CMMB信道讲课课件

GY/T220.1-2006

移动多媒体广播第1部分：广播信道帧结构、信道编码和调制Tuesday,March14,2023CMMB系统结构上、下行频率移动多媒体广播的设计需求对接收的要求恶劣环境下的高质量接收（室内、室外、高速移动）节电，低功耗接收小尺寸天线满足接收要求对业务的要求多种业务灵活组合针对业务有效划分无线资源对网络的要求支持单频组网CMMB技术规范体系•总体技术规范•视频•音频（DRA）•复用•电子业务指南•双向业务信令•数据业务广播协议•互联网协议应用指南•紧急广播•交通信息和导航•电子邮件•广播信道编码、调制和帧结构•分发信道编码、调制和帧结构•回传信道传输协议卫星地球站发射系统技术要求•地面增补转发系统及网络监控协议•地面发射系统及网络监控协议•网络监控系统技术要求卫星技术要求•加密和授权•用户管理•计费管理•用户服务体系•用户漫游区域间信令•终端功能、性能和配置•终端参考设计和接口•终端软件应用编程接口CMMB协议栈对应OSI模型分层标准的范围规定了在30MHz～3000MHz的频率范围内，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。适用于在30MHz～3000MHz的频率范围内，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。主要技术特点采用基于时隙的帧结构支持终端省电采用OFDM调制技术支持移动接收和单频组网采用LDPC编码和深度交织提高接收性能采用信标技术实现快速同步采用逻辑信道技术实现业务的灵活组合概况系统带宽8MHz，2MHz多载波调制方式4K(8MHz)，1K(2MHz)外码RS码外交织配合RS码的列入列出字节块交织内码LDPC码(1/2、3/4)内交织行入列出比特块交织扰码复伪随机序列帧结构基于时隙的帧结构广播信道功能框图广播帧结构CMMB传输帧长度为1秒，划分为40个时隙每个时隙具有相同的结构，包括信标和53个OFDM符号每个广播业务占用一个或几个时隙利于时隙开关支持终端节电设计时隙划分通过时隙组合支持不同业务速率终端通过时隙开关实现省电终端可以通过空闲时隙侦听其它网络或频点，实现网络切换、获取其它频点信息等功能信标和OFDM符号8MHz（10MHz）2MHz（2.5MHz）子载波总数有效子载波个数子载波总数有效子载波个数子载波间隔（kHz）持续时间（us）信标TxID256191643739.062536同步×2204815365123144.8828204.8×2OFDM符号4096307610246282.4414460.8TxID携带内容为发射机标识序列，共256个。8MHz模式下用191bit定义，2MHz模式下用37bit定义。同步信号携带内容为伪随机序列，生成多项式x11+x9+1，移位寄存器初始值保护间隔TGI——保护间隔，2.4us。（注：两段同步间不加保护间隔）T0——数据体长度T1——循环前缀长度信号T0（us）T1（us）TxID25.610.4同步204.8×20OFDM符号409.651.2所以每时隙时间正好是：36+204.8×2+460.8×53+2.4×55=25000us保护间隔选取方式RS码RS码采用码长为240字节的RS（240，K）截短码。该码由原始RS（255，M）系统码通过截短产生，M=K+15。RS（240，K）码提供4种模式，分别为：K=240，K=224，K=192，K=176字节交织和RS编码字节交织器采用列入、列出的方式输入数据由第1列开始，由左向右逐次写满字节交织器的前K列RS编码器由上向下逐行进行RS编码所有行的RS编码完成后，由左向右从字节交织器中逐列读出240列编码后的数据字节交织器参数MI1/2LDPC码3/4LDPC码8MHz交织模式1MI=72MI=108交织模式2MI=144MI=216交织模式3MI=288MI=4322MHz交织模式1（仅用于BPSK）MI=36MI=54交织模式2（仅用于QPSK）MI=72MI=108交织模式3（仅用于16QAM）MI=144MI=216LDPC编码高度结构化的LDPC编码，码长9216比特包括两种码率：1/2和3/4码字结构经过优化设计，使解码器可以低复杂度实现提供接近香农限的纠错性能LDPC编码星座映射BPSKQPSK16QAMOFDM调制主要参数子载波：4K（8MHz）和2K（2MHz）有效子载波：3076（8MHz）和628（2MHz）子载波间隔：2.44140625kHz循环前缀：1/8符号体长度离散导频：1/8，交错排列连续导频：82个（8MHz）和28个（2MHz）星座映射：BPSK，QPSK，16QAMOFDM调制－子载波结构（8MHz）OFDM调制－子载波结构（2MHz）OFDM符号分布图案OFDM调制－导频离散导频：交错排列，发送已知符号1+0j，用于时频域信道估计连续导频：左右对称排列，用于频率跟踪和相位校正承载16比特传输指示信息比特信息0~5时隙号6字节交织器同步标识7配置变更指示8~15保留连续导频在OFDM符号中位置8MHz2MHz连续导频

0，22，78，92，168，174，244，274，278，344，382，424，426，496，500，564，608，650，688，712，740，772，846，848，932，942，950，980，1012，1066，1126，1158，1214，1244，1276，1280，1326，1378，1408，1508，1537，1538，1566，1666，1736，1748，1794，1798，1830，1860，1916，1948，2008，2062，2094，2124，2132，2142，2226，2228，2302，2334，2362，2386，2424，2466，2510，2574，2578，2648，2650，2692，2730，2796，2800，2830，2900，2906，2982，2996，3052，30750，20，32，72，88，128，146，154，156，216，220，250，296，313，314，330，388，406，410，470，472，480，498，538，554，594，606，627用于传输信息的连续导频8MHz2MHz连续导频22，650，1860，246678，688，1916，251092，712，1948，2574168，740，2008，2578174，772，2062，2648244，846，2094，2650274，848，2124，2692278，932，2132，2730344，942，2142，2796382，950，2226，2800424，980，2228，2830426，1012，2302，2900496，1066，2334，2906500，1126，2362，2982564，1158，2386，2996608，1214，2424，305220327288128146154156470472480498538554594606扰码通过移位寄存器产生实、虚部扰码序列通过扰码实现映射符号的随机化，对调制信号进行能量离散化生成多项式x12+x11+x8+x6+1，不同的广播网络可以选择不同的扰码器初值，共有8种：选项初始值00000000000011000010010011200000100110030010101100114011101000100500000100110060001011011017001010110011系统参数小结系统带宽8MHz2MHz信号带宽7.512MHz1.536MHz子载波数40961024有效子载波数3076628时隙个数40时隙长度25msRS编码176、192、224、240外交织器行数1/2LDPC72、144、28836、72、1443/4LDPC108、216、43254、108、216LDPC编码1/2、3/4内交织器384*360192*144OFDM循环前缀1/8离散导频1/8，交错分布连续导频携带16比特传输指示信息系统数据率每时隙净荷计算公式：RPTS为每时隙码率，单位bpsVCPTS为每时隙有效载波数，8MHz时取值138240，2MHz时取值27648M为调制阶数，取值2，4，16RRS为RS码率，取值176/240，192/240，224/240，1RLDPC为LDPC码率，取值1/2，3/4系统数据率(RS码K=176)星座映射LDPCCodeRateDataRateperTS8M/2M(Kbps)TotalDataRate8M/2M(Mbps)BPSK1/250.688/10.142.046/0.409BPSK3/476.032/15.213.034/0.607QPSK1/2101.376/20.284.023/0.805QPSK3/4152.064/30.416.000/1.20016QAM1/2202.752/40.557.9761.59516QAM3/4304.128/60.8311.930/2.38640系统数据率(RS码K=192)星座映射LDPCCodeRateDataRateperTS8M/2M(Kbps)TotalDataRate8M/2M(Mbps)BPSK1/255.296/11.062.226/0.445BPSK3/482.944/16.593.304/0.661QPSK1/2110.592/22.124.382/0.877QPSK3/4165.888/33.186.539/1.30816QAM1/2221.184/44.248.695/1.73916QAM3/4331.776/66.3613.008/2.602系统数据率(RS码K=224)星座映射LDPCCodeRateDataRateperTS8M/2M(Kbps)TotalDataRate8M/2M(Mbps)BPSK1/264.512/12.902.585/0.517BPSK3/496.768/19.353.843/0.768QPSK1/2129.024/25.805.101/1.020QPSK3/4193.536/38.717.617/1.52416QAM1/2258.048/51.6110.133/2.02716QAM3/4387.072/77.4115.165/3.033系统数据率(RS码K=240)星座映射LDPCCodeRateDataRateperTS8M/2M(Kbps)TotalDataRate8M/2M(Mbps)BPSK1/269.120/13.822.764/0.553BPSK3/4103.680/20.744.113/0.823QPSK1/2138.240/27.655.460/1.092QPSK3/4207.360/41.478.156/1.63116QAM1/2276.480/55.3010.852/2.