JP4062317B2 - OFDM transmission apparatus and method - Google Patents
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本発明は、直交周波数分割多重化伝送（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式によるデジタル放送等の送信装置及び方法に関するものである。 The present invention relates to a transmission apparatus and method for digital broadcasting or the like using an Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) system.
近年、デジタル信号を伝送する方式として、直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）と呼ばれる変調方式が提案されている。このＯＦＤＭ方式は、伝送帯域内に多数の直交する副搬送波（サブキャリア）を設け、それぞれのサブキャリアの振幅及び位相にデータを割り当て、ＰＳＫ（Phase Shift Keying）やＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）によりディジタル変調する方式である。 In recent years, a modulation method called orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) has been proposed as a method for transmitting digital signals. In this OFDM system, a number of orthogonal subcarriers (subcarriers) are provided in a transmission band, data is allocated to the amplitude and phase of each subcarrier, and digital data is obtained by PSK (Phase Shift Keying) or QAM (Quadrature Amplitude Modulation). Modulation method.
このＯＦＤＭ方式は、多数のサブキャリアで伝送帯域を分割するため、サブキャリア１波あたりの帯域は狭くなり変調速度は遅くはなるが、トータルの伝送速度は、従来の変調方式と変わらないという特徴を有している。また、このＯＦＤＭ方式は、多数のサブキャリアが並列に伝送されるためにシンボル速度が遅くなるという特徴を有している。そのため、このＯＦＤＭ方式は、シンボルの時間長に対する相対的なマルチパスの時間長を短くすることができ、マルチパス妨害を受けにくくなる。また、ＯＦＤＭ方式は、複数のサブキャリアに対してデータの割り当てが行われることから、変調時には逆フーリエ変換を行うＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）演算回路、復調時にはフーリエ変換を行うＦＦＴ（Fast Fourier Transform）演算回路を用いることにより、送受信回路を構成することができるという特徴を有している。 Since this OFDM scheme divides the transmission band by a large number of subcarriers, the band per subcarrier is narrowed and the modulation speed is slow, but the total transmission speed is the same as the conventional modulation system. have. In addition, this OFDM scheme has a feature that a symbol rate becomes low because a large number of subcarriers are transmitted in parallel. Therefore, this OFDM system can shorten the time length of the multipath relative to the time length of the symbol, and is less susceptible to multipath interference. In addition, since the OFDM scheme allocates data to a plurality of subcarriers, an IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) arithmetic circuit that performs inverse Fourier transform during modulation, and an FFT (Fast Fourier Transform) that performs Fourier transform during demodulation. ) It has a feature that a transmission / reception circuit can be configured by using an arithmetic circuit.
以上のような特徴からＯＦＤＭ方式は、マルチパス妨害の影響を強く受ける地上波ディジタル放送に適用することが広く検討されている。このようなＯＦＤＭ方式を採用した地上波ディジタル放送としては、日本においては、ＩＳＤＢ−Ｔ（Integrated Services Digital Broadcasting -Terrestrial）といった規格が提案されている。 From the above characteristics, the OFDM system is widely studied to be applied to terrestrial digital broadcasting that is strongly affected by multipath interference. In Japan, a standard such as ISDB-T (Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial) has been proposed as terrestrial digital broadcasting employing such an OFDM system.
ところで、このようなＯＦＤＭ方式を用いた情報の伝送を行う場合、隣接するチャネルからの混信を防ぐため図１６に示すように、各チャネル間に所定量の周波数間隔を空けて、ガードバンドを設けていた。しかしながら、このようにガードバンドを設けた場合、各チャネルが占有する帯域幅が広く、周波数利用効率が悪くなっていた。 By the way, when transmitting information using such an OFDM system, a guard band is provided with a predetermined frequency interval between each channel as shown in FIG. 16 in order to prevent interference from adjacent channels. It was. However, when a guard band is provided in this way, the bandwidth occupied by each channel is wide, and the frequency utilization efficiency is poor.
そのため、本出願人は、特願平１１−００５７４６８号において、複数の情報チャネルの周波数領域のＯＦＤＭ信号の中心周波数をそれぞれ変えて、これらを周波数方向に多重化し、複数の情報チャネルの周波数領域のＯＦＤＭ信号を一括して逆フーリエ変換する、というＯＦＤＭ信号の連結送信方法を提案した。 Therefore, in the Japanese Patent Application No. 11-0057468, the present applicant changes the center frequency of the OFDM signal in the frequency domain of the plurality of information channels, multiplexes them in the frequency direction, and multiplexes them in the frequency domain of the plurality of information channels. An OFDM signal concatenation transmission method was proposed in which OFDM signals are collectively subjected to inverse Fourier transform.
このＯＦＤＭ信号の連結送信方法によれば、例えば、３つの情報チャネルの情報系列（Ｃｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３）を送信する場合、図１７に示すように、各チャネル間のガードバンドを除去した状態で、３つの情報チャネルを周波数軸方向に連結して送信することができる。 According to this OFDM signal concatenation transmission method, for example, when transmitting information sequences (Ch1, Ch2, Ch3) of three information channels, as shown in FIG. 17, the guard band between the channels is removed. Three information channels can be transmitted in the frequency axis direction.
以下、このＯＦＤＭ信号の連結送信を行うことができるＯＦＤＭ送信装置について具体的に説明をする。 Hereinafter, an OFDM transmission apparatus capable of performing the concatenated transmission of OFDM signals will be specifically described.
図１８に、ＯＦＤＭ信号の連結送信を行うことができるＯＦＤＭ送信装置のブロック構成図を示す。連結するチャネル数は、任意の数とすることができるが、ここでは、３つの情報チャネルの情報系列（Ｃｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３）を連結送信する例を示す。なお、ＲＦ帯域での各情報チャネルの中心周波数は、図１７に示したように、第１の情報チャネルがｆ１、第２の情報チャネルがｆ２、第３の情報チャネルがｆ３であるものとする。 FIG. 18 shows a block configuration diagram of an OFDM transmitter that can perform joint transmission of OFDM signals. The number of channels to be connected can be any number, but here, an example is shown in which information sequences (Ch1, Ch2, Ch3) of three information channels are connected and transmitted. The center frequency of each information channel in the RF band is f 1 for the first information channel, f 2 for the second information channel, and f 3 for the third information channel, as shown in FIG. Shall.
ＯＦＤＭ送信装置１０１は、第１のチャネルエンコーダ１０２-１と、第２のチャネルエンコーダ１０２-２と、第３のチャネルエンコーダ１０２-３と、第１の周波数変換部１０３-１と、第２の周波数変換部１０３-２と、第３の周波数変換部１０３-３と、多重化部１０４と、ＩＦＦＴ演算部１０５と、ガードインターバル付加部１０６と、直交変調部１０７と、周波数変換部１０８と、アンテナ１０９とを備えて構成される。
The
第１のチャネルエンコーダ１０２-１には、第１の情報チャネルの情報系列が入力される。第１のチャネルエンコーダ１０２-１は、リードソロモン符号化処理、エネルギー拡散処理、インタリーブ処理、畳み込み符号化処理、マッピング処理、ＯＦＤＭフレーム構成処理等を行う。この第１のチャネルエンコーダ１０２-１は、以上のような処理を行い、周波数領域のＯＦＤＭ信号である第１のチャネルデータを生成する。この周波数領域のＯＦＤＭ信号である第１のチャネルデータは、その中心周波数が０とされている。 The information sequence of the first information channel is input to the first channel encoder 102-1. The first channel encoder 102-1 performs Reed-Solomon encoding processing, energy spreading processing, interleaving processing, convolutional encoding processing, mapping processing, OFDM frame configuration processing, and the like. The first channel encoder 102-1 performs the above processing, and generates first channel data that is an OFDM signal in the frequency domain. The first channel data, which is an OFDM signal in this frequency domain, has a center frequency of 0.
第２のチャネルエンコーダ１０２-２、第３のチャネルエンコーダ１０２-３は、それぞれ第２の情報チャネルの情報系列及び第３の情報チャネルの情報系列に対して、第１のチャネルエンコーダ１０２-１と同様の処理を行う。また、これら第２のチャネルエンコーダ１０２-２、第３のチャネルエンコーダ１０２-３から出力される周波数領域のＯＦＤＭ信号（第２のチャネルデータ及び第３のチャネルデータ）も、その中心周波数が０とされている。 The second channel encoder 102-2 and the third channel encoder 102-3 are connected to the first channel encoder 102-1 and the information sequence of the second information channel and the information sequence of the third information channel, respectively. Similar processing is performed. Further, the frequency domain OFDM signals (second channel data and third channel data) output from the second channel encoder 102-2 and the third channel encoder 102-3 also have a center frequency of 0. Has been.
第１の周波数変換部１０３-１は、第１のチャネルエンコーダ１０２-１から出力された第１のチャネルデータ（周波数領域のＯＦＤＭ信号）の中心周波数をシフトする周波数変換処理を行う。第１の周波数変換部１０３-１は、第１のチャネルデータの中心周波数を、０から（ｆ１−ｆ２）に周波数変換をする。 The first frequency conversion unit 103-1 performs frequency conversion processing for shifting the center frequency of the first channel data (frequency domain OFDM signal) output from the first channel encoder 102-1. The first frequency converter 103-1 converts the center frequency of the first channel data from 0 to (f 1 -f 2 ).
第２の周波数変換部１０３-２は、第２のチャネルエンコーダ１０２-２から出力された第２のチャネルデータ（周波数領域のＯＦＤＭ信号）の中心周波数をシフトする周波数変換処理を行う。第２の周波数変換部１０３-２は、第２のチャネルデータの中心周波数を、０から（ｆ２−ｆ２）に周波数変換をする。 The second frequency conversion unit 103-2 performs frequency conversion processing for shifting the center frequency of the second channel data (frequency domain OFDM signal) output from the second channel encoder 102-2. The second frequency conversion unit 103-2 converts the center frequency of the second channel data from 0 to (f 2 −f 2 ).
第３の周波数変換部１０３-３は、第３のチャネルエンコーダ１０２-３から出力された第３のチャネルデータ（周波数領域のＯＦＤＭ信号）の中心周波数をシフトする周波数変換処理を行う。第３の周波数変換部１０３-３は、第３のチャネルデータの中心周波数を、０から（ｆ３−ｆ２）に周波数変換をする。 The third frequency conversion unit 103-3 performs frequency conversion processing for shifting the center frequency of the third channel data (frequency domain OFDM signal) output from the third channel encoder 102-3. The third frequency conversion unit 103-3 converts the center frequency of the third channel data from 0 to (f 3 −f 2 ).
なお、第２のチャネルデータは、連結送信される３つのチャネルのうち、第２の情報チャネルが中心位置に配置されるため、実質上周波数変換は行われない。 Note that the second channel data is substantially not subjected to frequency conversion because the second information channel is arranged at the center position among the three channels that are concatenated and transmitted.
多重化部１０４は、第１の周波数変換部１０３-１、第２の周波数変換部１０３-２及び第３の周波数変換部１０３-３から出力された各チャネルデータを、周波数方向に多重化して、多重化信号を生成する。
The
ＩＦＦＴ演算部１０５は、多重化部１０４により多重化された３チャネル分の多重化信号を一括して逆フーリエ変換し、時間領域のベースバンドのＯＦＤＭ信号を生成する。生成されたベースバンドのＯＦＤＭ信号の周波数特性は、図１９に示すように、第１の情報チャネルの中心周波数が（ｆ１−ｆ２）となっており、第２の情報チャネルの中心周波数が０となっており、第３の情報チャネルの中心周波数が（ｆ３−ｆ２）となっている。そして、このベースバンドのＯＦＤＭ信号は、第１〜第３の情報チャネルの情報が周波数分割多重されているとともに、全ての搬送波間で符号間干渉が生じないように直交性が保たれている。
ガードインターバル付加部１０６は、ＩＦＦＴ演算部１０５からのベースバンドのＯＦＤＭ信号にガードインターバルを付加する。ＯＦＤＭ方式による送信信号は、図２０に示すように、ＯＦＤＭシンボルと呼ばれるシンボル単位で伝送される。このＯＦＤＭシンボルは、送信時にＩＦＦＴが行われる信号期間である有効シンボルと、この有効シンボルの後半の一部分の波形がコピーされたガードインターバルとから構成されている。このガードインターバルは、ＯＦＤＭシンボルの前半部分に設けられる。ガードインターバル付加部１０６は、このようなガードインターバルを生成し、有効シンボルに付加する。
The guard
直交変調部１０７は、ガードインターバルが付加されたベースバンドのＯＦＤＭ信号を、周波数ｆ ＩＦ の中間周波数帯の搬送波に対して直交変調し、ＩＦ号を出力する。
周波数変換部１０８は、直交変調部１０７から出力されたＩＦ信号に、周波数ｆ２＋ｆＩＦの搬送波信号を乗算して、ＲＦ信号帯域の送信信号を生成する。
The
この周波数変換部１０８により生成された送信信号は、アンテナ１０９を介して送信される。
The transmission signal generated by the
以上のようにＯＦＤＭ送信装置１０１では、３つの情報チャネルのチャネルデータ（周波数領域のＯＦＤＭ信号）の中心周波数をそれぞれ変えて、これらを周波数方向に多重化し、複数の情報チャネルの周波数領域のＯＦＤＭ信号を一括して逆フーリエ変換する、というＯＦＤＭ信号の連結送信を行うことができる。
As described above, the
このような連結送信を行うと、３つのチャネルに対して一括してＩＦＦＴを行うこととなり各サブキャリア間の符号間干渉が発生せず直交性が保たれて変調される。そのため、連結された３つのチャネル内では干渉が生じない。従って、このＯＦＤＭ送信装置１０１では、隣接チャネルからの干渉を防ぐためのガードバンドを設けることなく、３チャネル分の情報の送信をすることができる。
When such concatenated transmission is performed, IFFT is performed collectively for the three channels, and inter-symbol interference between subcarriers does not occur and modulation is performed while maintaining orthogonality. Therefore, no interference occurs in the three connected channels. Therefore, this
そして、このような信号を受信するＯＦＤＭ受信装置では、ローカル発振器の発振周波数を希望する情報チャネルの中心周波数にチューニングしてＩＦ信号を検出する。例えば、第１の情報チャネルを受信する場合には周波数（ｆ１）にチューニングし、第２の情報チャネルを受信する場合であれば周波数（ｆ２）にチューニングし、第３の情報チャネルを受信する場合であれば周波数（ｆ３）にチューニングすればよい。検出されたＩＦ信号は、周波数（ｆＩＦ）の搬送波を用いて直交復調され時間領域のベースバンドのＯＦＭＤ信号とされる。このベースバンドのＯＦＤＭ信号の中心周波数は、どの情報チャネルを受信した場合にも、０となる。そして、このベースバンドのＯＦＤＭ信号をＦＦＴ変換して、周波数領域のＯＦＤＭ信号であるチャネルデータを復調する。 In an OFDM receiver that receives such a signal, the IF signal is detected by tuning the oscillation frequency of the local oscillator to the center frequency of the desired information channel. For example, when receiving the first information channel, tune to the frequency (f 1 ), and when receiving the second information channel, tune to the frequency (f 2 ) and receive the third information channel. If so, the frequency (f 3 ) may be tuned. The detected IF signal is orthogonally demodulated using a carrier wave having a frequency (f IF ) to obtain a time-domain baseband OFMD signal. The center frequency of the baseband OFDM signal is 0 regardless of which information channel is received. Then, the baseband OFDM signal is subjected to FFT conversion to demodulate channel data which is a frequency domain OFDM signal.
このようにＯＦＤＭ受信装置では、複数の情報チャネルの周波数領域のＯＦＤＭ信号を周波数方向に多重化し一括して逆フーリエ変換した連結送信がされていたとしても、各情報チャネルの中心周波数にローカル発振器の発振周波数をチューニングすることによって、１つのチャネルのみを選択的に受信することができる。 As described above, in the OFDM receiving apparatus, even when OFDM signals in the frequency domain of a plurality of information channels are multiplexed in the frequency direction and collectively Fourier-transformed, the local oscillator is connected to the center frequency of each information channel. By tuning the oscillation frequency, only one channel can be selectively received.
次に、デジタル地上波放送の放送方式の一つであるＩＳＤＢ−Ｔ規格（モード１の場合）に定められているフレーム構成について説明をする。 Next, the frame structure defined in the ISDB-T standard (in the case of mode 1), which is one of the broadcasting systems for digital terrestrial broadcasting, will be described.
ＩＳＤＢ−Ｔ規格では、図２１及び図２２に示すように、ＯＦＤＭフレームという、伝送データのデータ構成が定められている。図２１は、差動変調（ＤＱＰＳＫ）により情報信号を変調する場合におけるフレーム構成を示しており、図２２は、同期変調（ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ）により情報信号を変調する場合におけるフレーム構成を示している。 In the ISDB-T standard, as shown in FIGS. 21 and 22, a data structure of transmission data called an OFDM frame is defined. FIG. 21 shows a frame configuration when an information signal is modulated by differential modulation (DQPSK), and FIG. 22 shows a frame configuration when an information signal is modulated by synchronous modulation (QPSK, 16QAM, 64QAM). ing.
この図２１及び図２２に示すように、１シンボルで送信されるデータ数は、１０８（キャリア番号＃０〜＃１０７）個である。この１シンボルのデータ単位をＯＦＤＭシンボルと呼ぶ。また、２０４個のＯＦＤＭシンボル（シンボル番号＃０〜＃２０３）で１ＯＦＤＭフレームを構成している。
As shown in FIGS. 21 and 22, the number of data transmitted in one symbol is 108 (
この１ＯＦＤＭフレームには、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ等で直交変調された情報信号（Ｓ０，０〜Ｓ９５，２０３）が含まれるとともに、ＣＰ（Continual Pilot）信号、ＴＭＣＣ（Transmission and Multiplexing Configuration Control）、ＡＣ（Auxiliary Channel）、ＳＰ(Scattered Pilot)信号といった各種制御信号も含まれる。 The 1 OFDM frame includes an information signal (S 0,0 to S 95,203 ) orthogonally modulated by QPSK, 16QAM, 64QAM, etc., and also includes a CP (Continual Pilot) signal, TMCC (Transmission and Multiplexing Configuration Control). Various control signals such as AC (Auxiliary Channel) and SP (Scattered Pilot) signals are also included.
ＣＰ信号は、全て固定の位相及び振幅の信号である。ＣＰ信号は、差動変調により情報信号を変調する場合、各ＯＦＤＭシンボルの先頭キャリア（もっとも周波数が低い位置）に配置されている。また、ＣＰ信号は、連結送信をする場合には、連結送信帯域の右端（最も高い周波数）に配置されている。 The CP signals are all signals having a fixed phase and amplitude. When the information signal is modulated by differential modulation, the CP signal is arranged on the top carrier (position with the lowest frequency) of each OFDM symbol. Further, the CP signal is arranged at the right end (highest frequency) of the concatenated transmission band when concatenated transmission is performed.
ＳＰ信号は、ＢＰＳＫ変調された信号であり、図２２に示したように、周波数方向に１２キャリアに１回、シンボル方向に４シンボルに１回挿入されるように配置されている。このＳＰ信号は、受信側で波形等化する際に伝搬路特性を推定するために用いられるものであるので、波形等化を必要とする同期変調（ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ）の場合にのみ挿入がされる。 The SP signal is a BPSK-modulated signal, and is arranged to be inserted once in 12 carriers in the frequency direction and once in 4 symbols in the symbol direction, as shown in FIG. Since this SP signal is used for estimating the propagation path characteristics when performing waveform equalization on the receiving side, it is inserted only in the case of synchronous modulation (QPSK, 16QAM, 64QAM) that requires waveform equalization. Is done.
ＴＭＣＣ信号及びＡＣ信号は、ＢＰＳＫ変調された信号であり、各シンボル内における配置位置は、図２３及び図２４に示すとおりである。図２３は、差動変調用のＯＦＤＭフレームでの配置を示し、図２４は同期変調用のＯＦＤＭフレームでの配置を示す。ＡＣ信号は、付加情報の伝送に用いられる。ＴＭＣＣ信号は、伝送制御情報の伝送に用いられる。 The TMCC signal and the AC signal are BPSK-modulated signals, and the arrangement positions in each symbol are as shown in FIGS. FIG. 23 shows an arrangement in an OFDM frame for differential modulation, and FIG. 24 shows an arrangement in an OFDM frame for synchronous modulation. The AC signal is used for transmission of additional information. The TMCC signal is used for transmission of transmission control information.
このＴＭＣＣ信号は、１ＯＦＤＭフレーム単位で完結する２０４ビット（Ｂ０〜Ｂ２０３）の情報である。ＴＭＣＣ信号に割り当てられている情報内容を図２５に示す。 This TMCC signal is 204-bit information (B 0 to B 203 ) that is completed in units of one OFDM frame. The information content assigned to the TMCC signal is shown in FIG.
Ｂ ０ には、差動復調の振幅及び位相の基準を示す信号が割り当てられている。 The B 0, the signal indicating the reference of the amplitude of the differential demodulation and phase are allocated.
Ｂ１〜Ｂ１６には、１フレーム毎に反転されるシンクコード（同期信号）が割り当てられている。受信側では、このシンクコードのビットパターンを検出して、ＴＭＣＣ信号の同期及びＯＦＤＭフレームの同期を検出する。 B 1 to B 16 are assigned sync codes (synchronization signals) that are inverted every frame. On the receiving side, the sync code bit pattern is detected to detect TMCC signal synchronization and OFDM frame synchronization.
Ｂ１７〜Ｂ１９には、当該フレームが、同期変調用のフレームであるか差動変調用のフレームであるかを識別するセグメントの識別信号が割り当てられている。 B 17 to B 19 are assigned segment identification signals for identifying whether the frame is a synchronous modulation frame or a differential modulation frame.
Ｂ２０〜Ｂ１２１には、ＴＭＣＣ情報（１０２ビット）が割り当てられている。このＴＭＣＣ情報には、情報信号のキャリア変調方式、畳み込み符号化率、インタリーブ長、セグメント数等が記述されている。 The B 20 ~B 121, TMCC information (102 bits) are allocated. This TMCC information describes a carrier modulation scheme of information signals, a convolutional coding rate, an interleaving length, the number of segments, and the like.
Ｂ１２２〜Ｂ２０３には、パリティビットが割り当てられている。 Parity bits are assigned to B 122 to B 203 .
そして、送信側では、以上のようなＯＦＤＭフレームを、チャネルエンコーダ内のフレーム構成部で生成する。受信側では、まず、シンボル単位の同期をとってＦＦＴ演算を行い、続いて、ＴＭＣＣ信号に記述されている同期信号を検出し、フレームの同期をとってデータの復号を行うこととなる。 On the transmission side, the OFDM frame as described above is generated by the frame configuration unit in the channel encoder. On the receiving side, first, FFT operation is performed in synchronization with each symbol, and then, a synchronization signal described in the TMCC signal is detected, and data is decoded with synchronization of the frame.
ところで、受信側では、あるチャネルから他のチャネルへチャネル変更を行う場合、ローカル発振器の発振周波数を設定し直して、再度ＲＦ信号の受信から処理を開始する。そのため、チャネル変更を行った場合には、再度シンボルの同期をとってＦＦＴ演算を行い、続いて、再度ＴＭＣＣのシンクコードを検出してフレーム同期をとりデータの復号を行わなければならない。 By the way, when changing the channel from one channel to another channel, the receiving side resets the oscillation frequency of the local oscillator and starts the process again from receiving the RF signal. For this reason, when the channel is changed, it is necessary to perform symbol operation again to perform FFT operation, and again detect TMCC sync code to perform frame synchronization and decode data.
しかしながら、フレーム同期を検出する場合、最低でも２つのフレームのシンクコードを検出する必要があるため、少なくともフレーム期間以上の時間を要してしまう。例えばＩＳＤＢ−Ｔ規格では、ＯＦＤＭフレームのフレーム長は、最大で約２５０ｍｓとなる。この場合、フレーム同期を検出するには約２５０ｍｓ必要となってしまう。フレーム同期を検出できなければ、例えば、フレーム単位で配置やデータが規定されているＳＰ信号の抽出、ＴＭＣＣ信号のデーコード、パンクチャリングの切り換え位置等を特定することができず、データの出力をすることができない。従って、チャネル変更をしたときから、変更後の音声や映像が出力されるまでの切り換え時間に非常に多くの時間を費やしてしまっていた。 However, when detecting frame synchronization, since it is necessary to detect sync codes of two frames at least, a time longer than at least the frame period is required. For example, in the ISDB-T standard, the maximum frame length of the OFDM frame is about 250 ms. In this case, it takes about 250 ms to detect frame synchronization. If frame synchronization cannot be detected, for example, it is not possible to specify SP signal extraction, TMCC signal data code, puncturing switching position, etc., in which arrangement and data are defined in units of frames, and output data. Can not do it. Therefore, a great amount of time is spent on the switching time from when the channel is changed to when the changed audio or video is output.
これは、連結送信をしている場合であっても、連結送信をしていない場合であっても同様である。 This is the same whether the connection transmission is performed or the connection transmission is not performed.
本発明は、このような実情を鑑みてなされたものであり、受信する情報チャネルの変更時における切り換え時間を短くするＯＦＤＭ送信装置及び方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide an OFDM transmission apparatus and method for shortening a switching time when a received information channel is changed.
本発明にかかるＯＦＤＭ送信装置は、情報系列から直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）信号を生成して送信するＯＦＤＭ送信装置において、複数の情報チャネルに対応する情報系列から、それぞれ、周波数領域のＯＦＤＭ信号を生成する複数のエンコーダと、上記各エンコーダから出力された複数の周波数領域のＯＦＤＭ信号を一括して逆フーリエ変換することにより、該複数の周波数領域のＯＦＤＭ信号が周波数方向に多重化されたベースバンドのＯＦＤＭ信号を生成する多重化／逆フーリエ変換部と、上記多重化／逆フーリエ変換部により生成されたベースバンドのＯＦＤＭ信号を直交変調する直交変調部と、上記直交変調部により直交変調された上記ＯＦＤＭ信号をＲＦ帯域の信号に周波数変換して送信する送信部とを備え、上記複数の情報チャネルに対応する周波数領域のＯＦＤＭ信号が一括して逆フーリエ変換されていることを示す情報を上記ＯＦＤＭ信号に含めることを特徴とする。 OFDM transmitter according to the present invention, in the OFDM transmitter that sends to generate an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) signal from an information sequence, the information sequence corresponding to a plurality of information channels, respectively, the frequency domain of the OFDM signal And a plurality of frequency domain OFDM signals output from each of the encoders by collectively performing an inverse Fourier transform on the frequency domain OFDM signals. A multiplexing / inverse Fourier transform unit for generating a band OFDM signal, an orthogonal modulation unit for orthogonally modulating the baseband OFDM signal generated by the multiplexing / inverse Fourier transform unit, and an orthogonal modulation unit by the orthogonal modulation unit. and the OFDM signal to the RF band signal and a transmission unit that transmits the frequency conversion of the plurality Information indicating that the OFDM signal in the frequency region corresponding to the broadcast channels are inverse Fourier transformed at once, characterized in that included in the OFDM signal.
本発明にかかるＯＦＤＭ送信装置は、情報系列から直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）信号を生成して送信するＯＦＤＭ送信装置において、複数の情報チャネルに対応する情報系列から、それぞれ、周波数領域のＯＦＤＭ信号を生成する複数のエンコーダと、上記各エンコーダから出力された複数の周波数領域のＯＦＤＭ信号を一括して逆フーリエ変換することにより、該複数の周波数領域のＯＦＤＭ信号を周波数方向に連結して送信する送信部とを備え、上記複数の情報チャネルに対応する周波数領域のＯＦＤＭ信号が連結されて送信されることを示す連結送信情報を上記ＯＦＤＭ信号に含めることを特徴とする。 An OFDM transmission apparatus according to the present invention generates an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) signal from an information sequence , and transmits the signal in each frequency domain from an information sequence corresponding to a plurality of information channels. a plurality of encoders for generating, by inverse Fourier transform collectively OFDM signals of a plurality of frequency domain output from the respective encoders, transmission for transmitting by connecting an OFDM signal of the plurality of frequency domain in the frequency direction and a section, and wherein the coupling transmission information indicating that the OFDM signal in the frequency region corresponding to the plurality of information channels are transmitted are connected be included in the OFDM signal.
本発明にかかるＯＦＤＭ送信方法は、情報系列から直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）信号を生成して送信するＯＦＤＭ送信方法において、複数の情報チャネルに対応する情報系列から、それぞれ、周波数領域のＯＦＤＭ信号を生成し、上記生成した複数の周波数領域のＯＦＤＭ信号を一括して逆フーリエ変換を施すことにより、該複数の周波数領域のＯＦＤＭ信号が周波数方向に多重化されたベースバンドのＯＦＤＭ信号を生成し、上記生成したベースバンドのＯＦＤＭ信号を直交変調し、上記直交変調したＯＦＤＭ信号をＲＦ帯域の信号に周波数変換して送信し、上記複数の情報チャネルに対応する周波数領域のＯＦＤＭ信号が一括して逆フーリエ変換されていることを示す情報を上記ＯＦＤＭ信号に含めることを特徴とする。 An OFDM transmission method according to the present invention is an OFDM transmission method in which an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) signal is generated from an information sequence and transmitted , and frequency domain OFDM signals are respectively transmitted from information sequences corresponding to a plurality of information channels. form raw, by performing collectively inverse Fourier transform the OFDM signals of a plurality of frequency regions above generated, to generate an OFDM signal of a baseband OFDM signal of the plurality of frequency domain are multiplexed in the frequency direction Then, the generated baseband OFDM signal is orthogonally modulated, the orthogonally modulated OFDM signal is frequency-converted to an RF band signal, and the OFDM signals in the frequency domain corresponding to the plurality of information channels are batched. information indicating that it is the inverse Fourier transform, characterized in that included in the OFDM signal.
本発明にかかるＯＦＤＭ送信方法は、情報系列から直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）信号を生成して送信するＯＦＤＭ送信方法において、複数の情報チャネルに対応する情報系列から、それぞれ、周波数領域のＯＦＤＭ信号を生成し、上記生成した複数の周波数領域のＯＦＤＭ信号を一括して逆フーリエ変換することにより、該複数の周波数領域のＯＦＤＭ信号を周波数方向に連結して送信し、上記複数の情報チャネルに対応する周波数領域のＯＦＤＭ信号が連結されて送信されることを示す連結送信情報を上記ＯＦＤＭ信号に含めることを特徴とする。 An OFDM transmission method according to the present invention is an OFDM transmission method in which an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) signal is generated from an information sequence and transmitted , and frequency domain OFDM signals are respectively transmitted from information sequences corresponding to a plurality of information channels. form raw, by collectively inverse Fourier transform the OFDM signals of a plurality of frequency regions the generated and transmitted by connecting an OFDM signal of the plurality of frequency domain in the frequency direction, corresponding to the plurality of information channels The OFDM signal includes connection transmission information indicating that OFDM signals in the frequency domain to be transmitted are concatenated and transmitted .
本発明にかかるＯＦＤＭ送信装置及び方法では、複数の周波数領域のＯＦＤＭ信号を周波数方向に多重化し一括して逆フーリエ変換した連結送信を行い、その際に、複数の情報チャネルに対応する周波数領域のＯＦＤＭ信号が連結されて送信されることを示す連結送信情報も含める。 In the OFDM transmission apparatus and method according to the present invention, OFDM signals of a plurality of frequency domains are multiplexed in the frequency direction and collectively transmitted by inverse Fourier transform, and at that time, the frequency domain corresponding to the plurality of information channels is transmitted . Also included is concatenated transmission information indicating that OFDM signals are concatenated and transmitted .
このような本発明によれば、受信する情報チャネルの変更時における切り換え時間を短くすることができ、映像や音声の再生、データの出力を早く開始することができる。 According to the present invention as described above, it is possible to shorten the switching time when the information channel to be received is changed, and it is possible to quickly start reproduction of video and audio and output of data.
また、本発明にかかるＯＦＤＭ送信装置及び方法では、複数の周波数領域のＯＦＤＭ信号を周波数方向に多重化し一括して逆フーリエ変換した連結送信を行い、その際に、連結送信にかかわる連結送信情報を各周波数領域のＯＦＤＭ信号に含める。 In the OFDM transmission apparatus and method according to the present invention, OFDM signals in a plurality of frequency regions are multiplexed in the frequency direction and batch transmission is performed by inverse Fourier transform. At that time, link transmission information related to the link transmission is obtained. Included in each frequency domain OFDM signal.
このような本発明によれば、変更先の情報チャネルが、連結送信外への変更であるか、連結送信内での変更であるかを、容易の判断することができる。 According to the present invention as described above, it is possible to easily determine whether the information channel to be changed is a change outside of the linked transmission or a change within the linked transmission.
以下、本発明の実施の形態として、本発明を適用したＯＦＤＭ送信装置及びＯＦＤＭ受信装置について説明をする。 Hereinafter, an OFDM transmission apparatus and an OFDM reception apparatus to which the present invention is applied will be described as embodiments of the present invention.
まず、送信側の構成について説明する。 First, the configuration on the transmission side will be described.
送信側は、図１に示すように、複数のソースエンコーダ１ａ（１ａ−１〜１ａ−ｎ）と、ＯＦＤＭ送信装置１とから構成される。ソースエンコーダ１ａは、複数のベースバンドのビデオデータやオーディオデータ等が入力され、これらをＭＰＥＧ−２方式で圧縮符号化して複数のプログラムストリームを生成する。そして、ソースエンコーダ１ａは、これら複数のプログラムストリームをＭＰＥＧ−２Ｓｙｓｔｅｍｓに規定されるトランスポートストリームとして多重化する。ＯＦＤＭ送信装置１は、複数のソースエンコーダ１ａから出力される複数のトランスポートストリームを多重化して連結送信をする。
As shown in FIG. 1, the transmission side includes a plurality of source encoders 1a (1a-1 to 1a-n) and an
図２に、本発明を適用したＯＦＤＭ送信装置のブロック構成図を示す。 FIG. 2 shows a block diagram of an OFDM transmission apparatus to which the present invention is applied.
図２に示すＯＦＤＭ送信装置は、従来例において説明したＯＦＤＭ送信装置と同様に、３つの情報チャネルを連結送信する装置である。ＲＦ帯域での各情報チャネルの中心周波数は、図１７に示したものと同様に、第１の情報チャネルがｆ１、第２の情報チャネルがｆ２、第３の情報チャネルがｆ３であるものとする。 The OFDM transmission apparatus shown in FIG. 2 is an apparatus that concatenates and transmits three information channels, similarly to the OFDM transmission apparatus described in the conventional example. The center frequency of each information channel in the RF band is f 1 for the first information channel, f 2 for the second information channel, and f 3 for the third information channel, as shown in FIG. Shall.
ＯＦＤＭ送信装置１は、第１のチャネルエンコーダ２-１と、第２のチャネルエンコーダ２-２と、第３のチャネルエンコーダ２-３と、同期制御部３と、第１の周波数変換部４-１と、第２の周波数変換部４-２と、第３の周波数変換部４-３と、多重化部５と、ＩＦＦＴ演算部６と、ガードインターバル付加部７と、直交変調部８と、周波数変換部９と、アンテナ１０とを備えて構成される。
The
第１のチャネルエンコーダ２-１には、第１の情報チャネルの情報系列が入力される。第１のチャネルエンコーダ２-１は、リードソロモン符号化処理、エネルギー拡散処理、インタリーブ処理、畳み込み符号化処理、マッピング処理、ＯＦＤＭフレーム構成処理等を行う。この第１のチャネルエンコーダ２-１には、ＯＦＤＭフレームのフレーム構成を行うフレーム構成部２-１ａが設けられている。このフレーム構成部２-１ａは、符号化された情報信号に、ＣＰ信号、ＡＣ信号、ＴＭＣＣ信号、ＳＰ信号等を付加して、図２１及び図２２に示したような、２０４個のＯＦＤＭシンボルからなるＯＦＤＭフレームを構成する。このフレーム構成部２-１は、このＯＦＤＭフレームを構成する際、そのフレームの同期タイミングが、同期制御部３により制御される。すなわち、フレームの切り出しシンボル及びフレームの切り出しタイミングが同期制御部３により制御される。この第１のチャネルエンコーダ２-１は、以上のような処理を行い、周波数領域のＯＦＤＭ信号である第１のチャネルデータを生成する。この周波数領域のＯＦＤＭ信号である第１のチャネルデータは、その中心周波数が０とされている。
The information sequence of the first information channel is input to the first channel encoder 2-1. The first channel encoder 2-1 performs Reed-Solomon encoding processing, energy spreading processing, interleaving processing, convolutional encoding processing, mapping processing, OFDM frame configuration processing, and the like. The first channel encoder 2-1 is provided with a frame configuration unit 2-1 a that performs the frame configuration of the OFDM frame. This frame configuration unit 2-1a adds a CP signal, an AC signal, a TMCC signal, an SP signal, etc. to the encoded information signal, and 204 OFDM symbols as shown in FIG. 21 and FIG. An OFDM frame consisting of When the frame configuration unit 2-1 configures the OFDM frame, the
第２のチャネルエンコーダ２-２、第３のチャネルエンコーダ２-３は、それぞれ第２の情報チャネルの情報系列及び第３の情報チャネルの情報系列に対して、第１のチャネルエンコーダ２-１と同様の処理を行う。また、同様に、ＯＦＤＭフレームのフレーム構成を行うフレーム構成部２-２ａ及びフレーム構成部２-３ａが設けられている。また、これらフレーム構成部２-２ａ及びフレーム構成部２-３ａも、同期制御部３により、構成するＯＦＤＭフレームの同期タイミングが制御されている。これら第２のチャネルエンコーダ２-２、第３のチャネルエンコーダ２-３から出力される周波数領域のＯＦＤＭ信号（第２のチャネルデータ及び第３のチャネルデータ）も、その中心周波数が０とされている。
The second channel encoder 2-2 and the third channel encoder 2-3 are respectively connected to the first channel encoder 2-1 for the information sequence of the second information channel and the information sequence of the third information channel. Similar processing is performed. Similarly, a frame configuration unit 2-2a and a frame configuration unit 2-3a that perform the frame configuration of the OFDM frame are provided. In addition, the synchronization timing of the OFDM frames constituting the frame configuration unit 2-2a and the frame configuration unit 2-3a is also controlled by the
同期制御部３は、第１のチャネルエンコーダ２-１、第２のチャネルエンコーダ２-２及び第３のチャネルエンコーダ３-１に対するＯＦＤＭフレームのフレームの同期タイミングを制御する。ここで、この同期制御部３は、第１から第３のチャネルデータのＯＦＤＭフレームが、時間的に全て一致するように、フレームの同期制御を行う。具体的には、各ＯＦＤＭフレームの先頭のＯＦＤＭシンボル（＃０）のタイミングが、他のチャネルの先頭シンボルのタイミングと一致するように、フレーム構成の同期タイミングを制御する。
The
第１の周波数変換部４-１は、第１のチャネルエンコーダ２-１から出力された第１のチャネルデータ（周波数領域のＯＦＤＭ信号）の中心周波数をシフトする周波数変換を行う。第１の周波数変換部４-１は、第１のチャネルデータの中心周波数を、０から（ｆ１−ｆ２）に周波数変換をする。 The first frequency conversion unit 4-1 performs frequency conversion for shifting the center frequency of the first channel data (the OFDM signal in the frequency domain) output from the first channel encoder 2-1. The first frequency converter 4-1 converts the center frequency of the first channel data from 0 to (f 1 -f 2 ).
第２の周波数変換部４-２は、第２のチャネルエンコーダ２-２から出力された第２のチャネルデータ（周波数領域のＯＦＤＭ信号）の中心周波数をシフトする周波数変換を行う。第２の周波数変換部４-２は、第２のチャネルデータの中心周波数を、０から（ｆ２−ｆ２）に周波数変換をする。 The second frequency conversion unit 4-2 performs frequency conversion for shifting the center frequency of the second channel data (frequency domain OFDM signal) output from the second channel encoder 2-2. The second frequency conversion unit 4-2 converts the center frequency of the second channel data from 0 to (f 2 −f 2 ).
第３の周波数変換部４-３は、第３のチャネルエンコーダ２-３から出力された第３のチャネルデータ（周波数領域のＯＦＤＭ信号）の中心周波数をシフトする周波数変換を行う。第３の周波数変換部４-３は、第３のチャネルデータの中心周波数を、０から（ｆ３−ｆ２）に周波数変換をする。 The third frequency conversion unit 4-3 performs frequency conversion for shifting the center frequency of the third channel data (frequency domain OFDM signal) output from the third channel encoder 2-3. The third frequency converter 4-3 converts the center frequency of the third channel data from 0 to (f 3 -f 2 ).
このような第１の周波数変換器４-１、第２の周波数変換部４-２及び第３の周波数変換部４-３の回路構成例を図３に示す。 FIG. 3 shows an example of the circuit configuration of the first frequency converter 4-1, the second frequency converter 4-2, and the third frequency converter 4-3.
周波数変換回路は、移相器１１と、位相角発生器１２と、累積加算器１３とを備えて構成される。
The frequency conversion circuit includes a
移相器１１には、例えば、ＢＰＳＫ、ＤＱＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭといった変調方式に従ってマッピングされた複素信号が入力される。入力される複素信号の信号点を（Ｉ，Ｑ）として表す。また、位相角発生器１２には、周波数シフト量Δｆと、ガードインターバル長ΔＴが入力される。周波数シフト量Δｆは、各情報チャネルのＲＦ周波数帯域における中心周波数と、連結送信する多重化信号のＲＦ周波数帯域における中心周波数との差分をとった値である。すなわち、第１の情報チャネルの周波数シフト量Δｆは（ｆ１−ｆ２）となり、第２の情報チャネルの周波数シフト量Δｆは（ｆ２−ｆ２）となり、第３の情報チャネルの周波数シフト量Δｆは（ｆ３−ｆ２）となる。
The
位相角発生器１２は、以下の式（１）に従い、位相角θを発生する。
θ＝ｆ（Δｆ，ΔＴ）＝２πΔｆ（Ｔ＋ΔＴ）
Ｔは、ベースバンドＯＦＤＭ信号の有効シンボル期間である。
The
θ = f (Δf, ΔT) = 2πΔf (T + ΔT)
T is an effective symbol period of the baseband OFDM signal.
位相角発生器１２により発生された位相角θは、累積加算器１３に入力される。
The phase angle θ generated by the
累積加算器１３は、入力された位相角θを、１シンボル毎に累積加算し、累積加算結果θ´を出力する。この累積加算結果θ´は、移相器１１に入力される。
The
移相器１１は、入力された累積加算結果θ´を、以下の式（２）に代入して、信号点（Ｉ，Ｑ）に対して周波数シフトを行う。
The
第１の周波数変換器４-１、第２の周波数変換部４-２及び第３の周波数変換部４-３は、以上のようにして得られた信号点（Ｉ′，Ｑ′）を多重化器５に出力する。
The first frequency converter 4-1, the second frequency converter 4-2 and the third frequency converter 4-3 multiplex the signal points (I ′, Q ′) obtained as described above. To the
なお、第２のチャネルデータは、連結送信される３つのチャネルのうち、第２の情報チャネルが中心位置に配置されるため、実質上周波数変換は行われない。 Note that the second channel data is substantially not subjected to frequency conversion because the second information channel is arranged at the center position among the three channels that are concatenated and transmitted.
多重化部５は、第１の周波数変換部４-１、第２の周波数変換部４-２及び第３の周波数変換部４-３から出力された各チャネルデータを、周波数方向に多重化して、多重化信号を生成する。多重化して得られた多重化信号は、図４に示すように、周波数方向に第１の情報チャネル、第２の情報チャネル、第３の情報チャネルが多重化されているとともに、時間軸方向にはフレームの同期がとられた状態とされている。
The
ＩＦＦＴ演算部６は、多重化部５により多重化された３チャネル分の多重化信号を一括して逆フーリエ変換し、時間領域のベースバンドのＯＦＤＭ信号を生成する。生成されたベースバンドのＯＦＤＭ信号の周波数特性は、図１９に示したものと同様に、第１の情報チャネルの中心周波数が（ｆ１−ｆ２）となっており、第２の情報チャネルの中心周波数が０となっており、第３の情報チャネルの中心周波数が（ｆ３−ｆ２）となっている。そして、このベースバンドのＯＦＤＭ信号は、第１〜第３の情報チャネルの情報が周波数分割多重されているとともに、全ての搬送波間で符号間干渉が生じないように直交性が保たれている。
The
ガードインターバル付加部７は、ＩＦＦＴ演算部６からのベースバンドのＯＦＤＭ信号にガードインターバルを付加する。
The guard
直交変調部８は、ガードインターバルが付加されたベースバンドのＯＦＤＭ信号を、周波数ｆ ＩＦ の中間周波数帯域の搬送波に対して直交変調し、ＩＦ信号を出力する。
The
周波数変換部９は、直交変調部８から出力されたＩＦ信号に、周波数ｆ２＋ｆＩＦの搬送波信号を乗算して、ＲＦ信号帯域の送信信号を生成する。
The
この周波数変換部９により生成された送信信号は、アンテナ１０を介して送信される。
The transmission signal generated by the
以上のようにＯＦＤＭ送信装置１では、３つの情報チャネルのチャネルデータ（周波数領域のＯＦＤＭ信号）の中心周波数をそれぞれ変えて、これらを周波数方向に多重化し、複数の情報チャネルの周波数領域のＯＦＤＭ信号を一括して逆フーリエ変換する、というＯＦＤＭ信号の連結送信を行うことができる。
As described above, the
このような連結送信を行うと、３つのチャネルに対して一括してＩＦＦＴを行うこととなり各サブキャリア間の符号間干渉が発生せず直交性が保たれて変調される。そのため、連結された３つのチャネル内では干渉が生じない。従って、このＯＦＤＭ送信装置１では、隣接チャネルからの干渉を防ぐためのガードバンドを設けることなく、３チャネル分の情報の送信をすることができる。
When such concatenated transmission is performed, IFFT is performed collectively for the three channels, and inter-symbol interference between subcarriers does not occur and modulation is performed while maintaining orthogonality. Therefore, no interference occurs in the three connected channels. Therefore, this
さらに、このＯＦＤＭ送信装置１では、連結送信した複数の情報チャネルのＯＦＤＭフレームを同期させて送信している。
Furthermore, in this
つぎに、受信側の構成について説明する。 Next, the configuration on the receiving side will be described.
受信側は、図５に示すように、ＯＦＤＭ受信装置２０と、ＭＰＥＧデコーダ２１とから構成される。ＯＦＤＭ受信装置２０は、ＯＦＤＭ送信装置１から放送された放送波を受信して、ＭＰＥＧデコーダ−２ｓｙｓｔｅｍｓのトランスポートストリームを復調する。ＭＰＥＧデコーダ２１は、復調されたトランスポートストリームから任意のプログラムストリームを選択して、ＭＰＥＧデコードし、ビデオデータやオーディオデータを出力する。
As shown in FIG. 5, the receiving side includes an
図６は、本発明を適用したＯＦＤＭ受信装置のブロック構成図である。 FIG. 6 is a block diagram of an OFDM receiving apparatus to which the present invention is applied.
ＯＦＤＭ受信装置２０は、図６に示すように、アンテナ２２と、チューナ２３と、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２４と、Ａ／Ｄ変換器２５と、デジタル直交復調部２６と、ｆｃ補正部２７と、ＦＦＴ演算部２８と、狭帯域ｆｃ誤差算出・ウィンドウシンク（ＦＡＦＣ・Ｗ−Ｓｙｎｃ）部２９と、広帯域ｆｃ誤差算出（ＷＡＦＣ）部３０と、数値コントロール発振部（ＮＣＯ）３１と、イコライザ３２と、周波数方向デインタリーバ３３と、時間方向デインタリーバ３４と、デマッピング部３５と、エラー訂正部３６と、ＴＭＣＣ復号部３７と、制御部３８と、メモリ３９とを備えている。
As shown in FIG. 6, the
上記ＯＦＤＭ送信装置１から送信された放送波は、ＯＦＤＭ受信装置２０のアンテナ２２により受信され、ＲＦ信号としてチューナ２３に供給される。
The broadcast wave transmitted from the
アンテナ２２により受信されたＲＦ信号は、局部発振器及び乗算器等からなるチューナ２３によりＩＦ信号に周波数変換され、ＢＰＦ４に供給される。チューナ２３の局部発振周波数は、ユーザにより選択されたチャネルに応じた局部発信周波数が制御部３８により設定される。例えば、第１の情報チャネル（ＣＨ１）の受信を行う場合には局部発信周波数が（ｆ１）にチューニングされ、第２の情報チャネル（ＣＨ２）の受信を行う場合には局部発信周波数が（ｆ２）にチューニングされ、第３の情報チャネル（ＣＨ３）の受信を行う場合には局部発信周波数が（ｆ３）にチューニングされる。チューナ２３から出力されたＩＦ信号は、ＢＰＦ４によりフィルタリングされた後、Ａ／Ｄ変換器２５によりデジタル化され、デジタル直交復調部２６に供給される。
The RF signal received by the antenna 22 is frequency-converted into an IF signal by a
デジタル直交復調部２６は、所定の周波数（ｆＣ：キャリア周波数）のキャリア信号を用いて、デジタル化されたＩＦ信号を直交復調し、ベースバンドのＯＦＤＭ信号を出力する。このデジタル直交復調部２６から出力されるベースバンドのＯＦＤＭ信号は、ＦＦＴ演算される前のいわゆる時間領域の信号である。この時間領域のベースバンドＯＦＤＭ信号は、直交復調された結果、実軸成分（Ｉチャネル信号）と、虚軸成分（Ｑチャネル信号）とを含んだ複素信号となる。デジタル直交復調部２６により出力されるベースバンドＯＦＤＭ信号は、ｆｃ補正部２７に供給される。
The digital
ｆｃ補正部２７は、ＮＣＯ３１から出力されるｆｃ誤差補正信号とベースバンドＯＦＤＭ信号とを複素乗算し、ベースバンドＯＦＤＭ信号のキャリア周波数誤差を補正する。キャリア周波数誤差は、例えば局部発振器から出力される基準周波数のずれ等により生じるベースバンドＯＦＤＭ信号の中心周波数位置の誤差であり、この誤差が大きくなると出力されるデータの誤り率が増大する。ｆｃ補正部２７によりキャリア周波数誤差が補正されたベースバンドＯＦＤＭ信号は、ＦＦＴ演算部２８及びＦＡＦＣ・Ｗ−Ｓｙｎｃ部２９に供給される。
The
ＦＦＴ演算部２８は、ベースバンドＯＦＤＭ信号に対してＦＦＴ演算を行い、各サブキャリアに直交変調されているデータを抽出して出力する。このＦＦＴ演算部２８から出力される信号は、ＦＦＴされた後のいわゆる周波数領域の信号である。
The
ＦＦＴ演算部２８は、１つのＯＦＤＭシンボルから有効シンボル長の範囲（例えば２５６サンプル）の信号を抜き出し、すなわち、１つのＯＦＤＭシンボルからガードインターバル分の範囲を除き、抜き出したベースバンドＯＦＤＭ信号に対してＦＦＴ演算を行う。具体的にその演算開始位置は、ＯＦＤＭシンボルの境界から、ガードインターバルの終了位置までの間のいずれかの位置となる。この演算範囲のことをＦＦＴウィンドウと呼ぶ。
The
このようにＦＦＴ演算部２８から出力された周波数領域のＯＦＤＭ信号は、時間領域のベースバンドＯＦＤＭ信号と同様に、実軸成分（Ｉチャネル信号）と、虚軸成分（Ｑチャネル信号）とからなる複素信号となっている。周波数領域のＯＦＤＭ信号は、ＷＡＦＣ部３０、イコライザ３２に供給される。
As described above, the frequency domain OFDM signal output from the
ＦＡＦＣ・Ｗ−Ｓｙｎｃ部２９及びＷＡＦＣ部３０は、ｆｃ補正部２７の出力信号に含まれているキャリア周波数誤差を算出する。ＦＡＦＣ・Ｗ−Ｓｙｎｃ部２９は、サブキャリアの周波数間隔の±１／２以下の精度の狭帯域ｆｃ誤差を算出する。ＷＡＦＣ部３０は、サブキャリアの周波数間隔精度の広帯域ｆｃ誤差を算出する。ＦＡＦＣ・Ｗ−Ｓｙｎｃ部２９及びＷＡＦＣ部３０により求められたキャリア周波数誤差は、それぞれＮＣＯ３１に供給される。
The FAFC / W-
また、ＦＡＦＣ・Ｗ−Ｓｙｎｃ部２９は、ＦＦＴ演算部２８によるＦＦＴ演算の開始タイミングを求め、ＦＦＴの演算範囲（ＦＦＴウィンドウ）を制御することも行う。このＦＦＴウィンドウの制御は、サブキャリアの周波数間隔の±１／２以下の精度の狭帯域キャリア周波数誤差を算出する際に得られるＯＦＤＭシンボルの境界位置情報、及び、そのＯＦＤＭ信号のガードインターバルの長さに基づき行われる。ＩＳＤＢ−Ｔ規格では、ガードインターバルの長さが、４パターン定められている。有効シンボルとの長さ比で表したときに、１／４、１／８、１／１６、１／３２の長さとなる。受信したＯＦＤＭ信号のガードインターバルの長さは、制御部３８により設定される。
The FAFC / W-
ＮＣＯ３１は、ＦＡＦＣ・Ｗ−Ｓｙｎｃ部２９により算出されたサブキャリア周波数間隔の±１／２精度の狭帯域キャリア周波数誤差と、ＷＡＦＣ部３０により算出されたサブキャリア周波数間隔精度の広帯域ｆｃ誤差とを加算し、加算して得られたキャリア周波数誤差に応じて周波数が増減するｆｃ誤差補正信号を出力する。このｆｃ誤差補正信号は、複素信号であり、ｆｃ補正部２７に供給される。このｆｃ誤差補正信号は、ｆｃ補正部２７によりベースバンドＯＦＤＭ信号に複素乗算され、ベースバンドＯＦＤＭ信号のキャリア周波数誤差成分が除去される。
The NCO 31 includes a narrow-band carrier frequency error with ± 1/2 accuracy of the subcarrier frequency interval calculated by the FAFC / W-
イコライザ３２は、例えばスキャッタードパイロット信号（ＳＰ信号）を用いて、ＯＦＤＭ周波数領域信号の位相等化及び振幅等化を行う。位相等化及び振幅等化がされた周波数領域のＯＦＤＭ信号は、周波数方向デインタリーバ３３及びＴＭＣＣ復号部３７に供給される。なお、送信された信号が、差動復調信号（ＤＱＰＳＫ）である場合には、このイコライザ３２の処理は行われない。
The
周波数方向デインタリーバ３３は、送信側で周波数方向にインタリーブされたデータを、そのインタリーブパターンに従ってデインタリーブする。周波数方向のデインタリーブ処理がされたデータは、時間方向デインタリーバ３４に供給される。
The
時間方向デインタリーバ３４は、送信側で時間方向にインタリーブされたデータを、インタリーブパターンに従って、デインタリーブする。ＩＳＤＢ−Ｔ規格では、各モードでインタリーブパターンが５パターン定められている。例えば、モード１であれば、遅延補正シンボル数が０、２８、５６、１１２、２２４となるような、５つのパターンが規定されている。デインタリーブするために用いられるインタリーブパターンは、制御部３８の制御によって設定される。時間方向のデインタリーブ処理がされたデータは、デマッピング部３５に供給される。
The
デマッピング部３５は、所定のキャリア変調方式に従ったデマッピング処理を行って、ＯＦＤＭ周波数領域信号の各サブキャリアに直交変調されているデータを復調する。ＩＳＤＢ−Ｔ規格では、キャリア変調方式としてＤＱＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭの変調方式が規定されている。デマッピング部３５は、デマッピングをするために必要となるマッピングパターン等が制御部３８の制御によって設定される。デマッピング部３５により復調されたデータは、エラー訂正部３６に供給される。
The
エラー訂正部３６は、送信側でパンクチュアード畳み込み符号で符号化されたデータをビタビ復号し、さらに、外符号として付加されたリード−ソロモン符号を用いてエラー訂正処理を行う。ＩＳＤＢ−Ｔ規格では、１／２、２／３、３／４、５／６、７／８となるような、パンクチュアード畳み込み符号の符号化率が定められている。エラー訂正部３６は、ビタビ復号するために用いられる畳み込み符号の符号化率が制御部３８によって設定される。
The
エラー訂正部３６によりエラー訂正がされたデータは、後段の例えばＭＰＥＧ復号部等に供給される。
The data that has been subjected to error correction by the
ＴＭＣＣ復号部３７は、シンボル内の所定のサブキャリア位置に挿入されてるＴＭＣＣ信号を抽出し、このＴＭＣＣに記述されている情報を復号する。ＴＭＣＣには、テレビジョン放送システムのシステム識別情報、当該ＴＭＣＣ情報を切り替えるためのカウントダウン情報、緊急警報放送用起動フラグ、セグメント形式識別フラグ、キャリア変調方式、畳み込み符号化率、時間方向のインタリーブパターン等の情報が記述されている。ＴＭＣＣ復号部３７は、復号した各情報を制御部３８に供給する。
The
また、このＴＭＣＣ復号部３７は、ＴＭＣＣ信号のシンクコード（同期信号）を検出して、フレーム同期信号を生成する。このフレーム同期信号は、ＯＦＤＭフレームの所定の位置（例えばフレームの先頭位置）で例えばＯＮとなるような、受信したＯＦＤＭ信号の１フレーム期間及びフレームの先頭位置を規定する信号である。ＴＭＣＣ復号部３７は、例えば、ＴＭＣＣ信号のシンクコードに基づきＰＬＬ等をかけ同期クロック再生等を行うことによって、このフレーム同期信号を生成する。このフレーム同期信号は、例えば、イコライザ３２、エラー訂正部３６、制御部３８等に供給され、ＳＰ信号の同期タイミングやパンクチャードの切り換えタイミング等の制御に用いられる。
The
制御部３８は、各部のコントロール及び装置全体のコントロールを行う。また、制御部３８には、ＴＭＣＣ復号部３７により復号された各情報が入力され、これらの情報に基づき各部の制御及びパラメータの設定等を行う。また、制御部３８は、メモリ３９に格納されている情報を読み出し、読み出した情報に基づき各部の制御及びパラメータの設定等を行う。
The
メモリ３９には、コンテンツを放送する情報チャネル毎に、情報チャネルのＲＦ周波数、その情報チャネルのＯＦＤＭ信号のガードインターバル長、並びに、時間方向のインタリーブパターン、キャリア変調方式、畳み込み符号化率等のＴＭＣＣに記述されている情報内容がプリセットしてある。また、メモリ３９には、ｆｃ補正回路２７に供給するｆｃ誤差補正信号の初期値（ＷＡＦＣ部３０から出力される搬送波間隔単位の精度の補正値、及び、Ａ／Ｄ変換器２５に供給するサンプリングクロックのクロック周波数の初期値）がプリセットされている。
For each information channel that broadcasts content, the
リモートコントローラ（リモコン）４０は、ユーザにより、視聴するプログラムを提供している情報チャネルの選択入力がされ、その選択情報が例えば赤外線通信等により制御部３８に送信される。ユーザは、例えば、紙面上に記載されているプログラムガイド等を参照して、情報チャネルを選択したり、或いは、例えばモニタ上に表示されたＥＰＧ（Electric Program Gide）を選択することにより情報チャネルを選択してもよい。
The remote controller (remote controller) 40 receives a selection input of an information channel providing a program to be viewed by the user, and the selection information is transmitted to the
つぎに、電源投入時の受信開始動作、連結送信外へのチャネル変更時（連結送信されていない他のチャネルへの変更）の受信開始動作、連結送信内でのチャネル変更時（連結送信されているチャネルへの変更）の受信開始動作について説明する。 Next, the reception start operation when the power is turned on, the reception start operation when the channel is changed to outside the connected transmission (change to another channel that is not connected), and the channel is changed within the connected transmission (the connection is transmitted) The operation of starting reception of a change to a channel) will be described.
電源投入時の受信開始動作は以下のようになる。 The reception start operation when the power is turned on is as follows.
まず、ユーザは、電源投入後、リモートコントローラ４０を用いて、自分が視聴する情報チャネルを選択する。選択された情報チャネルを特定する情報は、ユーザ選択情報として、制御部３８に供給される。
First, after the power is turned on, the user uses the
制御部３８は、ユーザにより選択された情報チャネルに対応したＲＦ周波数、ガードインターバル長、インタリーブパターン、キャリア変調方式、畳み込み符号化率、ｆｃ誤差補正信号の初期値、サンプリング周波数を、メモリ３９から読み出す。制御部３８は、受信動作開始とともに、読み出したこれらの情報に基づき、チューナ２３の局部発振周波数、ＦＡＦＣ・Ｗ−Ｓｙｎｃ部２９のガードインターバル長、時間方向デインタリーバ３４のインタリーブパターン、エラー訂正部３６の畳み込み符号化率、ｆｃ補正回路２７に供給するｆｃ誤差補正信号の初期値、Ａ／Ｄ変換器２５に供給するサンプリングクロックのクロック周波数の初期値を設定する。
The
制御部３８は、各設定が終了すると、受信動作を開始する。
When each setting is completed, the
このようにＯＦＤＭ受信装置２０では、予めコンテンツを提供している情報チャネルと、その情報チャネルのＲＦ周波数、その情報チャネルから放送されるＯＦＤＭ信号のガードインターバル、その情報チャネルのＯＦＤＭ信号に付加されているＴＭＣＣの内容（例えば、インタリーブパターン、キャリア変調方式、畳み込み符号化率）、クロック周波数及びｆｃ誤差補正信号の初期値を、予めメモリ３９内にプリセットしてある。そして、ユーザが受信する情報チャネルを選択すると、このメモリ３９内にプリセットされている情報に基づき、各種の設定がされる。
As described above, in the
なお、メモリ３９内に格納されているガードインターバル長情報が、実際に受信したＯＦＤＭ信号のガードインターバル長と異なっていて、正しい復調ができなかった場合（例えば、ＴＭＣＣが検出できなかった場合）には、新しくガードインターバル長のサーチを行い、設定をやり直すようにしてもよい。
When the guard interval length information stored in the
連結送信外へのチャネル変更時の受信開始動作は以下のようになる。 The reception start operation at the time of changing the channel to outside the combined transmission is as follows.
まず、ユーザは、ある情報チャネルの受信中に、他の情報チャネルを視聴したい場合、リモートコントローラ４０を用いて、変更する情報チャネルを選択する。選択された情報チャネルを特定する情報は、ユーザ選択情報として、制御部３８に供給される。
First, when the user wants to view another information channel while receiving a certain information channel, the user selects the information channel to be changed using the
制御部３８は、ユーザにより選択された情報チャネルに対応したＲＦ周波数、ガードインターバル長、インタリーブパターン、キャリア変調方式、畳み込み符号化率を、メモリ３９から読み出す。制御部３８は、受信動作開始とともに、読み出したこれらの情報に基づき、チューナ２３の局部発振周波数、ＦＡＦＣ・Ｗ−Ｓｙｎｃ部２９のガードインターバル長、時間方向デインタリーバ３４のインタリーブパターン、エラー訂正部３６の畳み込み符号化率を設定する。
The
また、制御部３８は、Ａ／Ｄ変換器２５のサンプリングクロック周波数、ｆｃ補正回路２７に供給するｆｃ誤差補正信号の値（ＷＡＦＣ部３０から出力される搬送波間隔単位の精度の補正値、及び、ＦＡＦＣ・Ｗ−Ｓｙｎｃ部２９から出力される搬送波間隔以下の精度の補正値）を、チャネル変更前の値のまま保持しておく。
The
制御部３８は、各設定が終了すると、受信動作を開始する。
When each setting is completed, the
このようにＯＦＤＭ受信装置２０では、連結送信外へのチャネル変更時には、クロック周波数、ｆｃ誤差補正値の値を、チャネル変更前の値のまま保持して、次のチャネルの受信を開始する。このことにより、クロック同期の引き込み時間及びキャリア周波数同期の引き込み時間を短縮することができる。
As described above, in the
連結送信内でのチャネル変更時の受信開始動作は以下のようになる。 The reception start operation at the time of channel change in the concatenated transmission is as follows.
まず、ユーザは、ある情報チャネルの受信中に、連結送信されている他の情報チャネルを視聴したい場合、リモートコントローラ４０を用いて、変更する情報チャネルを選択する。選択された情報チャネルを特定する情報は、ユーザ選択情報として、制御部３８に供給される。
First, when a user wants to view another information channel that is connected and transmitted during reception of a certain information channel, the user selects an information channel to be changed using the
制御部３８は、ユーザにより選択された情報チャネルに対応したＲＦ周波数、インタリーブパターン、キャリア変調方式、畳み込み符号化率を、メモリ３９から読み出す。制御部３８は、受信動作開始とともに、読み出したこれらの情報に基づき、チューナ２３の局部発振周波数、ＦＡＦＣ・Ｗ−Ｓｙｎｃ部２９のガードインターバル長、時間方向デインタリーバ３４のインタリーブパターン、エラー訂正部３６の畳み込み符号化率を設定する。
The
また、制御部３８は、ＦＦＴウィンドウの位置、Ａ／Ｄ変換器２５のサンプリングクロック周波数、ｆｃ補正回路２７に供給するｆｃ誤差補正信号の値（ＷＡＦＣ部３０から出力される搬送波間隔単位の精度の補正値、及び、ＦＡＦＣ・Ｗ−Ｓｙｎｃ部２９から出力される搬送波間隔以下の精度の補正値）を、チャネル変更前の値のまま保持しておく。連結送信しているので、変更前の情報チャネルと変更後の情報チャネルとでガードインターバルの長さは同一である。従って、ＦＦＴウィンドウの位置を保持したままとしておいても、ＦＦＴウィンドウの同期をとることができ、そのため、ＦＦＴウィンドウの同期引き込み時間が短縮する。
The
また、さらに、連結送信内で情報チャネルを変更する場合には、フレーム同期も保持したままとしておく。本発明では、連結送信する場合、図４に示したように、フレームの送信タイミングが同期するように各情報チャネルのフレーム構成がされている。そのため、フレームの同期タイミング（例えば、フレームの先頭位置）は、情報チャネル間で一致する。従って、連結送信内で情報チャネルを変更する場合には、変更前の情報チャネルに対するフレーム同期タイミングを用いて、変更後の情報チャネルのフレーム同期制御を行っても、同期制御を確実に行うことができる。 Further, when the information channel is changed in the concatenated transmission, the frame synchronization is also maintained. In the present invention, in the case of concatenated transmission, as shown in FIG. 4, the frame configuration of each information channel is set so that the transmission timing of the frame is synchronized. Therefore, the frame synchronization timing (for example, the start position of the frame) matches between information channels. Therefore, when the information channel is changed in the concatenated transmission, the synchronization control can be reliably performed even if the frame synchronization control of the information channel after the change is performed using the frame synchronization timing for the information channel before the change. it can.
このように、連結送信内で情報チャネルを変更する場合にフレーム同期を保持したままとすることで、新たにフレーム同期の引き込み動作を行う必要がなくなり、音声や映像の再生、データの復号を早く開始することができる。 As described above, when the information channel is changed in the concatenated transmission, the frame synchronization is maintained, so that it is not necessary to perform a new frame synchronization pull-in operation, and audio and video reproduction and data decoding can be performed quickly. Can start.
以上の３つの受信例における同期回路の動作をまとめた表を以下に示す。 A table summarizing the operation of the synchronization circuit in the above three reception examples is shown below.
なお、ｆｃ誤差補正信号の初期値は、ある情報チャネルのＲＦ周波数を最初に受信したときに出力されるｆｃ誤差を予め推定しておき、そのｆｃ誤差を受信開始時からキャンセルできるような値が設定される。このように初期値が設定されることによって、キャリア周波数同期の引き込みを短縮することができる。もっとも、チューナ２３の局部発振器の周波数精度がよい場合、チャネル変更時にある程度の周波数変化があったとしても、ｆｃ誤差がほとんど変化しないことがある。そのような場合には、チャネル変更前とチャネル変更後とで、ｆｃ誤差補正信号の値を保持したままとするようにすることで、さらにキャリア周波数同期の引き込みを短縮することができる。もっとも、チャネル変更時にｆｃ誤差が大きく変化すると推定される場合には、初期値を設定するようにする。
Note that the initial value of the fc error correction signal is such that the fc error output when the RF frequency of a certain information channel is first received is estimated in advance, and that the fc error can be canceled from the start of reception. Is set. By setting the initial value in this way, it is possible to shorten the carrier frequency synchronization pull-in. However, if the frequency accuracy of the local oscillator of the
以上のように本発明の実施の形態のＯＦＤＭ送信装置１では、複数の周波数領域のＯＦＤＭ信号を周波数方向に多重化し一括して逆フーリエ変換した連結送信を行い、その際に伝送フレームの同期をとって各周波数領域のＯＦＤＭ信号を生成する。
As described above, the
そして、本発明の実施の形態のＯＦＤＭ受信装置２０では、上記連結送信がされている場合、その連結送信がされているチャネル間で受信する情報チャネルを切り換えたときには、伝送フレームの同期を保持して他のチャネルに切り換える。すなわち、伝送フレームの同期を切らずに情報チャネルの切り替えをする。
Then, in the
このことにより、受信する情報チャネルの変更時における切り換え時間を短くすることができ、映像や音声の再生、データの出力を早く開始することができる。 As a result, the switching time when changing the information channel to be received can be shortened, and reproduction of video and audio and output of data can be started quickly.
なお、本発明の実施の形態を説明するにあたり、連結するチャネル数を３つとした例を示したが、本発明では連結する情報チャネルの数を任意の数とすることができる。 In the description of the embodiment of the present invention, an example in which the number of channels to be connected is three is shown. However, in the present invention, the number of information channels to be connected can be any number.
ところで、情報チャネルの変更動作を行う場合、まず、その変更先の情報チャネルが、連結送信外への変更であるか、連結送信内での変更であるかを、判断する必要がある。 By the way, when performing the change operation of the information channel, it is first necessary to determine whether the information channel of the change destination is a change outside the connected transmission or a change within the connected transmission.
ここで、判断をする手法として、連結送信がされている情報チャネルのグループを、予めシステムにプリセットしておくということが考えられる。しかしながら、この場合には、連結送信をする情報チャネル数やそのＲＦ周波数等を一旦決定して放送を開始してしまうと、その後変更することができないため、放送局の追加などをする場合に汎用性をもたせることができない。そのため、変更前の情報チャネルで放送されている信号に含まれている情報内容から、変更先の情報チャネルが、連結送信外のチャネルであるのか、或いは、連結送信内のチャネルであるかを判断できることが望ましい。 Here, as a method for determining, it is conceivable to pre-set a group of information channels that are connected and transmitted in advance in the system. However, in this case, once the number of information channels to be connected and their RF frequencies are determined and broadcast is started, it cannot be changed after that. I can't have sex. For this reason, it is determined from the information content included in the signal broadcast on the information channel before the change whether the information channel to be changed is a channel outside the concatenated transmission or a channel within the concatenated transmission. It is desirable to be able to do it.
そこで、本発明では、変更先の情報チャネルが変更前の情報チャネルと連結送信されているかどうかを判断することができる連結送信情報を、ＴＭＣＣ信号やＭＰＥＧ−２ｓｙｓｔｅｍｓに規定されているＮＩＴ（Network Information Table）に記述することとしている。 Therefore, in the present invention, NIT (Network Information specified in the TMCC signal and MPEG-2 systems) is used as connection transmission information that can determine whether or not the information channel of the change destination is connected and transmitted with the information channel before the change. Table).
以下、その記述例について説明をする。 A description example will be described below.
まず、ＴＭＣＣ信号への記述例について説明をする。 First, a description example in the TMCC signal will be described.
日本における地上デジタル音声放送方式であるＩＳＤＢ−Ｔｎ規格では、例えば、１８８ＭＨｚ〜１９４ＭＨｚ帯域や１９２〜１９８ＭＨｚ帯域（帯域幅６ＭＨｚ）が、ラジオ放送が使用する周波数帯域として割り当てられている。さらに、このＩＳＤＢ−Ｔｎ規格では、この帯域幅６ＭＨｚ内を、最大１３個までのセグメント（１セグメントが１情報チャネルに対応する。）を多重化して連結送信をすることが可能とされている。
In the ISDB-Tn standard, which is a terrestrial digital audio broadcasting system in Japan, for example, the 188 MHz to 194 MHz band and the 192 to 198 MHz band (
連結送信をする場合には、各チャネルエンコーダ２が各情報チャネルに割り当てて送信する周波数領域のＯＦＤＭ信号を生成した後、それぞれのＯＦＤＭ信号を周波数変換して多重化し、一括送信をすることとなる。
In the case of concatenated transmission, each
各チャネルエンコーダ２は、ＯＦＤＭ信号のフレームを生成するときに、ＴＭＣＣ情報（１０２ビット）内のＢ１１０〜Ｂ１１７に、連結セグメント数（Ｂ１１０〜Ｂ１１３）と、送信信号のセグメント番号（Ｂ１１４〜Ｂ１１７）とを含めて送信するようにしている。
When each
連結セグメント数とは、その送信信号（そのＴＭＣＣ信号が含まれている信号）とともに連結送信されているセグメントの総数を意味する値である。つまり、３つの情報チャネルが連結送信されていればセグメントの総数は３となり、１３個の情報チャネルが連結送信されていればセグメントの総数は１３となる。連結セグメント数の具体的な記述内容は、図８に示すようになる。例えば、２セグメントが連結送信されていれば各ビット（Ｂ１１０〜Ｂ１１３）の記述は”００１０”となり、３セグメントが連結送信されていれば各ビット（Ｂ１１０〜Ｂ１１３）の記述は”００１１”となり、４セグメントが連結送信されていれば各ビット（Ｂ１１０〜Ｂ１１３）の記述は”０１００”となる。さらに以後、１セグメント毎に値が１ずつインクリメントされ、１２セグメントであれば”１１００”、１３セグメントであれば”１１０１”となる。そして、単独送信の場合（連結送信されていない場合）であれば各ビット（Ｂ１１０〜Ｂ１１３）の記述は”１１１１”となる。なお、割り当てられていない値は、リザーブ領域である。また、階層構造を規定した、いわゆる３セグメント形式の場合には、連結送信には含めず、例えば、単独送信として記述する。 The number of concatenated segments is a value that means the total number of segments that are concatenated and transmitted together with the transmission signal (the signal including the TMCC signal). That is, if three information channels are connected and transmitted, the total number of segments is 3, and if 13 information channels are connected and transmitted, the total number of segments is 13. The specific description content of the number of connected segments is as shown in FIG. For example, if 2 segments are concatenated and transmitted, the description of each bit (B 110 to B 113 ) is “0010”. If 3 segments are concatenated and transmitted, the description of each bit (B 110 to B 113 ) is “ If 4 segments are concatenated and transmitted, the description of each bit (B 110 to B 113 ) is “0100”. Thereafter, the value is incremented by 1 for each segment, and becomes “1100” for 12 segments and “1101” for 13 segments. In the case of single transmission (in the case of no concatenated transmission), the description of each bit (B 110 to B 113 ) is “1111”. A value not assigned is a reserved area. In addition, in the case of a so-called three-segment format in which a hierarchical structure is defined, it is not included in the concatenated transmission but described as, for example, a single transmission.
セグメント番号とは、連結送信内での送信信号（そのＴＭＣＣ信号が含まれている信号）の相対的な位置を示す情報である。 The segment number is information indicating a relative position of a transmission signal (a signal including the TMCC signal) in the concatenated transmission.
ＩＳＤＢ−Ｔｎ規格では、連結送信をする場合、図９に示すように、連結送信をしている中心のセグメントをセグメント番号＃０とし、以下、その中心セグメントから左右交互にセグメント番号が付けられていく。１３個のセグメントを連結送信する場合には、この図９に示すように、セグメント番号＃０〜＃１２が各セグメントに付けられることとなる。また、例えば、３個のセグメントを連結送信する場合には、図１０に示すように、セグメント番号＃０〜＃２が各セグメントに付けられ、６個のセグメントを連結送信する場合には、図１１に示すように、セグメント番号＃０〜＃５が各セグメントに付けられる。
In the ISDB-Tn standard, when performing concatenated transmission, as shown in FIG. 9, the central segment performing concatenated transmission is defined as
このようなセグメント番号のＴＭＣＣへの具体的な記述内容は、図１２に示すようになる。 The specific description contents of such segment numbers in TMCC are as shown in FIG.
すなわち、その送信信号（そのＴＭＣＣ信号が含まれている信号）が、セグメント番号＃０のセグメントに位置するときには”１１１１”が記述され、その送信信号がセグメント番号＃１のセグメントに位置するときには”１１１０”が記述され、セグメント番号＃２のセグメントに位置するときには”１１０１”が記述される。以下１セグメント毎に値が１ずつデクリメントされ、セグメント番号＃１２のセグメントに位置するときには”００１１”が記述される。なお、割り当てられていない領域は、リザーブ領域となる。
That is, “1111” is described when the transmission signal (the signal including the TMCC signal) is located in the segment of
受信装置２１では 以上のようなＴＭＣＣ情報を取得して、以下のように変更先の情報チャネルが変更前の情報チャネルと連結送信されているかどうかを判断する。
The receiving
まず、情報チャネルの変更命令があると、例えばユーザから変更先のＲＦ周波数が入力される（或いはユーザからの番組や放送局等の選択情報が入力される。この場合は、この選択情報を例えばテーブル等を用いてＲＦ周波数に変換する。）。続いて、現在の情報チャネルのＲＦ周波数から、変更先のＲＦ周波数の周波数差を算出する。続いて、その周波数差を、１つの情報チャネルの帯域幅（１セグメントの帯域幅：４３０ｋＨｚ）で除算し、周波数差をセグメント数の差で換算する。 First, when there is an information channel change command, for example, the RF frequency of the change destination is input from the user (or selection information such as a program or a broadcasting station is input from the user. Convert to RF frequency using a table etc.). Subsequently, the frequency difference of the change destination RF frequency is calculated from the RF frequency of the current information channel. Subsequently, the frequency difference is divided by the bandwidth of one information channel (bandwidth of one segment: 430 kHz), and the frequency difference is converted by the difference in the number of segments.
続いて、その換算したセグメント数と、ＴＭＣＣ情報に記述された連結セグメント数及びセグメント番号とから、その変更が、連結送信外への変更であるか、連結送信内での変更であるかを判断する。例えば、変更前の送信信号のＴＭＣＣ信号の記述内容が、図１３に示すように、連結セグメント数が８であり、セグメント番号が＃４であるとする。このとき、換算したセグメント差が、−５であれば、変更先の情報チャネルは、セグメント番号＃５となり、連結送信内での変更であることがわかる。また、換算したセグメント差が、＋４であれば、変更先の情報チャネルにはセグメント番号が割り当てられておらず、連結送信外への変更であることがわかる。
Subsequently, from the converted number of segments and the number of connected segments and the segment number described in the TMCC information, it is determined whether the change is a change outside the concatenation transmission or a change within the concatenation transmission. To do. For example, it is assumed that the description content of the TMCC signal of the transmission signal before the change is that the number of connected segments is 8 and the segment number is # 4 as shown in FIG. At this time, if the converted segment difference is −5, the information channel of the change destination is the
以上のように、ＴＭＣＣ情報に連結セグメント数とセグメント番号とを記述することによって、変更先の情報チャネルが、連結送信外への変更であるか、連結送信内での変更であるかを、容易の判断することができる。 As described above, by describing the number of concatenated segments and the segment number in the TMCC information, it is easy to determine whether the information channel to be changed is a change outside the concatenated transmission or a change within the concatenated transmission. Can be judged.
つぎに、ＭＰＥＧ−２ｓｙｓｔｅｍｓに規定されているＮＩＴに記述する例について説明をする。 Next, an example described in the NIT defined in MPEG-2 systems will be described.
上述したようにＩＳＤＢ−Ｔｎ規格では、帯域幅６ＭＨｚ内を、最大１３個までのセグメント（１セグメントが１情報チャネルに対応する。）を多重化して連結送信をすることが可能とされている。ＮＩＴに連結送信情報を記述する場合には、この６ＭＨｚの帯域幅内に送信される情報チャネルを、連結送信している情報チャネル単位でグループ分けする。そして、各グループにそれぞれユニークなグループＩＤを設け、このグループＩＤをＮＩＴに記述するようにする。 As described above, according to the ISDB-Tn standard, up to 13 segments (one segment corresponds to one information channel) can be multiplexed and transmitted within a bandwidth of 6 MHz. When describing linked transmission information in the NIT, information channels transmitted within the 6 MHz bandwidth are grouped in units of linked information channels. Each group is provided with a unique group ID, and this group ID is described in the NIT.
例えば、６ＭＨｚ帯域内の最も低い周波数の連結送信グループにグループＩＤ＃０を割り当て、次の連結送信グループにグループＩＤ＃１、以後、７番目に連結送信グループ（グループＩＤ＃６）までそれぞれグループＩＤを割り当てる。そして、図１４に示すように、それぞれのグループ番号を３ビットの値で表現した連結送信情報をＮＩＴに記述する。なお、単独送信の場合（連結送信をしていない場合）には、別途ユニークな値（例えば、狽P１１煤jを割り当てる。
For example, the
６ＭＨｚの帯域内に、２セグメントの連結送信がされた連結送信グループが５個あり、単独送信のセグメントが１個ある場合、図１５に示すように、各連結送信グループにグループＩＤが割り当てられる。 When there are five linked transmission groups in which a 2-segment linked transmission is performed in the 6 MHz band and there is a single transmission segment, a group ID is assigned to each linked transmission group as shown in FIG.
このようなＮＩＴは、ソースエンコーダ１ａにより、全ての情報チャネルに対して同一の内容が記述されることとなる。そして、受信側では、図５に示したように、ＭＰＥＧデコーダ２１によりＮＩＴが解析され、その情報が受信側にフィードバックされる。すなわち、受信装置２１は、他の情報チャネルがどの連結送信グループに属するかが、このＮＩＴが解析されることにより、常に判断することができる。
In such NIT, the same content is described for all information channels by the source encoder 1a. On the receiving side, as shown in FIG. 5, the NIT is analyzed by the
受信装置２１では ＮＩＴ情報に記述された連結送信情報を受信して、以下のように、変更先の情報チャネルが変更前の情報チャネルと連結送信されているかどうかを判断する。
The receiving
まず、情報チャネルの変更の命令があると、変更先の情報チャネルが、連結送信が可能な周波数チャネルの範囲（上述した６ＭＨｚ帯域の範囲である。なお、ＩＳＤＢ−Ｔｎの場合、この帯域の範囲外の情報チャネルとは連結送信がされないことが規定されている。）にあるかどうかを判断する。変更先の情報チャネルが、この６ＭＨｚ帯域の範囲外にある場合には、連結送信がされていないと判断する。変更先の情報チャネルがこの６ＭＨｚ帯域の範囲内にある場合には、続いて、ＮＩＴを参照し、変更先の情報チャネルの連結送信グループのグループＩＤと、変更前の情報チャネルの連結送信グループのグループＩＤとを比較する。比較した結果、グループＩＤが一致すれば、その変更先の情報チャネルが、連結送信内での変更であるかとを判断する。また、グループＩＤが一致しなければ、その変更先の情報チャネルが連結送信外への変更であると判断する。 First, when there is an instruction to change the information channel, the information channel to be changed is a frequency channel range in which concatenated transmission is possible (the above-described 6 MHz band range. In the case of ISDB-Tn, this band range It is determined whether or not there is a connection transmission with the outside information channel). If the information channel of the change destination is outside the range of this 6 MHz band, it is determined that the concatenated transmission is not performed. If the information channel of the change destination is within the range of the 6 MHz band, the NIT is subsequently referred to, and the group ID of the concatenated transmission group of the information channel of the change destination and the concatenated transmission group of the information channel before the change are changed. Compare the group ID. If the group IDs match as a result of the comparison, it is determined whether or not the information channel of the change destination is a change in the concatenated transmission. On the other hand, if the group IDs do not match, it is determined that the information channel of the change destination is a change to outside of linked transmission.
以上のように、ＮＩＴに連結送信グループＩＤを記述することによって変更先の情報チャネルが、連結送信外への変更であるか、連結送信内での変更であるかを、容易の判断することができる。 As described above, it is easy to determine whether the information channel of the change destination is a change to outside of the linked transmission or a change within the linked transmission by describing the linked transmission group ID in the NIT. it can.
なお、このような連結送信情報は、ＴＭＣＣ情報又はＮＩＴのいずれか一方のみに記述してもよいし、また、ＴＭＣＣ情報及びＮＩＴの両者に記述してもよい。 Such linked transmission information may be described in only one of TMCC information and NIT, or may be described in both TMCC information and NIT.
また、チャネルの変更が連結送信外への変更であるか、連結送信内での変更であるかを判断した後、例えば、送信時にＯＦＤＭフレームの配置に同期がとられていれば、フレーム同期の保持を行うが、もし、ＯＦＤＭフレームの配置に同期がとられていなければ、ＦＦＴウィンドの同期の保持のみを行うようにしてもよい。 Also, after determining whether the channel change is a change outside the concatenated transmission or a change within the concatenated transmission, for example, if the OFDM frame arrangement is synchronized at the time of transmission, the frame synchronization However, if the OFDM frame layout is not synchronized, only the synchronization of the FFT window may be performed.
１ａ ソースエンコーダ、０ ＯＦＤＭ送信装置、２-１，２-２，２-３ チャネルエンコーダ、２-１ａ，２-２ａ，２-３ａ フレーム構成部、３-１，４-２，４-３ 周波数変換部、５ 多重化部、６ ＩＦＦＴ演算部、７ ガードインターバル付加部、８ 直交変調部、９ 周波数変換部、１０ アンテナ、２０ ＯＦＤＭ受信装置、２１ ＭＰＥＧデコーダ、２３ チューナ、２４ ＢＰＦ、２５ Ａ／Ｄ変換部、２６ デジタル直交復調、２７ ｆｃ補正部、２８ ＦＦＴ演算部、２９ ＦＡＦＣ・Ｗ−Ｓｙｎｃ、３０ ＷＡＦＣ、３１ ＮＣＯ、３２ イコライザ、３３ 周波数方向デインタリーバ、３４ 時間方向デインタリーバ、３５ デマッピング部、３６ エラー訂正部、３７ ＴＭＣＣ復号部、３８ 制御部、３９ メモリ、４０ リモートコントローラ 1a source encoder, 0 OFDM transmitter, 2-1, 2, 2, 2-3 channel encoder, 2-1a, 2-2a, 2-3a frame configuration unit, 3-1, 4-2, 4-3 frequency Conversion unit, 5 multiplexing unit, 6 IFFT operation unit, 7 guard interval addition unit, 8 orthogonal modulation unit, 9 frequency conversion unit, 10 antenna, 20 OFDM receiver, 21 MPEG decoder, 23 tuner, 24 BPF, 25 A / D conversion unit, 26 digital quadrature demodulation, 27 fc correction unit, 28 FFT operation unit, 29 FAFC / W-Sync, 30 WAFC, 31 NCO, 32 equalizer, 33 frequency direction deinterleaver, 34 time direction deinterleaver, 35 demapping Unit, 36 error correction unit, 37 TMCC decoding unit, 38 control unit, 39 memory, 40 remote controller Roller
Claims (12)
複数の情報チャネルに対応する情報系列から、それぞれ、周波数領域のＯＦＤＭ信号を生成する複数のエンコーダと、
上記各エンコーダから出力された複数の周波数領域のＯＦＤＭ信号を一括して逆フーリエ変換することにより、該複数の周波数領域のＯＦＤＭ信号が周波数方向に多重化されたベースバンドのＯＦＤＭ信号を生成する多重化／逆フーリエ変換部と、
上記多重化／逆フーリエ変換部により生成されたベースバンドのＯＦＤＭ信号を直交変調する直交変調部と、
上記直交変調部により直交変調された上記ＯＦＤＭ信号をＲＦ帯域の信号に周波数変換して送信する送信部とを備え、
上記複数の情報チャネルに対応する周波数領域のＯＦＤＭ信号が一括して逆フーリエ変換されていることを示す情報を上記ＯＦＤＭ信号に含めることを特徴とするＯＦＤＭ送信装置。 In OFDM transmitter that sends to generate an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) signal from an information sequence,
A plurality of encoders for generating frequency-domain OFDM signals , respectively, from information sequences corresponding to a plurality of information channels ;
Multiplexing for generating a baseband OFDM signal in which a plurality of frequency domain OFDM signals are multiplexed in the frequency direction by collectively performing an inverse Fourier transform on the plurality of frequency domain OFDM signals output from the encoders. A conversion / inverse Fourier transform unit;
An orthogonal modulation unit that orthogonally modulates the baseband OFDM signal generated by the multiplexing / inverse Fourier transform unit ;
A transmission unit that frequency-converts the OFDM signal that has been orthogonally modulated by the orthogonal modulation unit into an RF band signal, and transmits the signal.
OFDM transmission apparatus characterized by including the information indicating that the OFDM signal in the frequency region corresponding to the plurality of information channels are inverse Fourier transform collectively on the OFDM signal.
上記複数の情報チャネルに対応する周波数領域のＯＦＤＭ信号が一括して逆フーリエ変換されていることを示す情報として、いずれの上記グループに属しているかを示す情報を、上記ＯＦＤＭ信号に含めることを特徴とする請求項１記載のＯＦＤＭ送信装置。 A group is defined for each of the plurality of frequency domain OFDM signals subjected to the inverse Fourier transform collectively,
As information indicating that the OFDM signal in the frequency region corresponding to the plurality of information channels are inverse Fourier transformed at once, the information indicating whether it belongs to any of the above groups, characterized in that included in the OFDM signal The OFDM transmitter according to claim 1.
複数の情報チャネルに対応する情報系列から、それぞれ、周波数領域のＯＦＤＭ信号を生成する複数のエンコーダと、
上記各エンコーダから出力された複数の周波数領域のＯＦＤＭ信号を一括して逆フーリエ変換することにより、該複数の周波数領域のＯＦＤＭ信号を周波数方向に連結して送信する送信部とを備え、
上記複数の情報チャネルに対応する周波数領域のＯＦＤＭ信号が連結されて送信されることを示す連結送信情報を上記ＯＦＤＭ信号に含めることを特徴とするＯＦＤＭ送信装置。 In an OFDM transmitter for generating and transmitting an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) signal from an information sequence ,
A plurality of encoders for generating frequency-domain OFDM signals , respectively, from information sequences corresponding to a plurality of information channels ;
By collectively inverse Fourier transform the OFDM signals of a plurality of frequency domain output from the respective encoders, and a transmission unit for transmitting by connecting an OFDM signal of the plurality of frequency domain in the frequency direction,
OFDM transmission apparatus characterized by including a coupling transmission information indicating that the OFDM signal in the frequency region corresponding to the plurality of information channels is transmitted is connected to the OFDM signal.
上記連結送信情報として、いずれの上記グループに属するかを示す連結送信グループ情報を上記ＯＦＤＭ信号に含めることを特徴とする請求項６記載のＯＦＤＭ送信装置。 A group is defined for each of the information channels to be connected.
As the connecting transmission information, OFDM transmitting apparatus according to claim 6, wherein the connected transmission group information indicating which belongs to the group, characterized in that included in the OFDM signal.
複数の情報チャネルに対応する情報系列から、それぞれ、周波数領域の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）信号を生成し、
上記生成した複数の周波数領域のＯＦＤＭ信号を一括して逆フーリエ変換を施すことにより、該複数の周波数領域のＯＦＤＭ信号が周波数方向に多重化されたベースバンドのＯＦＤＭ信号を生成し、
上記生成したベースバンドのＯＦＤＭ信号を直交変調し、
上記直交変調したＯＦＤＭ信号をＲＦ帯域の信号に周波数変換して送信し、
上記複数の情報チャネルに対応する周波数領域のＯＦＤＭ信号が一括して逆フーリエ変換されていることを示す情報を上記ＯＦＤＭ信号に含めることを特徴とするＯＦＤＭ送信方法。 In an OFDM transmission method for generating and transmitting an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) signal from an information sequence,
Generate orthogonal frequency division multiplexed (OFDM) signals in the frequency domain from information sequences corresponding to a plurality of information channels ,
A plurality of frequency domain OFDM signals generated above are subjected to inverse Fourier transform to generate a baseband OFDM signal in which the frequency domain OFDM signals are multiplexed in the frequency direction,
Orthogonally modulate the generated baseband OFDM signal,
The OFDM signal the orthogonal modulation and transmits the frequency-converted into RF band signal,
OFDM transmission method characterized by including the information indicating that the OFDM signal in the frequency region corresponding to the plurality of information channels are inverse Fourier transform collectively on the OFDM signal.
複数の情報チャネルに対応する情報系列から、それぞれ、周波数領域のＯＦＤＭ信号を生成し、
上記生成した複数の周波数領域のＯＦＤＭ信号を一括して逆フーリエ変換することにより、該複数の周波数領域のＯＦＤＭ信号を周波数方向に連結して送信し、
上記複数の情報チャネルに対応する周波数領域のＯＦＤＭ信号が連結されて送信されることを示す連結送信情報を上記ＯＦＤＭ信号に含めることを特徴とするＯＦＤＭ送信方法。 In an OFDM transmission method for generating and transmitting an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) signal from an information sequence ,
Generate frequency domain OFDM signals from information sequences corresponding to a plurality of information channels,
By inverse Fourier transform collectively OFDM signals of a plurality of frequency regions generated above, and transmits the connection OFDM signals of the plurality of frequency domain in the frequency direction,
OFDM transmission method characterized by including the coupling transmission information indicating that the OFDM signal in the frequency region corresponding to the plurality of information channels is transmitted is connected to the OFDM signal.
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