GY/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

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广播科学研究院

GY/T 220.1-2006 GY/T 220.1-2006 移动多媒体广播第移动多媒体广播第 11 部分：广播部分：广播

信道帧结构、信道编码和调制信道帧结构、信道编码和调制

广播科学研究院杨庆华2023年4月21日星期五

广播科学研究院 2

移动多媒体广播的设计需求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



标准的范围标准的范围

• 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


广播信道功能框图广播信道功能框图


概况概况

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


广播帧结构广播帧结构

TS0 TS1 TS38 TS39

1S

25ms

Beacon OFDM Symbol 0 OFDM Symbol 1 OFDM Symbol 52

• 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


逻辑信道逻辑信道

• 逻辑信道分为控制逻辑信道（ CLCH ）和业务逻辑信道 (SLCH) ， CLCH 中传输系统控制信息，在时隙 0 传送； SLCH 传输负载业务• CLCH 采用 BPSK 映射、 1/2LDPC 编码


时隙划分时隙划分

TS0 TS1 TS2 TS3 TS4 TS5 TS6 TS7 TS8 TS9 TS10 TS11 TS35 TS36 TS37 TS38 TS39

Common Channel:Provide system and network

information

Service 1 Service 2 Service 3 Service 4Service

K-1 Service K

通过时隙组合支持不同业务速率

时隙的最小单位速率为 64kbps

•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


时隙结构时隙结构

• 每个时隙采用相同的结构：– 1 个发射机标识信号：用于鉴别信号来源– 2 个同步信号：用于快速同步和辅助信道估计– 53 个 OFDM 符号：承载数据

同步信号同步信号 OFDM符号 OFDM符号 OFDM符号 OFDM符号

发射机标识

53个OFDM符号信标


OFDMOFDM 调制－主要参数调制－主要参数

• 子载波： 4K （ 8MHz ）和 2K （ 2MHz ）• 有效子载波： 3076 （ 8MHz ）和 628 （ 2

MHz ）• 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 （ 8MHz ）和 28 （ 2MH

z ）• 星座映射： BPSK ， QPSK ， 16QAM


OFDMOFDM 符号－频域结构符号－频域结构

连续导频离散导频数据

……

……

……

……

……

……

……

……

1 TS

SN


OFDMOFDM 调制－子载波结构（调制－子载波结构（ 8MH8MHzz ））

......

... ...

1 1538 2047409525582048

4096子载波（10MHz）

0

3077子载波（7.51MHz）

...

离散导频

数据子载波/连续导频

虚拟子载波

图例：


OFDMOFDM 调制－子载波结构（调制－子载波结构（ 2MH2MHzz ））

......

... ...

...

1 314 5111023710512

1024子载波（2.5MHz）

0

629子载波（1.54MHz）

离散导频

数据子载波/连续导频

虚拟子载波

图例：


OFDMOFDM 调制－导频调制－导频

• 离散导频：– 交错排列，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

• 时隙号（ 5 比特）• 字节交织器同步标识（ 1 比特）• 配置变更指示（ 1 比特）• 保留（ 8 比特）


纠错编码纠错编码

RS编码字节交织 LDPC编码比特交织

外码： RS编码（可选）外交织：基于字节的块交织（深度交织）内码： LDPC编码内交织：基于比特的块交织


字节交织与字节交织与 RSRS 编码编码

• 与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 R

S 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


字节交织深度字节交织深度• 字节交织提供跨时隙深度交织• 字节交织深度由星座点数和交织模式决定，可以跨 1 ～ 8

个时隙• 结合时隙分配，可以提供秒级交织深度

TS0

TS1

TS2

TS3

TS4

TS5

TS6

TS7

TS8

TS9

TS10

TS11

TS35

TS36

TS37

TS38

TS39

TS0

TS1

TS2

TS3

TS4

字节交织块


LDPCLDPC 编码编码

• 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


LDPCLDPC 编码编码

1 1.2 1.4 1.6 1.8 210

-7

10-6

10-5

10-4

10-3

10-2

10-1

AWGN

Eb/No(dB)

BE

R (3,6) Threshold

LDPC Code in STiMi N = 9216, R = 1/2

Gap ≈ 0.5 dB


比特交织比特交织• 行入列出的块交织

• 交织深度

BPSK QPSK 16QAM

交织深度 25ms 12.5ms 6.25ms


星座映射星座映射

I

Q

0

1

b0比特顺序：

2

1

2

1

2

1

2

1

I

Q

00

11

比特顺序：b0b1

2

1

2

1

2

1

2

1

10

01

I

Q

比特顺序：b0b1b2b3

10

1

10

1

001010

3 0000

10

3

10

3

10

1

10

1

10

3

0011 0001

1000 1010

1001 1011

0111 0101

0110 0100

1101 1111

1100 1110

BPSK QPSK 16QAM


扰码扰码

• 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

• 不同的广播网络可以选择不同的扰码器初值


系统参数系统参数系统带宽 8MHz 2MHz

信号带宽 7.512MHz 1.536MHz

子载波数 4096 1024

有效子载波数 3076 628

时隙个数 40

时隙长度 25ms

RS编码 176、 192、 224、 240

外交织器行数

1/2LDPC 72、 144、 288 36、 72、 144

3/4LDPC 108、 216、 432 54、 108、 216

LDPC编码 1/2、 3/4

内交织器 384*360 192*144

OFDM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


系统数据率系统数据率

星座映射 LDPC Code Rate

Data Rate per TS(Kbps)

Total Data Rate (Mbps)

BPSK 1/2 64.5/13.8 2.6/0.55

BPSK 3/4 96.8/20.7 3.8/0.82

QPSK 1/2 129.0/27.6 5.1/1.09

QPSK 3/4 193.5/41.5 7.6/1.63

16QAM 1/2 258.0/55.3 10.1/2.17

16QAM 3/4 387.1/82.9 15.2/3.25


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