CN103765781A - 广播/通信系统中用于发送和接收信息的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于在广播/通信系统中发送和接收信息的方法和装置。该方法包括：比较要发送的信息字的位数目和预定的阈值；如果信息字的位数目小于预定的阈值，则确定第一参数对；如果信息字的位数目不小于预定的阈值，则确定第二参数对；基于所述第一参数对和第二参数对中的一对确定要截断的位数目；以及针对通过编码信息字产生的码字的奇偶校验位截断所确定的要截断的位数目。

Description

广播/通信系统中用于发送和接收信息的方法和装置

技术领域

本发明一般涉及广播/通信系统中信息的发送和接收，且更具体地，涉及用于在广播/通信系统中根据信令信息的发送和接收控制码率的方法和装置。

背景技术

广播/通信系统可能由于噪声、衰落现象、和码元间干扰（ISI）而经历差的链路性能。因此，为了实现需要高数据吞吐量和可靠性的高速数字广播/通信系统，用于克服噪声、衰落和ISI的技术的发展是必不可少的。为了解决这些问题，目前正对纠错码（例如，低密度奇偶校验（LDPC）码）进行研究，以通过有效地将信息失真恢复到原始状态来改善广播/通信的可靠性。

更具体地，LDPC编码器接收具有K_ldpc位的LDPC信息位（或LDPC信息字或LDPC未编码块）以产生具有N_ldpc位的LDPC编码位（或LDPC代码字，LDPC码字或LDPC编码块）。如果输入到LDPC编码器的LDPC信息位的长度K_ldpc短于要编码的输入信息位（或输入信息字）的长度K_sig，则发送端在缩短过程之后执行编码。如果由发送端使用的奇偶校验位的数目，即奇偶校验位长度N_{tx_parity}，短于从编码器输出的奇偶校验位的长度(N_parity=N_ldpc-K_ldpc)，则发送端将从编码器输出的奇偶校验位截断（puncture）(N_parity-N_{tx_parity})。

如果缩短的位长度增加，则码率减少，使得与缩短之前的代码相比可以提高误比特率（BER）/误帧率（FER）性能。但是，如果截断的位长度增加，则码率也增加，使得与截断之前的代码相比可以降低BER/FER性能。因此，为了对于系统稳定性维持相似的性能而不管信息字的长度，需要用于根据信息字的长度选择适当数目的截断位的技术。

发明内容

技术问题

因此，本发明被设计来解决至少以上所述的问题和/或不足并且提供至少以下所述的优点。

本发明的一方面是提供一种在广播/通信系统中用于发送和接收信息的方法和装置。

本发明的另一方面是提供一种在广播/通信系统中用于控制码率的方法和装置。

本发明的另一方面是提供一种在广播/通信系统中用于根据信息字的长度选择缩短/截断率的方法和装置。

本发明的另一方面是提供一种在广播/通信系统中用于根据输入信息字的长度确定要截断的位数目的方法和装置。

技术方案

根据本发明的一方面，提供一种在广播/通信系统中用于发送信息的方法。该方法包括：比较要发送的信息字的位数目和预定的阈值；如果信息字的位数目小于阈值，则确定第一参数对；如果信息字的位数目不小于阈值，则确定第二参数对；基于所述第一参数对和第二参数对中的一对确定要截断的位数目；以及针对通过编码信息字产生的码字的奇偶校验位截断所确定的要截断的位数目。

依据本发明的另一方面，提供一种在广播/通信系统中用于发送信息的装置。该装置包括：编码器，用于编码要发送的信息字并输出码字；控制器，用于比较信息字的位数目和预定的阈值，如果信息字的位数目小于预定的阈值，则确定第一参数对，如果信息字的位数目不小于预定的阈值，则确定第二参数对，以及基于所述第一参数对和第二参数对中的一对确定要截断的位数目；和截断器，用于针对该码字的奇偶校验位截断所确定的要截断的位数目。

根据本发明的另一方面，提供一种用于在广播/通信系统中接收信息的方法。该方法包括：比较由发送端发送的信息字的位数目和预定的阈值；如果信息字的位数目小于预定的阈值，则确定第一参数对；如果信息字的位数目不小于预定的阈值，则确定第二参数对；基于所述第一参数对和第二参数对中的一对确定要截断的位数目；通过使用所确定的要截断的位数目产生与由发送端截断的位对应的值并且将产生的值填充到接收的信号的调制信号以产生解码器输入；以及解码该解码器输入以重构信息字位。

根据本发明的另一方面，提供一种用于在广播/通信系统中接收信息的装置。该装置包括：解调器，用于解调接收的信号；控制器，用于获得关于从发送端发送的信息字的位数目的信息，比较由发送端发送的信息字的位数目和预定的阈值，如果信息字的位数目小于预定的阈值，则确定第一参数对，如果信息字的位数目不小于预定的阈值，则确定第二参数对，并且基于所述第一参数对和第二参数对中的一对确定要截断的位数目；截断处理器，用于通过使用所确定的要截断的位数目产生与由发送端截断的位对应的值，并且将产生的值填充到解调器的输出信号；和解码器，用于接收和解码截断处理器的输出值以重构信息字位。

附图说明

通过结合附图的以下具体描述，本发明的特定实施例的以上和其它方面、特征和优点将更加明显，附图中：

图1是示出根据本发明的实施例的码率的改变的曲线图；

图2和3是示出根据本发明的实施例的LDPC码的效率的曲线图；

图4是示出根据本发明的实施例的有效码率的改变的曲线图；

图5是示出根据本发明的实施例的LDPC码的效率的曲线图；

图6是示出根据本发明的实施例的基于信息位长度截断奇偶校验位的过程的流程图；

图7是示出根据本发明的实施例的发送两种类型的奇偶校验位的帧结构的图；

图8是示出根据本发明的实施例的支持发送奇偶校验位的LDPC码的结构的图；

图9是示出根据本发明的实施例的有效码率的改变的曲线图；

图10是示出根据本发明的实施例的确定两种类型的奇偶校验位的数目的过程的流程图；

图11是示出根据本发明的实施例的发送端的框图；以及

图12是示出根据本发明的实施例的接收端的框图。

具体实施方式

下面将参照附图来具体描述本发明的各个实施例。如果公知的功能和构造会不必要地模糊本发明的主题，则将不进行描述。另外，这里使用的术语基于本发明中的功能而定义，并且会根据用户、运营商意图或寻常惯例而改变。因此，术语的定义应基于贯穿说明书的内容做出。

虽然本发明的下列描述是基于数字视频广播第二代地面（DVB-T2）系统（它是欧洲数字广播标准）和数字视频广播下一代手持（DVB-NGH）系统(该系统当前正在标准化)，但本发明同样适用于其他系统。

另外，虽然下面的描述控制对应于信令信息的发送的码率，但是本发明也可适用于其他信息的发送。

在广播/通信系统的发送端，LDPC编码器接收K_ldpc个LDPC信息位，产生N_parity奇偶校验位，并且输出N_ldpc(=K_ldpc+N_parity)个LDPC编码位。在以下描述中，为方便起见，将描述“位”的输入和输出，但是相同的描述也适用于码元的输入和输出。

当可变长度的信令位输入到编码器，发送端可以执行缩短和/或截断（下文称为“缩短/截断”）。也即，如果LDPC编码器的LDPC信息位的长度是K_ldpc，而具有位长度K_sig的信令位被输入到LDPC编码器，则缩短了(K_ldpc-K_sig)位。这里，缩短意思是将(K_ldpc-K_sig)个‘0’位填充到用于LDPC编码的信令位，并且在LDPC编码之后，删除填充的‘0’位，或减少LDPC编码器的奇偶校验矩阵的尺寸，这与基于填充和删除的缩短具有相同的效果。另外，截断意思是从发送中排除一些编码位，尤其是奇偶校验位。

广播/通信系统的发送端可以使用两个级联的编码器。例如，级联Bose,Chaudhuri,Hocquenghem(BCH)码和LDPC码的编码器，即，BCH/LDPC编码器，接收具有K_bch位的BCH信息位（BCH信息或信息位）并且输出具有N_bch位的BCH编码位（或BCH码字或BCH编码块）。N_bch等于LDPC信息位的数目，K_ldpc，并且N_bch位也可以称为LDPC信息位（或LDPC未编码块），这是输入到LDPC编码器的信息。BCH编码位，即LDPC信息位，被输入到LDPC编码器并且被输出为具有长度N_ldpc的LDPC编码位，LDPC编码块，或LDPC码字。

当向编码器输入包括具有可变长度的信令位的信息字时，发送端针对从编码器输出的码字执行缩短/截断。也即，具有位长度K_sig的信令位被输入到BCH/LDPC编码器且缩短了(K_bch-K_sig)位。如上所述，缩短意思是将(K_bch-K_sig)个‘0’位被填充到输入信令位，并被BCH/LDPC编码，然后填充的‘0’位被删除。

如上所述，缩短减少码率，使得随着要缩短的位数目（即，缩短的位长度）增加，编码性能提高。但是，当信令信息被编码时，最好是编码性能不会随输入信息的长度而改变。也即，当接收器中的接收功率恒定时，最好是性能不会随输入信息字的长度而不同。因此，通过根据要缩短的位数目调整要截断的位数目（即，截断的位长度），提高稳定的编码性能。根据输入信息字的位长度，即输入信息字的位数目，来确定要截断的位数目，使得要截断的位数目取决于输入信息字的位数目。

以下，将描述用于确定用于截断的输入参数（即，要截断的位数目N_punc）的实施例。

在一个实施例中，可以使用等式（1）到（4）中的一个计算N_punc。

当BCH码被级联时使用等式（1），而当BCH码未被级联时使用等式（2）。也即，当BCH码被级联时，要缩短的位数目是(K_bch-K_sig)，从而可以使用等式（1）计算N_punc。

其中0≤B

…（1）

当BCH码未被级联时，要缩短的位数目是(K_ldpc-K_sig)，从而可以使用等式（2）计算N_punc。

其中0≤B

…（2）

在等式（1）和（2）中，A指示要缩短的位数目对要截断的位数目的比率，并且(K_bch-K_sig)和(K_ldpc-K_sig)指示要缩短的位数目。K_bch指示输入来通过BCH编码产生包括K_ldpc位的BCH编码的位的BCH信息位的数目（即，信息位长度）。K_ldpc指示输入来产生LDPC编码位的LDPC信息位的数目。K_sig指示在缩短之前输入到编码器的信息字的位长度。B指示校正因子。运算

指示floor函数且意思是小于或等于x的最大整数。

当基于等式（1）或（2）计算要截断的位数目时，与不执行缩短和截断比较，能够获得较低的码率。在前面的描述中，如果B是0，则其能够被省去。

替换地，当使用等式（3）或（4）计算N_punc时，与不执行缩短和截断比较，能够获得较低的码率。

更具体地，当BCH码被级联时，要缩短的位数目是(K_bch-K_sig)，使得可以使用等式（3）计算N_punc。

其中0≤B＜N_parity-A(K_bch-K_{sig_min})

当BCH码未被级联时，要缩短的位数目是(K_ldpc-K_sig)，使得可以使用等式（4）计算N_punc。

其中0≤B＜N_parity-A(K_ldpc-K_{sig_min})

在等式（3）和（4）中，A指示要缩短的位数目对要截断的位数目的比率，并且(K_bch-K_sig)和(K_ldpc-K_sig)指示要缩短的位数目。K_bch指示输入来通过BCH编码产生包括K_ldpc位的BCH编码位的BCH信息位的数目（即，信息位长度）。K_ldpc指示输入来产生LDPC编码位的LDPC信息位的数目。K_sig指示在缩短之前输入到编码器的信息字的位长度。B指示校正因子。K_{sig_min}指示在能够输入到编码器的信息字中最短的信息字的位长度。

在等式（3）和（4）中，仅当条件B<N_parity-A(K_ldpc-K_{sig_min})满足时，N_punc小于奇偶校验位的数目N_parity。

在等式（1）到（4）中，N_punc可以根据参数A和B改变。因此，码率可以根据A和B改变。当K_ldpc位被输入而N_ldpc个编码位被输出时，可以使用等式（5）计算LDPC码的码率，R。

$R=\frac{K_{\mathrm{ldpc}}}{N_{\mathrm{ldpc}}}$

对于K_sig个输入信息字位，使用等式（6）计算在缩短和截断之后的有效码率R_eff。

$R_{\mathrm{eff}}=\frac{K_{\mathrm{sig}}}{K_{\mathrm{sig}}+N_{\mathrm{bch}\_\mathrm{parity}}+(N_{\mathrm{parity}}-N_{\mathrm{punc}})}...\left(6\right)$

在等式（6）中，N_{bch_parity}指示BCH码的奇偶校验位的数目，当未使用BCH码时为0。

图1是示出根据本发明的实施例的有效码率的改变的曲线图。具体地，图1示出当A=1.35和B=3320被应用到等式（3），以及当A=1.32和B=3320被应用到等式（3）时，对于K_bch=2100，K_ldpc=2160，和N_ldpc=8640的码率的改变。如图所示，用于信息发送的码率随A改变，即随着A增加，码率也增加。

图2示出对于A=1.35和B=3320关于各种信息位长度280,396,880,1350,1550,1670和1900的码字的误帧率（FER）。

参照图2，当输入信息位的数目K_sig是280时，性能退化出现。因此，对于FER=10e-4，在最好性能和最差性能之间的性能差异是0.7dB。

图3示出对于A=1.32和B=3320关于各种信息位长度280,396,880,1350,1550,1670和1900的码字的FER。

参照图3，码率比图2中的码率低，使得实现整体性能提高。特别是，当输入信息位的数目K_sig是1350时，性能比其他情况中好得多。也可以看到，对于FER=10e-4，在最好性能和最差性能的之间的性能差异是0.7dB。

如上所述，最好是编码性能不随输入信息位长度而差别很多。因此，需要一种根据输入信息位长度调整等式（1）到（4）中的A和B的方法。

因此，根据本发明的实施例，使用等式（7）和（8）确定N_punc。

如果K_sig＜K_th

否则

如果K_sig＜K_th

否则

在等式（7）和（8）中，根据输入信息位长度使用A和B的不同值，即A₁和B₁或A₂和B₂。

如果B₁是整数，则可以将等式（7）修改为如下的等式（7a）。

如果A₁=C+D（其中C是整数而D是实数），则等式（7）可以修改为如下的等式（7b）。

同样，可以与等式（7a）和（7b）类似地修改等式（8）。

在等式（7）和（8）中，划分了输入信息位长度小于预定的阈值K_th的情况与输入信息位长度大于阈值K_th的情况。然而，多个阈值可以被用于划分输入信息位长度的情况，使得可使用两对或更多对的A和B。

可以实验确定K_th以便不造成对于N_punc的编码性能差异。具体地，对应于其中性能相对较好的情况，或其中性能相对较差的情况的值被确定为K_th。此外，确定不同的参数对(A₁,B₁)和(A₂,B₂)使得对于K_sig=K_th，N_punc值彼此相等。

如上所述，优选地，根据要缩短的位数目调整要截断的位数目，并且根据输入信息字的位长度确定要缩短的位数目。因此，指示要缩短的位数目对要截断的位数目的比率的A₁和A₂可以是根据输入信息字的位长度确定的恒定值。因此，B₁和B₂可以被确定为恒定值。

一旦如上确定N_punc，发送端就根据N_punc来截断在通过编码输入信息位产生的编码位中的奇偶校验位。

图4是示出根据本发明的实施例的有效码率的改变的曲线图，其中将等式（3）中的A=1.35和B=3320，以及等式（3）中的A=1.32和B=3320与标记为“提出的”、使用等式（7）和（8）的进行比较。

具体地，“提出的”指示K_bch=2100,K_ldpc=2160,N_ldpc=8640,A₁=1.3,B₁=3357,A₂=1.35,B₂=3320和K_th=1350被应用于等式（7）。如图4中所示，当K_sig大于1350（该值等于K_th）时，“提出的”情况示出与等式（3）中A=1.35和B=3320时相同的码率。

图5是示出根据本发明的实施例的FER的曲线图。具体地，图5示出关于各种信息位长度280,396,880,1350,1550,1670和1900的FER性能。

参照图5，对于输入信息位长度280，码率低于图2中所示，使得性能更好。对于输入信息位长度1350，码率高于图3中所示，使得性能退化发生。因此，总体性能差是0.3dB，并且相比于图2和3编码性能差被减小。

在上面的描述中，通过使用上述等式来计算要截断的位数目N_punc。然而，在下面的描述中，使用上述等式获得的值被假定为N_punc的临时值，即，临时的要截断的位数目N_{punc_temp}，并通过几个过程，更精确地获得N_punc。

根据本发明的实施例，当发送端通过使用N_punc执行截断时，可以根据附加的参数（例如，BCH奇偶校验位的数目，调制阶等）更精确地调整N_punc。下文中，将描述使用N_{punc_temp}计算要截断的位的最终数目的过程。

步骤1：

使用等式（9）计算临时的要截断的位数目N_{punc_temp}，这和上述等式（7）及其有关描述基本相同。

与BCH码级联的LDPC码被使用，并且在等式（9）中，使用图4的值(A₁,B₁)=(1.3,3357)和(A₂,B₂)=(1.35,3320)。

步骤2：

如等式（10）所示使用N_{punc_temp}计算临时的要编码的位数目N_{post_temp}。

N_{post_temp}＝K_sig+N_{bch_parity}+N_{ldpc_parity_ext_4K}-N_{punc_temp}

…（10）

在等式（10）中，K_sig指示如上所述的输入信息位的数目，并且例如，它可以指示信令信息位的数目。N_{bch_pari}t_y指示BCH奇偶校验位的数目，并且N_{ldpc_parity_ext_4K}指示根据LDPC码的类型确定的恒定值。

步骤3：

考虑N_{post_temp}和调制阶，使用等式（11a）计算要编码的位的最终数目（每个LDPC块的位数目）：

在等式（11a）中，η_MCD指示调制阶，其对于二元相移键控（BPSK），四相PSK（QPSK），16元四相幅度调制（16-QAM），和64元QAM（64-QAM）分别为1,2,4和6。

如等式（11a）中所示确定每个信息字块的编码位的数目N_post，导致N_post为块交织器的列数目的倍数。虽然未示出并另外描述，但是当每个LDPC块的位稍后被位交织时使用块交织器。

当未使用块交织器时，例如，当仅使用BPSK和QPSK时，能够将等式（11a）转换为等式（11b）。

步骤4：

使用等式（12）计算在每个LDPC块的奇偶校验位中要截断的位的数目N_punc。

N_punc＝N_{punc_temp}+(N_post-N_{post_temp})...(12)

图6是示出根据本发明的实施例的基于输入信息位长度截断奇偶校验位的过程的流程图。

参照图6，在步骤600中，确定包括用于发送的信令信息的输入信息位的数目（即，输入信息位长度）。在步骤602中，发送端检查用于计算要截断的位的数目（即截断位长度）的参数。也即，发送端根据使用等式（7）和（8）的输入信息位长度确定是否选择（A₁,B₁）或（A₂,B₂）。虽然未示出，但是根据输入信息位长度可以选择两个或更多个预定的参数对中的一对。或者，在步骤602中，发送端可以根据输入信息位长度与预定阈值1350的比较结果获得要在等式（9）中使用的参数值（A₁,B₁）=（1.3，3357）或（A₂,B₂）=（1.35，3320）。

在步骤604中，要截断的奇偶校验位的数目（即，截断的奇偶校验位长度）基于确定的参数来计算，例如使用等式7和8或等式（9）到（12）。在步骤606中，码字的奇偶校验位基于所计算的截断的奇偶校验位长度来截断。

相对于作为输入信息位的信令位产生的奇偶校验位可以以分布的方式，通过与发送信令位所在的帧相同的帧和前一帧进行发送。通过与携带信令位的相同的帧发送的奇偶校验位将在此称为第一奇偶校验，而通过前一帧发送的奇偶校验位将在此称为第二奇偶校验或附加的奇偶校验。

图7是示出根据本发明的实施例的用于发送两种类型的奇偶校验位的帧结构的图。

参照图7，层-1信令位通过第i帧702发送；为信令位产生的第一奇偶校验710与信令位一起通过第i帧702发送；以及附加的奇偶校验712通过第（i-1）帧700发送。

根据本发明的实施例，接收端基于通过第i帧702接收的信令位和第一奇偶校验710执行解码。如果解码失败，则接收端还使用通过第（i-1）帧700接收的附加的奇偶校验712执行解码。

根据本发明的另一实施例，如果关于信令位和第一奇偶校验710的解码失败，则接收端确定关于信令位的解码失败，存储包括在第i帧702中的附加的奇偶校验，然后接收第（i+1）帧。

根据本发明的再一实施例，接收端一直存储通过第（i-1）帧700接收的附加的奇偶校验712，并基于通过第i帧702接收的信令位和第一奇偶校验710和存储的附加的奇偶校验712执行解码。

下文中，将更详细地描述用于确定附加的奇偶校验位的数目的方法。

根据本发明的实施例，附加的奇偶校验位的数目可以使用等式（13）来表示。

N_{add_parity}＝α·I_l·N_{tx_parity}l＝0，1，...，L-1...(13)

在等式（13）中，α·I_l指示第一奇偶校验位的数目对附加的奇偶校验位的数目的比率，其中α可以是固定值，I_i可以在0和L-1之间选择，而L1指示L1附加的奇偶校验比率。可以通过单独的信令‘L1_AP_RATIO’发送I_i。当I_i＝⁰时，不使用附加的奇偶校验位。N_{tx_parity}指示通过和用于信息字的相同帧发送的奇偶校验位（即，第一奇偶校验位）的数目，并且也可以表示实际要发送的奇偶校验位的数目。在这种情况下，N_{tx_parity}可以计算为N_parity-N_punc。

图8是示出根据本发明的实施例的支持奇偶校验发送的LDPC码的图。

参照图8，LDPC码字包括K_ldpc个LDPC信息位800，N_parity个奇偶校验位802和M_IR个增量冗余（IR）奇偶校验位804。为方便起见，N_parity个奇偶校验位802与M_IR个IR奇偶校验位804在本文中统称为奇偶校验位。在图8中所示的LDPC码的结构考虑到奇偶校验位802来设计。因此，在截断时，IR奇偶校验位804被截断。图8的LDPC码可以被表示为奇偶校验位，而无需区分奇偶校验位802和IR奇偶校验位804。

为了编码信令位806，LDPC信息位800可以包括信令位806，用于BCH码的奇偶校验位807，和用于缩短的‘0’填充位808。奇偶校验位802和IR奇偶校验位804包括非截断的奇偶校验位810和截断的奇偶校验位812。本文中，每一位的详细位置（即，索引）与本发明的主题不相关，即，在奇偶校验位802和IR奇偶校验位804之间的哪些位将被截断以及它们之间的哪些位将不被截断。因此，这里将不描述特定的截断模式。

当使用BCH码和LDPC码的级联码时，BCH码的奇偶校验位807存在，而当仅使用LDPC码时将省略BCH奇偶校验位807。

信令位806，BCH奇偶校验位807，和非截断的奇偶校验位810形成第一部分814，这将稍后通过第i帧702发送，如图7中所示。一些截断的奇偶校验位812形成附加的奇偶校验816，这将稍后通过第（i-1）帧700发送，如图7中所示。也即，一些截断的奇偶校验位812和附加的奇偶校验807和712相同。

可以有多种方式确定附加的奇偶校验708。例如，截断的奇偶校验位812可以优先选择作为附加的奇偶校验。

对于K_bch=2100,K_ldpc=2160,N_ldpc=4320,和M_IR=4320,R_ldpc=K_ldpc/N_ldpc=1/2和R_IR=K_ldpc/(N_ldpc+M_ldpc)=1/4。在这种情况下，根据本发明的实施例，基于等式7，可以使用下面的等式（14）计算N_punc。

如果K_sig，＜1350

否则

在等式（14）中，A₁=1.3,B₁=3357,A₂=1.35,B₂=3320和K_th=1350。因此，在奇偶校验位802和IR奇偶校验位804中，截断基于等式（14）的N_punc个奇偶校验位。

根据本发明另一实施例，可以截断基于等式（9）的N_{punc_temp}使用等式（10）至（12）获得的N_punc个奇偶校验位。

用于计算N_punc的参数的具体值可以根据用于发送的调制方案和正交频分复用（OFDM）码元的数目来确定。例如，当使用2ⁿ-正交幅度调制（QAM）作为调制方案时，要发送的位数，(K_sig+N_{bch_parity}+N_parity+M_IR-N_punc)是n的倍数。这里，K_sig指示输入信令信息位的数目，N_{bch_parity}指示BCH码的奇偶校验位的数目，而n指示调制方案的阶。

图7的附加奇偶校验712或图8的附加奇偶校验816的位数可以使用等式（15）来计算。

N_add-parity＝0.35·I_l·(N_parity+M_IR-N_punc)l＝{0，1，2，3}

＝0.35·I_l·(6480-N_punc)

…（15）

在等式（15）中，I₀=0,I₁=1,I₂=2和I₃=3。另外，α=0.35被应用于等式（13），其中α是选择来满足下面的等式（16）的值。

α＝max_x{x|(x·I_L-1+1)·(N_parity+M_IR-A₂·(K_bch-K_{sig_max})-B₂)＜N_parity+M_IR}

…（16）

也即，α被确定为各值中的最大值，其中当I_l是最大值I_L-1并且K_sig是输入信息位中的最大长度K_{sig_max}时发送的第一奇偶校验位的数目N_{tx_pari}t_y和附加的奇偶校验位的数目N_{add_parity}的总和，也即，(N_{tx_parity}+N_{add_parity})是最大并且该总和小于(N_parity+M_IR)。

当输入信息位中的最大长度K_{sig_max}是2100时，N_punc=3320，使得N_{tx_parity}=3160，以及当I_l是最大值I_L-1=I₃=3时,N_{add_parity}=0.35×3×3160=3318,使得N_{tx_parity}+N_{add_parity}=6478，这小于N_parity+M_IR=6480。

下文中，将描述基于通过前述等式获得的N_{add_parity}考虑用于发送的调制方案来获得更精确的N_{add_parity}的实施例。

等式（16）假设使用BPSK调制方案。也即，确定α使得当使用BPSK调制方案时发送的第一奇偶校验位的数目和附加的奇偶校验位的数目小于N_parity+M_IR。因此，当使用另一调制方案时，如QPSK,16-QAM,或64-QAM，需要对于N_{add_parity}的校正，使得第一奇偶校验位的数目和附加的奇偶校验位的数目小于N_parity+M_IR。因此，使用公式（17）可以获得临时的附加的奇偶校验位的数目。

在等式（17）中，K指示L1附加的奇偶校验比率，并且是来自等式（13）和（15）的I_i的另一表示。根据本发明的实施例，K可以通过信令‘L1_AP_RATIO’从发送器发送到接收器。例如，‘L1_AP_RATIO’是2位的参数，并且当这个参数是‘00’时，K=0；对于参数‘01’，K=1；对于参数‘10’K=2；而对于参数‘11’K=3。

采用等式（17）的N_{add_parity_temp}和调制阶，附加的奇偶校验位的最终数目可以使用等式（18a）来计算。

在等式（18a）中，η_MOD指示调制阶，它对于BPSK,QPSK,16-QAM和64-QAM分别是1,2,4和6。

在等式（18a）中调整附加的奇偶校验位的数目N_{add_parity}以导致N_{add_parity}是块交织器的列数目的倍数。当每个附加的奇偶校验位被位交织时使用块交织器。

当不使用块交织器时，如，当仅使用BPSK和QPSK时，能够将等式（18a）转换为等式（18b）。

根据用于发送的OFDM码元的数目确定N_{add_parity}。

可以通过信令参数‘L1_AP_SIZE’从发送器向接收器发送关于附加的奇偶校验位的数目的信息。如果多个LDPC编码块被用于发送，则L1_AP_SIZE指示编码块的数目和N_{add_parity}的乘积。例如，当使用两个编码块时，‘L1_AP_SIZE’可以指示2×N_{add_parity}。接收器可以从信令参数知道附加的奇偶校验位的数目。

图9是示出根据本发明的实施例的、当使用等式（15）计算附加的奇偶校验位的数目时的码率的曲线图。

具体地，使用等式（19）计算码率。

$R=\frac{K_{\mathrm{sig}}}{K_{\mathrm{sig}}+N_{\mathrm{tx}\_\mathrm{parity}}+N_{\mathrm{add}\_\mathrm{parity}}}...\left(19\right)$

在等式（19）中，N_{tx_parity}指示图8的第一部分814的奇偶校验位的数目，并且N_ldpc+M_IR-N_punc=6480-N_punc。N_{add_parity}指示图8的816部分的附加的奇偶校验位的数目。

在图9中，附加的奇偶校验（AP）=0对应于用于其中不使用附加的奇偶校验的I₀=0的码率，AP=1对应于I₁=1的码率，AP=2对应于I₂=2的码率，而AP=3对应于I₃=3的码率。

根据本发明的另一实施例，可以选择性地使用图8中的LDPC码的IR奇偶校验位804。即，优先为输入信息字位产生奇偶校验位802，而IR奇偶校验位804可以只当IR奇偶校验必要时才产生，从而提高编码/解码效率。

如上所述，优先为输入信息字位产生奇偶校验位802，并且对于奇偶校验位802，可以基于等式（7）计算N_punc，如等式（20）中所示。

如果K_sig＜1350

否则

在等式（20）中，如果N_punc是正整数，则仅产生奇偶校验位802并且仅截断奇偶校验位802的N_punc个奇偶校验位。但是，如果N_punc是负值，则产生奇偶校验位802和IR奇偶校验位804两者，然后仅截断IR奇偶校验位804的(M_IR+N_punc)位。

根据本发明的另一实施例，截断N_punc（基于等式（20），使用等式（10）到（12）获得）个奇偶校验位。

图10是示出根据本发明的实施例的确定两种类型的奇偶校验位的数目的过程的流程图。

参照图10，在步骤1000中，使用等式（7）和（8）或等式（9）到（12）计算要截断的奇偶校验位的数目。在步骤1002中，确定在等式（13）、（15）和（17）中使用的α、I_l和N_{tx_parity}。在步骤1002中，可以使用已经确定的α或I_l，并且在等式（17）和（18）中I_l表示为K。如上所述，可以通过单独的信令‘L1_AP_RATIO’来指示K。

在步骤1004中，使用在步骤1002中确定的参数，基于等式（13）或等式（17）和（18）确定附加的奇偶校验位的数目N_{add_parity}。在步骤1006中，附加的奇偶校验位根据计算的附加的奇偶校验位的数目进行配置。

图11是根据本发明的实施例的发送端的框图。

参照图11，发送端包括编码器1101，截断器1103，控制器1105，调制器1107，射频（RF）处理器1109，以及可选地，附加奇偶校验配置单元1111。

编码器1101输出通过编码用于发送的信息字位产生的编码位。例如，当使用BCH/LDPC码时，编码器1101编码具有K_bch位的BCH信息位以产生具有K_ldpc位的BCH码字。此后，编码器1101执行对BCH码字的LDPC编码，从而产生并输出具有N_ldpc位的LDPC码字。

替换地，编码器1101产生和输出具有(N_ldpc+M_IR)位的LDPC码字。

虽然未示出，但是可以通过填充(K_bch-K_sig)个‘0’位到K_sig个输入信息位中来配置具有K_bch位的BCH信息位。填充的(K_bch-K_sig)个‘0’位不会被发送。

截断器1103根据从控制器1105提供的截断模式和截断位长度(K_bch-K_sig)截断从编码器1101提供的码字。控制器1105根据信息位的数目计算截断位长度以控制截断器1103。例如，控制器1105根据用于在发送端发送的输入信息位的数目（或信令位的数目）确定A和B，并且提供所确定的A和B到截断器1103。

或者，控制器1105从所确定的参数A和B获得要截断的位的数目，并向截断器1103提供获得的要截断的位的数目。调制器1107根据相应的调制方案调制并输出从截断器1103提供的信号。RF单元1109将从调制器1107提供的调制信号转换为高频信号并且通过天线发送高频信号。

如果要发送附加的奇偶校验位，则控制器1105如图10中所示确定附加的奇偶校验位的数目，并提供所确定的附加的奇偶校验位的数目给附加奇偶校验配置单元1111。附加奇偶校验配置单元1111配置附加的奇偶校验位并将它们提供给调制器1107。应注意的是，在当前帧产生的附加的奇偶校验通过先前帧被发送。

假设(N_ldpc,K_ldpc)LDPC编码，则对于输入信息位长度K_sig，缩短(K_ldpc-K_sig)位。如果级联BCH码，则对于BCH信息位长度K_bch，缩短(K_bch-K_sig)位。

图12是根据本发明的实施例的接收端的框图。

参照图12，接收端包括RF单元1200，解调器1202，缩短/截断处理器1204，解码器1206，控制器1208，且可选地，附加奇偶校验处理单元1210。

RF单元1200接收自发送端的RF单元1109发送的信号，并且将该信号提供给解调器1202。

解调器1202通过利用与在发送端的调制器1107中使用的调制方案对应的解调方案解调从RF单元1200提供的信号。例如，解调器1202通过将用于从调制器1107发送的缩短/截断的编码位和附加的奇偶校验位的每个的每一位为1的概率对每一位为0的概率的比率取对数，获得对数似然比（LLR），并且向缩短/截断处理器1204和附加奇偶校验处理单元1210提供获得的LLR。附加奇偶校验处理器是可选的，因为在不接收附加的奇偶校验时不使用它。

缩短/截断处理器1204接收解调器1202的输出信号，针对由发送端缩短和截断的位产生对应于缩短和截断的值，以及将所述值填充到解调器1202的输出信号。例如，对于缩短的位，LLR值是在解码器输入值中的（+）或（-）最大值，而对于截断的位，LLR值是‘0’。缩短/截断处理器1204从控制器1208接收关于缩短和截断的位的数目和索引的信息。即，控制器1208根据发送端的编码器1101的信息位的数目计算截断位长度，并且控制缩短/截断处理器1204。

例如，控制器1208根据用于在发送端发送的信令信息的位数目确定A和B，如图6中所示，并提供所确定的A和B到缩短/截断处理器1204。

或者，控制器1208从所确定的参数A和B获得要截断的位数目，并提供获得的要截断的位数目到缩短/截断处理器1204。例如，可以通过附加的信令将有关输入到发送端的编码器的输入信息位的数目的信息发送到接收器的控制器1208。

解码器1206接收并解码缩短/截断处理器1204的输出值来重构信息字位。例如，当BCH/LDPC码被使用时，解码器1206接收N_ldpc或(N_ldpc+M_IR)个LLR值并对其执行LDPC解码，以重构K_ldpc位，然后通过BCH解码重构K_bch个信息字位。

当附加的奇偶校验位被发送时，控制器1208如图10中所示确定附加的奇偶校验位的数目，并提供所确定的附加的奇偶校验位的数目给附加奇偶校验处理单元1210。附加奇偶校验处理单元1210从解调器1202接收用于通过发送端产生的附加的奇偶校验位的LLR值，并提供LLR值到解码器1206。解码器1206通过使用从缩短/截断处理器1204提供的值和从附加奇偶校验处理单元1210提供的值两者来执行解码。应注意的是，根据在发送器处的处理，在当前帧中接收的附加的奇偶校验被用于下一帧的解码。即，在当前帧中接收的码的解码中，使用在先前帧中接收的附加的奇偶校验位。

根据本发明的上述实施例，通过适应地选择在广播/通信系统中所需的基于信道状态信息的缩短/截断比率，保持了相似的性能而不管信息字的长度如何，从而保持了系统稳定性。

尽管参考本发明的特定实施例已经具体示出和描述了本发明，但是本领域的普通技术人员将理解：在不脱离由所附权利要求书及其等价物限定的本发明的精神和范围的情况下，这里可以在形式和细节上进行各种改变。

Claims (14)

1.一种广播/通信系统中用于发送信息的方法，该方法包括：

比较要发送的信息字的位数目和预定的阈值；

如果信息字的位数目小于预定的阈值，则确定第一参数对；

如果信息字的位数目不小于预定的阈值，则确定第二参数对；

基于所述第一参数对和第二参数对中的一对确定要截断的位数目；以及

针对通过编码所述信息字产生的码字的奇偶校验位截断所确定的要截断的位数目。

2.如权利要求1所述的方法，其中确定要截断的位数目的步骤包括：

基于所述第一参数对和第二参数对中的一对计算临时的要截断的位数目；

基于所计算的临时的要截断的位数目计算临时的编码位数目；

基于临时的编码位数目和调制阶计算最终编码位数目；以及

基于临时的要截断的位数目、临时的编码位数目和最终编码位数目确定要截断的位数目。

3.如权利要求2所述的方法，其中通过如下确定临时的要截断的位数目：

其中N_{punc_temp}指示临时的要截断的位数目，K_bch指示Bose、Chaudhuri、Hocquenghem(BCH)编码器的输入位长度，K_sig指示信息字的位数目，(1.3,3357)指示第一参数对，(1.35,3320)指示第二参数对，并且预定的阈值是1350。

4.如权利要求1所述的方法，还包括：

确定用于确定附加的奇偶校验位长度的至少一个第三参数；

基于所述至少一个第三参数确定附加的奇偶校验位长度；以及

基于附加的奇偶校验位长度编码所述信息字以产生附加的奇偶校验位。

5.如权利要求4所述的方法，其中所述至少一个第三参数包括在发送信息字的帧中发送的第一奇偶校验位的数目对附加的奇偶校验位的数目的比率，或第一奇偶校验位的数目，N_{tx_parity}。

6.如权利要求4所述的方法，其中由下式确定附加的奇偶校验位长度：

其中η_MOD指示调制阶，其对于二元相移键控（BPSK），四相PSK（QPSK），16元四相幅度调制（16-QAM），和64元QAM（64-QAM）分别为1,2,4和6，以及由下式确定N_{add_parity_temp}：

其中N_parity指示奇偶校验位的数目，N_punc指示要截断的位数目，而K指示附加的奇偶校验比率。

7.一种广播/通信系统中用于接收信息的方法，该方法包括：

比较由发送端发送的信息字的位数目和预定的阈值；

如果信息字的位数目小于预定的阈值，则确定第一参数对；

如果信息字的位数目不小于预定的阈值，则确定第二参数对；

基于所述第一参数对和第二参数对中的一对确定要截断的位数目；

通过使用所确定的要截断的位数目产生与由发送端截断的位对应的值并且将产生的值填充到接收的信号的调制信号以产生解码器输入；以及

解码该解码器输入以重构信息字位。

8.如权利要求7所述的方法，其中确定要截断的位数目的步骤包括：

基于所述第一参数对和第二参数对中的一对计算临时的要截断的位数目；

基于所计算的临时的要截断的位数目计算临时的编码位数目；

基于临时的编码位数目和调制阶计算最终编码位数目；以及

基于临时的要截断的位数目、临时的编码位数目和最终编码位数目确定要截断的位数目。

9.如权利要求8所述的方法，其中通过如下确定临时的要截断的位数目：

其中N_{punc_temp}指示临时的要截断的位数目，K_bch指示Bose、Chaudhuri、Hocquenghem(BCH)编码器的输入位长度，K_sig指示信息字的位数目，(1.3,3357)指示第一参数对，(1.35,3320)指示第二参数对，并且预定的阈值是1350。

10.如权利要求7所述的方法，还包括：

确定用于确定附加的奇偶校验位长度的至少一个第三参数；

基于所述至少一个第三参数确定附加的奇偶校验位长度；以及

通过使用附加的奇偶校验位长度产生与由发送端附加地截断的位对应的值并且将产生的与附加地截断的位对应的值填充到接收的信号的调制信号以产生解码器输入。

11.如权利要求10所述的方法，其中所述至少一个第三参数包括在发送信息字的帧中发送的第一奇偶校验位的数目对附加的奇偶校验位的数目的比率，和第一奇偶校验位的数目N_{tx_parity}中的至少一个。

12.如权利要求10所述的方法，其中由下式确定附加的奇偶校验位长度：

其中η_MOD指示调制阶，其对于二元相移键控（BPSK），四相PSK（QPSK），16元四相幅度调制（16-QAM），和64元QAM（64-QAM）分别为1,2,4和6，以及由下式确定N_{add_parity_temp}：

其中N_parity指示奇偶校验位的数目，N_punc指示要截断的位数目，而K指示附加的奇偶校验比率。

13.一种用于在广播/通信系统中发送信息以及用于执行权利要求1到6的任何一个所述的全部或部分方法的装置。

14.一种用于在广播/通信系统中接收信息以及用于执行权利要求7到12的任何一个所述的全部或部分方法的装置。

Images