JP6603543B2

JP6603543B2 - 送信機及び受信機

Info

Publication number: JP6603543B2
Application number: JP2015211318A
Authority: JP
Inventors: 史人伊藤; 敬文松▲崎▼; 純津持; 孝之中川; 啓之濱住
Original assignee: Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Japan Broadcasting Corp
Priority date: 2015-10-27
Filing date: 2015-10-27
Publication date: 2019-11-06
Anticipated expiration: 2035-10-27
Also published as: JP2017085330A

Description

本発明は、送信機及び受信機に関する。

従来から、番組素材の伝送には、ＦＰＵ（ＦｉｅｌｄＰｉｃｋｕｐＵｎｉｔ）方式のシステムが用いられている。ＦＰＵ方式のシステムは、番組の中継や取材した映像を放送局へ送るツールとして欠かせないものになっている。

近年、特に、周波数選択性フェージングに耐性のあるＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式を用いたデジタルＦＰＵ方式のシステムが注目されており、かかるデジタルＦＰＵ方式のシステムに関して、既に様々な周波数帯で実用的な標準規格が提案されている（非特許文献１〜３参照）。また、非特許文献２及び３の標準規格は、複数のアンテナを用いるＭＩＭＯ（ＭｕｌｔｉｐｌｅＩｎｐｕｔＭｕｌｔｉｐｌｅＯｕｔｐｕｔ）方式への応用を示しており、大容量の伝送が実現できる有効な方法となっている。

デジタル無線伝送には、伝搬路において発生する誤りを訂正するために誤り訂正符号を用いた符号化処理及び復号処理が欠かせない。非特許文献１〜３においても、外符号にリードソロモン（ＲＳ）符号を用いて且つ内符号に畳み込み符号を用いて、安定した無線伝送を実現している。

これらの符号化処理及び復号処理については、ＦＰＧＡ（ＦｉｅｌｄＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＧａｔｅＡｒｒａｙ）に実装されることが多い。

テレビジョン放送番組素材伝送用可搬形ＯＦＤＭ方式デジタル無線伝送システム標準規格（ＡＲＩＢＳＴＤ-Ｂ３３１.２版）、一般社団法人電波産業会テレビジョン放送番組素材伝送用可搬形ミリ波帯デジタル無線伝送システム標準規格（ＡＲＩＢＳＴＤ-Ｂ４３１.０版）、一般社団法人電波産業会１.２ＧＨｚ/２.３ＧＨｚ帯テレビジョン放送番組素材伝送用可搬形ＯＦＤＭ方式デジタル無線伝送システム標準規格（ＡＲＩＢＳＴＤ-Ｂ５７２.０版）、一般社団法人電波産業会

しかしながら、大容量の伝送が行われる場合、ＦＰＧＡに実装された誤り訂正符号についての最大処理速度が伝送レートを下回ってしまうという課題がある。例えば、非特許文献１〜３に記載のハーフモードで実装されたシステムをフルモードに拡張する際は、伝送レートが２倍となるため、かかる伝送レートが誤り訂正符号についての最大処理速度を超えてしまうという問題がしばしば発生する。

具体的な例として、図９及び図１０に、非特許文献２及び３の標準規格に準拠した２送信２受信のＭＩＭＯ方式を用いるＯＦＤＭ方式のデジタルＦＰＵ方式のシステムにおける送信機１０及び受信機３０の一例を示す。かかる送信機１０及び受信機３０の各機能ブロックについての説明は、非特許文献１〜３を参照されたい。

例えば、内符号の符号化率が１/２のシステムにおいて、無線区間の伝送容量がハーフモードの時に２００Ｍｂｐｓであった場合、誤り訂正内符号符号化部（内符号の符号化器）の入力及び出力は２００Ｍｂｐｓとなり、誤り訂正内符号復号部（内符号の復号器）の入力及び出力も２００Ｍｂｐｓとなる。

ここで、伝送容量の拡大のために、かかる送信機１０及び受信機３０において、ハーフモードからフルモードに拡張すると、４００Ｍｂｐｓの伝送レートが必要となるにも関わらず、図１０に示すように、誤り訂正内符号復号部の最大処理速度が３００Ｍｂｐｓであるため、かかる誤り訂正内符号復号部の最大処理速度が伝送レートを下回ってしまい、かかる誤り訂正内符号復号部における処理（誤り訂正符号についての処理）がＦＰＧＡにおける実装のボトルネックとなってしまうという問題点があった。

そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、上述のＦＰＵ方式のシステムにおいて、上述の誤り訂正復号処理に起因するボトルネックを解消することができる送信機及び受信機を提供することを目的とする。

本発明の第１の特徴は、ＭＩＭＯ方式を用いてＮｔ個の送信系統でＯＦＤＭ信号を送信するように構成されている送信機であって、Ｎｃ個の符号化部と、入力されたＴＳパケットからデータフレームを構成し、データフレーム単位の同期処理を行うように構成されている同期部と、前記データフレームの各々を前記Ｎｃ個の符号化部のいずれか１つに対して出力するように構成されている分離部と、前記Ｎｃ個の符号化部の各々から入力されたＮｔ個の符号を、前記Ｎｔ個の送信系統ごとに多重するように構成されている多重部と、前記Ｎｔ個の送信系統ごとに多重された符号に対してＯＦＤＭ変調処理を施すように構成されている前記Ｎｔ個の送信系統の各々に対応するＮｔ個の変調部とを具備し、前記Ｎｃ個の符号化部の各々は、入力された前記データフレームの各々に対して畳み込み符号化処理を施すように構成されている第１符号化部と、前記第１符号化部によって前記畳み込み符号化処理を施すことによって得られた符号を、前記Ｎｔ個の送信系統の各々に対して出力するように構成されている振分部とを具備し、前記ＯＦＤＭ変調処理で用いられる１ＯＦＤＭシンボルのビット数は、Ｎｃの倍数であるように構成されていることを要旨とする。

本発明の第２の特徴は、上述の第１の特徴に係る送信機によってＭＩＭＯ方式を用いてＮｔ個の送信系統で送信されたＯＦＤＭ信号を受信するように構成されている受信機であって、Ｎｃ個の復号部と、受信した前記ＯＦＤＭ信号から前記Ｎｔ個の送信系統の各々におけるビット尤度を分離するように構成されている復調部と、前記復調部によって入力された前記Ｎｔ個の送信系統の各々におけるビット尤度から、前記Ｎｃ個の復号部の各々によって復号されるべき符号の前記Ｎｔ個の送信系統の各々におけるビット尤度を分離するように構成されている分離部と、前記Ｎｃ個の復号部の各々から入力されたデータフレームごとの符号を多重するように構成されている多重部と、前記多重部によって多重された前記符号からＴＳパケットを再構成する再構成部とを具備し、前記Ｎｃ個の復号部の各々は、前記分離部によって分離された前記符号のＮｔ個の送信系統の各々におけるビット尤度から前記符号のビット尤度を生成するように構成されている逆振分部と、前記逆振分部によって入力された前記符号のビット尤度に基づく畳み込み符号を用いた復号処理を施すことによって前記データフレームごとの復号結果を得るように構成されている第１復号部とを具備することを要旨とする。

本発明によれば、上述のＦＰＵ方式のシステムにおいて、誤り訂正復号処理に起因するボトルネックを解消することができる送信機及び受信機を提供することができる。

図１は、第１の実施形態に係る送信機１０の機能ブロック図である。図２は、第１の実施形態に係る送信機１０内のデータフレーム同期部１０Ａ、エネルギー拡散部１０Ｂ、誤り訂正外符号符号化部１０Ｃ及び外インタリーブ部１０Ｄの機能を説明するための図である。図３は、第１の実施形態に係る送信機１０の符号間分離部１０Ｆの機能を説明するための図である。図４は、第１の実施形態に係る送信機１０の誤り訂正内符号符号化部１１Ｆ_１〜１１Ｆ_Ｎｃの機能を説明するための図である。図５は、第１の実施形態に係る送信機１０の送信系統間多重部１０Ｇの機能を説明するための図である。図６は、第１の実施形態に係る受信機３０の機能ブロック図である。図７は、第１の実施形態に係る受信機３０の送信系統間分離部３０Ｂの機能を説明するための図である。図８は、第１の実施形態に係る受信機３０の符号間分離部３０Ｄの機能を説明するための図である。図９は、従来の送信機１０の機能ブロック図である。図１０は、従来の受信機３０の機能ブロック図である。

（第１の実施形態）
以下、図１〜図８を参照して、本発明の第１の実施形態に係る送信機１０及び受信機３０について説明する。なお、本発明の第１の実施形態では、ＦＰＵ方式の送信機１０及び受信機３０のケースについて説明する。

図１に示すように、本実施形態に係る送信機１０は、ＭＩＭＯ方式を用いてＮｔ個の送信系統（送信系統１〜Ｎｔ）でＯＦＤＭ信号を送信するように構成されている。

また、図１に示すように、本実施形態に係る送信機１０は、データフレーム同期部１０Ａと、エネルギー拡散部１０Ｂと、誤り訂正外符号符号化部１０Ｃと、外インタリーブ部１０Ｄと、符号間分離部１０Ｅと、Ｎｃ個の符号化部１０Ｆ_１〜１０Ｆ_Ｎｃと、送信系統間多重部１０Ｇと、Ｎｔ個のＭＩＭＯ-ＯＦＤＭ変調部１０Ｈ_１〜１０Ｈ_Ｎｔとを具備している。ここで、「Ｎｔ」及び「Ｎｃ」は、２以上の整数である。なお、本実施形態に係る送信機１０の機能の少なくとも一部についてＦＰＧＡに実装されていてもよい。

データフレーム同期部１０Ａは、入力されたＴＳパケット（２０４バイト形式）からデータフレームを構成し、データフレーム単位の同期処理を行うように構成されている。

図２に示すように、１個のＴＳパケットは、１バイトのデータフレーム同期バイト（図２に示す「同期」）と、１８７バイトのデータと、１６バイトのダミーとによって構成されている。また、１個のデータフレームは、８個のＴＳパケットによって構成されている。ここで、各データフレームの先頭のＴＳパケットでは、データフレーム同期バイトの値が、通常の「４７ｈ」から反転して「Ｂ８ｈ」となっている。ここで、「ｈ」は、「４７」や「Ｂ８」が１６進数であることを表わす記号である。

エネルギー拡散部１０Ｂは、図２に示すように、データフレーム同期部１０Ａから入力されたデータフレームの各々に対して、エネルギー拡散処理を施すように構成されている。

誤り訂正外符号符号化部１０Ｃは、図２に示すように、エネルギー拡散部１０Ｂから入力されたデータフレームの各々に対して、外符号としてＲＳ符号を用いた誤り訂正符号化処理（リードソロモン（ＲＳ）符号化処理）を施すように構成されている。

外インタリーブ部１０Ｄは、図２に示すように、誤り訂正外符号符号化部１０Ｃから入力されたデータフレームの各々に対して、外インタリーブ処理を施すように構成されている。

符号間分離部１０Ｅは、外インタリーブ部１０Ｄから入力されたデータフレームの各々をＮｃ個の符号化部１０Ｆ_１〜１０Ｆ_Ｎｃのいずれか１つに対して出力するように構成されている。

具体的には、符号間分離部１０Ｅは、図３に示すように、データフレーム単位で、Ｎｃ系統にＳ/Ｐ（ＳｅｒｉａｌｔｏＰａｒａｌｌｅｌ）変換処理を施すように構成されている。すなわち、符号間分離部１０Ｅは、外インタリーブ部１０Ｄから入力されたデータフレームを、Ｎｃ個の符号化部１０Ｆ_１〜１０Ｆ_Ｎｃの各々に出力するように構成されている。

この結果、送信機１０では、入力されたデータ（ＴＳパケット）の１/Ｎｃのレートで符号化処理（後述する内符号として畳み込み符号を用いた誤り訂正符号化処理）を行うことができ、後述の受信機３０では、入力されたデータ（ＴＳパケット）の１/Ｎｃのレートで復号処理（後述する内符号として畳み込み符号を用いた誤り訂正復号処理）を行うことができる。

また、符号間分離部１０Ｅからの出力後も、既存のデータフレーム構成を維持することができるので、送信機１０における各誤り訂正内符号符号化部１１Ｆ_１〜１１Ｆ_Ｎｃの機能及び各送信系統振分部１２Ｆ_１〜１２Ｆ_Ｎｃの機能等や、受信機３０における各送信系統逆振分部３１Ｃ_１〜３１Ｃ_Ｎｃの機能及び各誤り訂正内符号復号部３２Ｃ_１〜３２Ｃ_Ｎｃの機能等を、既存の機能と同様とすることができる。

また、後述の受信機３０では、復号処理の結果においてデータフレーム構成が維持されるので、データフレーム同期バイトを目印にして、データフレーム単位でＮｃ系統から１系統にＰ/Ｓ（ＰａｒａｌｌｅｌｔｏＳｅｒｉａｌ）変換処理を行うことで、元の順番を容易に復元することができる。

Ｎｃ個の符号化部１０Ｆ_１〜１０Ｆ_Ｎｃの各々は、誤り訂正内符号符号化部１１Ｆ_１〜１１Ｆ_Ｎｃと、送信系統振分部１２Ｆ_１〜１２Ｆ_Ｎｃとを具備している。なお、Ｎｃ個の符号化部１０Ｆ_１〜１０Ｆ_Ｎｃの各々は、Ｎｃ個の符号１〜Ｎｔの各々に対応している。

誤り訂正内符号符号化部１１Ｆ_１〜１１Ｆ_Ｎｃは、符号間分離部１０Ｅから入力されたデータフレームの各々に対して内符号として畳み込み符号を用いた誤り訂正符号化処理（畳み込み符号化処理）を施すように構成されている。例えば、図４に示すように、誤り訂正内符号符号化部１１Ｆ_１〜１１Ｆ_Ｎｃは、同じ符号１〜Ｎｔに属するビットについて２系統で出力するように構成されている。

送信系統振分部１２Ｆ_１〜１２Ｆ_Ｎｃは、誤り訂正内符号符号化部１１Ｆ_１〜１１Ｆ_Ｎｃによって畳み込み符号化処理を施すことによって得られた符号（２系統の入力）を、Ｎｔ個の送信系統１〜Ｎｔの各々に対して出力するように構成されている。すなわち、送信系統振分部１２Ｆ_１〜１２Ｆ_Ｎｃの各々は、送信系統１〜Ｎｔごとに、自身が対応する符号１〜Ｎｃのビット（例えば、図１に示す「符号１の送信系統１のビット」〜「符号１の送信系統Ｎｔのビット」）を出力するように構成されている。

送信系統間多重部１０Ｇは、Ｎｃ個の符号化部１０Ｆ_１〜１０Ｆ_Ｎｃの各々から入力されたＮｔ個の符号１〜Ｎｔを、Ｎｔ個の送信系統１〜Ｎｔごとに多重するように構成されている。

図５に示すように、送信系統間多重部１０Ｇは、同じ送信系統のビットに属する符号のビットに対して、１ビットずつＰ/Ｓ変換処理を施すように構成されている。

例えば、図５に示すように、送信系統間多重部１０Ｇは、送信系統１に属する符号１のビット（符号１の送信系統１のビット）ｂ_１，１（ｎ）〜送信系統１に属する符号Ｎｃのビット（符号Ｎｃの送信系統１のビット）ｂ_Ｎｃ，１（ｎ）を送信系統間多重部１０Ｇ内のＰ/Ｓ変換部１に入力し、送信系統Ｎｔに属する符号１のビット（符号１の送信系統Ｎｔのビット）ｂ_１，Ｎｔ（ｎ）〜送信系統Ｎｔに属する符号Ｎｃのビット（符号Ｎｃの送信系統Ｎｔのビット）ｂ_{Ｎｃ，Ｎｔ}（ｎ）を送信系統間多重部１０Ｇ内のＰ/Ｓ変換部Ｎｔに入力するように構成されている。

ここで、図５に示すように、Ｐ/Ｓ変換部１は、入力された送信系統１に属する符号１のビット（符号１の送信系統１のビット）ｂ_１，１（ｎ）〜送信系統１に属する符号Ｎｃのビット（符号Ｎｃの送信系統１のビット）ｂ_Ｎｃ，１（ｎ）に対して、１ビットずつＰ/Ｓ変換処理を施すように構成されている。

同様に、図５に示すように、Ｐ/Ｓ変換部Ｎｔは、入力された送信系統Ｎｔに属する符号１のビット（符号１の送信系統Ｎｔのビット）ｂ_１，Ｎｔ（ｎ）〜送信系統Ｎｔに属する符号Ｎｃのビット（符号Ｎｃの送信系統Ｎｔのビット）ｂ_{Ｎｃ，Ｎｔ}（ｎ）に対して、１ビットずつＰ/Ｓ変換処理を施すように構成されている。

かかる構成によって、Ｎｃ個の系統に分けられることによって１/ＮｃのレートになっていたＮｃ個の符号化部１０Ｆ_１〜１０Ｆ_Ｎｃの各々の出力をＮｃ倍にして無線区間のレートに合わせることができる。

また、かかる構成によれば、１つのキャリアシンボルの受信に失敗しても、その影響を複数の符号に分散することができる。

Ｎｔ個のＭＩＭＯ-ＯＦＤＭ変調部１０Ｈ_１〜１０Ｈ_Ｎｔの各々は、自身が対応するＮｔ個の送信系統１〜Ｎｔごとに多重された符号に対してＯＦＤＭ変調処理を施すように構成されている。

ここで、ＯＦＤＭ変調処理で用いられる１ＯＦＤＭシンボルのビット数は、Ｎｃの倍数であるように構成されている。かかる構成によれば、送信系統ごとに符号１〜Ｎｃの間で多重（送信機１０における送信系統間多重部１０Ｇ）を行う際に、ＯＦＤＭシンボルの先頭が符号１のビットとなるため、分離（後述する受信機３０における送信系統間分離部３０Ｂによる分離）を容易に行うことができる。

図６に示すように、本実施形態に係る受信機３０は、上述の送信機１０によってＭＩＭＯ方式を用いてＮｔ個の送信系統で送信されたＯＦＤＭ信号を受信するように構成されている。

また、図６に示すように、本実施形態に係る受信機３０は、ＭＩＭＯ-ＯＦＤＭ復調部３０Ａと、送信系統間分離部３０Ｂと、Ｎｃ個の復号部３０Ｃ_１〜３０Ｃ_Ｎｃと、符号間多重部３０Ｄと、外デインタリーブ部３０Ｅと、誤り訂正外符号復号部３０Ｆと、エネルギー逆拡散部３０Ｇと、ＴＳパケット再構成部３０Ｈとを具備している。なお、本実施形態に係る受信機３０の機能の少なくとも一部についてＦＰＧＡに実装されていてもよい。

ＭＩＭＯ-ＯＦＤＭ復調部３０Ａは、受信アンテナを介して受信したＯＦＤＭ信号１〜Ｎｒに対してＭＩＭＯ-ＯＦＤＭ復調処理を施すことによって、ＯＦＤＭ信号１〜ＮｒからＮｔ個の送信系統の各々におけるビット尤度を分離するように構成されている。

図６の例では、受信アンテナの数を「Ｎｒ」としているが、ＭＩＭＯ-ＯＦＤＭ復調処理によってＮｔ個の送信系統のＯＦＤＭ信号が検出されるため、かかる受信アンテナの数は「Ｎｒ」以外であってもよい。なお、「Ｎｔ＝１」及び「Ｎｒ＝１」である場合は、ＭＩＭＯ方式を用いない通常のシステムであり、ＭＩＭＯ方式に対してＳＩＳＯ（ＳｉｎｇｌｅＩｎｐｕｔＳｉｎｇｌｅＰｕｔｐｕｔ）方式とも呼ばれる。

送信系統間分離部３０Ｂは、ＭＩＭＯ-ＯＦＤＭ復調部３０Ａによって入力されたＮｔ個の送信系統１〜Ｎｔの各々におけるビット尤度から、Ｎｃ個の復号部３０Ｃ_１〜３０Ｃ_Ｎｃの各々によって復号されるべき符号１〜ＮｃのＮｔ個の送信系統１〜Ｎｔの各々におけるビット尤度を分離するように構成されている。

図７に示すように、送信系統間分離部３０Ｂは、送信機１０における送信系統間多重部１０Ｇと逆の処理、すなわち、送信系統１〜Ｎｔごとに順番に並んだ符号１〜Ｎｃのビット尤度に対してＳ/Ｐ変換処理を施し、各符号１〜Ｎｃが対応する復号部３０Ｃ_１〜３０Ｃ_Ｎｃの各々に出力するように構成されている。

ここで、図７に示すように、送信系統間分離部３０Ｂ内のＳ/Ｐ変換部１は、入力された送信系統１に属する符号１のビット尤度（符号１の送信系統１のビット尤度）ｂ’_１，１（ｎ）〜送信系統１に属する符号Ｎｃのビット尤度（符号Ｎｃの送信系統１のビット尤度）ｂ’_Ｎｃ，１（ｎ）に対して、１ビットずつＳ/Ｐ変換処理を施すように構成されている。

同様に、図７に示すように、送信系統間分離部３０Ｂ内のＳ/Ｐ変換部Ｎｔは、入力された送信系統Ｎｔに属する符号１のビット尤度（符号１の送信系統Ｎｔのビット尤度）ｂ’_１，Ｎｔ（ｎ）〜送信系統Ｎｔに属する符号Ｎｃのビット尤度（符号Ｎｃの送信系統Ｎｔのビット尤度）ｂ’_{Ｎｃ，Ｎｔ}（ｎ）に対して、１ビットずつＳ/Ｐ変換処理を施すように構成されている。

ここで、各送信系統１〜ＮｔにおいてＯＦＤＭシンボルの先頭が符号１のビット尤度となっているため、ＯＦＤＭシンボルの先頭を基準にしてＳ/Ｐ変換処理を行うことで、各送信系統に属する符号のビットを正しく分離することができる。

Ｎｃ個の復号部３０Ｃ_１〜３０Ｃ_Ｎｃの各々は、送信系統逆振分部３１Ｃ_１〜３１Ｃ_Ｎｃと、誤り訂正内符号復号部３２Ｃ_１〜３２Ｃ_Ｎｃとを具備している。

送信系統逆振分部３１Ｃ_１〜３１Ｃ_Ｎｃの各々は、送信系統間分離部３０Ｂによって分離された符号１〜Ｎｃの送信系統１〜Ｎｔの各々におけるビット尤度から符号１〜Ｎｃのビット尤度を生成するように構成されている。図６に示すように、送信系統逆振分部３１Ｃ_１〜３１Ｃ_Ｎｃの各々は、自身が対応する符号１〜Ｎｃのビット尤度について２系統で出力するように構成されている。

誤り訂正内符号復号部３２Ｃ_１〜３２Ｃ_Ｎｃの各々は、送信系統逆振分部３１Ｃ_１〜３１Ｃ_Ｎｃの各々によって入力された符号１〜Ｎｃのビット尤度に基づき、内符号として畳み込み符号を用いた誤り訂正復号処理を施すことによって、符号１〜Ｎｃの復号結果を得るように構成されている。この時、各符号の復号結果は、データフレーム構成が維持されている。

符号間多重部３０Ｄは、Ｎｃ個の復号部３０Ｃ_１〜３０Ｃ_Ｎｃの各々から入力された符号１〜Ｎｃの復号結果を、データフレーム単位で多重するように構成されている。符号間多重部３０Ｄは、データフレーム同期バイトを用いてデータフレームごとに符号１〜Ｎｃの復号結果の多重タイミングを検知するように構成されている。

ここで、符号間多重部３０Ｄは、図８に示すように、送信機１０における符号間分離部１０Ｅの逆の処理、すなわち、Ｎｃ個の系統で順番に並んでいる符号１〜Ｎｃの復号結果に対して、データフレーム単位で１つの系統にするためにＰ/Ｓ変換処理を施すように構成されている。

外デインタリーブ部３０Ｅは、符号間多重部３０Ｄから入力されたデータフレームの各々に対して外デインタリーブ処理を施すように構成されている。

誤り訂正外符号復号部３０Ｆは、外デインタリーブ部３０Ｅから入力されたデータフレームの各々に対して外符号としてＲＳ符号を用いた誤り訂正復号処理（リードソロモン（ＲＳ）復号処理）を施すように構成されている。

エネルギー逆拡散部３０Ｇは、誤り訂正外符号復号部３０Ｆから入力されたデータフレームの各々に対してエネルギー逆拡散処理を施すように構成されている。

ＴＳパケット再構成部３０Ｈは、エネルギー逆拡散部３０Ｇから入力されたデータフレームからＴＳパケット（２０４バイト形式）を再構成するように構成されている。

本実施形態に係る送信機１０及び受信機３０によれば、内符号として畳み込み符号を用いた誤り訂正復号処理に起因するボトルネックを解消することができる。

（変更例）
以下、本発明の変更例について、上述の第１の実施形態に係る送信機１０及び受信機３０との相違点に着目して説明する。

上述の実施形態に係る送信機１０では、図２に示すように、データフレーム同期部１０Ａの出力から外インタリーブ部１０Ｄの出力までの区間で、データフレーム構成が維持されるように構成されている。

したがって、送信機１０において、Ｎｃ個の符号化部１０Ｆ_１〜１０Ｆ_Ｎｃの各々は、誤り訂正内符号符号化部１１Ｆ_１〜１１Ｆ_Ｎｃ及び送信系統振分部１２Ｆ_１〜１２Ｆ_Ｎｃに加えて、外インタリーブ部１０Ｄ_１〜１０Ｄ_Ｎｃ（図示省略）を具備するように構成されていてもよい。かかる場合、符号間分離部１０Ｅは、Ｎｃ個の符号化部１０Ｆ_１〜１０Ｆ_Ｎｃ（外インタリーブ部１０Ｄ_１〜１０Ｄ_Ｎｃ）の各々と誤り訂正外符号符号化部１０Ｃとの間に設けられる。

かかる送信機１０に対応する受信機３０では、Ｎｃ個の復号部３０Ｃ_１〜３０Ｃ_Ｎｃの各々は、送信系統逆振分部３１Ｃ_１〜３１Ｃ_Ｎｃ及び誤り訂正内符号復号部３２Ｃ_１〜３２Ｃ_Ｎｃに加えて、外デインタリーブ部３０Ｅ_１〜３０Ｅ_Ｎｃ（図示省略）を具備するように構成されていてもよい。かかる場合、符号間多重部３０Ｄは、Ｎｃ個の復号部３０Ｃ_１〜３０Ｃ_Ｎｃ（外デインタリーブ部３０Ｅ_１〜３０Ｅ_Ｎｃ）の各々と誤り訂正外符号復号部３０Ｆとの間に設けられる。

また、送信機１０において、Ｎｃ個の符号化部１０Ｆ_１〜１０Ｆ_Ｎｃの各々は、誤り訂正内符号符号化部１１Ｆ_１〜１１Ｆ_Ｎｃ及び送信系統振分部１２Ｆ_１〜１２Ｆ_Ｎｃに加えて、外インタリーブ部１０Ｄ_１〜１０Ｄ_Ｎｃ（図示省略）及び誤り訂正外符号符号化部１０Ｃ_１〜１０Ｃ_Ｎｃ（図示省略）を具備するように構成されていてもよい。かかる場合、符号間分離部１０Ｅは、Ｎｃ個の符号化部１０Ｆ_１〜１０Ｆ_Ｎｃ（誤り訂正外符号符号化部１０Ｃ_１〜１０Ｃ_Ｎｃ）の各々とエネルギー拡散部１０Ｂとの間に設けられる。

かかる送信機１０に対応する受信機３０では、Ｎｃ個の復号部３０Ｃ_１〜３０Ｃ_Ｎｃの各々は、送信系統逆振分部３１Ｃ_１〜３１Ｃ_Ｎｃ及び誤り訂正内符号復号部３２Ｃ_１〜３２Ｃ_Ｎｃに加えて、外デインタリーブ部３０Ｅ_１〜３０Ｅ_Ｎｃ（図示省略）及び誤り訂正外符号復号部３０Ｆ_１〜３０Ｆ_Ｎｃ（図示省略）を具備するように構成されていてもよい。かかる場合、符号間多重部３０Ｄは、Ｎｃ個の復号部３０Ｃ_１〜３０Ｃ_Ｎｃ（誤り訂正外符号復号部３０Ｆ_１〜３０Ｆ_Ｎｃ）の各々とエネルギー逆拡散部３０Ｇとの間に設けられる。

さらに、送信機１０において、Ｎｃ個の符号化部１０Ｆ_１〜１０Ｆ_Ｎｃの各々は、誤り訂正内符号符号化部１１Ｆ_１〜１１Ｆ_Ｎｃ及び送信系統振分部１２Ｆ_１〜１２Ｆ_Ｎｃに加えて、外インタリーブ部１０Ｄ_１〜１０Ｄ_Ｎｃ（図示省略）と誤り訂正外符号符号化部１０Ｃ_１〜１０Ｃ_Ｎｃ（図示省略）とエネルギー拡散部１０Ｂ_１〜１０Ｂ_Ｎｃ（図示省略）とを具備するように構成されていてもよい。かかる場合、符号間分離部１０Ｅは、Ｎｃ個の符号化部１０Ｆ_１〜１０Ｆ_Ｎｃ（エネルギー拡散部１０Ｂ_１〜１０Ｂ_Ｎｃ）の各々とデータフレーム同期部１０Ａとの間に設けられる。

かかる送信機１０に対応する受信機３０では、Ｎｃ個の復号部３０Ｃ_１〜３０Ｃ_Ｎｃの各々は、送信系統逆振分部３１Ｃ_１〜３１Ｃ_Ｎｃ及び誤り訂正内符号復号部３２Ｃ_１〜３２Ｃ_Ｎｃに加えて、外デインタリーブ部３０Ｅ_１〜３０Ｅ_Ｎｃ（図示省略）と誤り訂正外符号復号部３０Ｆ_１〜３０Ｆ_Ｎｃ（図示省略）とエネルギー逆拡散部３０Ｇ_１〜３０Ｇ_Ｎｃ（図示省略）とを具備するように構成されていてもよい。かかる場合、符号間多重部３０Ｄは、Ｎｃ個の復号部３０Ｃ_１〜３０Ｃ_Ｎｃ（エネルギー逆拡散部３０Ｇ_１〜３０Ｇ_Ｎｃ）の各々とＴＳパケット再構成部３０Ｈとの間に設けられる。

これらの構成によれば、既存のＦＰＵ方式の送信機１０及び受信機３０において、外デインタリーブ部３０Ｅや誤り訂正外符号復号部３０Ｆやエネルギー逆拡散部３０Ｇ等でボトルネックが生じている場合であっても、かかるボトルネックを解消することができる。

上述のように、本発明について、上述した実施形態によって説明したが、かかる実施形態における開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。かかる開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

また、上述の実施形態では特に触れていないが、上述の送信機１０及び受信機３０によって行われる各処理をコンピュータに実行させるプログラムが提供されてもよい。また、かかるプログラムは、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、かかるプログラムを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、かかる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やＤＶＤ-ＲＯＭ等の記録媒体であってもよい。

或いは、上述の送信機１０及び受信機３０によって行われる各処理を実行するためのプログラムを記憶するメモリ及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るチップが提供されてもよい。

１０…送信機
１０Ａ…データフレーム同期部
１０Ｂ…エネルギー拡散部
１０Ｃ…誤り訂正外符号符号化部
１０Ｄ…外インタリーブ部
１０Ｅ…符号間分離部
１０Ｆ_１〜１０Ｆ_Ｎｃ…符号化部
１１Ｆ_１〜１１Ｆ_Ｎｃ…誤り訂正内符号符号化部
１２Ｆ_１〜１２Ｆ_Ｎｃ…送信系統振分部
１０Ｇ…送信系統間多重部
１０Ｈ_１〜１０Ｈ_Ｎｔ…ＭＩＭＯ-ＯＦＤＭ変調部
３０…受信機
３０Ａ…ＭＩＭＯ-ＯＦＤＭ復調部
３０Ｂ…送信系統間分離部
３０Ｃ_１〜３０Ｃ_Ｎｃ…復号部
３１Ｃ_１〜３１Ｃ_Ｎｃ…送信系統逆振分部
３２Ｃ_１〜３２Ｃ_Ｎｃ…誤り訂正内符号復号部
３０Ｄ…符号間多重部
３０Ｅ…外デインタリーブ部
３０Ｆ…誤り訂正外符号復号部
３０Ｇ…エネルギー逆拡散部
３０Ｈ…ＴＳパケット再構成部

Claims

ＭＩＭＯ方式を用いてＮｔ個の送信系統でＯＦＤＭ信号を送信するように構成されている送信機であって、
Ｎｃ個の符号化部と、
入力されたＴＳパケットからデータフレームを構成し、データフレーム単位の同期処理を行うように構成されている同期部と、
前記データフレームの各々を前記Ｎｃ個の符号化部のいずれか１つに対して出力するように構成されている分離部と、
前記Ｎｃ個の符号化部の各々から入力されたＮｔ個の符号を、前記Ｎｔ個の送信系統ごとに多重するように構成されている多重部と、
前記Ｎｔ個の送信系統ごとに多重された符号に対してＯＦＤＭ変調処理を施すように構成されている前記Ｎｔ個の送信系統の各々に対応するＮｔ個の変調部とを具備し、
前記Ｎｃ個の符号化部の各々は、
入力された前記データフレームの各々に対して畳み込み符号化処理を施すように構成されている第１符号化部と、
前記第１符号化部によって前記畳み込み符号化処理を施すことによって得られた符号を、前記Ｎｔ個の送信系統の各々に対して出力するように構成されている振分部とを具備し、
前記ＯＦＤＭ変調処理で用いられる１ＯＦＤＭシンボルのビット数は、Ｎｃの倍数であるように構成されていることを特徴とする送信機。
前記符号化部は、前記分離部から入力された前記データフレームの各々に対して外インタリーブ処理を施すように構成されている外インタリーブ部を具備し、
前記第１符号化部は、前記外インタリーブ部によって前記外インタリーブ処理が施された前記データフレームの各々に対して畳み込み符号化処理を施すように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の送信機。
前記符号化部は、
前記分離部から入力された前記データフレームの各々に対してリードソロモン符号化処理を施すように構成されている第２符号化部と、
前記第２符号化部によって前記リードソロモン符号化処理を施された前記データフレームの各々に対して外インタリーブ処理を施すように構成されている外インタリーブ部とを具備し、
前記第１符号化部は、前記外インタリーブ部によって前記外インタリーブ処理が施された前記データフレームの各々に対して畳み込み符号化処理を施すように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の送信機。
前記符号化部は、
前記分離部から入力された前記データフレームの各々に対してエネルギー拡散処理を行うように構成されているエネルギー拡散部と、
前記エネルギー拡散部によって前記エネルギー拡散処理を施された前記データフレームの各々に対してリードソロモン符号化処理を施すように構成されている第２符号化部と、
前記第２符号化部によって前記リードソロモン符号化処理を施された前記データフレームの各々に対して外インタリーブ処理を施すように構成されている外インタリーブ部とを具備し、
前記第１符号化部は、前記外インタリーブ部によって前記外インタリーブ処理が施された前記データフレームの各々に対して畳み込み符号化処理を施すように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の送信機。
請求項１に記載されている送信機によってＭＩＭＯ方式を用いてＮｔ個の送信系統で送信されたＯＦＤＭ信号を受信するように構成されている受信機であって、
Ｎｃ個の復号部と、
受信した前記ＯＦＤＭ信号から前記Ｎｔ個の送信系統の各々におけるビット尤度を分離するように構成されている復調部と、
前記復調部によって入力された前記Ｎｔ個の送信系統の各々におけるビット尤度から、前記Ｎｃ個の復号部の各々によって復号されるべき符号の前記Ｎｔ個の送信系統の各々におけるビット尤度を分離するように構成されている分離部と、
前記Ｎｃ個の復号部の各々から入力されたデータフレームごとの符号を多重するように構成されている多重部と、
前記多重部によって多重された前記符号からＴＳパケットを再構成する再構成部とを具備し、
前記Ｎｃ個の復号部の各々は、
前記分離部によって分離された前記符号のＮｔ個の送信系統の各々におけるビット尤度から前記符号のビット尤度を生成するように構成されている逆振分部と、
前記逆振分部によって入力された前記符号のビット尤度に基づく畳み込み符号を用いた復号処理を施すことによって前記データフレームごとの復号結果を得るように構成されている第１復号部とを具備することを特徴とする受信機。
前記復号部は、前記第１復号部から入力された前記データフレームごとの符号の各々に対して外デインタリーブ処理を施すように構成されている外デインタリーブ部を具備することを特徴とする請求項５に記載の受信機。
前記復号部は、前記外デインタリーブ部から入力された前記データフレームごとの符号の各々に対してリードソロモン復号処理を施すように構成されている第２復号部を具備することを特徴とする請求項６に記載の受信機。
前記復号部は、前記第２復号部から入力された前記データフレームごとの符号の各々に対してエネルギー逆拡散処理を施すように構成されているエネルギー逆拡散部を具備することを特徴とする請求項７に記載の受信機。