编码调制信令生成方法及解析方法与流程

本申请是原案的分案申请，原案的申请号201410648302.x，申请日2014年11月14日，发明创造名称“编码调制信令生成方法及解析方法”。本发明涉及通信领域，特别涉及一种编码调制信令生成方法及解析方法。
背景技术：
：编码调制技术是通信系统中的核心技术之一。针对编码调制技术的改进可以显著地提高通信系统的传输能力或有效降低接收门限。许多广播系统，如dvb-s2、dvb-t2、dtmb和dvb-ngh等系统都采用了ldpc这样一种比较先进的编码技术，与之相配合的还有星座映射与比特交织技术，它们组合在一起可以有效地提高广播系统的性能。已有的广播系统中，在发射端通常通过一些信令字段来指示一个节目所采用的编码模式与调制模式。例如，dtmb系统是利用一个信令字段来指示码率，还利用一个信令字段来指示调制阶数。而dvb-t2系统与dvb-ngh系统除了利用两个类似的信令字段，还利用一个信令字段来指示码长。dvb-ngh系统使用了非规则星座映射，以及相较于dvb-t2系统更为复杂的比特交织图案，因此dvb-ngh系统其编码调制的实现复杂度与系数的存储量也更大。这样的话，编码调制技术的发展会使得发射端与接收端的实现负担越来越大，因此对编码调制模式的合理精简的需求也正在出现。再者，现有广播标准的问题还存在于，对于编码调制模式信息的排序是依据具体的码率与星座映射模式的大小顺序来进行排列映射，就致使各个编码调制模式相对应的频谱效率或者接收门限的数值分布比较杂乱。然而广播标准的使用者即业务运营商，在选取编码调制模式时往往主要关心的是频谱效率与接收门限，而不是码率与星座映射模式具体如何。每当使用时就对码表进行通篇无序查找，因此已有广播系统无法让使用者更直观、方便地对编码调制模式进行选取。此外，一个广播标准的生命周期往往有10至20年，在此期间虽然有更先进的编码调制技术出现，却无法及时地融合到已有的标准中。而每一个新标准的推广也涉及到大量的基础设施改造与终端升级。因此标准升级的后向兼容性也变得非常重要。技术实现要素：本发明解决的问题是发射端与接收端的实现负担较大并且无法基于频谱效率与接收门限来对编码调制模式进行合理有序排列。为解决上述问题，本发明的实施例提供了一种编码调制信令生成方法,生成用于进行编码调制的信令，其特征在于，具有以下步骤：通过将编码模式信息与星座映射信息进行匹配，选择出预定数量的编码调制模式信息；根据编码调制模式信息并按照预定映射关系表来统一依次映射成编码调制信令字段；对编码调制信令字段加载上相应的码长字段，生成组合信令字段；以及将组合信令字段与其他信令字段进行结合生成信令，其中，预定映射关系表是根据编码调制模式信息的频谱效率和接收门限中的至少一种进行升序或降序而确定，编码模式信息包括纠错码编码表号，相应的码长和码率、编码方式通过该纠错码编码表号来确定，星座映射信息包括星座映射表号，相应的星座映射阶数、星座映射方式通过该星座映射表号来确定。可选的，预定组合对应关系表包含一定数量的未定义字段，该一定数量是由字段最大定义数量减去预定数量所得，未定义字段用于定义应升级扩展需求而新增的编码调制模式信息。可选的，新增的编码调制模式信息，是由编码模式信息或星座映射信息进行新增或者二者之间匹配关系变化而形成的。可选的，当相邻两个编码调制模式信息之间的接收门限间隔大于预定间隔值时，在该相邻两个编码调制模式信息之间新增一个新的编码调制模式信息，以使得接收门限间隔符合预定间隔值。可选的，当新增一个编码调制模式信息以降低接收门限时，使其与已有的编码调制模式信息采用相同码率、编码方式以及星座映射阶数，但使其星座映射方式采用迭代解映射与译码方法。可选的，当新增一个编码调制模式信息以针对深度覆盖式移动接收时，使其采用虽误码平层深度有所减少但瀑布区性能更好的编码方式。可选的，其中，码长字段为1比特，编码调制信令字段至少为6比特。可选的，其中，编码调制信令字段为6比特，则组合成7比特的组合信令字段。可选的，其中，用码长字段来区分长码和短码，由6比特编码调制信令字段而确定的字段最大定义数量为64个，当使用长码时预定数量是35个，则未定义字段为29个；当使用短码时预定数量是28个，则未定义字段为36个。可选的，通过对相近编码调制模式信息之间的频谱效率或者接收门限进行比较，择定出编码模式信息与星座映射信息之间的对应匹配关系的数量，从而成为预定数量。另外，本发明实施例还提供了一种编码调制信令解析方法,其特征在于，具有以下步骤：提取出信令，该信令是如上述的编码调制信令生成方法所生成的；从信令中提取出如上述码长字段和编码调制信令字段；根据如上述预定映射关系表，将编码调制信令字段相对应地解析出编码调制模式信息；由编码调制模式信息确定匹配出如上述的编码模式信息与星座映射信息；通过编码模式信息与星座映射信息，得出纠错码编码表号，相应的码长和码率、编码方式，且还得出星座映射表号，相应的星座映射阶数、星座映射方式。与现有技术相比，本发明技术方案具有以下有益效果：根据所提供的编码调制信令生成方法及解析方法，因为发射端通过该方法将码长、码率、星座映射阶数等综合映射成一个统一的可扩展字段上即依次映射成编码调制信令字段，且根据频谱效率和接收门限中的至少一种进行升序或降序来确定编码调制模式信息的排列分布，使接收端能根据码长字段和编码调制信令字段解析出编码调制模式信息后，来具体识别出码长、码率、星座映射阶数等信息，所以，本发明所提供的编码调制信令生成方法及解析方法不仅满足合理精简需求，而且编码调制模式排列合理有序从而让使用者更直观、方便地对编码调制模式进行选取，还为标准未来升级的后向兼容性提供可能、扩展性更加灵活。附图说明图1是本发明的具体实施方式中一种用于发射端的编码调制信令生成方法的流程示意图；图2是本发明的具体实施方式中发射端的编码调制信令生成过程的框图；图3是本发明的具体实施方式中一种用于接收端的编码调制信令解析方法的流程示意图；以及图4是本发明的具体实施方式中接收端的编码调制信令解析过程的框图。具体实施方式发明人发现现有技术中，发射端与接收端的实现负担较大并且无法基于频谱效率与接收门限来对编码调制模式进行合理有序排列。针对上述问题，发明人经过研究，提供了一种编码调制信令生成方法以及解析方法。编码调制信令生成方法，生成用于进行编码调制的信令，具有以下步骤：通过将编码模式信息与星座映射信息进行匹配，选择出预定数量的编码调制模式信息；根据编码调制模式信息并按照预定映射关系表来统一依次映射成编码调制信令字段；对编码调制信令字段加载上相应的码长字段，生成组合信令字段；以及将组合信令字段与其他信令字段进行结合生成信令，其中，预定映射关系表是根据编码调制模式信息的频谱效率和接收门限中的至少一种进行升序或降序而确定，编码模式信息包括纠错码编码表号，相应的码长和码率、编码方式通过该纠错码编码表号来确定，星座映射信息包括星座映射表号，相应的星座映射阶数、星座映射方式通过该星座映射表号来确定。另外，相对应的编码调制信令解析方法,具有以下步骤：提取出信令，该信令是如上述的编码调制信令生成方法所生成的；从信令中提取出如上述码长字段和编码调制信令字段；根据如上述预定映射关系表，将编码调制信令字段相对应地解析出编码调制模式信息；由编码调制模式信息确定匹配出如上述的编码模式信息与星座映射信息；通过编码模式信息与星座映射信息，得出纠错码编码表号，相应的码长和码率、编码方式，且还得出星座映射表号，相应的星座映射阶数、星座映射方式。为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。本发明实施例提供了一种编码调制信令生成方法。如图1所示是本发明的具体实施方式中一种用于发射端的编码调制信令生成方法的流程示意图。参考图1，用于发射端的编码调制信令生成方法，该方法用于生成用进行编码调制的信令，包括如下步骤：步骤s11：通过将编码模式信息与星座映射信息进行匹配，选择出预定数量的编码调制模式信息；步骤s12：根据编码调制模式信息并按照预定映射关系表来统一依次映射成编码调制信令字段；步骤s13：对编码调制信令字段加载上相应的码长字段，生成组合信令字段；以及步骤s14：将组合信令字段与其他信令字段进行结合生成信令。其中，预定映射关系表是根据编码调制模式信息的频谱效率和接收门限中的至少一种进行升序或降序而确定。编码模式信息包括纠错码编码表号，相应的码长和码率、编码方式通过该纠错码编码表号来确定。星座映射信息包括星座映射表号，相应的星座映射阶数、星座映射方式通过该星座映射表号来确定。图2是本发明的具体实施方式中发射端的编码调制信令生成过程的框图。以下通过参考图2对上述图1中的编码调制信令生成方法加以说明。通过将编码模式信息与星座映射信息进行匹配，选择出预定数量的编码调制模式信息，接着再按照预定映射关系表来统一依次映射成编码调制信令字段。通过对所述编码调制信令字段加载上表示长码或短码的码长字段，生成组合信令字段，再与其他信令字段进行结合生成信令，图2中未显示的，该信令将被用于进行编码调制得到信令符号流。本发明实施例还提供了一种编码调制信令解析方法。图3是本发明的具体实施方式中一种编码调制信令解析方法的流程示意图。编码调制信令解析方法用于解析利用如图1中的编码调制信令生成方法所生成的信令，与图1中的编码调制信令生成方法是对应的，一个用于发送端而一个用于接收端。如图3所示，编码调制信令解析方法，包括如下步骤：步骤s21：提取出信令，该信令是如图1所示的编码调制信令生成方法所生成的；步骤s22：从上述步骤的信令中提取出码长字段和编码调制信令字段；步骤s23：根据预定映射关系表，将编码调制信令字段相对应地解析出编码调制模式信息；步骤s24：由编码调制模式信息确定匹配出编码模式信息与星座映射信息；步骤s25：通过编码模式信息与星座映射信息，得出纠错码编码表号，相应的码长和码率、编码方式，且还得出星座映射表号，相应的星座映射阶数、星座映射方式。图4是本发明的具体实施方式中接收端的编码调制信令解析过程的框图。在本实施例中，提取信令后，通过对该信令进行解析得到组合信令字段以及其他信令字段，再而将组合信令字段进行拆分出码长字段和编码调制信令字段。根据与上述编码调制信令生成方法中相对应的预定映射关系表，将编码调制信令字段相对应地解析出编码调制模式信息。由编码调制模式信息确定匹配出与上述编码调制信令生成方法中相对应的编码模式信息与星座映射信息。图4中未显示的，通过确定出的编码模式信息与星座映射信息，得出纠错码编码表号，相应的码长和码率、编码方式，且还得出星座映射表号，相应的星座映射阶数、星座映射方式这些具体信息。下面列举一个实例进一步描述本发明的技术方案。<实施例1>本发明的实施例中，所涉及的通信系统包含标准的两个版本：标准1.0与标准1.1。其中，版本1.1是版本1.0的升级，会在标准1.0通信系统基础上进行兼容性扩展。表格1是本实施例中版本1.0通信系统采用长码的编码调制模式信息列表。如以下表格1所示，1.0版本包含了35组使用长码(码长为64800比特)的编码调制模式信息，分别用bicm_l0至bicm_l34表示。表格1：版本1.0采用长码(long-code)的编码调制模式信息表格2是本实施例中版本1.0通信系统采用短码的编码调制模式信息列表。如以下表格2所示，1.0版本还包含了28组使用短码(码长为16200比特)的编码调制模式信息，分别用bicm_s0至bicm_s27表示。表格2：版本1.0采用短码(short-code)的编码调制模式信息表格3是本实施例中通信系统分别采用长码和短码时所对应的编码模式信息的列表。版本1.0包含了12组长码的纠错编码表号与12组短码的纠错编码表号，分别用fec_l0至fec_l11、fec_s0至fec_s11来表示，通过以下表格3列出了这些纠错码具体的码率数值与码长数值。这里值得注意的是，通过一个纠错编码表号可以确定出唯一一个码长和码率数值，然而，码长和码率等具体数值却无法确定出唯一的纠错编码表号，在此之间的对应关系是不对等可逆的。表格3：1.0版本编码模式信息表格4是本实施例中通信系统所涉及的星座映射信息列表。本实施例中1.0版本涉及的30组星座映射信息，星座映射信息包括星座映射表号，即用cons0至cons29来表示，通过星座映射表号能够确定星座映射方式和星座映射阶数等具体数值，值得注意的是，星座映射方式和星座映射阶数等具体数值却无法确定出唯一的星座映射表号，与上述编码模式信息的道理相同。表4就给出了这30组星座映射信息分别所对应的星座映射阶数。表格4：1.0版本星座映射信息针对版本为1.0的标准，发射端将编码调制模式映射为两个信令字段：一个1比特的码长字段和一个6比特的组合信令字段。当编码调制模式采用的是长码时，将码长字段映射为1，是短码时将码长字段映射为0。通过将编码模式信息与星座映射信息进行匹配，选择出例如表1所示预定数量的编码调制模式信息(长码时35个；短码时28个)。其中，这些预定数量是通过以下方式来确定的，即对相近编码调制模式信息之间的频谱效率或者接收门限进行比较，择定出编码模式信息与所述星座映射信息之间的对应匹配关系的数量从而成为预定数量。就比如，在几个频谱效率相近的编码调制模式信息中选择出接收门限更好的一个，或者，在在几个接收门限相近的编码调制模式信息中选择出频谱效率更好的一个，是进行择优确定的。如上，当编码模式信息与星座映射信息的参数和匹配关系、以及编码调制模式信息的预定数量均确定后，对这些编码调制模式信息按照预定映射关系表来进行排序。由于采用长码的编码调制模式与采用短码的编码调制模式往往是在不同应用场景，甚至是不用类型的接收设备上使用的，因此首先使用1个比特区分开两者。以下表格5显示了采用长码时预定映射关系表中各个编码调制模式信息所对应的频谱效率与接收门限的数值。在对不同的编码调制模式信息进行编号时，是根据不同编码调制模式的频谱效率与接收门限升序排列的，亦即编号高的编码调制模式信息有更高的频谱效率与更高的接收门限。采用短码时的原理相同，在此省略显示。通过这些频谱效率与接收门限的数值大小排序变化，可以得知，预定映射关系表是根据编码调制模式信息的频谱效率和接收门限中的至少一种进行升序或降序而确定，所以，才能够确定出表1和表2中这些编码调制模式信息的排列分布顺序。例如，将fec_l0和cons0之间相匹配形成的编码调制模式信息对应为bicm_l0，依次下去，而将fec_l11和cons29之间所形成的编码调制模式信息对应为bicm_l34。表2中的采用短码所匹配对应的原理也是相通的。由于标准的使用者，即业务运营商，在选取编码调制模式时主要关心的是频谱效率与接收门限，而不是具体的码率与星座映射模式，因此采用根据频谱效率/接收门限升序排列的方法可以使使用者更直观、方便地选择模式。表格5：1.0版本采用长码的编码调制模式信息所对应的频谱效率与接收门限对预定数量的编码调制模式信息进行合理排序后，如以下表格6所示，给出了本实施例中1.0版本编码调制信令字段生成方法。根据编码调制模式信息并按照预定映射关系表来统一依次映射成编码调制信令字段，例如长码时从bicm_l0的000000按次逐个升位至bicm_l34的011010，短码时从bicm_s0的000000按次逐个升位至bicm_s27的010011。从而，再对编码调制信令字段加载上相应的码长字段，生成组合信令字段。至此得知，码长字段为1比特，加上编码调制信令字段为6比特，则组合成7比特的组合信令字段。如果按照现有的dvb-t2与dvb-ngh的信令生成方式，我们同样需要1比特码长信令，需要4比特码率信令与3比特星座映射阶数信令。而是用本实施例的信令生成方式，可以节省1比特信令。除了本实施例所限定的6比特，本发明还可以为了考虑进一步加大未来版本升级的可扩展性的空间，采用性能更高但复杂程度增大的7比特来定义编码调制信令字段，至少为6比特即可，本发明在此不受限定。回到表6中可以看到，预定组合对应关系表包含一定数量的未定义字段，该一定数量是由字段最大定义数量减去预定数量所得，未定义字段用于定义应升级扩展需求而新增的编码调制模式信息。其中，用码长字段来区分长码和短码，由6比特编码调制信令字段而确定的字段最大定义数量为64个(6个比特，则64个)，当使用长码时预定数量是35个，则未定义字段为29个；当使用短码时预定数量是28个，则未定义字段为36个。因此，标准1.0为采用长码的组合信令字段预留了29个未定义模式(011011～111111)，为采用短码的组合信令字段预留了36个未定义模式(010100～111111)。其中，新增的编码调制模式信息，是由编码模式信息或星座映射信息中任意一个进行新增或者二者之间匹配关系变化而形成的。表格6：1.0版本编码调制信令字段生成方法在本具体实施中，本发明还提供了与编码调制信令生成方法相对应的解析方法。同样地，接收端提取出信令后，提取到的编码调制信令字段与码长字段获得编码调制信息中的纠错码编码表号和星座映射信息中的星座映射表号，然后通过表格1、表格2是本实施例中版本1.0通信系统采用短码的编码调制模式信息列表。如以下表格2所示，1.0版本还包含了28组使用短码(码长为16200比特)的编码调制模式信息，分别用bicm_s0至bicm_s27表示。表格2、表格3和表格4是本实施例中通信系统所涉及的星座映射信息列表。本实施例中1.0版本涉及的30组星座映射信息，星座映射信息包括星座映射表号，即用cons0至cons29来表示，通过星座映射表号能够确定星座映射方式和星座映射阶数等具体数值，值得注意的是，星座映射方式和星座映射阶数等具体数值却无法确定出唯一的星座映射表号，与上述编码模式信息的道理相同。表4就给出了这30组星座映射信息分别所对应的星座映射阶数。表格4获得纠错码编码表号、以及相对应的码率和码长、星座映射表号、以及相对应的星座映射阶数和星座映射方式，最后通过这些信息获得编码与星座映射的具体细节。为了对版本1.0进行升级扩展，在版本1.1标准的实施过程中，我们希望添加如下4个编码调制模式信息：1.短码bicm_s26和bicm_s27模式的接收门限间隔太大，添加一个新的编码调制模式信息bicm_s28，使得它的接收门限介于bicm_s26和bicm_s27之间。同bicm_s26和bicm_s27一样，bicm_s28也使用256-qam的星座映射模式，但采用了另一个码率——5/6。因此bicm_s28使用了一个新的纠错码编码方式，其纠错码编码表号为fec_s12。相对应地，我们还为其设计了一个新的星座映射信息cons30。所以，就能够解决接收门限间隔太大的问题，使得接收门限间隔符合预定间隔值。2.长码bicm_l33和bicm_l34模式的门限间隔太大，添加一个新的编码调制模式信息bicm_l35，使得它的接收门限介于bicm_l33和bicm_l34之间。同bicm_l33和bicm_l34一样，bicm_l35也使用1024-qam的星座映射模式，但采用了另一个码率——5/6。因此bicm_l35使用了一个新的纠错码编码方式，其纠错码编码表号为fec_l12。相对应地，我们还为其设计了一个新的星座映射信息cons31。所以，就能够解决接收门限间隔太大的问题，使得接收门限间隔符合预定间隔值。3.bicm_l34的接收门限最高，因此添加一个新的编码调制模式信息bicm_l36来比该接收门限较低一些，所知的是采用迭代解映射与译码的方法(bicm-id)可以有效地降低接收门限，因而使得bicm_l36的码率、编码方式以及星座映射阶数与bicm_l34相同，但星座映射方式选择更适合迭代解映射与译码的方法。亦即，bicm_l36也采用了fec_l11，因此其码率仍为13/15，但它采用了一个新的星座映射信息cons32。因而，接收门限得以降低。4.bicm_s0用以针对深度覆盖的移动接收，我们发现这类应用的误码平层要求并没有制定1.0标准时所考虑的那么高，因此添加一个新的编码调制模式信息bicm_s29，使它的编码方式fec_s13具有与bicm_s0相同的码率(2/15)，但瀑布区性能更好，而误码平层深度有所牺牲，误码平层深度被抬高、减少。bicm_s29的星座映射信息则不需要改变，仍为cons0。所以，使得新增的bicm_s29更适合深度覆盖的移动接收。通过以下，通过表格7和表格8定义了新增的编码调制模式信息与相对应的编码调制信令字段。表格7：1.1版本新增采用长码的编码调制组合字段生成方法编码调制信令字段编码调制模式信息纠错码编码表号码率星座映射表号星座映射阶数011011bicm_l35fec_l125/6cons311024-qam011100bicm_l36fec_l1113/15cons321024-qam表格8：1.1版本新增采用短码的编码调制组合字段生成方法编码调制信令字段编码调制模式信息纠错码编码表号码率星座映射表号星座映射阶数010100bicm_s28fec_s125/6cons30256-qam010101bicm_s29fec_s132/15cons0qpsk采用本发明的编码调制信令生成方法以及解析方法，相较于已有的dvb-t2和dvb-ngh的方式，有如下优点：1.由于bicm_l36所采用的编码与星座映射模式与bicm_l34完全相同，dvb-t2的编码调制信令字段生成方式将无法为bicm_l36提供一个唯一的编码调制信令字段值以区分现有系统版本中的bicm_l34。2.由于bicm_s29所采用的编码的码长与码率与bicm_s0相同，星座映射方式也相同，dvb-t2的编码调制信令字段生成方式也无法为bicm_s29提供一个唯一的编码调制信令字段值以区分现有系统版本中的bicm_s0。3.本发明所采用的编码调制模式信令字段生成方式的扩展性更为灵活。例如，为采用长码的编码调制模式预留的29个未定义模式可以灵活地提供给新增的编码方式与星座映射方式，而不是分别限制新增编码方式与新增星座映射方式的数量的上限。本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。当前第1页12