JP2802254B2 - Ofdmシステムとofdm装置 - Google Patents
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Description
波数分割多重伝送)方式を用い、例えば複数の送信局か
ら同一チャンネル、同一内容のOFDM信号を同時に送
出するOFDM放送ネットワークシステム等のOFDM
システムとこのシステムに用いるOFDM装置に係り、
特に送信エリア内の恒常的な受信不能状態を排除する技
術に関する。
より一層充実させていくため、地上放送等でもディジタ
ル放送化の要望が高まりつつある。特に地上ディジタル
放送の伝送方式にあっては、マルチパス(放送において
はゴースト)に強いOFDM方式が有望視され、OFD
M信号の特性を利用して、送信局を分散配置し、各送信
局から同一チャンネル、同一内容のOFDM信号を送出
する分散送信方式によるOFDM放送ネットワークシス
テムの開発が進められている。このような放送ネットワ
ークシステムは一般にシングル・フリークエンシー・ネ
ットワーク(略称SFN)と呼ばれている。
クを構築した場合、サービスエリア内の各地点では複数
の送信局からの到来信号が合成されて受信されることに
なる。したがって、受信地点においては、これらの多数
の波が互いに干渉し合い、いわゆる、マルチパス歪みを
受け、ある周波数では複数の到来信号同士が互いに強め
合い、別の周波数では互いに弱め合うことになる。
いに異なる遅延時間を伴って受信された場合、その合成
電界の周波数特性は、図11に示すように2波の到来時
間差の逆数の間隔で大きな落ち込み(周波数ディップ)
が生じる。このため、同じ電力で受信しても、周波数特
性が平坦な場合よりも伝送品質が劣化してしまう。
以上の到来時間差によっては図12に示すようにうまく
周波数ディップが打ち消され、周波数特性が平坦にな
る。ところが、ある特定の到来時間差になる地点では、
図13に示すように、到来波が互いに打ち消し合って大
きな周波数ディップが発生してしまう。
号を送信している場合、この周波数特性を決定するのは
到来信号の数、及び、各到来信号の電界強度と遅延時間
差であり、受信地点と各送信局との位置関係によって周
波数特性が決定されることになる。
ットワークを構築した場合、図14に示すように、サー
ビスエリア内でも場所によって周波数特性が異なり、受
信品質に差が生じることになる。特に周波数特性が悪く
なる場所では、恒常的に受信不能となる。尚、図14中
のAで示す地域は、遅延時間差が最悪の関係にあり、受
信品質が所要の誤り率の値を越えてしまう地域である。
散送信方式によるOFDM放送ネットワークシステムに
代表されるOFDMシステムでは、マルチパス歪みによ
り、送信エリア内に恒常的に受信不能となる地域が生じ
るという問題が内在していることが明らかとなった。
信エリア内において、マルチパス歪みにより恒常的に受
信不能となる地域を生じないOFDMシステムとOFD
M装置を提供することにある。
めに本発明は、直交周波数分割多重方式によるOFDM
信号を送信するOFDMシステムにおいて、前記OFD
M信号を互いに異なる地点から同一チャンネルで同時に
送信する複数のOFDM送信手段と、前記複数のOFD
M送信手段の送信エリア内の任意の位置で合成電界の周
波数特性が時間的に変動するように、前記複数のOFD
M送信手段の少なくとも一つの送信出力特性を制御する
送信出力特性制御手段とを具備し、前記送信出力特性制
御手段は、前記複数のOFDM送信手段のうちの少なく
ともいずれかの送信手段について、OFDM送信データ
に対する時間軸インターリーブの実行に際し、インター
リーブ前のビットストリームにおける互いに隣り合う伝
送データがインターリーブ後に時間軸上でどれだけ離れ
ているかの度合いを時間軸インターリーブの深さと定義
するとき、前記送信エリア内の任意の受信地点における
OFDM復調後のビット誤り率の値がある一定値以上と
なる継続時間TF の値が、前記時間軸インターリーブの
深さTI により定まる一定時間aTI (aは正の実数)
より小さくなる範囲で前記送信出力特性を制御するよう
にした。
方式によるOFDM信号を送信するOFDMシステムに
おいて、前記OFDM信号の送信点に配置され、前記O
FDM信号を同一チャンネルで互いに独立して同時に送
信する複数のOFDM送信手段と、前記複数のOFDM
送信手段の送信エリア内の任意の受信位置で合成電界の
周波数特性が時間的に変動するように、前記複数のOF
DM送信手段のうちの少なくとも一つの送信出力特性を
制御する前記送信出力特性制御手段とを具備し、前記送
信出力特性制御手段は、前記複数のOFDM送信手段の
うちの少なくともいずれかの送信手段について、OFD
M送信データに対する時間軸インターリーブの実行に際
し、インターリーブ前のビットストリームにおける互い
に隣り合う伝送データがインターリーブ後に時間軸上で
どれだけ離れているかの度合いを時間軸インターリーブ
の深さと定義するとき、前記送信エリア内の任意の受信
地点におけるOFDM復調後のビット誤り率の値がある
一定値以上となる継続時間TF の値が、前記時間軸イン
ターリーブの深さTI により定まる一定時間aTI(a
は正の実数)より小さくなる範囲で前記送信出力特性を
制御するようにした。
以下の手法により実現される。
ち、少なくともいずれかの送信手段の送信出力周波数を
送信チャンネルの基準周波数から一定量ずらす。
ち、少なくともいずれかの送信手段に用いられる送信信
号周波数変換用の局部発振器の発振周波数を基準周波数
から一定量ずらすことで実現可能である。
ち、少なくともいずれかの送信手段の送信出力周波数を
時間的に変化させる。
ち、少なくともいずれかの送信手段における送信信号の
伝送経路に周波数変調器を介在させ、当該周波数変調器
により前記送信信号に所定の時間関数による周波数変調
をかけることで実現可能である。
うち、少なくともいずれかの送信手段における送信周波
数変換用の局部発振信号に所定の時間関数による周波数
変調をかけることで実現可能である。
ち、少なくとも2つの送信手段の送信信号相互の位相差
を時間的に変化させる。
ち、少なくとも1つの送信手段における送信信号の伝送
経路にそれぞれ位相変調器を介在させ、当該位相変調器
により前記送信信号に他の送信手段と異なる時間関数に
よる位相変調をかけることで実現可能である。
うち、少なくとも1つの送信手段における送信周波数変
換用の局部発振信号に他の送信手段と異なる時間関数に
よる位相変調をかけることで実現可能である。
ち、少なくとも2つの送信手段の送信信号相互の送出遅
延時間差を時間的に変化させる。
ち、少なくとも1つの送信手段における送信信号の伝送
経路にそれぞれ分散遅延器(通常の遅延器でもよい)を
介在させ、当該分散遅延器の遅延量を他の送信手段と異
なる時間関数に基づいて変化させることで実現可能であ
る。
では、基本的に複数のOFDM送信手段のうちの任意の
送信出力特性を制御することで、送信エリア内の各地点
の受信信号の周波数特性を時間的に変動させ、受信信号
の周波数特性に大きな周波数ディップが存在する状態と
これが打ち消された状態をある周期で交互に発生させる
ようにしている。
じないようにすれば、OFDM復調後のビット誤り率の
値がある一定値以上となる継続時間TF の値が時間軸イ
ンターリーブの深さTI により定まる一定時間aTI
(aは正の実数)より小さくなるように時間軸インター
リーブの深さTI を設定することによって、受信機側に
おける誤り訂正後のビット誤り率を、所要の伝送品質が
得られる程度に維持することが可能となり、送信エリア
内に生じる受信不能地域を解消することができるように
なる。
周波数を一定量ずらして送信するようにしている。この
ようにすると、受信地点における各OFDM送信手段か
らの到来信号の位相が時間的に変化するので、それらの
合成電界の周波数特性も時間的に変動することになる。
この変動速度は、送信手段においてずらした周波数によ
って決まるので、これと時間インターリーブの深さをう
まく調整することによって、受信機側での誤り訂正後に
おいて所要の伝送品質を確保することが可能になる。
信号に周波数変調をかけるようにしている。このように
すると、受信地点における各送信手段からの到来信号の
位相が時間的に変化するので、それらの合成電界の周波
数特性も時間的に変動することになる。この変動速度
は、送信局における位相変調の速さによって決まるの
で、これと時間インターリーブの深さをうまく調整する
ことによって、受信機側での誤り訂正後において所要の
伝送品質を確保することが可能になる。
段の送信信号に位相変調をかけるようにしている。この
ようにすると、受信地点における各送信手段からの到来
信号の位相差が時間的に変化するので、それらの合成電
界の周波数特性も時間的に変動することになる。この変
動速度は、各OFDM送信手段における位相変調の速さ
によって決まるので、これと時間インターリーブの深さ
をうまく調整することによって、受信機側での誤り訂正
後において所要の伝送品質を確保することが可能にな
る。
段に送出遅延時間をある周期で変動させるようにしてい
る。このようにすると、受信地点における各送信手段か
らの到来時間差が変化するので、それらの合成電界の周
波数特性も時間的に変動することになる。この変動速度
は、各送信手段における遅延器の遅延時間の変動速度に
よって決まるので、これと時間インターリーブの深さを
うまく調整することによって、受信機側での誤り訂正後
において所要の伝送品質を確保することが可能になる。
し、送信地点におけるOFDM装置としては、前記OF
DM信号の送信出力特性を任意に制御する送信出力特性
制御手段を備え、その制御により送信エリア内の受信地
点で合成電界の周波数特性を時間的に変動させる構成が
有効である。
間軸インターリーブを施す時間軸インターリーブ処理手
段を備えるとき、前記送信出力特性制御手段は、前記イ
ンターリーブ前のビットストリームにおける互いに隣り
合う伝送データがインターリーブ後に時間軸上でどれだ
け離れているかの度合いを時間軸インターリーブの深さ
と定義するとき、前記送信エリア内の任意の受信地点に
おけるOFDM復調後のビット誤り率の値がある一定値
以上となる継続時間TF の値が、前記時間軸インターリ
ーブの深さTI により定まる一定時間aTI (aは正の
実数)より小さくなる範囲で前記送信出力特性を制御す
る構成が有効である。
現するには、以下の手法が有効である。
波数を送信チャンネルの基準周波数から一定量ずらす。
例えば、前記OFDM送信信号の周波数変換用の局部発
振器の発振周波数を基準周波数から一定量ずらす。
波数を時間的に変化させる。例えば、前記OFDM送信
信号の伝送経路に周波数変調器を介在させ、当該周波数
変調器により前記送信信号に所定の時間関数による周波
数変調をかける、あるいは前記OFDM送信信号の送信
周波数変換用の局部発振信号に所定の時間関数による周
波数変調をかける。
位相を時間的に変化させる。例えば、前記OFDM送信
信号の伝送経路に位相変調器を介在させ、当該位相変調
器により前記送信信号に所定の時間関数による位相変調
をかける、あるいは前記OFDM送信信号の送信周波数
変換用の局部発振信号に所定の時間関数による位相変調
をかける。
間差を時間的に変化させる。例えば、前記OFDM送信
信号の伝送経路にそれぞれ分散遅延器(通常の遅延器で
もよい)を介在させ、当該分散遅延器の遅延量を互いに
異なる時間関数に基づいて変化させる。
ットワークシステムのみならず、任意の地点からテレビ
ジョン素材情報を送信するテレビジョン素材伝送システ
ムや、ワイヤレステレビジョンカメラから撮影したテレ
ビジョン信号を無線伝送するワイヤレスカメラシステム
に適用することも可能である。
本発明の実施の形態を詳細に説明する。
送ネットワークシステムに本発明を適用した場合につい
て説明する。尚、ここでは例としてネットワークを構成
する送信局数を3とする。この場合、サービスエリア内
の受信地点における合成電界の周波数特性は(1)式で
表される。
号に対応しており、これらの関係をOFDMの1本の搬
送波についてベクトル表現したものが図1である。
クトルの向きと大きさは各到来信号の到来時間とその電
界強度によって決まる。図1(a)は電界強度が互いに
異なる大きさで到来し、到来時間差で決まるベクトルの
向きが無関係にある場合を示している。
等しい大きさで到来し、到来時間差で決まるベクトルの
向きが互いに打ち消し合う関係にある場合を示してい
る。このような関係になるエリア(受信地点)では、互
いに打ち消し合う関係となる周波数で受信信号に大きな
ディップが発生し、恒常的に受信品質が劣化する。
て形成されるサービスエリア内の任意の受信地点で合成
電界の周波数特性が時間的に変動するように、各送信局
の送信出力特性を制御することで、サービスエリア内の
いずれの位置でも、図1(b)に示すような状態が恒常
的に継続することがないようにする。
び図3を用いて説明する。
周波数(基準周波数)に対して他の送信局の送信周波数
を各々Δf1 、Δf2 だけずらして送出する。この場
合、サービスエリア内の任意の地点の受信電界の周波数
特性は(2)式のように表すことができ、そのベクトル
表現図は図2で表される。尚、図2の(a)、(b)は
それぞれ図1の(a)、(b)に対応する。
到来信号に対応しているが、第2項では−Δf1 t、第
3項では−Δf2 tという時間依存項が加わる。すなわ
ち、ある瞬間で図2(b)に示すように互いに打ち消し
合う関係になっても、基準とする到来信号のベクトルに
対して他の2つの到来信号のベクトルがそれぞれ2πΔ
f1 t、2πΔf2 tで回転するため、恒常的には続か
ない。
1/Δf1 、1/Δf2 で変動し、受信地点の周波数特
性である(2)式左辺も周期的に変動する。そこで、例
えば図3に示すように、1周期のうちOFDM復調後の
ビット誤り率の値がある一定値以上となる継続時間TF
の値が、時間軸インターリーブの深さTI により定まる
一定時間aTI (aは正の実数)より小さくなるよう
に、各送信局の送信出力周波数のずれの量Δf1 、Δf
2 を設定することにより、受信側で適切な誤り訂正後に
おいて所要の受信品質を満足させることができる。
ィップの発生周期が長くなるように設定する必要があ
る。
図5及び図3を用いて説明する。
数をそれぞれ時間関数Δf1(t)、Δf2(t)で変動させ
る。この場合、サービスエリア内の任意の受信地点にお
ける周波数特性は(3)式のように表すことができ、そ
のベクトル表現図は図4で表される。尚、図4の
(a)、(b)はそれぞれ図1の(a)、(b)に対応
する。
到来信号に対応しているが、第2項ではΔf1(t)t、第
3項ではΔf2(t)tという時間依存項が加わる。すなわ
ち、ある瞬間で図4(b)に示すように互いに打ち消し
合う関係になっても、基準とする到来信号のベクトルに
対して他の2つの到来信号のベクトルがそれぞれ2πΔ
f1(t)t、2πΔf2(t)tで回転するため、恒常的には
続かない。
化させるための各送信局における送信設備の具体的な構
成を示すもので、送信データはエンコーダ11で所定の
フォーマットにエンコードされた後、OFDM変調器1
2に供給される。
データは誤り訂正符号器121にて誤り訂正符号が付加
され、時間/周波数インターリーバ122にて時間イン
ターリーブ及び周波数インターリーブが施され、さらに
OFDM変調回路123にて逆フーリエ変換(IFF
T)によるOFDM変調がかけられた後、D/A(デジ
タル/アナログ)変換器124及び低域フィルタ125
でベースバンドアナログ信号に変換される。このベース
バンド信号は中間周波(IF)処理部13に供給され
る。
スバンド信号は、直交変調器131に供給され、IF局
部発振器132から出力されるIF局部発振信号に基づ
いて直交変調されて中間周波数信号に変換される。この
中間周波数信号は高周波(RF)処理部14に供給され
る。
波数信号は周波数変換器141に供給され、RF局部発
振器142から出力されるRF局部発振信号に基づいて
アップコンバートされた後、帯域フィルタ143で不要
な周波数成分が除去され、RF増幅器144で電力増幅
され、送出信号として出力される。この送出信号は送信
アンテナ15を通じてサービスエリア内に送出される。
態では、OFDM変調器12と中間周波処理部13との
間、中間周波処理部13と高周波処理部14との間、高
周波処理部14と送信アンテナ15との間のいずれかに
周波数変調器161,162,163を介在させ、ある
いは中間周波処理部13、高周波処理部14において、
IF局部発振器132と直交変調器131との間、RF
局部発振器142と周波数変換器141との間のいずれ
かに周波数変調器133,145を介在させ、ベースバ
ンド信号、中間周波数信号、送出信号、IF局部発振信
号、RF局部発振信号のいずれかを時間関数によって周
波数変調をかけることにより、送信出力周波数を所定の
時間関数によって変化させる。
各送信局に対し、ベースバンド信号、中間周波数信号、
送出信号、IF局部発振信号、RF局部発振信号のいず
れかを、それぞれ周期1/b1 、1/b2 の正弦波で周
波数変調させた場合について考える。尚、この場合の時
間関数Δf1(t)及びΔf2(t)は以下のように表される。
項の位相は、それぞれ周期1/b1、1/b2 の正弦波
で変動し、受信地点の周波数特性である(3)式の左辺
も周期的に変動する。例えば図3に示すように、1周期
のうちOFDM復調後のビット誤り率の値がある一定値
以上となる継続時間TF の値が、時間軸インターリーブ
の深さTI により定まる一定時間aTI (aは正の実
数)より小さくなるように周期1/b1 、1/b2 を設
定することにより、受信側では適切な誤り訂正が施さ
れ、所要の受信品質を満足させることができる。
数ディップの発生周期が長くなるように設定する必要が
ある。
図7及び図3を用いて説明する。
の位相差をそれぞれ時間関数Δθ1(t)、Δθ2(t)で変動
させる。この場合、サービスエリア内の任意の受信地点
における周波数特性は(4)式のように表すことがで
き、そのベクトル表現図は図6で表される。尚、図6の
(a)、(b)はそれぞれ図1の(a)、(b)に対応
する。
到来信号に対応しているが、第2項ではΔθ1(t)、第3
項ではΔθ2(t)という時間依存項が加わる。すなわち、
ある瞬間で図6(b)に示すように互いに打ち消し合う
関係になっても、基準とする到来信号のベクトルに対し
て他の2つの到来信号のベクトルがそれぞれΔθ1(t)、
Δθ2(t)で回転するため、恒常的には続かない。
差を変化させるための各送信局における送信設備の具体
的な構成を示すものである。尚、図7において、図5と
同一部分には同一符号を付して示し、重複する説明は省
略する。
コーダ11、OFDM変調器12、中間周波処理部1
3、高周波処理部14及び送信アンテナ15で構成され
る送信設備に対し、OFDM変調器12と中間周波処理
部13との間、中間周波処理部13と高周波処理部14
との間、高周波処理部14と送信アンテナ15との間の
いずれかに位相変調器171,172,173を介在さ
せ、あるいは中間周波処理部13、高周波処理部14に
おいて、IF局部発振器132と直交変調器131との
間、RF局部発振器142と周波数変換器141との間
のいずれかに位相変調器134,146を介在させ、ベ
ースバンド信号、中間周波数信号、送出信号、IF局部
発振信号、RF局部発振信号のいずれかを時間関数によ
って位相変調をかけることにより、送信出力相互の位相
差を所定の時間関数によって変化させる。
各送信局に対し、ベースバンド信号、中間周波数信号、
送出信号、IF局部発振信号、RF局部発振信号のいず
れかを、それぞれ周期1/c1 、1/c2 の正弦波で位
相変調させた場合について考える。尚、この場合の時間
関数Δθ1(t)及びΔθ2(t)は以下のように表される。
項の位相は、それぞれ周期1/c1、1/c2 の正弦波
で変動し、受信地点の周波数特性である(4)式の左辺
も周期的に変動する。例えば図3に示すように、1周期
のうちOFDM復調後のビット誤り率の値がある一定値
以上となる継続時間TF の値が、時間軸インターリーブ
の深さTI により定まる一定時間aTI (aは正の実
数)より小さくなるように周期1/c1 、1/c2 を設
定することにより、受信側では適切な誤り訂正が施さ
れ、所要の受信品質を満足することができる。
数ディップの発生周期が長くなるように設定する必要が
ある。
図9及び図3を用いて説明する。
の送出遅延時間差をそれぞれ時間関数ΔDT1(t)、ΔD
T2(t)で変化させる。この場合、サービスエリア内の任
意の受信地点における周波数特性は(5)式のように表
すことができ、そのベクトル表現図は図8で表される。
尚、図8の(a)、(b)はそれぞれ図1の(a)、
(b)に対応する。
到来信号に対応しているが、第2項ではΔDT1(t)、第
3項ではΔDT2(t)という時間依存項が加わる。すなわ
ち、ある瞬間で図8(b)に示すように互いに打ち消し
合う関係になっても、基準とする到来信号のベクトルに
対して他の2つの到来信号のベクトルがそれぞれ2πD
T1(t)、2πDT2(t)で回転するため、恒常的に続かな
い。
遅延時間差を変化させるための各送信局における送信設
備の具体的な構成を示すものである。尚、図9におい
て、図5と同一部分には同一符号を付して示し、重複す
る説明は省略する。
コーダ11、OFDM変調器12、中間周波処理部1
3、高周波処理部14及び送信アンテナ15で構成され
る送信設備に対し、OFDM変調器12と中間周波処理
部13との間、中間周波処理部13と高周波処理部14
との間、高周波処理部14と送信アンテナ15との間の
いずれかに分散遅延器181,182,183を介在さ
せ、ベースバンド信号、中間周波数信号、送出信号のい
ずれかの分散遅延量を時間関数によって変化させること
により、送信出力相互の送出遅延時間差を所定の時間関
数によって変化させる。
各送信局に対し、ベースバンド信号、中間周波数信号、
送出信号のいずれかを、それぞれ1/2fの周波数特性
をもった分散遅延器を用いて、その遅延量を周期1/d
1 、1/d2 の正弦波で変調させた場合について考え
る。尚、この場合の時間関数ΔDT1(t)及びΔDT2(t)
は以下のように表される。
項の位相は、それぞれ周期1/d1、1/d2 の正弦波
で変動し、受信地点の周波数特性である(5)式の左辺
も周期的に変動する。例えば図3に示すように、1周期
のうちOFDM復調後のビット誤り率の値がある一定値
以上となる継続時間TF の値が、時間軸インターリーブ
の深さTI により定まる一定時間aTI (aは正の実
数)より小さくなるように周期1/d1 、1/d2 を設
定することにより、受信側では適切な誤り訂正が施さ
れ、所要の受信品質を満足することができる。
延器の周波数特性は、周波数ディップの発生周期が長く
なるように設定する必要がある。
場合について説明したが、通常の遅延器を用いて構成し
ても同様の効果が得られる。
み合わせてもよいことは勿論である。また、本発明は上
記の各実施形態に限定されるものではない。
信設備内におけるIF局部発振信号またはRF局部発振
信号に周波数変調または位相変調をかけるものとした
が、局部発振器の発振周波数制御信号に周波数変調また
は位相変調をかけるようにしても同様の効果が得られ
る。
たが、2以上であれば同様に実施可能である。さらに、
各実施形態において、周波数のずれ、周波数変調、位相
変調、送出遅延時間を全ての送信局について設定あるい
は制御するようにしたが、その個数は任意でよい。
サービスエリア内の任意の受信地点で合成電界の周波数
特性が時間的に変動するように、各送信局の送信出力特
性を制御する機能を備えていれば、同様に実施可能であ
ることはいうまでもない。
送ネットワークシステムを例にとって説明したが、本発
明は他の通信システムにも適用可能である。
ン番組素材を放送局へ転送するためにFPU(Field Pi
ck-up Unit)通信回線を構築した場合や、スタジオ内で
無線伝送によりカメラ出力を送信するワイヤレスカメラ
システムを構築した場合には、前者はビルや山等の影響
により、後者は壁や舞台セット等の影響により、伝送路
に多数の反射波、回折波が存在する場合が多い。
利用が有効であるが、前述の通り、受信地点においては
これらの多数の波が互いに干渉し合い、いわゆるマルチ
パス歪みを受け、ある周波数では複数の到来信号同士が
互いに強め合い、別の周波数では互いに弱め合うことに
なる。
伴って受信された場合、その合成電界の周波数特性は、
図11に示したように2波の到来時間差の間隔で大きく
落ち込み(周波数ディップ)が生じる。このために、同
じ電力で受信しても周波数特性が平坦な場合より伝送品
質が劣化してしまう。
の到来時間差によって図12に示したようにうまく周波
数ディップが打ち消され、周波数特性が平坦になる。と
ころが、ある特定の時間差で到来する場合は、図13に
示したように、到来波が互いに打ち消し合い、大きな周
波数ディップが発生してしまう。
及び各到来信号の電界強度と遅延時間差であり、受信地
点と送信地点の位置関係や受信される反射波、回折波の
状況によって伝送品質が異なる。
て伝送した場合、平均電界強度が同じ場合でも、これら
の反射波、回折波の状況によって伝送できない場合が発
生する。例えば、ロードレースなどのテレビ番組を提供
するため、FPUを用いた移動体伝送システムを利用す
るケースでは、受信電界が十分でも反射波、回折波の影
響により断続的に伝送不能となる場合もある。
スタジオ内で撮影する場合には、カメラ位置や周囲の反
射物、回折物の影響によってもこのような受信不能領域
が生じることがある。
すなわち、OFDM信号の反射波、回折波は、それぞれ
OFDM送信源とみなすことができるから、少なくとも
いずれかの反射波または回析波が時間的に変化すれば、
受信不能領域をなくすことができる。
ムまたはワイヤレスカメラシステムに本発明を適用した
場合に、それらの送信部に組み込まれるOFDM装置の
構成を示すものである。
報またはカメラ部で撮像されたテレビジョン信号等の送
信データはエンコーダ21で所定のフォーマットにエン
コードされた後、OFDM変調器22に供給される。
データは誤り訂正符号器221にて誤り訂正符号が付加
され、時間/周波数インターリーバ222にて時間イン
ターリーブ及び周波数インターリーブが施され、さらに
OFDM変調回路223にて逆フーリエ変換(IFF
T)によるOFDM変調がかけられた後、D/A(デジ
タル/アナログ)変換器224及び低域フィルタ225
でベースバンドアナログ信号に変換される。このベース
バンド信号は中間周波(IF)処理部23に供給され
る。
スバンド信号は、直交変調器231に供給され、IF局
部発振器232から出力されるIF局部発振信号に基づ
いて直交変調されて中間周波数信号に変換される。この
中間周波数信号はIF信号分配器24により複数系統
(図では3系統)に分配され、それぞれ独立して設けら
れた高周波(RF)処理部25A〜25Cに供給され
る。
力された中間周波数信号は周波数変換器251に供給さ
れ、RF局部発振器252から供給されるRF局部発振
信号に基づいてアップコンバートされた後、帯域フィル
タ254で不要な周波数成分が除去され、RF増幅器2
55で電力増幅され、送出信号として出力される。各高
周波処理部25A〜25Cからの送出信号はそれぞれ送
信アンテナ26A〜26Cを通じて送信エリア内に送出
される。
のうち、25AにはRF局部発振器252から出力され
るRF局部発振信号を周波数変調器253により周波数
変調をかけて周波数変換器251に供給するようにして
いる。
は、送信OFDM信号をIF信号分配器24で3系統に
分配し、それぞれ同一のチャンネルで送信出力する。こ
の際、高周波処理部25Aだけは周波数変換の際にRF
局部発振信号の周波数を変調する。このため、このOF
DM装置からは3つの同一チャンネル、同一内容のOF
DM信号が出力され、そのうち一つは周波数変調がかけ
られることになる。
信しても、いずれかの反射波または回折波が周波数変調
されているため、到来波が互いに打ち消し合って大きな
周波数ディップが発生してしまうようなことはなくな
る。
レビジョン番組素材送信装置やワイヤレスカメラに組み
込めば、その送信エリア内での受信不能領域の発生をな
くすことができ、高信頼性を得ることができる。
部発振信号の周波数変調を行うものとしたが、基本的に
複数の送信OFDM信号のうち少なくとも一つの送信出
力特性を時間的に変化させればよく、その送信出力特性
の制御方法としては、前述のOFDM放送ネットワーク
システムに適用した手法を利用できる。
に適用可能であることはいうまでもない。
ア内において、マルチパス歪みにより恒常的に受信不能
となる地域を生じないOFDMシステム及びOFDM装
置を提供することができる。
送ネットワークシステムの課題を説明するためのベクト
ル表現図である。
るためのベクトル表現図である。
定条件を説明するためのビット誤り率−時間特性図であ
る。
るためのベクトル表現図である。
おける送信設備の具体的な構成を示すブロック回路図で
ある。
るためのベクトル表現図である。
おける送信設備の具体的な構成を示すブロック回路図で
ある。
るためのベクトル表現図である。
おける送信設備の具体的な構成を示すブロック回路図で
ある。
の構成を示すブロック回路図である。
ークシステムにおいて、ある受信地点で2波が互いに異
なる遅延時間を伴って受信されたときの合成電界の周波
数特性を示す特性図である。
波が互いに異なる遅延時間を伴って受信されたとき、合
成電界周波数特性の周波数ディップが打ち消される様子
を示す特性図である。
波が互いに異なる遅延時間を伴って受信されたとき、合
成電界周波数特性に大きな周波数ディップが生じる様子
を示す特性図である。
で場所によって周波数特性が異なり、受信品質に差が生
じる様子を示す受信誤り率分布を示す図である。
り訂正符号器、122…時間/周波数インターリーバ、
123…OFDM変調回路(IFFT)、124…D/
A変換器、13…中間周波処理部、131…直交変調
器、132…IF局部発振器、133…周波数変調器、
134…位相変調器、14…高周波処理部、141…周
波数変換器、142…RF局部発振器、143…帯域フ
ィルタ、144…RF増幅器、145…周波数変調器、
146…位相変調器、15…送信アンテナ、161,1
62,163…周波数変調器、171,172,173
…位相変調器、181,182,183…分散遅延器。
21…エンコーダ 22……OFDM変調器、221…誤り訂正符号器、2
22…時間/周波数インターリーバ、223…OFDM
変調回路(IFFT)、224…D/A変換器、23…
中間周波処理部、231…直交変調器、232…IF局
部発振器、24…IF信号分配器、25A〜25C…高
周波処理部、251…周波数変換器、252…RF局部
発振器、253…周波数変調器、254…帯域フィル
タ、255…RF増幅器、26A〜26C…送信アンテ
ナ。
Claims (29)
- 【請求項1】 直交周波数分割多重方式によるOFDM
信号を送信するOFDMシステムにおいて、 前記OFDM信号を互いに異なる地点から同一チャンネ
ルで同時に送信する複数のOFDM送信手段と、 前記複数のOFDM送信手段の送信エリア内の任意の位
置で合成電界の周波数特性が時間的に変動するように、
前記複数のOFDM送信手段の少なくとも一つの送信出
力特性を制御する送信出力特性制御手段とを具備し、 前記送信出力特性制御手段は、前記複数のOFDM送信
手段のうちの少なくともいずれかの送信手段について、
OFDM送信データに対する時間軸インターリーブの実
行に際し、インターリーブ前のビットストリームにおけ
る互いに隣り合う伝送データがインターリーブ後に時間
軸上でどれだけ離れているかの度合いを時間軸インター
リーブの深さと定義するとき、前記送信エリア内の任意
の受信地点におけるOFDM復調後のビット誤り率の値
がある一定値以上となる継続時間TF の値が、前記時間
軸インターリーブの深さTI により定まる一定時間aT
I(aは正の実数)より小さくなる範囲で前記送信出力
特性を制御する ことを特徴とするOFDMシステム。 - 【請求項2】 設置点の異なる複数の送信局から同一チ
ャンネル、同一内容のOFDM放送信号を送信するOF
DM放送ネットワークシステムに適用するとき、 前記複数のOFDM送信手段はそれぞれ前記複数の送信
局に配置され、 前記送信出力特性制御手段は、前記複数の送信局からの
送信によって形成される放送サービスエリア内の任意の
受信地点で合成電界の周波数特性が時間的に変動するよ
うに、前記複数の送信局のうちの少なくとも1つの送信
局における送信出力特性を制御することを特徴とする請
求項1記載のOFDMシステム。 - 【請求項3】 任意の地点から直交周波数分割多重方式
によるOFDM信号を送信するOFDMシステムにおい
て、 前記OFDM信号の送信点に配置され、前記OFDM信
号を同一チャンネルで互いに独立して同時に送信する複
数のOFDM送信手段と、 前記複数のOFDM送信手段の送信エリア内の任意の受
信位置で合成電界の周波数特性が時間的に変動するよう
に、前記複数のOFDM送信手段のうちの少なくとも一
つの送信出力特性を制御する前記送信出力特性制御手段
とを具備し、 前記送信出力特性制御手段は、前記複数のOFDM送信
手段のうちの少なくともいずれかの送信手段について、
OFDM送信データに対する時間軸インターリーブの実
行に際し、インターリーブ前のビットストリームにおけ
る互いに隣り合う伝送データがインターリーブ後に時間
軸上でどれだけ離れているかの度合いを時間軸インター
リーブの深さと定義するとき、前記送信エリア内の任意
の受信地点におけるOFDM復調後のビット誤り率の値
がある一定値以上となる継続時間TF の値が、前記時間
軸インターリーブの深さTI により定まる一定時間aT
I(aは正の実数)より小さくなる範囲で前記送信出力
特性を制御する ことを特徴とするOFDMシステム。 - 【請求項4】 任意の地点からテレビジョン素材情報を
送信するテレビジョン素材伝送システムに適用すると
き、 さらに、前記テレビジョン素材情報をOFDM変調する
OFDM変調手段を備え、前記OFDM変調手段の変調
出力を前記複数のOFDM送信手段により送信すること
を特徴とする請求項3記載のOFDMシステム。 - 【請求項5】 ワイヤレステレビジョンカメラから撮影
したテレビジョン信号を無線伝送するワイヤレスカメラ
システムに適用するとき、 さらに、前記テレビジョン信号をOFDM変調するOF
DM変調手段を備え、当該OFDM変調手段、前記複数
のOFDM送信手段及び送信出力特性制御手段を前記ワ
イヤレステレビジョンカメラに組み込み、前記複数のO
FDM送信手段により前記テレビジョン信号のOFDM
変調出力を送信することを特徴とする請求項3記載のO
FDMシステム。 - 【請求項6】 前記送信出力特性制御手段は、前記複数
のOFDM送信手段のうち、少なくともいずれかの送信
手段の送信出力周波数を送信チャンネルの基準周波数か
ら一定量ずらすことを特徴とする請求項1、3いずれか
記載のOFDMシステム。 - 【請求項7】 前記送信出力特性制御手段は、前記複数
のOFDM送信手段のうち、少なくともいずれかの送信
手段に用いられる送信信号周波数変換用の局部発振器の
発振周波数を基準周波数から一定量ずらすことを特徴と
する請求項6記載のOFDMシステム。 - 【請求項8】 前記送信出力特性制御手段は、前記複数
のOFDM送信手段のうち、少なくともいずれかの送信
手段の送信出力周波数を時間的に変化させることを特徴
とする請求項1、3いずれか記載のOFDMシステム。 - 【請求項9】 前記送信出力特性制御手段は、前記複数
のOFDM送信手段のうち、少なくともいずれかの送信
手段におけるOFDM送信信号の伝送経路に周波数変調
器を介在させ、当該周波数変調器により前記OFDM送
信信号に所定の時間関数による周波数変調をかけること
を特徴とする請求項8記載のOFDMシステム。 - 【請求項10】 前記送信出力特性制御手段は、前記複
数のOFDM送信手段のうち、少なくともいずれかの送
信手段における送信周波数変換用の局部発振信号に所定
の時間関数による周波数変調をかけることを特徴とする
請求項8記載のOFDMシステム。 - 【請求項11】 前記送信出力特性制御手段は、前記複
数のOFDM送信手段のうち、少なくとも2つの送信手
段におけるOFDM送信信号相互の位相差を時間的に変
化させることを特徴とする請求項1、3いずれか記載の
OFDMシステム。 - 【請求項12】 前記送信出力特性制御手段は、前記複
数のOFDM送信手段のうち、少なくとも1つの送信手
段におけるOFDM送信信号の伝送経路にそれぞれ位相
変調器を介在させ、当該位相変調器により前記送信信号
に他の送信手段と異なる時間関数による位相変調をかけ
ることを特徴とする請求項11記載のOFDMシステ
ム。 - 【請求項13】 前記送信出力特性制御手段は、前記複
数のOFDM送信手段のうち、少なくとも1つの送信手
段における送信周波数変換用の局部発振信号に他の送信
手段と異なる時間関数による位相変調をかけることを特
徴とする請求項11記載のOFDMシステム。 - 【請求項14】 前記送信出力特性制御手段は、前記複
数のOFDM送信手段のうち、少なくとも2つの送信手
段の送信信号相互の送出遅延時間差を時間的に変化させ
ることを特徴とする請求項1、3いずれか記載のOFD
Mシステム。 - 【請求項15】 前記送信出力特性制御手段は、前記複
数のOFDM送信手段のうち、少なくとも1つの送信手
段における送信信号の伝送経路にそれぞれ遅延器を介在
させ、当該遅延器の遅延量を他の送信手段と異なる時間
関数に基づいて変化させることを特徴とする請求項14
記載のOFDMシステム。 - 【請求項16】 直交周波数分割多重方式による同一チ
ャンネル、同一内容のOFDM信号を複数の地点から送
信するOFDMシステムに用いられ、各送信地点に配備
される少なくともいずれかのOFDM装置おいて、前記OFDM信号に対して時間軸インターリーブを施す
時間軸インターリーブ処理手段と、 前記OFDM信号の送信出力特性を任意に制御して、送
信エリア内の任意の受信地点で合成電界の周波数特性が
時間的に変動させる送信出力特性制御手段とを具備し、 前記送信出力特性制御手段は、前記インターリーブ前の
ビットストリームにおける互いに隣り合う伝送データが
インターリーブ後に時間軸上でどれだけ離れているかの
度合いを時間軸インターリーブの深さと定義するとき、
前記送信エリア内の任意の受信地点におけるOFDM復
調後のビット誤り率の値がある一定値以上となる継続時
間TF の値が、前記時間軸インターリーブの深さTI に
より定まる一定時間aTI (aは正の実数)より小さく
なる範囲で前記送信出力特性を制御する ことを特徴とす
るOFDM装置。 - 【請求項17】 直交周波数分割多重方式によるOFD
M信号を任意の地点から送信するOFDM装置おいて、前記OFDM信号に対して時間軸インターリーブを施す
時間軸インターリーブ処理手段と、 この手段から出力される OFDM信号を同一チャンネル
で互いに独立して同時に送信する複数のOFDM送信手
段と、 前記複数のOFDM送信手段の送信エリア内の任意の位
置で合成電界の周波数特性が時間的に変動するように、
前記複数のOFDM送信手段の少なくとも一つの送信出
力特性を制御する送信出力特性制御手段とを具備し、 前記送信出力特性制御手段は、前記インターリーブ前の
ビットストリームにおける互いに隣り合う伝送データが
インターリーブ後に時間軸上でどれだけ離れているかの
度合いを時間軸インターリーブの深さと定義するとき、
前記送信エリア内の任意の受信地点におけるOFDM復
調後のビット誤り率の値がある一定値以上となる継続時
間TF の値が、前記時間軸インターリーブの深さTI に
より定まる一定時間aTI (aは正の実数)より小さく
なる範囲で前記送信出力特性を制御する ことを特徴とす
るOFDM装置。 - 【請求項18】 前記送信出力特性制御手段は、前記O
FDM送信信号の送信出力周波数を送信チャンネルの基
準周波数から一定量ずらすことを特徴とする請求項1
6、17いずれか記載のOFDM装置。 - 【請求項19】 前記送信出力特性制御手段は、前記O
FDM送信信号の周波数変換用の局部発振器の発振周波
数を基準周波数から一定量ずらすことを特徴とする請求
項18記載のOFDM装置。 - 【請求項20】 前記送信出力特性制御手段は、前記O
FDM送信信号の送信出力周波数を時間的に変化させる
ことを特徴とする請求項16、17いずれか記載のOF
DM装置。 - 【請求項21】 前記送信出力特性制御手段は、前記O
FDM送信信号の伝送経路に周波数変調器を介在させ、
当該周波数変調器により前記送信信号に所定の時間関数
による周波数変調をかけることを特徴とする請求項20
記載のOFDM装置。 - 【請求項22】 前記送信出力特性制御手段は、前記O
FDM送信信号の送信周波数変換用の局部発振信号に所
定の時間関数による周波数変調をかけることを特徴とす
る請求項20記載のOFDM装置。 - 【請求項23】 前記送信出力特性制御手段は、前記O
FDM送信信号の送信信号の位相を時間的に変化させる
ことを特徴とする請求項16、17いずれか記載のOF
DM装置。 - 【請求項24】 前記送信出力特性制御手段は、前記O
FDM送信信号の伝送経路に位相変調器を介在させ、当
該位相変調器により前記送信信号に所定の時間関数によ
る位相変調をかけることを特徴とする請求項23記載の
OFDM装置。 - 【請求項25】 前記送信出力特性制御手段は、前記O
FDM送信信号の送信周波数変換用の局部発振信号に所
定の時間関数による位相変調をかけることを特徴とする
請求項23記載のOFDM装置。 - 【請求項26】 前記送信出力特性制御手段は、前記O
FDM送信信号の送出遅延時間差を時間的に変化させる
ことを特徴とする請求項16、17いずれか記載のOF
DM装置。 - 【請求項27】 前記送信出力特性制御手段は、前記O
FDM送信信号の伝送経路にそれぞれ遅延器を介在さ
せ、当該遅延器の遅延量を互いに異なる時間関数に基づ
いて変化させることを特徴とする請求項26記載のOF
DM装置。 - 【請求項28】 テレビジョン素材情報を伝送直交周波
数分割多重方式によるOFDM信号に変調するOFDM
変調手段と、 前記OFDM信号を同一チャンネルで互いに独立して同
時に送信する複数のOFDM送信手段と、 前記複数のOFDM送信手段の送信エリア内の任意の位
置で合成電界の周波数特性が時間的に変動するように、
前記複数のOFDM送信手段の少なくとも一つの送信出
力特性を制御する送信出力特性制御手段とを具備し、 前記送信出力特性制御手段は、前記複数のOFDM送信
手段のうちの少なくともいずれかの送信手段について、
OFDM送信データに対する時間軸インターリーブの実
行に際し、インターリーブ前のビットストリームにおけ
る互いに隣り合う伝送データがインターリーブ後に時間
軸上でどれだけ離れているかの度合いを時間軸インター
リーブの深さと定義するとき、前記送信エリア内の任意
の受信地点におけるOFDM復調後のビット誤り率の値
がある一定値以上となる継続時間TF の値が、前記時間
軸インターリーブの深さTI により定まる一定時間aT
I(aは正の実数)より小さくなる範囲で前記送信出力
特性を制御する ことを特徴とするテレビジョン素材情報
送信装置。 - 【請求項29】 撮影したテレビジョン信号を伝送直交
周波数分割多重方式によるOFDM信号に変調するOF
DM変調手段と、 前記OFDM信号を同一チャンネルで互いに独立して同
時に送信する複数のOFDM送信手段と、 前記複数のOFDM送信手段の送信エリア内の任意の位
置で合成電界の周波数特性が時間的に変動するように、
前記複数のOFDM送信手段の少なくとも一つの送信出
力特性を制御する送信出力特性制御手段とを具備し、 前記送信出力特性制御手段は、前記複数のOFDM送信
手段のうちの少なくともいずれかの送信手段について、
OFDM送信データに対する時間軸インターリーブの実
行に際し、インターリーブ前のビットストリームにおけ
る互いに隣り合う伝送データがインターリーブ後に時間
軸上でどれだけ離れているかの度合いを時間軸インター
リーブの深さと定義するとき、前記送信エリア内の任意
の受信地点におけるOFDM復調後のビット誤り率の値
がある一定値以上となる継続時間TF の値が、前記時間
軸インターリーブの深さTI により定まる一定時間aT
I(aは正の実数)より小さくなる範囲で前記送信出力
特性を制御する ことを特徴とするワイヤレステレビジョ
ンカメラ。
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