CN103401653B - 在通信系统中接收控制信息的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

提供了用于在通信系统中接收控制信息的方法和装置，其中该方法包含步骤：接收在接收帧中的一个编码块中的具有固定数量的比特的信令信息和另一个编码块中的具有可变数量的比特的信令信息；以及使用所述具有固定数量的比特的信令信息，对于所述具有可变数量的比特的信令信息进行解码，其中，所述具有固定数量的比特的信令信息包括关于用于接收至少一个物理层管道PLP的射频RF信道的数量的信息。

Description

在通信系统中接收控制信息的方法和装置
本申请是申请日为2009年03月03日、申请号为200980107570.8、发明名称为“在无线通信系统中发射/接收控制信息的方法和装置”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明一般地涉及在无线通信系统中用于发射/接收控制信息的方法和装置。更具体地，本发明涉及在无线通信系统中用于发射/接收物理层控制信息的方法和装置。
背景技术
图1示出了在无线通信系统中，特别是在无线数字广播系统中用于包括控制信息的帧的常规传输方案。
参考图1，参考标记101代表一个帧。帧101包括前同步码102、层1（L1）信令信息103、层2（L2）信令信息104，以及至少一个物理层管道（Physical Layer Pipe，PLP）105到107。控制信息可以在前同步码102、L1信令信息103和L2信令信息104中传递，并且在PLP105到107中携带数据。
前同步码102用于接收器处的时间和频率同步以及帧同步。L1信令信息103被称为P2，因为其在P2码元中发射。P2表示L1即物理层信令信息。
分别如参考标记108、109和110所指示的那样，L1信令信息103包括静态、可配置和动态信息。静态信息108在时间上几乎是恒定的，包括关于小区标识符（ID）、网络ID、射频（RF）信道数量、帧长度和导频子载波位置的信息。可配置信息109在每一帧中不改变，但是包括在即将来临的帧中可配置的信息。因此，可配置信息109包括关于用于发射服务数据的服务ID、调制方案和码率的信息。
动态信息100可以在每一帧中变化，包括在当前帧中携带服务数据的每一个PLP的位置，即每一个PLP的起点和终点。在图1中，L2信令信息104是关于层2（L2）的信令信息，即媒体访问控制（Medium Access Control，MAC）层。携带L2信令信息104的PLP被称为PLP0。PLP0包括关于PLP和广播服务之间的连接的信息，描述在其中接收特定服务的PLP。PLP105到107，PLP1到PLP N输送至少一个服务信道。因为PLP105到107携带实际广播数据，所以它们也被称为数据PLP。
为了接收特定广播服务信道，接收器从前同步码102获取帧同步，并从P2，即L1信令信息103获得关于数据传输方案和帧长度的信息。然后，接收器从PLP0，即L2信令信息104检测携带预期的服务信道的PLP，并接收这些PLP中的广播数据。
发明内容
技术问题
在无线通信系统中，在例如信令信息的控制信息的情况下，在编码期间其可能包括大量虚比特（dummy bit）。这些虚比特消耗了通信资源。因此，存在着对于用于编码控制信息以便有效地使用通信资源的方法的需求。
技术方案
本发明实施例的一个方面是解决这些问题和/或缺点，并至少提供下面描述的益处。因此，本发明实施例第一个方面是提供一种用于在无线通信系统中通过有效地编码控制信息来生成多个编码块的方法，以及使用该方法的发射/接收方法和装置。
本发明实施例的进一步方面提供了无线通信系统中用于根据控制信息的类型可区别地生成编码块的方法，以及使用该方法的发射/接收方法和装置。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种用于在无线通信系统中发射控制信息的方法，其中，确定要在帧中发射的物理层信令信息；从包括在所述物理层信令信息中的具有固定数量的比特的信令信息生成编码块；并且发射包括所述编码块的帧。所述具有固定数量的比特的信令信息包括为接收具有可变数量的比特的其它信令信息所需的信息。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种用于在无线通信系统中发射控制信息的方法，其中，确定要在帧中发射的物理层信令信息；从包括在所述物理层信令信息中的具有固定数量的比特的信令信息生成编码块；从包括在所述物理层信令信息中的具有可变数量的比特的其它信令信息生成至少一个编码块。所述具有固定数量的比特的信令信息包括为接收具有可变数量的比特的其它信令信息所需的信息。
根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种用于在无线通信系统中发射控制信息的装置，其中，编码器按预先确定的编码方案对接收的信息进行编码；发射器在无线网络上发射帧，并且控制器控制所述编码器以通过对包括在所述物理层信令信息中的具有固定数量的比特的信令信息进行编码来生成编码块，并控制所述发射器以发射包括所述编码块的帧。所述具有固定数量的比特的信令信息包括为接收具有可变数量的比特的其它信令信息所需的信息。
根据本发明实施例的又一个方面，提供了一种用于在无线通信系统中发射控制信息的方法，其中，确定要在帧中发射的物理层信令信息；从包括在所述物理层信令信息中的具有可变数量的比特的信令信息生成至少一个编码块；以及发射包括所述至少一个编码块的帧。所述帧包括为接收具有可变数量的比特的所述信令信息所需的具有固定数量的比特的其它信令信息。
根据本发明实施例的再一个方面，提供了一种用于在无线通信系统中发射控制信息的装置，其中，编码器按预先确定的编码方案对接收的信息进行编码；发射器在无线网络上发射帧；并且控制器控制所述编码器以通过对包括在所述物理层信令信息中的具有可变数量的比特的信令信息进行编码来生成至少一个编码块，并控制所述发射器以发射包括所述至少一个编码块的帧。所述帧包括为接收所述具有可变数量的比特的信令信息所需的具有固定数量的比特的其它信令信息。
根据本发明实施例的再一个方面，提供了一种用于在无线通信系统中接收控制信息的方法，其中，接收在接收的帧的编码块中具有固定数量的比特的信令信息；并使用所述具有固定数量的比特的信令信息对所述接收的帧的至少一个编码块中的具有可变数量的比特的信令信息进行解码。
根据本发明实施例的再一个方面，提供了一种用于在无线通信系统中接收控制信息的装置，其中，接收器在无线网络上接收包括物理层信令信息的帧；解码器按预先确定的编码方案对接收的信息解码；并且控制器控制所述解码器以对包括在所述物理层信令信息中的具有固定数量的比特的信令信息进行解码，并使用所述被解码的具有固定数量的比特的信令信息来对包括在所述物理层信令信息中的具有可变数量的比特的信令信息进行解码。
有益效果
从上面的描述很清楚，本发明的实施例可以通过在控制信息被编码和发射时减少虚比特的数量更有效地发射和接收控制信息。特别是当控制信息，即物理层信令信息被在多个LDPC代码字中发射时，根据控制信息的类型发射和接收具有固定数量的比特的代码字。因此，发射器和接收器在结构上被简化了。
附图说明
结合附图，从下列详细描述中，本发明的某些实施例的上述以及其它目的、特征和优点将更为清晰，在附图中：
图1示出了在无线通信系统中，特别是在无线数字广播系统中用于包括控制信息的帧的常规发射方案；
图2示出了在应用本发明的无线通信系统中用于编码控制信息的方法；
图3示出了在根据本发明的实施例的无线通信系统中的控制信息编码方法；
图4示出了在图3的方法中作为被编码的控制信息的第一和第二代码字的结构；
图5是流程图，示出了根据本发明实施例的在无线通信系统的发射器中用于发射控制信息的方法；
图6是流程图，示出了根据本发明实施例的在无线通信系统的接收器中用于接收控制信息的方法；
图7是根据本发明实施例的在无线通信系统中的发射器的框图；和
图8是根据本发明实施例的在无线通信系统中的接收器的框图。
贯穿附图，相同的附图参考标记将被理解成指示相同的元件、特征和结构。
具体实施方式
本描述中限定的内容，例如详细构造和元件被提供用于帮助全面理解本发明的示范性实施例。因此，本领域技术人员应当认识到，不偏离本发明的精神和范围可以对这里描述的实施例进行各种变化和修改。而且，为了清晰和简洁省略了公知的功能和构造的描述。
图2示出了在应用本发明的无线通信系统中用于编码控制信息的方法。具体地说，控制信息是图1中所示的L1信令信息。
参考图2，除了前面参考图1已经描述过的L1静态信息203、L1可配置信息204和L1动态信息205以外，L1信令信息还包括L1前信令(pre-signaling)信息202。L1前信令信息202提供了有关用于L1静态信息203、L1可配置信息204和L1动态信息205的发射方案的信息。即，L1前信令信息202指示子载波、调制方案（正交相移键控(Quadrature Phase ShiftKeying，QPSK)、16进制正交幅度调制（16-ary Quadrature Amplitude Modulation，16QAM）、64QAM，等等），以及用于L1静态信息203、L1可配置信息204和L1动态信息205的码率。虽然对于L1前信令信息202、L1静态信息203、L1可配置信息204和L1动态信息205描述了具体数量的比特，但是它们仅仅是例子，本发明不限于这些例子。
如参考标记206所指示，发射器通过对L1前信令信息202独立地进行LDPC解码生成代码字，并且如参考标记207所指示，通过对L1静态信息203、L1可配置信息204和L1动态信息205共同地进行LDPC编码生成另一个代码字。对于相对少量的输入比特的输入，例如200到300比特，LDPC码一般具有较差的编码性能。
在图2所示的情况中，对于L1前信令信息202，不超过41个输入比特被添加了227个虚比特和32个循环冗余校验（Cyclic Redundancy Check，CRC）比特。作为结果的300个比特被编码为一个代码字。如上所述，多达227个比特被用作虚比特以发射包括41比特L1前信令信息和32比特CRC的73比特信息，这是非常低效的。
根据本发明的控制信息编码方法，通过编码L1前信令信息202和预先确定的L1静态信息203的缺省信息（称为缺省的L1静态信息），生成了第一代码字，并且通过编码剩余的额外的L1静态信息、L1可配置信息204和L1动态信息205，生成第二代码字。值得注意，剩余的额外的L1静态信息在本发明中是可选的。
图3示出了在根据本发明的实施例的无线通信系统中的控制信息编码方法。
参考图3，为了编码例如L1信令信息的控制信息，通过编码L1前信令信息302和从L1静态信息提取的缺省L1静态信息303生成了第一代码字307。将参考图4详细描述缺省L1静态信息303的例子。对于第一代码字307，L1静态信息的输入是用于通过与常规技术相比可观地减少虚比特来改善性能。输入缺省L1静态信息303的原因是保持第一代码字的输入信息的数量和类型。
通过编码额外的L1静态信息304、L1可配置信息305和L1动态信息306生成了第二代码字308。额外的L1静态信息304是可选的，这将参考图4详细地描述。在图3中，举例来说，为了生成第一和第二代码字307和308，采用了LDPC编码。
图4示出了在图3的方法中作为被编码的控制信息的第一和第二代码字的结构。
参考图4，参考标记403代表L1前信令信息和缺省的L1静态信息的例子。时频分片（Time Frequency Slicing，TFS）表示一个PLP在多个射频（RF）信道上的传输。在表403中，在由箭头406所指示字段起点处的NUM_RF指示携带一个PLP的RF信道的数量。当一个PLP被在多个RF信道上发射时，即使用TFS模式时，NUM_RF大于1。如果一个PLP被在一个RF信道上发射，则NUM_RF等于1。存在和NUM_RF的值一样多的主要RF_Frequency字段。RF_Frequency指示RF频率，通常占用32个比特。在本发明中，一个或更多个RF_Frequency字段的第一个被包括在第一代码字中。如果NUM_RF大于1，则在第二代码字中可以包括与"NUM_RF-1"同样多的RF_Frequency字段。每一个代码字的输入信息的这种配置可以固定第一代码字的输入信息的比特数目和类型。
表403中列出的L1前信令信息的主要字段是：指示在帧中发射的流的类型的“类型”、指示第二部分信息402的码率的“L1_COD”、指示第二部分信息402的调制方案的“L1_MOD”、指示用于第二部分信息402（例如16K LDPC块）的L1前向错误纠正（Forward ErrorCorrection，FEC）类型的“L1_FEC_TYPE”、指示被编码和调制的第二部分信息402的尺寸的“L1_P_SIZE”、作为特定于网络中的地理小区的指示符的“BW_EXT”、标识当前网络的“NETWORK_ID”、标识系统的“T2_SYSTEM_ID”、以及作为RF信道的指标(index)的“RF_IDX”。
参考标记407代表第一和第二代码字配置的另一个例子。在表403中，FEF是指示是否使用进一步扩展帧（Further Extension Frame，FEF）的字段。FEF是被定义以允许某个帧在未来的技术中被发射的帧。如果FEF是0，则在当前系统中未使用FEF。如果FEF是1，则在当前系统中使用了FEF。关于进一步扩展帧的控制信息在表4中添加。如从表3中注意到的那样，每一个代码字的输入信息被配置成使得当未使用FEF时只有必要的信息被包括在第一代码字中，并且当使用了FEF时额外的L1静态信息被包括在第二代码字中。因此，第一代码字的输入信息在比特数目和类型上是恒定的。
在表405中列出的第二部分的L1可配置信息和L1动态信息的主要字段是：指示在（超）帧中发射的PLP的数量的“MUM_PLP”、作为特定于PLP的标识（ID）的“PLP_ID”、指示PLP的码率的“PLP_CO”、指示PLP的调制方案的“PLP_MOD”、指示用于PLP的FEC类型的“PLP_FEC_TYPE”、指示包括在当前PLP的交织帧中的FEC块的数量的PLP_NUM_BLOCKS，以及指示在当前PLP中PLP的起始位置的“PLP_START”。
图5是流程图，示出了根据本发明示范性实施例的在无线通信系统的发射器中用于发射控制信息的方法。
参考图5，在步骤501中，发射器生成P2信息（L1前信令信息、L1静态信息、L1可配置信息和L1动态信息）作为用于当前帧的控制信息。在步骤502中，发射器通过对所确定的控制信息中具有固定数量的比特的L1前信令信息和缺省L1静态信息进行LDPC编码生成编码块作为第一代码字（第一部分），并发射第一编码字。在步骤503中，发射器确定所生成的控制信息是否包括额外的L1静态信息。在没有额外的L1静态信息的情况下，在步骤504中，发射器通过对具有可变数量的比特的L1可配置信息和L1动态信息进行LDPC编码生成作为编码块的代码字，并发射该代码字。如果L1可配置信息和L1动态信息具有较大数量的比特，则其可以在多个码块中被发射，即在多个代码字中被发射。
在步骤503中存在额外的L1静态信息的情况下，在步骤505中，发射器通过把额外的L1静态信息与L1可配置信息以及L1动态信息一起进行LDPC编码生成代码字，并发射该代码字。如果L1可配置信息和L1动态信息的和是较大数量的比特，则其可以被在多个代码字中被发射。在步骤504或者步骤505以后，在步骤506中，所述发射器针对下一帧重复上面的操作。
图6是流程图，示出了根据本发明实施例的在无线通信系统的接收器中用于接收控制信息的方法。
参考图6，在步骤601中，接收器通过根据预先确定的子载波、码率和调制方案，对接收的当前帧中的第一代码字的编码块（低密度奇偶校验（LDPC）块）进行解码，来获取L1前信令信息和缺省L1静态信息。在步骤602中，接收器基于所获取的信息确定是否使用多个RF信道或者FEF。步骤602的确定是关于额外的L1静态信息是否存在。如果在步骤602中不存在额外的L1静态信息，则在步骤603中，接收器使用从L1前信令信息获取的第二部分的子载波的位置、码率和调制方案，来接收当前帧中第二部分的第二代码字，并且从该第二部分的第二代码字获取L1可配置信息和L1动态信息。如果在步骤602中确定存在额外的L1静态信息，则在步骤604中，接收器使用从L1前信令信息获取的第二部分的子载波的位置、码率和调制方案，来接收当前帧中第二部分的第二代码字，并且从该第二部分的第二代码字获取额外的L1静态信息、L1可配置信息和L1动态信息。在步骤605，接收器对于下一帧重复上述操作。
图7是根据本发明实施例的在无线通信系统中的发射器的框图。
参考图7，发射器700包括发射数据缓冲器701、调度器702、控制信息生成器703、LDPC编码器704、发射部分705和控制器706。根据本发明，控制信息，即从发射器700发射的物理层信令信息被划分为具有固定数量的比特的L1前信令信息和具有可变数量的比特的L1可配置信息和L1动态信息。L1可变信息和L1动态信息被称为L1后信令信息。
当在无线通信系统中提供广播服务时，发射数据缓冲器701缓冲要在多个广播服务信道上发射的服务数据（即PLP）。调度器702基于关于从发射数据缓冲器701接收到的被缓冲的数据的信息来执行预先确定的调度操作。调度操作包括确定要在帧中发射的作为控制信息的L1前信令信息、L1可配置信息和L1动态信息。控制信息生成器703接收调度操作的结果并生成用于L1前信令信息、L1可配置信息和L1动态信息的字段值，所述字段值已经参考图4详细描述过。LDPC编码器704接收来自控制信息生成器703的控制信息，从具有固定数量的比特的信令信息生成编码块（LDPC块），并且从具有可变数量的比特的信令信息生成至少一个编码块。发射部分705根据预先确定的子载波位置、码率和调制方案发射从LDPC编码器704接收到的LDPC块。控制器705提供对发射器700的整体控制以便按图5的方法生成并发射LDPC块。
图8是根据本发明实施例的在无线通信系统中的接收器的框图。
参考图8，接收器800包括控制信息接收器801、LDPC解码器802、控制信息分析器804和控制器803。控制信息接收器801根据预先确定的子载波位置、码率和调制方案接收控制信息，即包括L1前信令信息、L1可配置信息和L1动态信息的L1信令信息，并且对该L1信令信息进行解调。LDPC解码器802按图6中描述的方法对被解调的L1信令信息进行解码，并将被解码的信息输出到控制信息分析器804，该控制信息分析器804对所述被解码的控制信息进行分析。控制器803提供对接收器800的整体控制以便按图6的方法接收和解码LDPC块。
本发明的实施例也可以被具体实施为计算机可读记录介质上的计算机可读代码。计算机可读记录介质是能够存储此后可被计算机系统读取的数据的任何数据存储装置。计算机可读记录介质的例子包括但不局限于：只读存储器（ROM）、随机存取存储器（RAM）、CD-ROM、磁带、软盘、光学数据存储装置和载波（例如通过有线或者无线传输路径经因特网的数据传输）。计算机可读记录介质也可以被分布在联网的计算机系统上，以使计算机可读代码被以分布式方式存储和执行。而且，用于实现本发明的功能程序、代码、和代码段可以很容易地被本发明所属技术领域的程序员理解为在本发明的范围内。
虽然已经参考本发明的某些实施例描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，在不偏离本发明的由本申请的权利要求书及其等同物限定的精神和范围的情况下，可以对这些实施例做出形式和细节上的各种变化。

Claims (18)

1.一种用于在通信系统中接收控制信息的方法，该方法包含步骤：
接收在接收帧中的一个编码块中的具有固定数量的比特的信令信息和另一个编码块中的具有可变数量的比特的信令信息；以及
使用所述具有固定数量的比特的信令信息，对于所述具有可变数量的比特的信令信息进行解码，
其中，所述具有固定数量的比特的信令信息包括关于用于接收至少一个物理层管道PLP的射频RF信道的数量的信息。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述具有固定数量的比特的信令信息包括在物理层信令信息中保持恒定的层1即L1前信令信息。
3.如权利要求2所述的方法，其中，所述L1前信令信息包括指示用于发射所述具有可变数量的比特的信令信息的子载波、调制方案和码率中的至少一个的信息。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述接收帧包括服务数据，并且所述具有可变数量的比特的信令信息包括为接收所述服务数据所需的信息。
5.如权利要求1所述的方法，其中，所述具有固定数量的比特的信令信息包括指示是否使用进一步扩展帧FEF的信息。
6.如权利要求1所述的方法，其中，所述具有固定数量的比特的信令信息包括关于小区标识符ID、网络ID、系统ID和RF索引的信息。
7.如权利要求1所述的方法，其中，所述具有可变数量的比特的信令信息包括关于至少一个RF信道的频率的信息。
8.如权利要求1所述的方法，其中，所述具有可变数量的比特的信令信息包括与被保留的进一步扩展帧FEF相关的信息。
9.如权利要求1所述的方法，其中，解码包括对所述具有固定数量的比特的信令信息进行低密度奇偶校验LDPC解码。
10.一种用于在通信系统中接收控制信息的装置，该装置包括：
接收器，用于接收包括物理层信令信息的帧；
解码器，用于以预定的解码方案对对接收的信息进行解码；以及
控制器，用于控制所述解码器以对包括在所述物理层信令信息中的具有固定数量的比特的编码的信令信息进行解码，并使用所述被解码的具有固定数量的比特的信令信息来对包括在所述物理层信令信息中的具有可变数量的比特的单独编码的信令信息进行解码。
11.如权利要求10所述的装置，其中，所述具有固定数量的比特的信令信息包括在物理层信令信息中保持恒定的层1即L1前信令信息。
12.如权利要求11所述的装置，其中，所述L1前信令信息包括指示用于发射所述具有可变数量的比特的信令信息的子载波、调制方案和码率中的至少一个的信息。
13.如权利要求10所述的装置，其中，所述接收器接收的帧包括服务数据，并且所述具有可变数量的比特的信令信息包括为接收所述服务数据所需的信息。
14.如权利要求10所述的装置，其中，所述具有固定数量的比特的信令信息包括指示是否使用进一步扩展帧FEF的信息。
15.如权利要求10所述的装置，其中，所述具有固定数量的比特的信令信息包括关于小区标识符ID、网络ID、系统ID和RF索引的信息。
16.如权利要求10所述的装置，其中，所述具有可变数量的比特的信令信息包括关于至少一个RF信道的频率的信息。
17.如权利要求10所述的装置，其中，所述具有可变数量的比特的信令信息包括与被保留的进一步扩展帧FEF相关的信息。
18.如权利要求10所述的装置，其中，所述解码器对所述具有固定数量的比特的信令信息进行低密度奇偶校验LDPC解码。
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