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GB／T 40646-2021 基于公用电信网的宽带客户网络联网技术要求 可见光成像通信.pdfGB/T 406462021
如果Di在（0%12.5%或者[87.5%～100%）的区间，应采用 如果Di在（12.5%～25%或者[75%～87.5%）的区间，应采用V4PPM调制方案。 如果Di在（25%～75%）的区间，应采用V2PPM调制方案
校园网工程施工组织方案7.1.4.3.2.2VMPPM调制
7.1.4.3.3UPPM调制器
7.1.4.3.3.1概述
UPPM调制器由以下主要部分组成：互补操作、UPPM波形段生成、连接和重复。UPPM调制器应 有四个输人，分别是UPPM占空比、选定的VMPPM方案（V2PPM、V4PPM或V8PPM）、高速信道的 TX符号顿和UPPM定界符/前导码，详见7.1.4.3.4。UPPM调制器的功能框图如图13所示。 为了提供与UPWM的兼容性并支持非闪烁通信，在接收机采样周期内，UPPM符号中奇数位的 UPPM波形段的总数应等于偶数位的
图13UPPM调制器的功能图
7.1.4.3.3.2互补操作
见7.1.4.1.2.2
7.1.4.3.3.3UPPM波形分区
图14UPPM波形分区
起始定界符和结束定界符分别在起始定界符和结束定界符区域中传送，以便于检测波形段的边界 另外，起始定界符还指示在该波形段中使用的调制方案。 图14中UPPM波形段（Wi1、Wi2)的有效数据区域应由输入TX符号顿生成。如果TX符号顿是 PHY顿的第一个符号顿，则前导码可以前置在有效数据波形之前并且在有效数据区域中被发送，
7.1.4.3.3.4连接和重复
7.1.4.3.3.4连接和重复
1.4.3.4UPPM前导码/定界符/有效数据波形
7.1.4.3.4.1开始定界符
图15开始定界符的结构
第二部分的所有有效数据和在有效数据区域中用于生成有效数据波形的相应调制方案应符合表 25的规定。
7.1.4.3.4.2有效数据
传人的符号顿应分为两部分。如果输人符号顿不是PHY顿的第一个符号顿，则这两部分应具有 相同的比特数：NppmXlog2M，其中Npm=（T。一4Tpm）/Tppm。如果输人符号顿是PHY.顿的第一个符 号顿，则第二部分应比第一部分多2×1og2M比特。输人符号顿的第一部分应映射到VMPPM符号，形 成UPPM波形段Wi1的有效数据。输入符号顿的第二部分应映射到VMPPM符号，构成UPPM波形 段Wi1的有效数据（见7.1.4.3.2.2）。有效数据区域中应有整数个VMPPM符号
7.1.4.3.4.3结束定界符
自效数据波形， 的结果位 该区域的波形 始定界符第一部分的
Z.1.4.3.4.4UPPM前导信号
前导码被添加到每个PHY顿（见7.1.2.1）。它帮助接收器检测PHY顿的开始。前导矿 PWM波形的一部分，除了2Tppm的持续时间外，它与起始定界符的第一部分的PWM波形共享 参数。
由于用于驱动发光器件的功率可能根据不同操作而不同，本标准没有定义PSD模板
7.1.6发送时钟偏差容E
7.2 基于 UPWM 的 MIMO传输
7.2.1PHY功能模型
基于UPWM的MIMO收发机的PHY层的功能模型如图16所示。PMI和MDI分别是PHY和 MAC之间以及PHY和传输媒体之间的两个分界参考点。内部参考点和α分别表示PMD和PMA 之间以及PCS和PMA之间的分界
图16基于UPWM的MIMO收发机的PHY功能模型
在发送方向上，生成N个PHY顿，通过N个TX端口（例如，LED)发送。数据通过PMI从MAC 进入PHY，以字节块形式，称为MAC协议数据单元（MPDU）进人。传人的MPDU被映射到PCS中的 PHY顿中，PHY顿根据MIMO模式（例如，多样性模式和复用模式)分块为多个空间流（SS），每条流插 入一个MIMO头部。随后送入PMA中，分段生成UPWM符号顿。每条空间流的符号帧映射为占空 比，经调制，映射到PMD中的TX端口，在媒体中传输。PMD中，前导码插人用于接收机的同步和相 位补偿，此外，MMI符号也被加人。 在接收方向上，通过MDI从媒体进人的顿被解调和解编码。恢复的MPDUs通过PMI送人 MAC。PHY中，恢复的PHY帧头部（PFH)被处理，从中提取7.1.2.3中规定的相关顿参数
7.2.2物理编码子层(P
型见图17,以便更详细的描述图16中的PCS功
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图17PCS功能模型
在发送方向上，传人的MPDU被映射到PHY顿的有效净荷字段如7.2.2.3。然后添加PHY顿头 以形成TXPHY顿。TXPHY顿通过α参考点在PMA中做进一步处理。 在接收方向上，解码的PHY顿有效净荷和报头被处理，从接收到的PHY顿的有效净荷中恢复 MPDU,并送人PMI。在PHY顿头中传送的相关控制信息被处理并提交给PHY管理实体。
7.2.2.2 PHY
参考点处的PHY顿包括头部和有效净荷（见7.1.2.1）。
7.2.2.3MPDU映射
7.2.2.4PHY顿头部
7.2.3物理媒体附加子层（PMA
PMA的功能模型见图18，是图16中PMA功能模块的详细描述。 在发送方向上，在α参考点输人的PHY顿（除了前导码）的格式符合7.2.2.2。输人顿的头部和净 荷用于在每个TX端口生成MIMO净荷，见7.2.3.4。MIMO头部的生成符合7.2.3.3，放置在MIMO 净荷前面。对每个TX端口，MIMO头部和MIMO净荷分段生成整数个符号顿，见7.2.3.5。生成的符 号顿通过参考点送人PMD层，再进行调制和媒体传输。 在接收方向上，每个TX端口收到的MIMO头部经处理，并且执行所有对MIMO净荷空间流去分 段必须的反操作。恢复的PHY顿头和净荷通过α参考点输入PCS层
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7.2.3.2基于UPWM的MIMOPHY顿
图18PMA子层的功能模型
基于UPWM的MIMO传输的PHY格式见图19。PMA中生成MIMO净荷，可以是多个空间 流（例如，复用模式)或者是单个空间流（例如，多样性模式）。PMD中，PHY顿中加人前导码和MIMO 漠式指示符（MMI)。前导码插入用于接收机的同步和相位补偿。前导码和MMI符号不加载任何用户 或者管理数据。此外，当MIMO模式是复用模式时，PMA中将MIMO头部加人到PHY顿。MDI接 口处，传输应依照如下要求进行（详细描述见7.2.4）： a）前导码/MMI符号/MIMO头部/净荷应同时在所有TX端口发送。MIMO头部是否有根据 MIMO模式来决定。 b）其他所有TX端口的前导码和MMI符号应与第一个TX端口发送的保持一致
7.2.3.3MIMO头部
7.2,3.3. 1概述
图19基于UPWM的MIMO传输的PHY顿格式
只有当MMI符号指示符指示的是复用模式时，MIMO头部才会存在。MIMO头部的格式定义见
表26MIMO头部格式
7.2.3.3.2Ext Ind
7.2.3.3.3LastPortInd
Z.2.3.3.4PortID
7.2.3.3.6PortID Ext
7.233.7 PB Exf
Z.23.4MIMO净荷
当MIMO模式是多样性模式时，每条流的MIMO净荷应是相同的，并且包括的PHY顿。 当MIMO模式是复用模式时，通过α参考点的TXPHY顿应分段生成N，个段，N,对应TX端口 数目。如果TXPHY顿的比特数目kpHY不是N，的整数倍，应在TXPHY顿的尾部填充kd个0， (kPHY十kpad）/N是一个整数。输入的TXPHY顿应按序分段，第一个分段应包括第一个（KpHY+ pd）)/N，比特，第二个分段包括第二个（kpHY十kpd）/N比特，直至最后一个分段。每个分段应按序映 射到相应的TX端口，包括MIMO净荷。 注：尺的值越小越好，
7.2.3.5分段生成UPWM符号
对每一个TX端口，应根据调制阶数m，将MIMO头部和MIMO 符号顿b个比特。MIMO头部和MIMO净荷分段示意图见图20。 如果调制阶数是2的整数次幂，每个符号顿调制产生一个UPWM符号顿。MIMO头部和MIMO 争荷顺序分段，生成的一个顿b个比特，b=log2m。生成Nst个符号，Ns一1符号顿包括b个比特，然而 生成的最后一个符号顿可能少于6个比特，此时应用0进行填充。 如果调制阶数不是2的整数次幂，每个符号顿调制产生两个UPWM符号顿。MIMO头部和 MIMO净荷顺序分段，生成第一个顿包括第一个b位比特，第二个顿包括第二个b位比特，直至最后 个符号顿，b=floor(log2m"）。生成Ns个符号，Nsr一1符号顿包括b个比特，然而生成的最后一个符 号顿可能少于6个比特，此时应用0进行填充
7.2.4物理媒体相关子层（PMD）
图20MIMO头部和MIMO净荷分段示意图
码、MMI符号和MIMO头部被处理，处理结果传递给PHY管理实体。
图21PMD子层的功能模型
7.2.4.5MMI符号
MMI符号用于指示MIMO模式，包括复用模式和多样性模式。MMI符号包括一个UPWM符 号，对于每个PHY顿，在每个TX端口，应发送相同的UPWM符号，如同MMI符号。用于生成MMI 符号的占空比的值，应匹配配置的MIMO模式，对应关系见表27。
表27MIMO头部格式
7.2.6发送时钟偏差容限
7.3基于UPPM的MIMO传输
7.3.1PHY功能模型
基于UPPM的MIMO收发机的PHY层的功能模型如图22所示。PMI和MDI分别是PHY和 之间以及PHY和传输媒体之间的两个分界参考点。内部参考点和α分别表示PMD和PMA 以及PCS和PMA之间的分界。
图22基于UPPM的MIMO收发机的PHY功能模型
在发送方向上，数据通过PMI从MAC进人PHY，以字节块形式，称为MAC协议数据单元（MP DU)进人。根据TX端口（例如，多于一个LED灯）的数目，PHY顿被分块为多个空间流（SS)，送入 PMA中，分段生成UPPM符号顿。每条空间流的符号顿调制生成UPPM符号，每条空间流插人一个 导频符号，映射到PMD层的TX端口，在媒体中传输。PMD中，前导码插人用于接收机的同步和相位 补偿。 在接收方向上，通过MDI从媒体（多RX端口实现接收）进入的顿被解调和解编码。恢复的 MPDUs通过PMI送人MAC。PHY中，恢复的PHY顿头部（PFH)被处理，从中提取7.1.2.3中规定 的相关顿参数。
7.3.2物理编码子层（PCS）
PCS的功能模型见图23，以便更详细的描述图22中的PCS功能块。 36
的功能模型见图23，以便更详细的描述图22中的
图23PCS功能模型
在发送方向上，传入的MPDU被映射到PHY顿的有效净荷字段如7.3.2.3。然后添加PHY顿头 以形成TXPHY顿。TXPHY顿通过α参考点在PMA中做进一步处理。 在接收方向上，解码的PHY帧有效净荷和报头被处理，从接收到的PHY顿的有效净荷中恢复 MPDU，并送入PMI。在PHY顿头中传送的相关控制信息被处理并提交给PHY管理实体
7.3.2.2PHY顿
α参考点处的PHY顿包括头部和有效净荷（见7.1.2.1）。PHY顿应用于生成MIMO净荷 (见,7.3.3.3),
7.3.2.3MPDU映射
7.3.2.4PHY顿头部
7.3.3物理媒体附加子层（PMA)
PMA的功能模型见图24，是图22中PMA功能模块的详细描述。 在发送方向上，在α参考点输入的PHY顿（除了前导码）的格式符合7.3.2.2。输入顿的头部和净 荷用于在每个TX端口生成MIMO净荷，见7.3.3.3。空间流将TXPHY顿分成了N块，N等于TX 端口数目。对每个TX端口，MIMO净荷分段生成整数个符号顿，见7.3.3.4。生成的符号顿通过参 考点送人PMD层，再进行调制和媒体传输。 在接收方向上，执行所有对MIMO净荷空间流去分段必需的反操作。恢复的PHY顿头和净荷通 过α参考点输人PCS层
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7.3.3.2 基于 UPPM 的 MIMO PHY 顿
图24PMA子层的功能
基于UPPM的MIMO传输的PHY顿格式见图25和图26。α参考点的PHY顿包括一个用于 SISO传输的PHY顿头（见7.1.2.3)和PHY净荷（见7.1.2.1）。将SISO头部和PHY净荷等分到N2 个空间流中，生成MIMO净荷（见7.3.3.3）。如果每个TX端口的低速通道采用UPWMSISO传输， PMD中，PHY中，每个基于UPPM的MIMO净荷应加人一个UPWM前导码，并且PMD中，每个端 口发送相同的UPWMSISO信息。如果没有采用UPWMSISO传输，不应加入UPWM前导码，而应 由设备商预定义的占空比值来生成UPPM符号。 UPWM前导码用于UPWMSISO同步和相位补偿，不加载任何UPWM用户或者管理数据，然而 它加载了基于UPPM的MIMO数据。如果每个TX端口低速通道采用UPWMSISO传输，MDI接口 处的传输应遵循以下要求（详细描述见7.3.4）： a 前导码/MMI符号/MIMO头部/净荷应同时在所有TX端口发送。MIMO头部是否有根据 MIMO模式来决定。 b）其他所有TX端口的前导码和MMI符号应与第一个TX端口发送的保持一致。
PWMSISO传输的基于UPPM的MIMO传输自
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图26不带UPWMSISO传输的基于UPPM的MIMO传输的PHY顿格式
每个顿中MIMO净荷的长度可以是不一样的。
7.3.3.3基于UPPM的MIMO净荷
通过α参考点的TXPHY顿应分段生成N2个段，N2对应TX端口数目。如果TXPHY顿的比 特数目kPHY不是N²的整数倍，应在TXPHY顿的尾部填充kpad个O，（kpHY十kpad）/N2是一个整数。 输人的TXPHY顿应按序分段，第一个分段应包括第一个（kpHY十kpad）/N2比特，第二个分段包括第二 个（KpHY十kpad）/N2比特，直至最后一个分段。每个分段应按序映射到相应的TX端口，包括MIMC 净荷。 注：km的值越小越好。
分段生成基于UPPM的N
图27每个基于UPPMMIMO传输端口的两种TXPHY顿分段
图27每个基于UPPMMIMO传输端口的两种TXPHY顿分段
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对每个TX端口，输人的TXPHY顿顺序分段，生成2Nsa十2个符号顿。第一个符号顿（符号顿 No.1)应包括（Nppm一2）Xlog2M比特，Npm和M是有效数据区域决定的参数（见7.1.4.3.4.2）。第二个 符号顿应包括NppmXlog2M比特。符号顿No.2n十1和符号顿No.2n十2（n≥1)）应包括相同个数的比 特。如果符号顿No.1包括少于（Npm一2）Xlog2M比特，符号顿No.1和符号顿No.2应用0进行填 充。如果符号顿No.2包括少于NppmXlog2M比特，该顿应用0进行填充。如果符号顿No.2n十1（n》 1)包括少于NmXlog2M比特，符号顿No.2n十1和符号顿No.2n十2都应用0进行填充。如果只有 符号顿No.2n十2包括少于NmXlog2M比特，该顿应用0进行填充
7.3.4物理媒体相关子层（PMD）
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7.3.4.2导频符号
图28基于UPPMMIMO传输的PMD子层的功能模型
导频符号应用于指示基于UPPMMIMO系统的TX端口或者LED数目。所有的导频符号应不 同，每个符号表示一个TX端口。发送节点包括N2个独立的LED或者TX端口（N2是表示并行信道 总数目的整数，值从2到4），生成N2个不同的导频符号与N2XM个UPPM符号（见7.3.3），M是表 示每个LED或者TX端口的UPPM符号数目的整数。随后，N2个不同的导频符号应同步放置到N2 XM个UPPM符号之前，示意图见图29，保证每个导频符号对应一个TX端口。最后，N2个不同的导 频符号与N2XM个UPPM符号应通过N2个TX端口发送，具体地，每个LED应发送一个导频符号 接着相应的M个UPPM符号
图29基于UPPM的MIMO流
每个导频符号的周期应与一般的UPPM符号周期T。相同，T。等于照相机的顿速率的倒数。 频符号应包括W（W=2k）个分段，即k个相等的奇数位分段和k个相等的偶数位分段，例如，表 为W=4。每个奇数位分段应接着一个偶数位分段。奇数位分段和偶数位分段的平均占空比(I
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表 28基于UPPM 的 MIMO传输的导频符号的波形结构表
表29中给出了表28中不同情况下的每个分段的相关属性和参数值。表29中的所有频率值应遵 循以下要求：f。>3/T。、200Hz 可以判定发射机共有两个LED端口以及每个LED端口号。相同地，当N2=3或N2=4，根据前导波 形结构，接收机可以判定发射机的LED端口总数以及每个LED端口号 基于UPPM的MIMO传输的导频符号的特定值 GB/T 40646—2021 由于用于驱动发光器件的功率可能根据 而不同，本标准没有定义PSD模板。 7.3.6发送时钟偏差容限 PCS、PMA和PMD的参数值见表30。 GB/T40646—2021 表30PCS、PMA和PMD的参数值 8.1功能模型和顿格式 GB/T406462021 DLL的功能模型如图30所示。A接口是应用实体（AE）和DLL的分界点；物理媒体无关 MI)是DLL和物理层(PHY)的分界点。内部参考点x1和x2将应用协议汇聚子层（APC)和逻车 控制子层（LLC)间以及LLC和MAC间分别做了逻辑分离 图30DLL功能模型 在发送方向，应用数据原语（ADP)通过A接口从AE进人DLL。每个输人的ADP集都要满足由 专门应用协议定义的格式；对于以太网类型的AE，在附录B中提供了标准以太网格式的ADP集。每 条收到的ADP集由APC转换为APC协议数据单元（APDU），为了和目的节点通信，APDU应能对应 ADP集的所有内容。APC负责在APC间转发APDU流。 APDU通过x1参考点传给LLC，这个过程与应用无关。DLL管理实体将管理数据原语映射为链 路控制数据单元(LCDU)，并将其传送至LLC作为LLC的控制顿。此外，LLC负责在LLC之间建立 LCDU流。 LLC将收到的APDU和LCDU转化为LLC顿。每个LLC顿生成LLC协议数据单元（LPDU) LPDU通过x2参考点传递给MAC。 MAC负责将LPDU适配到MAC协议数据单元（MPDU），并将MPDU通过PMI传递给PHY。 在接收方向，来自PHY层的MPDUs通过PMI进人MAC。MAC将收到的MPDUs解析出LP DUs，通过x2参考点传递给LLC。LLC再从LPDUs恢复出APDUs和LCDUs，之后再分别传递给 APC和LLC管理实体。APC再将从收到的APDUs中生成ADP传递给应用实体（AE) 8.1.2应用协议汇聚子层（APC) APC的功能模型如图31所示，以便更详细的描述图30中的APC功能块。 图31APC功能模型 8.1.3逻辑链路控制子层（LLC） 能模型如图32所示，以便更详细的描述图30中 图32LLC功能模型 在发送方向，从x1参考点进来的APDU被封装为LLC顿。 LLC管理数据被封装成链路控制数据单元（LCDU），格式见8.1.3.2.3。 在接收方向，传人的MPDU在MAC被解封装出LPDU，然后通过x2参考点传人LLC。LLC从 PDU恢复出LLC顿，恢复出来的LLC顿若作为APDU，通过x1参考点传给APC，若恢复出的 LCDU则被传给DLL管理实体 8.1.3.2LLC顿格式 8.1.3.2.1概述 LLC顿可以由APDU形成，也可以由LCDU形成，其格式见图33。 GB/T 406462021 8.1.3.2.2LLC顿头域(LFH) a）LLC顿类型（LLCFT）：LLCFT域用来表示LLC顿的顿类型。该域是一个3比特的无符号整 数。表32列出了有效的LLC顿类型。 3.1.3.2.3LCDU顿格式 LCDU顿格式如表33描述。 B1.3.2.4APDU顿格式 APDU顿格式参见附录B. 8.1.4媒体访问控制子层（MAC) 的功能模型如图35所示。MAC功能块的详细 图34LCDU到LLC顿的封装 图35MAC功能模型 GB/T40646—2021 在发送方向，MPDU由从x2参考点进入的LPDU生成。MPDU通过媒体无关接口（PMI)进入 PHY。MPDU对应的LPDU#1的LPH的O字节（见图35）应被首先发送给PHY。 在接收方向，接收的MPDU被拆解得到LPDU,LPDU再通过x2参考点传到LLC 8.1.4.2MPDUs的生成 从一个或多个LPDU组成MPDU的过程如图36所示。MAC按照从x2参考点收到LPDU的 它做连接,之后形成MPDU 图36由LPDUs组成MPDU 如果需要填充时，填充LPDU应放置在MPDU的最后，并在LLC顿头域中标识为“填充顿”（见 3.1.3.2.2)， 表34节点标识参数的定义与有效值 每个节点可以有一个或更多应用与AE关联（A接口之上）。每个应用由一个6字节的MAC地址 标识。本地地址关联表（LAAT)存储了与每个节点关联A接口上所有AE的MAC地址以及节点自身 的MAC地址表格。 注：一个节点的关联A接口上AE的MAC地址表可以通过学习生成，也可以由DLL管理实体写人。 远端地址关联表（RAAT)存储了同一网络域上其他节点AE的MAC地址以及与这些节点的 MAC地址。地址关联表（AAT）由LAAT和RAAT组成 表A.1字段描述举例 GB/T 406462021 图A.1说明了基于表A.1给出的例子将这些域映射到相应的八位字节组中 图A.1说明了基于表A.1给出的例子将这些域映射到相应的八位字节组中 图A.1域到字节组的映射举例 附录B (资料性附录) 应用协议汇聚子层 应用协议汇聚子层（APC)将应用实体（AE）使用的应用协议原语映射为数据链路层协议的原语 APC负责将AE使用的特定应用协议数据单元转化为APDU，将APDU映射到相应的队列中。 默认情况下，APC支持以太网，也可以支持其他协议。 本附录中，APC分成一个数据层和一个管理层。数据层部分示意图见图30和图31。数据层部分 规范了AE数据单元到APDU的转换和APDU到AE数据单元的转换。管理层部分规范了APC端到 端管理关联的APC原语和协议 辽2015J401 平屋面B.2以太网APC(EAPC) EAPC用来与以太网类型的AE共同使用，以太网类型AE应支持IEEE桥接和交换协议。AE实 现的域间桥接和外部域桥接不在本标准的讨论范围之内。APC将A接口处的标准原语集（见IEEE 802.3中的MACSAP和IEEE802.1中的内部子层业务）转化为APDU，这些APDU将会通过域被发 送到对端APC。APC应能够通过替换默认值来适应不同版本的IEEE802.3和IEEE802.1中原语集 的区别.详见B.2.2的描述 表B.1A接口原语描述 GB/T 406462021 图B.1APDU格式（发送和接收） 图B.1APDU格式（发送和接收） EAPC的管理层待进一步研究。 5.1南京市二0二一年五月（上半月）建设工程材料市场信息价格.pdf其他类型APC待进一步研究。