[發明專利]對HINOC系統的探測幀加BCH糾錯碼的方法

有效

• 申請號: 201010614121.7
• 申請日: 2010-12-30
• 公開（公告）號: CN102546085A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 胡璐;劉鐵;陳小元;焦金良
• 申請（專利權）人: 上海明波通信技術有限公司
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 戴廣志

技術領域

本發明涉及基于同軸電纜的高性能同軸網絡(HINOC)接入技術領域，特別是涉及一種對HINOC系統的探測幀加BCH糾錯碼的方法。

現有技術

HINOC技術是一種利用有線電視網同軸電纜，實現高性能雙向信息傳輸的寬帶接入解決技術方案。采用該技術的系統網絡最大覆蓋范圍為數百米到一千米，頻率范圍為750MHz～1006MHz，保留更低頻段和更高頻段的可擴展性。采用OFDM(正交頻分復用)傳輸方式，TDD(時分雙工)/TDMA(時分復用)雙工/多址方式。HINOC系統協議棧如圖1所示。物理層(PHY層)定義的信號傳輸模式包括幀結構、信道編碼以及調制技術。媒質接入控制層(MAC層)實現HINOC網絡中的媒質接入控制和業務適配功能，分為公共部分子層(CPS)和匯聚子層(CS)兩個子層。CPS實現MAC層的接入控制和信道分配等核心功能，CS實現MAC層核心功能與高層功能的適配。

HINOC物理層分為四種幀：下行探測幀(Pd幀)、上行探測幀(Pu幀)、下行數據幀(Dd幀)和上行數據幀(Du幀)。數據幀(Dd幀、Du幀)用于傳輸系統上層數據信息，系統可以根據具體的信道狀況，自適應的選擇對數據幀的每個子載波獨立地選擇QPSK(四相移鍵控)、8QAM(8進制正交振幅調制)～1024QAM(1024進制正交振幅調制)等多種調制方式進行調制。探測幀(Pd幀、Pu幀)用于傳輸信令信息，一幀的數據長度固定，系統采用DQPSK(差分正交相移鍵控)調制方式。DQPSK調制方式抗干擾能力強，采用非相干解調方式，對載波頻偏不敏感，解調方便，結構簡單，容易實現。在系統的接收端不需要對接收到的信號做復雜的信道估計和均衡處理，減小了接收機的復雜度的同時提高了系統的魯棒性。

探測幀一方面利用幀體的兩個OFDM符號傳送信令信息；另一方面，在HINOC系統中沒有頻域導頻，時鐘偏移估計、頻率偏移估計以及信道傳輸特性估計等通常都是基于探測幀幀體的OFDM符號采用判決引導算法進行估計。若探測幀中出現較多誤碼，由于差錯傳播(Error?Propagation)效應會嚴重影響判決引導算法的性能，導致接收端無法進行正確的信道訓練，因而導致系統無法建立初始同步。進一步，接入終端設備必須正確地對下行探測幀中攜帶的信令信息進行解碼，才能夠正確地獲取系統廣播信息，從而與中心節點建立正常的通信連接。如果探測幀中出現誤碼，接入終端將無法與中心節點建立正常的通信連接，因此無法實現網絡接入。

當系統中存在嚴重的多徑干擾時，會導致某些子載波陷入頻域深衰落區間；或者系統中存在較大的單頻干擾時，對應頻點的子載波所攜帶的信號完全淹沒在干擾信號中。在這兩種情況下，相關的子載波的信噪比都會變得非常低，所傳輸的數據符號的誤碼率也很高。在HINOC技術中，數據幀可以通過自適應調制方式(對受干擾子載波采用低階調制方式，或者屏蔽受干擾子載波)有效地對抗單頻干擾或者嚴重的多徑干擾。但是探測幀無法采用自適應調制機制，雖然DQPSK的調制方式可以一定程度上抵抗干擾，但其能力有限，當干擾嚴重時，探測幀誤碼較多，系統根本無法正常工作?？梢钥闯?，探測幀對嚴重的多徑干擾和單頻干擾的對抗能力的強弱對HINOC系統的正常運行有著關鍵的影響。

BCH碼是一種在通信系統中被廣泛使用的差錯控制編碼，它是循環碼的一個重要子類，具有糾多個錯誤的能力。BCH碼基于嚴密的代數理論，編碼效率較高，其生成多項式與最小碼距之間有著密切的聯系，可以根據實際要求的糾錯能力構造BCH碼，其譯碼算法的研究一直是編碼理論研究的重要課題之一，是目前研究的最為詳盡應用最為廣泛的一類碼，迄今為止已經提出了多種譯碼算法。

BCH碼的參數為(n，k)，n是指編碼后的碼字長度，一般n＝2^m-1，k為編碼前的信息位的長度，n-k就是編碼器加上的校驗位(也叫冗余位)長度，BCH碼的糾錯能力t也是BCH碼的一個參數，它跟編碼后的碼字長度n、編碼前的信息位的長度k都有關。當碼長n越大，可選取的糾錯能力t的范圍越大。而當確定n后，k越大則糾錯能力t越小，反之越強。不同的參數對應不同的生成多項式。因此，通過對n、k、t的設定，可以產生不同的BCH碼以滿足不同應用場合的需求。

現有HINOC系統對數據幀采用了BCH編解碼，并提供3種編碼模式以適應不同的應用環境：模式0為不采用BCH編碼；模式1為采用參數為(508，472)糾錯能力為4比特的BCH截短碼；模式2為采用參數為(504，432)糾錯能力為8比特的BCH截短碼。而現有系統對探測幀并沒有采用BCH編解碼。