（通信与信息系统专业论文）移动多媒体广播cmmb覆盖测试系统的研究与实现.pdf

中国移动多媒体广播( c m m b ) 覆盖测试系统 的研究与实现 摘要 随着信息技术与通信产业的发展，手机数字电视作为新兴的多媒 体业务成为关注的热点。手机数字电视为手机和其他移动多媒体终端 提供数字电视广播服务，满足用户对电视节目移动接收的需求。 中国移动多媒体广播( c m m b ) 是我国自主研发的、具有完全自主 知识产权的移动多媒体广播标准。c m m b 信号通过卫星和地面无线 广播方式发送，在信号覆盖范围内，能够满足人们在小屏幕、小尺寸、 便携的手持类终端如手机、p d a 、m p 3 、m p 4 、数码相机、笔记本电 脑以及车载、船载便携移动终端设备上随时随地接收新闻、资讯、娱 乐等电视节目的需求。 2 0 0 8 年北京奥运会的举行，为c m m b 提供了良好的发展机遇。 为了满足用户“随时随地看奥运的需求，国家广播电影电视总局于 2 0 0 8 年在全国3 7 个主要城市完成了c m m b 网络建设。在这些网络 的建设过程之中，c m m b 信号的覆盖测试为网络优化和调整提供了 重要的数据依据。 本文介绍了c m m b 信号覆盖测试系统的设计和实现方法；探讨 了使用u s b 、g p i b 、串口等通信接口，使个人计算机与测试设备进 行数据通信的方法；同时描述了g i s 系统在c m m b 网络覆盖测试中 的应用。本文中所介绍的测试系统在c m m b 网络的覆盖测试中已经 得到了广泛的应用。 关键i 百- - j - c m m b覆盖测试 u s b 2 0g p i b m a p x t h er e s e a r c h i n ga n di m p l e m e n t a t i o no n c m m bc o v e r a g e m e a s u r e m e n ts y s t e m a b s t r a c t w i t ht h e r a p i dd e v e l o p m e n t o fi n f o r m a t i o n t e c h n o l o g y a n d t e l e c o m m u n i c a t i o n si n d u s t r y , m o b i l ed i g i t a lt vh a sb e c o m et h ef o c u so f a t t e n t i o na sa ne m e r g i n gm u l t i m e d i as e r v i c e m o b i l ed i g i t a lt vp r o v i d e s d i g i t a lt vb r o a d c a s t i n g s e r v i c e st om o b i l ep h o n ea n do t h e rm o b i l e m u l t i m e d i at e r m i n a l st om e e tt h eu s e r s n e e d so fr e c e i v i n gt v p r o g r a m c h i n am o b i l em u l t i m e d i ab r o a d c a s t i n g ( c m m b ) i sam o b i l e m u l t i m e d i ab r o a d c a s t i n gs t a n d a r dw h i c hi si n d e p e n d e n t l yd e v e l o p e db y c h i n a ，a n dc h i n ah a st h ef u l li n d e p e n d e n ti n t e l l e c t u a lp r o p e r t yr i g h t so f c m m b t h ec m m b sr a d i os i g n a li ss e n tv i as a t e l l i t ea n dt e r r e s t r i a l b r o a d c a s t i n g i n t h es i g n a l sc o v e r a g ea r e a ，u s e r sc a nr e c e i v en e w s ， i n f o r m a t i o n ，a n de n t e r t a i n m e n tt vp r o g r a m so nm o b i l et e r m i n a l s ，s u c ha s m o b i l ep h o n e ，p d a ，m p 3 ，m p 4 ，n o t e b o o kc o m p u t e r s ，a n dt e r m i n a l so n s h i p so rc a r s 2 0 0 8b e i j i n go l y m p i cg a m e sp r o v i d e dag o o do p p o r t u n i t yf o r c m m b sd e v e l o p m e n t i no r d e rt om e e tt h eu s e r s d e m a n do f a n y t i m e ， a n y w h e r e t ow a t c ht h eo l y m p i cg a m e s ”，t h es t a t ea d m i n i s t r a t i o no f r a d i o ，f i l ma n dt e l e v i s i o n ( s a r f t ) h a v ec o m p l e t e dt h ec o n s t r u c t i o no f c m m bn e t w o r k si n3 7c i t i e s d u r i n g2 0 0 8 i n t h e p r o c e s so f t h o s e n e t w o r k s c o n s t r u c t i o n ，t h em e a s u r e m e n to fc m m bs i g n a l sc o v e r a g e g a v e t h ed a t as u p p o r t i n gf o ro p t i m i z a t i o na n da d j u s t m e n to f t h o s e n e t w o r k s t h i sp a p e rw i l li n t r o d u c et h ed e s i g na n di m p l e m e n t a t i o nm e t h o d so f t h ec m m bs i g n a l s c o v e r a g em e a s u r e m e n ts y s t e m t h e a r t i c a lw i l l d i s s c u s st h ew a yo ft r a n s f e r r i n gd a t ab e t w e e np e r s o n a lc o m p u t e r sa n d m e a s u r e m e n td e v i c e su s i n gu s b ，g p i b ，o rs e r i a l p o r t i t w i l l a l s o d e s c r i b et h ea p p l i c a t i o no fg e o g r a p h yi n f o r m a t i o ns y s t e m ( g i s ) i nt h e c m m bs i g n a l s c o v e r a g e m e a s u r e m e n t t h em e a s u r e m e n ts y s t e m d e s c r i b e di n t hi s p a p e rh a sb e e nw i d e l yu s e di n t h ec m m bs i g n a l s c o v e r a g em e a s u r e m e n t k e y w o r d s ：c m m b c o v e r a g em e a s u r e m e n t u s b 2 0 g p i bm a p x i i i 独创性( 或创新性) 声明 本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不 包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他 教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任 何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 本人签名： 灞礁同期：磁一芝。2 关于论文使用授权的说明 学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定，即： 研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有 权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被 查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、 缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后遵守 此规定) 保密论文注释：本学位论文属于保密在一年解密后适用本授权书。非保密论 第一章绪论 随着信息技术与通信产业的迅猛发展，手机数字电视作为新兴的多媒体业务 成为炙手可热的研究热点。手机数字电视为手机和其他移动多媒体终端提供接收 地面数字电视广播的功能，满足用户在任何时问、任何地点、任何状态下接收电 视节目的需求。 中国移动多媒体广播( c m m b ) 是我国自主研发的、具有完全自主知识产权的 移动多媒体广播标准。c m m b 标准通过卫星和地面无线广播方式发送，在信号 覆盖范围内，能够满足人们在小屏幕、小尺寸、便携的手持类终端如手机、p d a 、 m p 3 、m p 4 、数码相机、笔记本电脑以及车载、船载便携移动终端设备上随时随 地接收新闻、资讯、娱乐等电视节目的需求。c m m b 是广播电视传播渠道的重 要补充和延伸，可以填补目前广播电视的服务空白，对于创新传播手段，构建传 输快捷、覆盖广泛的现代文化传播体系，推动我国文化和民族工业发展都具有十 分重要的意义。 1 1 国际上手机数字电视标准发展现状 目前全球各大移动运营商己基于自己的2 5 g 3 g 网络并结合流媒体技术推 出了各种手机电视服务。国际上主流的手机电视的三大技术标准有：欧洲主导的 d v b h 、韩国热推的t - d m b 、美国高通主导的m e d i a f l o 。 ( - - ) d m b ( 数字多媒体广播) 2 0 0 4 年9 月，l g 在全球率先丌发出t - d m b ( 地面数字多媒体广播) 接收片上 系统；同年5 月，l g 又开发出全球第一部s d m b 手机s b l 0 0 ；同时持有数字 电视广播的标准一高科技系统委员会( a t s c ) 的原创技术。l g 的d m b 手机是 d m b 技术发展的罩程碑，在全球率先实现手机以3 0 帧秒的速率播放h 2 6 4 视 频，该手机使用一系列尖端技术，以高分辨率l c d 、庞大的内存空间以及更加 持久的电池支持数字电视广播。 s - d m b ( 卫星数字多媒体广播) 服务自2 0 0 5 年5 月在韩国市场上推出以来， 倍受年轻消费者的推崇，市场表现极为成功。它使消费者提前体验未来的电视技 术标准。l g 还在2 0 0 5 年1 2 月推出了t - d m b 服务，并在2 0 0 6 年初将t o d m b 手机大规模推向市场。 ( - - - - ) d v b h ( 手持数字视频广播) d v b h 是欧洲地面视频广播技术，d v b h 标准支持g s m 、g p r s 和w c d m a 网络，它采用m p e g 4 编码，能够提供比t - d m b 更快的数据传输速率( 数据速率 约为3 0 0 k b p s ) 和更好的信号稳定性。它能够灵活利用频率带宽，从而承载更多 频道( 能播出多达5 0 套节目) 。但是，d v b h 在移动性能和画质方面略逊色于 t - d m b 。此外，功耗较高以及结构复杂也是d v b h 有待改进之处。 ( = ) m e d i a f l o ( 媒体前向链路) 由芯片厂商高通丌发的m e d i a f l o 标准则是专门为手机环境而设计的它采 用v h f 甚高频和u h f 超高频信道将内容传送给手机。利用f l o 技术，手机就 可以像家庭电视一样随意切换，1 5 秒的平均频道切换时问根本不会出现缓存时 间或等待进度条。而它的最大优势在于支持最少2 0 个流媒体播放频道，支持 q v g a 分辨率显示每秒3 0 帧画面，1 0 个立体声频道。此外，它对手机电力需求 更低。 ( 四) t - d m b 、d v b h 、m e d i a f l o 技术比较 表1 1 所示，是三种标准的技术比较。 表1 - 1t - d m b 、d v b h 、m e d i a f l o 技术比较 标准类别t d m bd v b hm e d i a f l o 带宽 1 5 3 6 m h z ( 6 m h z 5 、6 、7 、8 m h z 6 m h z ( 可以用5 、 分为三段) 7 、8 m h z ) 频道数量每信道1 个视频和最多3 0 个视频和1 5 个视频和1 0 个 2 至3 个音频频道1 5 个音频、以及 音频、4 0 个短格 短格式视频片断式视频片断 传送技术 o f d m ( 4 k 模式)o f d m ( 2 k 、4 k 、o f d m ( 4 k 模式) 8 k 模式) 视频编码 h 2 6 4 欧洲h 2 6 4 ；美国 h 2 6 4 ( 增强型) w m v 9 音频编码韩国b s a c ：欧洲欧洲a a c + ；美国a a c + a a c +w m a p r o 多路传送m p e g - 2t s m p e g ，2t sm p e g 2t s 超频 m p e g 4s l 播放速率 c i f3 0 f p sq v g a 3 0 f p s q v g a3 0 f p s 1 2 移动多媒体广播( c m m b ) 的发展现状及覆盖测试的意义 中国移动数字多媒体广播( c h i n am o b i l em u l t i m e d i ab r o a d c a s t i n g ，即 c m m b ) 是国家广电总局子2 0 0 6 年1 0 月颁布的中国移动多媒体广播行业标准。 c m m b 确定采用我国自主研发的移动电视接收标准s t i m i ，该标准从2 0 0 6 年1 1 月1 只起实旌。它是国内自主研发的第一套面向手机、p d a 、m p 3 、m p 4 、数码 2 相机、笔记本电脑多种移动终端的数字多媒体广播系统。c m m b 规定了在广播 业务频率范围内，移动多媒体广播系统广播信道传输信号的帧结构、信道编码和 调制，该标准适用于3 0 m h z 到3 0 0 0 m h z 频率范围内的广播业务频率，通过卫 星和或地面无线发射电视、广播、数据信息等多媒体信号的广播系统，可以实 现全国漫游。 移动多媒体广播( c m m b ) 采用卫星与地面相结合的方式，以期实现“天地一 体、星网结合、统一标准、全国漫游”，建立起一个全国覆盖性网络。自2 0 0 7 年8 月以来，c m m b 已在6 个奥运城市以及深圳、广州丌展了地面u h f 网络覆 盖工作，北京地区现在已完成基于7 个发射点的单频网建设。截至2 0 0 8 年1 2 月，全国3 7 个主要城市的c m m b 网络建设工作也已基本完成，而第二批1 0 0 个城市的c m m b 网络建设也即将完成。 在终端方面，包括诺基亚、摩托罗拉、联想、中兴等1 4 5 家企业已加入到 c m m b 阵营，同时联想、中兴等企业已开发出包括手机、m p 4 、p m p 、s d 卡接 收器等多种产品。 在全国各大城市的c m m b 网络建设过程当中，c m m b 信号的覆盖测试为网 络优化和调整提供了重要的数据依据。数字电视广播网络的建设是一个复杂地过 程，需要不断地优化和调整，才能达到最佳的性能，取得最佳的覆盖效果。而不 断调整和优化的依据，则来自于精确、有效的网络覆盖测试。因此，一个成熟稳 定的c m m b 网络覆盖测试系统，既对于c m m b 的发展有很大的裨益，同时也 是节约国家投资成本，高效建设c m m b 网络所不可或缺的。 c m m b 网络的覆盖测试，是一项细致而又复杂的工作，如果能够把接收终 端解调生成的数据流传输到计算机上，再结合其他的测试仪器记录精确的信号参 数，如频谱仪等，最后用自动化的测试软件将所得到的数据整理、储存，就可以 利用计算机在信号分析处理和多任务处理方面的天然优势，进行数据的分析与后 处理，帮助测试人员分析测试数据。 基于上述原因，研究和实现c m m b 信号覆盖测试系统，对于c m m b 的发 展有不可忽略的重要意义，为了加快c m m b 的推广和应用，全面评估c m m b 性能，尤其是测试c m m b 的移动接收效果和城市覆盖效果，有必要设计专用的 针对c m m b 网络的移动接收覆盖测试系统。 1 3 本文的主要工作与结构安排 本文以中国移动多媒体广播( c m m b ) 网络覆盖测试技术为背景，讨论 c m m b 网络覆盖测试系统的软硬件设计，并结合通信接口丌发技术和通用编程 方法，研究c m m b 网络覆盖测试系统的实现。 3 以下是本文各章节的内容安排： 第一章介绍课题的相关背景和研究意义：第二章主要介绍c m m b 信道编码、 调制和复用帧结构的相关知识；第三章讨论c m m b 网络覆盖测试系统的总体框 架和软硬件设计思路；第四章介绍测试系统中的c m m b 测试接收机与个人计算 机的通信接口开发：第五章介绍c m m b 覆盖测试软件的丌发方法；第六章对全 文进行总结。 4 第二章移动多媒体广播的相关知识 2 1 移动多媒体广播信道帧结构 在移动多媒体广播的前端系统中，复用的功能是完成音频、视频、数据、电 子业务指南等信息封装和排列，使其能够在移动多媒体广播信道上传送，见图 2 1 。同一业务的音频基本流、视频基本流和数据流封装在同一复用子帧中。电 子业务指南、用户管理等辅助信息分别封装在不同的复用子帧中，控制信息封装 在专用的复用帧中n 】。 图2 - 1 复用在移动多媒体广播前端系统中的位置【1 】 2 1 1复用帧结构 多个复用帧构成一个广播信道帧，见图2 - 2 。 信道 处理 5 图2 - 2 复用帧与广插信道帧关系【1 1 一个复用帧由复用帧头、复用帧净荷和填充组成，见图2 _ 3 。 帧k + 1 的篡嚣罢基茹篆凳意蒜等孚篓翌纛薰罢器篆 0 的复用帧用于承载控制信息，其它的复用帧用于承载业穷。硬冗前p 刀门3 u 兀 填充。 佰田血占趾的结构组成见。图2 - 4 ，结构中的各部分说明如下： 曼詈黧嚣32鬣髹嚣毪复用ox帧00起00始00码01和8 下 2 1 复用帧头长度： 位字段，表示复用帧头长及 包硌，炅用。以艘阳旧1 。 ：警凳譬褰盖等字5 饕誓黑蒙鲁羞霎誓言翥协议的最低版本序号。 钔协议最低版本号： 位字段，标识口】以兼谷嗣夏用盼以刚取吣胀个” ：群錾鬻位2 盏絮嬲筹葛o ，表示在随后的第一个广 6 ) 紧急广播指示：位字段，如果该参数为u u ，衣不位腿肛：叫巾 h 二莘信- - 盖$ 竺裹鞣芋急1 鐾z 慕嚣篆筹羹笔鬻 3 - 二个复用帧7 1 下 i 贞参数指示： 位字段，指不复用l 限哭甲足“巴伺。 必川川h 6 复用帧头 i 、 愤l| 持f 持 协 紧 下 ，薹量：茎萋 续 持 业：续 务l 业e 复 复 复 协议复复务 s 复用下 用用急 帧 保 用配 g 保 用子扩 c 帧帧 议最用 广 参配置更 留 子帧展帧r 起头 版低帧 播 数 留 置表新帧 1 区参 c 始长 本 版 标 指 蓁i 耄i 蓁 垂 表+ 更序数 长 数 号本识 一 指 码 度 不 不更新号度号 新。序 序；号 小| 号l 号l 复复复 用用用 子子子 帧帧帧 2 ：3 1 3 长1 长长 度度度 图2 - 4 复用帧头结构i l l 8 ) 控制表更新序号提前量指示：2 位字段，指示复用帧头中的各控制表更 新序号提前几个广播信道帧通知；0 0 表示提f ； 一个广播信道帧；0 1 表示提前二个广播信道帧；1 0 表示提前三个广播信道帧；1 1 保留。 9 ) 网络信息表更新序号：4 位字段，表示网络信息表更新序号。当网络信 息表中描述的信息( 系统时间除外) 出现变化时，网络信息表更新序号 需要改变，在0 , - - - - 1 5 范围内循环取值，每次更新加l 。 1 0 ) 持续业务复用配置表更新序号：4 位字段，表示持续业务复用配置表更 新序号。当持续业务复用配置表中描述的信息出现变化时，持续业务复 用配置表更新序号需要改变，在0 - - - 1 5 范围内循环取值，每次更新加1 。 1 1 ) 持续业务配置表更新序号：4 位字段，表示持续业务配置表更新序号。 当持续业务配置表中描述的信息出现变化时，持续业务配置表更新序号 需要改变，在o 1 5 范围内循环取值，每次更新加1 。 1 2 ) 短时间业务复用配置表更新序号：4 位字段，表示短时间业务复用配置 表更新序号。当短时问业务复用配置表中描述的信息出现变化时，短时 7 间业务复用配置表更新序号需要改变，在0 - - 1 5 范围内循环取值，每次 更新加1 。 1 3 ) 短时问业务配置表更新序号：4 位字段，表示短时间业务配置表更新序 号。当短时间业务配置表中描述的信息出现变化时，短时间业务配置表 更新序号需要改变，在0 - - 1 5 范围内循环取值，每次更新加1 。 1 4 ) e s g 更新序号：4 位字段，预留给e s g 使用。 1 5 ) 复用子帧数：4 位字段，表示复用帧中包含的复用子帧数量。 1 6 ) 复用子帧1 长度：2 4 位字段，表示复用帧中第一个复用子帧的长度，单 位为字节。 1 7 ) 复用子帧长度：2 4 位字段，表示复用帧中除第一个复用子帧外的其它复 用子帧长度，单位为字节。 1 8 ) 下一帧参数：4 0 位字段，表示下一个复用帧( 相同m f i d ) 的关键参数， 依次为复用帧头长度( 8 比特) 、复用子帧1 的长度( 2 4 比特) 和复用予 帧1 的头长度( 8 比特) 。 1 9 ) c r c 一3 2 ：3 2 位字段，包含c r c 值。 复用帧净荷由一个或多个复用子帧组成，最多包括1 5 个复用子帧。 m f i d = = 0 的复用帧，用于承载控制信息，使用控制逻辑信道传送，此时将 一个控制信息表作为一个复用子帧，见图2 5 。控制信息需要提前一个广播信道 帧发送。 8 图2 - 5 复用帧净荷( m fi d = = 0 ) m f i d ! = 0 的复用帧，用于承载业务，个业务对应一个复用子帧，见图2 - 6 。 图2 - 6 复用帧净荷( m fi d ! = 0 ) 2 1 2 控制信息表 控制信息表使用表标识号来标识，表标识号的分配见表2 1 。 表2 - 1 表标识号的分配 值描述 0 x 0 0保留 0 x 0 1 网络信息表n i t o x 0 2持续业务复用配置表c m c t 0 x 0 3持续业务配置表c s c t 0 x 0 4短时问业务复用配置表s m c t 0 x 0 5短时间业务配置表s s c t 0 x 0 6 e s g 0 x 0 7 0 x 0 f保留 0 x 1 0 紧急广播 0 x 1 1 o ) 【f f 保留 ( 一) 网络信息表 一个运营者经营和管理的移动多媒体广播传送系统称为一个网络；该网络所 知的与其覆盖区有交叉的其它网络称为邻区网络。 网络信息表提供了相应的网络配置，网络表中的各字段定义如下： 1 1 表标识号：8 位字段，定义见表2 1 。 2 ) n i t 表更新序号：4 位字段，表示n i t 表更新序号。当本表中描述的信 息( 系统时间除外) 出现变化时，n i t 表更新序号需要改变，在0 1 5 范围内循环取值，每次更新加1 。 3 ) 系统时间：4 0 位字段，前1 6 位表示m j d 同期码；后2 4 位按4 位b c d 编码，共6 个数字表示精确到秒的时间。 4 1 国家码：2 4 位字段，按照g b t2 6 5 9 2 0 0 0 ( 世界各国和地区名称代码) 用3 字符代码指明国家。每个字符根据g b t1 5 2 7 3 1 1 9 9 4 编码为8 位， 并依次插入2 4 位参数。例如，中国由3 字符代码“c h n 表示，编码 为0 1 0 00 0 1 10 1 0 01 0 0 00 1 0 01 1 1 0 。 5 ) 网络级别：4 位字段，给出网络的级别，网络级别的定义见表2 2 。 表2 - 2 网络级别的定义 值网络级别 o 保留 1一级 2 二级 9 3 三级 4 四级 5五级 6 1 5保留 6 1 网络号：1 2 位字段，和网络级别一起唯一标识了一个网络，其中0 - 3 1 保留为以后使用。 7 ) 网络名称长度：8 位字段，用于描述网络名称的长度，单位为字节。 8 ) 字符：8 位字段，一个字符串，给出n i t 表所在的网络的名称。 9 ) 频点编号：8 位字段，给出n i t 所在的频点编号，每个频点唯一对应一 个中心频率。 l o ) 中心频率：3 2 位字段，给出具体的中心频率参数，单位为1 0 h z ，不得 使用0 ) 0 0 0 0 0 0 0 0 和o ) ( 0 0 0 0 0 0 0 1 。 1 1 ) 带宽：4 位字段，0 表示带宽为8 m h z ：1 表示带宽为2 m h z ：2 1 5 保 留。 1 2 ) 网络其它频点数量：4 位字段，给出本网络使用的其它频点。 1 3 ) 邻区网络数量：4 位字段，给出邻区网络数量。 1 4 ) 邻区网络级别：4 位字段，给出网络的级别，网络级别的定义见表2 2 。 1 5 ) 邻区网络号：1 2 位字段，和网络级别一起唯一标识了一个网络，其中0 3 1 保留为以后使用。 1 6 ) 邻区基本载频的频点编号：8 位字段，给出相邻网络的一个频点编号， 每个频点唯一对应一个中心频率。 1 7 ) c r c3 2 ：3 2 位字段，包含c r c 值。 ( 二) 持续业务短时间业务复用配置表 持续业务短时间业务复用配置表描述了一定时间内的每个持续业务短时间 业务复用帧配置的信息，例如每个复用帧的位置、信道处理方法、子帧与业务标 识对应关系。 持续业务复用配置表和短时l 目j 业务复用配置表，除表标识号不同之外，其它 参数相同，各字段的具体含义如下： 1 ) 表标识号：8 位字段，定义见表2 1 。 2 ) 频点编号：8 位字段，给出本复用配置表所属频点编号。 3 ) 复用配置表更新序号：4 位字段，表示复用配置表更新序号。当本表中 描述的信息出现变化时，复用配置表更新序号需要改变，在0 - 1 5 范围 内循环取值，每次更新加1 。 4 ) 复用帧数量：6 位字段，表示一个广播信道帧内包含的复用帧数。 1 0 5 ) 复用帧标识：6 位字段，用于唯一标识一个复用帧。 6 ) r s 码速率：2 位字段，定义见表2 3 。 表2 - 3r s 码速率 值 r s 0 ( 2 4 0 ， 1( 2 4 0 ，2 2 4 ) 2( 2 4 0 ，1 9 2 ) 3( 2 4 0 ，1 7 6 ) 7 ) 字节交织模式：2 位字段，定义见表2 - 4 。 表2 - 4 字节交织模式 值 字节交织模式 0 保留 1 模式1 2模式2 3模式3 8 ) l d p c 编码速率：2 位字段，定义见表2 5 。 表2 - 5l d p c 编码速率 值l d p c o 1 2 13 4 2 保留 3 保留 9 ) 调制方式：2 位字段，定义见表2 - 6 。 表2 - 6 调制方式 值调制方式 0b p s k 1q p s k 21 6 q a m 3 保留 1 0 ) 扰码方式：3 位字段，定义见表2 7 。 表2 7 扰码方式 值扰码方式 o模式0 1 模式1 2模式2 3 模式3 4模式4 5模式5 6模式6 7模式7 1 1 ) 时隙数量：6 位字段，表示复用帧对应的时隙数量。 1 2 ) 时隙号：6 位字段，表示时隙序号，取值范围为0 3 9 。 1 3 ) 复用子帧数量：4 位字段，表示复用帧包含的复用子帧数量。 1 4 ) 复用子帧号；4 位字段，取值范围为1 1 5 。 1 5 ) 业务标识：1 6 位字段，表示业务的标识号。 1 6 ) c r c3 2 ：3 2 位字段，包含c r c 值。 ( 三) 持续业务短时问业务配置表 持续业务短时间业务配置表描述了本网络的所有持续业务短时间业务与载 频之间的对应关系信息。 除表标识号不同之外，持续业务配置表和短时间业务配置表的其它参数相 同。各字段的具体含义如下： 1 ) 表标识号：8 位字段，定义见表2 1 。 2 ) 段长度：1 6 位字段，包括表标识号，不包括c r c3 2 字段，单位为字节。 3 1 ) 段号：8 位字段，表示业务配置表段序号，由0 丌始计数。 4 ) 段数量：8 位字段，表示业务配置表分割的段数量。 5 ) 业务配置表更新序号：4 位字段，表示业务配置表更新序号。当本表中 描述的信息出现变化时，业务配置表更新序号需要改变，在0 - - 一1 5 范围 内循环取值，每次更新加1 。 6 ) 业务数量：1 6 位字段，表示网络承载的业务总数。 7 ) 业务标识：1 6 位字段，表示唯一标识一个多媒体业务。 8 ) 频点编号：8 位字段，表示所使用的频点编号。 9 ) c r c3 2 ：3 2 位字段，包含c r c 值。 ( 四) 紧急广播 紧急广播由表头和紧急广播数据组成，各字段含义如下： 1 ) 表标识号：8 位字段，定义见表2 1 。 2 ) 紧急广播序号：2 位字段，如果该参数为0 0 ，表示在随后的第一个广 播信道帧中没有紧急广播：其它值用于紧急广播的扩展应用。 1 2 3 ) 紧急广播数据段长度：1 6 位字段，表示紧急广播数据段的长度，单位为 字节。 4 ) 紧急广播数据段：8 位字段，以字节方式依次提供的紧急广播数据。 5 ) c r c 一3 2 3 2 位字段，包含c r c 值。 2 1 3复用子帧 复用子帧由子帧头、视频段、音频段和数据段组成，见图2 7 。 ( 一) 子帧头 子帧头包括了头长度、起始播放时间、视频段长度、音频段长度、数据段长 度、扩展区参数等，各字段的定义如下： 1 ) 头长度：8 位字段，表示复用子帧头的长度，包括头长度与扩展区，不 包括c r c 3 2 字段，单位为字节。 2 ) 起始播放时间指示：1 位字段，表示子帧头中是否有起始播放时间参数， 1 表示有，0 表示没有。 3 ) 视频段指示：1 位字段，表示子帧中是否有视频段及子帧头中是否有视 频段长度与视频流总数参数，1 表示有，o 表示没有。 4 ) 音频段指示：1 位字段，表示子帧中是否有音频段及子帧头中是否有音 频段长度与音频流总数参数，1 表示有，o 表示没有。 5 ) 数据段指示：1 位字段，表示子帧中是否有数据段及子帧头中是否有数 据段长度参数，1 表示有，o 表示没有。 6 ) 扩展区指示：1 位字段，表示子帧头中是否有扩展区，1 表示有，0 表示没有。 7 ) 起始播放时间：3 2 位字段，表示复用子帧中所有视频单元、音频单元和 数据单元的起始播放时间，单位为1 2 2 5 0 0 秒。 8 ) 视频段长度：2 1 位字段，表示视频段的总长度，单位为字节，如果视频 段长度为0 ，表示没有视频段。 9 ) 视频流总数：3 位字段，表示视频段中视频流的数量总和。 1 0 ) 音频段长度：2 1 位字段，表示音频段的总长度，单位为字节，如果音频 段长度为0 ，表示没有音频段。 1 1 ) 音频流总数：3 位字段，表示音频段中音频流的数量总和。 1 3 1 4 坐标、图像显示纵坐标、图像显示优先级参数，如果为0 ，则没有。 1 6 ) 分辨率指示：1 位字段，如果分辨率指示为1 ，则有视频水平分辨率 与视频垂直分辨率参数，如果为o ，则没有。 1 7 ) 帧频指示：1 位字段，如果帧频指示为1 ，则有帧频参数，如果为o ， 则没有。 1 8 ) 视频码率：1 6 位字段，表示视频流的压缩码率，单位为1 0 0 比特秒。 1 9 ) 图像显示横坐标：6 位字段，表示视频流显示的水平偏移量。在终端显 示区域中，水平和垂直方向各分割成“等份，分别用o 到6 4 来表示水 平方向的横坐标与垂直方向的纵坐标，显示区域的最左上角坐标是( 0 ， 0 ) ，显示区域的最右下角坐标是( 6 4 ，6 4 ) 。 2 0 ) 图像显示纵坐标：6 位字段，表示视频流显示的垂直偏移量。在终端显 示区域中，水平和垂直方向各分割成6 4 等份，分别用o 到6 4 来表示水 平方向的横坐标与垂直方向的纵坐标，显示区域的最左上角坐标是( 0 ， 0 ) ，显示区域的最右下角坐标是( 6 4 ，6 4 ) 。 2 1 ) 图像显示优先级：3 位字段，表示视频窗口如何叠加，值从o 7 优先级 依次递增，0 的优先级最低，优先级7 的图像窗口总是可见，如果优先 级相同，则视频流编号小的窗口优先显示。 2 2 ) 视频水平分辨率：1 0 位字段，表示视频流的水平分辨率，单位为像素。 2 3 ) 视频垂直分辨率：1 0 位字段，表示视频流的垂直分辨率，单位为像素。 2 4 ) 帧频：4 位字段，表示视频流帧频，定义见表2 8 。 表2 - 8 帧频 值帧频( h z ) 02 5 l3 0 21 2 5 31 5 4 1 5 保留 2 5 ) 音频算法类型：4 位字段，表示音频流所采用的压缩算法类型。 2 6 ) 音频码率指示：l 位字段，如果音频码率指示为1 ，表示有音频码率 参数，如果为0 ，则没有。 2 7 ) 音频采样率指示：1 位字段，如果音频采样率指示为1 ，表示有音频 采样率参数，如果为0 ，则没有。 2 8 ) 音频流描述指示：1 位字段，如果音频流描述指示为1 ，表示有音频 流描述参数，如果为0 ，则没有。 1 5 2 9 ) 音频码率：1 4 位字段，表示音频压缩码率，单位为1 0 0 比特秒。 3 0 ) 音频采样率：4 位字段，表示音频压缩采样率，定义见表2 - 9 。 表2 - 9 音频采样率 值音频采样率( k h z ) o8 11 2 21 6 32 2 0 5 42 4 53 2 6 4 4 1 74 8 89 6 9 1 5保留 3 1 ) 音频流描述：2 4 位字段，指明音频流的语言。该参数包含一个由g b t 4 8 8 0 2 2 0 0 0 定义的3 字符代码，每个字符都按照g 阴1 5 2 7 3 1 1 9 9 4 编 码为8 位，并依次插入2 4 位参数。例如：汉语的3 字符代码“c h i ，可 编码为：0 1 1 00 0 1 10 1 1 01 0 0 00 1 1 01 0 0 1 。 3 2 ) c r c3 2 ：3 2 位字段，包含c r c 值。 ( 二) 视频段 视频段是由视频段头与多个视频单元组成。视频段头描述了每个视频单元的 参数，视频段头的具体字段定义如下： 1 ) 视频段头长度：1 2 位字段，表示视频段头的总长度，包括视频段头长度 与每个视频单元的参数，不包括c r c3 2 字段，单位为字节。 2 ) 视频单元长度：1 6 位字段，表示视频单元的总长度，单位为字节。 3 ) 图像帧类型：3 位字段，表示视频单元内的图像帧类型，定义见表2 1 0 。 1 6 表2 1 0 图像帧类型 值图像帧类型 0l lp 2b 3 - - - 7保留 4 ) 视频流编号：3 位字段，表示视频单元所属视频流的编号。 5 ) 图像帧结束指示：1 位字段，如果图像帧结束指示为1 ，则表示这个 视频单元是图像帧的最后一个视频单元，如果为0 ，则表示其它视频 单元。 6 ) 相对播放时间指示：1 位字段，如果相对播放时间指示为1 ，则表示 有相对播放时间参数，如果为o ，则没有。只在每个图像帧的第1 个 视频单元中设置为1 ，其它视频单元中设置为o 。 7 ) 相对播放时间：1 6 位字段，表示视频单元内视频数据的播放时间与复用 子帧头的起始播放时间的差，视频单元的实际播放时间是起始播放时间 与该视频单元对应的相对播放时间的和，单位为1 2 2 5 0 0 秒。 c r c3 2 ：3 2 位字段，包含c r c 值。 ( 三) 音频段 音频段由音频段头和多个音频单元组成。音频段头描述了各个音频单元的参 数，音频段头的具体字段定义如下： 1 ) 音频单元数：8 位字段，表示音频单元的总数。 2 ) 音频单元长度：1 6 位字段，表示音频单元的长度，单位为字节。 3 ) 音频流编号：3 位字段，表示音频单元的所属音频流的编号。 4 ) 相对播放时间：1 6 位字段，表示音频单元内音频数据的播放时间与复用 子帧头的起始播放时间的差，音频单元的实际播放时间是起始播放时间 与该音频单元对应的相对播放时间的和，单位为1 2 2 5 0 0 秒。 5 ) c r c3 2 3 2 位字段，包含c r c 值。 ( 四) 数据段 数据段由数据段头与多个数据单元组成。数据段头描述了各个数据单元的参 数，数据段头的具体字段定义如下： 1 ) 数据单元数：8 位字段，表示数据单元的总数。 2 ) 数据单元类型：8 位字段，表示数据单元的类型，定义见表2 1 1 。 表2 1 1 数据单元类型 值数掘单元类型 oe s g 1 2 5 5 保留 3 ) 数据单元长度：1 6 位字段，表示数据单元的长度，单位为字节。 4 ) c r c _ 3 2 ：3 2 位字段，包含c r c 值。 2 2 移动多媒体广播信道编码与调制 广播信道物理层以物理层逻辑信道的形式向上层业务提供传输速率可配置 的传输通道，同时提供一路或多路独立的广播信道。物理层逻辑信道支持多种编 1 7 码和调制方式用以满足不同业务、不同传输环境对信号质量的不同要求。移动多 媒体广播信道物理层支持单频网和多频网两种组网模式，可根据应用业务的特性 和组网环境选择不同的传输模式和参数。物理层支持多业务的混合模式，达到业 务特性与传输模式的匹配，实现业务运营的灵活性和经济性l z j 。 2 2 1 物理层结构 广播信道物理层通过物理层逻辑信道( p l c h ) 为上层业务提供广播通道。 物理层逻辑信道分为控制逻辑信道( c l c h ) 和业务逻辑信道( s l c h ) 。控制逻 辑信道用于承载广播系统控制信息，业务逻辑信道用于承载广播业务。物理层只 有一个固定的控制逻辑信道，占用系统的第o 时隙发送。业务逻辑信道由系统配 置，每个物理层带宽内业务逻辑信道的数目可以为1 3 9 个，每个业务逻辑信道 占用整数个时隙，见图2 8 。 1r c l c hs u 诩0s l c h ls l c 臁 s l c h n 1r1 信道编码、调制、时隙分配 ii ，iili ， ，iii h 0i 艨i _ 小3 一帐4h 愕k 嗍k + i 恻k + 2 h 3 8 嗍3 9 ； 图2 8 移动多媒体广播系统广播信道物理层逻辑信道弘l 物理层对每个物理层逻辑信道进行单独的编码和调制，其中控制逻辑信道采 用固定的信道编码和调制模式：r s 编码采用r s ( 2 4 0 ，2 4 0 ) ，l d p c 编码采用1 2 码率，星座映射采用b p s k 映射，扰码初始值为选项o 。业务逻辑信道的编码和 调制模式根据系统需求可灵活配置，配置模式通过系统控制信息向终端广播。根 据编码和调制参数不同，物理层可提供不同的传输净荷。 物理层逻辑信道的编码和调制功能框图见图2 - 9 。来自上层的输入数据流经 过前向纠错编码、交织和星座映射后，与离散导频和连续导频复接在一起进行 o f d m 调制。调制后的信号插入帧头后形成物理层信号帧，再经过基带至射频 变换后发射。 1 8 擘黎雯袈一+ l d p c 编码+ 比特交织- 星座映射一_ 二莩荤雯褰一眦编码一比特交织一，星座映射 i；i 一，嚣黧一，喇码- 比特交织一星座映射 传嫠誓示一，连续导频 信息 4 8 ”4 o f 基 d0 带 mf 到 - 频扰 d 成射射频发射 域码- 帧频 符 调的 号制变 形换 成 离散导频一- 图2 - 9 物理层功能框图1 2 】 2 2 2 物理层帧结构 物理层信号每1 秒为1 帧，划分为4 0 个时隙。每个时隙的长度为2 5 m s ，包 括1 个信标和5 3 个o f d m 符号。基于时隙划分的帧结构见图2 1 0 。 图2 1 0 基于时隙划分的帧结构1 2 】 2 2 3r s 编码和字节交织 r s 编码和字节交织按照按列输入和输出，按行编码的方式进行。r s 码采用 码长为2 4 0 字节的r s