒子包含Ng=120個(gè)比特，每簇子載波根據(jù)BAT加載對(duì)應(yīng)數(shù)目的比特。僅在星座映射支持1024APSK時(shí)允許采用高速模式。d)靈活模式：支持比特加載技術(shù)，不支持資源粒子劃分，每個(gè)子載波根據(jù)BAT加載對(duì)應(yīng)數(shù)目的四種傳輸模式由控制域攜載的傳輸模式(TRM)指示，表7規(guī)定TRM的有效值及對(duì)應(yīng)描述。TRM的選擇由信道特征和傳輸需求確定，在一個(gè)信道估計(jì)窗內(nèi)TRM保持不變(信道估計(jì)窗定義見數(shù)據(jù)鏈路層規(guī)范)。表7TRM值及其描述TRM值含義描述0基礎(chǔ)模式無(wú)比特加載、無(wú)資源粒子劃分1一般模式支持比特加載技術(shù)，支持資源粒子劃分，Nc=242高速模式支持比特加載技術(shù)，支持資源粒子劃分，Nc=1203靈活模式支持比特加載技術(shù)，不支持資源粒子劃分BAT指示數(shù)據(jù)子幀中每個(gè)子載波的加載比特?cái)?shù)目。BAT由物理層控制信息中的BAT_ID域攜載。根據(jù)BAT_ID值，可定義16種BAT,BAT_ID的取值由業(yè)務(wù)需求、信道狀況等決定。BAT_ID表的有效取值及其描述見表8。載相同數(shù)目的比特，采用相同星座映射，對(duì)應(yīng)基礎(chǔ)模式。BAT_ID取值為0、1應(yīng)用于子載波信道狀況未知(即無(wú)信道估計(jì)),或者信道狀況極差的情況?；A(chǔ)模式下，當(dāng)SSC的數(shù)目超過(guò)3840時(shí)，默認(rèn)前3840個(gè)數(shù)據(jù)子幀所能攜載的最大數(shù)據(jù)域比特?cái)?shù)kpe=Nasc×m,m為每個(gè)ASC的加載比特?cái)?shù)目。BAT_ID取值為7、8、9時(shí)，BAT類型為可執(zhí)行BAT,支持比特分配技術(shù)。BAT_ID取值為7或8時(shí)，系統(tǒng)支持資源粒子劃分，可執(zhí)行BAT順序列出了每個(gè)資源粒子映射到的子載波簇的第一個(gè)子載波標(biāo)號(hào)、ISC標(biāo)號(hào)，及對(duì)應(yīng)的單個(gè)子載波的加載比特?cái)?shù)目。加載比特?cái)?shù)目m>0表示對(duì)應(yīng)的是當(dāng)前子載波簇的第一個(gè)子載波標(biāo)號(hào)，m=0表示對(duì)應(yīng)的是ISC標(biāo)號(hào)。kpr=NgE×Ng。BAT_ID取值為9時(shí)，可執(zhí)行BAT列出了SSC的標(biāo)號(hào)與對(duì)應(yīng)子載波加載的比特?cái)?shù)目。對(duì)于BAT列出的子載波標(biāo)號(hào)，其對(duì)應(yīng)的加載比特?cái)?shù)目m>0表示該子載波是ASC,m=0表示該子載波是ISC。kpr為BAT中列出的加載比特?cái)?shù)目總和。表8BAT_ID有效值及其描述BAT_ID描述0預(yù)定義，所有ASC均加載1個(gè)比特1預(yù)定義，所有ASC均加載2個(gè)比特2預(yù)定義，所有ASC均加載4個(gè)比特3預(yù)定義，所有ASC均加載6個(gè)比特4一般模式下的BAT5高速模式下的BAT6靈活模式下的BAT7～15系統(tǒng)預(yù)留每個(gè)節(jié)點(diǎn)應(yīng)支持至少一種預(yù)定義BAT(即BAT_ID取值為0、1、2、3、4、5、執(zhí)行BAT。可執(zhí)行BAT應(yīng)由生成BAT的節(jié)點(diǎn)發(fā)送給各節(jié)點(diǎn)，例如，一個(gè)向其他多個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)起多播傳輸?shù)墓?jié)點(diǎn)會(huì)在發(fā)送數(shù)據(jù)前將BAT發(fā)送給所有的接收節(jié)點(diǎn)。對(duì)于一個(gè)特定的單播或多播信道，BAT可以由發(fā)射節(jié)點(diǎn)給定(發(fā)射節(jié)點(diǎn)確定的BAT),也可以由接收節(jié)點(diǎn)給定(接收節(jié)點(diǎn)確定的BAT)。發(fā)射節(jié)點(diǎn)確定的BAT可以是預(yù)定義的BAT,可以是在發(fā)起傳輸前采用信道估計(jì)協(xié)議發(fā)送給目的節(jié)點(diǎn)的BAT。接收節(jié)點(diǎn)確定的BAT是由目的節(jié)點(diǎn)的接收端確定并采用信息估計(jì)協(xié)議發(fā)送給發(fā)射節(jié)點(diǎn)的BAT。每個(gè)傳輸節(jié)點(diǎn)都需支持發(fā)射節(jié)點(diǎn)確定的BAT和接收節(jié)點(diǎn)確定的BAT。在發(fā)起通信前需確定每個(gè)傳輸節(jié)點(diǎn)上的比特分配能力，加載在每個(gè)子載波上的數(shù)據(jù)比特不應(yīng)超過(guò)子載波允許加載的最大比特?cái)?shù)。除了靈活模式外，其他3種模式下，數(shù)據(jù)子幀比特流在送至星座映射得到星座符號(hào)流之前，應(yīng)進(jìn)行比特置換以提高編碼調(diào)制的糾錯(cuò)能力。在一般模式和高速模式下，比特置換之前，每個(gè)資源粒子內(nèi)需要進(jìn)行一次比特交織。將每個(gè)資源粒子中的比特記為r=(ro,r?,…,rnc-1),將r進(jìn)行逐行寫入交織器矩陣，行數(shù)為當(dāng)前資源粒子在BAT中對(duì)應(yīng)的加載比特?cái)?shù)目m,每行大小為N?/m。將r逐列讀取，得到比特流F=(Fo,F?,…,fNc-1)?；A(chǔ)模式、一般模式和高速模式下，星座映射前應(yīng)進(jìn)行比特置換。在一般模式和高速模式下，將資源粒子內(nèi)交織得到的r連續(xù)以每m比特組成一個(gè)比特組。在基礎(chǔ)模式下，將數(shù)據(jù)子幀比特流連續(xù)以每m比特組成一個(gè)比特組。比特組經(jīng)符號(hào)內(nèi)比特置換之后，在后續(xù)的星座映射中映射到一個(gè)復(fù)數(shù)符號(hào)。令每個(gè)比特組包括的m比特向量寫為b=(b。,b?,…,bm-1),比特置換即調(diào)整這m比特的順序，調(diào)整之后的比特向量為b=(b?,b?,…,bm-1),對(duì)應(yīng)關(guān)系為b。,=b;,O≤i<m,其中p=(p?,p?,…,pm-1)為比特置換圖樣。比特置換圖樣依據(jù)不同LDPC碼、不同星座映射的改變而改變，其參數(shù)見表9、表10。表9碼長(zhǎng)為7680時(shí)的比特置換圖樣星座映射/碼率表10碼長(zhǎng)為15360時(shí)的比特置換圖樣星座映射/碼率BPSKQPSK4096APSK(11,3,5,1,6,10,2,7,4,8,9,0)(0,8,5,9,3,1,7,11,10,4,2,6)(11,10,5,0,8,3,9,2,7,6,1,4)5.4.5比特分配與填充控制子幀中除了MSC外的所有子載波均采用控制子幀比特流進(jìn)行2比特分配，控制子幀比特流的MSB位加載到子載波對(duì)應(yīng)比特組的MSB位。數(shù)據(jù)子幀中的所有子載波根據(jù)BAT采用數(shù)據(jù)子幀比特流進(jìn)行加載，數(shù)據(jù)子幀比特流的MSB位加載到子載波對(duì)應(yīng)比特組的MSB位。數(shù)據(jù)子幀中，沒(méi)有被比特流加載的ISC和ASC,以及沒(méi)有被滿比特分配的ASC,統(tǒng)稱為未滿加載的SSC。未滿加載的SSC應(yīng)由LFSR生成的二進(jìn)制PN序列進(jìn)行填充，LFSR的生成多項(xiàng)式見公式(18)。LFSR的結(jié)構(gòu)如圖14所示。00000011……D1D2D3D4初始相位圖14填充未滿加載SSC的LFSR表11LFSR初始化種子種子標(biāo)號(hào)kS?(16進(jìn)制)01237FFFFF0DB87B0D21F9種子的首位為0,后23位對(duì)應(yīng)D1～D23。在每個(gè)數(shù)據(jù)子幀的第一個(gè)符號(hào)處，LFSR的移位寄存器復(fù)位到表11中的初始化種子對(duì)應(yīng)的初始相位。在第i個(gè)數(shù)據(jù)子幀處，由種子S,初始化LFSR,其中k=mod(i-1,4),i=1,2,3,…。在數(shù)據(jù)子幀的每個(gè)子載波(包括SSC和MSC)處，LFSR都應(yīng)更新兩個(gè)比特。未滿加載的SSC的比特填充如下：a)從第一個(gè)數(shù)據(jù)子幀的第一個(gè)子載波開始，每個(gè)ISC均為2比特分配，即LFSR的2個(gè)LSB比特D?、D?用于加載ISC(D?作為子載波對(duì)應(yīng)比特組的LSB位);b)從第一個(gè)數(shù)據(jù)子幀的第一個(gè)子載波開始，如果某個(gè)ASC未加載或未被滿比特分配，即根據(jù)當(dāng)前BAT,ASC應(yīng)加載m比特，而實(shí)際中僅加載了n(n<m)個(gè)數(shù)據(jù)比特，則將已加載的n個(gè)數(shù)據(jù)比特作為映射到子載波上加載的比特組的MSB位，LFSR的m-n個(gè)LSB比特用于加載到映射到星座符號(hào)的比特組的LSB位。LFSR生成的比特按順序加載到子載波上，LFSR生成的LSB比特對(duì)應(yīng)子載波上加載的比特組的LSB位，LFSR生成的MSB比特對(duì)應(yīng)子載波上加載的比特組的MSB位。5.4.6星座映射調(diào)制采用QPSK、16APSK;調(diào)制階數(shù)為6、8采用Non-UniformedAPSK(NU-APSK);調(diào)制階數(shù)為10、12采用Non-UniformedQAM(NU-QAM)。NU-APSK與NU-QAM針對(duì)0.6碼率以及0.8碼率分別設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)子幀中，所有ASC子載波按照BAT指示的加載比特?cái)?shù)目m選擇星座映射。表12規(guī)定加載比特?cái)?shù)目及星座映射的對(duì)應(yīng)關(guān)系。所有ISC子載波均采用QPSK星座映射?？刂谱訋谐薓SC外的所有子載波均采用2比特分配和QPSK星座映射。表12加載比特?cái)?shù)目對(duì)應(yīng)的星座映射加載比特?cái)?shù)目m星座映射1246810(可選)12(可選)當(dāng)進(jìn)行M=2"階星座映射時(shí)，將加載到每個(gè)子載波的m位比特組b=(b。,b?,…,bm-?),與十進(jìn)制數(shù)d一一對(duì)應(yīng)，采用最左最重要比特(Left-MSB)形式，即。星座映射的對(duì)應(yīng)規(guī)則采用M長(zhǎng)的向量x=(xo,x?,…,xm-1)表示，其中x;,O≤j<M對(duì)應(yīng)復(fù)平面的第j個(gè)星座點(diǎn)，星座映射將比特向量b映射為復(fù)平面符號(hào)xa。各種星座映射的平均功率進(jìn)行歸一化，即M星座映射與支持的LDPC碼碼率列表見表13。表13星座映射與對(duì)應(yīng)的碼率組合模式碼率星座映射0BPSK1BPSK2BPSK3BPSK45678964NU-APSK64NU-APSK256NU-APSK256NU-APSK4096NU-QAM4096NU-QAM星座圖具有關(guān)于x軸軸對(duì)稱、原點(diǎn)中心對(duì)稱和y軸軸對(duì)稱等特征，星座圖的確定可以通過(guò)對(duì)第一象限星座點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化。確定第一象限星座點(diǎn)Z?=Re(Z)+jIm(Z),第二三四象限星座點(diǎn)與第一象限——Z=-conj(Z);——Zm=conj(Z);——Zy=-Z。BPSK只有一個(gè)環(huán)，根據(jù)功率歸一化要求，環(huán)半徑r?=1,初始相位偏轉(zhuǎn)為0。對(duì)于所有碼率，均可以采用BPSK,其星座圖如圖15所示。QPSK只有一個(gè)環(huán)，根據(jù)功率歸一化要求，環(huán)半徑r。=1,初始相位偏轉(zhuǎn)為0。對(duì)于所有碼率，均可以采用QPSK,其星座圖如圖16所示。16APSK包含兩個(gè)環(huán)，環(huán)半徑從內(nèi)至外為r=(r,r?)=(0.586,1.287)。用16APSK。16APSK星座映射圖如圖17所示。對(duì)于所有碼率，均可以采圖1716APSK星座映射64NU-APSK針對(duì)0.6碼率以及0.8碼率分別設(shè)計(jì)。0.6碼率：星座圖包括4個(gè)環(huán)，環(huán)半徑從內(nèi)至外r=(ro,r?,r?,r?)=(0.2884,0.5771,0.8430,1.1880)。用第一象限星座點(diǎn)Z=Re(Z)+jIm(Z)的形式表示見表14。0.8碼率：星座圖包括4個(gè)環(huán)，環(huán)半徑從內(nèi)至外r=(ro,r?,r?,r?)=(0.3007,0.5871,0.8531,1.1715)。用第一象限星座點(diǎn)Z=Re(Z)+jIm(Z)的形式表示見表14。64APSK星座映射圖如圖18。Z0.6碼率0.8碼率0.4745+0.1924i0.5574+0.1515i0.4545+0.2357i0.4903+0.3055i0.1924+0.4745i0.1515+0.5574i0.2357+0.4545i0.3055+0.4903i0.9996+0.2248i0.8651+0.5489i0.8835+0.5794i0.2248+0.9996i0.2157+1.0343i0.5794+0.8835i2.0686+0.4115i2.0222+0.4022i0.4115+2.0686i0.4022+2.0222iZ0.6碼率0.8碼率256APSK星座映射圖如圖19所示。256NU-APSK針對(duì)0.6碼率以及0.8碼率分別設(shè)計(jì)。0.6碼率：星座圖包括8個(gè)環(huán)，環(huán)半徑從內(nèi)至外r=(r?,r?,…,r?)依次為(0.3394,0.6289,0.8816,1.0971,1.3401,1.5795,1.8838,2.2970)。用第一象限星座點(diǎn)Z=Re(Z)+jIm(Z)的形式表示見表15。0.8碼率：星座圖包括8個(gè)環(huán)，環(huán)半徑從內(nèi)至外r=(r?,r?,…,r?)依次為(0.3514,0.6414,0.8916,1.1166,1.3501,1.5944,1.8973,2.2586)。用第一象限星座點(diǎn)Z=Re(Z)+jIm(Z)的形式表示見表15。表15256NU-APSK第一象限星座點(diǎn)Z0.6碼率0.8碼率0.3387+0.1076i0.3266+0.1068i0.3379+0.1103i表15256NU-APSK第一象限星座點(diǎn)(續(xù))Z0.6碼率0.8碼率0.2976+0.1717i0.3078+0.1776i0.2990+0.1693i0.3092+0.1752i0.1041+0.3275i0.1076+0.3387i0.1068+0.32660.1103+0.3379i0.1717+0.2976i0.1776+0.3078i0.1693+0.299Oi0.1752+0.3092i0.6258+0.1174i0.6376+0.1194i0.6292+0.1578i0.5243+0.3614i0.5340+0.3682i0.5452+0.329Oi0.5554+0.3352i0.1174+0.6258i0.1194+0.6376i0.1551+0.6176i0.1578+0.6292i0.3614+0.5243i0.3682+0.534Oi0.3290+0.5452i0.3352+0.5554i0.8693+0.6916i0.8836+0.7033i0.9719+0.5379i0.9883+0.5464i0.1266+1.1036i0.1284+1.122Oi0.3078+1.0673i0.3134+1.0849i0.6916+0.8693i0.7033+0.8836i0.5379+0.9719i0.5464+0.9883i0.8848+0.1177i0.8941+0.117Oi0.8599+0.2394i0.8682+0.2435i0.7064+0.5457i0.7125+0.5527i0.7753+0.4424i0.7841+0.4453i0.1177+0.8848i0.2394+0.8599i0.2435+0.8682i0.5457+0.7064i0.5527+0.7125i0.4424+0.7753i2.3145+0.2288i2.2258+0.6744i2.1860+0.6629i2.0507+1.0970i2.0144+1.077OiZ0.6碼率0.8碼率0.2288+2.3145i0.2241+2.2732i0.6744+2.2258i0.6629+2.186Oi0.1891+1.9095i0.5531+1.8254i0.5560+1.8365i0.8997+1.6819i0.9055+1.6918i0.1398+1.3496i0.1399+1.3583i0.3873+1.3004i0.3905+1.3084i0.8555+1.0532i0.8615+1.0594i0.6456+1.1934i0.6490+1.2013i0.1592+1.5913i0.1604+1.6045i0.4658+1.5438i0.7561+1.4092i0.7622+1.421Oi部。本方案中利用兩個(gè)完全一致的NU-PAM。故用一維PAM在正半軸的序列可以表示，見表16。表161024NU-QAM第一象限星座點(diǎn)Z0.6碼率0.8碼率2.01810.85160.91640.81330.80580.10000.11720.09000.0471Z100.27240.2140Z110.27130.2956Z120.63120.5943Z130.64030.6986Z140.45420.4936Z150.45380.39624096NU-QAM由兩個(gè)一維的64NU-PAM組成，一個(gè)作為星座點(diǎn)的實(shí)部集合，一個(gè)作為星座點(diǎn)的虛部集合。本方案中利用兩個(gè)完全一致的NU-PAM。故用一維PAM在正半軸的序列可以表示，見表17。表174096NU-QAM第一象限星座點(diǎn)Z表174096NU-QAM第一象限星座點(diǎn)(續(xù))Z功率控制參數(shù)g,為第k個(gè)子載波上傳輸?shù)膹?fù)數(shù)符號(hào)的相對(duì)功率調(diào)整值。系統(tǒng)默認(rèn)g=1,k=0,1,…,N-1,即不進(jìn)行相對(duì)功率調(diào)整。預(yù)留g,用于后續(xù)可能的相對(duì)功率調(diào)整。目前可暫不考慮子載波功率控制，即所有ISC和ASC的功率歸一化為1。OFDM調(diào)制器主要包括三個(gè)主要部分：離散傅里葉逆變換、插入保護(hù)間隔和插入循環(huán)后綴。輸入的N個(gè)復(fù)信號(hào)X,經(jīng)過(guò)離散傅里葉逆變換(InverseDiscreteFourierTransform,IDFT)后形成N個(gè)時(shí)域的復(fù)信號(hào)x;。其中，X.代表輸入OFDM調(diào)制器當(dāng)前幀的第l個(gè)OFDM符號(hào)(經(jīng)過(guò)星座映射后)第k個(gè)子載波上的信號(hào)。離散傅里葉變換表達(dá)式見公式(19)。GB/T40786.1—2021……其中N是OFDM頻譜中最大可調(diào)制子載波數(shù)(也即IDFT點(diǎn)數(shù)),一般是2的冪指數(shù)，N=2”,n為正整數(shù)(在此標(biāo)準(zhǔn)中，數(shù)據(jù)子幀和控制子幀的IDFT點(diǎn)數(shù)均為N=4096)。對(duì)于陷波處的子載波，其上的復(fù)信號(hào)X值被置為0。對(duì)于未滿加載的SSC,X,的值的見5.4.5。傳輸時(shí)，只傳輸數(shù)據(jù)的實(shí)部。插入保護(hù)間隔本文件支持的保護(hù)間隔生成方式包括以下兩種。a)基于循環(huán)前綴(CyclicPrefix,CP)填充的保護(hù)間隔。如循環(huán)前綴填充是將OFDM數(shù)據(jù)塊的最后Ngn=N/16=256個(gè)符號(hào)直接復(fù)制到OFDM數(shù)據(jù)塊的前面，作為OFDM數(shù)據(jù)塊的保護(hù)間隔，如圖20所示。循環(huán)前綴的第一個(gè)符號(hào)是IDFT輸出結(jié)果的第N—Ngi+1個(gè)符號(hào)，即xv-Na.i;循環(huán)前綴的最后一個(gè)符號(hào)是IDFT輸出結(jié)果的最后一個(gè)符號(hào)，即xy-1.1。圖20基于循環(huán)前綴填充的幀結(jié)構(gòu)b)基于偽隨機(jī)序列(PseudoNoisesequence,PNsequence)填充的保護(hù)間隔。偽隨機(jī)序列填充是將已知的PN序列(長(zhǎng)度為Ng=N/16=256)來(lái)取代循環(huán)前綴置于OFDM數(shù)據(jù)塊的前面，作為OFDM數(shù)據(jù)塊的保護(hù)間隔，如圖21所示。PN序列除了用作保護(hù)間隔外，作為已知的訓(xùn)練信息，PN序列還可以用于輔助接收機(jī)同步和信道估計(jì)。圖21基于偽隨機(jī)序列填充的幀結(jié)構(gòu)插入循環(huán)后綴循環(huán)后綴的插入方法為：將OFDM數(shù)據(jù)塊的前β=64個(gè)符號(hào)直接復(fù)制到OFDM數(shù)據(jù)塊的之后，如圖15和圖16所示。循環(huán)后綴的第一個(gè)符號(hào)是IDFT輸出結(jié)果的第1個(gè)符號(hào)，即xo.;循環(huán)后綴的最后一個(gè)符號(hào)是IDFT輸出結(jié)果的第β個(gè)符號(hào)，即xg-11。輸入的N個(gè)復(fù)信號(hào)X,,載在OFDM調(diào)制器中組成數(shù)據(jù)子幀。5.4.9加窗與重疊相加在發(fā)送數(shù)據(jù)之前應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)子幀進(jìn)行加窗和重疊相加處理。每一幀的前β個(gè)信號(hào)和最后β個(gè)信號(hào)應(yīng)乘以特定的窗函數(shù)系數(shù)用于傳輸信號(hào)的頻譜成型(加窗)。對(duì)于所有類型的幀(包括數(shù)據(jù)幀以及前導(dǎo)符號(hào)),被加窗信號(hào)的數(shù)目β都是一樣的。選擇采用參數(shù)為5的Kaiser窗，窗長(zhǎng)為128或更高，取決于帶外頻譜功率抑制性能與系統(tǒng)頻譜效率的折中。相鄰幀被加窗的信號(hào)需重疊相加，如圖22所示。Ngi圖22加窗和重疊相加調(diào)制后的射頻(RF)信號(hào)見公式(20)。s(t)=沉{exp(j·2πfct)×[h(t)×x(t)]}……(20)式中：fc——載波頻率(MHz);h(t)——成形濾波器的時(shí)域沖激響應(yīng)函數(shù)；咒{·}——取實(shí)部操作；×——線性卷積。5.4.11信號(hào)頻譜特性和頻譜模板發(fā)送信號(hào)的功率譜模板由子載波模板，功率譜成型模板，針對(duì)特定傳輸媒體的極限功率譜模板以及區(qū)域性的功率譜模板共同決定。在一個(gè)系統(tǒng)中，所有的通信節(jié)點(diǎn)均應(yīng)遵從于統(tǒng)一的發(fā)送信號(hào)的功率譜模板，相應(yīng)的構(gòu)成參數(shù)由信標(biāo)進(jìn)行廣播。子載波模板是由一系列需要屏蔽的頻段的集合構(gòu)成。每個(gè)頻段由一個(gè)起始子載波序號(hào)x.和一個(gè)結(jié)束子載波序號(hào)xn來(lái)定義，{x,,xn}。包含S個(gè)需要屏蔽頻段的子載波模板見公式(21)。SM(S)=[{xn,xmi},{xLz,xnz}, ,{xis,xns}]……(21)在發(fā)送信號(hào)時(shí)，這些位置上的子載波，其發(fā)送功率被設(shè)為0。子載波模板一般包括區(qū)域性的屏蔽子載波以及由用戶或服務(wù)提供商定義的屏蔽子載波，前者用于遵從地區(qū)法規(guī)，后者用于促進(jìn)服務(wù)調(diào)度。功率譜成型功率譜成型操作由功率譜成型模板規(guī)定，該模板由一系列斷點(diǎn)和斷點(diǎn)處的功率譜參數(shù)(dBm/Hz)定義，{x,,PSD,}。斷點(diǎn)之間的功率譜滿足分段線性原則。包含S段的功率譜成型模板用S+1個(gè)斷點(diǎn)，見公式(22)。PSM(S)=[{x?,PSD?},{x?,PSD?}, ,{xs,PSDs},{xn,PSDn}]…………(22)最終的發(fā)送信號(hào)的功率譜密度模板是功率譜成型模板、極限功率譜模板以及區(qū)域性的功率譜模板的最小值，不考慮因?yàn)閲?guó)際業(yè)余無(wú)線電業(yè)務(wù)(國(guó)際業(yè)余無(wú)線電頻段見附錄E)所需的陷波要求。功率譜密度模板中的最小值應(yīng)比最大值至少低30dB。典型功率譜模板如圖23所示。圖23典型功率譜密度模板(規(guī)范性)LFSR生成的偽隨機(jī)比特序列A.1用