《雙模通信互聯(lián)互通技術(shù)規(guī)范 第1部分 物理層通信協(xié)議》

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T/CEC

中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)標(biāo)準(zhǔn)

T/XXXXXXXX—XXXX

雙模通信互聯(lián)互通技術(shù)規(guī)范第4-1部分:物

理層通信協(xié)議

Dual-modecommunicationinteroperabilitytechnicalspecification

part4-1:physicallayerprotocal

點(diǎn)擊此處添加與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)一致性程度的標(biāo)識(shí)

（征求意見(jiàn)稿）

本稿完成日期：2021.7.2

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實(shí)施

中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)發(fā)布

T/CECXXXX—XXXX

1

T/CECXXXX—XXXX

雙模通信互聯(lián)互通技術(shù)規(guī)范

第4—1部分：物理層通信協(xié)議

1范圍

本部分規(guī)定了電力用戶用電信息采集系統(tǒng)雙模通信互聯(lián)互通技術(shù)規(guī)范的物理層協(xié)議。

本部分適用于用電信息采集系統(tǒng)的集中器通信單元與電能表通信單元、采集器通信單元之間的數(shù)據(jù)

交換。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

DL/T645多功能電能表通信協(xié)議及其備案文件

T/CEC1374.2電力用戶用電信息采集系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范：集中抄表終端技術(shù)規(guī)范

T/CEC1376.2電力用戶用電信息采集系統(tǒng)通信協(xié)議：集中器本地通信模塊接口協(xié)議

3術(shù)語(yǔ)和定義

3.1

關(guān)聯(lián)association

用來(lái)在通信網(wǎng)絡(luò)中創(chuàng)建成員隸屬關(guān)系的一種服務(wù)。

3.2

協(xié)議數(shù)據(jù)單元protocoldataunit

兩個(gè)對(duì)等實(shí)體之間交換的數(shù)據(jù)單元。

3.3

雙模通信無(wú)線網(wǎng)絡(luò)wirelessnetworkfordualmodecommunicationsystem

雙模通信網(wǎng)絡(luò)是以低壓電力線和無(wú)線兩種方式為通信媒介，實(shí)現(xiàn)低壓電力用戶用電信息匯聚、傳輸、

交互的通信網(wǎng)絡(luò)。而其中的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)是低功耗微功率無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，是發(fā)射功率不超過(guò)50mW、工作頻帶為

470-510MHz的低功耗無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)。

3.4

中央?yún)f(xié)調(diào)器centralcoordinator

通信網(wǎng)絡(luò)中的主節(jié)點(diǎn)角色，負(fù)責(zé)完成組網(wǎng)控制、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)管理等功能，其對(duì)應(yīng)的設(shè)備實(shí)體為集中器

2

T/CECXXXX—XXXX

本地通信單元。

3.5

站點(diǎn)station

通信網(wǎng)絡(luò)中的從節(jié)點(diǎn)角色，其對(duì)應(yīng)的設(shè)備實(shí)體為通信單元，包括電能表載波模塊、I型采集器載波

模塊或II型采集器。

3.6

代理協(xié)調(diào)器proxycoordinator

為中央?yún)f(xié)調(diào)器與站點(diǎn)或者站點(diǎn)與站點(diǎn)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)中繼轉(zhuǎn)發(fā)的站點(diǎn)，簡(jiǎn)稱代理。

3.7

路由routing

通信網(wǎng)絡(luò)中建立和維護(hù)從中央?yún)f(xié)調(diào)器到各個(gè)站點(diǎn)的傳輸路徑以及從各個(gè)站點(diǎn)至中央?yún)f(xié)調(diào)器的傳輸

路徑的過(guò)程。

4縮略語(yǔ)

CRC：CyclicRedundancyCheck循環(huán)冗余校驗(yàn)

FEC：ForwardErrorCoding前向糾錯(cuò)編碼

FFT：FastFourierTransformation快速傅里葉變換

IFFT：InverseFastFourierTransformation逆快速傅里葉變換

LTF：longtrainingfield長(zhǎng)訓(xùn)練域

MCS：modulationandcodingscheme調(diào)制編碼序列

OFDM：OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing正交頻分復(fù)用

PAD：padbits填充比特

PB：PHYBlock物理塊

PHR：PhysicalHeader物理幀頭

PPDU：PhysicalLayerProtocolDataUnit物理層協(xié)議數(shù)據(jù)單元

PSDU：PHYservicedataunit物理層服務(wù)數(shù)據(jù)單元

SIG:Signal內(nèi)容為PHR控制字

STF：shorttrainingfield短訓(xùn)練域

5物理層

5.1物理層一般要求和定義

5.1.1概述

發(fā)送端：從數(shù)據(jù)鏈路層接收數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)系列的信號(hào)處理和變換，采用OFDM調(diào)制方式對(duì)編碼后的數(shù)

據(jù)進(jìn)行處理并將形成的OFDM信號(hào)送入模擬前端并發(fā)送到空中；

3

T/CECXXXX—XXXX

接收端：將接收到的信號(hào)做相應(yīng)的解調(diào)解碼處理，最終將模擬信號(hào)還原為解碼后數(shù)據(jù)信息，并送到

數(shù)據(jù)鏈路層進(jìn)行后續(xù)協(xié)議解析。

5.1.2物理層整體架構(gòu)

物理層整體架構(gòu)如圖1所示。

圖1物理層整體架構(gòu)框圖

在發(fā)射端，將SIG域信息按照分組碼進(jìn)行編碼、符號(hào)填充和加擾處理；將PHR信息進(jìn)行Turbo編碼、

打孔、交織、分集拷貝處理，將PSDU信息進(jìn)行加擾、Turbo編碼、打孔、交織、分集拷貝處理，最終將

經(jīng)過(guò)處理的SIG、PHR、PSDU信息進(jìn)行映射、加導(dǎo)頻載波（Pilot）、直流（DC）載波和兩端保護(hù)載波

（GuardTones）、做N點(diǎn)IFFT，完成頻域到時(shí)域的變換。加入前導(dǎo)后，加入循環(huán)前綴，然后進(jìn)行加窗、

DAC，經(jīng)過(guò)上變頻和功放，最后通過(guò)天線發(fā)送出去。

在接收端，接收數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)LNA、下變頻、濾波、得到基帶數(shù)據(jù)，完成同步，進(jìn)行FFT變換得到頻域

數(shù)據(jù)，使用頻域數(shù)據(jù)（訓(xùn)練序列、導(dǎo)頻）進(jìn)行信道估計(jì)和頻偏估計(jì)，然后進(jìn)行解調(diào)、SIG域經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)合

4

T/CECXXXX—XXXX

并、（36,3）分組譯碼、解擾、解碼后得到對(duì)應(yīng)信息，PHR和PSDU經(jīng)過(guò)分集合并、解交織、解打孔、

Turbo譯碼，PSDU還需解擾，最終得到對(duì)應(yīng)信息。

5.1.3通信模式和帶寬

物理層OFDM符號(hào)有三種模式，Option1的FFT點(diǎn)數(shù)為128，Option2的FFT點(diǎn)數(shù)為64，Option3的FFT

點(diǎn)數(shù)為32，三種OFDM模式的符號(hào)長(zhǎng)度都為122.88微秒。物理層3種通信模式的通信帶寬、FFT點(diǎn)數(shù)及有

效載波等參數(shù)如表1所示。

表1通信模式和帶寬

ParameterOption1Option2Option3

Nominalbandwidth(kHz)854.5431.3170.9

Channelspacing(kHz)1000500200

FFTSize1286432

Activetones1045220

#Pilottones842

#Datatones964818

5.1.4物理層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

5.1.4.1物理層幀結(jié)構(gòu)

物理數(shù)據(jù)單元幀（PPDU）結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2PPDU幀結(jié)構(gòu)圖

物理層發(fā)送的PPDU信號(hào)幀結(jié)構(gòu)如上圖所示。PPDU由前導(dǎo)、SIG、PHR和PSDU組成。其中，前導(dǎo)

分為短同步頭（STF）和長(zhǎng)同步頭（LTF）兩部分，均為周期序列。PPDU信號(hào)有3種模式，分別為Option1

對(duì)應(yīng)1M帶寬，Option2對(duì)應(yīng)500k帶寬，Option3對(duì)應(yīng)200k帶寬。

時(shí)域加窗主要用在兩個(gè)帶CP的OFDM符號(hào)的交界處（具體為：STF開(kāi)始時(shí)、STF和LTF交界處、LTF

和SIG交界處，SIG、PHR和PSDU之間以及內(nèi)部?jī)蓚€(gè)帶CP的OFDM符號(hào)的交界處），在STF內(nèi)部和LTF

內(nèi)部同樣的OFDM符號(hào)重復(fù)時(shí)不用加窗。

5.1.4.2物理層符號(hào)

5

T/CECXXXX—XXXX

根據(jù)不同模式，數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)IFFT后，加入循環(huán)前綴，形成OFDM符號(hào)，循環(huán)前綴由滾降間隔和保護(hù)間

隔組成。OFDM符號(hào)時(shí)序如圖3所示，OFDM符號(hào)時(shí)間參數(shù)如表2所示。

圖3OFDM符號(hào)時(shí)序

表2OFDM符號(hào)特性

符號(hào)參數(shù)Option1Option2Option3

時(shí)域點(diǎn)數(shù)時(shí)間（us）時(shí)域點(diǎn)數(shù)時(shí)間（us）時(shí)域點(diǎn)數(shù)時(shí)間（us）

前導(dǎo)IFFT長(zhǎng)度128122.8864122.8832122.88

SIG/PHR/PSDUIFFT

128122.8864122.8832122.88

長(zhǎng)度

滾降間隔87.6847.68415.36

保護(hù)間隔3230.721630.72830.72

循環(huán)前綴4038.42038.41246.08

時(shí)域加窗的實(shí)現(xiàn)方法如下，其中及見(jiàn)。

wrise[n]wfall[n]5.1.11.4

STF是對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)（5個(gè)OFDM符號(hào)長(zhǎng)度）加窗，加窗后的STF長(zhǎng)度為5×IFFT長(zhǎng)度+1×滾降間隔，其

前部的滾降間隔個(gè)數(shù)據(jù)為尾部數(shù)據(jù)的拷貝，將其乘以不與任何信號(hào)重疊，其后部的滾降間

STFwrise[n]

隔個(gè)數(shù)據(jù)乘以并與的滾降間隔個(gè)數(shù)據(jù)乘以相加；

wfall[n]LTFwrise[n]

LTF是對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)（2.5個(gè)OFDM符號(hào)長(zhǎng)度）加窗，加窗后的LTF長(zhǎng)度為2.5×IFFT長(zhǎng)度+1×滾降間隔，

其前部的滾降間隔個(gè)數(shù)據(jù)和0.5個(gè)CP符號(hào)為L(zhǎng)TF尾部數(shù)據(jù)的拷貝，將其前部的滾降間隔個(gè)數(shù)據(jù)乘以

與后部的滾降間隔個(gè)數(shù)據(jù)乘以并相加，前導(dǎo)后部的滾降間隔個(gè)數(shù)據(jù)乘以

wrise[n]STFwfall[n]LTF

并與第一個(gè)符號(hào)的前部的滾降間隔個(gè)數(shù)據(jù)乘以相加；

wfall[n]OFDMwrise[n]

SIG、PHR和PSDU是每個(gè)OFDM符號(hào)都要加循環(huán)前綴并加窗，每個(gè)OFDM符號(hào)的前部的滾降間隔個(gè)

數(shù)據(jù)乘以和它前面一個(gè)符號(hào)的后部的滾降間隔個(gè)數(shù)據(jù)乘以并相加，最后一個(gè)

wrise[n]OFDMwfall[n]

符號(hào)的后部的滾降間隔個(gè)數(shù)據(jù)乘以不與任何信號(hào)重疊。

OFDMwfall[n]

5.1.5SIG前向糾錯(cuò)碼

SIG攜帶3-bit信息，作用是指示PHR的調(diào)制編碼方式，比特定義見(jiàn)表3。

表3SIG內(nèi)容與PHR的調(diào)制編碼方式

6

T/CECXXXX—XXXX

SIG內(nèi)容PHR_MCS分集次數(shù)調(diào)制方式碼率

00006BPSK1/2

00114BPSK1/2

01023BPSK1/2

01132BPSK1/2

10042QPSK1/2

10151QPSK1/2

11061QPSK4/5

111保留字---

SIG前向糾錯(cuò)碼為(36,3)分組碼生成矩陣如圖4所示。

101000110011100110110010011111011011

011010011111011101100111000010100011

001111001000101110101011110100101110

圖4SIG(36,3)分組糾錯(cuò)碼生成矩陣

SIG前向糾錯(cuò)碼流程如圖5所示。

圖5SIG前向糾錯(cuò)碼流程圖

SIG編碼調(diào)制方式如表4所示。SIG在編碼后為36比特,在每個(gè)Option中，都直接重復(fù)到填滿所用的

OFDM符號(hào)。

表4SIG的調(diào)制編碼方式

Option1Option2Option3

數(shù)據(jù)載波數(shù)964818

SIG的調(diào)制編

(36,3),BPSK(36,3),BPSK(36,3),BPSK

碼方式

SIG符號(hào)數(shù)122

SIG經(jīng)過(guò)編碼和填充符號(hào)后的比特需加擾，擾碼方法同5.1.7.1節(jié)，初始種子為全1。

SIG中，兩個(gè)帶CP的OFDM符號(hào)的交界處需要加窗，加窗方法見(jiàn)5.1.4.2。

SIG采用BPSK模式，星座點(diǎn)映射見(jiàn)5.1.10.2，相位映射見(jiàn)5.1.10.3。

5.1.6PHR前向糾錯(cuò)碼

PHR前向糾錯(cuò)碼由Turbo編碼、信道交織和分集拷貝組成。

7

T/CECXXXX—XXXX

在物理層OFDM系統(tǒng)中，PHR符號(hào)傳輸?shù)男畔⑽粸?28比特。PHR前向糾錯(cuò)碼流程如圖6所示。

圖6PHR前向糾錯(cuò)碼流程圖

5.1.6.1PHRTurbo編碼

PHR的Turbo編碼塊長(zhǎng)度為PB16，支持1/2和4/52種碼率。其中前128比特是信息碼，后面是校驗(yàn)碼。

具體編碼流程見(jiàn)5.1.7.2。

5.1.6.2PHR的MCS模式

PHR的MCS模式見(jiàn)5.1.5中表3，每種OFDM模式和MCS模式的數(shù)據(jù)速率見(jiàn)表5。

表5PHR的數(shù)據(jù)速率

ParametersOption1Option2Option3

PHRMCS0(kb/s)52.126-

PHRMCS1(kb/s)78.139.1-

PHRMCS2(kb/s)104.252.119.5

PHRMCS3(kb/s)156.278.129.3

PHRMCS4(kb/s)312.5156.258.6

PHRMCS5(kb/s)625312.5117.2

PHRMCS6(kb/s)1000500187.5

5.1.6.3信道交織

PHR的信道交織單元用來(lái)在多次拷貝和傳送到信道之前，將Turbo編碼器的輸出的信息比特和校驗(yàn)

比特進(jìn)行隨機(jī)化。

信息比特分成4個(gè)子塊，每個(gè)子塊大小為K/4比特。信息比特按列寫入K/4行4列的矩陣，按行讀出。

第一輪讀(0,StepSize,2*StepSize…)行直到矩陣尾部；第二輪讀(1,1+StepSize,1+2*StepSize…)行直到矩

陣尾部；經(jīng)過(guò)StepSize輪后全部行讀取完畢。

校驗(yàn)比特的交織：校驗(yàn)比特分成4個(gè)子塊，每個(gè)子塊大小為T=(N-K)/4比特。校驗(yàn)比特按列寫入T行4

列的矩陣，按行讀出。第一輪讀(offset,offset+StepSize,offset+2*StepSize…)modT行；第二輪讀(offset+1,

offset+1+StepSize,offset+1+2*StepSize…)modT行，每輪讀T/StepSize行，經(jīng)過(guò)StepSize輪后全部T行讀取

完畢。

信道交織中使用的參數(shù)如表6所示，其中PHR只有PB16模式，PSDU兼容所有PB模式。

表6信息比特交織參數(shù)表

1/2碼率4/5碼率

PB(byte)編碼塊交織偏交織步編碼塊交織偏交織步

T=(N-K)/4T=(N-K)/4

(byte)移長(zhǎng)(byte)移長(zhǎng)

16323216420844

8

T/CECXXXX—XXXX

4080804045020105

72144144721690361818

13627227213616170683417

264528528264163301326612

520104010405201665026013013

注：信息比特?cái)?shù)為K，編碼比特?cái)?shù)為N，校驗(yàn)比特?cái)?shù)為N-K，T=(N-K)/4。

信息比特和校驗(yàn)比特之間的交織：對(duì)于1/2碼率，前4位為信息比特，后4位為校驗(yàn)比特，以此類推；

對(duì)于4/5碼率，首先是2個(gè)4位的信息比特，然后是1個(gè)4位的校驗(yàn)比特，最后是2個(gè)4位的信息比特，以此

類推。

半字節(jié)移位：無(wú)論信息比特還是校驗(yàn)比特，每?jī)蓚€(gè)半字節(jié)調(diào)整一次順序，如表7所示。

表7半字節(jié)移位

輸出半字節(jié)序號(hào)移位模式

1or2b0b1b2b3

3or4b3b0b1b2

5or6b2b3b0b1

7or8b1b2b3b0

b0表示比特來(lái)自區(qū)塊1，b1表示比特來(lái)自區(qū)塊2，b2表示比特來(lái)自區(qū)塊3，b4表示比特來(lái)自區(qū)塊4。比

特串行輸出時(shí)，從左向右依次輸出。

5.1.6.4PHR分集拷貝

分集拷貝用于將原始信號(hào)進(jìn)行分集和映射。

當(dāng)分集次數(shù)為1時(shí)，如果最后1個(gè)OFDM符號(hào)沒(méi)有填滿，則利用重復(fù)數(shù)據(jù)將其填滿。具體為：假設(shè)最

后的OFDM符號(hào)可填入PadBitsNum個(gè)比特，則將數(shù)據(jù)最開(kāi)始的PadBitsNum個(gè)比特依次填入剩余子載波。

分集拷貝根據(jù)所選的模式中不同的拷貝次數(shù)，將原始數(shù)據(jù)按照載荷數(shù)據(jù)分集拷貝過(guò)程進(jìn)行處理。如

果InData(i)表示信道交織器輸出的比特，分集拷貝輸出的比特序列OutData(i)將由下面得出。xa表

示x取值為小于等于a的最大整數(shù)，即下取整。分集拷貝參數(shù)如圖7所示。

在每個(gè)分集中，最終沒(méi)有填滿的group用PadBitsNum個(gè)比特填充，具體的數(shù)據(jù)如下：第1個(gè)分集的數(shù)

據(jù)來(lái)自原始數(shù)據(jù)的第0~PadBitsNum-1個(gè)比特，第2個(gè)分集的數(shù)據(jù)來(lái)自原始數(shù)據(jù)的第PadBitsNum~

2*PadBitsNum-1個(gè)比特，依次類推至第N個(gè)分集。

圖7分集拷貝參數(shù)的圖示

（1）參數(shù)定義

9

T/CECXXXX—XXXX

DataBitsLen：信道交織器輸出的數(shù)據(jù)比特?cái)?shù)，包括信息和校驗(yàn)比特；

ValidCarrierNum：有效子載波數(shù)，根據(jù)5.1.9表20中通信頻段所支持的子載波數(shù)來(lái)表示可以傳數(shù)

據(jù)的子載波數(shù)；

UsedCarrierNum：分集拷貝模式實(shí)際使用的子載波數(shù)目，當(dāng)UsedCarrierNum不等于ValidCarrierNum

時(shí)，選取低位編號(hào)子載波使用；

CopyNum：數(shù)據(jù)的分集次數(shù)；

BPC：每子載波調(diào)制的比特?cái)?shù)

InterNum：交織器個(gè)數(shù)，與CopyNum和InterNumPerGroup的關(guān)系如見(jiàn)表8。

表8分集次數(shù)與交織個(gè)數(shù)映射表

CopyNum2346

Opion1、

InterNum4646

Opton2

InterNumPerGroup2211

CopyNum2346

Option3InterNum2646

InterNumPerGroup1211

（2）變量計(jì)算

ValidCarrierNum

UsedCarrierNumInterNum

InterNum

UsedCarrierNum

CarrierNumPerGroup

CopyNum

ValidCarrierNum

CarrierNumPerInter

InterNum

BitsPerOFDMBPCUsedCarrierNum

BitsPerGroupBPCCarrierNumPerGroup

DataBitsLen

BitsInLastOFDMDataBitsLenBitsPerOFDM

BitsPerOFDM

ifBitsInLastOFDM==0

BitsInLastOFDM=BitsPerOFDM

BitsInLastGroup=BitsPerGroup

else

BitsInLastOFDM-1

BitsInLastGroup=BitsInLastOFDMBitsPerGroup

BitsPerGroup

end

PadBitsNum=BitsPerGroup–BitsInLastGroup

10

T/CECXXXX—XXXX

（3）GroupShiftNum參數(shù)運(yùn)算

ifCopyNum==1

GroupShiftNum(1)=(0);

elseifCopyNum==2

ifBitsInLastOFDM<=BitsPerGroup

GroupShiftNum(1，2)=(0，0);

else

GroupShiftNum(1，2)=(0，1);

end

elseifCopyNum==3

ifBitsInLastOFDM<=2·BitsPerGroup

GroupShiftNum(1，2，3)=(0，0，0);

else

GroupShiftNum(1，2，3)=(0，1，2);

end

elseifCopyNum==4

ifBitsInLastOFDM<=BitsPerGroup

GroupShiftNum(1，2，3，4)=(0，0，0，0);

elseifBitsInLastOFDM<=2·BitsPerGroup

GroupShiftNum(1，2，3，4)=(0，0，1，1);

elseifBitsInLastOFDM<=3·BitsPerGroup

GroupShiftNum(1，2，3，4)=(0，0，0，0);

else

GroupShiftNum(1，2，3，4)=(0，1，2，3);

end

elseifCopyNum==6

ifBitsInLastOFDM<=1·BitsPerGroup

GroupShiftNum(1，2，3，4，5，6)=(0，0，0，0，0，0);

elseifBitsInLastOFDM<=2·BitsPerGroup

GroupShiftNum(1，2，3，4，5，6)=(0，0，0，1，1，1);

elseifBitsInLastOFDM<=3·BitsPerGroup

GroupShiftNum(1，2，3，4，5，6)=(0，0，1，1，2，2);

elseifBitsInLastOFDM<=4·BitsPerGroup

GroupShiftNum(1，2，3，4，5，6)=(0，0，0，1，1，1);

elseifBitsInLastOFDM<=5·BitsPerGroup

GroupShiftNum(1，2，3，4，5，6)=(0，0，0，0，0，0);

else

GroupShiftNum(1，2，3，4，5，6)=(0，1，2，3，4，5);

end

end

(4）交織器地址參數(shù)計(jì)算

InterShiftStep：交織器循環(huán)移位步長(zhǎng)

11

T/CECXXXX—XXXX

InterShiftStep=floor(CarrierNumPerInter/(2*InterNum));

ifInterShiftStep<1InterShiftStep=0;

elseifInterShiftStep<2InterShiftStep=1;

elseifInterShiftStep<4InterShiftStep=2;

elseifInterShiftStep<8InterShiftStep=4;

elseifInterShiftStep<16InterShiftStep=8;

end

對(duì)于InterNum個(gè)待交織塊，需要設(shè)計(jì)InterNum個(gè)交織器，其中InterInAddr表示每個(gè)交織塊中初始載

波編號(hào)（每個(gè)交織塊初始編號(hào)均從1開(kāi)始），InterOutAddr為交織后的子載波編號(hào)。InterOutAddr具體生

成方式如下所示：

forK=1:InterNum

IfInterShiftStep==0

InterOutAddr(:,K)=circshift(InterInAddr’,K-1);

else

M=K*InterShiftStep;

N=floor(CarrierNumPerInter/M);

InterPad=CarrierNumPerInter-M*N;

matrix=zeros(N,M);

fori=1:N

matrix(i,:)=InterInAddr((i-1)*M+1:i*M);

end

ifInterPad~=0

matrix(N+1,1:InterPad)=InterInAddr(end-InterPad+1:end);

end

fori=1:M

ifInterPad>=i

outtmp((i-1)*(N+1)+1:i*(N+1))=matrix(:,i);

else

ifInterPad~=0

outtmp((i-1)*N+1+InterPad:i*N+InterPad)=matrix(1:end-1,i);

else

outtmp((i-1)*N+1+InterPad:i*N+InterPad)=matrix(1:end,i);

end

end

end

outtmp=circshift(outtmp',2*(K-1)*InterShiftStep)';

InterOutAddr(:,K)=outtmp';

end

end

注：獲得的地址為載波編號(hào)，每個(gè)載波根據(jù)不同的調(diào)制模式承載對(duì)應(yīng)的比特?cái)?shù)，即若為BPSK調(diào)制，則1號(hào)載波承載

數(shù)據(jù)比特1；若為QPSK調(diào)制，則1號(hào)載波承載數(shù)據(jù)比特1、2。

（5）分集交織

如圖8所示，G1表示第1個(gè)Group中的所有數(shù)據(jù)(BitsPerGroup)，I1表示InterOutAddr中的第一組交織

12

T/CECXXXX—XXXX

器生成的載波地址。例如，若按照4次分集，Group的循環(huán)移位參數(shù)為GroupShiftNum(1,2,3,4)=(0,0,1,1)，

每個(gè)Group需要兩個(gè)交織器(InterNumPerGroup=2)。

在第一次分集中，每個(gè)Group中的數(shù)據(jù)分別采用2個(gè)交織器進(jìn)行交織，交織參數(shù)為InterOutAddr(:,1)

和InterOutAddr(:,2)，交織后的結(jié)果為G1(I1)、G1(I2)，并且G1(I1)、G1(I2)按照GroupShiftNum[1]=0按

照BitsPerGroup步長(zhǎng)進(jìn)行循環(huán)移位；

在第二次分集中，每個(gè)Group中的數(shù)據(jù)分別采用2個(gè)交織器進(jìn)行交織，交織參數(shù)為InterOutAddr(:,3)

和InterOutAddr(:,4)，交織后的結(jié)果為G1(I3)、G1(I4)，并且G1(I3)、G1(I4)按照GroupShiftNum[2]=0，

按照BitsPerGroup步長(zhǎng)進(jìn)行循環(huán)移位；

在第三次分集中，每個(gè)Group中的數(shù)據(jù)分別采用2個(gè)交織器進(jìn)行交織，交織參數(shù)為InterOutAddr(:,5)

和InterOutAddr(:,6)，交織后的結(jié)果為G1(I5)、G1(I6)，并且G1(I5)、G1(I6)按照GroupShiftNum[3]=1，

按照BitsPerGroup步長(zhǎng)進(jìn)行循環(huán)移位；

在第四次分集中，每個(gè)Group中的數(shù)據(jù)分別采用2個(gè)交織器進(jìn)行交織，交織參數(shù)為InterOutAddr(:,7)

和InterOutAddr(:,8)，交織后的結(jié)果為G1(I7)、G1(I8)，并且G1(I7)、G1(I8)按照GroupShiftNum[4]=1，

按照BitsPerGroup步長(zhǎng)進(jìn)行循環(huán)移位。

完成4次分集拷貝后，形成的分集拷貝數(shù)據(jù)用于星座點(diǎn)映射。

圖8分集拷貝示意圖

5.1.7PSDU前向糾錯(cuò)碼

PSDU的前向糾錯(cuò)碼由加擾、Turbo編碼、信道交織和分集拷貝組成，其流程如圖9所示。

圖9PSDU前向糾錯(cuò)碼流程圖

5.1.7.1PSDU擾碼

PSDU通過(guò)和一個(gè)由下面擾碼多項(xiàng)式產(chǎn)生的重復(fù)偽隨機(jī)噪聲序列進(jìn)行“異或”運(yùn)算。

13

T/CECXXXX—XXXX

S(x)x10x31

在開(kāi)始處理每個(gè)PSDU時(shí)，擾碼多項(xiàng)式的初始值全部設(shè)置為1，每輸入一個(gè)數(shù)據(jù)，擾碼多項(xiàng)式左移

一位，并將它的第3位和第10位做異或運(yùn)算，輸出的結(jié)果與輸入數(shù)據(jù)再做異或運(yùn)算，即可得到輸出數(shù)據(jù)。

加擾實(shí)現(xiàn)流程如圖10所示。

圖10加擾流程圖

5.1.7.2PSDUTurbo編碼

PSDU支持PB16，PB40，PB72，PB136，PB264，PB520六種模式，每個(gè)模式支持1/2，4/5兩種碼率，

只支持1個(gè)PB塊。

（1）編碼模塊

編碼由個(gè)相同的分量編碼器（，）組成，每輸入一對(duì)信息比特（，），輸

Turbo2ENC1ENC2u1u2

出系統(tǒng)比特（，），和校驗(yàn)比特（，）。編碼器架構(gòu)如圖所示。

u1u2pqTurbo11

圖11Turbo編碼器架構(gòu)

和使用狀態(tài)編碼器，輸入數(shù)據(jù)流的第一個(gè)比特位映射到，第二個(gè)比特位映射到，

ENC1ENC28u1u2

以此類推，在一個(gè)ENC中，每一對(duì)比特位對(duì)應(yīng)輸出一個(gè)校驗(yàn)位。校驗(yàn)（p，q）的計(jì)算根據(jù)圖12確定。

14

T/CECXXXX—XXXX

圖12ENC1/ENC2編碼架構(gòu)

每個(gè)成員碼編碼器的具體算法如下：

步驟設(shè)置寄存器初始狀態(tài)，為。

1S0S01,S02,S03[0,0,0]

步驟2輸入信息比特至分量編碼器（ENC2輸入的是交織后的信息比特），直至最后一位，用于得

到編碼結(jié)束的末狀態(tài)。

SNSN1,SN2,SN3

步驟3

定義矩陣M：

PB_Size為520，72，16時(shí)：

001

M101

111

PB_Size為264，40時(shí)：

101

M111

110

PB_Size為136時(shí)：

011

M100

010

令S0'SNM（SN是行向量，實(shí)際中用一個(gè)查找表實(shí)現(xiàn)上式計(jì)算）。

步驟4將輸入信息比特重新進(jìn)入分量編碼器，它的初始狀態(tài)由步驟3算出，再經(jīng)過(guò)一次編碼后，他

的末狀態(tài)N'S0'，從而可以得出輸出的Turbo編碼校驗(yàn)位。

（2）Turbo交織模塊

15

T/CECXXXX—XXXX

Turbo交織器用于將原始數(shù)據(jù)交織后作為第二個(gè)成員碼的輸入，Turbo交織按照雙比特為單位進(jìn)行，

交織器長(zhǎng)度等于原始數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度的雙比特?cái)?shù)量，Turbo交織的參數(shù)如表9定義，不同的PB長(zhǎng)度，采用不

同的參數(shù)，有PB16，PB40，PB72，PB136，PB264，PB520六種。

表9Turbo交織參數(shù)表

物理塊（字節(jié)數(shù)）S表長(zhǎng)度雙比特交織長(zhǎng)度雙比特的交織長(zhǎng)度

除以S表長(zhǎng)度

168864

40820160

721816288

1363416544

26433321056

52040522080

首先規(guī)定Turbo交織的地址映射I(x)定義如下：

I(x)[S(xmodN)(xdivN)*NL]modLforx0,1,...,L1

其中S()是一個(gè)查找表，N是S表長(zhǎng)度，M是雙比特交織長(zhǎng)度除以S表長(zhǎng)度，見(jiàn)表10至表15，div表

示整除，mod表示模運(yùn)算。地址映射I(x)用于Turbo交織的具體算法如下：

ifxmod20

IntData(2x)Data(2I(x)1)

IntData(2x1)Data(2I(x))

forx0,1,2,...,L1

ifxmod21

IntData(2x)Data(2I(x))

IntData(2x1)Data(2I(x)1)

其中Data()表示交織器輸入，IntData()表示交織器輸出，需要注意的是，當(dāng)交織器輸出地址為偶

數(shù)時(shí)，對(duì)應(yīng)的交織后的信息比特對(duì)的第0和第1比特要交換一下。

表10PB16的S查找表

x01234567

S(x)532093262395118

表11PB40的S查找表

x0123

S(x)1566513847

x4567

S(x)861399112

表12PB72的S查找表

16

T/CECXXXX—XXXX

x01234567

S(x)120025516622113218798

x89101112131415

S(x)15364119308528451250

x1617

S(x)17216

表13PB136的S查找表

x01234567

S(x)38368262180484363302152

x89101112131415

S(x)405529971133350940198

x1617181920212223

S(x)23645442812427349373389

x2425262728293031

S(x)1622932211467252411183

x3233

S(x)31086

表14PB264的S查找表

x01234567

S(x)3091757376671024224622962

x89101112131415

S(x)527845926105236654249784

x1617181920212223

S(x)108551410479823866442654

x2425262728293031

S(x)32133856107307651038352

x32

S(x)954

表15PB520的S查找表

x01234567

S(x)118332425143416533115741039

x89101112131415

S(x)10841332151353621319087611231

x1617181920212223

17

T/CECXXXX—XXXX

S(x)16594761842809200789517171950

x2425262728293031

S(x)10193761816067041786570843

x3233343536373839

S(x)349203811021260235406481347

（3）打孔模塊

打孔模塊就是根據(jù)所需碼率，對(duì)Turbo編碼比特進(jìn)行打孔輸出。

信息位不做打孔處理，打孔模塊只是對(duì)ENC1和ENC2輸出的p和q奇偶位做打孔處理，并按原始順序

寫入到奇偶輸出緩存。對(duì)于不同的碼率，打孔模式如表16、表17所示。

表16碼率為1/2時(shí)的打孔模式

p11111111

q11111111

表17碼率為4/5時(shí)的打孔模式

p10001000

q10001000

打孔的具體算法流程：

步驟1根據(jù)碼率，設(shè)置打孔模式。

步驟2根據(jù)打孔模式，按從右（低位）到左（高位）順序?qū)urbo編碼比特中的校驗(yàn)比特進(jìn)行打孔

處理，最后將打孔剩下的Turbo編碼比特排列輸出，先依次輸出信息位，再輸出校驗(yàn)位。

5.1.7.3PSDU的MCS模式

PSDU的MCS模式定義如所示。PSDU的MCS模式如表18所示，每種OFDM模式和MCS模式的數(shù)據(jù)

速率如表19所示。

表18PSDU的MCS定義

PSDU_MCS分集次數(shù)調(diào)制方式