GY T 220.9-2008 移动多媒体广播第9部分:卫星分发信道帧格式、信道编码和调制.pdf
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1、 GY中华人民共和国广播电影电视行业标准GY/T 220.92008移动多媒体广播 第 9 部分: 卫星分发信道帧结构、信道编码和调制 Mobile multimedia mroadcasting Part 9: frame structure, channel coding and modulation for satellite distribution channel 2008-12-02 发布 2008-12-02 实施国家广播电影电视总局发布GY/T 220.92008 I 目 次 前言 . II 引言 .III 1 范围 .1 2 规范性引用文件 .1 3 术语、定义、缩略语和约定
2、 .1 3.1 术语和定义 . 1 3.2 缩略语 . 2 3.3 符号和操作符 . 3 3.4 版本号 . 3 3.5 保留 . 3 4 系统描述 .3 4.1 综述 . 3 4.2 分发数据适配 . 4 4.3 分发数据帧结构 . 5 4.4 传输速率适配、能量扩散、外编码、卷积交织和内编码 . 7 4.5 分发同步信号生成 . 8 4.6 星座映射 . 10 4.7 基带成形 . 10 4.8 正交调制 . 11 附录A(资料性附录)调制时刻与广播信道及分发信道发送时刻的时间关系 . 16 附录B(规范性附录)UTC时间及秒信息的表示 . 17 附录C(规范性附录)CRC解码模型 . 1
3、8 附录D(资料性附录)系统传输符号率选择 . 19 附录E(资料性附录)系统时钟的生成 . 20 参考文献 . 21 GY/T 220.92008 II 前 言 GY/T 220移动多媒体广播为系列标准。 第1部分:广播信道帧结构、信道编码和调制; 第2部分:复用; 第3部分:电子业务指南; 第4部分:紧急广播; 第5部分:数据广播; 第6部分:条件接收; 第7部分:接收解码终端技术要求; 第8部分:复用器技术要求和测量方法。 本部分为GY/T 220的第9部分。 本部分的附录B、附录C为规范性附录,附录A、附录D和附录E为资料性附录。 本部分由全国广播电视标准化技术委员会归口。 本部分起草
4、单位:国家广播电影电视总局广播科学研究院、北京华信泰机电设备有限公司、北京泰美世纪科技有限公司、上海瑞高信息技术有限公司。 本部分主要起草人:闫鸣生、海波、宋伯炜、吴敏、陶涛、顾伟峰、封斌。 GY/T 220.92008 III 引 言 GY/T 220 的本部分的发布机构提请注意如下事实,使用者声明符合本部分时,可能使用涉及本部分有关内容相关授权的和正在申请的专利。 本部分的发布机构对于专利的范围、有效性和验证资料不提出任何看法。 专利持有人已向本部分的发布机构保证,愿意同任何申请人在合理和非歧视的条款和条件下,就使用授权许可进行协商。该专利持有人的声明已向本部分的发布机构提交。 下表列出专
5、利权利人的信息: 专利权利人 联系地址 联系人 邮政编码 电话 电子邮件 北京华信泰机电设备有限公司 北京市海淀区知春路61号4层东区 姚迎春 100190 68379146 请注意除专利许可声明中已经识别出的专利外,本部分的某些内容有可能涉及其他专利。本部分的发布机构不应承担识别这些专利的责任。 GY/T 220.92008 1 移动多媒体广播 第 9 部分: 卫星分发信道帧结构、信道编码和调制 1 范围 GY/T 220的本部分规定了移动多媒体广播卫星分发信道帧结构、信道编码和调制。 本部分适用于通过分发信道向地面转发系统分发移动多媒体广播信道数据,使地面转发系统与卫星广播信道同步分发移动
6、多媒体广播视频、音频和数据信号。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过GY/T220的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误内容)或修订版均不适合于本部分。然而,鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本部分。 GB/T 177001999 卫星数字电视广播信道编码和调制标准 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 GY/T 220.2-2006 移动多媒体广播 第2 部分:复用 3 术语、定义、缩略语和约定 3.1 术语和定义 下
7、列术语和定义适用于 GY/T 220的本部分。 3.1.1 基准时钟 reference clock 由高精度参考时钟源产生的时钟信号。 3.1.2 系统时钟 system clock 由基准时钟产生的,用于分发信道的数据和时间同步信号的驱动时钟。 3.1.3 系统零时刻 system initial time 对应于PNS 1和PNS 2移位寄存器状态均为初始值的时刻,其中PNS 1和PNS 2为在物理层分发信道的两个正交信道上分别叠加的伪随机序列 。 3.1.4 系统时间 system time 由系统零时刻开始,以系统时钟驱动的系统时钟脉冲计数累加值。 3.1.5 分发数据符号率 dis
8、tribution data symbol rate 分发信道数据的传输符号率。 3.1.6 时隙 time slot 移动多媒体广播系统物理层信号帧中的具有固定时间长度的信号片断,可由终端单独接收。 3.1.7 分发同步信号 distributi on synchronization signal 物理层传输信号帧中调制有分发信道的时间、频率同步信息的一段信号,用于地面转发系统的时间频率同步。 GY/T 220.92008 2 3.1.8 分发数据包 distributio n data package 物理层分发信道的传输数据中包含了某一个时隙、单个物理频点对应传输的一段分发信道数据。 3
9、.1.9 分发传输包 distribution transfer package 分发数据包中固定长度为 188 字节的数据段,其内容包含分发数据调制信息和一段分发数据。 3.1.10 分发传输帧 distribution transfer frame 由 19 个分发传输包组成具有固定长度的数据段,其内容包含分发数据调制信息和一段分发数据。 3.1.11 适配包 adaptive package 长度为188字节,其内容固定、不包含分发数据调制信息和分发数据的特殊传输包。 3.1.12 调制时刻 the time o f modulation 当前分发数据包对应的时隙起始点在地面转发系统中发
10、射的系统时间。 3.1.13 系统时间循环周期 system time periodicity PNS1和PNS 2的循环周期的最小公倍数所确定的系统时钟计数值。 3.1.14 系统时间循环周期数 the count of system time periodicity 系统上电或系统复位开始,系统时间循环周期个数。 3.1.15 频点 the number of radio frequency 频点编号的缩写,每个频点唯一对应一个中心频率。参见GB/T200.1-2006 表3。 3.1.16 广播信道调制输出时刻 the modulation o utput time of broadca
11、sting channel 某时隙起点在广播调制器上的调制输出的UTC时刻,该时刻包括日期、时、分、秒等信息。 3.1.17 秒偏移量 second offset UTC时间信息中秒信息的小数部分,100ns精度。 3.2 缩略语 下列缩略语适用于 GY/T 220 的本部分。 BCD (Binary Coded Decimal) 8421-BCD 码 BPSK (Binary Phase Shift Keying) 二进制相移键控 CRC (Cyclic Redundancy Check) 循环冗余校验 MJD (Modified Julian Date) 修正的儒略日期 PNS (Pseu
12、do-random Noise Sequence) 伪随机噪声序列 QAM (Quadrature Amplitude Modulation) 正交幅度调制 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 正交频分复用 QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) 正交相移键控 UTC (Universal Time Coordinated) 世界协调时 bslbf (bit string, left bit first) 比特串,左位在先 rpchof (remainder polynomial coeffici
13、ents, highest order first) 多项式余数,高阶在先 GY/T 220.92008 3 simsbf (signed integer, most significant bit first) 有符号整数,高位在 先 uimsbf (unsigned integer, most significant bit first) 无符号整数,高位在先 3.3 符号和操作符 下列符号适用于 GY/T 220 的本部分 。 fB 基准时钟频率值 fsys 系统时钟频率值 n 一个分发数据包中的分发数据帧数目 I,Q 调制信号的同相位正交相位分量 Rs 分发系统传输符号率 PNS1 伪
14、随机噪声序列1 PNS2 伪随机噪声序列2 P1 PNS1伪码循环周期 P2 PNS2伪码循环周期 Tsit 系统时间循环周期的时间值 tsys0 系统零时刻 tmod 调制时刻 Nsys 系统时间循环周期 NPNS 系统时间循环周期数。 以下操作符适用于GY/T 220的本部分。 乘法 二进制模二加法 mod 模运算 卷积操作符 3.4 版本号 用于标识本部分的版本,以支持系统的兼容性识别。当前版本号为 1,后续版本号递增。 3.5 保留 如未加特殊说明,本部分中的所有保留位应置为1。 4 系统描述 4.1 综述 移动多媒体广播系统可通过卫星进行大面积广播覆盖。对于卫星覆盖的阴影区,需要采用
15、地面转发系统对信号进行增补。为了提高转发信号的质量,采用独立的分发信道向地面转发系统分发广播信道数据,供地面转发系统与卫星广播信道同步广播。 移动多媒体广播及卫星分发系统框图见图 1。广播前端由两部分组成:广播信道调制和分发信道调制。广播信道调制,采用 GY/T 220.1-2006 标准,输出的信号通过卫星转发后直接供用户终端接收。分发信道调制对广播信道调制部分完成比特交织后的数据和控制信息进行适配、数据封装、能量扩散、分发信道编码,与同步信号复合后再进行调制,形成分发信道上行信号,由卫星发往地面转发系统。地面转发系统对分发信道下行信号进行解调及同步信号提取, 经数据解包与延迟控制后重新进行
16、 OFDM 调制,生成与卫星广播信号同步的转发信号,供用户终端接收。 GY/T 220.92008 4 OFDM频域符号形成传输指示信息系统时钟生成广播信道调制比特交织连续导频分发数据适配数据封装能量扩散基带成形正交调制外编码卷积交织内编码星座映射同步信号生成分发信道调制.前端XYTXTYIQ卫星广播信道上行信号分发信道上行信号广播信道下行信号数据解包与延迟控制分发信号解调与同步信号提取地面转发系统OFDM调制广播信道同步转发信号分发信道下行信号用户终端基准时钟速率适配图 1 移动多媒体广播及卫星分发系统框图 4.2 分发数据适配 分发信道的输入是广播信道调制部分完成比特交织后的数据和控制信息
17、,分发数据按照逐时隙、逐频点的顺序输入,即先传同一时隙不同频点的数据,再传下一时隙不同频点的数据,并且同一时隙中同一频点的数据传输完毕后再按图 2规定频点次序传输同一时隙下个频点的数据,分发信道的分发数据结构见图 2。 分发数据包(T0, F0)分发数据包(T0, F1)分发数据包(T0, Fp)分发数据包(T1, F0)分发数据包(T1, F1)分发数据包(T1, Fp)分发数据包(T39, F0)分发数据包(T39, F1)分发数据包(T39, Fp)25ms需传送的分发信道数据时隙号6比特频点编号8比特信号带宽4比特加扰模式4比特保留6比特映射模式2比特字节交织器同步标识1比特广播信道保
18、留字8比特配置变更指示1比特中心频率32比特分发数据包包头分发数据图 2 分发信道的分发数据结构 图 2 中的分发数据包(T m,Fp)表示第m个时隙、第p个频点上所需传输的分发信道数据。分发数据包的结构见表1。 表 1 分发数据包结构 语 法 位 数(比特) 标识符 分发数据包() 时隙号 6 uimsbf 字节交织器同步标识 1 bslbf 配置变更指示 1 bslbf 广播信道保留字 8 bslbf 频点编号 8 uimsbf GY/T 220.92008 5 表 1 分发数据包结构(续) 中心频率 32 uimsbf 信号带宽 4 bslbf 加扰模式 4 uimsbf 映射模式 2
19、bslbf 保留 6 分发数据 27648n bslbf 时隙号 6 位字段,参见 GY/T 22 0.1-2006 表 7。 字节交织器同步标识 1 位字段,参见 GY/T 22 0.1-2006 表 7。 配置变更指示 1 位字段,参见 GY/T 22 0.1-2006 表 7。 广播信道保留字 8 位字段,参见 GY/T 22 0.1-2006 表 7。 频点编号 8 位字段,参见 GY/T 22 0.2-2006 表 3。 中心频率 32 位字段,参见 GY/T 220.2-2006 表3。 信号带宽 4 位字段,参见 GY/T 22 0.2-2006 表 3。 加扰模式 4位字段,取
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