专利名称：用于数字通信系统的接收质量评估装置及方法
技术领域：
本发明涉及数字信息传输技术领域，尤其涉及一种数字通信系统的接收质量评估
装置及方法。
背景技术：
在对数字通信系统的传输质量进行评估时，传统方式有主观和客观两种评价标 准。主观评价标准是指在一定的时间内观察接收到的内容，例如图像，以出现明显错误的时 间作为对画质的评价标准。客观评价标准是以信噪比/误帧率/误块率/误包率/误码率 作为对接收质量的评价标准。例如在某些标准中以误码率BER < 10E-5作为合格标准。
但是，根据通信理论可以知道，数据传输的通常格式包括两部分控制信息、数据。 发送端发送信息时，需要按照某些规则(协议)将待传送数据加上一定的控制信息后再发 送出去；接收端在接收到相关数据帧后，再按照相应的规则(协议)进行解析，最后还原出 原来传送的数据信息。 这样，对传送的数据来说，当出现误码率/误帧率/误块率/误包率时，出错的位 置可能是以下三种情况数据出错；控制信息出错；数据与控制信息同时出错。但实际上， 控制信息与数据对数字通信系统的接收质量的影响是不同的。数据出错仅仅影响该数据本 身，只要低于一定的误码率/误帧率/误块率/误包率，数据还是可以被播放的。控制信息 决定着被传送数据能否被正确解析，所以控制信息出错对数字通信系统接收质量的影响要 远大于数据。 因此，在实际测试中采用客观评价标准时，如果只以信噪比/误帧率/误块率/误 包率/误码率作为评价标准对数字通信系统的接收质量的评估，会有不完全之处。例如在 控制信息出错的情况下，则不能够准确分析出数字通信系统的接收质量。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决现有技术中的上述问题之一。 为此，本发明的实施例提出了一种用于数字通信系统的接收质量评估方法及装 置，以能够全面分析不同错误对接收质量的影响，提高数字通信系统接收质量评估的准确 性。 根据本发明的一个方面，本发明的实施例提供了一种用于数字通信系统的接收质 量评估方法，包括以下步骤对所述数字通信系统接收端的接收数据进行同步、解码及误码 率计算，并输出是否同步标志及误码率；若根据所述同步标志判断为未完成同步的接收数 据，则评估所述接收数据的接收质量为不合格；对判断为完成同步的接收数据，若所述误码 率为零，评估所述接收数据的接收质量为合格；对误码率不为零的接收数据，进一步判断其 出错类型为控制信息出错或数据出错；以及当出错类型为数据出错时，比较所述误码率和 一预定误码率，并评估误码率低于所述预定误码率的接收数据的接收质量为合格；当出错 类型为控制信息出错时，评估所述出错位置为非重要位置的所述接收数据的接收质量为合格；当出错类型为数据和控制信息同时出错时，评估所述出错位置为非重要位置且所述误 码率低于所述预定误码率的接收数据的接收质量为合格。 根据本发明的另一方面，本发明的实施例提供了一种用于数字通信系统的接收质 量评估装置，包括接收处理单元，用于对所述数字通信系统接收端的接收数据进行同步、 解码及误码率计算，并输出是否同步标志及误码率；接收信息解析单元，用于根据所述接收 处理单元输出的同步标志及误码率对完成同步且存在误码的所述接收数据的出错类型进 行判断；以及接收质量评估单元，用于根据所述出错类型、误码率以及同步标志中的至少一 个来评估所述接收数据的接收质量。 根据上述接收质量评估装置的进一步实施例，还包括出错位置判断模块，用于在 所述出错类型为控制信息时进一步判断所述控制信息的出错位置。 根据本发明的再一个方面，本发明的实施例提供了一种用于数字通信系统的接收 质量评估方法，包括以下步骤对所述数字通信系统接收端解码时存在误码的所述接收数 据的出错类型进行判断；以及根据所述出错类型为控制信息出错或数据出错评估所述接收 数据的接收质量。 根据上述接收质量评估方法的进一步实施例，所述根据出错类型评估接收质量的 步骤包括当出错类型为控制信息出错时，评估所述出错位置为非重要位置的所述接收数 据的接收质量为合格；当所述出错位置为重要位置时，评估所述接收数据的接收质量为不 合格。 根据上述接收质量评估方法的进一步实施例，所述根据出错类型评估接收质量的 步骤包括当出错类型为数据出错时，比较所述误码率和预定误码率；评估误码率低于所 述预定误码率的接收数据的接收质量为合格；评估误码率不低于所述预定误码率的接收数 据的接收质量为不合格。 根据上述接收质量评估方法的进一步实施例，所述根据出错类型评估接收质量的 步骤包括当出错类型为数据和控制信息同时出错时，比较所述误码率和预定误码率；评 估所述出错位置为非重要位置且所述误码率低于所述预定误码率的接收数据的接收质量 为合格；评估所述出错位置为重要位置或所述误码率不低于所述预定误码率的接收数据的 接收质量为不合格。 根据本发明的又一个方面，本发明的实施例提供了一种用于数字通信系统的接收 质量评估装置，包括接收信息解析单元，用于对所述数字通信系统接收端解码时存在误码 的所述接收数据的出错类型进行判断；以及接收质量评估单元，用于根据所述出错类型为 控制信息出错或数据出错评估所述接收数据的接收质量。 根据上述接收质量评估装置的进一步实施例，所述接收信息解析单元还包括出错
位置判断单元，用于在所述出错类型为控制信息时进一步判断所述控制信息的出错位置。 本发明不仅能够根据同步标识及误码率评估部分情况的数字通信系统的接收质
量，而且在接收端的接收数据存在误码的情况下，通过进一步对接收数据的出错类型进行
判断，从而能够在不同出错情况下准确且全面地评估数字通信系统的接收质量。因此，解决
了现有技术仅结合误码率进行数字通信系统接收质量评估片面性的问题。 本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变
得明显，或通过本发明的实践了解到。
本发明的上述和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变 得明显和容易理解，其中 图1为本发明实施例的用于数字通信系统的接收质量评估装置的结构框图； 图2为CMMB系统的帧结构示意图； 图3为C匪B系统的控制信息对应帧头结构的示意图； 图4为本发明实施例接收质量评估方法的数据接收处理步骤流程图；禾口 图5为本发明实施例接收质量评估方法的接收质量解析评估步骤流程图。
具体实施例方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终
相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附
图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。 下面，请参考图1 ，该图为本发明实施例的用于数字通信系统的接收质量评估装置
的结构框图。如图所示，接收质量评估装置IO包括接收处理单元12、接收信息解析单元14
以及接收质量评估单元18。 接收处理单元12负责数字通信系统接收终端的各种正常的处理操作包括进行 接收数据同步、解调、解码、解复用及误码率统计等。它的输入为接收终端接收到的数据，输 出为经过以上各种处理后的结果。例如在中国移动多媒体广播系统(C匪B)中，该单元完 成C匪B系统的接收处理任务。根据C匪B系统标准，接收处理单元12需要首先完成时隙同 步、帧同步。在此基础上，完成对接收信号的解码过程低密度奇偶校验码(LDPC)解码和里 德-所罗门码(RS)解码，同时统计误码率。输出的处理结果包括帧同步与否标志，时隙同 步与否标志，误码率等。 接收信息解析单元14在接收处理单元12输出的处理结果基础上，进行进一步的 分析，即对输出的错误部分进行再解析，判断错误类型，定位错误位置。例如在CMMB系统 中，接收信息解析单元14则根据接收处理单元12的3个输出(时隙同步与否、帧同步与 否、误码率)依次作出判断和处理，并在同步已经完成并且有误码的情况下，判断接收数据 的出错类型。 通常，控制信息设定在传输数据帧的帧头或帧尾，因此接收信息解析单元14通过 判断出错位置在数据中的字节来判断是控制信息出错、数据出错还是两者同时出错。例如， 对于C匪B系统，其帧结构如图2所示，并且控制信息加载在数据帧的帧头处，其帧头长度为 19字节。所以，在完成同步的情况下，只要判断出错位置在前19个字节，则可认为是控制信 息出错，否则是数据出错。当然，在出错位置既位于帧头或帧尾又位于帧净荷对应字节处， 则存在控制信息和数据同时出错的情况。 在控制信息出错的情况下，接收信息解析单元14还可以包括出错位置判断单元 16，以用于在所述出错类型为控制信息时进一步判断控制信息的出错位置。因为控制信息 是按照具体规则或协议加载到被传输数据中，其具体位置也事先具体设定，因此接收信息 解析单元14根据相应的规则或协议解析出的控制信息及其校验算法，从而判断出控制信息的具体出错位置。 这里，之所以要对出错控制信息的具体位置进行判断，是因为在控制信息的帧头 或帧尾中，有些信息是对接收质量的影响比较大的，有些则影响比较小。对于不同的数字通 信系统，控制信息的重要性也不尽相同。例如有些数字通信系统，设置在帧头或帧尾的控制 信息均非常重要，这时，只要接收信息解析单元14判断出错类型为控制信息，即表示接收 的数据存在严重质量问题。 接收信息解析单元14将关于出错类型及/或出错位置的分析与处理结果输出到 接收质量评估单元18。 接收质量评估单元18采集接收信息解析单元14以及接收处理单元12的输出结 果，对接收质量给出最终的判断。其中，接收质量评估单元18根据接收处理单元12输出的 同步标识及误码率，判断未完成同步的接收数据的接收质量为不合格；对完成同步且误码 率为零的，则判断接收质量为理想情况；对于误码率不为零的接收数据，接收质量评估单元 18进一步根据接收信息解析单元14提供的出错类型对接收质量进行判断。
其中，对于数据出错的情况，接收质量评估单元18比较误码率和一预定误码率 值，并判断误码率低于预定误码率的接收质量为合格；否则不合格。这里，预定误码率大小 可以根据目前数字通信系统通常采用的接收质量评估标准进行设定。 对于控制信息出错的情况，接收质量评估单元18则根据具体的通信系统及其对 应的控制信息结构进行判断。如上文所述，不同的数字通信系统其控制信息的重要性也不 同。因此，针对不同数字通信系统，接收质量评估单元18根据控制信息出错或控制信息的 具体出错位置的重要性，判断接收质量的合格与否。当然，非重要位置的控制信息出错评估 为接收质量合格，否则不合格。 对于控制信息与数据同时出错的情况，接收质量评估单元18则根据误码率与预 定误码率的比较结果以及控制信息出错的具体位置来判断接收质量。如上文所述，对于出 错位置为重要位置或者误码率不低于预定误码率的接收质量，接收质量评估单元18可以 直接评估为不合格。但是，在出错位置为非重要位置且误码率低于预定误码率的接收数据， 接收质量评估单元18评估接收质量为合格。 例如，在CMMB系统中，控制信息对应的帧头结构如图3所示。从图3可以看出，对 本帧数据不会产生重要影响的位置为"复用起始码"、"协议版本号"、"协议最低版本号"、 "下一帧参数指示"、"下一帧参数"、"保留区"等。因此，对于这种情况，接收质量评估单元 18的判断标准是当出错位置是以上列出的非重要位置时，判断结果依赖于误码率与预定 误码率的比较结果。当误码率高于预定误码率时，不可以正确播放，否则可以正确播放；当 出错位置是除了上列列出的其它位置时，则确定无法正确播放。 不同的通信系统会采用不同的控制信息结构，因此接收质量评估单元18需要根 据具体问题来具体分析，确定其控制结构中的重要位置与非重要位置，从而作为最终给出 判断结果的基础。 此外，本发明还提出了一种数字通信系统的接收质量评估方法，该接收质量评估 方法主要包括两部分处理流程一是数字通信系统接收终端的各种正常的处理操作；二是 在上述处理结果的基础上解析出错信息并对该通信系统接收质量进行评估的操作。数据接 收处理包括进行接收数据同步、解调、解码、解复用及误码率统计等。输入为接收终端接收
7到的数据，输出为经过以上各种处理后的结果。对通信系统接收质量的解析评估包括在上述处理结果的基础上，进行进一步的分析，即对输出的错误部分进行再解析，判断错误类型为数据出错、控制信息出错或者数据与控制信息同时出错，并在出错类型为控制信息时进一步定位控制信息的出错位置。然后根据错误位置或者/以及上述各种处理结果进行综合全面的接收质量判断。 现在，结合图4及图5对本发明实施例的数字通信系统的接收质量评估方法说明如下，这里所结合的该实施例为C匪B系统。其中，图4为本发明实施例接收质量评估方法的数据接收处理步骤流程图，图5为本发明实施例接收质量评估方法的接收质量评估步骤流程图。 首先，对本发明实施例的接收质量评估方法的数据接收处理步骤作出描述。
如图4所示，根据C匪B系统标准，需要首先完成时隙同步、帧同步。例如在步骤102中，首先判断时隙同步是否完成，若完成则前进至步骤106，并输出时隙同步标志(步骤104);否则，继续执行步骤102，直至最后不能完成时隙同步时输出时隙不同步标志(步骤104)。在完成时隙同步的基础上，执行帧同步判断步骤(步骤106)，并在完成或未完成帧同步后输出帧同步与否标志(108)。对于完成帧同步的接收数据，则进行LDPC解码(步骤110)。然后判断是否存在误码(步骤112)，这时若不存在误码则表示解码成功直接结束；若存在误码，则需要进一步进行RS解码(步骤114)。有误码的情况下，进行误码率统计和计算(步骤118)，并输出误码率结果。 图5所示流程是在上述图4处理结果的基础上执行的出错信息解析以及接收质量评估的步骤。 如图5实施例所示，首先输入有包括时隙同步及帧同步与否标志、误码率的处理结果(步骤202)。然后，根据时隙同步及帧同步标志首先判断是否完成同步，若未完成同步，则输出结果1到步骤214进行接收质量的评估及输出。在完成同步时，则根据处理步骤输出的误码率继续判断是否存在误码(步骤206)。这里，若误码率为零，则输出结果2到步骤214。对于误码率不为零的情况，这时需要进一步判断接收数据的出错类型(步骤208)。
出错类型包括数据出错、控制信息出错或者数据与控制信息同时出错三种情况。通常，控制信息设定在传输数据帧的帧头或帧尾，因此在步骤208中，通过分析出错位置在数据中的字节来判断是控制信息出错、数据出错还是两者同时出错。例如，对于CMMB系统，其控制信息加载在数据帧的帧头处，帧头长度为19字节。所以，在完成同步的情况下，只要判断出错位置在前19个字节，则可认为是控制信息出错，否则是数据出错。当然，在出错位置同时存在于帧头或帧尾与帧净荷处时，则存在控制信息和数据同时出错的情况。
在步骤208判断出错类型为数据出错时，则输出结果3到步骤214。对于C匪B系统，在判断控制信息出错的情况下，还可以进一步判断控制信息的出错位置(步骤210)。因为控制信息是按照对于C匪B系统的具体规则或协议加载到被传输数据中，其具体位置也事先具体设定，因此根据相应的规则或协议解析出的控制信息及其校验算法，从而判断出控制信息的具体出错位置。然后，将结果4输入到步骤214。 这里，对出错控制信息的具体位置进行判断，是因为在控制信息的帧头或帧尾中，有些信息是对接收质量的影响比较大的，有些则影响比较小。但是，需要指出的是，对于不同的数字通信系统，控制信息的重要性也不尽相同。例如有些数字通信系统，设置在帧头或帧尾的控制信息均非常重要，这时，只要步骤208判断出错类型为控制信息，即可将该分析结果输入到步骤214。 步骤214是结合上述分析步骤的各种分析结果以及处理步骤的输出结果，对接收质量给出最终评估判断的步骤。在步骤214中，首先根据步骤204输出的结果l，即对于没有完成同步的情况(包括没有完成帧同步或时隙同步)，判断对应接收数据的接收质量为不合格。对于C匪B系统，即表示此时的接收结果无法正确播放。 根据步骤206输出的结果2，即完成同步且视为无误码情况的，则判断接收质量合格为理想情况，即表示C匪B系统的接收结果可以正确播放。 对于完成同步、存在误码且为数据出错的情况，即对应结果3的状态，步骤214根据结果3以及处理步骤输出的误码率，比较该误码率是否低于一预定误码率，这里预定误码率值可以是目前数字通信系统通常采用的接收质量评估标准。若判断当前误码率低于预定误码率，则步骤214评估接收质量为合格，即C匪B系统的接收结果可以正确播放；否则评估接收质量不合格。 对于完成同步、存在误码且为控制信息出错的情况，即对应结果4的状态。步骤214中会根据具体的通信系统及其对应的控制信息结构进行判断。对于C匪B系统，由于其控制信息对应得帧头结构中具有非重要位置及重要位置，因此步骤214根据结果4输出的出错位置信息进行接收质量评估。当出错位置是非重要位置时，评估接收质量合格，即C匪B系统的接收结果可以正确播放。当出错位置是重要位置时，则评估接收质量不合格，接收结果无法正确播放。 这里需要指出的是，如上文所述不同的数字通信系统其控制信息的重要性也不同。因此，对于控制信息各个位置均对本帧数据产生重要影响的数字通信系统，步骤214接收到控制信息出错的结果后即可以直接判断接收质量不合格。 最后，对于控制信息与数据同时出错的情况，即同时输出结果3及4到步骤214时，步骤214则根据误码率与预定误码率的比较结果以及控制信息出错的具体位置来判断接收质量。对于出错位置为重要位置或者误码率不低于预定误码率的，可以直接评估为不合格。在出错位置为非重要位置且误码率低于预定误码率的接收数据，评估接收质量为合格。对于C匪B系统中，判断标准是当出错位置是非重要位置时，判断结果依赖于误码率与预定误码率的比较结果。当误码率高于预定误码率时，不可以正确播放，否则可以正确播放；当出错位置是其它重要位置时，则确定无法正确播放。 如上文所述，不同的通信系统采用的控制信息结构不同，因此这里接收质量评估步骤需要根据具体问题来分析，确定其控制结构中的重要位置与非重要位置，以作为最终给出判断结果的基础。 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。
权利要求
一种用于数字通信系统的接收质量评估方法，其特征在于，包括以下步骤对所述数字通信系统接收端的接收数据进行同步、解码及误码率计算，并输出是否同步标志及误码率；若根据所述同步标志判断为未完成同步的接收数据，则评估所述接收数据的接收质量为不合格；对判断为完成同步的接收数据，若所述误码率为零，评估所述接收数据的接收质量为合格；对误码率不为零的接收数据，进一步判断其出错类型为控制信息出错及/或数据出错；以及当出错类型为数据出错时，比较所述误码率和一预定误码率，并评估误码率低于所述预定误码率的接收数据的接收质量为合格；当出错类型为控制信息出错时，评估所述出错位置为非重要位置的所述接收数据的接收质量为合格；当出错类型为数据和控制信息同时出错时，评估所述出错位置为非重要位置且所述误码率低于所述预定误码率的接收数据的接收质量为合格。
2. 如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述方法包括根据所述接收数据的帧头/帧 尾信息判断所述出错类型的步骤。
3. 如权利要求l所述的方法，其特征在于，还包括当所述出错位置为重要位置时，判断所述接收数据的接收质量为不合格。
4. 如权利要求l所述的方法，其特征在于，还包括当比较所述误码率不低于所述预定误码率时，判断所述接收数据的接收质量为不合格。
5. —种用于数字通信系统的接收质量评估装置，其特征在于，包括接收处理单元，用于对所述数字通信系统接收端的接收数据进行同步、解码及误码率 计算，并输出是否同步标志及误码率；接收信息解析单元，用于根据所述接收处理单元输出的同步标志及误码率对完成同步 且存在误码的所述接收数据的出错类型进行判断；以及接收质量评估单元，用于根据所述出错类型、误码率以及同步标志中的至少一个来评 估所述接收数据的接收质量。
6. 如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述接收信息解析单元还包括 出错位置判断模块，用于在所述出错类型为控制信息时进一步判断所述控制信息的出错位置。
7. —种用于数字通信系统的接收质量评估方法，其特征在于，包括以下步骤 对所述数字通信系统接收端解码时存在误码的所述接收数据的出错类型进行判断；以及根据所述出错类型为控制信息出错或数据出错评估所述接收数据的接收质量。
8. 如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据出错类型评估接收质量的步骤包括当出错类型为控制信息出错时，评估所述出错位置为非重要位置的所述接收数据的接收质量为合格；当所述出错位置为重要位置时，评估所述接收数据的接收质量为不合格。
9. 如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据出错类型评估接收质量的步骤包括当出错类型为数据出错时，比较所述误码率和预定误码率； 评估误码率低于所述预定误码率的接收数据的接收质量为合格； 评估误码率不低于所述预定误码率的接收数据的接收质量为不合格。
10. 如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据出错类型评估接收质量的步骤包括当出错类型为数据和控制信息同时出错时，比较所述误码率和预定误码率； 评估所述出错位置为非重要位置且所述误码率低于所述预定误码率的接收数据的接 收质量为合格；评估所述出错位置为重要位置或所述误码率不低于所述预定误码率的接收数据的接 收质量为不合格。
11. 一种用于数字通信系统的接收质量评估装置，其特征在于，包括 接收信息解析单元，用于对所述数字通信系统接收端解码时存在误码的所述接收数据的出错类型进行判断；以及接收质量评估单元，用于根据所述出错类型为控制信息出错或数据出错评估所述接收 数据的接收质量。
12. 如权利要求11所述的装置，其中所述接收信息解析单元还包括出错位置判断单 元，用于在所述出错类型为控制信息时进一步判断所述控制信息的出错位置。
全文摘要
本发明公开了一种用于数字通信系统的接收质量评估装置，包括接收处理单元，用于对所述数字通信系统接收端的接收数据进行同步、解码及误码率计算，并输出是否同步标志及误码率；接收信息解析单元，用于根据所述接收处理单元输出的同步标志及误码率对完成同步且存在误码的所述接收数据的出错类型进行判断；以及接收质量评估单元，用于根据所述出错类型、误码率以及同步标志中的至少一个来评估所述接收数据的接收质量。本发明能够在不同出错情况下准确且全面地评估数字通信系统的接收质量，解决了现有技术存在的接收质量评估片面性的问题。本发明还提供了一种用于数字通信系统的接收质量评估方法。
文档编号H04L1/00GK101741531SQ20081022639
公开日2010年6月16日 申请日期2008年11月17日 优先权日2008年11月17日
发明者周玉坤, 张克俭, 戴闽鲁, 白栋, 葛启宏, 金学广, 陶涛 申请人:北京泰美世纪科技有限公司;芝测株式会社