CN104836764B - 物理帧的发送方法和接收方法 - Google Patents

Abstract

一种物理帧的发送方法和接收方法，发送方法包括接收第一类数据源和第二类数据源，其中第二类数据源包括上行链路配置参数的指示信息；将接收到的第二类数据源分割成第二类基带帧；对第二类基带帧进行编码、星座映射以及坐标旋转处理以得到第二类待组帧数据；根据调制信令确定物理帧中分配给第二类待组帧数据的时频资源块；将该第二类待组帧数据填充至这些时频资源块，并在空余的时频资源块中填充第一类待组帧数据以形成物理帧的所有数据符号；在所述物理帧的前导频符号中设置所述调制信令；将物理帧发送至接收端。本技术方案解决了现有的DVB‑T2广播系统中的PLP数据服务较难应用于数据的实时传输的技术问题。

Description

物理帧的发送方法和接收方法

技术领域

本发明涉及广播系统领域，特别涉及一种物理帧的发送方法和接收方法。

背景技术

DVB-T2是第二代欧洲数字地面电视广播传输标准。与DVB-T相比，DVB-T2的主要改进之一是支持物理层多业务功能，其中包括引入了物理层分组（Physical Layer Pipe，PLP）的概念，多个PLP数据服务在物理层时分复用整个物理信道。

现有技术中，在一个DVB-T2帧内传输多个PLP数据服务时，需要一个调度器，以完成对多个PLP数据服务的资源分配。例如，在一个物理帧的数据符号部分先填入公共PLP数据服务（Common PLP），然后填入类型1的PLP数据服务，再接着填入类型2的PLP数据服务，若有剩余资源，填入辅助流和哑元单元（Dummy Cell）。若每一帧PLP数据服务的类型和数目不同时，每一帧的时频资源块则需要动态分配，这种引入PLP数据服务的灵活性需要大量的时间开销，增大了数据传输的等待时间（latency），因此这些PLP数据服务的结构较难用于实时传输。

发明内容

本发明解决的问题是现有的DVB-T2广播系统中的PLP数据服务较难应用于数据的实时传输。

为解决上述问题，本发明实施例提供了一种物理帧的发送方法，包括如下步骤：接收第一类数据源和第二类数据源，其中所述第二类数据源包括上行链路配置参数的指示信息；将接收到的第二类数据源分割成第二类基带帧；对所述第二类基带帧进行编码、星座映射以及坐标旋转处理以得到第二类待组帧数据；根据调制信令确定物理帧中分配给第二类待组帧数据的时频资源块；将该第二类待组帧数据填充至这些时频资源块，并在空余的时频资源块中填充第一类待组帧数据以形成物理帧的所有数据符号；其中，所述第一类待组帧数据是对接收到的第一类数据源进行处理后得到；在所述物理帧的前导频符号中设置所述调制信令；将物理帧发送至接收端。

可选的，所述对接收到的第一类数据源进行处理包括如下步骤：将接收到的第一类数据源进行输入格式处理后再分割成第一类基带帧；对所述第一类基带帧进行编码、星座映射以及时间交织处理以得到第一类待组帧数据。

可选的，分配给所有第二类待组帧数据的时频资源块以及所述空余的时频资源块的时间周期与物理帧中OFDM符号的时间周期相同。

可选的，在所述物理帧的前导频符号中还设置有系统是否支持双向通信的指示信令。

可选的，所述上行链路配置参数包括传输时间调整参数、功率调整参数以及资源调度参数。

基于上述物理帧的发送方法，本发明实施例还提供了一种物理帧的接收方法，包括如下步骤：接收发送端采用上述物理帧的发送方法发送的物理帧；解析所述物理帧的前导频符号中承载的调制信令以确定对所述第一类数据源和第二类数据源的解调信息；依照解调信息对接收到的物理帧进行解调以分别获得所述第一类数据源和第二类数据源。

可选的，所述上行链路配置参数包括传输时间调整参数、功率调整参数以及资源调度参数。

可选的，在所述物理帧的前导频符号中还设置有系统是否支持双向通信的指示信令；物理帧的接收方法还包括如下步骤：

解析所述物理帧的前导频符号中承载的指示信令以确定系统是否支持双向通信；若该系统支持双向通信，则依照所述第二类数据源建立上行链路。

与现有技术相比，本发明技术方案具有以下有益效果：

根据本发明实施例提供的物理帧的发送方法，发送端对于接收到的第二类数据源（例如双向通信时上行链路配置参数的指示信息），直接分割成第二类基带帧（不进行输入格式处理或只进行简单的接口转换处理）。而且，在对第二类基带帧进行处理以形成第二类待组帧数据的过程中，分别进行编码、星座映射以及坐标旋转处理（但不进行时间交织处理），节省下交织-解交织操作引入的等待时延（latency），使数据服务的实时性更好。进一步地，在组帧过程中，发送端在调制信令中设定分配给第二类待组帧数据的时频资源块，且位置固定，不需要另外调度，有利于数据服务的实时传输。

根据本发明实施例提供的物理帧的接收方法，由于在发送端针对第二类数据源采用区别于第一类数据源（例如普通节目数据）的处理方式，使得该第二类数据源的实时性更好。因此，在接收端通过解析物理帧中承载的调制信令，可以实时地解调出物理帧中的第二类数据源，以便于在系统支持双向通信时，依照第二类数据源建立上行链路。

附图说明

图1是本发明的一种物理帧的发送方法的具体实施方式的流程示意图；

图2是本发明的物理帧的发送方法中在组帧时确定物理帧中分配给第二类待组帧数据的时频资源块的帧结构示意图；

图3是本发明的一种物理帧的接收方法的具体实施方式的流程示意图。

具体实施方式

发明人发现现有的DVB-T2广播系统中的PLP数据服务较难应用于数据的实时传输。

针对上述问题，发明人经过研究，提供了一种物理帧的发送方法和接收方法，在发送端通过对第二类数据源采用较第一类数据源更简易地处理方式，以使该类数据源更适于传输实时数据。而在接收端则根据接收到的物理帧中的调制信令可以快速地解调出第二类数据源，以便于在系统支持双向通信时，利用第二类数据提供的上行链路配置参数，建立上行链路以及使支持双向通信的发送端和接收端之间更好地实现同步。

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。

如图1所示的是本发明的一种物理帧的发送方法。参考图1，该物理帧的发送方法包括如下步骤：

步骤S11：接收第一类数据源和第二类数据源，其中所述第二类数据源包括上行链路配置参数的指示信息；

步骤S12：将接收到的第二类数据源分割成第二类基带帧；

步骤S13：对所述第二类基带帧进行编码、星座映射处理以得到第二类待组帧数据；

步骤S14：根据调制信令确定物理帧中分配给第二类待组帧数据的时频资源块；

步骤S15：将该第二类待组帧数据填充至这些时频资源块，并在空余的时频资源块中填充第一类待组帧数据以形成物理帧的所有数据符号；其中，所述第一类待组帧数据是对接收到的第一类数据源进行处理后得到；

步骤S16：在所述物理帧的前导频符号中设置所述调制信令；

步骤S17：将物理帧发送至接收端。

在具体实施例中，我们定义MPC（Multi-service Physical Channel）为能够提供多种数据服务（普通节目数据）的物理通道，具有不同的服务质量（QoS）。MPC-R（MPC-Realtime）为一种能够提供实时数据传输的MPC。在实践中，MPC-R可以但不限于应用于DVB_T2帧，还可以应用于其他包含信令部分和数据部分的帧结构，这些物理帧结构一般可由前导频符号部分和数据符号部分组成。例如，在DVB-T2帧中，前导频符号为P1符号和P2符号。

如步骤S11所述，接收第一类数据源和第二类数据源，其中所述第二类数据源包括上行链路配置参数的指示信息。

本实施例中，所述第一类数据源是指普通节目数据，第二类数据源是实时数据，该实时数据包括但不限于发送端与接收端进行双向通信时上行链路配置参数的指示信息。其中，所述上行链路配置参数包括传输时间调整参数、功率调整参数以及资源调度参数等。

如步骤S12所述，将接收到的第二类数据源分割成第二类基带帧。

与处理第一类数据源不同，对于第二类数据源，发送端并不进行输入格式处理或只进行简单的接口转换处理，而直接将该第二类数据源分割成第二类基带帧。这是基于第二类数据源的特性而决定的，因此采用较为简便的处理方式，以提高数据传输的实时性。

如步骤S13所述，对所述第二类基带帧进行编码、星座映射处理以得到第二类待组帧数据。

与处理第一类数据源不同，对于第二类数据源，发送端不进行时间交织处理，节省下交织-解交织操作引入的等待时延，使数据服务的实时性更好。进一步地，为了不失接收的鲁棒性，优选采用低阶星座映射、重码保护等参数配置。

如步骤S14所述，根据调制信令确定物理帧中分配给第二类待组帧数据的时频资源块。

本实施例中，通过调制信令可以指示分配给第二类待组帧数据的时频资源块的位置（由调制信令MPC_R_BLOCK_START和MPC_R_SUBCARRIER_START唯一确定）、分配给第二类待组帧数据的时频资源块的大小（由调制信令MPC_R_SUBCARRIER_END-MPC_R_SUBCARRIER_START（一般信令模式）或MPC_R_BLOCKS_SIZE（简化信令模式））。

具体地，结合参考图2所示的在组帧时确定物理帧中分配给第二类待组帧数据的时频资源块的帧结构示意图。物理帧包括前导频符号部分和数据符号（OFDM符号）部分。其中，前导频符号中承载有信令（包括调制信令和指示信令），每个数据符号的时间周期都相同（周期为T）。

根据调制信令确定物理帧中分配给第二类待组帧数据的时频资源块。例如，从前导频符号开始算起（或者从第一个可用的数据符号开始算起），每隔10ms处所对应的数据符号（即OFDM符号）的某段连续的频域子载波（在频域交织之前）分配给第二类待组帧数据，用作数据实时传输，所占连续子载波数目根据不同的服务可配置，且分配给所有第二类待组帧数据的时频资源块的时间周期与物理帧中OFDM符号的时间周期相同。

如步骤S15所述，将该第二类待组帧数据填充至这些时频资源块，并在空余的时频资源块中填充第一类待组帧数据以形成物理帧的所有数据符号。

继续参考图2，在数据符号部分中的斜线矩形块内填充第二类待组帧数据，而在空余的时频资源块（即数据符号中未打斜线的矩形块）中填充第一类待组帧数据，从而形成物理帧的所有数据符号。其中，所述空余的时频资源块的时间周期也与物理帧中OFDM符号的时间周期相同。

在本实施例中，所述第一类待组帧数据是对接收到的第一类数据源进行处理后得到，具体包括如下步骤：

1）将接收到的第一类数据源进行输入格式处理后再分割成第一类基带帧。由于第一类数据源是普通节目数据，本实施例中需要对该类数据源进行输入格式处理后再分割成第一类基带帧。

2）对所述第一类基带帧进行编码、星座映射、坐标转换以及时间交织处理以得到第一类待组帧数据。与处理第二类数据源不同，在对所述第一类基带帧进行处理得到第一类待组帧数据的过程中，不仅需要进行编码、星座映射、坐标转换，通常还需要进行时间交织处理（也可以不用时间交织处理），而在处理第二类数据源的过程则不需要进行时间交织处理。

如步骤S16所述，在所述物理帧的前导频符号中设置所述调制信令。

具体地，所述调制指令包括对于第一类数据源和第二类数据源进行调制编码、星座映射、坐标旋转以及时间交织（如需要的话）等处理所需的参数信息。在实际应用中，在所述物理帧的前导频符号中还可以设置其他在传输过程中所需的传输参数信令，在此不一一列举。

进一步地，在所述物理帧的前导频符号中还设置有系统是否支持双向通信的指示信令。针对DVB-T2系统，该指示信令可以设置在P1符号或者P2符号中。这样接收端在接收到物理帧后，通过解调前导频符号中的该指示信令来确定系统是否支持双向通信。

如步骤S17所述，将物理帧发送至接收端。具体的发送过程可以参照现有技术来实现，在此不再赘述。

基于上述物理帧的发送方法，本发明实施例还提供了一种物理帧的接收方法。如图3所示的是本发明的一种物理帧的接收方法的具体实施方式的流程示意图。参考图3，物理帧的接收方法包括如下步骤：

步骤S21：接收发送端采用上述物理帧的发送方法发送的物理帧；

步骤S22：解析所述物理帧的前导频符号中承载的调制信令以确定对所述第一类数据源和第二类数据源的解调信息；

步骤S23：依照解调信息对接收到的物理帧进行解调以分别获得所述第一类数据源和第二类数据源。

在具体实施例中，接收端在接收到物理帧后，可以通过解析该物理帧的前导频符号中的调制信令来确定发送端对第一类数据源和第二类数据源的调制参数信息，从而可以确定在接收端对这两类数据源进行解调的解调信息。一般来说，接收端所采用的解调方式是与发送端采用的调制方式相对应的。

对于第二类数据源来说，由于在发送端的处理过程中，未对该类数据源进行时间交织处理，因此，接收端节省下了解交织操作引入的等待时延，使数据服务的实时性更好。

进一步地，在所述物理帧的前导频符号中还设置有系统是否支持双向通信的指示信令。接收端通过解析该物理帧的前导频符号中的指示信令可以确定系统是否支持双向通信，若该系统支持双向通信，接收端则依照所述第二类数据源建立上行链路。相较于第一类数据源，接收端可以更快捷地解调出第二类数据源，因此在系统支持双向通信时，可以快速地建立上行链路以供接收端向发送端传输上行数据，并且使支持双向通信的发送端和接收端之间更好地实现同步。

在本实施例中，还提供了针对第二类数据源的两种信令模式，分别为一般信令模式和简化信令模式。具体如下：

一般信令模式

MPC_R_ENABLE：表示是否提供MPC-R服务，‘0’表示不提供MPC-R服务，因此一个物理帧内所有资源都可以用来调度；‘1’表示提供MPC-R服务，因此一个物理帧内某些位置固定资源需要预留给实时传输，不可以用来调度。

MPC_TYPE：表示相关MPC的类型，所占比特数应该根据各自系统支持的MPC服务类型数目而确定，例如，用3比特表示，可参见下表

数值	MPC类型
		000	Common MPC
001	类型1服务MPC
		010	类型2服务MPC
011	MPC-R
		100-111	预留

MPC_PAYLOAD_TYPE：表示相关MPC所传输的数据类型，所占比特数应该根据各自系统支持的数据类型数目而确定，例如，用3比特表示，可参见下表

MPC_R_COD：MPC-R所使用的信道编码码率，所占比特数应该根据各自系统支持的编码码率数目而确定，例如，用2比特表示，可参见下表

数值	数据类型
		00	1/4
01	1/5
		011-111	预留

MPC_R_MOD：MPC-R所使用的星座映射，所占比特数应该根据各自系统支持的星座映射方法而确定，例如，用2比特表示，可参见下表

数值	数据类型
		00	QPSK
01	16QAM
		011-111	预留

MPC_R_ROTATION：MPC-R的星座符号是否采用星座旋转，可用1比特表示。MPC_R_FEC_TYPE：MPC-R所使用的编码码字，例如，用2比特表示，可参见下表

数值	数据类型
		00	长码（例：64800）
01	短码（例：16200）
		011-111	预留

MPC_R_TI_TYPE：MPC-R所采用的时间交织类型，根据系统支持的数目选择合适数目的比特，MPC-R不使用时间交织，因此MPC_R_TI_TYPE的取值应该表示不使用MPC-R。

MPC_R_BLOCKS_NUM：表示一个物理帧内分配用于MPC-R的时频资源块数目，可用5比特表示。

MPC_R_BLOCK_START：表示第j个时频资源块所对应的数据符号（OFDM符号）在物理帧中的序号；MPC_R_SUBCARRIER_START：表示第j个时频资源块起始子载波序号；MPC_R_SUBCARRIER_END：表示第j个时域资源结束子载波序号。

若每个时频资源块大小固定、在OFDM符号中的位置也固定，则上述循环中MPC_R_SUBCARRIER_START、MPC_R_SUBCARRIER_END可忽略。但是需要在循环体外定义：

MPC_R_BLOCKS_SIZE：MPC-R所占用的一个OFDM符号的子载波数目，根据系统需要设定具体比特数目。

MPC_R_SUBCARRIER_START：表示每个时频资源块起始子载波序号。

简化信令模式

MPC_R_ENABLE：表示是否提供MPC-R服务，‘0’表示不提供MPC-R服务，因此一个物理帧内所有资源都可以用来调度；‘1’表示提供MPC-R服务，因此一个物理帧内某些位置固定资源需要预留给实时传输，不可以用来调度。

MPC_R_TI_TYPE：MPC-R所采用的时间交织类型，根据系统支持的数目选择合适数目的比特，MPC-R不使用时间交织，因此MPC_R_TI_TYPE的取值应该表示不使用MPC-R。

MPC_TYPE：表示相关MPC的类型，所占比特数应该根据各自系统支持的MPC服务类型数目而确定，例如，用3比特表示，可参见下表

MPC_R_BLOCKS_NUM：表示一个物理帧内分配用于MPC-R的时频资源块数目，可用5比特表示。

for j=0:MPC_R_BLOCKS_NUM-1{

MPC_R_BLOCK_START；

}

MPC_R_BLOCKS_SIZE：MPC-R所占用的一个OFDM符号的子载波数目，根据系统需要设定具体比特数目。

MPC_R_SUBCARRIER_START：表示每个时频资源块起始子载波序号。

MPC-R的前向纠错编码、调制方法，星座旋转等方式均同DVB_T2结构中L1前向信令或L1后向信令相同，又或者同ATSC_Pro结构中的逻辑帧信令相同。

综上所述，本技术方案解决了现有的DVB-T2广播系统中的PLP数据服务较难应用于数据的实时传输的技术问题。

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。

Claims (8)

1.一种物理帧的发送方法，其特征在于，包括如下步骤：

接收第一类数据源和第二类数据源，其中所述第二类数据源包括上行链路配置参数的指示信息；

将接收到的第二类数据源分割成第二类基带帧；

对所述第二类基带帧进行编码、星座映射处理，但不进行输入格式处理、时间交织处理，以得到第二类待组帧数据；

根据调制信令确定物理帧中分配给第二类待组帧数据的时频资源块；

将该第二类待组帧数据填充至这些时频资源块，并在空余的时频资源块中填充第一类待组帧数据以形成物理帧的所有数据符号；其中，所述第一类待组帧数据是对接收到的第一类数据源进行处理后得到；

在所述物理帧的前导频符号中设置所述调制信令；

将物理帧发送至接收端。

2.如权利要求1所述的物理帧的发送方法，其特征在于，所述对接收到的第一类数据源进行处理包括如下步骤：

将接收到的第一类数据源进行输入格式处理后再分割成第一类基带帧；

对所述第一类基带帧进行编码、星座映射以及时间交织处理以得到第一类待组帧数据。

3.如权利要求1所述的物理帧的发送方法，其特征在于，分配给所有第二类待组帧数据的时频资源块以及所述空余的时频资源块的时间周期与物理帧中OFDM符号的时间周期相同。

4.如权利要求1所述的物理帧的发送方法，其特征在于，在所述物理帧的前导频符号中还设置有系统是否支持双向通信的指示信令。

5.如权利要求1所述的物理帧的发送方法，其特征在于，所述上行链路配置参数包括传输时间调整参数、功率调整参数以及资源调度参数。

6.一种物理帧的接收方法，其特征在于，包括如下步骤：

接收发送端采用权利要求1所述的物理帧的发送方法发送的物理帧；

解析所述物理帧的前导频符号中承载的调制信令以确定对所述第一类数据源和第二类数据源的解调信息；

依照解调信息对接收到的物理帧进行解调以分别获得所述第一类数据源和第二类数据源。

7.如权利要求6所述的物理帧的接收方法，其特征在于，所述上行链路配置参数包括传输时间调整参数、功率调整参数以及资源调度参数。

8.如权利要求6所述的物理帧的接收方法，其特征在于，在所述物理帧的前导频符号中还设置有系统是否支持双向通信的指示信令；

物理帧的接收方法还包括如下步骤：

解析所述物理帧的前导频符号中承载的指示信令以确定系统是否支持双向通信；若该系统支持双向通信，则依照所述第二类数据源建立上行链路。