Proximity-1编码与同步层协议深度解析

2023-07-02 理论教育版权反馈

【摘要】：在Proximity- 1中，包含3类速率：数据速率、编码符号速率、信道符号速率，如图3-48所示。为了建立Proximity-1会话，要保证每个PLUT的同步并且需要空闲数据来实现同步。

3.8.7.1　编码同步子层功能

在收发双端，通过捕获时钟、帧序列号、QoS标识符和方向（入口或出口），C&S支持Proximity -1的定时服务。在Proximity- 1中，包含3类速率：数据速率（Rd）、编码符号速率（Rcs）、信道符号速率（Cchs），如图3-48所示。

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图3-48　发送过程

1）发送端

构建PLTU，每个PLTU包含一个从帧子层接收到的帧。

产生编码的比特流，根据需要插入空闲数据。

信道编码。

以恒定速率Rcs提供编码符号流，供物理层调制。

2）接收端

以恒定速率Rcs接收物理层的编码符号流。

信道解码。

每个PLTU的界定和验证。

对于每个PLTU，交付界定完的帧给帧子层。

3.8.7.2　Proximity的链路传输单元

发送链路上，C&S构建一个PLTU，每个PLUT包含一个传输帧。接收端，C&S处理每个PLUT并对它进行界定。

发送端，C&S产生输出的编码符号流（包含PLTU和空闲数据），将它们交付给物理层来实现无线电载波的调制。每一个PLUT包含一个Version-3的传输帧，同时定义了FIFO的输出比特流，输出比特流经编码后变为符号数据流，然后交付给物理层。

PLTU是一个非连续的系列数据流，包含一系列可变长度的PLUT，其中一个PLUT的结尾和下一个PLUT的开始之间具有延时。为了建立Proximity-1会话，要保证每个PLUT的同步并且需要空闲数据来实现同步。当没有PLUT可用时，要发送空闲数据来保持同步。

1）PLTU结构

一个PLTU包含3个连续排列的域，如图3-49所示。

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图3-49　PLTU帧结构

（1）24 b附件同步标识（ASM），用十六进制表示的ASM为FAF320，接收端ASM检测PLTU的开始。

（2）传输帧。

（3）32 b的CRC校验。

2）空闲数据

空闲数据用伪随机噪声（PN）序列来表示，十六进制352EF853，PN序列循环重复使用，有3个功能：

（1）数据捕获，称为捕获序列，当传输开始时，要插入一个捕获序列。仅当使用LDPC编码时，捕获序列从PN的第一个比特开始。

（2）当PLTU不可用时，要填充空闲序列，称为空间序列。

（3）当传输结束时，要插入一个尾标识，称为尾序列。

当使用LDPC编码时，捕获序列从PN序列的第一个比特开始。任何时候，当到达PN序列的结尾时，此序列将从第一个比特开始重复再传。

3）捕获序列

物理层为一次会话中的双方提供必需的调制发射功能，从而捕获和处理收发双方的数据传输。当传输开始时，发送机调制信号要进行排序（也即第一个载波紧随着一个捕获序列），这样接收机才能捕获信号并且获得可靠的信道符号流，以此做好接收传输信号的准备。捕获序列同时也实现了解码器中的节点同步。如果采用LDPC编码，则捕获序列要持续足够长的时间，确保在符号同步建立之前正确检测到码字同步标识符（CSM），此后才开始传输第一个PLUT。

4）空闲序列

数据传输阶段，一个连续的信道符号流从发送机到接收机传送的过程中，PLTU开始发送。当没有PLTU可用时，空闲序列插入比特流中编码，保持信道符号流连续传送，使得接收机能保持同步。

5）尾序列

在传输结束之前，发送机以固定的周期发送一系列空闲比特。这个过程有助于接收机保持比特锁定和卷积解码。这个过程中，系统要完成最后接收数据的处理。

3.8.7.3　信道编码

CCSDS推荐两种信道编码：卷积码和LDPC，并不包括RS码，其编码过程如图3-50所示。

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