JP3547329B2 - マルチキャリア信号発生装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の搬送波を用いて情報を伝送するマルチキャリア伝送方式において、伝送フレームの同期信号中に付加情報を挿入することが可能なマルチキャリア信号発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の搬送波を用いて情報を伝送するマルチキャリア伝送方式は、１つの搬送波を用いて情報を伝送する場合と比較して１個のデータの伝送に使用できる時間（シンボル期間）を長く取ることができる。従って、反射（マルチパス）波の遅延時間に比べてシンボル期間を十分長く取れば、マルチパス妨害の影響を軽減することができる伝送方式である。
【０００３】
このマルチキャリア伝送方式は高品質な音声・映像信号のディジタル伝送や、移動通信などに用いられている。（「９８年版 データ圧縮とディジタル変調」、日経エレクトロニクス・ブックス、３０１頁参照）
この伝送方式を用いると、同じ番組を同一の周波数で中継伝送することにより周波数の利用効率を向上させることができ、また、複数局で同じ放送を行なうことが可能となる。このようなとき、例えば、送信局を識別する情報などの付加情報を送信信号に挿入することができる（米国特許５，６１７，４１１号明細書参照）。
【０００４】
マルチキャリア伝送方式の送信信号は、同期信号として一定の無信号状態期間をもち、同期信号が送信された後に、実際の情報に対応するいくつかの情報ブロックが送信される。付加情報は、この同期信号中に微小な信号として挿入される。
【０００５】
従来の付加情報を挿入可能なマルチキャリア信号発生装置は、図３に示すように、付加情報の演算に関しては、付加情報の入力手段１と、入力された付加情報に対応する送信信号を演算する演算手段２から構成され、また、送信信号の選択に関しては、ビット列を入力するビット列入力手段４、入力ビット列から情報ブロック数を計数する情報ブロックカウンタ５、情報ブロックのカウント数からフレーム数を計数するフレームカウンタ９、付加情報を挿入するフレームをフレーム数を基に演算し決定するための演算手段１０、演算手段１０の結果により送信信号を選択する選択手段７、一定の無信号状態を作成する同期信号発生手段８、および、上記付加情報の演算手段２によって構成されていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
１つの伝送フレームの送信信号の演算は、規定されている限られた時間内で行なわなければならないため、高速に演算をしなければならない。しかしながら、従来の付加情報を挿入可能なマルチキャリア信号発生装置においては、送信局識別信号などのように送信中は常に一定である付加情報に対応する送信信号の演算を、各伝送フレームの送信時に毎回行なっているため、演算量が多いという欠点を持っていた。
【０００７】
また、算出された付加情報に対応する送信信号の送信は、必ずしもすべての伝送フレームで行なわれるわけではなく、ある一定の条件を満たす伝送フレームにおいてのみ送信されるわけであるが、その条件を求める際に複雑な演算を行なっているという欠点を持っていた。
【０００８】
本発明は、上記問題を解決するために、付加情報に対応する送信信号をあらかじめ演算し記憶手段にデータ配列として保持しておくことによって演算回数を削減し、より効率的な付加情報の演算を行なうマルチキャリア信号発生装置を提供することを目的としている。
【０００９】
また、付加情報を送信する伝送フレーム数の選択を、演算手段を用いずに簡易判定手段のみで行なうことによって、より効率的な付加情報の挿入を行なうマルチキャリア信号発生装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この第１の目的を達成するための本発明のマルチキャリア信号発生器は以下のような構成である。入力手段はユーザが指定した付加情報を入力する。演算手段は入力された付加情報に対応する送信信号を演算する。記憶手段は演算された送信信号を記憶する。以上の処理は送信開始前に実行され、各伝送フレームの同期信号送信時に記憶手段からあらかじめ演算された送信信号のデータ配列を読み出すことのみで実現される。
【００１１】
また、第２の目的を達成するための本発明のマルチキャリア信号発生装置は以下のような構成である。ビット列入力手段は情報ビット列を入力する。情報ブロックカウンタは入力された情報ブロック数を計数する。簡易判定手段は送信フレームが奇数であるか偶数であるかを判定する。選択手段は簡易判定手段の判定結果により送信信号を選択する。記憶手段はあらかじめ演算された付加情報に対応する送信信号を記憶する。同期信号発生手段は一定の無信号状態を作成する。このような構成により、付加情報を送信する伝送フレーム数の演算なしに、伝送フレームが奇数であるか偶数であるかの２値の判定のみで付加情報の送信が実現される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、複数の搬送波を用いて情報を伝送するマルチキャリア伝送方式において、同期信号である一定の無信号状態期間中に付加情報を挿入する手段を備えたマルチキャリア信号発生装置であって、該マルチキャリア信号発生装置は、付加情報を入力する入力手段と、入力された付加情報から送信信号を演算する演算手段と、演算された送信信号を記憶する記憶手段とを備え、前記入力手段より入力された前記付加情報に対応する送信信号を前記演算手段が算出しデータ配列として前記記憶手段にあらかじめ記憶させておき、各伝送フレームの同期信号送信時に前記記憶手段に記憶されている前記付加情報に対応する送信信号を読み出して送信することを特徴とするマルチキャリア信号発生装置としたものであり、各伝送フレームの同期信号送信時に毎回付加信号を演算する必要がなくなり、処理時間を短縮することができるという作用を有する。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明は、情報ビット列の入力手段と、入力された情報ブロック数を計数する情報ブロックカウンタと、送信フレーム数が奇数であるか偶数であるかを判定する簡易判定手段と、前記簡易判定手段の判定結果により送信信号を選択する選択手段とを備えていることを特徴とする請求項１に記載のマルチキャリア信号発生装置としたものであり、付加情報を送信する伝送フレーム数の演算を行なわずに、簡易判定手段が行なう簡易判定で付加情報を送信する伝送フレームを判定できるという作用を有する。
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図６を用いて説明する。
【００１７】
（第１の実施の形態）
図２は、本発明の第１の実施形態の構成を示すブロック図である。本実施形態では付加情報に対応する送信信号の記憶手段を備えたマルチキャリア信号発生装置について説明する。図２においてマルチキャリア信号発生装置は、付加情報の入力手段１と、入力手段１によって入力された付加情報から付加情報に対応する送信信号（以下、付加信号と記す）を演算する演算手段２と、演算手段２によって演算された付加信号を記憶する記憶手段３と、情報ビット列の入力手段４と、ビット列入力手段４によって入力されたビット列から情報ブロック数を計数する情報ブロックカウンタ５と、情報ブロックカウンタ５のカウント数からフレーム数を計数するフレームカウンタ９と、フレームカウンタ９のカウント数から付加情報の挿入フレーム数を演算する演算手段１０と、演算手段１０の結果により送信信号を選択する選択手段７と、一定の無信号状態を作成する同期信号発生手段８と、ビット列入力手段４で入力された情報ビット列を変調する変調手段１１と、送信信号を多重化するマルチキャリア多重化手段１２と、伝送フレームを出力する出力手段１３とから構成されている。
【００１８】
次に、上記第１の実施形態の動作について図６を用いて説明する。伝送フレームを送信するまでの流れは図６のフローチャートに示したような手順で行なわれる。すなわち、
ステップ１４：付加情報入力手段１から、ユーザが付加情報を入力する。
ステップ１５：入力手段１により入力された付加情報から演算手段２によって付加信号を演算する。
ステップ１６：演算手段２によって演算された付加信号を、記憶手段３にデータ配列として記憶する。
ステップ１７：ビット列入力手段４によって、情報ビット列を入力する。
ステップ１８：入力手段４によって入力されたビット列から情報ブロックカウンタ５によって情報ブロック数を計数する。
ステップ１９：情報ブロックカウンタ５のカウント数が１伝送フレームの情報ブロック数に満たない場合は、ステップ２７を経た後、ステップ１７に戻り、満たしている場合にはステップ２０に進む。
ステップ２０：フレームカウンタ９のカウント数を１加算する。
ステップ２１〜２２、２４〜２５：挿入フレーム演算手段１０によって挿入フレーム数を演算し、選択手段７によって送信信号を選択する。これらのステップにおける処理については第２の実施形態の説明で併せて詳しく述べる。
ステップ２６：出力手段１３によって、選択された送信信号を送信する。
ステップ２７：出力手段１３によって、伝送シンボルを送信する。
ステップ１４からステップ１６までの処理は送信開始前にあらかじめ行なっておく。
【００１９】
このような構成にしたことにより、各伝送フレームの同期信号送信時に毎回付加信号を演算する必要がなくなり、処理時間を短縮することができる。
【００２０】
（第２の実施の形態）
次に本発明の第２の実施形態について説明する。図１に示したマルチキャリア信号発生装置は図２に示すマルチキャリア信号発生装置の付加信号記憶手段に加え、挿入フレーム演算手段に代わりに簡易判定手段を具備しているものである。図１において、情報ブロックカウンタ５のカウント数が奇数であるか偶数であるかを判定する簡易判定手段６が備えられ、それ以外は上記した第１の実施形態の構成と同様である。
【００２１】
次に、上記第２の実施形態の動作について図４、図５および図６を用いて説明する。図４は付加情報を送信する伝送フレームを示す説明図であり、図５は本実施の形態での伝送フレーム送信までの流れを示すフローチャートである。
【００２２】
まず、図４に示すとおり１伝送フレームの情報ブロック数が４である場合を考える。伝送フレームは同期信号と４つの情報ブロックから構成される。図６のフローチャートに従う信号発生装置では伝送フレームのカウントと情報ブロックのカウントは必ず０から始まり、そのとき送信装置側と受信装置側で次のような約束があるものとする。
（１） ４つの情報ブロック番号をそれぞれ８で除算し、その余りがそれぞれ０，１，２，３のとき：同期信号には付加情報が含まれている。
（２）（１）以外のとき、同期信号には付加情報は含まれていない。
【００２３】
上記第１の実施形態を含め従来は上記（１）（２）の演算を行ない、付加情報を送信する伝送フレームを選択していたが、図４によると、上記（１）の条件を満たすのは、伝送フレーム番号が偶数の時であることが分かる。つまり、上記（１）（２）の演算を行なわずに偶数フレームのときに付加情報を送信するように処理を行なえばよいことが分かる。
【００２４】
付加情報を送信する伝送フレームの演算は、上記第１の実施形態を含め従来図６のステップ２１〜２２および２４〜２５に示すような流れで実現されていた。以下にその処理の内容を示す。
ステップ２１：挿入フレーム演算手段１０によって４つの情報ブロック番号をそれぞれ８で除算し、その余りを求める。
ステップ２２：ステップ２１の結果によって、以下に示す「１」及び「２」の処理を行なう。
「１」 ステップ２１の結果（余り）が４つの情報ブロックに対してそれぞれ０，１，２，３のとき、ステップ２４に進む。
「２」 ステップ２１の結果（余り）が４つの情報ブロックに対してそれぞれ４，５，６，７のとき、ステップ２５に進む。
ステップ２４：記憶装置３に記憶されている付加信号のデータ配列を読み出し、ステップ２６に進む。
ステップ２５：同期信号発生手段８によって同期信号を発生させ、ステップ２６に進む。
【００２５】
一方、第２の実施形態では、図５に示すような流れで付加情報の挿入が行なわれる。以下にその処理内容を示す。
ステップ23：情報ブロックカウンタ５のカウント数が１フレームの情報ブロック数を満たしていたら、現在の伝送フレームが偶数であるか奇数であるかを簡易判定手段６によって判定する。このとき、もし判定結果が偶数ならステップ24に進み、奇数ならステップ25に進む。
その他の処理は、第１の実施形態と同様である。
【００２６】
このような構成にしたことにより、付加情報を挿入する伝送フレームの選択を、演算手段を用いずに奇数であるか偶数であるかの２値の判定のみで行なうため、処理時間を短縮することができる。
【００２７】
なお、第２の実施形態においては、１伝送フレームの情報ブロック数を４としているが、次のような場合も同様である。
Ａ．１伝送フレームの情報ブロックが１の場合
（１）１つの情報ブロック番号を２で除算し、その余りが０のとき：同期信号には付加情報が含まれている。
【００２８】
（２）（１）以外のとき、同期信号には付加情報は含まれていない。
Ｂ．１伝送フレームの情報ブロックが２の場合
（１）２つの情報ブロック番号をそれぞれ４で除算し、その余りがそれぞれ０，１のとき：同期信号には付加情報が含まれている。
【００２９】
（２）（１）以外のとき、同期信号には付加情報は含まれていない。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように、第１の発明によれば、記憶手段が演算された付加情報に対応する送信信号を記憶し、各伝送フレームの同期信号送信時に付加情報に対応する送信信号を読み出すことのみで実現でき、同じ付加信号の演算を毎回行なわずに済むため、送信時の負荷を軽減することができるという効果を有する。
【００３１】
また、第２の発明では、付加情報を送信する伝送フレームの選択について、演算手段を用いず２値の判定のみで行なうため、回路の構成を簡単にできるという効果を有する。
【００３２】
さらに、このように演算回数を削減することによって、高速な演算手段を用いる必要がなくなり、より安価に装置を構成することができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の機能を含む、第２の実施形態におけるマルチキャリア信号発生装置の構成を示すブロック図、
【図２】本発明の第１の実施形態におけるマルチキャリア信号発生装置の構成を示すブロック図、
【図３】従来のマルチキャリア信号発生装置を示すブロック図、
【図４】本発明の第２の実施形態における付加情報を送信する伝送フレームを示す説明図、
【図５】本発明の第２の実施形態における伝送フレーム送信までの流れを示すフローチャート、
【図６】本発明の第１の実施形態における伝送フレーム送信までの流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 付加情報入力手段
２ 付加信号演算手段
３ 記憶手段
４ ビット列入力手段
５ 情報ブロックカウンタ
６ 簡易判定手段
７ 選択手段
８ 同期信号発生手段
９ フレームカウンタ
１０ 挿入フレーム演算手段
１１ 変調手段
１２ マルチキャリア多重化手段
１３ 出力手段

Claims (2)

1. 複数の搬送波を用いて情報を伝送するマルチキャリア伝送方式において、同期信号である一定の無信号状態期間中に付加情報を挿入する手段を備えたマルチキャリア信号発生装置であって、該マルチキャリア信号発生装置は、付加情報を入力する入力手段と、入力された付加情報から送信信号を演算する演算手段と、演算された送信信号を記憶する記憶手段とを備え、前記入力手段より入力された前記付加情報に対応する送信信号を前記演算手段が算出しデータ配列として前記記憶手段にあらかじめ記憶させておき、各伝送フレームの同期信号送信時に前記記憶手段に記憶されている前記付加情報に対応する送信信号を読み出して送信することを特徴とするマルチキャリア信号発生装置。
2. 情報ビット列の入力手段と、入力された情報ブロック数を計数する情報ブロックカウンタと、送信フレーム数が奇数であるか偶数であるかを判定する簡易判定手段と、前記簡易判定手段の判定結果により送信信号を選択する選択手段とを備えていることを特徴とする請求項１に記載のマルチキャリア信号発生装置。

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