JP2001119370A - 直交周波数分割多重（ｏｆｄｍ）通信システムにおける、周波数に対して差動的変調を行うための方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の衛星を含むことができる、衛星送信シ
ステムで使用するための地上レピータ。 【解決手段】 ＯＦＤＭ送信機は、二つのモード、すな
わち、通常モードおよび送信機識別子情報（ＴＩＩ）モ
ードで動作する。ＴＩＩモードは、通常モードのすべて
の機能を含み、また、休止状態のＯＦＤＭサブキャリヤ
（ビン）を使用して、顧客データを含むレピータ識別信
号を送信する。通常モードの場合、ＯＦＤＭ送信機は、
そうしたい場合には、未使用（休止状態）のサブキャリ
ヤにゼロを書込み、ＴＩＩモードの場合には、ＯＦＤＭ
送信機は、送信機識別子情報（ＴＩＩ）を送信するため
に、未使用（休止状態）のサブキャリヤの中の少なくと
もいくつかを使用する。予め定めたＴＩＩ値は、一組の
複素数記号にマッピングされる。ＴＩＩ信号により、受
信機試験装置は、受信した信号を、簡単に、ＴＩＩ信号
を発生する地上レピータに関連させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、概して、衛星放送
システムに関し、特に上記衛星放送システムの地上レピ
ータに関する。

【０００２】

【従来の技術】プログラム内容を放送するための衛星放
送システムは、世界中の多くの場所でますます盛んに使
用されるようになってきている。直接放送衛星（ＤＢ
Ｓ）システムは、例えば、プログラム内容を顧客に放送
する静止衛星に、テレビのプログラム内容を放送する。
このような無線放送環境においては、アンテナまたは衛
星放送受信用アンテナのような適当な受信機を持ってい
る人なら誰でも、放送されたプログラムを受信すること
ができる。

【０００３】さらに、静止衛星から米国のような広大な
通達エリア内の顧客に、オーディオ・プログラム内容を
放送するための、多数の衛星放送システムが今まで提案
され、示唆されてきた。例えば、デジタル・オーディオ
放送（ＤＡＢ）を供給するために提案されたシステム
は、ＣＤに近い音質のオーディオ、データ・サービス、
および現在のアナログＦＭ送信よりも、もっと広い通達
エリアをカバーするものと期待されている。テレビおよ
びラジオ内容を放送するための衛星放送システムは、潜
在的に国全体を通達エリアとし、ある地域しか通達エリ
アとしない従来の地上テレビ局およびＡＭ／ＦＭ無線局
と比較した場合優れたものである。

【０００４】衛星放送システムは、アップリンク局から
一つまたはそれ以上の移動受信機に、デジタル音楽およ
びそのほかのオーディオ情報を送信する。衛星放送シス
テムは、通常、放送モードで動作する複数の衛星および
地上レピータを含む。衛星は、通常、静止衛星で、必要
な地理的通達エリア上に位置する。地上レピータは、通
常、仰角により、また高いビルの影になるために、衛星
と移動受信機との間の直線距離（ＬＯＳ）が遮断される
人工密度の高い都市の通達エリア内で使用される。

【０００５】上記衛星放送システム、およびデジタル・
オーディオ放送（ＤＡＢ）システムの通信チャネルは、
通常、多くの場合、時間的な分散よりも周波数における
分散の方が少ない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、デジタル・オ
ーディオ放送（ＤＡＢ）システムは、通常、時間の経過
中に、送信信号を差動的にコード化する。例えば、「無
線放送システム；移動受信機、携帯用受信機および固定
受信機に対するデジタル・オーディオ放送（ＤＡ
Ｂ）」、欧州電気通信規格；ＥＴＳ ３００ ４０１
（１９９７年５月）に記載されているヨーロッパ・デジ
タル・オーディオ放送（ＤＡＢ）規格は、時間の経過中
に差動的変調を行う。それ故、周波数に対して差動的変
調を行う地上レピータの開発が待望されている。さら
に、周波数に対して差動的コード化を実行するための直
交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）スキームを使用する地上
レピータの開発も待望されている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】通常、開示されている地
上レピータは、オーディオおよびビデオ情報のようなプ
ログラム内容を放送する衛星送信システムで使用するた
めのものである。衛星送信システムは、また、複数の衛
星を含むことができる。ある観点から見た場合、地上レ
ピータは、多重経路伝播によるチャネル障害を最小限度
に低減するために、ＯＦＤＭ送信機として実行される。
他の観点から見た場合、ＯＦＤＭ地上レピータは、時間
ではなく、周波数に対して送信信号を差動的にコード化
する。それ故、差動的コード化は、チャネル位相の歪を
避けるために、ＯＦＤＭシステムにおいて、連続してい
るビン（サブキャリヤ）に対して行われる。

【０００８】ＯＦＤＭ受信機は、多数の変調していない
サブキャリヤをパイロット・ビンとして割り当て、そう
することにより、上記の変調していないサブキャリヤを
各ＯＦＤＭ記号の基準として供給する。ＯＦＤＭ受信機
のところでは、変調していないパイロット・ビンは、位
相情報を含んでいない。それ故、変調していないパイロ
ット・ビンは、ＯＦＤＭ受信機が行った差動的復調に対
して基準を供給する。

【０００９】さらに他の観点から見た場合、ＯＦＤＭ送
信機は、二つのモード、すなわち、通常モードおよび送
信機識別子情報（ＴＩＩ）モードで動作する。ＴＩＩモ
ードは、通常モードのすべての機能を含み、また、休止
状態のＯＦＤＭサブキャリヤ（ビン）を使用して、顧客
データを含むレピータ識別信号を送信する。それ故、Ｏ
ＦＤＭ送信機は、例えば、試験段階中に使用することが
できる識別信号を、連続的にまたは周期的に送信するこ
とができる。

【００１０】通常モードの場合、ＯＦＤＭ送信機は、そ
うしたい場合には、未使用（休止状態）のサブキャリヤ
にゼロを書込み、ＴＩＩモードの場合には、ＯＦＤＭ送
信機は、送信機識別子情報（ＴＩＩ）を送信するため
に、未使用（休止状態）のサブキャリヤの中の少なくと
もいくつかを使用する。ＴＩＩモードの場合、追加のサ
ブキャリヤは、予め定めたＴＩＩ値に従って、オン／オ
フされる。ＴＩＩサブキャリヤが、変化しないＴＩ値を
連続的に送信する場合には、そのような送信は、電力を
低減した状態で行われる。予め定めたＴＩＩ値は、一組
の複素数記号にマッピングされる。ＴＩＩ信号により、
受信機試験装置は、受信した信号を、簡単に、ＴＩＩ信
号を発生する地上レピータに関連させることができる。

【００１１】以下の詳細な説明および図面を読めば、本
発明、および本発明の機能および利点をもっと完全に理
解することができるだろう。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の衛星送信システ
ム１００である。衛星送信システム１００は、アップリ
ンク局（図示せず）から移動受信機のような一つまたは
それ以上の移動局受信機１５０にデジタル音楽およびそ
の他のオーディオ情報を送信する。図１に示すように、
例示としての衛星送信システム１００は、放送モードで
動作している二つの衛星１１０、１２０を含む。衛星１
１０、１２０は、静止衛星として設計され、静止システ
ムの要件に従って、適当な仰角で、米国東部および西部
のような地理的通達エリア上に位置する。ある実施形態
の場合には、衛星１１０、１２０は、従来の時分割多重
（ＴＤＭ）送信機として実行される。

【００１３】さらに、衛星送信システム１００は、仰角
および高いビルの影になるために、衛星１１０、１２０
と、移動受信機１５０との間の直線距離（ＬＯＳ）が遮
断される人工密度が高い都市領域で動作する、以下に説
明する地上レピータ１４０のような複数の地上レピータ
を含む。本発明のある機能により、地上レピータ１４０
は、多重経路伝播によるチャネル障害を最小限度に低減
するためのＯＦＤＭ送信機として実行される。さらに、
ＯＦＤＭ地上レピータ１４０は、時間についてではな
く、周波数について送信信号を差動的にコード化するこ
とができる。それ故、差動的コード化は、チャネル位相
歪を避けるために、ＯＦＤＭシステム・ビン内で連続し
ているビン（サブキャリヤ）に対して行われる。

【００１４】ＯＦＤＭ地上レピータ１４０は、通常、チ
ャネルの位相がコヒーレントである場合（一つの差動的
に変調された記号から次の差動的に変調された記号への
チャネル位相が、大きく変わらない場合）、周波数に対
して送信信号を差動的にコード化する。例示としてのＤ
ＱＰＳＫ実行の場合には、連続的にチャネル位相の変化
は、４５／２度以下でなければならない。チャネル位相
の変動が、時間に対してよりも、周波数に対して大きい
ようなチャネル環境の場合には、地上レピータ１４０
は、時間に対して差動的にコード化する従来の機構を実
行することができる。

【００１５】本発明の他の機能によれば、ＯＦＤＭ送信
機２００は、二つのモード、すなわち、通常モードおよ
びＴＩＩモードで動作する。以下に詳細に説明するよう
に、ＴＩＩモードは、通常モードのすべての機能を含
み、また、休止状態のＯＦＤＭサブキャリヤ（ビン）を
使用して、顧客データを含むレピータ識別信号を送信す
る。

【００１６】衛星１１０、１２０は、しっかりした無線
周波数（ＲＦ）リンクを通して、スタジオから放送信号
を受信し、衛星１１０、１２０は、上記信号をキャリ周
波数にダウン変換した後で、上記信号を放送する。地上
レピータ１４０は、有線リンクまたはマイクロウエーブ
・リンクのような周知の技術的手段を使用して、アップ
リンク・スタジオ（図示せず）から、または専用衛星
（図示せず）から直接情報を受信する。例示としての実
施形態の場合には、地上レピータ１４０は、スタジオか
ら直接情報を受信する。

【００１７】＜ＯＦＤＭ信号＞例示としての実施形態の
場合には、持続時間Ｔｓの各ＯＦＤＭ記号は、４ｋＨｚ
（Δｆ）のキャリヤ間隔と等しい間隔を持つ９７８の能
動的ビン（サブキャリヤ）からなる。記号の持続時間Ｔ
ｓは、２６６．１１マイクロ秒であり、この場合、Ｔｓ
はＴｕにＴｇを加えたもの、すなわち、有用なＯＦＤＭ
記号の持続時間に等しい。Ｔｕは、図に示すように、２
５０マイクロ秒に等しく、ガード間隔持続時間または循
環プリフィックス持続時間Ｔｇは、１６．１１マイクロ
秒に等しい。４ｋＨｚのキャリヤ間の間隔Δｆは、有用
な記号持続時間の逆数（１／Ｔｕ）に等しい。主信号は
下記のように定義される。

【数１】 ここで、ｚ（ｌ、ｋ）は、ｋ！＝０の場合は、ｌ番目の
ＯＦＤＭ記号内のｋ番目のサブキャリヤに対する差動的
にコード化された複素数記号に等しく、ｋ＝０の場合
は、０である。ｍ（ｋ）は、（ＴＩＩモードの場合だけ
送信され、通常モードの場合には０である）複合ＴＩＩ
情報に等しい。

【００１８】すべてのｌに対して、 ｇ（ｔ，ｌ，ｋ）＝ｅｘｐ（ｊ＊２＊π＊ｋ＊（ｔ−Ｔ
ｇ）／Ｔｕ）＊ｒｅｃｔ（ｔ／Ｔｓ） ０＜＝Ｘ＜１の場合、ｒｅｃｔ（ｘ）＝１、その他の場
合にはゼロ。さらに、上記係数が２に等しい場合には、
Ｔは（１／（２０４８＊４０００）（約１２２．０７ナ
ノ秒）と定義される。Ｔｇは約１６．１１マイクロ秒
（＝１３２Ｔ）と定義され、Ｔｕは２５０マイクロ秒＝
２０４８Ｔと定義され、Ｔｓは約２６６．１１マイクロ
秒（＝２１８０Ｔ）と定義される。

【００１９】＜ＯＦＤＭ送信機＞図２は、本発明のＯＦ
ＤＭベースバンド送信機２００である。スタジオ・エン
コーダ（図示せず）は、送信機２００に送信するための
ビットを供給する。これらのビットは、ソースおよびチ
ャネル・コード化され、インターリーブされ、ＯＦＤＭ
送信機２００に送られる。

【００２０】図２に示すように、ＯＦＤＭ送信機２００
は、入力データ・ストリームを１９５２ビットのフレー
ムに収集するブロック２１０を含む。ある実施形態の場
合には、顧客データは、フレームの第一のビットが、同
期ビットとして機能するように、２０００ビットのブロ
ック内に配列される。それ故、ＯＦＤＭ送信機２００
は、クラスタ同期ビットに第一のビットを適当に割り当
てることにより、ＯＦＤＭフレームの枠組みを抽出しな
ければならない。クラスタ同期ビット値（１または０）
の選択は、ＯＦＤＭ信号ゼネレータの機能ではない。こ
れら１９５２のビットは、一つのＯＦＤＭ記号に属する
１９５２ビットに対応する。例示としての実施形態の場
合には、一つの１９５２ビットのフレームの持続時間
は、２６６．１１マイクロ秒に等しく、その中の２５０
マイクロ秒は、有用なＯＦＤＭ記号に割り当てられ、１
６．１１マイクロ秒は、ガード間隔または循環プリフィ
ックス（ＣＰ）に割り当てられる。

【００２１】枠組みの後で、入力ビットが、ＱＰＳＫ変
調装置２２０により、π／４だけシフトしたＱＰＳＫ立
体配座にマッピングされる。すなわち、入力ビット・ス
トリームは、複素数ＱＰＳＫ立体配座のストリーム内に
マッピングされ、その結果、出力は、複素数ユニット円
内に位置し、点は、軸からπ／４だけシフトする。正確
な動作は下記の通りである。 入力：ビット・ストリーム｛ｐ０，ｐ１，．．．ｐ１９
５１｝ 但し、ｐ（ｉ）＝０または１ 出力：複合記号｛ｑ０，ｑ１，．．．ｑ１９５１｝ 但し、ｑ（ｉ）＝複合フロート：π／４、３π／４、５
π／４、７π／４のところでユニット円上に位置する。 ｑ（ｎ）＝（１／ｓｑｒｔ（２））＊［（１−２＊ｐ
（２ｎ））＋ｊ＊（１−２＊ｐ（２ｎ＋１））］
（但し、ｎ＝０，１，．．．９７５）

【００２２】ＱＰＳＫのマッピングしたストリームは、
その後で、インターリーバ２３０により周波数インター
リーブされる。ＯＦＤＭ信号は、時間領域および周波数
領域両方の情報を含む。ＯＦＤＭ送信機２００は、９７
６サブキャリヤに、それぞれが、サブキャリヤ間に４ｋ
Ｈｚの間隔を持つ二つの変調してないパイロットおよび
ゼロのサブキャリヤを加えたものを持つ。信号に歪を与
えるチャネルは、時間および周波数の両方で変化する。
送信機２００に対する受信機４００の移動による時間的
変動は、エンコーダ・ブロックのインターリーバ（図示
せず）が利用する。チャネルの遅延の延長による周波数
の変動は、周波数インターリーバ２３０が利用する。チ
ャネルは、近くのサブキャリヤに相互に関連するフェー
ジングを与え、チャネルの遅延の延長のほぼ逆数に等し
い周波数間隔のところで、それ自身から相互関係を除去
する。以下にＯＦＤＭ周波数インターリーバをさらに詳
細に説明する。 入力：｛ｑ０，ｑ１，ｑ２，．．．ｑ９７５） 但し、ｑ（ｉ）＝複合ＱＰＳＫ記号 出力：｛ｙ０，ｙ１，．．．ｙ９７５｝ 但し、ｙ（ｉ）＝複合ＱＰＳＫ記号 ｑ（ｉ）を、Ｉ（ｉ）＋ｊＱ（ｉ）と書き表せるとしよ
う。複素数ストリーム｛ｑ０，ｑ１，．．．ｑ９７５｝
を下記のように配列する。１９５２のサンプル幅のバッ
ファとして、Ｂ：Ｉ０ Ｉ１ Ｉ２．．．Ｉ９７５ Ｑ
０ Ｑ１．．．Ｑ９７５

【００２３】このストリームは、３２ブロックのインタ
ーリーバにより、６１を使用してインターリーブされ
る。その結果、バッファＢは、マトリックスの行毎に書
き込まれ、出力Ｔは、マトリックスの各列から読み出さ
れる。図３は、完全に書き込まれた入力マトリックス３
００である。

【００２４】それ故、出力Ｔは、｛ｔ０，ｔ１，．．．
ｔ１９５１｝に等しく、下記のように表示することがで
きる。 ｛Ｉ０，Ｉ３２，Ｉ６４，．．Ｉ９６０，Ｑ１
６，．．．，Ｑ９１２，Ｑ９４４，Ｉ１，Ｉ３３，Ｉ６
５，．．．，Ｉ９６１，Ｑ１７．．．Ｑ９１３，Ｑ９４
６，．．．Ｉ３１，Ｉ６３，．．．Ｑ１５，Ｑ４
７，．．．Ｑ９４３，Ｑ９７５｝ ここで、ストリームの一番左の入力が、インターリーバ
２３０からの最も古いサンプルである。

【００２５】その後で、このストリームＴは下記のよう
に、デマルチプレクスされる。 ｙ（０）＝ｔ０＋ｊ＊ｔ１ ｙ（１）＝ｔ２＋ｊ＊ｔ３ ．．． ｙ（９７５）＝ｔ１９５０＋ｊ＊ｔ１９５１ 複素数サンプルのストリーム｛ｙ０，ｙ１，．．．ｙ９
７５｝は、周波数インターリーバ２３０の出力を示す。

【００２６】すでに説明したように、ＯＦＤＭ地上レピ
ータ１４０は、時間に対してではなく、周波数に対して
送信信号を差動的にコード化する。それ故、差動的変調
装置２４０は、ＯＦＤＭシステムで、連続しているビン
（サブキャリヤ）に対して、インターリーブされたデー
タを差動的コード化する。受信機４００のところで、４
８９番目のサブキャリヤは、位相情報を含んでいない。
以下に説明するＩＦＦＴバッファリングの構造体によ
り、一番目のサブキャリヤも、位相情報を何も含んでい
ない。それ故、差動的変調装置２４０は、４８９番目に
受信した各複素数サンプルを、位相π／４で、エンコー
ダ・メモリを始動する。変調していないパイロット・ビ
ンが、差動的復調に基準を供給することに留意された
い。それ故、ＯＦＤＭ送信機２００は、例えば、各ＯＦ
ＤＭ記号内で、基準として、二つのサブキャリヤを供給
する。以下に、差動的変調装置２４０の動作を詳細に説
明する。 入力＝｛ｙ０，ｙ１，．．．ｙ９７５｝ 但し、ｙ（ｉ）＝複素数 出力＝｛ｚ０，ｚ１，．．．ｚ１９５５｝ 但し、ｚ（ｉ）＝複素数

【００２７】差動的変調装置２４０は、下記のように動
作する。最初に、下記のように入力が配置される。 ｔ₀＝（１／ｓｑｒｔ２，１／ｓｑｒｔ２） ｔ₁＝ｙ０ ｔ₂＝ｙ１ ．．． ｔ₄₈₈＝ｙ４８７ ｔ₄₈₉＝（１／ｓｑｒｔ２，１／ｓｑｒｔ２） ｔ₄₉₀＝ｙ４８８ ｔ₄₉₁＝ｙ４８９ ．．． ｔ₉₇₇＝ｙ９７５

【００２８】数値、１／ｓｑｒｔ（２）および１／ｓｑ
ｒｔ（２）は、スペクトルの最初のｋ＝４８９および中
央の（ｋ＝１）のところの、パイロット・トーンであ
る。その後で、差動的変調装置２４０の出力値、ｚ
（ｉ）が、複素数のかけ算により、下記のように発生す
る。 ｚ（０）＝ｔ（０） ｚ（１）＝ｔ（１）＊ｚ（０） ｚ（２）＝ｔ（２）＊ｚ（１） ．．． ｚ（４８８）＝ｔ（４８８）＊ｚ（４８７） ｚ（４８９）＝ｔ（４８９） ｚ（４９０）＝ｔ（４９０）＊ｚ（４８９） ．．． ｚ（９７７）＝ｔ（９７７）＊ｚ（９７６）

【００２９】図２に示すように、ブロック２５０は、未
使用（休止状態）のキャリヤに、（通常モードの場合に
は）ゼロを書込み、または（ＴＩＩモードの場合には）
送信機識別子情報（ＴＩＩ）を書き込む。ＴＩＩモード
の場合には、追加のサブキャリヤがオン／オフされる。
このオン／オフは、レピータの識別番号、ｂ₀，
ｂ₁，．．．ｂ₄₃により制御される。この識別番号は４
４ビットである。上記レピータ識別子番号は、複素数記
号、ｍ₀，ｍ₁，．．．ｍ₄₃上にマッピングされる。ＴＩ
Ｉにより、受信機の試験装置は、受信した信号を、簡単
に、ＴＩＩ信号を発生する地上レピータに容易に関連さ
せることができる。例示としてのＴＩＩは、２⁴⁴までの
レピータを識別することができる。衛星１１０、１２０
に関連するＴＤＭバンドへの干渉を制限するために、こ
れら数字のサブセットを正しく選択することができる。

【００３０】ＴＩＩ数はｂ₀，ｂ₁，．．．ｂ₄₃で指定さ
れる。この場合、ｂ（ｉ）は０または１であってもよ
い。ビットｍ（ｉ）へのビットｂ（ｉ）のマッピング
は、下記のように行われる。 m(i)=1/sqrt(2)+j*1/sqrt(2)； b(i)=1の場合、または =0； b(i)=0の場合 通常モードの場合、すべてのｍ（ｉ）はゼロである。

【００３１】差動的にコード化されたデータは、ＯＦＤ
Ｍ信号を発生するＩＦＦＴブロック２６０に送られる。
例示としての実施形態の場合には、係数２の過度サンプ
リングが使用され、ＩＦＦＴ２６０は、２０４８の長さ
を持つものでなければならない。通常、ある実施形態
は、ある係数、Ｆａｃｔｏｒによる、もっと高度な過度
サンプリングを必要とし、この係数の場合、１０２４＊
ＦａｃｔｏｒのＩＦＦＴが必要になる。確実に、最も高
い周波数のサブキャリヤを、偽信号を発生しないで再生
するためには、ＩＦＦＴ２６０を、使用中のサブキャリ
ヤの数の二倍になるようにしなければならない。Ｆａｃ
ｔｏｒの数値は、少なくとも２でなければならないこと
に留意されたい。

【００３２】１０２４ＸＦａｃｔｏｒの長さのバッファ
のバッファリングは、９７８のサブキャリヤ（ＴＩＩモ
ードにおいて１０２２）を収容するように設計されてい
る。その結果、バッファの０番目の位置は、（取得目的
のために必要な）ゼロのサブキャリヤを含み、その後の
４８９サンプルが、次の連続している位置を占める。バ
ッファの最後の４８９番目の位置は、９７８の入力サン
プルの後半が占める。バッファの残りの部分のブロック
２５０にはゼロが入る。視覚的に説明すると、このＩＦ
ＦＴ装置は、最初の４８９のサンプルが入力された時、
（２．９ＧＨｚのキャリヤに対して）正の周波数成分を
発生し、後半の４８９のサンプルが入力した時、負の周
波数成分を発生し、中央のキャリヤ（２．９ＧＨｚのキ
ャリヤ）はゼロになる。ＴＩＩモードの場合には、追加
のサブキャリヤがオン／オフされる。

【００３３】ブロック２５０の詳細は下記の通りであ
る。 入力＝｛ｚ０，ｚ１，．．．ｚ９７７｝ 但し、ｚ（ｉ）＝複素数 出力＝｛ｆ０，ｆ１，ｆ２，．．．ｆ（Ｆａｃｔｏｒ＊
１０２４−１）｝ 但し、ｆ（ｉ）＝複素数 （Ｆａｃｔｏｒの過度サンプリングを仮定する） 下記のように、ｚ（ｎ）｛ｎ＝０，．．．９７７｝を配
置する。中央のゼロは下記のように設定する。 ｆ（０）＝（０，０）； サブキャリヤは下記のように設定する。 前半 後半 f(1)=z(0); f(1024XFactor-489)=z(48
9) ... f(488)=z(487); f(1024XFactor-2)=z(976) f(489)=z(488); f(1024XFactor-1)=z(977) ＴＩＩ信号は下記のように設定する。 前半 後半 f(490)=m(0); f(1024XFactor-511)=m(22) f(491)=m(1); f(1024XFactor-491)=m(42) .... f(511)=m(21); f(1024XFactor-490)=m(43) 使用していないキャリヤは下記のようにゼロに設定す
る。 f(512)=(0,0); .... f(1024XFactor-512)=(0,0) ＩＦＦＴのブロック２６０の動作は、下記のように表わ
すことができる。 入力＝｛ｆ０，ｆ１，．．．ｆ（１０２４ＸＦａｃｔｏ
ｒ−１）｝ 但し、ｆ（ｉ）＝複素数 出力＝｛ａ０，ａ１，ａ２，．．．ａ（１０２４ＸＦａ
ｃｔｏｒ−１）｝ ここで、ａ（ｉ）は複素数であり、複素数面に属し、グ
リッド上には存在しない。ＩＦＦＴブロック２６０は、
複素数−複素数倒置ＦＦＴを発生し、Ｉ／Ｑフォーマッ
トで出力を発生する。ＩＦＦＴブロック２６０について
さらに詳細に知りたい場合には、例えば、（１９９１
年）ケンブリッジ、ケンブリッジ大学出版部発行の、
Ｗ．Ｈ．プレス他の、Ｃの数字レシペ−「科学的計算技
術」を参照されたい。上記論文は、引用によって本明細
書の記載に援用する。

【００３４】チャネルおよびレピータ間の遅延の延長の
影響を緩和するために、循環プリフィックスが、ブロッ
ク２７０のところで信号に追加される。ＣＰブロック２
７０の動作は、下記のように表わすことができる。 入力＝｛ａ０，ａ１，ａ２，．．．ａ（ＦａｃｔｏｒＸ
１０２４−１）｝ 但し、ａ（ｉ）＝複素数 出力＝｛Ａ０，Ａ１，Ａ２，．．．Ａ（（１０２４＋Ｇ
Ｉ）ＸＦａｃｔｏｒ−１）｝ 但し、Ａ（ｉ）＝複素数 ＧＩは６６サンプルに設定されていて、ＯＦＤＭ信号発
生に対しては、Ｆａｃｔｏｒの過度サンプリングを行う
ものと仮定する。Ｆａｃｔｏｒは少なくとも２でなけれ
ばならない。これにより、設計より若干長い、１６．１
１マイクロ秒の循環プリフィックスが発生する。循環プ
リフィックスの数は、ＧＩＸＦａｃｔｏｒである。

【００３５】ＣＰブロック２７０は、単に、入力１０２
４ＸＦａｃｔｏｒサンプルの最後のＧＩＸＦａｃｔｏｒ
サンプルを取り、（１０２４＋ＧＩ）ＸＦａｃｔｏｒバ
ッファの初めのところで、これらサンプルを反復する。
その後で、バッファの最後部分に、入力１０２４ＸＦａ
ｃｔｏｒサンプルが入る。すでに説明したように、例示
としての実施形態の場合には、送信機２００は、Ｉレー
ルおよびＱレールの両方に、４．０９６＊Ｆａｃｔｏｒ
Ｍサンプル／秒の速度で、送信機の出力２８０のところ
で、Ｉ／Ｑサンプル・ストリームを発生する、二度の過
度サンプリングで動作する。

【００３６】従来の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シ
ステムの詳細な情報については、例えば、（１９９５年
３月）ＩＥＥＥ講演放送４１巻、１号の１〜８ページ掲
載の、Ｗ．Ｙ．ＺｏｕおよびＹ．Ｗｕの「ＣＯＦＤＭ−
概観」、または（１９９０年５月）ＩＥＥＥ通信５〜１
４ページ掲載の、Ｊ．Ａ．Ｃ．ビンガムの「データ送信
のための多重キャリヤ変調：その時がきたアイデア」を
参照されたい。

【００３７】＜ＯＦＤＭ受信機＞図４は、本発明の例示
としてのＯＦＤＭ受信機４００である。ＯＦＤＭ受信機
４００は、当業者であれば周知の方法で、ＯＦＤＭ送信
機２００の対応する素子の逆の機能を行う、素子４７
０、４６０、４５０、４４０および４３０を含む。ＯＦ
ＤＭ受信機４００の素子４７０、４６０、４５０、４４
０および４３０は、タイミングと周波数のズレを入手す
ると、当業者であれば周知の方法で動作する。

【００３８】本発明のある機能により、ＯＦＤＭ受信機
４００は、また、二つのモード、すなわち、通常モード
と、送信機識別子情報（ＴＩＩ）モードで動作する。図
４に示すように、ブロック４５０は、使用中のデータ移
送ビンから、ＴＩＩ／未使用ビンを分離するために、サ
ブキャリヤを多重化する。ＴＩＩ／未使用ビンは、ＴＩ
Ｉ情報を処理するために、または未使用のサブキャリヤ
を捨てるために、ＴＩＩ復調装置４３５により処理され
る。使用中のデータ移送ビンは、（周波数についての）
差動的復調装置４４０、周波数デインターリーバ４３
０、ＱＰＳＫ復調装置４２０およびビット・シンク４１
０により処理される。

【００３９】図に示し、本明細書で説明してきた実施形
態および変化は、本発明の原理を説明するためのもので
あること、また当業者であれば、本発明の範囲および精
神から逸脱することなしに種々の修正を行うことができ
ることを理解されたい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を使用することができる衛星送信システ
ムである。

【図２】本発明の、図１のＯＦＤＭ送信機である。

【図３】図２の周波数インターリーバが使用する入力マ
トリックスからのサンプル記録を含むテーブルである。

【図４】図１のＯＦＤＭ受信機である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ザルフィクアー セイード アメリカ合衆国 08520 ニュージャーシ ィ，イースト ウィンドサー，ブラウンス トーン ロード 52 (72)発明者 ダンミン ツェン アメリカ合衆国 22180 ヴァージニア, ヴィエナ，センター ストリート ノース 426

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システ
   ムで信号を送信するための方法であって、 周波数領域内で前記信号を差動的にコード化するステッ
   プと、 前記ＯＦＤＭ信号を発生するために、前記差動的に変調
   した信号を変換するステップとを含む方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の方法において、前記変
   換ステップが、高速フーリエ変換を行う方法。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の方法において、前記変
   換ステップが、直交変換を行う方法。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の方法において、前記変
   換ステップが、データを運ぶための複数のサブキャリヤ
   を含むＯＦＤＭ信号を発生する方法。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の方法において、前記変
   換ステップにより発生した、少なくとも一つの未変調の
   サブキャリヤが、各ＯＦＤＭ記号内に基準を供給するた
   めに、パイロット・ビンとして割り当てられる方法。
6. 【請求項６】 請求項４に記載の方法において、前記差
   動的コード化が、前記ＯＦＤＭシステムで連続している
   サブキャリヤに対して行われる方法。
7. 【請求項７】 ＯＦＤＭ信号を送信するための直交周波
   数分割多重（ＯＦＤＭ）送信機であって、 周波数領域内の前記ＯＦＤＭ信号用の差動的エンコーダ
   と、 前記ＯＦＤＭ信号を発生するための変調装置とを備える
   送信機。
8. 【請求項８】 請求項７に記載の送信機において、前記
   変調装置が、高速フーリエ変換を行う送信機。
9. 【請求項９】 請求項７に記載の送信機において、前記
   変換装置が、直交変換を行う送信機。
10. 【請求項１０】 請求項７に記載の送信機において、前
    記変換装置が、データを運ぶための複数のサブキャリヤ
    を含むＯＦＤＭ信号を発生する送信機。
11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の送信機において、
    前記変換ステップにより発生した、少なくとも一つの未
    変調のサブキャリヤが、各ＯＦＤＭ記号内に基準を供給
    するために、パイロット・ビンとして割り当てられる送
    信機。
12. 【請求項１２】 請求項１０に記載の送信機において、
    前記差動的コード化が、前記ＯＦＤＭシステムで連続し
    ているサブキャリヤに対して行われる送信機。
13. 【請求項１３】 直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シス
    テムにおいて信号を受信するための方法であって、 複数のサブキャリヤを持つ周波数領域において、ＯＦＤ
    Ｍ信号を回収するために、前記受信信号を変換するステ
    ップと、 前記周波数領域内で、前記ＯＦＤＭ信号を差動的に解読
    するステップとを含む方法。
14. 【請求項１４】 請求項１３に記載の方法において、前
    記変換ステップが、高速フーリエ変換を行う方法。
15. 【請求項１５】 請求項１３に記載の方法において、前
    記変換ステップが、直交変換を行う方法。
16. 【請求項１６】 請求項１３に記載の方法において、前
    記変換ステップにより発生した、少なくとも一つの未変
    調のサブキャリヤが、各ＯＦＤＭ記号内に基準を供給す
    るために、パイロット・ビンとして割り当てられる方
    法。
17. 【請求項１７】 請求項１３に記載の方法において、前
    記差動的コード化が、前記ＯＦＤＭシステムで連続して
    いるサブキャリヤに対して行われる方法。
18. 【請求項１８】 ＯＦＤＭ信号を受信するための直交周
    波数分割多重（ＯＦＤＭ）受信機であって、 複数のサブキャリヤを持つ、前記ＯＦＤＭ信号を回収す
    るための変換装置と、 周波数領域内において、前記ＯＦＤＭ信号を復調するた
    めの差動的デコーダを備える受信機。
19. 【請求項１９】 請求項１８に記載の受信機において、
    前記変調装置が、高速フーリエ変換を行う受信機。
20. 【請求項２０】 請求項１８に記載の受信機において、
    前記変換装置が、直交変換を行う受信機。
21. 【請求項２１】 請求項１８に記載の受信機において、
    前記変換ステップにより回収した、少なくとも一つの未
    変調のサブキャリヤが、各ＯＦＤＭ記号内に基準を供給
    するために、パイロット・ビンとして割り当てられる方
    法。
22. 【請求項２２】 請求項１８に記載の受信機において、
    前記差動的デコーダが、前記ＯＦＤＭシステムで連続し
    ているサブキャリヤに対して前記ＯＦＤＭ信号を復調す
    る受信機。