юридическая фирма 'Интернет и Право'
Основные ссылки




На правах рекламы:



Яндекс цитирования





Произвольная ссылка:
Описание
Источник публикации
М.: Стандартинформ, 2020
Примечание к документу
Документ введен в действие с 01.09.2014.
Название документа
"ГОСТ Р 55938-2014. Национальный стандарт Российской Федерации. Телевидение вещательное цифровое. Методы канального кодирования и модуляции для второго поколения систем кабельного телевидения (DVB-C2). Основные параметры"
(утв. и введен в действие Приказом Росстандарта от 28.01.2014 N 5-ст)

"ГОСТ Р 55938-2014. Национальный стандарт Российской Федерации. Телевидение вещательное цифровое. Методы канального кодирования и модуляции для второго поколения систем кабельного телевидения (DVB-C2). Основные параметры"
(утв. и введен в действие Приказом Росстандарта от 28.01.2014 N 5-ст)


Оглавление

ГОСТ Р 55938-2014. Национальный стандарт Российской Федерации. Телевидение вещательное цифровое. Методы канального кодирования и модуляции для второго поколения систем кабельного телевидения (DVB-C2). Основные параметры
Предисловие
1 Область применения
2 Нормативные ссылки
3 Термины, определения, сокращения, обозначения и символы
4 Архитектура системы DVB-C2
4.1 Общее представление о Системе C2
4.2 Архитектура системы
4.3 Заданная эффективность Системы C2
5 Входная обработка потоков данных
5.1 Режим адаптации потоков
5.1.1 Входные форматы потоков
5.1.2 Входной интерфейс
5.1.3 Синхронизация входного потока (опционально)
5.1.4 Удаление нулевых пакетов (опционально, только при работе с форматом ТП в режимах NM и HEM)
5.1.5 Кодирование CRC-8
5.1.6 Вставка заголовка основной полосы
5.1.7 Процессы адаптации для используемых форматов входного потока
5.2 Адаптация потока к каналу
6 Кодирование с перемежением битов и модуляция
6.1 Кодирование FEC
6.1.1 Внешнее кодирование
6.1.2 Внутреннее кодирование
6.1.3 Перемежитель битов
6.2 Параметры отображения битов в модуляционные созвездия
6.2.1 Демультиплексор входных битов в кодовые слова ячеек
6.2.2 Требования к отображению слова ячейки на созвездие
7 Формирование Пакета Слоя Данных
7.1 Пакеты Слоя Данных Тип 1
7.2 Пакеты Слоя Данных Тип 2
7.2.1 Информационные данные заголовка FECFrame
7.2.2 Кодирование заголовка FECFrame
7.2.3 Отображения в созвездия QAM
7.2.4 Отображение ячеек кадра XFECFrame
7.2.5 Длина Пакета Слоя Данных Тип 2
7.2.6 Пакеты стаффинга Слоя Данных
8 Формирование Символов Преамбулы сигнализации Layer1-part2
8.1 Краткий обзор
8.2 Параметры заголовка преамбулы
8.3 Данные сигнализации L1-part2
8.4 Кодирование с коррекцией ошибок и модуляция данных L1-part2
8.4.1 Краткий обзор
8.4.2 Параметры кодирования FEC данных L1-part2
8.4.3 Кодирование FEC
8.4.4 Отображение битов на созвездия
8.5 Перемежение времени данных сигнализации L1-part2
9 Формирование Кадра C2
9.1 Структура Кадра C2
9.2 Последовательность опорных пилот-сигналов
9.3 Символ Преамбулы
9.4 Формирование Слоя Данных
9.4.1 Расположение Слоев Данных
9.4.2 Количество ячеек полезной нагрузки в Слое Данных
9.4.3 Отображение Пакетов Слоя Данных
9.4.4 Перемежение времени
9.4.5 Перемежение частоты
9.5 Слои Данных наполнения
9.6 Ввод пилот-сигналов
9.6.1 Введение
9.6.2 Рассредоточенный пилот-сигнал
9.6.3 Непрерывный пилот-сигнал
9.6.4 Граничные пилот-сигналы
9.7 Резервирование фиктивных несущих
10 Формирование OFDM
10.1 Параметры модуляции OFDM
10.2 Характеристики спектра
Приложение А Синхронизатор входного потока
Приложение Б Подсистема входного ремультиплексирования: Разделение входных транспортных потоков MPEG-2 на PLP данных; формирование Общего PLP группы PLP; вставка нулевых пакетов в транспортные потоки
Б.1 Общее представление
Б.2 Разделение группы транспортных потоков на потоки TSPS и поток TSPSC
Б.3 О реализации приемника
Приложение В Вычисление слова CRC
Приложение Г Группирование PLP
Приложение Д Регенерация транспортного потока и использование ISCR для восстановления тактовой частоты
Приложение Е Шаблоны размещения пилот-сигнала
Библиография
Утвержден и введен в действие
Приказом Федерального
агентства по техническому
регулированию и метрологии
от 28 января 2014 г. N 5-ст
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ТЕЛЕВИДЕНИЕ ВЕЩАТЕЛЬНОЕ ЦИФРОВОЕ. МЕТОДЫ
КАНАЛЬНОГО КОДИРОВАНИЯ И МОДУЛЯЦИИ ДЛЯ ВТОРОГО
ПОКОЛЕНИЯ СИСТЕМ КАБЕЛЬНОГО ТЕЛЕВИДЕНИЯ (DVB-C2)
ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ
Digital Video Broadcasting (DVB). Methods of channel
coding and modulation for a second generation of cable
television systems (DVB-C2). Basic parameters
ETSI EN 302 769 V1.1.1 (2010-04)
(NEQ)
ГОСТ Р 55938-2014
ОКС 33.170
ОКП 65 7400
Дата введения
1 сентября 2014 года
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием Ордена Трудового Красного Знамени Научно-исследовательским институтом радио, Самарский филиал "Самарское отделение Научно-исследовательского института радио"
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 480 "Связь"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 января 2014 г. N 5-ст
4 Настоящий стандарт разработан с учетом основных нормативных положений стандарта Европейского института по стандартизации в области телекоммуникаций (ETSI) ЕТСИ EN 302 769 V1.1.1 (2010-04) "Телевидение вещательное цифровое. Методы канального кодирования и модуляции для второго поколения систем кабельного телевидения (DVB-C2)" [ETSI EN 302 769 V1.1.1 (2010-04) "Digital Video Broadcasting (DVB); Frame structure channel coding and modulation for a second generation digital transmission system for cable systems (DVB-C2)", NEQ]
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Февраль 2020 г.
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает требования и рекомендации к методам канального кодирования и модуляции для второго поколения систем кабельного телевидения DVB-C2.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ Р 52210 Телевидение вещательное цифровое. Термины и определения
ГОСТ Р 52591 Система передачи данных пользователя в цифровом телевизионном формате. Основные параметры
ГОСТ Р 53528 Телевидение вещательное цифровое. Требования к реализации протокола высокоскоростной передачи информации DSM-CC. Основные параметры
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины, определения, сокращения, обозначения и символы
3.1 В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 52210, ГОСТ Р 52591, ГОСТ Р 53528, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1.1 активная ячейка (active cell): Ячейка OFDM, переносящая точку созвездия для сигнализации L1 или PLP.
3.1.2 данные PLP (data PLP): Полезные данные, переносимые PLP.
3.1.3 заголовок преамбулы (preamble header): Фиксированный формат данных сигнализации, размещенный в первой части преамбулы, переносящий параметры длины и перемежения Layer1-part 2.
3.1.4 идентификатор типа пакета (packet identifier; PID): Тринадцатибитовый указатель в заголовке транспортного пакета, определяющий принадлежность пакета тому или иному потоку данных.
3.1.5 интерфейс: Семантическая и синтаксическая конструкция в коде программы, используемая для специфицирования услуг, предоставляемых классом или компонентом. Интерфейс определяет границу взаимодействия между классами или компонентами, специфицируя определенную абстракцию, которую осуществляет реализующая сторона.
3.1.6 информация о службах (Service Information; SI): Совокупность таблиц, которые передаются в составе транспортных потоков MPEG-2, предназначенных для вещания. К основным таблицам информации о службах относятся таблицы, характеризующие параметры сети передачи, компоненты служб: таблица объединения букета программ (Bouquet Association Table; BAT), таблица информации о событиях (Event Information Table; EIT), таблица состава программы (Program Map Table; PMT), таблица состояния событий (Running Status Table; RST), таблица описания служб (Service Description Table; SDT), таблица времени и даты (Time and Date Table; TDT), таблица смещения времени (Time Offset Table; TOT).
3.1.7 Кадр C2 (C2 frame): Кадр фиксированного физического уровня TDM, который разделен на Слои Данных переменных размеров.
Примечание - Кадр C2 начинается с одного или нескольких Символов Преамбулы.
3.1.8 Кадр FECFrame: Последовательность NLDPC (16 200 или 64 800) битов для одной операции кодирования LDPC.
Примечание - В случае применения Слоев Данных, переносящих один PLP, при постоянных параметрах модуляции и кодирования данные заголовка FECFrame могут передаваться средствами сигнализации Layer1-part2, в этом случае пакет Слоя Данных идентичен Кадру XFECFrame.
3.1.9 Кадр XFECFrame: Кадр FECFrame, отображенный на созвездие QAM.
3.1.10 код Боуза - Чоудхури - Хоквенгема (Bose-Chaudhuri-Hocquenghem; BCH): Семейство циклических двоичных кодов с исправлением ошибок. Длина кода n определяется выражением 2m - 1, где m >= 3. Код позволяет исправлять t ошибок при условии увеличения длины кода на (n - kbch) проверочных символов, где kbch - количество информационных символов. Значение t определяется из условия (n - k < mt).
3.1.11 нулевой пакет (null packet): Пакет MPEG с идентификатором Packet_ID, равным 0x1FFF.
Примечание - Нулевой пакет не несет данные полезной нагрузки и предназначен для заполнения.
3.1.12 Общий PLP (common PLP): Специальный PLP, который содержит данные, используемые несколькими PLP (транспортными потоками).
3.1.13 Пакет Слоя Данных (data slice packet): Кадр XFECFrame, включающий связанный с ним заголовок FECFrame.
3.1.14 полоса режекции (notch): Набор смежных ячеек OFDM в каждом символе OFDM, формирующих полосу режекции.
Примечание - В полосах режекции радиосигнал не излучается.
3.1.15 рассредоточенные пилот-сигналы (scattered pilots): Несущие, которые размещаются в ячейках, позиции которых в кадре OFDM изменяются от символа к символу.
Примечание - Позиции рассредоточенных пилот-сигналов характеризуют начало и окончание Слоев Данных.
3.1.16 Символ Данных (data symbol): Символ OFDM в Кадре C2 (не является Символом Преамбулы).
3.1.17 Символ OFDM (OFDM Symbol): Сигнал на выходе Системы C2, частотный спектр которого содержит все активные модулированные несущие на временном интервале Ts (общая длительность символа OFDM), включающем полезный сигнал и интервал защиты.
3.1.18 Символ Преамбулы (preamble symbol): Один или несколько символов OFDM, переданных в начале каждого Кадра C2.
Примечание - Символ Преамбулы переносит данные сигнализации L1-part2.
3.1.19 символ созвездия (constellation symbol): Характеризуется количеством передаваемых битов , .
3.1.20 Система C2 (C2 system): Полный передаваемый сигнал Системы C2 в соответствии с Преамбулой, описанной в блоке L1-part2.
3.1.21 Слой Данных (data slice): Группа ячеек OFDM, переносящих один или несколько PLP в определенном поддиапазоне частот.
Примечание - Эта группа состоит из ячеек OFDM в постоянном диапазоне адресов ячеек в каждом Символе Данных полного Кадра C2, исключая Символы Преамбулы.
3.1.22 ссылка на программные часы (Program Clock Reference; PCR): Тридцатитрехбитовое число, оцениваемое в периодах частоты 90 кГц, вводимое на программном уровне индивидуально для каждой передаваемой телевизионной программы.
3.1.23 транспортный поток; ТП (transport stream; TS): Набор из нескольких программных потоков данных цифрового вещательного телевидения, сформированный из программных пакетов постоянной длины с коррекцией ошибок и независимым тактированием от своих источников синхронизации. Параметры транспортного потока определяются стандартом [1] (2.4).
3.1.24 элементарный период (elementary period): Период времени, который зависит от выбора полосы пропускания канала и определяет другие периоды времени в Системе C2.
3.1.25 ячейка данных (data cell): Ячейка OFDM, которая содержит только данные и не является ни пилот-сигналом, ни тональной ячейкой резервирования.
3.1.26 ячейка OFDM (OFDM cell): Значение модуляции одной несущей OFDM на интервале одного символа OFDM, например одной точки созвездия.
3.1.27 ячейки фиктивные (dummy cell): Ячейки OFDM, переносящие псевдослучайные значения, используемые для заполнения неиспользованной емкости, не применяются для сигнализации L1, PLP или вспомогательных данных.
3.1.28 BBFrame (BaseBand Frame): Формат входного сигнала, обработанный в режиме потоковой адаптации.
3.1.29 BBHeader: Заголовок поля данных основной полосы.
3.1.30 BUFS: Необходимый максимальный размер буфера приемника для компенсации изменения задержки.
3.1.31 BUFSTAT: Фактическое состояние буфера приемника.
3.1.32 div: Оператор целочисленного деления, определяемый:
(с округлением результата деления x/y до целого положительного наибольшего числа, меньшего или равного x/y).
3.1.33 FECFrame: Последовательность NLDPC (16 200 или 64 800) битов одной операции кодирования LDPC.
3.1.34 Layer1; L1: Наименование первого уровня схемы сигнализации системы DVB-C2 (сигнализация о параметрах физического уровня).
3.1.35 Layer2; L2: Наименование второго уровня схемы сигнализации системы DVB-C2 (сигнализация о параметрах транспортного уровня).
3.1.36 L1 block: Группа ячеек COFDM L1-part2, периодически повторяемых в частотной области (в полосе частот).
Примечание - Блоки L1 передаются в преамбуле.
3.1.37 L1-part1: Сигнализация о параметрах модуляции и кодирования, относящихся к Кадру XFEC, которая переносится в заголовке Пакетов Слоя Данных.
3.1.38 L1-part2: Сигнализация о параметрах Системы C2, Слоях Данных, полосах режекции и PLP, которая периодически передается в преамбуле.
3.1.39 mod: Оператор округления результата деления x/y до целого положительного наибольшего числа, меньшего или равного x/y, определяемый:
.
3.1.40 MPEG-2: Стандарт кодирования видео и связанного с ним аудио в соответствии со стандартом ISO/IEC [1].
3.2 В настоящем стандарте применены следующие сокращения и обозначения:
ТП (transport stream, TS) - транспортный поток (цифрового вещательного телевидения);
16QAM (16-ary Quadrature Amplitude Modulation) - 16-значная квадратурная амплитудная модуляция;
64QAM (64-ary Quadrature Amplitude Modulation) - 64-значная квадратурная амплитудная модуляция;
256QAM (256-ary Quadrature Amplitude Modulation) - 256-значная квадратурная амплитудная модуляция;
1024QAM (1024-ary Quadrature Amplitude Modulation) - 1024-значная квадратурная амплитудная модуляция;
4096QAM (4096-ary Quadrature Amplitude Modulation) - 4096-значная квадратурная амплитудная модуляция;
ACM (Adaptive Coding and Modulation) - кодирование и модуляция с переменными или с адаптивными параметрами;
BB (BaseBand) - основная полоса;
BCH (Bose-Chaudhuri-Hocquenghem) - код Боуза - Чоудхури - Хоквенгема;
BICM (Bit Interleaved Coding and Modulation) - модуль с функциями кодирования с перемежением битов и модуляции;
CA (Conditional Access) - условный доступ;
CCM (Constant Coding and Modulation) - режим кодирования и модуляции с постоянными параметрами;
CRC (Cyclic Redundancy Check) - циклический контроль по четности;
DFL (Data Field Length) - длина поля данных;
DNP (Deleted Null Packets) - удаленные нуль-пакеты;
DVB (Digital Video Broadcasting) - цифровое телевизионное вещание;
DVB-C2 (Digital Video Broadcasting - Cable - Second Generation) - цифровое кабельное телевидение второго поколения;
DVB-S2 (Digital Video Broadcasting - Satellite - Second Generation) - цифровое спутниковое телевидение второго поколения;
EIT (Event Information Table) - таблица информации о событиях;
FEC (Forward Error Correction) - прямая коррекция ошибок;
FFT (Fast Fourier Transform) - быстрое преобразование Фурье;
FIFO (First In First Out) - алгоритм обслуживания [тип буфера] "первый вошел - первый вышел (обслужен)";
GCS (Generic Continuous Stream) - универсальный непрерывный поток [пакетный поток переменной длины];
GI (Guard interval) - защитный интервал;
GS (Generic Stream) - поток универсальный (используется для обозначения группы универсальных потоков, включающей потоки: GCS, GSE, GFPS);
GSE (Generic Stream Encapsulation) - инкапсулированный универсальный поток;
HNM (high efficiency mode) - режим высокой производительности обработки вводимых данных;
IEC (International Electrotechnical Commission/Committee) - Международная электротехническая комиссия; МЭК;
ISCR (Input Stream Clock Reference) - опорная (эталонная) тактовая частота входного потока;
ISO (International Standards Organizations) - Международная организация по стандартизации;
ISSY (Input Stream SYnchronization) - поле синхронизация входного потока;
ISSYI (Input Stream SYnchronizer Indicator) - индикатор синхронизации входного потока;
ITU (International Telecommunications Union) - Международный союз электросвязи; МСЭ;
ITU-R (International Telecommunications Union - Radiocommunication Sector) - Сектор радиосвязи МСЭ;
ITU-T (International Telecommunications Union - Telecommunication Standardization Sector) - Сектор стандартизации электросвязи МСЭ;
LDPC (Low Density Parity Check) - код с малой плотностью проверок на четность;
MIS (Multiple Input Stream) - несколько входных потоков;
NM (normal mode) - нормальный режим обработки вводимых данных;
O-UP (Original User Packet) - исходный пакет пользователя;
O-UPL (Original User Packet Length) - исходная длина пакета пользователя;
PCR (Presentation Clock Reference) - представление опорной тактовой частоты;
PER (Transport Stream Packet Error Rate) - коэффициент пакетных ошибок;
PID (Packet Identifier) - идентификатор типа пакета;
PLP (Physical Layer Pipe) - канал физического уровня, который передается в одном или нескольких слоях данных;
PSI (Program Specific Information) - программно-зависимая информация;
QPSK (Quaternary Phase Shift Keying) - квадратурная фазовая манипуляция;
SI (Service Information) - информация о службах;
SIS (Single Input Stream) - один входной поток;
TI (Time Interleaver) - перемежитель времени;
TS (Transport Stream) - транспортный поток (цифрового вещательного телевидения); ТП;
TSPS (Transport Stream Partial Stream) - ТП, переносимый через канал PLP данных;
TSPSC (Transport Stream Partial Stream Common) - ТП, переносимый через Общий PLP;
UP (User Packet) - пакет пользователя;
UPL (User Packet Length) - длина пакета пользователя;
XOR (Exclusive OR) - исключающее ИЛИ - логическая булева функция;
VCM (Variable Coding and Modulation) - кодирование и модуляция с изменяемыми параметрами.
3.3 В настоящем стандарте применены следующие символы:
- исключающее ИЛИ/операция сложения по модулю 2;
- округление числа x до целого наибольшего положительного числа, меньшего или равного x;
- округление числа x до наименьшего целого числа, большего или равного x;
- символ принадлежности к множеству;
- абсолютная продолжительность защитного интервала;
- кодовое слово на входе кодера LDPC размером Nldpc;
- биты кодового слова LDPC;
- 32 битовая последовательность на выходе кодера Рида-Мюллера;
- номер бита с индексом i в 32-битовой последовательности на выходе кодера Рида-Мюллера;
, - количество передаваемых битов на символ созвездия (для PLP i);
- оператор перестановки, определяющий группы битов четности, которые будут проколоты для сигнализации L1;
- оператор перестановки, определяющий группы битов, которые будут дополнены для сигнализации L1;
Am,l - выходной вектор перемежителя частоты Символа OFDM l и Кадра C2 m;
ACP - амплитуда ячеек непрерывных пилот-сигналов;
ASP - амплитуда рассредоточенных ячеек пилот-сигналов;
am,l,q - значение ячейки частного перемежителя, индекс ячейки q, символа l Кадра C2 m;
B(n) - расположение первой ячейки данных символа l, выделенное Слою Данных n в частотном перемежителе;
b - вектор данных сигнализации FECFrame длиной 16 битов;
be,do - выход демультиплексора в зависимости от номера e демультиплексированного субпотока битов и входного номера di битов демультиплексора перемежителя;
bi - номер бита с индексом i Кадра FECFrame длиной 16 бит вектора данных сигнализации;
C/N - отношение мощностей несущей и шума;
C/N + I - отношение несущей и (шум + продукты интерференции);
Ci - столбец с индексом i перемежителя времени;
ci - столбец с индексом i перемежителя бит;
cm,l,k - значение ячейки несущей k, символа l, Кадра C2 m;
DP - разность индексов несущих между смежными несущими пилот-сигналов преамбулы (интервал между смежными пилот-сигналами);
DX - интервал между несущими (индексами несущих) соседних пилот-сигналов (количество несущих между соседними рассредоточенными пилот-сигналами);
DY - количество символов между смежными рассредоточенными пилот-сигналами на данной несущей;
d(x) - сообщение об остатке деления полинома g на генераторный полином g(x) во время кодирования BCH;
di - номер входного бита демультиплексора перемежителя битов;
do - номер бита заданного потока на выходе демультиплексора перемежителя битов;
e - номер демультиплексированного бита (0 <= e < Nsubstreams), зависящий от номера входного бита di демультиплексора перемежителя битов;
fq - нормализованная точка созвездия с энергией, равной 1;
G - матрица кодера Рида-Мюллера;
g(x) - порождающий полином кода BCH;
g1(x), g2(x), ..., g12(x) - полиномы для формирования порождающего полинома кода BCH;
gq - индекс q комплекта ячейки пакета Слоя Данных;
H(q) - функция перестановки частотного перемежителя, элемент q;
I - выходное кодовое слово кодера BCH;
ij - биты кодового слова BCH, формирующие информационные биты LDPC;
Kbch - количество битов Kbch в некодированном блоке на входе кодера BCH;
Ki - параметр сигнализации L1-part2, выбираемый из условия:
;
Kldpc - количество битов в некодированном блоке LDPC;
KL1_PADDING - длина поля L1_PADDING;
KL1part2 - длина поля сигнализации L1-part2, включая поле дополнения;
KL1part2_ex_pad - количество информационных битов в сигнализации L1-part2, исключая поле дополнения;
KN,min - самый низкий индекс несущей частоты полосы режекции;
KN,max - самый высокий индекс несущей частоты полосы режекции;
Kmin - индекс низшей несущей частоты сигнала C2;
Kmax - индекс высшей несущей частоты сигнала C2;
Ksig - количество битов блока FEC данных сигнализации L1-part2;
Ktotal - количество OFDM несущих на Символ OFDM;
k - абсолютный индекс несущей OFDM;
Ldata - количество Символов Данных OFDM на Кадр C2, исключая преамбулу;
LF - количество Символов OFDM в Кадре C2, включая преамбулу;
LP - количество Символов Преамбулы OFDM в Кадре C2;
l - индекс Символа OFDM в кадре C2, исключая преамбулу;
lP - индекс Символа OFDM преамбулы в Кадре C2;
m - номер Кадра C2;
m(x) - полином сообщения при кодировании BCH;
mi - индекс i входного бита некодированного бит-вектора на входе кодера BCH;
M - некодированный бит-вектор на входе кодера BCH;
Mmax - максимальная длина последовательности частотного перемежителя;
Nbch - количество битов в блоке, кодированном BCH;
Nbch_parity - количество битов четности BCH;
Nc - количество столбцов перемежителя битов или времени;
Ndata - количество Ячеек Данных в Слое Данных в частотном перемежителе;
NDP - количество комплектов ячеек в Пакете Слоя Данных;
Ngroup - количество групп битов укороченного BCH;
NL1part2 - длина выколотого и укороченного кодового слова LDPC сигнализации L1-part2;
NL1part2_Cells - количество доступных ячеек для сигнализации L1-part2;
NL1part2_FEC_Block - количество блоков LDPC для сигнализации L1-part2;
NL1part2_max_perSymbol - максимальное количество битов информации для передачи кодированной сигнализации L1-part2 на Символ OFDM;
NL1_TI_Depth - глубина перемежения времени для сигнализации L1-part2;
Nldpc - количество битов в блоке, кодированном кодером LDPC;
NMOD_per_Block - количество модулированных ячеек на блок FEC для сигнализации L1-part2;
NMOD_Total - общее количество модулированных ячеек для данных сигнализации L1-part2;
Npad - количество групп битов BCH, в которых все биты будут дополнены для сигнализации L1-part2;
Npunc - количество прокалываемых битов четности LDPC;
ИС NORMPROD: примечание.
Обозначения даны в соответствии с официальным текстом документа.
Nr - количество битов в последовательности частотного перемежителя;
Nr - количество строк перемежителя битов или времени;
Nsubstreams - количество субпотоков, сформированных демультиплексором субпотоков битов;
n - количество Слоев Данных;
pi - биты четности кода LDPC;
Qldpc - параметр кода LDPC (количество итераций), зависящий от скорости кода;
q - индекс ячейки данных в Символе OFDM перед операциями чередования частоты и вставки пилот-сигнала;
Reff_16K_LDPC_1_2 - эффективная скорость кода 16K LDPC, имеющего номинальную скорость 1/2;
ИС NORMPROD: примечание.
Обозначения даны в соответствии с официальным текстом документа.
Ri - строка с индексом i перемежителя времени;
Ri - величина элемента i последовательности перемежения частоты после перестановки битов;
R'i - величина элемента i последовательности перемежения частот до перестановки битов;
ri - индекс строки перемежителя времени;
rk - опорная последовательность, которая используется для DBPSK модуляции пилот-сигналов;
S0 - список зарезервированных несущих;
T - элементарный период;
TCi - величина параметра "скрученного" столбца C перемежителя времени;
TF - длительность Кадра C2;
TP - период перемежения времени;
TS - полная длительность символа OFDM;
TUI - полезная длительность символа OFDM;
t - количество ошибок, исправляемых кодом BCH;
tc - величина параметра "скрученного" столбца c перемежителя битов;
U - выход перемежителя четности;
ui - входные биты перемежителя четности;
uRM - 32-битовый выходной вектор блока циклической задержки в заголовке FECFrame;
- выход блока циклической задержки для входного бита кодера заголовка FECFrame;
V - выход перемежителя "скрученных" столбцов;
- выходные биты перемежителя "скрученных" столбцов;
- выходной вектор перемежителя частоты, индекс начальной несущей i (начальной несущей Слоя Данных) текущего Символа OFDM l и Кадра C2 m;
- скремблированная выходная последовательность в нижней ветви кодера заголовка FECFrame;
- бит i в скремблированной выходной последовательности в нижней ветви кодера заголовка FECFrame;
wi - бит i в скремблирующей последовательности данных;
wRM - 32-битовая скремблированная последовательность в нижней ветви кодера заголовка FECFrame;
- бит i в скремблированной последовательности в нижней ветви кодера заголовка FECFrame;
wp - синхронизирующая последовательность пилота, формируется из wi и w';
wpk - бит с индексом k последовательности синхронизации пилот-сигнала;
w' - специфическая последовательность синхронизации пилот-сигнала блока L1;
w'i - бит с индексом k специфической последовательности синхронизации пилот-сигнала блока L1;
Xj - последовательность битов в группе j информационных битов BCH для укорачивания L1;
Xm,l - Ячейки Данных Символа OFDM l и Кадра C2 m на входе частотного перемежителя;
x - адрес накопителя битов четности, соответствующий i360 в кодере LDPC;
zq - точка созвездия перед нормализацией.
Символы s, t, i, j, k также используются в качестве фиктивных переменных и индексов в контексте некоторых пунктов или уравнений.
В общем случае параметры, имеющие фиксированное значение для конкретного PLP, для одного блока обработки (например, Кадр C2, кадр перемежения, блок TI), обозначены прописными буквами. Простые строчные буквы используются для индексов и формальных переменных.
Отдельные биты, ячейки или слова, обработанные на различных этапах формирования системы, обозначены строчными буквами с одним или несколькими нижними индексами.
4 Архитектура системы DVB-C2
4.1 Общее представление о Системе C2
Обобщенная модель формирования системы DVB-C2 (Системы C2) представлена на рисунке 1.
Рисунок 1 - Обобщенная модель формирования Системы C2
На входы устройства формирования Системы C2 подаются потоки данных (транспортные потоки MPEG-2 в соответствии со стандартом [1] или универсальные потоки GSE в соответствии со стандартом [2]). Устройство входной обработки потоков преобразует логические потоки данных в каналы физического уровня (Physical Layer Pipe, PLP). Каналы PLP образуют группы PLP. Группа PLP содержит не менее одного PLP. Каждая группа PLP может содержать один Общий PLP. В том случае, когда в Системе C2 переносится единственный PLP, Общий PLP не формируется. Группы PLP не должны образовывать Общий PLP. Предполагается, что приемник всегда может принять один PLP данных и ассоциированный с ним Общий PLP (если он был предусмотрен).
Данные PLP преобразуются в ячейки данных. Последовательность ячеек данных преобразуется в параллельные слова ячеек с отображением этих слов в Символы Данных, определяющих значения созвездия в Слое Данных. Система C2 может содержать несколько Слоев Данных.
Одновременно со Слоями Данных в Системе C2 формируется созвездие, образуемое блоками символов сигнализации L1, переносящими информацию о Системе C2 и о параметрах кодирования и модуляции, применяемых в Слоях Данных.
Совокупность Слоев Данных и блоков символов сигнализации L1 образует в частотно-временном пространстве Кадр C2.
На выходе Системы C2 формируется радиочастотный сигнал, необходимый для передачи в кабельную распределительную сеть.
Общий объем потоков данных (информационная емкость общего входного сигнала) на входе Системы C2 (после удаления нулевых пакетов и выполнения процедур кодирования и модуляции) не должен превышать полной пропускной способности Кадров C2 за интервал времени, равный продолжительности одного Кадра Системы C2. В общем случае в группе статистически мультиплексированных служб для различных служб может использоваться кодирование и модуляция с переменными (различными) параметрами (Variable Coding and Modulation; VCM), если формируемые общие данные имеют постоянный объем в пересчете на скорость в ячейке, включая FEC и модуляцию.
При передаче входных транспортных потоков MPEG-2 через группу PLP разделение входных ТП на потоки TSPS (переносимых через данные PLP) и поток TSPSC (переносимых через Общий PLP) в соответствии с приложением Б должно быть выполнено непосредственно перед устройством входной обработки, показанном на рисунке 1. Эта обработка является неотъемлемой частью расширенной системы DVB-C2.
4.2 Архитектура системы
Сигнал на выходе Системы C2 формируется совокупностью модулей входной обработки, кодирования, модулей перемежения битов и модуляции, модулей формирования Пакетов Слоев Данных, модулей сигнализации о параметрах кодирования и модуляции, модулей формирования кадров и формирования OFDM сигнала. Блок-схемы перечисленных подсистем показаны на рисунках 2 - 5.
Рисунок 2 - Блок-схема подсистемы адаптации
множества входных потоков
Рисунок 3 - Блок-схема подсистемы с функциями кодирования
с перемежением битов и модуляции (BICM)
Рисунок 4 - Блок-схема подсистемы
формирования Слоя данных и ядра
Рисунок 5 - Блок-схема подсистемы формирования сигнала OFDM
4.3 Заданная эффективность Системы C2
Система C2 при применении технологии прямой коррекции ошибок (FEC) должна обеспечивать квазибезошибочное качество приема при условии превышения уровнем принимаемого сигнала порогового значения C/N + I. При квазибезошибочном качестве приема декодер одной телевизионной службы должен обеспечивать менее одного события неисправленной ошибки в передаче в течение одного часа при скорости потока 5 МБит/с, что соответствует значению коэффициента пакетных ошибок транспортного потока < 10-7, при измерении на входе блока демультиплексора приемника.
5 Входная обработка потоков данных
5.1 Режим адаптации потоков
На вход Системы C2 подаются потоки данных. Каждый поток данных переносится одним каналом физического уровня (PLP). Устройство входной обработки (адаптер потока) обрабатывает каждый PLP независимо друг от друга и по завершении адаптации каждого потока, формирует кадры основной полосы BBFrame. В состав адаптера потока входят последовательно соединенные подсистемы входного интерфейса, синхронизации входного потока, удаления нулевых пакетов, кодирования CRC-8, формирования из входящего потока полей данных основной полосы и вставки заголовков (BBHeader) в начало каждого поля данных основной полосы.
Форматы входных PLP определены в 5.1.1 настоящего стандарта. Адаптер потока может обрабатывать вводимые данные в нормальном режиме NM или в режиме высокой производительности HNM. Параметры этих режимов описаны в 5.1.6 и 5.1.7 настоящего стандарта. Режим NM соответствует режиму адаптации, предусмотренного стандартом [3]. В режиме HNM выполняется специфическая оптимизация потока, позволяющая уменьшить затраты на сигнализацию. Заголовок BBHeader содержит информацию о типе входного потока и режиме его обработки в соответствии с 5.1.6 настоящего стандарта.
Ниже описаны параметры процесса адаптации.
5.1.1 Входные форматы потоков
Входные сигналы поступают на входы модуля адаптации в виде одного или нескольких потоков.
Каждый входной поток системы C2 должен быть ассоциирован с конкретными режимами модуляции и защиты FEC, конфигурация которых для каждого потока является постоянной (неизменяемой). Каждый входной PLP может обрабатывать потоки одного из следующих форматов:
- транспортный поток (ТП);
- инкапсулированный универсальный поток (GSE) согласно стандарту [2];
- универсальный непрерывный поток [пакетный поток переменной длины] (GCS);
- универсальный пакетизированный поток фиксированной длины (GFPS), эта форма сохранена для обеспечения (при необходимости) совместимости с технологией стандарта DVB-S2.
В транспортном потоке (ТП) передаются пакеты пользователя (UP) фиксированной длины O-UPL = 188 x 8 битов. Первый байт является синхронизирующим SYNC байтов (47HEX), он обозначается в поле TS/GS заголовка BBHeader потоков как TS. Детализированные параметры BBHeader представлены в 5.1.6 настоящего стандарта. Постоянство скорости транспортного потока может обеспечиваться дополнением потока нулевыми пакетами.
В потоке GSE могут передаваться пакеты переменной или постоянной длины. Заголовок фиксированной длины 10 байтов вставляется в переднюю часть поля данных потоков. Описание формата поля данных представлено в 5.1.6 настоящего стандарта.
Поток GCS является непрерывным потоком битов. Он обозначен в заголовке BBHeader в поле TS/GS как GCS, и в поле UPL устанавливается 0D согласно 5.1.6 настоящего стандарта. Потоки пакетов переменной длины и потоки пакетов постоянной длины, превышающие 64 кбита, должны обрабатываться как потоки GCS и должны быть определены в заголовке BBHeader в поле TS/GS, аналогично случаю GCS при UPL = 0D по 5.1.6 настоящего стандарта.
Поток пакетов пользователя постоянной длины (GFPS) с максимальным допустимым значением O-UPL = 64 кбита в заголовке BBHeader в поле TS/GS обозначается как GFPS. Фактическая величина O-UPL сообщается в заголовке BBHeader согласно 5.1.6 настоящего стандарта.
5.1.2 Входной интерфейс
Подсистема входного интерфейса преобразует формат входного потока в формат внутренней логической последовательности битов. Первый принятый бит обозначается как старший значащий бит (MSB). Для каждого отдельного канала физического уровня PLP предусматривается отдельный входной интерфейс согласно рисунку 2.
Входной интерфейс должен считывать поле данных, составленное из последовательности битов, имеющей длину поля данных (DFL)
0 <= DFL <= (Kbch - 80),
где Kbch - количество битов в блоке на входе кодера BCH (в кадре BBFrame) по 6.1 настоящего стандарта.
Допустимое максимальное значение DFL зависит от выбранного кода LDPC, переносящего защищенную полезную нагрузку битов Kbch. Заголовок BBHeader 10 байтов (80 битов) присоединяется к передней части поля данных и защищается кодами LDPC и BCH.
При активированной операции фрагментации входной интерфейс выделяет количество входных битов, эквивалентное доступной емкости поля данных, таким образом размещая пакеты пользователя UP в последующих полях данных.
В случае если операция фрагментации не активирована, входной интерфейс должен в поле данных выделить целое количество полей UP.
Доступная емкость поля данных равна Kbch - 80. В том случае, когда значение DFL < Kbch - 80, адаптер потока должен вставить дополнительное поле по 5.2 настоящего стандарта для заполнения емкости блока кода BCH/LDPC.
5.1.3 Синхронизация входного потока (опционально)
Процесс обработки данных в формирователе системы C2 может привести к переменной задержке передачи информации пользователя. Синхронизатор потока входной подсистемы должен обеспечить постоянную скорость передачи и постоянную задержку передачи любого входного формата данных. Применение входного синхронизатора потока является обязательным для PLP, переносящих транспортные потоки, в тех случаях, когда количество блоков FEC на кадр системы C2 может быть переменным. Во всех остальных случаях применение подсистемы входного синхронизатора потока является опциональным. Требования к входному синхронизатору потока должны быть в соответствии с приложением А, подобный синхронизатор представлен в стандарте [3]. Пример процесса регенерации транспортного потока в приемнике приведен в приложении Д. Этот процесс обеспечивает синхронизацию единственного PLP при его размещении в различных Слоях Данных в соответствии с приложением Г.
В поле ISSY (поле синхронизации входного потока, 2 байта или 3 байта) в соответствии с рисунком 8 переносится значение счетчика, синхронизированного тактовой частотой формирователя (1/T, элементарный период T определен в разделе 10 нашего стандарта), и может использоваться приемником для синхронизации регенерированного выходного потока. Способ переноса поля ISSY определяется входным форматом потока и режимом обработки входного потока (NM или HEM) в соответствии с 5.1.6 и 5.1.7 настоящего стандарта и рисунками 9 - 15. В режиме NM поле ISSY добавляется к пакетам пользователя в случае пакетизированного потока. В режиме HEM единственное поле ISSY передается в заголовке BBHeader Кадра BBFrame, благодаря этому пакеты пользователя перемещаются вместе с кадрами BB и имеют одинаковые величины задержки и джиттера.
В тех случаях, когда механизм ISSY не используется, в соответствующих полях BBHeader (если они предусмотрены) должны быть установлены '0'. Полное описание формата поля ISSY - в соответствии с приложением А.
5.1.4 Удаление нулевых пакетов (опционально, только при работе с форматом ТП в режимах NM и HEM)
Скорость передачи транспортного потока на выходе мультиплексора передатчика и на входе демультиплексора приемника, так же как и задержка транспортного потока, должны быть постоянными во времени. На некоторых входах интерфейса в транспортных потоках могут присутствовать нулевые пакеты, введенные для обеспечения постоянной скорости передачи служб, имеющих переменную скорость передачи ТП. В этом случае для исключения ненужных издержек передачи нулевые пакеты транспортного потока (PID = 8191D) должны быть удалены. В приемнике предусматривается вставка удаленных нулевых пакетов в том месте транспортного потока, где они были первоначально установлены, что обеспечивает сохранение постоянной скорости передачи и исключает необходимость обновления ссылки PCR.
В режиме удаления нулевых пакетов (пакетов ТП с PID = 8191D) после передачи полезных пакетов (пакеты ТП с PID /= 8191D) с опциональными полями ISSY удаляются нулевые пакеты (PID = 8191D) и соответствующие им опциональные поля ISSY, как показано на рисунке 6.
Значение счетчика DNP (счетчика удаленных нулевых пакетов) (1 байт, исходное состояние '0') должно увеличиваться с каждым удаленным нулевым пакетом. Когда счетчик DNP достигает максимального допустимого значения DNP = 255D, и если следующий пакет является нулевым пакетом, этот нулевой пакет сохраняется и передается как полезный пакет.
Ввод поля DNP (1 байт) должен выполняться (в том случае, если удаление имело место) после каждого переданного UP согласно 5.1.7 настоящего стандарта и рисунку 6.
Рисунок 6 - Схема удаления нулевых пакетов
5.1.5 Кодирование CRC-8
ИС NORMPROD: примечание.
В официальном тексте документа, видимо, допущена опечатка: пункт 5.1.8 отсутствует.
Обнаружение ошибок в пакете пользователя циклическим контролем по четности CRC-8 применяется только при работе в режиме NM в формате пакетизированных потоков. В случае применения пакета пользователя с удаленным синхробайтом (UPL минус 8 битов) согласно 5.1.7 настоящего стандарта он должен быть обработан систематическим 8-разрядным кодером CRC-8 с порождающим полиномом: g(x) = x8 + x7 + x6 + x4 + x2 + 1. Параметры кодера должны быть в соответствии с приложением В. Вычисленное значение CRC-8 должно быть добавлено после пакета UP в соответствии с 5.1.8 настоящего стандарта.
5.1.6 Вставка заголовка основной полосы
Заголовок основной полосы (BBHeader) характеризует формат поля данных фиксированной длины. Он имеет размер 10 байтов и вставляется перед полем данных основной полосы (BB). Формат BBHeader для режима NM показан на рисунке 7. Формат BBHeader для режима HEM показан на рисунке 8. Вид применяемого режима (NM или HEM) отображается полем CRC-8 MODE.
MATYPE
(2 байта)
UPL
(2 байта)
DFL
(2 байта)
SYNC
(1 байт)
SYNCD
(2 байта)
CRC-8
MODE
(1 байт)
Рисунок 7 - Формат заголовка BBHeader в режиме HM
MATYPE
(2 байта)
UPL
(2 байта)
DFL
(2 байта)
ISSY 1LSB
(1 байт)
SYNCD
(2 байта)
CRC-8
MODE
(1 байт)
Рисунок 8 - Формат заголовка BBHeader в режиме HEM
Ниже дано описание полей форматов входного потока и характеристик режимов адаптации.
Поле MATYPE (2 байта) описывает формат входного потока и тип режима адаптации в соответствии с таблицей 1.
Таблица 1
Отображение первого байта поля MATYPE-1
TS/GS
(2 бита)
SIS/MIS
(1 бит)
CCM/ACM
(1 бит)
ISSYI
(1 бит)
NPD
(1 бит)
EXT
(2 бита)
00 = GFPS
11 = TS
01 = GCS
10 = GSE
1 = одиночный поток
0 = несколько потоков
1 = CCM
0 = ACM
1 = активен
0 = неактивен
1 = активен
0 = неактивен
Зарезервирован для применения в будущем
Параметры субполей поля MATYPE:
Первый байт (MATYPE-1):
- субполе TS/GS (2 бита): содержит данные о формате входного потока: GFPS, транспортный поток (ТП), GCS или GSE;
- субполе SIS/MIS (1 бит): содержит данные о характере входного потока: единственный входной поток или несколько входных потоков (относится к глобальному сигналу, а не к каждому PLP);
- субполе CCM/ACM (1 бит): сообщает о режиме кодирования и модуляции: с постоянными параметрами (CCM) или с переменными/адаптивными параметрами (ACM);
- субполе ISSYI (1 бит): является индикатором синхронизации входного потока: если ISSYI = 1, то индикатор активен, поле ISSY должно вычисляться в соответствии с приложением А и должно быть вставлено в соответствии с 5.1.7 настоящего стандарта;
- субполе NPD (1 бит): является индикатором удаления нулевых пакетов: активен/не активен. Если NPD активен, то DNP должен вычисляться и добавляться после пакетов пользователя;
- субполе EXT (2 бита): для Системы C2 в субполе EXT устанавливается '0': (поле зарезервировано для использования в будущем).
Второй байт (MATYPE-2):
- если субполе SIS/MIS указывает на наличие нескольких входных потоков, то второй байт MATYPE-2 является идентификатором входного потока (Input Stream Identifier - ISI); или же в нем устанавливается '0' (зарезервирован для использования в будущем).
Примечание - Термин ISI сохранен для обозначения совместимости с технологией DVB-S2 в соответствии со стандартом [3], но имеет значение, аналогичное термину PLP_ID, который используется в настоящем документе.
Описание других полей BBHeader дано в таблице 2.
Таблица 2
Описание полей BBHeader
Имя поля
Размер, байты
Описание
MATYPE
2
Как описано выше
UPL
2
Длина пакета пользователя в битах, в диапазоне значений [0 - 65535]
DFL
2
Длина поля данных в битах, в диапазоне значений [0 - 58112]
SYNC
1
Копия байта SYNC пакета пользователя. В случае формата GCS величины SYNC = 0x00 - 0xB8 зарезервированы для сигнализации протокола транспортного уровня и будут установлены согласно стандарту [1]
SYNCD
2
Интервал в битах от начала Поля Данных (DATA FIELD) до начала первого переданного поля UP, который запускается в поле данных.
SYNCD = 0D означает, что первое поле UP выровнено по началу поля DATA FIELD.
SYNCD = 65535D означает, что пакет UP в поле DATA FIELD не запускается; для формата GCS поле SYNCD зарезервировано для использования в будущем, в поле должен быть установлен 0D, если нет других указаний
CRC-8 MODE
1
Поле контрольной суммы кода CRC-8 (1 байт) и поле MODE (1 байт).
Код CRC-8 применяется к 9 байтам заголовка BBHeader в соответствии с приложением В.
Поле MODE (Режим) может принимать значения:
- 0D Режим NM;
- 1D Режим HNM;
- другие значения зарезервированы для использования в будущем
5.1.7 Процессы адаптации для используемых форматов входного потока
Подпункт содержит описание процессов обработки адаптации и фрагментации для различных режимов и форматов входного потока и иллюстрирует формат выходного потока.
5.1.7.1 Нормальный режим, форматы входных потоков GFPS и TS
Длина исходного пакета пользователя (O-UPL) транспортного потока равна 188 байтов. Каждый исходный пакет пользователя O-UP должен включать один байт слова синхронизации, имеющего значение 47HEX. Величина UPL должна быть равна длине O-UPL.
Процесс адаптации потоков должен выполняться в соответствии с правилами, иллюстрированными на рисунке 9:
- для синхронизации входного потока (опционально по 5.1.3 настоящего стандарта) размер UPL увеличивается на 16D или 24D битов добавлением поля ISSY после каждого пакета O-UP. В случае потока TS может использоваться "короткий" или "длинный" формат ISSY; в случае GFPS может использоваться поле ISSY только в формате 16D битов;
- если в поле O-UP байт SYNC будет первым байтом, то он должен быть удален и сохранен в поле SYNC заголовка BBHeader, при этом величина UPL должна быть уменьшена на 8D битов. Иными словами в BBHeader в поле SYNC должен быть установлен '0', а величина UPL должна остаться неизмененной;
- для потока TS согласно 5.1.4 настоящего стандарта выполняется (опционально) удаление нулевых пакетов; вычисление и хранение DNP после следующего переданного UP. В этом случае величина UPL увеличивается на 8D битов;
- вычисляется контрольная сумма CRC-8 на уровне пакета UP согласно 5.1.5 настоящего стандарта с последующим сохранением вычисленной контрольной суммы CRC-8, величина UPL увеличивается на 8 битов;
- вычисляется значение SYNCD (указывающий на первый бит первого переданного пакета UP в поле данных) с последующим сохранением этого значения в заголовке BBHeader. Последовательность битов передаваемого UP начинается с CRC-8 предыдущего UP (если используется), непосредственно за полем CRC-8 следует поле O-UP и оканчивается полями ISSY и DNP (если они используются). Следовательно, SYNCD указывает на первый бит CRC-8 предыдущего пакета UP;
- для потока GFPS в заголовке BBHeader выполняется хранение величины UPL.
Примечания
1 Величина O-UPL может быть получена статической установкой (для потока GFPS) или автоматической сигнализацией, параметры которой данным стандартом не определены.
2 Режим NM совместим с режимом адаптации BBFrame технологии DVB-S2 в соответствии со стандартом [3]. SYNCD = 0 означает, что пакет UP связан с началом поля данных, CRC-8 (принадлежащий последнему предыдущему BBFrame) в этом случае будет заменен в приемнике байтом SYNC или удален.
Рисунок 9 - Форматы потока TS и GFPS
на выходе адаптера режима NM
5.1.7.2 Режим высокой производительности, формат входного потока TS
В случае формата входного потока TS приемнику априорно известна конфигурация синхробайта (байта SYNC) и величина O-UPL = 188 x 8 битов, поэтому поля UPL и SYNC в заголовке BBHeader используются для передачи поля ISSY. Процесс адаптации должен выполняться в соответствии с рисунком 10 со следующими правилами:
- выполняется (опционально) по 5.1.3 настоящего стандарта синхронизация входного потока, относящаяся к первому полному полю данных переданного UP, поле ISSY вставляется вместо полей UPL и SYNC заголовка BBHeader;
- удаляется синхронизирующий байт SYNC (байт SYNC не сохраняется в поле SYNC BBHeader);
- удаляются (опционально) нулевые пакеты по 5.1.4 настоящего стандарта, вычисляется значение счетчика DNP и сохраняется после следующего переданного UP;
- контрольная сумма CRC-8 на уровне UP не вычисляется и не вставляется;
- вычисляется SYNCD (указывающий на первый бит первого переданного UP, который запускается в поле данных (Data Field)) и сохраняется в заголовке BBHeader. Переданный UP начинается непосредственно с O-UP после удаления байта SYNC и заканчивается полем DNP, если оно используется. Поэтому SYNCD указывает на первый бит O-UP после байта SYNC;
- UPL не вычисляется и не передается в BBHeader.
Рисунок 10 - Формат потока TS на выходе адаптера режима HEM
5.1.7.3 Нормальный режим, форматы входного потока GCS и GSE
В случае формата GCS структура входного потока не известна. Для случая GSE первый пакет GSE должен всегда быть приведен в соответствие с полем данных (фрагментация GSE не допускается).
Для форматов GCS и GSE процесс адаптации должен выполняться в соответствии с рисунком 11 со следующими правилами:
- устанавливаются величины:
- в поле UPL = 0D;
- SYNC = 0x00 - 0xB8 зарезервированы для сигнализации протокола транспортного уровня, они должны быть установлены согласно стандарту [1];
- SYNC = 0xB9 - 0xFF для использования частными пользователями;
- SYNCD зарезервировано для использования в будущем и должно быть установлено в 0D, если другое значение не определено;
- не должно быть удалений нулевых пакетов согласно 5.1.4 настоящего стандарта и вычислений CRC-8 для поля данных согласно 5.1.5 настоящего стандарта.
Рисунок 11 - Форматы потока GSE и GCS
на выходе адаптера режима NM
5.1.7.4 Режим высокой производительности, формат входного потока GSE
В режиме HEM могут передаваться GSE с вычисленной UP переменной или постоянной длины. В случае фрагментации пакетов GSE должна вычисляться величина поля SYNCD. Если пакеты GSE не фрагментируются, то первый пакет должен быть выровнен в соответствии с полем данных, и в поле SYNCD должен устанавливаться 0D. Приемник может получить величину длины UP в соответствии со стандартом [2], поэтому передача величины UPL в BBHeader не выполняется. По аналогии с потоком TS дополнительное поле ISSY передается в BBHeader.
Процесс адаптации должен выполняться в соответствии с рисунком 11 со следующими правилами:
- выполняется (опционально) по 5.1.3 настоящего стандарта входная синхронизация потока, относящаяся к первому полному полю данных переданного UP, поле ISSY вставляется вместо полей UPL и SYNC заголовка BBHeader;
- удаление нулевых пакетов и вычисление CRC-8 на уровне UP не выполняется;
- вычисляется величина поля SYNCD (указывающая на первый бит первого переданного UP, который стартует в поле данных) и хранится в BBHeader. Переданный UP должен точно соответствовать O-UP. SYNCD должен соответствовать первому биту оригинала;
- UPL не вычисляется и не передается.
5.1.7.5 Режим Высокой производительности, форматы GFPS и GCS
Параметры этих режимов не нормируются (за исключением случая ТП, описанного выше).
5.2 Адаптация потока к каналу
Для адаптации кадров потока основной полосы BBFrame к каналу, как показано на рисунке 2, выполняются следующие операции:
- планирование информации сигнализации L1-part2 о составе Слоя Данных и структуре Кадра Системы C2 в соответствии с 5.2.1 настоящего стандарта. Состав Слоя Данных и структура Кадра Системы C2 описаны в разделе 7 настоящего стандарта;
- дополнение кадра потока BBFrame нулевыми битами для поддержания его постоянной длины, равной числу битов Kbch в соответствии с 5.2.2 настоящего стандарта;
- скремблирование потока для рассеивания энергии сигнала в соответствии с 5.2.3 настоящего стандарта.
Входной поток модуля адаптации потока к каналу вещания должен иметь заголовок BBHeader, сопровождаемый полем данных. Кадр BBFrame выходного потока показан на рисунке 12.
Рисунок 12 - Формат кадра BBFrame на выходе адаптера потока
5.2.1 Планировщик
При формировании необходимой информации сигнализации L1-part2 планировщик совместно с формирователем Слоя Данных принимают решение о том, какие Слои Данных на выходе системы C2 будут переносить данные, содержащиеся в PLP, как показано на рисунках 2, 4. Эта операция на данном этапе непосредственно не оказывает влияния на поток данных, однако планировщик должен определить состав Слоя Данных и структуру Кадра C2, описанного в разделе 7 настоящего стандарта.
5.2.2 Дополнение кадра BBFrame
Дополнение кадра BBFrame применяется в том случае, когда объем доступных пользователю данных в поле данных (DATA FIELD) недостаточен для полного заполнения кадра BBFrame, или когда в кадре BBFrame должно быть выделено целое число пакетов UP. Величина Kbch зависит от скорости кода FEC, как показано в таблицах 2, 3, 4. После поля данных должно быть добавлено (Kbch - DFL - 80) нулевых битов. Размер получающегося кадра BBFrame должен иметь постоянную величину Kbch.
Таблица 3 определяет параметры кодирования FEC для нормального кадра FECFrame (Nldpc = 64 800 битов) и таблица 4 для короткого кадра FECFrame (Nldpc = 16 200 битов).
Таблица 3
Параметры кодирования для нормального кадра FECFrame (размер
блока, кодированного кодом LDPC, Nldpc = 64 800 битов)
Скорость кода LDPC
Размер блока BCH до кодирования, Kbch, бит
Размер блока BCH после кодирования, Kldpc, бит
Количество ошибок t, исправляемых кодом BCH
Nbch - Kbch, битов
Nldpc - Kldpc, битов
2/3
43 040
43 200
10
160
21 600
3/4
48 408
48 600
12
192
16 200
4/5
51 648
51 840
12
192
12 960
5/6
53 840
54 000
10
160
10 800
9/10
58 192
58 320
8
128
6 480
Таблица 4
Параметры кодирования для короткого кадра FECFrame (размер
блока, кодированного кодом LDPC, Nldpc = 16 200 битов)
Идентификатор скорости кода LDPC
Размер блока BCH до кодирования Kbch, битов
Размер кодированного блока BCH, Kldpc, битов
Количество ошибок t, исправляемых кодом BCH
Nbch - Kbch, битов
Эффективная скорость кода LDPC, Kldpc/16200, битов
Nldpc - Kldpc, битов
1/2 (Примечание)
7 032
7 200
12
168
4/9
9000
2/3
10 632
10 800
12
168
2/3
5400
3/4
11 712
11 880
12
168
11/15
4320
4/5
12 432
12 600
12
168
7/9
3600
5/6
13 152
13 320
12
168
37/45
2880
8/9
14 232
14 400
12
168
8/9
1800
Примечание - Эта скорость кодирования используется только для защиты сигнализации L1 и не используется для защиты данных BB.
Примечание - В таблице 3 скорости кода LDPC для Nldpc = 64 800 даны значениями в графе "Скорость кода LDPC". В таблице 4 скорости кода LDPC для Nldpc = 16 200 даны значениями в графе "Эффективная скорость кода LDPC", то есть для Nldpc = 16 200 "идентификатор кода LDPC" не эквивалентен эффективной скорости кода LDPC.
5.2.3 Скремблирование данных BB
Для преобразования данных кадра BBFrame в рандомизированную последовательность полный кадр BBFrame должен быть скремблирован. Последовательность скремблирования (рандомизации) должна быть синхронной с кадром BBFrame. Последовательность рандомизации начинается битом MSB и заканчивается после битов Kbch. Рандомизирующая последовательность (псевдослучайная последовательность, ПСП) должна генерироваться регистром сдвига с обратной связью в соответствии со структурной схемой на рисунке 13. Полином генератора ПСП должен быть вида:
1 + X14 + X15.
Загрузка последовательности (100101010000000) в регистр ПСП должна инициироваться при запуске каждого кадра BBFrame.
Рисунок 13 - Структурная схема возможной реализации
кодера псевдослучайной последовательности
6 Кодирование с перемежением битов и модуляция
6.1 Кодирование FEC
Подсистема кодирования выполняет внешнее кодирование данных BB кодом BCH, внутреннее кодирование кодом LDPC и перемежение битов. Поток битов на входе подсистемы кодирования содержит кадры BBFrame, а выходной поток - кадры FECFrame. Каждый кадр BBFrame (размером Kbch битов) должен быть обработан подсистемой кодирования FEC, чтобы сформировать кадр FECFrame (размером Nldpc битов).
Последовательность битов проверки на четность (битов BCHFEC) внешнего кода BCH должна быть добавлена после кадра BBFrame, а последовательность битов проверки на четность (битов LDPCFEC) внутреннего кода LDPC должна быть добавлена после поля BCHFEC, как показано на рисунке 14.
Рисунок 14 - Формат данных перед операцией перемежения битов
(Nldpc = 64 800 битов для нормального кадра FECFrame,
Nldpc = 16 200 битов для короткого FECFrame)
6.1.1 Внешнее кодирование
Код BCH (Nbch, Kbch), исправляющий t независимых ошибок, должен быть применен к каждому кадру BBFrame для формирования пакета, защищенного от ошибок. Параметры кода BCH для Nldpc = 64 800 приведены в таблице 3, для Nldpc = 16 200 - в таблице 4. Порождающий полином кодера BCH с коррекцией t ошибок получен умножением первых t полиномов, представленных в таблице 5 (для Nldpc = 64 800) и в таблице 6 для Nldpc = 16 200.
Таблица 5
Полиномы BCH (для нормального кадра FECFrame Nldpc = 64 800)
Полином
Вид
g1(x)
1 + x2 + x3 + x5 + x16
g2(x)
1 + x + x4 + x5 + x6 + x8 + x16
g3(x)
1 + x2 + x3 + x4 + x5 + x7 + x8 + x9 + x10 + x11 + x16
g4(x)
1 + x2 + x4 + x6 + x9 + x11 + x12 + x14 + x16
g5(x)
1 + x + x2 + x3 + x5 + x8 + x9 + x10 + x11 + x12 + x16
g6(x)
1 + x2 + x4 + x5 + x7 + x8 + x9 + x10 + x12 + x13 + x14 + x15 + x16
g7(x)
1 + x2 + x5 + x6 + x8 + x9 + x10 + x11 + x13 + x15 + x16
g8(x)
1 + x + x2 + x5 + x6 + x8 + x9 + x12 + x13 + x14 + x16
g9(x)
1 + x5 + x7 + x9 + x10 + x11 + x16
g11(x)
1 + x2 + x3 + x5 + x9 + x11 + x12 + x13 + x16
g12(x)
1 + x + x5 + x6 + x7 + x9 + x11 + x12 + x16
Таблица 6
Полиномы BCH (для короткого кадра FECFrame Nldpc = 16 200)
Полином
Вид
g1(x)
1 + x + x3 + x5 + x14
g2(x)
1 + x6 + x8 + x11 + x14
g3(x)
1 + x + x2 + x6 + x9 + x10 + x14
g4(x)
1 + x4 + x7 + x8 + x10 + x12 + x14
g5(x)
1 + x2 + x4 + x6 + x8 + x9 + x11 + x13 + x14
g6(x)
1 + x3 + x7 + x8 + x9 + x13 + x14
g7(x)
1 + x2 + x5 + x6 + x7 + x10 + x11 + x13 + x14
g8(x)
1 + x5 + x8 + x9 + x10 + x11 + x14
g9(x)
1 + x + x2 + x3 + x9 + x10 + x14
g10(x)
1 + x3 + x6 + x9 + x11 + x12 + x14
g11(x)
1 + x4 + x11 + x12 + x14
g12(x)
1 + x + x2 + x3 + x5 + x6 + x7 + x8 + x10 + x13 + x14
Кодирование BCH информационных битов M = (m1, m1, ..., m1, m0) с формированием кодового слова выполняется следующим образом:
- умножение сообщения полинома:
;
- деление на порождающий полином g(x), остатком деления является:
;
- создание выходного кодового слова I для создания информационного слова для последующего кодирования LDPC:
.
Эквивалентным вариантом кодового слова является полином:
.
6.1.2 Внутреннее кодирование
Кодер LDPC обрабатывает кодовые слова с выхода внешнего кодера, I = (i0, i1, ..., iK), как блоки информации размером Kldpc = Nbch и выполняет систематическое кодирование с формированием кодового слова размером Nldpc, где:
.
Параметры кодов LDPC (Nldpc, Kldpc) представлены в таблицах 3 и 4.
6.1.2.1 Внутреннее кодирование для нормального кадра FECFrame
Задачей кодера LDPC является определение битов четности для каждого блока информации Kldpc битов (i0, i1,..., iK). Эта задача решается выполнением следующих операций:
- инициируется начальное значение ;
- суммируется первый бит информации i0 по адресам битов четности, определенным в первой строке таблиц приложения A стандарта [4] (приложение A, таблицы A.1 - A.5). Например, для скорости 2/3 в соответствии со стандартом [4] (приложение A, таблица A.1) (суммирование выполняется в формате полей Галуа второго порядка):
;
- накапливаются 359 информационных бита im, m = 1, 2, ..., 359 по адресам битов четности {x + m mod 360·Qldpc} mod (Nldpc - Kldpc), где x обозначает адреса накопителя битов четности, соответствующих первому биту i0, а Qldpc - коэффициент, зависящий от скорости кода в соответствии с таблицей 7. Например, для ранее выбранной скорости 2/3 Qldpc = 60. А, например, для информационного бита i1 выполняются следующие операции:
;
- для 361-го информационного бита адреса накопителей битов четности приведены во второй строке таблиц приложения A стандарта [4] (приложение A, таблицы A.1 - A.5). Аналогичным образом определяются адреса накопителей битов четности следующих 359 информационных битов, m = 361, 362, ..., 719 с использованием формулы {x + m mod 360·Qldpc} mod (Nldpc - Kldpc), где x - данные второй строки таблиц приложения A стандарта [4] (приложение A, таблицы A.1 - A.5);
- для каждой группы из 360 новых информационных битов таким же образом используется новая строка таблиц приложения A стандарта [4] (приложение A, таблицы A.1 - A.5) для получения адресов накопителей битов четности.
После обработки всех информационных битов результирующие биты четности образуются следующим образом:
- последовательно выполняются следующие операции, начиная с i = 1:
;
- итоговое содержание pi, i = 0, 1,..., Nldpc - Kldpc - 1 эквивалентно биту четности pi.
В таблице 7 приведены значения коэффициента Qldpc для нормального кадра.
Таблица 7
Значения коэффициента Qldpc для нормального кадра
Скорость кода
Коэффициент Qldpc
2/3
60
3/4
45
4/5
36
5/6
30
9/10
18
6.1.2.2 Внутреннее кодирование для короткого кадра FECFrame
Определение битов четности Nldpc для короткого кадра FECFrame выполняется в соответствии с 6.1.2.1 настоящего стандарта с заменой таблицы 7 на таблицу 8 настоящего стандарта и таблиц приложения A стандарта [4] (приложение A, таблицы A.1 - A.5) на таблицы приложения B стандарта [4] (приложение B, таблицы B.1 - B.6).
Таблица 8
Значения параметра Qldpc для короткого кадра
Скорость кода
Коэффициент Qldpc
1/2
25
2/3
15
3/4
12
4/5
10
5/6
8
8/9
5
6.1.3 Перемежитель битов
Кодовое слово с выхода кодера LDPC поступает на перемежитель битов, который выполняет перемежение битов четности с последующим перемежением "скрученных" столбцов. Выход перемежителя четности далее обозначается как U. Выход перемежителя "скрученных" столбцов далее обозначается как V.
Биты четности перемежаются в соответствии со следующими условиями:
для 0 <= i < Kldpc (информационные биты не перемежаются);
.
Значения параметра Qldpc должны соответствовать таблицам 7 и 8.
Конфигурация перемежителя со скручиванием столбцов для каждого формата модуляции представлена в таблице 9.
Таблица 9
Структура перемежителя битов скручиванием столбцов
Формат модуляции
Количество строк Nr
Количество столбцов Nc
Nldpc = 64 800
Nldpc = 16 200
16QAM
8 100
2 025
8
64QAM
5 400
1 350
12
256QAM
4 050
-
16
-
2 025
8
1024QAM
3 240
810
20
4096QAM
5 400
-
12
-
675
24
В перемежителе битов биты данных ui от перемежителя битов четности последовательно записываются в столбцы перемежителя со скручиванием столбцов со сдвигом позиции начала записи в столбцы на tc, и затем последовательно считываются построчно (MSB в заголовке BBHeader считывается первым), как показано на рисунке 15, где запись в столбцы выполняет с позиции tc. Значения tc представлены в таблицах 10 и 11. Этот перемежитель описывается следующими соотношениями:
- входной бит ui с индексом i, для 0 <= i < Nldpc, записывается в перемежителе в столбец ci, строку ri, где:
ci = i div Nr;
ri = i + mod Nr;
- входной бит vj с индексом j, для 0 <= j < Nldpc, считывается из строки rj, столбца cj, где:
rj = j div Nc;
cj = j mod Nc.
Рисунок 15 - Схема перемежителя битов FECFrame
нормальной длины при модуляции 16QAM
Таблица 10
Значения параметра скручивания столбцов tc
(столбцы с 0 по 11)
Формат модуляции
Nc
Nldpc
Значения параметра скручивания столбцов tc
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
16QAM
8
64800
0
0
2
4
4
5
7
7
-
-
-
-
16200
0
0
0
1
7
20
20
21
-
-
-
-
64QAM
12
64800
0
0
2
2
3
4
4
5
5
7
8
9
16200
0
0
0
2
2
2
3
3
3
6
7
7
256QAM
16
64800
0
2
2
2
2
3
7
15
16
20
22
22
8
16200
0
0
0
1
7
20
20
21
-
-
-
1024QAM
20
64800
0
1
3
4
5
6
6
9
13
14
14
16
16200
0
0
0
2
2
2
2
2
5
5
5
5
4096QAM
12
64800
0
0
2
2
3
4
4
5
5
7
8
9
24
16200
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
2
2
Таблица 11
Значения параметра скручивания столбцов tc
(столбцы с 12 по 23)
Формат модуляции
Nc
Nldpc
Значения параметра скручивания столбцов tc
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
16QAM
8
64800
-
-
-
-
16200
-
-
-
-
64QAM
12
64800
-
-
-
-
16200
-
-
-
-
256QAM
16
64800
27
27
28
32
8
16200
-
-
-
-
1024QAM
20
64800
21
21
23
25
25
26
28
30
16200
5
7
7
7
7
8
8
10
4096QAM
12
64800
24
16200
2
3
7
9
9
9
10
10
10
10
10
11
В этом случае для 64QAM и Nldpc = 64 800 порядок битов на выходе перемежителя столбцов будет следующим: (v0, v1, v2... v64799) = (u0, u5400, u16198, ..., u53992, u59231, u64790).
Детализированный список индексов в правой части равенства иллюстрирует значения индексов для всех 12 столбцов: 0, 5 400, 16 198, 21 598, 26 997, 32 396, 37 796, 43 195, 48 595, 53 993, 59 392, 64 791, ... ... 5 399, 10 799, 16 197, 21 597, 26 996, 32 395, 37 795, 43 194, 48 594, 53 992, 59 391, 64 790.
6.2 Параметры отображения битов в модуляционные созвездия
Преобразование кадров FECFrame (64 800 битов для нормального кадра FECFrame, или 16 200 битов для короткого кадра FECFrame) в параллельные слова ячеек выполняется при демультиплексировании входных битов с последующим отображением слов ячеек данных в значения модуляционного созвездия.
Каждый кадр FECFrame (64 800 битов для нормального кадра FECFrame, или 16 200 битов для короткого кадра FECFrame (упакованных в ячейки)) должен быть преобразован в кодированный и модулированный блок FEC демультиплексированием входных битов в параллельные слова ячеек с последующим отображением этих слов ячеек в значения модуляционного созвездия. Количество выходных ячеек данных и количество битов в ячейке для различных форматов модуляции определено в таблице 12. Демультиплексирование выполняется согласно 6.2.1 настоящего стандарта, отображение ячеек в значения модуляционного созвездия выполняется согласно 6.2.2 настоящего стандарта.
Таблица 12
Параметры отображения битов в созвездие
Количество битов в блоке LDPC, Nldpc
Формат модуляции
Количество битов на ячейку, 
Количество ячеек выходных данных
64 800
4096QAM
12
5 400
1024QAM
10
6 480
256QAM
8
8 100
64QAM
6
10 800
16QAM
4
16 200
16 200
4096QAM
12
1 350
1024QAM
10
1 620
256QAM
8
2 025
64QAM
6
2 700
16QAM
4
4 050
QPSK
2
8 100
6.2.1 Демультиплексор входных битов в кодовые слова ячеек
Поток битов vi от перемежителя битов демультиплексируется в субпотоки, как показано на рисунке 16. Количество субпотоков Nsubstreams определено в таблице 13.
Таблица 13
Количество субпотоков, формируемых демультиплексором
Формат модуляции
Количество битов в блоке на выходе кодера LDPC Nldpc
Количество субпотоков Nsubstreams
QPSK
Не нормируется
2
16QAM
Не нормируется
8
64QAM
Не нормируется
12
256QAM
64 800
16
16 200
8
1024QAM
Не нормируется
20
4096QAM
64 800
12
16 200
24
Демультиплексирование обеспечивает отображение входных битов после процедуры перемежения битов, vdi на выходные биты be,do, где:
- do = di div Nsubstreams;
- vdi - вход демультиплексора.
Рисунок 16 - Демультиплексирование битов в субпотоки
Таблица 14
Параметры демультиплексирования битов в субпотоки
для скоростей кодирования 1/2, 3/4, 4/5, 5/6, 9/10 (8/9)
Формат модуляции
QPSK
Номер входного бита, di mod Nsubstreams
0
1
Номер выходного бита, e
0
1
Формат модуляции
16QAM
Номер входного бита, di mod Nsubstreams
0
1
2
3
4
5
6
7
Номер выходного бита, e
7
1
4
2
5
3
6
0
Формат модуляции
64QAM
Номер входного бита, di mod Nsubstreams
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Номер выходного бита, e
11
7
3
10
6
2
9
5
1
8
4
0
Формат модуляции
256QAM (Nldpc = 64 800)
Номер входного бита, di mod Nsubstreams
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Номер выходного бита, e
15
1
13
3
8
11
9
5
10
6
4
7
12
2
14
0
Формат модуляции
256QAM (Nldpc = 16 200)
Номер входного бита, di mod Nsubstreams
0
1
2
3
4
5
6
7
Номер выходного бита, e
7
3
1
5
2
6
4
0
Формат модуляции
1024QAM (Nldpc = 64 800)
Номер входного бита, di mod Nsubstreams
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
Номер выходного бита, e
8
16
7
19
4
15
3
12
0
11
10
9
13
2
14
5
17
6
18
1
Формат модуляции
1024QAM (Nldpc = 16 200)
Номер входного бита, di mod Nsubstreams
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
Номер выходного бита, e
8
3
7
10
19
4
9
5
17
6
14
11
2
18
16
15
0
1
13
12
Формат модуляции
4096QAM (Nldpc = 64 800)
Номер входного бита, di mod Nsubstreams
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Номер выходного бита, e
8
0
6
1
4
5
2
3
7
10
11
9
Формат модуляции
4096QAM (Nldpc = 16 200), part 1
Номер входного бита, di mod Nsubstreams
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Номер выходного бита, e
10
15
4
19
21
16
23
18
11
14
22
5
Формат модуляции
4096QAM (Nldpc = 16 200), part 2
Номер входного бита, di mod Nsubstreams
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
Номер выходного бита, e
6
17
13
20
1
3
9
2
7
8
12
0
Таблица 15
Параметры демультиплексирования битов в субпотоки
для скорости кодирования 2/3
Формат модуляции
QPSK
Номер входного бита, di mod Nsubstreams
0
1
Номер выходного бита, e
0
1
Формат модуляции
16QAM
Номер входного бита, di mod Nsubstreams
0
1
2
3
4
5
6
7
Номер выходного бита, e
7
1
4
2
5
3
6
0
Формат модуляции
64QAM
Номер входного бита, di mod Nsubstreams
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Номер выходного бита, e
11
7
3
10
6
2
9
5
1
8
4
0
Формат модуляции
1024QAM (Nldpc = 64 800)
Номер входного бита, di mod Nsubstreams
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Номер выходного бита, e
7
2
9
0
4
6
13
3
14
19
15
2
8
12
11
1
Формат модуляции
256QAM (Nldpc = 16 200)
Номер входного бита, di mod Nsubstreams
0
1
2
3
4
5
6
7
Номер выходного бита, e
7
3
1
5
2
6
4
0
Формат модуляции
1024QAM (Nldpc = 64 800)
Номер входного бита, di mod Nsubstreams
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
Номер выходного бита, e
8
16
7
19
4
15
3
12
0
11
10
9
13
2
14
5
17
6
18
1
Формат модуляции
1024QAM (Nldpc = 16 200)
Номер входного бита, di mod Nsubstreams
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
Номер выходного бита, e
8
3
7
10
19
4
9
5
17
6
14
11
2
18
16
15
0
1
13
12
Формат модуляции
4096QAM (Nldpc = 64 800)
Номер входного бита, di mod Nsubstreams
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Номер выходного бита, e
8
0
6
1
4
5
2
3
7
10
11
9
Формат модуляции
4096QAM (Nldpc = 16 200), part 1
Номер входного бита, di mod Nsubstreams
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Номер выходного бита, e
10
15
4
19
21
16
23
18
11
14
22
5
Формат модуляции
4096QAM (Nldpc = 16 200), part 2
Номер входного бита, di mod Nsubstreams
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
Номер выходного бита, e
6
17
13
20
1
3
9
2
7
8
12
0
Для всех форматов модуляции (за исключением форматов модуляции 256QAM с Nldpc = 16 200 и 4096QAM с Nldpc = 64 800) слова размером Nsubstreams на выходе демультиплексора разделены на два субслова длительностью . Биты первого субслова [b0,do .. bNsubstreams/2-1,do] образуют первое из пары выходных слов ячейки , остальные биты [bNsubstreams/2,do .. bNsubstreams-1,do] образуют второе выходное слово ячейки . Оба слова поступают на формирователь созвездия.
В случае форматов модуляции 256QAM с Nldpc = 16 200 и 4096QAM с Nldpc = 64 800 слова Nsubstreams от демультиплексора образуют выходные слова ячейки, питающие формирователь созвездия следующим образом:
.
Возможность применения параметров демультиплексированных потоков битов vi от перемежителя битов, приведенных в таблицах 14, 15, ограничена допустимыми комбинациями скорости кода и формата модуляции Системы C2, которые поддерживаются списком выбранных конфигураций модуляционных кодов ModCod, как показано в таблицах 16, 17.
Таблица 16
Модуляционные коды для Nldpc = 64 800
Скорость кода
Формат модуляции
QPSK
16QAM
64QAM
256QAM
1024QAM
4096QAM
2/3
НП
НП
X
НП
НП
НП
3/4
НП
НП
НП
X
X
НП
4/5
НП
X
X
НП
НП
НП
5/6
НП
НП
НП
X
X
X
9/10
НП
X
X
X
X
X
Примечание - Символ X указывает на допустимость применения конфигурации. Символ НП указывает на недопустимость применения конфигурации.
Таблица 17
Модуляционные коды для Nldpc = 16 200
Скорость кода
Формат модуляции
QPSK
16QAM
64QAM
256QAM
1024QAM
4096QAM
1/2
НП
X
НП
НП
НП
НП
2/3
НП
НП
X
НП
НП
НП
3/4
НП
НП
НП
X
X
НП
4/5
НП
X
X
НП
НП
НП
5/6
НП
НП
НП
X
X
X
8/9
НП
X
X
X
X
X
Примечание - Символ X указывает на допустимость применения конфигурации. Символ НП указывает на недопустимость применения конфигурации.
6.2.2 Требования к отображению слова ячейки на созвездие
Каждое слово ячейки , поступающее от демультиплексора в соответствии с 6.2.1 настоящего стандарта, должно быть отображено точкой созвездия zq для одного из форматов модуляции: BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM, 256QAM, 1024QAM, 4096QAM. Параметр zq является оценкой точки созвездия до нормализации.
Точные значения действительных и мнимых компонентов Re(zq) и Im(zq) созвездий для каждой комбинации соответствующих битов ye,q даны в таблицах 18 - 30.
Таблица 18
Отображение созвездия для BPSK
y0,q
1
0
Re(zq)
-1
1
Im(zq)
0
0
Таблица 19
Отображение созвездия для действительной части QPSK
y1,q
1
0
Re(zq)
-1
1
Таблица 20
Отображение созвездия для мнимой части QPSK
y1,q
1
0
Im(zq)
-1
1
Таблица 21
Отображение созвездия для действительной части 16QAM
y0,q
1
1
0
0
y2,q
0
1
1
0
Re(zq)
-3
-1
1
3
Таблица 22
Отображение созвездия для мнимой части 16QAM
y1,q
1
1
0
0
y3,q
0
1
1
0
Im(zq)
-3
-1
1
3
Таблица 23
Отображение созвездия для действительной части 64QAM
y0,q
1
1
1
1
0
0
0
0
y2,q
0
0
1
1
1
1
0
0
y4,q
0
1
1
0
0
1
1
0
Re(zq)
-7
-5
-3
-1
1
3
5
7
Таблица 24
Отображение созвездия для мнимой части 64QAM
y0,q
1
1
1
1
0
0
0
0
y2,q
0
0
1
1
1
1
0
0
y4,q
0
1
1
0
0
1
1
0
Im(zq)
-7
-5
-3
-1
1
3
5
7
Таблица 25
Отображение созвездия для действительной части 256QAM
y0,q
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
y2,q
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
y4,q
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
y6,q
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
Re(zq)
-15
-13
-11
-9
-7
-5
-3
-1
1
3
5
7
9
11
13
15
Таблица 26
Отображение созвездия для мнимой части 256QAM
y1,q
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
y3,q
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
y5,q
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
y7,q
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
Im(zq)
-15
-13
-11
-9
-7
-5
-3
-1
1
3
5
7
9
11
13
15
Таблица 27
Отображение созвездия для действительной части 1024QAM
y0,q
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
y2,q
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
y4,q
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
y6,q
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
y8,q
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
Re(zq)
-31
-29
-27
-25
-23
-21
-19
-17
-15
-13
-11
-9
-7
-5
-3
-1
y0,q
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
y2,q
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
y4,q
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
y6,q
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
y8,q
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
Re(zq)
1
3
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25
27
29
31
Таблица 28
Отображение созвездия для мнимой части 1024QAM
y1,q
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
y3,q
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
y5,q
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
y7,q
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
y9,q
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
Im(zq)
-31
-29
-27
-25
-23
-21
-19
-17
-15
-13
-11
-9
-7
-5
-3
-1
y1,q
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
y3,q
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
y5,q
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
y7,q
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
y9,q
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
Im(zq)
1
3
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25
27
29
31
Таблица 29
Отображение созвездия для действительной части 4096QAM
y0,q
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
y2,q
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
y4,q
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
y6,q
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
y8,q
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
y10,q
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
Re(zq)
-63
-61
-59
-57
-55
-53
-51
-49
-47
-45
-43
-41
-39
-37
-35
-33
y0,q
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
y2,q
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
y4,q
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
y6,q
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
y8,q
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
y10,q
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
Re(zq)
-31
-29
-27
-25
-23
-21
-19
-17
-15
-13
-11
-9
-7
-5
-3
-1
y0,q
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
y2,q
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
y4,q
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
y6,q
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
y8,q
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
y10,q
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
Re(zq)
1
3
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25
27
29
31
y0,q
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
y2,q
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
y4,q
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
y6,q
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
y8,q
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
y10,q
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
Re(zq)
33
35
37
39
41
43
45
47
49
51
53
55
57
59
61
63
Таблица 30
Отображение созвездия для мнимой части 4096QAM
y1,q
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
y3,q
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
y5,q
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
y7,q
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
y9,q
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
y11,q
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
Im(zq)
-63
-61
-59
-57
-55
-53
-51
-49
-47
-45
-43
-41
-39
-37
-35
-33
y1,q
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
y3,q
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
y5,q
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
y7,q
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
y9,q
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
y11,q
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
Im(zq)
-31
-29
-27
-25
-23
-21
-19
-17
-15
-13
-11
-9
-7
-5
-3
-1
y1,q
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
y3,q
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
y5,q
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
y7,q
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
y9,q
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
y11,q
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
Im(zq)
1
3
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25
27
29
31
y1,q
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
y3,q
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
y5,q
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
y7,q
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
y9,q
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
y11,q
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
Im(zq)
33
35
37
39
41
43
45
47
49
51
53
55
57
59
61
63
Детализированные отображения созвездий на действительную ось Re и мнимую ось Im при применении кода Грея показаны на рисунках 17, 18.
Рисунок 17 - Отображение созвездий при видах модуляции QPSK,
16QAM и 64QAM и соответствующих конфигураций битов
Рисунок 18 - Отображение созвездия при модуляции 256QAM
и соответствующих конфигураций битов
Таблицы 27, 28 дают описание точных значений действительных и мнимых компонентов Re(zq) и Im(zq) для каждой комбинации соответствующих битов ye,q созвездий 1024QAM.
Таблицы 29, 30 дают описание точных значений действительных и мнимых компонентов Re(zq) и Im(zq) соответствующих комбинаций битов ye,q созвездий 4096QAM.
Точки созвездия zq для каждого входного слова ячейки нормализованы использованием коэффициентов нормализации согласно таблице 31 для получения точного комплексного значения ячейки fq для последующего использования.
Таблица 31
Коэффициенты нормализации слов ячеек
Формат модуляции
Коэффициенты нормализации
QPSK
fq =
16QAM
fq =
64QAM
fq =
256QAM
fq =
1024QAM
fq =
4096QAM
fq =
7 Формирование Пакета Слоя Данных
Комплект ячеек одного или двух FECFrame формирует Пакет Слоя Данных. Пакеты Слоя Данных Тип 1 передают только данные Кадра FECFrame, выделение которых выполняется по ссылке в данных сигнализации L1-part2.
Пакеты Слоя Данных Тип 2 переносят заголовок FECFrame, который обеспечивает синхронизацию Пакетов Слоя Данных без дополнительной информации. Кроме того заголовок FECFrame информирует о параметрах модуляции, кодирования и идентификатора PLP_ID. Содержание дополнительной информации может изменяться в каждом Пакете Слоя Данных.
7.1 Пакеты Слоя Данных Тип 1
Комплект g ячеек Пакетов Слоя Данных, передаваемых в Слоях Данных Тип 1 (DSLICE_TYPE = '0') преобразуется в комплектов ячеек одного кодового слова LDPC при выполнении условия:
gq = fq, где q = 0, 1, ... , NDP - 1.
7.2 Пакеты Слоя Данных Тип 2
Пакеты Слоя Данных Тип 2 переносят дополнительный заголовок перед одним Кадром (или двумя Кадрами) FECFrame. Заголовок содержит PLP_ID, параметры кодирования и модуляции следующего XFECFrame, количество кадров XFECFrame, следующих за одним заголовком. Структура этих Пакетов Слоя Данных приведена на рисунке 19.
Рисунок 19 - Пакет Слоя Данных Тип 2, состоящий из заголовка
FECFrame и следующих за ним пакетов XFECFrame
7.2.1 Информационные данные заголовка FECFrame
16 информационных битов заголовка FECFrame, в котором первым всегда должен отображаться MSB, содержат:
PLP_ID: поле размером 8 битов отображает количество PLP.
PLP_FEC_TYPE: поле размером 1 бит отображает размер следующего FECFrame (0 = 16 200 битов, 1 = 64 800 битов).
PLP_MOD: поле размером 3 бита отображает формат используемого отображения QAM согласно таблице 32.
Таблица 32
Значения PLP_MOD для используемых форматов QAM
Значение PLP_MOD
Формат QAM
000
Зарезервировано
001
16QAM
010
64QAM
011
256QAM
100
1024QAM
101
4096QAM
от 110 до 111
Зарезервировано для применения в будущем
PLP_COD: поле размером 3 бита отображает скорость кода LDPC следующего Кадра FECFrame согласно таблице 33. Возможные сочетания значений PLP_MOD и PLP_COD поддерживаются в соответствии с таблицами 16 и 17.
Таблица 33
Значения PLP_COD для различных скоростей кода
Значение PLP_COD
Кодовая скорость
000
Зарезервировано
001
2/3
010
3/4
011
4/5
100
5/6
101
8/9 (код LDPC 16K)
9/10 (код LDPC 64K)
от 110 до 111
Зарезервировано для применения в будущем
HEADER_COUNTER: поле размером 1 бит отображает количество кадров FECFrame, следующих после заголовка FECFrame. Значение '0' указывает, что за заголовком FECFrame следует один FECFrame. Значение '1' указывает, что за заголовком FECFrame следуют два кадра FECFrame, при этом оба кадра FECFrame должны иметь одинаковые PLP_ID, PLP_FEC_TYPE, PLP_MOD и PLP_COD.
7.2.2 Кодирование заголовка FECFrame
Кодирование данных заголовка FECFrame обеспечивает устойчивость синхронизации и декодирования данных сигнализации L1-part1. С этой целью применены схемы кодирования, показанные на рисунках 20, 21. На первом этапе 16 битов сигнализации L1-part1 кодируются FEC кодером Рида-Мюллера (32, 16). Затем каждый бит из 32 битовой кодовой комбинации Рида-Мюллера разделяется на верхнюю и нижнюю ветви. Кодовая комбинация верхней ветви поступает непосредственно на формирователь QPSK, как показано на рисунке 20, или на формирователь QAM, как показано на рисунке 21. В нижней ветви выполняется циклический сдвиг в каждой кодовой комбинации Рида-Мюллера и скремблирование получающихся данных путем использования специфической последовательности PN. Данные отображаются на созвездии QPSK, устойчивого к помехам (робастного) заголовка FECFrame или на созвездии 16QAM для заголовка FECFrame высокой производительности.
Рисунок 20 - Устойчивый (робастный) заголовок FECFrame
Рисунок 21 - Заголовок FECFrame высокой производительности
7.2.2.1 Кодирование для защиты от ошибок
Для защиты от ошибок (FEC) 16 информационных битов закодированы кодом Рида-Мюллера (32, 16). Порождающая матрица G для кода Рида-Мюллера (32, 16) показана в таблице 34.
Таблица 34
Порождающая матрица кодера Рида-Мюллера
Закодированная последовательность битов данных (32 вектора) кода Рида-Мюллера получена перемножением вектора данных b = [b0,..., b15] кадра FECFrame длиной 16 бит с порождающей матрицей, то есть:
.
Все операции выполнены по модулю 2.
7.2.2.2 Циклическая задержка
В соответствии с рисунками 20, 21 каждое кодовое слово, состоящее из закодированных 32 битов данных кода Рида-Мюллера, должно циклически задерживаться на 2 бита. На выходе блока циклической задержки последовательность битов должна иметь вид:
.
7.2.2.3 Скремблирование в нижней ветви
Данные в нижней ветви должны быть скремблированы последовательностью:
, ,..., = 0, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 1.
Эта выходная последовательность на 32 бита получена применением операции по модулю 2 между циклически смещенными данными и скремблирующей последовательностью :
.
7.2.3 Отображения в созвездия QAM
Результирующие последовательности битов верхней ветви (32 бита) и нижней ветви (32 бита) должны быть отображены в созвездия QAM. Параметры процесса отображения описаны в 6.2.2 настоящего стандарта. Предусмотрена возможность использования двух различных заголовков FECFrame. Заголовок FECFrame, использующий формат модуляции QPSK, применяется для кабельных каналов с низкими значениями C/N; заголовок FECFrame, использующий формат модуляции 16QAM, применяется для кабельных каналов с высокими значениями C/N при меньшей длине заголовка.
7.2.3.1 Робастный заголовок FECFrame
Робастный заголовок FECFrame должен использовать QPSK в соответствии с 6.2.2 настоящего стандарта для получения комплексных значений 32 ячеек fq. Входные слова ячейки формирователя (32 слова) должны быть определены как:
.
7.2.3.2 Заголовок FECFrame высокой производительности
Для заголовка FECFrame высокой производительности должен использоваться формат модуляции 16QAM чтобы получить 16 (слов) ячеек fq комплексных значений. Отображение 16 слов ячейки формирователя должно быть выполнено в соответствии с правилом:
.
7.2.4 Отображение ячеек кадра XFECFrame
Для отображения 32 ячеек робастного заголовка FECFrame или 16 ячеек для заголовка пакета FECFrame высокой производительности должны использоваться первые ячейки Пакета Слоя Данных, то есть g0 = f0 и так далее. Заголовок FECFrame сопровождается комплексными ячейками одного полного кодового слова LDPC. Если поле HEADER_COUNTER = '1', то за первым должен следовать еще один кадр FECFrame с теми же самыми идентификаторами PLP_ID, PLP_MOD и PLP_COD.
7.2.5 Длина Пакета Слоя Данных Тип 2
Длина Пакета Слоя Данных NDP для Слоя Данных Тип 2 может быть вычислена использованием данных заголовка Кадра FECFrame. Длина пакетов робастного заголовка FECFrame должна быть:
NDP = 32 + XFECFRAME_LENGTH x (1 + HEADER_COUNTER).
Длина пакетов заголовка FECFrame высокой производительности должна быть:
NDP = 16 + XFECFRAME_LENGTH x (1 + HEADER_COUNTER).
Значения XFECFRAME_LENGTH для различных значений PLP_MOD и PLP_FEC_TYPE перечислены в таблице 35.
Таблица 35
Значения XFECFRAME_LENGTH
PLP_FEC_TYPE
PLP_MOD
XFECFRAME_LENGTH
0
000
Не определена
001
4 050
010
2 700
011
2 025
PLP_FEC_TYPE
PLP_MOD
XFECFRAME_LENGTH
0
100
1 620
101
1 350
110
1 158
111
1 013
1
000
900
001
16 200
010
10 800
011
8 100
100
6 480
101
5 400
110
4 629
111
4 050
7.2.6 Пакеты стаффинга Слоя Данных
Пакеты стаффинга Слоя Данных обеспечивают заполнение Слоя Данных Тип 2 данными стаффинга. Для пакетов стаффинга должно использоваться значение поля PLP_MOD '000'. Минимальная длина Кадра FECFrame составляет 900QAM ячеек, в то время как их полная длина должна определяться, как показано в 7.2.5 настоящего стандарта. Ниже представлены параметры полей заголовка FECFrame, относящихся к стаффингу:
PLP_ID: не нормируется (произвольное значение).
PLP_FEC_TYPE: 1 (= 64 800 битов).
PLP_MOD: 000 (= 900QAM ячеек).
PLP_COD: не нормируется (произвольное значение).
HEADER_COUNTER: 0.
Пакеты стаффинга Слоя Данных могут применяться в любых Слоях Данных и при любом их расположении в Кадре C2. Оба нормальных (обычных) пакета Слоя Данных и Пакеты Слоя Данных стаффинга накладываются на другие Кадры C2, если их окончание не совпадает с концом Кадра C2. Если Слой Данных прерван в следующем Кадре C2, то Пакет Слоя Данных стаффинга передается только частично до конца Кадра C2 (то есть не завершается в следующем Кадре C2).
Содержание Ячеек Данных 900QAM стаффинга является произвольным, но должно обеспечиваться выполнение требования к средней энергии ячейки QAM.
8 Формирование Символов Преамбулы сигнализации Layer1-part2
8.1 Краткий обзор
Структура Кадра C2, включающего преамбулу с данными сигнализации L1-part2, показана на рисунке 22. Количество символов преамбулы зависит от объема данных сигнализации L1, то есть от количества базовых Слоев Данных, количества PLP и режима работы временного перемежителя сигнализации L1. В настоящем подразделе рассматривается структура и синтаксис данных сигнализации L1-part2. Кодирование и модуляция преамбулы описываются в 8.4 настоящего стандарта. Данные сигнализации L1-part2 содержат параметры OFDM канала C2 и информацию о Слое Данных, PLP и ячейках полос режекции.
Рисунок 22 - Структура данных сигнализации L1-part2
8.2 Параметры заголовка преамбулы
Заголовок Преамбулы имеет фиксированную длину (32 ячейки OFDM), он должен быть вставлен перед блоком перемежения времени L1 в каждом Символе Преамбулы, как показано на рисунке 23. Все заголовки Преамбулы L1-part2 в одном Кадре C2 должны быть идентичными. Заголовок Преамбулы описывает длину L1-part2 и режим перемежения времени блока L1. Последовательность 16-информационных битов заголовка преамбулы закодирована FEC кодом Рида-Мюллера (32, 16) с последующей модуляцией QPSK по аналогии с технологией обработки заголовка базового FECFrame в 7.2.2, 7.2.3 настоящего стандарта.
Рисунок 23 - Формирование заголовка преамбулы
и полей сигнализации
L1_INFO_SIZE: поле 14 битов указывает величину половинного размера L1-part2 в битах, включающего данные сигнализации L1-part2 и блок дополнения L1 (если он присутствует), как показано на рисунке 24. Значение KL1part2_ex_pad вычисляется суммированием 32 (длина CRC) с величиной L1_INFO_SIZE x 2.
Рисунок 24 - Размер поля L1_INFO_SIZE
L1_TI_MODE: поле 2 бита указывает на формат режима перемежения данных сигнализации L1-part2 текущего Кадра C2. Таблица 36 содержит значения поля L1_TI_MODE и характеристику режима перемежения. 8.5 настоящего стандарта содержит дополнительную информацию о режимах перемежения данных сигнализации L1-part2.
Таблица 36
Формат сигнализации поля L1_TI_MODE
Значение
Характеристика режима перемежения
00
Перемежение времени не применяется
01
Оптимальная настройка глубины перемежения
10
Глубина перемежения 4 символа OFDM
11
Глубина перемежения 8 символов OFDM
8.3 Данные сигнализации L1-part2
Наименование и размеры полей данных сигнализации L1-part2 представлены в таблице 37.
Таблица 37
Состав и размеры полей данных сигнализации L1-part2
Наименование поля
Размер поля, бит
NETWORK_ID
16
C2_SYSTEM_ID
16
START_FREQUENCY
24
GUARD_INTERVAL
2
C2_FRAME_LENGTH
10
L1_PART2_CHANGE_COUNTER
8
NUM_BUNDLED_CH
5
NUM_DSLICE
8
NUM_NOTCH
4
for i=0..NUM_DSLICE-1 {
DSLICE_ID
8
DSLICE_TUNE_POS
14 или 13
DSLICE_OFFSET_LEFT
9 или 8
DSLICE_OFFSET_RIGHT
9 или 8
DSLICE_TI_DEPTH
2
DSLICE_TYPE
1
if DSLICE_TYPE=='1' {
FEC_HEADER_TYPE
1
}
DSLICE_CONST_CONF
1
DSLICE_LEFT_NOTCH
1
DSLICE_NUM_PLP
8
for i=0..DSLICE_NUM_PLP-1 {
PLP_ID
8
PLP_BUNDLED
1
PLP_TYPE
2
PLP_PAYLOAD_TYPE
5
if PLP_TYPE=='00' or '01' {
PLP_GROUP_I
8
}
if DSLICE_TYPE=='0' {
PLP_START
14
PLP_FEC_TYPE
1
PLP_MOD
3
PLP_COD
3
}
PSI/SI_REPROCESSING
1
if PSI/SI_REPROCESSING=='0' {
transport_stream_id
16
original_network_id
16
}
RESERVED_1
8
}
RESERVED_2
8
}
for i=0..NUM_NOTCH-1 {
NOTCH_START
14 или 13
NOTCH_WIDTH
9 или 8
RESERVED_3
8
}
RESERVED_TONE
1
RESERVED_4
16
NETWORK_ID: поле размером 16 битов определяет сеть DVB-C2, находящуюся в эксплуатации.
C2_SYSTEM_ID: поле размером 16 битов определяет Систему C2 в сети DVB-C2, находящейся в эксплуатации.
START_FREQUENCY: поле размером 24 бита указывает на начальную (нижнюю) частоту данной Системы C2 в герцах и дает значение разноса несущих частот находящейся в эксплуатации Системы C2. Значение '0' означает 0 Гц.
GUARD_INTERVAL: поле размером 2 бита указывает на защитный интервал текущего Кадра C2. Значения защитного интервала должны устанавливаться согласно таблице 38.
Таблица 38
Формат сигнализации защитного интервала
Значение поля
Величина защитного интервала
00
1/128
01
1/64
от 10 до 11
Зарезервировано для использования в будущем
C2_FRAME_LENGTH: поле размером 10 битов содержит количество Символов Данных на Кадр C2 (Ldata). В соответствии с настоящим стандартом в Системе C2 допускается величина поля C2_FRAME_LENGTH = 0 x 1C0 (448 десятичных чисел). Все другие коды поля C2_FRAME_LENGTH зарезервированы для использования в будущем.
L1_PART2_CHANGE_COUNTER: поле размером 8 битов указывает на количество следующих Кадров C2, в которых изменится конфигурация (то есть содержание полей в сигнализации L1-part2 за исключением полей PLP_START и L1_PART2_CHANGE_COUNTER). В этом поле указывается наличие или отсутствие изменений конфигурации следующего Кадра C2. Если в поле установлен '0', то это означает, что изменения не запланированы. Значение этого поля '1' указывает на изменения в следующем Кадре C2.
NUM_BUNDLED_CH: поле размером 5 битов указывает на количество каналов, переносимых в текущем Кадре C2. Минимальное значение этого поля должно быть '1'.
NUM_DSLICE: поле размером 8 битов указывает на количество Слоев Данных, переносимых в текущем Кадре C2. Минимальное значение этого поля должно быть '1'.
Примечание - Количество Слоев Данных и количество PLP для каждого Слоя Данных системы C2 выбраны так, чтобы общий объем сигнализации L1-part2 не превышал 32 766 битов.
NUM_NOTCH: поле размером 4 бита указывает на количество полос режекции. При отсутствии полос режекции в текущем Кадре C2 в этом поле должен быть установлен '0'.
Следующие поля появляются в цикле Слоя Данных:
- DSLICE_ID: поле размером 8 битов однозначно определяет Слой Данных в Системе C2;
- DSLICE_TUNE_POS: поле указывает на настройку позиции соответствующего Слоя Данных относительно START_FREQUENCY. Размер поля должен составлять 13 или 14 битов согласно значению GUARD_INTERVAL. При значении GUARD_INTERVAL '00' размер этого поля должен составлять 13 битов и указывать на позицию настройки 24 несущих в текущем Кадре C2. В противном случае размер этого поля должен составлять 14 битов и указывать на позицию настройки 12 несущих в текущем Кадре C2 относительно START_FREQUENCY;
- DSLICE_OFFSET_LEFT: поле указывает на начальную позицию соответствующего Слоя Данных как расстояние слева от позиции настройки и должно быть дополнено до 8 или 9 битов соответственно значением GUARD_INTERVAL. Детализация процедуры уплотнения - в соответствии со стандартом ETSI [4] (8.3);
- DSLICE_OFFSET_RIGHT: поле указывает на конечную позицию соответствующего Слоя Данных как расстояние направо от позиции настройки и должно быть дополнено целым числом до 8 битов или 9 битов согласно значению GUARD_INTERVAL. Детализация процедуры уплотнения - в соответствии со стандартом ETSI [4] (8.3);
- DSLICE_TI_DEPTH: поле размером 2 бита указывает на глубину перемежения времени в соответствующем Слое Данных согласно таблице 39;
Таблица 39
Формат сигнализация глубины перемежения времени
Значение поля
Глубина перемежения
00
Перемежение времени не применяется
01
4 символа OFDM
10
8 символов OFDM
11
16 символов OFDM
- DSLICE_TYPE: поле размером 1 бит указывает на тип соответствующего Слоя Данных согласно таблице 40. Дополнительная информация представлена в разделе 7 настоящего стандарта.
Таблица 40
Формат сигнализации типа Слоя Данных
Значение поля
Тип Слоя Данных
0
Слой Данных Тип 1
1
Слой Данных Тип 2
Следующее поле появляется, если DSLICE_TYPE '1'.
- FEC_HEADER_TYPE: поле размером 1 бит указывает на тип заголовка FECFrame в соответствующем Слое Данных согласно таблице 41;
Таблица 41
Формат сигнализации типа заголовка FECFrame
Значение поля
Тип заголовка FECFrame
0
Робастный режим
1
Режим высокой производительности
- DSLICE_CONST_CONF: поле размером 1 бит указывает тип конфигурации соответствующего Слоя Данных: переменная или фиксированная. Если в поле будет установлена '1', то конфигурация соответствующего Слоя Данных является фиксированной и не должна изменяться. В другом случае в этом поле должен быть установлен '0'. Значение '1' допускается применять только в случае Слоя Данных Тип 2;
- DSLICE_LEFT_NOTCH: поле размером 1 бит указывает на присутствие слева в соответствующем Слое Данных соседней полосы режекции. Если в начале соответствующего Слоя Данных будет размещена полоса режекции, то в этом поле должна быть установлено '1'. В ином случае в этом поле должен быть установлен '0'.
Примечание - Поле DSLICE_LEFT_NOTCH может использоваться приемником для обнаружения количества Ячеек Данных текущего Слоя Данных. Дополнительная информация представлена в 9.6.4.1 настоящего стандарта;
- DSLICE_NUM_PLP: поле размером 8 битов указывает на количество PLP, которые переносятся в соответствующем Слое Данных. Минимальное значение этого поля должно быть '1'.
Примечание - Количество Слоев Данных и количество PLP для каждого Слоя Данных Системы C2 выбраны такими, чтобы объем полной сигнализации L1-part2 не превышал 32 766 битов.
Следующие поля появляются в цикле PLP:
- PLP_ID: поле размером 8 битов идентифицирует PLP в Системе C2.
- PLP_BUNDLED: поле размером 1 бит указывает, связан или нет PLP с другим (или с другими) PLP в текущей Системе C2. Если PLP входит в комплект PLP, то в этом поле должна быть установлена '1'. В противном случае в этом поле будет установлен '0';
- PLP_TYPE: поле размером 2 бита указывает на тип связанного PLP. Сигнализация в PLP_TYPE должна выполняться в соответствии с таблицей 42;
Таблица 42
Форматы сигнализации поля PLP_TYPE
Значение поля
Тип PLP
00
Общий PLP
01
PLP сгруппированных данных
10
PLP нормальных данных
11
Зарезервировано для применения в будущем
- PLP_PAYLOAD_TYPE: поле размером 5 битов указывает на тип данных полезной нагрузки, которые переносятся связанным PLP. Сигнализация в PLP_PAYLOAD_TYPE должна выполняться в соответствии с таблицей 43. Дополнительная информация представлена в 5.1.1 настоящего стандарта.
Таблица 43
Форматы сигнализации поля PLP_PAYLOAD_TYPE
Значение поля
Тип полезной нагрузки
00000
GFPS
00001
GCS
00010
GSE
00011
TS
от 00100 до 11111
Зарезервировано для применения в будущем
Следующее поле появляется, если PLP_TYPE '00' или '01'.
- PLP_GROUP_ID: поле размером 8 битов идентифицирует группу PLP, с которой в системе C2 связан текущий PLP. Это поле может использоваться приемником, чтобы соединить данные PLP с ассоциированным с ним Общим PLP, который будет иметь тот же самый идентификатор PLP_GROUP_ID.
Следующие поля появляются, если DSLICE_TYPE '0'.
- PLP_START: поле размером 14 битов указывает на начальную позицию первого полного кадра XFECframe связанного PLP в текущем Кадре C2. В поле используется схема адресации ячейки, определенная в 9.4.3 настоящего стандарта;
- PLP_FEC_TYPE: поле размером 1 бит указывает на тип FEC, используемого связанным PLP. Формат сигнализации типа FEC должен быть в соответствии с таблицей 44;
- PLP_MOD: поле размером 3 бита указывает на формат модуляции, используемый связанным PLP. Формат модуляции должен отображаться в соответствии с таблицей 44.
Таблица 44
Форматы сигнализации поля PLP_MOD и полей PLP_COD
PLP_FEC_TYPE
PLP_MOD
PLP FEC type
Modulation
XFECFrame Length
0
000
16K LDPC
Зарезервировано
Не определен
001
16QAM
4 050
010
64QAM
2 700
011
256QAM
2 025
100
1024QAM
1 620
101
4096QAM
1 350
110
Зарезервировано
1 158
111
Зарезервировано
1 013
1
000
64K LDPC
Зарезервировано
900
001
16QAM
16 200
010
64QAM
10 800
011
256QAM
8 100
100
1024QAM
6 480
101
4096QAM
5 400
110
Зарезервировано
4 629
111
Зарезервировано
4 050
Примечание - Длина XFECframe связанного PLP определена PLP_FEC_TYPE и PLP_MOD, как показано в таблице 44.
- PLP_COD: поле размером 3 бита указывает на скорость кода, используемую связанным PLP. Скорость кода должна устанавливаться в соответствии с таблицей 45. Если PLP_COD '101', то скорость кода определена PLP_FEC_TYPE. Если в PLP_FEC_TYPE установлен '0', то PLP_COD '101' означает, что скорость кода 8/9. В противном случае скорость кода равна 9/10. Следует учитывать, что поддерживаются не все возможные комбинации PLP_MOD и PLP_COD согласно таблицам 16, 17;
Таблица 45
Форматы сигнализации скорости кода
Значение поля
Скорость кода
000
Зарезервировано для применения в будущем
001
2/3
010
3/4
011
4/5
100
5/6
101
8/9 (код LDPC 16K)
9/10 (код LDPC 64K)
От 110 до 111
Зарезервировано для применения в будущем
- PSI/SI_REPROCESSING: поле размером 1 бит указывает, выполняется повторная обработка PSI/SI или нет. Эта информация может использоваться приемником для определения возможности использования соответствующих частей PSI/SI. При выполнении повторной обработки PSI/SI в этом поле должна быть установлена '1', в противном случае в поле должен быть установлен '0'.
При условии PSI/SI_REPROCESSING '0' появляются следующие поля:
- transport_stream_id: 16-разрядное поле, которое служит меткой для идентификации этого ТП от любого другого мультиплекса в системе доставки в соответствии со спецификацией [5];
- original_network_id: поле размером 16 бит содержит метку network_id идентифицирующую систему, которая инициирует поставку в соответствии со спецификацией [5];
- RESERVED_1: поле размером 8 битов зарезервировано для использования;
- RESERVED_2: поле размером 8 битов зарезервировано для использования в будущем.
Следующие поля появляются в цикле полос режекции:
- NOTCH_START: поле указывает на начальную позицию соответствующей полосы режекции и дает целочисленное значение этой позиции относительно START_FREQUENCY. Размер поля должен составлять 13 битов или 14 битов в соответствии со значением GUARD_INTERVAL. Когда GUARD_INTERVAL будет '00', размер этого поля должен составлять 13 битов и указывать на позицию группы 24 несущих в текущем кадре C2. В противном случае размер этого поля должен составлять 14 битов и указывать на позицию группы 12 несущих в текущем кадре C2;
- NOTCH_WIDTH: поле указывает целочисленное значение ширины соответствующей полосы режекции. Размер поля должен составлять 8 или 9 битов в соответствии со значением GUARD_INTERVAL. Когда GUARD_INTERVAL '00', размер этого поля должен составлять 8 битов и указывать на ширину в группе 24 несущих в текущем кадре C2. В противном случае размер этого поля должен составлять 9 битов и указывать ширину в группе 12 несущих в текущем кадре C2;
- RESERVED_3: поле размером 8 битов зарезервировано для использования в будущем;
- RESERVED_TONE: поле размером 1 бит указывает наличие зарезервированных несущих. Если в текущем кадре C2 несущие зарезервированы, этот бит должен быть установлен в '1', в противном случае в поле должен быть установлен '0'. Позиции зарезервированных несущих для зарезервированных тонов в кадре C2 представлены в 9.7 настоящего стандарта;
- RESERVED_4: 16-разрядное поле зарезервировано для использования в будущем.
8.3.1 Дополнение блока L1
Дополнение блока L1 представляет собой поле размером 1 бит, установленный в '0'. Это поле вставляется после данных сигнализации L1-part2 для обеспечения длины сигнализации L1-part2, кратной 2 (включая данные сигнализации L1-part2 и дополнение блока L1) в соответствии с рисунком 24. Если полная длина сигнализации L1-part2 не кратна числу 2, то это поле должно быть вставлено в конце данных сигнализации L1-part2.
8.3.2 CRC данных сигнализации L1-part2
Код CRC-32 с обнаружением ошибок применен ко всей последовательности данных сигнализации L1-part2, включая данные сигнализации L1-part2 и дополнение блока L1. Расположение поля CRC может быть найдено по длине последовательности сигнализации L1-part2 использованием поля L1_INFO_SIZE в заголовке преамбулы. Параметры CRC-32 должны быть в соответствии с приложением В.
8.3.3 Дополнение L1
Это поле переменной длины вставляется после поля CRC в последовательности сигнализации L1-part2, чтобы обеспечить нескольким блокам LDPC сигнализации L1-part2 одинаковый размер информации, когда данные сигнализации L1-part2 сегментированы в несколько блоков и эти блоки закодированы отдельно. Значения всех битов дополнения L1, если дополнение существует, установлено в '0'.
8.4 Кодирование с коррекцией ошибок и модуляция данных L1-part2
8.4.1 Краткий обзор
Данные L1-part2 защищены внешним кодом BCH и внутренним кодом LDPC. Данные L1-part2 должны быть сначала закодированы кодом BCH. Длина битов данных L1-part2 определяется сложностью базового Слоя Данных. Данные L1-part2 могут быть сегментированы на несколько блоков. Длина сегментированных данных L1-part2 не превышает Kbch = 7 032. Поэтому для кодирования кодом BCH или LDPC предусматривается операция дополнения нулевыми битами. После кодирования информации кодом BCH с добавленными нулевыми битами, биты четности BCH должны быть добавлены к данным L1-part2. Объединенные данные L1-part2 и биты четности BCH защищаются сокращенным и проколотым LDPC 16K кодом со скоростью кода 1/2 (Nldpc = 16 200). Эффективная скорость кода LDPC 16K со скоростью кода 1/2 равна 4/9. Эффективная скорость кода определена как отношение длины информационной последовательности к длине кодированной последовательности. Подробности сокращения и прокалывания кода LDPC 16K описаны в 8.4.3.1, 8.4.3.4 настоящего стандарта. В каждой кодированной последовательности сигнализации L1-part2 должно быть выполнено перемежение битов в соответствии с 8.4.3.6 настоящего стандарта, с последующим ее отображением на созвездия в соответствии с 8.4.4 настоящего стандарта. Для кодированных данных сигнализации L1-part2 используется только формат модуляции 16QAM.
Структурная схема процессов кодирования и модуляции данных сигнализации L1-part2 показана на рисунке 25.
Рисунок 25 - Структурная схема процессов кодирования
и модуляции данных сигнализации L1-part2
В связи с тем, что длина данных сигнализации L1-part2 является переменной, количество необходимых кадров L1 также изменяется. Каждый пакет L1 кадра FECFrame соответствует одному блоку L1 символа OFDM. Необходимость увеличения количества пакетов L1 FECFrame приводит к необходимости такого же увеличения количества Символов Преамбулы в последующих символах OFDM. Если длина данных L1-part2 превышает заданную величину NL1part2_max_per_Symbol согласно 8.4.2 настоящего стандарта, то данные L1-part2 должны быть разделены на блоки.
Величина NL1part2_max_per_Symbol соответствует максимальному количеству информационных битов L1 для передачи кодированных данных сигнализации L1-part2 через один символ OFDM. На рисунках 26, 27 показаны примеры обработки для следующих случаев:
- кодированные данные L1-part2 вписываются в один кадр LDPC FECFrame L1-part2 в соответствии с рисунком 26;
- длина кодированных данных L1-part2 превышает один кадр LDPC FECFrame L1-part2 в соответствии с рисунком 27.
Рисунок 26 - Кодированные данные L1-part2
Рисунок 27 - Длина кодированных данных
Подробности сегментации описаны в 8.4.2 настоящего стандарта.
В соответствии с 8.2 настоящего стандарта в форматах поля 'L1_TI_MODE' в заголовке преамбулы Символа Данных L1-part2 предусмотрена возможность применения перемежения времени к последовательности данных L1 FECFrame. Описание и параметры процесса перемежения времени представлены в 8.5 настоящего стандарта.
Если после отображения каждого L1 FECFrame в Символе Преамбулы остаются незаполненные ячейки, кадр FECFrame L1, включая заголовок L1-part2, циклически повторяется до тех пор, пока не будет заполнен полный блок преамбулы, как показано на рисунке 28. Информация о структуре циклически повторяющегося кадра FECFrame L1 в Символе Преамбулы содержится в заголовке L1-part2.
Рисунок 28 - Распределение L1 FECFrame
на блоки L1 (блоки преамбулы)
8.4.2 Параметры кодирования FEC данных L1-part2
Данные сигнализации L1-part2 передаются в одном или в нескольких блоках LDPC в зависимости от длины данных. Количество блоков LDPC сигнализации L1-part2 NL1part2_FEC_Block определяется следующим образом:
,
где KL1part2_ex_pad определяется как:
KL1part2_ex_pad = 2 x L1_INFO_SIZE + 32;
NL1part2_max_per_Symbol (= 4759) является минимальным значением из всех максимальных значений Ki, удовлетворяющих условию:
.
NL1part2_Cells (= 2 808) - число доступных ячеек для сигнализации L1-part2 в одном Символе OFDM.
Параметр для формата модуляции 16QAM.
NL1part2(Ki) - длина закодированных данных сигнализации L1-part2 с информационными битами Ki для NL1part2_FEC_Block = i.
Полная длина последовательности данных сигнализации L1-part2 KL1part2, включая поле дополнения, определяется как:
KL1part2 = KL1part_ex_pad + KL1_PADDING.
Количество информационных битов Ksig в каждом из блоков NL1part2_FEC_Block определяется как:
Ksig = KL1part2/NL1part2_FEC_Block.
Каждый блок с информацией, имеющей размер Ksig, защищен соединением внешнего кода BCH и внутреннего кода LDPC. Каждый блок должен быть сначала закодирован кодом BCH, где его Nbch_parity = 168 биты проверки четности BCH должны быть добавлены к информационным битам каждого блока. Связанные информационные биты каждого блока и биты проверки четности BCH защищаются укороченным и проколотым кодом 16K LDPC с кодовой скоростью 1/2 (эффективная скорость кода: Reff_16K_LDPC_1_2 = 4/9). Подробности укорочения и прокалывания кода 16K LDPC описаны в 8.4.3.1, 8.4.3.4 настоящего стандарта.
Вычисление Npunc - количества прокалываемых битов четности LDPC выполняется в соответствии со стандартом [4] (8.4.2).
При использовании 16QAM перемежение битов должно быть применено на каждом блоке LDPC. Подробности перемежения закодированных битов описаны в 8.4.3.6 настоящего стандарта. Демультиплексирование в этом случае выполняется в соответствии с 8.4.4.1 настоящего стандарта. Данные на выходе демультиплексора отображаются на созвездии 16QAM в соответствии с 8.4.4.2 настоящего стандарта.
8.4.3 Кодирование FEC
8.4.3.1 Дополнение нулями информационных битов BCH
Биты Ksig, определенные в 8.4.2 настоящего стандарта, после кодирования BCH должны быть закодированы в кодовые комбинации LDPC 16K (Nldpc = 16 200).
Так как Ksig всегда меньше количества информационных битов BCH (Kbch = 7 032) для данной скорости кода 1/2, код BCH должен быть укорочен. Часть информационных битов кода 16K LDPC должна быть дополнена нулями для дополнения информационных битов Kbch. Биты дополнения не должны передаваться.
Все информационные биты BCH, Kbch, обозначенные {m0, m1, ..., mi}, разделены на Ngroup групп, (Ngroup = Kldpc/360):
ИС NORMPROD: примечание.
Формула дана в соответствии с официальным текстом документа.
,
где Xj представляет j-ую группу битов. Параметры кода (Kbch, Kldpc) даны в таблице 46 для данных сигнализации L1-part2.
Таблица 46
Параметры кода (Kbch, Kldpc)
для данных сигнализации L1-part2
Сигнализация
Kbch
Kldpc
Сигнализация L1-part2
7 032
7 200
Для 0 <= j <= Ngroup - 2 каждая группа битов Xj содержит 360 битов и последняя группа битов XNgroup-1 содержит 360 - (Kldpc - Kbch) = 192 бита, как показано на рисунке 29.
Рисунок 29 - Формат данных сигнализации L1-part2
после кодирования LDPC
Для данного Ksig количество дополняющих нулевых битов вычислено как (Kbch - Ksig). Процедура укорочения выполняется в соответствии со стандартом [4] (8.4.3.1).
8.4.3.2 Кодирование BCH
Информационные биты Kbch (включая Kbch - Ksig нулевые биты дополнения) в соответствии с 6.1.1 настоящего стандарта должны быть закодированы BCH для формирования последовательности Nbch выходных битов (i0 ... ii1), Nbch = Kldpc.
8.4.3.3 Кодирование LDPC
Биты Nbch = Kldpc (i0 ... iN) на выходе кодера BCH, включая нулевые дополнительные биты (Kbch - Ksig) и биты четности BCH (Kldpc - Kbch), формируют информационные биты Kldpc, I = (i0, i1, ..., iK) для кодера LDPC. Кодер LDPC выполняет систематическое кодирование информационных битов Kldpc в кодовую комбинацию размера Nldpc:
согласно 6.1.2 настоящего стандарта.
8.4.3.4 Прокалывание битов четности LDPC
При укорачивании кодированных битов сигнализации некоторые биты четности LDPC после кодирования LDPC должны быть проколоты. Эти проколотые биты не должны передаваться. Все биты четности LDPC (Nldpc - Kldpc), обозначенные , разделены на группы четности Qldpc, где каждая группа четности LDPC битов четности сформирована из подмножества Nldpc - Kldpc следующим образом:
,
где Pj представляет j-ю группу четности; значения Qldpc приведены в таблице 8. Каждая группа имеет (Nldpc - Kldpc)/Qldpc = 360 битов.
Данные о количестве битов четности Npunc, которые будут проколоты, представлены в 8.4.2 настоящего стандарта. Прокалывание битов четности выполняется в соответствии со стандартом [4] (8.4.3.4).
8.4.3.5 Удаление нулевых битов дополнения
Нулевые биты дополнения (Kbch - Ksig) должны быть удалены, так как они не должны передаваться. После удаления битов дополнения остается слово, состоящее из информационных битов Ksig, сопровождаемых 168 битами четности BCH и (Nldpc - Kldpc - Npunc) битами четности LDPC.
8.4.3.6 Перемежение битов данных сигнализации L1-part2
При использовании формата модуляции 16QAM для данных сигнализации L1-part2, кодовая комбинация LDPC длины NL1part2, состоящая из информационных битов Ksig, 168 битов четности BCH и (9 000 - Npunc) битов четности LDPC, подвергается в перемежителе процедуре перемежения битов. Конфигурация перемежителя битов для формата модуляции 16QAM определена в таблице 47.
Таблица 47
Структура перемежителя битов
Формат модуляции и кодовая скорость
Номера строк Nr
Номера столбцов Nc
16QAM
1/2
NL1part2/8
8
Кодовая комбинация LDPC последовательно записывается в перемежитель по столбцам и последовательно считывается построчно (MSB сигнализации L1-part2 последовательно считывается первым), как показано на рисунке 30.
Рисунок 30 - Схема перемежителя битов
данных L1-part2 (16QAM)
8.4.4 Отображение битов на созвездия
Каждая кодовая комбинация LDPC после обработки в перемежителе битов, отображается в созвездия. Данные сигнализации part2 являются первым демультиплексированным словом в ячейке согласно 8.4.4.1 настоящего стандарта, слова ячейки отображаются в созвездия согласно 8.4.4.2 настоящего стандарта.
8.4.4.1 Демультиплексирование данных сигнализации L1-part2
Последовательности битов NL1part2 (= Ksig + 168 + 9 000 - Npunc) каждого кодового слова с перемежением битов LDPC должны быть отображены в созвездия первым демультиплексированием входных битов в параллельные слова ячейки с последующим отображением этих слов в значения созвездия.
Количество выходных Ячеек Данных и эффективное количество битов на ячейку определены в таблице 48.
Входной поток битов vdi демультиплексирован в субпотоки Nsubstreams, как показано на рисунке 16 в 6.2.1 настоящего стандарта. Количество Nsubstreams определено в таблице 48. Подробности демультиплексирования описаны в 6.2.1 настоящего стандарта. Для формата модуляции 16QAM параметры демультиплексирования битов ячейки показаны в таблице 14 в 6.2.1 настоящего стандарта.
Таблица 48
Параметры отображения битов в созвездия
Формат модуляции
Количество выходов ячеек данных
Количество субпотоков Nsubstreams
16QAM
4
NL1part2/4
8
В случае формата модуляции 16QAM слова на выходе демультиплексора шириной Nsubstreams, разделены на два слова шириной , и , как описано в 6.2.1 настоящего стандарта.
8.4.4.2 Отображение в созвездия QAM
Слова ячейки кодированных данных сигнализации L1-part2, отображены в созвездия fq согласно 6.2.2, где q - индекс ячейки в каждом кодовом слове LDPC с перемежением битов. Для каждого кодового слова данных сигнализации L1-part2 должно выполняться условие 0 <= q < NMOD_per_Block.
8.5 Перемежение времени данных сигнализации L1-part2
Целью перемежения времени данных L1-part2 является обеспечение повышенной устойчивости передачи данных сигнализации L1-part2. Процесс перемежения времени данных L1-part2 идентичен случаю перемежения Слоя Данных за исключением того, что пилот-сигналы и зарезервированные тональные позиции в преамбуле полностью исключены из процесса перемежения.
Перемежение времени выполняется на уровне данных L1-part2 до L1 XFECFrame с повторением заголовка L1 для заполнения пропускной способности символа блока L1. Варианты структуры данных сигнализации при перемежении времени данных блока L1 при различных параметрах перемежения: L1_TI_MODE = '00', L1_TI_MODE = '01', L1_TI_MODE = '10' изображены на рисунке 31.
Поле L1_TI_MODE указывает на глубину перемежения времени данных L1-part2 и передается в заголовке сигнализации L1.
L1_TI_MODE = '00' означает, что перемежение времени для данных сигнализации L1-part2 не выполняется.
L1_TI_MODE = '01' означает, что выполняется оптимальная настройка глубины перемежения времени, равная минимальному количеству символов OFDM, необходимых для переноса блока L1, или NL1part2_FEC_Block (детализация процесса сегментации данных L1-part2 дана в 8.4.2 настоящего стандарта).
L1_TI_MODE = '10' означает, что глубина перемежения времени установлена равной 4 символам OFDM, как это показано на рисунке 31.
Рисунок 31 - Перемежение времени данных
сигнализации L1-part2
Все Ячейки Данных L1-part2 после отображения в созвездия сгруппированы в один блок L1 TI. Продолжительность периода перемежения времени TP вычисляется:
Tp = TS x NL1_TI_DEPTH,
где TS - полная продолжительность символа OFDM,
NL1_TI_DEPTH - глубина перемежения времени, определенная полем L1_TI_MODE и сообщенная в заголовке сигнализации L1.
Перемежитель времени выполнен в виде блока "скрученных" столбцов - строк перемежителя, как и в случае перемежителя Слоя Данных. Количество строк Nr памяти TI равно NL1_TI_DEPTH.
Количество столбцов Nc вычисляется:
Nc = NMOD_Total/NL1_TI_DEPTH.
Примечание - Величина NL1_TI_DEPTH должна быть не менее минимального количества Символов OFDM, которые необходимы для переноса NL1part2_FEC_Block блоков L1. Детализация необходимого количества битов и ячеек для переноса данных L1-part2 приведена в 8.4.2 настоящего стандарта.
Входные ячейки данных сигнализации L1-part2 последовательно записаны в память TI в диагональном направлении и считываются последовательно построчно, как показано на рисунке 32.
Рисунок 32 - Перемежение времени данных сигнализации L1
(NMOD_TOTAL = 208, NLI_TI_DEPTH = 4)
Если предположить, что di - входные ячейки данных сигнализации L1-part2 перемежителя времени (где i = 0, ..., NMOD_Total - 1), Ci - индекс столбца, Ri - индекс строки, TCi - параметр скручивания, то Ci, TCi, Ri связаны соотношениями:
Ci = i mod Nc,
= Ci mod Nr,
Ri = (+(i div Nc)) mod Nr.
Каждая позиция ячейки в памяти TI уникально определена координатой (Ri, Ci). Ячейки di данных L1-part2 записаны в позициях (Ri, Ci) в соответствии со стандартом ETSI [4] (8.5).
Примечание - Структура процесса перемежения времени не должна изменяться после создания кадра, хотя ни пилот-сигналы, ни зарезервированные позиции тонов в процессе перемежения времени данных L1-part2 не участвуют. В этом основное отличие перемежителя данных L1-part2 от перемежителя Слоя Данных.
9 Формирование Кадра C2
В этом разделе определяются параметры процесса формирования кадра Системы C2. Формирователь кадра монтирует ячейки Символов Преамбулы и ячейки каждого из Слоев Данных в массивы активных Ячеек OFDM, соответствующие структуре преамбулы и каждому из Слоев Данных и Символов OFDM, которые составляют полную структуру кадра. Формирователь кадра работает в соответствии с динамической информацией, представленной планировщиком согласно 5.2.1 настоящего стандарта, и в соответствии с конфигурацией структуры кадра.
9.1 Структура Кадра C2
Структура Кадра C2 показана на рисунке 33. Структура Кадра C2 включает LP (LP >= 1) Символов Преамбулы, сопровождаемых Ldata Символами Данных. В частотной области Символы Преамбулы разделяются на символы блока L1 с одинаковой пропускной способностью (полосой пропускания) (3 408 поднесущих в полосе частот 7,61 МГц). Слои Данных имеют произвольную (случайную) пропускную способность, ограниченную пропускной способностью символа блока L1. Частоты полос режекции могут вставляться в сигнал C2 на интервале длительности Кадра C2. Процедуры вставки частот полос режекции описаны в 9.3.5 и 9.4.1.3 настоящего стандарта.
Рисунок 33 - Структура кадра C2
Кадр C2 начинается с символа преамбулы (LP) (должно быть не менее одного символа), сопровождаемого символами данных Ldata.
Параметры символов преамбулы представлены в 9.3 настоящего стандарта. Символы блока L1 символа (символов) преамбулы обеспечивают синхронизацию времени и частоты и также перенос данных сигнализации L1-part2. Параметры передачи данных сигнализации L1-part2 описаны в 8.3 настоящего стандарта; параметры процессов модуляции, коррекции ошибок, кодировании и отображения этих данных в символах блока L1 описаны в 8.4 настоящего стандарта.
9.1.1 Продолжительность Кадра C2
Начало первого Символа Преамбулы является началом Кадра C2. Область данных Кадра C2 состоит из Ldata символов (Ldata = 448 - приблизительно 203,8 мс для GI = 1/64 или 202,2 мс для GI = 1/128, Tu = 448 мкс).
Количество LP Символов Преамбулы содержится в информации о длине в начале каждого блока сигнализации L1-part2, исходя из этого продолжительность Кадра C2 определяют:
TF = (LP + Ldata) x Ts.
9.2 Последовательность опорных пилот-сигналов
9.2.1 Последовательность скремблирования данных
Опорная последовательность используется для скремблирования данных преамбулы и для модуляции пилот-сигнала.
Псевдослучайная последовательность (ПСП) wi формируется в соответствии с порождающим полиномом X11 + X2 + 1. Схема генератора ПСП представлена на рисунке 34, где wi является i-м выходным значением генератора ПСП.
Рисунок 34 - Формирование псевдослучайной последовательности
Регистр сдвига инициализируется в состояние '1' так, чтобы ПСП началась с w0, w1, w2 ... = 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,0,0...
9.2.2 Последовательность скремблирования пилот-сигнала
Пилот-сигналы должны переносить уникальную последовательность синхронизации.
Последовательность определена как:
,
где w'i - i-й выход генератора ПСП;
wk - k-й выход опорной последовательности, определенной в 9.2.1 настоящего стандарта.
DP определяет шаг разделения пилот-сигналов преамбулы, DP = 6. Необходимо помнить, что i всегда имеет целочисленное значение, поскольку опорная последовательность определена только для позиций пилот-сигналов (k mod DP = 0).
Последовательность ПСП w'i сформирована генератором в соответствии со схемой на рисунке 35. Его порождающий полином должен быть вида X10 + X3 + 1.
Рисунок 35 - Схема генератора ПСП
для модуляции пилот-сигналов
Регистр инициализируется в состояние '1' так, чтобы ПСП началась с w'0, w'1, w'2 ... = 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,0,0...
9.2.3 Опорная последовательность пилот-сигнала
Пилот-сигналы преамбулы должны быть модулированы дифференциальной BPSK. Последовательность опорных пилот-сигналов для каждой позиции k пилот-сигнала OFDM определяется:
;
,
где rk должен удовлетворять условию кратности индекса k 6.
9.3 Символ Преамбулы
9.3.1 Краткое описание Символа Преамбулы
В начале каждого кадра должен передаваться Символ Преамбулы. Символ Преамбулы создан с LP Символами OFDM. Параметры OFDM Символа Преамбулы аналогичны параметрам Символов Данных. В частотной области преамбула подразделена на блоки сигнализации L1. Каждый блок сигнализации L1 содержит всю информацию о L1-part2 в соответствии с разделом 8 настоящего стандарта.
Ячейка OFDM в упрощенном виде определяется для значений . Это определение можно использовать для несущих OFDM только в интервале значений Kmin <= k <= Kmax, где Kmin и Kmax являются самой низкой и самой высокой частотами сигнала C2. Эта структура изображена на рисунке 36.
Рисунок 36 - Структура Символа Преамбулы в частотной области
9.3.2 Перемежение частоты
Целью перемежения частоты преамбулы является разделение соседних битов для защиты от пакетов ошибок.
Для этого используется перемежитель частоты, аналогичный перемежителю частоты Слоев Данных согласно 9.4.5 настоящего стандарта, который обрабатывает NL1 = 2 840 ячеек QAM каждого блока L1.
Вектор перемежения определен:
для четных символов в преамбуле (lp mod 2 = 0) при q = 0, 1, ..., Np - 1;
для нечетных символов в преамбуле (lp mod 2 = 1) при q = 0, 1, ..., Np - 1
с установкой NData к NP = 2 840.
9.3.3 Вставка пилот-сигналов
Пилот-сигналы каждого блока сигнализации определены уникально и обеспечивают синхронизацию времени и частоты преамбулы. В отличие от нормальных пилотов-сигналов, пилот-сигналы преамбулы передаются с той же самой мощностью, как и данные. Для пилот-сигналов используется дифференцированная BPSK, дающая приемнику возможность синхронизироваться по этой дифференциально закодированной опорной информации.
Рисунок 37 - Блок сигнализации L1
9.3.3.1 Расположения пилот-сигналов преамбулы
Несущие OFDM Символа Преамбулы являются пилот-сигналами при выполнении следующего условия:
k mod DP = 0,
где DP определяет интервал разделения пилот-сигналов преамбулы, DP = 6.
9.3.3.2 Модуляция пилот-сигналов преамбулы
Пилот-сигналы должны модулироваться как:
,
,
где APP = 1 является амплитудой пилот-сигналов преамбулы, rk определена в 9.2.3 настоящего стандарта.
9.3.4 Отображение и скремблирование данных сигнализации
Ячейки OFDM, не занятые пилот-сигналами, переносят данные сигнализации. Данные сигнализации в частотной области являются циклическими, они должны быть скремблированы. Содержание каждой преамбулы данных ячейки OFDM k определяется как:
,
где - является выходом перемежителя частоты символа OFDM lp с индексом q;
ИС NORMPROD: примечание.
В официальном тексте документа, видимо, допущена опечатка: пункт 10.3 отсутствует.
wk - является k-м выходом опорной последовательности, определенной в 10.3 настоящего стандарта;
KL1 = 3 408 - количество OFDM несущих в блоке сигнализации L1.
Как правило (в частотной области), Слои Данных не совпадают с блоками сигнализации L1, окно настройки приемника содержит части различных блоков сигнализации L1. Это обеспечивает возможность изменения порядка обработки включенных несущих. Схема обработки включенных несущих для поиска блока L1 в частотной области настройки приемника (после быстрого преобразования Фурье на стороне приемника) показана на рисунке 38.
Рисунок 38 - Формирование полного блока L1
из двух частичных блоков L1
В зависимости от частоты настройки приемника ft (фактическая позиция настройки несущей OFDM как mod KL1) переупорядоченный блок L1 с измененным порядком (включая пилот-сигналы) описан следующим образом (пример приемника 3 584 несущих):
ft mod KL1 < 1704: L1_subcariers = [L1m(ft ... (ft +
+ 1704)), L1m-1((ft + KL1 - 1703) ... KL1)];
ft mod KL1 >= 1704: L1_subcariers = [L1m((ft -
- 1703) ... KL1), L1m+1(1 ... (ft - KL1 + 1704))],
где m - индекс блока L1.
9.3.5 Полосы режекции в символах преамбулы
По аналогии со Слоями Данных Символы Преамбулы могут содержать полосы режекции. Ячейки в полосах режекции преамбулы должны создавать подавленные несущие. Полосы режекции преамбулы совпадают с полосами режекции Слоя Данных, то есть содержат те же самые подавленные несущие OFDM. Полосы режекции для Символов Преамбулы могут быть узкополосными и широкополосными.
9.3.5.1 Узкополосная режекция
Интервал частот узкополосной режекции содержит не более 48 поднесущих OFDM. Пропускная способность Слоев Данных кратна величине дискретности защитного интервала (11, 23, 35, 47 несущих для GI = 1/64 или 23, 47 несущих для GI = 1/128).
Отсутствие данных сигнализации L1 в случае узкополосной режекции компенсируется данными, содержащимися в преамбуле FEC. В любом частотном канале с полосой пропускания 7,61 МГц допускается только одна узкополосная режекция.
9.3.5.2 Широкополосная режекция
Широкополосная режекция имеет полосу пропускания, включающую не менее 47 несущих. Для декодирования Слоя Данных тюнер приемника не должен настраиваться на область с широкополосной режекцией, так как в этом случае не может быть гарантировано надежное декодирование данных сигнализации L1 (отсутствующие блоки L1 в преамбуле FEC не могут быть восстановлены во всех случаях).
Широкополосная режекция не должна применяться в Системе C2, если доступна хотя бы одна соседняя непрерывная область блока сигнализации L1, содержащая более 3 408 несущих. Это ограничение позволит приемнику при первоначальном вхождении в синхронизм с Системой C2 распознавать широкополосную режекцию и повторно настраиваться на диапазон частот согласованными данными сигнализации L1.
Широкополосные полосы режекции должны всегда располагаться между Слоями Данных.
9.4 Формирование Слоя Данных
Слои Данных можно рассматривать как отдельные каналы, между которыми перемежение не выполняется. Начало каждого Слоя Данных идентифицируется несущей OFDM KDS,min, а окончание - несущей OFDM KDS,max.
Слои Данных должны начинаться и заканчиваться позициями рассредоточенных пилот-сигналов.
9.4.1 Расположение Слоев Данных
9.4.1.1 Начальные и конечные несущие OFDM Слоев Данных
Значения начальной и конечной несущих частот Слоев Данных отображаются в полях сигнализации L1: START_FREQUENCY, DSLICE_TUNE_POS, DSLICE_OFFSET_LEFT и DSLICE_OFFSET_RIGHT. В то время как поля START_FREQUENCY и DSLICE_TUNE_POS являются квазистатичными между различными Кадрами C2, поля DSLICE_OFFSET_LEFT и DSLICE_OFFSET_RIGHT могут изменять значения несущих частот в каждом кадре в зависимости от выбранного режима. Поскольку Слои Данных должны начинаться и заканчиваться в позициях рассредоточенных пилот-сигналов, сигнализация о частотах зависит от значения DX (которое зависит от размера защитного интервала согласно таблице 34). Кроме того значение START_FREQUENCY должно быть кратно величине DX.
Таким образом, значения начальных и конечных несущих частот Слоя Данных должны определяться:
KDS,min = (DSLICE_TUNE_POS + DSLICE_OFFSET_LEFT) x
x DX + START_FRQUENCY,
KDS,max = (DSLICE_TUNE_POS + DSLICE_OFFSET_RIGHT) x
x DX + START_FRQUENCY - 1.
9.4.1.2 Максимальная ширина Слоев Данных
Ширина каждого Слоя Данных не должна превышать 3408 несущих OFDM (7,61 МГц для TU = 448 мкс), то есть:
KDS,max - KDS,min <= 3408.
Если ширина Слоя Данных превысит 3408 несущих OFDM, то приемник должен проигнорировать этот Слой Данных и обрабатывать его как несуществующий.
9.4.1.3 Минимальная ширина Слоев Данных
Сигнализация L1 может нести сообщения о Слоях Данных, не содержащих полезной нагрузки. Эти Слои Данных должны быть сигнализированы:
DSLICE_OFFSER_LEFT = DSLICE_OFFSET_RIGHT.
Не должны передаваться данные сигнализации L1 для Слоев Данных с отрицательной шириной. Приемник должен игнорировать данные сигнализации L1 для Слоев Данных с отрицательной шириной.
Если DSLICE_TYPE будет '0' и Слой Данных имеет ширину > 0, то он должен быть в состоянии передать по крайней мере один полный пакет Слоя Данных.
9.4.1.4 Полосы режекции в Слоях Данных
Слои Данных могут содержать полосы режекции. Ячейки полос режекции должны формировать подавленные несущие. Величины начальной и конечной несущих частот каждой полосы режекции обозначены соответствующей сигнализацией L1. Полосы режекции всегда начинаются и заканчиваются позициями рассредоточенных пилот-сигналов.
Несущие частоты начала и окончания каждой полосы режекции должны быть определены:
KN,min = NOTCH_START x DX + START_FREQUENCY + 1,
KN,max = (NOTCH_START + NOTCH_WIDTH) x
x DX + START_FREQUENCY - 1.
Полосы режекции, имеющие величину NOTCH_WIDTH '0', приемник должен игнорировать.
9.4.2 Количество ячеек полезной нагрузки в Слое Данных
Количество ячеек полезной нагрузки NDS на Слой Данных в символе OFDM равно (KDS,max - KDS,min) минус количество непрерывных пилот-сигналов, рассредоточенных пилот-сигналов, зарезервированных тонов и ячеек, которые расположены в полосах частот режекции.
Следует помнить, что число ячеек полезной нагрузки в Слое Данных может изменяться от Символа к Символу OFDM в одном Кадре C2.
9.4.3 Отображение Пакетов Слоя Данных
Пакеты Слоя Данных должны быть отображены на NDS Ячеек Данных Символа OFDM. К Ячейкам Данных в Слое Данных не относятся ячейки пилот-сигналов, зарезервированных тонов или полос частот режекции. Пакеты Слоя Данных g0, ... gNx-1 должны быть отображены на Ячейки Данных am,l,k Символа OFDM с увеличивающимся значением индекса k несущей в диапазоне значений:
KDS,min <= k < KDS,max.
Если объем данных одного Пакета Слоя Данных превысит длину Кадра C2, то данные должны перейти в следующий Кадр C2. Если в предыдущем Кадре C2 Слой Данных отсутствовал (ширина Слоя Данных была обозначена '0'), то данные Пакета Слоя Данных должны быть отображены в первой доступной Ячейке Данных Слоя Данных.
Для DSLICE_TYPE = '0' начало первого полного Пакета Слоя Данных должно быть отображено величиной поля PLP_START сигнализации L1. Если Слой Данных имеет нулевую ширину, то в поле PLP_START должен быть установлен ноль.
Если данные полезной нагрузки не передаются и в поле DATA_SLICE_TYPE установлена '1', то передаются фиктивные пакеты Слоя Данных согласно 7.2.6 настоящего стандарта.
9.4.4 Перемежение времени
Перемежитель времени (TI) должен работать на уровне Слоя Данных. Параметры перемежения времени могут быть различными для разных Слоев Данных в Системе C2. NPLP_DSLICE каналов PLP в Слое Данных должны совместно использовать одинаковые параметры перемежения времени. Величина NPLP_DSLICE сообщена сигнализацией L1-part2 как DSLICE_NUM_PLP. Точное количество и позиции всех пилот-сигналов и зарезервированных тонов в каждом Слое Данных должны быть известны перемежителю времени TI до создания кадра.
Ячейки Данных от формирователя Слоя Данных для каждого Слоя Данных должны быть сгруппированы в блоки TI. Требование соответствия началу и окончанию пакетов Слоя Данных каждого PLP, составляющих этот Слой Данных, блокам TI не предъявляется. Каждый блок TI в Слое Данных должен содержать NDSLICE_TI_DATA_CELL Ячеек Данных полезной нагрузки для переноса NDSLICE_TI_DEPTH Символов Данных. Величина NDSLICE_TI_DEPTH передается в поле DSLICE_TI_DEPTH сигнализации L1-part2 согласно 8.3 настоящего стандарта.
Величина NDSLICE_TI_DATA_CELL вычисляется:
,
где является количеством ячеек полезной нагрузки l-го Символа Данных блока TI. Определение NDSLICE_TI_DATA_CELL дано в 9.4.2 настоящего стандарта. Каждый блок TI Слоя Данных должен иметь одинаковое количество ячеек полезной нагрузки.
Продолжительность времени перемежения TP определяется:
TP = TS x NDSLICE_TI_DEPTH.
Типичный объем памяти TI (одна память на Слой Данных) соответствует объему Символов Данных NDSLICE_TI_DEPTH в Слое Данных. Пространство памяти TI включает позиции всех пилот-сигналов и зарезервированных тональных ячеек, а также позиции NDSLICE_TI_DATA_CELL Ячеек Данных. Позиции пилот-сигналов и зарезервированных тональных ячеек в пространстве памяти TI могут быть заполнены фиктивными нулями. Полосы режекции в Слое Данных из памяти TI могут быть отброшены.
TI должен хранить в своей памяти Ячейки Данных с выхода формирователя Слоя Данных. Так как количество и позиции всех пилот-сигналов и зарезервированных тонов ранее известны TI, то Ячейки Данных, соответствующие пилот-сигналам и зарезервированным тонам не должны сохраняться. Зарезервированные пилот-сигналы и зарезервированные тональные позиции в памяти TI обеспечивают структуру чередования времени Ячеек данных, как показано на рисунке 39, и остаются неизменными после формирования кадра.
Рисунок 39 - Схема записи
и считывания ячеек в перемежителе времени
(Dx = 12, GI = 1/64, Nr = 8, Nc = 48, DSLICE_WIDTH = 4)
Как правило, перемежитель времени используется в качестве буфера для ячеек Слоя Данных перед процессом создания кадра. Эта функция достигается использованием двух банков памяти для каждого Слоя Данных.
Перемежитель TI выполнен в виде блока "скрученных" строк-столбцов: количество строк Nr перемежителя равно глубине чередования времени NDSLICE_TI_DEPTH, а количество столбцов Nc Слоя Данных - длительности NDSLICE_WIDTH. Количество ячеек в Слое Данных определяется:
NDSLICE_WIDTH = KDS,max - KDS,min,
где KDS,max и KDS,min - соответственно индексы начальной и конечной ячеек OFDM Слоя Данных. Более детально конфигурация Слоя Данных описана в 9.4.1.1 настоящего стандарта. Входные ячейки последовательно записаны в память перемежителя в диагональном направлении и последовательно считываются построчно, как показано на рисунке 39.
Если индекс i принимает значения в интервале от 0 до (NDSLICE_TI_CELL - 1), то NDSLICE_TI_CELL - общее количество ячеек в NDSLICE_TI_DEPTH символов Слоя Данных определяется выражением:
NDSLICE_TI_CELL = NDSLICE_TI_DEPTH x NDSLICE_WIDTH.
Индекс столбца Ci, индекс строки Ri и связанный с ними параметр скручивания TCi вычисляются:
Ci = i mod Nc,
,
.
Каждая позиция ячейки в памяти TI однозначно определяется координатой (Ri, Ci). Входные Ячейки Данных dk (k = 0, ..., NDSLICE_TI_DATA_CELL - 1) записываются в позиции (Ri, Ci) (i = 0, ..., NDSLICE_TI_CELL - 1) памяти TI в случаях, если позиции присвоены для Ячеек Данных полезной нагрузки. Процедура вычисления позиций ячейки в памяти TI выполняется в соответствии со стандартом [4] (9.4.4).
Примечание - TI выдает из запоминающего устройства TI только Ячейки Данных без фиктивных ячеек пилот-сигналов и зарезервированных тонов. Скорости передачи Ячеек Данных на входе и выходе TI после перемежения времени остаются неизменными.
9.4.5 Перемежение частоты
Перемежитель частоты обрабатывает Ячейки Данных одного Символа OFDM, которые включают часть ячеек конкретного Слоя Данных. Задачей перемежителя частоты является отображение Ячеек Данных этого слоя от формирователя кадра на Ndata переносимых данных, выделенных для заданного Слоя Данных в каждом Символе OFDM.
Для Слоя Данных n перемежитель частоты должен обработать Ячейки Данных Символа OFDM l, Кадра C2 m от формирователя кадра.
Максимальная длина последовательности частотного перемежителя (Mmax) равна 4 096, как наименьшее значение степени 2, превышающее максимальную ширину Слоя Данных, равную 3 408 ячейкам OFDM.
Для Слоя Данных n с Ndata(n) несущих данных в Символе OFDM l, поднесущих Mmax, вектор перемежения определяется следующими выражениями:
am,l,H(q) = xm,l,q для четных символов кадра (l мод 2 = 0)
при q = 0, ..., Ndata(n) - 1;
am,l,q = xm,l,H(q) для нечетных символов кадра (l мод 2 = 1)
при q = 0, ..., Ndata(n) - 1.
H(q) - функция перестановки, основанная на последовательности, определенной следующим образом:
(Nr - 1) битов двоичного слова, определен, с Nr = log2 Mmax, где принимает следующие значения:
i = 0,1: R'i[Nr - 2, Nr - 3, ..., 1, 0] = 0, 0, ..., 0, 0,
i = 2: R'i[Nr - 2, Nr - 3, ..., 1, 0] = 0, 0, ..., 0, 1,
2 < i < Mmax: {R'i[Nr - 3, Nr - 4, ..., 1, 0] =
= R'i-1[Nr - 2, Nr - 3, ..., 2,1];
.
Вектор Ri получен из вектора R'i по правилу перестановки, приведенному в таблице 49.
Таблица 49
Правило перестановки битов для режима 4K
Позиции битов
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
Позиции битов Ri
7
10
5
8
1
2
4
9
0
3
6
Функция перестановки H(q) определена следующим алгоритмом:
q = 0;
для (i = 0; i < Mmax; i = i + 1)
;
если (H(q) < Ndata(n)) q = q + 1;}
Блок-схема алгоритма формирования функции перестановки представлена на рисунке 40.
Рисунок 40 - Блок-схема алгоритма формирования функции
перестановки перемежителя частоты режима 4K
Перемежитель частоты на своем выходе для Слоя Данных n формирует вектор перемежения Ячеек Данных, , который размещен в Ячейках Данных vm,l,i символа l кадра C2 m в соответствии с:
vm,l,B(n)+i = am,l,i,
где B(n) является местоположением первой Ячейки Данных символа l, выделенного в слое n и i = 0, 1, 2, ...., Ndata(n) - 1.
9.5 Слои Данных наполнения
В сигнале OFDM могут передаваться Слои Данных стаффинга (наполнения). В этом случае пилот-сигналы и фиктивные несущие передаются в тех же позициях, что и в нормальных Слоях Данных.
Модуляция ячеек не отображается в пилот-сигналах или зарезервированных тонах, должно обеспечиваться среднее значение мощности равное 1. Передатчик должен обеспечивать псевдослучайное распределение значений модуляции.
9.6 Ввод пилот-сигналов
9.6.1 Введение
Отдельные ячейки кадра OFDM модулируются сигналом опорной информации (и именуются далее пилот-сигналами), которые используются приемником при декодировании принимаемого сигнала. В зависимости от принципа размещения этих ячеек в кадре они подразделяются на распределенные, непрерывные и граничные пилот-сигналы. Расположение и амплитуды этих пилот-сигналов определены в 9.6.2 - 9.6.4 настоящего стандарта. Информация, передаваемая пилот-сигналами, содержится в опорной последовательности rk, которая является набором значений для каждой несущей любого данного символа. Опорная последовательность определена в 9.2.3 настоящего стандарта.
Пилот-сигналы используются приемником для кадровой синхронизации, синхронизации частоты, синхронизации времени, оценки качества канала, для отслеживания фазового шума.
Этот подраздел описывает только пилот-сигналы, вводимые в символы данных, то есть рассеянные, непрерывные и граничные пилот-сигналы. Пилот-сигналы преамбулы описаны в 9.3.3 настоящего стандарта.
Ниже приведены параметры ячеек несущей k(cm,l,k) для определенных значений m, l и k.
9.6.2 Рассредоточенный пилот-сигнал
Информация, содержащаяся в опорной последовательности, передается в ячейках рассредоточенных пилот-сигналов в каждом символе, кроме символа преамбулы Кадра C2. Расположение рассредоточенных пилот-сигналов определено в 9.6.2.1 настоящего стандарта, их амплитуды определены в 9.6.2.2 настоящего стандарта, и их модуляция определена в 9.6.2.3 настоящего стандарта.
9.6.2.1 Расположение рассредоточенных пилотов-сигналов
Расположение рассредоточенных пилот-сигналов зависит от индекса символа l, индекса несущей k и величины защитного интервала (GI). На несущей k сигнала OFDM данного символа l будет размещен рассредоточенный пилот-сигнал, если выполняется условие согласно уравнению:
k mod (DX x DY) = DX(l mod DY),
где DX, DY - в соответствии с таблицей 50;
k - индекс несущей OFDM, начиная с нуля.
Таблица 50
Параметры, определяющие рассредоточенные пилот-сигналы
GI, относительная величина
Интервал между несущими (индексами несущих) соседних пилот-сигналов (DX)
Количество символов, образующих одну последовательность рассредоточенного пилот-сигнала (DY)
DXDY
1/64
12
4
48
1/128
24
4
96
Расположение рассредоточенных пилот-сигналов приведено в приложении Е.
9.6.2.2 Амплитуды рассредоточенных пилот-сигналов
Амплитуды рассредоточенных пилот-сигналов ASP установлены равными 7/3.
9.6.2.3 Фазы и модуляция рассредоточенных пилот-сигналов
Фазы рассредоточенных пилот-сигналов определены опорной последовательностью в 9.3 настоящего стандарта.
Значения модуляции рассредоточенных пилот-сигналов определяются выражением:
Re{cm,l,k} = ASP·2(1/2 - rk),
Im{cm,l,k} = 0,
где ASP - согласно 9.6.2.2 настоящего стандарта,
rk - согласно 9.3 настоящего стандарта.
9.6.3 Непрерывный пилот-сигнал
В дополнение к рассредоточенным пилот-сигналам в каждый символ кадра (за исключением символов преамбулы) вводятся непрерывные пилот-сигналы. Количество и расположение непрерывных пилот-сигналов одинаковы для всех величин GI.
9.6.3.1 Расположения непрерывных пилот-сигналов
Непрерывные пилот-сигналы размещены в блоке KL1 = 3 408 несущих, эта структура повторяется во всем возможном диапазоне. Блок несущей с индексом KL1 совмещен с блоком сигнализации L1, длина которого также равна KL1.
Расположение непрерывных пилот-сигналов блока несущих с индексом KL1 определено таблицей 51. Несущая OFDM с индексом k будет непрерывным пилот-сигналом, если величина k mod KL1 будет соответствовать одному из чисел в таблице 50.
Таблица 51
Индексы непрерывных пилот-сигналов
Индексы
96
216
306
390
450
486
780
804
924
1 026
1 224
1 422
1 554
1 620
1 680
1 902
1 956
2 016
2 142
2 220
2 310
2 424
2 466
2 736
3 048
3 126
3 156
3 228
3 294
3 366
9.6.3.2 Амплитуды непрерывных пилот-сигналов
Амплитуды непрерывных пилотов ACP установлены равными 7/3.
9.6.3.3 Фазы и модуляция непрерывных пилот-сигналов
Фазы непрерывных пилот-сигналов определены опорной последовательностью в 9.3 настоящего стандарта.
Значения модуляции непрерывных пилот-сигналов определяются:
Re{cm,l,k} = 2ACP(1/2 - rk);
Im{cm,l,k} = 0,
где rk - в соответствии с 9.3 настоящего стандарта.
9.6.4 Граничные пилот-сигналы
Граничные пилот-сигналы вводятся на границах полос спектра, на позициях несущих каждого символа (исключая символы преамбулы). Количество граничных пилот-сигналов в основном зависит от количества полос режекции спектра в сигнале OFDM.
9.6.4.1 Расположение граничных пилот-сигналов
Граничные пилот-сигналы располагаются:
- на крайних верхних и крайних нижних значениях спектра OFDM;
- на каждой стороне полосы режекции спектра.
Граничный пилот-сигнал самой низкой частоты спектра OFDM вводится для замены потенциально возможных поднесущих данных и рассредоточенных пилот-сигналов. Граничный пилот-сигнал самой высокой частоты спектра OFDM вводится как дополнительная несущая для передачи данных. Это гарантирует расположение граничных пилот-сигналов на позициях несущих рассредоточенных пилот-сигналов. Расположение этих пилот-сигналов показано на рисунке 41.
Рисунок 41 - Расположение граничных пилот-сигналов
в спектре OFDM сигнала
Граничные пилот-сигналы размещены на каждой стороне полосы частот режекции. Граничный пилот-сигнал для низкочастотного края полосы режекции вставлен на месте несущей с индексом KN,min - 1, граничный пилот-сигнал высокочастотного края полосы режекции введен на месте несущей с индексом KN,max + 1, где KN,min и KN,max являются индексами начальной и конечной меток несущих полос режекции, подробности определены в 9.4.1.3 настоящего стандарта. Эти граничные пилот-сигналы будут размещены на позициях рассредоточенных пилот-сигналов. Расположение граничных пилот-сигналов на границах полосы режекции показано на рисунке 42.
Рисунок 42 - Расположение граничных пилот-сигналов
на границах полосы режекции
Примечание - Граничные пилот-сигналы всегда расположены на позициях несущих k, кратных Dx.
9.6.4.2 Амплитуды граничных пилот-сигналов
Амплитуды граничных пилот-сигналов и распределенных пилот-сигналов должны быть равны 7/3.
9.6.4.3 Модуляция граничных пилот-сигналов
Модуляция этих ячеек аналогично модуляции распределенных пилот-сигналов должна быть в соответствии с 9.6.2.3 настоящего стандарта:
Re{cm,l,k} = 2ASP(1/2 - rk),
Im{cm,l,k} = 0.
9.7 Резервирование фиктивных несущих
Некоторые ячейки OFDM могут быть зарезервированы, например, с целью уменьшения отношения пиковой мощности к средней. Значения амплитуд этих ячеек могут устанавливаться в широких пределах, однако мощность ячеек не должна превышать мощности пилот-сигналов Символов Данных OFDM.
Группа несущих Символов Данных с индексами, определенными в таблице 36 (или циркулярно смещаемая группа несущих Символов Данных), будут зарезервированы в зависимости от индекса Символа OFDM при активации этой операции соответствующим полем 'RESERVED_TONES' сигнализации L1-part2. Величина сдвига между двумя последовательными Символами OFDM определяется интервалом между соседними несущими DX и количеством символов, формирующих последовательность рассредоточенных пилот-сигналов DY согласно таблице 50 в 9.6.2.1 настоящего стандарта. Кроме того, зарезервированные шаблоны несущих повторяются с интервалом 8 блоков KL1 = 3 408 несущих. Таким образом символ данных, соответствующий символу данных с индексом l кадра C2, ячейки OFDM является зарезервированным тоном при выполнении условия:
[k mod (8KL1)] - DX(l mod DY) S0 0 <= l < Ldata,
где S0 - набор индексов несущих, представленный в таблице 52.
Таблица 52
Индексы зарезервированных несущих S0
Индексы зарезервированных несущих S0
161, 243, 296, 405, 493, 584, 697, 741, 821, 934, 1021, 1160, 1215, 1312, 1417, 1462, 1591, 1693, 1729, 1845, 1910, 1982, 2127, 2170, 2339, 2365, 2499, 2529, 2639, 2745, 2864, 2950, 2992, 3119, 3235, 3255, 3559, 3620, 3754, 3835, 3943, 3975, 4061, 4210, 4270, 4371, 4417, 4502, 4640, 4677, 4822, 4904, 5026, 5113, 5173, 5271, 5317, 5426, 5492, 5583, 5740, 5757, 5839, 5935, 6033, 6146, 6212, 6369, 6454, 6557, 6597, 6711, 6983, 7047, 7173, 7202, 7310, 7421, 7451, 7579, 7666, 7785, 7831, 7981, 8060, 8128, 8251, 8326, 8369, 8445, 8569, 8638, 8761, 8873, 8923, 9017, 9104, 9239, 9283, 9368, 9500, 9586, 9683, 9782, 9794, 9908, 9989, 10123, 10327, 10442, 10535, 10658, 10739, 10803, 10925, 11006, 11060, 11198, 11225, 11326, 11474, 11554, 11663, 11723, 11810, 11902, 11987, 12027, 12117, 12261, 12320, 12419, 12532, 12646, 12676, 12808, 12915, 12941, 13067, 13113, 13246, 13360, 13426, 13520, 13811, 13862, 13936, 14073, 14102, 14206, 14305, 14408, 14527, 14555, 14650, 14755, 14816, 14951, 15031, 15107, 15226, 15326, 15392, 15484, 15553, 15623, 15734, 15872, 15943, 16043, 16087, 16201, 16299, 16355, 16444, 16514, 16635, 16723, 16802, 16912, 17150, 17285, 17387, 17488, 17533, 17603, 17708, 17793, 17932, 18026, 18081, 18159, 18285, 18356, 18395, 18532, 18644, 18697, 18761, 18874, 18937, 19107, 19119, 19251, 19379, 19414, 19522, 19619, 19691, 19748, 19875, 19935, 20065, 20109, 20261, 20315, 20559, 20703, 20737, 20876, 20950, 21069, 21106, 21231, 21323, 21379, 21494, 21611, 21680, 21796, 21805, 21958, 22027, 22091, 22167, 22324, 22347, 22459, 22551, 22691, 22761, 22822, 22951, 22981, 23089, 23216, 23290, 23402, 23453, 23529, 23668, 23743, 24019, 24057, 24214, 24249, 24335, 24445, 24554, 24619, 24704, 24761, 24847, 24947, 25089, 25205, 25274, 25352, 25474, 25537, 25612, 25711, 25748, 25874, 25984, 26078, 26155, 26237, 26324, 26378, 26545, 26623, 26720, 26774, 26855, 26953, 27021, 27123
Позиции зарезервированных несущих в полосах режекции должны быть исключены из группы зарезервированных несущих.
10 Формирование OFDM
Модуль формирования OFDM выполняет отображение ячеек, выполненных формирователем кадра в виде коэффициентов частотной области, на несущие OFDM.
10.1 Параметры модуляции OFDM
В этом разделе определяется структура OFDM для нескольких режимов передачи. Переданный сигнал организован в кадры. Каждый кадр имеет продолжительность TF, и состоит из LF символов OFDM. Каждый символ образован множеством несущих Ktotal, передаваемых на интервале времени TS. Интервал времени TS состоит из двух частей: полезной части с продолжительностью TU и интервала защиты с продолжительностью . Интервал защиты представляет собой циклическое продолжение полезной части TU и вставлен перед ним. Разрешенные комбинации формата FFT и интервала защиты определены в таблице 54.
Символы в кадре C2 пронумерованы от 0 до LF - 1. Все символы содержат данные и опорную информацию.
Сигнал OFDM состоит из множества отдельно модулированных несущих, каждый символ разделяется на ячейки, каждая ячейка определяет параметры модуляции одной несущей на интервале одного символа.
Несущие k индексированы в интервале значений: и определены в интервале значений от Kmin до Kmax. Интервал между смежными несущими определяется отношением 1/TU, интервал между несущими Kmin и Kmax определен отношением Ktotal/TU.
Излучаемый сигнал описан следующим выражением:
,
где при mTF + lTS <= t <= mTF + (l + 1)TS,
в иных случаях,
где l - номер символа OFDM, начинающийся от 0 для первого символа преамбулы кадра;
Ktotal - количество передаваемых несущих: Ktotal = Kmax - Kmin;
TS - полная продолжительность символа для всех символов ;
TU - активная продолжительность символа, определенная в таблице 54;
- продолжительность интервала защиты, в соответствии с 10.2 настоящего стандарта;
cm,l,k - комплексное значение модуляции для несущей k символа OFDM с номером l в кадре C2 с номером m;
TF - продолжительность кадра, TF = LFTS.
Результирующие параметры OFDM приведены в таблице 54. Значения параметров, связанных со временем, даны для нескольких значений элементарных периодов T; для двух значений полосы пропускания канала и для двух значений интервалов защиты представлены в таблице 53.
Таблица 53
Элементарный период как функция полосы пропускания канала
Полоса пропускания канала
"6 МГц"
"8 МГц"
Элементарный период T, мкс
7/48
7/64
Таблица 54
Параметры OFDM
Параметр
"6 МГц"
1/64
"6 МГц"
1/128
"8 МГц"
1/64
"8 МГц"
1/128
Количество несущих OFDM на блок L1 KL1
3 408
3 408
3 408
3 408
Полоса пропускания блока сигнализации L1, МГц (см. примечание)
5,71
5,71
7,61
7,61
Продолжительность TU в периодах T
4096T
4096T
4096T
4096T
Продолжительность TU, мкс
597,3
597,3
448
448
Разнос несущих частот 1/TU, Гц
1 674
1 674
2 232
2 232
Продолжительность интервала защиты в периодах T
64T
32T
64T
32T
Продолжительность интервала защиты , мкс (см. примечание)
9,33
4,66
7
3,5
Примечание - Численные значения, выполненные курсивом, являются приблизительными.
10.2 Характеристики спектра
Символы OFDM представляют собой наложение равномерно распределенных ортогональных несущих. Амплитуды и фазы несущих ячейки данных изменяются от символа к символу в соответствии с ранее описанным процессом отображения.
Спектральная плотность мощности Pk(f) каждой несущей частоты:
определена следующим выражением:
.
Полная спектральная плотность мощности модулируемых несущих ячейки данных является суммой спектральных плотностей мощности всех этих несущих. Теоретический спектр сигнала передачи DVB показан на рисунке 43. Сплошная кривая иллюстрирует расчетный спектр сигнала шириной 7,61 МГц (первая используемая поднесущая Kmin расположена на относительной частоте 0 МГц). Штрихпунктирная кривая иллюстрирует нижний край спектра сигнала шириной 445 МГц. Поскольку продолжительность символа OFDM больше обратной величины разноса несущих частот, основной лепесток спектральной плотности мощности каждой несущей уже двойного разноса несущих частот. Поэтому спектральная плотность не постоянна в пределах номинальной ширины полосы частот.
Примечание - Этот расчетный спектр не учитывает изменения мощности от несущей к несущей, вызванной изменением усиления пилот-сигналов.
Рисунок 43 - Расчетные спектры сигнала DVB-C2
для относительного интервала защиты 1/128
и с разными полосами пропускания (8 МГц и 445 МГц
(только низкочастотный край спектра))
Требования к характеристикам спектра сигнала DVB-C2 после усиления и фильтрации настоящим стандартом не устанавливаются.
Приложение А
(обязательное)
СИНХРОНИЗАТОР ВХОДНОГО ПОТОКА
Задержки и дрожания пакетов, вносимые оборудованием Системы C2, могут зависеть от скорости передачи и могут изменяться при изменении битовой скорости или скорости кода. Синхронизатор входного потока в соответствии с рисунком А.1 на входе адаптера режима обеспечивает возможность регенерации в приемнике тактовой частоты транспортного потока (или пакетизированного универсального потока). Это позволяет гарантировать постоянство скорости передачи и постоянство задержки. Таблица А.1 показывает подробности кодирования поля индикатора синхронизации ISSY, генерированного входным потоковым синхронизатором.
Таблица А.1
Кодирование поля индикатора синхронизации ISSY
Первый байт
Второй байт
Третий байт
бит 7
бит 6
бит 5 и бит 4
бит 3 и бит 2
бит 1 и бит 0
бит 7 - бит 0
бит 7 - бит 0
0 = ISCRshort
MSB ISCRshort
Следующие биты ISCRshort
следующие 8 битов ISCRshort
Не существует
1
0 = ISCRlong
6 MSB ISCRlong
следующие 8 битов ISCRlong
следующие 8 битов ISCRlong
1
1
00 = BUFS
блок BUFS
00 = биты
01 = кбиты
10 = Мбиты
11 = 8 Кбит
2 MSB BUFS
следующие 8 битов BUFS
Не существует, когда используется ISCRshort; зарезервировано для применений в будущем
1
1
10 = BUFSTAT
блок BUFSTAT
00 = биты
01 = кбиты
10 = Мбиты
11 = BUFS/1024
2 MSB BUFSTAT
следующие 8 битов BUFSTAT
Не существует, когда используется ISCRshort; зарезервировано для применений в будущем
1
1
Зарезервировано для применений в будущем
Зарезервировано для применений в будущем
Зарезервировано для применений в будущем
Зарезервировано для применений в будущем
Не существует, когда используется ISCRshort; зарезервировано для применений в будущем
Когда в поле MATYPE установлено ISSYI = 1 в соответствии с 5.1.6 настоящего стандарта, счетчик (22 бита) должен быть активирован частотой, синхронизированной модулятором (частота Rs = 1/T, где T определен в разделе 10 настоящего стандарта). Поле синхронизации входного потока (ISSY, 2 или 3 байта) должно передаваться согласно 5.1.7 настоящего стандарта.
Поле ISSY должно быть кодировано по таблице А.1 при передаче следующих переменных:
- ISCR ((короткий (ISCRshort) 15 битов; длинный (ISCRlong) 22 бита) - опорное время входного потока) загружается с младших разрядов счетчика контента в момент, соответствующий обработке входного пакета (на постоянной скорости RIN), и определяется в момент времени, когда MSB соответствующего пакета достигает интерфейса модулятора. В случае непрерывных потоков счетчик контента загружается после обработки MSB поля данных;
- BUFS (2 + 10 битов) - блок BUFS устанавливает необходимый максимальный размер буфера приемника для обеспечения компенсации изменения задержки.
Эта переменная указывает на размер буфера приемника, определенного модулятором для соответствующего PLP. Ее максимальное значение должно быть 2 Мбит. Когда группа данных нескольких PLP совместно использует Общий PLP, суммарный размер буфера любых данных PLP в группе с учетом размера буфера для общего PLP не должен превышать 2 Мбит.
- BUFSTAT (2 + 10 битов) - блок BUFSTAT описывает фактическое состояние сбрасываемого буфера приемника, равное числу заполненных битов. Если ISSYI = 1, эта переменная должна передаваться не реже 5 раз в секунду, заменяя ISCR. Это значение может использоваться для того, чтобы установить состояние буфера приемника во время приема процедуры запуска, а также для проверки нормальности функционирования в стационарном режиме.
На рисунке А.1 представлена блок-схема синхронизатора входного потока.
Рисунок А.1 - Блок-схема синхронизатора входного потока
Приложение Б
(обязательное)
ПОДСИСТЕМА ВХОДНОГО РЕМУЛЬТИПЛЕКСИРОВАНИЯ:
РАЗДЕЛЕНИЕ ВХОДНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ ПОТОКОВ MPEG-2
НА PLP ДАННЫХ; ФОРМИРОВАНИЕ ОБЩЕГО PLP ГРУППЫ PLP;
ВСТАВКА НУЛЕВЫХ ПАКЕТОВ В ТРАНСПОРТНЫЕ ПОТОКИ
Б.1 Общее представление
В настоящем приложении определяются параметры процесса ремультиплексирования, применяемого в Системе C2 в случае передачи нескольких транспортных потоков MPEG-2 (в соответствии со стандартом [1]) в группе PLP и в Общем PLP. Ремультиплексирование должно применяться для транспортировки N (N >= 2) транспортных потоков MPEG-2 (от TS_1 до TS_N) через N + 1 PLP данных (от PLP1 до PLPN + 1)), один из которых является Общим PLP (CPLP) из группы PLP, показано на рисунке Б.1.
Рисунок Б.1 - Расширение функциональных возможностей
системы DVB-C2 при использовании демультиплексирования
и мультиплексирования
Если указанная обработка не применяется к группе транспортных потоков, то Общие PLP для этой группы не должны формироваться и каждый PLP группы должен переносить входной ТП без изменений. Когда несколько групп PLP используются для передачи ТП, каждая такая группа имеет свое собственное независимое расширение функциональности.
Кроме того, настоящее приложение описывает процесс обработки, который может выполняться приемником при выделении ТП из принятых данных PLP и соответствующего им общего PLP.
Расширение функциональных возможностей обеспечивается демультиплексором транспортных потоков на передающей стороне и мультиплексором на приемной стороне Системы C2. Входы и выходы Системы C2 синтаксически корректны транспортным потокам, каждый из которых имеет свой уникальный transport_stream_id и содержит всю информацию сигнализации, соответствующую уровню L2 (например, PSI/SI - согласно стандарту ISO/IEC [1] и Спецификации ETSI [5]). Различные входные ТП могут иметь параметры таблиц PSI/SI или данные уровня L2, общие с другими параметрами других входных ТП. При использовании потоков TSPS и синтаксически не корректных по отношению к транспортному потоку MPEG-2, перенос их должен осуществляться в формате пакетов MPEG.
Скорости входных ТП могут превышать пропускную способность соответствующих PLP из-за существования в ТП определенной доли нулевых пакетов, которые удаляются процедурой удаления нулевых пакетов (DNP).
Предусматривается два варианта переноса входных транспортных потоков MPEG-2:
- в полном объеме в одном PLP; в этом случае ТП не принадлежит к какой-либо группе PLP (и Общий PLP отсутствует);
- разделением ТП на потоки TSPS, переносимые в PLP Данных, и потоки TSPSC, переносимые в Общем PLP. В настоящем приложении определяется процедура разделения транспортного потока и описывается технология рекомбинации выходных потоков PLP Данных и PLP Общих, которая может быть достигнута в приемнике при формировании выходного транспортного потока.
Б.2 Разделение группы транспортных потоков на потоки TSPS и поток TSPSC
Б.2.1 Общий
Когда группа N транспортных потоков (TS_1, ..., TS_N, N >= 2) передается в группе N + 1 PLP, все ТП могут иметь различную скорость передачи данных, но должны нести все пакеты данных, которые предназначены для передачи в Общем PLP. Требование к синхронности пакетов данных, которые будут переноситься в Общем PLP, не предъявляется. Однако предполагается, что все ТП в группе были сформированы в общем Центре и что возможны отклонения между ТП, касающиеся сигналов синхронизации, вызванные в том числе различными задержками распространения, вносимыми каналом.
Предусматривается два этапа обработки. На первом этапе пакеты ТП, которые должны быть переданы через общие PLP, должны быть заменены нуль-пакетами, и на втором этапе дополнительные нуль-пакеты вводятся с целью снижения требований к буферизации в приемнике.
Каждый TSPS должен иметь параметры скорости передачи данных и синхронизации аналогичными параметрам ассоциированных с ними входных ТП. TSPSC является элементарным потоком с той же скоростью передачи данных, как и входной ТП, из которого он был извлечен. Он содержит пакеты данных, общие для всех транспортных потоков внутри группы ТП в определенном слое данных. Данные TSPSC не требуют временной синхронизации с соответствующими данными TSPS. Таблицы SDT или EIT DVB SI не должны переноситься через Общие PLP, так как обработка этих таблиц на уровне table_id не предусмотрена в Системе DVB-C2.
Примечание - Входные TS могут содержать определенную долю нулевых пакетов. Операция разделения не будет вводить в дальнейшем нулевые пакеты в потоки TSPS. Нулевые пакеты будут удалены в модуляторе и повторно вставлены в демодуляторе так, чтобы Система C2 была прозрачна для пакетов TSPS, несмотря на то, что нулевые пакеты не передаются. Кроме того, DNP и механизм ISSY Системы C2 гарантирует, что временная синхронизация потоков TSPS и TSPSC на выходе демодулятора до определенной степени будет сохраняться.
Б.2.2 Выделение Общего PLP из группы ТП
Пакеты TS, которые могут передаваться в Общих PLP, идентифицируются по одному или нескольким PID и разделяются на следующие три категории:
1) пакеты TS, переносящие любые виды данных, которые не требуют точной синхронизации времени с другими пакетами TS, переносимыми в других PLP соответствующих групп PLP;
2) данные EPG, например на основе формата таблицы сведений о событиях (EIT). При этом механизмы "actual" и "other" - в соответствии со Спецификацией [5];
3) данные управления условным доступом, например сообщения EMM.
Пакеты TS DVB-SI, которые не могут передаваться в общих PLP, так как это требует сложных процедур ремультиплексирования, можно разделить на следующие две категории:
1) пакеты TS, передающие таблицы описания службы (SDT), имеющие значение PID 0x0011;
2) пакеты TS, передающие таблицы информации о событиях (EIT), имеющие значение PID 0x0012.
Пакеты TS, предназначенные для передачи через Общий PLP, должны быть извлечены из одного входного ТП. Если входной поток, переносящий данные Общих PLP, переносит также данные полезной нагрузки, которые предназначены для ввода в PLP, то те пакеты TS, которые были извлечены в Общий PLP, должны быть заменены на нулевые пакеты, как показано на рисунке Б.2. Все пакеты TS других входных TS, принадлежащих к этой группе PLP, обработаны так, что все пакеты TS с PID, связанные с Общим PLP, заменены нулевыми пакетами.
Во время процесса извлечения данных Общих PLP, опционально, компоненты TS могут быть удалены заменой соответствующих пакетов данных нулевыми пакетами.
Может быть достигнута обработка одного TS параллельно в двух линиях ремультиплексирования и замена дополнительных пакетов TS нуль-пакетами для разделения одного TS на два частичных TS, которые предназначены для передачи через другие PLP (с другим уровнем устойчивости). Этот принцип также применим, если разделение одного ТП более чем на два частичных потока не требуется.
Рисунок Б.2 упрощен, поскольку он не показывает нулевые пакеты во входных TS. В реальных входных TS они имеют место. Однако отсутствие этих пакетов на рисунке не влияет на возможность применения процесса разветвления и рекомбинации, в соответствии с описанным в этом приложении.
Рисунок Б.2 - Пример формирования двух TSPS
и формирования TSPSC из двух входных TS
Б.2.3 Вставка дополнительных нулевых пакетов в потоки TSPS
Пакеты ТП, к которым не предъявляются требования обязательной временной синхронизации, но одинаковые во всех входных ТП группы, перед разделением должны быть заменены нуль-пакетами в соответствующих временных позициях TSPS. Кроме того, пакеты, предназначенные для ввода в Общий PLP, во входном потоке могут возникать не эквидистантно. Если у пакетов данных в Общем PLP действительно есть "пульсирующее", характеристики и пакеты Общего PLP и соответствующего PLP Данных не синхронизированы, необходимый размер буфера в приемнике может быть значительно увеличен из-за недостающей временной связи. Вставка дополнительных нуль-пакетов в TSPS позволяет сглаживать характеристики нуль-пакетов и таким образом уменьшать требования к буферу приемника.
Количество вставленных Нулевых Пакетов должно быть выбрано таким образом, чтобы буфер в приемнике на 2 Мбит был в состоянии выполнить мультиплексирование данных PLP и общего PLP должным образом.
После вставки Нулевых Пакетов должна быть выполнена переустановка PCR.
Рисунок Б.3 дает пример двух транспортных потоков, где после экстракции пакетов общих PLP вставлены дополнительные Нулевые Пакеты.
Рисунок Б.3 - Пример вставки нулевых пакетов на два TS/TSPS
Б.3 О реализации приемника
Ключевая роль, которую играет транспортный поток, как физический интерфейс, позволяет рекомендовать реализацию в существующих приемниках и приемниках будущего базовых функций, описанных в этом приложении. В особенности это относится к универсальной функции слияния TSPSC и TSPS транспортных потоков для универсальных данных, как определено в Б.2 настоящего стандарта и иллюстрировано на рисунке Б.3.
Реализации декодера канала, определенного выше, должны гарантировать корректную интеграцию многих существующих систем DVB при использовании аппаратных и программных решений для DVB с такими декодерами канала.
Б.3.1 Рекомбинация TSPSS и TSPSC в приемнике
Приемник должен воссоздать целевой TS, мультиплексируя полученный синхронизируемый частичный Транспортный Поток (TSPSS) с полученным Транспортным Потоком Общего PLP (TSPSC). Он должен заменить любые нулевые пакеты, которые появляются в полученных TSPSS, пакетом из его буфера Общего PLP (TSPSC) (если этот буфер не пуст) согласно рисунку Б.4. Выходной сигнал демодулятора DVB-C2 поставляет Частичный Транспортный Поток (TSPS) и Общий PLP (TSPSC), мультиплексированные вместе. Пакеты Общего PLP могут быть смещены во времени относительно входного сигнала модулятора, и, соответственно, дополнительно вставленные нулевые пакеты в модуляторе увеличивают скорость передачи данных в мультиплексированном полном выходном сигнале. Однако после фильтрации PID в MPEG-Демультиплексоре это превышение будет удалено полностью.
Рисунок Б.4 - Пример рекомбинации входного
ТП из TSPSS и TSPSC
Приложение В
(обязательное)
ВЫЧИСЛЕНИЕ СЛОВА CRC
Реализация кодов циклического контроля избыточным кодом (кодом CRC) позволяет обнаруживать ошибки передачи на стороне приемника. С этой целью слова CRC должны быть включены в передаваемые данные. Слова CRC должны формироваться в соответствии с процедурой, описанной в этом приложении.
Код CRC определен полиномом степени n
Gn(x) = xn + gn-1xn-1 +...+ g2x2 + g1x + 1
.
Вычисление CRC может быть выполнено использованием регистра сдвига, содержащего n ячеек, где n - степень полинома.
Детализация процедур вычисления CRC - в соответствии со стандартом [4] (приложение E).
Коды CRC, используемые в системе DVB-C2, основаны на следующих полиномах:
G32(x) = x32 + x26 + x23 + x22 + x16 + x12 + x11 +
+ x10 + x8 + x7 + x5 + x4 + x2 + x + 1,
G8(x) = x8 + x7 + x6 + x4 + x2 + 1.
Интерпретации полиномов к соответствующим приложениям даны в соответствующих разделах.
Примечание - Кодер CRC 32, определенный в этом приложении, неявно идентичен кодеру, определенному спецификацией [5].
Приложение Г
(обязательное)
ГРУППИРОВАНИЕ PLP
В дополнение к основному режиму работы (один или несколько PLP размещены в одном Слое Данных) Система C2 позволяет распределять данные отдельного PLP по другим Слоям Данных (режим группирования PLP). В результате пропускная способность, необходимая для отдельного PLP, может быть увеличена до полной пропускной способности Системы C2. Этот режим работы предназначен для служб, требующих пропускную способность, превышающую пропускную способность отдельного Слоя Данных.
В режиме группирования PLP все пакеты данных сгруппированного соединения PLP должны передаваться на блок входной обработки. Вставка метки времени ISSY в блок адаптации режима обязательна для этого режима работы, для обеспечения корректного переупорядочения пакетов других Слоев Данных на стороне приема. На выходе блока входной обработки кадров BBFrame сгруппированный PLP распределен по различным Слоям Данных. На рисунке Г.1 показана блок-схема режима работы группирования PLP.
Рисунок Г.1 - Блок-схема режима группирования PLP
На рисунке Г.1 данные отдельного PLP распределены по другим Слоям Данных.
Режим работы сгруппированных PLP определяет использование заголовка FECFrame для Слоев Данных, содержащих пакеты от сгруппированного PLP.
Примечание - В основном режиме работы Слои Данных, включающие кадры FECFrame от сгруппированного PLP, могут содержать пакеты FECFrame других PLP.
Приложение Д
(справочное)
РЕГЕНЕРАЦИЯ ТРАНСПОРТНОГО ПОТОКА И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ISCR
ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ТАКТОВОЙ ЧАСТОТЫ
В том случае, когда модулятор работает в режиме с удалением нулевых пакетов, приемник может регенерировать транспортный поток, вставляя перед каждым полезным пакетом удаленные нулевые пакеты (DNP) в буфере FIFO приемника. Как показано на рисунке Д.1, тактовая частота транспортного потока R'IN может быть восстановлена с помощью цепи фазовой синхронизации. Восстановленная модулятором частота Rs может использоваться для синхронизации локального счетчика (который по определению работает синхронно со счетчиком синхронизации входного потока, как показано на рисунке Д.1). PLL сравнивает содержание локального счетчика с переданным ISCR каждого пакета ТП, и разность фаз используется для корректировки тактовой частоты R'IN. Таким образом R'IN остается постоянным, и буфер приемника FIFO автоматически компенсирует последовательные изменения задержки. Так как буфер FIFO приема не является самобалансирующимся (в устойчивом состоянии заполнена половина ячеек), то информация, содержащаяся в полях BUFSTAT и BUFS, может использоваться для установки буфера FIFO в начальное состояние.
Рисунок Д.1 - Пример блок-схемы приемника повторной вставки
пакетов и синхронизации восстановленной тактовой частоты RTS
Альтернативным решением может быть случай, когда динамические изменения результирующей задержки и скорости передачи (относительно источника) могут быть приемлемыми для декодера, буфер приемника может использоваться для управления PLL. В этом случае буфер приемника может быть самобалансирующимся и поле ISSY может не передаваться.
Приложение Е
(справочное)
ШАБЛОНЫ РАЗМЕЩЕНИЯ ПИЛОТ-СИГНАЛА
В приложении представлены шаблоны размещения рассредоточенных пилот-сигналов на низкочастотном крае ансамбля нескольких первых символов кадра для двух значений интервала защиты: 1/64 и 1/128. Шаблоны размещения рассредоточенных пилот-сигналов представлены в четырех фазах - для четырех значений параметра k mod DxDy по 9.6.2.1 настоящего стандарта, характеризующих частоту нижней границы. На рисунках Е.1 - Е.4 показаны шаблоны для GI = 1/64 для четырех значений k mod DxDy. На рисунках Е.5 - Е.8 показаны шаблоны для GI = 1/128 для четырех других значений k mod DxDy.
Непрерывные пилот-сигналы не показаны.
Рисунок Е.1 - Рассредоточенный пилот-сигнал для GI 1/64
с низкочастотной границей k mod DxDy = 0
Рисунок Е.2 - Рассредоточенный пилот-сигнал для GI 1/64
с низкочастотной границей k mod DxDy = 12
Рисунок Е.3 - Рассредоточенный пилот-сигнал для GI 1/64
с низкочастотной границей k mod DxDy = 24
Рисунок Е.4 - Рассредоточенный пилот-сигнал для GI 1/64
с низкочастотной границей k mod DxDy = 36
Рисунок Е.5 - Рассредоточенный пилот-сигнал для GI 1/128
с низкочастотной границей k mod DxDy = 0
Рисунок Е.6 - Рассредоточенный пилот-сигнал для GI 1/128
с низкочастотной границей k mod DxDy = 24
Рисунок Е.7 - Рассредоточенный пилот-сигнал для GI 1/128
с низкочастотной границей k mod DxDy = 48
Рисунок Е.8 - Рассредоточенный пилот-сигнал для GI 1/128
с низкочастотной границей k mod DxDy = 72
БИБЛИОГРАФИЯ
[1]
ISO/IEC 13818-1 (2013)
Information technology - Generic coding of moving pictures and associated audio information: Systems
[2]
ETSI TS 102 606
Digital Video Broadcasting (DVB); Generic Stream Encapsulation (GSE) Protocol
[3]
ETSI EN 302 307
Digital Video Broadcasting (DVB); Second generation framing structure, channel coding and modulation systems for Broadcasting, Interactive Services, News Gathering and other broadband satellite applications (DVB-S2)
[4]
ETSI EN 302 769 V1.1.1 (2010-04)
Digital Video Broadcasting (DVB); Frame structure channel coding and modulation for a second generation digital transmission system for cable systems (DVB-C2)
[5]
ETSI EN 300 468
Digital Video Broadcasting (DVB); Specification for Service Information (SI) in DVB systems


Вернуться в "Каталог нормативных документов"



 

Источник информации: https://internet-law.ru/documents/prod/gost-r_gosudarstvennyj-standart/37/gost_15640.html

 

На эту страницу сайта можно сделать ссылку:

 

 

На правах рекламы:

© Антон Серго, 1998-2026.
Правовая информация, 18+

Разработка сайта
ArtStyle Group