[发明专利]对HINOC系统的探测帧加BCH纠错码的方法

说明书

技术领域

本发明涉及基于同轴电缆的高性能同轴网络(HINOC)接入技术领域，特别是涉及一种对HINOC系统的探测帧加BCH纠错码的方法。

现有技术

HINOC技术是一种利用有线电视网同轴电缆，实现高性能双向信息传输的宽带接入解决技术方案。采用该技术的系统网络最大覆盖范围为数百米到一千米，频率范围为750MHz～1006MHz，保留更低频段和更高频段的可扩展性。采用OFDM(正交频分复用)传输方式，TDD(时分双工)/TDMA(时分复用)双工/多址方式。HINOC系统协议栈如图1所示。物理层(PHY层)定义的信号传输模式包括帧结构、信道编码以及调制技术。媒质接入控制层(MAC层)实现HINOC网络中的媒质接入控制和业务适配功能，分为公共部分子层(CPS)和汇聚子层(CS)两个子层。CPS实现MAC层的接入控制和信道分配等核心功能，CS实现MAC层核心功能与高层功能的适配。

HINOC物理层分为四种帧：下行探测帧(Pd帧)、上行探测帧(Pu帧)、下行数据帧(Dd帧)和上行数据帧(Du帧)。数据帧(Dd帧、Du帧)用于传输系统上层数据信息，系统可以根据具体的信道状况，自适应的选择对数据帧的每个子载波独立地选择QPSK(四相移键控)、8QAM(8进制正交振幅调制)～1024QAM(1024进制正交振幅调制)等多种调制方式进行调制。探测帧(Pd帧、Pu帧)用于传输信令信息，一帧的数据长度固定，系统采用DQPSK(差分正交相移键控)调制方式。DQPSK调制方式抗干扰能力强，采用非相干解调方式，对载波频偏不敏感，解调方便，结构简单，容易实现。在系统的接收端不需要对接收到的信号做复杂的信道估计和均衡处理，减小了接收机的复杂度的同时提高了系统的鲁棒性。

探测帧一方面利用帧体的两个OFDM符号传送信令信息；另一方面，在HINOC系统中没有频域导频，时钟偏移估计、频率偏移估计以及信道传输特性估计等通常都是基于探测帧帧体的OFDM符号采用判决引导算法进行估计。若探测帧中出现较多误码，由于差错传播(Error Propagation)效应会严重影响判决引导算法的性能，导致接收端无法进行正确的信道训练，因而导致系统无法建立初始同步。进一步，接入终端设备必须正确地对下行探测帧中携带的信令信息进行解码，才能够正确地获取系统广播信息，从而与中心节点建立正常的通信连接。如果探测帧中出现误码，接入终端将无法与中心节点建立正常的通信连接，因此无法实现网络接入。

当系统中存在严重的多径干扰时，会导致某些子载波陷入频域深衰落区间；或者系统中存在较大的单频干扰时，对应频点的子载波所携带的信号完全淹没在干扰信号中。在这两种情况下，相关的子载波的信噪比都会变得非常低，所传输的数据符号的误码率也很高。在HINOC技术中，数据帧可以通过自适应调制方式(对受干扰子载波采用低阶调制方式，或者屏蔽受干扰子载波)有效地对抗单频干扰或者严重的多径干扰。但是探测帧无法采用自适应调制机制，虽然DQPSK的调制方式可以一定程度上抵抗干扰，但其能力有限，当干扰严重时，探测帧误码较多，系统根本无法正常工作。可以看出，探测帧对严重的多径干扰和单频干扰的对抗能力的强弱对HINOC系统的正常运行有着关键的影响。

BCH码是一种在通信系统中被广泛使用的差错控制编码，它是循环码的一个重要子类，具有纠多个错误的能力。BCH码基于严密的代数理论，编码效率较高，其生成多项式与最小码距之间有着密切的联系，可以根据实际要求的纠错能力构造BCH码，其译码算法的研究一直是编码理论研究的重要课题之一，是目前研究的最为详尽应用最为广泛的一类码，迄今为止已经提出了多种译码算法。

BCH码的参数为(n，k)，n是指编码后的码字长度，一般n＝2^m-1，k为编码前的信息位的长度，n-k就是编码器加上的校验位(也叫冗余位)长度，BCH码的纠错能力t也是BCH码的一个参数，它跟编码后的码字长度n、编码前的信息位的长度k都有关。当码长n越大，可选取的纠错能力t的范围越大。而当确定n后，k越大则纠错能力t越小，反之越强。不同的参数对应不同的生成多项式。因此，通过对n、k、t的设定，可以产生不同的BCH码以满足不同应用场合的需求。

现有HINOC系统对数据帧采用了BCH编解码，并提供3种编码模式以适应不同的应用环境：模式0为不采用BCH编码；模式1为采用参数为(508，472)纠错能力为4比特的BCH截短码；模式2为采用参数为(504，432)纠错能力为8比特的BCH截短码。而现有系统对探测帧并没有采用BCH编解码。