JP6482269B2 - 送信装置、受信装置、デジタル放送システム及びチップ - Google Patents

送信装置、受信装置、デジタル放送システム及びチップ Download PDF

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Description

本発明は、送信装置、受信装置、デジタル放送システム及びチップに関する。
日本における地上デジタル放送方式であるISDB-T(Integrated Services Digital Broadcasting - Terrestrial)方式では、送信装置は、データフレーム及び制御信号(TMCC情報やAC信号)によって構成される伝送フレーム(OFDMフレーム)毎に、映像・音声等のデータを送信する。制御信号は、伝送フレーム毎に伝送フレームに挿入される。また、受信装置は、伝送フレームの同期をとることによって、映像・音声等のデータを受信する(例えば、非特許文献1)。
「地上デジタルテレビジョン放送の伝送方式 標準規格」 ARIB STD−B31
しかしながら、上述した技術では、伝送フレーム毎に制御信号が頻繁に変わるケースが想定されておらず、n(nは1以上の整数)番目の伝送フレームには、n番目の伝送フレームに含まれるデータシンボル#nを復調するための制御信号#nが含まれる。
このような背景下において、例えば、フェージングに対する耐性を向上するために、伝送フレームに含まれるデータフレームについては、時間軸方向においてシンボルの順序を入れ替えるインターリーブ(以下、時間インターリーブ)及びデインターリーブ(以下、時間デインターリーブ)が適用され、伝送フレームに含まれる制御信号については、上述した時間インターリーブ及び時間デインターリーブが適用されないケースが考えられる。このようなケースにおいては、時間デインターリーブが適用されたデータフレーム#nの処理を復調するタイミングにおいては、n+x(xは1以上の整数)番目以降の伝送フレームに含まれる制御信号#n+xが受信装置で復調されている可能性があり、制御信号#nが制御信号#n+xによって上書きされている可能性がある。言い換えると、時間デインターリーブが適用されたデータフレーム#nの処理を開始するタイミングにおいて、データフレーム#nと制御信号#nとの同期が取れておらず、データフレーム#nを構成するデータシンボル#nを正しく復調することができない恐れがある。
或いは、伝送フレームに含まれるデータフレームについて、上述した時間インターリーブ及び時間デインターリーブが適用されないケースも考えられる。このようなケースにおいては、データフレーム#nの復調を開始するタイミングにおいては、n番目の伝送フレームに含まれる制御信号#nが受信装置で復調されていない可能性がある。言い換えると、時間デインターリーブが適用されないデータフレーム#nの処理を開始するタイミングにおいて、データフレーム#nと制御信号#nとの同期が取れておらず、データフレーム#nを構成するデータシンボル#nを正しく復調することができない恐れがある。
そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、伝送フレーム毎に制御信号が頻繁に変わる場合であっても、データフレームを正しく復調することを可能とする送信装置、受信装置、デジタル放送システム及びチップを提供することを目的とする。
第1の特徴は、送信装置であって、データビットのキャリア変調によってデータシンボルを生成するキャリア変調部と、シンボル数によって定義されるインターリーブ分散範囲に亘って、前記キャリア変調部から出力されるデータシンボルを構成するデータキャリアシンボルの順序を時間軸方向において入れ替える時間インターリーブを少なくとも行うインターリーブ部と、前記インターリーブ部から出力されるデータシンボルの復調に用いる制御信号を生成する制御信号生成部と、前記インターリーブ部から出力されるデータシンボルによって構成されるデータフレーム及び前記制御信号生成部から出力される制御信号を含む伝送フレームを送信する送信部とを備え、前記送信部は、n(nは1以上の整数)番目の伝送フレームに含まれるデータフレーム#nと、n−p(pは0以上の整数)番目の伝送フレームに含まれるデータフレーム#n−pの復調に用いる制御信号#n−pとを含む前記n番目の伝送フレームを送信することを要旨とする。
第2の特徴は、受信装置であって、データフレーム及び制御信号を含む伝送フレームを受信する受信部と、シンボル数によって定義されるデインターリーブ範囲に亘って、前記受信部から出力されるデータシンボルを構成するデータキャリアシンボルの順序を時間軸方向において入れ替える時間デインターリーブを少なくとも行うデインターリーブ部と、前記デインターリーブ部から出力されるデータシンボルのキャリア復調によってデータビットを生成するキャリア復調部と、n(nは1以上の整数)番目の伝送フレームを受信するときに、n−q(qは0以上の整数)番目の伝送フレームに含まれる制御信号#n−qを取得する取得部とを備えることを要旨とする。
第3の特徴は、送信装置であって、データビットのキャリア変調によってデータシンボルを生成するキャリア変調部と、前記キャリア変調部から出力されるデータシンボルの復調に用いる制御信号を生成する制御信号生成部と、前記キャリア変調部から出力されるデータシンボルによって構成されるデータフレーム及び前記制御信号生成部から出力される制御信号を含む伝送フレームを送信する送信部とを備え、前記送信部は、n(nは1以上の整数)番目の伝送フレームに含まれるデータフレーム#nと、n+r(rは1以上の整数)番目の伝送フレームに含まれるデータフレーム#n+rの復調に用いる制御信号#n+rとを含む前記n番目の伝送フレームを送信することを要旨とする。
第4の特徴は、受信装置であって、データシンボル及び制御信号を含む伝送フレームを受信する受信部と、前記受信部から出力されるデータシンボルのキャリア復調によってデータビットを生成するキャリア復調部と、n(nは1以上の整数)番目の伝送フレームを受信するときに、n+s(sは1以上の整数)番目の伝送フレームに含まれる制御信号#n+sを取得する取得部とを備えることを要旨とする。
第5の特徴は、送信装置及び受信装置を備えるデジタル放送システムであって、前記送信装置は、データビットのキャリア変調によってデータシンボルを生成するキャリア変調部と、シンボル数によって定義されるインターリーブ分散範囲に亘って、前記キャリア変調部から出力されるデータシンボルを構成するデータキャリアシンボルの順序を時間軸方向において入れ替える時間インターリーブを少なくとも行うインターリーブ部と、前記インターリーブ部から出力されるデータシンボルの復調に用いる制御信号を生成する制御信号生成部と、前記インターリーブ部から出力されるデータシンボル及び前記制御信号生成部から出力される制御信号を含む伝送フレームを送信する送信部とを備え、前記受信装置は、データシンボル及び制御信号を含む伝送フレームを受信する受信部と、シンボル数によって定義されるデインターリーブ範囲に亘って、前記受信部から出力されるデータシンボルを構成するデータキャリアシンボルの順序を時間軸方向において入れ替える時間デインターリーブを少なくとも行うデインターリーブ部と、前記デインターリーブ部から出力されるデータシンボルのキャリア復調によってデータビットを生成するキャリア復調部とを備え、前記送信部は、n(nは1以上の整数)番目の伝送フレームに含まれるデータフレーム#nと、n−p(pは0以上の整数)番目の伝送フレームに含まれるデータフレーム#n−pの復調に用いる制御信号#n−pとを含む前記n番目の伝送フレームを送信することを要旨とする。
第6の特徴は、送信装置及び受信装置を備えるデジタル放送システムであって、前記送信装置は、データビットのキャリア変調によってデータシンボルを生成するキャリア変調部と、シンボル数によって定義されるインターリーブ分散範囲に亘って、前記キャリア変調部から出力されるデータシンボルを構成するデータキャリアシンボルの順序を時間軸方向において入れ替える時間インターリーブを少なくとも行うインターリーブ部と、前記インターリーブ部から出力されるデータシンボルの復調に用いる制御信号を生成する制御信号生成部と、前記インターリーブ部から出力されるデータシンボル及び前記制御信号生成部から出力される制御信号を含む伝送フレームを送信する送信部とを備え、前記受信装置は、前記伝送フレームを受信する受信部と、シンボル数によって定義されるデインターリーブ範囲に亘って、前記受信部から出力されるシンボルを構成するデータキャリアシンボルの順序を時間軸方向において入れ替える時間デインターリーブを少なくとも行うデインターリーブ部と、前記デインターリーブ部から出力されるデータシンボルのキャリア復調によってデータビットを生成するキャリア復調部と、n(nは1以上の整数)番目の伝送フレームを受信するときに、n−q(qは0以上の整数)番目の伝送フレームに含まれる制御信号#n−qを取得する取得部とを備える。
第7の特徴は、送信装置及び受信装置を備えるデジタル放送システムであって、前記送信装置は、データビットのキャリア変調によってデータシンボルを生成するキャリア変調部と、前記キャリア変調部から出力されるデータシンボルの復調に用いる制御信号を生成する制御信号生成部と、前記キャリア変調部から出力されるデータシンボルによって構成されるデータフレーム及び前記制御信号生成部から出力される制御信号を含む伝送フレームを送信する送信部とを備え、前記受信装置は、データフレーム及び制御信号を含む伝送フレームを受信する受信部と、前記デインターリーブ部から出力されるデータシンボルのキャリア復調によってデータビットを生成するキャリア復調部とを備え、前記送信部は、n(nは1以上の整数)番目の伝送フレームに含まれるデータフレーム#nと、n+r(rは1以上の整数)番目の伝送フレームに含まれるデータフレーム#n+rの復調に用いる制御信号#n+rとを含む前記n番目の伝送フレームを送信することを要旨とする。
第8の特徴は、送信装置及び受信装置を備えるデジタル放送システムであって、前記送信装置は、データビットのキャリア変調によってデータシンボルを生成するキャリア変調部と、前記キャリア変調部から出力されるデータシンボルの復調に用いる制御信号を生成する制御信号生成部と、前記キャリア変調部から出力されるデータシンボルによって構成されるデータフレーム及び前記制御信号生成部から出力される制御信号を含む伝送フレームを送信する送信部とを備え、前記受信装置は、データフレーム及び制御信号を含む伝送フレームを受信する受信部と、前記デインターリーブ部から出力されるデータシンボルのキャリア復調によってデータビットを生成するキャリア復調部と、n(nは1以上の整数)番目の伝送フレームを受信するときに、n+s(sは1以上の整数)番目の伝送フレームに含まれる制御信号#n+sを取得する取得部とを備えることを要旨とする。
第9の特徴は、受信装置に搭載されるチップであって、データフレーム及び制御信号を含む伝送フレームを受信する受信部と、シンボル数によって定義されるデインターリーブ範囲に亘って、前記受信部から出力されるデータシンボルを構成するデータキャリアシンボルの順序を時間軸方向において入れ替える時間デインターリーブを少なくとも行うデインターリーブ部と、前記デインターリーブ部から出力されるデータシンボルのキャリア復調によってデータビットを生成するキャリア復調部と、n(nは1以上の整数)番目の伝送フレームを受信するときに、n−q(qは0以上の整数)番目の伝送フレームに含まれる制御信号#n−qを取得する取得部とを備えることを要旨とする。
第10の特徴は、 受信装置に搭載されるチップであって、データシンボル及び制御信号を含む伝送フレームを受信する受信部と、前記デインターリーブ部から出力されるデータシンボルのキャリア復調によってデータビットを生成するキャリア復調部と、n(nは1以上の整数)番目の伝送フレームを受信するときに、n+s(sは1以上の整数)番目の伝送フレームに含まれる制御信号#n+sを取得する取得部とを備えることを要旨とする。
本発明によれば、伝送フレーム毎に制御信号が頻繁に変わる場合であっても、データフレームを正しく復調することを可能とする送信装置、受信装置、デジタル放送システム及びチップを提供することができる。
図1は、第1実施形態に係る送信装置10を示すブロック図である。 図2は、第1実施形態に係る受信装置20を示すブロック図である。 図3は、第1実施形態に係るフレーム構造の一例を示す図である。 図4は、第1実施形態に係る時間インターリーブについて説明するための図である。 図5は、第1実施形態に係る時間デインターリーブについて説明するための図である。 図6は、第1実施形態に係る同期方法について説明するための図である。 図7は、第2実施形態に係る受信装置20を示すブロック図である。 図8は、第2実施形態に係る同期方法について説明するための図である。 図9は、変更例1に係る受信装置20を示すブロック図である。 図10は、第3実施形態に係る送信装置10を示すブロック図である。 図11は、第3実施形態に係る受信装置20を示すブロック図である。 図12は、第3実施形態に係る同期方法について説明するための図である。 図13は、第4実施形態に係る受信装置20を示すブロック図である。 図14は、第4実施形態に係る同期方法について説明するための図である。
以下において、実施形態について説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。
したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
[実施形態の概要]
第1に、実施形態に係る送信装置は、データビットのキャリア変調によってデータシンボルを生成するキャリア変調部と、シンボル数によって定義されるインターリーブ分散範囲に亘って、前記キャリア変調部から出力されるデータシンボルを構成するデータキャリアシンボルの順序を時間軸方向において入れ替える時間インターリーブを少なくとも行うインターリーブ部と、前記インターリーブ部から出力されるデータシンボルの復調に用いる制御信号を生成する制御信号生成部と、前記インターリーブ部から出力されるデータシンボルによって構成されるデータフレーム及び前記制御信号生成部から出力される制御信号を含む伝送フレームを送信する送信部とを備え、前記送信部は、n(nは1以上の整数)番目の伝送フレームに含まれるデータフレーム#nと、n−p(pは0以上の整数)番目の伝送フレームに含まれるデータフレーム#n−pの復調に用いる制御信号#n−pとを含む前記n番目の伝送フレームを送信する。
実施形態では、送信装置は、データフレーム#nと制御信号#n−pとを含むn番目の伝送フレームを送信する。従って、受信装置においてn番目の伝送フレーム(データフレーム#n)よりも前に受信するデータフレーム#n−pに対する時間デインターリーブを適用することによって遅延が生じても、時間デインターリーブが適用されたデータフレーム#n−pの処理を開始するタイミングにおいて、データフレーム#n−pと制御信号#n−pとの同期をとることができる。従って、データフレームに対して時間インターリーブ及び時間デインターリーブが適用されており、伝送フレーム毎に制御信号が頻繁に変わる場合であっても、データフレームを正しく復調することができる。
第2に、実施形態に係る受信装置は、データフレーム及び制御信号を含む伝送フレームを受信する受信部と、シンボル数によって定義されるデインターリーブ範囲に亘って、前記受信部から出力されるデータシンボルを構成するデータキャリアシンボルの順序を時間軸方向において入れ替える時間デインターリーブを少なくとも行うデインターリーブ部と、前記デインターリーブ部から出力されるデータシンボルのキャリア復調によってデータビットを生成するキャリア復調部と、n(nは1以上の整数)番目の伝送フレームを受信するときに、n−q(qは0以上の整数)番目の伝送フレームに含まれる制御信号#n−qを取得する取得部とを備える。
実施形態では、受信装置は、n番目の伝送フレームを受信するときに、制御信号#n−qを取得する。すなわち、受信装置は、n番目の伝送フレーム(データフレーム#n)よりも前に受信するデータフレーム#n−qに対する時間デインターリーブが適用された後に、時間デインターリーブが適用されたデータフレーム#n−qの処理を開始するタイミングにおいて、データフレーム#n−qと制御信号#n−qとの同期をとることができる。従って、データシンボルに対して時間インターリーブ及び時間デインターリーブが適用されており、伝送フレーム毎に制御信号が頻繁に変わる場合であっても、データフレームを正しく復調することができる。
第3に、実施形態に係る送信装置は、データビットのキャリア変調によってデータシンボルを生成するキャリア変調部と、前記キャリア変調部から出力されるデータシンボルの復調に用いる制御信号を生成する制御信号生成部と、前記キャリア変調部から出力されるデータシンボルによって構成されるデータフレーム及び前記制御信号生成部から出力される制御信号を含む伝送フレームを送信する送信部とを備え、前記送信部は、n(nは1以上の整数)番目の伝送フレームに含まれるデータフレーム#nと、n+r(rは1以上の整数)番目の伝送フレームに含まれるデータフレーム#n+rの復調に用いる制御信号#n+rとを含む前記n番目の伝送フレームを送信する。
実施形態では、送信装置は、データフレーム#nと制御信号#n+rとを含むn番目の伝送フレームを送信する。従って、受信装置においてn番目の伝送フレーム(データフレーム#n)よりも後に受信するデータフレーム#n+rの処理を開始するタイミングにおいて、制御信号#n+rの復調が既に完了しているため、伝送フレーム毎に制御信号が頻繁に変わる場合であっても、速やかに正しくデータフレームを復調することができる。
第4に、実施形態に係る受信装置は、データシンボル及び制御信号を含む伝送フレームを受信する受信部と、前記受信部から出力されるデータシンボルのキャリア復調によってデータビットを生成するキャリア復調部と、n(nは1以上の整数)番目の伝送フレームを受信するときに、n+s(sは1以上の整数)番目の伝送フレームに含まれる制御信号#n+sを取得する取得部とを備える。
実施形態では、受信装置は、n番目の伝送フレームを受信するときに、制御信号+sを取得する。従って、受信装置においてn番目の伝送フレーム(データフレーム#n)よりも後に受信するデータフレーム#n+sの処理を開始するタイミングにおいて、制御信号#n+sの復調が既に完了しているため、伝送フレーム毎に制御信号が頻繁に変わる場合であっても、速やかに正しくデータフレームを復調することができる。
[第1実施形態]
(デジタル放送システム)
以下において、第1実施形態に係るデジタル放送システムについて説明する。図1は、第1実施形態に係る送信装置10を示すブロック図であり、図2は、第1実施形態に係る受信装置20を示すブロック図である。デジタル放送システムは、送信装置10及び受信装置20を備える。
実施形態において、デジタル放送システムは、次世代地上放送方式に対応するデジタル放送システムである。例えば、デジタル放送システムでは、MIMO(Multiple Input Multiple Output)技術、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技術が適用される。デジタル放送システムでは、送信装置10から受信装置20に対して、複数の階層に属する階層化データ(例えば、1セグメント、13セグメント)が送信される。第1実施形態では、階層化データとして、A階層データ、B階層データ、C階層データが送信されるケースについて例示する。
図1に示すように、送信装置10は、誤り訂正符号化部11と、フレーム化部12と、キャリア変調部13と、インターリーブ部14と、ポインタ生成部15と、制御信号生成部16と、MIMO−OFDM変調部17とを備える。送信装置10は、例えば、放送局等に設けられる。
誤り訂正符号化部11は、所定数のデータビット及び誤り訂正符号を含む固定長の誤り訂正符号ブロックを生成するブロック生成部を構成する。具体的には、誤り訂正符号化部11は、所定フォーマットを有するTS(Transport Stream)などの入力データに誤り訂正符号を付与する。
第1実施形態では、階層化データとして、A階層データ、B階層データ、C階層データが送信される。従って、送信装置10は、A階層データの誤り訂正符号ブロックを生成する誤り訂正符号化部11Aと、B階層データの誤り訂正符号ブロックを生成する誤り訂正符号化部11Bと、C階層データの誤り訂正符号ブロックを生成する誤り訂正符号化部11Cとを備える。
フレーム化部12は、誤り訂正符号ブロックによって構成されるデータフレームを生成するフレーム生成部を構成する。
第1実施形態では、階層化データとして、A階層データ、B階層データ、C階層データが送信される。従って、送信装置10は、A階層データの誤り訂正符号ブロックを生成するフレーム化部12Aと、B階層データの誤り訂正符号ブロックを生成するフレーム化部12Bと、C階層データの誤り訂正符号ブロックを生成するフレーム化部12Cとを備える。
キャリア変調部13は、データビットのキャリア変調によってデータシンボルを生成する。具体的には、キャリア変調部13は、PSK(位相変調)やQAM(直角位相振幅変調)などの変調方式に従って、データフレームに含まれる所定数のデータビットを1つのデータキャリアシンボルとしてIQ平面上にマッピングし、所定数のデータキャリアシンボルによって構成されるデータシンボルを生成する。
第1実施形態では、階層化データとして、A階層データ、B階層データ、C階層データが送信される。従って、送信装置10は、A階層データのデータシンボルを生成するキャリア変調部13Aと、B階層データのデータシンボルを生成するキャリア変調部13Bと、C階層データのデータシンボルを生成するキャリア変調部13Cとを備える。
インターリーブ部14は、キャリア変調部13から出力されるデータシンボルを構成するデータキャリアシンボルの順序を入れ替えるインターリーブを行う。インターリーブ部14は、シンボル数によって定義されるインターリーブ分散範囲に亘ってデータシンボルを構成するデータキャリアシンボルの順序を時間軸方向において入れ替える時間インターリーブを少なくとも行う。インターリーブ部14は、時間インターリーブに加えて、キャリアシンボル数によって定義されるインターリーブ分散範囲に亘ってデータシンボルを構成するデータキャリアシンボルの順序を周波数軸方向において入れ替える周波数インターリーブを行ってもよい。
第1実施形態では、階層化データとして、A階層データ、B階層データ、C階層データが送信される。従って、送信装置10は、A階層データのデータフレームに含まれるデータキャリアにインターリーブを適用するインターリーブ部14Aと、B階層データのデータフレームに含まれるデータキャリアにインターリーブを適用するインターリーブ部14Bと、C階層データのデータフレームに含まれるデータキャリアにインターリーブを適用するインターリーブ部14Cとを備える。
ポインタ生成部15は、データフレームの先頭位置に対するデータフレームの先頭に含まれる誤り訂正符号ブロックの先頭位置のオフセットを計算するとともに、計算されたオフセットを示すポインタを生成する。オフセットは、例えば、データフレームの先頭位置を構成するデータキャリアシンボルからデータフレームの先頭に含まれる誤り訂正符号ブロックの先頭位置を構成するデータキャリアシンボルまでのキャリアシンボル数を示す値である。第1実施形態では、ポインタは、データシンボルの復調に用いる制御信号(例えば、後述するTMCC信号(伝送制御信号))に含まれる。
このように、ポインタが制御信号に含まれるため、誤り訂正符号ブロックは、複数の伝送フレーム(データフレーム)に跨がって配置されてもよい。すなわち、伝送フレームの先頭に含まれる誤り訂正符号ブロックの先頭位置が伝送フレームの先頭位置と一致していなくてもよい。
第1実施形態では、ポインタ生成部15は、n−p(pは0以上の整数)番目の伝送フレームに含まれるデータフレーム#n−pの復調に用いる制御信号#n−pがn(nは1以上の整数)番目の伝送フレームに含まれるようにポインタを生成する。すなわち、ポインタ生成部15は、制御信号#n−pの送信に先立ってデータフレーム#n−pが送信されるように、制御信号#n−pに含めるポインタを生成する。
制御信号生成部16は、TMCC(Transmission and Multiplexing Configuration Control)信号、AC(Auxiliary Channel)信号等の制御信号を生成する。制御信号は、インターリーブ部14から出力されるデータシンボル(データフレーム)の復調に用いる信号である。例えば、TMCC信号(伝送制御信号)は、複数の階層のそれぞれの伝送パラメータ(変調方式、セグメント数、符号化率等)を示す信号、伝送フレーム(以下、OFDMフレーム)の同期をとるための同期信号を含む。例えば、TMCC信号(伝送制御信号)は、上述したポインタを含む。
MIMO−OFDM変調部17は、インターリーブ部14から出力されるデータシンボル(データフレーム)及び制御信号生成部16から出力される制御信号によって構成されるOFDMフレームを生成する。OFDMフレームは、所定数のキャリアシンボル(周波数軸)及び所定数のシンボル数(時間軸)によって定義される。
続いて、MIMO−OFDM変調部17は、OFDMフレームを構成する各キャリアシンボルに対して、空間符号化処理を行って2系統の信号を生成して、2系統の信号に対してIFFT処理及び直交変換を行って無線信号Tx1,Tx2を生成する。MIMO−OFDM変調部17は、複数のアンテナを用いて、無線信号Tx1,Tx2を受信装置20に送信する。なお、2系統の信号は、同一の信号であってもよいが、伝送効率の観点では、異なる信号であることが好ましい。
第1実施形態では、MIMO−OFDM変調部17は、インターリーブ部14から出力されるデータシンボル及び制御信号生成部16から出力される制御信号を含むOFDMフレームを送信する送信部を構成する。また、ポインタ生成部15によって生成されたポインタが制御信号に含まれるため、MIMO−OFDM変調部17は、n(nは1以上の整数)番目のOFDMフレームに含まれるデータフレーム#nと、n−p(pは0以上の整数)番目のOFDMフレームに含まれるデータフレーム#n−pの復調に用いる制御信号#n−pとを含むn番目のOFDMフレームを送信する送信部を構成する。
図2に示すように、受信装置20は、周波数変換部21と、直交復調部22と、MIMO−OFDM復調部23と、制御信号復調部24と、デインターリーブ部25と、キャリア復調部26と、抽出部27と、誤り訂正復号部28とを備える。受信装置20は、例えば、家庭内に固定的に設置される受像機、ユーザが持ち運び可能な移動端末に設けられる。
周波数変換部21は、複数のアンテナを用いて、無線信号Rx1,Rx2を受信する。具体的には、周波数変換部21は、周波数変換によって、無線信号Rx1,Rx2をベースバンド信号に変換してAD変換などによってデジタル化する。
第1実施形態では、複数のアンテナによって無線信号Rx1,Rx2を受信するため、受信装置20は、無線信号Rx1を処理する周波数変換部21Aと、無線信号Rx2を処理する周波数変換部21Bとを備える。
直交復調部22は、周波数変換部21によって変換された周波数成分の直交復調を行う。
第1実施形態では、複数のアンテナによって無線信号Rx1,Rx2を受信するため、受信装置20は、無線信号Rx1に対応する信号を処理する周波数変換部21Aと、無線信号Rx2に対応する信号を処理する周波数変換部21Bとを備える。
MIMO−OFDM復調部23は、周波数変換部21A及び周波数変換部21Bから出力される2系統の信号に対してFFT処理およびMIMO復調処理を行って、所定数のキャリアシンボル(周波数軸)及び所定数のシンボル数(時間軸)によって定義されるOFDMフレームを取得する。OFDMフレームの同期は、上述したTMCC信号によって行われる。
第1実施形態において、MIMO−OFDM復調部23は、データフレーム及び制御信号を含むOFDMフレームを受信する受信部を構成する。
制御信号復調部24は、OFDMフレームに含まれる制御信号のうち、伝送制御信号(TMCC信号)を構成するシンボルのキャリア復調を行う。また、制御信号復調部24は、OFDMフレームに含まれる制御信号のうち、AC信号を構成するシンボルのキャリア復調を行う。制御信号復調部24は、制御信号に含まれるポインタを抽出する。
デインターリーブ部25は、MIMO−OFDM復調部23から出力されるデータシンボルを構成するデータキャリアシンボルの順序を入れ替えるデインターリーブを行う。デインターリーブは、インターリーブと逆の手順で行われることに留意すべきである。デインターリーブ部25は、シンボル数によって定義されるデインターリーブ範囲に亘ってデータシンボルを構成するデータキャリアシンボルの順序を時間軸方向において入れ替える時間デインターリーブを少なくとも行う。デインターリーブ部25は、時間デインターリーブに加えて、キャリアシンボル数によって定義されるデインターリーブ範囲に亘ってデータシンボルを構成するデータキャリアシンボルの順序を周波数軸方向において入れ替える周波数デインターリーブを行ってもよい。
第1実施形態では、階層化データとして、A階層データ、B階層データ、C階層データが送信される。従って、受信装置20は、A階層データのデータフレームを構成するデータキャリアにデインターリーブを適用するデインターリーブ部25Aと、B階層データのデータフレームを構成するデータキャリアにデインターリーブを適用するデインターリーブ部25Bと、C階層データのデータフレームを構成するデータキャリアにデインターリーブを適用するデインターリーブ部25Cとを備える。
キャリア復調部26は、デインターリーブ部25から出力されるデータシンボルのキャリア復調によってデータビットを生成する。具体的には、キャリア復調部26は、PSK(位相変調)やQAM(直角位相振幅変調)などの変調方式に応じて、IQ平面上にマッピングされたデータシンボルを所定数のデータビットにデマッピングする。
第1実施形態では、階層化データとして、A階層データ、B階層データ、C階層データが送信される。従って、受信装置20は、A階層データのデータビットを生成するキャリア復調部26Aと、B階層データのデータビットを生成するキャリア復調部26Bと、C階層データのデータビットを生成するキャリア復調部26Cとを備える。
抽出部27は、データフレームから誤り訂正符号ブロックを抽出する。具体的には、抽出部27は、データフレームの先頭位置に対するデータフレームの先頭に含まれる誤り訂正符号ブロックの先頭位置のオフセットを示すポインタに基づいて、データフレームの先頭に含まれる誤り訂正符号ブロックを抽出する。また、誤り訂正符号ブロックが固定長であるため、抽出部27は、データフレームの先頭に含まれる誤り訂正符号ブロックの先頭位置を特定することができれば、他の誤り訂正符号ブロックも抽出することができる。
第1実施形態では、階層化データとして、A階層データ、B階層データ、C階層データが送信される。従って、受信装置20は、A階層データの誤り訂正符号ブロックを抽出する抽出部27Aと、B階層データの誤り訂正符号ブロックを抽出する抽出部27Bと、C階層データの誤り訂正符号ブロックを抽出する抽出部27Cとを備える。
誤り訂正復号部28は、抽出部27から出力される誤り訂正符号ブロックを構成するビット列の誤り訂正を行う。
第1実施形態では、階層化データとして、A階層データ、B階層データ、C階層データが送信される。従って、受信装置20は、A階層データの誤り訂正符号ブロックを構成するビット列の誤り訂正を行う誤り訂正復号部28Aと、B階層データの誤り訂正符号ブロックを構成するビット列の誤り訂正を行う誤り訂正復号部28Bと、C階層データの誤り訂正符号ブロックを構成するビット列の誤り訂正を行う誤り訂正復号部28Cとを備える。
(フレーム構造)
以下において、第1実施形態に係るフレーム構造の一例について説明する。図3は、第1実施形態に係るフレーム構造の一例を示す図である。
図3に示すように、OFDMフレームは、各階層のデータフレームを構成するシンボル及び制御信号(TMCC信号及びAC信号)によって構成される。なお、OFDMフレームは、上述したように、所定数のキャリアシンボル(周波数軸)及び所定数のシンボル数(時間軸)によって定義される。
各階層のデータフレームは、誤り訂正符号ブロック(FECブロックとも呼ぶ)によって構成される。誤り訂正符号ブロックは、複数のデータフレームに跨がって配置されてもよい。誤り訂正符号ブロックは、固定長のビット列を有するが、誤り訂正符号ブロックのビット列長は、階層毎に異なっていてもよい。また、図3では、C階層の誤り訂正ブロックのビット列長を64800ビットとして例示しているが、ビット列長はこの限りではない。
(時間インターリーブ及び時間デインターリーブ)
以下において、第1実施形態に係る時間インターリーブ及び時間デインターリーブについて説明する。図4は、第1実施形態に係る時間インターリーブについて説明するための図である。図5は、第1実施形態に係る時間デインターリーブについて説明するための図である。
図4及び図5に示すように、データフレームは、時間軸方向においてシンボル数Nsのデータシンボルを含み、1つのデータシンボルは、周波数軸方向においてNc個のデータキャリアシンボルを含む。すなわち、データフレームは、Ns×Ncのキャリアシンボルを含む。ここでは、Nsが”8”であり、Ncが”6”であるケースが例示されている。
このようなケースにおいて、送信装置10(インターリーブ部14)は、図4に示すように、シンボル数Iによって定義されるインターリーブ分散範囲に亘ってデータシンボルの順序を入れ替える時間インターリーブを行う。例えば、n番目のデータフレームに含まれるデータキャリアシンボル1(n)〜6(n)の順序は、シンボル数Iによって定義されるインターリーブ分散範囲に亘って入れ替えられる。
一方で、受信装置20(デインターリーブ部25)は、図5に示すように、シンボル数Iによって定義されるデインターリーブ範囲に亘ってデータキャリアシンボルの順序を入れ替える時間デインターリーブを行う。例えば、n番目のデータフレームに含まれるデータキャリアシンボル1(n)〜6(n)の順序は、シンボル数Iによって定義されるデインターリーブ範囲に亘って入れ替えられる。
ここで、図4に示す時間インターリーブ前の状態と図5に示す時間デインターリーブ後の状態とを比較すると、時間デインターリーブに伴って遅延が生じている。このような遅延が生じており、伝送フレーム毎に制御信号が頻繁に変わる場合であっても、時間デインターリーブ後の状態において、データフレームの開始タイミングと制御信号の開始タイミングとを揃えるために、送信装置10(インターリーブ部14)は、時間インターリーブ後の状態において、遅延補正量Dsだけデータシンボル群を遅延させることに留意すべきである。遅延補正量Dsは、以下の式によって算出される。
Ds=Ns×m−I
但し、mは、Ns×m>Iを満足する最小の整数であることに留意すべきである。
結果として、時間デインターリーブ後の状態において、OFDMフレームのデータシンボル数(Ns)の整数倍(m)の遅延時間Dfが生じる。ここでは、mは2であり、受信装置20において、データフレームは、制御信号に対して2OFDMフレームだけ遅延する。
(同期方法)
以下において、第1実施形態に係る同期方法について説明する。図6は、第1実施形態に係る同期方法について説明するための図である。
上述したように、時間インターリーブ前の状態と時間デインターリーブ後の状態とを比較すると、時間デインターリーブに伴う遅延によって、制御信号とデータフレームとの間に2OFDMフレームの遅延が生じる。
従って、第1実施形態では、図6に示すように、MIMO−OFDM変調部17は、n(nは1以上の整数)番目のOFDMフレームに含まれるデータフレーム#nと、n−p(pは0以上の整数)番目のOFDMフレームに含まれるデータフレーム#n−pの復調に用いる制御信号#n−pとを含むn番目のOFDMフレームを送信する。
具体的には、pの値は、インターリーブ分散範囲(或いは、デインターリーブ範囲)を定義するシンボル数Iに基づいて定められる。詳細には、pの値は、シンボル数Iによって定められるmの値に基づいて定められる。mの値は、上述したように、制御信号に対するデータフレームの遅延時間を示す値である。
例えば、図6に示す例では、受信装置20において、時間デインターリーブが適用されたデータフレーム#n−1の処理を開始するタイミングにおいて、データフレームの先頭に含まれる誤り訂正符号ブロックの先頭位置(先頭データキャリアの位置)を示すポインタ#n−1(S(3))の受信(復調)が完了するように、pの値として”1”が定められている。従って、MIMO−OFDM変調部17は、伝送フレーム#n(OFDMフレーム)を送信する場合に、データフレーム#n及び制御信号#n−1を含む伝送フレーム#n(OFDMフレーム)を送信する。
これによって、受信装置20は、データフレームの先頭に含まれる誤り訂正符号ブロックの先頭位置(先頭データキャリアの位置)を適切に特定することができる。
なお、時間デインターリーブが適用されたデータフレーム#n−1の処理を開始するタイミングとは、図6に示すように、時間デインターリーブが適用されたデータフレーム#n−1を構成するデータシンボルの出力を開始するタイミングであってもよい。或いは、時間デインターリーブが適用されたデータフレーム#n−1の処理を開始するタイミングとは、時間デインターリーブが適用されたデータフレーム#n−1を構成するデータシンボルの出力が完了したタイミングであってもよい。このようなケースにおいては、pの値として”2”が定められていてもよい。すなわち、MIMO−OFDM変調部17は、伝送フレーム#n+1(OFDMフレーム)を送信する場合に、データフレーム#n+1及び制御信号#n−1を含む伝送フレーム#n+1(OFDMフレーム)を送信してもよい。
(作用及び効果)
第1実施形態では、送信装置10は、データフレーム#nと制御信号#n−pとを含むn番目のOFDMフレームを送信する。従って、受信装置20においてn番目の伝送フレーム(データフレーム#n)よりも前に受信するデータフレーム#n−pに対する時間デインターリーブを適用することによって遅延が生じても、時間デインターリーブが適用されたデータフレーム#n−pの処理を開始するタイミングにおいて、データフレーム#n−pと制御信号#n−pとの同期をとることができる。従って、データフレームに対して時間インターリーブ及び時間デインターリーブが適用されており、伝送フレーム毎に制御信号が頻繁に変わる場合であっても、データシンボルを正しく復調することができる。
第1実施形態では、制御信号は、データフレームの先頭位置に対するデータフレームの先頭に含まれる誤り訂正符号ブロックの先頭位置のオフセットを示すポインタを含む。従って、OFDMフレームの先頭に含まれる誤り訂正符号ブロックの先頭位置がOFDMフレームの先頭位置と一致していなくても、受信装置20が誤り訂正符号ブロックを抽出することができる。言い換えると、誤り訂正符号ブロックが複数のOFDMフレーム(データフレーム)を跨がって配置されることが許容されるため、Null値を挿入する必要がなく、伝送効率の低下が抑制される。
第1実施形態では、時間デインターリーブが適用されたデータフレーム#n−1を構成するデータシンボルの処理(キャリア復調)を開始するタイミングにおいて、制御信号#n−pの復調が既に完了しているため、データフレーム#n−1を構成するデータシンボルの処理(キャリア復調)を速やかに開始することができる。
[第2実施形態]
以下において、第2実施形態について説明する。以下においては、第1実施形態に対する差異について説明する。
具体的には、第1実施形態では、送信装置10は、データフレーム#nとデータフレーム#n−pの復調に用いる制御信号#n−pとを含むn番目のOFDMフレームを送信する。すなわち、送信装置10は、データフレーム#n−pの復調に用いる制御信号#n−pの送信に先立って、データフレーム#n−pを送信する。
これに対して、第2実施形態では、このような処理が行われずに、送信装置10は、データシンボル及びデータシンボルの復調に用いる制御信号を同一のOFDMフレームで送信する。受信装置20は、n(nは1以上の整数)番目のOFDMフレーム(伝送フレーム)を受信するときに、n−q(qは0以上の整数)番目のOFDMフレームに含まれる制御信号#n−qを取得する。
(受信装置)
以下において、第2実施形態に係る受信装置について説明する。図7は、第2実施形態に係る受信装置20を示すブロック図である。図7では、図2と同様の構成については、同様の符号を付している。従って、図2と同様の構成の説明については省略する。図7に示すように、受信装置20は、図2に示す構成に加えて、演算回路29Aを有する。
演算回路29Aは、n番目のOFDMフレームに含まれる制御信号#nに基づいて、制御信号#n−qを演算する。すなわち、演算回路29Aは、n番目のOFDMフレームを受信するときに、n−q番目のOFDMフレームに含まれる制御信号#n−qを取得する取得部を構成する。
ここで、第1実施形態と同様に、時間インターリーブ前の状態と時間デインターリーブ後の状態とを比較すると、時間デインターリーブに伴う遅延によって、制御信号とデータフレームとの間に2OFDMフレームの遅延が生じる。
従って、第2実施形態では、図8に示すように、演算回路29Aは、時間デインターリーブが適用されたデータフレーム#n−1の処理を開始するタイミングにおいて、OFDMフレーム#nに含まれる制御信号#nに基づいて、制御信号#n−qを演算する。
具体的には、qの値は、インターリーブ分散範囲(或いは、デインターリーブ範囲)を定義するシンボル数Iに基づいて定められる。詳細には、qの値は、シンボル数Iによって定められるmの値に基づいて定められる。mの値は、第1実施形態と同様に、制御信号に対するデータフレームの遅延時間を示す値である。
例えば、図8に示す例では、時間デインターリーブが適用されたデータフレーム#n−1の処理を開始するタイミングにおいて、データフレームの先頭に含まれる誤り訂正符号ブロックの先頭位置(先頭データキャリアの位置)を示すポインタ#n−1(S(3))を取得することができるように、qの値として”1”が定められている。従って、演算回路29Aは、制御信号#nに含まれるポインタ#n(S(5))に基づいて、データフレーム#n−1に適用すべきポインタ#n−1(S(3))を演算する。なお、データフレームに含まれる誤り訂正符号ブロックの長さは固定長であるため、ポインタ#n(S(5))からポインタ#n−1(S(3))を演算可能であることに留意すべきである。
これによって、受信装置20は、データフレームの先頭に含まれる誤り訂正符号ブロックの先頭位置(先頭データキャリアの位置)を適切に特定することができる。
なお、時間デインターリーブが適用されたデータフレーム#n−1の処理を開始するタイミングとは、図8に示すように、時間デインターリーブが適用されたデータフレーム#n−1を構成するデータシンボルの出力を開始するタイミングであってもよい。或いは、時間デインターリーブが適用されたデータフレーム#n−1の処理を開始するタイミングとは、時間デインターリーブが適用されたデータフレーム#n−1を構成するデータシンボルの出力が完了したタイミングであってもよい。このようなケースにおいては、qの値として”2”が定められていてもよい。すなわち、演算回路29Aは、制御信号#n+1に含まれるポインタ#n+1(S(7))に基づいて、データフレーム#n−1に適用すべきポインタ#n−1(S(3))を演算してもよい。
(作用及び効果)
第2実施形態では、受信装置20は、n番目の伝送フレームを受信するときに、制御信号#n−qを取得する。すなわち、受信装置20は、n番目の伝送フレーム(データフレーム#)よりも前に受信するデータフレーム#n−qに対する時間デインターリーブが適用された後に、時間デインターリーブが適用されたデータフレーム#n−qの処理を開始するタイミングにおいて、データフレーム#n−qと制御信号#n−qとの同期をとることができる。従って、データフレームに対して時間インターリーブ及び時間デインターリーブが適用される場合であっても、データシンボルを正しく復調することができる。
第2実施形態では、制御信号は、データフレームの先頭位置に対するデータフレームの先頭に含まれる誤り訂正符号ブロックの先頭位置のオフセットを示すポインタを含む。従って、OFDMフレームの先頭に含まれる誤り訂正符号ブロックの先頭位置がOFDMフレームの先頭位置と一致していなくても、受信装置20が誤り訂正符号ブロックを抽出することができる。言い換えると、誤り訂正符号ブロックが複数のOFDMフレーム(データフレーム)を跨がって配置されることが許容されるため、Null値を挿入する必要がなく、伝送効率の低下が抑制される。
[変更例1]
以下において、第2実施形態の変更例1について説明する。以下においては、第2実施形態に対する相違点について主として説明する。
具体的には、第2実施形態では、受信装置20は、n−q番目のOFDMフレームに含まれる制御信号#n−qを取得する取得部として、演算回路29Aを有する。
これに対して、変更例1では、受信装置20は、取得部として、n−q番目のOFDMフレームに含まれる制御信号#n―qを遅延する遅延回路を有する。
(受信装置)
以下において、変更例1に係る受信装置について説明する。図9は、変更例1に係る受信装置20を示すブロック図である。図9では、図7と同様の構成については、同様の符号を付している。従って、図7と同様の構成の説明については省略する。図9に示すように、受信装置20は、演算回路29Aに代えて、遅延回路29Bを有する。
遅延回路29Bは、制御信号#n−qを復調した後に、制御信号#n−qをqの値に対応する時間だけ遅延する。すなわち、遅延回路29Bは、n番目のOFDMフレームを受信するときに、n−q番目のOFDMフレームに含まれる制御信号#n−qを取得する取得部を構成する。なお、qの値の定め方については、第2実施形態と同様である。
(作用及び効果)
変更例2では、受信装置20は、n−q番目のOFDMフレームに含まれる制御信号#n−qを取得する取得部として、演算回路29Aに代えて遅延回路29Bを有する。これによって、第2実施形態と同様の効果が得られる。
[第3実施形態]
以下において、第3実施形態について説明する。以下においては、第1実施形態に対する相違点について主として説明する。
具体的には、第1実施形態では、データフレームに対して時間インターリーブ及び時間デインターリーブが適用される。これに対して、第3実施形態では、データフレームに対して時間インターリーブ及び時間デインターリーブが適用されない。
詳細には、第3実施形態では、送信装置10は、図10に示すように、インターリーブ部14を有しておらず、受信装置20は、図11に示すように、デインターリーブ部25を有していない。なお、図10及び図11では、図1及び図2と同様の構成については、同様の符号を付している。従って、図1及び図2と同様の構成の説明については省略する。
このようなケースにおいて、MIMO−OFDM変調部17は、n(nは1以上の整数)番目のOFDMフレームに含まれるデータフレーム#nと、n+r(rは1以上の整数)番目のOFDMフレームに含まれるデータフレーム#n+rの復調に用いる制御信号#n+rとを含むn番目のOFDMフレームを送信する送信部を構成する。
(同期方法)
以下において、第3実施形態に係る同期方法について説明する。図12は、第3実施形態に係る同期方法について説明するための図である。
上述したように、MIMO−OFDM変調部17は、n(nは1以上の整数)番目のOFDMフレームに含まれるデータフレーム#nと、n+r(rは1以上の整数)番目のOFDMフレームに含まれるデータフレーム#n+rの復調に用いる制御信号#n+rとを含むn番目のOFDMフレームを送信する。
図12に示す例では、データフレーム#nの処理を開始するタイミング(第3実施形態では、データフレーム#nを構成するデータシンボルの出力を開始するタイミング)において、データフレームの先頭に含まれる誤り訂正符号ブロックの先頭位置(先頭データキャリアの位置)を示すポインタ#n(S(5))の受信(復調)が完了するように、rの値として”1”が定められている。従って、MIMO−OFDM変調部17は、伝送フレーム#n−1(OFDMフレーム)を送信する場合に、データフレーム#n−1及び制御信号#nを含む伝送フレーム#n−1(OFDMフレーム)を送信する。なお、2以上のOFDMフレームに対応する制御信号を格納するバッファ或いは制御信号を遅延する遅延回路が受信装置20に設けられている場合には、rの値は、2以上の整数であってもよい。
なお、第3実施形態において、データフレーム#nの処理を開始するタイミングとは、図12に示すように、データフレーム#nを構成するデータシンボルの出力を開始するタイミングであることに留意すべきである。
これによって、受信装置20は、データフレーム#nの処理(例えば、キャリア復調)を開始するタイミングにおいて、データフレーム#nの先頭に含まれる誤り訂正符号ブロックの先頭位置(先頭データキャリアの位置)が既知であるため、データフレーム#nを構成するデータシンボルの出力完了を待たずに、データフレーム#nを構成するデータシンボルの処理を速やかに開始することができる。
(作用及び効果)
第3実施形態では、送信装置10は、データフレーム#nと制御信号#n+rとを含むn番目の伝送フレームを送信する。従って、受信装置20においてn番目の伝送フレーム(データフレーム#n)よりも後に受信するデータフレーム#n+rの処理を開始するタイミングにおいて、制御信号#n+rの復調が既に完了しているため、伝送フレーム毎に制御信号が頻繁に変わる場合であっても、速やかに正しくデータフレームを復調することができる。
[第4実施形態]
以下において、第4実施形態について説明する。以下においては、第3実施形態に対する相違点について主として説明する。
具体的には、第3実施形態では、送信装置10は、データフレーム#nとデータフレーム#n+rの復調に用いる制御信号#n+rとを含むn番目のOFDMフレームを送信する。すなわち、送信装置10は、データフレーム#nの送信に先立って、データフレーム#nの復調に用いる制御信号#nを送信する。
これに対して、第4実施形態では、このような処理が行われずに、送信装置10は、データシンボル及びデータシンボルの復調に用いる制御信号を同一のOFDMフレームで送信する。受信装置20は、n(nは1以上の整数)番目のOFDMフレーム(伝送フレーム)を受信するときに、n+s(sは1以上の整数)番目のOFDMフレームに含まれる制御信号#n+sを取得する。
(受信装置)
以下において、第4実施形態に係る受信装置について説明する。図13は、第4実施形態に係る受信装置20を示すブロック図である。図13では、図11と同様の構成については、同様の符号を付している。従って、図11と同様の構成の説明については省略する。図13に示すように、受信装置20は、図11に示す構成に加えて、演算回路29Aを有する。
演算回路29Aは、n番目のOFDMフレームに含まれる制御信号#nに基づいて、制御信号#n+sを演算する。すなわち、演算回路29Aは、n番目のOFDMフレームを受信するときに、n+s番目のOFDMフレームに含まれる制御信号#n+sを取得する取得部を構成する。
具体的には、図14に示すように、演算回路29Aは、データフレーム#nの処理を開始するタイミングにおいて、OFDMフレーム#nに含まれる制御信号#nに基づいて、制御信号#n+sを演算する。
例えば、図14に示す例では、データフレーム#nの処理を開始するタイミング(第4実施形態では、データフレーム#nを構成するデータシンボルの出力を開始するタイミング)において、データフレームの先頭に含まれる誤り訂正符号ブロックの先頭位置(先頭データキャリアの位置)を示すポインタ#n(S(5))を取得することができるように、sの値として”1”が定められている。従って、演算回路29Aは、制御信号#n−1に含まれるポインタ#n−1(S(3))に基づいて、データフレーム#nに適用すべきポインタ#n(S(5))を演算する。なお、データフレームに含まれる誤り訂正符号ブロックの長さは固定長であるため、ポインタ#n−1(S(3))からポインタ#n(S(5))を演算可能であることに留意すべきである。なお、2以上のOFDMフレームに対応する制御信号を格納するバッファ或いは制御信号を遅延する遅延回路が受信装置20に設けられている場合には、sの値は、2以上の整数であってもよい。
なお、第4実施形態では、データフレーム#nの処理を開始するタイミングとは、図12に示すように、データフレーム#nを構成するデータシンボルの出力を開始するタイミングであることに留意すべきである。
これによって、受信装置20は、データフレーム#nの処理(例えば、キャリア復調)を開始するタイミングにおいて、データフレーム#nの先頭に含まれる誤り訂正符号ブロックの先頭位置(先頭データキャリアの位置)が既知であるため、データフレーム#nを構成するデータシンボルの出力完了を待たずに、データフレーム#nを構成するデータシンボルの処理を速やかに開始することができる。
(作用及び効果)
第4実施形態では、受信装置20は、n番目の伝送フレームを受信するときに、制御信号+sを取得する。受信装置20においてn番目の伝送フレーム(データフレーム#n)よりも後に受信するデータフレーム#n+sの処理を開始するタイミングにおいて、制御信号#n+sの復調が既に完了しているため、伝送フレーム毎に制御信号が頻繁に変わる場合であっても、速やかに正しくデータフレームを復調することができる。
[その他の実施形態]
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
第1実施形態では、送信装置10は、データフレーム#nとデータフレーム#n−pの復調に用いる制御信号#n−pとを含むn番目のOFDMフレームを送信する。すなわち、送信装置10は、データフレーム#n−pよりも後において、データフレーム#n−pの復調に用いる制御信号#n−pを送信する。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。例えば、送信装置10は、データフレーム#n−pよりも後において、データフレーム#n−pの先頭位置に対するデータフレーム#n−pの先頭に含まれる誤り訂正符号ブロックの先頭位置のオフセットを示すポインタのみを送信してもよい。すなわち、ポインタ以外の制御信号#n−pは、データフレーム#n−pを含むOFDMフレーム#n−pと同時に送信されてもよい。
第3実施形態では、データフレーム#nとデータフレーム#n+rの復調に用いる制御信号#n+rとを含むn番目のOFDMフレームを送信する。すなわち、送信装置10は、データフレーム#nの送信に先立って、データフレーム#nの復調に用いる制御信号#nを送信する。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。例えば、送信装置10は、データフレーム#nの送信に先立って、データフレーム#nの先頭位置に対するデータフレーム#nの先頭に含まれる誤り訂正符号ブロックの先頭位置のオフセットを示すポインタのみを送信してもよい。すなわち、ポインタ以外の制御信号#nは、データフレーム#nを含むOFDMフレーム#nと同時に送信されてもよい。
第1実施形態では、制御信号に対するデータフレームの遅延時間を示す値(m)が”2”である場合において、mの値に基づいて定められるpの値が“1”又は“2”であるケースについて例示した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、mの値が“1”である場合においては、pの値は“0”又は“1”であってもよい。なお、処理対象のデータフレームを構成するデータシンボルの出力を開始するタイミングで処理対象のデータフレームに対応する制御信号の復調を完了することによって、処理対象のデータフレームの処理を速やかに開始する観点では、mの値が“1”である場合においては、pの値は“0”であることが好ましい。すなわち、pの値は、mの値に基づいて定められていればよい。
第2実施形態及び第2実施形態の変更例1では、制御信号に対するデータフレームの遅延時間を示す値(m)が”2”である場合において、mの値に基づいて定められるqの値が“1”又は“2”であるケースについて例示した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、mの値が“1”である場合においては、qの値は“0”又は“1”であってもよい。なお、処理対象のデータフレームを構成するデータシンボルの出力を開始するタイミングで処理対象のデータフレームに対応する制御信号の復調を完了することによって、処理対象のデータフレームの処理を速やかに開始する観点では、mの値が“1”である場合においては、qの値は“0”であることが好ましい。すなわち、qの値は、mの値に基づいて定められていればよい。
実施形態では、OFDMフレーム(伝送フレーム)毎に頻繁に変更される制御信号の一例として、ポインタを例示した。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。OFDMフレーム(伝送フレーム)毎に頻繁に変更される制御信号は、ポインタ以外のパラメータであってもよく、例えば、FFTサイズや変調多値数などの変調パラメータであってもよい。
実施形態では、MIMO(Multiple Input Multiple Output)技術が用いられるシステムについて例示した。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。実施形態は、MISO(Multiple Input Single Output)技術又はSISO(Single Input Single Output)技術が用いられるシステムに適用されてもよい。
実施形態では、変調方式としてOFDMが用いられるケースについて例示した。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。変調方式は、例えば、FBMC(Filter Bank Multi Carrier)やシングルキャリア方式であってもよい。
実施形態では、階層化データが送信されるケースを例示したが、実施形態は、これに限定されるものではない。送信装置10から受信装置20に送信されるデータは、階層化されていなくてもよい。
実施形態では特に触れていないが、送信装置10及び受信装置20が行う各処理をコンピュータに実行させるプログラムが提供されてもよい。また、プログラムは、コンピュータ読取り可能媒体に記録されていてもよい。コンピュータ読取り可能媒体を用いれば、コンピュータにプログラムをインストールすることが可能である。ここで、プログラムが記録されたコンピュータ読取り可能媒体は、非一過性の記録媒体であってもよい。非一過性の記録媒体は、特に限定されるものではないが、例えば、CD−ROMやDVD−ROM等の記録媒体であってもよい。
或いは、送信装置10及び受信装置20が行う各処理を実行するためのプログラムを記憶するメモリ及びメモリに記憶されたプログラムを実行するプロセッサによって構成されるチップが提供されてもよい。
10…送信装置、11…誤り訂正符号化部、12…フレーム化部、13…キャリア変調部、14…インターリーブ部、15…ポインタ生成部、16…制御信号生成部、17…MIMO−OFDM変調部、20…受信装置、21…周波数変換部、22…直交復調部、23…MIMO−OFDM復調部、24…制御信号復調部、25…デインターリーブ部、26…キャリア復調部、27…抽出部、28…誤り訂正複号部、29A…演算回路、29B…遅延回路

Claims (10)

  1. 所定数のデータビット及び誤り訂正符号を含む固定長のFECブロックを生成するブロック生成部と、
    前記FECブロックによって構成されるデータフレームを生成するフレーム生成部と、
    データビットのキャリア変調によってデータシンボルを生成するキャリア変調部と、
    シンボル数によって定義されるインターリーブ分散範囲に亘って、前記キャリア変調部から出力されるデータシンボルを構成するデータキャリアシンボルの順序を時間軸方向において入れ替える時間インターリーブを少なくとも行うインターリーブ部と、
    前記インターリーブ部から出力されるデータシンボルの復調に用いるTMCC信号を生成するTMCC信号生成部と、
    前記インターリーブ部から出力されるデータシンボルによって構成されるデータフレーム及び前記TMCC信号生成部から出力されるTMCC信号を含むOFDMフレームを送信する送信部とを備え、
    前記送信部は、n(nは1以上の整数)番目のOFDMフレームに含まれるデータフレーム#nと、n−p(pは0以上の整数)番目のOFDMフレームに含まれるデータフレーム#n−pの復調に用いるTMCC信号#n−pとを含む前記n番目のOFDMフレームを送信し、
    前記TMCC信号は、1つのFECブロックが複数のOFDMフレームを跨がって配置されることが許容されるように、データフレームの先頭位置に対する当該データフレームの先頭に含まれるFECブロックの先頭位置のオフセットを示すポインタを含むことを特徴とする送信装置。
  2. データビットのキャリア変調によってデータシンボルを生成するキャリア変調部と、
    シンボル数によって定義されるインターリーブ分散範囲に亘って、前記キャリア変調部から出力されるデータシンボルを構成するデータキャリアシンボルの順序を時間軸方向において入れ替える時間インターリーブを少なくとも行うインターリーブ部と、
    前記インターリーブ部から出力されるデータシンボルの復調に用いる制御信号を生成する制御信号生成部と、
    前記インターリーブ部から出力されるデータシンボルによって構成されるデータフレーム及び前記制御信号生成部から出力される制御信号を含む伝送フレームを送信する送信部とを備え、
    前記送信部は、n(nは1以上の整数)番目の伝送フレームに含まれるデータフレーム#nと、n−p(pは0以上の整数)番目の伝送フレームに含まれるデータフレーム#n−pの復調に用いる制御信号#n−pとを含む前記n番目の伝送フレームを送信し、
    前記pの値は、前記インターリーブ分散範囲を定義するシンボル数に応じて定められることを特徴とする送信装置。
  3. データシンボル及びTMCC信号を含むOFDMフレームを受信する受信部と、
    シンボル数によって定義されるデインターリーブ範囲に亘って、前記受信部から出力されるデータシンボルを構成するデータキャリアシンボルの順序を時間軸方向において入れ替える時間デインターリーブを少なくとも行うデインターリーブ部と、
    前記デインターリーブ部から出力されるデータシンボルのキャリア復調によってデータビットを生成するキャリア復調部と、
    n(nは1以上の整数)番目のOFDMフレームを受信するときに、n−q(qは0以上の整数)番目のOFDMフレームに含まれるTMCC信号#n−qを取得する取得部とを備え
    前記TMCC信号は、1つのFECブロックが複数のOFDMフレームを跨がって配置されることが許容されるように、データフレームの先頭位置に対する当該データフレームの先頭に含まれるFECブロックの先頭位置のオフセットを示すポインタを含むことを特徴とする受信装置。
  4. データシンボル及び制御信号を含む伝送フレームを受信する受信部と、
    シンボル数によって定義されるデインターリーブ範囲に亘って、前記受信部から出力されるデータシンボルを構成するデータキャリアシンボルの順序を時間軸方向において入れ替える時間デインターリーブを少なくとも行うデインターリーブ部と、
    前記デインターリーブ部から出力されるデータシンボルのキャリア復調によってデータビットを生成するキャリア復調部と、
    n(nは1以上の整数)番目の伝送フレームを受信するときに、n−q(qは0以上の整数)番目の伝送フレームに含まれる制御信号#n−qを取得する取得部とを備え、
    前記取得部は、前記n番目の伝送フレームに含まれる制御信号#nに基づいて、前記制御信号#n−qを演算する演算回路であることを特徴とする受信装置。
  5. データシンボル及び制御信号を含む伝送フレームを受信する受信部と、
    シンボル数によって定義されるデインターリーブ範囲に亘って、前記受信部から出力されるデータシンボルを構成するデータキャリアシンボルの順序を時間軸方向において入れ替える時間デインターリーブを少なくとも行うデインターリーブ部と、
    前記デインターリーブ部から出力されるデータシンボルのキャリア復調によってデータビットを生成するキャリア復調部と、
    n(nは1以上の整数)番目の伝送フレームを受信するときに、n−q(qは0以上の整数)番目の伝送フレームに含まれる制御信号#n−qを取得する取得部とを備え、
    前記取得部は、前記n−q番目の伝送フレームに含まれる制御信号#n―qを遅延する遅延回路であることを特徴とする受信装置。
  6. データシンボル及び制御信号を含む伝送フレームを受信する受信部と、
    シンボル数によって定義されるデインターリーブ範囲に亘って、前記受信部から出力されるデータシンボルを構成するデータキャリアシンボルの順序を時間軸方向において入れ替える時間デインターリーブを少なくとも行うデインターリーブ部と、
    前記デインターリーブ部から出力されるデータシンボルのキャリア復調によってデータビットを生成するキャリア復調部と、
    n(nは1以上の整数)番目の伝送フレームを受信するときに、n−q(qは0以上の整数)番目の伝送フレームに含まれる制御信号#n−qを取得する取得部とを備え、
    前記の値は、前記デインターリーブ範囲を定義するシンボル数に応じて定められることを特徴とする受信装置。
  7. 所定数のデータビット及び誤り訂正符号を含む固定長のFECブロックを生成するブロック生成部と、
    前記FECブロックによって構成されるデータフレームを生成するフレーム生成部と、
    データビットのキャリア変調によってデータシンボルを生成するキャリア変調部と、
    前記キャリア変調部から出力されるデータシンボルの復調に用いるTMCC信号を生成するTMCC信号生成部と、
    前記キャリア変調部から出力されるデータシンボルによって構成されるデータフレーム及び前記TMCC信号生成部から出力されるTMCC信号を含むOFDMフレームを送信する送信部とを備え、
    前記送信部は、n(nは1以上の整数)番目のOFDMフレームに含まれるデータフレーム#nと、n+r(rは1以上の整数)番目のOFDMフレームに含まれるデータフレーム#n+rの復調に用いるTMCC信号#n+rとを含む前記n番目のOFDMフレームを送信し、
    前記TMCC信号は、1つのFECブロックが複数のOFDMフレームを跨がって配置されることが許容されるように、データフレームの先頭位置に対する当該データフレームの先頭に含まれるFECブロックの先頭位置のオフセットを示すポインタを含むことを特徴とする送信装置。
  8. データシンボル及びTMCC信号を含むOFDMフレームを受信する受信部と、
    前記受信部から出力されるデータシンボルのキャリア復調によってデータビットを生成するキャリア復調部と、
    n(nは1以上の整数)番目のOFDMフレームを受信するときに、n+s(sは1以上の整数)番目のOFDMフレームに含まれるTMCC信号#n+sを取得する取得部とを備え、
    前記OFDMフレームに含まれるデータシンボルは、所定数のデータビット及び誤り訂正符号を含む固定長のFECブロックによって構成されるデータフレームと対応しており、
    前記TMCC信号は、1つのFECブロックが複数のOFDMフレームを跨がって配置されることが許容されるように、データフレームの先頭位置に対する当該データフレームの先頭に含まれるFECブロックの先頭位置のオフセットを示すポインタを含むことを特徴とする受信装置。
  9. 受信装置に搭載されるチップであって、
    データシンボル及びTMCC信号を含むOFDMフレームを受信する受信部と、
    シンボル数によって定義されるデインターリーブ範囲に亘って、前記受信部から出力されるデータシンボルを構成するデータキャリアシンボルの順序を時間軸方向において入れ替える時間デインターリーブを少なくとも行うデインターリーブ部と、
    前記デインターリーブ部から出力されるデータシンボルのキャリア復調によってデータビットを生成するキャリア復調部と、
    n(nは1以上の整数)番目のOFDMフレームを受信するときに、n−q(qは0以上の整数)番目のOFDMフレームに含まれるTMCC信号#n−qを取得する取得部とを備え
    前記TMCC信号は、1つのFECブロックが複数のOFDMフレームを跨がって配置されることが許容されるように、データフレームの先頭位置に対する当該データフレームの先頭に含まれるFECブロックの先頭位置のオフセットを示すポインタを含むことを特徴とするチップ。
  10. 受信装置に搭載されるチップであって、
    データシンボル及びTMCC信号を含むOFDMフレームを受信する受信部と、
    前記受信部から出力されるデータシンボルのキャリア復調によってデータビットを生成するキャリア復調部と、
    n(nは1以上の整数)番目のOFDMフレームを受信するときに、n+s(sは1以上の整数)番目のOFDMフレームに含まれるTMCC信号#n+sを取得する取得部とを備え、
    前記OFDMフレームに含まれるデータシンボルは、所定数のデータビット及び誤り訂正符号を含む固定長のFECブロックによって構成されるデータフレームと対応しており、
    前記TMCC信号は、1つのFECブロックが複数のOFDMフレームを跨がって配置されることが許容されるように、データフレームの先頭位置に対する当該データフレームの先頭に含まれるFECブロックの先頭位置のオフセットを示すポインタを含むことを特徴とするチップ。
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