JP5712147B2 - 通信システムにおける制御情報を符号化する方法とその制御情報を送信及び受信する方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は通信システムにおける送信及び受信方法に関するものであって、特に通信システムにおいて制御情報を符号化し、符号化した制御情報を送信及び受信する方法及び装置に関する。

放送通信サービスは、本格的なデジタル化、多チャンネル化、広帯域化、及び高品質化の時代を迎えている。最近で高画質デジタルＴＶ(Television)の普及と、ケーブルＴＶ放送のサービス加入者数の増加によって、有無線通信網を用いる各種デジタル放送デバイスの使用も幅広く増加している。信頼性のあるデジタル放送サービスを提供するためには、広帯域伝送に適合した伝送方式と、放送データの受信に要求される制御情報の効率的な符号化、送信、及び受信が重要である。

広帯域伝送に適した伝送方式の代表的な例としては、直交周波数分割多重(Orthogonal Frequency Division Multiplexing：ＯＦＤＭ)方式が含まれる。多重搬送波(Multiple Carrier)を用いてデータを伝送するＯＦＤＭ方式は、直列に入力されるシンボルストリームを並列シンボルストリームに変換し、並列シンボルストリームの各々を複数の直交副搬送波(sub-carrier)、すなわち複数の副搬送波チャンネルに変調して伝送するマルチキャリア変調(Multi-Carrier Modulation：ＭＣＭ)方式の一種である。

図１は、従来の通信システムの制御情報を含むフレームを示す。
図１を参照すると、一つのフレーム１０１は、プリアンブル(preamble)シンボル１０４，…，１０５を含むプリアンブルセクション１０２と、複数のデータシンボル１０６，…，１０７を含むデータシンボルセクション１０３とを含む。プリアンブルセクション１０２は、一般的に受信器で時間及び周波数同期、フレーム境界に対する同期などを獲得するのに使用される。このような理由で、通信システムの送信器は、データシンボルセクション１０３を伝送する以前にプリアンブルセクション１０２を伝送する。

しかしながら、通信システムに基づき、プリアンブルは、また送信器と受信器との間で送受信される制御情報としてシグナリング情報を伝送するのに使用することができる。

図２は、従来の通信システムにおけるプリアンブルを伝送するＯＦＤＭシンボルの構成を示す。説明の便宜上、図２に示すＯＦＤＭプリアンブルシンボルは、プリアンブルを伝送するＯＦＤＭシンボルを意味する。以下、ＯＦＤＭプリアンブルシンボルはＯＦＤＭシンボルと称する。

図２を参照すると、ＯＦＤＭシンボル２０１は、複数の副搬送波に割り当てられるヘッダー２０３と符号化シグナリングブロック２０５(以下、“符号化ブロック”と称する。)を含む。符号化ブロック２０５において、シグナリング情報は、ヘッダー２０３に割り当てられない残余副搬送波、すなわち１からＮ_{L1_Cells}までのインデックスで示されるＮ_{L1_Cells} 個の副搬送波に割り当てられる。

ヘッダー２０３は、受信器で同期を獲得するために使用され、符号化ブロック２０５の変調方式及び符号化率(code rate)のような付加情報を含むことができる。ここで、パイロットのような機能のために付加的に割り当てられているＯＦＤＭシンボル２０１の他の副搬送波は、説明の便宜のために省略することに留意する。

プリアンブル１０２がＯＦＤＭシンボル２０１として実現されると仮定すれば、受信器は、プリアンブル１０２のヘッダー２０３によってフレームの同期を獲得し、シグナリング情報の符号化ブロック２０５からデータシンボル１０３の伝送方式及びフレームの長さのような制御情報を獲得した後に、データシンボル１０６，…，１０７からデータを受信する。

図３は、従来の通信システムにおける制御情報を符号化して伝送するプロセスを示す。
図３を参照すると、送信器は、制御情報として提供されるシグナリング情報から適切な誤り訂正符号(error correction code)に基づいた符号化技法を適用して符号化ブロックを生成し、その後にシグナリング情報を伝送するために使用可能なＮ_{L1_Cells}個の副搬送波を割り当てる。より具体的には、伝送されるシグナリング情報が提供されると、順方向誤り訂正(Forward Error Correction：ＦＥＣ)エンコーダ３０１は、所定の符号化方式によって上記シグナリング情報を符号化して符号化ブロックを生成する。変調器３０３は、生成された符号化ブロックを所定の変調方式により変調して変調シンボルを生成する。以後、副搬送波マッパ３０５は、変調シンボルの伝送に使用可能なＮ_{L1_Cells}個の副搬送波に変調シンボルをマッピングし、ヘッダー挿入器３０７は、マッピングされた変調シンボルにヘッダーを付けて、図２に示したようにＯＦＤＭシンボルを生成する。

上記したように、従来の通信システムにおいて、符号化ブロックは、シグナリング情報から生成され、ＯＦＤＭシンボルを通じて伝送される。便宜上、一つの符号化ブロックはシグナリング情報から生成され、一つのＯＦＤＭシンボルを通じて伝送されることを説明したが、シグナリング情報は、一つ以上のＯＦＤＭシンボルで送信することもできる。この場合、通信システムは、シグナリング情報を複数の符号化ブロックに分割して複数のＯＦＤＭシンボルを通じて伝送すべきであり、このために効率的な分割方式、符号化方式、及び送受信方式が要求される。

したがって、上記した従来技術の問題点を解決するために、本発明の目的は、制御情報を効率的に符号化する方法を提供することにある。

また、本発明の目的は、可変サイズを有する制御情報を効率的に符号化する方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、制御情報を複数の符号化ブロックに分割して伝送するための効率的な符号化方法を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、符号化された制御情報を効率的に送信及び受信する方法及び装置を提供することにある。

さらに、本発明の他の目的は、制御情報を複数のブロックに分割して伝送する場合にブロックのサイズを効率的に決定する方法及び装置を提供することにある。

上記のような目的を達成するために、本発明の一態様によれば、制御情報を符号化して伝送する方法が提供される。上記方法は、制御情報から一つ又は複数の符号化ブロックを生成するステップと、一つ又は複数の符号化ブロックを含むフレームを伝送するステップとを有する。上記制御情報の符号化ブロックを生成するステップは、制御情報のビット数と特定基準値に基づいて制御情報を伝送するために生成される符号化ブロックの個数を決定するステップと、符号化ブロックの決定された個数に基づいて各符号化ブロックに対応する情報ビットの数を計算するステップと、各符号化ブロックで穿孔されるパリティビットの個数を計算するステップと、各符号化ブロックで個数のパリティビットを穿孔するステップとを有する。

本発明の他の態様によれば、制御情報を符号化して伝送する送信装置が提供される。上記装置は、制御情報を符号化するエンコーダと、上記エンコーダから出力される一つ又は複数の符号化ブロックを含むフレームを送信する送信部と、制御情報のビット数と特定基準値に基づいた制御情報を伝送するために生成される符号化ブロックの個数を決定し、決定された符号化ブロックの個数によって各符号化ブロックに対応する情報ビットの数を計算し、各々の符号化ブロックで穿孔されるパリティビットの数を計算し、決定された符号化ブロックの個数、計算された情報ビットの個数、及び各符号化ブロックで穿孔される上記計算されたパリティビットの個数によって、一つ又は複数の符号化ブロックを含むフレームで制御情報を符号化するエンコーダ及び制御情報を伝送する送信部の動作を制御する制御部とを含む。

また、本発明の他の態様によれば、制御情報を受信する方法が提供される。上記方法は、受信されたフレームで伝送される制御情報のビット数に関する情報を獲得するステップと、制御情報のビット数と特定基準値に基づいて制御情報を伝送する符号化ブロックの個数を決定するステップと、決定された符号化ブロックの個数に基づいて各符号化ブロックに対応する情報ビットの数を計算するステップと、各々の符号化ブロックで穿孔されるパリティビットの数を計算するステップと、受信されたフレームで伝送される制御情報のビット数に関する獲得された情報、制御情報を伝送する符号化ブロックの決定された個数、各符号化ブロックに対応する情報ビットの計算されたビット数、及び各符号化ブロックで穿孔されるパリティビットの計算されたビット数に基づき、フレームで受信された一つ又は複数の符号化ブロックを復号化するステップとを有する。

さらに、本発明の他の態様よれば、制御情報を受信する受信装置が提供される。上記装置は、制御情報を含むフレームを受信する受信部と、制御情報を復号化するデコーダと、フレームのヘッダーから制御情報のビット数に関する情報を獲得し、制御情報のビット数と特定基準値に基づいて決定される制御情報を伝送する符号化ブロックの個数、決定された符号化ブロックの個数に基づいて計算される各符号化ブロックに対応する情報ビット数、及び計算する符号化ブロックで穿孔されるパリティビットの数によって制御パラメータを計算する制御パラメータ計算部と、受信されたフレームで伝送される制御情報のビット数に関する獲得された情報、制御情報を伝送する符号化ブロックの決定された個数、各符号化ブロックに対応する情報ビットの計算された数、及び各符号化ブロックで穿孔されるパリティビットの計算された数に基づいてフレームで受信された一つ又は複数の符号化ブロックを復号化するようにデコーダを制御する制御部とを含む。

本発明は、シグナリング情報を同一のビット数を有する符号化ブロックに分割し、パディングビットを挿入して符号化することにおいて、シグナリング情報が最適のビット数を有する符号化ブロックに分割することができ、それによって周波数及び時間側面で最も効率的にシグナリング情報を伝送する効果を有する。

また、本発明は、伝送中にシグナリング情報を最適のビット数を有する符号化ブロックに分割することによって通信リソースをより効率的に使用できる効果を有する。

本発明による実施形態の上記及び他の態様、特徴、及び利点は、添付の図面と共に述べる以下の詳細な説明から、一層明らかになるはずである。

従来の通信システムにおける制御情報を含むフレームを示す図である。 従来の通信システムにおけるＯＦＤＭシンボルを示す図である。 従来の通信システムにおける制御情報を符号化して伝送するプロセスを示す図である。 本発明の実施形態により、制御情報を符号化するプロセスを示すフローチャートである。 本発明の実施形態により、制御情報を分割、符号化、及び伝送する方法を示すフローチャートである 本発明の実施形態により、制御情報を受信する方法を示すフローチャートである。 本発明の実施形態による送信器を示すブロック構成図である。 本発明の実施形態による受信器を示すブロック構成図である。

以下、本発明の望ましい実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。
本発明に関連した公知機能又は構成に関する具体的な説明が本発明の要旨を不明にすると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。図面の説明において、同一の要素、特徴、及び構成に対しては同一の参照番号を使用して説明する。

本発明は、通信システムにおける送信器と受信器との間のシグナリング情報及び/又は制御情報を符号化して送受信する装置及び方法を提供する。本明細書で説明される通信システムは、デジタル放送サービス又は各種通信サービスを提供する有線又は無線通信システムを含む。

本発明の実施形態によって、送信器は、シグナリング情報のサイズに基づいてシグナリング情報をブロックに分割して符号化し、この符号化したブロックをＯＦＤＭシンボルを通じて伝送する。これらブロックは、同一のビット数を含む。

符号化プロセスで、送信器は、シグナリング情報にパディング(padding)ビットを追加する。パディングビットの数は、分割されたブロックの個数により決定される。

シグナリング情報のサイズが大きい場合、例えばシグナリング情報のサイズがシステムの所定サイズを超える場合、シグナリング情報は、複数のブロックに分割される。

例えば、図３に示したシステムでＦＥＣエンコーダ３０１によって符号化された符号化ブロックの長さはＮ_Ｌ１で示され、変調次数(modulator order)はη_MODで示されると仮定する場合、下記の数式１を満たさないと、システムは、シグナリング情報の符号化ブロックを一つのＯＦＤＭシンボルで伝送できない。

数式１において、変調次数η_MODはＢＰＳＫ(Binary Phase Shift Keying)、ＱＰＳＫ(Quadrature Phase Shift Keying)、１６-ＱＡＭ(Quadrature Amplitude Modulation)、６４-ＱＡＭに対して各々１，２，４，６の値を有する。

シグナリング情報がこのようにシステムの条件によって時々一つのＯＦＤＭシンボルで伝送されない場合があるため、シグナリング情報は分割される。シグナリング情報の分割プロセス及び符号化プロセスの一例について、以下に具体的に説明する。

まず、シグナリング情報がＫ_{L1_ex_pad}個のビットを含むと仮定すれば、送信器は、シグナリング情報を符号化して伝送するために必要ないくつかの符号化ブロックを、下記の数式２を用いて決定する。

数式２において、

はχ以上の最小整数を表し、Ｌ１は階層１(Layer1)、すなわち物理階層を表す。したがって、制御情報として送受信されるシグナリング情報は、物理階層シグナリング情報を示す。

数式２では、Ｎ _{L1_FEC_Block}は、シグナリング情報を複数のブロックに分割して伝送するために必要な符号化ブロックの数を表し、Ｋ_{L1_ex_pad}はパディングビットが付加される前のシグナリング情報の長さを表し、Ｎ _{L1_max_per_Symbol}はシグナリング情報を分割する基準値を表す。

送信器は、長さＫ_{L1_ex_pad}であるシグナリング情報を長さＮ _{L1_FEC_Block}の符号化ブロックに分割する。Ｋ_{L1_ex_pad}がＮ _{L1_FEC_Block}で割られない場合に、送信器は、分割された符号化ブロックの数Ｎ _{L1_FEC_Block}を決定するためにシグナリング情報にパディングビットを追加する。通常、パディングビットの値は‘０’に設定する。追加されるパディングビットの数Ｋ_{L1_PADDING}は、次の数式３を用いて決定される。

数式３において、Ｋ_{L1_ex_pad}がＮ _{L1_FEC_Block}で割られた場合に、シグナリング情報に付加されるパディングビットの数Ｋ_{L1_PADDING}は‘０’であり、そうでない場合には、Ｋ_{L1_PADDING}は‘０’でない値を有する。

したがって、Ｋ_{L1_PADDING}が‘０’でない値を有する場合に、長さＫ_L1であるシグナリング情報は、長さＫ_{L1_ex_pad}のシグナリング情報にＫ_{L1_PADDING}個のパディングビットを付加することによって生成される。パディングビットが付加されたシグナリング情報の長さＫ_L1の値は、数式４を用いて計算される。

次に、長さＫ_L1であるシグナリング情報は、Ｎ _{L1_FEC_Block}個のブロックに分割される。この場合に、長さＫ_L1であるシグナリング情報は、各々長さＫ_sigを有するＫ_{L1_FEC_Block}個のブロックに分割され、この長さＫ_sigは、数式５によって決定される。

送信器は、長さＫ_sigの分割されたシグナリング情報のブロックを各々独立的にＦＥＣ技法を用いて符号化してパリティビットを生成し、分割されたシグナリング情報の各ブロックに対してパリティビットが含まれた符号化ブロックを生成する。例えば、よく知られているＢＣＨ(Bose、Chaudhuri、Hocquenghem)符号とＬＤＰＣ(Low-Density Parity-Check)符号との連接(concatenation)符号化方式がＦＥＣ技術として使用され得る。

この連接符号化方式において、送信器は、まず、分割されたシグナリング情報のブロックに各々ＢＣＨ符号化技法を適用した後に、ＢＣＨ符号化ブロックの各々にＬＤＰＣ符号化技法を適用する。便宜上、ＢＣＨ符号はその情報長さＫ_bch及びパリティ長さＮ_{bch_parity}を有し、ＬＤＰＣ符号は符号の長さ(すなわち、符号語のビット数)Ｎ_LDPC及び符号化率Ｒ_LDPCを有すると仮定する。

分割されたシグナリング情報の各ブロックＫ_sigがＫ_bchより小さい場合には、(Ｋ_bch−Ｋ_sig)ビットを短縮するための適切な短縮方法が必要である。ゼロパディング方法は、一般的に短縮方法として使用される。したがって、ＢＣＨ符号化ブロックは、ゼロパディングされたビットが考慮されないと、長さＫ_sigである分割されたシグナリング情報のブロックに該当し、その各々に長さＮ_{bch_parity}であるパリティビットが追加される。

送信器は、長さＫ_sigである分割されたシグナリング情報のブロックと長さＮ_{bch_parity}の付加されたパリティビットに短縮/穿孔されるＬＤＰＣ符号化技術を適用する。Ｋ_sig及びη_MODが与えられた場合に、穿孔されるＬＤＰＣパリティビットの数(以下、“最終穿孔ビット数”と称する。)Ｎ_puncは、下記の４つのステップを通じて計算される。

ステップ１）
送信器は、次の数式６により、ＬＤＰＣ符号化を遂行した後に、各符号化ブロックで一時的に穿孔されるパリティビットの数(以下、“臨時穿孔ビット数”と称する。)Ｎ_{punc_temp}を計算する。

数式６において、

はχ以下の最大整数を表し、Ｋ_bchは分割されたシグナリング情報のブロックをＢＣＨ符号化する場合に符号化される情報語の情報長さを表し、Ｋ_sigは分割されるシグナリング情報のパディングビットが含まれる各ブロックの長さを表す。

ステップ２)
送信器は、次の数式７を用いて分割されるシグナリング情報の符号化ブロックの臨時長さ(以下、“臨時符号語ビット数”と称する)を計算し、ここで、Ｒ_LDPCはＬＤＰＣ符号の符号化率を意味する。

ステップ３)
送信器は、分割されるシグナリング情報の符号化ブロックの臨時符号語ビット数を用いて、次の数式８によってシグナリング情報の符号化ブロックの実際長さ(以下、“最終符号語ビット数”と称する。)Ｎ_L1を計算する。

数式８において、ＬＩ_ＴＩ_ＭＯＤＥは、分割されるシグナリング情報の符号化ブロックに対する時間インタリービング技術のモードを表し、この情報は、図２に示したヘッダー２０３に含まれる。ＬＩ_ＴＩ_ＭＯＤＥ＝００は、時間インタリービングを適用しないことを表し、ＬＩ_ＴＩ_ＭＯＤＥ＝０１は、シグナリング情報から分割されたＮ_{L1_FEC_Block}個の符号化ブロックが時間インタリービングを適用してＮ_{L1_FEC_Block}個のＯＦＤＭシンボルを通じて伝送されることを表し、ＬＩ_ＴＩ_ＭＯＤＥ＝１０及び１１は、シグナリング情報から分割されたＮ_{L1_FEC_Block}個の符号化ブロックが時間インタリービングを適用してＮ_{L1_TI_Depth}個のＯＦＤＭシンボルで伝送されることを表す。Ｎ_{L1_TI_Depth}でのＬ１_ＴＩ_Ｄｅｐｔｈは、ＯＦＤＭシンボルの伝送に適用される時間インタリービングの深さ(depth)を表し、Ｎ_{L1_TI_Depth}の値は、このシステムで決定されたＬＩ_ＴＩ_ＭＯＤＥにより適切に定義することができる。

ステップ４)
送信器は、穿孔されるＬＤＰＣパリティビットの数、すなわち最終穿孔ビットの数Ｎ_puncを下記の数式９を用いて決定する。

上記のシグナリング情報の分割及び符号化プロセスで、数式２のＮ_{L1_max_per_Symbol}は一般的にＫ_bchに設定する。したがって、シグナリング情報の長さＫ_{L1_ex_pad}が可変的であり、非常に広い範囲を有する場合に、数式５のＫ_sigの最大値はＫ_bchとなり、Ｎ_{punc_temp}の最小値は数式６によって０となる。

数式２で説明したシグナリング情報を分割するために使用される基準値であるＮ_{L1_max_per_Symbol}が最も大きい値である場合、すなわちＢＣＨ符号の符号語長さＫ_bchが最も大きい値である場合に、分割されたシグナリング情報の各符号化ブロックの長さ又は最終符号語ビットの数Ｎ_L1も非常に大きいため、最終符号語ビット数を変調次数で割ることにより定義されるＮ_L1/η_MODは、ＯＦＤＭシンボルを通じてシグナリング情報の伝送に使用される副搬送波又はセルの個数Ｎ_{L1_Cells}より大きくなる恐れがある。

例として、下記の表１に示すようなパラメータを有するシステムが考えられる。

このシステムで、Ｎ_{L1_max_per_Symbol}がＫ_bchと同一に設定された場合に、Ｋ_{L1_ex_pad}＝１００００と仮定すれば、表１のパラメータを用いるシステムにおいて、数式２〜数式９を用いて、時間インタリービング技法を適用しない場合に、例えば長さが１００００ビットのシグナリング情報は長さが５０００ビットである２個のブロックに分割され、この分割されたシグナリング情報の各符号化ブロックの長さＮ_L1は１１７４４ビットであることを容易に理解することができる。

したがって、この場合、このシステムにおいてＮ_L1/η_MOD＝２９３６がＮ_{L1_Cells}(＝２８０８)より大きいので、分割されたシグナリング情報の各符号化ブロックは、一つのＯＦＤＭシンボルにマッピングされない。

通常、システムで時間インタリービングを適用しない場合には一つの符号化ブロックは一つのＯＦＤＭシンボルを通じて伝送されるため、Ｎ_{L1_max_per_Symbol}は、上記したシステムの一例ではＫ_bchより小さな値に設定されなければならない。

しかしながら、Ｎ_{L1_max_per_Symbol}があまり小さい値に設定されると、分割されたシグナリング情報の各符号化ブロックは、一つのＯＦＤＭシンボルにマッピングされる一方で、多数のＯＦＤＭシンボルが必要となり、一つのＯＦＤＭシンボルに含まれる一部の副搬送波は無駄になる。例えば、上記システムの例において、Ｎ_{L1_max_per_Symbol}が１０００ビットに設定されると、与えられたシグナリング情報は、１０個のブロックに分割され、符号化ブロックの長さＮ_L1は２９６０ビットである。また、Ｎ_L1/η_MOD＝７４０であるため、７４０個の副搬送波は、分割されたシグナリング情報の各符号化ブロックを伝送するために一つのＯＦＤＭシンボルで割り当てられ、残り(２８０８−７４０＝２０６８)の副搬送波は、符号化ブロックの伝送のために割り当てられないが、総１０個のＯＦＤＭシンボルは、全体シグナリング情報を伝送するのに必要である。割り当てられない、又は使用されない２０６８個の副搬送波は、Ｋ_{L1_ex_pad}に対しても使用されない。

したがって、与えられたシグナリング情報を分割するための基準値(以下、“シグナリング情報の分割基準値”と称する。)Ｎ_{L1_max_per_Symbol}は、浪費される副搬送波の個数及び必要なＯＦＤＭシンボルの数を最小化しつつ、与えられたシグナリング情報を効率的に分割して伝送するために、システムの条件に従って適切に設定されなければならない。

以下、シグナリング情報を分割してＯＦＤＭシンボルを通じて伝送するために、本発明の実施形態により提案されるシグナリング情報の最適の分割基準値について具体的に説明する。

本発明の実施形態によるシグナリング情報の最適分割基準値は、次のような２つの条件のうち少なくとも一つを満たすことである。

条件１)
与えられたシグナリングを分割して伝送するプロセスにおいて、時間インタリービングが適用されない場合に、各分割されたシグナリング情報の符号化ブロックは、各々一つのＯＦＤＭシンボルにマッピングされなければならない。条件１は、数式１を満たすことと同様である。

条件２)
与えられたシグナリングを分割して伝送するプロセスにおいて、時間インタリービングが適用されない場合に、伝送に必要なＯＦＤＭシンボルの数を最小化する。これは、数式２の符号化ブロックの数Ｎ_{L1_FEC_Block}を最小化することと同一である。

本発明の実施形態によって、条件１)及び条件２)と数式２で説明したシグナリング情報の分割基準値Ｎ_{L1_max_per_Symbol}は、次のような関係を有する。

シグナリング情報の分割基準値Ｎ_{L1_max_per_Symbol}が増加すると、数式２の符号化ブロックの数Ｎ_{L1_FEC_Block}は減少し、あるいはそのまま維持される傾向がある。したがって、条件２)を満たすために、シグナリング情報の分割基準値Ｎ_{L1_max_per_Symbol}はできるだけ大きい値を有するように設定しなければならない。

しかしながら、シグナリング情報の分割基準値Ｎ_{L1_max_per_Symbol}の増加が数式５のＫ_sigの最大値が増加するので、数式６のＮ_{punc_temp}の最小値は減少する。その結果、数式７及び数式８によって各符号化ブロックの長さＮ_L1は全体的に増加する傾向があるため、変調次数を考慮して決定されるＮ_L1/η_MODも増加する傾向を有する。

したがって、本発明の実施形態は、数式１を満たすシグナリング情報の分割基準値Ｎ_{L1_max_per_Symbol}の最大値を計算する。

ここで、数式８で符号化ブロックの長さＮ_L1が変調次数η_MODと符号化ブロックの数Ｎ_{L1_FEC_Block}によって影響を受けるため、変調次数η_MOD及び/又は符号化ブロックの数Ｎ_{L1_FEC_Block}が変わる場合には、数式１を満たすシグナリング情報の分割基準値Ｎ_{L1_max_per_Symbol}の最大値も変わることに注意する。

例えば、＜表１＞のパラメータを用いるシステムが数式２〜数式９をすべて用いて与えられたシグナリング情報を分割して符号化すると仮定する。符号化ブロック数Ｎ_{L1_FEC_Block}が１であると仮定すれば、数式１を満足するシグナリング情報の分割基準値Ｎ_{L1_max_per_Symbol}の最大値は４７７３ビットとして計算される。しかしながら、符号化ブロックの数Ｎ_{L1_FEC_Block}が５であると仮定すると、数式１を満足するシグナリング情報の分割基準値Ｎ_{L1_max_per_Symbol}の最大値は４７５９ビットとなる。

したがって、変調次数η_MOD又は符号化ブロックの数Ｎ_{L1_FEC_Block}に関係なく条件１）と条件２)を満たすために、シグナリング情報の分割基準値 _{L1_max_per_Symbol}を決定することにおいて特定の制限条件が必要である。

上記の制限条件に関連して、本発明の実施形態では、時間インタリービングまで考慮して符号化ブロックの数Ｎ_{L1_FEC_Block}と、数式８の深さＮ_{L1_TI_Depth}のうち最大値を符号化ブロックの最大数Ｎ_{L1_FEC_Block_max}として定義し、シグナリング情報の分割基準値Ｎ_{L1_max_per_Symbol} の選択基準(selection criteria)を提案する。

選択基準
シグナリング情報の分割基準値Ｎ_{L1_max_per_Symbol}は、ｉ(ｉ＝１,２,…,Ｎ_{L1_FEC_Block_max})に対して下記の数式１０を満たすシグナリング情報の長さＫ_ｉの最大値の中から最小値として選択される。

数式１０において、Ｎ_{L1_Cells}は、シグナリング情報を伝送するために使用されることができる副搬送波又はセルの個数を表し、Ｎ_L1(Ｋ_ｉ)は、ｉ＝Ｎ_{L1_FEC_Block}に対して、シグナリング情報の長さがＫ_ｉで表示される場合に、シグナリング情報の符号化ブロックの長さを表す。

本発明の選択基準に基づいてシグナリング情報の分割基準値Ｎ_{L1_max_per_Symbol}を決定する一例は、次のように説明される。

表１のパラメータを有するシステムで数式２〜数式９を用いてシグナリング情報を分割して符号化し、追加条件として符号化ブロックの最大数Ｎ_{L1_FEC_Block_max}が８に設定されると仮定する。数式１０は、数式１１に示すように書き換えることができる。

すると、選択基準に基づき、シグナリング情報の分割基準値Ｎ_{L1_max_per_Symbol}はｉ(ｉ＝１,２,…,８)に対して、数式１１を満たすＫ_ｉの最大値の中から最小値として選択される。各ｉに対して、数式１１を満たすＫ_ｉの最大値をＫ_i,maxで示されると、次のようである。
Ｋ_1,max＝ Ｋ_2,max＝ Ｋ_3,max＝ Ｋ_4,max＝ Ｋ_6,max＝４７７３,
Ｋ_5,max＝ Ｋ_7,max＝ Ｋ_8,max＝４７５９．
したがって、本発明の実施形態による選択基準によって、シグナリング情報の分割基準値Ｎ_{L1_max_per_Symbol}は、各最大値Ｋ_i,maxの中から最小値である４７５９に設定される。

図４は、本発明の実施形態によって制御情報を符号化するプロセスを示すフローチャートである。

図４を説明すると、ステップ４０１で、送信器は、シグナリング情報のサイズによってシグナリング情報を複数のブロックに分割する動作を遂行する。この分割動作は、選択基準により得られるシグナリング情報の分割基準値Ｎ_{L1_max_per_Symbol}に基づいて遂行される。

ステップ４０２で、送信器は、分割されたシグナリング情報の符号化ブロックそれぞれに対してＢＣＨ符号化のためにゼロパディングを遂行する。ステップ４０３で、送信器は、パディングビットが付加されたシグナリング情報にＢＣＨ符号化を遂行する。ＢＣＨ符号化のためのゼロパディングは、数式４でシグナリング情報の分割のためのゼロパディングと区別される。ステップ４０４で、送信器は、分割されたシグナリング情報のＢＣＨ符号化ブロックに対してＬＤＰＣ符号化を遂行する。ステップ４０５で、送信器は、穿孔ビットの数によってＬＤＰＣ符号化された符号化ブロックに対して穿孔を遂行する。本発明の実施形態によって、穿孔ビットの数を決定する方法は、ステップ１)〜ステップ４)を含む。上記したプロセスを通じて最終的に獲得された結果は、分割されたシグナリング情報の符号化ブロックに対応する。

図５は、本発明の実施形態によってシグナリング情報を分割、符号化、及び伝送する方法を示す。

図５を参照すると、現在フレームのシグナリング情報はステップ５０１で決定される。送信器は、数式２を用いて、ステップ５０２で、シグナリング情報を伝送するいくつかの符号化ブロックを決定する。より具体的に説明すれば、送信器は、上記の選択基準に基づいて得られたシグナリング情報の分割基準値Ｎ_{L1_max_per_Symbol}を適用する。

ステップ５０３で、送信器は、数式３によってシグナリング情報の分割のために必要なパディングビットの数を計算し、必要な場合に、シグナリング情報にパディングビットを付加する。ステップ５０４で、送信器は、数式５により決定される符号化ブロックの数に対応する同一のサイズのブロックにシグナリング情報を分割する。ステップ５０４で分割されたシグナリング情報は、選択基準によって得られたシグナリング情報の分割基準値Ｎ_{L1_max_per_Symbol}より大きくない。

その後、ステップ５０５で、送信器は、数式６〜数式９を用いて、符号化ブロックに対して穿孔を適用するパリティビットの数を計算する。ステップ５０６では、ステップ５０４で分割された各シグナリング情報に対してＦＥＣ符号化を遂行してステップ５０２で決定された数だけ符号化ブロックを生成する。ステップ５０７で、送信器は、ステップ５０６で生成された符号化ブロックに対して各々、ステップ５０５で決定された数だけパリティビットを穿孔する。ステップ５０８で、送信器は、ステップ５０７で決定された最終符号化ブロックを伝送し、次のフレームの処理を始める。以後、次のフレームに対してステップ５０１〜ステップ５０７の動作を反復する。

図６は、本発明の実施形態によってシグナリング情報を受信する方法を示す。
図６を参照すると、ステップ６０１で、受信器は、現在フレームで伝送されるシグナリング情報のビット数を獲得する。このシグナリング情報のビット数は、ＯＦＤＭシンボルのヘッダー２０３を受信及び復号化することによって得られる。伝送されるシグナリング情報のビット数がヘッダー２０３から獲得できるので、受信器は、シグナリング情報の分割時に付加されるパディングビットを含むシグナリング情報のビット数Ｋ_L1を計算して獲得できる。他の実施形態として、ＯＦＤＭシンボルのヘッダー２０３からパディングビットが挿入されたシグナリング情報のビット数Ｋ_L1を直接獲得することも可能である。

ステップ６０２で、受信器は、下記の数式１２を用いて、シグナリング情報が伝送されるいくつかの符号化ブロックを計算する。

シグナリング情報の分割基準値Ｎ_{L1_max_per_Symbol}は、上記の選択基準に基づいて獲得された値として設定されることに留意する。

受信器は、ステップ６０３で、上記の数式５によって、分割されたシグナリング情報の符号化ブロック各々の長さ(ビット数)Ｋ_sigを計算する。

受信器は、ステップ６０４で、各符号化ブロックで穿孔されるパリティビットの数を計算する。穿孔ビットの数を計算する方法は、数式６〜数式９を用いて説明した方法と同一である。ステップ６０５で、受信器は、計算された穿孔ビット数を用いて、ステップ６０２で決定された数だけ各符号化ブロックを復号化して受信されたシグナリング情報を復元する。受信器は、ステップ６０６で、次のフレームの処理を開始し、ステップ５０１〜５０７の動作を反復して遂行する。

図７は、本発明の実施形態による送信器の構成を示す。特に、図７は、制御情報として物理階層(Ｌ１)シグナリング情報を伝送するための送信器を示す。

図７を参照すると、送信器７００は、送信データバッファ７０１、スケジューラ７０２、制御情報生成部７０３、制御パラメータ計算部７０４、制御部７０５、ＦＥＣエンコーダ７０６、及び送信部７０７を含む。制御情報がシグナリング情報であるため、制御情報生成部７０３はシグナリング情報を生成し、送信部７０７はこのシグナリング情報を送信する。

送信データバッファ７０１は、通信システムが放送サービスを提供する場合には複数の放送サービスチャンネルで伝送されるサービスデータをバッファリングし、通信システムが通信サービスを提供する場合にはこの通信サービスで提供されるサービスデータをバッファリングする。

スケジューラ７０２は、送信データバッファ７０１でバッファリングされるデータに対する状態を受信してスケジューリングを遂行する。スケジューリング動作は、特定フレームで又は毎フレームごとに、伝送されるＯＦＤＭシンボル及びデータシンボルを含んでフレームの構成を決定する動作を含む。シグナリング情報は、ＯＦＤＭシンボルを通じて伝送される。このスケジューリング結果は、制御情報生成部７０３に入力される。

制御情報生成部７０３は、フレーム構成が決定できる具体的なシグナリングフィールド値を生成する。このフィールド値を受信する制御パラメータ計算部７０４は、図５で説明した方法によって、シグナリング情報の伝送のための制御パラメータとして、分割されたシグナリング情報の符号化ブロックの数Ｎ_{L1_FEC_Block}、分割のためのパディングビット数、分割されたシグナリング情報のビット数、及び穿孔されるパリティビット数を計算する。

計算された制御パラメータは、制御部７０５に入力される。制御部７０５の制御下に、ＦＥＣエンコーダ７０６は、所定のＦＥＣ符号化方式によって制御情報生成部７０３から出力されるシグナリング情報を符号化して符号化ブロックを出力する。シグナリング情報は、図５と関連して説明した方法によって、シグナリング情報の分割基準値Ｎ_{L1_max_per_Symbol}に基づいて複数のブロックに分割され、分割された各ブロックはＦＥＣ符号化して出力される。上記選択基準により得られた値は、シグナリング情報の分割基準値Ｎ_{L1_max_per_Symbol}として使用される。ＦＥＣエンコーダ７０６の出力は送信部７０７に入力され、送信部７０７は符号化されたシグナリング情報を伝送する。

本発明ではＦＥＣ符号化方式としてＢＣＨ及びＬＤＰＣ符号化が使用されることを説明したが、提案されたシグナリング情報の分割方式が適用可能である限り、他 の符号化方式を使用することもできる。

図８は、本発明の実施形態による受信器を示す。具体的に、図８に示す受信器は、制御情報として物理階層(Ｌ１)シグナリング情報を受信する。

図８を参照すると、受信器８００は、受信部８０１、制御パラメータ計算部８０２、制御情報デコーダ８０３、及び制御部８０４を含む。受信器８００は、図６に示した方法によってシグナリング情報を受信して復号化する。

受信部８０１は、送信器によって送信されるフレームからヘッダー情報を受信し、ヘッダーからのシグナリング情報のビット数及び/又はシグナリング情報の伝送に使用される変調方式(例えば、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭなど)のようなシグナリング情報の受信のための情報を獲得する。伝送されたシグナリング情報のビット数がヘッダー情報から獲得できるので、受信器８００は、分割のためのパディングビットが含まれるシグナリング情報のビット数Ｋ_L1を計算して獲得することができる。この獲得された情報は、制御パラメータ計算部８０２に入力される。制御パラメータ計算部８０２は、数式１２を用いてシグナリング情報の分割基準値Ｎ_{L1_max_per_Symbol}によるシグナリング情報の符号化ブロックの数Ｎ_{L1_FEC_Block}を計算し、数式１３を用いて分割されたシグナリング情報ビット数を計算し、数式６〜数式９を用いて、穿孔されるパリティビット数、すなわち符号化ブロックで上記穿孔ビット数を計算する。

制御パラメータ計算部８０２により計算された制御パラメータは、制御部８０４に入力され、制御部８０４は、フレームでＯＦＤＭシンボルを通じて伝送されるシグナリング情報を復号化するために、計算された制御パラメータを用いて制御情報デコーダ８０３を制御する。

以上、本発明の詳細な説明においては具体的な実施形態に関して説明したが、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものに基づいて定められる本発明の範囲及び精神を逸脱することなく、形式や細部の様々な変更が可能であることは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。

７００ 送信器
７０１ 送信データバッファ
７０２ スケジューラ
７０３ 制御情報生成部
７０４ 制御パラメータ計算部
７０５ 制御部
７０６ ＦＥＣエンコーダ
７０７ 送信部
８００ 受信器
８０１ 受信部
８０２ 制御パラメータ計算部
８０３ 制御情報デコーダ
８０４ 制御部

Claims (10)

1. シグナリング情報を符号化して伝送する方法であって、
   前記シグナリング情報から一つ又は複数の符号化ブロックを生成するステップと、
   前記一つ又は複数の符号化ブロックを含むフレームを伝送するステップと、を有し、
   ここで、前記シグナリング情報の前記符号化ブロックを生成するステップは、
   前記シグナリング情報のビット数を、前記シグナリング情報の伝送のために使用可能な副搬送波の個数と変調次数に基づいた、特定基準値で割って決定される値を用いて前記シグナリング情報を伝送するために生成される前記符号化ブロックの個数を決定するステップと、
   前記符号化ブロックの決定された個数に基づいて各符号化ブロックに対応する情報ビットの数を計算するステップと、
   各符号化ブロックで穿孔されるパリティビットの個数を計算するステップと、
   各符号化ブロックで前記個数のパリティビットを穿孔するステップと、を有し、
   前記特定基準値は、下記の式を満たすシグナリング情報の長さの最大値のうちの最小値として選択される
   ことを特徴とする方法。
   Ｎ_L1（Ｋ_ｉ）≦Ｎ_{L1_Cells}×η_MOD
   ここで、Ｎ_L1（Ｋ_ｉ）は前記符号化ブロックの個数がｉであり、前記シグナリング情報の長さがＫ_ｉである場合に、前記符号化ブロックの長さを表し、Ｎ_{L1_Cells}は前記副搬送波の個数を表し、η_MODは前記変調次数を表す。
2. 前記符号化ブロックの各々は同一の情報ビット数を含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記情報ビット数を計算するステップは、
   前記シグナリング情報のビット数によってパディングビットを付加するステップと、
   前記パディングビットが付加されたシグナリング情報のビット数を前記決定された符号化ブロックの個数で割って前記符号化ブロックに対応する情報ビット数を計算するステップと、をさらに含む
   ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記穿孔されるパリティビットの数を計算するステップは、
   前記符号化ブロックで臨時穿孔ビット数と臨時符号化ブロックの長さを計算するステップと、
   前記変調次数と前記臨時符号化ブロックのビット数を用いて前記符号化ブロックの実際長さを計算するステップと、
   前記臨時穿孔ビット数、前記臨時符号化ブロックの長さ、及び前記符号化ブロックの実際長さを用いて実際穿孔ビット数を計算するステップと、をさらに含み、
   前記臨時穿孔ビット数は下記の数式により決定される
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
   

   

   ここで、前記Ｎ_{punc_temp}は、前記臨時穿孔ビット数であり、前記Ｋ_bchはＢＣＨブロックの入力情報の最大ビット数であり、Ｋ_sigは前記シグナリング情報のビット数にパディングビット数を付加したビット数であり、前記
   

   

   はｘ以下の最大整数を表す。
5. 前記副搬送波の個数は一つの直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルで定義される
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
6. シグナリング情報を符号化して伝送する送信装置であって、
   前記シグナリング情報を符号化するエンコーダと、
   前記エンコーダから出力される一つ又は複数の符号化ブロックを含むフレームを送信する送信部と、
   前記シグナリング情報のビット数を、前記シグナリング情報の伝送のために使用可能な副搬送波の個数と変調次数に基づいた、特定基準値で割って決定される値を用いて前記シグナリング情報を伝送するために生成される前記符号化ブロックの個数を決定し、前記決定された符号化ブロックの個数によって各符号化ブロックに対応する情報ビットの数を計算し、各々の符号化ブロックで穿孔されるパリティビットの数を計算し、前記決定された符号化ブロックの個数、前記計算された情報ビットの個数、及び各符号化ブロックで穿孔される前記計算されたパリティビットの個数によって、一つ又は複数の符号化ブロックを含むフレームで前記シグナリング情報を符号化する前記エンコーダ及び前記シグナリング情報を伝送する前記送信部の動作を制御する制御部と、を含み、
   前記特定基準値は、下記の式を満足するシグナリング情報の長さの最大値のうちの最小値として選択される
   ことを特徴とする送信装置。
   Ｎ_L1（Ｋ_ｉ）≦Ｎ_{L1_Cells}×η_MOD
   ここで、Ｎ_L1（Ｋ_ｉ）は前記符号化ブロックの個数がｉであり、前記シグナリング情報の長さがＫ_ｉである場合に、前記符号化ブロックの長さを表し、Ｎ_{L1_Cells}は前記副搬送波の個数を表し、η_MODは前記変調次数を表す。
7. 前記符号化ブロックの各々は同一の情報ビット数を含む
   ことを特徴とする請求項６に記載の送信装置。
8. 前記制御部は、前記シグナリング情報のビット数によってパディングビットを付加し、
   前記パディングビットが付加されたシグナリング情報のビット数を前記決定された符号化ブロックの個数で割って前記符号化ブロックに対応する情報ビット数を計算する
   ことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の送信装置。
9. 前記制御部は、前記符号化ブロックで臨時穿孔ビット数と臨時符号化ブロックの長さを計算し、
   前記変調次数と前記臨時符号化ブロックのビット数を用いて前記符号化ブロックの実際長さを計算し、
   前記臨時穿孔ビット数、前記臨時符号化ブロックの長さ、及び前記符号化ブロックの実際長さを用いて実際穿孔ビット数を計算して前記穿孔されるパリティビットの数を計算し、
   前記臨時穿孔ビット数は下記の数式により決定される
   ことを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の送信装置。
   

   

   ここで、前記Ｎ_{punc_temp}は、前記臨時穿孔ビット数であり、前記Ｋ_bchはＢＣＨブロックの入力情報の最大ビット数であり、Ｋ_sigは前記シグナリング情報のビット数にパディングビット数を付加したビット数であり、前記
   

   

   はｘ以下の最大整数を表す。
10. 前記副搬送波の個数は一つの直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルで定義される
    ことを特徴とする請求項６乃至９のいずれか１項に記載の送信装置。

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