專利名稱：移動數(shù)字多媒體廣播信號傳輸系統(tǒng)及信道帶寬改變方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動數(shù)字多媒體廣播領(lǐng)域，尤其涉及一種移動數(shù)字多媒體廣播傳輸系統(tǒng)和一種信道相應(yīng)的帶寬改變方法。
背景技術(shù)：
正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)是一種公知的多載波調(diào)制方法，其主要原理是將信道分成若干正交子信道，將高速數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，調(diào)制到每個子信道上進(jìn)行傳輸。正交信號可以通過在接收端采用相關(guān)技術(shù)來分開，這樣可以減少子信道之間的相互干擾。由于每個子信道上的信號帶寬小于信道的相關(guān)帶寬，因此每個子信道可以看成是平坦性衰落，從而可以消除符號間干擾。而且由于每個子信道的帶寬僅僅是原信道帶寬的一小部分，信道均衡變得相對容易。OFDM技術(shù)目前已被用于數(shù)種無線系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)中，譬如歐洲數(shù)字音頻和數(shù)字視頻廣播系統(tǒng)(DAB、DVB-T、DVB-H)、5GHz高數(shù)據(jù)速率無線LAN(IEEE802.11a，HiperLan2，MMAC)系統(tǒng)等。
移動多媒體廣播是針對手持終端的移動傳輸系統(tǒng)，主要的挑戰(zhàn)是設(shè)計支持低功耗、高動態(tài)終端設(shè)備接收各種速率及類型數(shù)據(jù)流，而現(xiàn)有技術(shù)中采用了OFDM技術(shù)的多媒體廣播系統(tǒng)中，僅僅對數(shù)據(jù)流使用統(tǒng)一的編碼速率和交織方式進(jìn)行處理，這樣一來，當(dāng)接收機(jī)所處環(huán)境信號不好的時候只能通過增大接收機(jī)功耗的途徑來進(jìn)行數(shù)據(jù)接收；而且現(xiàn)有技術(shù)中只能提供單一的信道帶寬，不能根據(jù)不同的服務(wù)需求來提供不同信道帶寬以滿足不同質(zhì)量等級的數(shù)據(jù)傳輸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種移動數(shù)字多媒體廣播信號傳輸系統(tǒng)及一種信道帶寬改變方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的由于只能提供單一的信道帶寬，使得不能根據(jù)不同的服務(wù)需求采用不同信道帶寬進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯栴}。
本發(fā)明提供的移動數(shù)字多媒體廣播信號傳輸系統(tǒng)，包括信道編碼器，對數(shù)據(jù)流進(jìn)行編碼和交織處理，轉(zhuǎn)換為比特流；星座映射器，將所述比特流映射為符號流；OFDM符號形成模塊，根據(jù)所述星座映射器輸出的符號流形成OFDM符號；成幀模塊，用于將所述OFDM符號加入信標(biāo)形成傳輸幀；上變頻模塊，用于對所述傳輸幀進(jìn)行上變頻以產(chǎn)生用于發(fā)射的射頻信號；信道帶寬改變模塊，用于控制所述信道編碼器、OFDM符號形成模塊和成幀模塊選擇系統(tǒng)設(shè)置的多種信道帶寬之一進(jìn)行移動數(shù)字多媒體廣播信號傳輸。
所述信道編碼器為一路信道編碼器或兩路信道編碼器。
所述信道編碼器包括有外編碼器、外交織器、內(nèi)編碼器及內(nèi)編交織器。
所述信道帶寬改變模塊包括第一功能子模塊，用于根據(jù)當(dāng)前選擇的信道帶寬確定出所述信道編碼器中外交織器的對應(yīng)參數(shù)；所述信道帶寬改變模塊還包括第二功能子模塊，用于根據(jù)當(dāng)前選擇的信道帶寬確定出所述信道編碼器中內(nèi)交織器的對應(yīng)參數(shù)；所述信道編碼器根據(jù)確定出的外交織器和內(nèi)交織器參數(shù)，采用當(dāng)前選擇的信道帶寬對接收的數(shù)據(jù)流采用預(yù)先設(shè)定的編碼和交織方式進(jìn)行編碼和交織處理，轉(zhuǎn)換為比特流。
所述信道帶寬改變模塊還包括第三功能子模塊，用于根據(jù)當(dāng)前選擇的信道帶寬確定出所述OFDM符號包括的有效子載波數(shù)量；所述信道帶寬改變模塊還包括第四功能子模塊，用于根據(jù)當(dāng)前選擇的信道帶寬確定出所述OFDM符號中包括的連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)量；所述信道帶寬改變模塊還包括第五功能子模塊，用于根據(jù)當(dāng)前選擇的信道帶寬確定出所述OFDM符號中離散導(dǎo)頻對應(yīng)的子載波編號；
所述OFDM符號形成模塊接收所述星座映射器輸出的符號流，根據(jù)確定出的有效子載波數(shù)量、連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)量和離散導(dǎo)頻對應(yīng)的子載波編號采用預(yù)先設(shè)定的OFDM符號形成方式形成與當(dāng)前選定的信道帶寬相對應(yīng)的OFDM符號。
所述信道帶寬改變模塊還包括第六功能子模塊，用于根據(jù)當(dāng)前選擇的信道帶寬確定出所述傳輸幀的信標(biāo)中所包含的同步信號的子載波數(shù)量；所述信道帶寬改變模塊還包括第七功能子模塊，用于根據(jù)當(dāng)前選擇的信道帶寬確定出所述傳輸幀的信標(biāo)中所包含的發(fā)射機(jī)標(biāo)識信號的子載波數(shù)量；所述成幀模塊根據(jù)確定出的所述同步信號的子載波數(shù)量和發(fā)射機(jī)標(biāo)識信號的子載波數(shù)量，在所述OFDM符號上采用預(yù)先設(shè)定的幀結(jié)構(gòu)加入相應(yīng)信標(biāo)形成所述傳輸幀。
本發(fā)明另提供一種信道帶寬改變方法，應(yīng)用于本發(fā)明提供的移動數(shù)字多媒體廣播信號傳輸系統(tǒng)，該方法包括選擇系統(tǒng)設(shè)置的多種信道帶寬之一，控制所述信道編碼器、OFDM符號形成模塊和成幀模塊傳輸移動數(shù)字多媒體廣播信號。
根據(jù)本發(fā)明提供的信道帶寬改變方法，具體包括根據(jù)當(dāng)前選擇的信道帶寬確定出所述信道編碼器中外交織器的對應(yīng)參數(shù)；以及確定出所述信道編碼器中內(nèi)交織器的對應(yīng)參數(shù)；控制所述信道編碼器根據(jù)確定出的外交織器和內(nèi)交織器參數(shù)，采用當(dāng)前選擇的信道帶寬對接收的數(shù)據(jù)流根據(jù)預(yù)先設(shè)定的編碼和交織方式進(jìn)行編碼和交織處理，轉(zhuǎn)換為比特流。
所述信道編碼器中的外編碼器采用二進(jìn)制BCH碼或RS碼進(jìn)行編碼；所述信道編碼器中的內(nèi)編碼器采用LDPC碼或QC-LDPC碼進(jìn)行編碼。
每一個信道編碼器可以采用不同的編碼速率和交織方式。
所述根據(jù)當(dāng)前選擇的信道帶寬確定出所述信道編碼器中外交織器的對應(yīng)參數(shù)，包括
若當(dāng)前選定的帶寬為第一帶寬，則由系統(tǒng)指定的字節(jié)交織模式和內(nèi)編碼器的LDPC碼率確定出所述外交織器的行數(shù)；若當(dāng)前選定的帶寬為第二帶寬，則由星座映射模式和內(nèi)編碼器的LDPC碼率確定出所述外交織器的行數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明提供的信道帶寬改變方法，包括根據(jù)當(dāng)前選擇的信道帶寬確定出所述OFDM符號形成模塊形成的OFDM符號所包括的有效子載波數(shù)量；以及確定出所述OFDM符號中包括的連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)量；以及確定出所述OFDM符號中離散導(dǎo)頻對應(yīng)的子載波編號；控制所述OFDM符號形成模塊將接收的符號流根據(jù)確定出的有效子載波數(shù)量、連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)量和離散導(dǎo)頻對應(yīng)的子載波編號采用預(yù)先設(shè)定的OFDM符號形成方式形成與當(dāng)前選擇的信道帶寬相對應(yīng)的OFDM符號。
根據(jù)本發(fā)明提供的上述信道帶寬改變方法，還包括根據(jù)當(dāng)前選擇的信道帶寬確定出所述傳輸幀的信標(biāo)中所包含的同步信號的子載波數(shù)量；以及確定出所述傳輸幀的信標(biāo)中所包含的發(fā)射機(jī)標(biāo)識信號的子載波數(shù)量；控制所述成幀模塊根據(jù)確定出的所述同步信號的子載波數(shù)量和發(fā)射機(jī)標(biāo)識信號的子載波數(shù)量，在所述OFDM符號上采用預(yù)先設(shè)定的幀結(jié)構(gòu)加入相應(yīng)信標(biāo)形成所述傳輸幀。
本發(fā)明有益效果如下(1)本發(fā)明提供一種移動數(shù)字多媒體廣播信號傳輸系統(tǒng)，包括信道編碼器，對數(shù)據(jù)流進(jìn)行編碼和交織處理，轉(zhuǎn)換為比特流；星座映射器，將所述比特流映射為符號流；OFDM符號形成模塊，根據(jù)所述星座映射器輸出的符號流形成OFDM符號；成幀模塊，用于將所述OFDM符號加入信標(biāo)形成傳輸幀；上變頻模塊，用于對所述傳輸幀進(jìn)行上變頻以產(chǎn)生用于發(fā)射的射頻信號；信道帶寬改變模塊，用于控制所述信道編碼器、OFDM符號形成模塊和成幀模塊選擇系統(tǒng)設(shè)置的多種信道帶寬之一進(jìn)行移動數(shù)字多媒體廣播信號傳輸；因此，采用本發(fā)明提供的移動數(shù)字多媒體廣播信號傳輸系統(tǒng)可以根據(jù)業(yè)務(wù)需要進(jìn)行信道帶寬選擇，以充分滿足不同業(yè)務(wù)所要求的不同質(zhì)量等級的數(shù)據(jù)傳輸。
(2)本發(fā)明提供的移動數(shù)字多媒體廣播信號傳輸系統(tǒng)，具體如下特點(diǎn)在信道帶寬改變前后采用預(yù)先確定的統(tǒng)一的編碼和交織方式進(jìn)行進(jìn)行編碼和交織處理；在信道帶寬改變前后根據(jù)預(yù)先設(shè)定的統(tǒng)一的OFDM符號形成方式形成OFDM符號；在信道帶寬改變前后根據(jù)預(yù)先設(shè)定的統(tǒng)一的幀結(jié)構(gòu)形成所述傳輸幀；因此，本發(fā)明僅用一個系統(tǒng)通過改變相關(guān)模塊的個別參數(shù)值，實(shí)現(xiàn)了支持多種信道帶寬。


圖1是本發(fā)明移動數(shù)字多媒體廣播信號傳輸系統(tǒng)的一種實(shí)施方式的方框示意圖；圖2是本發(fā)明移動數(shù)字多媒體廣播信號傳輸系統(tǒng)的信道編碼器的結(jié)構(gòu)方框圖；圖3是本發(fā)明移動數(shù)字多媒體廣播信號傳輸系統(tǒng)的信道帶寬改變模塊所包含的功能子模塊示意圖；圖4A、圖4B分別是16QAM和64QAM模式星座映射示意圖；圖5是數(shù)據(jù)子載波、離散導(dǎo)頻和連續(xù)導(dǎo)頻在OFDM符號的子載波分配圖；圖6是線性反饋移位寄存的具體結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是Bf＝8MHz時的OFDM子載波結(jié)構(gòu)圖；圖8是Bf＝2MHz時的OFDM子載波結(jié)構(gòu)圖；圖9是時隙劃分和幀結(jié)構(gòu)圖；圖10是信標(biāo)結(jié)構(gòu)示意圖；圖11是OFDM符號的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提出了一種移動數(shù)字多媒體廣播信號傳輸系統(tǒng)的一種實(shí)施方式，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。包括信道編碼器10、星座映射器20、OFDM符號形成模塊30、成幀模塊40、上變頻模塊50。其中信道編碼器10接收數(shù)據(jù)流并將數(shù)據(jù)流經(jīng)編碼和交織處理后轉(zhuǎn)換為比特流；其中，信道編碼器可以是一路信道編碼器或兩路信道編碼器；星座映射器20用于將信道編碼器10輸出的比特流映射為QAM模式的符號流；OFDM符號形成模塊30，用于根據(jù)星座映射器20形成的符號流形成OFDM符號；成幀模塊40，用于將OFDM符號加入信標(biāo)以形成傳輸幀；所述上變頻模塊50，用于對傳輸幀進(jìn)行上變頻以產(chǎn)生用于發(fā)射的射頻信號；信道帶寬改變模塊60，用于控制所述信道編碼器10、OFDM符號形成模塊30和成幀模塊40，選擇系統(tǒng)設(shè)置的多種信道帶寬之一進(jìn)行移動數(shù)字多媒體廣播信號傳輸。
信道編碼器10的具體結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，包括外編碼器101、外交織器102、內(nèi)編碼器103及內(nèi)交織器104。
信道帶寬改變模塊60的具體結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示，包括第一功能子模塊601，用于根據(jù)當(dāng)前選定的信道帶寬確定出信道編碼器10中外交織器102的對應(yīng)參數(shù)；第二功能子模塊602，用于根據(jù)當(dāng)前選定的信道帶寬確定出信道編碼器10中內(nèi)交織器104的對應(yīng)參數(shù)；第三功能子模塊603，用于根據(jù)當(dāng)前選定的信道帶寬確定出OFDM符號形成模塊30中形成的OFDM符號所包括的有效子載波數(shù)量；
第四功能子模塊604，用于根據(jù)當(dāng)前選定的信道帶寬確定出OFDM符號形成模塊30中形成的OFDM符號中包括的連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)量；第五功能子模塊605，用于根據(jù)當(dāng)前選定的信道帶寬確定出OFDM符號形成模塊30中形成的OFDM符號中離散導(dǎo)頻對應(yīng)的子載波編號；第六功能子模塊606，用于根據(jù)當(dāng)前選定的信道帶寬確定出成幀模塊40中形成的傳輸幀的信標(biāo)中所包含的同步信號的子載波數(shù)量；第七功能子模塊607，用于根據(jù)當(dāng)前選定的信道帶寬確定出成幀模塊40中形成的傳輸幀的信標(biāo)中所包含的發(fā)射機(jī)標(biāo)識信號的子載波數(shù)量。
下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明提供的移動數(shù)字多媒體廣播信號傳輸系統(tǒng)進(jìn)行信號傳輸?shù)木唧w過程及進(jìn)行信道帶寬選擇的具體實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行詳細(xì)描述。
在下面的具體實(shí)施例中，以系統(tǒng)提供兩路信道編碼器及兩種信道帶寬選擇(分別為8MHz和2MHz)為例進(jìn)行具體說明。
一、信道編碼具體請參見圖2，每個信道編碼器都包括有外編碼器101、外交織器102、內(nèi)編碼器103及內(nèi)交織器104；當(dāng)采用兩路信道編碼器時，第一、二組數(shù)據(jù)流依次經(jīng)過外編碼器、外交織器、內(nèi)編碼器及內(nèi)交織器處理后輸出。所述第一組數(shù)據(jù)流和第二組數(shù)據(jù)流可以是由同樣的數(shù)據(jù)分流而成，其中第一組數(shù)據(jù)流代表能量最大的兩比特，第二組數(shù)據(jù)流代表其他低能量比特。在一個具體的實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)流可以是視頻數(shù)據(jù)流。
其中外編碼器101可以采用二進(jìn)制BCH碼或RS(Reed-Solomon Codes，里德-所羅門碼)碼。二進(jìn)制BCH碼可以采用(255，231)的截短碼(240，216)。RS碼可以采用碼長為240字節(jié)的RS(240，K)截短碼，該碼由原始的RS(255，M)系統(tǒng)碼通過截短產(chǎn)生，其中M＝K+15。RS(240，K)碼提供4種模式，分別為K＝240，K＝224，K＝192，K＝176。
截短碼(240，K)可以采用如下方式進(jìn)行編碼在K個輸入信息字節(jié)(m0，m1，…，mK-1)前添加15個全“0”字節(jié)，構(gòu)造為原始的(255，M)系統(tǒng)碼的輸入序列(0，…0，m0，m1，…，mK-1)；編碼后生成碼字(0，…0，m0，m1，…，mK-1，p0，p1，…，p255-M-1)，再從碼字中刪去添加的字節(jié)，即得到240字節(jié)的截短碼(m0，m1…，mK-1，p0，p1，…，p255-M-1)。
外交織器結(jié)構(gòu)可以為塊交織器，外交織器的列數(shù)可以固定為240，交織深度由行數(shù)MI確定。
本發(fā)明提供的第一功能子模塊601，根據(jù)當(dāng)前選定的信道帶寬確定出信道編碼器10中外交織器102的行數(shù)MI，具體為若當(dāng)前選定的信道帶寬為Bf＝8MHz時，外交織器102的行數(shù)由系統(tǒng)指定的字節(jié)交織模式和內(nèi)編碼器的LDPC碼率決定；若當(dāng)前選定的信道帶寬為Bf＝2MHz，外交織器102的行數(shù)由星座映射模式和內(nèi)編碼器的LDPC(Low Density Parity Check，低密度奇偶校驗(yàn)碼)碼率決定；如下表1所示。
表1

由此可以看出，在外交織時增加了更短的交織選項(xiàng)，這樣可以減低接收的內(nèi)存需求，同時降低功耗。
內(nèi)編碼器103可以采用LDPC碼或QC-LDPC碼，編碼配置如下表2所示。
表2

LDPC輸出碼字C＝{c0，c1，…，c9215}由輸入信息比特S＝{s0，s1，…，sK-1}和校驗(yàn)比特P＝{p0，p1，…，P9215-K}組成如下cCOL_ORDER(i)=pi0≤i≤9215-Ksi+K-92169216-K≤i≤9215]]>1/2LDPC塊的信息比特對應(yīng)于3個188字節(jié)的TS(Transport Stream，傳送碼流)包，3/4LDPC塊的信息比特對應(yīng)于4.5個188字節(jié)的TS包。
內(nèi)編碼器還可以采用QC-LDPC編碼，因?yàn)镼C-LDPC碼的性能與普通LDPC碼的性能相當(dāng)或略低，但是有很低的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度。其譯碼實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度只有普通LDPC碼譯碼復(fù)雜度的1/4，甚至更低。而LDPC譯碼在接收端的解調(diào)電路中占有1/3左右的比重，簡化LDPC譯碼對接收端的成本和功耗有非常大的意義。目前大部分采用LDPC的無線通信和廣播系統(tǒng)基本上都采用QC-LDPC碼。
LDPC編碼后的比特輸入內(nèi)交織器進(jìn)行交織。內(nèi)交織器104采用Mb×Ib的塊交織器；本發(fā)明提供的第二功能子模塊602，根據(jù)當(dāng)前選定的信道帶寬確定出內(nèi)交織器104的對應(yīng)參數(shù)Mb×Ib，不同信道帶寬下Mb和Ib的取值如下表3所示。
表3

內(nèi)交織器的輸出與時隙同步，即時隙中傳送的第一個比特始終定義為比特交織器輸出的第一個比特。
內(nèi)交織塊可以采用近似方形的設(shè)計可以降低接收機(jī)解交織時的內(nèi)存需求。
無論系統(tǒng)當(dāng)前使用哪種信道帶寬，信道編碼器10都采用預(yù)先確定的統(tǒng)一的編碼和交織方式進(jìn)行進(jìn)行編碼和交織處理。
二、星座映射星座映射器用于將信道編碼器輸出的比特流映射為QAM(QuadratureAmplitude Modulation，正交幅度調(diào)制)模式的符號流。QAM模式可以是16QAM、64QAM或256QAM模式。當(dāng)信道編碼器采用一路信道編碼器時，采用常規(guī)的映射方法；當(dāng)信道編碼器采用兩路分級的信道編碼器時，其中一路傳輸高能量比特位，另一路傳輸?shù)湍芰勘忍匚?；如圖4A所示，為16QAM模式的比特順序；圖4B為64QAM模式時的比特順序。在16QAM和64QAM調(diào)制中，將能量高的比特和能量低的比特分開，分別調(diào)制不同的碼流，這兩個碼流可以有不同的編碼速率和交織方式。使得接收機(jī)能達(dá)到更好的接收二效果，并為不同的服務(wù)需求提供不同質(zhì)量等級的數(shù)據(jù)傳輸。另外星座映射器還可以采用BPSK(Binary Phase ShiftKeying，二值移相鍵控)、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying，正交移相鍵控)模式。各種符號映射加入功率歸一化因子(QPSK的歸一化因子，16QAM的歸一化因子 ，64QAM歸一化因子 )，使各種符號映射的平均功率趨同。
三、OFDM符號形成OFDM符號形成模塊30將離散導(dǎo)頻及連續(xù)導(dǎo)頻插入星座映射器20輸出的符號流后，加載到有效子載波形成OFDM符號。星座映射器20輸出的符號流被加載到有效子載波后形成數(shù)據(jù)子載波。
本發(fā)明提供的第三功能子模塊603，根據(jù)當(dāng)前選定的信道帶寬確定出OFDM符號所包括的有效子載波數(shù)量，設(shè)每個OFDM符號包括NV個有效子載波，則在不同的信道帶寬下NV的具體取值為NV=3076,Bf=8MHz628,Bf=2MHz]]>記每個時隙中第n個OFDM符號上的第i個有效子載波為Xn(i)，i＝0，1，…NV-1；0≤n≤52。OFDM符號的子載波按照圖5所示方式分配給數(shù)據(jù)子載波、離散導(dǎo)頻和連續(xù)導(dǎo)頻。
本發(fā)明提供的第四功能子模塊604，根據(jù)當(dāng)前選定的信道帶寬確定出OFDM符號中包括的連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)量，具體包括若當(dāng)前選定的信道帶寬為Bf＝8MHz時，每個OFDM符號中包括82個連續(xù)導(dǎo)頻；若當(dāng)前選定的信道帶寬為Bf＝2MHz時，每個OFDM符號包括28個連續(xù)導(dǎo)頻。
部分連續(xù)導(dǎo)頻用于傳送傳輸參數(shù)信令，調(diào)制方式為BPSK，傳輸參數(shù)信令包括時隙號，字節(jié)交織器同步標(biāo)識，配置變更指示，前后保護(hù)長度選項(xiàng)，外部編碼和交織選項(xiàng)，內(nèi)部編碼和交織選項(xiàng)，離散導(dǎo)頻選項(xiàng)等。
離散導(dǎo)頻發(fā)送已知符號1+0j。本發(fā)明提供的第五功能子模塊605，根據(jù)當(dāng)前選定的信道帶寬確定出每個時隙中第n個OFDM符號中離散導(dǎo)頻對應(yīng)的子載波編號m的具體取值，規(guī)則如下若當(dāng)前選定的信道帶寬為Bf＝8MHzif mod(n，2)＝＝0if mod(n，2)＝＝1選項(xiàng)1m=8P+1,p=0,1,···1918p+3,p=192,193,···383]]>m=8P+5,p=0,1,···1918p+7,p=192,193,···383]]>if mod(n，2)＝＝0if mod(n，2)＝＝1選項(xiàng)2m=8P+1,p=0,1,···1918p+6,p=192,193,···383]]>m=8P+5,p=0,1,···1918p+10,p=192,193,···383]]>選項(xiàng)2的插入方式可以簡化接收端離散導(dǎo)頻插值濾波器的設(shè)計；若當(dāng)前選定的信道帶寬為Bf＝2MHzif mod(n，2)＝＝0if mod(n，2)＝＝1m=8P+1,p=0,1,···388p+3,p=39,40,···77]]>m=8P+5,p=0,1,···388p+7,p=39,40,···77]]>
離散導(dǎo)頻可以有選擇的增加2-4dB發(fā)射功率用于提高接收機(jī)信道估計的性能，可以使接收端的信道估計更準(zhǔn)確，使接收端的解調(diào)性能提高0.5dB以上。
每個OFDM符號中除離散導(dǎo)頻和連續(xù)導(dǎo)頻外的子載波為數(shù)據(jù)子載波。數(shù)據(jù)子載波按照子載波、OFDM符號的前后順序傳輸星座映射后的數(shù)據(jù)符號。每個時隙中共有138330(Bf＝8MHz)或27666(Bf＝2MHz)個數(shù)據(jù)子載波，其中前138240(Bf＝8MHz)或27648(Bf＝2MHz)個子載波用于承載星座映射后的數(shù)據(jù)復(fù)符號，最后90(Bf＝8MHz)或18(Bf＝2MHz)個符號填充0+0j。
對數(shù)據(jù)子載波、離散導(dǎo)頻和連續(xù)導(dǎo)頻等，均被一個復(fù)偽隨機(jī)序列Pc(i)擾碼。復(fù)偽隨機(jī)序列Pc(i)生成方式如下Pc(i)=22[(1-2Si(i))+j(1-2Sq(i))]]]>其中，Si(i)和Sq(i)為移位寄存器產(chǎn)生偽隨機(jī)序列，例如由圖6所示十二位線性反饋移位寄存器產(chǎn)生，對應(yīng)生成多項(xiàng)式為x12+x11+x8+x6+1。在本發(fā)明中，可以通過設(shè)置移位寄存器的不同初始值，提供不同的擾碼，例如設(shè)置十二位移位寄存器的8種不同優(yōu)初值選項(xiàng)，如下表4所示表4


具體加擾方法為將有效子載波上的復(fù)符號和復(fù)偽隨機(jī)序列Pc(i)進(jìn)行復(fù)數(shù)乘法實(shí)現(xiàn)。單頻組網(wǎng)時，服務(wù)區(qū)內(nèi)的相鄰發(fā)射機(jī)采用不同擾碼對數(shù)據(jù)加擾，利用發(fā)射機(jī)標(biāo)識信號和擾碼信息有利于接收機(jī)選擇“最佳”發(fā)射機(jī)發(fā)射的信號進(jìn)行接收。
插入導(dǎo)頻并擾碼后OFDM子載波Yn(i)，0≤i≤NS通過反傅立葉變換(IFT)映射為OFDM符號Sn(t)=1NSΣi=0NS-1Zn(i)ej2πi(Δf)S(t-TCP),]]>0≤t≤(TS+TCP)，0≤n≤52其中Sn(t)為時隙中第n個OFDM符號；NS為OFDM符號子載波數(shù)，取值為NS=4096,Bf=8MHz1024,Bf=2MHz]]>(Δf)S為OFDM符號的子載波間隔，取值為2.44140625kHz。
Zn(i)為第n個OFDM符號中第i個子載波上承載的數(shù)據(jù)，映射關(guān)系如下Bf＝8MHzZn(i)=Yn(i-1),1≤i≤1538Yn(i-1020),2558≤i≤40950,i=0or1539≤i≤2557]]>Bf＝2MHz
Zn(i)=Yn(i-1),1≤i≤314Yn(i-396),710≤i≤10230,i=0or315≤i≤709]]>Bf＝8MHz和Bf＝2MHz時的OFDM子載波結(jié)構(gòu)分別如圖7和圖8所示。
無論系統(tǒng)當(dāng)前使用哪種信道帶寬，OFDM符號形成模塊30都根據(jù)預(yù)先設(shè)定的統(tǒng)一的OFDM符號形成方式形成OFDM符號。
四、數(shù)據(jù)成幀成幀模塊40將OFDM符號形成模塊30形成的OFDM符號加入信標(biāo)以形成傳輸幀。
無論系統(tǒng)當(dāng)前使用哪種信道帶寬，成幀模塊40都根據(jù)預(yù)先設(shè)定的統(tǒng)一的幀結(jié)構(gòu)形成傳輸幀。
物理層信號每1秒為1幀，劃分為40個時隙。每個時隙的長度為25ms，包括1個信標(biāo)和53個OFDM符號。時隙劃分和幀結(jié)構(gòu)如圖9所示。
劃分時隙傳輸?shù)脑蚴轻槍Σ煌再|(zhì)的數(shù)據(jù)流(視頻、音頻、控制信息和緊急廣播信息等)采用不同的時隙傳輸，以方便媒體訪問層(MAC)的靈活配置。
信標(biāo)結(jié)構(gòu)如圖10所示，包括2個相同的同步信號以及發(fā)射機(jī)標(biāo)識信號(TxID)。
所述同步信號Sb(t)為頻帶受限的偽隨機(jī)信號，長度記為Tb，取值為204.8μs。同步信號由下式產(chǎn)生Sb(t)=1NbΣi=0Nb-1Xb(i)ej2πi(Δf)bt,]]>0≤t≤Tb其中Nb為同步信號的子載波數(shù)；本發(fā)明提供的第六功能子模塊606，根據(jù)當(dāng)前選定的信道帶寬確定出信標(biāo)中所包含的同步信號的子載波數(shù)量，具體取值如下Nb=2048,Bf=8MHz512,Bf=2MHz.]]>
(Δf)b為同步信號的子載波間隔，取值為4.8828125kHz。
Xb(i)為BPSK調(diào)制的偽隨機(jī)信號，偽隨機(jī)序列由十一位移位寄存器產(chǎn)生。同步信號的插入加快了接收機(jī)的同步速度和精度并且可用于信道估計。
發(fā)射機(jī)標(biāo)識信號SID(t)為頻帶受限的偽隨機(jī)信號，用于標(biāo)識不同發(fā)射機(jī)。SID(t)長度記為TID，取值為36.0μs。發(fā)射機(jī)標(biāo)識信號由下式產(chǎn)生SID(t)=1NIDΣi=0NID-1XID(i)ej2πi(Δf)ID(t-TIDCP),]]>0≤t≤TID其中NID為發(fā)射機(jī)標(biāo)識信號的子載波數(shù)；本發(fā)明提供的第七功能子模塊607，根據(jù)當(dāng)前選定的信道帶寬確定出信標(biāo)中所包含的發(fā)射機(jī)標(biāo)識信號的子載波數(shù)量，其具體取值如下Nb=256,Bf=8MHz64,Bf=2MHz]]>(Δf)ID為發(fā)射機(jī)標(biāo)識信號的子載波間隔，取值為39.0625kHz。
XID(i)為BPSK調(diào)制的偽隨機(jī)信號。
發(fā)射機(jī)標(biāo)識序列TxID(k)長度為191比特(Bf＝8MHz)或37比特(Bf＝2MHz)。
發(fā)射機(jī)標(biāo)識的循環(huán)前綴(IDCP)長度TIDCP＝10.4uS。
OFDM符號由循環(huán)前綴(CP)，OFDM符號體和可選擇的保護(hù)間隔(GI)構(gòu)成。如圖11所示。保護(hù)間隔信號由相鄰OFDM間的前后保護(hù)(GD)經(jīng)加窗交疊形成，如圖10所示。
T0為符號體長度，T1為循環(huán)前綴長度，TGD為前后保護(hù)長度。T0，T1和TGD的取值列于表5表5


五、上變頻上變頻模塊50用于對傳輸幀進(jìn)行上變頻以產(chǎn)生用于發(fā)射的射頻信號。
成幀的基帶信號經(jīng)過正交上變頻后產(chǎn)生射頻信號，射頻信號通過下式描述S(t)＝Re{exp(j×2πfct)×[Frame(t)F(t)]}其中，S(t)為射頻信號fc為載波頻率Frame(t)為成幀后的基帶信號F(t)為發(fā)射濾波器沖激響應(yīng)。
綜上所述，在使用本發(fā)明提供的移動數(shù)字多媒體廣播信號傳輸系統(tǒng)時，可以通過選擇系統(tǒng)設(shè)置的多種信道帶寬之一(上述實(shí)施例以兩種信道帶寬為例)，分別控制信道編碼器10、OFDM符號形成模塊30和成幀模塊40采用選擇的信道帶寬傳輸移動數(shù)字多媒體廣播信號。
改變信道帶寬的具體方法包括根據(jù)當(dāng)前選定的信道帶寬確定出信道編碼器10中外交織器的對應(yīng)參數(shù)，以及內(nèi)交織器的對應(yīng)參數(shù)；控制信道編碼器根據(jù)確定出的外交織器和內(nèi)交織器參數(shù)，采用當(dāng)前選定的信道帶寬對接收的數(shù)據(jù)流進(jìn)行編碼和交織處理，轉(zhuǎn)換為比特流；根據(jù)當(dāng)前選定的信道帶寬確定出OFDM符號形成模塊30形成的OFDM符號所包括的有效子載波數(shù)量，以及連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)量和離散導(dǎo)頻對應(yīng)的子載波編號；控制OFDM符號形成模塊30將接收的符號流根據(jù)確定出的有效子載波數(shù)量、連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)量和離散導(dǎo)頻對應(yīng)的子載波編號形成與當(dāng)前選定的信道帶寬相對應(yīng)的OFDM符號；根據(jù)當(dāng)前選定的信道帶寬確定出傳輸幀的信標(biāo)中所包含的同步信號的子載波數(shù)量，以及傳輸幀的信標(biāo)中所包含的發(fā)射機(jī)標(biāo)識信號的子載波數(shù)量；控制成幀模塊40根據(jù)確定出的同步信號的子載波數(shù)量和發(fā)射機(jī)標(biāo)識信號的子載波數(shù)量，在OFDM符號上加入相應(yīng)信標(biāo)形成所述傳輸幀。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種移動數(shù)字多媒體廣播信號傳輸系統(tǒng)，其特征在于，包括信道編碼器，對數(shù)據(jù)流進(jìn)行編碼和交織處理，轉(zhuǎn)換為比特流；星座映射器，將所述比特流映射為符號流；OFDM符號形成模塊，根據(jù)所述星座映射器輸出的符號流形成OFDM符號；成幀模塊，用于將所述OFDM符號加入信標(biāo)形成傳輸幀；上變頻模塊，用于對所述傳輸幀進(jìn)行上變頻以產(chǎn)生用于發(fā)射的射頻信號；信道帶寬改變模塊，用于控制所述信道編碼器、OFDM符號形成模塊和成幀模塊選擇系統(tǒng)設(shè)置的多種信道帶寬之一進(jìn)行移動數(shù)字多媒體廣播信號傳輸。
2.如權(quán)利要求1所述的移動數(shù)字多媒體廣播信號傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述信道編碼器為一路信道編碼器或兩路信道編碼器。
3.如權(quán)利要求2所述的移動數(shù)字多媒體廣播信號傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述信道編碼器包括有外編碼器、外交織器、內(nèi)編碼器及內(nèi)編交織器。
4.如權(quán)利要求3所述的移動數(shù)字多媒體廣播信號傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述信道帶寬改變模塊包括第一功能子模塊，用于根據(jù)當(dāng)前選擇的信道帶寬確定出所述信道編碼器中外交織器的對應(yīng)參數(shù)；所述信道帶寬改變模塊還包括第二功能子模塊，用于根據(jù)當(dāng)前選擇的信道帶寬確定出所述信道編碼器中內(nèi)交織器的對應(yīng)參數(shù)；所述信道編碼器根據(jù)確定出的外交織器和內(nèi)交織器參數(shù)，采用當(dāng)前選擇的信道帶寬對接收的數(shù)據(jù)流根據(jù)預(yù)先設(shè)定的編碼和交織方式進(jìn)行編碼和交織處理，轉(zhuǎn)換為比特流。
5.如權(quán)利要求4所述的移動數(shù)字多媒體廣播信號傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述信道帶寬改變模塊還包括第三功能子模塊，用于根據(jù)當(dāng)前選擇的信道帶寬確定出所述OFDM符號包括的有效子載波數(shù)量；所述信道帶寬改變模塊還包括第四功能子模塊，用于根據(jù)當(dāng)前選擇的信道帶寬確定出所述OFDM符號中包括的連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)量；所述信道帶寬改變模塊還包括第五功能子模塊，用于根據(jù)當(dāng)前選擇的信道帶寬確定出所述OFDM符號中離散導(dǎo)頻對應(yīng)的子載波編號；所述OFDM符號形成模塊接收所述星座映射器輸出的符號流，根據(jù)確定出的有效子載波數(shù)量、連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)量和離散導(dǎo)頻對應(yīng)的子載波編號采用預(yù)先設(shè)定的OFDM符號形成方式形成與當(dāng)前選定的信道帶寬相對應(yīng)的OFDM符號。
6.如權(quán)利要求5所述的移動數(shù)字多媒體廣播信號傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述信道帶寬改變模塊還包括第六功能子模塊，用于根據(jù)當(dāng)前選擇的信道帶寬確定出所述傳輸幀的信標(biāo)中所包含的同步信號的子載波數(shù)量；所述信道帶寬改變模塊還包括第七功能子模塊，用于根據(jù)當(dāng)前選擇的信道帶寬確定出所述傳輸幀的信標(biāo)中所包含的發(fā)射機(jī)標(biāo)識信號的子載波數(shù)量；所述成幀模塊根據(jù)確定出的所述同步信號的子載波數(shù)量和發(fā)射機(jī)標(biāo)識信號的子載波數(shù)量，在所述OFDM符號上采用預(yù)先設(shè)定的幀結(jié)構(gòu)加入相應(yīng)信標(biāo)形成所述傳輸幀。
7.一種信道帶寬改變方法，應(yīng)用于權(quán)利要求1所述的移動數(shù)字多媒體廣播信號傳輸系統(tǒng)，其特征在于，該方法包括選擇系統(tǒng)設(shè)置的多種信道帶寬之一，控制所述信道編碼器、OFDM符號形成模塊和成幀模塊傳輸移動數(shù)字多媒體廣播信號。
8.如權(quán)利要求7所述的信道帶寬改變方法，其特征在于，包括根據(jù)當(dāng)前選擇的信道帶寬確定出所述信道編碼器中外交織器的對應(yīng)參數(shù)；以及確定出所述信道編碼器中內(nèi)交織器的對應(yīng)參數(shù)；控制所述信道編碼器根據(jù)確定出的外交織器和內(nèi)交織器參數(shù)，采用當(dāng)前選擇的信道帶寬對接收的數(shù)據(jù)流根據(jù)預(yù)先設(shè)定的編碼和交織方式進(jìn)行編碼和交織處理，轉(zhuǎn)換為比特流。
9.如權(quán)利要求8所述的信道帶寬改變方法，其特征在于，所述信道編碼器中的外編碼器采用二進(jìn)制BCH碼或RS碼進(jìn)行編碼；所述信道編碼器中的內(nèi)編碼器采用LDPC碼或QC-LDPC碼進(jìn)行編碼。
10.如權(quán)利要求9所述的信道帶寬改變方法，其特征在于，每一個信道編碼器可以采用不同的編碼速率和交織方式。
11.如權(quán)利要求8所述的信道帶寬改變方法，其特征在于，所述根據(jù)當(dāng)前選擇的信道帶寬確定出所述信道編碼器中外交織器的對應(yīng)參數(shù)，包括若當(dāng)前選定的帶寬為第一帶寬，則由系統(tǒng)指定的字節(jié)交織模式和內(nèi)編碼器的LDPC碼率確定出所述外交織器的行數(shù)；若當(dāng)前選定的帶寬為第二帶寬，則由星座映射模式和內(nèi)編碼器的LDPC碼率確定出所述外交織器的行數(shù)。
12.如權(quán)利要求7所述的信道帶寬改變方法，其特征在于，包括根據(jù)當(dāng)前選擇的信道帶寬確定出所述OFDM符號形成模塊形成的OFDM符號所包括的有效子載波數(shù)量；以及確定出所述OFDM符號中包括的連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)量；以及確定出所述OFDM符號中離散導(dǎo)頻對應(yīng)的子載波編號；控制所述OFDM符號形成模塊將接收的符號流根據(jù)確定出的有效子載波數(shù)量、連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)量和離散導(dǎo)頻對應(yīng)的子載波編號采用預(yù)先設(shè)定的OFDM符號形成方式形成與當(dāng)前選擇的信道帶寬相對應(yīng)的OFDM符號。
13.如權(quán)利要求7所述的信道帶寬改變方法，其特征在于，包括根據(jù)當(dāng)前選擇的信道帶寬確定出所述傳輸幀的信標(biāo)中所包含的同步信號的子載波數(shù)量；以及確定出所述傳輸幀的信標(biāo)中所包含的發(fā)射機(jī)標(biāo)識信號的子載波數(shù)量；控制所述成幀模塊根據(jù)確定出的所述同步信號的子載波數(shù)量和發(fā)射機(jī)標(biāo)識信號的子載波數(shù)量，在所述OFDM符號上采用預(yù)先設(shè)定的幀結(jié)構(gòu)加入相應(yīng)信標(biāo)形成所述傳輸幀。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種移動數(shù)字多媒體廣播信號傳輸系統(tǒng)，包括信道編碼器，對數(shù)據(jù)流進(jìn)行編碼和交織處理，轉(zhuǎn)換為比特流；星座映射器，將所述比特流映射為符號流；OFDM符號形成模塊，根據(jù)所述星座映射器輸出的符號流形成OFDM符號；成幀模塊，用于將所述OFDM符號加入信標(biāo)形成傳輸幀；上變頻模塊，用于對所述傳輸幀進(jìn)行上變頻以產(chǎn)生用于發(fā)射的射頻信號；信道帶寬改變模塊，用于控制所述信道編碼器、OFDM符號形成模塊和成幀模塊選擇系統(tǒng)設(shè)置的多種信道帶寬之一進(jìn)行移動數(shù)字多媒體廣播信號傳輸。本發(fā)明還公開了相應(yīng)的信道帶寬改變方法。采用本發(fā)明提供的移動數(shù)字多媒體廣播信號傳輸系統(tǒng)可以根據(jù)業(yè)務(wù)需要進(jìn)行信道帶寬選擇，以充分滿足不同業(yè)務(wù)所要求的不同質(zhì)量等級的數(shù)據(jù)傳輸。
文檔編號H04J4/00GK101018104SQ20061011421
公開日2007年8月15日 申請日期2006年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月1日
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