專利名稱：收發(fā)信令信息的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在通信系統(tǒng)中保護(hù)要發(fā)往接收器的幀中的信令信息的方法，包括對該幀的幀信令信息編碼以保護(hù)該幀信令信息；以及利用里德-穆勒Reed-Muller碼對該幀中的FEC塊的FEC塊信令信息進(jìn)行編碼，以保護(hù)該FEC塊信令信息。
選擇Reed-Muller碼對FEC塊信令信息編碼，以便使在接收器中容易檢測FEC 塊頭成為可能，因?yàn)槔米韵嚓P(guān)計(jì)算，Reed-Muller碼字的對稱結(jié)構(gòu)能夠有助于將該 Reed-Muller碼字和數(shù)據(jù)流分開。
本發(fā)明也涉及一種用于實(shí)施保護(hù)幀中信令信息的上述方法的發(fā)送器。該發(fā)送器包括信令產(chǎn)生器，用于為幀的每個(gè)FEC數(shù)據(jù)塊提供各自信令信息；FEC編碼器，用于對各自信令信息編碼；以及幀生成器，用于形成包括編碼信令信息和對應(yīng)FEC數(shù)據(jù)塊的編碼FEC塊。
根據(jù)實(shí)施例，該發(fā)送器的信令信息產(chǎn)生器還為幀提供信令信息；該FEC編碼器還對幀信令信息編碼，幀生成器還形成包括編碼幀信令信息和編碼FEC塊的編碼幀。
本發(fā)明也涉及一種在通信系統(tǒng)中從發(fā)送器接收幀中的信令信息的方法，包括接收該幀的編碼幀信令信息和編碼FEC塊信令信息；以及對該編碼信令信息解碼，從而恢復(fù)對應(yīng)的FEC塊數(shù)據(jù)，其中該編碼FEC塊信令信息是經(jīng)過Reed-Muller碼編碼的FEC塊信令信息。
本發(fā)明也涉及一種用于實(shí)施對編碼幀解碼的上述方法的接收器。該接收器包括 用于接收幀的各自編碼FEC塊的裝置，該編碼FEC塊包括FEC數(shù)據(jù)塊和該FEC數(shù)據(jù)塊的編碼信令信息；以及FEC解碼器，用于對各自編碼信令信息解碼，從而恢復(fù)對應(yīng)的FEC數(shù)據(jù)塊。
根據(jù)實(shí)施例，接收器的接收裝置還接收包括編碼幀信令信息的編碼幀，且FEC解碼器還對該編碼幀信令信息解碼，從而恢復(fù)幀。


由以下連同附圖給出的描述，本發(fā)明的這些及其它方面、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得很清楚，其中 圖1是DVB-T2 OFDM幀中使用的Ll信令結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的包括發(fā)送器和接收器的通信系統(tǒng)的說明性框圖； 圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例對FEC信令進(jìn)行Reed-Muller編碼的框圖； 圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例對傳輸幀編碼的方案示意圖； 圖5是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的另一 FEC編碼方案的示意圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將根據(jù)本發(fā)明的各說明性實(shí)施例，參考附圖來說明本發(fā)明的諸多優(yōu)點(diǎn)/特征。
對于DVB-T的更多信息，請參見歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會歐洲標(biāo)準(zhǔn)ETSI EN 300 744 VI. 4. 1(2001-01)；用于數(shù)字地面電視的成幀結(jié)構(gòu)、信道編碼和調(diào)制；對于DVB-C的更多信息，參見EN 300 429 V. 1. 2. 1 (1998-04) DVB ；用于電纜系統(tǒng)的成幀結(jié)構(gòu)、信道編碼和調(diào)制；對于DVB-S2 (數(shù)字視頻廣播衛(wèi)星系統(tǒng))的更多信息，參見2004年6月的ETSI (歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會)草案EN 302307 v. 1. 1. 1)；對于中國數(shù)字電視系統(tǒng)的更多信息，參見 (GB) 20600-2006 (數(shù)字多媒體廣播一地面/手持(DMB-T/H))。另外可參考MPEG-2系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)(IS0/IEC 13818-1)的更多信息。還應(yīng)該注意，可以利用未在此描述的常規(guī)編程技術(shù)來實(shí)施本發(fā)明概念。在這點(diǎn)上，可以在模擬或數(shù)字領(lǐng)域?qū)嵤┰诖嗣枋龅膶?shí)施例。
眾所周知，OFDM幀包括多個(gè)FEC(前向糾錯(cuò))數(shù)據(jù)塊，用于數(shù)據(jù)符號如要發(fā)送的音頻和/或視頻數(shù)據(jù)。如前所述，DVB-T2中的信令結(jié)構(gòu)是以幀級為基礎(chǔ)的。因而，一個(gè)T2幀中的數(shù)據(jù)符號的所有FEC塊都必須服從相同的信令參數(shù)，如碼率和調(diào)制。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，通過FEC編碼保護(hù)FEC塊的信令信息，因此能夠支持VCM(可變編碼和調(diào)制)。在那種情況下，可以在FEC級而不是幀級改變信令信息。
現(xiàn)在參考圖2，示出了根據(jù)實(shí)施例的通信系統(tǒng)的說明性框圖，包括發(fā)送器100和接收器200。在發(fā)送器100和接收器200中，只示出了與本發(fā)明實(shí)施例的說明相關(guān)的那些部分。在通信系統(tǒng)中，發(fā)送器100通過通信信道向接收器200發(fā)送(或廣播)具有視頻和/ 或音頻信息以及OFDM幀的FEC編碼信令信息的OFDM信號，如圖2所示。
發(fā)送器100包括Ll信令產(chǎn)生器102、FEC編碼器104、映射器106和幀生成器108。作為選擇，發(fā)送器100是基于處理器的系統(tǒng)，且包括一個(gè)或多個(gè)處理器以及相關(guān)的存儲器。 在這方面，計(jì)算機(jī)程序或軟件存儲在存儲器中供處理器執(zhí)行，以實(shí)施FEC編碼器104。處理器代表一個(gè)或多個(gè)受存儲程序控制的處理器，并且不必專用于信令信息保護(hù)功能，例如處理器也可控制發(fā)送器100的其它功能。存儲器代表任何存儲器，如隨機(jī)存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)等；可以在發(fā)送器100內(nèi)部和/或外部，并且根據(jù)需要可以是易失性的和/或非易失性的。
在發(fā)送器100中，Ll信令產(chǎn)生器102適于為依據(jù)DVB傳輸標(biāo)準(zhǔn)發(fā)往接收器200的每一幀提供Ll信令參數(shù)，如FFT尺寸、選定的保護(hù)間隔引導(dǎo)模式、編碼率和調(diào)制方案。這些信令參數(shù)可以隨幀而變。如何選擇信令參數(shù)與本實(shí)施例無關(guān)，且依據(jù)DVB標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。根據(jù)實(shí)施例，Ll信令產(chǎn)生器102也為幀中的每個(gè)FEC塊的數(shù)據(jù)符號提供信令參數(shù)，如碼率和調(diào)制。信令參數(shù)也可隨FEC塊而變，即實(shí)施可變編碼和調(diào)制(VCM)。
FEC編碼器104適于對每一幀的信令參數(shù)進(jìn)行編碼，以便通過幀生成器108 (將在后面描述)形成經(jīng)過編碼的幀，例如利用級聯(lián)碼對幀編碼，以保護(hù)OFDM幀信令。另外，F(xiàn)EC 編碼器104適于例如利用Reed-Muller碼對每個(gè)FEC數(shù)據(jù)塊的各自信令參數(shù)進(jìn)行編碼，以保護(hù)FEC信令，以便通過幀生成器108形成經(jīng)過編碼的FEC塊，并且經(jīng)過編碼的FEC塊包括編碼的信令信息和對應(yīng)的FEC數(shù)據(jù)塊。
現(xiàn)在參考圖3，示出了根據(jù)本實(shí)施例通過RM(Reed-Muller)碼對FEC信令編碼的方案框圖。用于對FEC信令信息編碼的RM碼可以是一階RM碼(32，6)、(64，7)，二階RM碼 (32，16)、(64，22)，二階RM碼的子碼(32，10)，或縮短的RM碼(30，14)。最后的選擇取決于FEC塊信令信息位數(shù)和信道環(huán)境。在如圖3所示的實(shí)施例中，使用了 RM碼(32，16)，因?yàn)?FEC塊信令信息位數(shù)為16。對經(jīng)過編碼的信令數(shù)據(jù)執(zhí)行QPSK (四相相移鍵控)映射處理， 以得到經(jīng)過編碼的FEC塊。
現(xiàn)在回到圖2，發(fā)送器100利用映射器106對編碼的FEC信令進(jìn)行調(diào)制，并在幀生成器108中生成包括編碼幀信令信息和編碼FEC塊的編碼傳輸幀。然后，通過通信信道將編碼傳輸幀發(fā)送給接收器200。
接收器200包括解映射器202和FEC解碼器204。作為選擇，和發(fā)送器100 —樣， 接收器200也是基于處理器的系統(tǒng)，且包括一個(gè)或多個(gè)處理器及關(guān)聯(lián)的存儲器。在這方面， 計(jì)算機(jī)程序或軟件存儲在存儲器中供處理器執(zhí)行，以便例如實(shí)施FEC解碼器204。處理器代表一個(gè)或多個(gè)受存儲程序控制的處理器，并且不必專用于信令信息處理功能，例如處理器也可控制接收器200的其它功能。存儲器代表任何存儲器，如RAM、ROM等；可以在接收器 200內(nèi)部和/或外部，并且根據(jù)需要可以是易失性的和/或非易失性的。
在接收器200中，解映射器202適于在編碼幀被分成數(shù)據(jù)符號和編碼信令信息后， 對收到的OFDM信號中的編碼信令信息進(jìn)行解調(diào)，F(xiàn)EC解碼器204適于對編碼信令信息解碼， 從而基于解碼的信令信息恢復(fù)OFDM幀。尤其是，F(xiàn)EC解碼器204對每一編碼幀解碼，以獲得其信令參數(shù)，如FFT尺寸、保護(hù)間隔引導(dǎo)模式選擇、編碼率和調(diào)制方案。FEC解碼器204也通過RM解碼對幀的編碼FEC塊中的編碼信令信息進(jìn)行解碼，以獲得FEC塊信令參數(shù)，如碼率和調(diào)制，從而可以基于對應(yīng)的FEC塊信令參數(shù)恢復(fù)數(shù)據(jù)符號的每一 FEC數(shù)據(jù)塊。
現(xiàn)在參考圖4，示出了根據(jù)本實(shí)施例對傳輸幀編碼的方案示意圖。在圖4中，傳輸幀包括OFDM信令前導(dǎo)信號和數(shù)據(jù)符號。如上所述，利用級聯(lián)碼(BCH+S2-LDPC)來保護(hù)OFDM信令，以形成編碼幀信令。作為選擇，為了減小總開銷，根據(jù)信道環(huán)境中的OFDM信令信息位數(shù)要求，可以進(jìn)一步縮短BCH碼以及進(jìn)一步對S2-LDPC鑿孔。另一實(shí)施例是使用縮短的 BCH(7032, 7200)以及鑿孔的 DVB-S2LDPC，碼率為 1/2。
另外，在圖4中，為了保護(hù)FEC塊信令信息，利用RM碼對每個(gè)FEC數(shù)據(jù)塊的信令信息編碼，以形成包括FEC數(shù)據(jù)塊和編碼FEC塊信令信息的編碼FEC塊。Reed-Muller碼可支持大多數(shù)的邏輯解碼器，因此只需要很短的解碼時(shí)間，這樣可以加快接收器的信令信息解碼過程。另外，Reed-Muller碼也具有極好的誤碼性能，從而有助于保護(hù)相關(guān)的信令信息。
另外，RM碼字的對稱結(jié)構(gòu)能夠有助于將該RM碼字和數(shù)據(jù)流區(qū)分開，使得在接收器中能夠容易檢測FEC塊頭。例如，當(dāng)利用如圖3所示的RM碼(32，16)對FEC塊信令信息編碼時(shí)，通過基于FEC塊信令信息的16行RM產(chǎn)生器矩陣的線性組合，獲得RM碼字。在產(chǎn)生器矩陣中有6行具有對稱結(jié)構(gòu)。
在接收器中，當(dāng)收到RM碼字時(shí)，可以利用具有對稱結(jié)構(gòu)的這6行的RM自相關(guān)結(jié)果，來檢測FEC塊頭。例如，當(dāng)自相關(guān)的峰值達(dá)到預(yù)定閾值時(shí)，自相關(guān)的起始位置就是FEC 塊的開始位置，即FEC塊頭。
在另一實(shí)施例中，也可利用LDPC碼對每個(gè)FEC數(shù)據(jù)塊的信令信息編碼。為了靈活使用LDPC碼，可以在有限幾何中定義通過縮短技術(shù)獲得的短LDPC碼，該短LDPC碼可支持多數(shù)的多步邏輯解碼，如(31，16)、(63，22)，(63，37)、(255,21), (255，175)。根據(jù)以上 16 位FEC塊信令信息的實(shí)施例，可以將LDPC碼縮短為02，16)。
在通信傳輸環(huán)境中，尤其是在電纜傳輸中，如何克服脈沖噪聲的影響是重要的問題?，F(xiàn)在參考圖5，示出了根據(jù)另一實(shí)施例用于克服脈沖噪聲的另一 FEC編碼方案的示意圖。
在如圖5所示的實(shí)施例中，第一編碼FEC塊攜帶兩個(gè)RM碼，一個(gè)是第一 FEC數(shù)據(jù)塊的編碼FEC塊信令，另一個(gè)是第二 FEC數(shù)據(jù)塊的編碼FEC塊信令。因此，第L-I編碼FEC 塊攜帶第L-I個(gè)和第L個(gè)FEC數(shù)據(jù)塊的編碼FEC塊信令。對于OFDM幀的最后編碼FEC塊， 它攜帶第L個(gè)和第L-I個(gè)FEC數(shù)據(jù)塊的編碼FEC塊信令。
在本實(shí)施例中，描述了 FEC塊編碼方案的特定配置，以實(shí)施重復(fù)信令保護(hù)。然而， 也可使用其它的重復(fù)信令保護(hù)。例如，一個(gè)RM模塊可以包括多個(gè)RM碼，并且如果一個(gè)RM 碼用于第L個(gè)FEC塊信令，則另一 RM碼可用于第L+2個(gè)FEC塊信令，或者可以根據(jù)通信環(huán)境要求進(jìn)行其它選擇。另外，也可根據(jù)要求利用其它碼對FEC數(shù)據(jù)塊的信令信息編碼，因此 RM碼和LDPC碼只是本發(fā)明的實(shí)施例，而不是限制。根據(jù)實(shí)施例，可以利用兩個(gè)RM碼字來準(zhǔn)確檢測FEC塊頭，因?yàn)樵谧韵嚓P(guān)結(jié)果中出現(xiàn)了兩個(gè)峰值。
雖然在分開的功能元件的情況下進(jìn)行了說明，但是可以在一個(gè)或多個(gè)集成電路 (IC)中實(shí)施前述的某些功能元件。類似地，雖然顯示為分開的元件，但是可以在受存儲程序控制的處理器中，如執(zhí)行相關(guān)軟件的數(shù)字信號處理器中，實(shí)施任何或所有元件(例如圖1的元件)。此外，雖然依據(jù)DVB系統(tǒng)進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明原理可應(yīng)用于其它類型的通信系統(tǒng)，如衛(wèi)星、無線保真(Wi-Fi)、蜂窩網(wǎng)絡(luò)等。實(shí)際上，本發(fā)明概念也適用于靜態(tài)或移動發(fā)送器和接收器。
因此，以上僅僅說明了本發(fā)明的實(shí)施例，因而應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠設(shè)計(jì)雖然未在此明確描述、但具體實(shí)施本發(fā)明原理且在本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的諸多替換配置。
權(quán)利要求
1.一種在通信系統(tǒng)中保護(hù)要發(fā)往接收器的幀中的信令信息的方法，包括對所述幀的幀信令信息編碼以保護(hù)所述幀信令信息；以及利用Reed-Muller碼對所述幀中的前向糾錯(cuò)塊的前向糾錯(cuò)塊信令信息進(jìn)行編碼，以保護(hù)所述前向糾錯(cuò)塊信令信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括將所述幀發(fā)送給所述接收器，其中所述編碼的前向糾錯(cuò)塊信令信息后面是所述各自前向糾錯(cuò)塊的前向糾錯(cuò)塊數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括將所述幀發(fā)送給所述接收器，其中將重復(fù)信令信息保護(hù)用于所述各自前向糾錯(cuò)塊。
4.根據(jù)以上任一權(quán)利要求所述的方法，其中利用Reed-Muller碼對所述前向糾錯(cuò)塊信令信息編碼，以形成具有對稱結(jié)構(gòu)的編碼前向糾錯(cuò)塊信令信息。
5.根據(jù)以上任一權(quán)利要求所述的方法，其中通過級聯(lián)碼對所述幀信令信息編碼，所述級聯(lián)碼的內(nèi)碼是S2-LDPC碼、外碼是BCH碼。
6.一種用于實(shí)施在通信系統(tǒng)中保護(hù)要發(fā)往接收器的幀中的信令信息的所述方法的發(fā)送器，包括用于對所述幀的幀信令信息編碼以保護(hù)所述幀信令信息的裝置；以及用于利用Reed-Muller碼對所述幀中的前向糾錯(cuò)塊的前向糾錯(cuò)塊信令信息進(jìn)行編碼、 以保護(hù)所述前向糾錯(cuò)塊信令信息的裝置，
7.—種在通信系統(tǒng)中從發(fā)送器接收幀中的信令信息的方法，包括接收所述幀的編碼幀信令信息和編碼前向糾錯(cuò)塊信令信息；以及對所述編碼信令信息解碼，從而恢復(fù)對應(yīng)的前向糾錯(cuò)塊數(shù)據(jù)，其中所述編碼前向糾錯(cuò)塊信令信息是經(jīng)過Reed-Muller碼編碼的前向糾錯(cuò)塊信令信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述對應(yīng)前向糾錯(cuò)塊的所述解碼前向糾錯(cuò)塊信令信息包括另一前向糾錯(cuò)塊的信令信息，且所述另一前向糾錯(cuò)塊的所述解碼信令信息用于恢復(fù)所述另一前向糾錯(cuò)塊數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述另一前向糾錯(cuò)塊是所述對應(yīng)前向糾錯(cuò)塊的相鄰前向糾錯(cuò)塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其進(jìn)一步包括對所述經(jīng)過Reed-Muller碼編碼的前向糾錯(cuò)塊信令信息進(jìn)行自相關(guān)，以獲得所述對應(yīng)前向糾錯(cuò)塊頭。
11.一種用于在通信系統(tǒng)中從發(fā)送器接收幀中的信令信息的接收器，包括用于接收所述幀的編碼幀信令信息和編碼前向糾錯(cuò)塊信令信息的裝置；以及用于對所述編碼信令信息解碼以恢復(fù)所述對應(yīng)前向糾錯(cuò)塊數(shù)據(jù)的FEC解碼器，其中所述編碼前向糾錯(cuò)塊信令信息是經(jīng)過Reed-Muller碼編碼的前向糾錯(cuò)塊信令信息。
全文摘要
一種在通信系統(tǒng)中保護(hù)要發(fā)往接收器的幀中的信令信息的方法，包括對該幀的幀信令信息編碼以保護(hù)該幀信令信息；以及利用Reed-Muller碼對該幀中的前向糾錯(cuò)塊的前向糾錯(cuò)塊信令信息進(jìn)行編碼，以保護(hù)該前向糾錯(cuò)塊信令信息。
文檔編號H04L1/00GK102187609SQ200980141622
公開日2011年9月14日 申請日期2009年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月20日
發(fā)明者周偉, 鄒黎 申請人:湯姆遜許可公司