一种无线数字多媒体广播系统的物理帧通信方法技术方案

本发明专利技术提供一种无线数字多媒体广播系统的物理帧通信方法，包括无线广播发送设备向无线广播接收设备发送由若干物理帧组成的无线信号，物理帧包括常规正交频分复用符号，所述常规正交频分复用符号包括携带第一映射单元的信令符号、携带第二映射单元的数据符号、和/或携带第三映射单元的帧尾符号；根据预定映射方式将所述第一映射单元、第二映射单元、第三映射单元映射至用以描述所述物理帧容量的虚拟资源栅格的虚拟资源粒子中；所述虚拟资源栅格包括第一结构维度，第二结构维度，及第三结构维度。本发明专利技术所述的无线数字多媒体广播系统的物理帧通信方法可以支持下一代无线广播在应用场景、组网能力、灵活高效可靠传输等方面的广播传播需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无线数字多媒体广播通信
，涉及一种通信方法，特别是涉及一种无线数字多媒体广播系统的物理帧通信方法。
技术介绍
随着数字技术和信息技术的迅猛发展，全世界已经进入数字化、信息化、网络化时代，数字多媒体广播也得到了迅猛发展。现阶段，国际上主要有如下几类数字电视广播标准：欧洲的数字电视广播(DVB)标准、美国的高级电视系统委员会(ATSC)标准、日本的综合业务数字广播(ISDB)标准。中国的数字电视正是在国际数字化日益高涨的氛围下开始发展，推出了数字电视地面多媒体广播(DTMB)标准、中国移动多媒体广播(CMMB)标准等。一个无线数字电视广播系统的基带信号是由一系列的物理帧组成的。通常每个物理帧由前导部分、信令部分和数据部分组成。前导部分用于同步或/和信号识别；信令部分用于描述数据部分的调制编码传输方式，它还可指示待解码数据的位置以及接收数据所必需的信息；数据部分用于承载待传输的业务流。在OFDM系统中，前导部分、信令部分和数据部分分别由前导符号、信令符号和数据符号承载。为便于信道估计，通常在信令符号和数据符号中插入导频。对于OFDM系统，会出现较大的峰值平均功率比问题，其中，子载波预留(TR)是降低峰均比的一种常见方法。伴随着传统电视媒体向网络化电视新媒体渠道进军，广播服务模式在向内容格式多样性、服务种类多样性、接入方式多样性等特点的方向转化。同时，电信网、广播网和互联网之间的相互渗透和兼容使得三网融合的发展势头更加明显。这些为无线数字广播带来了新的发展机遇和挑战，也对无线数字多媒体广播系统提出了新的需求。为了在提供灵活的物理帧配置及映射方式基础上，不额外增加调度器复杂度，在物理帧这一层之上引入逻辑帧(LF)的概念。逻辑帧由逻辑帧信令(LFS)数据单元、公共传输信道(公共TCH)数据单元、类型1业务TCH数据单元、类型2业务TCH数据单元、辅助流数据单元和逻辑帧填充单元依次组成。为满足不同业务之间服务质量的差异化，逻辑帧通过多个TCH传输多个具有不同QoS需求的业务，不同业务/业务组件可以灵活地映射至一个或多个TCH中，每个TCH可以依据其所承载的业务的服务质量需求，独立确定其编码、星座映射、时间交织、多天线编码的方式。在未来的无线数字多媒体广播中，不仅要支持固定接收、还要支持移动接收，其组网能力、传输效率与容量、以及接收门限等都需要有所改进，反应在无线广播的传输方案中，无线广播系统的基本参数包括FFT大小、保护间隔、离散导频模式等需要进行优化设计，以适应多种应用场景及高效传输的传输需求。因此，如何提供一种无线数字多媒体广播系统的物理帧通信方法，以解决现有技术中无线数字多媒体广播系统的物理帧通信方法无法满适应多种应用场景，无法实现高效传输的传输需求等种种缺陷，实已成为本领域从业者亟待解决的技术问题。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种无线数字多媒体广播系统的物理帧通信方法，用于解决现有技术中无线数字多媒体广播系统的物理帧通信方法无法满适应多种应用场景，无法实现高效传输的传输需求的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种无线数字多媒体广播系统的物理帧通信方法，所述无线数字多媒体广播系统的物理帧通信方法包括无线广播发送设备向无线广播接收设备发送由若干物理帧组成的无线信号，所述物理帧包括常规正交频分复用符号，所述常规正交频分复用符号包括携带第一映射单元的信令符号、携带第二映射单元的数据符号、和/或携带第三映射单元的帧尾符号；根据预定映射方式将所述第一映射单元、第二映射单元、第三映射单元映射至用以描述所述物理帧容量的虚拟资源栅格的虚拟资源粒子中；所述第一映射单元包括物理帧信令数据单元、和/或逻辑帧数据单元；所述第二映射单元包括逻辑帧数据单元，或逻辑帧数据单元和物理帧填充单元的组合映射单元；所述第三映射单元包括第二映射单元和帧尾符号未调制单元的组合映射单元；所述虚拟资源栅格包括第一结构维度，第二结构维度，及第三结构维度。可选地，所述物理帧还包括携带前导信令信息的前导信令符号；所述前导信令符号配置有包括前导信令符号的持续时间的属性参数。可选地，所述无线数字多媒体广播系统的物理帧通信方法还包括判断所述虚拟资源栅格是否存在剩余数据填充空间，若是，则在所述虚拟资源栅格中填充物理帧填充单元；所述物理帧中常规正交频分复用符号携带物理帧数据单元、逻辑帧数据单元、物理帧填充单元、帧尾符号未调制单元、导频单元和子载波预留单元；所述物理帧中所有常规正交频分复用符号中除携带所述导频单元和子载波预留单元之外的有效子载波称为虚拟资源栅格；虚拟资源栅格的最小单位称为虚拟资源粒子。可选地，所述无线数字多媒体广播系统的传输属性参数包括物理帧类型、物理帧的持续时间、快速傅立叶变换点数、保护间隔比例、和离散导频模式；所述物理帧容量为所述虚拟资源栅格中携带除所述帧尾符号未调制单元以外的物理帧信令数据单元、逻辑帧数据单元、物理帧填充单元的虚拟资源粒子的数量；所述物理帧中常规正交频分复用符号配置有包括所述物理帧内常规正交频分复用符号数量、常规正交频分复用符号的持续时间、与快速傅立叶变换点数相关的信令符号数量、数据符号数量、帧尾符号数量、所述物理帧内物理帧信令数据单元的数量、所述物理帧内逻辑帧数据单元的数量、所述物理帧内物理帧填充数据单元的数量的属性参数；所述常规正交频分复用符号的信令符号配置有信令符号在单输入单输出模式或多输入多/单输出模式下携带第一映射单元的虚拟资源粒子数量的属性参数；所述常规正交频分复用符号的数据符号配置有数据符号在单输入单输出模式或多输入多/单输出模式下携带第二映射单元的虚拟资源粒子数量的属性参数；所述常规正交频分复用符号的帧尾符号配置有帧尾符号在单输入单输出模式或多输入多/单输出模式下携带第三映射单元的虚拟资源粒子数量的属性参数，所述帧尾符号在单输入单输出模式或多输入多/单输出模式下携带第三映射单元的虚拟资源粒子数量包括帧尾符号在单输入单输出模式或多输入多/单输出模式下携带第二映射单元的虚拟资源粒子数量和帧尾符号在单输入单输出模式或多输入多/单输出模式下携带第二映射单元和帧尾符号未调制单元的组合映射单元的虚拟资源粒子数量的传输属性参数；其中，帧尾符号在单输入单输出模式或多输入多/单输出模式下携带第二映射单元的虚拟资源粒子数量包括帧尾符号在单输入单输出模式或多输入多/单输出模式下携带逻辑帧数据单元和/或物理帧填充单元的虚拟资源粒子数量。可选地，所述物理帧的持续时间的一种计算方式为：物理帧的持续时间＝前导信令符号的持续时间+物理帧中常规正交频分复用符号数量×物理帧中常规正交频分复用符号的持续时间；其中，物理帧中常规正交频分复用符号数量的一种计算方式为：物理帧中常规正交频分复用符号数量＝与快速傅立叶变换点数相关的信令符号数量+数据符号数量+帧尾符号数量；所述帧尾符号数据等于1。可选地，快速傅立叶变换点数为32K，信令符号数量为1；快速傅立叶变换点数为16K，信令符号数量为2；快速傅立叶变换点数为8K，信令符号数量为4；快速傅立叶变换点数为4K，信令符号数量为6。可选地，快速傅立叶变换点数为32K，保护间隔比例分别为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线数字多媒体广播系统的物理帧通信方法，所述无线数字多媒体广播系统的物理帧通信方法包括无线广播发送设备向无线广播接收设备发送由若干物理帧组成的无线信号，其特征在于，所述物理帧包括常规正交频分复用符号，所述常规正交频分复用符号包括携带第一映射单元的信令符号、携带第二映射单元的数据符号、和/或携带第三映射单元的帧尾符号；根据预定映射方式将所述第一映射单元、第二映射单元、第三映射单元映射至用以描述所述物理帧容量的虚拟资源栅格的虚拟资源粒子中；所述第一映射单元包括物理帧信令数据单元、和/或逻辑帧数据单元；所述第二映射单元包括逻辑帧数据单元，或逻辑帧数据单元和物理帧填充单元的组合映射单元；所述第三映射单元包括第二映射单元和帧尾符号未调制单元的组合映射单元；所述虚拟资源栅格包括第一结构维度，第二结构维度，及第三结构维度。

【技术特征摘要】
1.一种无线数字多媒体广播系统的物理帧通信方法，所述无线数字多媒体广播系统的物理帧通信方法包括无线广播发送设备向无线广播接收设备发送由若干物理帧组成的无线信号，其特征在于，所述物理帧包括常规正交频分复用符号，所述常规正交频分复用符号包括携带第一映射单元的信令符号、携带第二映射单元的数据符号、和/或携带第三映射单元的帧尾符号；根据预定映射方式将所述第一映射单元、第二映射单元、第三映射单元映射至用以描述所述物理帧容量的虚拟资源栅格的虚拟资源粒子中；所述第一映射单元包括物理帧信令数据单元、和/或逻辑帧数据单元；所述第二映射单元包括逻辑帧数据单元，或逻辑帧数据单元和物理帧填充单元的组合映射单元；所述第三映射单元包括第二映射单元和帧尾符号未调制单元的组合映射单元；所述虚拟资源栅格包括第一结构维度，第二结构维度，及第三结构维度。2.根据权利要求1所述的无线数字多媒体广播系统的物理帧通信方法，其特征在于：所述物理帧还包括携带前导信令信息的前导信令符号；所述前导信令符号配置有包括前导信令符号的持续时间的属性参数。3.根据权利要求1所述的无线数字多媒体广播系统的物理帧通信方法，其特征在于：所述无线数字多媒体广播系统的物理帧通信方法还包括判断所述虚拟资源栅格是否存在剩余数据填充空间，若是，则在所述虚拟资源栅格中填充物理帧填充单元；所述物理帧中常规正交频分复用符号携带物理帧数据单元、逻辑帧数据单元、物理帧填充单元、帧尾符号未调制单元、导频单元和子载波预留单元；所述物理帧中所有常规正交频分复用符号中除携带所述导频单元和子载波预留单元之外的有效子载波称为虚拟资源栅格；虚拟资源栅格的最小单位称为虚拟资源粒子。4.根据权利要求3所述的无线数字多媒体广播系统的物理帧通信方法，其特征在于：所述无线数字多媒体广播系统的传输属性参数包括物理帧类型、物理帧的持续时间、快速傅立叶变换点数、保护间隔比例、和离散导频模式；所述物理帧容量为所述虚拟资源栅格中携带除所述帧尾符号未调制单元以外的物理帧信令数据单元、逻辑帧数据单元、物理帧填充单元的虚拟资源粒子的数量；所述物理帧中常规正交频分复用符号配置有包括所述物理帧内常规正交频分复用符号数量、常规正交频分复用符号的持续时间、与快速傅立叶变换点数相关的信令符号数量、数据符号数量、帧尾符号数量、所述物理帧内物理帧信令数据单元的数量、所述物理帧内逻辑帧数据单元的数量、所述物理帧内物理帧填充数据单元的数量的属性参数；所述常规正交频分复用符号的信令符号配置有信令符号在单输入单输出模式或多输入多/单输出模式下携带第一映射单元的虚拟资源粒子数量的属性参数；所述常规正交频分复用符号的数据符号配置有数据符号在单输入单输出模式或多输入多/单输出模式下携带第二映射单元的虚拟资源粒子数量的属性参数；所述常规正交频分复用符号的帧尾符号配置有帧尾符号在单输入单输出模式或多输入多/单输出模式下携带第三映射单元的虚拟资源粒子数量的属性参数，所述帧尾符号在单输入单输出模式或多输入多/单输出模式下携带第三映射单元的虚拟资源粒子数量包括帧尾符号在单输入单输出模式或多输入多/单输出模式下携带第二映射单元的虚拟资源粒子数量和帧尾符号在单输入单输出模式或多输入多/单输出模式下携带第二映射单元和帧尾符号未调制单元的组合映射单元的虚拟资源粒子数量的传输属性参数；其中，帧尾符号在单输入单输出模式或多输入多/单输出模式下携带第二映射单元的虚拟资源粒子数量包括帧尾符号在单输入单输出模式或多输入多/单输出模式下携带逻辑帧数据单元和/或物理帧填充单元的虚拟资源粒子数量。5.根据权利要求4所述的无线数字多媒体广播系统的物理帧通信方法，其特征在于：所述物理帧的持续时间的一种计算方式为：物理帧的持续时间＝前导信令符号的持续时间+物理帧中常规正交频分复用符号数量×物理帧中常规正交频分复用符号的持续时间；其中，物理帧中常规正交频分复用符号数量的一种计算方式为：物理帧中常规正交频分复用符号数量＝与快速傅立叶变换点数相关的信令符号数量+数据符号数量+帧尾符号数量；所述帧尾符号数据等于1。6.根据权利要求5所述的无线数字多媒体广播系统的物理帧通信方法，其特征在于：快速傅立叶变换点数为32K，信令符号数量为1；快速傅立叶变换点数为16K，信令符号数量为2；快速傅立叶变换点数为8K，信令符号数量为4；快速傅立叶变换点数为4K，信令符号数量为6。7.根据权利要求5所述的无线数字多媒体广播系统的物理帧通信方法，其特征在于：快速傅立叶变换点数为32K，保护间隔比例分别为1/128、1/32、1/16、1/8、3/16、1/4时，物理帧中常规正交频分复用符号数量的最大值分别为75、73、71、67、64、不予参考的配置值；快速傅立叶变换点数为16K，保护间隔比例分别为1/128、1/32、1/16、1/8、3/16、1/4时，物理帧中常规正交频分复用符号数量的最大值分别为151、147、143、135、128、121；快速傅立叶变换点数为8K，保护间隔比例分别为1/128、1/32、1/16、1/8、3/16、1/4时，物理帧中常规正交频分复用符号数量的最大值分别为不予参考的配置值、295、286、270、256、243；快速傅立叶变换点数为4K，保护间隔比例分别为1/128、1/32、1/16、1/8、3/16、1/4时，物理帧中常规正交频分复用符号数量的最大值分别为不予参考的配置值、591、573、541、513、487。8.根据权利要求4所述的无线数字多媒体广播系统的物理帧通信方法，其特征在于：所述物理帧容量的取值一种计算方式为：物理帧容量的取值＝信令符号在单输入单输出模式或多输入多/单输出模式下携带第一映射单元的虚拟资源粒子的数量×与快速傅立叶变换点数相关的信令符号数量+数据符号在单输入单输出模式或多输入多/单输出模式下携带第二映射单元的虚拟资源粒子数量×数据符号数量+帧尾符号携带第二映射单元的虚拟资源粒子数量×帧尾符号数量。9.根据权利要求4所述的无线数字多媒体广播系统的物理帧通信方法，其特征在于：快速傅立叶变换点数为4K，信令符号在单输入单输出模式携带第一映射单元的虚拟资源粒子数量为2064，信令符号在多输入多/单输出模式下携带第一映射单元的虚拟资源粒子数量为1030；快速傅立叶变换点数为8K，信令符号在单输入单输出模式携带第一映射单元的虚拟资源粒子数量为4208，信令符号在多输入多/单输出模式下携带第一映射单元的虚拟资源粒子数量为2102；快速傅立叶变换点数为16K，信令符号在单输入单输出模式携带第一映射单元的虚拟资源粒子数量为8416，信令符号在多输入多/单输出模式下携带第一映射单元的虚拟资源粒子数量为4206；快速傅立叶变换点数为32K，信令符号在单输入单输出模式携带第一映射单元的虚拟资源粒子数量为21040，信令符号在多输入多/单输出模式下携带第一映射单元的虚拟资源粒子数量为16830。10.根据权利要求4所述的无线数字多媒体广播系统的物理帧通信方法，其特征在于：快速傅立叶变换点数为4K，离散导频模式分别为PP1、PP2、PP3、PP4、PP5、PP6、PP7、PP8时，数据符号在单输入单输出模式下携带第二映射单元的虚拟资源粒子数量分别为2791、2791、2919、2921、2985、2985、3017、3017；快速傅立叶变换点数为8K，离散导频模式分别为PP1、PP2、PP3、PP4、PP5、PP6、PP7、PP8时，数据符号在单输入单输出模式下携带第二映射单元的虚拟资源粒子数量分别为5734、5734、5996、5998、6128、6128、6194、6194；快速傅立叶变换点数为16K，离散导频模式分别为PP1、PP2、PP3、PP4、PP5、PP6、PP7、PP8时，数据符号在单输入单输出模式下携带第二映射单元的虚拟资源粒子数量分别为11490、11490、12016、12016、12278、12280、12410、12410；快速傅立叶变换点数为32K，离散导频模式分别为PP1、PP2、PP3、PP4、PP5、PP6、PP7、PP8时，数据符号在单输入单输出模式下携带第二映射单元的虚拟资源粒子数量分别为23022、23022、不予参考的配置值、24074、不予参考的配置值、24600、24862、24862。11.根据权利要求10所述的无线数字多媒体广播系统的物理帧通信方法，其特征在于：快速傅立叶变换点数为4K，离散导频模式为PP1时每个时域周期第0个数据符号在单输入单输出模式下携带第二映射单元的虚拟资源粒子数量为2791+2；离散导频模式为PP2时每个时域周期第0个数据符号在单输入单输出模式下携带第二映射单元的虚拟资源粒子数量为2791+2；离散导频模式为PP3时每个时域周期第0，1，2个数据符号在单输入单输出模式下携带第二映射单元的虚拟资源粒子数量为2919+2；离散导频模式为PP8时每个时域周期第15个数据符号在单输入单输出模式下携带第二映射单元的虚拟资源粒子数量为3017-2；所述时域周期包含N个常规正交频分复用符号，第一个时域周期起始于第一个数据符号；其中，N表示为离散导频的时域最小间隔；快速傅立叶变换点数为8K，离散导频模式为PP1时每个时域周期第0个数据符号在单输入单输出模式下携带第二映射单元的虚拟资源粒子数量为5734+2，离散导频模式为PP2时每个时域周期第0个数据符号在单输入单输出模式下携带第二映射单元的虚拟资源粒子数量为5734+2，离散导频模式为PP3时每个时域周期第0，1，2个数据符号在单输入单输出模式下携带第二映射单元的虚拟资源粒子数量为5996+2，离散导频模式为PP5时每个时域周期第0，1个数据符号在单输入单输出模式下携带第二映射单元的虚拟资源粒子数量为6128+2，离散导频模式为PP6时每个时域周期第0个数据符号在单输入单输出模式下携带第二映射单元的虚拟资源粒子数量为6128+2，离散导频模式为PP7时每个时域周期第0个数据符号在单输入单输出模式下携带第二映射单元的虚拟资源粒子数量为6194+2，离散导频模式为PP8时每个时域周期第0，1，2个数据符号在单输入单输出模式下携带第二映射单元的虚拟资源粒子数量为6194+2；快速傅立叶变换点数为16K，离散导频模式为PP1时每个时域周期第0个数据符号在单输入单输出模式下携带第二映射单元的虚拟资源粒子数量为11490+2，离散导频模式为PP2时每个时域周期第0个数据符号在单输入单输出模式下携带第二映射单元的虚拟资源粒子数量为11490+2，离散导频模式为PP3时每个时域周期第0个数据符号在单输入单输出模式下携带第二映射单元的虚拟资源粒子数量为12016+2，离散导频模式为PP4时每个时域周期第0个数据符号在单输入单输出模式下携带第二映射单元的虚拟资源粒子数量为12016+2，离散导频模式为PP5时每个时域周期第0，1，2个数据符号在单输入单输出模式下携带第二映射单元的虚拟资源粒子数量为12278+2，离散导频模式为PP7时每个时域周期第0，1个数据符号在单输入单输出模式下携带第二映射单元的虚拟资源粒子数量为12410+2，离散导频模式为PP8时每个时域周期第0～4个数据符号在单输入单输出模式下携带第二映射单元的虚拟资源粒子数量为12410+2；快速傅立叶变换点数为32K，离散导频模式为PP1时每个时域周期第0个数据符号在单输入单输出模式下携带第二映射单元的虚拟资源粒子数量为23022+2，离散导频模式为PP2时每个时域周期第0个数据符号在单输入单输出模式下携带第二映射单元的虚拟资源粒子数量为23022+2，离散导频模式为PP4时每个时域周期第0个数据符号在单输入单输出模式下携带第二映射单元的虚拟资源粒子数量为24072+2，离散导频模式为PP6时每个时域周期第0个数据符号在单输入单输出模式下携带第二映射单元的虚拟资源粒子数量为24600+2，离散导频模式为PP7时每个时域周期第0，1，2个数据符号在单输入单输出模式下携带第二映射单元的虚拟资源粒子数量为24862+2，离散导频模式为PP8时每个时域周期第0～8个数据符号在单输入单输出模式下携带第二映射单元的虚拟资源粒子数量为24862+2。12.根据权利要求4所述的无线数字多媒体广播系统的物理帧通信方法，其特征在于：快速傅立叶变换点数为4K，离散导频模式分别为PP1、PP2、PP3、PP4、PP5、PP6、PP7、PP8时，数据符号在多输入多/单输出模式下携带第二映射单元的虚拟资源粒子数量分别为2529、2529、2785、2789、2917、2917、2981、2981；快速傅立叶变换点数为8K，离散导频模式分别为PP1、PP2、PP3、PP4、PP5、PP6、PP7、PP8时，数据符号在多输入多/单输出模式下携带第二映射单元的虚拟资源粒...

【专利技术属性】
技术研发人员：寇亚军，田金凤，李明齐，王芳，缪军，封松林，
申请(专利权)人：中国科学院上海高等研究院，
类型：发明
国别省市：上海;31