CN110445516A - 一种前向纠错码处理方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种前向纠错码处理方法及其装置，通过控制参数确定前向纠错编译码模式，其中，不同的前向纠错编译码模式调用对应的执行参数，以符合对应的通信协议标准，由此，本实施例的前向纠错码处理方法及其装置能够支持不同的通信协议标准，降低了制作成本。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，更具体地，涉及一种前向纠错码处理方法及其装置。
背景技术
目前，BPLC(Broadband Power Line Carrier，宽带电力线载波通信)产生了以国家电网和南方电网为主体的两大宽带电力线载波标准，对于这两大标准，尽管处理的业务，数据，以及系统架构都是类似的，但协议之间是互不兼容的。对于物理层载荷数据前向纠错码的处理过程，国家电网的处理方式为：对输入码字(例如数据比特流)顺序执行添加校验码CRC，MPDU加扰处理，Turbo编码，信道交织编码处理以获取编码码字。南方电网的处理方式为：对输入码字(例如数据比特流)顺序执行添加校验码CRC，Turbo编码，MPDU(MediaAccess Control Protocol Data Unit)加扰处理，信道交织编码处理以获取编码码字，也即，对于国家电网和南方电网的前向纠错码处理标准存在不兼容的情况。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种前向纠错码处理方法及其装置，以支持不同的通信协议标准，降低制作成本。
第一方面，本发明实施例提供一种前向纠错码处理装置，应用于宽带电力线载波通信系统中，所述前向纠错码处理装置包括校验码处理单元、加扰器、Turbo编码单元、信道交织编码单元以及前向纠错码控制器；
所述前向纠错码控制器被配置为根据控制参数确定前向纠错编码模式，所述前向纠错编码模式至少包括第一模式和第二模式；
其中，在第一模式下，所述前向纠错码控制器被配置为控制所述校验码处理单元、加扰器、Turbo编码单元和信道交织编码单元根据第一执行参数顺序处理输入码字以输出编码码字；
在第二模式下，所述前向纠错码控制器被配置为控制所述校验码处理单元、Turbo编码单元、加扰器和信道交织编码单元根据第二执行参数顺序处理输入码字以输出编码码字。
可选的，所述输入码字为帧控制字段，所述前向纠错编码模式还包括第三模式和第四模式；
在第三模式下，所述前向纠错码控制器被配置为控制所述校验码处理单元和Turbo编码单元根据第一执行参数顺序处理所述输入码字以输出编码码字；
在第四模式下，所述前向纠错码控制器被配置为控制所述校验码处理单元和Turbo编码单元根据第二执行参数顺序处理所述输入码字以输出编码码字。
可选的，所述控制参数包括第一控制参数、第二控制参数和第三控制参数；
其中，所述前向纠错码控制器被配置为根据所述第一控制参数控制所述加扰器的工作模式，根据所述第二控制参数控制所述加扰器的初始化模式，根据所述第三控制参数控制所述Turbo编码单元和信道交织编码单元对应的交织表。
可选的，所述第一执行参数符合国家电网的通信协议标准，所述第二执行参数符合南方电网的通信协议标准。
第二方面，本发明实施例提供一种前向纠错码处理装置，应用于宽带电力线载波通信系统中，所述前向纠错码处理装置包括校验码处理单元、解扰器、Turbo译码单元、信道交织译码单元以及前向纠错码控制器；
所述前向纠错码控制器被配置为根据控制参数确定前向纠错译码模式，所述前向纠错译码模式至少包括第一模式和第二模式；
其中，在第一模式下，所述前向纠错码控制器被配置为控制所述信道交织译码单元、Turbo译码单元、解扰器和校验码处理单元根据第一执行参数顺序处理编码码字以输出译码码字；
在第二模式下，所述前向纠错码控制器被配置为控制所述信道交织译码单元、解扰器、Turbo译码单元和校验码处理单元根据第二执行参数顺序处理编码码字以输出译码码字。
可选的，所述编码码字为帧控制字段，所述前向纠错译码模式还包括第三模式和第四模式，
在第三模式下，所述前向纠错码控制器被配置为控制所述Turbo译码单元和校验码处理单元根据第一执行参数顺序处理所述编码码字以输出译码码字；
在第四模式下，所述前向纠错码控制器被配置为控制所述Turbo译码单元和校验码处理单元根据第二执行参数顺序处理所述编码码字以输出译码码字。
可选的，所述控制参数包括第一控制参数、第二控制参数和第三控制参数；
其中，所述前向纠错码控制器被配置为根据所述第一控制参数控制所述解扰器的工作模式，根据所述第二控制参数控制所述解扰器的初始化模式，根据所述第三控制参数控制所述Turbo译码单元和信道交织译码单元对应的交织表。
可选的，所述第一执行参数符合国家电网的通信协议标准，所述第二执行参数符合南方电网的通信协议标准。
第三方面，本发明实施例提供一种前向纠错码处理方法，应用于宽带电力线载波通信系统，所述方法包括：
根据控制参数确定前向纠错编码模式，所述前向纠错编码模式至少包括第一模式和第二模式；
其中，在第一模式下，根据第一执行参数对输入码字顺序执行添加校验码处理、加扰处理、Turbo编码处理以及信道交织编码处理，以输出所述输入码字对应的编码码字；
在第二模式下，根据第二执行参数对输入码字顺序执行添加校验码处理、Turbo编码处理、加扰处理以及信道交织编码处理，以输出所述输入码字对应的编码码字。
可选的，所述输入码字为帧控制字段，所述前向纠错编码模式还包括第三模式和第四模式，
在第三模式下，根据第一执行参数对输入码字顺序执行添加校验码处理以及Turbo编码处理，以输出所述输入码字对应的编码码字；
在第四模式下，根据第二执行参数对输入码字顺序执行添加校验码处理以及Turbo编码处理，以输出所述输入码字对应的编码码字。
可选的，所述第一执行参数符合国家电网的通信协议标准，所述第二执行参数符合南方电网的通信协议标准。
第四方面，本发明实施例提供一种前向纠错码处理方法，应用于宽带电力线载波通信系统，所述方法包括：
根据控制参数确定前向纠错译码模式，所述前向纠错译码模式至少包括第一模式和第二模式；
其中，在第一模式下，根据第一执行参数对输入的编码码字顺序执行信道交织译码处理、Turbo译码处理、解扰处理以及校验码译码处理，以输出所述编码码字对应的译码码字；
在第二模式下，根据第二执行参数对输入码字顺序执行信道交织译码处理、Turbo译码处理、解扰处理以及校验码译码处理，以输出所述编码码字对应的译码码字。
本发明实施例通过控制参数确定前向纠错编译码模式，其中，不同的前向纠错编译码模式调用对应的执行参数，以符合对应的通信协议标准，由此，本实施例的前向纠错码处理方法及其装置能够支持不同的通信协议标准，降低了制作成本。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1是本发明实施例的一种前向纠错码处理装置的示意图；
图2-图9是本发明实施例的编码过程中对应的S(·)表的示意图；
图10-12是本发明实施例的前向纠错码编码处理的示意图；
图13是本发明实施例的另一种前向纠错码处理装置的示意图；
图14-16是本发明实施例的前向纠错码译码处理的示意图。
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。
此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
除非上下文明确要求，否则在本发明的描述中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
电力线通信技术利用现有的电力线进行数据传输，无须重新布线，组网简单、成本较低廉，应用范围广，同时保障信息安全。近年来，BPLC得到广泛应用，与传统的窄带电力线通信技术相比，BPLC具有以下特点：
(1)频点限定在2～30MHz之间，物理层基于OFDM(Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing，正交频分复用)技术，通信速率通常在1Mbps以上，平均通信速率在10Mbps左右。
(2)在实时性、动态自组网上有明显优势，例如在智能电网抄表业务上，抄通率可达到100％，能够实现实时费控、远程实时充值，台区线损分析等功能。
(3)基于TCP/IP网络技术，具有完善的链路层和网络层数据保护与验证。
(4)除了应用层的数据加密，BPLC在链路层支持DES(Data EncryptionAlgorithm)、3DES、AES(Advanced Encryption Standard)等高强度数据加密算法，数据通信安全性高。
由于具备以上优点，BPLC技术被广泛的应用于智能电网抄表系统，能源互联网，智能家居，工业数据采集等场景。
目前，BPLC产生了以南方电网为和以国家电网为主体的两大宽带电力载波标准。对于这两大标准，尽管处理的业务，数据，以及系统架构都是类似的，但协议之间是互不兼容的。比较目前的国家电网与南方电网前向纠错码，存在以下不兼容的情况：
(1)数据加扰的顺序不同。
国家电网的以MPDU(MAC Protocol Data Unit，MAC协议数据单元)为加扰单元，一个MPDU中，包括1到4个PB(PHY Block)。其中，加扰器只在第一个PB时进行初始化。南方电网以PB为单位进行加扰，加扰器在每个PB加扰时，进行初始化。
(2)国家电网支持的PB大小为72，136，264，520，单位为byte，南方电网支持的PB大小为136和520。Turbo编码过程中，即使PB大小相同，对应的信道交织单元的查找表S(·)也不相同。
(3)在国家电网和南方电网的通信协议标准中，信道交织编码单元的输出采用的半字节移位方式不同。
(4)对于输入数据为帧控制字段FC，国家电网和南方电网的通信协议标准采用的FC的载荷长度均为16byte，但采用的信道交织单元的查找表S(·)不相同。
针对具有不同通信协议标准的电网，前向纠错码处理方法和装置不兼容的问题，本实施例提供一种前向纠错码处理方法和装置。
图1是本发明实施例的一种前向纠错码处理装置的示意图。在宽带电力线载波通信中，以国家电网和南方电网为例，前向纠错码编码处理包括添加校验码、扰码处理、turbo编码处理以及信道交织编码处理。如图1所示，本实施例的前向纠错码处理装置1用于对输入码字进行编码处理，包括校验码处理单元11、加扰器12、Turbo编码单元13、信道交织编码单元14以及前向纠错码控制器15。其中，校验码处理单元11用于对输入码字添加校验码。可选的，校验码处理单元11用于添加CRC(循环冗余校验码)。CRC是数据通信领域中常用的一种查错校验码，具体地，通过对数据进行多项式计算以获取对应的CRC校验码，并将计算出来的CRC校验码附在输入码字的后面，发送将添加校验码后的输入码字。其中，在添加CRC处理中，信息字段和校验字段的长度可以任意选定。加扰器12用于对输入加扰器12的数据进行扰码处理，以对该数据进行加密处理。Turbo编码单元13用于对输入Turbo编码单元13的数据进行Turbo编码处理。Turbo码是将两个简单分量码通过伪随机交织器并行级联来构造的具有伪随机特性的长码。信道交织编码单元14用于对数据进行信道交织编码。其中，交织编码是一种把一个较长的突发差错离散成随机差错，再用纠正随机差错的编码技术消除随机差错的方法，可以改善通信的传输性能。
前向纠错码控制器15被配置为根据控制参数确定前向纠错编码模式。具体地，前向纠错码控制器15根据控制参数控制校验码处理单元11、加扰器12、Turbo编码单元13和信道交织编码单元14的工作模式，以使得前向纠错码处理装置1符合对应的通信协议标准。
在本实施例中，前向纠错编码模式至少包括第一模式和第二模式。在第一模式下，前向纠错码控制器15被配置为控制校验码处理单元11、加扰器12、Turbo编码单元13和信道交织编码单元14根据第一执行参数顺序处理输入码字以输出编码码字。其中，第一执行参数符合第一模式下对应的第一电网的通信协议标准。可选的，输入码字为数据比特流。
在第二模式下，前向纠错码控制器15被配置为控制校验码处理单元11、Turbo编码单元13、加扰器12和信道交织编码单元14根据第二执行参数顺序处理输入码字以输出编码码字。其中，第二执行参数符合第二模式下对应的第二电网的通信协议标准。
在一种可选的实现方式中，输入码字为帧控制字段，前向纠错编码模式还包括第三模式和第四模式。
在第三模式下，前向纠错码控制器15被配置为控制校验码处理单元11和Turbo编码单元13根据第一执行参数顺序处理输入码字以输出编码码字。
在第四模式下，前向纠错码控制器15被配置为控制校验码处理单元11和Turbo编码单元13根据第二执行参数顺序处理输入码字以输出编码码字。
在一种可选的实现方式中，第一执行参数符合国家电网的通信协议标准，第二执行参数符合南方电网的通信协议标准。
在一种可选的实现方式中，控制参数包括第一控制参数SC_BY_MODE、第二控制参数SC_IN_ST_I、第三控制参数S_TA_MODE、第四控制参数PU_MOD和第五控制参数SUB_BA_SW_MODE。
其中，第一控制参数SC_BY_MODE用于配置加扰器12的工作模式。可选的，在第一控制参数SC_BY_MODE为0时，加扰器12工作于bypass模式，其中，bypass模式用于输入码字为帧控制字段的载荷编码处理。在第一控制参数SC_BY_MODE为1时，加扰器12处理校验码处理单元11的输出，也即，加扰器12在Turbo编码单元13之前处理输入码字，适于国家电网的前向纠错码的编码过程。在第一控制参数SC_BY_MODE为2时，Turbo编码单元13处理校验码处理单元11的输出，也即加扰器12在Turbo编码单元13之后处理输入码字，适于南方电网的前向纠错码的编码过程。
第二控制参数SC_IN_ST_I用于配置加扰器12的初始化模式。可选的，第二控制参数SC_IN_ST_I为0时，加扰器12采用前一次加扰器12进行扰码操作后的内部寄存器结果作为当前内部寄存器的初始值。例如，在国家电网的通信协议标准中，以MPDU单元为单位进行加扰，假设一个MPDU单元包括2个PB。其中，加扰器12内部寄存器预置有一个初始值SC_IN_ST，在开始对一个MPDU单元进行处理时，也即对该MPDU单元的第一个PB进行扰码处理时，对应的初始值为初始值SC_IN_ST，在扰码操作后，将当前的加扰器12内部寄存器结果作为处理第二个PB的初始值。在该MPDU单元处理完成后，将加扰器12内部寄存器重置为初始值SC_IN_ST。可选的，加扰器12内部寄存器预置有一个初始值SC_IN_ST为1111111111。在第二控制参数SC_IN_ST_I为1时，加扰器12根据预置的初始值SC_IN_ST，对加扰器12内部寄存器进行初始化。也即，对于每一次PB的扰码处理，均需要将加扰器12内部寄存器重置为初始值SC_IN_ST。
容易理解，在第二控制参数SC_IN_ST_I为0时，适用于国家电网的通信协议标准，其中，在第一控制参数SC_BY_MODE被置为1时，第二控制参数SC_IN_ST_I被置为0。在第二控制参数SC_IN_ST_I为1时，适用于南方电网的通信协议标准，其中，在第一控制参数SC_BY_MODE被置为2时，第二控制参数SC_IN_ST_I被置为1。
第三控制参数S_TA_MODE用于配置编码过程(例如信道交织编码)中对应的S(·)表。其中，第三控制参数S_TA_MODE为0时，采用符合南方电网通信协议标准的编码处理对应的交织表(以下简称S(·)表)，支持的载荷长度为16byte、136byte、520byte。第三控制参数S_TA_MODE为1时，采用符合国家电网通信协议标准的编码处理对应的S(·)表，支持的载荷长度为16byte、72byte、136byte、264byte、520byte。编码处理对应的S(·)表如图2-图9所示。其中，图2所示的S(·)表对应的载荷长度为16byte，符合南方电网的通信协议标准。图3所示的S(·)表对应的载荷长度为16byte，符合国家电网的通信协议标准。图4所示的S(·)表对应的载荷长度为72byte，符合国家电网的通信协议标准。图5所示的S(·)表对应的载荷长度为136byte，符合南方电网的通信协议标准。图6所示的S(·)表对应的载荷长度为136byte，符合国家电网的通信协议标准。图7所示的S(·)表对应的载荷长度为264byte，符合国家电网的通信协议标准。图8所示的S(·)表对应的载荷长度为520byte，符合南方电网的通信协议标准。图9所示的S(·)表对应的载荷长度为520byte，符合国家电网的通信协议标准。
第四控制参数PU_MOD，用于控制编码过程(例如CRC编码过程)中的打孔输出的模式。在一种可选的实现方式中，针对码率为16/18的打孔输出的情况，在第四控制参数PU_MOD为0时，校验输出p/q采用1000000010000000的形式，其中，1表示对应位置的数据不打孔，0表示对应位置的数据进行打孔。在第四控制参数PU_MOD为1时，校验输出p/q采用0000000100000001的形式，其中，1表示对应位置的数据不打孔，0表示对应位置的数据进行打孔。其中，在当前的国家电网和南方电网的通信中，一般采用第四控制参数PU_MOD为0时的校验输出模式。
第五控制参数SUB_BA_SW_MODE用于控制信道交织编码单元14的输出移位模式。其中，第五控制参数SUB_BA_SW_MODE为0时，采用符合国家电网通信协议标准的输出移位模式，参见表(1)。第五控制参数SUB_BA_SW_MODE为1时，采用符合南方电网通信协议标准的输出移位模式，参见表(2)。
表(1)
| Output Nibble bits Number | Switched Bit Order |
| 1or 2 | b0 b1 b2 b3 |
| 3or 4 | b1 b2 b3 b0 |
| 5or 6 | b2 b3 b0 b1 |
| 7or 8 | b3 b0 b1 b2 |
| 9or 10 | b0 b1 b2 b3 |
表(2)
| Output Nibble bits Number | Switched Bit Order |
| 1or 2 | b0 b1 b2 b3 |
| 3or 4 | b3 b0 b1 b2 |
| 5or 6 | b2 b3 b0 b1 |
| 7or 8 | b1 b2 b3 b0 |
| 9or 10 | b0 b1 b2 b3 |
也即，在第五控制参数SUB_BA_SW_MODE为0时，输出移位模式为左移，在第五控制参数SUB_BA_SW_MODE为0时，输出移位模式为右移。
在本实施例中，通过配置第一控制参数SC_BY_MODE控制校验码处理单元11、加扰器12、Turbo编码单元13和信道交织编码单元14处理输入码字的顺序，通过配置第二控制参数SC_IN_ST_I控制加扰器12的初始化状态，通过配置第三控制参数S_TA_MODE控制Turbo编码单元13和信道交织编码单元14对应的S(·)表，通过配置第四控制参数PU_MOD控制编码过程中的打孔输出模式，通过配置第五控制参数SUB_BA_SW_MODE控制信道交织编码单元14的输出移位模式。由此，本实施例可以通过配置控制参数的参数值以使得校验码处理单元11、加扰器12、Turbo编码单元13和信道交织编码单元14的处理模式符合国家电网或南方电网的通信协议标准，使得前向纠错码处理装置1能够支持不同的通信协议标准。应理解，各控制参数的具体的配置数值仅仅是示例性的，本实施例并不对此进行限制。
本实施例通过控制参数确定前向纠错编码模式，其中，不同的前向纠错编码模式调用对应的执行参数，以符合对应的通信协议标准，由此，本实施例的前向纠错码处理装置能够支持不同的通信协议标准，降低了制作成本。
以下以国家电网和南方电网为例对前向纠错编码模式进一步具体说明。
在当前的国家电网的通信协议标准中，在输入码字为数据比特流时，前向纠错码的处理过程依次为添加校验码处理、加扰处理、Turbo编码处理以及信道交织编码处理。由此，对控制参数进行如下配置：
第一控制参数SC_BY_MODE＝1；
第二控制参数SC_IN_ST_I＝0；
SC_IN_ST＝1111111111；
第三控制参数S_TA_MODE＝1；
第四控制参数PU_MOD＝0；
第五控制参数SUB_BA_SW_MODE＝0。
由此，前向纠错码处理装置1根据控制参数的配置进行输入输出的开关选择，并进行内部寄存器的初始化，Turbo编码和信道交织编码对应的S(·)表选择、打孔输出模式的选择以及输出移位模式的选择，并根据第一执行参数对输入码字进行编码处理以获取编码码字。其中，第一执行参数包括选择的S(·)表等。前向纠错码处理装置1根据控制参数进行输入输出的开关选择后，其执行路径为1-2-5-6-8，如图10所示。
在当前的南方电网的通信协议标准中，在输入码字为数据比特流时，前向纠错码的处理过程依次为添加校验码处理、Turbo编码处理、加扰处理以及信道交织编码处理。由此，对控制参数进行如下配置：
第一控制参数SC_BY_MODE＝2；
第二控制参数SC_IN_ST_I＝1；
SC_IN_ST＝1111111111；
第三控制参数S_TA_MODE＝0；
第四控制参数PU_MOD＝0；
第五控制参数SUB_BA_SW_MODE＝1。
由此，前向纠错码处理装置1根据控制参数的配置进行输入输出的开关选择，并进行内部寄存器的初始化，Turbo编码和信道交织编码对应的S(·)表选择、打孔输出模式的选择以及输出移位模式的选择，并根据第二执行参数对输入码字进行编码处理以获取编码码字。其中，第二执行参数包括选择的S(·)表等。前向纠错码处理装置1根据控制参数进行输入输出的开关选择后，其执行路径为1-3-7-4-8，如图11所示。
在当前的国家电网的通信协议标准中，在输入码字为帧控制字段时，前向纠错码的处理过程依次为添加校验码处理、以及Turbo编码处理。由此，对控制参数进行如下配置：
第一控制参数SC_BY_MODE＝0；
第二控制参数SC_IN_ST_I＝0或1(无实际作用)；
SC_IN_ST＝1111111111(无实际作用)；
第三控制参数S_TA_MODE＝1；
第四控制参数PU_MOD＝0；
第五控制参数SUB_BA_SW_MODE＝0。
由此，前向纠错码处理装置1根据控制参数的配置进行输入输出的开关选择，Turbo编码和交织编码对应的S(·)表选择、打孔输出模式的选择以及输出移位模式的选择，并根据第一执行参数对输入码字进行编码处理以获取编码码字。其中，第一执行参数包括选择的S(·)表等。前向纠错码处理装置1根据控制参数进行输入输出的开关选择后，其执行路径为1-3-8，如图12所示。
在当前的南方电网的通信协议标准中，在输入码字为帧控制字段时，前向纠错码的处理过程依次为添加校验码处理以及Turbo编码处理。由此，对控制参数进行如下配置：
第一控制参数SC_BY_MODE＝0；
第二控制参数SC_IN_ST_I＝0或1(无实际作用)；
SC_IN_ST＝1111111111(无实际作用)；
第三控制参数S_TA_MODE＝0；
第四控制参数PU_MOD＝0；
第五控制参数SUB_BA_SW_MODE＝1。
由此，前向纠错码处理装置1根据控制参数的配置进行输入输出的开关选择，Turbo编码和交织编码对应的S(·)表选择、打孔输出模式的选择以及输出移位模式的选择，并根据第二执行参数对输入码字进行编码处理以获取编码码字。其中，第二执行参数包括选择的S(·)表等。前向纠错码处理装置1根据控制参数进行输入输出的开关选择后，其执行路径为1-3-8，如图12所示。
图13是本发明实施例的另一种前向纠错码处理装置的示意图。在宽带电力线载波通信中，以国家电网和南方电网为例，前向纠错码编码处理包括添加校验码、扰码处理、turbo编码处理以及信道交织编码处理。对应的，前向纠错码译码处理包括信道交织译码处理、Turbo译码处理、解扰处理以及校验码译码处理。如图13所示，本实施例的前向纠错码处理装置2用于对输入码字进行译码处理，包括校验码处理单元24、解扰器23、Turbo译码单元22、信道交织译码单元21以及前向纠错码控制器25。校验码处理单元24、解扰器23、Turbo译码单元22、信道交织译码单元21的译码处理分别对应与图1中的验码处理单元11、加扰器12、Turbo编码单元13、信道交织编码单元14的编码处理，在此不再赘述。
前向纠错码控制器25被配置为根据控制参数确定前向纠错译码模式。具体地，前向纠错码控制器25根据控制参数控制校验码处理单元24、解扰器23、Turbo译码单元22和信道交织译码单元21的工作模式，以使得前向纠错码处理装置2符合对应的通信协议标准。
在本实施例中，前向纠错译码模式至少包括第一模式和第二模式。在第一模式下，前向纠错码控制器25被配置为控制信道交织译码单元21、Turbo译码单元22、解扰器23和校验码处理单元24根据第一执行参数顺序处理编码码字以输出译码码字。其中，第一执行参数符合第一模式下对应的第一电网的通信协议标准。可选的，输入码字为数据比特流。
在第二模式下，前向纠错码控制器25被配置为控制信道交织译码单元21、解扰器23、Turbo译码单元22和校验码处理单元24根据第二执行参数顺序处理编码码字以输出译码码字。其中，第二执行参数符合第二模式下对应的第二电网的通信协议标准。
在一种可选的实现方式中，输入码字为帧控制字段，前向纠错译码模式还包括第三模式和第四模式。
在第三模式下，前向纠错码控制器25被配置为控制Turbo译码单元22和校验码处理单元24根据第一执行参数顺序处理编码码字以输出译码码字。
在第四模式下，前向纠错码控制器25被配置为控制Turbo译码单元22和校验码处理单元24根据第二执行参数顺序处理编码码字以输出译码码字。
在一种可选的实现方式中，第一执行参数符合国家电网的通信协议标准，第二执行参数符合南方电网的通信协议标准。
在一种可选的实现方式中，控制参数包括第一控制参数SC_BY_MODE、第二控制参数SC_IN_ST_I、第三控制参数S_TA_MODE、第四控制参数PU_MOD和第五控制参数SUB_BA_SW_MODE。
其中，第一控制参数SC_BY_MODE用于配置解扰器23的工作模式。可选的，在第一控制参数SC_BY_MODE为0时，解扰器23工作于bypass模式，其中，bypass模式用于输入码字为帧控制字段的载荷译码处理。在第一控制参数SC_BY_MODE为1时，解扰器23处理Turbo译码单元22的输出，也即，解扰器23在Turbo译码单元22之后处理编码码字，适于国家电网的前向纠错码的译码过程。在第一控制参数SC_BY_MODE为2时，Turbo译码单元22处理解扰器23的输出，也即解扰器23在Turbo译码单元22之前处理编码码字，适于南方电网的前向纠错码的译码过程。
第二控制参数SC_IN_ST_I用于配置解扰器23的初始化状态。可选的，第二控制参数SC_IN_ST_I为0时，解扰器23采用前一次解扰器23进行解扰操作后的内部寄存器结果作为当前内部寄存器的初始值。例如，在国家电网的通信协议标准中，以MPDU单元为单位进行解扰，假设一个MPDU单元包括2个PB。其中，解扰器23内部寄存器预置有一个初始值SC_IN_ST，在开始对一个MPDU单元进行处理时，也即对该MPDU单元的第一个PB进行解扰处理时，对应的初始值为初始值SC_IN_ST，在解扰操作后，将当前的解扰器23内部寄存器结果作为处理第二个PB的初始值。在该MPDU单元处理完成后，将解扰器23内部寄存器重置为初始值SC_IN_ST。可选的，解扰器23内部寄存器预置有一个初始值SC_IN_ST为1111111111。在第二控制参数SC_IN_ST_I为1时，解扰器23根据预置的初始值SC_IN_ST，对解扰器23内部寄存器进行初始化。也即，对于每一次PB的解扰处理，均需要将解扰器23内部寄存器重置为初始值SC_IN_ST。
容易理解，在第二控制参数SC_IN_ST_I为0时，适用于国家电网的通信协议标准，其中，在第一控制参数SC_BY_MODE被置为1时，第二控制参数SC_IN_ST_I被置为0。在第二控制参数SC_IN_ST_I为1时，适用于南方电网的通信协议标准，其中，在第一控制参数SC_BY_MODE被置为2时，第二控制参数SC_IN_ST_I被置为1。
第三控制参数S_TA_MODE用于配置译码过程(例如信道交织译码)中对应的S(·)表。其中，第三控制参数S_TA_MODE为0时，采用符合南方电网通信协议标准的译码处理对应的S(·)表，支持的载荷长度为16byte、136byte、520byte。第三控制参数S_TA_MODE为1时，采用符合国家电网通信协议标准的译码处理对应的S(·)表，支持的载荷长度为16byte、72byte、136byte、264byte、520byte。译码处理对应的S(·)表如图2-图9所示。
第四控制参数PU_MOD，用于控制译码过程(例如CRC译码过程)中的打孔输出的模式。在一种可选的实现方式中，针对码率为16/18的打孔输出的情况，在第四控制参数PU_MOD为0时，校验输出p/q采用1000000010000000的形式，其中，1表示对应位置的数据不打孔，0表示对应位置的数据进行打孔。在第四控制参数PU_MOD为1时，校验输出p/q采用0000000100000001的形式，其中，1表示对应位置的数据不打孔，0表示对应位置的数据进行打孔。其中，在当前的国家电网和南方电网的通信中，一般采用第四控制参数PU_MOD为0时的校验输出模式。
第五控制参数SUB_BA_SW_MODE用于控制信道交织译码单元21的输出移位模式。其中，第五控制参数SUB_BA_SW_MODE为0时，采用符合国家电网通信协议标准的输出移位模式，参见表(2)。第五控制参数SUB_BA_SW_MODE为1时，采用符合南方电网通信协议标准的输出移位模式，参见表(1)。
也即，在第五控制参数SUB_BA_SW_MODE为0时，输出移位模式为右移，在第五控制参数SUB_BA_SW_MODE为0时，输出移位模式为左移。
本实施例通过控制参数确定前向纠错译码模式，其中，不同的前向纠错译码模式调用对应的执行参数，以符合对应的通信协议标准，由此，本实施例的前向纠错码装置能够支持不同的通信协议标准，降低了制作成本。
以下以国家电网和南方电网为例对前向纠错译码模式进一步具体说明。
在当前的国家电网的通信协议标准中，在输入的编码码字为数据比特流时，前向纠错码的处理过程依次为信道交织译码处理、Turbo译码处理、解扰处理以及校验码译码处理。由此，对控制参数进行如下配置：
第一控制参数SC_BY_MODE＝1；
第二控制参数SC_IN_ST_I＝0；
SC_IN_ST＝1111111111；
第三控制参数S_TA_MODE＝1；
第四控制参数PU_MOD＝0；
第五控制参数SUB_BA_SW_MODE＝0。
由此，前向纠错码处理装置2根据控制参数的配置进行输入输出的开关选择，并进行内部寄存器的初始化，Turbo译码和信道交织译码对应的S(·)表选择、打孔输出模式的选择以及输出移位模式的选择，并根据第一执行参数对编码码字进行译码处理以获取译码码字。其中，第一执行参数包括选择的S(·)表等。前向纠错码处理装置2根据控制参数进行输入输出的开关选择后，其执行路径为1'-2'-4'-6'-8'，如图14所示。
在当前的南方电网的通信协议标准中，在输入的编码码字为数据比特流时，前向纠错码的处理过程依次为信道交织译码处理、解扰处理、Turbo译码处理以及校验码译码处理。由此，对控制参数进行如下配置：
第一控制参数SC_BY_MODE＝2；
第二控制参数SC_IN_ST_I＝1；
SC_IN_ST＝1111111111；
第三控制参数S_TA_MODE＝0；
第四控制参数PU_MOD＝0；
第五控制参数SUB_BA_SW_MODE＝1。
由此，前向纠错码处理装置2根据控制参数的配置进行输入输出的开关选择，并进行内部寄存器的初始化，Turbo译码和信道交织译码对应的S(·)表选择、打孔输出模式的选择以及输出移位模式的选择，并根据第二执行参数对输入的编码码字进行译码处理以获取译码码字。其中，第二执行参数包括选择的S(·)表等。前向纠错码处理装置2根据控制参数进行输入输出的开关选择后，其执行路径为1'-3'-7'-5'-8'，如图15所示。
在当前的国家电网的通信协议标准中，在输入的编码码字为帧控制字段时，前向纠错码的处理过程依次为Turbo译码处理和校验码译码处理。由此，对控制参数进行如下配置：
第一控制参数SC_BY_MODE＝0；
第二控制参数SC_IN_ST_I＝0或1(无实际作用)；
SC_IN_ST＝1111111111(无实际作用)；
第三控制参数S_TA_MODE＝1；
第四控制参数PU_MOD＝0；
第五控制参数SUB_BA_SW_MODE＝0。
由此，前向纠错码处理装置2根据控制参数的配置进行输入输出的开关选择，Turbo译码和交织译码对应的S(·)表选择、打孔输出模式的选择以及输出移位模式的选择，并根据第一执行参数对输入的编码码字进行译码处理以获取译码码字。其中，第一执行参数包括选择的S(·)表等。前向纠错码处理装置2根据控制参数进行输入输出的开关选择后，其执行路径为2'-3'-8'，如图16所示。
在当前的南方电网的通信协议标准中，在输入的编码码字为帧控制字段时，前向纠错码的处理过程依次为Turbo译码处理和校验码译码处理。由此，对控制参数进行如下配置：
第一控制参数SC_BY_MODE＝0；
第二控制参数SC_IN_ST_I＝0或1(无实际作用)；
SC_IN_ST＝1111111111(无实际作用)；
第三控制参数S_TA_MODE＝0；
第四控制参数PU_MOD＝0；
第五控制参数SUB_BA_SW_MODE＝1。
由此，前向纠错码处理装置2根据控制参数的配置进行输入输出的开关选择，Turbo译码和交织译码对应的S(·)表选择、打孔输出模式的选择以及输出移位模式的选择，并根据第二执行参数对输入的编码码字进行译码处理以获取译码码字。其中，第二执行参数包括选择的S(·)表等。前向纠错码处理装置2根据控制参数进行输入输出的开关选择后，其执行路径为2'-3'-8'，如图16所示。
本实施例的前向纠错码处理装置1和前向纠错码处理装置2可以为数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件(PLD)等处理器设备。可选的，前向纠错码处理装置1通过校验码处理单元11、加扰器12、Turbo编码单元13、信道交织编码单元14以及前向纠错码控制器15等数字处理单元来执行对应的数字逻辑指令以对输入码字进行编码处理。前向纠错码处理装置2通过校验码处理单元24、解扰器23、Turbo译码单元22、信道交织译码单元21以及前向纠错码控制器25等数字处理单元来执行对应的数字逻辑指令以对输入的编码码字进行译码处理。其中，上述数字处理单元可以为不同的程序模块，由所述处理装置运行以实现其对应的功能，也可以为固化的具有预定连接方式的电路结构，通过硬件的方式实现各自对应的功能。
本发明的另一实施例提供了一种应用于宽带电力线载波通信系统的前向纠错码处理方法，所述方法包括：
根据控制参数确定前向纠错编码模式，所述前向纠错编码模式至少包括第一模式和第二模式；
其中，在第一模式下，根据第一执行参数对输入码字顺序执行添加校验码处理、加扰处理、Turbo编码处理以及信道交织编码处理，以输出所述输入码字对应的编码码字；
在第二模式下，根据第二执行参数对输入码字顺序执行添加校验码处理、Turbo编码处理、加扰处理以及信道交织编码处理，以输出所述输入码字对应的编码码字。
在一种可选的实现方式中，所述输入码字为帧控制字段，所述前向纠错编码模式还包括第三模式和第四模式，
在第三模式下，根据第一执行参数对输入码字顺序执行添加校验码处理以及Turbo编码处理，以输出所述输入码字对应的编码码字；
在第四模式下，根据第二执行参数对输入码字顺序执行添加校验码处理以及Turbo编码处理，以输出所述输入码字对应的编码码字。
在一种可选的实现方式中，所述第一执行参数符合国家电网的通信协议标准，所述第二执行参数符合南方电网的通信协议标准。
本实施例的前向纠错码处理方法用于对输入码字进行编码处理，其具体实施方式请参照前述的前向纠错码处理装置1，在此不再赘述。
本实施例通过控制参数确定前向纠错编码模式，其中，不同的前向纠错编码模式调用对应的执行参数，以符合对应的通信协议标准，由此，本实施例的前向纠错码处理方法能够支持不同的通信协议标准。
本发明的另一实施例提供了一种应用于宽带电力线载波通信系统的前向纠错码处理方法，所述方法包括：
根据控制参数确定前向纠错译码模式，所述前向纠错译码模式至少包括第一模式和第二模式；
其中，在第一模式下，根据第一执行参数对输入的编码码字顺序执行信道交织译码处理、Turbo译码处理、解扰处理以及校验码译码处理，以输出所述编码码字对应的译码码字；
在第二模式下，根据第二执行参数对输入码字顺序执行信道交织译码处理、Turbo译码处理、解扰处理以及校验码译码处理，以输出所述编码码字对应的译码码字。
在一种可选的实现方式中，所述输入的编码码字为帧控制字段，所述前向纠错译码模式还包括第三模式和第四模式，
在第三模式下，根据第一执行参数对输入的编码码字顺序执行Turbo译码处理和校验码译码处理，以输出输入的编码码字对应的译码码字；
在第四模式下，根据第二执行参数对输入的编码码字顺序执行Turbo译码处理和校验码译码处理，以输出输入的编码码字对应的译码码字。
在一种可选的实现方式中，所述第一执行参数符合国家电网的通信协议标准，所述第二执行参数符合南方电网的通信协议标准。
本实施例的前向纠错码处理方法用于对输入的编码码字进行译码处理，其具体实施方式请参照前述的前向纠错码处理装置2，在此不再赘述。
本实施例通过控制参数确定前向纠错译码模式，其中，不同的前向纠错译码模式调用对应的执行参数，以符合对应的通信协议标准，由此，本实施例的前向纠错码处理方法能够支持不同的通信协议标准，降低了制作成本。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种前向纠错码处理装置，应用于宽带电力线载波通信系统中，其特征在于，所述前向纠错码处理装置包括校验码处理单元、加扰器、Turbo编码单元、信道交织编码单元以及前向纠错码控制器；
所述前向纠错码控制器被配置为根据控制参数确定前向纠错编码模式，所述前向纠错编码模式至少包括第一模式和第二模式；
其中，在第一模式下，所述前向纠错码控制器被配置为控制所述校验码处理单元、加扰器、Turbo编码单元和信道交织编码单元根据第一执行参数顺序处理输入码字以输出编码码字；
在第二模式下，所述前向纠错码控制器被配置为控制所述校验码处理单元、Turbo编码单元、加扰器和信道交织编码单元根据第二执行参数顺序处理输入码字以输出编码码字。
2.根据权利要求1所述的前向纠错码处理装置，其特征在于，所述输入码字为帧控制字段，所述前向纠错编码模式还包括第三模式和第四模式；
在第三模式下，所述前向纠错码控制器被配置为控制所述校验码处理单元和Turbo编码单元根据第一执行参数顺序处理所述输入码字以输出编码码字；
在第四模式下，所述前向纠错码控制器被配置为控制所述校验码处理单元和Turbo编码单元根据第二执行参数顺序处理所述输入码字以输出编码码字。
3.根据权利要求1所述的前向纠错码处理装置，其特征在于，所述控制参数包括第一控制参数、第二控制参数和第三控制参数；
其中，所述前向纠错码控制器被配置为根据所述第一控制参数控制所述加扰器的工作模式，根据所述第二控制参数控制所述加扰器的初始化模式，根据所述第三控制参数控制所述Turbo编码单元和信道交织编码单元对应的交织表。
4.根据权利要求1-3任一项所述的前向纠错码处理装置，其特征在于，所述第一执行参数符合国家电网的通信协议标准，所述第二执行参数符合南方电网的通信协议标准。
5.一种前向纠错码处理装置，应用于宽带电力线载波通信系统中，其特征在于，所述前向纠错码处理装置包括校验码处理单元、解扰器、Turbo译码单元、信道交织译码单元以及前向纠错码控制器；
所述前向纠错码控制器被配置为根据控制参数确定前向纠错译码模式，所述前向纠错译码模式至少包括第一模式和第二模式；
其中，在第一模式下，所述前向纠错码控制器被配置为控制所述信道交织译码单元、Turbo译码单元、解扰器和校验码处理单元根据第一执行参数顺序处理编码码字以输出译码码字；
在第二模式下，所述前向纠错码控制器被配置为控制所述信道交织译码单元、解扰器、Turbo译码单元和校验码处理单元根据第二执行参数顺序处理编码码字以输出译码码字。
6.根据权利要求5所述的前向纠错码处理装置，其特征在于，所述编码码字为帧控制字段，所述前向纠错译码模式还包括第三模式和第四模式，
在第三模式下，所述前向纠错码控制器被配置为控制所述Turbo译码单元和校验码处理单元根据第一执行参数顺序处理所述编码码字以输出译码码字；
在第四模式下，所述前向纠错码控制器被配置为控制所述Turbo译码单元和校验码处理单元根据第二执行参数顺序处理所述编码码字以输出译码码字。
7.根据权利要求5所述的前向纠错码处理装置，其特征在于，所述控制参数包括第一控制参数、第二控制参数和第三控制参数；
其中，所述前向纠错码控制器被配置为根据所述第一控制参数控制所述解扰器的工作模式，根据所述第二控制参数控制所述解扰器的初始化模式，根据所述第三控制参数控制所述Turbo译码单元和信道交织译码单元对应的交织表。
8.根据权利要求5-7中任一项所述的前向纠错码处理装置，其特征在于，所述第一执行参数符合国家电网的通信协议标准，所述第二执行参数符合南方电网的通信协议标准。
9.一种前向纠错码处理方法，应用于宽带电力线载波通信系统，其特征在于，所述方法包括：
根据控制参数确定前向纠错编码模式，所述前向纠错编码模式至少包括第一模式和第二模式；
其中，在第一模式下，根据第一执行参数对输入码字顺序执行添加校验码处理、加扰处理、Turbo编码处理以及信道交织编码处理，以输出所述输入码字对应的编码码字；
在第二模式下，根据第二执行参数对输入码字顺序执行添加校验码处理、Turbo编码处理、加扰处理以及信道交织编码处理，以输出所述输入码字对应的编码码字。
10.一种前向纠错码处理方法，应用于宽带电力线载波通信系统，其特征在于，所述方法包括：
根据控制参数确定前向纠错译码模式，所述前向纠错译码模式至少包括第一模式和第二模式；
其中，在第一模式下，根据第一执行参数对输入的编码码字顺序执行信道交织译码处理、Turbo译码处理、解扰处理以及校验码译码处理，以输出所述编码码字对应的译码码字；
在第二模式下，根据第二执行参数对输入码字顺序执行信道交织译码处理、Turbo译码处理、解扰处理以及校验码译码处理，以输出所述编码码字对应的译码码字。
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Legal Events
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Denomination of invention: A forward error correction code processing method and device Effective date of registration: 20221104 Granted publication date: 20210914 Pledgee: Bank of Hangzhou Limited by Share Ltd. science and Technology Branch Pledgor: Hangzhou Xinxiang Semiconductor Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2022980020748 |
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Effective date of registration: 20240208 Address after: 610, Floor 6, Block A, No. 2, Lize Middle Second Road, Chaoyang District, Beijing 100102 Patentee after: Zhongguancun Technology Leasing Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 310052 room b4049, 4th floor, building 1 (North), No. 368, Liuhe Road, Binjiang District, Hangzhou, Zhejiang Province Patentee before: Hangzhou Xinxiang Semiconductor Technology Co.,Ltd. Country or region before: China |