本发明涉及数字信息传输领域， 尤其是涉及一种 OFDM系统的信息传 输方法及信号生成装置。 背景技术

OFDM ( Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 正交频分复用 ) 系统是一种多载波通信系统，其使用了信道带 宽内的多个子载波发送数据， 并且具有对多径延迟扩展和频率选择性衰落的 耐受程度高、 频谱使用的有 效性高和抗干扰性良好等特性， 可以用于传输速率较大的数据， 具有广泛 的应用前景， 比 ¾口目前在 CMMB ( China Mobile Multimedia Broadcasting, 中国移动多媒体广播） 系统中就是釆用 OFDM技术作为调制传输技术。

在基于 ODFM的数字广播系统中，其物理层结构通常包� �有控制时隙， 也称为控制帧， 以提供广播系统的控制信息。 该控制时隙一般釆用固定的 信道编码方式和调制方式以方便接收端能够快 速获取系统控制信息。 OFDM 系统中的控制时隙可以釆用多种信道编码方式 或者多种调制方式， 比如在同一个 OFDM系统中可能存在 1/2和 1/4两种码率的 LDPC ( Low Density Parity Check Code , 低密度奇偶校验码） 信道编码方式， 其中 1 /4LDPC码的传输性能好于 1 /2LDPC码， 又比如在同一个 OFDM系统中 可能存在 BPSK ( Binary Phase Shift Keying, 二相相移键控）和传输效率更 高的 QPSK ( Quadrature Phase Shift Keying, 正交相移键控）两种调制方式。 OFDM 系统将根据实际应用的需要而综合考虑信道余 量和传输效率以选择 信道编码方式和调制方式。 因此， 如何使接收端能够快速准确地获得控制 时隙釆用的编码方式和调制方式是一个亟待解 决的重要问题。 发明内容

针对现有技术的不足， 本发明的目的是要提供一种 OFDM系统的信息 传输方法及信号生成装置， 使接收端能够快速准确地获得控制时隙釆用的 传输方式。

为了实现上述目的， 本发明提供了一种 OFDM系统的信息传输方法， 包括以下步骤： 对经过信道编码和数据映射后的数据流进行导 频添加以形 成频域 OFDM符号， 其中， 导频添加的步骤包括按照系统配置方案放置离 散导频和连续导频， 并在用于传输控制信息的连续导频处配置控制 信息， 该控制信息包括帧号、 字节交织器同步标识和配置变更指示， 还包括控制 时隙的信道编码方式指示和控制时隙的调制方 式指示； 将频域 OFDM符号 变换成时域 OFDM符号； 将时域 OFDM符号复接成为数据帧以进行发送。

对应地， 本发明还提供了一种 OFDM系统的信号生成装置， 包括： 导 频添加模块， 其对经过信道编码和数据映射后的数据流进行 导频添加以形 成频域 OFDM符号， 其中， 导频添加模块包括按照系统配置方案放置离散 导频和连续导频， 并在用于传输控制信息的连续导频处配置控制 信息， 该 控制信息包括帧号、 字节交织器同步标识和配置变更指示， 还包括控制时 隙的信道编码方式指示和控制时隙的调制方式 指示； OFDM符号生成模块， 其将频域 OFDM符号变换成时域 OFDM符号； 以及成帧模块， 其将时域 OFDM符号复接成为数据帧以进行发送。

本发明的有益效果是， 该信息传输方法及信号生成装置使得数据编码 和调制能够更加灵活有效地利用信道资源， 能够与 CMMB ( China Mobile Multimedia Broadcasting, 中国移动多媒体广播） 系统兼容， 并使得接收端 能够快速正确地获得数据的传输方式， 具有结构简单、 传输效率高、 操作 灵活、 适应性强等优点。 附图说明

图 1 是根据本发明优选实施例的 OFDM 系统的信号传输方法的流程 图；

图 2是根据本发明优选实施例的 OFDM系统的信号传输方法的原理示 意图；

图 3是根据本发明优选实施例的 OFDM系统的帧结构示意图； 以及 图 4 是根据本发明优选实施例的 OFDM 系统的信号生成装置的结构 图。 具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一 步详细说明。

根据本发明的信号传输方法， 如果在一个 OFDM数字广播系统的控制 时隙中釆用多种信道编码方式和多种调制方式 ， 可以釆用 OFDM符号的连 续导频来传递一个关于控制时隙的信道编码方 式和调制方式的指示信息， 从而在接收到连续导频提供的指示信息后， 接收端可以快速正确地确定控 制时隙所釆用的是何种传输方式从而可以及时 选择相应的信道解码方式和 解调方式。

图 1示出了根据本发明优选实施例的 OFDM系统的信号传输方法的大 致流程， 图 2示出了相对应的信号处理原理， 结合图 1和图 2可以看出， 根据本发明的信息传输方法的具体步骤主要包 括导频添加、 OFDM符号生 成和成顿, 具体而言：

S 101： 对经过信道编码和数据映射后的数据流进行导 频添加以形成频 域 OFDM符号。

在本发明的优选实施例中， 假设有两个 OFDM数字广播系统， 釆样率 均为 10MHz, 系统带宽分别为 6MHz和 8MHz, FFT ( Fast Fourier Transform, 快速傅立叶变换） 长度均为 4096 , 并且都具有如图 3所示的帧结构， 该帧 结构能够与 CMMB系统相兼容。 带宽为 6MHz的系统 A中有 2276个有效 子载波， 而带宽为 8MHz的系统 B中有 3076个有效子载波。

在 CMMB 系统中控制时隙固定地釆用 1/2码率的 LDPC信道编码和 BPSK的调制方式。 而本发明优选实施例的系统 A和系统 B中的控制时隙 均是可以选择地釆用 1/4或 1/2码率的 LDPC信道编码， 其中 1/2码率的 LDPC码与 CMMB系统中釆用的 LDPC码完全相同， 1/4码率的 LDPC码 与 1/2码率的 LDPC码码长相同。 在两种码率的 LDPC码码长均为 9216的 条件下， 1/4码率的 LDPC码的性能比 1/2码率的 LDPC码要好 ldB左右， 且两者都为结构近似的 QC ( Quasi-cyclic, 准循环）码。 此外， 在系统 A 和系统 B中的控制时隙均是可以选择地釆用 BPSK或 QPSK调制方式， 选 择 QPSK调制方式可以获得比 BPSK更高的传输效率。

为了使得接收端能够快速准确地获知系统 A 和 B中控制时隙釆用的 LDPC 信道编码方式和调制方式， 用这两种系统中固定位置的子载波所对 应的连续导频对其进行指示。 在系统 A中有 78个连续导频， 在系统 B中 有 82个连续导频， 在这些连续导频中又各自有 64个被用来传递系统的控 制信息。 表 1 示出了这两个系统中用于传递系统控制信息的 连续导频所对 应的子载波编号。

表 1

釆用一组 16比特的数据来传输控制信息， 然后将该 16比特的数据映 射到连续导频上。 比如， 在用于传输控制信息的 64个连续导频中选取 4组 导频， 每组包含 16个导频， 每个导频用于携带 1比特信息， 每组导频传输 一条完整信息。 因此， 每 1个比特就有 4个导频与之相对应， 这种冗余方 式传输信息能够保证传输的可靠性和稳定性。 表 2示出了本实施例中连续 导频对应的各比特所承载的系统控制信息。 在这两个系统中用比特 8来指 示控制时隙釆用的 LDPC码的码率， 用比特 9来指示控制时隙釆用的调制 方式。表 3示出了 CMMB系统中对应的连续导频所传输的 16位比特信息。 表 2

在表 2和表 3中各比特的含义分别为：

比特 0〜比特 5: 当前帧号 （高位调制为比特 0 ) , 取值范围 0 ~ 39； 比特 6: 字节交织器同步标识， 为 1时标识本帧为字节交织器起始帧； 比特 7: 配置变更指示， 釆用差分调制方式指示终端广播信道物理层 配置参数变更， 其具体差分方式为： 假设上一帧比特 7传送的是《 ( 0或者

1 ) , 并且物理层配置将在下一帧发生变更， 则在本帧中传送 ^并保持下去， 持续到下次变更的前一帧；

比特 8: 该比特为 0时表示控制时隙 TS0釆用 1/2码率的 LDPC码， 为 1时表示控制时隙 TS0釆用 1/4码率的 LDPC码，而 CMMB系统中该比 特保留；

比特 9: 该比特位 0时表示控制时隙 TS0釆用 BPSK调制， 为 1时表 示控制时隙 TS0釆用 QPSK调制， 而 CMMB系统中该比特保留；

比特 10 ~比特 15: 保留。

对比表 2和表 3可以看出，本实施例中的比特 0~7与 CMMB系统完全 相同， 比特 8与比特 9在 CMMB系统中是保留比特位， 当本实施例中的控 制时隙釆用 1/2码率的 LDPC码和 BPSK调制时， 比特 8和比特 9的取值 可以与 CMMB系统的取值完全相同，因此釆用本发明的� �统能够与 CMMB 系统完全兼容。

对应于每个 OFDM符号的有效子载波数， 将信源数据流经过信道编码 和数据映射后的数据分割成若干个数据块 ^ι，'Ά-ι ^} ( f为每个 OFDM符 号的负载子载波数量） ， 并把这些数据块放置于 OFDM符号的数据子载波 处。 按照系统中离散导频和连续导频的配置方案在 离散导频位置放置离散 导频， 在连续导频位置放置连续导频， 然后按照表 1和表 2在特定编号的 子载波对应的连续导频处配置一个或多个保留 比特位的高低电平组合以表 示控制时隙的控制信息， 特别地， 将连续导频中的比特 8配置为 0或 1 , 以指示控制时隙釆用的 LDPC码码率为 1/2或 1/4 , 并将比特 9配置为 0或 1 , 以指示控制时隙釆用 BPSK或 QPSK调制方式。

S102: 将频域 OFDM符号变换成时域 OFDM符号。

添加完导频信息的数据构成了频域 OFDM符号数据 ^{{ }} , 频域 OFDM 符号经 IFFT后可以生成时域 OFDM符号数据 ^{ί " ^} , 其 IFFT公式为：

t _n = IFFT(S ₁ ) = Y S ₁ e ^j2 ' ^ImlN

, 0≤n≤N-l

其中 N为 FFT长度。

S 103： 将时域 OFDM符号复接成为数据帧以进行发送。

在步骤 S103中， 将时域 OFDM符号按照图 3所示的系统帧结构进行 复接以构成含有控制时隙的数据帧进行发射， 从而可以提供一种安全高效 的传输数据。

在接收到数据后， 首先利用特定比特位的高低电平组合解析出控 制时 隙所釆用的信道编码方式和调制方式， 然后釆用相对应的解码方式和解调 方式对控制时隙进行处理， 从而为进一步处理接收到的数据提供了保证。

图 4所示的是根据本发明的信号生成装置， 该信号生成装置的主要包 括导频添加模块、 OFDM符号生成模块和成帧模块， 其工作流程大致为： 首先经过信道编码和数据映射后的数据流送入 导频添加模块以添加导频信 息， 即利用比特位的高低电平组合以分别表示数据 流釆用的信道编码方式 和调制方式， 从而在每个 OFDM符号的确定连续导频位置处设置连续导频 值以指示控制时隙的信道编码方式和调制方式 ， 并形成频域 0 F D M符号， 其次在 OFDM符号生成模块中将频域 OFDM符号经过 IFFT ( Inverse Fast Fourier Transform, 逆快速傅立叶变换） 单元进行 IFFT后形成时域 OFDM 信号， 最后将时域 OFDM信号复接成数据帧以进行发射。

作为本发明的进一步改进， 当控制时隙所釆用的编码方式或者调制方 式为三种或四种时，用来传输控制信息的 16比特数据中就必须相应地选取 两个比特位来表示控制时隙的编码方式或者调 制方式。 本领域技术人员能 够理解的是， 如果需要表示的编码方式和调制方式为更多种 类， 那么可能 需要的比特位就更多。

根据本发明， 可以在控制时隙中通过选择不同码率的信道编 码来改变 信道余量， 同时也可以通过选择不同的调制方式来改变传 输速率， 并通过 连续导频来指示信道编码方式和调制方式， 因此接收端只需要经过简单的 识别就能够快速正确地获得控制时隙所釆用的 信道编码方式和调制方式， 从而为接收端的解码、 解调和其他进一步的数据处理提供了有力的保 障， 降低了接收端的数据处理难度， 提高了数据处理效率， 适合于釆用多种信 道编码方式和多种调制方式的数字广播系统。

以上所披露的仅为本发明的优选实施例， 当然不能以此来限定本发明 的权利保护范围。 可以理解， 依据本发明所附权利要求中限定的实质和范 围所作的等同变化， 仍属于本发明所涵盖的范围。