JP2018050153A - Ｏｆｄｍ信号送信装置、ｏｆｄｍ信号受信装置、ｏｆｄｍ信号送信方法、ｏｆｄｍ信号受信方法及びチップ - Google Patents

Ｏｆｄｍ信号送信装置、ｏｆｄｍ信号受信装置、ｏｆｄｍ信号送信方法、ｏｆｄｍ信号受信方法及びチップ Download PDF

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Abstract

【課題】複数の階層を多重してＯＦＤＭ信号の階層伝送を行う際に、固定階層及び移動階層からなるＦＤＭ方式による２階層構造に対し、固定階層及び移動階層の伝送容量を変更することなく、新たな階層を追加する。【解決手段】ＯＦＤＭ信号送信装置１の電力演算部１２は、予め設定された電力比Ｇに基づいて、電力パラメータＰULMod及び電力パラメータＰLLModを演算する。ＬＤＭ多重部１４は、電力パラメータＰULModが乗算された移動階層のデータキャリアと、電力パラメータＰLLModが乗算された追加階層のデータキャリアとを、ＬＤＭ方式にて階層分割多重する。ＦＤＭ多重部１６は、固定階層のデータキャリアと、階層分割多重された移動階層及び追加階層のデータキャリアとを、ＦＤＭ方式にて周波数分割多重する。ＯＦＤＭフレーム部１８は、周波数分割多重後のデータキャリア、及び電力比Ｇ等の制御情報を含むＯＦＤＭフレームを生成する。【選択図】図２

Description

本発明は、地上放送方式にて階層伝送を行うＯＦＤＭ信号送信装置、ＯＦＤＭ信号受信装置、ＯＦＤＭ信号送信方法、ＯＦＤＭ信号受信方法及びチップに関する。
従来、伝送容量の異なるサービス（以下、階層という。）を多重する方式として、日本の地上デジタル放送方式であるＩＳＤＢ−Ｔ（Integrated Services Digital Broadcasting−Terrestrial：地上デジタル放送用の統合デジタル放送サービス）が知られている（例えば非特許文献１を参照）。
ＩＳＤＢ−Ｔでは、周波数を分割することで周波数の領域で階層を多重するＦＤＭ（Frequency Division Multiplexing：周波数分割多重）方式が用いられている。一方、全ての周波数及び時間を共有し、電力を分割することで電力の領域で階層を多重するＬＤＭ（Layered Division Multiplexing：階層分割多重）方式が、米国において地上デジタル放送方式ＡＴＳＣ３．０として検討されている（例えば非特許文献２を参照）。
図１８は、ＦＤＭ方式及びＬＤＭ方式の概要を説明する図である。横軸は周波数、縦軸は電力を示す。ＦＤＭ方式では、図１８（１）に示すように、割り当てられた信号帯域が、例えばサービスＡを提供する階層の帯域と、サービスＢを提供する階層の帯域とに分割される。
一方、ＬＤＭ方式では、図１８（２）に示すように、例えばサービスＡを提供する階層及びサービスＢを提供する階層が全ての周波数及び時間にて共有される。サービスＡを提供する階層に対し、高い電力が分配され、サービスＢを提供する階層に対し、低い電力が分配される。
ところで、日本の地上デジタル放送では、１チャンネルの放送波の帯域幅が２つに分割される。分割された２つの帯域にて、固定受信階層を用いたハイビジョン（登録商標）放送、及び、携帯端末または車載受信機（以下、移動受信端末という。）をターゲットとした移動受信階層を用いた標準画質放送が行われている。
次世代の地上放送方式においては、固定受信階層を用いた８Ｋスーパーハイビジョンの放送が検討されており、固定受信階層については、多大な伝送容量を確保することが重要である。
移動受信階層を用いた標準画質放送においては、簡易な移動受信端末でも受信できるように、伝送容量の少ない変調方式が用いられている。しかし、一般的には、高機能な移動受信端末が普及しており、受信の安定度を高めるために、複数アンテナを用いたダイバーシティ受信機能等が搭載されている。このため、高機能な移動受信端末を使用しているにも関わらず、これに見合う品質のサービスを受けておらず、移動受信階層が必ずしも有効に活用されているとはいえない。
このように、高機能な移動受信端末は、移動受信階層の信号を安定的に受信することができ、受信電力に余裕が生じるが、サービスの品質面においてメリットが少ない。例えば、高画質化を実現する機能を有しているが、これを実現することができない。
ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｂ３１、「地上デジタルテレビジョン放送の伝送方式」 "A/322: ATSC Candidate Standard - Physical Layer Protocol"、［online］、ＡＴＳＣ、［平成２８年７月２９日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://atsc.org/standards/candidate-standards/＞
前述のとおり、ＦＤＭ方式は、割り当てられた信号帯域を複数の階層に分割する方式であり、誤り訂正符号の符号化率及びキャリア変調方式が固定の場合、伝送容量は、帯域幅によって定められる。
このため、固定受信階層（以下、固定階層という。）と移動受信階層（以下、移動階層という。）とに分割された帯域内に、例えば高機能な移動受信端末向けの階層を追加する場合、いずれかの階層の帯域幅を削減する必要があり、伝送容量が減少してしまう。特に、固定階層の伝送容量を可能な限り増加させるために、移動階層の帯域幅を削減すると、移動階層によるサービスの品質が低下してしまう。このため、移動階層の中に、追加サービスを提供する追加受信階層（以下、追加階層という。）を割り当てることは困難である。
図１９は、ＦＤＭ方式において、移動階層内に追加階層を追加した場合、移動階層の伝送容量が減少することを説明する図である。図１９に示すように、固定階層によりサービスＡが提供され、移動階層によりサービスＢが提供され、追加階層によりサービスＣが提供されるものとする。
図１９の左側に示すように、固定階層を用いてサービスＡが提供され、移動階層を用いてサービスＢが提供されているものとする。固定階層及び移動階層の周波数利用効率はそれぞれ８，０．２であり、帯域幅は１２，３であり、伝送容量は９６，０．６である。尚、伝送容量は、周波数利用効率に帯域幅を乗算することで得られる。
ここで、サービスＣを提供するための追加階層が、サービスＢの移動階層の帯域内に追加されたとする。図１９の右側に示すように、追加階層の周波数利用効率を３．６、帯域幅を１、伝送容量を３．６とする。
そうすると、サービスＡが提供されている固定階層についての周波数利用効率、帯域幅及び伝送容量は変化しないが、サービスＢが提供されている移動階層についての周波数利用効率は０．２、帯域幅は２、伝送容量は０．４となる。つまり、サービスＢが提供されている移動階層について、帯域幅は３から２に変化して狭くなり、伝送容量は０．６から０．４に変化して少なくなる。
このように、固定階層及び移動階層からなるＦＤＭ方式の全帯域のうち、移動階層の帯域内に追加階層を追加する場合には、移動階層の帯域幅を削減する必要があり、移動階層の伝送容量が減少してしまう。
一方、前述のとおり、ＬＤＭ方式は、複数のサービスについて、全ての周波数及び時間を共有させ、電力を分配して多重する方式である。電力を大きく割り当てる階層（以下、上位階層という。）を用いて伝送容量の小さいサービスを提供し、電力を小さく割り当てる階層（以下、下位階層という。）を用いて伝送容量の大きいサービスを提供することが、ＬＤＭ方式の標準的な構成である。
ＬＤＭ方式においては、上位階層が移動受信向けの移動階層に相当し、下位階層が固定受信向けの固定階層に相当する。ここで、固定階層及び移動階層からなるＬＤＭ方式の全帯域に対し、追加階層を追加するためには、既存の２つの階層の電力調整が必要であり、固定階層についても、設計及び放送エリアの変更が生じる。
また、ＬＤＭ方式では、下位階層を復調するために、先に上位階層を復調し、受信信号から上位階層の信号を除去する必要がある。例えば上位階層に割り当てた移動階層の電力を削減して追加階層を追加する場合を想定する。ただし、伝送耐性は移動階層、追加階層、固定階層の順で強いものとする。そうすると、固定階層を復調するためには、移動階層に加えて追加階層も復調し、受信信号からこれらの信号を除去する必要があり、固定階層を復調するために必要な演算量が増加し、遅延が生じてしまう。
このように、従来のＦＤＭ方式及びＬＤＭ方式では、固定階層及び移動階層からなる２階層構造に対し、新たなサービスを提供するための階層を追加することが困難であるという問題があった。
そこで、本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、複数の階層を多重してＯＦＤＭ信号の階層伝送を行う際に、固定階層及び移動階層からなるＦＤＭ方式による２階層構造に対し、固定階層及び移動階層の伝送容量を変更することなく、新たな階層を追加可能なＯＦＤＭ信号送信装置、ＯＦＤＭ信号受信装置、ＯＦＤＭ信号送信方法、ＯＦＤＭ信号受信方法及びチップを提供することにある。
前記課題を解決するために、請求項１のＯＦＤＭ信号送信装置は、固定階層及び移動階層からなる２階層構造に追加階層を多重し、前記固定階層、前記移動階層及び前記追加階層からなる複数の階層にてＯＦＤＭ信号を送信するＯＦＤＭ信号送信装置において、前記移動階層の電力と前記追加階層の電力との間の比を示す予め設定された電力比に基づいて、移動階層用電力パラメータ及び追加階層用電力パラメータをそれぞれ演算する電力演算部と、前記固定階層のデータ、前記移動階層のデータ及び前記追加階層のデータに誤り訂正符号化を施し、固定階層符号、移動階層符号及び追加階層符号をそれぞれ生成する誤り訂正符号化部と、前記誤り訂正符号化部により生成された前記固定階層符号、前記移動階層符号及び前記追加階層符号にキャリア変調を施し、固定階層データキャリア、移動階層データキャリア及び追加階層データキャリアをそれぞれ生成するキャリア変調部と、前記キャリア変調部により生成された前記移動階層データキャリアに、前記電力演算部により演算された前記移動階層用電力パラメータを乗算し、乗算後移動階層データキャリアを生成すると共に、前記キャリア変調部により生成された前記追加階層データキャリアに、前記電力演算部により演算された前記追加階層用電力パラメータを乗算し、乗算後追加階層データキャリアを生成する乗算部と、前記乗算部により生成された前記乗算後移動階層データキャリアと前記乗算後追加階層データキャリアとを、ＬＤＭ（Layered Division Multiplexing）方式にて階層分割多重し、移動階層及び追加階層データキャリアを生成するＬＤＭ多重部と、前記キャリア変調部により生成された前記固定階層データキャリアと、前記ＬＤＭ多重部により生成された前記移動階層及び追加階層データキャリアとを、ＦＤＭ（Frequency Division Multiplexing）方式にて周波数分割多重し、全階層データキャリアを生成するＦＤＭ多重部と、前記予め設定された電力比を含む制御情報を生成する制御情報生成部と、前記ＦＤＭ多重部により生成された前記全階層データキャリア、及び前記制御情報生成部により生成された前記制御情報を含むＯＦＤＭフレームを生成するＯＦＤＭフレーム部と、を備え、前記ＯＦＤＭフレーム部により生成された前記ＯＦＤＭフレームの信号をＩＦＦＴし、前記ＯＦＤＭ信号を送信する、ことを特徴とする。
また、請求項２のＯＦＤＭ信号送信装置は、請求項１に記載のＯＦＤＭ信号送信装置において、前記予め設定された電力比が、前記移動階層の変調パラメータに基づいた所要Ｃ／Ｎ、前記追加階層の変調パラメータに基づいた所要Ｃ／Ｎ、並びに、前記ＬＤＭ多重部により階層分割多重された後に達成すべき前記移動階層の所要Ｃ／Ｎ及び前記追加階層の所要Ｃ／Ｎに基づいて決定された値とする、ことを特徴とする。
さらに、請求項３のＯＦＤＭ信号受信装置は、固定階層及び移動階層からなる２階層構造に追加階層が多重され、前記固定階層、前記移動階層及び前記追加階層からなる複数の階層にて送信されたＯＦＤＭ信号を受信するＯＦＤＭ信号受信装置において、前記ＯＦＤＭ信号をＦＦＴすることでＯＦＤＭ復調し、全階層データキャリアを生成するＯＦＤＭ復調部と、前記ＯＦＤＭ復調部により生成された前記全階層データキャリアに含まれる制御情報を再生し、前記制御情報から、前記移動階層の電力と前記追加階層の電力との間の比を示す電力比を抽出する制御情報再生部と、前記電力比に基づいて、復調のための移動階層用電力パラメータ及び追加階層用電力パラメータをそれぞれ演算する電力演算部と、前記ＯＦＤＭ復調部により生成された、ＦＤＭ方式にて周波数分割多重された前記全階層データキャリアから、固定階層データキャリアと、移動階層及び追加階層データキャリアとを分離するＦＤＭ分離部と、前記ＦＤＭ分離部により分離された前記固定階層データキャリアを復調し、前記固定階層のデータを再生する第１の復調部と、前記ＦＤＭ分離部により分離された前記移動階層及び追加階層データキャリアに、前記電力演算部により演算された前記復調のための移動階層用電力パラメータを乗算し、移動階層用復調電力を有するデータキャリアを生成する第１の乗算部と、前記第１の乗算部により生成された前記移動階層用復調電力を有するデータキャリアを復調し、前記移動階層のデータを再生する第２の復調部と、前記第２の復調部により再生された前記移動階層のデータに、送信側と同じ変調パラメータを用いて誤り訂正符号化及びキャリア変調を施し、移動階層データキャリアのレプリカ信号を生成し、前記第１の乗算部により生成された前記移動階層用復調電力を有するデータキャリアから前記移動階層データキャリアのレプリカ信号を減算することで、ＬＤＭ方式にて階層分割多重された前記移動階層用復調電力を有するデータキャリアから、追加階層を復調するためのデータキャリアを分離するＬＤＭ分離部と、前記ＬＤＭ分離部により分離された前記追加階層を復調するためのデータキャリアに、前記電力演算部により演算された前記復調のための追加階層用電力パラメータを乗算し、追加階層用復調電力を有するデータキャリアを生成する第２の乗算部と、前記第２の乗算部により生成された前記追加階層用復調電力を有するデータキャリアを復調し、前記追加階層のデータを再生する第３の復調部と、を備えたことを特徴とする。
また、請求項４のＯＦＤＭ信号受信装置は、固定階層及び移動階層からなる２階層構造に追加階層が多重され、前記固定階層、前記移動階層及び前記追加階層からなる複数の階層にて送信されたＯＦＤＭ信号を受信するＯＦＤＭ信号受信装置において、前記ＯＦＤＭ信号に対し、前記移動階層及び前記追加階層を含む帯域の信号が通過するようにフィルタ処理を施すフィルタ部と、前記フィルタ部によりフィルタ処理が施された前記ＯＦＤＭ信号をＦＦＴすることでＯＦＤＭ復調し、移動階層及び追加階層データキャリアを生成するＯＦＤＭ復調部と、前記ＯＦＤＭ復調部により生成された前記移動階層及び追加階層データキャリアに含まれる制御情報を再生し、前記制御情報から、前記移動階層の電力と前記追加階層の電力との間の比を示す電力比を抽出する制御情報再生部と、前記電力比に基づいて、復調のための移動階層用電力パラメータ及び追加階層用電力パラメータをそれぞれ演算する電力演算部と、前記ＯＦＤＭ復調部により生成された前記移動階層及び追加階層データキャリアに、前記電力演算部により演算された前記復調のための移動階層用電力パラメータを乗算し、移動階層用復調電力を有するデータキャリアを生成する第１の乗算部と、前記第１の乗算部により生成された前記移動階層用復調電力を有するデータキャリアを復調し、前記移動階層のデータを再生する第１の復調部と、前記第１の復調部により再生された前記移動階層のデータに、送信側と同じ変調パラメータを用いて誤り訂正符号化及びキャリア変調を施し、移動階層データキャリアのレプリカ信号を生成し、前記第１の乗算部により生成された前記移動階層用復調電力を有するデータキャリアから前記移動階層データキャリアのレプリカ信号を減算することで、ＬＤＭ方式にて階層分割多重された前記移動階層用復調電力を有するデータキャリアから、追加階層を復調するためのデータキャリアを分離するＬＤＭ分離部と、前記ＬＤＭ分離部により分離された前記追加階層を復調するためのデータキャリアに、前記電力演算部により演算された前記復調のための追加階層用電力パラメータを乗算し、追加階層用復調電力を有するデータキャリアを生成する第２の乗算部と、前記第２の乗算部により生成された前記追加階層用復調電力を有するデータキャリアを復調し、前記追加階層のデータを再生する第２の復調部と、を備えたことを特徴とする。
また、請求項５のＯＦＤＭ信号受信装置は、請求項３または４に記載のＯＦＤＭ信号受信装置において、前記電力比が、前記移動階層の変調パラメータに基づいた所要Ｃ／Ｎ、前記追加階層の変調パラメータに基づいた所要Ｃ／Ｎ、並びに、前記移動階層及び前記追加階層のそれぞれのデータキャリアが階層分割多重された後に達成すべき前記移動階層の所要Ｃ／Ｎ及び前記追加階層の所要Ｃ／Ｎに基づいて決定された値とする、ことを特徴とする。
さらに、請求項６のＯＦＤＭ信号送信方法は、固定階層及び移動階層からなる２階層構造に追加階層を多重し、前記固定階層、前記移動階層及び前記追加階層からなる複数の階層にてＯＦＤＭ信号を送信するＯＦＤＭ信号送信方法において、前記移動階層の電力と前記追加階層の電力との間の比を示す予め設定された電力比に基づいて、移動階層用電力パラメータ及び追加階層用電力パラメータをそれぞれ演算するステップと、前記固定階層のデータ、前記移動階層のデータ及び前記追加階層のデータに誤り訂正符号化を施し、固定階層符号、移動階層符号及び追加階層符号をそれぞれ生成するステップと、前記固定階層符号、前記移動階層符号及び前記追加階層符号にキャリア変調を施し、固定階層データキャリア、移動階層データキャリア及び追加階層データキャリアをそれぞれ生成するステップと、前記移動階層データキャリアに前記移動階層用電力パラメータを乗算し、乗算後移動階層データキャリアを生成するステップと、前記追加階層データキャリアに前記追加階層用電力パラメータを乗算し、乗算後追加階層データキャリアを生成するステップと、前記乗算後移動階層データキャリアと前記乗算後追加階層データキャリアとを、ＬＤＭ方式にて階層分割多重し、移動階層及び追加階層データキャリアを生成するステップと、前記固定階層データキャリアと前記移動階層及び追加階層データキャリアとを、ＦＤＭ方式にて周波数分割多重し、全階層データキャリアを生成するステップと、前記予め設定された電力比を含む制御情報を生成するステップと、前記全階層データキャリア及び前記制御情報を含むＯＦＤＭフレームを生成するステップと、前記ＯＦＤＭフレームの信号をＩＦＦＴし、前記ＯＦＤＭ信号を送信するステップと、を有することを特徴とする。
さらに、請求項７のＯＦＤＭ信号受信方法は、固定階層及び移動階層からなる２階層構造に追加階層が多重され、前記固定階層、前記移動階層及び前記追加階層からなる複数の階層にて送信されたＯＦＤＭ信号を受信するＯＦＤＭ信号受信方法において、前記ＯＦＤＭ信号に対し、前記移動階層及び前記追加階層を含む帯域の信号が通過するようにフィルタ処理を施すステップと、前記フィルタ処理が施された前記ＯＦＤＭ信号をＦＦＴすることでＯＦＤＭ復調し、移動階層及び追加階層データキャリアを生成するステップと、前記移動階層及び追加階層データキャリアに含まれる制御情報を再生し、前記制御情報から、前記移動階層の電力と前記追加階層の電力との間の比を示す電力比を抽出するステップと、前記電力比に基づいて、復調のための移動階層用電力パラメータ及び追加階層用電力パラメータをそれぞれ演算するステップと、前記移動階層及び追加階層データキャリアに前記復調のための移動階層用電力パラメータを乗算し、移動階層用復調電力を有するデータキャリアを生成するステップと、前記移動階層用復調電力を有するデータキャリアを復調し、前記移動階層のデータを再生するステップと、前記移動階層のデータに、送信側と同じ変調パラメータを用いて誤り訂正符号化及びキャリア変調を施し、移動階層データキャリアのレプリカ信号を生成し、前記移動階層用復調電力を有するデータキャリアから前記移動階層データキャリアのレプリカ信号を減算することで、ＬＤＭ方式にて階層分割多重された前記移動階層用復調電力を有するデータキャリアから、追加階層を復調するためのデータキャリアを分離するステップと、前記追加階層を復調するためのデータキャリアに前記復調のための追加階層用電力パラメータを乗算し、追加階層用復調電力を有するデータキャリアを生成するステップと、前記追加階層用復調電力を有するデータキャリアを復調し、前記追加階層のデータを再生するステップと、を有することを特徴とする。
さらに、請求項８のチップは、ＯＦＤＭ信号送信装置に搭載されるチップにおいて、前記ＯＦＤＭ信号送信装置が、固定階層及び移動階層からなる２階層構造に追加階層を多重してＯＦＤＭフレームを生成し、前記ＯＦＤＭフレームの信号をＩＦＦＴし、前記固定階層、前記移動階層及び前記追加階層からなる複数の階層にてＯＦＤＭ信号を送信する場合に、前記移動階層の電力と前記追加階層の電力との間の比を示す予め設定された電力比に基づいて、移動階層用電力パラメータ及び追加階層用電力パラメータをそれぞれ演算する電力演算部と、前記固定階層のデータ、前記移動階層のデータ及び前記追加階層のデータに誤り訂正符号化を施し、固定階層符号、移動階層符号及び追加階層符号をそれぞれ生成する誤り訂正符号化部と、前記誤り訂正符号化部により生成された前記固定階層符号、前記移動階層符号及び前記追加階層符号にキャリア変調を施し、固定階層データキャリア、移動階層データキャリア及び追加階層データキャリアをそれぞれ生成するキャリア変調部と、前記キャリア変調部により生成された前記移動階層データキャリアに、前記電力演算部により演算された前記移動階層用電力パラメータを乗算し、乗算後移動階層データキャリアを生成すると共に、前記キャリア変調部により生成された前記追加階層データキャリアに、前記電力演算部により演算された前記追加階層用電力パラメータを乗算し、乗算後追加階層データキャリアを生成する乗算部と、前記乗算部により生成された前記乗算後移動階層データキャリアと前記乗算後追加階層データキャリアとを、ＬＤＭ方式にて階層分割多重し、移動階層及び追加階層データキャリアを生成するＬＤＭ多重部と、前記キャリア変調部により生成された前記固定階層データキャリアと、前記ＬＤＭ多重部により生成された前記移動階層及び追加階層データキャリアとを、ＦＤＭ方式にて周波数分割多重し、全階層データキャリアを生成するＦＤＭ多重部と、前記予め設定された電力比を含む制御情報を生成する制御情報生成部と、前記ＦＤＭ多重部により生成された前記全階層データキャリア、及び前記制御情報生成部により生成された前記制御情報を含む前記ＯＦＤＭフレームを生成するＯＦＤＭフレーム部と、を備えたことを特徴とする。
さらに、請求項９のチップは、ＯＦＤＭ信号受信装置に搭載されるチップにおいて、固定階層及び移動階層からなる２階層構造に追加階層が多重され、前記固定階層、前記移動階層及び前記追加階層からなる複数の階層にて送信されたＯＦＤＭ信号を、前記ＯＦＤＭ信号受信装置が受信する場合に、前記ＯＦＤＭ信号に対し、前記移動階層及び前記追加階層を含む帯域の信号が通過するようにフィルタ処理を施すフィルタ部と、前記フィルタ部によりフィルタ処理が施された前記ＯＦＤＭ信号をＦＦＴすることでＯＦＤＭ復調し、移動階層及び追加階層データキャリアを生成するＯＦＤＭ復調部と、前記ＯＦＤＭ復調部により生成された前記移動階層及び追加階層データキャリアに含まれる制御情報を再生し、前記制御情報から、前記移動階層の電力と前記追加階層の電力との間の比を示す電力比を抽出する制御情報再生部と、前記電力比に基づいて、復調のための移動階層用電力パラメータ及び追加階層用電力パラメータをそれぞれ演算する電力演算部と、前記ＯＦＤＭ復調部により生成された前記移動階層及び追加階層データキャリアに、前記電力演算部により演算された前記復調のための移動階層用電力パラメータを乗算し、移動階層用復調電力を有するデータキャリアを生成する第１の乗算部と、前記第１の乗算部により生成された前記移動階層用復調電力を有するデータキャリアを復調し、前記移動階層のデータを再生する第１の復調部と、前記第１の復調部により再生された前記移動階層のデータに、送信側と同じ変調パラメータを用いて誤り訂正符号化及びキャリア変調を施し、移動階層データキャリアのレプリカ信号を生成し、前記第１の乗算部により生成された前記移動階層用復調電力を有するデータキャリアから前記移動階層データキャリアのレプリカ信号を減算することで、ＬＤＭ方式にて階層分割多重された前記移動階層用復調電力を有するデータキャリアから、追加階層を復調するためのデータキャリアを分離するＬＤＭ分離部と、前記ＬＤＭ分離部により分離された前記追加階層を復調するためのデータキャリアに、前記電力演算部により演算された前記復調のための追加階層用電力パラメータを乗算し、追加階層用復調電力を有するデータキャリアを生成する第２の乗算部と、前記第２の乗算部により生成された前記追加階層用復調電力を有するデータキャリアを復調し、前記追加階層のデータを再生する第２の復調部と、を備えたことを特徴とする。
以上のように、本発明によれば、複数の階層を多重してＯＦＤＭ信号の階層伝送を行う際に、固定階層及び移動階層からなるＦＤＭ方式による２階層構造に対し、固定階層及び移動階層の伝送容量を変更することなく、新たな階層を追加することが可能となる。
本発明の概要を説明する図である。 本発明の実施形態によるＯＦＤＭ信号送信装置の構成例を示すブロック図である。 電力比Ｇを説明する図である。 電力調整部及びＬＤＭ多重部の演算回路例を示す図である。 電力調整部及びＬＤＭ多重部の処理例を説明する図である。 本発明の実施形態によるＯＦＤＭ信号送信装置の処理例を示すフローチャートである。 移動階層及び追加階層の階層単体における所要Ｃ／Ｎの一例を示す図である。 追加階層の変調方式を６４ＱＡＭとした場合における階層分割多重前後の所要Ｃ／Ｎの一例を示す図である。 追加階層の変調方式を２５６ＱＡＭとした場合における階層分割多重前後の所要Ｃ／Ｎの一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態（実施例１）によるＯＦＤＭ信号受信装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態（実施例１）によるＢＰＦ部の通過帯域を説明する図である。 電力調整部及び減算部の演算回路例を示す図である。 電力調整部及び減算部の処理例を説明する図である。 本発明の第１の実施形態（実施例１）によるＯＦＤＭ信号受信装置の処理例を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態（実施例２）によるＯＦＤＭ信号受信装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態（実施例２）によるＢＰＦ部の通過帯域を説明する図である。 本発明の第２の実施形態（実施例２）によるＯＦＤＭ信号受信装置の処理例を示すフローチャートである。 ＦＤＭ方式及びＬＤＭ方式の概要を説明する図である。 ＦＤＭ方式において、移動階層内に追加階層を追加した場合、移動階層の伝送容量が減少することを説明する図である。
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて詳細に説明する。
〔本発明の概要〕
まず、本発明の概要について説明する。本発明は、ＦＤＭ方式により周波数分割された固定階層及び移動階層の２階層構造のうち、移動階層にＬＤＭ方式を適用することで、新たな階層を追加することを特徴とする。
図１は、本発明の概要を説明する図である。図１には、本発明の概要を説明するための例が示されており、本発明はこの例に限定されるものではない。図１に示すように、固定階層によりサービスＡが提供され、移動階層によりサービスＢが提供され、追加階層によりサービスＣが提供されるものとする。
図１の左側に示すように、固定階層及び移動階層を用いて、サービスＡ，Ｂが提供されているものとする。固定階層及び移動階層の周波数利用効率はそれぞれ８，０．２であり、帯域幅は１２，３であり、伝送容量は９６，０．６である。これは、図１９と同様である。
本発明では、サービスＣを提供するための追加階層を、サービスＢの移動階層の帯域内に、ＬＤＭ方式を適用して追加する。具体的には、追加階層を追加する前の移動階層の帯域（図１に示すαの帯域）において、上位階層に移動階層を割り当て、下位階層に追加階層を割り当てる。ＬＤＭ方式では、上位階層（移動階層）には大きい電力が割り当てられるから、伝送容量の小さいサービスが提供され、下位階層（追加階層）には小さい電力が割り当てられるから、伝送容量の大きいサービスを提供することができる。
図１の右側に示すように、追加階層の周波数利用効率は３．２、帯域幅は３、伝送容量は９．６である。
このように、サービスＡが提供されている固定階層についての周波数利用効率、帯域幅及び伝送容量は変化せず、サービスＢが提供されている移動階層についての周波数利用効率、帯域幅及び伝送容量も変化しない。
つまり、固定階層の周波数利用効率、帯域幅及び伝送容量、並びに移動階層の周波数利用効率、帯域幅及び伝送容量を変更することなく、新たな階層を用いて、例えば高機能な移動受信端末向けのサービスを提供することができる。
〔ＯＦＤＭ信号送信装置〕
次に、本発明の実施形態によるＯＦＤＭ信号送信装置について説明する。図２は、本発明の実施形態によるＯＦＤＭ信号送信装置の構成例を示すブロック図である。このＯＦＤＭ信号送信装置１は、誤り訂正符号化部１０−１，１０−２，１０−３、キャリア変調部１１−１，１１−２，１１−３、電力演算部１２、電力調整部（乗算部）１３−１，１３−２、ＬＤＭ多重部１４、インターリーブ部１５−１，１５−２、ＦＤＭ多重部１６、制御情報生成部１７及びＯＦＤＭフレーム部１８を備えている。尚、図２には、本発明と直接関連する構成部のみ示してあり、直接関連しない構成部は省略してある。
ＯＦＤＭ信号送信装置１は、移動階層データ及び追加階層データをＬＤＭ方式にて階層分割多重し、固定階層データ及び階層分割多重後のデータをＦＤＭ方式にて周波数分割多重する。そして、ＯＦＤＭ信号送信装置１は、ＯＦＤＭ信号を、固定階層、移動階層及び追加階層の帯域を用いて階層伝送する。
誤り訂正符号化部１０−１は、固定階層データを入力し、予め設定された変調パラメータの符号化率に従い、固定階層データに誤り訂正符号化を施す。そして、誤り訂正符号化部１０−１は、固定階層データの符号をキャリア変調部１１−１に出力する。
キャリア変調部１１−１は、誤り訂正符号化部１０−１から固定階層データの符号を入力し、予め設定された変調パラメータの変調方式に従い、固定階層データの符号にキャリア変調を施し、固定階層のデータキャリアを生成する。そして、キャリア変調部１１−１は、固定階層のデータキャリアをインターリーブ部１５−１に出力する。
誤り訂正符号化部１０−２は、移動階層データを入力し、予め設定された変調パラメータの符号化率に従い、移動階層データに誤り訂正符号化を施す。そして、誤り訂正符号化部１０−２は、移動階層データの符号をキャリア変調部１１−２に出力する。
キャリア変調部１１−２は、誤り訂正符号化部１０−２から移動階層データの符号を入力し、予め設定された変調パラメータの変調方式に従い、移動階層データの符号にキャリア変調を施し、移動階層のデータキャリアを生成する。そして、キャリア変調部１１−２は、移動階層のデータキャリアを電力調整部１３−１に出力する。
誤り訂正符号化部１０−３は、追加階層データを入力し、予め設定された変調パラメータの符号化率に従い、追加階層データに誤り訂正符号化を施す。そして、誤り訂正符号化部１０−３は、追加階層データの符号をキャリア変調部１１−３に出力する。
キャリア変調部１１−３は、誤り訂正符号化部１０−３から追加階層データの符号を入力し、予め設定された変調パラメータの変調方式に従い、追加階層データの符号にキャリア変調を施し、追加階層のデータキャリアを生成する。そして、キャリア変調部１１−３は、追加階層のデータキャリアを電力調整部１３−２に出力する。
ここで、キャリア変調部１１−３にて用いる追加階層の変調方式としては、キャリア変調部１１−２にて用いる移動階層の変調方式よりも、伝送容量が大きい方式が用いられる。後述する図７に示すように、追加階層の変調方式は、例えば６４ＱＡＭ，２５６ＱＡＭが用いられ、移動階層の変調方式は、例えばＱＰＳＫが用いられる。
電力演算部１２は、予め設定された電力比Ｇを入力し、電力比Ｇに基づいて、以下の式にて、移動階層用電力パラメータＰUL Mod及び追加階層用電力パラメータＰLL Modを演算する。電力比Ｇは、移動階層と追加階層との間の電力比を示し、オペレータにより予め設定される。
Figure 2018050153
ここで、移動階層用電力パラメータＰUL Modにおける下付きのＵＬ（Upper Layer：上位階層）は、後述するＯＦＤＭ信号受信装置２−１，２−２において、先に復調される上位階層を示し、当該階層は、図１において、サービスＢが提供される移動階層に相当する。また、追加階層用電力パラメータＰLL Modにおける下付きのＬＬ（Lower Layer：下位階層）は、後に復調される下位階層であることを示し、当該階層は、図１において、サービスＣが提供される追加階層に相当する。
電力演算部１２は、移動階層用電力パラメータＰUL Modを電力調整部１３−１に出力し、追加階層用電力パラメータＰLL Modを電力調整部１３−２に出力する。また、電力演算部１２は、電力比Ｇを制御情報生成部１７に出力する。
図３は、電力比Ｇを説明する図である。図３に示すように、電力比Ｇは、追加階層の電力を移動階層の電力で除算することで得られる値（ｄＢ）である。
図２に戻って、電力調整部１３−１は、キャリア変調部１１−２から移動階層のデータキャリアを入力すると共に、電力演算部１２から移動階層用電力パラメータＰUL Modを入力する。そして、電力調整部１３−１は、移動階層のデータキャリアの複素信号に移動階層用電力パラメータＰUL Modを乗算し、乗算後の移動階層のデータキャリアをＬＤＭ多重部１４に出力する。
電力調整部１３−２は、キャリア変調部１１−３から追加階層のデータキャリアを入力すると共に、電力演算部１２から追加階層用電力パラメータＰLL Modを入力する。そして、電力調整部１３−２は、追加階層のデータキャリアの複素信号に追加階層用電力パラメータＰLL Modを乗算し、乗算後の追加階層のデータキャリアをＬＤＭ多重部１４に出力する。
ＬＤＭ多重部１４は、電力調整部１３−１から乗算後の移動階層のデータキャリアを入力すると共に、電力調整部１３−２から乗算後の追加階層のデータキャリアを入力する。そして、ＬＤＭ多重部１４は、乗算後の移動階層のデータキャリア及び乗算後の追加階層のデータキャリアを加算（電力合成）することで、両データキャリアをＬＤＭ方式にて階層分割多重する。ＬＤＭ多重部１４は、階層分割多重後の移動階層及び追加階層のデータキャリアをインターリーブ部１５−２に出力する。
図４は、電力調整部１３−１，１３−２及びＬＤＭ多重部１４の演算回路例を示す図である。図４に示すように、電力調整部１３−１，１３−２はそれぞれ乗算器に相当し、ＬＤＭ多重部１４は加算器に相当する。
電力調整部１３−１が入力する移動階層のデータキャリア、電力調整部１３−１が出力する乗算後の移動階層のデータキャリア、電力調整部１３−２が入力する追加階層のデータキャリア、電力調整部１３−２が出力する乗算後の追加階層のデータキャリア、ＬＤＭ多重部１４が出力する階層分割多重後の移動階層及び追加階層のデータキャリアをそれぞれ
Figure 2018050153
とする。
電力調整部１３−１，１３−２の演算回路は、以下の式にて表される。
Figure 2018050153
Figure 2018050153
ＬＤＭ多重部１４の演算回路は、以下の式にて表される。
Figure 2018050153
図５は、電力調整部１３−１，１３−２及びＬＤＭ多重部１４の処理例を説明する図である。図５（１）に示す乗算後の移動階層のデータキャリアは、電力調整部１３−１により前記数式（２）を用いて算出される。この乗算後の移動階層のデータキャリアは、例えばＱＰＳＫの変調方式により生成され、移動階層用電力パラメータＰUL Modにより、図５（２）よりも高い電力が分配される。
図５（２）に示す乗算後の追加階層のデータキャリアは、電力調整部１３−２により前記数式（３）を用いて算出される。この乗算後の追加階層のデータキャリアは、例えば１６ＱＡＭの変調方式により生成され、追加階層用電力パラメータＰLL Modにより、図５（１）よりも低い電力が分配される。図５（３）に示す階層分割多重後の移動階層及び追加階層のデータキャリアは、ＬＤＭ多重部１４により前記数式（４）を用いて算出される。
したがって、図５（３）に示す階層分割多重後の移動階層及び追加階層のデータキャリアにおけるコンスタレーションは、乗算後の移動階層のデータキャリア及び乗算後の追加階層のデータキャリアにおけるそれぞれのコンスタレーションを示しているといえる。
図２に戻って、インターリーブ部１５−１は、キャリア変調部１１−１から固定階層のデータキャリアを入力し、所定の規則にて固定階層のデータキャリアにインターリーブを施し、固定階層のデータキャリアを周波数方向及び時間方向に分散する。そして、インターリーブ部１５−１は、インターリーブ後の固定階層のデータキャリアをＦＤＭ多重部１６に出力する。
インターリーブ部１５−２は、ＬＤＭ多重部１４から、階層分割多重後の移動階層及び追加階層のデータキャリアを入力する。そして、インターリーブ部１５−２は、所定の規則にて、階層分割多重後の移動階層及び追加階層のデータキャリアにインターリーブを施し、当該データキャリアを周波数方向及び時間方向に分散する。そして、インターリーブ部１５−２は、インターリーブ後の移動階層及び追加階層のデータキャリアをＦＤＭ多重部１６に出力する。
ＦＤＭ多重部１６は、インターリーブ部１５−１からインターリーブ後の固定階層のデータキャリアを入力すると共に、インターリーブ部１５−２からインターリーブ後の移動階層及び追加階層のデータキャリアを入力する。そして、ＦＤＭ多重部１６は、インターリーブ後の固定階層のデータキャリア及びインターリーブ後の移動階層及び追加階層のデータキャリアを、ＦＤＭ方式にて周波数分割多重する。ＦＤＭ多重部１６は、周波数分割多重後のデータキャリアをＯＦＤＭフレーム部１８に出力する。
制御情報生成部１７は、電力演算部１２から電力比Ｇを入力すると共に、図示しない変調パラメータ（符号化率及び変調方式等）を入力し、これらをＴＭＣＣ信号に設定する等して制御情報を生成し、制御情報をＯＦＤＭフレーム部１８に出力する。
ＯＦＤＭフレーム部１８は、ＦＤＭ多重部１６から周波数分割多重後のデータキャリアを入力すると共に、制御情報生成部１７から制御情報を入力する。そして、ＯＦＤＭフレーム部１８は、周波数分割多重後のデータキャリア、制御情報及びパイロット信号等を所定のキャリアシンボル位置に設定し、フレーム構造のＯＦＤＭフレームを生成する。
そして、図示しないＩＦＦＴ部（Inverse Fast Fourier Transform：逆高速フーリエ変換）は、ＯＦＤＭフレーム部１８からＯＦＤＭフレームを入力し、ＯＦＤＭフレームの信号に対し、ＩＦＦＴを施し、周波数領域の信号を時間領域の信号に変換する。時間領域の信号は、ＯＦＤＭ信号として図示しない送信アンテナを介して送信される。
（ＯＦＤＭ信号送信装置の処理）
次に、図２に示したＯＦＤＭ信号送信装置１の処理について説明する。図６は、ＯＦＤＭ信号送信装置１の処理例を示すフローチャートである。ＯＦＤＭ信号送信装置１は、固定階層データ、移動階層データ及び追加階層データに対し、予め設定されたそれぞれの符号化率に従って誤り訂正符号化を施し、予め設定されたそれぞれの変調方式に従ってキャリア変調を施す（ステップＳ６０１）。これにより、固定階層のデータキャリア、移動階層のデータキャリア及び追加階層のデータキャリアが生成される。
ＯＦＤＭ信号送信装置１は、オペレータにより予め設定された電力比Ｇに基づいて、移動階層及び追加階層の電力パラメータをそれぞれ算出する（ステップＳ６０２）。これにより、移動階層用電力パラメータＰUL Mod及び追加階層用電力パラメータＰLL Modが求められる。
ＯＦＤＭ信号送信装置１は、ステップＳ６０２にて算出した移動階層及び追加階層の電力パラメータを用いて、ステップＳ６０１にて生成した移動階層及び追加階層のデータキャリアの電力を調整する（ステップＳ６０３）。そして、ＯＦＤＭ信号送信装置１は、ステップＳ６０３にて電力を調整した移動階層及び追加階層のデータキャリアを、ＬＤＭ方式にて階層分割多重する（ステップＳ６０４）。
ＯＦＤＭ信号送信装置１は、ステップＳ６０１にて生成した固定階層のデータキャリア、及びステップＳ６０４にて階層分割多重した移動階層及び追加階層のデータキャリアを、ＦＤＭ方式にて周波数分割多重する（ステップＳ６０５）。
ＯＦＤＭ信号送信装置１は、ステップＳ６０５にて周波数分割多重したデータキャリア、電力比Ｇ及び変調パラメータを含む制御情報、並びパイロット信号等を、所定のキャリアシンボル位置に設定してＯＦＤＭフレームを生成する（ステップＳ６０６）。そして、ＯＦＤＭ信号送信装置１は、ＯＦＤＭフレームの信号をＯＦＤＭ信号として、送信アンテナを介して送信する（ステップＳ６０７）。
（電力比Ｇ）
次に、オペレータにより予め設定される電力比Ｇについて詳細に説明する。電力比Ｇは、移動階層単体の変調パラメータに基づいた所要Ｃ／Ｎ、追加階層単体の変調パラメータに基づいた所要Ｃ／Ｎ、及び、ＬＤＭ多重部１４により移動階層及び追加階層のデータキャリアがＬＤＭ方式にて階層分割多重された後に、システム全体として達成したいそれぞれの所要Ｃ／Ｎを用いて設計される。
移動階層単体及び追加階層単体の変調パラメータに基づいた所要Ｃ／ＮをそれぞれＣＮUL org，ＣＮLL orgとし、階層分割多重後にシステム全体として達成したい移動階層及び追加階層の所要Ｃ／ＮをそれぞれＣＮUL LDM，ＣＮLL LDMとする。ただし、ＣＮUL org＜ＣＮUL LDM、及びＣＮLL org＜ＣＮLL LDM である。
階層分割多重後にシステム全体として達成したい移動階層及び追加階層の所要Ｃ／Ｎ（ＣＮUL LDM，ＣＮLL LDM）は、電力比Ｇを用いて以下の式にて表される。
Figure 2018050153
Figure 2018050153
 ＣＮUL SL，ＣＮLL SLは、ＣＮUL org，ＣＮLL orgにそれぞれ相当し、ＯＦＤＭ信号送信装置１に対して実装が見込まれる誤り訂正符号及びキャリア変調により一意に決定される。
したがって、前記数式（５）及び（６）において、一意に決定されたＣＮUL SL，ＣＮLL SLを前提に、電力比Ｇを変更することで、ＣＮUL LDM，ＣＮLL LDMが階層分割多重後にシステム全体として達成したい所要Ｃ／Ｎとなるように、電力比Ｇが決定される。
図７は、移動階層及び追加階層の階層単体における所要Ｃ／Ｎの一例を示す図である。この所要Ｃ／Ｎは、移動階層単体及び追加階層単体の変調パラメータに基づいたＣＮUL org（ＣＮUL SL），ＣＮLL org（ＣＮLL SL）を示している。
図７に示すように、移動階層単体において、変調パラメータの符号化率を３／１５，８／１５，１０／１５，１１／１５とし、変調方式をＱＰＳＫとした場合の所要Ｃ／ＮであるＣＮUL orgは、−２，２．５，・・・（ｄＢ）である。また、追加階層単体において、変調パラメータの符号化率を８／１５，１０／１５，１１／１５とし、変調方式を６４ＱＡＭとした場合の所要Ｃ／ＮであるＣＮLL orgは、１１．５，・・・（ｄＢ）であり、変調方式を２５６ＱＡＭとした場合は、１５，・・・（ｄＢ）である。
図８は、追加階層の変調方式を６４ＱＡＭとした場合における階層分割多重前後の所要Ｃ／Ｎの一例を示す図である。図９は、追加階層の変調方式を２５６ＱＡＭとした場合における階層分割多重前後の所要Ｃ／Ｎの一例を示す図である。図８及び図９に示す電力比Ｇは、前記数式（５）及び（６）を満たすように、ＣＮUL LDM，ＣＮLL LDMが階層分割多重後にシステム全体として達成したい所要Ｃ／Ｎとなるように設計された値である。
図８及び図９において、ＬＤＭ多重前の所要Ｃ／Ｎは、電力比Ｇ（−３，−４，・・・）毎の、移動階層単体及び追加階層単体の変調パラメータに基づいたＣＮUL org，ＣＮLL orgを示している。移動階層単体の変調パラメータの符号化率は３／１５、変調方式はＱＰＳＫであり、追加階層単体の変調パラメータの符号化率は８／１５，１０／１５，１１／１５であり、変調方式は６４ＱＡＭである。ＬＤＭ多重後の所要Ｃ／Ｎは、電力比Ｇ（−３，−４，・・・）毎の、階層分割多重後にシステム全体として達成したい移動階層及び追加階層のＣＮUL LDM，ＣＮLL LDMを示している。
例えば、移動階層単体の変調パラメータの符号化率が３／１５、変調方式がＱＰＳＫであり、追加階層単体の変調パラメータの符号化率が８／１５、変調方式が６４ＱＡＭである場合、移動階層単体及び追加階層単体の変調パラメータに基づいた所要Ｃ／ＮであるＣＣＮUL org（ＣＮUL SL），ＣＮLL org（ＣＮLL SL）は、それぞれ−２ｄＢ，１１．５ｄＢである。階層分割多重後にシステム全体として達成したい移動階層及び追加階層の所要Ｃ／ＮであるＣＮUL LDM，ＣＮLL LDMを、それぞれ０．７ｄＢ，１７．０ｄＢとする。
そうすると、電力比Ｇは、図８の矢印（→）に示す−４とするように決定され、電力比Ｇ＝−４が、予め設定された値として、図２に示した電力演算部１２に入力される。
以上のように、本発明の実施形態によるＯＦＤＭ信号送信装置１によれば、電力演算部１２は、移動階層単体及び追加階層単体の変調パラメータに基づいた所要Ｃ／Ｎ、並びに階層分割多重後にシステム全体として達成したい移動階層及び追加階層の所要Ｃ／Ｎを考慮して予め設定された電力比Ｇに基づいて、前記数式（１）にて、移動階層用電力パラメータＰUL Mod及び追加階層用電力パラメータＰLL Modを演算する。
電力調整部１３−１は、移動階層のデータキャリアの複素信号に移動階層用電力パラメータＰUL Modを乗算し、電力調整部１３−２は、追加階層のデータキャリアの複素信号に追加階層用電力パラメータＰLL Modを乗算する。ＬＤＭ多重部１４は、乗算後の移動階層のデータキャリア及び乗算後の追加階層のデータキャリアをＬＤＭ方式にて階層分割多重する。
ＦＤＭ多重部１６は、固定階層のデータキャリアと、階層分割多重された移動階層及び追加階層のデータキャリアとを、ＦＤＭ方式にて周波数分割多重する。ＯＦＤＭフレーム部１８は、周波数分割多重後のデータキャリア、電力比Ｇ等を含む制御情報、及びパイロット信号等を所定のキャリアシンボル位置に設定し、ＯＦＤＭフレームを生成する。そして、ＯＦＤＭフレームは、ＯＦＤＭ信号として送信アンテナを介して送信される。
ここで、ＦＤＭ方式にて周波数分割多重された固定階層（第１の階層）のデータキャリアと、移動階層及び追加階層（第２の階層）のデータキャリアとにおいて、第１の階層及び第２の階層は互いに独立している。このため、第２の階層の帯域内で変調方式または多重方式を変更した場合であっても、第１の階層の帯域内における伝送容量及び放送エリアに影響を及ぼすことがなく、処理遅延も生じない。また、第２の階層では、移動階層及び追加階層がＬＤＭ方式にて階層分割多重されるから、移動階層の帯域内における伝送容量等は変化することがなく、処理遅延も生じない。
つまり、固定階層及び移動階層からなるＦＤＭ方式による２階層構造に対し追加階層を追加する際に、固定階層及び移動階層の帯域幅を削減する必要がなく、これらの伝送容量を減少させる必要もない。また、固定階層の処理を変更することなく、移動階層を用いて、例えば高画質化を実現する新たなサービスを追加することができる。
したがって、固定階層及び移動階層からなるＦＤＭ方式による２階層構造に対し、新たな階層をＬＤＭ方式にて移動階層の帯域に階層分割多重するようにしたから、固定階層及び移動階層の伝送容量は減少することがない。また、固定階層の処理を変更する必要がないから、新たな階層の追加に伴う処理負荷を低減することができる。
例えば、追加階層が高機能な移動受信端末向けの階層である場合、後述するＯＦＤＭ信号受信装置２−２が、移動階層及び追加階層を用いることで、高画質化を実現することができる。つまり、ＯＦＤＭ信号受信装置２−２が簡易な移動受信端末の場合、移動階層のみを用いることで、通常の画質のサービスを提供することができる。また、ＯＦＤＭ信号受信装置２−２が高機能な移動受信端末の場合、移動階層及び追加階層を用いることで、高画質のサービスを提供することができる。
さらに、本発明の実施形態によるＯＦＤＭ信号送信装置１は、従来のＯＦＤＭ信号送信装置の構成に、誤り訂正符号化部１０−３、電力演算部１２、キャリア変調部１１−３、電力調整部１３−１，１３−２及びＬＤＭ多重部１４を追加することで構成される。これにより、従来のＯＦＤＭ信号送信装置の構成をそのまま使用し、追加階層の処理を行う構成を付け加えればよいから、新たな階層を追加する際の処理負荷を低減することができる。
〔ＯＦＤＭ信号受信装置〕
次に、本発明の実施形態によるＯＦＤＭ信号受信装置について説明する。本発明の第１の実施形態（実施例１）によるＯＦＤＭ信号受信装置は、固定階層、移動階層及び追加階層の全てを復調する高機能受信機である。また、本発明の第２の実施形態（実施例２）によるＯＦＤＭ信号受信装置は、移動階層及び追加階層のみを復調する高機能受信機である。
（ＯＦＤＭ信号受信装置／実施例１）
まず、実施例１のＯＦＤＭ信号受信装置について説明する。図１０は、実施例１のＯＦＤＭ信号受信装置の構成例を示すブロック図である。このＯＦＤＭ信号受信装置２−１は、固定階層、移動階層及び追加階層の全てを復調する高機能受信機である。ＯＦＤＭ信号受信装置２−１は、ＢＰＦ（Band Pass Filter：バンドパスフィルタ）部２０、ＯＦＤＭ復調部２１、制御情報再生部２２、電力演算部２３、ＦＤＭ分離部２４、デインターリーブ部２５−１，２５−２、尤度算出部２６−１，２６−２，２６−３、誤り訂正復号部２７−１，２７−２，２７−３、電力調整部（乗算部）２８−１，２８−２及びＬＤＭ分離部２９を備えている。ＬＤＭ分離部２９は、誤り訂正符号化部３０、キャリア変調部３１及び減算部３２を備えている。尤度算出部２６−１及び誤り訂正復号部２７−１、尤度算出部２６−２及び誤り訂正復号部２７−２、並びに、尤度算出部２６−３及び誤り訂正復号部２７−３により復調部がそれぞれ構成される。尚、図１０には、本発明と直接関連する構成部のみ示してあり、直接関連しない構成部は省略してある。
ＯＦＤＭ信号受信装置２−１は、ＯＦＤＭ信号送信装置１から固定階層、移動階層及び追加階層の帯域を用いて階層伝送されたＯＦＤＭ信号（固定階層データ、移動階層データ及び追加階層データを含むＯＦＤＭ信号）を受信する。そして、ＯＦＤＭ信号受信装置２−１は、ＦＤＭ方式にて周波数分割多重された固定階層データと、移動階層データ及び追加階層データとを分離し、ＬＤＭ方式にて階層分割多重された移動階層データと追加階層データとを分離する。
ＯＦＤＭ信号受信装置２−１は、ＯＦＤＭ信号送信装置１から送信されたＯＦＤＭ信号を、図示しない受信アンテナを介して受信する。ＢＰＦ部２０は、広帯域のバンドパスフィルタである。ＢＰＦ部２０は、受信したＯＦＤＭ信号を入力し、ＯＦＤＭ信号に対し、固定階層、移動階層及び追加階層の全ての帯域について、当該帯域の周波数信号が通過するようにフィルタ処理を施す。そして、ＢＰＦ部２０は、フィルタ処理後のＯＦＤＭ信号をＯＦＤＭ復調部２１に出力する。
図１１は、ＢＰＦ部２０の通過帯域を説明する図である。図１１に示すように、ＯＦＤＭ信号受信装置２−１が受信したＯＦＤＭ信号は、固定階層、移動階層及び追加階層の帯域について全ての周波数ｆ１の信号が通過するように、フィルタ処理が施される。
図１０に戻って、ＯＦＤＭ復調部２１は、ＢＰＦ部２０からフィルタ処理後のＯＦＤＭ信号を入力する。そして、ＯＦＤＭ復調部２１は、フィルタ処理後のＯＦＤＭ信号にＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）を施し、時間領域の信号を周波数領域の信号に変換することで、ＯＦＤＭ信号を復調する。そして、ＯＦＤＭ復調部２１は、周波数領域の信号を制御情報再生部２２及びＦＤＭ分離部２４に出力する。
制御情報再生部２２は、ＯＦＤＭ復調部２１から周波数領域の信号を入力し、周波数領域の信号から、所定のキャリアシンボル位置に設定された制御情報（受信制御情報）を抽出する。そして、制御情報再生部２２は、受信制御情報を、パイロット信号に基づいて算出された伝送路応答で除算することで、制御情報を再生する。伝送路応答は、周波数領域の信号から、所定のキャリアシンボル位置に設定されたパイロット信号（受信パイロット信号）が抽出され、当該受信パイロット信号を予め設定された送信パイロット信号で除算することで算出される。そして、制御情報再生部２２は、制御情報のＴＭＣＣ信号に含まれる電力比Ｇを抽出し、電力比Ｇを電力演算部２３に出力する。
電力演算部２３は、制御情報再生部２２から電力比Ｇを入力し、電力比Ｇに基づいて、以下の式にて、復調に用いる移動階層用電力パラメータＰUL Dem及び追加階層用電力パラメータＰLL Demを演算する。
Figure 2018050153
ここで、移動階層用電力パラメータＰUL Demにおける下付きのＵＬ（Upper Layer：上位階層）は、上位階層である移動階層を示す。また、追加階層用電力パラメータＰLL Demにおける下付きのＬＬ（Lower Layer：下位階層）は、下位階層である追加階層を示す。
電力演算部２３は、移動階層用電力パラメータＰUL Demを電力調整部２８−１に出力し、追加階層用電力パラメータＰLL Demを電力調整部２８−２に出力する。
ＦＤＭ分離部２４は、ＯＦＤＭ復調部２１から周波数領域の信号を入力し、ＦＤＭ方式にて周波数分割多重された周波数領域の信号から、固定階層のデータキャリアと、ＬＤＭ方式にて階層分割多重された移動階層及び追加階層のデータキャリアとを分離する。そして、ＦＤＭ分離部２４は、固定階層のデータキャリアをデインターリーブ部２５−１に出力すると共に、ＬＤＭ方式にて階層分割多重された移動階層及び追加階層のデータキャリアをデインターリーブ部２５−２に出力する。
デインターリーブ部２５−１は、ＦＤＭ分離部２４から固定階層のデータキャリアを入力する。そして、デインターリーブ部２５−１は、図２に示したインターリーブ部１５−１に対応した規則にて、固定階層のデータキャリアにデインターリーブを施し、周波数方向及び時間方向に分散された固定階層のデータキャリアを元の配置に戻す。デインターリーブ部２５−１は、デインターリーブ後の固定階層のデータキャリアを尤度算出部２６−１に出力する。
尤度算出部２６−１は、デインターリーブ部２５−１からデインターリーブ後の固定階層のデータキャリアを入力し、固定階層のデータキャリアの尤度または対数尤度比（ＬＬＲ：Log Likelihood Ratio）を算出する。そして、尤度算出部２６−１は、固定階層のデータキャリアの尤度または対数尤度比を誤り訂正復号部２７−１に出力する。
誤り訂正復号部２７−１は、尤度算出部２６−１から固定階層のデータキャリアの尤度または対数尤度比を入力し、固定階層のデータキャリアの尤度または対数尤度比を復号し、固定階層データの符号を生成する。そして、誤り訂正復号部２７−１は、図２に示した誤り訂正符号化部１０−１に対応した符号化率にて、固定階層データの符号に誤り訂正復号を施し、固定階層のビット列を再生し、固定階層データとして出力する。
デインターリーブ部２５−２は、ＦＤＭ分離部２４から、ＬＤＭ方式にて階層分割多重された移動階層及び追加階層のデータキャリアを入力する。そして、デインターリーブ部２５−２は、図２に示したインターリーブ部１５−２に対応した規則にて、ＬＤＭ方式にて階層分割多重された移動階層及び追加階層のデータキャリアにデインターリーブを施し、周波数方向及び時間方向に分散された移動階層及び追加階層のデータキャリアを元の配置に戻す。デインターリーブ部２５−２は、デインターリーブ後の移動階層及び追加階層のデータキャリアを電力調整部２８−１に出力する。
電力調整部２８−１は、デインターリーブ部２５−２からデインターリーブ後の移動階層及び追加階層のデータキャリアを入力すると共に、電力演算部２３から移動階層用電力パラメータＰUL Demを入力する。そして、電力調整部２８−１は、移動階層及び追加階層のデータキャリアの複素信号に移動階層用電力パラメータＰUL Demを乗算する。これにより、乗算後のデータキャリアは、移動階層データを復調するために最適な電力に調整される。
電力調整部２８−１は、乗算後のデータキャリアを、移動階層用復調電力を有するデータキャリアとして尤度算出部２６−２及び減算部３２に出力する。
尤度算出部２６−２は、電力調整部２８−１から移動階層用復調電力を有するデータキャリアを入力し、移動階層用復調電力を有するデータキャリアの尤度または対数尤度比を算出する。これにより、移動階層データを復調するために必要な尤度または対数尤度比が得られる。
尤度算出部２６−２は、移動階層用復調電力を有するデータキャリアの尤度または対数尤度比を誤り訂正復号部２７−２に出力する。
誤り訂正復号部２７−２は、尤度算出部２６−２から移動階層用復調電力を有するデータキャリアの尤度または対数尤度比を入力し、移動階層用復調電力を有するデータキャリアの尤度または対数尤度比を復号し、移動階層データの符号を生成する。そして、誤り訂正復号部２７−２は、図２に示した誤り訂正符号化部１０−２に対応した符号化率にて、移動階層データの符号に誤り訂正復号を施し、移動階層のビット列を再生し、移動階層データとして出力する。また、誤り訂正復号部２７−２は、再生した移動階層データを誤り訂正符号化部３０に出力する。
誤り訂正符号化部３０は、誤り訂正復号部２７−２から再生された移動階層データを入力し、図２に示した誤り訂正符号化部１０−２と同じ変調パラメータの符号化率に従い、移動階層データに誤り訂正符号化を施す。そして、誤り訂正符号化部３０は、移動階層データの符号をキャリア変調部３１に出力する。
キャリア変調部３１は、誤り訂正符号化部３０から移動階層データの符号を入力し、図２に示したキャリア変調部１１−２と同じ変調パラメータの変調方式に従い、移動階層データの符号にキャリア変調を施し、移動階層のデータキャリアを生成する。そして、キャリア変調部３１は、移動階層のデータキャリアを移動階層のデータキャリアのレプリカ信号として減算部３２に出力する。
減算部３２は、電力調整部２８−１から移動階層用復調電力を有するデータキャリアを入力すると共に、ＬＤＭ分離部２９の減算部３２から移動階層のデータキャリアのレプリカ信号を入力する。そして、減算部３２は、移動階層用復調電力を有するデータキャリアから移動階層のデータキャリアのレプリカ信号を減算する。
減算部３２は、減算後のデータキャリアを、移動階層のデータキャリアが除去された追加階層を復調するために用いるデータキャリアとして電力調整部２８−２に出力する。
これにより、ＬＤＭ分離部２９にて、移動階層及び追加階層のデータキャリアから移動階層のデータキャリアが除去され、移動階層用復調電力に対応した追加階層のデータキャリアが分離される。
電力調整部２８−２は、減算部３２から追加階層を復調するために用いるデータキャリアを入力すると共に、電力演算部２３から追加階層用電力パラメータＰLL Demを入力する。そして、電力調整部２８−２は、追加階層を復調するために用いるデータキャリアの複素信号に追加階層用電力パラメータＰLL Demを乗算する。これにより、乗算後のデータキャリアは、追加階層データを復調するために最適な電力に調整される。
電力調整部２８−２は、乗算後のデータキャリアを、追加階層用復調電力を有するデータキャリアとして尤度算出部２６−３に出力する。
尤度算出部２６−３は、電力調整部２８−２から追加階層用復調電力を有するデータキャリアを入力し、追加階層用復調電力を有するデータキャリアの尤度または対数尤度比を算出する。これにより、追加階層データを復調するために必要な尤度または対数尤度比が得られる。
尤度算出部２６−３は、追加階層用復調電力を有するデータキャリアの尤度または対数尤度比を誤り訂正復号部２７−３に出力する。
誤り訂正復号部２７−３は、尤度算出部２６−３から追加階層用復調電力を有するデータキャリアの尤度または対数尤度比を入力し、追加階層用復調電力を有するデータキャリアの尤度または対数尤度比を復号し、追加階層データの符号を生成する。そして、誤り訂正復号部２７−３は、図２に示した誤り訂正符号化部１０−３に対応した変調パラメータの符号化率にて、追加階層データの符号に誤り訂正復号を施し、追加階層のビット列を再生し、追加階層データとして出力する。
図１２は、電力調整部２８−１，２８−２及び減算部３２の演算回路例を示す図である。図１２に示すように、電力調整部２８−１，２８−２はそれぞれ乗算器に相当し、減算部３２は減算器に相当する。
電力調整部２８−１が入力する移動階層及び追加階層のデータキャリア、電力調整部２８−１が出力する移動階層用復調電力を有するデータキャリア、移動階層のデータキャリアのレプリカ信号、追加階層を復調するために用いるデータキャリア、追加階層用復調電力を有するデータキャリアをそれぞれ
Figure 2018050153
とする。
電力調整部２８−１の演算回路は、以下の式にて表される。
Figure 2018050153
減算部３２の演算回路を以下の式にて表される。
Figure 2018050153
電力調整部２８−２の演算回路を以下の式にて表される。
Figure 2018050153
図１３は、電力調整部２８−１，２８−２及び減算部３２の処理例を説明する図である。図１３（１）に示すデインターリーブ後の移動階層及び追加階層のデータキャリアは、デインターリーブ部２５−２により出力される。これは、図２に示したＦＤＭ多重部１６により出力される、図５（３）に示したＦＤＭ方式による周波数分割多重後のデータキャリアに対応する。
図１３（２）に示す移動階層用復調電力を有するデータキャリアは、電力調整部２８−１により前記数式（８）を用いて算出される。図１３（３）に示す追加階層を復調するために用いるデータキャリアは、減算部３２により前記数式（９）を用いて算出される。
図１３（４）に示す追加階層用復調電力を有するデータキャリアは、電力調整部２８−２により前記数式（１０）を用いて算出される、
（ＯＦＤＭ信号受信装置２−１の処理）
次に、図１０に示したＯＦＤＭ信号受信装置２−１の処理について説明する。図１４は、ＯＦＤＭ信号受信装置２−１の処理例を示すフローチャートである。ＯＦＤＭ信号受信装置２−１は、ＯＦＤＭ信号送信装置１から送信されたＯＦＤＭ信号を、受信アンテナを介して受信する（ステップＳ１４０１）。そして、ＯＦＤＭ信号受信装置２−１は、受信したＯＦＤＭ信号に対し、固定階層、移動階層及び追加階層の全帯域についてのフィルタ処理を施す（ステップＳ１４０２）。
ＯＦＤＭ信号受信装置２−１は、ＯＦＤＭ信号を復調し、周波数領域の信号から制御情報を再生し、制御情報から電力比Ｇを抽出する（ステップＳ１４０３）。そして、ＯＦＤＭ信号受信装置２−１は、電力比Ｇに基づいて、移動階層及び追加階層の電力パラメータをそれぞれ算出する（ステップＳ１４０４）。これにより、復調に用いる移動階層用電力パラメータＰUL Dem及び追加階層用電力パラメータＰLL Demが求められる。
ＯＦＤＭ信号受信装置２−１は、ＦＤＭ方式にて周波数分割多重された周波数領域の信号から、固定階層のデータキャリアと、ＬＤＭ方式にて階層分割多重された移動階層及び追加階層のデータキャリアとを分離する（ステップＳ１４０５）。
ＯＦＤＭ信号受信装置２−１は、固定階層のデータキャリアの尤度または対数尤度比を算出して復号し、固定階層データの符号に誤り訂正復号を施すことにより、固定階層データを復調する（ステップＳ１４０６）。
ＯＦＤＭ信号受信装置２−１は、ステップＳ１４０４にて算出した移動階層の電力パラメータ（移動階層用電力パラメータＰUL Dem）を用いて、ステップＳ１４０５にて分離した移動階層及び追加階層のデータキャリアの電力を調整する（ステップＳ１４０７）。これにより、移動階層データを復調するための最適な電力に調整され、移動階層用復調電力を有するデータキャリアが生成される。
ＯＦＤＭ信号受信装置２−１は、ステップＳ１４０７にて生成した移動階層用復調電力を有するデータキャリアについて、その尤度または対数尤度比を算出して復号し、移動階層データの符号に誤り訂正復号を施すことにより、移動階層データを復調する（ステップＳ１４０８）。
ＯＦＤＭ信号受信装置２−１は、ステップＳ１４０７にて生成した移動階層用復調電力を有するデータキャリア（ＬＤＭ方式にて階層分割多重された移動階層及び追加階層のデータキャリア）から移動階層のデータキャリアを除去し、追加階層を復調するために用いるデータキャリアを分離する（ステップＳ１４０９）。
ＯＦＤＭ信号受信装置２−１は、ステップＳ１４０４にて算出した追加階層の電力パラメータ（追加階層用電力パラメータＰLL Dem）を用いて、ステップＳ１４０９にて分離した追加階層を復調するために用いるデータキャリアの電力を調整する（ステップＳ１４１０）。これにより、追加階層データを復調するための最適な電力に調整され、追加階層用復調電力を有するデータキャリアが生成される。
ＯＦＤＭ信号受信装置２−１は、ステップＳ１４１０にて生成した追加階層用復調電力を有するデータキャリアについて、その尤度または対数尤度比を算出して復号し、追加階層データの符号に誤り訂正復号を施すことにより、追加階層データを復調する（ステップＳ１４１１）。
以上のように、本発明の実施形態によるＯＦＤＭ信号受信装置２−１によれば、ＯＦＤＭ信号送信装置１から送信されたＯＦＤＭ信号を受信し、電力演算部２３は、ＯＦＤＭ信号に含まれる制御情報から抽出された電力比Ｇに基づいて、前記数式（７）にて、復調のための移動階層用電力パラメータＰUL Dem及び追加階層用電力パラメータＰLL Demを演算する。
ＦＤＭ分離部２４は、ＦＤＭ方式にて周波数分割多重された周波数領域の信号から、固定階層のデータキャリアと、ＬＤＭ方式にて階層分割多重された移動階層及び追加階層のデータキャリアとを分離する。そして、尤度算出部２６−１及び誤り訂正復号部２７−１は、固定階層のデータキャリアから固定階層データを復調する。
電力調整部２８−１は、移動階層及び追加階層のデータキャリアの複素信号に移動階層用電力パラメータＰUL Demを乗算して、移動階層用復調電力を有するデータキャリアを生成する。そして、尤度算出部２６−２及び誤り訂正復号部２７−２は、移動階層用復調電力を有するデータキャリアから移動階層データを復調する。
誤り訂正符号化部３０は、復調された移動階層データに誤り訂正符号化を施し、キャリア変調部３１は、移動階層データの符号にキャリア変調を施し、移動階層のデータキャリアのレプリカ信号を生成する。減算部３２は、移動階層用復調電力を有するデータキャリアから移動階層のデータキャリアのレプリカ信号を減算し、追加階層を復調するために用いるデータキャリアを生成する。
電力調整部２８−２は、追加階層を復調するために用いるデータキャリアの複素信号に追加階層用電力パラメータＰLL Demを乗算して、追加階層用復調電力を有するデータキャリアを生成する。そして、尤度算出部２６−３及び誤り訂正復号部２７−３は、追加階層用復調電力を有するデータキャリアから追加階層データを復調する。
これにより、ＯＦＤＭ信号受信装置２−１は、ＯＦＤＭ信号送信装置１から受信したＯＦＤＭ信号から、固定階層データ、移動階層データ及び追加階層データを復調することができる。
したがって、固定階層及び移動階層の伝送容量は減少することがない。また、固定階層の処理を変更する必要がないから、新たな階層の追加に伴う処理負荷を低減することができる。
さらに、本発明の実施形態によるＯＦＤＭ信号受信装置２−１は、従来のＯＦＤＭ信号受信装置の構成に、電力演算部２３、尤度算出部２６−３、誤り訂正復号部２７−３、電力調整部２８−１，２８−２及びＬＤＭ分離部２９を追加することで構成される。これにより、従来のＯＦＤＭ信号受信装置の構成をそのまま使用し、追加階層の処理を行う構成を付け加えればよいから、新たな階層を追加する際の処理負荷を低減することができる。
（ＯＦＤＭ信号受信装置／実施例２）
次に、実施例２のＯＦＤＭ信号受信装置について説明する。図１５は、実施例２のＯＦＤＭ信号受信装置の構成例を示すブロック図である。このＯＦＤＭ信号受信装置２−２は、移動階層及び追加階層のみを復調する高機能受信機である。ＯＦＤＭ信号受信装置２−２は、ＢＰＦ部４０、ＯＦＤＭ復調部４１、制御情報再生部４２、電力演算部２３、ＦＤＭ分離部４３、デインターリーブ部２５−２、尤度算出部２６−２，２６−３、誤り訂正復号部２７−２，２７−３、電力調整部（乗算部）２８−１，２８−２及びＬＤＭ分離部２９を備えている。ＬＤＭ分離部２９は、誤り訂正符号化部３０、キャリア変調部３１及び減算部３２を備えている。尤度算出部２６−２及び誤り訂正復号部２７−２、並びに、尤度算出部２６−３及び誤り訂正復号部２７−３により復調部がそれぞれ構成される。尚、図１５には、本発明と直接関連する構成部のみ示してあり、直接関連しない構成部は省略してある。
ＯＦＤＭ信号受信装置２−２は、ＯＦＤＭ信号送信装置１から固定階層、移動階層及び追加階層の帯域を用いて階層伝送されたＯＦＤＭ信号（固定階層データ、移動階層データ及び追加階層データを含むＯＦＤＭ信号）を受信する。そして、ＯＦＤＭ信号受信装置２−２は、ＯＦＤＭ信号から、移動階層データ及び追加階層データのみをフィルタにて抽出し、ＬＤＭ方式にて階層分割多重された移動階層データと追加階層データとを分離する。
ＯＦＤＭ信号受信装置２−２は、ＯＦＤＭ信号送信装置１から送信されたＯＦＤＭ信号を、図示しない受信アンテナを介して受信する。ＢＰＦ部４０は、狭帯域のバンドパスフィルタである。ＢＰＦ部４０は、受信したＯＦＤＭ信号を入力し、ＯＦＤＭ信号に対し、固定階層、移動階層及び追加階層の全帯域のうちの一部の帯域である移動階層及び追加階層を含む帯域について、当該帯域の周波数信号が通過するようにフィルタ処理を施す。そして、ＢＰＦ部４０は、フィルタ処理後のＯＦＤＭ信号をＯＦＤＭ復調部４１に出力する。
図１６は、ＢＰＦ部４０の通過帯域を説明する図である。図１６に示すように、ＯＦＤＭ信号受信装置２−２が受信したＯＦＤＭ信号は、固定階層、移動階層及び追加階層の全ての帯域のうち、移動階層及び追加階層を含む一部の帯域について、周波数ｆ２の信号が通過するように、フィルタ処理が施される。
図１５に戻って、ＯＦＤＭ復調部４１は、ＢＰＦ部４０からフィルタ処理後の移動階層及び追加階層を含む帯域のＯＦＤＭ信号を入力し、当該ＯＦＤＭ信号にＦＦＴを施し、時間領域の信号を周波数領域の信号に変換することで、ＯＦＤＭ信号を復調する。そして、ＯＦＤＭ復調部４１は、移動階層及び追加階層を含む周波数領域の信号を制御情報再生部４２及びＦＤＭ分離部４３に出力する。
制御情報再生部４２は、ＯＦＤＭ復調部４１から移動階層及び追加階層を含む周波数領域の信号を入力し、当該周波数領域の信号から、所定のキャリアシンボル位置に設定された制御情報（受信制御情報）を抽出し、受信制御情報を伝送路応答で除算することで、制御情報を再生する。そして、制御情報再生部４２は、制御情報のＴＭＣＣ信号に含まれる電力比Ｇを抽出し、電力比Ｇを電力演算部２３に出力する。
ＦＤＭ分離部４３は、ＯＦＤＭ復調部４１から移動階層及び追加階層を含む周波数領域の信号を入力する。そして、ＦＤＭ分離部４３は、ＦＤＭ方式にて周波数分割多重された、移動階層及び追加階層を含む周波数領域の信号から、移動階層及び追加階層のデータキャリアを分離する。これにより、ＬＤＭ方式にて階層分割多重された移動階層及び追加階層が分離される。ＦＤＭ分離部４３は、ＬＤＭ方式にて階層分割多重された移動階層及び追加階層をデインターリーブ部２５−２に出力する。
電力演算部２３、デインターリーブ部２５−２、尤度算出部２６−２，２６−３、誤り訂正復号部２７−２，２７−３、電力調整部２８−１，２８−２及びＬＤＭ分離部２９は、図１０に示したＯＦＤＭ信号受信装置２−１に備えたそれぞれの構成部と同じであるため、ここでは説明を省略する。
（ＯＦＤＭ信号受信装置２−２の処理）
次に、図１５に示したＯＦＤＭ信号受信装置２−２の処理について説明する。図１７は、ＯＦＤＭ信号受信装置２−２の処理例を示すフローチャートである。ＯＦＤＭ信号受信装置２−２は、ＯＦＤＭ信号送信装置１から送信されたＯＦＤＭ信号を、受信アンテナを介して受信する（ステップＳ１７０１）。そして、ＯＦＤＭ信号受信装置２−２は、受信したＯＦＤＭ信号に対し、移動階層及び追加階層を含む一部の帯域についてのフィルタ処理を施す（ステップＳ１７０２）。
ＯＦＤＭ信号受信装置２−２は、ＯＦＤＭ信号を復調し、移動階層及び追加階層を含む周波数領域の信号から制御情報を再生し、制御情報から電力比Ｇを抽出する（ステップＳ１７０３）。そして、ＯＦＤＭ信号受信装置２−２は、電力比Ｇに基づいて、移動階層及び追加階層の電力パラメータをそれぞれ算出する（ステップＳ１７０４）。これにより、復調に用いる移動階層用電力パラメータＰUL Dem及び追加階層用電力パラメータＰLL Demが求められる。
ＯＦＤＭ信号受信装置２−２は、ＦＤＭ方式にて周波数分割多重された、移動階層及び追加階層を含む周波数領域の信号から、移動階層及び追加階層のデータキャリアを分離する（ステップＳ１７０５）。
ＯＦＤＭ信号受信装置２−２は、図１４に示したステップＳ１４０７〜ステップＳ１４１１と同じ処理を、ステップＳ１７０６〜ステップＳ１７１０にて行い、移動階層データ及び追加階層データを復調する。
以上のように、本発明の実施形態によるＯＦＤＭ信号受信装置２−２によれば、ＯＦＤＭ信号送信装置１から送信されたＯＦＤＭ信号を受信し、ＢＰＦ部４０は、ＯＦＤＭ信号に対し、移動階層及び追加階層を含む一部の帯域についてのフィルタ処理を施す。電力演算部２３は、ＯＦＤＭ信号に含まれる制御情報から抽出された電力比Ｇに基づいて、前記数式（７）にて、移動階層用電力パラメータＰUL Dem及び追加階層用電力パラメータＰLL Demを演算する。
電力調整部２８−１は、移動階層及び追加階層のデータキャリアの複素信号に移動階層用電力パラメータＰUL Demを乗算して、移動階層用復調電力を有するデータキャリアを生成する。そして、尤度算出部２６−２及び誤り訂正復号部２７−２は、移動階層用復調電力を有するデータキャリアから移動階層データを復調する。
ＬＤＭ分離部２９は、復調された移動階層データに基づいて、移動階層のデータキャリアのレプリカ信号を生成し、移動階層用復調電力を有するデータキャリアから移動階層のデータキャリアのレプリカ信号を減算し、追加階層を復調するために用いるデータキャリアを生成する。
電力調整部２８−２は、追加階層を復調するために用いるデータキャリアの複素信号に追加階層用電力パラメータＰLL Demを乗算して、追加階層用復調電力を有するデータキャリアを生成する。そして、尤度算出部２６−３及び誤り訂正復号部２７−３は、追加階層用復調電力を有するデータキャリアから追加階層データを復調する。
これにより、ＯＦＤＭ信号受信装置２−２は、ＯＦＤＭ信号送信装置１から受信したＯＦＤＭ信号から、移動階層データ及び追加階層データを復調することができる。したがって、ＯＦＤＭ信号送信装置１から送信されるＯＦＤＭ信号の固定階層及び移動階層の伝送容量は減少することがない。
例えば、追加階層が高機能な移動受信端末向けの階層である場合、ＯＦＤＭ信号受信装置２−２は、移動階層データ及び追加階層データを用いることで、高画質化を実現することができる。つまり、ＯＦＤＭ信号受信装置２−２が簡易な移動受信端末の場合、移動階層データのみを用いることで、通常の画質のサービスを提供することができる。また、ＯＦＤＭ信号受信装置２−２が高機能な移動受信端末の場合、移動階層データ及び追加階層データを用いることで、高画質のサービスを提供することができる。
以上、実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その技術思想を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例えば、図２に示したＯＦＤＭ信号送信装置１において、ＦＤＭ多重部１６は、固定階層のデータキャリアと、階層分割多重された移動階層及び追加階層のデータキャリアとを、ＦＤＭ方式にて周波数分割多重するようにした。ＦＤＭ方式による周波数分割多重の階層数は２である。
これに対し、ＦＤＭ多重部１６は、例えば固定階層のデータキャリアと、階層分割多重された第１の移動階層及び追加階層のデータキャリアと、階層分割多重された第２の移動階層及び追加階層のデータキャリアとを、ＦＤＭ方式にて周波数分割多重するようにしてもよい。つまり、本発明では、ＦＤＭ方式による周波数分割多重の階層数を３以上としてもよい。この場合、ＯＦＤＭ信号受信装置２−１，２−２において、ＦＤＭ分離部２４は、ＦＤＭ方式による周波数分割多重の階層数につき、その階層数分のデータキャリアを分離する。そして、分離後の複数の移動階層及び追加階層のデータキャリアは、移動階層及び追加階層を単位として、移動階層データ及び追加階層データにそれぞれ復調される。
また、追加階層データが、高機能な移動受信端末向けのサービス（例えば高画質サービス）を提供するためのデータである場合、ＯＦＤＭ信号受信装置２−１，２−２は、復調した移動階層データと追加階層データとを合成する。これにより、ＯＦＤＭ信号受信装置２−１，２−２において、高機能な移動受信端末向けのサービスを提供することができる。
また、追加階層データが、例えば固定受信向けの補助サービスを提供するためのデータである場合、ＯＦＤＭ信号受信装置２−１は、復調した固定階層データと追加階層データとを合成する。これにより、ＯＦＤＭ信号受信装置２−１において、固定受信向けの補助サービスを提供することができる。
さらに、前記実施形態において、図２に示したＯＦＤＭ信号送信装置１の誤り訂正符号化部１０−１，１０−２，１０−３、・・・、ＯＦＤＭフレーム部１８の各構成部の処理は、ＯＦＤＭ信号送信装置１に搭載される集積回路であるＬＳＩのチップにより実現されるようにしてもよい。
また、前記実施例１において、図１０に示したＯＦＤＭ信号受信装置２−１のＢＰＦ部２０、・・・、ＬＤＭ分離部２９の各構成部の処理は、ＯＦＤＭ信号受信装置２−１に搭載される集積回路であるＬＳＩのチップにより実現されるようにしてもよい。また、前記実施例２において、図１５に示したＯＦＤＭ信号受信装置２−２のＢＰＦ部４０、・・・、ＬＤＭ分離部２９の各構成部の処理は、ＯＦＤＭ信号受信装置２−２に搭載される集積回路であるＬＳＩのチップにより実現されるようにしてもよい。
これらは、個別に１チップ化されていてもよいし、これらの一部または全部が１チップ化されていてもよい。また、ＬＳＩの代わりに、集積度の異なるＶＬＳＩ、ＵＬＳＩ等のチップにより実現されるようにしてもよい。さらに、ＬＳＩ等のチップに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサを用いるようにしてもよいし、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）を用いるようにしてもよい。
１ ＯＦＤＭ信号送信装置
２ ＯＦＤＭ信号受信装置
１０，３０ 誤り訂正符号化部
１１，３１ キャリア変調部
１２，２３ 電力演算部
１３，２８ 電力調整部（乗算部）
１４ ＬＤＭ多重部
１５ インターリーブ部
１６ ＦＤＭ多重部
１７ 制御情報生成部
１８ ＯＦＤＭフレーム部
２０，４０ ＢＰＦ部
２１，４１ ＯＦＤＭ復調部
２２，４２ 制御情報再生部
２４，４３ ＦＤＭ分離部
２５ デインターリーブ部
２６ 尤度算出部
２７ 誤り訂正復号部
２９ ＬＤＭ分離部
３２ 減算部

Claims (9)

  1. 固定階層及び移動階層からなる２階層構造に追加階層を多重し、前記固定階層、前記移動階層及び前記追加階層からなる複数の階層にてＯＦＤＭ信号を送信するＯＦＤＭ信号送信装置において、
    前記移動階層の電力と前記追加階層の電力との間の比を示す予め設定された電力比に基づいて、移動階層用電力パラメータ及び追加階層用電力パラメータをそれぞれ演算する電力演算部と、
    前記固定階層のデータ、前記移動階層のデータ及び前記追加階層のデータに誤り訂正符号化を施し、固定階層符号、移動階層符号及び追加階層符号をそれぞれ生成する誤り訂正符号化部と、
    前記誤り訂正符号化部により生成された前記固定階層符号、前記移動階層符号及び前記追加階層符号にキャリア変調を施し、固定階層データキャリア、移動階層データキャリア及び追加階層データキャリアをそれぞれ生成するキャリア変調部と、
    前記キャリア変調部により生成された前記移動階層データキャリアに、前記電力演算部により演算された前記移動階層用電力パラメータを乗算し、乗算後移動階層データキャリアを生成すると共に、前記キャリア変調部により生成された前記追加階層データキャリアに、前記電力演算部により演算された前記追加階層用電力パラメータを乗算し、乗算後追加階層データキャリアを生成する乗算部と、
    前記乗算部により生成された前記乗算後移動階層データキャリアと前記乗算後追加階層データキャリアとを、ＬＤＭ（Layered Division Multiplexing）方式にて階層分割多重し、移動階層及び追加階層データキャリアを生成するＬＤＭ多重部と、
    前記キャリア変調部により生成された前記固定階層データキャリアと、前記ＬＤＭ多重部により生成された前記移動階層及び追加階層データキャリアとを、ＦＤＭ（Frequency Division Multiplexing）方式にて周波数分割多重し、全階層データキャリアを生成するＦＤＭ多重部と、
    前記予め設定された電力比を含む制御情報を生成する制御情報生成部と、
    前記ＦＤＭ多重部により生成された前記全階層データキャリア、及び前記制御情報生成部により生成された前記制御情報を含むＯＦＤＭフレームを生成するＯＦＤＭフレーム部と、を備え、
    前記ＯＦＤＭフレーム部により生成された前記ＯＦＤＭフレームの信号をＩＦＦＴし、前記ＯＦＤＭ信号を送信する、ことを特徴とするＯＦＤＭ信号送信装置。
  2. 請求項１に記載のＯＦＤＭ信号送信装置において、
    前記予め設定された電力比は、前記移動階層の変調パラメータに基づいた所要Ｃ／Ｎ、前記追加階層の変調パラメータに基づいた所要Ｃ／Ｎ、並びに、前記ＬＤＭ多重部により階層分割多重された後に達成すべき前記移動階層の所要Ｃ／Ｎ及び前記追加階層の所要Ｃ／Ｎに基づいて決定された値とする、ことを特徴とするＯＦＤＭ信号送信装置。
  3. 固定階層及び移動階層からなる２階層構造に追加階層が多重され、前記固定階層、前記移動階層及び前記追加階層からなる複数の階層にて送信されたＯＦＤＭ信号を受信するＯＦＤＭ信号受信装置において、
    前記ＯＦＤＭ信号をＦＦＴすることでＯＦＤＭ復調し、全階層データキャリアを生成するＯＦＤＭ復調部と、
    前記ＯＦＤＭ復調部により生成された前記全階層データキャリアに含まれる制御情報を再生し、前記制御情報から、前記移動階層の電力と前記追加階層の電力との間の比を示す電力比を抽出する制御情報再生部と、
    前記電力比に基づいて、復調のための移動階層用電力パラメータ及び追加階層用電力パラメータをそれぞれ演算する電力演算部と、
    前記ＯＦＤＭ復調部により生成された、ＦＤＭ方式にて周波数分割多重された前記全階層データキャリアから、固定階層データキャリアと、移動階層及び追加階層データキャリアとを分離するＦＤＭ分離部と、
    前記ＦＤＭ分離部により分離された前記固定階層データキャリアを復調し、前記固定階層のデータを再生する第１の復調部と、
    前記ＦＤＭ分離部により分離された前記移動階層及び追加階層データキャリアに、前記電力演算部により演算された前記復調のための移動階層用電力パラメータを乗算し、移動階層用復調電力を有するデータキャリアを生成する第１の乗算部と、
    前記第１の乗算部により生成された前記移動階層用復調電力を有するデータキャリアを復調し、前記移動階層のデータを再生する第２の復調部と、
    前記第２の復調部により再生された前記移動階層のデータに、送信側と同じ変調パラメータを用いて誤り訂正符号化及びキャリア変調を施し、移動階層データキャリアのレプリカ信号を生成し、前記第１の乗算部により生成された前記移動階層用復調電力を有するデータキャリアから前記移動階層データキャリアのレプリカ信号を減算することで、ＬＤＭ方式にて階層分割多重された前記移動階層用復調電力を有するデータキャリアから、追加階層を復調するためのデータキャリアを分離するＬＤＭ分離部と、
    前記ＬＤＭ分離部により分離された前記追加階層を復調するためのデータキャリアに、前記電力演算部により演算された前記復調のための追加階層用電力パラメータを乗算し、追加階層用復調電力を有するデータキャリアを生成する第２の乗算部と、
    前記第２の乗算部により生成された前記追加階層用復調電力を有するデータキャリアを復調し、前記追加階層のデータを再生する第３の復調部と、
    を備えたことを特徴とするＯＦＤＭ信号受信装置。
  4. 固定階層及び移動階層からなる２階層構造に追加階層が多重され、前記固定階層、前記移動階層及び前記追加階層からなる複数の階層にて送信されたＯＦＤＭ信号を受信するＯＦＤＭ信号受信装置において、
    前記ＯＦＤＭ信号に対し、前記移動階層及び前記追加階層を含む帯域の信号が通過するようにフィルタ処理を施すフィルタ部と、
    前記フィルタ部によりフィルタ処理が施された前記ＯＦＤＭ信号をＦＦＴすることでＯＦＤＭ復調し、移動階層及び追加階層データキャリアを生成するＯＦＤＭ復調部と、
    前記ＯＦＤＭ復調部により生成された前記移動階層及び追加階層データキャリアに含まれる制御情報を再生し、前記制御情報から、前記移動階層の電力と前記追加階層の電力との間の比を示す電力比を抽出する制御情報再生部と、
    前記電力比に基づいて、復調のための移動階層用電力パラメータ及び追加階層用電力パラメータをそれぞれ演算する電力演算部と、
    前記ＯＦＤＭ復調部により生成された前記移動階層及び追加階層データキャリアに、前記電力演算部により演算された前記復調のための移動階層用電力パラメータを乗算し、移動階層用復調電力を有するデータキャリアを生成する第１の乗算部と、
    前記第１の乗算部により生成された前記移動階層用復調電力を有するデータキャリアを復調し、前記移動階層のデータを再生する第１の復調部と、
    前記第１の復調部により再生された前記移動階層のデータに、送信側と同じ変調パラメータを用いて誤り訂正符号化及びキャリア変調を施し、移動階層データキャリアのレプリカ信号を生成し、前記第１の乗算部により生成された前記移動階層用復調電力を有するデータキャリアから前記移動階層データキャリアのレプリカ信号を減算することで、ＬＤＭ方式にて階層分割多重された前記移動階層用復調電力を有するデータキャリアから、追加階層を復調するためのデータキャリアを分離するＬＤＭ分離部と、
    前記ＬＤＭ分離部により分離された前記追加階層を復調するためのデータキャリアに、前記電力演算部により演算された前記復調のための追加階層用電力パラメータを乗算し、追加階層用復調電力を有するデータキャリアを生成する第２の乗算部と、
    前記第２の乗算部により生成された前記追加階層用復調電力を有するデータキャリアを復調し、前記追加階層のデータを再生する第２の復調部と、
    を備えたことを特徴とするＯＦＤＭ信号受信装置。
  5. 請求項３または４に記載のＯＦＤＭ信号受信装置において、
    前記電力比は、前記移動階層の変調パラメータに基づいた所要Ｃ／Ｎ、前記追加階層の変調パラメータに基づいた所要Ｃ／Ｎ、並びに、前記移動階層及び前記追加階層のそれぞれのデータキャリアが階層分割多重された後に達成すべき前記移動階層の所要Ｃ／Ｎ及び前記追加階層の所要Ｃ／Ｎに基づいて決定された値とする、ことを特徴とするＯＦＤＭ信号受信装置。
  6. 固定階層及び移動階層からなる２階層構造に追加階層を多重し、前記固定階層、前記移動階層及び前記追加階層からなる複数の階層にてＯＦＤＭ信号を送信するＯＦＤＭ信号送信方法において、
    前記移動階層の電力と前記追加階層の電力との間の比を示す予め設定された電力比に基づいて、移動階層用電力パラメータ及び追加階層用電力パラメータをそれぞれ演算するステップと、
    前記固定階層のデータ、前記移動階層のデータ及び前記追加階層のデータに誤り訂正符号化を施し、固定階層符号、移動階層符号及び追加階層符号をそれぞれ生成するステップと、
    前記固定階層符号、前記移動階層符号及び前記追加階層符号にキャリア変調を施し、固定階層データキャリア、移動階層データキャリア及び追加階層データキャリアをそれぞれ生成するステップと、
    前記移動階層データキャリアに前記移動階層用電力パラメータを乗算し、乗算後移動階層データキャリアを生成するステップと、
    前記追加階層データキャリアに前記追加階層用電力パラメータを乗算し、乗算後追加階層データキャリアを生成するステップと、
    前記乗算後移動階層データキャリアと前記乗算後追加階層データキャリアとを、ＬＤＭ方式にて階層分割多重し、移動階層及び追加階層データキャリアを生成するステップと、
    前記固定階層データキャリアと前記移動階層及び追加階層データキャリアとを、ＦＤＭ方式にて周波数分割多重し、全階層データキャリアを生成するステップと、
    前記予め設定された電力比を含む制御情報を生成するステップと、
    前記全階層データキャリア及び前記制御情報を含むＯＦＤＭフレームを生成するステップと、
    前記ＯＦＤＭフレームの信号をＩＦＦＴし、前記ＯＦＤＭ信号を送信するステップと、
    を有することを特徴とするＯＦＤＭ信号送信方法。
  7. 固定階層及び移動階層からなる２階層構造に追加階層が多重され、前記固定階層、前記移動階層及び前記追加階層からなる複数の階層にて送信されたＯＦＤＭ信号を受信するＯＦＤＭ信号受信方法において、
    前記ＯＦＤＭ信号に対し、前記移動階層及び前記追加階層を含む帯域の信号が通過するようにフィルタ処理を施すステップと、
    前記フィルタ処理が施された前記ＯＦＤＭ信号をＦＦＴすることでＯＦＤＭ復調し、移動階層及び追加階層データキャリアを生成するステップと、
    前記移動階層及び追加階層データキャリアに含まれる制御情報を再生し、前記制御情報から、前記移動階層の電力と前記追加階層の電力との間の比を示す電力比を抽出するステップと、
    前記電力比に基づいて、復調のための移動階層用電力パラメータ及び追加階層用電力パラメータをそれぞれ演算するステップと、
    前記移動階層及び追加階層データキャリアに前記復調のための移動階層用電力パラメータを乗算し、移動階層用復調電力を有するデータキャリアを生成するステップと、
    前記移動階層用復調電力を有するデータキャリアを復調し、前記移動階層のデータを再生するステップと、
    前記移動階層のデータに、送信側と同じ変調パラメータを用いて誤り訂正符号化及びキャリア変調を施し、移動階層データキャリアのレプリカ信号を生成し、前記移動階層用復調電力を有するデータキャリアから前記移動階層データキャリアのレプリカ信号を減算することで、ＬＤＭ方式にて階層分割多重された前記移動階層用復調電力を有するデータキャリアから、追加階層を復調するためのデータキャリアを分離するステップと、
    前記追加階層を復調するためのデータキャリアに前記復調のための追加階層用電力パラメータを乗算し、追加階層用復調電力を有するデータキャリアを生成するステップと、
    前記追加階層用復調電力を有するデータキャリアを復調し、前記追加階層のデータを再生するステップと、
    を有することを特徴とするＯＦＤＭ信号受信方法。
  8. ＯＦＤＭ信号送信装置に搭載されるチップにおいて、
    前記ＯＦＤＭ信号送信装置が、固定階層及び移動階層からなる２階層構造に追加階層を多重してＯＦＤＭフレームを生成し、前記ＯＦＤＭフレームの信号をＩＦＦＴし、前記固定階層、前記移動階層及び前記追加階層からなる複数の階層にてＯＦＤＭ信号を送信する場合に、
    前記移動階層の電力と前記追加階層の電力との間の比を示す予め設定された電力比に基づいて、移動階層用電力パラメータ及び追加階層用電力パラメータをそれぞれ演算する電力演算部と、
    前記固定階層のデータ、前記移動階層のデータ及び前記追加階層のデータに誤り訂正符号化を施し、固定階層符号、移動階層符号及び追加階層符号をそれぞれ生成する誤り訂正符号化部と、
    前記誤り訂正符号化部により生成された前記固定階層符号、前記移動階層符号及び前記追加階層符号にキャリア変調を施し、固定階層データキャリア、移動階層データキャリア及び追加階層データキャリアをそれぞれ生成するキャリア変調部と、
    前記キャリア変調部により生成された前記移動階層データキャリアに、前記電力演算部により演算された前記移動階層用電力パラメータを乗算し、乗算後移動階層データキャリアを生成すると共に、前記キャリア変調部により生成された前記追加階層データキャリアに、前記電力演算部により演算された前記追加階層用電力パラメータを乗算し、乗算後追加階層データキャリアを生成する乗算部と、
    前記乗算部により生成された前記乗算後移動階層データキャリアと前記乗算後追加階層データキャリアとを、ＬＤＭ方式にて階層分割多重し、移動階層及び追加階層データキャリアを生成するＬＤＭ多重部と、
    前記キャリア変調部により生成された前記固定階層データキャリアと、前記ＬＤＭ多重部により生成された前記移動階層及び追加階層データキャリアとを、ＦＤＭ方式にて周波数分割多重し、全階層データキャリアを生成するＦＤＭ多重部と、
    前記予め設定された電力比を含む制御情報を生成する制御情報生成部と、
    前記ＦＤＭ多重部により生成された前記全階層データキャリア、及び前記制御情報生成部により生成された前記制御情報を含む前記ＯＦＤＭフレームを生成するＯＦＤＭフレーム部と、
    を備えたことを特徴とするチップ。
  9. ＯＦＤＭ信号受信装置に搭載されるチップにおいて、
    固定階層及び移動階層からなる２階層構造に追加階層が多重され、前記固定階層、前記移動階層及び前記追加階層からなる複数の階層にて送信されたＯＦＤＭ信号を、前記ＯＦＤＭ信号受信装置が受信する場合に、
    前記ＯＦＤＭ信号に対し、前記移動階層及び前記追加階層を含む帯域の信号が通過するようにフィルタ処理を施すフィルタ部と、
    前記フィルタ部によりフィルタ処理が施された前記ＯＦＤＭ信号をＦＦＴすることでＯＦＤＭ復調し、移動階層及び追加階層データキャリアを生成するＯＦＤＭ復調部と、
    前記ＯＦＤＭ復調部により生成された前記移動階層及び追加階層データキャリアに含まれる制御情報を再生し、前記制御情報から、前記移動階層の電力と前記追加階層の電力との間の比を示す電力比を抽出する制御情報再生部と、
    前記電力比に基づいて、復調のための移動階層用電力パラメータ及び追加階層用電力パラメータをそれぞれ演算する電力演算部と、
    前記ＯＦＤＭ復調部により生成された前記移動階層及び追加階層データキャリアに、前記電力演算部により演算された前記復調のための移動階層用電力パラメータを乗算し、移動階層用復調電力を有するデータキャリアを生成する第１の乗算部と、
    前記第１の乗算部により生成された前記移動階層用復調電力を有するデータキャリアを復調し、前記移動階層のデータを再生する第１の復調部と、
    前記第１の復調部により再生された前記移動階層のデータに、送信側と同じ変調パラメータを用いて誤り訂正符号化及びキャリア変調を施し、移動階層データキャリアのレプリカ信号を生成し、前記第１の乗算部により生成された前記移動階層用復調電力を有するデータキャリアから前記移動階層データキャリアのレプリカ信号を減算することで、ＬＤＭ方式にて階層分割多重された前記移動階層用復調電力を有するデータキャリアから、追加階層を復調するためのデータキャリアを分離するＬＤＭ分離部と、
    前記ＬＤＭ分離部により分離された前記追加階層を復調するためのデータキャリアに、前記電力演算部により演算された前記復調のための追加階層用電力パラメータを乗算し、追加階層用復調電力を有するデータキャリアを生成する第２の乗算部と、
    前記第２の乗算部により生成された前記追加階層用復調電力を有するデータキャリアを復調し、前記追加階層のデータを再生する第２の復調部と、
    を備えたことを特徴とするチップ。
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