JP2022019684A - 送信装置および受信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より簡易な構成でＭＩＭＯ伝送およびＣＢ伝送による送受信を可能とする。【解決手段】変調装置２０は、誤り訂正符号化後の前記データ信号を第１の系統と第２の系統とに分離する系統分離部２０５と、パイロット信号を生成して出力するパイロット信号生成部２０６と、第１の系統のデータ信号に出力されたパイロット信号を付加して第１の伝送フレームを構成するＯＦＤＭフレーム構成部２１４と、第２の系統のデータ信号にパイロット信号を付加して第２の伝送フレームを構成するＯＦＤＭフレーム構成部２１５と、を備える。パイロット信号生成部２０６は、ＣＢ伝送が行われる場合、第１のパイロット信号をＯＦＤＭフレーム構成部２１４，１５に出力し、ＭＩＭＯ伝送が行われる場合、第１のパイロット信号をＯＦＦＤＭフレーム構成部２１４に出力し、第２のパイロット信号をＯＦＤＭフレーム構成部２１５に出力する。【選択図】図６

Description

本発明は、送信装置および受信装置に関する。

我が国の地上デジタルテレビジョン放送は、１つの物理チャネルでＨＤ（High-Definition）画質の放送サービスと、ＳＤ（Standard-Definition）画質のワンセグ放送サービスとを同時に提供可能とすることを特徴とする。次世代の地上デジタルテレビジョン放送では、ＵＨＤ（Ultra-high Definition）画質の放送サービスが想定されており、伝送方式である地上放送高度化方式（以下、「高度化方式」という。）の開発が進められている。高度化方式のオプション機能として、チャネルボンディング（以下、「ＣＢ」という。）伝送がある。ＣＢ伝送とは、Ｎ個（Ｎ≧２を満たす整数）の物理チャネル（ｃｈ）を組み合わせた伝送により、伝送容量を拡大する機能である。ＣＢ伝送には、データストリームを誤り訂正符号化の前段のトランスポート層で２系統に分割するPlainモードと、誤り訂正符号化の後段の物理層で２系統に分割するMIMO（Multiple-Input and Multiple-Output） likeモードという２つのモードがある。２つの物理ｃｈのＣ／Ｎ（Carrier to Noise ratio）が異なる場合、MIMO likeモードは、Plainモードと比較して、ダイバーシチ効果が得られるため、伝送特性が改善する。以下では、Ｎ＝２のＣＢ伝送を構成する２つの物理ｃｈを、プライマリｃｈおよびセカンダリｃｈと称する。

Ｎ＝２のＣＢ伝送のユースケースとして、フレームレートが１２０Ｈｚの８Ｋ映像コンテンツの伝送、３事業者以上で２チャネルを共有し、日本の現行の地上デジタル放送方式であるＩＳＤＢ－Ｔ（Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial）と同等サービスを展開する移行ｃｈなどが挙げられる。先行事例としては、米国の次世代地上放送方式であるＡＴＳＣ（Advanced Television Systems Committee）３．０において、オプション機能として２チャンネルを組み合わせたＣＢ伝送が規定されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０２０－０２２１１８号公報

高度化方式では、別のオプション機能として、ＭＩＭＯ伝送がある。ＭＩＭＯ伝送とは、データ信号を２系統に分離し、それぞれの系統を同一の物理ｃｈで異なる第一の偏波と第二の偏波とを用いて伝送することで、伝送容量を拡大する機能である。ここで、第一の偏波と第二の偏波とは、例えば、水平偏波と垂直偏波、あるいは、右旋円偏波と左旋円偏波などである。

ＭＩＭＯ伝送と、MIMO likeモードの２つの物理ｃｈを組み合わせたＣＢ伝送とでは、誤り訂正符号化後のデータ信号を２系統に分離して伝送するという点では共通する。しかしながら、１つの物理ｃｈを用いて送受信するＭＩＭＯ伝送と、２つの物理ｃｈを組み合わせて送受信するＣＢ伝送とは、別の機能であるため、それぞれの機能を実装するためには専用回路が必要となる。したがって、ＭＩＭＯ伝送とＣＢ伝送とに対応する装置を構成する場合、ＭＩＭＯ伝送用の専用回路およびＣＢ伝送用の専用回路が必要となるが、ＭＩＭＯ伝送およびＣＢ伝送それぞれの専用回路を設けることは、回路規模およびコストの増大を招いてしまう。そのため、ＭＩＭＯ伝送およびＣＢ伝送（特に、MIMO likeモードのＣＢ伝送）による送受信が可能な、より簡易な構成が求められている。

本発明の目的は、上述した課題を解決し、より簡易な構成でＭＩＭＯ伝送およびＣＢ伝送による送受信が可能な、送信装置および受信装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明に係る送信装置は、２系統に分離したデータ信号を含む第１の伝送フレームおよび第２の伝送フレームを、１つの物理チャネルにおいて、第１の偏波および第２の偏波を用いて伝送するＭＩＭＯ伝送と、２つの物理ｃｈを組み合わせて伝送するチャネルボンディング伝送とが可能な送信装置であって、誤り訂正符号化後の前記データ信号を第１の系統と第２の系統とに分離する系統分離部と、パイロット信号を生成して出力するパイロット信号生成部と、前記第１の系統のデータ信号に前記パイロット信号生成部から出力されたパイロット信号を付加して前記第１の伝送フレームを構成する第１のフレーム構成部と、前記第２の系統のデータ信号に前記パイロット信号生成部から出力されたパイロット信号を付加して前記第２の伝送フレームを構成する第２のフレーム構成部と、を備え、前記パイロット信号生成部は、前記チャネルボンディング伝送を行う場合、第１のパイロット信号を前記第１のフレーム構成部および前記第２のフレーム構成部に出力し、前記ＭＩＭＯ伝送を行う場合、前記第１のパイロット信号を前記第１のフレーム構成部に出力し、第２のパイロット信号を前記第２のフレーム構成部に出力する。

また、本発明に係る送信装置において、ＴＭＣＣ情報を含むＴＭＣＣ信号を生成し、前記生成したＴＭＣＣ信号を前記第１のフレーム構成部および前記第２のフレーム構成部に出力するＴＭＣＣ信号生成部をさらに備え、前記ＴＭＣＣ情報には、前記チャネルボンディング伝送を行うか否かを示すフラグ情報が重畳されており、前記パイロット信号生成部は、前記フラグ情報に基づき、前記チャネルボンディング伝送を行うか否かを判別することが好ましい。

また、本発明に係る受信装置は、第１の偏波および第２の偏波を用いて伝送するＭＩＭＯ伝送、または、２つの物理ｃｈを組み合わせて伝送するチャネルボンディング伝送により送信された、２系統に分離したデータ信号を含む第１の伝送フレームおよび第２の伝送フレームを受信する受信装置であって、前記受信した第１の伝送フレームからパイロット信号の抽出および抽出したパイロット信号を用いたチャネル推定を行う第１のパイロット処理部と、前記受信した第２の伝送フレームからパイロット信号の抽出および抽出したパイロット信号を用いたチャネル推定を行う第２のパイロット処理部と、前記第１のパイロット処理部の推定値に基づく前記受信した第１の伝送フレームに対する等化後の信号と、前記第２のパイロット処理部の推定値に基づく前記受信した第２の伝送フレームに対する等化後の信号とを合成する合成部と、前記合成部による合成後の信号を復号する復号部と、前記ＭＩＭＯ伝送が行われているか、前記チャネルボンディング伝送が行われているかに応じて、前記第２のパイロット処理部の処理を制御する制御部と、を備える。

また、本発明に係る受信装置において、前記第１の伝送フレームおよび前記第２の伝送フレームには、ＴＭＣＣ情報を含むＴＭＣＣ信号が含まれ、前記ＴＭＣＣ情報には、前記チャネルボンディング伝送を行うか否かを示すフラグ情報が重畳され、前記第１の伝送フレームに含まれるＴＭＣＣ信号からＴＭＣＣ情報を抽出し、該抽出したＴＭＣＣ情報に重畳されたフラグ情報に基づき、前記チャネルボンディング伝送が行われているか否かを判別する判別部をさらに備え、前記制御部は、前記判別部による判別の結果に基づき、前記第２のパイロット処理部の処理を制御する。

本発明に係る送信装置および受信装置によれば、より簡易な構成で、ＭＩＭＯ伝送およびＣＢ伝送による送受信が可能となる。

本発明の一実施形態に係る、Ｎ＝２のMIMO LikeモードのＣＢ伝送が行われる送受信システムの構成例を示す図である。 従来の再多重化装置の構成例を示す図である。 図１に示す再多重化装置の構成例を示す図である。 従来の変調装置の構成例を示す図である。 図４に示すパイロット信号生成部の構成例を示す図である。 図１に示す変調装置の構成例を示す図である。 図６に示すパイロット信号生成部の構成例を示す図である。 図１に示す復調装置の構成例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る送受信システム１の構成例を示す図である。図１では、MIMO likeモードのチャネルボンディング伝送（ＣＢ伝送）、および、１つの物理ｃｈで、第１の偏波として水平偏波を、第２の偏波として第１の偏波と直交する垂直偏波を用いて送受信するＭＩＭＯ伝送が行われる、送受信システム１の構成例を示している。なお、ＭＩＭＯ伝送は、例えば、右旋円偏波と左旋偏波とを用いたものであってもよい。現行のＩＳＤＢ－Ｔでは、同一チャネルの中で、伝送耐性および伝送容量が異なる複数の階層のデータ信号を同時に伝送する階層伝送が行われている。また、高度化方式では、各階層のデータ信号と同じ物理チャネルで、緊急地震速報などを、各階層のデータ信号と比べて低遅延（Low Latency）で伝送することが検討されている。このような低遅延のデータ信号が伝送される伝送路をＬＬｃｈと称する。以下では、３階層（Ａ階層、Ｂ階層およびＣ階層）の階層伝送およびＬＬｃｈでの伝送が行われるものとして説明する。

図１に示す送受信システム１は、再多重化装置１０と、本発明に係る送信装置としての変調装置２０と、２つの送信機３０（送信機３０ｐ，３０ｓ）と、２つの受信機４０（受信機４０，４０ｓ）と、本発明に係る受信装置としての復調装置５０とを備える。送信機３０ｐおよび受信機４０ｐは、例えば、ＣＢ伝送における、プライマリｃｈに対応して設けられ、送信機３０ｓおよび受信機４０ｓはセカンダリｃｈに対応して設けられる。また、送信機３０ｐおよび受信機４０ｐは、例えば、ＭＩＭＯ伝送における、水平偏波で伝送される系統に対応して設けられ、送信機３０ｓおよび受信機４０ｓは、垂直偏波で伝送される系統に対応して設けられる。なお、図中の例では複数のアンテナによる伝送の実施例としているが、ＭＩＭＯ伝送においては、水平偏波と垂直偏波に対応した偏波共用アンテナを用いて、送信アンテナまたは受信アンテナを１本としてもよい。ＣＢ伝送では、ＣＢを行っているｃｈの周波数帯域に対応した１本の送信アンテナまたは１本の受信アンテナを用いてもよい。

再多重化装置１０は、階層伝送の各階層のデータ信号（映像・音声データ）と、ＬＬｃｈのデータ信号とを再多重化する。再多重化装置１０は、各階層のデータ信号とＬＬｃｈのデータ信号とを再多重化した多重フレームを変調装置２０に出力する。

変調装置２０は、再多重化装置１０の出力を２系統に分離し、各系統に対して、誤り訂正符号化、キャリア変調などの所定の処理を行ってＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）フレームを構成する。変調装置２０は、構成したＯＦＤＭフレームに対して、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）処理およびガードインターバル（ＧＩ：Guard Interval）の付加を行い、送信機３０ｐ，３０ｓに出力する。送信機３０ｐは、ＣＢ伝送を行う場合、変調装置２０から出力されたＯＦＤＭフレームを、プライマリｃｈを介して伝送する。また、送信機３０ｐは、ＭＩＭＯ伝送を行う場合、変調装置２０から出力されたＯＦＤＭフレームを、１つの物理ｃｈで水平偏波を用いて伝送する。送信機３０ｓは、ＣＢ伝送を行う場合、変調装置２０から出力されたＯＦＤＭフレームを、セカンダリｃｈを介して伝送する。また、送信機３０ｓは、ＭＩＭＯ伝送を行う場合、変調装置２０から出力されたＯＦＤＭフレームを、送信機３０ｐと同じ１つの物理ｃｈで垂直偏波を用いて伝送する。送信機３０ｐと送信機３０ｓとは同期しており、同タイミングで放送波を発射する。

受信機４０ｐは、送信機３０ｐから送信されてきた放送波を受信し、受信信号を復調装置５０に出力する。受信機４０ｓは、送信機３０ｓから送信されてきた放送波を受信し、受信信号を復調装置５０に出力する。

復調装置５０は、受信機４０ｐの受信信号および受信機４０ｓの受信信号を合成して復調し、各階層のデータ信号およびＬＬｃｈのデータ信号を取得して出力する。

次に、本発明に係る再多重化装置１０、本発明に係る送信装置としての変調装置２０および本発明に係る受信装置としての復調装置５０の構成について説明する。送信機３０および受信機４０の構成は、本発明とは直接関係しないため、説明を省略する。

まず、再多重化装置１０の構成について説明する前に、比較のために、ＣＢ伝送に対応していない、従来の再多重化装置１０ａの構成について図２を参照して説明する。

階層伝送（Ａ階層、Ｂ階層およびＣ階層）およびＬＬｃｈでの伝送が行われる場合、各階層およびＬＬｃｈそれぞれに対応して多重化装置が設けられる。各階層に対応する多重化装置は、対応する階層で伝送される映像・音声データを多重し、例えば、ＭＭＴ（MPEG Media Transport）形式のパケット（ＭＭＴパケット）にパケット化する。各階層の多重化装置は、生成したＭＭＴパケットを格納したＩＰパケット（以下、「ＭＭＴ／ＩＰパケット」という。）を生成し、再多重化装置１０ａに出力する。また、ＬＬｃｈに対応する多重化装置は、ＬＬｃｈで伝送されるデータを多重してＭＭＴパケットを生成し、そのＭＭＴパケットを格納したＭＭＴ／ＩＰパケットを再多重化装置１０ａに出力する。

再多重化装置１０ａは、各階層およびＬＬｃｈそれぞれに対応する多重化装置から出力されたＭＭＴ／ＩＰパケットを１つの系統に再多重化する。図２に示すように、再多重化装置１０ａは、パケットフィルタ１０１と、ＩＰヘッダ圧縮部１０２と、ＴＬＶ（Type Length Value）パケット化部１０３と、ＦＩＦＯ（First In First Out）バッファ１０４と、ＦＥＣ（Forward Error Correction）ブロック構成部１０５と、階層別フレーム構成部１０６と、ＸＭＩ（eXtensible Modulation Interface）パケット化部１０７と、パケットフィルタ１０８と、ＩＰヘッダ圧縮部１０９，１１０と、ＴＬＶパケット化部１１１，１１２と、ＦＩＦＯバッファ１１３，１１４と、Ｌ０シンボル構成部１１５と、Ｌ１シンボル構成部１１６と、ＧＰＳ基準信号発生器１１７と、同期制御ＸＭＩパケット構成部１１８ａと、スタッフＸＭＩパケット構成部１１９と、ＸＭＩパケット送出スケジューラ部１２０ａと、を備える。パケットフィルタ１０１、ＩＰヘッダ圧縮部１０２、ＴＬＶパケット化部１０３、ＦＩＦＯバッファ１０４、ＦＥＣブロック構成部１０５、階層別フレーム構成部１０６およびＸＭＩパケット化部１０７は、Ａ階層、Ｂ階層およびＣ階層それぞれに対応して設けられるが、図２においては、図の簡略化のため、Ａ階層に対応する構成のみ示している。以下では、Ａ階層に対応する構成を説明するが、Ｂ階層およびＣ階層についても同様である。

パケットフィルタ１０１は、Ａ階層に対応する多重化装置（不図示）からＡ階層のデータ（ＭＭＴ／ＩＰパケット）が入力される。パケットフィルタ１０１は、入力されたＭＭＴ／ＩＰパケットのＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス、プロトコル種別、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）ヘッダの送信元ポート番号および宛先ポート番号などに基づき、伝送するパケットを選択（パケットフィルタリング）し、選択したＭＭＴ／ＩＰパケットをＩＰヘッダ圧縮部１０２に出力する。

ＩＰヘッダ圧縮部１０２は、必要に応じて、パケットフィルタ１０１から出力されたＭＭＴ／ＩＰパケットのＩＰヘッダの圧縮を行い、ＴＬＶパケット化部１０３に出力する。

ＴＬＶパケット化部１０３は、ＴＬＶ形式のＳＩ（Signaling Information）（ＴＬＶ－ＳＩ）が入力される。ＳＩは、例えば地上伝送路の物理的条件を示す地上分配システム記述子を規定する。ＴＬＶパケット化部１０３は、入力されたＴＬＶ－ＳＩおよびＩＰヘッダ圧縮部１０２から出力されたＭＭＴ／ＩＰパケットをＴＬＶパケットにカプセル化して、ＴＬＶパケットを生成する。ＴＬＶパケットは、予約領域と、パケット種別領域と、データ長領域と、データ領域とを含む。パケット種別領域は、ＴＬＶパケットの種別を示し、データ長領域は、データ領域に格納されるデータのサイズを示す。ＴＬＶパケット化部１０３は、ＴＬＶ－ＳＩおよびＭＭＴ／ＩＰパケットをデータ領域に格納する。ＴＬＶに関する詳細は、例えば、”Video coding, audio coding, and multiplexing specifications for digital broadcasting”, ARIB-STD B32に記載されているため、説明を省略する。

ＴＬＶパケット化部１０３は、生成したＴＬＶパケットをＦＩＦＯバッファ１０４に出力する。

ＦＩＦＯバッファ１０４は、ＴＬＶパケット化部１０３から出力されたＴＬＶパケットを格納し、格納したＴＬＶパケットを格納順にＦＥＣブロック構成部１０５に出力する。

各階層に対応する多重化装置は、多重化したデータを、ＭＭＴ／ＩＰパケットとしてではなく、ＴＬＶパケット（ＴＬＶ／ＩＰパケット）として出力してもよい。この場合、多重化装置から出力されたＴＬＶパケットは、ＦＩＦＯバッファ１０４に格納される。多重化装置からＴＬＶパケットが入力される場合、再多重化装置１０ａは、パケットフィルタ１０１、ＩＰヘッダ圧縮部１０２およびＴＬＶパケット化部１０３を備えなくてもよい。

ＦＥＣブロック構成部１０５は、ＦＩＦＯバッファ１０４から出力されたＴＬＶパケットから、一定の周期でＦＥＣブロックを構成する。ＦＥＣブロックは、誤り訂正符号化処理の単位となるブロック（処理ブロック）である。

ＦＥＣブロックは、ＦＥＣブロックヘッダ領域と、主信号領域と、ＢＣＨパリティ領域と、スタッフビット領域と、ＬＤＰＣパリティ領域とを含む。主信号領域には、ＦＩＦＯバッファ１０４から出力されたＴＬＶパケットが格納される。ＦＥＣブロックヘッダ領域は、ＦＥＣブロックの主信号領域に格納される最初のＴＬＶパケットの先頭バイトの位置を、ＦＥＣブロックヘッダを除いたＦＥＣブロックの先頭からのバイト数で示す情報が格納されるフィールド（先頭ＴＬＶ指示フィールド）である。ＢＣＨパリティ領域、スタッフビット領域およびＬＤＰＣ領域には、ビット“１”が格納される。

ＦＥＣブロック構成部１０５は、ＦＩＦＯバッファ１０４から出力されたＴＬＶパケットを出力順に連結して主信号領域に格納し、ＦＥＣブロックごとに、先頭ＴＬＶ指示フィールドの値を設定する。ＦＥＣブロック構成部１０５は、構成したＦＥＣブロックを階層別フレーム構成部１０６に出力する。

階層別フレーム構成部１０６は、ＦＥＣブロック構成部１０５から出力されたＦＥＣブロックから階層別フレームを構成する。

階層別フレームは、フレームヘッダ領域と、ＦＥＣブロック領域とを含む。ＦＥＣブロック領域には、連結された複数のＦＥＣブロックおよびＦＥＣブロックの断片が格納される。階層別フレームのサイズは、変調方式、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）サイズ、ＧＩ比、パイロット信号比率およびセグメント数（１つの物理チャネル（物理ｃｈ）の周波数帯域を分割したセグメントの数）などに応じて定まる。

フレームヘッダ領域には、所定のビット数のＦＥＣブロックポインタが含まれ、残りの領域には、ビット“１”が格納される。ＦＥＣブロックポインタは、ＦＥＣブロック領域の開始位置から、階層別フレームに格納するＦＥＣブロックの先頭を含む最初のＦＥＣブロックの先頭ビットの位置をビット単位またはバイト単位で示す。

階層別フレーム構成部１０６は、ＦＥＣブロック構成部１０５から出力されたＦＥＣブロックを出力順に連結し、ＦＥＣブロック領域に格納する。階層別フレーム構成部１０６は、ＦＥＣブロック領域に格納したＦＥＣブロックの位置からＦＥＣブロックポインタを算出し、フレームヘッダに格納する。階層別フレーム構成部１０６は、構成した階層別フレームをＸＭＩパケット化部１０７に出力する。

ＸＭＩパケット化部１０７は、階層別フレーム構成部１０６から出力された階層別フレームからＸＭＩパケット（Ａ階層ＸＭＩパケット）を構成する。具体的には、ＸＭＩパケット化部１０７は、階層別フレームを所定のサイズ（例えば、１０４４８ビット）に分割し、データユニットを構成する。ＸＭＩパケットは、ヘッダと、データユニット領域とを含む。ＸＭＩパケット化部１０７は、データユニット領域にデータユニットを格納する。なお、最後のデータユニットが所定のサイズ未満となる場合がある。この場合、ＸＭＩパケット化部１０７は、所定のサイズに満たないデータユニットに所定のビット（スタッフビット）を付加して所定のサイズにして、データユニット領域に格納する。

ＸＭＩパケット化部１０７は、生成したＸＭＩパケットをＸＭＩパケット送出スケジューラ部１２０ａに出力する。なお、ＸＭＩは、階層別のＯＦＤＭフレームを変調装置２０に出力するためインタフェースとして設計されたプロトコルである。

パケットフィルタ１０８は、ＬＬｃｈに対応する多重化装置（不図示）からＬＬｃｈのデータ（ＭＭＴ／ＩＰパケット）が入力される。パケットフィルタ１０８は、入力されたＭＭＴ／ＩＰパケットの送信元ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス、プロトコル種別、ＵＤＰヘッダの送信元ポート番号および宛先ポート番号などに基づき、伝送するパケットを選択（パケットフィルタリング）し、選択したＭＭＴ／ＩＰパケットをＩＰヘッダ圧縮部１０９またはＩＰヘッダ圧縮部１１０に出力する。

ＩＰヘッダ圧縮部１０９は、必要に応じて、パケットフィルタ１０８から出力されたＭＭＴ／ＩＰパケットのＩＰヘッダの圧縮を行い、ＴＬＶパケット化部１１１に出力する。ＩＰヘッダ圧縮部１１０は、必要に応じて、パケットフィルタ１０８から出力されたＭＭＴ／ＩＰパケットのＩＰヘッダの圧縮を行い、ＴＬＶパケット化部１１２に出力する。

ＴＬＶパケット化部１１１は、ＩＰヘッダ圧縮部１０９から出力されたＭＭＴ／ＩＰパケットをＴＬＶパケットにカプセル化してＴＬＶパケットを生成し、ＦＩＦＯバッファ１１３に出力する。ＴＬＶパケット化部１１２は、ＩＰヘッダ圧縮部１１０から出力されたＭＭＴ／ＩＰパケットをＴＬＶパケットにカプセル化してＴＬＶパケットを生成し、ＦＩＦＯバッファ１１４に出力する。

ＦＩＦＯバッファ１１３は、ＴＬＶパケット化部１１１から出力されたＴＬＶパケットを格納し、格納したＴＬＶパケットを格納順にＬ０シンボル構成部１１５に出力する。ＦＩＦＯバッファ１１４は、ＴＬＶパケット化部１１２から出力されたＴＬＶパケットを格納し、格納したＴＬＶパケットを格納順にＬ１シンボル構成部１１６に出力する。

ＬＬｃｈに対応する多重化装置は、多重化したデータを、ＭＭＴ／ＩＰパケットとしてではなく、ＴＬＶパケット（ＴＬＶ／ＩＰパケット）として出力してもよい。この場合、多重化装置から出力されたＴＬＶパケットは、ＦＩＦＯバッファ１１３，１１４に格納される。多重化装置からＴＬＶパケットが入力される場合、再多重化装置１０ａは、パケットフィルタ１０８の代わりに、パケットフィルタ１２１を備えてよい。

パケットフィルタ１２１は、ＬＬｃｈに対応する多重化装置（不図示）から入力されたＴＬＶパケット（ＴＬＶ／ＩＰパケット）の送信元ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス、プロトコル種別、ＵＤＰヘッダの送信元ポート番号および宛先ポート番号などに基づき、伝送するパケットを選択（パケットフィルタリング）し、選択したＴＬＶパケットをＦＩＦＯバッファ１３またはＦＩＦＯバッファ１１４に出力する。したがって、ＬＬｃｈに対応する多重化装置からＴＬＶパケットが入力される場合、再多重化装置１０ａは、パケットフィルタ１０８、ＩＰヘッダ圧縮部１０９，１１０およびＴＬＶパケット化部１１１，１１２を備えなくてもよい。

Ｌ０シンボル構成部１１５は、ＦＩＦＯバッファ１１３から出力されたＴＬＶパケットからシンボル（Ｌ０シンボル）を構成し、ＸＭＩパケット送出スケジューラ部１２０ａに出力する。Ｌ１シンボル構成部１１６は、ＦＩＦＯバッファ１１４から出力されたＴＬＶパケットからシンボル（Ｌ１シンボル）を構成し、ＸＭＩパケット送出スケジューラ部１２０ａに出力する。

Ｌ０シンボルは、例えば、１つの物理ｃｈの周波数帯域を分割した複数のセグメントのうち、部分受信用のセグメントで伝送され、Ｌ１シンボルは、残りのセグメントで伝送される。従って、パケットフィルタ１０８（またはパケットフィルタ１２１）によるパケットフィルタリングも、このような割り振りに応じて行われる。

ＧＰＳ基準信号発生器１１７は、ＧＰＳ受信信号より生成された一定周期の基準信号を出力する。

同期制御ＸＭＩパケット構成部１１８ａは、ＯＦＤＭフレームを構成するための伝送パラメータ、ＯＦＤＭフレームを送信するタイミング、各階層のデータ信号の伝送に関する制御情報であるＴＭＣＣ（Transmission and Multiplexing Configuration Control）情報などを含む同期制御情報を生成する。ＴＭＣＣ情報には、例えば、各階層のデータ信号のキャリア変調方式、符号化率などが含まれる。同期制御ＸＭＩパケット構成部１１８ａは、生成した同期制御情報をデータユニット領域に格納したＸＭＩパケット（以下、「同期制御ＸＭＩパケット」という。）を生成し、ＸＭＩパケット送出スケジューラ部１２０ａに出力する。

スタッフＸＭＩパケット構成部１１９は、データユニットと同じサイズのスタッフビットのみがデータユニット領域に格納されたＸＭＩパケット（以下、「スタッフＸＭＩパケット」という。）を構成し、ＸＭＩパケット送出スケジューラ部１２０ａに出力する。スタッフＸＭＩパケットは、変調方式あるいは符号化率が異なる場合にも、再多重化装置１０ａが毎秒出力するＸＭＩパケットの数を一定とするために用いられる。

ＸＭＩパケット送出スケジューラ部１２０ａは、Ａ階層、Ｂ階層およびＣ階層それぞれに対応するＸＭＩパケット化部１０７から出力された各階層のＸＭＩパケット（Ａ階層ＸＭＩパケット、Ｂ階層ＸＭＩパケットおよびＣ階層ＸＭＩパケット）、Ｌ０シンボル構成部１１５から出力されたＬ０シンボル、Ｌ１シンボル構成部１１６から出力されたＬ１シンボル、同期制御ＸＭＩパケット構成部１１８ａから出力された同期制御ＸＭＩパケット、および、スタッフＸＭＩパケット構成部１１９から出力されたスタッフＸＭＩパケットを１系統に多重して、送信機３０に出力する。

現行のＩＳＤＢ－Ｔでは、同じ放送内容を複数の送信所から同じ周波数で送信するＳＦＮ（Single Frequency Network）が採用されている。そのため、ＸＭＩパケット送出スケジューラ部１２０ａは、複数の系統（図２では、２系統）に分けてＸＭＩパケットを出力する。ただし、各系統のデータは同一である。

次に、再多重化装置１０の構成について、図３を参照して説明する。図３において、図２と同様の構成には同じ符号を付し、説明を省略する。

図３に示す再多重化装置１０は、パケットフィルタ１０１と、ＩＰヘッダ圧縮部１０２と、ＴＬＶパケット化部１０３と、ＦＩＦＯバッファ１０４と、ＦＥＣブロック構成部１０５と、階層別フレーム構成部１０６と、ＸＭＩパケット化部１０７と、パケットフィルタ１０８と、ＩＰヘッダ圧縮部１０９，１１０と、ＴＬＶパケット化部１１１，１１２と、ＦＩＦＯバッファ１１３，１１４と、Ｌ０シンボル構成部１１５と、Ｌ１シンボル構成部１１６と、ＧＰＳ基準信号発生器１１７と、同期制御ＸＭＩパケット構成部１１８と、スタッフＸＭＩパケット構成部１１９と、ＸＭＩパケット送出スケジューラ部１２０と、ＣＢ用ＴＬＶ－ＳＩ生成部１２２と、を備える。図３に示す再多重化装置１０は、図２に示す再多重化装置１０ａと比較して、ＣＢ用ＴＬＶ－ＳＩ生成部１２２を追加した点と、同期制御ＸＭＩパケット構成部１１８ａおよびＸＭＩパケット送出スケジューラ部１２０ａをそれぞれ、同期制御ＸＭＩパケット構成部１１８およびＸＭＩパケット送出スケジューラ部１２０に変更した点と、が異なる。

同期制御ＸＭＩパケット構成部１１８は、同期制御ＸＭＩパケット構成部１１８ａと同様に、各階層のデータ信号の伝送に関するＴＭＣＣ情報などを含む同期制御情報を生成し、生成した同期制御情報をデータユニット領域に格納した同期制御ＸＭＩパケットを生成する。本実施形態においては、同期制御ＸＭＩパケット構成部１１８は、各階層のデータ信号などを伝送する物理ｃｈにおいてＣＢ伝送を行うか否かを示すＣＢフラグ（フラグ情報）をＴＭＣＣ情報に重畳する。同期制御ＸＭＩパケット構成部１１８は、ＣＢフラグを重畳したＴＭＣＣ情報を含む同期制御情報をデータユニット領域に格納した同期制御ＸＭＩパケットを、ＸＭＩパケット送出スケジューラ部１２０に出力する。

ＣＢ用ＴＬＶ－ＳＩ生成部１２２は、ＣＢ伝送を受信するために必要な制御情報である、チャネルボンディング用制御情報（以下、「ＣＢ用制御情報」という。）を生成する。具体的には、ＣＢ用ＴＬＶ－ＳＩ生成部１２２は、ＣＢ用制御情報を含むＴＬＶ形式のパケット（以下、「ＣＢ用ＴＬＶ－ＳＩパケット」と称する）を生成する。ＣＢ用制御情報は少なくとも、エリア内で使用される、ＣＢ伝送を構成する物理ｃｈの周波数情報を含む。例えば、Ｎ＝２であれば、ペアとなるプライマリｃｈおよびセカンダリｃｈの周波数情報を含む。エリアごとに異なる周波数を用いるＭＦＮ（Multi-Frequency Network）が採用される場合には、ＣＢ用制御情報は少なくとも、全てのエリアでのＣＢ伝送を構成する物理ｃｈの周波数情報を含む。Ｎ＝２であれば、プライマリｃｈおよびセカンダリｃｈの周波数情報を含む。ＣＢ用ＴＬＶ－ＳＩ生成部１２２は、生成したＣＢ用ＴＬＶ－ＳＩパケットを、一定の間隔で（例えば、１秒間隔で）、ＴＬＶパケット化部１１２に出力する。

ＴＬＶパケット化部１１２は、ＩＰヘッダ圧縮部１１０から出力されたＭＭＴ／ＩＰパケットをデータ領域に格納したＴＬＶパケット、および、ＣＢ用ＴＬＶ－ＳＩ生成部１２２から出力されたＣＢ用ＴＬＶ－ＳＩパケットをＦＩＦＯバッファ１１４に出力する。ＦＩＦＯバッファ１１４に格納されたＴＬＶパケットおよびＣＢ用ＴＬＶ－ＳＩパケットはＬ１シンボル構成部１１６に出力され、Ｌ１シンボルが構成される。Ｌ１シンボルが伝送されるＬ１ｃｈは、ＰＡＰＲ（Peak to Average Power Ratio）低減などの用途でも使用されることがある。ＣＢ用ＴＬＶ－ＳＩ生成部１２２は、Ｌ１ｃｈの用途に影響のない伝送レートでＣＢ用ＴＬＶ－ＳＩパケットが伝送されるように、ＣＢ用ＴＬＶ－ＳＩパケットを出力する。

ＸＭＩパケット送出スケジューラ部１２０は、各階層のＸＭＩパケット、ＬＬｃｈのＸＭＩパケット、同期制御ＸＭＩパケットおよびスタッフＸＭＩパケットを１系統に多重した多重フレームを変調装置２０に出力する。具体的には、ＸＭＩパケット送出スケジューラ部１２０は、ＯＦＤＭフレームの先頭で、同期制御ＸＭＩパケットを１個出力する。続いて、ＸＭＩパケット送出スケジューラ部１２０は、各階層のＸＭＩパケットを出力する。ＸＭＩパケット送出スケジューラ部１２０は、各階層のＸＭＩパケットを全て出力すると、ＯＦＤＭフレームを構成するＸＭＩパケットの数が一定となるように、スタッフＸＭＩパケットを出力する。各階層のＸＭＩパケットのデータユニット領域には、Ｌ０シンボルおよびＬ１シンボルを格納するための領域（Ｌ０シンボル格納領域、Ｌ１シンボル格納領域）が割り当てられている。ＸＭＩパケット送出スケジューラ部１２０は、Ｌ０シンボルが入力されると、各階層のＸＭＩパケットのＬ０シンボル格納領域に、Ｌ０シンボルを速やかに（低遅延で）割り当て、Ｌ１シンボルが入力されると、各階層のＸＭＩパケットのＬ１シンボル格納領域に、Ｌ１シンボルを速やかに（低遅延で）割り当てる。こうすることで、ＸＭＩパケット送出スケジューラ部１２０は、ＬＬｃｈのデータを低遅延で変調装置２０に出力することができる。

このように本実施形態においては、ＣＢ用ＴＬＶ－ＳＩ生成部１２２は、ＣＢ用制御情報を含むＣＢ用ＴＬＶ－ＳＩパケットを、ＴＬＶパケット化部１１２に出力する。こうすることで、ＣＢ用ＴＬＶ－ＳＩ生成部１２２は、ＣＢ用制御情報を、ＬＬｃｈのデータ信号に多重することができる。

ＸＭＩパケット送出スケジューラ部１２０から出力されたＸＭＩパケットは、有線回線または無線回線（ＳＴＬ（Studio to Transmitter Link），ＴＴＬ（Transmitter to Transmitter Link））を経由して、変調装置２０に入力される。

次に、本発明に係る送信装置としての変調装置２０の構成について説明する。まず、比較のために、ＣＢ伝送に対応していない、ＭＩＭＯ伝送を行う従来の変調装置２０ａの構成について、図４を参照して説明する。

図４は、従来の変調装置２０ａの構成例を示す図である。図４においては、ＭＩＭＯ伝送およびＭＩＳＯ（Multiple Input Single Output）伝送に対応した、変調装置２０の構成を示している。ＭＩＳＯ伝送とは、送信側は、複数の送信アンテナにより情報信号（ストリーム）を同じ周波数帯域で同時に伝送し、受信側は、１つの受信アンテナにより、複数の送信アンテナから送信された情報信号を受信する方式である。

図４に示す変調装置２０は、入力Ｉ／Ｆ部２０１と、誤り訂正符号化部２０２と、ビットインタリーブ部２０３と、マッピング部２０４と、系統分離部２０５と、パイロット信号生成部２０６ａと、ＴＭＣＣ情報ビット生成部２０７と、ＴＭＣＣ信号生成部２０８と、階層合成部２０９，２１０と、時間・周波数インタリーブ部２１１，２１２と、ＭＩＳＯ符号化部２１３と、ＯＦＤＭフレーム構成部２１４，２１５と、ＩＦＦＴ・ＧＩ付加部２１６，２１７とを備える。誤り訂正符号化部２０２、ビットインタリーブ部２０３、マッピング部２０４および系統分離部２０５は、Ａ階層、Ｂ階層およびＣ階層それぞれに対応して設けられるが、図４においては、図の簡略化のため、Ａ階層に対応する構成のみ示している。ＯＦＤＭフレーム構成部２１４は、第１のフレーム構成部の一例である。ＯＦＤＭフレーム構成部２１５は、第２のフレーム構成部の一例である。

入力Ｉ／Ｆ部２０１は、再多重化装置１０から、各階層のＸＭＩパケット、ＬＬｃｈのＸＭＩパケット、同期制御ＸＭＩパケットおよびスタッフＸＭＩパケットを１系統に多重した多重フレームが入力される。入力Ｉ／Ｆ部２０１は、入力された多重フレームから各階層のデータ信号を抽出し、対応する階層の誤り訂正符号化部２０２に出力する。入力Ｉ／Ｆ部２０１は、入力された多重フレームからＬＬｃｈのデータ信号を抽出し、ＯＦＤＭフレーム構成部２１４およびＯＦＤＭフレーム構成部２１５に出力する。入力Ｉ／Ｆ部２０１は、入力された多重フレームからＴＭＣＣ情報を抽出し、パイロット信号生成部２０６ａおよびＴＭＣＣ情報ビット生成部２０７に出力する。

誤り訂正符号化部２０２は、入力されたＡ階層のデータ信号に対して、ＦＥＣブロック単位で誤り訂正符号化を行い、ビットインタリーブ部２０３に出力する。

ビットインタリーブ部２０３は、誤り訂正符号化部２０２から出力されたデータ列に対して、ビット単位でインタリーブを行う。ビット単位のインタリーブとしては、例えば、ビット列を所定の単位でブロック化し、各ブロック内のビット順を変えるビットローテーションなどがある。ビットインタリーブ部２０３は、インタリーブ後のデータ列をマッピング部２０４に出力する。

マッピング部２０４は、対応する階層の変調方式に基づき、ビットインタリーブ部２０３から出力されたデータ列を所定のビット数ごとにＩ－Ｑ平面にマッピングし、キャリア変調を行う。このように、マッピング部２０４は、データ列をキャリアシンボルに変換する。マッピング部２０４は、生成したキャリアシンボルを系統分離部２０５に出力する。

系統分離部２０５は、入力されたキャリアシンボルを２系統（第１の系統および第２の系統）に分離する。系統分離部２０５は、ＭＩＭＯ伝送が行われる場合には、入力されたキャリアシンボルを２系統に分離する。系統分離部２０５は、第１の系統のキャリアシンボルを階層合成部２０９に出力し、第２の系統のキャリアシンボルを階層合成部２１０に出力する。このように、系統分離部２０５は、誤り訂正符号化後の各階層のデータ信号を第１の系統と第２の系統とに分離する。系統分離部２０５は、ＭＩＳＯ伝送が行われる場合には、全てのキャリアシンボルを階層合成部２０９に出力する。

パイロット信号生成部２０６ａは、入力されたＴＭＣＣ情報に基づき、ＯＦＤＭフレームに組み込むパイロット信号を生成し、ＯＦＤＭフレーム構成部２１４およびＯＦＤＭフレーム構成部２１５に出力する。

ＴＭＣＣ情報ビット生成部２０７は、入力されたＴＭＣＣ情報に基づきＴＭＣＣ情報ビットを生成し、生成したＴＭＣＣ情報ビットをＴＭＣＣ信号生成部２０８に出力する。上述したように、ＴＭＣＣ情報には、ＣＢ伝送を行うか否かを示すＣＢフラグが重畳されている。

ＴＭＣＣ信号生成部２０８は、ＴＭＣＣ情報ビット生成部２０７から出力されたＴＭＣＣ情報ビットに基づきＴＭＣＣ信号を生成し、ＯＦＤＭフレーム構成部２１４およびＯＦＤＭフレーム構成部２１５に出力する。

階層合成部２０９は、各階層に対応する系統分離部２０５から出力されたキャリアシンボル（第１の系統のキャリアシンボル）を階層合成し、時間・周波数インタリーブ部２１１に出力する。階層合成部２１０は、各階層に対応する系統分離部２０５から出力されたキャリアシンボル（第２の系統のキャリアシンボル）を階層合成し、時間・周波数インタリーブ部２１２に出力する。

時間・周波数インタリーブ部２１１は、階層合成部２０９から出力されたキャリアシンボルに対して、時間方向および周波数方向のインタリーブを行い、ＯＦＤＭフレーム構成部２１４に出力する。時間・周波数インタリーブ部２１２は、階層合成部２１０から出力されたキャリアシンボルに対して、時間方向および周波数方向のインタリーブを行い、ＯＦＤＭフレーム構成部２１５に出力する。上述したように、時間・周波数インタリーブ部２１２は、MIMO伝送が行われる場合に、系統分離部２０５からキャリアシンボルが入力される。したがって、MIMO伝送が行われる場合に、時間・周波数インタリーブ部２１２によるインタリーブ後のキャリアシンボルがＯＦＤＭフレーム構成部２１５に入力される。

ＭＩＳＯ符号化部２１３は、ＭＩＳＯ伝送が行われる場合に、時間・周波数インタリーブ部２１１から出力されたキャリアシンボルに対して、時空間符号化（ＳＴＢＣ（Space Time Block Coding）符号化またはＳＦＢＣ（Space Frequency Block Coding）符号化）を行い、ＯＦＤＭフレーム構成部２１５に出力する。ＭＩＳＯ符号化部２１３は、ＳＴＢＣ符号化を行う場合、時間方向に２つのデータシンボルを組みとして、複素共役・符号反転を行う。また、ＭＩＳＯ符号化部２１３は、ＳＦＢＣ符号化を行う場合、周波数方向に２つのデータシンボルを組みとして、複素共役・符号反転を行う。

このように、ＭＩＭＯ伝送が行われる場合と、ＭＩＳＯ伝送が行われる場合とで、ＯＦＤＭフレーム構成部２１５にキャリアシンボルを出力する出力元が切り替えられる。この切り替えに連動して、系統分離部２０５からのキャリアシンボルの出力先も切り替えられる。

ＯＦＤＭフレーム構成部２１４は、入力されたキャリアシンボルに、ＬＬｃｈのデータ信号、パイロット信号およびＴＭＣＣ信号を付加して、ＯＦＤＭフレーム（第１の伝送フレーム）を構成し、ＩＦＦＴ・ＧＩ付加部２１６に出力する。ＯＦＤＭフレーム構成部２１５は、入力されたキャリアシンボルに、ＬＬｃｈのデータ信号、パイロット信号およびＴＭＣＣ信号を付加して、ＯＦＤＭフレーム（第２の伝送フレーム）を構成し、ＩＦＦＴ・ＧＩ付加部２１７に出力する。

ＩＦＦＴ・ＧＩ付加部２１６は、ＯＦＤＭフレーム構成部２１４から出力されたＯＦＤＭフレームに対して、ＩＦＦＴおよびＧＩの付加を行い、送信機３０ｐに出力する。ＩＦＦＴ・ＧＩ付加部２１７は、ＯＦＤＭフレーム構成部２１５から出力されたＯＦＤＭフレームに対して、ＩＦＦＴおよびＧＩの付加を行い、送信機３０ｓに出力する。

図５は、図４に示すパイロット信号生成部２０６ａの構成例を示す図である。

図５に示すように、パイロット信号生成部２０６ａは、Ｗｉ生成・パイロット変調部２０６１と、１系パイロットパターン生成部２０６２と、２系パイロットパターン生成部２０６３とを備える。Ｗｉ生成・パイロット変調部２０６１、１系パイロットパターン生成部２０６２および２系パイロットパターン生成部２０６３には、ＴＭＣＣ情報が入力される。

Ｗｉ生成・パイロット変調部２０６１は、所定のビット系列Ｗｉを生成し、生成したビット系列Ｗｉを、例えば、ＢＰＳＫ（Binary Phase Shift keying）変調して１系パイロットパターン生成部２０６２および２系パイロットパターン生成部２０６３に出力する。

１系パイロットパターン生成部２０６２は、ＴＭＣＣ情報に基づき、Ｗｉ生成・パイロット変調部２０６１から出力されたビット系列Ｗｉから所定のパイロットパターンを生成し、パイロット信号（第１のパイロット信号）として、ＯＦＤＭフレーム構成部２１４に出力する。

２系パイロットパターン生成部２０６３は、ＴＭＣＣ情報に基づき、Ｗｉ生成・パイロット変調部２０６１から出力されたビット系列Ｗｉから所定のパイロットパターンを生成し、パイロット信号（第２のパイロット信号）として、ＯＦＤＭフレーム構成部２１５に出力する。ここで、２系パイロットパターン生成部２０６３が生成するパイロットパターンは、例えば、１系パイロットパターン生成部２０６２が生成するパイロットパターンと直交するパターンである。この場合、第２のパイロット信号は、第１のパイロット信号と直交する。

次に、本発明に係る送信装置としての変調装置２０の構成について、図６を参照して説明する。図６において、図４と同様の構成には同じ符号を付し、説明を省略する。

図６に示す変調装置２０は、入力Ｉ／Ｆ部２０１と、誤り訂正符号化部２０２と、ビットインタリーブ部２０３と、マッピング部２０４と、系統分離部２０５と、パイロット信号生成部２０６と、ＴＭＣＣ情報ビット生成部２０７と、ＴＭＣＣ信号生成部２０８と、階層合成部２０９，２１０と、時間・周波数インタリーブ部２１１，２１２と、ＭＩＳＯ符号化部２１３と、ＯＦＤＭフレーム構成部２１４，２１５と、ＩＦＦＴ・ＧＩ付加部２１６，２１７とを備える。図６に示す変調装置２０は、図４に示す変調装置２０ａと比較して、パイロット信号生成部２０６ａをパイロット信号生成部２０６に変更した点が異なる。

系統分離部２０５は、ＣＢ伝送を行う場合、入力されたキャリアシンボルを２系統（第１の系統および第２の系統）に分離し、第１の系統のキャリアシンボルを階層合成部２０９に出力し、第２の系統のキャリアシンボルを階層合成部２１０に出力する。

パイロット信号生成部２０６は、ＣＢ伝送を行う場合、第１のパイロット信号をＯＦＤＭフレーム構成部２１４およびＯＦＤＭフレーム構成部２１５に出力する。このように、パイロット信号生成部２０６は、ＣＢ伝送を行う場合、同じパイロット信号をＯＦＤＭフレーム構成部２１４およびＯＦＤＭフレーム構成部２１５に出力する。パイロット信号生成部２０６は、ＭＩＭＯ伝送を行う場合、第１のパイロット信号をＯＦＤＭフレーム構成部２１４に出力し、第２のパイロット信号をＯＦＤＭフレーム構成部２１５に出力する。第２のパイロット信号は、例えば、第１のパイロット信号と直交する信号であるが、これに限られるものではなく、パイロット信号生成部２０６は、ＭＩＭＯ伝送に用いる２つの偏波に応じた適切なパイロット信号を生成する。

図７は、パイロット信号生成部２０６の構成例を示す図である。図７において、図５と同様の構成には同じ符号を付し、説明を省略する。

図７に示すように、パイロット信号生成部２０６は、Ｗｉ生成・パイロット変調部２０６１と、１系パイロットパターン生成部２０６２と、２系パイロットパターン生成部２０６３と、切替スイッチ２０６４とを備える。図７に示すパイロット信号生成部２０６は、図５に示すパイロット信号生成部２０６ａと比較して切替スイッチ２０６４を追加した点が異なる。

切替スイッチ２０６４は、ＯＦＤＭフレーム構成部２１５の接続先を、１系パイロットパターン生成部２０６２と、２系パイロットパターン生成部２０６３とで切り替える。具体的には、切替スイッチ２０６４は、ＴＭＣＣ情報に重畳されたＣＢフラグがオンである（ＣＢ伝送を行う）場合、１系パイロットパターン生成部２０６２とＯＦＤＭフレーム構成部２１５とを接続する。その結果、ＯＦＤＭフレーム構成部２１５には、１系パイロットパターン生成部２０６２が生成したパイロット信号（第１のパイロット信号）が入力される。一方、切替スイッチ２０６４は、ＴＭＣＣ情報に重畳されたＣＢフラグがオフである（ＣＢ伝送を行わない）場合、２系パイロットパターン生成部２０６３とＯＦＤＭフレーム構成部２１５とを接続する。その結果、ＯＦＤＭフレーム構成部２１５には、２系パイロットパターン生成部２０６３が生成したパイロット信号（第２パイロット信号）が入力される。

水平偏波および垂直偏波を用いたＭＩＭＯ伝送の場合、１つの物理ｃｈで水平偏波と垂直偏波とを利用して、第１の系統のＯＦＤＭフレームと第２の系統のＯＦＤＭフレームとを伝送する。そのため、受信側で信号を復調するためには、２つの系統のパイロット信号が直交している必要がある。また、ＣＢ伝送の場合、２つの物理ｃｈで第１の系統のＯＦＤＭフレームと第２の系統のＯＦＤＭフレームとを伝送する。そのため、受信側で信号を復調するためには、２つの系統のパイロット信号が同じである必要がある。

本実施形態のように、ＣＢ伝送を行うか、ＭＩＭＯ伝送を行うかに応じて、ＯＦＤＭフレーム構成部２１５に入力するパイロット信号を切り替えることで、切替スイッチ２０６４を追加するという簡易な構成で、ＭＩＭＯ伝送およびＣＢ伝送それぞれに適したパイロット信号をＯＦＤＭフレームに挿入することができる。そのため、より簡易な構成でＭＩＭＯ伝送およびＣＢ伝送による送受信を可能とすることができる。

次に、本発明に係る受信装置としての復調装置５０の構成について説明する。本実施形態に係る復調装置５０は、本発明に係る送信装置としての変調装置２０から送信機３０を介して送信された放送波を、受信機４０を介して受信し、受信信号から各階層のデータ信号などを取得するものである。図８は、本実施形態に係る復調装置５０の構成例を示す図である。

図８に示すように、本実施形態に係る復調装置５０は、チューナー５０１，５０２と、ＧＩ除去・ＦＦＴ部５０３，５０４と、ＯＦＤＭフレーム同期部５０５，５０６と、ＴＭＣＣ復調部５０７，５０８と、パイロット抽出部５０９，５１０と、チャネル推定部５１１，５１２と、波形等化部５１３，５１４と、時間・周波数デインタリーブ部５１５，５１６と、ＬＬｃｈ復調・誤り訂正復号部５１７，５１８と、合成部５１９と、ＬＬＲ（Log Likelihood Ratio）算出・誤り訂正復号部５２０と、出力部５２１と、ＣＢ伝送判別部５２２と、セカンダリｃｈ判別部５２３と、Ｐ／Ｓ同期部５２４と、を備える。ＬＬＲ算出・誤り訂正復号部５２０は、復号部の一例である。セカンダリｃｈ判別部５２３は、制御部の一例である。ＣＢ伝送判別部５２２は、判別部の一例である。

第１のチューナーとしてのチューナー５０１は、放送波を受信する受信機４０ｐの受信信号が入力される。チューナー５０１は、入力された受信信号から、指定された物理ｃｈの信号を選択して取得する。チューナー５０１は、取得した信号に対するＡ／Ｄ変換を行い、Ａ／Ｄ変換後の信号をＧＩ除去・ＦＦＴ部５０３に出力する。

ＧＩ除去・ＦＦＴ部５０３は、チューナー５０１の出力信号に対して、ＧＩ除去およびＦＦＴを行い、得られたＯＦＤＭフレームをＯＦＤＭフレーム同期部５０５に出力する。

ＯＦＤＭフレーム同期部５０５は、ＧＩ除去・ＦＦＴ部５０３から出力されたＯＦＤＭフレームを、ＴＭＣＣ復調部５０７、パイロット抽出部５０９およびＬＬｃｈ復調・誤り訂正復号部５１７に出力する。

ＴＭＣＣ復調部５０７は、ＯＦＤＭフレーム同期部５０５から出力されたＯＦＤＭフレームから、ＴＭＣＣキャリアに配置されたＴＭＣＣ信号を復調し、ＴＭＣＣ信号に含まれるＴＭＣＣ情報を取得する。このように、ＴＭＣＣ復調部５０７は、チューナー５０１の受信信号からＴＭＣＣ情報を抽出する。ＴＭＣＣ復調部５０７は、抽出したＴＭＣＣ情報をＣＢ伝送判別部５２２に出力する。また、ＴＭＣＣ復調部５０７は、抽出したＴＭＣＣ情報に基づき、パイロット信号が配置されたパイロットキャリアの位置を指示する。

パイロット抽出部５０９は、ＯＦＤＭフレーム同期部５０５から出力されたＯＦＤＭフレームから、ＴＭＣＣ復調部５０７から指示されたパイロットキャリアに配置されたパイロット信号を抽出する。パイロット抽出部５０９は、抽出したパイロット信号をチャネル推定部５１１に出力する。また、パイロット抽出部５０９は、ＯＦＤＭフレーム同期部５０５から入力されたＯＦＤＭフレームを波形等化部５１３に出力する。

チャネル推定部５１１は、パイロット抽出部５０９から出力されたパイロット信号を用いてチャネル推定を行い、推定値を波形等化部５１３に出力する。

波形等化部５１３は、チャネル推定部５１１から出力された推定値に基づき、チャネル推定部５１１から出力されたＯＦＤＭフレームに対して、伝送路で発生した信号のひずみを補正（等化）し、等化後の信号を時間・周波数デインタリーブ部５１５に出力する。

時間・周波数デインタリーブ部５１５は、波形等化部５１３の出力信号に対して、変調装置２０の時間・周波数インタリーブ部２１１で行われたインタリーブとは逆のデインタリーブを行い、合成部５１９に出力する。

ＬＬｃｈ復調・誤り訂正復号部５１７は、ＯＦＤＭフレーム同期部５０５から出力されたＯＦＤＭフレームから、ＬＬｃｈのデータが配置されたキャリアを抽出し、ＬＬｃｈのデータを復調する。ＬＬｃｈ復調・誤り訂正復号部５１７は、復調後の信号に対して誤り訂正復号を行い、ＬＬｃｈのデータ信号を取得する。図３を参照して説明したように、ＣＢ伝送が行われる場合、ＬＬｃｈのデータにＣＢ用ＴＬＶ－ＳＩパケットが多重される。ＬＬｃｈ復調・誤り訂正復号部５１７は、ＬＬｃｈのデータ信号およびＬＬｃｈのデータ信号に多重されたＣＢ用制御情報を取得する。ＬＬｃｈ復調・誤り訂正復号部５１７は、取得したＬＬｃｈのデータ信号を出力部５２１に出力し、取得したＣＢ用制御情報をセカンダリｃｈ判別部５２３に出力する。

第２のチューナーとしてのチューナー５０２、ＧＩ除去・ＦＦＴ部５０４、ＯＦＤＭフレーム同期部５０６、ＴＭＣＣ復調部５０８、パイロット抽出部５１０、チャネル推定部５１２、波形等化部５１４、時間・周波数デインタリーブ部５１６およびＬＬｃｈ復調・誤り訂正復号部５１８の動作はそれぞれ、処理対象が受信機４０ｓの受信信号である点を除けば、チューナー５０１、ＧＩ除去・ＦＦＴ部５０３、ＯＦＤＭフレーム同期部５０５、ＴＭＣＣ復調部５０７、パイロット抽出部５０９、チャネル推定部５１１、波形等化部５１３、時間・周波数デインタリーブ部５１５およびＬＬｃｈ復調・誤り訂正復号部５１７の動作と同様であるため、説明を省略する。ただし、ＴＭＣＣ復調部５０８は、抽出したＴＭＣＣ情報をＣＢ伝送判別部５２２に出力しない。また、ＬＬｃｈ復調・誤り訂正復号部５１８は、ＣＢ用制御情報をセカンダリｃｈ判別部５２３に出力しない。

パイロット抽出部５０９およびチャネル推定部５１１は、受信したＯＦＤＭフレーム（第１の伝送フレーム）からパイロット信号の抽出および抽出したパイロット信号を用いたチャネル推定を行う第１のパイロット処理部５２５を構成する。パイロット抽出部５１０およびチャネル推定部５１２は、受信したＯＦＤＭフレーム（第２の伝送フレーム）からパイロット信号の抽出および抽出したパイロット信号を用いたチャネル推定を行う第２のパイロット処理部５２６を構成する。

合成部５１９は、時間・周波数デインタリーブ部５１５および時間・周波数デインタリーブ部５１６の出力信号を、変調装置２０の系統分離部２０５と反対の処理により合成し、ＬＬＲ算出・誤り訂正復号部５２０に出力する。

ＬＬＲ算出・誤り訂正復号部５２０は、合成部５１９の出力信号のビットごとにＬＬＲを算出し、算出したＬＬＲを用いて、合成部５１９の出力信号の誤り訂正復号を行い、各階層のデータ信号を取得する。ＬＬＲ算出・誤り訂正復号部５２０は、取得した各階層のデータ信号を出力部５２１に出力する。

出力部５２１は、ＬＬＲ算出・誤り訂正復号部５２０から出力された各階層のデータ信号およびＬＬｃｈ復調・誤り訂正復号部５１７，５１８から出力されたＬＬｃｈのデータ信号を出力する。

MIMO likeモードのＣＢ伝送では、プライマリｃｈおよびセカンダリｃｈの両方のチャネルの受信信号が無ければ、各階層のデータ信号を復調することができない。そのため、MIMO likeモードのＣＢ伝送が行われる場合、ＣＢ用制御情報は、ＬＬｃｈのデータ信号に多重される。

ＣＢ伝送判別部５２２は、ＴＭＣＣ復調部５０７から出力されたＴＭＣＣ情報に重畳されたＣＢフラグを参照し、チューナー５０１を介して受信した物理ｃｈにおいてＣＢ伝送が行われているか否かを判別し、判別の結果をセカンダリｃｈ判別部５２３に出力する。ＣＢ伝送判別部５２２は、例えば、全ての物理ｃｈの周波数帯域に亘ってスキャンし、受信可能なチャネルを検出する初期スキャンの際に、ＴＭＣＣ情報に重畳されたＣＢフラグを参照し、各物理ｃｈにおいてＣＢ伝送が行われているか否かを判別する。このように、本実施形態においては、ＣＢ伝送が行われているか否かを示すＣＢフラグをＴＭＣＣ情報に重畳することで、ＣＢ伝送判別部５２２は、各階層のデータ信号あるいはＬＬｃｈのデータ信号を復調しなくても、ＣＢ伝送が行われているか否かを判別することができる。

セカンダリｃｈ判別部５２３は、ＣＢ伝送が行われているとＣＢ伝送判別部５２２が判別すると、初期スキャンの終了後、指定された物理ｃｈとペアとなる物理ｃｈの周波数情報などを取得する。具体的には、セカンダリｃｈ判別部５２３は、ＬＬｃｈ復調・誤り訂正復号部５１７から出力されたＣＢ用制御情報を参照し、ＣＢ伝送を構成するペアとなる２つの物理ｃｈの周波数情報などを取得する。

セカンダリｃｈ判別部５２３は、チューナー５０１で放送波を受信する物理ｃｈでＣＢ伝送が行われる場合、チューナー５０２を起動し、チューナー５０２の受信周波数を、チューナー５０１で受信する物理ｃｈとペアとなる物理ｃｈの周波数に合わせる。こうすることで、プライマリｃｈおよびセカンダリｃｈそれぞれで伝送される放送波を受信することができる。

セカンダリｃｈ判別部５２３は、チューナー５０１で放送波を受信する物理ｃｈでＣＢ伝送が行われる場合、ＯＦＤＭフレーム同期部５０５とＯＦＤＭフレーム同期部５０６とを同期させる。上述したように、プライマリｃｈとセカンダリｃｈとは同タイミングで放送波が発射される。ＯＦＤＭフレーム同期部５０５とＯＦＤＭフレーム同期部５０６とを同期させることで、プライマリｃｈおよびセカンダリｃｈの復調タイミングを合わせることができる。

セカンダリｃｈ判別部５２３は、ＣＢ伝送が行われていないとＣＢ伝送判別部５２２が判別すると、ＭＩＭＯ伝送が行われていると判別する。セカンダリｃｈ判別部５２３は、ＭＩＭＯ伝送が行われていると判別すると、チューナー５０１と同じ物理ｃｈの放送波を受信するように、チューナー５０２を起動する。

また、セカンダリｃｈ判別部５２３は、ＭＩＭＯ伝送が行われているか、ＣＢ伝送が行われているかに応じて、第２のパイロット処理部５２６の処理を制御する。上述したように、ＣＢ伝送の場合、第２の伝送フレームには、第１のパイロット信号が含まれ、ＭＩＭＯ伝送の場合、第２の伝送フレームには、第２のパイロット信号が含まれる。したがって、セカンダリｃｈ判別部５２３は、ＭＩＭＯ伝送が行われているか、ＣＢ伝送が行われているかに応じて、ＯＦＤＭフレームに含まれるパイロット信号に適した処理（パイロット信号の抽出及びチャネル推定）が行われるように、第２のパイロット処理部５２６の処理を制御する。

このように本実施形態においては、変調装置２０は、系統分離部２０５と、パイロット信号生成部２０６と、ＯＦＤＭフレーム構成部２１４，２１５と、を備える。系統分離部２０５は、誤り訂正符号化後のデータ信号を第１の系統と第２の系統とに分離する。パイロット信号生成部２０６は、パイロット信号を生成して出力する。ＯＦＤＭフレーム構成部２１４は、第１の系統のデータ信号にパイロット信号を付加して第１の伝送フレームを構成する。ＯＦＤＭフレーム構成部２１５は、第２の系統のデータ信号にパイロット信号を付加して第２の伝送フレームを構成する。パイロット信号生成部２０６は、ＣＢ伝送を行う場合、第１のパイロット信号をＯＦＤＭフレーム構成部２１４およびＯＦＤＭフレーム構成部２１５に入力する。パイロット信号生成部２０６は、ＭＩＭＯ伝送を行う場合、第１のパイロット信号をＯＦＤＭフレーム構成部２１４に入力し、第２のパイロット信号をＯＦＤＭフレーム構成部２１５に入力する。

こうすることで、ＣＢ伝送を行う場合と、ＭＩＭＯ伝送を行う場合とで、パイロット信号を切り替えるという簡易な構成を追加するだけで、ＣＢ伝送とＭＩＭＯ伝送とで回路構成を共有することができる。そのため、本発明によれば、より簡易な構成でＭＩＭＯ伝送およびＣＢ伝送による送受信が可能となる。

なお、上述した実施形態においては、ＸＭＩパケットの形式で各階層の音声・映像データを再多重化して伝送する例を用いて説明したが、これに限られるものではなく、異なる階層のデータをパケット化し、各階層のパケットを再多重化して伝送する任意に方式に適用可能である。したがって、上述した実施形態における、「ＸＭＩパケット」および「ＸＭＩパケット化」という記載はそれぞれ、「再多重化パケット」、「再多重化」と読み替えることが可能である。

実施形態では特に触れていないが、コンピュータを、変調装置２０または復調装置５０として機能させるプログラムが提供されてもよい。また、プログラムは、コンピュータ読取り可能媒体に記録されていてもよい。コンピュータ読取り可能媒体を用いれば、コンピュータにインストールすることが可能である。ここで、プログラムが記録されたコンピュータ読取り可能媒体は、非一過性の記録媒体であってもよい。非一過性の記録媒体は、特に限定されるものではないが、例えば、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭなどの記録媒体であってもよい。

あるいは、変調装置２０または復調装置５０が行う各処理を実行するためのプログラムを記憶するメモリ、および、メモリに記憶されたプログラムを実行するプロセッサによって構成され、変調装置２０または復調装置５０に搭載されるチップが提供されてもよい。

上述の実施形態は代表的な例として説明したが、本発明の趣旨および範囲内で、多くの変更および置換が可能であることは当業者に明らかである。したがって、本発明は、上述の実施形態によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形および変更が可能である。例えば、実施形態の構成図に記載の複数の構成ブロックを１つに組み合わせたり、あるいは１つの構成ブロックを分割したりすることが可能である。

１ 送受信システム
１０，１０ａ 再多重化装置
２０，２０ａ 変調装置
３０，３０ｐ，３０ｓ 送信機
４０，４０ｐ，４０ｓ 受信機
５０ 復調装置
１０１，１０８，１２１ パケットフィルタ
１０２，１０９，１１０ ＩＰヘッダ圧縮部
１０３，１１１，１１２ ＴＬＶパケット化部
１０４，１１３，１１４ ＦＩＦＯバッファ
１０５ ＦＥＣブロック構成部
１０６ 階層別フレーム構成部
１０７ ＸＭＩパケット化部
１１５ Ｌ０シンボル構成部
１１６ Ｌ１シンボル構成部
１１７ ＧＰＳ基準信号発生器
１１８，１１８ａ 同期制御ＸＭＩパケット構成部
１１９ スタッフＸＭＩパケット構成部
１２０，１２０ａ ＸＭＩパケット送出スケジューラ部
２０１ 入力Ｉ／Ｆ部
２０２ 誤り訂正符号化部
２０３ ビットインタリーブ部
２０４ マッピング部
２０５ 系統分離部
２０６，２０６ａ パイロット信号生成部
２０７ ＴＭＣＣ情報ビット生成部
２０８ ＴＭＣＣ信号生成部
２０９，２１０ 階層合成部
２１１，２１２ 時間・周波数インタリーブ部
２１３ ＭＩＳＯ符号化部
２１４，２１５ ＯＦＤＭフレーム構成部
２１６，２１７ ＩＦＦＴ・ＧＩ付加部
２０６１ Ｗｉ生成・パイロット変調部
２０６２ １系パイロットパターン生成部
２０６３ ２系パイロットパターン生成部
２０６４ 切替スイッチ
５０１，５０２ チューナー
５０３，５０４ ＧＩ除去・ＦＦＴ部
５０５，５０６ ＯＦＤＭフレーム同期部
５０７，５０８ ＴＭＣＣ復調部
５０９，５１０ パイロット抽出部
５１１，５１２ チャネル推定部
５１３，５１４ 波形等化部
５１５，５１６ 時間・周波数デインタリーブ部
５１７，５１８ ＬＬｃｈ復調・誤り訂正復号部
５１９ 合成部
５２０ ＬＬＲ算出・誤り訂正復号部
５２１ 出力部
５２２ ＣＢ伝送判別部
５２３ セカンダリｃｈ判別部
５２４ Ｐ／Ｓ同期部
５２５ 第１のパイロット処理部
５２６ 第２のパイロット処理部

Claims (4)

1. ２系統に分離したデータ信号を含む第１の伝送フレームおよび第２の伝送フレームを、１つの物理チャネルにおいて、第１の偏波および第２の偏波を用いて伝送するＭＩＭＯ伝送と、２つの物理ｃｈを組み合わせて伝送するチャネルボンディング伝送とが可能な送信装置であって、
   誤り訂正符号化後の前記データ信号を第１の系統と第２の系統とに分離する系統分離部と、
   パイロット信号を生成して出力するパイロット信号生成部と、
   前記第１の系統のデータ信号に前記パイロット信号生成部から出力されたパイロット信号を付加して前記第１の伝送フレームを構成する第１のフレーム構成部と、
   前記第２の系統のデータ信号に前記パイロット信号生成部から出力されたパイロット信号を付加して前記第２の伝送フレームを構成する第２のフレーム構成部と、を備え、
   前記パイロット信号生成部は、
   前記チャネルボンディング伝送を行う場合、第１のパイロット信号を前記第１のフレーム構成部および前記第２のフレーム構成部に出力し、
   前記ＭＩＭＯ伝送を行う場合、前記第１のパイロット信号を前記第１のフレーム構成部に出力し、第２のパイロット信号を前記第２のフレーム構成部に出力する、送信装置。
2. 請求項１に記載の送信装置において、
   ＴＭＣＣ情報を含むＴＭＣＣ信号を生成し、前記生成したＴＭＣＣ信号を前記第１のフレーム構成部および前記第２のフレーム構成部に出力するＴＭＣＣ信号生成部をさらに備え、
   前記ＴＭＣＣ情報には、前記チャネルボンディング伝送を行うか否かを示すフラグ情報が重畳されており、
   前記パイロット信号生成部は、前記フラグ情報に基づき、前記チャネルボンディング伝送を行うか否かを判別する、送信装置。
3. 第１の偏波および第２の偏波を用いて伝送するＭＩＭＯ伝送、または、２つの物理ｃｈを組み合わせて伝送するチャネルボンディング伝送により送信された、２系統に分離したデータ信号を含む第１の伝送フレームおよび第２の伝送フレームを受信する受信装置であって、
   前記受信した第１の伝送フレームからパイロット信号の抽出および抽出したパイロット信号を用いたチャネル推定を行う第１のパイロット処理部と、
   前記受信した第２の伝送フレームからパイロット信号の抽出および抽出したパイロット信号を用いたチャネル推定を行う第２のパイロット処理部と、
   前記第１のパイロット処理部の推定値に基づく前記受信した第１の伝送フレームに対する等化後の信号と、前記第２のパイロット処理部の推定値に基づく前記受信した第２の伝送フレームに対する等化後の信号とを合成する合成部と、
   前記合成部による合成後の信号を復号する復号部と、
   前記ＭＩＭＯ伝送が行われているか、前記チャネルボンディング伝送が行われているかに応じて、前記第２のパイロット処理部の処理を制御する制御部と、を備える受信装置。
4. 請求項３に記載の受信装置において、
   前記第１の伝送フレームおよび前記第２の伝送フレームには、ＴＭＣＣ情報を含むＴＭＣＣ信号が含まれ、
   前記ＴＭＣＣ情報には、前記チャネルボンディング伝送を行うか否かを示すフラグ情報が重畳され、
   前記第１の伝送フレームから抽出されたＴＭＣＣ信号に含まれるＴＭＣＣ情報に重畳されたフラグ情報に基づき、前記チャネルボンディング伝送が行われているか否かを判別する判別部をさらに備え、
   前記制御部は、前記判別部による判別の結果に基づき、前記第２のパイロット処理部の処理を制御する、受信装置。
   
   

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