СПОСОБ КОДИРОВАНИЯ УПРАВЛЯЮЩЕЙ ИНФОРМАЦИИ В СИСТЕМЕ СВЯЗИ, А ТАКЖЕ СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА УПРАВЛЯЮЩЕЙ ИНФОРМАЦИИ
METHOD OF ENCODING CONTROL INFORMATION IN COMMUNICATION SYSTEM, AS WELL AS METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING AND RECEIVING CONTROL INFORMATION

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится, в общем, к способу приема и передачи в системе связи и, более конкретно, к способу и устройству для кодирования управляющей информации и передачи и приема закодированной управляющей информации.
Описание предшествующего уровня техники
Широковещательные услуги связи вошли в реальную эру цифровых технологий, формирования множества каналов, широкополосной связи и высокого качества. С появившимся недавно превалированием высококачественного цифрового телевидения (ТВ) и ростом числа абонентов услуг кабельного телевещания увеличилось широкое использование различных устройств цифрового широковещания с использованием проводных/беспроводных сетей связи. Схема передачи, подходящая для широковещательной передачи, и эффективные кодирование, передача и прием управляющей информации, требующейся для приема широковещательных данных, являются важными для предоставления надежных услуг цифрового широковещания.
Типичный пример схемы передачи, которая является подходящей для широкополосной передачи, может включать в себя мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM). OFDM, при котором данные передаются с использованием множества несущих, представляет собой вид модуляции с множеством несущих (МСМ), которая преобразует последовательный входной поток символов в параллельные потоки символов и модулирует каждый параллельный поток символов множеством ортогональных поднесущих, т.е. множеством каналов поднесущих, перед передачей.
Фиг.1 иллюстрирует кадр, включающий в себя управляющую информацию, в известной системе связи.
у
Согласно фиг.1, кадр 101 включает в себя секцию 102 преамбулы, которая включает в себя символы 104, …, 105 преамбулы, и секцию 103 символов данных, которая включает в себя символы 106, …, 107. Секция 102 преамбулы обычно используется в приемнике для вхождения во временню и частотную синхронизацию, синхронизацию для границ кадров и т.п. По этим и другим причинам передатчик системы связи передает секцию 102 преамбулы перед передачей секции 103 символов данных.
Однако, в зависимости от системы связи, преамбула также может использоваться для переноса сигнальной информации в качестве управляющей информации, которая передается и принимается между передатчиком и приемником.
Фиг.2 иллюстрирует конфигурацию OFDM-символа, переносящего преамбулу, в известной системе связи. Для простоты пояснения OFDM-символ с преамбулой, показанный на фиг.2, означает OFDM-символ, переносящий преамбулу. OFDM-символ с преамбулой упоминается здесь как “OFDM-символ”.
N
N
L1_Cells
L1_Cells
Согласно фиг.2, OFDM-символ 201 включает в себя заголовок 203, который выделяется множеству поднесущих, и блок 205 кодированной сигнализации (упоминаемый в дальнейшем как “кодированный блок”). В блоке 205 кодированной сигнализации сигнальная информация выделяется остающимся поднесущим, которые не были выделены заголовку, т.е.  поднесущим, представленным индексами от 1 до .
Заголовок 203 может использоваться для вхождения в синхронизацию на приемнике и может включать в себя дополнительную информацию, такую как схема модуляции и кодовая скорость для кодированного блока 205. Здесь следует отметить, что другие поднесущие OFDM-символа 201, которые дополнительно выделяются для характеристик пилот-сигнала или т.п., опущены для удобства описания.
Предполагая, что преамбула 102 воплощена как OFDM-символ 201, приемник входит в синхронизацию по кадру на основе заголовка 203 преамбулы, получает управляющую информацию, такую как способ передачи символов 103 данных и длина кадра, из кодированного блока 205 сигнальной информации и затем получает данные из символов данных 106, …, 107.
Фиг.3 иллюстрирует процесс кодирования и передачи управляющей информации в известной системе связи.
N
N
L1_Cells
L1_Cells
Согласно фиг.3, передатчик формирует кодированный блок из сигнальной информации, предоставляемой в качестве управляющей информации, посредством применения технологии кодирования, основывающейся на надлежащем коде с коррекцией ошибок, а затем выделяет  поднесущих, доступных для передачи сигнальной информации. Более конкретно, если предоставляется сигнальная информация, подлежащая передаче, кодер 301 с прямой коррекцией ошибок (FEC) формирует кодированный блок посредством кодирования сигнальной информации согласно предварительно определенной схеме кодирования. Модулятор 303 формирует символ модуляции посредством модуляции сформированного кодированного блока согласно предварительно определенной схеме модуляции. После этого, средство 305 отображения на поднесущие отображает символ модуляции на  поднесущих, доступных для передачи символа модуляции, и средство 307 вставки заголовка формирует OFDM-символ, как проиллюстрировано на фиг.2, посредством присоединения заголовка к отображенному символу модуляции.
Как описано выше, в известной системе связи кодированный блок формируется из сигнальной информации и передается в OFDM-символе. Хотя для удобства было описано, что один кодированный блок формируется из сигнальной информации и передается в одном OFDM-символе, сигнальная информация может также передаваться в более чем одном OFDM-символе. В этом случае, система связи должна сегментировать сигнальную информацию на множество кодированных блоков и передавать множество кодированных блоков в множестве OFDM-символов, для чего требуются эффективные схема сегментирования, схема кодирования и схема передачи и приема.
Раскрытие изобретения
Настоящее изобретение создано для решения вышеописанных проблем и/или устранения недостатков и для обеспечения, по меньшей мере, преимуществ, описываемых ниже. Соответственно, согласно одному аспекту настоящего изобретения, предложен способ эффективного кодирования управляющей информации. Согласно другому аспекту настоящего изобретения, предложен способ эффективного кодирования управляющей информации, имеющей переменный размер.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предложен эффективный способ кодирования для сегментирования управляющей информации на множество кодированных блоков и передачи этих кодированных блоков.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предложены способ и устройство для передачи и приема эффективно закодированной управляющей информации.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предложены способ и устройство для эффективного определения размера блоков при сегментировании управляющей информации на множество блоков и передаче этих блоков.
Согласно одному аспекту настоящего изобретения, предложен способ кодирования и передачи управляющей информации. Данный способ включает в себя формирование одного или более кодированных блоков из управляющей информации и передачу кадра, включающего в себя эти один или более кодированных блоков. Кодированные блоки управляющей информации формируются посредством определения количества кодированных блоков, которое должно быть сформировано для переноса управляющей информации, на основе количества битов управляющей информации и конкретного опорного значения, вычисления количества битов информации, соответствующего каждому кодированному блоку, на основе упомянутого определенного количества кодированных блоков, вычисления количества битов контроля четности, которые должны быть исключены в каждом кодированном блоке, и исключения этого количества битов контроля четности в каждом кодированном блоке.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения, предложено передающее устройство для кодирования и передачи управляющей информации. Данное устройство включает в себя кодер для кодирования управляющей информации; модуль передачи для передачи кадра, включающего в себя один или более кодированных блоков, выданных из кодера; и контроллер для определения количества кодированных блоков, которое должно быть сформировано для переноса управляющей информации, на основе количества битов управляющей информации и конкретного опорного значения, вычисления количества битов информации, соответствующего каждому кодированному блоку, согласно упомянутому определенному количеству кодированных блоков, вычисления количества битов контроля четности, которые должны быть исключены в каждом кодированном блоке, и управления работой кодера для кодирования и работой модуля передачи для передачи управляющей информации в кадре, включающем в себя один или более кодированных блоков, согласно упомянутому определенному количеству кодированных блоков, вычисленному количеству битов информации и вычисленному количеству битов контроля четности, которые должны быть исключены в каждом кодированном блоке.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предложен способ приема управляющей информации. Данный способ включает в себя получение информации о количестве битов управляющей информации, передаваемых в принятом кадре; определение количества кодированных блоков, переносящих управляющую информацию, на основе количества битов управляющей информации и конкретного опорного значения; вычисление количества битов информации, соответствующего каждому кодированному блоку, на основе упомянутого определенного количества кодированных блоков; вычисление количества битов контроля четности, которые должны быть исключены в каждом кодированном блоке; и декодирование одного или более кодированных блоков, принятых в кадре, на основе полученной информации о количестве битов управляющей информации, передаваемых в принятом кадре, упомянутого определенного количества кодированных блоков, переносящих управляющую информацию, вычисленного количества битов информации, соответствующего каждому кодированному блоку, и вычисленного количества битов контроля четности, которые должны быть исключены в каждом кодированном блоке.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предложено передающее устройство для приема управляющей информации. Данное устройство включает в себя модуль приема для приема кадра, включающего в себя управляющую информацию; декодер для декодирования управляющей информации; средство вычисления управляющих параметров для получения информации о количестве битов управляющей информации из заголовка кадра и вычисления управляющих параметров посредством определения количества кодированных блоков, переносящих управляющую информацию, на основе количества битов управляющей информации и конкретного опорного значения; вычисления количества битов информации, соответствующего каждому кодированному блоку, на основе упомянутого определенного количества кодированных блоков, и вычисления количества битов контроля четности, которые должны быть исключены в каждом кодированном блоке; и контроллер для управления декодером, чтобы он декодировал один или более кодированных блоков, принятых в кадре, на основе полученной информации о количестве битов управляющей информации, передаваемых в принятом кадре, упомянутого определенного количества кодированных блоков, переносящих управляющую информацию, вычисленного количества битов информации, соответствующего каждому кодированному блоку, и вычисленного количества битов контроля четности, которые должны быть исключены в каждом кодированном блоке.
Перечень фигур чертежей
Вышеуказанные и другие аспекты, признаки и преимущества некоторых вариантов осуществления настоящего изобретения будут более понятны из нижеследующего описания при его рассмотрении совместно с приложенными чертежами, на которых:
Фиг.1 - иллюстрация кадра, включающего в себя управляющую информацию, в известной системе связи;
Фиг.2 - иллюстрация OFDM-символа в известной системе связи;
Фиг.3 - иллюстрация процесса кодирования и передачи управляющей информации в известной системе связи;
Фиг.4 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая процесс кодирования управляющей информации согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг.5 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая способ сегментирования, кодирования и передачи управляющей информации согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг.6 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая способ приема управляющей информации согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг.7 - блок-схема, иллюстрирующая передатчик согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг.8 - блок-схема, иллюстрирующая приемник согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
По всем чертежам идентичные ссылочные номера на чертежах подразумеваются ссылающимися на одинаковые элементы, признаки и структуры.
Подробное описание вариантов осуществления изобретения
Ниже со ссылкой на приложенные чертежи будут подробно описаны различные варианты осуществления настоящего изобретения. В нижеследующем описании подробное раскрытие известных функций и конфигураций, задействуемых здесь, опущено для ясности и краткости изложения.
Настоящее изобретение обеспечивает способ и устройство для кодирования сигнальной информации и/или управляющей информации между передатчиком и приемником, а также передачи и приема закодированной информации в системе связи. Система связи, раскрываемая в настоящем описании, включает в себя системы проводной и беспроводной связи, предоставляющие услуги цифрового широковещания и различные коммуникационные услуги.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, передатчик сегментирует сигнальную информацию на блоки в зависимости от размера сигнальной информации, кодирует блоки и передает закодированные блоки в OFDM-символе. Блоки включают в себя одинаковое количество битов.
В процессе кодирования передатчик присоединяет биты заполнения к сигнальной информации. Количество битов заполнения определяется в зависимости от количества блоков, полученных в результате сегментирования.
Если размер сигнальной информации большой, например, если размер сигнальной информации превосходит заранее заданный в системе размер, то сигнальную информацию сегментируют на множество блоков.
N
η
L1
MOD
Например, предположим, что в системе, проиллюстрированной на фиг.3, длина кодированного блока, закодированного FEC-кодером 301, представлена как , а порядок модуляции представлен как , если Уравнение (1), приведенное ниже, не удовлетворено, то система не сможет передать кодированный блок сигнальной информации в одном OFDM-символе.
η
MOD
В Уравнении (1) порядок модуляции  имеет значение 1, 2, 4 и 6 для двоичной фазовой манипуляции (BPSK), квадратурной фазовой манипуляции (QPSK), 16-позиционной квадратурной амплитудной модуляции (16-QAM) и 64-QAM, соответственно.
Поскольку сигнальная информация может иногда не быть передана в одном символе вследствие условий системы, сигнальная информация сегментируется. Пример процесса сегментирования и процесса кодирования для сигнальной информации описан подробно ниже.
L1_ex_pad
Сначала, в предположении, что сигнальная информация включает в себя K битов, передатчик определяет количество кодированных блоков, которое требуется для кодирования и передачи сигнальной информации, используя Уравнение (2), приведенное ниже:
В Уравнении (2) [x] обозначает самое меньшее целое, которое больше или равно x, a L1 обозначает Уровень 1 (L1), т.е. физический уровень. Следовательно, сигнальная информация, передаваемая и принимаемая в качестве управляющей информации, соответствует информации сигнализации физического уровня.
L1_FEC_Block
L1_ех_pad
Li_max_per_symbol
В Уравнении (2) N обозначает количество кодированных блоков, требующееся для сегментирования сигнальной информации на множество блока и передачи их, K обозначает длину сигнальной информации до присоединения битов заполнения, и N обозначает опорное значение, используемое для сегментирования сигнальной информации.
L1_ех_pad
L1_FEC_Block
L1_ex_pad
L1_FEC_Block
L1_FEC_Block
L1_PADDING
Передатчик сегментирует сигнальную информацию длины K на N кодированных блоков. Когда K нельзя разделить на N, передатчик присоединяет биты заполнения к сигнальной информации для определения количества N кодированных блоков, получаемых в результате сегментирования. В общем случае, величина битов заполнения устанавливается в ноль (0). Количество K присоединяемых битов заполнения определяется с использованием Уравнения (3).
K
N
K
K
L1_ex_pad
L1_FEC_Block
L1_PADDING
L1_PADDING
В Уравнении (3), если  можно разделить на , количество  битов заполнения, присоединяемых к сигнальной информации, равно нулю (0), в противном случае,  имеет ненулевое значение.
K
K
K
K
K
L1_PADDING
L1
L1_PADDING
L1_ex_pad
L1
Следовательно, если  имеет ненулевое значение, сигнальная информация длины  формируется путем присоединения  битов заполнения к сигнальной информации длины . Длина  сигнальной информации с присоединенными битами заполнения вычисляется используя Уравнение (4).
K
N
K
N
K
L1
L1_FEC_Block
L1
L1_FEC_Block
sig
Затем, сигнальную информацию длины  сегментируют на  блоков. В этом случае, сигнальная информация длины  сегментируется на  блоков, каждый из которых имеет длину , которая определяется с использованием Уравнения (5).
K
sig
Передатчик формирует биты контроля четности посредством независимого кодирования каждого из блоков длины  сегментированной сигнальной информации, используя методику FEC, и формирует кодированный блок с включенными в него битами контроля четности, для каждого блока сегментированной сигнальной информации. Например, широко известная схема кодирования с конкатенацией кода Бозе (Bose), Чадхури (Chaudhuri), Хоккенхема (Hocquenghem) (BCH) и кода низкой плотности с проверкой четности (LDPC) может использоваться в качестве методики FEC.
K
N
N
R
bch
bch_parity
LDPC
LDPC
В схеме кодирования с конкатенацией передатчик сначала применяет методику кодирования BCH к каждому из блоков сегментированной сигнальной информации, а затем применяет методику кодирования LDPC к каждому из BCH-кодированных блоков. Для удобства предполагается, что код BCH имеет длину информации, равную , и длину контроля четности, равную , а код LDPC имеет длину кода (т.е. количество битов в кодовом слове), равную , и кодовую скорость, равную .
K
K
K
K
K
N
sig
bch
bch
sig
sig
bch_parity
Если  каждого блока сегментированной сигнальной информации меньше чем , требуется соответствующий метод сокращения для сокращения ( - ) битов. Метод заполнения нулями обычно используется в качестве метода сокращения. Следовательно, если биты, соответствующие заполнению нулями, не рассматриваются, BCH-кодированные блоки соответствуют блокам длины  сегментированной сигнальной информации, к каждому из которых присоединены биты контроля четности длиной .
K
N
K
η
N
sig
bch_parity
sig
MOD
punc
Передатчик применяет методику кодирования LDPC с сокращением/исключением к блокам длины  сегментированной сигнальной информации и присоединенным битам контроля четности длиной . Когда даны  и , количество  (в дальнейшем упоминаемое как “количество окончательно исключаемых битов”) битов контроля четности LDPC, подлежащих исключению, вычисляется посредством следующих четырех этапов.
N
punc_temp
Этап 1) Передатчик выполняет кодирование LDPC и затем вычисляет количество  (в дальнейшем упоминаемое как “количество временно исключаемых битов”) битов контроля четности, подлежащих временному исключению в каждом кодированном блоке, в соответствии с Уравнением (6), приведенным ниже.
х
K
K
bch
sig
В Уравнении (6) _ обозначает наибольшее целое, которое меньше или равно ,  обозначает длину информации информационного слова, кодируемого, когда блоки сегментированной сигнальной информации подвергаются кодированию BCH, а  обозначает длину каждого блока, в который включены биты заполнения, сегментированной сигнальной информации.
N
R
L1_temp
LDPC
Этап 2) Передатчик вычисляет временную длину  (в дальнейшем упоминаемую как “количество временных битов кодового слова”) кодированных блоков сегментированной сигнальной информации, используя Уравнение (7), приведенное ниже, в котором  обозначает кодовую скорость LDPC-кода.
N
L1
Этап 3) Передатчик вычисляет фактическую длину  (в дальнейшем упоминаемую как “количество окончательных битов кодового слова”) кодированных блоков сигнальной информации, используя количество временных битов кодового слова кодированных блоков сегментированной сигнальной информации, в соответствии с Уравнением (8), приведенным ниже.
L
_TI_MODE
о
L
_TI_MODE
о
L
_TI_MODE
N
N
о
L
_TI_MODE
N
N
о
L
_TI_Depth
N
о
N
L
_TI_MODE
L1_FEC_Block
L1_FEC_Block
L1_FEC_Block
L1_TI_Depth
L1_TI_Depth
L1_TI_Depth
В Уравнении (8) 1обозначает режим методики временнго перемежения для кодированных блоков сегментированной сигнальной информации, и эта информация включается в заголовок 203, проиллюстрированный на фиг.2 1 = 00 указывает отсутствие применения временнго перемежения, 1 = 01 указывает, что  кодированных блоков, полученных сегментированием сигнальной информации, передаются в  OFDM-символах посредством применения временнго перемежения.И 1 = 10 и 11 указывает, что  кодированных блоков, полученных сегментированием сигнальной информации, передаются в  OFDM-символах посредством применения временнго перемежения.1 в обозначает глубину временнго перемежения, применяемого для передачи OFDM-символов, и величина может быть надлежащим образом задана согласно режиму 1, определенному в системе.
N
punc
Этап 4) Передатчик определяет количество битов контроля четности LDPC, подлежащих исключению, т.е. количество окончательно исключаемых битов, используя Уравнение (9), приведенное ниже.
N
K
K
K
K
N
L1_max_per_Symbol
bch
L1_ex_pad
sig
bch
punc_temp
В вышеописанном процессе сегментирования и кодирования для сигнальной информации, в Уравнении (2) в общем случае устанавливается в . Соответственно, если длина  сигнальной информации является переменной и имеет очень широкий диапазон, максимальное значение  в Уравнении (5) может стать равным , а минимальное значение становится равным 0 согласно Уравнению (6).
N
K
N
N
N
L1_max_per_Symbol
bch
L1
L1
MOD
L1_Cells
Если , опорное значение, используемое для сегментирования сигнальной информации, которое было описано в Уравнении (2), слишком велико, т.е. если длина  кодового слова BCH-кода слишком велика, тогда количество  окончательных битов кодового слова или длина каждого кодового слова сегментированной сигнальной информации может быть также очень велика, в результате чего /η, которое определяется посредством деления количества окончательных битов кодового слова на порядок модуляции, может быть в нежелательной степени больше количества  поднесущих, которые могут использоваться для передачи сигнальной информации в OFDM-символах.
В качестве примера, ниже будет рассмотрена система, имеющая параметры, показанные в таблице 1.
Таблица 1
Параметры OFDM и модуляции
Параметры BCH
Параметры LDPC
<i>N</i><sub>L1_Cells</sub> = 2808η<sub>MOD</sub> = 4
<i>K</i><sub>bch</sub><i></i>= 7032
<i>N</i><sub>bch_parity</sub> = 168
<i>N</i><sub>LDPC</sub> = 16200
<i>R</i><sub>LDPC</sub> = 4/9
K
N
K
о
N
L1_ex_pad
L1_max_per_Symbol
bch
L1
Предполагая, что в системе  = 10000 когда  установлено таким же как , можно легко понять, что в системе, использующей параметры по таблице 1, сигнальная информация длиной, например, 10000 битов сегментируется на два блока длиной 5000 битов каждый без применения методики временнго перемежения, используя Уравнения (2)-(9), и длина  каждого кодированного блока сегментированной сигнальной информации равна 11744 битов.
N
N
L1
MOD
L1_Cells
Следовательно, в данном случае, поскольку /η = 2936 больше чем  (=2808) в системе, каждый кодированный блок сегментированной сигнальной информации не отображается в один OFDM-символ.
N
K
L1_max_per_Symbol
bch
В общем случае, поскольку один кодированный блок передается в одном OFDM-символе в системе, где временное перемежение не применяется, должно быть установлено меньшим, чем  в примере вышеописанной системы.
N
N
N
N
K
L1_max_per_Symbol
L1_max_per_Symbol
L1
L1
MOD
L1_ex_pad
Однако, если  установлено слишком малым, каждый кодированный блок сегментированной сигнальной информации может быть отображен на один OFDM-символ, но требуется большое количество OFDM-символов, и некоторые из поднесущих, включенных в один OFDM-символ, могут быть нерационально использованы. Если  установлено, например, в 1000 битов, в примере системы данная сигнальная информация сегментируется на 10 блоков, и длина  кодированных блоков равна 2960 битов. Кроме того, поскольку /η = 740, 740 поднесущих выделяется одному OFDM-символу для передачи каждого кодированного блока сегментированной сигнальной информации, и хотя остающиеся (2808-740=2068) поднесущие не выделяются для передачи кодированных блоков, общее количество 10 OFDM-символов требуется для передачи всей сигнальной информации. Невыделенные или неиспользуемые 2068 поднесущих являются неиспользуемыми даже для .
N
L1_max_per_Symbol
Следовательно, опорное значение  (в дальнейшем упоминаемое как “опорное значение сегментирования сигнальной информации”) для сегментирования данной сигнальной информации должно быть надлежащим образом установлено согласно условиям системы, чтобы эффективно сегментировать и передавать данную сигнальную информацию при минимизации количества нерационально используемых поднесущих и количества требующихся OFDM-символов.
Оптимальное опорное значение сегментирования для сигнальной информации, предлагаемое вариантом осуществления настоящего изобретения для сегментирования сигнальной информации и передачи сегментированной сигнальной информации в OFDM-символе, будет описано ниже.
Оптимальное опорное значение сегментирования для сигнальной информации в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения будет удовлетворять по меньшей мере одному из следующих двух условий.
о
Условие 1) В процессе сегментирования и передачи заданной сигнальной информации, когда временне перемежение не применяется, каждый кодированный блок сегментированной сигнальной информации должен быть отображен на один OFDM-символ. Удовлетворение Условию 1) эквивалентно удовлетворению Уравнению (1).
о
N
L1_FEC_Block
Условие 2) В процессе сегментирования и передачи заданной сигнальной информации, когда временне перемежение не применяется, количество OFDM-символов, требующееся для передачи, минимизируется. Это эквивалентно минимизации количества  кодированных блоков по Уравнению (2).
N
L1_max_per_Symbol
Согласно варианту осуществления настоящего изобретения, Условия 1) и 2) и опорное значение  сегментированиядля сигнальной информации, описанное в Уравнении (2), имеют следующую взаимосвязь.
N
N
N
L1_max_per_Symbol
L1_FEC_Block
L1_max_per_Symbol
Если опорное значение  сегментирования для сигнальной информации увеличивается, то количество  кодированных блоков по Уравнению (2) стремится к уменьшению или остается неизменным. Следовательно, для удовлетворения Условию 2) опорное значение  сегментирования для сигнальной информации должно быть установлено настолько большим, насколько возможно.
N
K
N
N
N
L1_max_per_Symbol
sig
punc_temp
L1
L1
MOD
Однако, поскольку при увеличении опорного значения  сегментирования для сигнальной информации увеличивается максимальное количество  по Уравнению (5), минимальное значение  по Уравнению (6) уменьшается. В результате, поскольку длина  каждого кодированного блока стремится к увеличению в целом по Уравнению (7) и (8), /η, которое определяется с учетом порядка модуляции, также стремится к увеличению
N
L1_max_per_Symbol
Следовательно, в варианте осуществления настоящего изобретения вычисляют максимальную величину опорного значения  сегментирования для сигнальной информации, которая удовлетворяет Уравнению (1).
N
N
N
N
L1
MOD
L1_FEC_Block
MOD
L1_FEC_Block
L1_max_per_Symbol
Здесь следует отметить, что, поскольку на длину  кодированных блоков оказывается влияние со стороны порядка модуляции η и количества  кодированных блоков в Уравнении (8), если порядок модуляции η и/или количество  кодированных блоков изменяются, то максимальная величина опорного значения  сегментирования для сигнальной информации, удовлетворяющая Уравнению (1), также изменяется.
N
N
N
N
L1_FEC_Block
L1_max_per_Symbol
L1_FEC_Block
L1_max_per_Symbol
Например, в предположении, что система, использующая параметры по Таблице 1, сегментирует и кодирует заданную сигнальную информацию, используя все из Уравнения (2)-Уравнения (9), если количество  кодированных блоков предполагается равным 1, то максимальная величина опорного значения  сегментирования для сигнальной информации, удовлетворяющая Уравнению (1), вычисляется равной 4773 битов. Однако, если количество  кодированных блоков предполагается равным 5, то максимальная величина опорного значения  сегментирования для сигнальной информации, удовлетворяющая Уравнению (1), вычисляется равной 4759 битов.
MOD
L1_FEC_Block
L1_max_per_Symbol
N
N
Следовательно, для удовлетворения Условию 1) и Условию 2) независимо от порядка модуляции η или количества  кодированных блоков, требуется специальное ограничение при определении опорного значения  сегментирования для сигнальной информации.
N
N
N
о
N
L1_FEC_Block
L1_TI_Depth
L1_FEC_Block_max
L1_max_per_Symbol
Касаемо вышеупомянутого ограничения, в варианте осуществления настоящего изобретения определяют максимальное значение из количества  кодированных блоков и глубины  по Уравнению (8) в качестве максимального количества  кодированных блоков, принимая во внимание временне перемежение, и предлагают критерии выбора опорного значения  сегментирования для сигнальной информации.
Критерии выбора
N
K
i
i
N
L1_max_per_Symbol
i
L1_FEC_Block_max
Опорное значение  сегментирования для сигнальной информации выбирается в качестве наименьшего значения среди максимальных значений длины  сигнальной информации, удовлетворяющих приведенному ниже Уравнению (10) для  (где  = 1, 2, …, ).
N
N
K
K
i
N
L1_Cells
L1
i
i
L1_FEC_Block
В Уравнении (10)  обозначает количество поднесущих или ячеек, которые могут быть использованы для переноса сигнальной информации, а () обозначает длину кодированных блоков сигнальной информации, когда длина сигнальной информации представлена как , для  = .
N
L1_max_per_Symbol
Пример определения опорного значения  сегментирования для сигнальной информации в зависимости от критериев выбора по настоящему изобретению будет описан ниже.
N
L1_FEC_Block_max
В предположении, что система, использующая параметры по Таблице 1, сегментирует и кодирует сигнальную информацию, используя Уравнение (2)-Уравнение (9), и что максимальное количество  кодированных блоков установлено равным 8 в качестве дополнительного условия, Уравнение (10) может быть переписано, как показано в Уравнении (11).
N
K
i
i
K
K
i
L1_max_per_Symbol
i
i
i,max
Затем, основываясь на критериях выбора, опорное значение  сегментирования для сигнальной информации выбирается в качестве наименьшего значения среди максимальных значений , удовлетворяющих Уравнению (11), для  (где  = 1, 2, …, 8). Если максимальные значения , удовлетворяющие Уравнению (11), представлены как  для каждого , то они имеют следующий вид
K
K
K
K
K
1,max
2,max
3,max
4,max
6,max
=  = =  = = 4773,
K
K
K
5,max
7,max
8,max
=  = = 4759.
N
K
L1_max_per_Symbol
i,max
Следовательно, опорное значение  сегментирования для сигнальной информации устанавливается равным 4759, что является наименьшим значением среди максимальных значений согласно критериям выбора в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.4 - блок-схема последовательности операций процесса кодирования управляющей информации согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
N
L1_max_per_Symbol
Согласно фиг.4, на этапе 401 передатчик выполняет сегментирование сигнальной информации на множество блоков согласно размеру сигнальной информации. Операцию сегментирования выполняют на основе опорного значения  сегментирования для сигнальной информации, которое получают в зависимости от критериев выбора.
На этапе 402 передатчик выполняет заполнение нулями для кодирования ВСН в отношении каждого из кодированных блоков сегментированной сигнальной информации. На этапе 403 передатчик выполняет кодирование ВСН в отношении сигнальной информации, к которой присоединены биты заполнения. Заполнение нулями для кодирования ВСН отличается от заполнения нулями для сегментирования сигнальной информации в Уравнении (4). На этапе 404 передатчик выполняет кодирование LDPC в отношении BCH-кодированных блоков сегментированной сигнальной информации. На этапе 405 передатчик выполняет исключение в отношении LDPC-кодированных блоков согласно количеству исключаемых битов. В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, способ определения количества исключаемых битов может включать в себя Этапы 1)-4). Результаты, получаемые в конечном итоге по выполнению вышеописанных процессов, соответствуют кодированным блокам сегментированной сигнальной информации.
Фиг.5 иллюстрирует способ сегментирования, кодирования и передачи сигнальной информации согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
N
L1_max_per_Symbol
Согласно фиг.5, сигнальную информацию текущего кадра определяют на этапе 501, и передатчик на этапе 502 определяет количество кодированных блоков, с помощью которых он передаст эту сигнальную информацию, используя Уравнение (2). Более конкретно, передатчик применяет опорное значение  сегментирования для сигнальной информации, полученное на основе критериев выбора.
N
L1_max_per_Symbol
На этапе 503 передатчик вычисляет количество битов заполнения, требующихся для сегментирования сигнальной информации, согласно Уравнению (3) и присоединяет биты заполнения к сигнальной информации при необходимости. На этапе 504 передатчик сегментирует сигнальную информацию на блоки одинакового размера, количество которых соответствует количеству кодированных блоков, которое определяется согласно Уравнению (5). Размер сигнальной информации, сегментированной на этапе 504, не превышает опорное значение  сегментирования для сигнальной информации, получаемое согласно критериям выбора.
После этого, на этапе 505 передатчик вычисляет количество битов контроля четности, которые должны быть подвергнуты исключению, для кодированных блоков, используя Уравнения (6)-(9). На этапе 506 передатчик формирует кодированные блоки в количестве, определенном на этапе 502, посредством выполнения FEC-кодирования в отношении сигнальной информации, сегментированной на этапе 504. На этапе 507 передатчик исключает биты контроля четности в количестве, определенном на этапе 505, для каждого из кодированных блоков, сформированных на этапе 506. На этапе 508 передатчик передает окончательные кодированные блоки, определенные на этапе 507, начинает обрабатывать следующий кадр и затем повторяет этапы 501-507 для этого следующего кадра.
Фиг.6 иллюстрирует способ приема сигнальной информации согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
K
K
L1
L1
Согласно фиг.6, на этапе 601 приемник получает количество битов сигнальной информации, передаваемых в текущем кадре. Количество битов сигнальной информации может быть получено путем приема и декодирования заголовка 203 OFDM-символа. Поскольку количество битов переданной сигнальной информации может быть получено из заголовка 203, приемник может вычислить и получить количество  битов сигнальной информации, включая биты заполнения, которые были присоединены во время сегментирования сигнальной информации. В качестве другого примера, также можно получить количество  битов сигнальной информации, в которую вставлены биты заполнения, непосредственно из заголовка 203 OFDM-символа.
На этапе 602 приемник вычисляет количество кодированных блоков, с помощью которых передается сигнальная информация, используя Уравнение (12), приведенное ниже.
N
L1_max_per_Symbol
Следует отметить, что опорное значение  сегментирования для сигнальной информации устанавливается в значение, полученное на основе критериев выбора.
K
sig
На этапе 603 приемник вычисляет длину  (количество битов) соответствующих кодированных блоков, полученных в результате сегментирования сигнальной информации, в соответствии с Уравнением (5), представленным выше.
На этапе 604 передатчик вычисляет количество битов контроля четности, в отношении которых должно быть выполнено исключение, для каждого кодированного блока. Способ вычисления количества исключаемых битов идентичен способу, описанному с использованием Уравнения (6)-Уравнения (9). На этапе 605 приемник восстанавливает принятую сигнальную информацию путем декодирования каждого из кодированных блоков, количество которых определено на этапе 602, с использованием вычисленного количества исключаемых битов. На этапе 606 приемник начинает обработку следующего кадра и повторяет этапы 601-605.
Фиг.7 иллюстрирует передатчик согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Более конкретно, фиг.7 иллюстрирует передатчик для передачи информации сигнализации физического уровня (L1) в качестве управляющей информации.
Согласно фиг.7, передатчик 700 включает в себя буфер 701 данных передачи, средство 702 планирования, средство 703 формирования управляющей информации, средство 704 вычисления управляющих параметров, контроллер 705, FEC-кодер 706 и модуль 707 передачи. Поскольку управляющая информация представляет собой сигнальную информацию, средство 703 формирования управляющей информации формирует сигнальную информацию и модуль 707 передачи передает сигнальную информацию.
Когда система связи предоставляет широковещательную услугу, в буфере 701 данных передачи буферизуются данные услуги, подлежащие передаче в множестве каналов широковещательной услуги, и когда система связи предлагает услугу связи, в буфере 701 данных передачи буферизуются данные услуги, предоставляемые в этой услуге связи.
Средство 702 планирования выполняет планирование посредством приема информации статуса касаемо данных, буферизованных в буфере 701 данных передачи. Операция планирования включает в себя определение конфигурации кадра посредством включения OFDM-символов и символов данных, подлежащих передаче, в конкретный кадр или каждый кадр. Сигнальная информация передается в OFDM-символе. Результаты планирования вводятся в средство 703 формирования управляющей информации.
N
L1_FEC_Block
Средство 703 формирования управляющей информации генерирует конкретные значения сигнальных полей, из которых может быть определена конфигурация кадра. Средство 704 вычисления управляющих параметров, принимающее эти значения полей, вычисляет количество  кодированных блоков сегментированной сигнальной информации, количество битов заполнения для сегментирования, количество битов сегментированной сигнальной информации и количество битов контроля четности, в отношении которых должно быть выполнено исключение, в качестве управляющих параметров для передачи сигнальной информации, согласно способу, описанному в сочетании с фиг.5.
N
N
L1_max_per_Symbol
L1_max_per_Symbol
Вычисленные управляющие параметры вводятся в контроллер 705. FEC-кодер 706, под управлением контроллера 705, выдает кодированные блоки посредством кодирования сигнальной информации, выданной из средства 703 формирования управляющей информации, согласно заранее определенной схеме FEC-кодирования. Сигнальная информация сегментируется на множество блоков на основе опорного значения  сегментирования для сигнальной информации согласно способу, описанному в сочетании с фиг.5, и в отношении каждого из полученных сегментированием блоков выполняется FEC-кодирование. Значение, получаемое на основе критериев выбора, используется в качестве опорного значения  сегментирования для сигнальной информации. Выход FEC-кодера 706 подается на модуль 707 передачи, и модуль 707 передачи передает закодированную сигнальную информацию.
Хотя было описано, что кодирование BCH и LDPC используются в качестве схемы FEC-кодирования, могут также использоваться другие схемы кодирования, лишь бы было доступно сегментирование сигнальной информации.
Фиг.8 иллюстрирует приемник согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Более конкретно, приемник, проиллюстрированный на фиг.8, принимает информацию сигнализации физического уровня (L1) в качестве управляющей информации.
Согласно фиг.8, приемник 800 включает в себя модуль 801 приема, средство 802 вычисления управляющих параметров, декодер 803 управляющей информации и контроллер 804. Приемник 800 принимает и декодирует сигнальную информацию согласно способу, проиллюстрированному на фиг.6.
K
N
N
L1
L1_FEC_Block
L1_max_per_Symbol
Модуль 801 приема получает информацию заголовка из кадра, переданного передатчиком, и получает информацию для получения сигнальной информации из заголовка, такую как количество битов сигнальной информации и/или схема модуляции (например, QPSK, 16QAM, 64QAM и т.п.), используемые для передачи сигнальной информации. Поскольку количество битов переданной сигнальной информации может быть получено из информации заголовка, приемник 800 может вычислить и получить количество  битов сигнальной информации, в которую включены биты заполнения для сегментирования. Полученная информация вводится в средство 802 вычисления управляющих параметров. Средство 802 вычисления управляющих параметров вычисляет количество  кодированных блоков сигнальной информации на основе опорного значения  сегментирования для сигнальной информации, используя Уравнение (12), вычисляет количество битов сегментированной сигнальной информации, используя Уравнение (13), и вычисляет количество исключаемых битов контроля четности, т.е. количество исключаемых битов в кодированных блоках, используя Уравнения (6)-(9).
Управляющие параметры, вычисленные средством 802 вычисления управляющих параметров, вводятся в контроллер 804, и контроллер 804 управляет декодером 803 управляющей информации, используя вычисленные управляющие параметры, чтобы декодировать сигнальную информацию, передаваемую в OFDM-символах в кадре.
Как должно быть очевидно из вышеприведенного описания, при сегментировании сигнальной информации на кодированные блоки, имеющие одинаковый размер, и вставке битов заполнения перед кодированием, сигнальная информация может быть сегментирована на кодированные блоки, имеющие оптимальное количество битов, тем самым более эффективно передавая сигнальную информацию в плане частоты и времени.
Путем сегментирования сигнальной информации на кодированные блоки, имеющие оптимальное количество битов, во время передачи, коммуникационные ресурсы могут быть использованы более эффективно.
Хотя настоящее изобретение было проиллюстрировано со ссылкой на конкретные варианты его осуществления, специалистам следует понимать, что в отношении них могут быть сделаны различные изменения в форме и деталях, не отступая от сущности и объема настоящего изобретения, определяемых прилагаемой формулой изобретения и ее эквивалентами.