CN101335549B

CN101335549B - 复用装置和复用方法

Info

Publication number: CN101335549B
Application number: CN 200810117866
Authority: CN
Inventors: 张辉; 王西强; 李刚; 肖兵; 郭洛玮
Original assignee: Innofidei Technology Co Ltd
Current assignee: BEIJING BOXIN SHITONG TECHNOLOGY CO., LTD.
Priority date: 2008-08-06
Filing date: 2008-08-06
Publication date: 2013-01-02
Anticipated expiration: 2028-08-06
Also published as: CN101335549A

Abstract

本发明涉及一种支持能量扩散的复用装置和复用方法，包括：复用器，把各种数据信息复用在不同的逻辑信道中而构建成复用帧，该复用帧包括复用帧头、复用帧净荷和填充部分；和能量扩散器，其对所述填充部分进行能量扩散处理，使得该填充部分中的数据随机化。利用本发明的支持能量扩散的复用装置和复用方法，能够提高CMMB发射系统在16QAM调制的情况下的发射功率，从而提高发射塔的有效覆盖范围。

Description

复用装置和复用方法

技术领域

本发明涉及一种移动多媒体广播技术，尤其涉及一种支持能量扩散的复用装置和复用方法。

背景技术

在CMMB移动多媒体广播的前端系统中，复用器的功能是完成音频、视频、数据、电子业务指南等信息的封装和排列，使其能够在移动多媒体广播信道上传送。CMMB复用器的输出是各路逻辑信道的复用帧，承载着对应的业务数据。根据CMMB标准的规定，如图1所示，一个复用帧由复用帧头、复用帧净荷和填充部分组成，其中填充部分使用0xFF(也就是“1111......”字符串)填充。

在16QAM星座映射的方式下，16个星座点所对应的功率是不同的，如果在星座映射时，进入传输信道的比特流中的“1”和“0”的分布不随机，那么映射到各个星座点的概率就大不相同，从而导致出现射频发射功率大幅度下降的问题。

因此，为了保证映射到各个星座点的概率基本相同，需要在星座映射之前使进入传输信道的数据码流中“0”与“1”的分布随机化(下面称为“伪随机性”)，传输系统一般通过用例如一个伪随机序列对输入的传送码流进行扰乱处理，将二进制数字信息做“随机化”处理，使其变为伪随机序列，也能限制连“0”码或连“1”码的长度，这种“随机化”处理通常称为“扰码”或“能量扩散”处理。

但是，从CMMB标准第1部分(CY/T 220.1-2006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)第5页图2中所示的物理层功能框图可以看出，在CMMB系统中，其物理层规定了加扰处理是在星座映射之后进行的，因此，在16QAM调制方式下，在复用帧的有效数据长度较短、填充部分在整个复用帧容量中所占的比例较大的情况下，整个复用帧的比特流中“1”和“0”的分布不随机，导致映射到各个星座点的概率大不相同，产生CMMB发射系统的发射功率大幅度下降的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种支持能量扩散的复用装置和复用方法，以在CMMB移动多媒体广播的前端系统中的复用帧内的数据不满足伪随机性且各星座点能量不一样时，能够提高发射功率。

为了解决上述问题，本发明对复用器输出的复用帧的填充部分中所填充的比特进行处理，使得复用帧的数据随机化，从而在星座映射时使各个星座点被映射的概率基本相同，由此提高CMMB发射系统的发射功率。

具体来说，根据本发明的一个方面，提供一种支持能量扩散的复用装置，包括：复用器，把各种数据信息复用在不同的逻辑信道中而构建成复用帧，该复用帧包括复用帧头、复用帧净荷和填充部分；和能量扩散器，其对所述填充部分进行能量扩散处理，使得该填充部分中的数据随机化；

所述能量扩散器包括：复用帧容量计算器，其根据物理层参数来计算所述复用帧的总长度；复用帧有效数据计算器，其根据所述复用帧的帧头中的复用帧头长度和各复用子帧的长度，计算所述复用帧的有效数据长度；和复用帧填充部分处理器，其对复用帧中从复用帧头起算介于所述有效数据长度和所述总长度的所述填充部分，进行能量扩散处理。

在本发明的支持能量扩散的复用装置中，所述能量扩散器将伪随机序列填充在所述填充部分中，或者将伪随机序列与所述填充部分中的数据进行异或运算所获得的结果填充在所述填充部分中。

在本发明的支持能量扩散的复用装置中，所述能量扩散器还包括产生伪随机序列的伪随机序列发生器，所述复用帧填充部分处理器将所述伪随机序列发生器产生的伪随机序列填充在所述填充部分中，或者将该伪随机序列与所述填充部分中的数据进行异或运算所获得的结果填充在所述填充部分中。

根据本发明的第二方面，提供一种支持能量扩散的复用方法，包括：复用步骤，把各种数据信息复用在不同的逻辑信道中而构建成复用帧，该复用帧包括复用帧头、复用帧净荷和填充部分；和能量扩散步骤，其对所述填充部分进行能量扩散处理，使得该填充部分中的数据随机化；

所述能量扩散步骤包括：复用帧容量计算步骤，其根据物理层参数来计算所述复用帧的总长度；复用帧有效数据计算步骤，其根据所述复用帧的帧头中的复用帧头长度和各复用子帧的长度，计算所述复用帧的有效数据长度；和复用帧填充部分处理步骤，其对所述复用帧中从复用帧头起算介于所述有效数据长度和所述总长度的所述填充部分，进行能量扩散处理。

在本发明的支持能量扩散的复用方法中，在所述能量扩散步骤中，将伪随机序列填充在所述填充部分中，或者将伪随机序列与所述填充部分中的数据进行异或运算所获得的结果填充在所述填充部分中。

在本发明的支持能量扩散的复用方法中，所述能量扩散步骤还包括产生伪随机序列的伪随机序列发生步骤，在所述复用帧填充部分处理步骤中，将所述伪随机序列发生步骤产生的伪随机序列填充在所述填充部分中，或者将该伪随机序列与所述填充部分中的数据进行异或运算所获得的结果填充在所述填充部分中。

利用本发明的支持能量扩散的复用装置和复用方法，由于增加了能量扩散器，在CMMB发射系统在16QAM调制的情况下进行星座映射时，能够使各个星座点被映射的概率基本相同，从而提高CMMB发射系统的发射功率，进而提高发射塔的有效覆盖范围。

附图说明

图1是CMMB标准中复用帧的结构示意图。

图2是CMMB标准中复用帧头的结构示意图。

图3是本发明的复用装置的结构示意图。

图4是能量扩散器的结构示意图。

图5是能量扩散器的处理流程图。

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明的具体实施方式进行说明。

在CMMB标准中，如图1所示，复用帧由复用帧头、复用帧净荷和填充部分三个部分构成。其中，复用帧头的结构如图2所示；复用帧净荷由一个或多个复用子帧构成，最多包括15个复用子帧；填充部分由0xFF填充。从图2中可以看出，复用帧头中包括复用帧头的长度、复用子帧的个数、各个的复用子帧的长度、以及下一帧参数指示和CRC等字段。本实施方式的CMMB复用装置通过对复用帧中的填充部分的数据进行随机化来达到对复用帧进行能量扩散的效果。

图3是本发明的一种实施方式的复用装置的结构示意图。如图3所示，本发明的CMMB复用装置包括复用帧成帧器21和能量扩散器22。复用帧成帧器21通过以太网等，接收视频、音频、电子业务指南、数据广播、紧急广播、条件接收等数据，并分别对各数据进行相应的处理而构成各复用子帧，然后用这些复用子帧构成复用帧。能量扩散器22对复用帧成帧器21所形成的复用帧进行能量扩散处理，使得复用帧中的“0”和“1”的分布随机化。

下面，参看附图4说明能量扩散器22的结构。如图4所示，能量扩散器22包括复用帧容量计算模块221、复用帧有效数据长度计算模块222、复用帧填充部分处理模块223和伪随机序列发生器224。

下面，参看附图5，详细说明能量扩散器22的处理流程。能量扩散器22在复用帧成帧器21形成复用帧后，对该复用帧进行如图5所示的处理。在步骤31中，复用帧容量计算模块221计算接收到的复用帧的容量，也就是复用帧的总长度。复用帧的容量是由物理层参数所决定的，其中决定复用帧容量的物理层参数包括RS编码方式、LDPC编码方式以及星座映射和带宽等。详细内容参见CMMB标准第1部分(CY/T 220.1-2006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)的附录E。

在步骤32中，复用帧有效数据长度计算模块222计算复用帧的有效数据长度，也就是计算图1所示的复用帧头和复用帧净荷的总长度。根据CMMB标准的第2部分(移动多媒体广播第2部分：复用)中的规定，复用帧头的长度是从“复用帧起始码”字段到“下一帧参数”字段的长度，不包括“CRC”字段的长度(32位也就是4个字节)，因此，根据图2所示的复用帧头的结构，可知：

复用帧的有效数据长度＝

复用帧头的长度+各复用子帧的总长度+CRC字段的长度。

更具体地说，假设：

复用子帧的个数＝i，i是整数且1≤i≤15；

第j个复用子帧的长度＝Lj；1≤j≤i

那么，各个复用子帧的总长度＝∑Lj，1≤j≤i，从而

复用帧的有效数据长度＝复用帧头的长度+∑Lj+CRC字段的长度。

然后，在步骤33中，复用帧填充部分处理模块223对复用帧的填充部分进行能量扩散处理，复用帧的填充部分是复用帧有效数据长度结束到复用帧的总长度为止的部分。根据CMMB标准规定，在能量扩散处理前是用0xFF填充的。这里，为了使复用帧的数据随机化，采用把伪随机序列发生器224产生的伪随机序列顺序地填充到填充部分中，直到填满该部分为止的方法。

这样，本发明通过在复用器中对各路复用帧中的填充部分中所填充的固定比特进行随机化处理，使得复用装置所输出的复用帧的数据随机化。这样，在16QAM调制的情况下，在星座映射时各个星座点被映射的概率基本相同，最终达到提高发射系统的发射功率的效果。

上面，对本发明的一种实施方式进行了说明，但是本领域普通技术人员可以在本发明的主要技术方案的基础上不经过创造性劳动的条件下，进行各种修改实施。

例如，本发明的实施方式是以CMMB复用装置为例进行了说明，其中的复用帧成帧器符合CMMB标准的规定，但是，本发明的技术方案也可以应用于其它具有类似复用帧结构的复用装置。

而且，对于上面的实施方式中的能量扩散器，也可以根据需要把复用帧容量计算模块、复用帧有效数据长度计算模块和复用帧填充部分处理模块这三部分合成两部分或分成更多的部分来实现。

另一方面，在上面的实施方式中，采用把伪随机序列发生器产生的伪随机序列顺序地填充到填充部分中的方法来对使复用帧的数据随机化。还可以采用将伪随机序列发生器产生的伪随机序列与填充部分内的数据进行异或的方法以及其它使填充部分随机化的任何方法。

本发明的实施方式以及实施修改例用于说明和解释本发明。本发明的保护范围不受上面的实施方式和修改例的限制。

Claims

1.一种支持能量扩散的复用装置，其特征在于，包括：

复用器，把各种数据信息复用在不同的逻辑信道中而构建成复用帧，该复用帧包括复用帧头、复用帧净荷和填充部分；和

能量扩散器，其对所述填充部分进行能量扩散处理，使得该填充部分中的数据随机化；

所述能量扩散器包括：

复用帧容量计算器，其根据物理层参数来计算所述复用帧的总长度；

复用帧有效数据计算器，其根据所述复用帧的帧头中的复用帧头长度和各复用子帧的长度，计算所述复用帧的有效数据长度；和

复用帧填充部分处理器，其对所述复用帧中从复用帧头起算介于所述有效数据长度和所述总长度之间的所述填充部分，进行能量扩散处理。

2.如权利要求1所述的支持能量扩散的复用装置，其特征在于，所述能量扩散器将伪随机序列填充在所述填充部分中，或者将伪随机序列与所述填充部分中的数据进行异或运算所获得的结果填充在所述填充部分中。

3.如权利要求1所述的支持能量扩散的复用装置，其特征在于，所述能量扩散器还包括产生伪随机序列的伪随机序列发生器，所述复用帧填充部分处理器将所述伪随机序列发生器产生的伪随机序列填充在所述填充部分中，或者将该伪随机序列与所述填充部分中的数据进行异或运算所获得的结果填充在所述填充部分中。

4.一种支持能量扩散的复用方法，其特征在于，包括：

复用步骤，把各种数据信息复用在不同的逻辑信道中而构建成复用帧，该复用帧包括复用帧头、复用帧净荷和填充部分；和

能量扩散步骤，其对所述填充部分进行能量扩散处理，使得该填充部分中的数据随机化；

所述能量扩散步骤包括：

复用帧容量计算步骤，其根据物理层参数来计算所述复用帧的总长度；

复用帧有效数据计算步骤，其根据所述复用帧的帧头中的复用帧头长度和各复用子帧的长度，计算所述复用帧的有效数据长度；和

复用帧填充部分处理步骤，其对所述复用帧中从复用帧头起算介于所述有效数据长度和所述总长度的所述填充部分，进行能量扩散处理。

5.如权利要求4所述的支持能量扩散的复用方法，其特征在于，在所述能量扩散步骤中，将伪随机序列填充在所述填充部分中，或者将伪随机序列与所述填充部分中的数据进行异或运算所获得的结果填充在所述填充部分中。

6.如权利要求4所述的支持能量扩散的复用方法，其特征在于，所述能量扩散步骤还包括产生伪随机序列的伪随机序列发生步骤，在所述复用帧填充部分处理步骤中，将所述伪随机序列发生步骤产生的伪随机序列填充在所述填充部分中，或者将该伪随机序列与所述填充部分中的数据进行异或运算所获得的结果填充在所述填充部分中。