JP2022084808A - 受信装置、受信方法、送信装置及び送信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルを用いてペイロードデータを送信する方法及び通信装置を提供する。【解決手段】ＯＦＤＭシンボルを用いてペイロードデータを送信する送信装置であって、複数の異なるチャネルから送信されるペイロードデータを受信し、複数のタイムフレームについて各チャネルから受信したペイロードデータを複数の送信用ペイロードデータフレームにフレーム化するように構成されたフレームビルダと、複数のペイロードデータフレームのそれぞれについて、フレーム同期ＯＦＤＭシンボル、１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボル、１つ又は複数の第２のシグナリングＯＦＤＭシンボルを生成し、各チャネルから受信したペイロードデータにより、１つ又は複数のペイロードＯＦＤＭシンボルを変調するように構成された変調部と、複数のペイロードデータフレームを複数の送信フレームとして送信する送信部と、を具備する。【選択図】図２

Description

本開示は、送信装置、及び直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルを用いてペイロードデータを送信する方法に関する。

本出願は英国特許出願第１６１１０７１．０号のパリ条約に基づく優先権を主張するものであり、その内容の全体が参照により本明細書に援用される。

直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ）を用いてデータ通信を行う無線通信システムについての多くの例がある。例えば、デジタルビデオブロードキャスティング（ＤＶＢ）規格に従って動作するように構成されたテレビジョンシステムは、地上伝送及びケーブル伝送のためにＯＦＤＭを使用する。ＯＦＤＭは、一般に、並列に変調されるＫ個の狭帯域サブキャリア（ただし、Ｋは整数）を提供するものとして説明することができる。各サブキャリアは、直交振幅変調（ＱＡＭ）シンボルや直交位相シフトキーイング（ＱＰＳＫ）シンボル等の変調されたデータシンボルの通信を行う。サブキャリアは、周波数領域で変調され、時間領域に変換して送信される。データシンボルはサブキャリア上で並列に通信されるので、各サブキャリア上で同じ変調シンボルを長時間通信することができる。サブキャリアは同時に並列に変調され、その結果、変調されたキャリアは共同してＯＦＤＭシンボルを構成する。したがって、ＯＦＤＭシンボルは複数のサブキャリアを含み、各サブキャリアはそれぞれ同時に変調され、異なる変調シンボルを有する。送信中、ＯＦＤＭシンボルのサイクリックプレフィックスを挿入されたガードインターバルが、ＯＦＤＭシンボルに先行する。ガードインターバルは、存在する場合、マルチパスにより生じる可能性がある送信信号のあらゆるエコーを吸収するような期間となるように設けられる。

「ＡＴＳＣ規格：Ａ／３２１、システムディスカバリ及びシグナリング(ATSC Standard: A/321, System Discovery and Signaling)」^［１］というタイトルの出版物において、高度テレビジョン・システムズ委員会（ＡＴＳＣ）３．０として知られるテレビジョンシステムのために、放送デジタルテレビ番組を伝送している送信テレビジョン信号にプリアンブルを含ませることが提案されている。当該プリアンブルは、いわゆる「ブートストラップ」信号を含む。ブートストラップ信号は、受信装置に、検出可能性がより高く、したがって初期検出用の信号として機能し得る送信信号の一部を提供することを目的としている。これは、放送局が、単にテレビを放送するだけでなく、放送信号の範囲内で複数のサービスを提供することを期待しているためである。

しかしながら、サービスが単一チャネルにおいて時分割多重化（ＴＤＭ）されるＯＦＤＭを採用する放送ネットワークの現在の規格であるＩＳＤＢ－Ｔにおいては、一度チューナが設定されるとモバイルサービスの容量が制限されるという問題がある。携帯テレビの需要が増えると、このような問題がまずます顕在化する。

次の規格であるＩＳＤＢ－Ｔ３では、周波数分割多重化（ＦＤＭ）又はＴＤＭのために構成することができるフレーム構造を設計することが提案されている。このようなフレーム構造は、本明細書において提案され、本技術の諸実施形態に関して定義される。

本開示のさらなる態様及び実施形態は、送信装置及び送信方法を含む添付の特許請求の範囲において提供される。

本開示の諸実施形態によれば、直交周波数分割多重化されたＯＦＤＭシンボルを用いてペイロードデータを送信する送信装置であって、複数の異なるチャネルから送信される上記ペイロードデータを受信し、複数のタイムフレームについて上記各チャネルから受信したペイロードデータを複数の送信用ペイロードデータフレームにフレーム化するように構成されたフレームビルダと、上記複数のペイロードデータフレームのそれぞれについて、フレーム同期ＯＦＤＭシンボル、１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボル、１つ又は複数の第２のシグナリングＯＦＤＭシンボルを生成し、上記各チャネルから受信したペイロードデータにより、１つ又は複数のペイロードＯＦＤＭシンボルを変調するように構成された変調部と、上記複数のペイロードデータフレームを複数の送信フレームとして送信する送信部を具備し、上記複数の送信フレームは、それぞれ、１つ又は複数のペイロードＯＦＤＭシンボルを含み、上記１つ又は複数のペイロードＯＦＤＭシンボルに対してフレーム同期ＯＦＤＭシンボルと、それに続く上記１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルと、それに続く上記１つ又は複数の第２のシグナリングＯＦＤＭシンボルとが先行し、上記フレーム同期ＯＦＤＭシンボル及び上記１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルは、無線周波数送信帯域幅に等しい帯域幅で送信され、上記１つ又は複数の第２のシグナリングＯＦＤＭシンボル及び上記１つ又は複数のペイロードＯＦＤＭシンボルは、上記無線周波数送信帯域幅で送信され、上記１つ又は複数の第２のシグナリングＯＦＤＭシンボル及び上記１つ又は複数のペイロードＯＦＤＭシンボルは、それぞれ、周波数分割されて複数の周波数セグメントを提供し、上記複数の周波数セグメントは、それぞれ、異なるチャネルからペイロードデータを伝送し、上記各周波数セグメントにおける上記１つ又は複数の第２のシグナリングＯＦＤＭシンボルは、上記１つ又は複数のペイロードＯＦＤＭシンボルから上記複数の周波数セグメントにより送信される上記ペイロードデータをチャネル毎に検出及び復元するための物理層シグナリングの複数のインスタンスのうちの１つのインスタンスを伝送し、上記１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルは、上記第２のシグナリングＯＦＤＭシンボルを検出するための第１のシグナリングデータを伝送する送信装置が提供される。

本開示は、参照によりその内容の全体が本明細書に援用される同時係属中の特許出願第ＰＣＴ／ＧＢ２０１４／０５０８６９号、ＧＢ１３０５８０５．２号、ＰＣＴ／ＧＢ２０１４／０５０８６８号、ＧＢ１３０５７９７．１号、ＧＢ１３０５７９９．７号、ＵＳ１４／２２６９３７号、ＰＣＴ／ＧＢ２０１４／０５０８７０号、ＧＢ１３０５７９５．５号、ＰＣＴ／ＧＢ２０１４／０５０９５４号、ＧＢ１３１２０４８．０号、ＴＷ１０３１２１５７０号、ＰＣＴ／ＧＢ２０１４／０５１６７９号、ＥＰ１３１７０７０６．９号、ＰＣＴ／ＥＰ２０１４／０６１４６７号、ＧＢ１４０３３９２．２号、ＧＢ１４０５０３７．１号、ＴＷ１０３１２１５６８号、ＰＣＴ／ＧＢ２０１４／０５１９２２号、及びＧＢ１４２０１１７．２号によって支持される。

添付の特許請求の範囲において、本開示の様々なさらなる態様及び特徴が定義され、ペイロードデータを送信する方法も含まれる。

図１は、ブロードキャスト送信ネットワークの構成を示す概略図である。 図２は、図１の送信ネットワークを介してブロードキャストデータを送信するための例示的な送信チェーンを示す概略ブロック図である。 図３は、ガードインターバルを含む時間領域におけるＯＦＤＭシンボルを示す概略図である。 図４は、ＯＦＤＭを使用して図１のブロードキャスト送信ネットワークによってブロードキャストされたデータを受信するための典型的な受信装置を示す概略ブロック図である。 図５は、本技術の一実施形態に係る周波数領域において分離された複数のセグメント内に複数のサービスを含むペイロードデータを同時に送信するための送信フレームを示す概略図である。 図６は、本技術の一実施形態に係るフレーム同期ＯＦＤＭシンボルを送信するための図２に示す送信装置の一部を示す概略ブロック図である。 図７は、本技術の一実施形態に係るフレーム同期ＯＦＤＭシンボルの生成に使用される擬似雑音系列生成回路を示す概略図である。 図８は、本技術の一実施形態に係る周波数領域におけるフレーム同期ＯＦＤＭシンボルを示す概略図である。 図９は、本技術の一実施形態に係る時間領域シンボル系列を巡回シフトすることで１つ又は複数のフレーム同期ＯＦＤＭシンボルを生成する際の送信装置の例示的な動作を示すフローチャートである。 図１０は、本技術の一実施形態に係るフレーム同期ＯＦＤＭシンボルの時間領域構造を示す概略図である。 図１１は、本技術の一実施形態に係る第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルの第２の時間領域を示す概略図である。 図１２は、１つ又は複数のフレーム同期ＯＦＤＭシンボルからシグナリングを検出及び復元するための例示的な受信装置を示す概略ブロック図である。 図１３は、本技術の一実施形態に係るＯＦＤＭシンボルに順方向フーリエ変換を行うためのトリガ時間を特定することを含むフレーム同期ＯＦＤＭシンボルを検出するための受信装置を示す概略ブロック図である。 図１４は、本技術の一実施形態に係るフレーム同期ＯＦＤＭシンボルを検出するように構成された相関部を示す概略ブロック図である。 図１５は、本技術の一実施形態に係るフレーム同期ＯＦＤＭシンボル及び第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルを生成する際の使用系列及び周波数オフセットの受信装置における検出を示すフローチャートである。 図１６は、本技術の一実施形態に係るシグネチャ系列の相対巡回シフトを検出するように構成された図４に示す例のような受信装置の一部を示す概略ブロック図である。 図１７は、本技術の一実施形態に係るシグネチャ系列の相対巡回シフトを検出するように構成された図４に示す例のような受信装置の一部を示す概略ブロック図である。 図１８は、本技術の一実施形態に係る図１６及び図１７に示すような共役乗算を用いる方法と除算を用いる周波数領域復号アルゴリズムとの性能の差を示すブロック誤り率対シンボル対雑音比のグラフである。 図１９は、本技術の一実施形態に係るセグメント化されたＯＦＤＭの受信を示す図である。 図２０は、本技術の一実施形態に係るシグネチャ系列の相対巡回シフトを検出するように構成された狭帯域受信装置の一部を示す概略ブロック図である。

以下、添付の図面を参照しながら、一例として本開示の実施形態を説明する。各図において、同様の部分には、対応する参照符号を付する。

本開示の実施形態は、映像データ及び音声データを表す信号を送信するための送信ネットワークを形成して、例えば、テレビジョン受信装置にテレビジョン信号を送信するための放送ネットワークを形成することができるように構成することができる。いくつかの例では、テレビジョン信号の音声／映像を受信するための装置は、移動中にテレビジョン信号を受信するモバイル装置であってもよい。他の例では、音声／映像データは、従来のテレビジョン受信装置によって受信されてもよい。当該テレビジョン受信装置は、固定式のものであってもよく、１つ又は複数の固定アンテナに接続されていてもよい。

テレビジョン受信装置は、テレビジョン画像用の統合ディスプレイを含んでも含まなくてもよく、複数のチューナ及び復調部を含むレコーダ装置であってもよい。アンテナは、テレビジョン受信装置に内蔵されていてもよい。接続されたアンテナ又は内蔵のアンテナを用いて、テレビジョン信号と同様に異なる信号の受信を容易にしてもよい。したがって、本開示の実施形態は、異なる環境にある異なる種類の装置がテレビ番組を表す音声／映像データを受信することを容易にするように構成される。

移動中にモバイル装置を用いてテレビジョン信号を受信することは、無線受信条件が固定アンテナから入力を受ける従来のテレビジョン受信装置の条件とかなり異なるため、より困難となり得ることが理解されよう。

テレビジョン放送システムの一例を図１に示す。図１に示す放送テレビ基地局１は、放送送信装置２に接続されている。放送送信装置２は、放送ネットワークのカバーエリア内において放送テレビ基地局１から受信した信号を送信する。図１に示すテレビジョン放送ネットワークは、いわゆるマルチ周波数ネットワークとして動作することができる。マルチ周波数ネットワークでは、各放送テレビ基地局１が、他の隣接する放送テレビ基地局１の周波数とは異なる周波数でそれぞれ信号を送信する。図１に示すテレビジョン放送ネットワークは、いわゆる単一周波数ネットワークとして動作することもできる。単一周波数ネットワークでは、放送ネットワークのカバーエリア内のテレビジョン受信装置４及びモバイル装置６が受信できるように、各放送テレビ基地局１が音声／映像データを同時に伝送する無線信号を送信する。図１に示す例では、放送テレビ基地局１から送信される信号は、直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ）を用いて送信され、これにより、異なる放送テレビ基地局１から信号が送信されたとしても、各放送送信装置２からテレビジョン受信装置が合成可能な同一の信号を送信するように構成することができる。放送テレビ基地局１同士の間隔が、異なる放送テレビ基地局１によって送信される信号間の伝播時間が各ＯＦＤＭシンボルの送信に先行するガードインターバルより短いか、又は実質的に超えないようなものである場合、受信装置４及びモバイル装置６は、ＯＦＤＭシンボルを受信することができ、さらに、異なる放送テレビ基地局１から送信された信号を合成することにより、当該ＯＦＤＭシンボルからデータを復元することができる。このようにＯＦＤＭを採用する放送ネットワークの規格の例としては、ＤＶＢ－Ｔ、ＤＶＢ－Ｔ２、及びＩＳＤＢ－Ｔが挙げられる。

図２は、音声／映像ソースからデータを送信するための放送テレビ基地局１の一部を構成する送信装置を示す例示的なブロック図である。図２において、異なる音声／映像チャネル２０、２２、及び２４は、テレビ番組又はコンテンツを表す異なる音声／映像データを生成する。音声／映像データは、符号化及び変調された後、フレームビルダ２６に供給される。フレームビルダ２６は、時分割単位に対応するペイロードデータフレーム又は送信用タイムフレームに送信されるデータを形成するように構成される。各ペイロードデータフレームには、物理層シグナリングデータが物理層データブロック２８によって提供され、各ペイロードデータフレームに追加されて送信される。すなわち、音声／映像チャネル２０、２２、及び２４のそれぞれに対し、図２に示す送信装置によって送信信号内に生成された複数の送信フレームに対応する複数のタイムフレームのそれぞれについて、複数のペイロードデータフレームに音声／映像データが形成される。当該フレームは、物理層シグナリングが送信されるプリアンブルを有する時分割区間又は周波数分割区間、及び音声／映像チャネル２０、２２、及び２４によって生成された音声／映像データを送信する１つ又は複数のデータ送信区間を含んでもよい。当該データをインターリーブし、シンボルに形成してからＯＦＤＭ変調部３０に供給してもよい。ＯＦＤＭ変調部３０の出力をガードインターバルを挿入するガード挿入部３２に通過させ、得られた信号は送信部４０に供給される。当該信号は、送信部４０からアンテナ４２によって送信される。シグナリング及び同期生成部３４によって生成されたシグナリング及び同期情報をガード挿入部３２に提供してもよい。フレーム同期信号及び第１のシグナリングシンボルとともに送信されるシグナリング情報は、シグナリング情報部３６で生成され、同期信号生成部３８に供給される。同期信号生成部３８は、フレーム同期信号及び第１のシグナリングシンボルを生成する。以下に説明するように、シグナリング情報は、時間領域におけるフレーム同期ＯＦＤＭシンボルの相対巡回シフトとして、フレーム同期ＯＦＤＭシンボルのシグネチャ系列に対する第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルを変調するシグネチャ系列として表現してもよい。

従来の構成と同様に、ＯＦＤＭは、周波数領域においてシンボルを生成するように構成される。周波数領域では、送信するデータシンボルをサブキャリアにマッピングする。サブキャリアは、逆フーリエ変換を用いて時間領域に変換される。逆フーリエ変換は、ＯＦＤＭ変調部３０の一部を構成してもよい。このようにして、送信するデータは周波数領域において形成され、時間領域において送信される。図３に示すように、各時間領域シンボルは、継続時間Ｔｕ秒の有効部分と、継続時間Ｔｇ秒のガードインターバルとによって生成される。ガードインターバルは、時間領域における継続時間Ｔｇを有するシンボルの有効部分の一部をコピーすることにより生成される。ただし、コピーされた部分は、シンボルの端部から生成されてもよい。時間領域シンボルの有効部分をガードインターバルと相関させることにより、ＯＦＤＭシンボルの有効部分の開始部分を検出するように受信装置を構成することができる。この開始部分を起点として、高速フーリエ変換により、時間領域シンボルのサンプルを周波数領域に変換することができる。当該周波数領域から、送信データを復元することができる。このような受信装置を図４に示す。

図４において、受信アンテナ５０は、チューナ５２を通過して、アナログ／デジタル変換部５４によりデジタル信号に変換されたＲＦ信号を検出するように構成される。その後、ガードインターバルがガードインターバル除去部５６により除去される。高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を行うために最適な位置を検出し、時間領域のサンプルを周波数領域に変換した後、ＦＦＴ部５８は、時間領域のサンプルを変換して周波数領域のサンプルを形成する。当該サンプルは、チャネル推定及び補正部６０に供給される。チャネル推定及び補正部６０は、例えば、ＯＦＤＭシンボルに埋め込まれたパイロットサブキャリアを用いて、等化に使用される送信チャネルを推定する。パイロットサブキャリアを除外した後、データを含む全てのサブキャリアは、デマッパ部６２に供給される。デマッパ部６２は、ＯＦＤＭシンボルのサブキャリアからデータビットを抽出する。これらデータビットは、その後、サブキャリアシンボルをデインターリーブするデインターリーバ６４に供給される。データビットは、その後、ビットデインターリーバ６６に供給される。ビットデインターリーバ６６は、誤り訂正デコーダが誤り訂正動作に従って、例えば、前方誤り訂正符号化処理に含まれる冗長データを用いて誤りを訂正できるようにデインターリーブを行う。

フレーミング構造
図５は、図１～４を参照して説明したシステムにおいて送受信することができる本技術の一実施形態に係るフレームのフレーミング構造の概略図を示す。図５は、異なるチャネルからデータを伝送するための送信信号の提案された一般的な構造を示す。例えば、この構造を用いてＩＳＤＢ－Ｔ３フレーム内において異なるテレビジョンチャネルを伝送することができる。図５に示すように、送信フレームは、以下のものを含む。
・受信装置が
フレームの始まりを検出し
キャリア周波数オフセットを推定する
ために使用するフレーム同期ＯＦＤＭシンボル５０１。
・１つ又は複数（ｍ個）の特別なＯＦＤＭシンボルを含む第１のプリアンブル。当該特別なＯＦＤＭシンボルは、第１のシグナリングＯＦＤＭシンボル５０２（Ｐ１）と呼ばれることがある。当該第１のシグナリングＯＦＤＭシンボル５０２（Ｐ１）は、第２のプリアンブルの構造に関する初期のシグナリング情報を伝送する。
・１つ又は複数のＯＦＤＭシンボルを含む第２のプリアンブル。当該ＯＦＤＭシンボルは、物理層（レイヤ１）のパラメータを伝送する第２のシグナリングＯＦＤＭシンボル５０４及び５０５（Ｐ２）と呼ばれることがある。当該パラメータは、フレームのすべてのセグメントのためのポストプリアンブル波形によりペイロードを伝送する方法を記述する。適切なパラメータは、例えば、出願日におけるＤＶＢ規格及びＡＴＳＣ３．０物理層規格のドラフトに記載されている。諸実施形態では、フレーム内の１つ又は複数の第２のシグナリングＯＦＤＭシンボルのそれぞれによって伝送されるシグナリングデータは同一である。一例では、これを、各セグメントについて、データを伝送するループ内で構造化してもよい。すなわち、第２のシグナリングＯＦＤＭシンボル５０４及び５０５（Ｐ２）の異なる周波数セグメント５０７．１、５０７．２、及び５０７．３は、それぞれ、周波数セグメント５０７．１、５０７．２、及び５０７．３についてのペイロードＯＦＤＭシンボル５０６の構造を定義する帯域情報の実例となる。
・多数のペイロードＯＦＤＭシンボル５０６を含むポストプリアンブルセクション。当該ペイロードＯＦＤＭシンボル５０６は、ペイロードを伝送し、異なるチャネルによって生成され物理層パイプ（ＰＬＰ）に分割された音声／映像データから形成されたサービスを含む。ペイロードＯＦＤＭシンボル５０６の数は、第２のシグナリングＯＦＤＭシンボル５０４及び５０５により信号として送信されてもよい。物理層パイプ（ＰＬＰ）という用語は、送信フレームから復元することができる音声／映像データのチャネルを特定するために用いられる。
・ペイロードＯＦＤＭシンボルの周波数セグメント５０７．１、５０７．２、及び５０７．３により提供される各チャネルは、次の周波数同期ＯＦＤＭシンボル５１１及び第１の（Ｐ１）シグナリングＯＦＤＭシンボル５１２の前に、フレームクローズシンボル（ＦＣＳ）５０８によって終端する。

諸実施形態では、フレーム周波数同期ＯＦＤＭシンボル５０１の直後に１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボル５０２が続く。諸実施形態では、フレーム内の１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボル５０２の最後のシンボルの直後に、１つ又は複数の第２のシグナリングＯＦＤＭシンボル５０４及び５０５が続く。諸実施形態では、フレーム内の１つ又は複数の第２のシグナリングＯＦＤＭシンボル５０４及び５０５の最後のシンボルの直後には、ペイロードＯＦＤＭシンボル５０６が続く。

上述のように、送信フレームは、さらにＭ個の周波数セグメント５０５．１、５０７．２、及び５０７．３に分割され、これにより、フレームの各ＯＦＤＭシンボルも分割される。１フレーム当たりのセグメントの数Ｍは設定可能であり、第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルにより信号として送信される。

フレーム同期ＯＦＤＭシンボル及び第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルは、チャネル帯域幅全体に広がるように構成されるので、本質的に広帯域である。しかしながら、これらシンボルは、帯域幅がチャネル全体に広がる広帯域受信装置及び帯域幅がＭ個のセグメントのうちの１つの帯域幅と同じ狭帯域受信装置の両方で検出及び復号化することができる。第２のシグナリングＯＦＤＭシンボル及びペイロードＯＦＤＭシンボルは、両方とも、セグメントごとに別々に変調され、その後、ＩＤＦＴによる時間領域への変換に先立ち、セグメント順に周波数領域において連結される。したがって、周波数セグメント化する場合、第２のシグナリングＯＦＤＭシンボル及びペイロードＯＦＤＭシンボルをそれぞれセグメントごとに復号化しなければならない。

諸実施形態では、図５に示す送信信号の無線周波数送信帯域幅５１４は、約６Ｍｈｚ又は約８Ｍｈｚのフレームに対する帯域幅を表す。しかしながら、これらは単なる例であり、本開示の実施形態がこれらの帯域幅に限定されないように他の無線周波数送信帯域幅を用いてもよいことが理解されよう。

以下の段落では、第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルをどのように構成することができるか、第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルがどのようにシグナリング情報を伝送することができるか、第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルが伝送する情報が受信装置においてどのように復号化されるかだけでなく、送信装置においてフレーム同期ＯＦＤＭシンボルをどのように構成し、受信装置においてフレーム同期ＯＦＤＭシンボルをどのように検出することができるかについて記載する。

同期信号
図６は、フレーム同期信号を送信するように構成された図２に示す送信装置の一部の概略ブロック図である。図６において、シグネチャ系列生成部６００は、サブキャリアマッピング及びゼロパディング部６０２によりフレーム同期ＯＦＤＭシンボルを構成するＯＦＤＭシンボルのサブキャリアにマッピングされるシグネチャ系列を生成するように構成される。周波数領域信号は、その後、逆フーリエ変換部６０４によって時間領域に変換される。フレーム同期信号で送信されるシグナリング情報は、第１の入力６０５により巡回シフト部６０６に供給される。巡回シフト部６０６は、第２の入力６０７により、フレーム同期ＯＦＤＭシンボルを表す時間領域ＯＦＤＭシンボルも受信する。本技術の諸実施形態では、巡回シフト部６０６の動作とその入力との組み合わせは、図２に示すシグナリング及び同期生成部３４に相当するものであってもよい。以下に説明するように、シグナリング情報は、時間領域におけるフレーム同期ＯＦＤＭシンボルの相対巡回シフトとして、フレーム同期ＯＦＤＭシンボルのシグネチャ系列に対する第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルを変調するシグネチャ系列として表される。第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルは、その後、ガードインターバル挿入部６０８に供給される。ガードインターバル挿入部６０８は、フレーム同期ＯＦＤＭシンボルを構成するＯＦＤＭシンボルが送信部６０９により送信される形式で、フレーム同期ＯＦＤＭシンボルにガードインターバルを追加する。

フレーム同期ＯＦＤＭシンボルは、Ａ／３２１^［２］に記載されている第１のＡＴＳＣ３．０ブートストラップシンボルと同様の構造を有する。フレーム同期ＯＦＤＭシンボルは、２０４８ｐのＦＦＴサイズＯＦＤＭシンボルである。ｐの値は、｛０．２５、０．５、１、２、４｝のいずれかとすることができ、これにより、フレーム同期ＯＦＤＭシンボルをそれぞれ｛５１２、１Ｋ、２Ｋ、４Ｋ、８Ｋ｝ＦＦＴサイズのＯＦＤＭシンボルにすることができる。

図６に示すように、シグネチャ系列生成部６００は、シグネチャ系列を生成するために使用される擬似ランダム系列生成部６１０とＺａｄｏｆｆ－Ｃｈｕ（ＺＣ）系列生成部６１２とを含む。これら２つの系列は、乗算部６１４によって乗算され、乗算された系列がサブキャリアマッピング及びゼロパディング部６０２によりＯＦＤＭシンボルのサブキャリアにマッピングされる。図６に示すように、擬似ランダム系列生成部６１０のシード値は第１の入力６２０で供給され、第２の入力６２２はＺａｄｏｆｆ－Ｃｈｕ系列生成部６１２のルートの指示を提供する。ＺＣ系列は、以下の式１を用いて生成される。

（ｑは、ＺＣ系列のルートとして定義されている。）

図６を参照して説明したように、フレーム同期ＯＦＤＭシンボルは、図７に示す擬似ノイズ（ＰＮ）系列生成部により生成した正負の係数で乗算したＺａｄｏｆｆ－Ｃｈｏｕ（ＺＣ）系列の係数をそのサブキャリアにマッピングすることにより、周波数領域において構成される。したがって、諸実施形態に係る乗算された系列は、（ＺＣ＊ＰＮ）系列として記載される。

図７は、本技術の一実施形態に係るフレーム同期ＯＦＤＭシンボルを生成する際に使用される図６に示すシグネチャ系列生成部６００の一部を構成する擬似ノイズ生成回路６１０を示す概略図である。ＰＮ系列は、図７に示す生成回路により、以下の（多項）式２を用いて生成される。各フレームの始まりにおいて、選択された１６ビットシードｇを用いて、各要素７０１、７０２、７０４、及び７０６（ｒ_Ｉ）を初期化する。このシードは、式３に示す形式をとる。

（ただし、各ビット７１１、７１２、７１４、７１６、７１８、及び７１９（ｇ_ｉ）は、０又は１のいずれかのバイナリ値を有する。１６ビットシードｇを形成するために、これらを複数の加算要素７２１、７２２、７２４、及び７２６により組み合わせる。）

ＯＦＤＭシンボル上にシグネチャ系列を対称的に形成するための（ＺＣ＊ＰＮ）系列のマッピングを図８に示す。

図８に示すように、周波数領域において、フレーム同期信号は対称Ｚａｄｏｆｆ－Ｃｈｕ（ＺＣ）系列の２等分８１０を含むものと見なすことができる。Ｚａｄｏｆｆ－Ｃｈｕ系列における各シンボルは、アクティブキャリア８１２を変調するように構成される。これに対応して、ＰＮ系列は、線８１４に示すようなサブキャリアを変調するように構成される。フレーム同期信号の他のサブキャリアは使用されないので、例えば、フレーム同期信号８２０及び８２２の端部に示すように、ゼロに設定される。

（ＺＣ＊ＰＮ）系列Ｎ_ａの長さは、フレーム同期ＯＦＤＭシンボル当たりの有用なサブキャリアの数と呼ばれる設定可能なパラメータである。これは、（ＺＣ＊ＰＮ）係数がフレーム同期ＯＦＤＭシンボルの中心のＮ_ａサブキャリアのみにマッピングされ、（シンボルの低帯域及び高帯域の端にある）他のサブキャリアがゼロに設定されることを意味する。（ＺＣ＊ＰＮ）系列は、その構成において鏡面対称性を有し、中心係数はゼロに設定される。

図８に示すように、ＺＣ系列及びＰＮ系列は、ＯＦＤＭシンボルの中心ＤＣサブキャリアに対して鏡映対称となるようにＯＦＤＭサブキャリアにマッピングされる。フレーム同期（０≦ｎ＜Ｎ_Ｂ）のｎ番目のシンボルのサブキャリア値は、以下の式４及び５のようにして算出することができる。ただし、Ｎ_Ｈ＝（Ｎ_ＺＣ－１）／２であり、Ｎ_Ｂはシンボルの数であり、ｐ（ｋ）はＰＮ系列の要素である。ＺＣ系列は、そのルートｑによって決定される。ルートｑは、各シンボルについて同一であってもよいが、ＰＮ系列は各シンボルとともに増加する。

最後のシンボルは、その特定のシンボルのサブキャリア値の位相が反転する（すなわち、１８０°回転）。これにより、フレーム同期及びプリアンブル信号の明確な終わりの指示が提供される。これは、別のシンボルがある場合に提供され、この場合、受信装置は、最後のＯＦＤＭシンボルの明確な指示を提供する。すなわち、任意の数の同期及びシグナリングＯＦＤＭシンボルを使用することができる。したがって、受信装置は、位相反転を検出することができるので、フレーム同期信号の終わりを検出することができる。

一例では、時間領域におけるフレーム同期ＯＦＤＭシンボルのデータ決定巡回シフトを行うことにより、第１のシグナリングシンボルおいてシグナリングデータを伝送することができる。これは、図６に示す巡回シフトブロックにより行われる。シグナリングビットを伝送するための処理を図９にまとめて示す。

図９において、ステップＳ９００で、系列生成部６００により周波数領域系列が周波数領域に形成される。ステップＳ９０２において、ＩＦＦＴ部６０４によって逆フーリエ変換が行われ、周波数領域信号が時間領域に変換される。このようにして、ステップＳ９０４において、当該系列が時間領域に形成される。ステップＳ９０６に示すように、シグナリングビットが形成され、その後、ステップＳ９０８において相対的な巡回シフト値として解釈される。ステップＳ９１０において、当該相対的なシフト値は、絶対的なシフト値に変換される。矢印Ｓ９１２に示すように、ステップＳ９０４で形成された時間領域系列は、その後、ステップＳ９１０で決定された絶対的な巡回シフトに従ってシフトされる。最後に、ステップＳ９１４において、送信する時間領域系列が生成される。

時間領域構造
一例では、各フレーム同期ＯＦＤＭシンボルは、送信装置によってＡ、Ｂ、及びＣと呼ぶ３つの部分から形成される。上述のように、ＯＦＤＭシンボルは、通常、受信装置におけるマルチパス受信を考慮するために、時間領域におけるＯＦＤＭシンボルの区間をコピーすることで生成されるガードインターバルをＯＦＤＭシンボルに対するプリアンブルとして形成される。各フレーム同期ＯＦＤＭシンボルは、２つの方法のうちの１つの方法で形成される。時間領域において異なる方法により形成したフレーム同期ＯＦＤＭシンボル及び第１のシグナリングシンボルを図１０及び図１１に示す。図１０及び図１１に示すように、ガードインターバルが追加される前のＯＦＤＭシンボルの元の構成であるシンボルのデータ伝送部分が区間Ａ（１００１、１１０１）として表されている。したがって、区間Ａ（１００１、１１０１）は、フレーム同期ＯＦＤＭシンボルによって伝送されるシグナリングビットを表すために、上述の巡回シフトを有する又は有しない周波数領域構造の２０４８ｐポイントＩＦＦＴとして導出される。ただし、区間Ａ（１００１、１１０１）は、ＩＦＦＴにより形成された２０４８ｐのサンプルからなるシンボルの有効部分である。区間Ｂ（１００２、１１０２）及びＣ（１００４、１１０４）は、送信装置によって区間Ｂ（１００２、１１０２）のサンプルに導入されるサブキャリア間隔に等しい±ｆ_Δの周波数シフトにより、区間Ａ（１００１、１１０１）の終わりから取り出されたサンプルから構成され、これに対応して、受信装置で除去される。各フレーム同期ＯＦＤＭシンボル及び第１のシグナリングシンボルは、一貫して３０７２ｐのサンプルからなる。ただし、区間Ａ（１００１、１１０１）は２０４８ｐのサンプルからなり、区間Ｃ（１００４、１１０４）は５２０ｐのサンプルと区間Ａ（１００１、１１０１）の１００６及び１００８、１１０６及び１１０８とからなり、区間Ｂ（１００２、１１０２）は、最後の５０４ｐのサンプルと±ｆ_Δの周波数シフトが適用された区間Ｃ（１００４、１１０４）の１００６及び１１０６とからなる。

フレーム同期ＯＦＤＭシンボルは、それが伝送する特定の（ＺＣ＊ＰＮ）系列の同期検出のために提供され、図１０に示すようなＣ－Ａ－Ｂ構造を採用し、＋ｆ_Δの周波数シフトを区間Ｂ（１００２）に適用する。（ＺＣ＊ＰＮ）を選択することにより、使用中のメジャー及びマイナーな規格、緊急警告状態を提供するのに使用できる警告ステータス、送信装置の識別、送信装置の場所等を信号として送信することができる。

１つ又は複数の第１のシグナリングシンボルは、シグナリング情報を伝送し、上述のようなプリアンブル信号の終端を提供する位相反転された最終シンボルを含む図１１に示すようなＢ－Ｃ－Ａ構造を採用し、－ｆ_Δの周波数シフトを区間Ｂ（１１０２）に適用する。

フレーム同期ＯＦＤＭシンボルは、初期の時間同期のために使用されるものとし、ＺＣルート及び／又はＰＮシードパラメータの選択により、システムの他の側面を信号として送信してもよい。このシンボルは、いかなる追加情報も信号として送信しない。また、このシンボルの巡回シフトは、常に０とする。

差分符号化された絶対巡回シフトＭ_ｎ（０≦Ｍ_ｎ＜Ｎ_ＦＦＴ）は、ｎ番目の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルに適用され、時間領域系列の長さを法として、シンボルｎ-１に対する絶対巡回シフト及びシンボルｎに対する相対巡回シフトを合計することにより算出される。

その後、絶対巡回シフトを適用して、ＩＦＦＴ演算の出力からシフトされた時間領域系列を取得する。

受信装置でのフレーム同期：広帯域
受信装置は、フレーム開始のマーカーとして、フレーム同期ＯＦＤＭシンボルの存在を検出する必要がある。受信装置は、ｐ、Ｎ_ａ、及びΔｆについての適正値で事前設定されることになる。フレーム同期ＯＦＤＭシンボルは、時間領域において検出する事ができるが、例えば、任意のキャリア周波数オフセットを発見するための処理及び／又はどの（ＺＣ＊ＰＮ）系列が使用されているかを確認するための別の処理を周波数領域において行わなければならない。ただし、フレーム同期ＯＦＤＭシンボルの検出は、フレーム開始の検出と同等である。

図１２は、フレーム同期ＯＦＤＭシンボルの存在を検出するために動作するときの図４に示す受信装置の適用を示す概略ブロック図である。図４に示すように、アンテナ５０により検出された信号は、ＲＦチューナ５２に供給され、その後、Ａ／Ｄ変換機５４に供給される。その後、受信されたデジタルサンプリング信号は、順方向フーリエ変換処理部５８に供給され、また、スイッチ１２０１の第１の入力にも供給される。スイッチ１２０１は、制御部１２０２によって制御され、受信したデジタルサンプリング信号をフレーム同期検出部１２０４と２つのフレーム同期処理部１２０６及び１２１０のうち第２のフレーム同期処理部との間で切り替える。フレーム同期検出部１２０４は、フレーム同期信号を検証及びシグナリングデータの復元を目的として時間領域から周波数領域に変換される受信信号のうち最も有効な部分を識別するために、チャネル１２０８を介してＦＦＴ処理部５８に供給されるトリガ信号を生成する。ＦＦＴ処理部５８の出力により、周波数領域に変換された受信信号が第１のフレーム同期処理部１２１０に提供される。第１のフレーム同期処理部１２１０は、出力チャネル１２１２において、チャネル伝達関数（ＣＴＦ）Ｈ（ｚ）の第１の推定値を生成するように構成される。

プリアンブル信号のフレーム同期ＯＦＤＭシンボルの例示的な検出部を図１３に示す。上述のように、第１のフレーム同期ＯＦＤＭシンボルのみが初期同期させるために送信されるＣ－Ａ－Ｂ構造を有する。図１３は、フレーム同期ＯＦＤＭシンボルの検出部を示す例示的なブロック図である。図１３に示すように、受信した離散時間信号ｒ（ｎ）は、遅延部１３０１及びＣ－Ａ－Ｂ構造検出部１３０２に供給される。Ｃ－Ａ－Ｂ構造検出部１３０２は、第１の出力１３０４により、微細周波数オフセット（ＦＦＯ）の推定値を生成する。当該微細周波数オフセットは、ＯＦＤＭシンボルサブキャリア間隔よりも小さい周波数シフトであり、フレーム同期ＯＦＤＭシンボルの送信中に発生する可能性がある。また、第２のチャネル１３０６からの出力は、受信したＯＦＤＭシンボルの期間を示すタイミングトリガの指示であり、受信したＯＦＤＭフレーム同期ＯＦＤＭシンボルのできるだけ多くのエネルギー量を取り込むようにＦＦＴ処理部５８により変換される。しかしながら、受信したフレーム同期ＯＦＤＭシンボルを周波数領域に変換する前に、全周波数オフセットは乗算部１３０８で除去される。乗算部１３０８は、遅延部１３０１から遅延した受信信号を第１の入力により受信し、加算部１３１０及びトーン発生部１３１２により形成された全周波数オフセットの逆数を第２の入力により受信する。全周波数オフセットは、Ｃ－Ａ－Ｂ構造検出部１３０２により推定され第１の入力に供給される微細周波数オフセット（ＦＦＯ）及びフレーム同期信号処理部１３１０により推定された整数周波数オフセット（ＩＦＯ）の一方又は両方から加算部１３１０により形成される。全周波数オフセットはトーン発生部１３１２に入力され、トーン発生部１３１２に全周波数オフセットに等しい周波数で正弦波トーンを生成させる。フレーム同期信号処理部１２１０は、周波数領域サブキャリアを、ＰＮ系列で変調されたＺＣ系列の組み合わせにより生成された再生成シグネチャ系列と相関させることにより、ＩＦＯを生成する。その後、相関出力のピークの位置を用いて、ＩＦＯを推定する。当該ＩＦＯは、フレーム同期信号の主波数帯域内の参照周波数に対する多数のサブキャリアの周波数領域における変位である。このようにして、全周波数オフセットが推定され、構造検出部１３０２が推定したＦＦＯ及びフレーム同期信号処理部１２１０が推定したＩＦＯから乗算部１３０８及びトーン発生部１３１２により除去される。

上述のように、フレーム同期ＯＦＤＭシンボルを検出するための図１３に示すＣ－Ａ－Ｂ構造検出部１３０２は、ＦＦＯを生成し、順方向フーリエ変換（ＦＦＴ）用の入力信号バーストの有効部分を示すために用いられる。

図１４は、本技術の一実施形態に係るフレーム同期ＯＦＤＭシンボルを検出するように構成された相関部を示す概略ブロック図である。この検出は、ＦＦＴを実行することができるフレーム同期ＯＦＤＭシンボルのＡ部分の開始を示す。この処理の残りの部分は、フレーム同期ＯＦＤＭシンボルで使用されている（ＺＣ＊ＰＮ）系列の検出と、それに続く次の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルにより伝送されるシグナリングパラメータの復号化を含む。次の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルは、それぞれ、そのフレーム同期ＯＦＤＭシンボルと同一のＺＣ系列及びＰＮ系列の既知のセグメントを使用する。したがって、初めに、どのＺＣ（系列のルート）系列及びＰＮ（系列のシード）系列が使用されたかを掲出する。

図１４に示すように、受信した離散時間信号ｒ（ｎ）は、遅延部１４０２及び乗算部１４０８に供給され、トーン生成部１４０１の周波数調整ｅ^{ｊ２πｆＴ}に対応して周波数シフトされる。乗算部１４０８の出力は、２つのさらなる遅延部１４０４及び１４０６に供給される。遅延部１４０４及び１４０６は、フレーム同期ＯＦＤＭシンボルのＡ、Ａ＿Ｂ、及びＢ部分の数に等しい多数のサンプルだけ、受信信号を遅延させる役割を果たす。各遅延部の出力は、さらなる乗算部１４１０、１４１２、及び１４１４に渡され、受信した離散時間信号ｒ（ｎ）の複素共役が乗算され、移動平均フィルタ１４１６、１４１８、及び１４２０に供給される。これにより、遅延Ａ、Ａ＋Ｂ、及びＢに従った受信信号との相関が形成される。移動平均フィルタ１４１６の出力は遅延素子１４２２によって遅延され、移動平均フィルタ１４１８及び１４２０の出力は、それぞれ、スケーリング素子１４２４及び１４２６によってアップスケールされる。２つのスケーリング素子１４２４及び１４２６の出力は、加算部１４２８で合計される。当該加算部の出力は、その後、乗算部１４３０によって、遅延素子１４２２の出力と乗算され、ピーク結合サンプルを生成する。当該ピーク結合サンプルは、出力１４３２でＦＦＴトリガポイントが検出されるピークを特定するために、受信信号の各セクションＣ、Ａ、及びＢをそれぞれのコピーと相関させることにより生成される。これに応じて、当該ピークの位相により、出力１４３４により供給されるＦＦＯが決定される。

使用した（ＺＣ＊ＰＮ）系列は、フレーム同期ＯＦＤＭシンボルのサブキャリアにマッピングされる。ＡＴＳＣ３．０の場合、使用系列は、以下の乗算によって形成される。
ＺＣ系列にルートｑ＝１３７を乗算し、
ＰＮ系列に、以下の表２のいずれかの生成部シードを乗算する。

他のＰＮ系列シード及び他の可能な生成多項式を定義及び使用することができる。したがって、ＡＴＳＣ３．０の場合、送信装置が使用することができる可能性のある８個の（ＺＣ＊ＰＮ）系列があることになる。本技術の諸実施形態では、８個全ての系列が受信装置で事前に生成され格納される。８個の系列のうちどれを使用したかを検出しようとするとき、受信装置は、格納した系列を、それぞれ、フレーム同期ＯＦＤＭシンボルのＡ部分のＦＦＴ結果と順に相関させることができる。最大ピークの相関をもたらす系列は、送信装置で使用される（ＺＣ＊ＰＮ）系列である。周波数オフセットは、-Ｆ_ｍａｘからＦ_ｍａｘまでの当該ピーク相関の相対ビン位置である。ただし、Ｆ_ｍａｘは、ＦＦＴビンにおける最大ターゲット整数周波数オフセットである。

この手順のフローチャートを図１５に示す。Ｒ_１（ｋ）は、フレーム同期ＯＦＤＭシンボルのＦＦＴであり、Ｃ_ｉ（ｋ）は、ｉ番目の（ＺＣ＊ＰＮ）系列である。整数周波数オフセット及び（ＺＣ＊ＰＮ）系列が検出されると、受信装置は、周波数オフセットの補正の後、第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルの復号化に進むことができる。

図１５に示すフローチャートは、以下のように要約してもよい。
スタート：処理の開始時において、受信シンボルは、図１５に示すように、周波数領域にある。諸実施形態では、シンボルスペクトルは、２０４８ｐを超えるスペクトル出力成分のＦＦＴから導出され、オーバーサンプリングされてもよい。
Ｓ１５０１：ループの開始時において、参照シグネチャ系列の可変指数を初期化して、ｉ＝１とする。
Ｓ１５０２：これにより、受信周波数領域ＯＦＤＭシンボルとｉ番目のシグネチャ系列との間で巡回相関が行われる。
Ｓ１５０４及びＳ１５０６：参照シグネチャ系列ｉが送信装置で使用されたものと同一である場合、ＩＦＯの範囲内で相互相関の出力に有意なピーク値が検出される。有意なピーク値が検出されなかった場合、処理はステップＳ１５０８に進み、参照シグネチャ系列の可変指数ｉが増加し、次の参照シグネチャ系列において相互相関が試行される。参照シグネチャ系列の候補は、特定の系列を生成するために使用されるＺａｄｏｆｆ－Ｃｈｕのルート及びＰＮ生成部のシードの組み合わせに基づく索引とともに受信装置に事前に格納されていてもよい。
Ｓ１５１０：相互相関の有意なピークが検出されなかった場合、現在値ｉは、所望の参照シグネチャ系列の指数となる。スペクトルがオーバーサンプリングされた場合、相互相関の出力におけるピークの相対位置を用いて、整数周波数オフセット（ＩＦＯ）及び微細周波数オフセット（ＦＦＯ）が決定される。
停止において、処理が終了する。

第１のシグナリングデータの検出
シグナリングは、各第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルにより伝送される。シグナリングのパラメータは、第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルのＡ部分により、相対巡回シフトとして符号化される。また、相対巡回シフトは、シンボルからシンボルへ差分符号化される。一例では、復号化処理により、所与のシンボルにおける巡回シフトを検出することができ、その後、これを前のシンボルの巡回シフトで差分復号化することができる。一例では、差分巡回シフトは、復号化処理自体の一部として決定される。これは、かなり計算集約的で明示的なチャネル推定及び補正を回避できる点で有利である。

Ｒ_ｎ（ｋ）、Ｈ_ｎ（ｋ）、Ｐ_ｎ（ｋ）、及びＺ_ｎ（ｋ）を、それぞれ、ｎ番目のシンボルに対する受信スペクトル系列、チャネル伝達関数、使用ＰＮ系列、及び使用ＺＣ系列とする。ただし、ｋは、サブキャリア指数である。また、Ｍ_ｎ－１をシンボルｎ－１における絶対巡回シフトとする。一方、シンボルｎにより伝送されるシグナリングパラメータを符号化するシンボルｎ－１に対する増分巡回シフトをｍとする。そして、第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルｎ－１及びｎについて、所与のフレームについて、以下の式１６が成り立つものとする。

すなわち、所与のフレームのフレーム同期ＯＦＤＭシンボル及び全ての第１のプリアンブルシンボルについて同一のＺＣ系列を用い、シンボルｎの雑音をＮ_ｎ（ｋ）として指定すると、以下の式１７のように記載することができる。

ｎ－１＝０、Ｍ_ｎ－１＝０、すなわち、フレームのフレーム同期ＯＦＤＭシンボルに巡回シフトがないものとする。復号アルゴリズムは、Ｒ_ｎ（ｋ）をＲ_ｎ－１（ｋ）で除算し、２つのシンボル間のｍ個のサンプルの巡回シフトを表す残差信号の位相勾配を求めることを伴う。したがって、以下の式１８のように算出することができる。

各フレーム同期ＯＦＤＭシンボル又は第１のプリアンブルシンボルの期間が短い場合、所与の中心周波数ｆ_０及び相対受信装置速度ｖ＝ｃ／ｆ_ｏ（ただし、ｃは、光速）について、２つの連続シンボルの間でチャネルは実質的に一定のままであると想定するのが合理的である。すなわち、以下の式１９が成り立つ。

一例として、テレビに使用されるＵＨＦ帯域の最高範囲にあるｆ_０＝６９０ＭＨｚについて、チャネルがシンボル間で著しく変化するには、ｖが約１５６４ｋｍ／ｈを超える必要がある。

上記式では、ノイズが乗法で増加することにより、分析が困難となり、性能が低下する。それにもかかわらず、復号化されることが望まれる相対巡回シフトは位相勾配内にあるので、上記式の成分結果の振幅は特に重要でない。したがって、Ｒ_ｎ－１（ｋ）による除算をその共役による乗算に変更することができる。これにより、扱いにくい計算を回避し、全てのノイズが主位相信号に追加される。位相勾配に関する限り、除算による結果は、共役による乗算による結果に等しい。

右辺の２番目及び３番目の項は、変調ノイズである。一方、Ｐ_ｎ及びＰ_ｎ－１が正負の系列であるから、最後の項は単なる白色ノイズである。全てのノイズは、加算により増加するため、これらの項の結合指数は、受信信号のＳＮＲに依存する。したがって、妥当なレベルのＳＮＲにおいて、結果の引数又は位相軌跡が右辺の１番目の項に支配されることが予想される。このようにして、結果の位相勾配を検出することにより、２つのシンボル間の相対巡回シフトｍを検出することができる。また、巡回シフトは、以下の式２２が成り立つため、結果に対してＩＦＦＴを実行し、ピーク振幅のサンプル位置を取得することにより検出することもできる。

このアルゴリズムを図１６に示す。図１６に示す受信装置によれば、ＲＦチューナ５２によりダウンコンバートされた信号が受信され、受信信号は、ガードインターバル除去部５６を通過した後、全てのプリフィックス及びポストフィックスが除去される。受信信号は、２つの分岐に供給される。第１の分岐では、前の受信スペクトル系列Ｒ_ｎ－１が第１のＦＦＴ部１６０４により変換されるように、遅延部１６０１により、ＯＦＤＭシンボルの有効部分に等しい多数のサンプルだけ受信信号が遅延される。また、受信信号は、受信された各シンボルも第２のＦＦＴ部１６０２により変換されるように、第２の分岐を介して供給される。ここで、第１のＦＦＴ部１６０４の出力の共役１６０６は、第２のＦＦＴ部１６０２の出力により、乗算部１６０８で乗算される。乗算部１６０８の結果は、その後、除算部１６１０により、現在及び前のシンボル１６２０に使用される複数のＰＮ系列に除算され、ＩＦＦＴ部１６１２に供給される。ＩＦＦＴ部１６１２を通過してＩＦＦＴ変換された信号は、ピーク検出部１６１４に入力され、２０４８ｐのスペクトル出力成分から減算部１６１８により減算される。

ピーク検出部の出力におけるピーク位置のさらなる処理、すなわち、２０４８ｐからの減算は、Ｒ_ｎ－１（ｋ）をＲ_ｎ（ｋ）で除算した場合、回避することができる。この場合、除算の代わりに共役を用いて、関連式は以下の式２３のようになる。

この手法を図１７に示す。

図１７は図１６と実質的に同一であるので、相違点のみを説明する。図１６とは対照的に、図１７に示す受信装置は、現在受信しているスペクトル系列Ｒ_ｎの共役を形成する。スペクトル系列Ｒ_ｎは、共役部１６０６により共役され、乗算部１６０８により、ＦＦＴ変換された前に受信したスペクトル系列Ｒ_ｎ－１の出力と乗算される。乗算部１６０８の結果は、その後、除算部１６１０により、現在及び前のシンボル１７２０に使用される複数のＰＮ系列で除算される。２０４８ｐからの減算は、ここでは必要ない。したがって、最終出力は、ピーク検出部１６１４から受信される。

図１６及び図１７の例に示すように、本技術の諸実施形態によれば、周波数同期ＯＦＤＭシンボル及び１つの第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルによって伝送されるシグネチャ系列の巡回シフトを検出することによって、第１のシグナリングデータを推定する構成が提供される。図１６の例に示すように、ＦＦＴ部１６０２及び１６０４は、周波数同期ＯＦＤＭシンボル及び１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルのそれぞれの有効部分の時間長を連続的に周波数領域に変換するように構成される。他の例では、２つのＦＦＴ部１６０２及び１６０４の代わりに単一のＦＦＴ部を使用して順次動作させることができることが理解されよう。乗算部１６０８は、現在の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルの各周波数領域サンプルを受信し、フレーム同期ＯＦＤＭシンボルの１つ又は現在の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルの直前の１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルの１つの対応するサンプルの共役部１６０６により生成された共役で各サンプルを乗算して、各サブキャリアサンプルについて中間サンプルを生成するように構成される。ＩＦＦＴ部１６１２は、現在の第１のＯＦＤＭシンボルから得られた中間サンプルを時間領域に変換するように構成される。ピーク検出部１６１４から形成された巡回シフト検出部は、時間領域に変換された中間サンプルのピークから１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルのそれぞれに存在するシグネチャ系列の巡回シフトを検出することにより、１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルのそれぞれによって伝送された第１のシグナリングデータを推定するように構成される。

したがって、本技術の諸実施形態によれば、周波数同期ＯＦＤＭシンボルと第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルとの間の相対巡回シフトを検出することにより、第１のシグナリングデータを検出するように受信装置を構成することができる。これにより、当該検出処理において、加算ノイズのみが存在することになる。したがって、より低い信号対雑音比でシグネチャ系列の巡回シフトを検出することにより、シグナリングデータを正確に推定することができるので、図１６及び図１７に示すような共役乗算により、利点が得られる。

図１８は、本技術の一実施形態に係る図１６及び図１７に示すような共役乗算を用いる方法と除算を用いる周波数領域復号アルゴリズムとの性能の差を示すブロック誤り率対シンボル対雑音比のグラフである。

プロットは、加法性ホワイトガウス雑音（ＡＷＧＮ）チャネル用のものであり、本技術の諸実施形態で採用するような共役乗算のアルゴリズムは、実際の除算を使用するものと比較して、ＳＮＲの点で非常に優れていることがはっきりと分かる。マルチパスがある場合、この比較はより顕著になる。

狭帯域受信では、受信装置は関連するセグメントについてのみ同調する。これは、図１９の本技術の一実施形態に係る送信装置による構造で送信される信号の表現で示される。図１９は、γ＝７の場合において、図２０に示す例示的な受信装置により、第２のシグナリング及びペイロードデータを伝送するために使用される周波数分割されたＯＦＤＭシンボルの信号電力に対する周波数のプロットを示す。図２０に示す受信装置は、図１６に示す例に対応するので、図１６と図１９との相違点のみを説明する。図１７に示す例について、対応する変更を行うことにより、例示的な狭帯域受信装置を実装することもできることが理解されよう。

図２０に示す狭帯域受信装置の例では、無線周波数検出部／チューナ５２及び受信部が図１９の狭帯域周波数Ｓｅｇ３内の信号を受信するだけなので、より低いレートで受信信号をサンプリングすることができる。したがって、受信装置の入力サンプリングレートを係数γだけ減少することができる。同様に、図１６及び図１７に示す例に対して、図２０に示す例示的な受信装置に対して以下の調整が行われる。
入力における遅延部１６０１は、Ｎ_ｕ／γに減少する。
これに応じて、ＦＦＴ部１６０２及び１６０４のサイズが、Ｎ_ｕ／γだけ減少する。

信号が全帯域無線周波数送信帯域幅信号よりも低いレートでサンプリングされるので、時間領域シンボルの各ＣＡＢ領域の長さは／γだけ減少する。これに応じて、図１４における全ての遅延及び移動平均フィルタの長さも係数γだけ減少するであろう。スケーリング部１６２２は、また、乗算部１６０８の出力で中間結果として生成された受信狭帯域信号からのサンプルを用いて、ＰＮ系列のセクションをＰ_ｎ＊Ｐ_ｎ－１で除算（又は乗算）するように構成される。

相対巡回シフトを検出する際には、図１６又は図１７に示すいずれかの方式を用いて、上述のような全ての関連するサブキャリアが処理される。最終ＩＦＦＴを実行する前に、スケーリング部１６２２からのＰ_ｎ＊Ｐ_ｎ－１で除算（又は、両者は正負であるので－で乗算）することで得られる関連サブキャリアのセグメントがＩＦＦＴ部１６１２に供給され、各サブキャリアは正しい位置にあり、他の全てのサブキャリアはゼロにセットされる。すなわち、アップサンプリング部２００１は、除算部１６１０の出力に設けられた周波数領域のサンプルにゼロサンプルを付加するように構成される。ＩＦＦＴ部１６１２が適用するＩＦＦＴサイズは、その後、全帯域受信装置が使用されているかのように適用される。当該出力により、その後、図１６及び図１７の場合に対応する方法で、位相勾配が提供される。ＩＦＦＴ部１６１２の出力のピーク高さは、処理セグメントにおけるサブキャリアの絶対数に影響される。これは、第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルのＦＦＴサイズが小さい場合、ピークが大幅に小さくなるため、ＦＦＴサイズが大きい場合と比較してブロック誤りが発生する可能性が高くなることを意味する。

したがって、本技術の諸実施形態によれば、受信装置の無線周波数復調回路は、１つ又は複数の第２のシグナリングＯＦＤＭシンボル及び１つ又は複数のペイロードＯＦＤＭシンボルの周波数セグメントのうちの１つに対応する帯域幅内の無線信号を検出及び復元するように構成される。逆フーリエ変換は、現在の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルの周波数領域のサンプルに前の周波数同期ＯＦＤＭシンボルの共役を乗算することで生成される中間サンプルを変換するように構成される（ただし、各サンプルは、ＯＦＤＭシンボルのセグメントの検出された各サブキャリアの複素サンプルに対応する）。中間サンプルは、時間領域に変換され、１つ又は複数の第１のＯＦＤＭシンボルのうち現在のシンボルの結果を示すが、無線周波数送信帯域幅に対応する帯域幅に従って、アップサンプリングされる。これにより、巡回シフト検出部は、帯域幅を無線周波数送信帯域幅に増加させた中間サンプルについて生成された時間領域の中間サンプルから、シグネチャ系列の巡回シフトを検出することができる。

したがって、一例によれば、アップスケーリング部２００１は、周波数領域における中間サンプルを受信し、当該中間サンプルにゼロサンプルを付加するように構成される。当該中間サンプルは、無線周波数送信帯域幅の周波数領域における等価物に相当する。

以上の説明から理解されるように、本技術の諸実施形態によれば、同一の無線周波数チャネル内でサービスの時分割多重化及び周波数分割多重化の両方を可能にする構成を提供することができる。これは、図５に示す提案されたフレーム構造を採用して、本技術の諸実施形態に従って実現される。これにより、モバイルサービスの容量を増加させることができる。

以下の番号付けされた段落は、本技術のさらなる例示的な態様及び特徴を定義する。
段落１
直交周波数分割多重化されたＯＦＤＭシンボルを用いてペイロードデータを送信する送信装置であって、
複数の異なるチャネルから送信される上記ペイロードデータを受信し、複数のタイムフレームについて上記各チャネルから受信したペイロードデータを複数の送信用ペイロードデータフレームにフレーム化するように構成されたフレームビルダと、
上記複数のペイロードデータフレームのそれぞれについて、フレーム同期ＯＦＤＭシンボル、１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボル、１つ又は複数の第２のシグナリングＯＦＤＭシンボルを生成し、上記各チャネルから受信したペイロードデータにより、１つ又は複数のペイロードＯＦＤＭシンボルを変調するように構成された変調部と、
上記複数のペイロードデータフレームを複数の送信フレームとして送信する送信部を備え、
上記複数の送信フレームは、それぞれ、１つ又は複数のペイロードＯＦＤＭシンボルを含み、上記１つ又は複数のペイロードＯＦＤＭシンボルに対してフレーム同期ＯＦＤＭシンボルと、それに続く上記１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルと、それに続く上記１つ又は複数の第２のシグナリングＯＦＤＭシンボルとが先行し、
上記フレーム同期ＯＦＤＭシンボル及び上記１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルは、無線周波数送信帯域幅に等しい帯域幅で送信され、上記１つ又は複数の第２のシグナリングＯＦＤＭシンボル及び上記１つ又は複数のペイロードＯＦＤＭシンボルは、上記無線周波数送信帯域幅で送信され、上記１つ又は複数の第２のシグナリングＯＦＤＭシンボル及び上記１つ又は複数のペイロードＯＦＤＭシンボルは、それぞれ、周波数分割されて複数の周波数セグメントを提供し、上記複数の周波数セグメントは、それぞれ、異なるチャネルからペイロードデータを伝送し、上記各周波数セグメントにおける上記１つ又は複数の第２のシグナリングＯＦＤＭシンボルは、上記１つ又は複数のペイロードＯＦＤＭシンボルから上記複数の周波数セグメントにより送信される上記ペイロードデータをチャネル毎に検出及び復元するための物理層シグナリングの複数のインスタンスのうちの１つのインスタンスを伝送し、上記１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルは、上記第２のシグナリングＯＦＤＭシンボルを検出するための第１のシグナリングデータを伝送する
送信装置。
段落２
段落１に記載の送信装置であって、さらに、
シグネチャ系列により上記フレーム同期ＯＦＤＭシンボルを変調し、上記１つ又は複数の 第１のシグナリングＯＦＤＭシンボル及び先行するシンボルに対して巡回シフトされた時間領域の１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルを変調するように構成されたシグネチャ系列組み合わせ部を備え、
上記時間領域の１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルの巡回シフトは、上記１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルで伝送される上記第１のシグナリングデータを表す
送信装置。
段落３
段落１又は２に記載の送信装置であって、
上記第１のシグナリングデータは、上記周波数セグメントの数の指示を含む
送信装置。
段落４
段落１、２、又は３のいずれか１つに記載の送信装置であって、
上記第１のシグナリングデータは、緊急状況の指示を含む
送信装置。
段落５
段落１、２、３、又は４のいずれか１つに記載の送信装置であって、
上記第１のシグナリングデータは、上記１つ又は複数の第２のシグナリングＯＦＤＭシンボル及び上記１つ又は複数のペイロードＯＦＤＭシンボルに使用されるフーリエ変換サイズ及びガードインターバルの指示を含む
送信装置。
段落６
段落１～５のいずれか１つに記載の送信装置であって、
上記送信装置と組み合わされた上記変調部は、上記フレーム同期ＯＦＤＭシンボルの有効部分の複数のサンプルからなる第１の部分Ｃと、上記フレーム同期ＯＦＤＭシンボルの上記有効部分を含む部分Ａとを含む第１の時間領域構造に従って上記フレーム同期ＯＦＤＭシンボルを形成するように構成され、
上記第１の部分の部分Ｂは、コピーされて上記フレーム同期ＯＦＤＭシンボルのポストアンブルを形成する
送信装置。
段落７
段落１～６のいずれか１つに記載の送信装置であって、
上記送信装置と組み合わされた上記変調部は、上記第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルの有効部分の複数のサンプルからなる第１の部分Ｂと、上記第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルの上記有効部分を含む部分Ａと、上記第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルの有効部分を含む部分Ｃとにより、上記１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルを形成するように構成され、
上記部分Ａは、コピーされて上記第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルの第２の部分を形成する
送信装置。
段落８
段落１に記載の送信装置であって、
上記シグネチャ系列は、Ｚａｄｏｆｆ－ｃｈｕ系列と擬似ランダムノイズ系列との組み合わせを含む
送信装置。
段落９
直交周波数分割多重化されたＯＦＤＭシンボルを用いてペイロードデータを送信する送信方法であって、
複数の異なるチャネルから送信される上記ペイロードデータを受信し、
複数のタイムフレームについて上記各チャネルから受信したペイロードデータを複数の送信用ペイロードデータフレームにフレーム化し、
上記複数のペイロードデータフレームのそれぞれについて、フレーム同期ＯＦＤＭシンボル、１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボル、１つ又は複数の第２のシグナリングＯＦＤＭシンボルを生成し、
上記各チャネルから受信したペイロードデータにより、１つ又は複数のペイロードＯＦＤＭシンボルを変調し、
上記複数のペイロードデータフレームを複数の送信フレームとして送信し、
上記複数の送信フレームは、それぞれ、１つ又は複数のペイロードＯＦＤＭシンボルを含み、上記１つ又は複数のペイロードＯＦＤＭシンボルに対してフレーム同期ＯＦＤＭシンボルと、それに続く上記１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルと、それに続く上記１つ又は複数の第２のシグナリングＯＦＤＭシンボルとが先行し、
上記フレーム同期ＯＦＤＭシンボル及び上記１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルは、無線周波数送信帯域幅に等しい帯域幅で送信され、上記１つ又は複数の第２のシグナリングＯＦＤＭシンボル及び上記１つ又は複数のペイロードＯＦＤＭシンボルは、上記無線周波数送信帯域幅で送信され、上記１つ又は複数の第２のシグナリングＯＦＤＭシンボル及び上記１つ又は複数のペイロードＯＦＤＭシンボルは、それぞれ、周波数分割されて複数の周波数セグメントを提供し、上記複数の周波数セグメントは、それぞれ、異なるチャネルからペイロードデータを伝送し、上記各周波数セグメントにおける上記１つ又は複数の第２のシグナリングＯＦＤＭシンボルは、上記１つ又は複数のペイロードＯＦＤＭシンボルから上記複数の周波数セグメントにより送信される上記ペイロードデータをチャネル毎に検出及び復元するための物理層シグナリングの複数のインスタンスのうちの１つのインスタンスを伝送し、上記１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルは、上記第２のシグナリングＯＦＤＭシンボルを検出するための第１のシグナリングデータを伝送する
送信方法。
段落１０
段落９に記載の送信方法であって、さらに、
シグネチャ系列により上記フレーム同期ＯＦＤＭシンボルを変調し、
上記１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボル及び先行するシンボルに対して巡回シフトされた時間領域の１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルを変調し、
上記時間領域の１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルの巡回シフトは、上記１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルで伝送される上記第１のシグナリングデータを表す
送信方法。
段落１１
段落９又は１０に記載の送信方法であって、
上記第１のシグナリングデータは、上記周波数セグメントの数の指示を含む
送信方法。
段落１２
段落９，１０、又は１１のいずれか１つに記載の送信方法であって、
上記第１のシグナリングデータは、緊急状況の指示を含む
送信方法。
段落１３
段落９，１０、１１、又は１２のいずれか１つに記載の送信方法であって、
上記第１のシグナリングデータは、上記１つ又は複数の第２のシグナリングＯＦＤＭシンボル及び上記１つ又は複数のペイロードＯＦＤＭシンボルに使用されるフーリエ変換サイズ及びガードインターバルの指示を含む
送信方法。
段落１４
段落９～１３のいずれか１つに記載の送信方法であって、さらに、
上記フレーム同期ＯＦＤＭシンボルの有効部分の複数のサンプルからなる第１の部分Ｃと、上記フレーム同期ＯＦＤＭシンボルの上記有効部分を含む部分Ａとを含む第１の時間領域構造に従って上記フレーム同期ＯＦＤＭシンボルを形成し、
上記第１の部分の部分Ｂは、コピーされて上記フレーム同期ＯＦＤＭシンボルのポストアンブルを形成する
送信方法。
段落１５
段落９～１４のいずれか１つに記載の送信方法であって、さらに、
上記第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルの有効部分の複数のサンプルからなる第１の部分Ｂと、上記第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルの上記有効部分を含む部分Ａと、上記 第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルの有効部分を含む部分Ｃとにより、上記１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルを形成し、
上記部分Ａは、コピーされて上記第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルの第２の部分を形成する
送信方法。
段落１６
段落９に記載の送信方法であって、
上記シグネチャ系列は、Ｚａｄｏｆｆ－ｃｈｕ系列と擬似ランダムノイズ系列との組み合わせを含む
送信方法。
段落１７
受信信号からペイロードデータを検出及び復元するための受信装置であって、
複数の異なるチャネルから直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルとして上記ペイロードを複数の送信フレームのうち１つ以上のフレームで伝送する送信装置によって形成及び送信された上記受信信号を検出及び復元するように構成された無線周波数復調回路であって、上記複数の送信フレームは、それぞれ、フレーム同期ＯＦＤＭシンボルと、それに続く１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルと、１つ又は複数の第２のＯＦＤＭシンボルと、それに続く１つ又は複数のペイロードＯＦＤＭシンボルとを含み、上記１つ又は複数のペイロードＯＦＤＭシンボルは、複数のタイムフレームのうちの１つのタイムフレームから上記複数の異なるチャネル毎にペイロードデータを伝送し、上記フレーム同期ＯＦＤＭシンボル及び上記１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルは、無線周波数送信帯域幅に等しい帯域幅で送信され、上記１つ又は複数の第２のシグナリングＯＦＤＭシンボル及び上記１つ又は複数のペイロードＯＦＤＭシンボルは、上記無線周波数送信帯域幅で送信され、上記１つ又は複数の第２のシグナリングＯＦＤＭシンボル及び上記１つ又は複数のペイロードＯＦＤＭシンボルは、それぞれ、周波数分割されて複数の周波数セグメントを提供し、上記複数の周波数セグメントは、それぞれ、異なるチャネルからペイロードデータ及び上記１つ又は複数のペイロードＯＦＤＭシンボルの対応するセグメントから上記複数の周波数セグメントにより送信される上記ペイロードデータをチャネル毎に検出及び復元するための物理層シグナリングの複数のインスタンスのうちの１つのインスタンスを提供し、上記１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルは、上記第２のシグナリングＯＦＤＭシンボルを検出するための第１のシグナリングデータを伝送する無線周波数復調回路と、
上記周波数同期ＯＦＤＭシンボルから、上記ペイロードＯＦＤＭシンボルの上記１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルの有効部分の時間長を周波数領域に変換する同期タイミングを検出するように構成された検出回路と、
上記１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボル又は上記ペイロードＯＦＤＭシンボルの上記時間長を上記特定された同期タイミングに従って上記時間領域から上記周波数領域に変換するように構成された順方向フーリエ変換回路と、
上記第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルから上記第１のシグナリングデータを復元し、上記第１のシグナリングデータを用いて、上記１つ又は複数の第２のシグナリングＯＦＤＭシンボル上記周波数セグメントのうちの１つのセグメントから上記物理層シグナリングデータを検出及び復元し、上記１つ又は複数のペイロードＯＦＤＭシンボルの上記周波数セグメントのうちの１つのセグメントから、１つのタイムフレーム毎に上記ペイロードデータを復元するように構成された復調回路と
を備える受信装置。
本技術の様々なさらなる態様及び特徴は、添付の特許請求の範囲において定義され、従属請求項の特徴を、請求項の従属のために列挙した特定の組み合わせ以外の独立請求項の特徴と様々に組み合わせることができる。本技術の範囲を逸脱しない範囲で、上述の実施形態に変更を加えてもよい。例えば、実施形態の処理要素は、ハードウェア、ソフトウェア、及びデジタル又はアナログ回路で実施してもよい。さらに、ある特徴が特定の実施形態に関連しているように記載されていても、本技術に従って上述の実施形態の様々な特徴を組み合わせてもよいことが当業者に理解されよう。
［１］ＡＴＳＣ規格：Ａ／３２１、システムディスカバリ及びシグナリング（ATSC Standard: A/321, System Discovery and Signaling Doc. A/321:2016）：２０１６年３月２３日
［２］ＡＴＳＣ候補規格：システムディスカバリ及びシグナリング（ATSC Candidate Standard: System Discovery and Signaling(Doc. A/321 Part 1)）、高度テレビジョン・システムズ委員会，２０１５年７月１５日

本開示は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルを用いてペイロードデータを送受信するための受信装置、受信方法、送信装置及び送信方法に関する。

Claims (17)

1. 直交周波数分割多重化されたＯＦＤＭシンボルを用いてペイロードデータを送信する送信装置であって、
   複数の異なるチャネルから送信される前記ペイロードデータを受信し、複数のタイムフレームについて前記各チャネルから受信したペイロードデータを複数の送信用ペイロードデータフレームにフレーム化するように構成されたフレームビルダと、
   前記複数のペイロードデータフレームのそれぞれについて、フレーム同期ＯＦＤＭシンボル、１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボル、１つ又は複数の第２のシグナリングＯＦＤＭシンボルを生成し、前記各チャネルから受信したペイロードデータにより、１つ又は複数のペイロードＯＦＤＭシンボルを変調するように構成された変調部と、
   前記複数のペイロードデータフレームを複数の送信フレームとして送信する送信部を具備し、
   前記複数の送信フレームは、それぞれ、１つ又は複数のペイロードＯＦＤＭシンボルを含み、前記１つ又は複数のペイロードＯＦＤＭシンボルに対してフレーム同期ＯＦＤＭシンボルと、それに続く前記１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルと、それに続く前記１つ又は複数の第２のシグナリングＯＦＤＭシンボルとが先行し、
   前記フレーム同期ＯＦＤＭシンボル及び前記１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルは、無線周波数送信帯域幅に等しい帯域幅で送信され、前記１つ又は複数の第２のシグナリングＯＦＤＭシンボル及び前記１つ又は複数のペイロードＯＦＤＭシンボルは、前記無線周波数送信帯域幅で送信され、前記１つ又は複数の第２のシグナリングＯＦＤＭシンボル及び前記１つ又は複数のペイロードＯＦＤＭシンボルは、それぞれ、周波数分割されて複数の周波数セグメントを提供し、前記複数の周波数セグメントは、それぞれ、異なるチャネルからペイロードデータを伝送し、前記各周波数セグメントにおける前記１つ又は複数の第２のシグナリングＯＦＤＭシンボルは、前記１つ又は複数のペイロードＯＦＤＭシンボルから前記複数の周波数セグメントにより送信される前記ペイロードデータをチャネル毎に検出及び復元するための物理層シグナリングの複数のインスタンスのうちの１つのインスタンスを伝送し、前記１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルは、前記第２のシグナリングＯＦＤＭシンボルを検出するための第１のシグナリングデータを伝送する
   送信装置。
2. 請求項１に記載の送信装置であって、さらに、
   シグネチャ系列により前記フレーム同期ＯＦＤＭシンボルを変調し、前記１つ又は複数の 第１のシグナリングＯＦＤＭシンボル及び先行するシンボルに対して巡回シフトされた時間領域の１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルを変調するように構成されたシグネチャ系列組み合わせ部を具備し、
   前記時間領域の１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルの巡回シフトは、前記１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルで伝送される前記第１のシグナリングデータを表す
   送信装置。
3. 請求項１又は２に記載の送信装置であって、
   前記第１のシグナリングデータは、前記周波数セグメントの数の指示を含む
   送信装置。
4. 
   請求項１、２、又は３に記載の送信装置であって、
   前記第１のシグナリングデータは、緊急状況の指示を含む
   送信装置。
5. 請求項１，２，３、又は４に記載の送信装置であって、
   前記第１のシグナリングデータは、前記１つ又は複数の第２のシグナリングＯＦＤＭシンボル及び前記１つ又は複数のペイロードＯＦＤＭシンボルに使用されるフーリエ変換サイズ及びガードインターバルの指示を含む
   送信装置。
6. 請求項１～５のいずれか１項に記載の送信装置であって、
   前記送信装置と組み合わされた前記変調部は、前記フレーム同期ＯＦＤＭシンボルの有効部分の複数のサンプルからなる第１の部分Ｃと、前記フレーム同期ＯＦＤＭシンボルの前記有効部分を含む部分Ａとを含む第１の時間領域構造に従って前記フレーム同期ＯＦＤＭシンボルを形成するように構成され、
   前記第１の部分の部分Ｂは、コピーされて前記フレーム同期ＯＦＤＭシンボルのポストアンブルを形成する
   送信装置。
7. 請求項１～６のいずれか１項に記載の送信装置であって、
   前記送信装置と組み合わされた前記変調部は、前記第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルの有効部分の複数のサンプルからなる第１の部分Ｂと、前記第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルの前記有効部分を含む部分Ａと、前記第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルの有効部分を含む部分Ｃとにより、前記１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルを形成するように構成され、
   前記部分Ａは、コピーされて前記第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルの第２の部分を形成する
   送信装置。
8. 請求項１に記載の送信装置であって、
   前記シグネチャ系列は、Ｚａｄｏｆｆ－ｃｈｕ系列と擬似ランダムノイズ系列との組み合わせを含む
   送信装置。
9. 直交周波数分割多重化されたＯＦＤＭシンボルを用いてペイロードデータを送信する送信方法であって、
   複数の異なるチャネルから送信される前記ペイロードデータを受信し、
   複数のタイムフレームについて前記各チャネルから受信したペイロードデータを複数の送信用ペイロードデータフレームにフレーム化し、
   前記複数のペイロードデータフレームのそれぞれについて、フレーム同期ＯＦＤＭシンボル、１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボル、１つ又は複数の第２のシグナリングＯＦＤＭシンボルを生成し、
   前記各チャネルから受信したペイロードデータにより、１つ又は複数のペイロードＯＦＤＭシンボルを変調し、
   前記複数のペイロードデータフレームを複数の送信フレームとして送信し、
   前記複数の送信フレームは、それぞれ、１つ又は複数のペイロードＯＦＤＭシンボルを含み、前記１つ又は複数のペイロードＯＦＤＭシンボルに対してフレーム同期ＯＦＤＭシンボルと、それに続く前記１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルと、それに続く前記１つ又は複数の第２のシグナリングＯＦＤＭシンボルとが先行し、
   前記フレーム同期ＯＦＤＭシンボル及び前記１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルは、無線周波数送信帯域幅に等しい帯域幅で送信され、前記１つ又は複数の第２のシグナリングＯＦＤＭシンボル及び前記１つ又は複数のペイロードＯＦＤＭシンボルは、前記無線周波数送信帯域幅で送信され、前記１つ又は複数の第２のシグナリングＯＦＤＭシンボル及び前記１つ又は複数のペイロードＯＦＤＭシンボルは、それぞれ、周波数分割されて複数の周波数セグメントを提供し、前記複数の周波数セグメントは、それぞれ、異なるチャネルからペイロードデータを伝送し、前記各周波数セグメントにおける前記１つ又は複数の第２のシグナリングＯＦＤＭシンボルは、前記１つ又は複数のペイロードＯＦＤＭシンボルから前記複数の周波数セグメントにより送信される前記ペイロードデータをチャネル毎に検出及び復元するための物理層シグナリングの複数のインスタンスのうちの１つのインスタンスを伝送し、前記１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルは、前記第２のシグナリングＯＦＤＭシンボルを検出するための第１のシグナリングデータを伝送する
   送信方法。
10. 請求項９に記載の送信方法であって、さらに、
    シグネチャ系列により前記フレーム同期ＯＦＤＭシンボルを変調し、
    前記１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボル及び先行するシンボルに対して巡回シフトされた時間領域の１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルを変調し、
    前記時間領域の１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルの巡回シフトは、前記１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルで伝送される前記第１のシグナリングデータを表す
    送信方法。
11. 請求項９又は１０に記載の送信方法であって、
    前記第１のシグナリングデータは、前記周波数セグメントの数の指示を含む
    送信方法。
12. 請求項９，１０、又は１１に記載の送信方法であって、
    前記第１のシグナリングデータは、緊急状況の指示を含む
    送信方法。
13. 請求項９，１０、１１、又は１２に記載の送信方法であって、
    前記第１のシグナリングデータは、前記１つ又は複数の第２のシグナリングＯＦＤＭシンボル及び前記１つ又は複数のペイロードＯＦＤＭシンボルに使用されるフーリエ変換サイズ及びガードインターバルの指示を含む
    送信方法。
14. 請求項９～１３のいずれか１項に記載の送信方法であって、さらに、
    前記フレーム同期ＯＦＤＭシンボルの有効部分の複数のサンプルからなる第１の部分Ｃと、前記フレーム同期ＯＦＤＭシンボルの前記有効部分を含む部分Ａとを含む第１の時間領域構造に従って前記フレーム同期ＯＦＤＭシンボルを形成し、
    前記第１の部分の部分Ｂは、コピーされて前記フレーム同期ＯＦＤＭシンボルのポストアンブルを形成する
    送信方法。
15. 請求項９～１４のいずれか１項に記載の送信方法であって、さらに、
    前記第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルの有効部分の複数のサンプルからなる第１の部分Ｂと、前記第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルの前記有効部分を含む部分Ａと、前記 第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルの有効部分を含む部分Ｃとにより、前記１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルを形成し、
    前記部分Ａは、コピーされて前記第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルの第２の部分を形成する
    送信方法。
16. 請求項９に記載の送信方法であって、
    前記シグネチャ系列は、Ｚａｄｏｆｆ－ｃｈｕ系列と擬似ランダムノイズ系列との組み合わせを含む
    送信方法。
17. 受信信号からペイロードデータを検出及び復元するための受信装置であって、
    複数の異なるチャネルから直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルとして前記ペイロードを複数の送信フレームのうち１つ以上のフレームで伝送する送信装置によって形成及び送信された前記受信信号を検出及び復元するように構成された無線周波数復調回路であって、前記複数の送信フレームは、それぞれ、フレーム同期ＯＦＤＭシンボルと、それに続く１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルと、１つ又は複数の第２のＯＦＤＭシンボルと、それに続く１つ又は複数のペイロードＯＦＤＭシンボルとを含み、前記１つ又は複数のペイロードＯＦＤＭシンボルは、複数のタイムフレームのうちの１つのタイムフレームから前記複数の異なるチャネル毎にペイロードデータを伝送し、前記フレーム同期ＯＦＤＭシンボル及び前記１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルは、無線周波数送信帯域幅に等しい帯域幅で送信され、前記１つ又は複数の第２のシグナリングＯＦＤＭシンボル及び前記１つ又は複数のペイロードＯＦＤＭシンボルは、前記無線周波数送信帯域幅で送信され、前記１つ又は複数の第２のシグナリングＯＦＤＭシンボル及び前記１つ又は複数のペイロードＯＦＤＭシンボルは、それぞれ、周波数分割されて複数の周波数セグメントを提供し、前記複数の周波数セグメントは、それぞれ、異なるチャネルからペイロードデータ及び前記１つ又は複数のペイロードＯＦＤＭシンボルの対応するセグメントから前記複数の周波数セグメントにより送信される前記ペイロードデータをチャネル毎に検出及び復元するための物理層シグナリングの複数のインスタンスのうちの１つのインスタンスを提供し、前記１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルは、前記第２のシグナリングＯＦＤＭシンボルを検出するための第１のシグナリングデータを伝送する無線周波数復調回路と、
    前記周波数同期ＯＦＤＭシンボルから、前記ペイロードＯＦＤＭシンボルの前記１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルの有効部分の時間長を周波数領域に変換する同期タイミングを検出するように構成された検出回路と、
    前記１つ又は複数の第１のシグナリングＯＦＤＭシンボル又は前記ペイロードＯＦＤＭシンボルの前記時間長を前記特定された同期タイミングに従って前記時間領域から前記周波数領域に変換するように構成された順方向フーリエ変換回路と、
    前記第１のシグナリングＯＦＤＭシンボルから前記第１のシグナリングデータを復元し、前記第１のシグナリングデータを用いて、前記１つ又は複数の第２のシグナリングＯＦＤＭシンボルの前記周波数セグメントのうちの１つのセグメントから前記物理層シグナリングデータを検出及び復元し、前記１つ又は複数のペイロードＯＦＤＭシンボルの前記周波数セグメントのうちの１つのセグメントから、１つのタイムフレーム毎に前記ペイロードデータを復元するように構成された復調回路と
    を具備する受信装置。

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