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在NGB-W通信系统中实现时间交织和解时间交织的方法

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本发明提供一种在NGB-W通信系统中实现时间交织和解时间交织的方法，主要在于通过在物理层L1后信令域中增加NGB-W通信系统实现时间交织和解时间交织所需的时间交织参数，发送端根据这些时间交织参数完成物理层管道PLP在各个NGB-W帧内数据的时间交织，接收端则通过解调L1后信令获知物理层管道PLP在各个NGB-W帧内的时间交织参数，据此完成对应物理层管道PLP在各个NGB-W帧内的数据的解时间交织。相较于现有技术，本发明可以实现不变或者可变输入速率数据的均匀或者非均匀的帧间卷积交织与帧内块交织级联的时间交织，在保证了NGB-W通信系统实现级联式时间交织方案的同时，也提高了NGB-W通信系统实现时间交织的灵活性。

著录项

公开/公告号CN103684666A

专利类型发明专利
公开/公告日2014-03-26

原文格式PDF
申请/专利权人中国科学院上海高等研究院;
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申请/专利号CN201210339533.3
发明设计人杨颖;寇亚军;田金凤;黄飞;李明齐;
展开▼

申请日2012-09-13
分类号H04L1/00(20060101);
代理机构31219 上海光华专利事务所;
代理人余明伟
地址 201210 上海市浦东新区海科路99号
入库时间 2023-12-17 01:54:18

法律信息

法律状态公告日

法律状态信息

法律状态
2016-12-21

授权

授权
2014-04-23

实质审查的生效 IPC(主分类):H04L1/00 申请日:20120913

实质审查的生效
2014-03-26

公开

公开

说明书

技术领域

本发明涉及广播电视通信领域，特别涉及一种在下一代广播电视无线NGB-W通信系统中实现时间交织和解时间交织的方法。

背景技术

随着世界经济文化的快速发展，移动用户对信息业务的需求量快速增长。单独依靠传统广播网或传统双向通信网，都无法实现移动信息业务的最优化传输。而下一代广播电视网无线（Next Generation Broadcasting networks-Wireless，NGB-W）通信系统，可实现无线广播和双向通信的融合共存，是解决移动信息业务数据量快速增长和无线网络传输容量受限之间矛盾的有效途径，因其技术的合理性和广阔的市场前景受到了学术界和产业界的广泛关注。

NGB-W通信系统业务主要面向地面传输（传输环境复杂多变），因而其可能面临严重的多径干扰问题。为了提高NGB-W信号传输的可靠性，NGB-W通信系统引入了时间交织技术。时间交织技术，可以将信道传输过程中突发产生比较集中的错误在时间上最大限度分散化，有效地增加前向纠错编码（Forward Error Correction，FEC）抗连续错误的长度，进一步提高通信系统性能。在NGB-W通信系统中，不同的业务数据流输入不同的物理层管道（Physical Layer Pipes，物理层管道PLP），各个物理层管道PLP在发送端独立地进行时间交织，不同物理层管道PLP可选择不同的时间交织参数值，各个物理层管道PLP数据交织后复用输出。接收端则根据需要对所需的物理层管道PLP进行解交织后输出译码，得到其中传输的业务数据。

NGB-W通信系统调度器通过信令信息对比特交织编码调制模块进行控制，使得比特交织编码调制模块按照信令信息完成对各物理层管道PLP的交织编码调制。信令信息中的物理层（L1）信令与物理层管道PLP密切相关，它包括L1前信令与物理层L1后信令两部分。L1 前信令为物理层L1后信令提供接收和解码所需要的信息，物理层L1后信令为接收端提供寻找物理层管道PLP所需的信息。物理层L1后信令可进一步分为可配置信令和动态信令，其中，L1可配置信令中的参数信息在一个超帧内保持不变，可有效地节省信令空间；而L1动态信令内的参数信息在每一个NGB-W帧周期内均可变化，为参数设置提供了灵活性。物理层L1后信令提供了物理层管道PLP的各种参数，其中就包括各个物理层管道PLP内所传输数据实现时间交织所需的参数信息，分别放置在L1可配置信令域和L1动态信令域中。 NGB-W通信系统根据各个物理层管道PLP所承载业务的性能需求对时间交织参数进行动态配置，发送端利用这些参数信息值完成时间交织，接收端则通过解调信令获知各个物理层管道PLP时间交织参数，据此完成所需物理层管道PLP业务数据的解交织。由此可见，通过 L1信令传输时间交织参数能够更加完善与灵活地实现各物理层管道PLP数据的时间交织。

数字通信中一般采取的交织方法为块交织和卷积交织。块交织也叫矩阵行列转置法，其利用一个二维存储器阵列实现。块交织时，数据按列写入，按行读出；解交织时数据则按行写入，按列读出。块交织结构简单，但数据延时时间长而且所需的存储器比较大。卷积交织则是基于Forney的方法，其通过多个移位寄存器组实现。通道数及各个通道时延是实现卷积交织的两个重要参数体。卷积交织所使用移位寄存器组的数量即为卷积交织器通道数，而各个通道上的时延则通常为不相同的数据周期。交织器的输出端按输入端的工作节拍同步依次输出各个时延通道上经延时的数据。解交织器具有与交织器相同的通道数，而各个通道上的时延周期则与交织器相反，从而保证端到端的时延固定。

现有的广播通信标准根据各自的应用场景采用不相同的时间交织方案。DVB-T2标准使用简单易行的块交织实现帧间或者帧内的时间交织；DVB-SH标准则定义了四种不相同属性的卷积交织方案来实现不相同场景下的时间交织；DVB-NGH标准地面部分考虑使用帧间卷积交织与帧内块交织级联的时间交织方案，其可以在不降低分集度的情况下，有效地实现长交织。综合评价和衡量各标准中时间交织方案的优缺点，NGB-W通信系统地面广播部分考虑采用帧间卷积交织和帧内块交织级联的时间交织方案。该级联式的时间交织方案可分为交织单元分组、帧间卷积交织和帧内块交织三个阶段。首先，在各个NGB-W帧周期内，将输入的所有FEC块等分为若干个交织单元，每一个FEC块被分组的交织单元数与物理层管道PLP 在对应帧周期内所使用子卷积交织器的通道数相同；其次，帧间卷积交织通过多个子卷积交织器并行实现，每一个子卷积交织器处理一个FEC块数，将每一个FEC块内大小相同的交织单元依次分别送入相应子卷积交织器各个时延通道中，不同时延通道设置不同时延参数，且以NGB-W帧为基本单位，以实现帧间卷积交织；最后，在各个NGB-W帧周期内，各个子卷积交织器输出的所有交织单元进行统一的帧内块交织。

在实现帧间卷积交织时，各个NGB-W帧内使用的子卷积交织器数与物理层管道PLP在各个NGB-W帧周期内输入数据速率有关。如果物理层管道PLP输入数据速率恒定，即在每一个NGB-W帧周期内物理层管道PLP所承载的FEC块数量恒定，则物理层管道PLP并行使用的子卷积交织器的数量亦是恒定的，为各个NGB-W帧周期内输入的FEC块数。如果物理层管道PLP数据速率可变，即每一个NGB-W帧周期内物理层管道PLP所承载的FEC块数量可变，则物理层管道PLP并行使用的子卷积交织器的数量亦是可变的。当数据速率上升，即物理层管道PLP在NGB-W帧周期内FEC块数开始增多时，物理层管道PLP并行使用的子卷积交织器数也相应地增加。此时，每一个NGB-W帧周期内使用子卷积交织器的数量与相应NGB-W帧周期内FEC块数量相同。而当数据速率下降，即物理层管道PLP在NGB-W 帧周期内FEC块数减少时，物理层管道PLP在各个NGB-W帧周期内使用子卷积交织器的数量不再与物理层管道PLP在相应NGB-W帧周期内实际输入的FEC块数量相同。此时，需要在NGB-W帧周期内填充适量的虚拟FEC块，使得填充后各个帧内的FEC块数与相应NGB-W 帧周期内使用的子卷积交织器数相同。如果某个子卷积交织器各时延通道上移位寄存器中存放的有效交织单元均已经被输出，则可以将该子卷积交织器丢弃，同时停止填充虚拟FEC块。

与DVB-NGH标准级联时间交织方案中采用均匀的帧间卷积交织不同，NGB-W标准级联时间交织方案考虑采用非均匀的帧间卷积交织，即卷积交织器各个通道的延时与通道数不再是线性关系。故DVB-NGH标准中时间交织参数已经无法完全适用于NGB-W标准。DVB-T2 标准或者DVB-SH标准仅采用单一的交织方案，故其在信令中传输的交织参数信息也无法适用于NGB-W标准。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在NGB-W通信系统中实现时间交织和解时间交织的方法，用于在NGB-W通信系统中实现均匀或者非均匀的帧间卷积交织与帧内块交织级联的时间交织方案。

为实现上述目的及其它目的，本发明提供一种在NGB-W通信系统中实现时间交织和解时间交织的方法，包括：步骤1，在当前NGB-W帧内的物理层L1后信令中配置各个物理层管道PLP数据实现帧间卷积交织与帧内块交织级联的时间交织所需的时间交织参数；所述时间交织参数包括：配置在所述物理层L1后信令的可配置信令域中的对应各个物理层管道PLP 的子卷积交织器的通道数B和循环体子卷积交织器通道时延L；配置在所述物理层L1后信令的动态信令域中的对应各个物理层管道PLP的循环体相应NGB-W帧周期内输入的前向纠错 FEC块数N_FEC和子卷积交织器数N_CI；步骤2，发送端根据步骤1所述当前NGB-W帧内物理层L1后信令中配置的对应各个物理层管道PLP的时间交织参数完成各个物理层管道PLP 在当前NGB-W帧内的数据的时间交织；接收端通过解调步骤1所述当前NGB-W帧内物理层L1后信令获知相应物理层管道PLP在当前NGB-W帧内的时间交织参数，据此完成各个物理层管道PLP在当前NGB-W帧内的数据的解时间交织。

可选地，所述步骤1包括：

在物理层L1后信令的可配置信令域中，针对每一个物理层管道PLP配置参数：子卷积交织器的通道数B；所述子卷积交织器的通道数B用以指示当前物理层管道PLP在当前 NGB-W帧周期内所使用子卷积交织器的通道数；

在物理层L1后信令的可配置信令域中，针对每一个物理层管道PLP配置参数：以子卷积交织器通道时延L为循环单元的循环体，每一个循环单元用L(i)表示，其中，i 0，......， B-1；所述子卷积交织器通道时延L用以指示当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧周期内所使用子卷积交织器各个通道上的时延，以NGB-W帧为基本单位；

在物理层L1后信令的动态信令域中，针对每一个物理层管道PLP配置参数：以相应 NGB-W帧周期内输入的前向纠错FEC块数N_FEC为循环单元的循环体，每一个循环单元用 N_FEC(i)表示，其中，i 0，......，B-1；所述相应NGB-W帧周期内输入的前向纠错FEC块数 N_FEC用以指示卷积交织后当前物理层管道PLP映射到当前NGB-W帧内的数据在输入卷积交织器时所处的相应NGB-W帧周期内输入的前向纠错FEC块数；

在物理层L1后信令的动态信令域中，针对每一个物理层管道PLP配置参数：子卷积交织器数N_CI；所述子卷积交织器数N_CI用以指示当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧周期内所使用子卷积交织器的数量。

可选地，针对一个物理层管道PLP，所述子卷积交织器的通道数B在物理层L1后信令的可配置信令域中占用4个比特位；所述以子卷积交织器通道时延L为循环单元的循环体中的每一个循环单元在物理层L1后信令的可配置信令域中占用5个比特位；所述以相应NGB-W 帧周期内输入的前向纠错FEC块数N_FEC为循环单元的循环体中的每一个循环单元在物理层 L1后信令的动态信令域中占用10个比特位；所述子卷积交织器数N_CI在物理层L1后信令的动态信令域中占用10个比特位。

可选地，所述步骤2进一步包括：

针对当前NGB-W帧内的一个物理层管道PLP，

步骤2-1，发送端根据步骤1中所述当前NGB-W帧内物理层L1后信令中配置的属于当前物理层管道PLP的时间交织参数，对相应物理层管道PLP在当前NGB-W帧周期内输入的数据进行预处理，在当前NGB-W帧内完成当前物理层管道PLP虚拟前向纠错FEC块的填充以及包括有效前向纠错FEC块和填充的虚拟前向纠错FEC块在内的所有前向纠错FEC块的交织单元分组；

步骤2-2，发送端利用当前NGB-W帧内物理层L1后信令中配置的属于当前物理层管道 PLP的时间交织参数，对当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧内所使用子卷积交织器进行配置，包括：利用子卷积交织器数N_CI对当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧周期内所使用子卷积交织器的数量进行配置，利用子卷积交织器的通道数B和循环体子卷积交织器通道时延L分别对当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧内所使用的所有子卷积交织器的通道数和各个通道时延进行配置；据此对步骤2-1输出的当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧内的数据进行帧间卷积交织；

步骤2-3，发送端根据步骤1中当前NGB-W帧内物理层L1后信令中配置的属于当前物理层管道PLP的时间交织参数完成帧间卷积交织后，输出当前物理层管道PLP映射到当前 NGB-W帧内数据的处理，完成有效交织单元、虚拟交织单元或者寄存器初始状态的位置重置并通过计算将帧间卷积交织后当前物理层管道PLP映射到当前NGB-W帧内的虚拟交织单元或者寄存器初始状态删除；

步骤2-4，发送端利用当前NGB-W帧内物理层L1后信令中配置的属于当前物理层管道 PLP的循环体相应NGB-W帧周期内输入的前向纠错FEC块数N_FEC，得到当前物理层管道 PLP在当前NGB-W帧进行帧内块交织所使用的矩形寄存器的列数；据此将经步骤2-3处理后的当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧内的数据按列写入当前NGB-W帧内的矩形寄存器，一列一个交织单元，再按行读出单元字，完成当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧内数据的帧内块交织；

步骤2-5，接收端接收数据并解调物理层L1后信令获取当前物理层管道PLP在当前 NGB-W帧内的物理层L1后信令中配置的进行帧内解块交织与帧间解卷积交织级联的解时间交织所需的时间交织参数，所述时间交织参数包括：配置在所述物理层L1后信令的可配置信令域中的属于当前物理层管道PLP的子卷积交织器的通道数B和循环体子卷积交织器通道时延L；配置在所述物理层L1后信令的动态信令域中的属于当前物理层管道PLP的循环体相应NGB-W帧周期内输入的前向纠错FEC块数N_FEC和子卷积交织器数N_CI；

步骤2-6，接收端在当前NGB-W帧内采用与步骤2-4中发送端对应NGB-W帧内所使用的矩形寄存器结构相同的矩形寄存器，根据按行写入按列读出的方式，完成当前物理层管道 PLP在当前NGB-W帧内数据的帧内解块交织；

步骤2-7，接收端根据步骤2-5中解调出的当前NGB-W帧内的物理层L1后信令中配置的属于当前物理层管道PLP的时间交织参数完成当前NGB-W帧内接收的属于当前物理层管道PLP的数据的预处理，计算完成当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧内的虚拟交织单元或者寄存器初始状态恢复，并完成当前物理层管道PLP映射到当前NGB-W帧内的有效交织单元、虚拟交织单元或者寄存器初始状态的位置恢复；

步骤2-8，接收端根据步骤2-5中解调出的当前NGB-W帧内物理层L1后信令中配置的属于当前物理层管道PLP的时间交织参数对当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧内所使用子解卷积交织器进行配置，包括：利用子卷积交织器数N_CI对解帧间卷积交织时当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧内所使用子解卷积交织器的数量进行配置以及利用子卷积交织器的通道数B和循环体子卷积交织器通道时延L分别对各个子解卷积交织器的通道数和各个通道时延进行配置；据此完成经步骤2-7处理后当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧内数据的帧间解卷积交织；

步骤2-9，接收端根据步骤2-5中解调出的当前NGB-W帧内物理层L1后信令中配置的属于当前物理层管道PLP的时间交织参数完成解卷积交织后当前物理层管道PLP在当前 NGB-W帧内数据的处理。

可选地，所述步骤2-1中的输入数据预处理中虚拟前向纠错FEC块的填充包括：发送端将当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧周期内使用的子卷积交织器数N_CI与循环体相应 NGB-W帧周期内输入的前向纠错FEC块数N_FEC中第一个循环单元N_FEC(0)进行比较；在两者不相同的情况下，在当前帧周期内当前物理层管道PLP数据末尾填充适量的虚拟前向纠错 FEC块，从而使得当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧周期内输入、包括有效前向纠错FEC 块和填充的虚拟前向纠错FEC块在内的所有前向纠错FEC块的数量与当前物理层管道PLP 在当前NGB-W帧内使用的子卷积交织器数N_CI相同；所述步骤2-1中数据预处理中前向纠错 FEC块的交织单元分组包括：发送端将当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧周期内输入、包括有效前向纠错FEC块和填充的虚拟前向纠错FEC块在内的所有前向纠错FEC块均等分为B个交织单元，其中，每一个实际输入的前向纠错FEC块被均分成B个有效交织单元，每一个填充的虚拟前向纠错FEC块被均分成B个虚拟交织单元。

可选地，所述步骤2-3进一步包括：步骤2-3-1，在当前NGB-W帧内，将帧间卷积交织输出的属于当前物理层管道PLP的有效交织单元、虚拟交织单元或者寄存器初始状态按行排放，一行一个子卷积交织器输出单元，总行数为当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧周期内所使用子卷积交织器数N_CI与子卷积交织器通道数B的乘积；

步骤2-3-2，根据当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧周期内使用子卷积交织器数N_CI和子卷积交织器通道数B，按如下公式计算得到：将帧间卷积交织时当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧周期内所使用各个子卷积交织器相同时延通道的输出放一起、不相同时延通道的输出依次排放后，各通道输出的有效交织单元、虚拟交织单元或者寄存器初始状态所处位置，

$(\begin{matrix} j = (B - 1) * N_{Ci} + m / B & m>\mod>=0j = ((m>\mod>) - 1) * N_{CI} + m / B + 1 & m>\mod>\neq0 \end{matrix})$

其中，m和j分别表示帧间卷积交织后当前物理层管道PLP映射到当前NGB-W帧内的有效交织单元、虚拟交织单元或者寄存器初始状态位置重置前后所处的行数，且 m,j∈(1,...B*N_CI)；

步骤2-3-3，将当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧周期内使用子卷积交织器数N_CI依次和循环体当前物理层管道PLP在相应NGB-W帧周期内输入的前向纠错FEC块数N_FEC中的B个循环单元N_FEC(i)比较相减，按如下公式，确定帧间卷积交织时当前物理层管道PLP 在当前NGB-W帧周期内所使用的N_CI个子卷积交织器通道i输出的虚拟交织单元或者寄存器初始状态的个数N_{DUMMY_IU}及行数k，

$N_{DUMMY_IU} = (\begin{matrix} 0 & N_{CI} = N_{FEC} (i) \\ N_{CI} - N_{FEC} (i) & N_{CI} \neq N_{FEC} (i) \end{matrix})$

k=i*N_CI+N_FEC(i)+l N_CI≠N_FEC(i)且l∈(1,...,N_CI-N_FEC(i))

其中，k∈(1,...,B*N_CI)；

按照此方法，依次计算得到当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧周期内所使用的N_CI个子卷积交织器通道0到通道B-1输出中的虚拟交织单元或者寄存器初始状态的个数及所处行数，据此将帧间卷积交织后当前物理层管道PLP映射到当前NGB-W帧内的虚拟交织单元或者寄存器初始状态删除。

可选地，所述步骤2-4中当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧内进行帧内块交织所使用的矩形寄存器的列数为帧间卷积交织后当前物理层管道PLP映射到当前NGB-W帧内有效交织单元的数量，所述当前NGB-W帧内有效交织单元的数量是通过将步骤1中所述当前 NGB-W帧内L1动态信令域中配置的属于当前物理层管道PLP的循环体相应NGB-W帧周期内输入的前向纠错FEC块数N_FEC中B个循环单元N_FEC(i)的值相加得到的。

可选地，所述步骤2-7进一步包括：

步骤2-7-1，在当前NGB-W帧内，将帧内解块交织输出的单元字进行交织单元重组，并将交织单元按行排放，一行一个交织单元；

步骤2-7-2，将当前物理层管道PLP在当前帧周期内使用子卷积交织器数N_CI依次和循环体相应NGB-W帧周期内输入的前向纠错FEC块数N_FEC中的B个循环单元N_FEC(i)比较相减，按如下公式，确定当前物理层管道PLP在当前帧周期内进行帧间卷积交织所使用的N_CI个子卷积交织器通道i输出的虚拟交织单元或者寄存器初始状态的个数N_{DUMMY_IU}及行数k，

$N_{DUMMY_IU} = (\begin{matrix} 0 & N_{CI} = N_{FEC} (i) \\ N_{CI} - N_{FEC} (i) & N_{CI} \neq N_{FEC} (i) \end{matrix})$

k=i*N_CI+N_FEC(i)+l N_CI≠N_FEC(i)且l∈(1,...,N_CI-N_FEC(i))

其中，k∈(1,...,B*N_CI)；

按照此方法，依次计算得到发送端当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧周期内所使用的N_CI个子卷积交织器通道0到通道B-1输出中的虚拟交织单元或者寄存器初始状态的个数及所处行数，据此将发送端卷积交织后在当前NGB-W帧内针对当前物理层管道PLP进行数据处理时删除的虚拟交织单元或者寄存器初始状态恢复；

步骤2-7-3，接收端根据参数子卷积交织器数N_CI和子卷积交织器通道数B，按如下公式，将当前物理层管道PLP映射到当前NGB-W帧内的有效交织单元、虚拟交织单元或者寄存器初始状态的位置恢复，

$(\begin{matrix} j = (N_{CI} - 1) * B + m / N_{CI} & m>\modN_{CI}=0 \\ j = ((m>\modN_{CI}) - 1) * B + m / N_{CI} + 1 & m>\modN_{CI}\neq0 \end{matrix})$

其中，m和j分别表示当前物理层管道PLP映射到当前NGB-W帧内的有效交织单元、虚拟交织单元或者寄存器初始状态在位置恢复前后所处的行数。

可选地，在步骤2-8中，每一个子解卷积交织器各个通道时延为L(B-1)-L(i)。

可选地，所述步骤2-9进一步包括：接收端将对当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧内进行解卷积交织后输出的数据组成的前向纠错FEC块数与当前NGB-W帧内物理层L1后信令中配置的循环体相应NGB-W帧周期内输入的前向纠错FEC块数N_FEC中的第B个循环单元N_FEC(B-1)作比较；若两者相同，则表示对当前物理层管道PLP数据进行帧间解卷积交织时在当前NGB-W帧内没有输出填充的前向纠错FEC块；若两者不相同，则在当前NGB-W 帧内，从当前物理层管道PLP数据末尾开始删除，直至当前物理层管道PLP映射到当前 NGB-W帧内的数据量与发送端对当前物理层管道PLP进行数据预处理前当前物理层管道 PLP在相应NGB-W帧周期内实际输入的数据量相同为止。

可选地，当前物理层管道PLP在各个NGB-W帧内的数据为恒定比特速率输入的数据或可变比特速率输入的数据。

本发明提供的在NGB-W通信系统中实现时间交织和解时间交织的方法，通过在物理层 L1后信令域中增加NGB-W通信系统实现级联式时间交织和解时间交织所需的时间交织参数，发送端根据这些时间交织参数完成物理层管道PLP在各个NGB-W帧内数据的时间交织，接收端则通过解调L1后信令获知物理层管道PLP在各个NGB-W帧内的时间交织参数，据此完成对应物理层管道PLP在各个NGB-W帧内数据的解时间交织。由此可见，本发明提供的在NGB-W通信系统中实现时间交织和解时间交织的方法，适用于NGB-W通信系统中均匀或者非均匀的帧间卷积交织和帧内块交织级联的时间交织方案，不仅可以处理恒定比特速率（Constants Bit Rate，CBR）输入的数据，也可以处理可变比特速率（Variable Bit Rate，VBR）输入的数据，为NGB-W通信系统实现级联式的时间交织方案提供了很大的灵活性。

附图说明

图1为本发明在NGB-W通信系统中实现时间交织和解时间交织方法的流程示意图。

图2为图1中在发送端完成当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧内数据的时间交织过程S13的流程示意图。

图3为图1中在接收端完成当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧内数据的解时间交织过程S15的流程示意图。

图4为应用本发明方法在一个具体实施例中的对恒定比特速率输入的数据进行时间交织和解时间交织的数据结构图。

图5为应用本发明方法在一个具体实施例中的对可变比特速率输入的数据进行时间交织和解时间交织的数据结构图。

具体实施方式

鉴于现有技术中已有的时间交织参数已无法适用于NGB-W通信系统中均匀或者非均匀的帧间卷积交织和帧内块交织级联的时间交织方案，本发明的发明人对现有技术进行了改进，提出了一种在NGB-W通信系统中实现时间交织和解时间交织的方法，通过在物理层L1后信令域中增加NGB-W通信系统实现级联式时间交织和解时间交织所需的时间交织参数，发送端根据这些时间交织参数完成物理层管道PLP在各个NGB-W帧内数据的时间交织，接收端则通过解调L1后信令获知物理层管道PLP在各个NGB-W帧内的时间交织参数，据此完成对应物理层管道PLP在各个NGB-W帧内的数据的解时间交织。此方法适用于NGB-W通信系统中均匀或者非均匀的帧间卷积交织和帧内块交织级联的时间交织方案，不仅可以处理恒定比特速率（Constants Bit Rate，CBR）输入的数据，也可以处理可变比特速率（Variable Bit Rate，VBR）输入的数据。

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参见图1，显示了本发明提供的在NGB-W通信系统中实现时间交织和解时间交织方法的流程示意图。需说明的是，本发明是应用下一代广播电视无线网（Next Generation Broadcasting networks-Wireless，NGB-W）系统，在NGB-W系统中，物理层管道（Physical Layer Pipes，物理层管道PLP；在下文中，均以“物理层管道PLP”称代“物理层管道”进行说明的）可以分为五种类型：层一后信令物理层管道PLP、层一后信令额外校验比特物理层管道PLP、公共物理层管道PLP、类型1物理层管道PLP和类型2物理层管道PLP。

如图1所示，本发明在NGB-W通信系统中实现时间交织和解时间交织的方法包括：在当前NGB-W帧内的物理层L1后信令中配置物理层管道PLP数据进行帧间卷积交织与帧内块交织级联时间交织所需的时间交织参数过程S11、在发送端完成当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧内数据的时间交织过程S13和在接收端完成当前物理层管道PLP在当前NGB-W 帧内数据的解时间交织过程S15。

以下对上述在当前NGB-W帧内的物理层L1后信令中配置物理层管道PLP数据进行帧间卷积交织与帧内块交织级联时间交织所需的时间交织参数过程S11、在发送端完成当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧内数据的时间交织过程S13和在接收端完成当前物理层管道 PLP在当前NGB-W帧内数据的解时间交织过程S15进行详细描述。

在当前NGB-W帧内的物理层L1后信令中配置物理层管道PLP数据进行帧间卷积交织与帧内块交织级联的时间交织所需的时间交织参数过程S11包括：

在当前NGB-W帧内的物理层L1后信令中配置各个物理层管道PLP数据实现帧间卷积交织与帧内块交织级联的时间交织所需的时间交织参数；所述时间交织参数包括：配置在所述物理层L1后信令的可配置信令域中的对应各个物理层管道PLP的子卷积交织器的通道数B 和循环体子卷积交织器通道时延L；配置在所述物理层L1后信令的动态信令域中的对应各个物理层管道PLP的循环体相应NGB-W帧周期内输入的前向纠错FEC块数N_FEC和子卷积交织器数N_CI。

在实际应用中，具体包括：

在物理层L1后信令的可配置信令域中，针对每一个物理层管道PLP配置参数：子卷积交织器的通道数B；所述子卷积交织器的通道数B用以指示当前物理层管道PLP在当前 NGB-W帧周期内所使用子卷积交织器的通道数；所述参数“子卷积交织器的通道数B”在物理层L1后信令的可配置信令域中占用4个比特位；

在物理层L1后信令的动态信令域中，针对每一个物理层管道PLP配置参数：子卷积交织器数N_CI；所述子卷积交织器数N_CI用以指示当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧周期内所使用子卷积交织器的数量；所述参数“当前帧周期内使用子卷积交织器数N_CI”在物理层L1 后信令的动态信令域中占用10个比特位。

请参阅表1，其即显示了本发明所述在物理层L1后信令中增加的针对每一个PLP的时间交织参数及对应参数在物理层L1后信令中占用的比特位数。

表1

请参阅图2，其为图1中在发送端完成当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧内数据的时间交织过程S13的流程示意图。结合图1和图2，所述时间交织过程S13包括：

步骤S131，发送端根据步骤S11中所述当前NGB-W帧内物理层L1后信令中配置的属于当前物理层管道PLP的时间交织参数，对相应物理层管道PLP在当前NGB-W帧周期内输入的数据进行预处理，在当前NGB-W帧内完成当前物理层管道PLP虚拟前向纠错FEC块的填充以及包括有效前向纠错FEC块和填充的虚拟前向纠错FEC块在内的所有前向纠错FEC 块的交织单元分组。

在本实施方式中，具体地：

在所述预处理中，在当前NGB-W帧内完成当前物理层管道PLP虚拟前向纠错FEC块的填充，包括：将当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧周期内使用子卷积交织器数N_CI与循环体相应NGB-W帧周期内输入的前向纠错FEC块数N_FEC中第一个循环单元N_FEC(0)比较；在两者不相同的情况下，在当前帧周期内当前物理层管道PLP数据末尾填充适量的虚拟前向纠错FEC块，从而使得当前物理层管道PLP在当前帧周期内输入的、包括有效前向纠错FEC 块和填充的虚拟前向纠错FEC块在内的所有前向纠错FEC块数与当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧内使用的子卷积交织器数N_CI相同。

在所述预处理中，在当前NGB-W帧内完成包括有效前向纠错FEC块和填充的虚拟前向纠错FEC块在内的所有前向纠错FEC块的交织单元分组，包括：将当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧周期内输入、包括有效前向纠错FEC块和填充的虚拟前向纠错FEC块在内的所有前向纠错FEC块均等分为B个交织单元，其中，每一个实际输入的前向纠错FEC块被均分成B个有效交织单元，每一个填充的虚拟前向纠错FEC块被均分成B个虚拟交织单元。

步骤S133，发送端利用当前NGB-W帧内物理层L1后信令中配置的属于当前物理层管道PLP的时间交织参数，对当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧内所使用子卷积交织器进行配置，据此对步骤S131中输出的当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧内的数据进行帧间卷积交织。在本实施方式中，对当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧内使用的子卷积交织器进行配置具体包括：利用子卷积交织器数N_CI对当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧周期内所使用子卷积交织器的数量进行配置，利用子卷积交织器的通道数B和循环体子卷积交织器通道时延L分别对当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧内所使用的所有子卷积交织器的通道数和各个通道时延进行配置。

步骤S135，发送端根据当前NGB-W帧内物理层L1后信令中配置的属于当前物理层管道PLP的时间交织参数完成帧间卷积交织后，输出当前物理层管道PLP映射到当前NGB-W 帧内数据的处理。

在本实施方式中，步骤S135中对帧间卷积交织后输出数据的处理具体包括：

首先，在当前NGB-W帧内，将帧间卷积交织输出的属于当前物理层管道PLP的有效交织单元、虚拟交织单元或者寄存器初始状态按行排放，一行一个子卷积交织器输出单元，总行数为当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧周期内所使用子卷积交织器数N_CI与子卷积交织器通道数B的乘积；

其次，根据当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧周期内使用子卷积交织器数N_CI和子卷积交织器通道数B，按照如下公式（1）计算得到：将帧间卷积交织时当前物理层管道PLP 在当前NGB-W帧周期内所使用各个子卷积交织器相同时延通道的输出放一起、不相同时延通道的输出依次排放后，各通道输出的有效交织单元、虚拟交织单元或者寄存器初始状态所处位置，

$(\begin{matrix} j = (B - 1) * N_{CI} + m / B & m \mod B = 0 \\ j = ((m \mod B) - 1) * N_{CI} + m / B - 1 & m \mod B \neq 0 \end{matrix}) - - - (1)$

其中，m和j分别表示帧间卷积交织后当前物理层管道PLP映射到当前NGB-W帧内的有效交织单元、虚拟交织单元或者寄存器初始状态在位置重置前后所处的行数，且 m,j∈(1,...B*N_CI)；

再次，将当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧周期内使用子卷积交织器数N_CI依次和循环体当前物理层管道PLP在相应NGB-W帧周期内输入的前向纠错FEC块数N_FEC中的B 个循环单元N_FEC(i)比较相减，按照如下公式（2），确定帧间卷积交织时当前物理层管道PLP 在当前NGB-W帧周期内所使用的N_CI个子卷积交织器通道i输出的虚拟交织单元或者寄存器初始状态的个数N_{DUMMY_IU}及行数k，

$N_{DUMMY_IU} = (\begin{matrix} 0 & N_{CI} = N_{FEC} (i) \\ N_{CI} - N_{FEC} (i) & N_{CI} \neq N_{FEC} (i) \end{matrix}) - - - (2)$

k=i*N_CI+N_FEC(i)+l N_CI≠N_FEC(i)且l∈(1,...,N_CI-N_FEC(i))

其中，k∈(1,...,B*N_CI)；

步骤S137，发送端利用当前NGB-W帧内物理层L1后信令中配置的属于当前物理层管道 PLP的循环体相应NGB-W帧周期内输入的前向纠错FEC块数N_FEC，得到当前物理层管道 PLP在当前NGB-W帧进行帧内块交织所使用的矩形寄存器的列数，据此完成当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧内数据的帧内块交织。

在本实施方式中，步骤S137具体包括：

发送端利用当前NGB-W帧内物理层L1后信令中属于当前物理层管道PLP的循环体相应NGB-W帧周期内输入的前向纠错FEC块数N_FEC中B个循环单元参数N_FEC(i)的值相加，所得总和为帧间卷积交织后当前物理层管道PLP映射到当前NGB-W帧内的有效交织单元的数量，即，当前物理层管道在当前NGB-W帧内进行帧内块交织所使用矩形寄存器的列数；据此将经步骤S133和步骤S135处理后的当前物理层管道PLP映射到当前NGB-W帧内的数据按列写入当前NGB-W帧所对应的矩形寄存器，一列一个交织单元，再按行读出单元字，从而完成当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧内数据的帧内块交织。

通过上述步骤S131至步骤S137，发送端根据步骤S11中的在物理层L1后信令域中增加 NGB-W通信系统实现级联式时间交织所需的时间交织参数完成当前物理层管道PLP在当前 NGB-W帧内数据的时间交织。

请参阅图3，其为图1中在接收端完成当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧内数据的解时间交织过程S15的流程示意图。结合图1和图2，所述解时间交织过程S15包括：

步骤S151，接收端接收数据并解调物理层L1后信令获取当前物理层管道PLP数据在当前NGB-W帧内的物理层L1后信令中配置的进行帧内解块交织与帧间解卷积交织级联的解时间交织所需的时间交织参数。

在本实施方式中，步骤S151中解调获得当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧内的时间交织参数实际上即为上述步骤S11中为当前物理层管道在对应NGB-W帧内配置的时间交织参数。具体来讲，所述时间交织参数包括：配置在所述物理层L1后信令的可配置信令域中属于当前物理层管道PLP的子卷积交织器的通道数B和循环体子卷积交织器通道时延L，所述参数“子卷积交织器的通道数B”在物理层L1后信令的可配置信令域中占用4个比特位，所述循环体中作为循环单元的“子卷积交织器通道时延L”在物理层L1后信令的可配置信令域中占用5个比特位；配置在所述物理层L1后信令的动态信令域中的属于当前物理层管道PLP 的循环体相应NGB-W帧周期内输入的前向纠错FEC块数N_FEC和子卷积交织器数N_CI，所述循环体中作为循环单元的“相应NGB-W帧周期内输入的前向纠错FEC块数N_FEC”在物理层 L1后信令的动态信令域中占用10个比特位，所述参数“子卷积交织器数N_CI”在物理层L1后信令的动态信令域中占用10个比特位。

步骤S153，接收端在当前NGB-W帧内采用与上述步骤S137中发送端对应NGB-W帧内所使用的矩形寄存器结构相同的矩形寄存器，完成当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧内数据的帧内解块交织。在本实施方式中，步骤S153具体包括：提供矩形寄存器，所述矩形寄存器的行数为当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧内一个交织单元所包含单元字数，列数为当前NGB-W帧内物理层L1后信令中属于当前物理层管道PLP的循环体相应NGB-W帧周期内输入的前向纠错FEC块数N_FEC中B个循环单元参数N_FEC(i)的值相加的总和，据此将当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧内的数据按行写入、按列读出单元字，从而完成当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧内数据的帧内解块交织。

步骤S155，接收端根据步骤S151中解调出的当前NGB-W帧内的物理层L1后信令中配置的属于当前物理层管道PLP的时间交织参数完成当前NGB-W帧内接收的属于当前物理层管道PLP的数据的预处理；

在本实施方式中，步骤S155中对属于当前物理层管道PLP的接收数据的预处理具体包括：

首先，在当前NGB-W帧内，将帧内解块交织输出的单元字进行交织单元重组，并将交织单元按行排放，一行一个交织单元；

其次，将当前物理层管道PLP在当前帧周期内使用子卷积交织器数N_CI依次和循环体相应NGB-W帧周期内输入的前向纠错FEC块数N_FEC中的B个循环单元N_FEC(i)比较相减，按照如下公式（3），确定当前物理层管道PLP在当前帧周期内帧间卷积交织所使用的N_CI个子卷积交织器通道i输出的虚拟交织单元或者寄存器初始状态的个数N_{DUMMY_IU}及行数k，

$N_{DUMMY_IU} = (\begin{matrix} 0 & N_{CI} = N_{FEC} (i) \\ N_{CI} - N_{FEC} (i) & N_{CI} \neq N_{FEC} (i) \end{matrix}) - - - (3)$

k=i*N_CI+N_FEC(i)+l N_CI≠N_FEC(i)且l∈(1,...,N_CI-N_FEC(i))

其中，k∈(1,...,B*N_CI)；

再次，接收端根据参数子卷积交织器数N_CI和子卷积交织器通道数B，按照如下公式（4）将当前物理层管道PLP映射到当前NGB-W帧内的有效交织单元、虚拟交织单元或者寄存器初始状态的位置恢复，

$(\begin{matrix} j = (N_{CI} - 1) * B + m / N_{CI} & m \mod N_{CI} = 0 \\ j = ((m \mod N_{CI}) - 1) * B + m / N_{CI} + 1 & m \mod N_{CI} \neq 0 \end{matrix}) - - - (4)$

其中，m和j分别表示当前物理层管道PLP映射到当前NGB-W帧内的有效交织单元、虚拟交织单元或者寄存器初始状态在位置恢复前后所处的行数。

步骤S157，接收端根据步骤S151中解调出的当前NGB-W帧内物理层L1后信令中配置的时间交织参数对当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧内所使用子解卷积交织器进行配置，以完成当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧内数据的帧间解卷积交织。在本实施方式中，所述配置具体包括：利用子卷积交织器数N_CI对解帧间卷积交织时当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧内所使用子解卷积交织器的数量进行配置以及利用子卷积交织器的通道数B和循环体子卷积交织器通道时延L分别对各个子解卷积交织器的通道数和各个通道时延进行配置，其中，每一个子解卷积交织器种各个通道时延为L(B-1)-L(i)；据此完成经步骤S153 和步骤S155处理后当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧内数据的帧间解卷积交织。

步骤S159，接收端根据步骤S151中解调出的当前NGB-W帧内物理层L1后信令中配置的属于当前物理层管道PLP的时间交织参数完成解卷积交织后当前物理层管道PLP在当前 NGB-W帧内数据的处理。在本实施方式中，步骤S159中完成解卷积交织后当前物理层管道 PLP在当前NGB-W帧内数据的处理具体包括：接收端将对当前物理层管道PLP在当前 NGB-W帧内进行解卷积交织后输出的数据组成的前向纠错FEC块数与当前NGB-W帧内物理层L1后信令中配置的循环体相应NGB-W帧周期内输入的前向纠错FEC块数N_FEC中的第 B个循环单元N_FEC(B-1)作比较；若两者相同，则表示对当前物理层管道PLP数据进行帧间解卷积交织时在当前NGB-W帧内没有输出填充的前向纠错FEC块；否则，若两者不相同，在当前NGB-W帧内，从当前物理层管道PLP数据末尾开始删除，直至当前物理层管道PLP 映射到当前NGB-W帧内的数据量与发送端对当前物理层管道PLP进行数据预处理前当前物理层管道PLP在相应NGB-W帧周期内实际输入的数据量相同为止。

通过上述步骤S151至步骤S159，通过解调当前NGB-W帧内的物理层L1后信令获取当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧内的时间交织参数，接收端根据这些时间交织参数完成当前物理层管道PLP在当前NGB-W帧内数据的解时间交织。

以下将以两个具体实例来说明本发明所提供的在NGB-W通信系统中实现时间交织和解时间交织的方法的具体应用。

第一实施例：

第一实施例给出了一个物理层管道PLP在各个NGB-W帧周期内输入的FEC块数不变（即，输入数据为恒定比特速率CBR）时利用当前物理层管道PLP在各个NGB-W帧内物理层L1后信令中配置的时间交织参数进行时间交织和解时间交织的情形。

现假设当前物理层管道PLP在帧1到帧5内输入恒定比特速率的数据，这5个帧内仅有当前一个物理层管道PLP；L1可配置信令中的参数值在这5个帧内保持不变；L1动态信令中的参数值在各个帧内变化，但是由于输入的是恒定比特速率的数据，因此，当前物理层管道PLP在这5个帧内使用的子卷积交织器数N_CI相同。

请参见表2，其显示了这5个帧内物理层L1后信令中配置的当前物理层管道PLP的时间交织参数值的设置：

表2

利用表2所示的各个NGB-W帧内物理层L1后信令中配置的时间交织参数对当前物理层管道PLP在各个NGB-W帧内的数据进行时间交织和解时间交织的步骤如下：

步骤1-1：在各个NGB-W帧内，将当前物理层管道PLP在对应帧周期内使用子卷积交织器数N_CI与相应NGB-W帧周期内输入前向纠错FEC块数N_FEC中第一个循环单元N_FEC(0) 比较。在这里，由于当前物理层管道PLP在各个帧周期内使用的子卷积交织器数N_CI（=3）与对应帧内循环体相应NGB-W帧周期内输入前向纠错FEC块数N_FEC中第一个循环单元 N_FEC(0)（=3）均相同，因此，无需对当前物理层管道PLP在这5个帧内的数据进行虚拟前向纠错FEC块填充。

步骤1-2：将当前物理层管道PLP在这5个帧周期内输入的所有前向纠错FEC块均等分为B=4个交织单元。

步骤1-3：利用各个NGB-W帧内物理层L1后信令中配置的参数子卷积交织器数N_CI对帧间卷积交织时，当前物理层管道PLP在相应NGB-W帧周期内所使用子卷积交织器的数量进行配置，利用子卷积交织器的通道数B和第一循环体子卷积交织器通道时延L分别对各个子卷积交织器的通道数和各个通道时延进行配置，据此对当前物理层管道PLP在各个帧内的数据进行基于交织单元的帧间卷积交织。

步骤1-4：在各个NGB-W帧内，将交织单元或者寄存器初始状态按行排放，一行一个交织单元或者寄存器初始状态，总行数为当前物理层管道PLP在各个帧周期内所使用子卷积交织器数N_CI与子卷积交织器通道数B的乘积，即，N_总行数=N_CI*B=3*4=12。

步骤1-5：在各个NGB-W帧内，根据当前物理层管道PLP在对应帧内使用子卷积交织器数N_CI=3和各个子卷积交织器的通道数B=4，按如下公式将帧间卷积交织后当前物理层管道PLP映射到对应NGB-W帧内的交织单元或者寄存器初始状态位置重置，

$(\begin{matrix} j = (B - 1) * N_{CI} + m / B & m \mod B = 0 \\ j = ((m \mod B) - 1) * N_{CI} + nm / B + 1 & m \mod B \neq 0 \end{matrix}) \to_{B = 4}^{N_{CI} = 3}$

$(\begin{matrix} j = (4 - 1) * 3 + m / 4 & m>\mod4=0 \\ j = ((m \mod 4) - 1) * 3 + m / 4 + 1 & m>\mod4\neq0 \end{matrix})$

其中，m和j分别表示帧间卷积交织后当前物理层管道PLP映射到对应NGB-W帧内的交织单元或者寄存器初始状态在位置重置前后所处的行数。

步骤1-6：利用下式依次计算出对当前物理层管道PLP数据在各个帧内进行帧间卷积交织时所使用的N_CI=3个子卷积交织器中通道i(i=0、1、2、3)输出的寄存器初始状态的个数 N_{DUMMY_IU}及行数k，

$N_{DUMMY_IU} = (\begin{matrix} 0 & N_{CI} = N_{FEC} (i) \\ N_{CI} - N_{FEC} (i) & N_{CI} \neq N_{FEC} (i) \end{matrix}) \overset{N_{CT} = 3}{\to}$

$N_{DUMMY_IU} = (\begin{matrix} 0 & N_{FEC} (i) = 3 \\ 3 - N_{FEC} (i) & N_{FEC} (i) \neq 3 \end{matrix})$

k=i*N_CI+N_FEC(i)+l N_CI≠N_FEC(i)且l∈(1,...,N_CI-N_FEC(i))

$\overset{N_{CI} = 3}{\to} k = i * 3 + N_{FEC} (i) + l$ N_FEC(i)≠3且l∈(1,...,3-N_FEC(i))’

按照此方法，依次计算得到各个帧（帧1到帧5）内3个子卷积交织器的4个通道输出中的所有寄存器初始状态的个数N_{DUMMY_IU}及所处行数k（如图4），并将这5个帧内的寄存器初始状态删除。

步骤1-7：在各个NGB-W帧内，将循环体相应NGB-W帧周期内输入的前向纠错FEC 块数N_FEC中4个循环单元N_FEC(i)的值相加，所得总和为当前物理层管道PLP在对应帧内进行帧内块交织所使用矩形寄存器的列数，即，针对帧1而言，N_列数(1)=3+0+0+0=3；针对帧 2而言，N_列数(2)=3+3+0+0=6；针对帧3而言，N_列数(3)=3+3+0+0=6；针对帧4而言， N_列数(4)=3+3+3+0=9；针对帧5而言，N_列数(5)=3+3+3+3=12；据此，将当前物理层管道PLP 在各个帧内数据按列写入、按行读出对应矩形寄存器，从而完成当前物理层管道PLP这5个帧内数据的块交织。

步骤1-8：接收端接收数据并解调物理层L1后信令，获取当前物理层管道PLP在这5个 NGB-W帧内的时间交织参数。

步骤1-9：在各个NGB-W帧内，将循环体相应NGB-W帧周期内输入的前向纠错FEC 块数N_FEC中4个循环单元N_FEC(i)的值相加，所得总和为对应帧帧内解块交织所使用矩形寄存器的列数，即，针对帧1而言，N_列数(1)=3+0+0+0=3；针对帧2而言，N_列数(2)=3+3+0+0=6；针对帧3而言，N_列数(3)=3+3+0+0=6；针对帧4而言，N_列数(4)=3+3+3+0=9；针对帧5而言， N_列数(5)=3+3+3+3=12；据此将当前物理层管道PLP在各个帧内的数据按行写入、按列读出对应矩形寄存器，从而完成这5个帧内数据的解块交织。

步骤1-10：在各个NGB-W帧内，将单元字进行交织单元重组，并将交织单元按行排放，一行一个交织单元。

步骤1-11，同步骤1-6，在各个NGB-W帧内，将子卷积交织器数N_CI依次和循环体相应 NGB-W帧周期内输入的前向纠错FEC块数N_FEC中4个循环单元N_FEC(i)比较相减，从而判断发送端帧间卷积交织后映射到各个帧内的寄存器初始状态的个数及位置，据此将发送端卷积交织后在各个NGB-W帧内删除的寄存器初始状态恢复。

步骤1-12：在各个NGB-W帧内，根据相应NGB-W帧周期内使用子卷积交织器数N_CI和子卷积交织器通道数B按如下公式将映射到当前帧内交织单元或者寄存器初始状态的位置恢复，

$(\begin{matrix} j = (N_{CI} - 1) * B + m / N_{CI} & m \mod N_{CI} = 0 \\ j = ((m \mod N_{CI}) - 1) * B + m / N_{CI} + 1 & m \mod N_{CI} \neq 0 \end{matrix}) \to_{B = 4}^{N_{CI} = 3}$

$(\begin{matrix} j = (3 - 1) * 4 + m / 3 & m>\mod3=0 \\ j = ((m>\mod3) - 1) * 4 + m / 3 + 1 & m>\mod3\neq0 \end{matrix})$

其中，m和j分别表示当前物理层管道PLP映射到对应NGB-W帧内的交织单元或者寄存器初始状态在位置恢复前后所处的行数。

步骤1-13：在各个NGB-W帧内，利用相应NGB-W帧周期内使用子卷积交织器数N_CI对帧间解卷积交织时当前物理层管道PLP在相应帧内所使用子解卷积交织器的数量进行配置以及利用子卷积交织器的通道数B和循环体子卷积交织器通道时延L分别对各个子解卷积交织器的通道数和各个通道时延进行配置，其中，每一个子解卷积交织器种各个通道时延为 L(B-1)-L(i)，据此完成当前物理层管道PLP在各个帧内数据的帧间解卷积交织。

步骤1-14：数据经时间交织和解交织后会相应延时4帧，故前4帧（帧1到帧4）输出的数据均为寄存器初始状态。

第二实施例：

第二实施例给出了物理层管道PLP在各个NGB-W帧周期内输入的FEC块数量变化（即，输入数据为可变比特速率VBR）时利用各个NGB-W帧内物理层L1后信令中配置的时间交织参数进行时间交织和解时间交织的情形。

现假设物理层管道PLP在帧1到帧5内输入FEC块数，这5个帧内仅有当前一个物理层管道PLP；L1可配置信令中的参数值在这5个帧内保持不变；L1可配置信令中的参数值在这5个帧内保持不变；L1动态信令中的参数值在各个帧内变化。

请参见表3，其显示了这5个帧内物理层L1后信令中配置的当前物理层管道PLP的时间交织参数值的设置：

表3

利用表3所示的各个NGB-W帧内物理层L1后信令中配置的时间交织参数进行时间交织和解时间交织的步骤如下：

步骤2-1：在各个NGB-W帧内，将当前帧周期内使用子卷积交织器数N_CI与前向纠错FEC 块数N_FEC中第一个循环单元N_FEC(0)比较。在这里，针对帧1，N_CI=2与N_FEC(0)=2相同，故在帧1内不需要填充虚拟FEC块；针对帧2，N_CI=3与N_FEC(0)=3相同，故在帧2内不需要填充虚拟FEC块；针对帧3，N_CI=2与N_FEC(0)=3相差1，故在帧3内需要填充1个虚拟FEC 块；针对帧4，N_CI=1与N_FEC(0)=3相差2，故在帧4内需要填充2个虚拟FEC块；针对帧5， N_CI=2与N_FEC(0)=3相差1，故在帧5内需要填充1个虚拟FEC块。

步骤2-2：将当前物理层管道PLP在这5个帧周期内输入的所有前向纠错FEC块，包括实际输入的前向纠错FEC块和填充的虚拟前向纠错FEC块在内的所有前向纠错FEC块均等分为B＝4个交织单元。

步骤2-3：利用各个NGB-W帧内物理层L1后信令中子卷积交织器数N_CI对当前物理层管道PLP在进行帧间卷积交织时在相应NGB-W帧周期内所使用子卷积交织器的数量进行配置，利用子卷积交织器的通道数B和循环体子卷积交织器通道时延L分别对各个子卷积交织器的通道数和各个通道时延进行配置，据此对当前物理层管道PLP在各个NGB-W帧内的数据进行基于交织单元的帧间卷积交织。

步骤2-4：在各个NGB-W帧内，将交织单元按行排放，一行一个交织单元，总行数为当前物理层管道PLP在对应帧周期内所使用子卷积交织器数N_CI与子卷积交织器通道数B 的乘积，即，N_总行数=N_CI*B。具体地，针对帧1，交织单元的总行数N_总行数=N_CI*B=2*4=8；针对帧2、3、4、5，交织单元的总行数N_总行数=N_CI*B=3*4=12。

步骤2-5：根据当前物理层管道PLP在各个NGB-W帧内使用的子卷积交织器数N_CI=3和子卷积交织器通道数B=4，按如下公式，将各个帧内的有效交织单元、虚拟交织单元或者寄存器初始状态位置重置，

$(\begin{matrix} j = (B - 1) * N_{CI} + m / B & m \mod B = 0 \\ j = ((m \mod B) - 1) * N_{CI} + m / B + 1 & m \mod B \neq 0 \end{matrix}) \to_{B = 4}^{N_{CI} = 3}$

$(\begin{matrix} j = (4 - 1) * 3 + m / 4 & m>\mod4=0 \\ j = ((m>\mod4) - 1) * 3 + m / 4 + 1 & m>\mod4\neq0 \end{matrix})$

其中，m和j分别表示帧间卷积交织后映射到各个NGB-W帧内的有效交织单元、虚拟交织单元或者寄存器初始状态在位置重置前后所处的行数。

步骤2-6：在各个NGB-W帧内，利用如下公式，将当前物理层管道PLP在对应帧周期内使用的子解卷积交织器数N_CI依次和循环体相应NGB-W帧周期内输入的前向纠错FEC块数N_FEC中4个循环单元N_FEC(i)比较相减，确定当前物理层管道PLP在对应帧内进行帧间卷积交织所使用所有子卷积交织器通道i输出的虚拟交织单元或者寄存器初始状态的个数 N_{DUMMY_IU}及行数k，

$N_{DUMMY_IU} = (\begin{matrix} 0 & N_{CI} = N_{FEC} (i) \\ N_{CI} - N_{FEC} (i) & N_{CI} \neq N_{FEC} (i) \end{matrix}) \overset{N_{CI} = 3}{\to}$

$N_{DUMMY_IU} = (\begin{matrix} 0 & N_{FEC} (i) = 3 \\ 3 - N_{FEC} (i) & N_{FEC} (i) \neq 3 \end{matrix})$

k=i*N_CI+N_FEC(i)+l N_CI≠N_FEC(i)且l∈(1,...,N_CI-N_FEC(i))

$\overset{N_{CI} = 3}{\to} k = i * 3 + N_{FEC} (i) + l$ N_FEC(i)≠3且l∈(1,...,3-N_FEC(i))

按照此方法，首先，依次计算得到各个NGB-W帧（帧1到帧5）内3个子卷积交织器的 4个通道输出中的所有虚拟交织单元或者寄存器初始状态的个数N_{DUMMY_IU}及所处行数k；（如图5），并将这5个帧内的虚拟交织单元或者寄存器初始状态删除。

步骤2-7：在各个NGB-W帧内，将循环体相应NGB-W帧周期内输入的前向纠错FEC 块数N_FEC中4个循环单元N_FEC(i)的值相加，所得总和为当前物理层管道PLP在对应帧内进行帧内块交织所使用矩形寄存器的列数，即，针对帧1而言，N_列数(1)=2+0+0+0=2；针对帧 2而言，N_列数(2)=3+2+0+0=5；针对帧3而言，N_列数(3)=2+3+0+0=5；针对帧4而言， N_列数(4)=1+2+2+0=5；针对帧5而言，N_列数(5)=2+1+3+2=8；据此，将当前物理层管道PLP 在各个帧内的数据按列写入、按行读出对应矩形寄存器，从而完成当前物理层管道PLP在这 5个帧内数据的块交织。

步骤2-8：接收端接收数据并解调物理层L1后信令，获取当前物理层管道PLP在这5个 NGB-W帧内的时间交织参数。

步骤2-9：在各个NGB-W帧内，将循环体相应NGB-W帧周期内输入的前向纠错FEC 块数N_FEC中4个循环单元N_FEC(i)的值相加，所得总和为当前物理层管道PLP在对应帧内进行帧内解块交织所使用矩形寄存器的列数，即，针对帧1而言，N_列数(1)=2+0+0+0=2；针对帧2而言，N_列数(2)=3+2+0+0=5；针对帧3而言，N_列数(3)=2+3+0+0=5；针对帧4而言， N_列数(4)=1+2+2+0=5；针对帧5而言，N_列数(5)=2+1+3+2=8；据此将当前物理层管道PLP 在各个帧内的数据按行写入、按列读出对应矩形寄存器，从而完成当前物理层管道PLP在这 5个帧内数据的解块交织。

步骤2-10：在各个NGB-W帧内，将单元字进行交织单元重组，并将交织单元按行排放，一行一个交织单元。

步骤2-11，同步骤2-6，在各个NGB-W帧内，将子卷积交织器数N_CI依次和循环体相应 NGB-W帧周期内输入的前向纠错FEC块数N_FEC中4个循环单元N_FEC(i)比较相减，从而判断发送端帧间卷积交织后当前物理层管道PLP映射到各个帧内的虚拟交织单元或者寄存器初始状态的个数及位置，据此将发送端卷积交织后在各个NGB-W帧内删除的虚拟交织单元或者寄存器初始状态恢复。

步骤2-12：在各个NGB-W帧内，根据当前物理层管道PLP在相应NGB-W帧周期内使用子卷积交织器数N_CI和各个子卷积交织器的通道数B，按如下公式，将映射到对应NGB-W 帧内的有效交织单元、虚拟交织单元或者寄存器初始状态的位置恢复，

$(\begin{matrix} j = (N_{CI} - 1) * B + m / N_{CI} & m \mod N_{CI} = 0 \\ j = ((m \mod / N_{CI}) - 1) * B + m / N_{CI} + 1 & m \mod N_{CI} \neq 0 \end{matrix}) \to_{B = 4}^{N_{CI} = 3}$

$(\begin{matrix} j = (3 - 1) * 4 + m / 3 & m>\mod3=0 \\ j = ((m>\mod3) - 1) * 4 + m / 3 + 1 & m>\mod3\neq0 \end{matrix})$

其中，m和j分别表示当前物理层管道PLP映射到对应NGB-W帧内的有效交织单元、虚拟交织单元或者寄存器初始状态在位置恢复前后所处的行数。

步骤2-13：在各个NGB-W帧内，利用相应NGB-W帧周期内使用子卷积交织器数N_CI对帧间解卷积交织在相应帧内所使用子解卷积交织器的数量进行配置以及利用子卷积交织器的通道数B和循环体子卷积交织器通道时延L分别对各个子解卷积交织器的通道数和各个通道时延进行配置，其中，每一个子解卷积交织器种各个通道时延为L(B-1)-L(i)，据此完成当前物理层管道PLP在各个NGB-W帧内数据的帧间解卷积交织。

步骤2-14：数据经时间交织和解时间交织后会相应延时4帧，故前4帧（帧1到帧4）输出的数据均为寄存器初始状态。在帧5内，解时间交织后各个帧内数据量与对应帧内的前向纠错FEC块数N_FEC中第B个循环单元N_FEC(B-1)相同，则表示帧间解卷积交织后帧5内没有虚拟交织单元。

综上所述，本发明提供的在NGB-W通信系统中实现时间交织和解时间交织的方法，通过在物理层L1后信令域中增加NGB-W通信系统实现级联式时间交织和解时间交织所需的时间交织参数，发送端根据这些时间交织参数完成物理层管道PLP在各个NGB-W帧内数据的时间交织，接收端则通过解调L1后信令获知物理层管道PLP在各个NGB-W帧内的时间交织参数，据此完成对应物理层管道PLP在各个NGB-W帧内的数据的解时间交织。由此可见，本发明提供的在NGB-W通信系统中实现时间交织和解时间交织的方法，适用于NGB-W通信系统中均匀或者非均匀的帧间卷积交织和帧内块交织级联的时间交织方案，不仅可以处理恒定比特速率（Constants Bit Rate，CBR）输入的数据，也可以处理可变比特速率（Variable Bit Rate，VBR）输入的数据，为NGB-W通信系统实现级联式的时间交织方案提供了很大的灵活性。

上述实施例仅列示性说明本发明的原理及功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此项技术的人员均可在不违背本发明的精神及范围下，对上述实施例进行修改。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。

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