在发送端，来目MAC层的MPDU被映射到物理层 顿的数据域比特流（见5.2.9）。根据MAC层数 据生成控制信息比特流，控制信息比特流与数据域比特流复用合成为一路待发送的物理层顿比特流，随 后将待发送物理层比特流送人PMA做进一步的数据处理。 在接收端，接收机对来自PMA的控制信息比特流和数据域比特流进行分离后，根据数据域比特流 恢复出MPDU，并经由MII传送到MAC层

5.2.2物理层顿结构

号、控制域和数据域。前导符号不携带任何业务数据，主要用于辅助接收机同步、信道估计、载波检测、 )FDM符号校准等。控制域由整数个控制子组成，其主要功能是承载顿控制信息，包括物理层顺的 具体配置信息、信号解调和解码所需系统参数、快速实时信息等。数据域由整数个数据子帧组成，携带 需要传输的MPDU信息

5.2.3物理层顿类型

污水处理标准规范范本注：顿中存在数据域与否取决于顿类型的定义

5.2.4.1前导符号总体结构

前导符号辅助实现接收机信号突发检测、目动增益控制、同步、频偏估计、信道估计、检测顺边界 导符号在每个物理层顿的开始位置，由主序列和辅助序列两个部分组成，如图4所示。前导符号

一部分由10个长为512个时域采样点的已知训练序列及其循环前缀CP1构成，训练序列包括LT、LM 和SLT三种，其中LM序列由LT序列在时域乘以一1（即相移元)得到,SLT序列由LT序列在时域乘 以旋转因子（一1）”得到；第二部分由2个长为512的CE序列及其长为256的循环前缀CP2构成。主 享列及辅助序列的生成方法见5.2.4.2，

5.2.4.2前导符号生成方法

图4物理层顿前导符号总体结构

王序列中的LT、LM和SLT三种序列的生成方式如下： LT序列的生成方式为：对长度为1024、仅在偶数子载波上非零、在奇数子载波上为零的频域伪随 机序列Lt做1024点的IFFT变换，得到长为1024的1段序列，由于IFFT的性质，该时域序列等价于 时域的2段相同的长为512的LT序列，其子载波间隔为净荷子载波的4倍；将这2段LT序列在时域 再次扩展复制2次，得到共6段相同的LT序列。L的各偶数非零子载波对应取值由线性反馈移位寄 存器（LFSR)生成。LFSR生成器采用的生成多项式为g（α）=α13十十"十α十1，如图5所示。 LFSR的最高有效位（MSB)b12输出用于决定当前子载波的取值，其映射关系见表2；每指定1个子载波 的取值，LFSR应右移1位（即向LSB方向移1位），同时LFSR产生的反馈比特从最高有效位（MSB) 12输入。LFSR共生成长度为512的伪随机比特序列B1.FSR，LFSR的生成种子可任意选定，作为优选， 以b12b11*·b。=（0101100110110）2为种子生成比特序列，其生成的比特序列BLFsR应符合附录A中A.1 的要求；依据给定的比特相位映射表2，将BLFSR映射为恒模二值序列SLFSR；将SLFSR的共512个值依次 分配给频域伪随机序列L的偶数子载波对应位置上，见公式（1）

[SLFSRm],k=2m,m=0,1,2,.**,511 LK] [0,k=2m+1,m=0,1,2,...,511 +......

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FR输出的最高位比特b,与恒模二值序列Ss耳

再将SLT序列在时域复制1次，得到2段相同的SLT序列。 主序列部分循环前缀CP1的长度为128，取值为LT序列的后半段128个采样点，见公式（4）

辅助序列部分生成方式为：对长度为512的频域伪随机序列C，做IFFT变换，得到时域的1段长 度为512的CE序列；将CE复制一次，得到2段CE序列；添加长为256的循环前缀CP2。频域伪随机 序列C的取值由线性反馈移位寄存器（LFSR)生成，LFSR生成器采用的生成多项式为g（r）=a13+ *十"十十1;LFSR优选种子为b12b1b。=（0101100110110）2，生成与产生主序列的伪随机比特序 列相同的伪随机比特序列B1.FSR，其长度为512，并符合A.1的要求；依据比特相位映射表2，将BLFsR映射为 恒模二值序列SLFSR；将SLFSR的共512个值依次分配给频域伪随机序列C的所有子载波，见公式（5）。

5.2.4.3前导符号处理

加窗窗长为2β=128，窗函数见5.4.9。加窗具体步骤为：在主序列部分的尾部添加循环后缀，循环后缀 长度为β/2三32；在辅助序列部分的头部和尾部分别添加循环前缀与循环后缀，循环前缀与循环后缀长 度均为β/2=32；将主序列部分和辅助序列部分的头部和尾部各β=64个采样点与窗函数WB［n和 WB[β一n一1]相乘，进行加窗；将相邻序列的加窗部分重叠相加。加窗后的前导符号结构如图6所示。

图6前导符号时域加窗和重叠相加处理

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接Nyquist采样率计算，前导符号含有的采样点数见公式（7）。 N=128+10X512+256+2X512=6528

PR的子载波间隔与前导符号第 子载波间隔相同。PR的发生器会接照子载波 的逻辑顺序随机产生复数值，根据子载

控制域包含整数个控制子顿，控制子数目NcF是一个可配置参数，有效值可选为1或2。NcF的 取值由DLL层的TXOP条目确定。 控制域由公共部分和可变部分组成。对于所有物理层顿结构，其控制域的公共部分包含的字段都 是一样的；而可变部分包含的字段则会根据物理层顿结构的不同而变化。物理层顿结构类型由FT字 段表示，PAD字段则用于补全不同类型的物理层顿结构到系统规定的长度。控制域的字段定义和含义 应符合附录B的要求

5.2.7附加信道估计子

附加信道估计（AdditionalChannelEstimation，ACE）子顿处在MSG帧的控制域之后、 前如图7所示

图7含有ACE子顿的MSG顿的物理层顿结格

数据域包含整数个数据子顿，如图8所示。数据子顺数目NDATA是一个可配置参数，根据物理层顺 类型、业务数据规格、系统传输参数的不同，NDATA也会随之改变。数据子顿数目可以为O（即物理层顿 不包含数据域）。NDATA由控制域的BLKSZ域指定，其值由不同物理层顿类型决定，并符合B.2的 要求

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数据域比特流经FEC编码、比特交织、载波映射、星座映射后，通过离散傅里叶反变换（IDFT）和添 加保护间隔（GI)形成数据子

5.2.9MPDU映射到物理层顿

数据域携载需要传输的MPDU信息。PCS将从MAC层接收到的MPDU中的数据流按顺序依次 映射到数据域中。映射前后每个字节中的比特都按顺序排列，MPDU中的第一个比特映射到物理层顿 数据域中的第一个比特。 物理层管理根据MAC层数据生成控制信息比特流，与数据域比特流以时分复用形式合成为物理 层顿比特流，并将物理层顿比特流送人PMA

5.3物理媒体附属子层（PMA）

PMA的功能模块框图如图9所示。 在发送端，PCS将控制信息比特流和数据域比特流复用为物理层顿比特流后，将物理层顿比特流 传送到PMA。控制信息比特流和数据域比特流在经过按5.3.2规定的加扰，5.3.4规定的FEC编码后， 到编码比特流，其中控制信息比特流在加扰后应进行5.3.3规定的CRC编码。编码后的数据域比特 流应进行5.3.5规定的比特交织。经过上述信号处理后，控制信息比特流及数据域比特流接5.3.6的规 定分别分割到控制子顿和数据子顿。PCS将控制子顿和数据子帧发送到PMD进行载波映射、比特映 射、星座映射等处理。 在接收端，PMA对接收到的控制子顿和数据子顿，根据发射端操作进行分离比特流、解交织、解 码、解扰等逆处理，将所得的物理层顿比特流送人PCS进行进一步处理

从PCS获得的控制信息比特流和数据域比特流均应进行加扰。扰码是一个最天长度为3276 进制伪随机噪声（PN)序列。该序列由LFSR生成，如图10所示。其生成多项式定义见公式（9）。 G() =1 ±a14 ±15

CS获得的控制信息比特流和数据域比特流均应进行加扰。扰码是一个最天长度为32767的 随机噪声（PN)序列。该序列由LFSR生成，如图10所示。其生成多项式定义见公式（9）。 G() =1 ±14 ±15

输入的比特码流（来自PCS的数据字节的最高有效位MSB在前）与LFSR形成的PN序列进行逐 立模二加后产生数据扰乱码。从控制信息比特流的第一个比特开始，到数据域比特流的最后一个比特 结束，都应进行加扰。 该LFSR的初始相位规定为100101010000000。在每个控制信息比特流的第一个比特处，扰码器 的移位寄存器复位到初始相位。LFSR的复位信息由控制域携载的扰码器初始化（SI)指示。如SI不 为0，则在数据域比特流的第一个比特处，扰码器的移位寄存器也复位到初始相位。如SI为0，控制信 息比特流和数据域比特流之间扰码器的移位寄存器不复位到初始相位

图10扰码器组成框图

经过加扰后，控制信息比特流按序采用16位的循环余校验（CRC)码进行编码。CRC码的生成 多项式见公式（10）

G()= +2 ++

将比特流左移16位，从右边移人的比特为0，再用生成多项式对应的二进制数对其进行模2除，所 得余数即CRC校验码，将CRC校验码添加到控制信息比特流后的位置，CRC校验码放置在控制信息 比特流后的顺序为从CRC校验码的MSB到LSB依次放置

5.3.4前向纠错编码

在前，校验比特在后，其参数如下：信息比特长度KLDPC，编码比特长度NLDPC，奇偶校验比特长度 VLDPC一KL.DPC，码率RL.DPC=KLDPc/NLDPC。系统支持四种不同码长、不同码率的LDPC码，能满足不同 的数据传输需求，其中码长为3840的LDPC码可以任意截断，具体参数见表3。

表3支持的LDPC码码长和码率

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其中，I是6×b阶单位矩阵，0是6×b阶零阵G.是b×b阶循环矩阵，其中，0≤i

其中H.，0≤i

控制信息比特流选择采用码长为3840、码率为0.2的LDPC码进行编码，且其码长可以任意截断。 数据域比特流可选择采用码长为7680或15360.码率为0.4、0.6或0.8的LDPC码进行编码

数据域比特流经FEC编价 数据子顺进行星座映射等操 作。数据域比特流的比特交织限 织实现，如图11所示，

图11比特交织示意图

经过LDPC编码后的码字写为c=（c。 1）。将码字c进行按行逐行写人，每行大小为 N。，得到交织器矩阵C,标号为i的输人比特c；写人到矩阵C的第r；行和第d；列，见公式（13）。

其中mod(i，N。）表示i模N。的余数，L·」表示向下取整 交织器矩阵C包含N，行，见公式（14）

其中，C，表示C的第1行.0≤l

r:=[i/N,] =mod(i.N.)

C ... C N,

=modj,N, d,=j/N,

比特交织的参数选择如下：交织器矩阵C的行数N,=120，列数N。=NLDPc/N，。行内交织参数G 的取值与传输模式（TRM)值有关，关于传输模式的规定见5.4.3。表5规定了TRM值与行内交织参数 G的对应关系

表5行内交织参数G的取值

5.3.6比特分割到子顿

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的LFSR生成的一进制PN序列 处复位到初始相位。数据域 比特分配表（BAT）规定（见5.4.3）

分割后的控制子比特流和数据子顿比特流送人PMD进行进一步的处理。

.4物理媒体相关子层（

图13给出了PMD的功能模块框图。 在发送端，载波映射器按5.4.3的规定将数据子顿比特流划分为资源粒子，并根据BAT确定数据 子顿子载波加载比特数目。数据子顺比特流在星座映射前进行5.4.4规定的比特置换。5.4.5规定未满 加载的子载波的处理。星座映射将加载到子载波上的比特组映射为复数符号，每个复数符号由一个子 载波携载，见5.4.6。随后，复数符号将由OFDM调制器转换为时域信号，并加上GI形成控制子顺和数 据子顿，见5.4.8。在进行5.4.9规定的加窗操作和5.2.4规定的前导符号插入后，传输信号上变频形成 射频信号，见5.4.10，通过MDI发送到电力线媒体上 在接收端，从电力线媒体接收到的射频信号在PMID进行模拟前端处理、前导符号处理、载波检测、解调 量座解映射、比特逆置换、控制子顺和数据子顿恢复后，将所得的控制子和数据子顺比特流送至PMA进行 解交织、解码等处理。前导符号在经过处理后.前导数据被送入物理层管理产生物理层控制数据。

图13PMD功能框图

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5.4.2 子载波间隔

系统采用正交频分复用（OFDM)技术实现多载波调制，任意两个相邻子载波的间隔记为子载波间 隔FsC。子载波间隔及系统参数见表6。 物理层标号为i的子载波的中心频率是Fc一（N/2一i)XFsc，其中Fc为系统中心频率，0≤i≤ N一1。并非所有子载波都被用于传输数据。在特定应用场景中，某些子载波应被关闭，某些子载波应 采用低功率，这由子载波屏蔽及子载波功率控制规定。同时应侦测其他电力线通信系统易干扰频段，例 如2MHz~12MHz,并进行规避

5.4.3.2子载波类型

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（如ISC)也可能不会被加载，或者ASC中某些载波不能做到满比特加载。此外，某些特殊的信息如控 制子顿由于携带重要的信息，需要进行额外的信号处理，以使得这些符号中的信息能被可靠地接收。 ISC以及在当前的调制方式下不能满比特加载的ASC需要用LFSR生成的二进制PN序列进行 加载，具体的加载方式见5.4.5

5.4.3.3资源粒子

表7TRM值及其描述

5.4.3.4比特分配表

表8BATID有效值及其描述

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除了灵活模式外，其他3种模式下，数据子顿比特流在送至星座映射得到星座符号流之 比特置换以提高编码调制的纠错能力

5.4.4.2资源粒子内交织

5.4.4.3比特置换

表9码长为7680时的比特置换图样

表10码长为15360时的比特置换图样

5.4.5比特分配与填充

控制子顿中除了MSC外的所有子载波均采用控制子顿比特流进行2比特分配，控制子顿比特流 的MSB位加载到子载波对应比特组的MSB位。 数据子顿中的所有子载波根据BAT采用数据子顿比特流进行加载，数据子顿比特流的MSB位加 载到子载波对应比特组的MSB位。 数据子顿中，没有被比特流加载的ISC和ASC，以及没有被满比特分配的ASC,统称为未满加载的 SSC。未满加载的SSC应由LFSR生成的二进制PN序列进行填充，LFSR的生成多项式见公式（18）。 G(α) =1 ± 18 ±23 ·*·**·(8

信息技术标准规范范本LFSR的结构如图14所示

图14填充未满加载SSC的LFSR

表 11 LFSR初始化种子

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在每个数据子顿的第一个符号处，LFSR的移位寄存器复位到表11中的初始化种子对应的初始相 位。在第i个数据子顿处，由种子S初始化LFSR，其中k=modi一1，4），i=1，2，3，"。 在数据子顿的每个子载波（包括SSC和MSC)处，LFSR都应更新两个比特。 未满加载的SSC的比特填充如下： a）从第一个数据子顿的第一个子载波开始，每个ISC均为2比特分配，即LFSR的2个LSB比 特D1、D2用于加载ISC（D1作为子载波对应比特组的LSB位）： b） 从第一个数据子顿的第一个子载波开始，如果某个ASC未加载或未被满比特分配，即根据当 前BAT，ASC应加载m比特，而实际中仅加载了n（n

表12加载比特数目对应的星座映射

水利常用表格5.4.6.2编码调制方案

星座映射与支持的LDPC码码率列表见表13