JP2016076789A - Television broadcast system, transmitter, receiver - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a television broadcast system capable of shortening the transition period from the previous generation.SOLUTION: A television broadcast system performing polarization MIMO transmission using a signal of first polarization and a signal of second polarization includes a transmitter transmitting the signal of first polarization and the signal of second polarization, where the signal of first polarization includes a signal for movement toward a movable receiver, the signal of first polarization and the signal of second polarization include a signal for fixing toward a receiver installed fixedly, a first receiver for receiving the signal of first polarization and the signal of second polarization, and decoding the signal for fixing, and a second receiver for receiving the signal of first polarization and decoding the signal for movement.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、テレビジョン放送システム、送信装置、受信装置に関する。   The present invention relates to a television broadcasting system, a transmission device, and a reception device.

現在の地上デジタルテレビジョン放送(ISDB-T(Integrated Services Digital Broadcasting Terrestrial))は、固定用と移動用のサービスを1つのチャンネルで伝送している。その方法は、周波数分割多重により、1チャンネルの周波数帯を13個のセグメントに分割し、各セグメントを固定用、移動用に割り当て、異なる変調を行っている(非特許文献1参照)。   The current terrestrial digital television broadcasting (ISDB-T (Integrated Services Digital Broadcasting Terrestrial)) transmits a fixed service and a mobile service on one channel. The method divides a frequency band of one channel into 13 segments by frequency division multiplexing, assigns each segment for fixed use and movement, and performs different modulation (see Non-Patent Document 1).

一方、次世代の地上デジタルテレビジョン放送の研究が進められており、今の地上デジタルテレビジョン放送と同様に1チャンネルで固定用と移動用サービスを伝送することが想定されている。また、次世代の地上デジタルテレビジョン放送における伝送方法として、偏波MIMO伝送方式が研究されている。現在の地上デジタルテレビジョン放送では、一つの偏波を用いて伝送している。しかし、偏波MIMO伝送方式は、送信側と受信側の双方で、異なる2つの偏波(例えば水平、垂直)を使用し、両方の偏波を同時に使用して伝送を行うシステムである(非特許文献2参照)。   On the other hand, next-generation digital terrestrial television broadcasting is being researched, and it is assumed that fixed and mobile services are transmitted by one channel as in the case of terrestrial digital television broadcasting. In addition, a polarization MIMO transmission system has been studied as a transmission method in next-generation digital terrestrial television broadcasting. In the current digital terrestrial television broadcasting, transmission is performed using one polarized wave. However, the polarization MIMO transmission system is a system that uses two different polarizations (for example, horizontal and vertical) on both the transmission side and the reception side and performs transmission using both polarizations simultaneously (non-transmission) Patent Document 2).

MIMO伝送方式には、複数の送信アンテナへ別々のデータを割り当てることで伝送容量を拡大する空間多重(SDM(Space Division Multiplexing))と、複数の送信アンテナから異なる符号化を施した同じデータを伝送することで伝送耐性を向上させる時空間多重(STC(Space Time Coding))があり、次世代地上放送では空間多重が検討されている。   In the MIMO transmission system, space division multiplexing (SDM) that expands transmission capacity by assigning different data to multiple transmit antennas and the same data with different encoding from multiple transmit antennas are transmitted. Thus, there is space-time multiplexing (STC) that improves transmission tolerance, and spatial multiplexing is being studied in next-generation terrestrial broadcasting.

”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 2.2版”、一般社団法人 電波産業会、平成26年3月"Transmission system standard for digital terrestrial television broadcasting ARIB STD-B31 2.2 version", Radio Industry Association, March 2014 村上研一、”スーパーハイビジョン放送に向けた次世代地上大容量伝送技術”、NHK技研R&D、No.134、2012年7月Kenichi Murakami, “Next-generation terrestrial large-capacity transmission technology for Super Hi-Vision broadcasting”, NHK R & D, No. 134, July 2012

テレビジョン受像機などの受信装置の買い替えと設置は、ユーザが直接行えることが多い。一方、アンテナについては、家屋の屋根に設置されている場合など、ユーザが設置を直接行うことが難しく、専門の業者が行なわなければならないことが、受信装置よりも多い。このため、次世代の地上デジタルテレビジョン放送への移行期間は、受信装置のみの置き換えで済む場合に比べて、アンテナの置き換えも必要な場合の方が、長くなってしまう。移行期間中は、放送局は、次世代の地上デジタルテレビジョン放送と、その一つ前の世代(すなわち、現在)の地上デジタルテレビジョン放送とを並行して行わなければならない。このため、移行期間が長くなると、放送局の負担が大きくなってしまう。
しかしながら、次世代の地上デジタルテレビジョン放送に偏波MIMO方式が採用された場合、現在の地上デジタルテレビジョン放送の受信に用いているアンテナも変更する必要があるため、移行期間が長くなってしまうという問題がある。
In many cases, the user can directly replace and install a receiving device such as a television receiver. On the other hand, when it is installed on the roof of a house, it is difficult for the user to directly install the antenna, and it is more frequently required by a specialized supplier than the receiving apparatus. For this reason, the transition period to the next generation digital terrestrial television broadcasting becomes longer when the antenna needs to be replaced than when only the receiving apparatus needs to be replaced. During the transition period, the broadcasting station must perform the next generation digital terrestrial television broadcast and the previous generation (ie, present) digital terrestrial television broadcast in parallel. For this reason, if a transition period becomes long, the burden on a broadcasting station will become large.
However, when the polarization MIMO method is adopted for next-generation terrestrial digital television broadcasting, it is necessary to change the antenna used to receive the current terrestrial digital television broadcast, which results in a long transition period. There is a problem.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、1つ前の世代からの移行期間を短くすることができるテレビジョン放送システム、送信装置、受信装置を提供する。   The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a television broadcast system, a transmission device, and a reception device that can shorten the transition period from the previous generation.

(1)この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の一態様は、第1の偏波の信号と第2の偏波の信号とを用いた偏波MIMO伝送が行われるテレビジョン放送システムであって、前記第1の偏波の信号と前記第2の偏波の信号とを送信し、前記第1の偏波の信号は、移動可能な受信装置向けの移動用信号を含み、前記第1の偏波の信号と前記第2の偏波の信号とは、固定的に設置された受信装置向けの固定用信号を含む、送信装置と、前記第1の偏波の信号と前記第2の偏波の信号とを受信し、前記固定用信号を復号する第1の受信装置と、前記第1の偏波の信号を受信し、前記移動用信号を復号する第2の受信装置とを備えるテレビジョン放送システムである。 (1) The present invention has been made to solve the above-described problems, and one aspect of the present invention is that polarization MIMO transmission using a first polarization signal and a second polarization signal is performed. A television broadcasting system to be performed, wherein the first polarization signal and the second polarization signal are transmitted, and the first polarization signal moves for a movable receiving device. And the first polarization signal and the second polarization signal include a transmission device including a fixed signal for a reception device that is fixedly installed, and the first polarization signal. A first receiving device that receives a wave signal and the second polarization signal and decodes the fixed signal; and receives the first polarization signal and decodes the movement signal A television broadcasting system including a second receiving device.

(2)また、本発明の他の態様は、(1)に記載のテレビジョン放送システムであって、前記第2の受信装置は、前記第1の偏波の信号と、前記第2の偏波の信号による干渉信号とを含む信号を受信し、前記第1の偏波の信号と、前記第2の偏波の信号とが、それぞれ予め決められた変調方式で変調されていることに基づき、受信した前記信号から、前記第1の偏波の信号を最尤推定することを特徴とする。 (2) According to another aspect of the present invention, there is provided the television broadcasting system according to (1), in which the second reception device includes the first polarization signal and the second polarization signal. Based on the fact that the first polarization signal and the second polarization signal are modulated by a predetermined modulation method, respectively, including a signal including an interference signal due to a wave signal. The maximum likelihood estimation of the signal of the first polarization is performed from the received signal.

(3)また、本発明の他の態様は、(1)に記載のテレビジョン放送システムであって、前記第1の偏波は、一世代前のテレビジョン放送システムにおいて、放送に用いられていた偏波であることを特徴とする。 (3) Another aspect of the present invention is the television broadcast system according to (1), in which the first polarized wave is used for broadcasting in the television broadcast system one generation before. It is characterized by being polarized.

(4)また、本発明の他の態様は、(1)に記載のテレビジョン放送システムであって、前記送信装置は、前記固定用信号を第1の固定用信号と第2の固定用信号とに分割する分割部と、前記第1の固定用信号と、前記移動用信号とを周波数多重する合成部と、前記合成部が周波数多重した信号を、前記第1の偏波を用いて送出する第1の送出部と、前記第2の固定用信号を、前記第2の偏波の偏波を用いて送出する第2の送出部とを備えることを特徴とする。 (4) According to another aspect of the present invention, there is provided the television broadcasting system according to (1), in which the transmission device converts the fixing signal into a first fixing signal and a second fixing signal. A division unit that divides the first fixed signal and the moving signal, and a signal that is frequency-multiplexed by the synthesis unit using the first polarization. And a second sending unit for sending the second fixing signal using the polarized wave of the second polarization.

(5)また、本発明の他の態様は、第1の偏波の信号と第2の偏波の信号とを用いた偏波MIMO伝送が行われるテレビジョン放送システムにおける送信装置であって、前記第1の偏波の信号と前記第2の偏波の信号とを送信し、前記第1の偏波の信号は、移動可能な受信装置向けの移動用信号を含み、前記第1の偏波の信号と前記第2の偏波の信号とは、固定的に設置された受信装置向けの固定用信号含むことを特徴とする送信装置である。 (5) According to another aspect of the present invention, there is provided a transmission apparatus in a television broadcasting system in which polarization MIMO transmission using a first polarization signal and a second polarization signal is performed. The first polarization signal and the second polarization signal are transmitted, and the first polarization signal includes a movement signal for a movable receiver, and the first polarization signal is transmitted to the first polarization signal. The wave signal and the second polarization signal include a fixed signal for a fixedly installed receiver.

(6)また、本発明の他の態様は、第1の偏波の信号と第2の偏波の信号とを用いた偏波MIMO伝送が行われるテレビジョン放送システムにおける受信装置であって、前記第1の偏波の信号と、前記第2の偏波の信号による干渉信号とを含む信号を受信し、前記第1の偏波の信号と、前記第2の偏波の信号とが、それぞれ予め決められた変調方式で変調されていることに基づき、受信した前記信号から、前記第1の偏波の信号を最尤推定することを特徴とする受信装置である。 (6) According to another aspect of the present invention, there is provided a receiving apparatus in a television broadcasting system in which polarization MIMO transmission using a first polarization signal and a second polarization signal is performed. A signal including the first polarization signal and an interference signal due to the second polarization signal is received, and the first polarization signal and the second polarization signal are: A receiving apparatus that performs maximum likelihood estimation of the signal of the first polarization from the received signal based on being modulated by a predetermined modulation method.

この発明によれば、1つ前の世代からの移行期間を短くすることができる。   According to the present invention, the transition period from the previous generation can be shortened.

この発明の一実施形態によるテレビジョン放送システム1の構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the television broadcasting system 1 by one Embodiment of this invention. 同実施形態における送信装置10が送信する信号の構成例を示した図である。It is the figure which showed the structural example of the signal which the transmitter 10 in the embodiment transmits. 同実施形態における送信装置10の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the transmitter 10 in the embodiment. 同実施形態における第1受信装置20による概略的な受信方法の例を示した図である。It is the figure which showed the example of the schematic reception method by the 1st receiver 20 in the embodiment. 同実施形態における第1受信装置20の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the 1st receiver 20 in the embodiment. 同実施形態における第2受信装置30による概略的な受信方法の例を示した図である。It is the figure which showed the example of the schematic reception method by the 2nd receiver 30 in the embodiment. 同実施形態における第2受信装置30の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the 2nd receiver 30 in the embodiment. 同実施形態の変形例における第2受信装置30aによる概略的な受信方法の例を示した図である。It is the figure which showed the example of the schematic reception method by the 2nd receiver 30a in the modification of the embodiment. 同実施形態の変形例における第2受信装置30aの概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the 2nd receiver 30a in the modification of the embodiment. 同実施形態における第2受信装置30における受信特性を計算機シミュレーションにより算出したグラフである。It is the graph which computed the receiving characteristic in the 2nd receiver 30 in the embodiment by computer simulation. 同実施形態における第2受信装置30の計算機シミュレーションの諸元を示す表である。It is a table | surface which shows the item of the computer simulation of the 2nd receiver 30 in the embodiment. 同実施形態における第1受信装置20における受信特性を計算機シミュレーションにより算出したグラフである。It is the graph which computed the receiving characteristic in the 1st receiver 20 in the embodiment by computer simulation. 同実施形態における第1受信装置20の計算機シミュレーションの諸元を示す表である。It is a table | surface which shows the item of the computer simulation of the 1st receiver 20 in the embodiment. 同実施形態の変形例における第2受信装置30aにおける受信特性を計算機シミュレーションにより算出したグラフである。It is the graph which computed the receiving characteristic in the 2nd receiver 30a in the modification of the embodiment by computer simulation. 同実施形態の変形例における第2受信装置30aの計算機シミュレーションの諸元を示す表である。It is a table | surface which shows the item of the computer simulation of the 2nd receiver 30a in the modification of the embodiment.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図1は、この発明の一実施形態によるテレビジョン放送システム1の構成を示す概略ブロック図である。テレビジョン放送システム1は、家屋内に設置されているテレビジョン受像機など固定的に設置されている受信装置向けの固定用サービスと、自動車に設置されているテレビジョン受像機や、携帯電話など、移動可能な受信装置向けの移動用サービスとを一つのチャンネルで、偏波MIMO方式を用いて伝送する。本実施形態では、テレビジョン放送システム1が構築されている地域では、1つ前の世代のテレビジョン放送システムが、水平偏波の信号を用いてサービスを伝送していた場合を例に説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic block diagram showing the configuration of a television broadcast system 1 according to an embodiment of the present invention. The television broadcasting system 1 includes a fixing service for a receiving device fixedly installed such as a television receiver installed in a house, a television receiver installed in an automobile, a mobile phone, and the like. The mobile service for mobile receivers is transmitted using a polarization MIMO scheme in one channel. In the present embodiment, an example will be described in which, in an area where the television broadcast system 1 is constructed, the previous generation television broadcast system transmits a service using a horizontally polarized signal. .

テレビジョン放送システム1は、送信装置10、第1受信装置20、第2受信装置30を含む。送信装置10は、水平偏波のアンテナ111と垂直偏波のアンテナ112とを使用し、偏波MIMO方式を用いて放送波を送信する。すなわち、送信装置10は、水平偏波の信号と、垂直偏波の信号とを送信することで、固定用サービスと、移動用サービスとを1つのチャンネルで送信している。移動用サービスは、固定用サービスの映像の解像度(ピクセル数)を落としたもの、あるいは、フレームレートを落としたものである。解像度と、フレームレートの両方を落としたものでもよい。   The television broadcast system 1 includes a transmission device 10, a first reception device 20, and a second reception device 30. The transmission device 10 uses a horizontally polarized antenna 111 and a vertically polarized antenna 112 to transmit a broadcast wave using a polarization MIMO scheme. That is, the transmission device 10 transmits a fixed service and a mobile service on one channel by transmitting a horizontally polarized signal and a vertically polarized signal. The service for movement is one in which the resolution (number of pixels) of the video for the fixed service is reduced or the frame rate is reduced. The resolution and the frame rate may be reduced.

第1受信装置20は、水平偏波のアンテナ201と垂直偏波のアンテナ202とを使用し、固定用サービスの信号を受信および復号する受信装置である。第2受信装置30は、水平偏波のアンテナ301を使用し、移動用サービスの信号を受信および復号する受信装置である。本実施形態のテレビジョン放送システム1が構築されている地域では、1つ前の世代のテレビジョン放送システムは、水平偏波の信号を用いている。このため、第2受信装置30は、1つ前の世代のテレビジョン放送システムを受信するためのアンテナがそのまま設置されており、偏波MIMO方式の信号を受信するためのアンテナが未設置な状態であっても、移動用のサービスを固定的に設置されている受信装置で受けることができる。   The first receiving device 20 is a receiving device that uses a horizontally polarized antenna 201 and a vertically polarized antenna 202 to receive and decode a fixed service signal. The second receiver 30 is a receiver that uses a horizontally polarized antenna 301 to receive and decode a mobile service signal. In an area where the television broadcast system 1 of the present embodiment is constructed, the previous generation television broadcast system uses a horizontally polarized signal. For this reason, in the second receiving apparatus 30, the antenna for receiving the previous generation television broadcasting system is installed as it is, and the antenna for receiving the polarization MIMO signal is not installed. Even so, the mobile service can be received by a receiving device that is fixedly installed.

図2は、送信装置10が送信する信号の構成例を示した図である。図2において横軸は、周波数であり、1メモリは、ISDB−Tの1セグメントである。送信装置10は、水平偏波の信号の中心周波数を含む2セグメントに、移動用サービスの信号M1(移動用信号)を割り当てる。送信装置10は、それ以外の水平偏波の11セグメントと、垂直偏波の13セグメントに、固定用サービスの信号P1、P2、P3(固定用信号)を割り当てる。すなわち、垂直偏波には、固定用信号のみが割り当てられることになり、垂直偏波では、移動用信号は伝送されない。   FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a signal transmitted by the transmission apparatus 10. In FIG. 2, the horizontal axis represents frequency, and one memory is one segment of ISDB-T. The transmission apparatus 10 allocates the movement service signal M1 (movement signal) to the two segments including the center frequency of the horizontally polarized signal. The transmitter 10 assigns fixed service signals P1, P2, and P3 (fixed signals) to the other 11 segments of horizontal polarization and 13 segments of vertical polarization. That is, only the fixed signal is assigned to the vertical polarization, and the movement signal is not transmitted in the vertical polarization.

図3は、送信装置10の概略構成を示すブロック図である。送信装置10は、階層分離部101、誤り訂正符号部102、103、キャリア変調部104、105、分割部106、階層合成・フレーム化部107、フレーム化部108、送出部109、110、水平偏波アンテナ111、垂直偏波アンテナ112を含む。階層分離部101は、入力された信号を、移動用信号と固定用信号に階層分離する。なお、階層分離部101を有せず、別々に生成された移動用信号と固定用信号が入力されてもよい。   FIG. 3 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the transmission device 10. The transmission apparatus 10 includes a layer separation unit 101, error correction code units 102 and 103, carrier modulation units 104 and 105, a division unit 106, a layer synthesis / frame unit 107, a frame unit 108, a transmission unit 109 and 110, A wave antenna 111 and a vertically polarized antenna 112 are included. The layer separation unit 101 separates an input signal into a movement signal and a fixed signal. In addition, the signal for movement and the signal for fixation which were produced | generated separately may be input without having the hierarchy separation part 101. FIG.

誤り訂正符号部102は、移動用信号を、例えば、LDPC(Low-Density Parity-check Code)などにより誤り訂正符号化する。誤り訂正符号部103は、固定用信号を誤り訂正符号化する。キャリア変調部104は、誤り訂正符号化部102により誤り訂正符号化された移動用信号に、例えば、QPSK(Quaternary Phase Shift Keying)などの予め決められた変調方式でキャリア変調をかける。キャリア変調部105は、誤り訂正符号化部103により誤り訂正符号化された固定用信号に、例えば、64QAM(Quadrature Amplitude Modulation)などの予め決められた変調方式でキャリア変調をかける。キャリア変調部104、105において用いられる変調方式は、予め決められた複数の変調方式の中から選択されてもよい。   The error correction coding unit 102 performs error correction coding on the movement signal using, for example, LDPC (Low-Density Parity-check Code). The error correction coding unit 103 performs error correction coding on the fixing signal. The carrier modulation unit 104 performs carrier modulation on the movement signal that has been error correction encoded by the error correction encoding unit 102 using a predetermined modulation method such as QPSK (Quaternary Phase Shift Keying). The carrier modulation unit 105 performs carrier modulation on the fixed signal that has been error correction encoded by the error correction encoding unit 103 using a predetermined modulation method such as 64QAM (Quadrature Amplitude Modulation). The modulation scheme used in carrier modulation sections 104 and 105 may be selected from a plurality of predetermined modulation schemes.

分割部106は、キャリア変調部105によりキャリア変調された固定用信号を、11セグメント分と、13セグメント分とに分割する。階層合成・フレーム化部107は、分割部106により分割された11セグメント分と、キャリア変調部104によりキャリア変調された移動用信号とが周波数多重により階層合成されたOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)フレームを生成する。フレーム化部108は、分割部106により分割された13セグメント分のOFDMフレームを生成する。   The dividing unit 106 divides the fixed signal carrier-modulated by the carrier modulating unit 105 into 11 segments and 13 segments. Hierarchical combining / framing section 107 is an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) frame in which the 11 segments divided by dividing section 106 and the moving signal carrier-modulated by carrier modulating section 104 are hierarchically combined by frequency multiplexing. Is generated. The framing unit 108 generates OFDM frames for 13 segments divided by the dividing unit 106.

送出部109は、階層合成・フレーム化部107が生成したOFDMフレームに対し、逆高速フーリエ変換、ガードインターバルの挿入、デジタル/アナログ変換、無線周波数へのアップコンバートなどを行い、水平偏波用の無線信号を生成する。送出部110は、フレーム化部108が生成したOFDMフレームに対し、逆高速フーリエ変換、ガードインターバルの挿入、デジタル/アナログ変換、無線周波数へのアップコンバートなどを行い、垂直偏波用の無線信号を生成する。アンテナ111は、送出部109が生成した無線信号を、主に水平偏波の電波で送信する。アンテナ112は、送出部110が生成した無線信号を、主に垂直偏波の電波で送信する。   The sending unit 109 performs inverse fast Fourier transform, guard interval insertion, digital / analog conversion, up-conversion to a radio frequency, and the like on the OFDM frame generated by the layer synthesis / framing unit 107, for horizontal polarization. Generate a radio signal. The transmission unit 110 performs inverse fast Fourier transform, guard interval insertion, digital / analog conversion, up-conversion to a radio frequency, and the like on the OFDM frame generated by the framing unit 108, and converts the radio signal for vertical polarization into Generate. The antenna 111 transmits the radio signal generated by the transmission unit 109 mainly by a horizontally polarized radio wave. The antenna 112 transmits the radio signal generated by the transmission unit 110 mainly by vertically polarized radio waves.

図4は、第1受信装置20による概略的な受信方法の例を示した図である。固定用信号を受信および復号する第1受信装置20は、アンテナ201、202各々で、送信装置10のアンテナ111、112から送信された2つの偏波の信号を受信し、固定用信号を復号する。なお、図4で示した実線の伝送路は、送信側と受信側でアンテナの偏波特性の向きが同じ伝送路であり、破線で示した伝送路は、送信側と受信側でアンテナの偏波特性の向きが異なる伝送路である。例えば、アンテナ111からアンテナ201への伝送路は、アンテナの偏波特性の向きが同じ伝送路であり、アンテナ112からアンテナ201への伝送路は、アンテナの偏波特性の向きが異なる伝送路である。各アンテナのXPD(交差偏波識別度)は、大きい方が受信特性は良くなるが無限大ではないため、アンテナ201は、アンテナ112と偏波特性の向きが異なっていても、アンテナ112からの信号を受信する。ただし、アンテナ201が、アンテナ112からの信号を受信する場合は、偏波特性の向きが同じであるアンテナ111からの信号を受信する場合に比べて、電波路損失が大きくなる。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a schematic reception method by the first reception device 20. The first receiving device 20 that receives and decodes the fixed signal receives the two polarized signals transmitted from the antennas 111 and 112 of the transmitting device 10 and decodes the fixed signal by the antennas 201 and 202, respectively. . Note that the solid-line transmission path shown in FIG. 4 is a transmission path in which the direction of polarization characteristics of the antenna is the same on the transmission side and the reception side, and the transmission path indicated by a broken line is the transmission path of the antenna on the transmission side and the reception side. This is a transmission line with different polarization characteristics. For example, the transmission path from the antenna 111 to the antenna 201 is a transmission path having the same direction of the polarization characteristics of the antenna, and the transmission path from the antenna 112 to the antenna 201 is a transmission having a different direction of the polarization characteristics of the antenna. Road. The larger the XPD (cross polarization discrimination degree) of each antenna, the better the reception characteristics, but it is not infinite. Therefore, even if the direction of the polarization characteristics differs from that of the antenna 112, the antenna 201 is different from the antenna 112. The signal is received. However, when the antenna 201 receives a signal from the antenna 112, the radio path loss becomes larger than when the antenna 201 receives a signal from the antenna 111 having the same polarization characteristic direction.

図5は、第1受信装置20の概略構成を示すブロック図である。第1受信装置20は、アンテナ201、202、無線受信部203、204、伝送路推定部205、206、復号部207、誤り訂正符号部208を含む。アンテナ201は、主に水平偏波の信号を受信する。アンテナ202は、主に垂直偏波の信号を受信する。無線受信部203は、アンテナ201が受信した信号をベースバンド周波数にダウンコンバートした後、アナログ/デジタル変換、ガードインターバルの除去、フーリエ変換(OFDM復調)を行う。無線受信部204は、アンテナ202が受信した信号をベースバンド周波数にダウンコンバートした後、アナログ/デジタル変換、ガードインターバルの除去、フーリエ変換(OFDM復調)を行う。   FIG. 5 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the first receiving device 20. The first receiving device 20 includes antennas 201 and 202, radio receiving units 203 and 204, transmission path estimation units 205 and 206, a decoding unit 207, and an error correction code unit 208. The antenna 201 mainly receives a horizontally polarized signal. The antenna 202 mainly receives a vertically polarized signal. The wireless reception unit 203 down-converts the signal received by the antenna 201 to a baseband frequency, and then performs analog / digital conversion, guard interval removal, and Fourier transform (OFDM demodulation). The radio reception unit 204 down-converts the signal received by the antenna 202 to a baseband frequency, and then performs analog / digital conversion, removal of guard intervals, and Fourier transform (OFDM demodulation).

伝送路推定部205は、無線受信部203によりOFDM復調された信号から、アンテナ111からアンテナ201へと、アンテナ112からアンテナ201への伝送路を推定する。伝送路推定部206は、無線受信部204によりOFDM復調された信号から、アンテナ111からアンテナ202へと、アンテナ112からアンテナ202への伝送路を推定する。復号部207は、伝送路推定205、206が推定した伝送路を用いて、無線受信部203、204によりOFDM復調された信号から、固定用信号の各ビット値を復号する。復号部207の復号方法としては、ゼロフォーシング(ZF)、最尤推定、最小二乗法(MMSE)等のいずれを用いてもよい。誤り訂正復号部208は、復号部207が復号した固定用信号の各ビット値に対して、誤り訂正復号する。   The transmission path estimation unit 205 estimates the transmission path from the antenna 111 to the antenna 201 and from the antenna 112 to the antenna 201 from the signal demodulated by the radio reception unit 203. The transmission path estimation unit 206 estimates the transmission path from the antenna 111 to the antenna 202 and from the antenna 112 to the antenna 202 from the signal demodulated by the radio reception unit 204. Decoding section 207 decodes each bit value of the fixed signal from the signals demodulated by OFDM by radio receiving sections 203 and 204 using the transmission paths estimated by transmission path estimation 205 and 206. As a decoding method of the decoding unit 207, any of zero forcing (ZF), maximum likelihood estimation, least square method (MMSE), or the like may be used. The error correction decoding unit 208 performs error correction decoding on each bit value of the fixing signal decoded by the decoding unit 207.

図6は、第2受信装置30による概略的な受信方法の例を示した図である。移動用信号を受信および復号する第2受信装置30は、アンテナ301で、送信装置10のアンテナ111、112から送信された2つの偏波の信号を受信し、移動用信号を復号する。なお、図6で示した実線の伝送路は、送信側と受信側でアンテナの偏波特性の向きが同じ伝送路であり、破線で示した伝送路は、送信側と受信側でアンテナの偏波特性の向きが異なる伝送路である。アンテナ111からアンテナ301への伝送路は、アンテナの偏波特性の向きが同じ伝送路であり、アンテナ112からアンテナ301への伝送路は、アンテナの偏波特性の向きが異なる伝送路である。なお、図4で説明した場合と同様に、アンテナ301は、アンテナ112と偏波特性の向きが異なっていても、アンテナ112からの信号を、アンテナ111からの信号に対する干渉信号として受信する。   FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a schematic reception method by the second reception device 30. The second reception device 30 that receives and decodes the movement signal receives the two polarized signals transmitted from the antennas 111 and 112 of the transmission device 10 by the antenna 301 and decodes the movement signal. Note that the solid transmission line shown in FIG. 6 is a transmission line in which the direction of the polarization characteristics of the antenna is the same on the transmission side and the reception side, and the transmission line indicated by a broken line is the transmission line of the antenna on the transmission side and the reception side. This is a transmission line with different polarization characteristics. The transmission path from the antenna 111 to the antenna 301 is a transmission path having the same direction of the polarization characteristics of the antenna, and the transmission path from the antenna 112 to the antenna 301 is a transmission path having a different direction of the polarization characteristics of the antenna. is there. Similar to the case described with reference to FIG. 4, the antenna 301 receives the signal from the antenna 112 as an interference signal with respect to the signal from the antenna 111, even if the direction of the polarization characteristic is different from that of the antenna 112.

図7は、第2受信装置30の概略構成を示すブロック図である。第2受信装置30は、アンテナ301、無線受信部302、伝送路推定部303、最尤推定部304、誤り訂正復号部305を含む。アンテナ301は、主に水平偏波の信号を受信する。無線受信部302は、アンテナ301が受信した信号をベースバンド周波数にダウンコンバートした後、アナログ/デジタル変換、ガードインターバルの除去、フーリエ変換(OFDM復調)を行う。   FIG. 7 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the second receiving device 30. The second receiving device 30 includes an antenna 301, a radio receiving unit 302, a transmission path estimation unit 303, a maximum likelihood estimation unit 304, and an error correction decoding unit 305. The antenna 301 mainly receives a horizontally polarized signal. The radio reception unit 302 down-converts the signal received by the antenna 301 to a baseband frequency, and then performs analog / digital conversion, guard interval removal, and Fourier transform (OFDM demodulation).

伝送路推定部303は、無線受信部302によりOFDM復調された信号のうち、移動用信号が割り当てられているセグメントの信号から、アンテナ111からアンテナ301へと、アンテナ112からアンテナ301への伝送路を推定する。移動用信号が割り当てられているセグメントは、予め決められており、本実施形態では、図2で示した移動用信号M1が割り当てられている2セグメントである。   The transmission path estimation unit 303 transmits the transmission path from the antenna 111 to the antenna 301 and the transmission path from the antenna 112 to the antenna 301 from the signal of the segment to which the movement signal is allocated among the signals demodulated by the radio reception unit 302. Is estimated. The segments to which the movement signal is assigned are determined in advance, and in this embodiment, are the two segments to which the movement signal M1 shown in FIG. 2 is assigned.

最尤推定部304は、伝送路推定303が推定した伝送路を用いて、無線受信部302によりOFDM復調された信号のうち、移動用信号が割り当てられているセグメントの信号から、移動用信号の各ビット値を最尤推定する。最尤推定部304は、この最尤推定を、アンテナ301が受信した信号のうち、アンテナ111からの信号と、干渉信号であるアンテナ112からの信号とが、それぞれ予め決められた変調方式で変調されていることに基づき行う。なお、最尤推定部304による最尤推定の方法の詳細は後述する。誤り訂正復号部305は、最尤推定部304が最尤推定した固定用信号の各ビット値に対して、誤り訂正復号する。   The maximum likelihood estimation unit 304 uses the transmission path estimated by the transmission path estimation 303 to determine the movement signal from the signal of the segment to which the movement signal is allocated among the signals demodulated by the radio reception unit 302 by OFDM. Maximum likelihood estimation of each bit value. The maximum likelihood estimation unit 304 modulates this maximum likelihood estimation using signals determined by the antenna 111 and the signal from the antenna 112, which is an interference signal, among the signals received by the antenna 301, using a predetermined modulation method. To do that. The details of the method of maximum likelihood estimation by the maximum likelihood estimation unit 304 will be described later. The error correction decoding unit 305 performs error correction decoding on each bit value of the fixed signal estimated by the maximum likelihood estimation unit 304.

次に、最尤推定部304による最尤推定の方法について説明する。無線受信部302によりOFDM復調された信号のうち、移動用信号が割り当てられているセグメントの信号をrとする。また、移動用信号が割り当てられているセグメントで、アンテナ111から送信された信号をx、アンテナ112から送信された信号をyとし、アンテナ111からアンテナ301への伝送路をh、アンテナ112からアンテナ301への伝送路をhとする。ノイズの加算を省略すると、これらの間の関係式は式(1)で表せる。 Next, a method of maximum likelihood estimation by the maximum likelihood estimation unit 304 will be described. Of the signals OFDM demodulated by the wireless reception unit 302, the segment signal to which the movement signal is assigned is denoted by r. Further, in the segment to which the signal for movement is allocated, the signal transmitted from the antenna 111 is x, the signal transmitted from the antenna 112 is y, the transmission path from the antenna 111 to the antenna 301 is h 1 , and the antenna 112 is connected. transmission paths to the antenna 301 and h 2. If the addition of noise is omitted, the relational expression between them can be expressed by equation (1).

Figure 2016076789
Figure 2016076789

rは、無線受信部302により得られており、h、hは、伝送路推定部303により推定されているので、これらの値を用いて、移動用信号の各ビットについて、式(2)で表される尤度値LLRの絶対値が最も小さくなる値を、次のようにして算出する。式(2)において、σは、ノイズの分散値であり、伝送路を推定する際に得られる。 Since r is obtained by the radio reception unit 302 and h 1 and h 2 are estimated by the transmission path estimation unit 303, the equation (2) is used for each bit of the movement signal using these values. The value with the smallest absolute value of the likelihood value LLR represented by () is calculated as follows. In Equation (2), σ 2 is a noise variance value, which is obtained when a transmission path is estimated.

Figure 2016076789
Figure 2016076789

なお、ここでは、移動用信号には変調方式としてQPSKが用いられ、固定用信号には変調方式ついて64QAMが用いられている場合を例に説明する。まず、最尤推定部304は、アンテナ111から送信された信号xの1ビット目が「0」である場合について、信号xが取り得る値を、QPSKにより変調した際に取り得る値(変調シンボル)の中から選択する。QPSKには、4つの変調シンボルがあり、このうち1ビット目が「0」であるものは2つである。最尤推定部304は、これら2つの値のいずれかを式(2)のxに代入し、64QAMにより変調した際に取り得る64個の値のいずれかを式(2)のyに代入して、尤度値LLRを算出する。   Here, a case will be described as an example where QPSK is used as the modulation method for the movement signal and 64QAM is used for the modulation method for the fixed signal. First, the maximum likelihood estimation unit 304, when the first bit of the signal x transmitted from the antenna 111 is “0”, is a value (modulation symbol) that can be taken when the value that the signal x can take is modulated by QPSK. ) To choose from. QPSK has four modulation symbols, and two of them have the first bit of “0”. The maximum likelihood estimation unit 304 substitutes either of these two values for x in the equation (2), and substitutes any of the 64 values that can be taken when modulated by 64QAM for y in the equation (2). Then, the likelihood value LLR is calculated.

最尤推定部304は、xとyについて取り得る値全ての組み合わせについて、式(2)に代入し、尤度値LLRを算出する。ここで、xについては2個の代入可能な値があり、yについては64個の代入可能な値があるので、2×64で128通りの代入可能な値の組み合わせがある。最尤推定部304は、これら128通りの組み合わせについて算出した尤度値LLRの中から絶対値が最小となるものを抽出し、尤度値LLRとする。 The maximum likelihood estimation unit 304 substitutes all combinations of possible values for x and y into Equation (2) to calculate a likelihood value LLR. Here, since there are two substitutable values for x and there are 64 substitutable values for y, there are 128 combinations of 2 × 64 substitutable values. The maximum likelihood estimation unit 304 extracts the likelihood value LLR having the smallest absolute value from the likelihood values LLR calculated for these 128 combinations and sets it as the likelihood value LLR 0 .

次に、最尤推定部304は、アンテナ111から送信された信号xの1ビット目が「1」である場合についても、xとyについて取り得る値全ての組み合わせについて、式(2)に代入し、尤度値LLRを算出する。信号xの1ビット目が「1」である場合も、組み合わせは128通りあるので、最尤推定部304は、これら128通りの組み合わせについて算出した尤度値LLRの中から絶対値が最小となるものを抽出し、尤度値LLRとする。 Next, the maximum likelihood estimation unit 304 assigns all combinations of possible values for x and y to Expression (2) even when the first bit of the signal x transmitted from the antenna 111 is “1”. Then, the likelihood value LLR is calculated. Even when the first bit of the signal x is “1”, since there are 128 combinations, the maximum likelihood estimation unit 304 has the smallest absolute value among the likelihood values LLR calculated for these 128 combinations. A thing is extracted and set to a likelihood value LLR 1 .

最尤推定部304は、尤度値LLRと尤度値LLRとを比較し、尤度値LLRの方が小さいときは、信号xの1ビット目を「0」と推定し、逆に尤度値LLRの方が小さいときは、信号xの1ビット目を「1」と推定する。信号xの2ビット目以降についても、同様にしてビット値を推定する。なお、最尤推定部304は、ビットの硬判定値ではなく軟判定値を算出してもよい。 The maximum likelihood estimation unit 304 compares the likelihood value LLR 0 and the likelihood value LLR 1 , and when the likelihood value LLR 0 is smaller, estimates the first bit of the signal x as “0” and vice versa. When the likelihood value LLR 1 is smaller, the first bit of the signal x is estimated as “1”. The bit values are estimated in the same manner for the second and subsequent bits of the signal x. Note that the maximum likelihood estimation unit 304 may calculate a soft decision value instead of the bit hard decision value.

[変形例]
第1の実施形態では、テレビジョン放送システム1は、移動用信号を受信する受信装置として、アンテナを1つ(アンテナ301)のみ有する第2受信装置30を有していたが、自動車や携帯電話に搭載される受信装置など、水平偏波のアンテナを複数有する第2受信装置30aを有していてもよい。
[Modification]
In the first embodiment, the television broadcasting system 1 has the second receiving device 30 having only one antenna (antenna 301) as a receiving device that receives a movement signal. The second receiving device 30a having a plurality of horizontally polarized antennas, such as a receiving device mounted on the mobile phone, may be included.

図8は、第2受信装置30aによる概略的な受信方法の例を示した図である。移動用信号を受信および復号する第2受信装置30aは、2つのアンテナ301で、送信装置10のアンテナ111、112から送信された2つの偏波の信号を受信し、移動用信号を復号する。なお、図8で示した実線の伝送路は、送信側と受信側でアンテナの偏波特性の向きが同じ伝送路であり、破線で示した伝送路は、送信側と受信側でアンテナの偏波特性の向きが異なる伝送路である。アンテナ111からアンテナ301各々への伝送路は、アンテナの偏波特性の向きが同じ伝送路であり、アンテナ112からアンテナ301各々への伝送路は、アンテナの偏波特性の向きが異なる伝送路である。なお、図4で説明した場合と同様に、各アンテナ301は、アンテナ112と偏波特性の向きが異なっていても、アンテナ112からの信号を、アンテナ111からの信号に対する干渉信号として受信する。   FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a schematic reception method by the second reception device 30a. The second reception device 30a that receives and decodes the movement signal receives the two polarized signals transmitted from the antennas 111 and 112 of the transmission device 10 by the two antennas 301, and decodes the movement signal. Note that the solid-line transmission path shown in FIG. 8 is a transmission path in which the direction of polarization characteristics of the antenna is the same on the transmission side and the reception side, and the transmission path indicated by a broken line is the transmission path of the antenna on the transmission side and the reception side. This is a transmission line with different polarization characteristics. The transmission path from the antenna 111 to each of the antennas 301 is a transmission path having the same direction of the polarization characteristics of the antenna, and the transmission path from the antenna 112 to each of the antennas 301 has a different direction of the polarization characteristics of the antenna. Road. As in the case described with reference to FIG. 4, each antenna 301 receives a signal from the antenna 112 as an interference signal with respect to the signal from the antenna 111 even if the direction of the polarization characteristic is different from that of the antenna 112. .

図9は、第2受信装置30aの概略構成を示すブロック図である。同図において、図7の各部に対応する部分には同一の符号(301〜303、305)を付し、説明を省略する。第2受信装置30aは、2つのアンテナ301、2つの無線受信部302、2つの伝送路推定部303、最尤推定部304a、誤り訂正復号部305を含む。最尤推定部304aは、2つの伝送路推定303が推定した伝送路を用いて、2つの無線受信部302によりOFDM復調された信号のうち、移動用信号が割り当てられているセグメントの信号から、移動用信号の各ビット値を最尤推定する。最尤推定部304aは、この最尤推定を、図7の最尤推定部304と同様に、各アンテナ301が受信した信号のうち、アンテナ111からの信号と、干渉信号であるアンテナ112からの信号とが、それぞれ予め決められた変調方式で変調されていることに基づき行う。   FIG. 9 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the second receiving device 30a. In the figure, the same reference numerals (301 to 303, 305) are assigned to portions corresponding to the respective portions in FIG. The second receiver 30a includes two antennas 301, two radio receivers 302, two transmission path estimators 303, a maximum likelihood estimator 304a, and an error correction decoder 305. The maximum likelihood estimation unit 304a uses the transmission path estimated by the two transmission path estimations 303, from the signals of the segment to which the signal for movement is allocated among the signals demodulated by the two radio reception units 302, Maximum likelihood estimation is performed on each bit value of the movement signal. The maximum likelihood estimation unit 304a performs this maximum likelihood estimation from the signals received from the antennas 111 and the antenna 112, which is an interference signal, among the signals received by each antenna 301, as in the maximum likelihood estimation unit 304 of FIG. This is performed based on the fact that each signal is modulated by a predetermined modulation method.

2つの無線受信部302によりOFDM復調された信号のうち、移動用信号が割り当てられているセグメントの信号を、それぞれ、r、rとする。また、移動用信号が割り当てられているセグメントで、アンテナ111から送信された信号をx、アンテナ112から送信された信号をyとし、アンテナ111から各アンテナ301への伝送路を、それそれ、h、h、アンテナ112から各アンテナ301への伝送路を、それぞれ、h、hとする。ノイズの加算を省略すると、これらの間の関係式は式(3)、(4)で表せる。 Of the signals demodulated by the OFDM by the two wireless reception units 302, the signals of the segments to which the movement signal is assigned are denoted by r 1 and r 2 , respectively. Further, in the segment to which the signal for movement is allocated, the signal transmitted from the antenna 111 is x, the signal transmitted from the antenna 112 is y, and the transmission path from the antenna 111 to each antenna 301 is represented by h. 1 , h 3 , and transmission paths from the antenna 112 to each antenna 301 are denoted by h 2 and h 4 , respectively. If the addition of noise is omitted, the relational expression between them can be expressed by equations (3) and (4).

Figure 2016076789
Figure 2016076789

、rは、各無線受信部302により得られており、h、h、h、hは、各伝送路推定部303により推定されている。最尤推定部304aは、これらの値を用いて、移動用信号の各ビットについて、式(5)で表される尤度値LLRを算出することで、最尤推定部304と同様にして、各ビットの値を得る。 r 1 and r 2 are obtained by each radio reception unit 302, and h 1 , h 2 , h 3 , and h 4 are estimated by each transmission path estimation unit 303. The maximum likelihood estimator 304a uses these values to calculate the likelihood value LLR represented by the equation (5) for each bit of the movement signal, and similarly to the maximum likelihood estimator 304, Get the value of each bit.

Figure 2016076789
Figure 2016076789

図10は、第2受信装置30における受信特性を計算機シミュレーションにより算出したグラフである。このシミュレーションは、移動用の信号にQPSK、固定用の信号に64QAMを割り当てたものである。シミュレーションの諸元は図11に示す。図10は横軸にC/N(搬送波電力対雑音電力比)、縦軸にBER(ビットエラーレート)特性を示している。「64QAM−QPSK MLD DU=10dB」のラベルのついた破線が、アンテナ301のXPDが10dBの場合の第2受信装置30による移動用信号受信のBER特性である。「64QAM−QPSK MLD DU=20dB」のラベルのついた破線が、アンテナ301のXPDが20dBの場合の第2受信装置30による移動用信号受信のBER特性である。また、「QPSK SISO」のラベルのついた点線はQPSK−SISO伝送のBER特性である。このように、アンテナ301のXPDが20dB程度あれば、現在の地上波デジタルテレビジョン放送におけるワンセグが用いている「QPSK SISO」と同程度のBER特性が得られる。   FIG. 10 is a graph in which the reception characteristics in the second receiver 30 are calculated by computer simulation. In this simulation, QPSK is assigned to the movement signal and 64QAM is assigned to the fixed signal. The specifications of the simulation are shown in FIG. FIG. 10 shows C / N (carrier power to noise power ratio) on the horizontal axis and BER (bit error rate) characteristics on the vertical axis. The broken line labeled “64QAM-QPSK MLD DU = 10 dB” is the BER characteristic of the mobile signal reception by the second receiving device 30 when the XPD of the antenna 301 is 10 dB. A broken line labeled “64QAM-QPSK MLD DU = 20 dB” is a BER characteristic of signal reception for movement by the second receiving device 30 when the XPD of the antenna 301 is 20 dB. A dotted line labeled “QPSK SISO” is a BER characteristic of QPSK-SISO transmission. Thus, if the XPD of the antenna 301 is about 20 dB, a BER characteristic comparable to “QPSK SISO” used by One Seg in the current terrestrial digital television broadcasting can be obtained.

図12は、第1受信装置20における受信特性を計算機シミュレーションにより算出したグラフである。シミュレーションの諸元は図13に示す。このシミュレーションは、移動用信号にQPSK、固定用信号に64QAMを用いている。図12の「64QAM−QPSK ZF DU=10dB」のラベルのついた破線が、アンテナ201、202のXPDが10dBである場合の第1受信装置20による移動用信号受信のBER特性である。   FIG. 12 is a graph in which the reception characteristics in the first receiving device 20 are calculated by computer simulation. The specifications of the simulation are shown in FIG. This simulation uses QPSK for the movement signal and 64QAM for the fixed signal. The broken line labeled “64QAM-QPSK ZF DU = 10 dB” in FIG. 12 is the BER characteristic of the mobile signal reception by the first receiver 20 when the XPD of the antennas 201 and 202 is 10 dB.

また、「64QAM−QPSK ZF DU=20dB」のラベルのついた破線が、アンテナ201、202のXPDが20dBである場合の第1受信装置20による移動用信号受信のBER特性である。また「MIMO 64QAM ZF」のグラフは、一般的な2×2 MIMO伝送で64QAMを伝送した時の特性となっている。この結果より、従来と比べて伝送特性は劣化しないことが確認出来る。   Further, the broken line labeled “64QAM-QPSK ZF DU = 20 dB” is the BER characteristic of the signal reception for movement by the first receiving device 20 when the XPD of the antennas 201 and 202 is 20 dB. Further, the graph of “MIMO 64QAM ZF” shows characteristics when 64QAM is transmitted by general 2 × 2 MIMO transmission. From this result, it can be confirmed that the transmission characteristics are not deteriorated as compared with the conventional case.

図14は、第2受信装置30aにおける受信特性を計算機シミュレーションにより算出したグラフである。シミュレーションの諸元は図15に示す。このシミュレーションも、移動用の信号にQPSK、固定用の信号に64QAMを割り当てたものである。図14の「64QAM−QPSK MLD DU=10dB」のラベルのついた波線が、受信アンテナのXPDが10dBの場合の第2受信装置30aによる移動用信号受信のBER特性である。また「MIMO−QPSK MLD DU=10dB」のグラフは、一般的な2×2 MIMO伝送でQPSKを伝送した時の特性となっている。図より、C/N=20dB以下では第2受信装置30aの特性が改善されていることがわかる。C/N=20dB以上では、特性が劣化するが、この範囲の特性は、本シミュレーションに誤り訂正符号(FEC)を適応することで、エラーフリーになっているためと予想できる。実際のシステムにおいて、誤り訂正符号は欠かせない技術であるので、本結果においても、提案方式が優れている領域でのシステムへの適応が可能である。したがって、第2受信装置30aは、移動用の信号を2本のアンテナで受信する際の受信特性を改善することができる。   FIG. 14 is a graph in which the reception characteristics in the second receiver 30a are calculated by computer simulation. The specifications of the simulation are shown in FIG. In this simulation, QPSK is assigned to the movement signal and 64QAM is assigned to the fixed signal. The wavy line labeled “64QAM-QPSK MLD DU = 10 dB” in FIG. 14 is the BER characteristic of the moving signal reception by the second receiving device 30a when the XPD of the receiving antenna is 10 dB. Further, the graph of “MIMO-QPSK MLD DU = 10 dB” shows the characteristics when QPSK is transmitted by general 2 × 2 MIMO transmission. It can be seen from the figure that the characteristics of the second receiving device 30a are improved when C / N = 20 dB or less. When C / N = 20 dB or more, the characteristics deteriorate, but it can be expected that the characteristics in this range are error-free by applying an error correction code (FEC) to this simulation. Since an error correction code is an indispensable technique in an actual system, this result can be applied to the system in an area where the proposed method is excellent. Therefore, the second receiving device 30a can improve the reception characteristics when receiving the signal for movement with the two antennas.

なお、上述の実施形態では、一つ前の世代のテレビジョン放送システムが、水平偏波を用いている場合を例にしたため、移動用のサービスは、水平偏波の信号を用いて伝送されているが、一つ前の世代のテレビジョン放送システムが、垂直偏波を用いている場合は、移動用のサービスは、垂直偏波の信号を用いて伝送される。
また、一つ前の世代のテレビジョン放送システムが用いている偏波と、移動用のサービスが用いる偏波とは一致していることが望ましいが、異なっていてもよい。これは、アンテナの垂直偏波と、水平偏波の切り替えは、アンテナの設置されている向きを変更するのみで対応できるため、アンテナを置き換えるのに比較すれば容易であり、移行期間を短くすることができるためである。
また、テレビジョン放送システム1は、音声放送システムなど、その他の無線通信システムであってもよい。
In the above-described embodiment, since the previous generation television broadcasting system uses horizontal polarization as an example, the mobile service is transmitted using a horizontally polarized signal. However, when the previous generation television broadcasting system uses vertical polarization, the mobile service is transmitted using the vertical polarization signal.
In addition, it is desirable that the polarization used by the previous generation television broadcasting system and the polarization used by the mobile service match, but they may be different. This is because switching between vertical polarization and horizontal polarization of the antenna can be handled simply by changing the direction in which the antenna is installed, so it is easier than replacing the antenna and shortens the transition period. Because it can.
The television broadcast system 1 may be another wireless communication system such as an audio broadcast system.

また、図1における送信装置10、第1受信装置20、第2受信装置30、あるいは図9における第2受信装置30aの機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各装置を実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。   Further, a program for realizing the functions of the transmission device 10, the first reception device 20, the second reception device 30 in FIG. 1 or the second reception device 30a in FIG. 9 is recorded on a computer-readable recording medium, Each apparatus may be realized by causing a computer system to read and execute a program recorded on the recording medium. Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices.

また、「コンピュータシステム」は、WWWシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
Further, the “computer system” includes a homepage providing environment (or display environment) if a WWW system is used.
The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Furthermore, the “computer-readable recording medium” dynamically holds a program for a short time like a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In this case, a volatile memory in a computer system serving as a server or a client in that case, and a program that holds a program for a certain period of time are also included. The program may be a program for realizing a part of the functions described above, and may be a program capable of realizing the functions described above in combination with a program already recorded in a computer system.

また、上述した図1における送信装置10、第1受信装置20、第2受信装置30、あるいは図9における第2受信装置30aの各機能ブロックは個別にチップ化してもよいし、一部、または全部を集積してチップ化してもよい。また、集積回路化の手法はLSIに限らず、専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。ハイブリッド、モノリシックのいずれでも良い。一部は、ハードウェアにより、一部はソフトウェアにより機能を実現させても良い。
また、半導体技術の進歩により、LSIに代替する集積回路化等の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いることも可能である。
In addition, each functional block of the transmission device 10 in FIG. 1, the first reception device 20, the second reception device 30, or the second reception device 30a in FIG. All may be integrated into a chip. Further, the method of circuit integration is not limited to LSI, and implementation using a dedicated circuit or a general-purpose processor is also possible. Either hybrid or monolithic may be used. Some of the functions may be realized by hardware and some by software.
In addition, when a technology such as an integrated circuit that replaces an LSI appears due to progress in semiconductor technology, an integrated circuit based on the technology can be used.

以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。   The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes design changes and the like within a scope not departing from the gist of the present invention.

1…テレビジョン放送システム
10…送信装置
20…第1受信装置
30、30a…第2受信装置
101…階層分離部
102、103…誤り訂正符号部
104、105…キャリア変調部
106…分割部
107…階層合成・フレーム化部
108…フレーム化部
109、110…送出部
111、112…アンテナ
201、202…アンテナ
203、204…無線受信部
205、206…伝送路推定部
207…復号部
208…誤り訂正復号部
301…アンテナ
302…無線受信部
303…伝送路推定部
304、304a…最尤推定部
305…誤り訂正復号部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Television broadcasting system 10 ... Transmitting device 20 ... 1st receiving device 30, 30a ... 2nd receiving device 101 ... Hierarchy separation part 102, 103 ... Error correction encoding part 104, 105 ... Carrier modulation part 106 ... Dividing part 107 ... Hierarchical synthesis / framing unit 108 ... Framing unit 109, 110 ... Sending unit 111, 112 ... Antenna 201, 202 ... Antenna 203, 204 ... Radio receiving unit 205, 206 ... Transmission path estimation unit 207 ... Decoding unit 208 ... Error correction Decoding unit 301 ... Antenna 302 ... Wireless receiving unit 303 ... Transmission path estimation unit 304, 304a ... Maximum likelihood estimation unit 305 ... Error correction decoding unit

Claims (6)

第1の偏波の信号と第2の偏波の信号とを用いた偏波MIMO伝送が行われるテレビジョン放送システムであって、
前記第1の偏波の信号と前記第2の偏波の信号とを送信し、前記第1の偏波の信号は、移動可能な受信装置向けの移動用信号を含み、前記第1の偏波の信号と前記第2の偏波の信号とは、固定的に設置された受信装置向けの固定用信号を含む、送信装置と、
前記第1の偏波の信号と前記第2の偏波の信号とを受信し、前記固定用信号を復号する第1の受信装置と、
前記第1の偏波の信号を受信し、前記移動用信号を復号する第2の受信装置と
を備えるテレビジョン放送システム。
A television broadcast system in which polarization MIMO transmission using a first polarization signal and a second polarization signal is performed,
The first polarization signal and the second polarization signal are transmitted, and the first polarization signal includes a movement signal for a movable receiver, and the first polarization signal is transmitted to the first polarization signal. The wave signal and the second polarization signal include a fixed signal for a fixedly installed receiver; and
A first receiver for receiving the first polarization signal and the second polarization signal and decoding the fixed signal;
A television broadcasting system comprising: a second receiving device that receives the first polarization signal and decodes the movement signal.
前記第2の受信装置は、
前記第1の偏波の信号と、前記第2の偏波の信号による干渉信号とを含む信号を受信し、
前記第1の偏波の信号と、前記第2の偏波の信号とが、それぞれ予め決められた変調方式で変調されていることに基づき、受信した前記信号から、前記第1の偏波の信号を最尤推定すること
を特徴とする請求項1に記載のテレビジョン放送システム。
The second receiving device is:
Receiving a signal including the first polarization signal and an interference signal generated by the second polarization signal;
Based on the fact that the first polarization signal and the second polarization signal are respectively modulated by a predetermined modulation method, from the received signal, the first polarization signal The television broadcasting system according to claim 1, wherein maximum likelihood estimation of the signal is performed.
前記第1の偏波は、一世代前のテレビジョン放送システムにおいて、放送に用いられていた偏波であることを特徴とする請求項1に記載のテレビジョン放送システム。   The television broadcast system according to claim 1, wherein the first polarization is a polarization used for broadcasting in the television broadcast system of the previous generation. 前記送信装置は、
前記固定用信号を第1の固定用信号と第2の固定用信号とに分割する分割部と、
前記第1の固定用信号と、前記移動用信号とを周波数多重する合成部と、
前記合成部が周波数多重した信号を、前記第1の偏波を用いて送出する第1の送出部と、
前記第2の固定用信号を、前記第2の偏波の偏波を用いて送出する第2の送出部と
を備えることを特徴とする請求項1に記載のテレビジョン放送システム。
The transmitter is
A dividing unit for dividing the fixing signal into a first fixing signal and a second fixing signal;
A synthesizer for frequency-multiplexing the first fixed signal and the moving signal;
A first sending unit for sending the frequency-multiplexed signal by the combining unit using the first polarization;
The television broadcasting system according to claim 1, further comprising: a second sending unit that sends the second fixing signal using the polarization of the second polarization.
第1の偏波の信号と第2の偏波の信号とを用いた偏波MIMO伝送が行われるテレビジョン放送システムにおける送信装置であって、
前記第1の偏波の信号と前記第2の偏波の信号とを送信し、前記第1の偏波の信号は、移動可能な受信装置向けの移動用信号を含み、前記第1の偏波の信号と前記第2の偏波の信号とは、固定的に設置された受信装置向けの固定用信号含むこと
を特徴とする送信装置。
A transmission apparatus in a television broadcasting system in which polarization MIMO transmission using a first polarization signal and a second polarization signal is performed,
The first polarization signal and the second polarization signal are transmitted, and the first polarization signal includes a movement signal for a movable receiver, and the first polarization signal is transmitted to the first polarization signal. The wave signal and the second polarization signal include a fixed signal for a receiving device that is fixedly installed.
第1の偏波の信号と第2の偏波の信号とを用いた偏波MIMO伝送が行われるテレビジョン放送システムにおける受信装置であって、
前記第1の偏波の信号と、前記第2の偏波の信号による干渉信号とを含む信号を受信し、
前記第1の偏波の信号と、前記第2の偏波の信号とが、それぞれ予め決められた変調方式で変調されていることに基づき、受信した前記信号から、前記第1の偏波の信号を最尤推定すること
を特徴とする受信装置。
A receiving apparatus in a television broadcasting system in which polarization MIMO transmission using a first polarization signal and a second polarization signal is performed,
Receiving a signal including the first polarization signal and an interference signal generated by the second polarization signal;
Based on the fact that the first polarization signal and the second polarization signal are respectively modulated by a predetermined modulation method, from the received signal, the first polarization signal A receiver characterized by performing maximum likelihood estimation of a signal.
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