JP2008245331A - 記号インターリービング - Google Patents

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Abstract

【課題】少なくとも1つの送信器及び受信器を含む直交周波数分割マルチプレクシング送信システムを使用してデジタルデータを通信する方法を提供する。
【解決手段】送信器の動作モードを少なくとも1つのモードの中から選択し、送信器において選択された動作モードで記号インターリービングするために1組の記号インターリーバーから記号インターリーバーを選択し、送信器において記号インターリービングをデータユニットのブロックに適用し、インターリーブされたデータユニットを選択された動作モードのアクティブなキャリアへとマッピングし、該データユニットを受信器で受信し、受信器においてデータ送信に使用された記号インターリーバーを認識し、該確認された記号インターリーバーに対応するデインターリーバーを選択し、該選択されたデインターリーバーを使用して受信されたデータユニットをデインターリーブする。
【選択図】図1

Description

本発明は、インターリービング及びデインターリービングに係る。より詳細には、本発明は、直交周波数分割マルチプレクシング(OFDM)ベースのシステムにおける記号インターリービング及び記号デインターリービングに係る。
送信器から複数の受信器へブロードバンドデジタル信号をブロードキャスト(或いはマルチキャスト又はユニキャスト)するのに、コード化直交周波数分割マルチプレクシング(COFDM)変調が使用されている。一例として、標準的なETSI(ヨーロピアン・テレコミュニケーションズ・スタンダード・インステュテュート)EN300744(バージョン1.4.1)に定義されたDVB−T(デジタルビデオブロードキャスティング−テレストリアル)システムは、DVB−T送信器から複数のDVB−T受信器へブロードバンドデジタルテレビジョン信号をブロードキャスト(又はマルチキャスト)するのにコード化直交周波数分割マルチプレクシング(COFDM)変調が使用されるシステムである。
一般に、デジタルデータ通信には、直交周波数分割マルチプレクシング(OFDM)が使用され、COFDMは、その一例に過ぎない。
標準的な説明として、デジタルデータ(例えば、MPEG−2(ムービング・ピクチャー・エクスパーツ・グループ)コード化ビデオ、オーディオ及び/又はデータストリーム)が送信準備できる前に、それに複数のオペレーションがDVB−T送信器により適用される。これらのオペレーションは、とりわけ、リード・ソロモンエンコーダによる外部コード化、外部インターリービング(即ちコンボリューションインターリービング)、内部コード化(パンクチャード・コンボリューションコードに助けによる)、及び内部インターリービングを含む。
内部インターリービングは、ビット方向のインターリービングのための1組のビットインターリーバーの後に、記号インターリービングのための記号インターリーバーを含む内部インターリーバーにおいて実行される。内部インターリービングの目的は、基本的に、次々の/隣接するデジタルデータシーケンスに含まれた情報が、隣接キャリアにより送信されるのを終了することがないように、送信されるべきデジタルデータを再順序付けすることにより、エラー及び干渉に対するシステムの許容度を改善することである。このようにして、1つ又は幾つかのデータキャリアの周波数において時々生じるだけである干渉に、システムが提供する効率的なエラー修正で対処することができる。
DVB−Tシステムでは、送信信号がフレームに編成される。各フレームは、ある巾を有し、68個のOFDM記号で構成される。各OFDM記号は、次いで、1組のキャリアで構成される。規格には、「2Kモード」及び「8Kモード」の2つのオペレーションモードの使用が規定されている。2Kモードでは、キャリアの数が1705であり、そして8Kモードでは、キャリアの数が6817である。しかしながら、2Kモードにおける全部で1705個のキャリアのうちの1512個のキャリアと、8Kモードにおける全部で6817個のキャリアのうちの6048個のキャリアだけが、デジタルデータ(即ちペイロード、有効データ)を実際に搬送する「アクティブ」なキャリアとして定義される。キャリアの残りは、ほとんど制御の目的である。特定の保護帯域を考慮する別のカウント方法を使用することにより、2048(2Kモード)又は8192(8Kモード)の全キャリア数が得られることに注意されたい。これらの数は、各々の場合に使用するFFT(IFFT)サイズに対応する(FFT=高速フーリエ変換、IFFT=逆FFT)。しかしながら、アクティブなキャリアの数は、依然として1512(2Kモード)又は6048(8Kモード)である。
デジタルデータ(ビットワード又はデータユニットとも称されるデータワード)をアクティブなキャリアにマッピングすることが、内部インターリーバーにおいて実行される。より詳細には、このタスクは、記号インターリーバーにより実行される。個別の「2K記号インターリーバー」が2Kモードに対して定義されており、そして「8K記号インターリーバー」が8Kモードに対して定義されている。2Kモードでは、2K記号インターリーバーが、1組のビットインターリーバーから到来する1512個のデータワード(即ち、126個のデータワードの12グループであって、各データワードの長さvは、使用する変調方法に基づいてv=2、4又は6ビットである)を、1つの2KモードOFDM記号の1512個のアクティブなキャリアにマップする。同様に、8Kモードでは、8K記号インターリーバーが、6048個のデータワード(126個のデータワードの48グループ)を、1つの8KモードOFDM記号の6048個のアクティブなキャリアにマップする。
近年、DVB−Tシステムは、それが元々設計されたものでない状況、例えば、移動受信、に対して評価されている。又、IPDC(IP−データキャスティング(インターネットプロトコル))のようなシステムの新たな使用筋書きは、システムに対する異なる新たな要求を有する。既存のDVB−T 8Kモードの使用は、おそらく、移動受信に対して充分に広いカバレージを与えるであろう。しかしながら、8Kモードで達成される移動性は、あまりに低く、即ち、例えば、120km/hの速度のように高速で運転する乗物においては受信が成功しないことがある。一方、2Kモードは、充分な移動性を与える。しかしながら、2Kモードではベースステーションの高い密度が要求されることになる。というのは、いわゆる保護インターバル長さが、このモードにおける長い送信距離をサポートするに充分な長さではないからである。この問題に対して提案されている1つの妥協策は、新たなモード、即ち「4Kモード」を定義することである。
この提案された4Kモードの内部インターリービング、特に、記号インターリーバーについては、明らかな解決策は、3024個のデータワード(126個のデータワードの24グループ)を、1つの4KモードOFDM記号の3024個のアクティブなキャリアにマップする新たな「4K記号インターリーバー」を定義することである(アクティブなキャリアの数は、4Kモードでは3024になる見込みである)。しかしながら、この解決策は、当然、新たな4K記号インターリーバー(又はデインターリーバー)を各装置において実施しなければならないので、DVB−T送信器、及び特に複数のDVB−T受信器において、より多くのスペースを必要とする。
上記欠点を克服するために、デジタルデータを通信する新規な方法及びシステムが要望されると共に、この新規な方法及びシステムを実施するための新規な形式の送信器及び受信器も要望される。
本発明の第1の態様によれば、少なくとも1つの送信器及び受信器を含む直交周波数分割マルチプレクシング(OFDM)送信システムを使用してデジタルデータを通信する方法において、
送信器の動作モードを少なくとも1つのモードの中から選択するステップであって、各動作モードがペイロードデータ送信のための多数のアクティブなキャリアに関連しているようなステップと、
前記送信器において前記選択された動作モードで記号インターリービングするために1組の記号インターリーバーから記号インターリーバーを選択するステップと、
前記送信器において記号インターリービングをデータユニットのブロックに適用するステップと、
前記インターリーブされたデータユニットを、前記選択された動作モードのアクティブなキャリアへとマッピングするステップと、
前記インターリーブされたデータユニットを前記受信器で受信するステップと、
前記受信器において前記データ送信に使用された前記記号インターリーバーを認識するステップと、
前記受信器において前記認識された記号インターリーバーに対応するデインターリーバーを選択するステップと、
前記受信器において前記選択されたデインターリーバーを使用して前記受信されたデータユニットをデインターリーブするステップと、
を備えた方法が提供される。
本発明は、動作モードと記号インターリーバーを互いに異なるように選択できるので、システムに対する異なる要求に基づいて異なるインターリーブ深さを与えることができる。従来は、固定の特定の記号インターリーバーが、常に、特定の動作モードで使用されるので、これは不可能であった。
本発明の第2の態様によれば、直交周波数分割マルチプレクシング(OFDM)送信システムを使用してデジタルデータを通信するための送信器であって、前記システムは1組の動作モードを有し、該組は少なくとも1つの動作モードを含み、各モードは、送信器から受信器へペイロードデータを送信するのに使用される所定数のアクティブなキャリアに関連付けられ、前記送信器は、
記号インターリービングのための1組の記号インターリーバーと、
データ送信のための動作モードを選択する手段と、
前記選択された動作モードで記号インターリービングするために1組の記号インターリーバーから記号インターリーバーを選択する手段と、
を備えた送信器が提供される。
本発明の第3の態様によれば、直交周波数分割マルチプレクシング(OFDM)送信システムを使用してデジタルデータを通信するための受信器であって、前記システムは1組の動作モードを有し、該組は少なくとも1つの動作モードを含み、各モードは、送信器から受信器へデータユニットを送信するのに使用される所定数のアクティブなキャリアに関連付けられ、前記システムは、更に、送信器において記号インターリービングするのに使用されるべき1組の記号インターリーバーを有し、前記受信器は、
インターリーブされたデータユニットを受信する手段と、
データ送信に使用された前記記号インターリーバーを認識する手段と、
前記送信器において前記記号インターリーバーでインターリーブされた受信データユニットをデインターリーブするための1組の記号デインターリーバーと、
前記認識された記号インターリーバーに対応する記号デインターリーバーを前記1組の記号デインターリーバーから選択する手段と、
を備えた受信器が提供される。
本発明の第4の態様によれば、少なくとも1つの送信器及び複数の受信器を含む直交周波数分割マルチプレクシング(OFDM)送信システムを使用するデジタルデータ通信システムであって、該システムは1組の動作モードを有し、該組は少なくとも1つの動作モードを含み、各モードは、送信器から少なくとも1つの受信器へペイロードデータを送信するのに使用される所定数のアクティブなキャリアに関連付けられ、前記送信器は、その送信器においてデータユニットのブロックに対して記号インターリービングするのに使用される1組の記号インターリーバーを有し、前記少なくとも1つの受信器は、その受信器において前記インターリーブされたデータユニットをデインターリーブするための1組の記号デインターリーバーを有し、前記システムは、更に、
前記送信器にあって、データ送信に使用されるべき動作モードを選択する手段と、
前記送信器にあって、前記選択された動作モードで記号インターリービングするための記号インターリーバーを選択する手段と、
前記送信器にあって、データユニットのブロックに記号インターリービングを適用する手段と、
前記少なくとも1つの受信器にあって、前記送信されたインターリーブされたデータユニットを受信する手段と、
前記少なくとも1つの受信器にあって、前記データ送信に使用された記号インターリーバーを認識する手段と、
前記少なくとも1つの受信器にあって、前記認識された記号インターリーバーに対応する記号デインターリーバーを1組の記号デインターリーバーから選択する手段と、
を備えたシステムが提供される。
本発明の第5の態様によれば、ブロックに基づく記号インターリービングをデータワードのようなデータユニットに適用し、前記データユニットを、OFDMベースシステムの特定動作モードのアクティブなキャリアへとマッピングするための記号インターリーバーであって、一度にインターリーブされるべきデータユニットの数がブロックのサイズで決定されるような記号インターリーバーにおいて、前記特定モードにおけるアクティブなキャリアの数とは異なるブロックサイズを使用するように構成された記号インターリーバーが提供される。
従属請求項は、本発明の好ましい実施形態を包含する。本発明の特定の態様に関連して従属請求項に包含された要旨は、本発明の他の態様にも適用できる。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態を一例として説明する。
種々の実施形態の以下の説明において、本明細書の一部分を形成し且つ本発明が実施される種々の実施形態を一例として示す添付図面を参照する。本発明の範囲から逸脱せずに、他の実施形態も使用でき、且つ構造的及び機能的変更をなし得ることを理解されたい。
先ず、図8を参照すれば、デジタルデータを通信するシステム10は、1つ以上の送信器600、601から多数のエアインターフェイス経路11、12、13、14を経て1つ以上の受信器700、701へデジタルデータを送信するように示されている。このシステム10は、本発明の一実施形態に基づく直交周波数分割マルチプレクシング(OFDM)システムである。
図1は、DVB−T規格ETSI EN300 744(バージョン1.4.1)に規定された内部インターリーバー100を示す。図1は、本発明の説明にも適用できる。内部インターリーバーは、ハードウェア又はソフトウェア或いはそれらの組み合わせのいずれでも実施できる。適当な半導体コンポーネントに対してハードウェア実施するのが好ましい。入力ストリームx0、x1、x2、・・・がデマルチプレクサ110においてv個のサブストリームへとデマルチプレクスされ、ここで、vは、1つの変調記号当りのビット数である。図1に例示するケースでは、使用する変調方法は、1つの変調記号当りのビット数が4(v=4)である16QAM(直角振幅変調)である。
ビットインターリービング(及びその後の記号インターリービング)は、ブロックに基づくもので、有用なデータ(ペイロード)のみに対して実行される。デマルチプレクサ110からの各サブストリームは、個別のビットインターリーバーにより、ビットインターリーバーごとに別々に定義されたインターリービングシーケンスの助けで処理される。サブストリームb0,0、b0,1、・・・は、第1のビットインターリーバーI0へ搬送される。サブストリームb1,0、b1,1、・・・は、第2のビットインターリーバーI1へ搬送される。サブストリームb2,0、b2,1、・・・は、第3のビットインターリーバーI2へ搬送され、そしてサブストリームb3,0、b3,1、・・・は、第4のビットインターリーバーI3へ搬送される。ビットインターリービングに使用されるブロックサイズは、126ビットである。それ故、サブストリームb0,0、b0,1、・・・、b1,0、b1,1、・・・、b2,0、b2,1、・・・及びb3,0、b3,1、・・・の各々は、126ビットで構成される。
第1ビットインターリーバーI0は、出力ビットストリームa0,0、a0,1、・・・を発生する。第2ビットインターリーバーI1は、出力ビットストリームa1,0、a1,1、・・・を発生する。第3ビットインターリーバーI2は、出力ビットストリームa2,0、a2,1、・・・を発生し、そして第4ビットインターリーバーI3は、出力ビットストリームa3,0、a3,1、・・・を発生する。これら出力ビット流a0,0、a0,1、・・・、a1,0、a1,1、・・・、a2,0、a2,1、・・・及びa3,0、a3,1、・・・の各々は、126ビットで構成される。
v個のビットインターリーバー(ここに例示するケースではv=4)の出力ビットストリームは、記号インターリーバー130へ搬送される。これら出力ビットストリームは、データワードを形成するようにグループ編成され、vビット(v=4)の各データワードは、ビットインターリーバーの各々からの1ビットを有する。このようにして、vビットで各々構成された126個のデータワードが形成される。記号インターリーバー130は、これらのデータワードをインターリーブする。記号インターリーバーでは、データワードのビットがインターリーブされず、全データワードがインターリーブされることに注意されたい。2Kモードでは、前記規格に定義されたように、126個のデータワードの12グループ(12*126=1512)が、それらを、1つの2KモードOFDM記号の1512個のアクティブなキャリアへとマッピングするためにインターリーブされる。従って、2K記号インターリーバーのブロックサイズは、1512個のデータワードである。同様に、8Kモードでは、126個のデータワードの48グループ(48*126=6048)が、それらを1つの8KモードOFDM記号の6048個のアクティブなキャリアにマッピングするためにインターリーブされる。従って、8K記号インターリーバーのブロックサイズは、6048個のデータワードである。実施形態に基づき、異なるモード(2Kモード、8Kモード)の記号インターリーバーは、個別の記号インターリーバーコンポーネントとして実施されてもよいし、或いは単一の「結合」された記号インターリーバーへと一体化されてもよい。
記号インターリーバーでインターリーブされる上述した例えばデータワードのようなデータユニットの数と、インターリーブされたデータユニットが送信のためにマップされるところのアクティブなキャリアの数は、本発明の一実施形態では、互いに整数倍である。本発明の別の実施形態では、記号インターリーバーでインターリーブされるデータユニットの数と、インターリーブされたデータユニットがマップされるところのアクティブなキャリアの数は、互いに偶数倍である。記号インターリービングにおけるデータユニットの数、即ちブロックサイズは、データ送信に使用され且つインターリーブされたデータユニットがマップされるところのモードにおけるアクティブなキャリアの数より大きくてもよいし小さくてもよい。
記号インターリーバーは、出力ストリームY0、Y1、・・・を発生し、ここで、Y0は、第1の2K又は8KOFDM記号に属するインターリーブされた1512(2Kモード)又は6048(8Kモード)個のデータワードのシーケンスを表わす。対応的に、Y1は、第2のOFDM記号のインターリーブされたデータワードを表わす。
図2は、DVB−T規格の記号インターリービング原理を示す。明瞭化のために、図2は、簡単なケースしか示していないことに注意されたい。図2は、2つの部分に分割され、即ち上部は、記号インターリービングの前のデータワードSn,kを示し、そして下部は、記号インターリービングの後のデータワードSn,kを示す。インデックスnは、当該OFDM記号の順序数を示し、そしてインデックスkは、記号インターリービングの前のデータワードのシーケンス順序を示す。例えば、S0,5は、第1のOFDM記号に属する第6番目の(インデックスの番号は、0からスタートする)データワードを指示する。
上述したように、実際のケースでは、1つのOFDM記号に適合するデータワードの数は、1512(2Kモード)又は6048(8Kモード)である。しかしながら、図2の簡単なケースでは、図示された番号が16だけである。これは、図面の技術的な理由によるものである。
第1のOFDM記号に属するデータワードS0,0−S0,15は、互いにインターリーブされる。同様に、第2のOFDM記号に属するデータワードS1,0−S1,15は、互いにインターリーブされ、等々となる。図2の下部は、インターリービングの結果の一例を示す。DVB−T規格に基づく記号インターリービングのインターリービング深さは、1つのOFDM記号に属するデータワードがその1つのOFDM記号のエリアの内側でしかインターリーブされないので、OFDM記号1個分であることが明らかである。使用するブロックサイズは、1つのOFDM記号に適合されるアクティブなキャリアの量と厳密に同じであるから、ここでは、異なるOFDM記号に属するデータワード間で記号間インターリービングが行われない。
本発明の好ましい実施形態によれば、インターリービング深さが変更される。以下、3つの好ましい実施形態を説明する。第1の実施形態では、8K記号インターリービングが、ここに提案する4Kモードと一緒に使用される。第2の実施形態では、2K記号インターリービングが、ここに提案する4Kモードと一緒に使用される。第3の実施形態では、8K記号インターリービングが、2Kモードと一緒に使用される。
図3は、本発明の第1の好ましい実施形態に基づく記号インターリービングを示す。この場合も、明瞭化のために、図3は、簡単なケースしか示していないことに注意されたい。図3は、2つの部分に分割され、即ち、上部は、記号インターリービングの前のデータワードSn,kを示し、そして下部は、記号インターリービングの後のデータワードSn,kを示す。インデックスnは、当該OFDM記号の順序数を示し、そしてインデックスkは、記号インターリービングの前のデータワードのシーケンス順序を示す(インデックスの数は、0からスタートする)。又、図3(及びそれ以降の図4及び5)の上部は、OFDM記号と、OFDM記号に属するデータワードを予め示すが、OFDM記号は、実際には、送信器において後でのみ形成されることに注意されたい。しかしながら、明瞭化のために、OFDM記号という語は、この点について既に使用されている。より詳細には、「1つのOFDM記号に属するデータワード」という語は、実際には、データの量、即ち1つのOFDM記号に最終的に適合されるデータワードの数だけを意味する。
図3は、8K記号インターリーバーを4Kモードで使用する場合を示す。4Kモードが既存の2K及び8Kモードと同様に実施される場合には、4Kモードにおけるキャリアの数は3024である。従って、1つの4KモードOFDM記号に適合されるデータワードの数も3024である。これは、1つの8KモードOFDM記号に適合されるデータワードの数の丁度半分であると共に、1つの2KモードOFDM記号に適合されるデータワードの数の2倍である。しかしながら、図3の簡単なケースでは、1つの4KモードOFDM記号に適合されるデータワードの数は8に過ぎない。これは、図面の技術的な理由によるものである。
ここで、8K記号インターリーバー(そのブロックサイズ6048は、1つの4KモードOFDM記号に適合されるデータワードの数の2倍である)を4Kモードで使用すると、1つの4KモードOFDM記号に適合されるデータワードの数の2倍が、8K記号インターリーバールールに基づき一度にインターリーブされる。図3の項では、第1の16個のデータワードS0,0−S1,7が互いにインターリーブされる。これらデータワードのうち、第1の8個のデータワードS0,0−S0,7は、第1の4KのOFDM記号に属し、そして次の8個のデータワードS1,0−S1,7は、第2の4KのOFDM記号に属する。同様に、第3及び第4のOFDM記号に属するデータワードS2,0−S3,7が互いにインターリーブされ、等々となる。
図3の下部は、インターリービング結果の一例を示す。第1の好ましい実施形態による記号インターリービングのインターリービング深さは、1つの4KモードOFDM記号に適合されるデータワードが2つ(4Kモード)のOFDM記号のエリアでインターリーブされるので、2個(4Kモード)のOFDM記号となることが明らかである。従って、8Kモード記号インターリーバー(そのブロックサイズ6048は、1つの4KモードOFDM記号に適合されるデータワードの数の2倍である)を4Kモードで使用すると、2つの隣接する4KモードOFDM記号に属するデータワード間で記号間インターリービングが実行される。
記号インターリービングが2つ以上のOFDM記号をカバーすることで、システムの能力を、チャンネルにおけるインパルス状の干渉及び急激な変化(動的)に対処するように改善する。又、既存の8Kモード記号インターリーバーを4Kモードで使用する場合、4Kモード用の新たな記号インターリーバーを定義する必要が省かれる。これは、余分なインターリーバー(又はデインターリーバー)に対して新たな回路が必要とされないので、DVB−T送信及び特に複数のDVB−T受信器の両方においてスペースの節約となる。
図4は、本発明の第2の好ましい実施形態に基づく記号インターリービングを示す。この場合も、明瞭化の理由で、図4は、簡単なケースしか示していないことに注意されたい。図4は、2つの部分に分割され、即ち、上部は、記号インターリービングの前のデータワードSn,kを示し、そして下部は、記号インターリービングの後のデータワードSn,kを示す。インデックスnは、当該OFDM記号の順序数を示し、そしてインデックスkは、記号インターリービングの前のデータワードのシーケンス順序を示す(インデックスの数は、0からスタートする)。
図4は、2Kモード記号インターリーバーを4Kモードで使用する場合を示す。前記で述べたように、1つの4KモードOFDM記号に適合されるデータワードの数は3024である。しかしながら、図4の簡単化されたケースでは、1つの4KモードOFDM記号に適合されるデータワードの数は8に過ぎない。これは、図面の技術的理由によるものである。
ここで、2Kモード記号インターリーバー(そのブロックサイズ1512は、1つの4KモードOFDM記号に適合されるデータワードの数の半分である)を4Kモードで使用すると、1つの4KモードOFDM記号に適合されるデータワードの数の半分が、2K記号インターリーバールールに基づき一度にインターリーブされる。図4の項では、第1の4個のデータワードS0,0−S0,3が互いにインターリーブされる。同様に、次の4個のデータワードS0,4−S0,7が互いにインターリーブされ、等々となる。
図4の下部は、インターリービング結果の一例を示す。第2の好ましい実施形態による記号インターリービングのインターリービング深さは、1つの4KモードOFDM記号に属するデータワードの第1の半分及び第2の半分が独立してインターリーブされるので、半分(4Kモード)のOFDM記号となることが明らかである。
8Kモード記号インターリーバーを4Kモードで使用する場合に比して2Kモード記号インターリーバーを4Kモードで使用する場合には、DVB−T受信器における記号デインターリービングに関する利点を有する。DVB−T受信器における記号デインターリービングは、8Kモード記号インターリーバーを4Kモードで使用することに関して、1つおきの受信4K OFDM記号の始めにしかスタートできないが(8Kモード記号インターリーバーのブロックサイズが、1つの4KモードOFDM記号に適合するデータワードの数の2倍であるために)、記号デインターリービングは、2Kモード記号インターリーバーを4Kモードで使用することに関して、各受信4K OFDM記号の始めにスタートできる。このように、2Kモード記号インターリーバーを4Kモードで使用すると、短い遅延となる。
図5は、本発明の第3の好ましい実施形態に基づく記号インターリービングを示す。この場合も、明瞭化の理由で、図5は、簡単なケースしか示していないことに注意されたい。図5は、2つの部分に分割され、即ち、上部は、記号インターリービングの前のデータワードSn,kを示し、そして下部は、記号インターリービングの後のデータワードSn,kを示す。インデックスnは、当該OFDM記号の順序数を示し、そしてインデックスkは、記号インターリービングの前のデータワードのシーケンス順序を示す(インデックスの数は、0からスタートする)。
図5は、8K記号インターリーバーを2Kモードで使用する場合の実施形態を示す。上述したように、1つの2KモードOFDM記号に適合されるデータワードの数は、1512である。しかしながら、図5の簡単なケースでは、図示された1つの2KモードOFDM記号に適合されるデータワードの数は4に過ぎない。これは、図面の技術的な理由によるものである。
ここで、8Kモード記号インターリーバー(そのブロックサイズ6048は、1つの2KモードOFDM記号に適合されるデータワードの数の4倍である)を2Kモードで使用すると、1つの2KモードOFDM記号に適合されるデータワードの数の4倍が、8K記号インターリーバールールに基づき一度にインターリーブされる。図5の項では、第1の16個のデータワードS0,0−S3,3が互いにインターリーブされる。これらデータワードの中で、第1の4個のデータワードS0,0−S0,3は、第1の2KモードOFDM記号に属し、次の4個のデータワードS1,0−S1,3は、第2の2KモードOFDM記号に属し、次の4個のデータワードS2,0−S2,3は、第3の2KモードOFDM記号に属し、等々となる。同様に、第5、第6、第7及び第8のOFDM記号に属するデータワードS4,0−S7,3も互いにインターリーブされ、等々となる。
図5の下部は、インターリービング結果の一例を示す。第3の好ましい実施形態による記号インターリービングのインターリービング深さは、1つの2KモードOFDM記号に属するデータワードが4つの2KモードOFDM記号のエリアにおいてインターリーブされるので、4つの4KモードOFDM記号となることが明らかである。従って、8Kモード記号インターリーバーを2Kモードで使用するときには、4つの隣接する2KモードOFDM記号に属するデータワード間で記号間インターリービングが実行される。
第1の好ましい実施形態に関連して述べたように、記号インターリービングが2つ以上のOFDM記号をカバーすることで、システムの能力を、チャンネルにおけるインパルス状の干渉及び急激な変化(例えば、フェージング)に対処するように改善する。従って、8Kモード記号インターリーバーを4Kモードで使用すると、2Kモードの基本的に弱いインパルスノイズ許容度を助けることになる。この種の使用は、移動システムにおいて有用であり、2Kモードの高い移動性を、8Kモードのインパルスノイズに対する良好な許容度と組み合わせることができる。
図6は、本発明を実施するのに適したDVB−T送信器600のブロック図である。DVB−T送信器は、当業者に良く知られている。又、当業者であれば、DVB−T送信器が図6に示す以外のブロックを備えてもよいことが明らかであろう。
DVB−T送信器600は、送信されるべきデジタルデータをリードソロモンエンコードする外部コーダー610を備えている。外部インターリーバー620は、デジタルデータに対してコンボリューションインターリービングを実行する。内部コーダー630は、パンクチャードコンボリューションコードの助けによりデジタルデータをコード化する。本発明に関連した内部インターリーバー100のオペレーションは、上記に述べた。内部インターリーバー100は、図1の内部インターリーバーに対応し、デマルチプレクサ110と、複数のビットインターリーバーと、1組の記号インターリーバー130とを備えている。1組の記号インターリーバーから1つを選択するために記号インターリーバーセレクタ手段150が設けられる。この記号インターリーバーセレクタ手段150は、内部インターリーバーに接続される。マッパー640は、選択されたQAMコンステレーションに基づいてキャリアを変調する。本発明の実施形態では、アクティブなキャリアの数に関連したモードがモードセレクタ手段645を使用して選択される。フレーム適応ブロック650は、送信信号をフレームへと編成し、そしてそれらフレームに、ブロック655から受信したパイロット信号(散乱及び連続的)並びにTPS(送信パラメータシグナリング)キャリアを追加する。OFDM変調器660は、とりわけ、送信信号を周波数ドメインから時間ドメインへ変換するために逆高速フーリエ変換(IFFT)を実行する。保護インターバル挿入ブロック670は、各OFDM記号の始めに保護インターバルを挿入する。デジタル/アナログコンバータ680は、送信信号をデジタルドメインからアナログドメインへ変換する。フロントエンド690は、アンテナ(空中線)を経てDVB−T信号の送信を処理する。
DVB−T送信器600は、アクティブなキャリアの数(即ち1512、3024又は6048個のアクティブなキャリア)に対応する2つ以上の動作モード(即ち2Kモード、4Kモード又は8Kモード)で動作することができる。DVB−T送信器600は、使用可能なモード(使用可能なモードの数は1つ以上でよい)の中で動作モードを選択する手段645と、使用可能な記号インターリーバー130(即ち、例えば、2K、4K又は8K記号インターリーバー)の1つを選択する手段150とを備えている。又、送信器600は、選択された記号インターリーバーの指示を送信器600の送信信号に組み込むための手段を含んでもよい。内部インターリーバー100内の使用可能な記号インターリーバーの中から記号インターリーバー130を選択することは、選択された記号インターリーバーが、選択された動作モードに関連される記号インターリーバーとは異なるように行うことができる。従って、この実施形態では、アクティブなキャリアの数に関連すると理解される動作モードと、一度にインターリーブされるべきデータワードの数を決定するブロックサイズとが互いに異なってもよい。
記号インターリーバーがどのモードで使用されるかに関わらず、残りのDVB−T送信器は、当該モードで要求されるように動作することに注意されたい。それ故、例えば、8Kモード記号インターリーバーが4Kモードで使用されるときには、4Kモードにおいて一度に通常実行されるデータワードの数に対して逆高速フーリエ変換が依然実行される。又、使用する記号インターリーバーは、ビット方向のインターリービングに何ら影響せず、即ちビット方向のインターリービングは、使用する記号インターリーバーに関わらず同じやり方で実行されることにも注意されたい。
DVB−T送信器が送信するデジタルデータは、とりわけ、MPEG−2デコードされたブロードバンドデジタルテレビジョン信号、オーディオ信号、IPデータキャスティングシステムのようなデータキャスティングシステムの信号、又はそれらの組み合わせでよい。
図7は、本発明を実施するのに適したDVB−T受信器700のブロック図である。このDVB−T受信器は、当業者に良く知られている。又、当業者であれば、DVB−T受信器700は、図7に示す以外のブロックを含んでもよいことが明らかであろう。
DVB−T受信器700は、アンテナを経て送信DVB−T信号を受信するフロントエンド710を備えている。アナログ/デジタルコンバータ780は、受信信号をアナログドメインからデジタルドメインへ変換する。OFDM復調器760は、とりわけ、受信信号を時間ドメインから周波数ドメインへ変換するために高速フーリエ変換(FFT)を実行する。フレームデマルチプレクサ750は、受信OFDMフレームをデマルチプレクスする。逆マッパー740は、DVB−T送信器600のマッパー640とは逆の動作を実行する。内部デインターリーバー200は、内部インターリーバー100とは逆の動作を実行する。従って、内部デインターリーバー200は、1組の記号デインターリーバーの後にビットデインターリーバーが続くものを含む。制御ブロック701は、時間及び周波数同期、共通位相エラー修正、チャンネル推定、及び信頼性推定のために、フロントエンド790、アナログ/デジタルコンバータ780、OFDM復調器760、フレームデマルチプレクサ750、逆マッパー740及び内部デインターリーバー200に接続される。本発明の一実施形態では、制御ブロック701は、それに接続された他のブロック790、780、760、750、740及び200から情報を受信し、そしてその受信信号に基づいて、前記他のブロックにおけるデータ処理を制御するための制御信号を生成する。これらの動作は、送信信号に使用されたインターリーバーの認識(確認)と、それに対応するデインターリーバーの選択とを含む。従って、この実施形態では、制御ブロック701は、送信器において使用されたインターリーバーを確認するための手段、及び記号デインターリービングに使用可能な記号デインターリーバーの1つを選択するための手段として動作し、ここで、この選択は、送信端における選択された記号インターリーバーの前記指示に基づいて行なわれ、この指示は、DVB−T受信器が受信する信号にDVB−T送信器600が組み込ませたものである。内部デコーダー730、外部デインターリーバー720及び外部デコーダー710は、送信器600の対応ブロック630、620及び610に対して逆の動作を実行する。送信デジタルデータがそのオリジナル形態で得られる前に、受信信号は、通常、図7に示されていないブロックで更に処理される。これらブロックは、デスクランブリング、ビデオ、オーディオ及び/又はデータエンコーディングを含んでもよい。
受信器は、例えば、セットトップボックスに取り付けられた固定のDVB−T受信器や、例えば、ハンドヘルド移動電話のような移動ハンドヘルド装置に一体化された移動DVB−T受信器であってもよい。ブロードバンド受信に加えて、受信器は、とりわけ、GSM、GPRS、WLAN、UMTS又は全IPネットワークのようなセルラー無線ネットワークを通る戻りチャンネルを有してもよい。それとは別に又はそれに加えて、DECT技術又は固定電話線の助けを伴う固定の戻りチャンネルを有してもよい。
図9に示す本発明の一実施形態では、ハンドヘルド移動電話800は、OFDM受信のためのDVB−T受信器802と、従来の移動通信のための第2トランシーバー801とを有している。又、ハンドヘルド移動電話は、ディスプレイ810を有してもよい。ハンドヘルド移動電話のDVB−T受信器は、OFDM信号の送信に使用されるインターリーバーを認識(確認)するための手段と、1組のデインターリーバーと、認識(確認)されたインターリーバーに基づいてデインターリーバーを選択するための手段とを備えている。
本発明の実施形態に関連して以上に述べたように、動作モード(2K、4K又は8K)に対して元々設計されたもの以外の内部インターリーバー(特に記号インターリーバー)を使用することができる。本発明の実施形態は、複数の使用可能なモードから1つの動作モードを選択し、そしてその選択されたモードに使用するために複数の使用可能な記号インターリーバーから1つの記号インターリーバー(又は記号インターリーバーを含む内部インターリーバー)を選択する。換言すれば、この実施形態は、使用されるべき記号インターリーバーにいずれかの動作モードを与え、従って、異なるインターリービング深さを与える。以下のテーブルは、別の形態を示す。1K又は16Kモードのような他のモードが定義される場合には、テーブルを拡張することができる。
Figure 2008245331
DVB−T受信器では、記号及びビット方向のデインターリービングが内部デインターリーバー200(図7)において実行される。
特定のモードに対して特に設計されたもの以外の記号インターリーバーが使用される場合には、使用するインターリーバーの情報を送信器から受信器へ転送し、受信器でその送信されたOFDM記号を正しくデインターリーブすることができる。
1つの可能性は、使用する記号インターリーバーを、1つ以上のTPSビットを使用して指示することである。この別の形態では、記号インターリーバーの選択が1つ以上のビットでコード化され、これらビットはTPSビットの一部分を形成する。送信器(図6)では、ブロック650及び655がこれらビットを、使用する記号インターリーバーに基づいてセットする。受信器(図7)では、制御ブロック701及び内部デインターリーバーが受信ビットを適宜に解釈する。
別の可能性は、使用する記号インターリーバーをアプリケーション層において(又は少なくともプロトコルスタック内で物理層より上位のプロトコル層において)指示することである。
使用するインターリーブモード(記号インターリーバー)が全くシグナリングされないシステムでは、受信器は、本発明の一実施形態に基づき、デインターリービングモード(例えば、8Kモードデインターリービング)を試みることにより使用するインターリービングモードを検出し、そしてビットエラー率を測定することができる。得られたビットエラー率があまりに高い場合には、受信器は、正しいモードが見つかるまで別のデインターリービングモードを試みる。
更に、受信器は、インターリーブされた記号の位置情報を得なければならない。しかしながら、良く知られたTPS同期は、いずれのケースでも、接続の始めに実行されるので、これは、内部デインターリーバーにも同期を与える。
2K、4K及び8Kモードの記号インターリーバーの使用についてのみ説明したが、本発明は、これらのモードだけに限定されないことに注意されたい。又、本発明は、例えば、1Kモード、0.5Kモード又は16Kモードのような他の考えられる動作モードにも使用できる。
以上、本発明の特定の実施形態を説明した。この説明において、OFDMベースのシステムの一例としてDVB−Tシステムを使用したが、本発明は、日本のISDB−T(総合サービスデジタルブロードキャスティング−テレストリアル)システムのような別のOFDMベースのシステムにも適用できる。又、本発明の一実施形態において、1つの動作モードしかもたないが2つ以上の記号インターリーバーを有する送信器が使用されてもよいことに注意されたい。そのモードに対し希望のインターリーブ深さに基づいて適当な記号インターリーバーが選択されてもよい。
当業者であれば、本発明は、上述した実施形態の細部に限定されず、本発明の特徴から逸脱せずに同等の手段を使用して他のやり方で実施できることが明らかであろう。本発明の範囲は、特許請求の範囲のみによって規定される。
DVB−T規格に基づく内部インターリーバーを示す図である。 DVB−T規格の記号インターリービング原理を示す図である。 本発明の好ましい実施形態に基づく記号インターリービングを示す図である。 本発明の別の好ましい実施形態に基づく記号インターリービングを示す図である。 本発明の更に別の好ましい実施形態に基づく記号インターリービングを示す図である。 本発明を実施するのに適したDVB−T送信器のブロック図である。 本発明を実施するのに適したDVB−T受信器のブロック図である。 デジタルデータを通信するための本発明の実施形態によるシステムを示す図である。 本発明を実施するのに適した移動受信器を示す図である。

Claims (27)

  1. 少なくとも1つの送信器(600,601)及び受信器(700,701)を含む直交周波数分割マルチプレクシング(OFDM)送信システム(10)を使用してデジタルデータを通信する方法において、
    送信器の動作モードを少なくとも1つのモードの中から選択するステップであって、各動作モードがペイロードデータ送信のための多数のアクティブなキャリアに関連しているようなステップと、
    前記送信器において前記選択された動作モードで記号インターリービングするために1組の記号インターリーバーから記号インターリーバーを選択するステップと、
    前記送信器において記号インターリービングをデータユニットのブロックに適用するステップと、
    前記インターリーブされたデータユニットを、前記選択された動作モードのアクティブなキャリアへとマッピングするステップと、
    前記インターリーブされたデータユニットを前記受信器で受信するステップと、
    前記受信器において前記データ送信に使用された前記記号インターリーバーを認識するステップと、
    前記受信器において前記認識された記号インターリーバーに対応するデインターリーバーを選択するステップと、
    前記受信器において前記選択されたデインターリーバーを使用して前記受信されたデータユニットをデインターリーブするステップと、
    を備えた方法。
  2. 前記記号インターリービングを適用する前記ブロックにおけるデータユニットの数は、前記選択されたモードにおけるアクティブなキャリアの数とは異なる請求項1に記載の方法。
  3. 前記ブロックにおけるデータユニットの数及び前記選択されたモードにおけるアクティブなキャリアの数は、互いに整数倍である請求項2に記載の方法。
  4. 前記ブロックにおけるデータユニットの数及び前記選択されたモードにおけるアクティブなキャリアの数は、互いに偶数整数倍である請求項3に記載の方法。
  5. 前記ブロックにおけるデータユニットの数は、前記アクティブなキャリアの数より大きい請求項2から4のいずれかに記載の方法。
  6. 前記ブロックにおけるデータユニットの数は、前記アクティブなキャリアの数の2倍、又は2の倍数倍である請求項5に記載の方法。
  7. 前記ブロックにおけるデータユニットの数は、前記アクティブなキャリアの数より小さい請求項2から4のいずれかに記載の方法。
  8. 前記アクティブなキャリアの数は、前記ブロックにおけるデータユニットの数の2倍、又は2の倍数倍である請求項7に記載の方法。
  9. 前記選択された動作モードで記号インターリービングするために記号インターリーバーを選択する前記ステップは、希望のインターリービング深さに基づいて行なわれる請求項1又は2に記載の方法。
  10. 前記1組の記号インターリーバーは、少なくとも8Kモード記号インターリーバー及び2Kモード記号インターリーバーを備え、そしてDVB−T(デジタルビデオブロードキャスティング−テレストリアル)システムに対して少なくとも4K動作モードを選択できる請求項1又は2に記載の方法。
  11. 前記1組の記号インターリーバーは、少なくとも8Kモード記号インターリーバーを備え、そしてDVB−Tシステムに対して少なくとも2K動作モードを選択できる請求項1又は2に記載の方法。
  12. 前記データユニットは、1つ以上のOFDM記号のデータユニットである請求項1から11のいずれかに記載の方法。
  13. 前記デジタルデータ通信システムは、次のシステム、即ちDVB−T(デジタルビデオブロードキャスティング−テレストリアル)システム、ISDB−T(総合サービスデジタルブロードキャスティング−テレストリアル)システムの1つである請求項1から12のいずれかに記載の方法。
  14. 前記データユニットは、次のもの、即ちブロードバンドデジタルテレビジョン送信、データキャスティング送信の1つの一部分を形成する請求項2から13のいずれかに記載の方法。
  15. 直交周波数分割マルチプレクシング(OFDM)送信システムを使用してデジタルデータを通信するための送信器(600,601)であって、前記システムは1組の動作モードを有し、該組は少なくとも1つの動作モードを含み、各モードは、送信器から受信器(700,701)へペイロードデータを送信するのに使用される所定数のアクティブなキャリアに関連付けられ、
    前記送信器は、
    記号インターリービングのための1組の記号インターリーバー(130)と、
    データ送信のための動作モードを選択する手段と、
    前記選択された動作モードで記号インターリービングするために1組の記号インターリーバーから記号インターリーバーを選択する手段と、
    を備えた送信器。
  16. 前記1組の記号インターリーバー(130)は、前記送信器の内部インターリーバー(100)の一部分を形成する請求項15に記載の送信器。
  17. 前記送信器(600)は、前記選択された記号インターリーバーを表わす情報をOFDM受信器(700)へ送信するように構成される請求項15又は16のいずれかに記載の送信器。
  18. 前記選択された記号インターリーバーを表わす前記情報を搬送するように1つ以上のTPS(送信パラメータシグナリング)ビットが構成される請求項17に記載の送信器。
  19. 直交周波数分割マルチプレクシング(OFDM)送信システムを使用してデジタルデータを通信するための受信器(700)であって、前記システムは1組の動作モードを有し、該組は少なくとも1つの動作モードを含み、各モードは、送信器(600)から受信器へデータユニットを送信するのに使用される所定数のアクティブなキャリアに関連付けられ、前記システムは、更に、送信器において記号インターリービングするのに使用されるべき1組の記号インターリーバー(130)を有し、前記受信器は、
    インターリーブされたデータユニットを受信するための手段と、
    データ送信に使用された前記記号インターリーバーを認識するための手段と、
    前記送信器において前記記号インターリーバーでインターリーブされた受信データユニットをデインターリーブするための1組の記号デインターリーバーと、
    前記認識された記号インターリーバーに対応する記号デインターリーバーを前記1組の記号デインターリーバーから選択するための手段と、
    を備えた受信器。
  20. 前記受信器(700)は、使用した記号インターリーバーを表わす情報を受信するように構成される請求項19に記載の受信器。
  21. データ送信に使用された前記記号インターリーバーを認識するための前記手段からの出力は、認識された記号インターリーバーを表わす情報である請求項19に記載の受信器。
  22. 前記受信器(700)は、次のもの、即ち固定受信器、移動受信器の一方である請求項19から21のいずれかに記載の受信器。
  23. 前記受信器(700)は、セルラー無線ネットワーク及び/又は固定ネットワークを通る戻りチャンネルのための手段を含む請求項19から21のいずれかに記載の受信器。
  24. 少なくとも1つの送信器(600,601)及び複数の受信器(700,701)を含む直交周波数分割マルチプレクシング(OFDM)送信システムを使用するデジタルデータ通信システムであって、該システムは1組の動作モードを有し、該組は少なくとも1つの動作モードを含み、各モードは、送信器から少なくとも1つの受信器へペイロードデータを送信するのに使用される所定数のアクティブなキャリアに関連付けられ、前記送信器は、その送信器においてデータユニットのブロックに対して記号インターリービングするのに使用される1組の記号インターリーバー(130)を有し、前記少なくとも1つの受信器は、その受信器において前記インターリーブされたデータユニットをデインターリーブするための1組の記号デインターリーバーを有し、前記システムは、更に、
    前記送信器にあって、データ送信に使用されるべき動作モードを選択する手段と、
    前記送信器にあって、前記選択された動作モードで記号インターリービングするための記号インターリーバーを選択する手段と、
    前記送信器にあって、データユニットのブロックに記号インターリービングを適用する手段と、
    前記少なくとも1つの受信器にあって、前記送信されたインターリーブされたデータユニットを受信する手段と、
    前記少なくとも1つの受信器にあって、前記データ送信に使用された記号インターリーバーを認識する手段と、
    前記少なくとも1つの受信器にあって、前記認識された記号インターリーバーに対応する記号デインターリーバーを1組の記号デインターリーバーから選択する手段と、
    を備えたシステム。
  25. 異なる動作モードにおけるアクティブなキャリアの数の間の比は整数である請求項23に記載のシステム。
  26. 異なる動作モードにおけるアクティブなキャリアの数の間の比は、2又は2の倍数である請求項24に記載のシステム。
  27. 前記1組の記号インターリーバーにおける記号インターリーバーの数は、前記システムの動作モードの数より少ない請求項23から25のいずれかに記載のシステム。
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