用于数据流传输的双级信令的制作方法_3

文档序号:9510382阅读:来源:国知局
目标保 护等级/等级范围。因此,可以花费由PLH扩展造成的相同的必要开销,但是具有合适的保 护等级,用于在每个超帧内信令。因此,这个多路复用方案尽可能减少总开销。
[0127] 作为第一种示例性方法,人们可以限定超帧最小保护等级的表格,然后,该表格用 于将XFECFRAME分成"通用容器":
[0128] ?如果任何XFECFRAME要求稳健性〈SNR的XXX dB,那么超帧构建器应用扩展/调 制/编码速率选择#1
[0129] ?如果任何XFECFRAME要求稳健性〈SNR的yyy dB,那么超帧构建器应用扩展/调 制/编码速率选择#2
[0130] ?以此类推
[0131] 可以提供缓冲器,以延迟XFECFRAME,这需要比配置用于当前填充的超帧更强烈的 稳健性。因此,下一个超帧以在缓冲器内的XFECFRAME所需要的最强烈的保护/稳健性等 级为特征。
[0132] 所提出的概念以以下方面为特征,其中的一些方面可以可选:
[0133] ?其恒定长度造成允许稳健获取和同步的超帧结构
[0134] ?通过每个超帧具有一个sra和几个PLH的双级信令
[0135] ?由指向在sra内的第一 PLH的指针确保的PLH跟踪
[0136] ?通过扩展根据SH1信令的PLH并且通过帧单独的PLH信令扩展XFECFRAME,来确 保稳健性
[0137] ?通过尽可能减少开销的多路复用调度来延伸
[0138] 通过组合上述方面的至少一些方面,实现引入扩展和增强接收器获取和同步的目 标有效方法。而且,在前进中没有引入任何限制,人们希望规定导频字段的出现或者加扰方 法。
[0139] 现在,描述一个示例性实施方式,其表示通过有效的方式将扩展引入DVB-S2中的 增强方法。虽然提供了所示出的实例,用于TDM传输系统,但是新型信令概念不限于此。例 如,该概念还可以应用于码分多路复用(CDM)或频分多路复用(FDM)中。
[0140] 首先,描述"恒定帧"和"容量单位"的概念。限定超帧,例如,包括445 500个符 号。整个L1信令(SFH/PLH)传输关于每个单独的XFECFRAME的输入流标识符(ISI)的信 息,从而允许XFECFRAME的完全灵活的、数据包切换的注入和解调。这个概念使波形具有完 全宽带能力,使用"时间分片"。图7示出了所选择的超帧概念。
[0141] 例如,参数是:
[0142] ?超帧长度固定为独特数量的符号(445, 500个符号)
[0143] ?在符号内的超帧长度独立于设置导频打开/关闭
[0144] ?整个超帧加扰,包括所有S0SF/SFH元素和导频
[0145] ?通过S0SF序列的第一符号,重新设置扰频器
[0146] ?将超帧分成长度90个符号的"容量单位"(⑶),并且如果适用的话,那么分成导 频块
[0147] ?在15个容量单位之后,可以注入长度25个符号的导频序列,限定为导频=打开 的模式
[0148] ?由于导频==打开,所以超帧由4860个⑶构成
[0149] ?由于导频==打开,所以超帧由4950个⑶构成
[0150] ?每个超帧的前6个⑶通过S0SF和sra固定
[0151] 根据不同的权衡分析,选择以上数字。原则上能够具有其他参数化。实例如下。
[0152] ?导频字段(相对自由地优化)的长度和发生率
[0153] ?在两个导频字段(相对自由地优化)之间的⑶的数量
[0154] ?根据特定公式的超帧长度(在符号中),具有有限的选择
[0155] 核心信令元素的内容:
[0156] 字段S0SF(超帧起始)具有以下性能或者包括(例如):
[0157] -具有良好的互相关或自动相关性能的序列
[0158] -190个符号的长度
[0159] sra(超帧头)可以包括(例如):
[0160] -11位:指向PLH的指针(在⑶中计算,自从超帧起始以来)
[0161] -1位:在相应的超帧内,导频==打开/关闭
[0162] -2位:在这个超帧内的最大扩展
[0163] -编码长度:350个符号(通过BPSK (二进制相移键控)和编码速率R = 1/25)的 350个符号
[0164] 总长度为180个符号的帧头PLH(物理层报头)可以包括(例如):
[0165] -预先定义的20个符号的"S0F"(帧起始)序列
[0166] -PLSC0DE,其包含
[0167] 〇3位:M0D/SPREAD (用于调制和扩展的指示符),见下面的表1
[0168] 〇4位:C0D (编码速率的指示符),见下面的表2
[0169] 〇 8 位:SID (流 ID)
[0170] 〇1位:短/长码字
[0171] 〇编码长度:160个符号(BPSK、编码速率R = T/10)
[0172] S0SF和sra是标记超帧的开始的固定元素。sra包含相关参数,用于整个超帧,例 如,导频打开/关闭、激活扩展、以及指向FIRST PLH的指针。最大指针值取决于CU的尺 寸以及最大码字长度(在CU中)。如果适用的话,那么必须考虑扩展因子。例如,对于作 为XFECFRAME长度的因子的⑶=90个符号的尺寸,指针必须覆盖11位。这11位覆盖在 S0SF与超帧的第一 PLH之间的最糟糕情况距离(=CU的量)。指针值0指向在超帧内的 第一⑶,从而开始S0SF。
[0173] 在每个XFECFRAME前面出现PLH,独立于XFECFRAME的长度或者在超帧内的 XFECFRAME的实际开始。PLH的长度对应于两个⑶或180个符号。如上所述,PLH包含S0F 和PLS码字。
[0174] 在本实施方式中,在SH1内表示PLH的第一发生率,而可以从先前的PLH信令信息 中计算进一步PLH的位置。
[0175] 关于解码阈值的设计目标,可以如下限定可取的解码和检测阈值:
[0176] · S0SF :应通过大约-9. OdB可检测,这是因为可以用于干扰检测和减轻。此外, 检测阈值必须低于sra的解码阈值
[0177] · sra:应通过大约-8. 5dB可解码,作为大约-8. 3dB的由波形支撑的最低Es/ N。(在每个传输的符号的能量与单侧噪声功率之间的比率),并且这是因为传输关于在超帧 内部的潜在扩展和动态导频切换的信息。通过主要适用于交互服务的低Es/N。操作范围,限 定两个不同的目标
[0178] 〇WER = 10 5,用于交互应用,具有最低Es/N。阈值-8. 5dB
[0179] 〇WER = 10 7,用于广播应用,具有最低Es/N。阈值-7. OdB
[0180] · PLH :应通过大约-3. OdB可解码,这是因为仅仅需要与最受保护的未扩展的 XFECFRAME -样强烈。由PLH解码器在扩展的情况下看到的有效Es/N。也不低于这个目标。 用于PLH的WER目标是10 7
[0181] 虽然以上PLH规范涉及PLH扩展,仅仅作为低SNR扩展,但是通常能够与不同的调 制阶数或编码速率相结合。PLH的传输参数随后根据期望的有效载荷解码阈值从一个超帧 变成另一个超帧。因此,调制、编码速率以及扩展的特定组合限定不同的解码阈值并且根据 在当前超帧内的有效载荷数据加上某个裕度的最低解码阈值选择。
[0182] 现在,为说明性实例限定L1信令元素:
[0183] S0SF 序列
[0184] S0SF序列包含190个符号。在整个超帧经受加扰之前,全零位序列进行QPSK映 射。如果避免实际的映射过程,那么这等同于注入星座点(l+li)/sqrt(2)。传输的S0SF序 列始终与由加扰序列生成的前190个符号相同。
[0185] SFH 代码
[0186] sra代码由速率1/5的尾部控制的卷积码构成。该定义如下:
[0187] ?信息位的数量:14
[0188] 〇指向第一 PLH的11位指针(在⑶的数量内);
[0189] 〇1位导频打开/关闭,0 =导频关闭,1 =导频打开
[0190] 〇在当前帧内的2位最大扩展
[0191] '00' :在这个帧=1内的最高扩展因子
[0192] '01' :在这个帧=2内的最高扩展因子
[0193] '10' :在这个帧=4内的最高扩展因子
[0194] '11' :RFU
[0195] ?具有重复因子5的块体重复
[0196] ?总体"编码速率"是1/25
[0197] 用于SH1代码的解码阈值大约是-7. 5dB SNR,具有10 7的目标WER。SH1代码通 过超帧加扰来加扰。
[0198] S0F 序列
[0199] S0F序列是PLH的一部分,并且由20个已知的符号构成。整个超帧经受加扰之前, 全零位序列进行QPSK映射。如果避免实际的映射过程,那么这等同于注入星座点(1+li)/ sqrt (2)。S0F序列通过超帧加扰来加扰。
[0200] PLH 代码
[0201] PLH代码由速率1/5的尾部控制的卷积码构成。该定义如下:
[0202] ?信息位的数量:16
[0203] 〇 3 位 M0D/SPREAD,见表 1
[0204] 〇4位C0D,见表2
[0205] 〇8 位 SID(ISI)
[0206] 〇1位短/长:0 =长,1 =短
[0207] ?具有重复因子2的块体重复
[0208] ?总体"编码速率"是1/10
[0209] 用于PLH代码的解码阈值大约是-3. 5dB SNR,具有10 7的目标WER。PLH代码通 过超帧加扰来加扰。
[0210] M0D/SPREAD字段的这个定义如下,其中,调制数量表示调制阶数,例如,3 = 8PSK :
[0211] 表1 :在单个位字段内的调制和扩展的联合表示

[0214] 缩写词RFU表示留作将来使用。
[0215] 以下表3限定了 M0D/SPREAD和SH0RT/L0NG的每个组合的所产生的码字长度(在 CU 内):
[0216] 表 3 :根据 M0D/SPREAD 和 SH0RT/L0NG 的在 CU 内的 XFECFRAME 长度
[0218] 在表3中的星号(*)表示XFEFRAME,SPREAD>1,其包含额外的导频CU,用于周跳性 能。
[0219] 导频字段
[0220] 如果超帧由规则的导频构成(在sra代码内,将"导频打开/关闭"设置为"打 开"),那么在每15个CU之后,规则地插入长度25个符号的导频字段,从超帧的起始开始计 算,包括用于S0SF/SH1的CU (6个CU)。
[0221] 在整个超帧经受加扰之前,全零位序列进行QPSK映射。如果避免实际的映射过 程,那么这等同于注入星座点(l+i)/sqrt (2)。通过超帧加扰来加扰导频字段(如果有的 话)。
[0222] 如果在当前超帧内,sra信号扩展>1,并且当前PLH表示用于实际的XFECFRAME的 扩展因子>1,那么额外CU专用作导频序列。然后,前面具有扩展的XFECFRAME的CU或者具 有整个PLH(包括扩展重复)的每个导频字段通过额外的导频CU扩展,由恒定的I/Q符号 构成,具有星座点(l+i)/sqrt(2)。在图8B中示出了延伸并且表示为P2字段。然后,通过 超帧加扰来加扰这些导频字段。
[0223] 现在参照图8和图9,描述了将XFECFRAME映射到超帧内。
[0224] 图8A示意性示出了将XFECFRAME映射到超帧内,而不扩展。将XFECFRAME映射到 超帧内的主要特征是:
[0225] · XFECFRAME与超帧不对准
[0226] ?每个XFECFRAME的前面具有长度2CU = 180个符号的PLH(PLHEADER)
[0227] ?单独的XFECFRAME可以在不止一个超帧之上跨过
[0228] · SH1包含指向在当前超帧内发生的第一 PLH的指针(从S0SF到PLH的虚线箭 头)
[0229] 对于图8A,使用144个⑶的固定XFECFRAME长度,而对于普遍的情况,每个 XFECFRAME可以容纳任何XFECFRAME长度。
[0230] 关于超帧的总长度,在具有导频==打开与导频==关闭的模式之间没有差异, 除了每个超帧可以分配的CU的数量不同以外:
[0231] # 4854个CU/超帧,导频==打开
[0232] · 4944个CU/超帧,导频==关闭
[0233] 图8B示意性示出了通过扩展将XFECFRAME映射到超帧内,更尤其地,将扩展应用 于在一个超帧内的单个XFECFRAME内。在一个超帧内的扩展的有效支撑的关键理念在于:
[0234] 鲁sra包含关于扩展是否应用于这个特定超帧中的信息
[0235] ?如果信令扩展,那么整个超帧的所有PLH必须由在SH1内信令的扩展因子重复, 与单独的XFECFRAME是否扩展无关
[0236] ?通过这种方式,在低SNR区域内操作的接收器可以继续跟踪PLH,直到找出属于 其的 XFECFRAME
[0237] ?需要扩展的每个XFECFRAME必须通过在SFH内表示的扩展因子重复每个⑶
[0238] 注释:只要小于或等于sra扩展指示符,就能够混合实际的扩展因子。更具体而 言,如果(例如)(最大)扩展因子4由sra信令,那么XFECFRAME可以由1、2或4根据在 每个PLH内的信令扩展。
[0239] 也允许扩展的XFECFRAME在两个超帧之上分割,其中,由第一 SH1而非由连续的 SH1信令扩展。接收器必须意识到PLH重复的序列也可以由S0SF+SFH中断,其发生周期熟 知并且也必须由接收器在低SNR条件下跟踪。这个概念符合避免多路复用效率的填充这一 目标,但是与填充相比,可以增加进一步接收器逻辑的要求。
[0240] 实现扩展本身,作为整个XFECFRAME的重复,即,用于通过因子2扩展,将 XFECFRAME连续传输两次。CU的顺序如下(用于扩展因子2以及XFECFRAME长度144个 CU):
[0241] 1, 2, 3, 4,. . . 143, 144, 1, 2, 3, 4,. . . 143, 144
[0242] 这个分配确保突发式损害(例如,脉冲噪声或相位估计的短期退化)(例如,由离 群值造成)不影响CU的扩展序列的相同CU。
[0243] 帧头扩展(PLH扩展)可以如下调整。这个调整的关键问题是所有终端(在单独 SNR条件下的每个)必须能够解码PLH,找出目标XFECFRAME,并且确定其XFECFRAME的实际 的扩展因子。尤其处于低SNR条件下的终端必须能够跟踪超帧的所有PLH。
[0244] 特定的终端可以发生三个不同的情况:
[0245] ?终端SNR>PLH和S0SF/SH1的阈值一可以正确地接收和跟踪所有报头;
[0246] ?终端SNR〈PLH的阈值,但是终端SNR>S0SF/Sra的阈值一
[0247] 〇如果扩展在这个超帧中活动,那么可以正确地接收和跟踪所有PLH。
[0248] 〇如果扩展在这个超帧中不活动,那么不能跟踪所有PLH,因此,不能找出目标 XFECFRAME。然而,终端依然能够跟踪S0SF/SH1,必须等待更好的SNR条件或者具有激活的 扩展的超帧。
[0249] ?终端SNR〈PLH和S0SF/SH1的阈值一终端完全不同步并且必须进行重新获取。
[0250] 这些考虑基于PLH保护等级在支撑的SNR方面对应于没有扩展的最低M0DC0D这 一事实。因此,在低SNR条件下的终端不能跟踪未扩展的PLH。如果仅仅目标XFECF
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