JP6655546B2 - レイヤードディビジョンマルチプレキシングを利用した信号マルチプレキシング装置および信号マルチプレキシング方法 - Google Patents

Description

本発明は、放送システムで使用される放送信号送／受信技術に関し、特に、２つ以上の信号をマルチプレキシング／デマルチプレキシングして送／受信する放送信号送／受信システムに関する。

ＢＩＣＭ（Ｂｉｔ−Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｄ Ｃｏｄｅｄ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）は帯域−効率的な（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ−ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）伝送技術で、エラー訂正符号化器（ｅｒｒｏｒ−ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ｃｏｄｅｒ）、ビット単位インターリーバ（ｂｉｔ−ｂｙ−ｂｉｔ ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｒ）および高次数の変調器（ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）が結合された形態である。

ＢＩＣＭは、エラー訂正符号化器としてＬＤＰＣ（Ｌｏｗ−Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｐａｒｉｔｙ Ｃｈｅｃｋ）符号器またはターボ符号器を用いることにより、簡単な構造で優れた性能を提供することができる。また、ＢＩＣＭは、変調次数（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｏｒｄｅｒ）とエラー訂正符号の長さおよび符号率などを多様に選択可能なため、高い水準のフレキシビリティ（ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙ）を提供する。この利点のため、ＢＩＣＭは、ＤＶＢ−Ｔ２やＤＶＢ−ＮＧＨのような放送標準で使用されているだけでなく、他の次世代放送システムでも使用される可能性が高い。

一般的に、信号をマルチプレキシング（ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）するためには、ＴＤＭ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）またはＦＤＭ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）が広く使用される。最近は、次世代放送システムに適用可能なＴＤＭおよびＦＤＭより高い水準のフレキシビリティ（ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙ）と優れた性能を提供する新たなマルチプレキシング手法に対する必要性が切実に提起されている。

本発明の目的は、ＴＤＭ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）やＦＤＭ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）より高い水準のフレキシビリティと優れた性能を提供することができる新たな信号マルチプレキシング技術を提供することである。

また、本発明の目的は、２つ以上のレイヤそれぞれに相応する２つ以上の信号それぞれを、互いに異なるパワーレベルで結合して、効率的に信号をマルチプレキシング／デマルチプレキシングすることである。

上記の目的を達成するための、本発明に係る信号マルチプレキシング装置は、コアレイヤ信号およびエンハンストレイヤ信号を、互いに異なるパワーレベルで結合（ｃｏｍｂｉｎｅ）する結合器と、前記コアレイヤ信号および前記エンハンストレイヤ信号にともに適用されるインターリービングを行うタイムインターリーバとを含む。

この時、信号マルチプレキシング装置は、前記エンハンストレイヤ信号のパワーを低減してパワーリデューストエンハンストレイヤ信号を生成するインジェクションレベルコントローラをさらに含むことができる。この時、結合器は、前記コアレイヤ信号および前記パワーリデューストエンハンストレイヤ信号を結合して、マルチプレキシングされた信号を生成することができる。

この時、信号マルチプレキシング装置は、前記コアレイヤ信号に相応するコアレイヤＢＩＣＭ部と、前記コアレイヤＢＩＣＭ部と異なるＢＩＣＭエンコーディングを行うエンハンストレイヤＢＩＣＭ部とをさらに含むことができる。

この時、コアレイヤＢＩＣＭ部は、エンハンストレイヤＢＩＣＭ部より低いビット率を有し、コアレイヤＢＩＣＭ部がエンハンストレイヤＢＩＣＭ部よりロバスト（ｒｏｂｕｓｔ）であり得る。

この時、信号マルチプレキシング装置は、前記マルチプレキシングされた信号のパワーを、前記コアレイヤ信号に相応するパワーに低下させるパワーノーマライザをさらに含むことができる。

この時、パワーノーマライザは、ノーマライジングファクター（ｎｏｒｍａｌｉｚｉｎｇ ｆａｃｔｏｒ）に相応し、前記マルチプレキシングされた信号のパワーを、前記結合器によって上昇した分だけ低下させることができる。

この時、インジェクションレベルコントローラは、スケーリングファクターに相応できる。この時、ノーマライジングファクターおよびスケーリングファクターはそれぞれ、０より大きく、かつ、１より小さい値であり、前記スケーリングファクターは、前記インジェクションレベルコントローラに相応するパワー減少が大きいほど減少し、前記ノーマライジングファクターは、前記インジェクションレベルコントローラに相応するパワー減少が大きいほど増加することができる。

この時、インジェクションレベルコントローラは、インジェクションレベルを、３．０ｄＢから１０．０ｄＢの間で０．５ｄＢの間隔で変化させることができる。

この時、エンハンストレイヤ信号は、前記コアレイヤ信号に相応するコアレイヤデータの復元に相応するキャンセレーション（ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ）に基づいて復元されるエンハンストレイヤデータに相応できる。

この時、コアレイヤＢＩＣＭ部は、前記コアレイヤデータをエラー訂正符号化するコアレイヤエラー訂正符号化器と、前記コアレイヤデータに相応するビットインターリービングを行うコアレイヤビットインターリーバと、前記コアレイヤデータに相応するモジュレーションを行うコアレイヤシンボルマッパとを含むことができる。

この時、エンハンストレイヤＢＩＣＭ部は、前記エンハンストレイヤデータをエラー訂正符号化するエンハンストレイヤエラー訂正符号化器と、前記エンハンストレイヤデータに相応するビットインターリービングを行うエンハンストレイヤビットインターリーバと、前記エンハンストレイヤデータに相応するモジュレーションを行うエンハンストレイヤシンボルマッパとを含むことができる。

この時、エンハンストレイヤエラー訂正符号化器は、コアレイヤエラー訂正符号化器より符号率が高く、エンハンストレイヤシンボルマッパは、コアレイヤシンボルマッパより少なめにロバスト（ｌｅｓｓ ｒｏｂｕｓｔ）であり得る。

この時、結合器は、前記コアレイヤ信号およびエンハンストレイヤ信号より低いパワーレベルの１つ以上の拡張レイヤ（ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ ｌａｙｅｒ）信号を、前記コアレイヤ信号およびエンハンストレイヤ信号とともに結合することができる。

また、本発明の一実施形態に係る信号マルチプレキシング方法は、コアレイヤ信号およびエンハンストレイヤ信号を、互いに異なるパワーレベルで結合するステップと、前記コアレイヤ信号および前記エンハンストレイヤ信号にともに適用されるインターリービングを行うステップとを含む。

この時、信号マルチプレキシング方法は、前記エンハンストレイヤ信号のパワーを低減してパワーリデューストエンハンストレイヤ信号を生成するステップをさらに含むことができる。この時、前記結合するステップは、前記コアレイヤ信号および前記パワーリデューストエンハンストレイヤ信号を結合して、マルチプレキシングされた信号を生成することができる。

この時、信号マルチプレキシング方法は、前記マルチプレキシングされた信号のパワーを、前記コアレイヤ信号に相応するパワーに低下させるステップをさらに含むことができる。

この時、前記マルチプレキシングされた信号のパワーを低下させるステップは、前記マルチプレキシングされた信号のパワーを、前記結合するステップによって上昇した分だけ低下させることができる。

この時、前記パワーリデューストエンハンストレイヤ信号を生成するステップは、インジェクションレベルを、３．０ｄＢから１０．０ｄＢの間で０．５ｄＢの間隔で変化させることができる。

この時、前記結合するステップは、前記コアレイヤ信号および前記エンハンストレイヤ信号より低いパワーレベルの１つ以上の拡張レイヤ（ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ ｌａｙｅｒ）信号を、前記コアレイヤ信号および前記エンハンストレイヤ信号とともに結合することができる。

本発明によれば、ＴＤＭ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）やＦＤＭ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）より高い水準のフレキシビリティと優れた性能を提供することができる新たな信号マルチプレキシング技術を提供することができる。

また、本発明は、２つ以上のレイヤそれぞれに相応する２つ以上の信号それぞれを、互いに異なるパワーレベルで結合して、効率的に信号をマルチプレキシング／デマルチプレキシングすることができる。

本発明の一実施形態に係る放送信号送／受信システムを示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る放送信号送／受信方法を示す動作フローチャートである。 図１に示された信号マルチプレキシング装置の一例を示すブロック図である。 図１に示された信号マルチプレキシング装置の他の例を示すブロック図である。 図１に示された信号デマルチプレキシング装置の一例を示すブロック図である。 図１に示された信号デマルチプレキシング装置の他の例を示すブロック図である。 コアレイヤ信号およびエンハンストレイヤ信号の結合によるパワー上昇を示す図である。 図１に示された信号マルチプレキシング装置のさらに他の例を示すブロック図である。 図１に示された信号マルチプレキシング装置のさらに他の例を示すブロック図である。 図１に示された信号デマルチプレキシング装置のさらに他の例を示すブロック図である。 図１に示された信号デマルチプレキシング装置のさらに他の例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る信号マルチプレキシング方法を示す動作フローチャートである。

以下、本発明を添付した図面を参照して詳細に説明する。ここで、繰り返される説明、本発明の要旨を不必要にあいまいにし得る公知の機能、および構成に関する詳細な説明は省略する。本発明の実施形態は、当業界における平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面における要素の形状および大きさなどは、より明確な説明のために誇張されることがある。

以下、本発明に係る好ましい実施形態を添付した図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る放送信号送／受信システムを示すブロック図である。

図１を参照すれば、本発明の一実施形態に係る放送信号送／受信システムは、放送信号送信装置１１０と、無線チャネル１２０と、放送信号受信装置１３０とを含む。

放送信号送信装置１１０は、コアレイヤデータおよびエンハンストレイヤデータをマルチプレキシングする信号マルチプレキシング装置１１１と、ＯＦＤＭ送信機１１３とを含む。

信号マルチプレキシング装置１１１は、コアレイヤデータに相応するコアレイヤ信号およびエンハンストレイヤデータに相応するエンハンストレイヤ信号を、互いに異なるパワーレベルで結合（ｃｏｍｂｉｎｅ）し、コアレイヤ信号およびエンハンストレイヤ信号にともに適用されるインターリービングを行ってマルチプレキシングされた信号を生成する。

ＯＦＤＭ送信機１１３は、マルチプレキシングされた信号を、ＯＦＤＭ通信方式を利用してアンテナ１１７を介して送信し、送信されたＯＦＤＭ信号が無線チャネル１２０を介して放送信号受信装置１３０のアンテナ１３７を介して受信されるようにする。

放送信号受信装置１３０は、ＯＦＤＭ受信機１３３と、信号デマルチプレキシング装置１３１とを含む。無線チャネル１２０を介して送信された信号がアンテナ１３７を介して受信されると、ＯＦＤＭ受信機１３３は、同期（ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ）、チャネル推定（ｃｈａｎｎｅｌ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ）および等化（ｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ）過程などによりＯＦＤＭ信号を受信する。

信号デマルチプレキシング装置１３１は、ＯＦＤＭ受信機１３３を介して受信された信号から先にコアレイヤデータを復元し、復元されたコアレイヤデータに相応するキャンセレーション（ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ）によりエンハンストレイヤデータを復元する。

図１には明示的に示されていないが、本発明の一実施形態に係る放送信号送／受信システムは、コアレイヤデータおよびエンハンストレイヤデータ以外にも、１つ以上の拡張レイヤデータをマルチプレキシング／デマルチプレキシングすることができる。この時、拡張レイヤデータは、コアレイヤデータおよびエンハンストレイヤデータより低いパワーレベルでマルチプレキシングされる。さらに、２つ以上の拡張レイヤが含まれる場合、１番目の拡張レイヤのインジェクションパワーレベルより２番目の拡張レイヤのインジェクションパワーレベルが低く、２番目の拡張レイヤのインジェクションパワーレベルより３番目の拡張レイヤのインジェクションパワーレベルが低いとよい。

図２は、本発明の一実施形態に係る放送信号送／受信方法を示す動作フローチャートである。

図２を参照すれば、本発明の一実施形態に係る放送信号送／受信方法は、コアレイヤ信号およびエンハンストレイヤ信号を、互いに異なるパワーレベルで結合してマルチプレキシングする（Ｓ２１０）。

また、本発明の一実施形態に係る放送信号送／受信方法は、マルチプレキシングされた信号をＯＦＤＭ送信する（Ｓ２２０）。

さらに、本発明の一実施形態に係る放送信号送／受信方法は、送信された信号をＯＦＤＭ受信する（Ｓ２３０）。

この時、ステップＳ２３０は、同期（ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ）、チャネル推定（ｃｈａｎｎｅｌ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ）および等化（ｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ）過程などを行うことができる。

また、本発明の一実施形態に係る放送信号送／受信方法は、受信された信号からコアレイヤデータを復元する（Ｓ２４０）。

さらに、本発明の一実施形態に係る放送信号送／受信方法は、コアレイヤ信号のキャンセレーションによりエンハンストレイヤデータを復元する（Ｓ２５０）。

特に、図２に示されたステップＳ２４０およびステップＳ２５０は、ステップＳ２１０に相応するデマルチプレキシング動作に相当するものであるとよい。

図３は、図１に示された信号マルチプレキシング装置の一例を示すブロック図である。

図３を参照すれば、本発明の一実施形態に係る信号マルチプレキシング装置は、コアレイヤＢＩＣＭ部３１０と、エンハンストレイヤＢＩＣＭ部３２０と、インジェクションレベルコントローラ３３０と、結合器３４０と、タイムインターリーバ３５０とを含むことができる。

一般的に、ＢＩＣＭ（Ｂｉｔ−Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｄ Ｃｏｄｅｄ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）装置は、エラー訂正符号化器と、ビットインターリーバと、シンボルマッパとから構成され、図３に示されたコアレイヤＢＩＣＭ部３１０およびエンハンストレイヤＢＩＣＭ部３２０もそれぞれ、エラー訂正符号化器と、ビットインターリーバと、シンボルマッパとを含むことができる。

図３に示されているように、コアレイヤデータ（Ｃｏｒｅ Ｌａｙｅｒ ｄａｔａ）およびエンハンストレイヤデータ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｌａｙｅｒ ｄａｔａ）はそれぞれ、互いに異なるＢＩＣＭ部を通過した後、結合器３４０を介して合わされる。

すなわち、コアレイヤデータはコアレイヤＢＩＣＭ部３１０を通過し、エンハンストレイヤデータはエンハンストレイヤＢＩＣＭ部３２０を通過した後、インジェクションレベルコントローラ３３０を経て結合器３４０で結合される。この時、エンハンストレイヤＢＩＣＭ部３２０は、コアレイヤＢＩＣＭ部３１０とは異なるＢＩＣＭエンコーディングを行うことができる。すなわち、エンハンストレイヤＢＩＣＭ部３２０は、コアレイヤＢＩＣＭ部３１０より高いビット率に相応するエラー訂正符号化やシンボルマッピングを行うことができる。また、エンハンストレイヤＢＩＣＭ部３２０は、コアレイヤＢＩＣＭ部３１０より少なめにロバスト（ｌｅｓｓ ｒｏｂｕｓｔ）なエラー訂正符号化やシンボルマッピングを行うことができる。

例えば、コアレイヤエラー訂正符号化器が、エンハンストレイヤエラー訂正符号化器よりビット率が低いとよい。この時、エンハンストレイヤシンボルマッパは、コアレイヤシンボルマッパより少なめにロバスト（ｌｅｓｓ ｒｏｂｕｓｔ）であり得る。

結合器３４０は、コアレイヤ信号およびエンハンストレイヤ信号を、互いに異なるパワーレベルで結合（ｃｏｍｂｉｎｅ）すると考えられる。

コアレイヤデータは、ロバスト（ｒｏｂｕｓｔ）な受信のために低い符号率（ｌｏｗ ｃｏｄｅ ｒａｔｅ）のＦＥＣ（Ｆｏｒｗａｒｄ ｅｒｒｏｒ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）コードを用いるのに対し、エンハンストレイヤデータは、高いデータ伝送率のために高い符号率のＦＥＣコードを用いることができる。

すなわち、コアレイヤデータは、エンハンストレイヤデータと比較して、同一の受信環境でより広い放送区域（ｃｏｖｅｒａｇｅ）を有することができる。

エンハンストレイヤＢＩＣＭ部３２０を通過したエンハンストレイヤデータは、インジェクションレベルコントローラ３３０を介してそのゲイン（またはパワー）が調節され、結合器３４０によってコアレイヤデータと結合される。

すなわち、インジェクションレベルコントローラ３３０は、エンハンストレイヤ信号のパワーを低減してパワーリデューストエンハンストレイヤ信号を生成する。

この時、結合器３４０は、コアレイヤ信号およびパワーリデューストエンハンストレイヤ信号を結合して、マルチプレキシングされた信号を生成すると考えられる。

結合器３４０によって結合されたデータは、チャネルで発生するバーストエラー（ｂｕｒｓｔ ｅｒｒｏｒ）を分散させるためのタイムインターリーバ（ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｒ）３５０を通過した後、マルチパス（ｍｕｌｔｉ−ｐａｔｈ）およびドップラー（Ｄｏｐｐｌｅｒ）にロバストなＯＦＤＭ送信機を経て伝送される。

この時、タイムインターリーバ３５０は、コアレイヤ信号およびエンハンストレイヤ信号にともに適用されるインターリービングを行うことが考えられる。すなわち、コアレイヤとエンハンストレイヤがタイムインターリーバを共有することで不必要なメモリの使用を防止し、受信機におけるレイテンシーを低減することができる。

後述するが、エンハンストレイヤ信号は、コアレイヤ信号に相応するコアレイヤデータの復元に相応するキャンセレーション（ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ）に基づいて復元されるエンハンストレイヤデータに相応するものであるとよい。

図４は、図１に示された信号マルチプレキシング装置の他の例を示すブロック図である。

図４を参照すれば、信号マルチプレキシング装置が、コアレイヤデータおよびエンハンストレイヤデータ以外にも、Ｎ個（Ｎは１以上の自然数）の拡張レイヤ（Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ Ｌａｙｅｒｓ）に相応するデータをともにマルチプレキシングすることが分かる。

すなわち、図４に示された信号マルチプレキシング装置は、コアレイヤＢＩＣＭ部３１０、エンハンストレイヤＢＩＣＭ部３２０、インジェクションレベルコントローラ３３０、結合器３４０およびタイムインターリーバ３５０以外にも、Ｎ個の拡張レイヤＢＩＣＭ部４１０，...，４３０およびインジェクションレベルコントローラ４４０，...，４６０を含む。

図４に示されたコアレイヤＢＩＣＭ部３１０、エンハンストレイヤＢＩＣＭ部３２０、インジェクションレベルコントローラ３３０、結合器３４０およびタイムインターリーバ３５０については、図３を通じてすでに詳細に説明した。

Ｎ個の拡張レイヤＢＩＣＭ部４１０，...，４３０は、それぞれ独立してＢＩＣＭエンコーディングを行い、インジェクションレベルコントローラ４４０，...，４６０は、それぞれの拡張レイヤに相応するパワーリデューシングを行い、パワーリデューシングされた拡張レイヤ信号が結合器３４０を介して他のレイヤ信号と結合されるようにする。

特に、インジェクションレベルコントローラ４４０，...，４６０それぞれに相応するパワー減少は、インジェクションレベルコントローラ３３０のパワー減少より大きいことが好ましい。すなわち、図４に示されたインジェクションレベルコントローラ３３０，４４０，...，４６０は、下へ向かうほど大きなパワー減少に相応できる。

本発明において、パワー調節は、入力信号のパワーを増加または減少させるものであってもよく、入力信号のゲインを増加または減少させるものであってもよい。

タイムインターリーバ３５０は、結合器３４０によって結合された信号に対するインターリービングを行うことにより、レイヤの信号にともに適用されるインターリービングを行う。

図５は、図１に示された信号デマルチプレキシング装置の一例を示すブロック図である。

図５を参照すれば、本発明の一実施形態に係る信号デマルチプレキシング装置は、タイムデインターリーバ５１０と、コアレイヤＢＩＣＭデコーダ５２０と、エンハンストレイヤシンボル抽出器５３０と、エンハンストレイヤＢＩＣＭデコーダ５４０とを含む。

この時、図５に示された信号デマルチプレキシング装置は、図３に示された信号マルチプレキシング装置に相応するものであるとよい。

タイムデインターリーバ５１０は、同期（ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ）、チャネル推定（ｃｈａｎｎｅｌ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ）および等化（ｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ）などの動作を行うＯＦＤＭ受信機から受信信号を受信し、チャネルで発生したバーストエラー（ｂｕｒｓｔ ｅｒｒｏｒ）の分散に関する動作を行う。

タイムデインターリーバ５１０の出力は、コアレイヤＢＩＣＭデコーダ５２０に提供され、コアレイヤＢＩＣＭデコーダ５２０は、コアレイヤデータを復元する。

この時、コアレイヤＢＩＣＭデコーダ５２０は、コアレイヤシンボルデマッパと、コアレイヤビットデインターリーバと、コアレイヤエラー訂正復号化器とを含む。コアレイヤシンボルデマッパは、シンボルに関連するＬＬＲ（Ｌｏｇ−Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ Ｒａｔｉｏ）値を計算し、コアレイヤビットデインターリーバは、計算されたＬＬＲ値をバーストエラーに強く混合し、コアレイヤエラー訂正復号化器は、チャネルで発生したエラーを訂正する。

特に、コアレイヤエラー訂正復号化器は、情報（ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）ビットのみを出力してもよく、情報ビットとパリティビットとが結合された全体ビットを出力してもよい。この時、コアレイヤエラー訂正復号化器は、情報ビットのみをコアレイヤデータとして出力し、情報ビットにパリティビットが結合された全体ビットをエンハンストレイヤシンボル抽出器５３０に出力することができる。

エンハンストレイヤシンボル抽出器５３０は、コアレイヤＢＩＣＭデコーダ５２０のコアレイヤエラー訂正復号化器から全体ビットを受信し、タイムデインターリーバ５１０の出力信号からエンハンストレイヤシンボルを抽出する。

この時、エンハンストレイヤシンボル抽出器５３０は、バッファと、減算器（ｓｕｂｔｒａｃｔｅｒ）と、コアレイヤシンボルマッパと、コアレイヤビットインターリーバとを含む。バッファは、タイムデインターリーバ５１０の出力信号を格納する。コアレイヤビットインターリーバは、コアレイヤＢＩＣＭデコーダの全体ビット（情報ビット＋パリティビット）を受信して、送信機と同一のコアレイヤビットインターリービングを行う。コアレイヤシンボルマッパは、インターリービングされた信号から送信機と同一のコアレイヤシンボルを生成する。減算器は、バッファに格納された信号からコアレイヤシンボルマッパの出力信号を減算することにより、エンハンストレイヤシンボルを取得し、これをエンハンストレイヤＢＩＣＭデコーダ５４０に伝達する。

この時、エンハンストレイヤシンボル抽出器５３０に含まれるコアレイヤビットインターリーバおよびコアレイヤシンボルマッパは、図３に示されたコアレイヤのビットインターリーバおよびシンボルマッパと同一のものであるとよい。

エンハンストレイヤＢＩＣＭデコーダ５４０は、エンハンストレイヤシンボルを受信して、エンハンストレイヤデータを復元する。

この時、エンハンストレイヤＢＩＣＭデコーダ５４０は、エンハンストレイヤシンボルデマッパと、エンハンストレイヤビットデインターリーバと、エンハンストレイヤエラー訂正復号化器とを含むことができる。エンハンストレイヤシンボルデマッパは、エンハンストレイヤシンボルに関連するＬＬＲ（Ｌｏｇ−Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ Ｒａｔｉｏ）値を計算し、エンハンストレイヤビットデインターリーバは、計算されたＬＬＲ値をバーストエラーに強く混合し、エンハンストレイヤエラー訂正復号化器は、チャネルで発生したエラーを訂正する。

すなわち、図５に示された信号デマルチプレキシング装置は、先にコアレイヤデータを復元し、受信信号シンボルからコアレイヤシンボルをキャンセレーション（ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ）してエンハンストレイヤシンボルのみを残した後、エンハンストレイヤデータを復元する。図３および図４を通じてすでに説明したように、それぞれのレイヤに相応する信号が互いに異なるパワーレベルで結合されるので、最も強いパワーで結合された信号から復元されてこそ、最もエラーの少ないデータ復元が可能である。

図６は、図１に示された信号デマルチプレキシング装置の他の例を示すブロック図である。

図６を参照すれば、本発明の一実施形態に係る信号デマルチプレキシング装置は、タイムデインターリーバ５１０と、コアレイヤＢＩＣＭデコーダ５２０と、エンハンストレイヤシンボル抽出器５３０と、エンハンストレイヤＢＩＣＭデコーダ５４０と、１つ以上の拡張レイヤシンボル抽出器６５０，６７０と、１つ以上の拡張レイヤＢＩＣＭデコーダ６６０，６８０とを含む。

この時、図６に示された信号デマルチプレキシング装置は、図４に示された信号マルチプレキシング装置に相応するものであるとよい。

タイムデインターリーバ５１０は、同期（ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ）、チャネル推定（ｃｈａｎｎｅｌ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ）および等化（ｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ）などの動作を行うＯＦＤＭ受信機から受信信号を受信し、チャネルで発生したバーストエラー（ｂｕｒｓｔ ｅｒｒｏｒ）の分散に関する動作を行う。

タイムデインターリーバ５１０の出力は、コアレイヤＢＩＣＭデコーダ５２０に提供され、コアレイヤＢＩＣＭデコーダ５２０は、コアレイヤデータを復元する。

この時、コアレイヤＢＩＣＭデコーダ５２０は、コアレイヤシンボルデマッパと、コアレイヤビットデインターリーバと、コアレイヤエラー訂正復号化器とを含む。コアレイヤシンボルデマッパは、シンボルに関連するＬＬＲ（Ｌｏｇ−Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ Ｒａｔｉｏ）値を計算し、コアレイヤビットデインターリーバは、計算されたＬＬＲ値をバーストエラーに強く混合し、コアレイヤエラー訂正復号化器は、チャネルで発生したエラーを訂正する。

特に、コアレイヤエラー訂正復号化器は、情報（ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）ビットのみを出力してもよく、情報ビットとパリティビットとが結合された全体ビットを出力してもよい。この時、コアレイヤエラー訂正復号化器は、情報ビットのみをコアレイヤデータとして出力し、情報ビットにパリティビットが結合された全体ビットをエンハンストレイヤシンボル抽出器５３０に出力することができる。

エンハンストレイヤシンボル抽出器５３０は、コアレイヤＢＩＣＭデコーダ５２０のコアレイヤエラー訂正復号化器から全体ビットを受信し、タイムデインターリーバ５１０の出力信号からエンハンストレイヤシンボルを抽出する。

この時、エンハンストレイヤシンボル抽出器５３０は、バッファと、減算器（ｓｕｂｔｒａｃｔｅｒ）と、コアレイヤシンボルマッパと、コアレイヤビットインターリーバとを含む。バッファは、タイムデインターリーバ５１０の出力信号を格納する。コアレイヤビットインターリーバは、コアレイヤＢＩＣＭデコーダの全体ビット（情報ビット＋パリティビット）を受信して、送信機と同一のコアレイヤビットインターリービングを行う。コアレイヤシンボルマッパは、インターリービングされた信号から送信機と同一のコアレイヤシンボルを生成する。減算器は、バッファに格納された信号からコアレイヤシンボルマッパの出力信号を減算することにより、エンハンストレイヤシンボルを取得し、これをエンハンストレイヤＢＩＣＭデコーダ５４０に伝達する。

この時、エンハンストレイヤシンボル抽出器５３０に含まれるコアレイヤビットインターリーバおよびコアレイヤシンボルマッパは、図４に示されたコアレイヤのビットインターリーバおよびシンボルマッパと同一のものであるとよい。

エンハンストレイヤＢＩＣＭデコーダ５４０は、エンハンストレイヤシンボルを受信して、エンハンストレイヤデータを復元する。

この時、エンハンストレイヤＢＩＣＭデコーダ５４０は、エンハンストレイヤシンボルデマッパと、エンハンストレイヤビットデインターリーバと、エンハンストレイヤエラー訂正復号化器とを含むことができる。エンハンストレイヤシンボルデマッパは、エンハンストレイヤシンボルに関連するＬＬＲ（Ｌｏｇ−Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ Ｒａｔｉｏ）値を計算し、エンハンストレイヤビットデインターリーバは、計算されたＬＬＲ値をバーストエラーに強く混合し、エンハンストレイヤエラー訂正復号化器は、チャネルで発生したエラーを訂正する。

特に、エンハンストレイヤエラー訂正復号化器は、情報（ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）ビットのみを出力してもよく、情報ビットとパリティビットとが結合された全体ビットを出力してもよい。この時、エンハンストレイヤエラー訂正復号化器は、情報ビットのみをエンハンストレイヤデータとして出力し、情報ビットにパリティビットが結合された全体ビットを拡張レイヤシンボル抽出器６５０に出力することができる。

拡張レイヤシンボル抽出器６５０は、エンハンストレイヤＢＩＣＭデコーダ５４０のエンハンストレイヤエラー訂正復号化器から全体ビットを受信し、エンハンストレイヤシンボル抽出器５３０の減算器の出力信号から拡張（ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）レイヤシンボルを抽出する。

この時、拡張レイヤシンボル抽出器６５０は、バッファと、減算器（ｓｕｂｔｒａｃｔｅｒ）と、エンハンストレイヤシンボルマッパと、エンハンストレイヤビットインターリーバとを含む。バッファは、エンハンストレイヤシンボル抽出器の減算器の出力信号を格納する。エンハンストレイヤビットインターリーバは、エンハンストレイヤＢＩＣＭデコーダの全体ビット（情報ビット＋パリティビット）を受信して、送信機と同一のエンハンストレイヤビットインターリービングを行う。エンハンストレイヤシンボルマッパは、インターリービングされた信号から送信機と同一のエンハンストレイヤシンボルを生成する。減算器は、バッファに格納された信号からエンハンストレイヤシンボルマッパの出力信号を減算することにより、拡張レイヤシンボルを取得し、これを拡張レイヤＢＩＣＭデコーダ６６０に伝達する。

この時、拡張レイヤシンボル抽出器６５０に含まれるエンハンストレイヤビットインターリーバおよびエンハンストレイヤシンボルマッパは、図４に示されたエンハンストレイヤのビットインターリーバおよびシンボルマッパと同一のものであるとよい。

拡張レイヤＢＩＣＭデコーダ６６０は、拡張レイヤシンボルを受信して、拡張レイヤデータを復元する。

この時、拡張レイヤＢＩＣＭデコーダ６６０は、拡張レイヤシンボルデマッパと、拡張レイヤビットデインターリーバと、拡張レイヤエラー訂正復号化器とを含むことができる。拡張レイヤシンボルデマッパは、拡張レイヤシンボルに関連するＬＬＲ（Ｌｏｇ−Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ Ｒａｔｉｏ）値を計算し、拡張レイヤビットデインターリーバは、計算されたＬＬＲ値をバーストエラーに強く混合し、拡張レイヤエラー訂正復号化器は、チャネルで発生したエラーを訂正する。

特に、拡張レイヤシンボル抽出器および拡張レイヤＢＩＣＭデコーダは、拡張レイヤが２つ以上の場合、それぞれ２つ以上備えられる。

すなわち、図６に示された例において、拡張レイヤＢＩＣＭデコーダ６６０の拡張レイヤエラー訂正復号化器は、情報（ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）ビットのみを出力してもよく、情報ビットとパリティビットとが結合された全体ビットを出力してもよい。この時、拡張レイヤエラー訂正復号化器は、情報ビットのみを拡張レイヤデータとして出力し、情報ビットにパリティビットが結合された全体ビットを次の拡張レイヤシンボル抽出器６７０に出力することができる。

拡張レイヤシンボル抽出器６７０および拡張レイヤＢＩＣＭデコーダ６８０の構造および動作は、上述した拡張レイヤシンボル抽出器６５０および拡張レイヤＢＩＣＭデコーダ６６０の構造および動作から容易に分かる。

図６に示された信号デマルチプレキシング装置は、最も先にコアレイヤデータを復元し、コアレイヤシンボルのキャンセレーションを利用してエンハンストレイヤデータを復元し、エンハンストレイヤシンボルのキャンセレーションを利用して拡張レイヤデータを復元することが分かる。拡張レイヤは２つ以上備えられ、この場合、より高いパワーレベルで結合された拡張レイヤから復元される。

図３および図４に示された信号マルチプレキシング装置は、根本的に２つ以上の信号を互いに異なるパワーレベルで結合するものであるので、結合後のパワーレベルを調節する必要があり得る。すなわち、結合器によってコアレイヤ信号およびエンハンストレイヤ信号を結合する場合、結合されたマルチプレキシング信号のパワーは、結合前のコアレイヤ信号やエンハンストレイヤ信号よりパワーレベルが高いとよく、信号の送／受信過程でこのようなパワー増加による信号の歪みなどの問題が発生することがある。

図７は、コアレイヤ信号およびエンハンストレイヤ信号の結合によるパワー上昇を示す図である。

図７を参照すれば、コアレイヤ信号にインジェクションレベル（ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｌｅｖｅｌ）だけパワー減少したエンハンストレイヤ信号が結合されてマルチプレキシングされた信号が生成された場合、マルチプレキシングされた信号のパワーレベルが、コアレイヤ信号やエンハンストレイヤ信号のパワーレベルより高いことが分かる。

この時、図３および図４に示されたインジェクションレベルコントローラ（ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｌｅｖｅｌ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）によって調節されるインジェクションレベルは、３．０ｄＢから１０．０ｄＢまで０．５ｄＢの間隔で調節される。インジェクションレベルが３．０ｄＢの場合、エンハンストレイヤ信号のパワーが、コアレイヤ信号のパワーより３ｄＢだけ低い。インジェクションレベルが１０．０ｄＢの場合、エンハンストレイヤ信号のパワーが、コアレイヤ信号のパワーより１０ｄＢだけ低い。このような関係は、コアレイヤ信号とエンハンストレイヤ信号との間にのみ適用されるのではなく、エンハンストレイヤ信号と拡張レイヤ信号または拡張レイヤ信号の間にも適用可能である。

図８は、図１に示された信号マルチプレキシング装置のさらに他の例を示すブロック図である。

図８を参照すれば、本発明の一実施形態に係る信号マルチプレキシング装置は、コアレイヤＢＩＣＭ部３１０と、エンハンストレイヤＢＩＣＭ部３２０と、インジェクションレベルコントローラ３３０と、結合器３４０と、パワーノーマライザ８１０と、タイムインターリーバ３５０とを含むことができる。

一般的に、ＢＩＣＭ（Ｂｉｔ−Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｄ Ｃｏｄｅｄ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）装置は、エラー訂正符号化器と、ビットインターリーバと、シンボルマッパとから構成され、図３に示されたコアレイヤＢＩＣＭ部３１０およびエンハンストレイヤＢＩＣＭ部３２０もそれぞれ、エラー訂正符号化器と、ビットインターリーバと、シンボルマッパとを含むことができる。

図８に示されているように、コアレイヤデータ（Ｃｏｒｅ Ｌａｙｅｒ ｄａｔａ）およびエンハンストレイヤデータ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｌａｙｅｒ ｄａｔａ）はそれぞれ、互いに異なるＢＩＣＭ部を通過した後、結合器３４０を介して合わされる。

すなわち、コアレイヤデータはコアレイヤＢＩＣＭ部３１０を通過し、エンハンストレイヤデータはエンハンストレイヤＢＩＣＭ部３２０を通過した後、インジェクションレベルコントローラ３３０を経て結合器３４０で結合される。この時、エンハンストレイヤＢＩＣＭ部３２０は、コアレイヤＢＩＣＭ部３１０とは異なるＢＩＣＭエンコーディングを行うことができる。すなわち、エンハンストレイヤＢＩＣＭ部３２０は、コアレイヤＢＩＣＭ部３１０より高いビット率に相応するエラー訂正符号やシンボルマッピングを行うことができる。また、エンハンストレイヤＢＩＣＭ部３２０は、コアレイヤＢＩＣＭ部３１０より少なめにロバスト（ｌｅｓｓ ｒｏｂｕｓｔ）なエラー訂正符号やシンボルマッピングを行うことができる。

例えば、コアレイヤエラー訂正符号化器が、エンハンストレイヤエラー訂正符号化器よりビット率が低いとよい。この時、エンハンストレイヤシンボルマッパは、コアレイヤシンボルマッパより少なめにロバスト（ｌｅｓｓ ｒｏｂｕｓｔ）であり得る。

結合器３４０は、コアレイヤ信号およびエンハンストレイヤ信号を、互いに異なるパワーレベルで結合（ｃｏｍｂｉｎｅ）すると考えられる。

コアレイヤデータは、ロバスト（ｒｏｂｕｓｔ）な受信のために低い符号率（ｌｏｗ ｃｏｄｅ ｒａｔｅ）のＦＥＣ（Ｆｏｒｗａｒｄ ｅｒｒｏｒ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）コードを用いるのに対し、エンハンストレイヤデータは、高いデータ伝送率のために高い符号率のＦＥＣコードを用いることができる。

すなわち、コアレイヤデータは、エンハンストレイヤデータと比較して、同一の受信環境でより広い放送区域（ｃｏｖｅｒａｇｅ）を有することができる。

エンハンストレイヤＢＩＣＭ部３２０を通過したエンハンストレイヤデータは、インジェクションレベルコントローラ３３０を介してそのゲイン（またはパワー）が調節され、結合器３４０によってコアレイヤデータと結合される。

すなわち、インジェクションレベルコントローラ３３０は、エンハンストレイヤ信号のパワーを低減してパワーリデューストエンハンストレイヤ信号を生成する。

この時、インジェクションレベルコントローラ３３０は、インジェクションパワーレベルを、３．０ｄＢから１０．０ｄＢまで０．５ｄＢの間隔で調節することができる。

この時、結合器３４０は、コアレイヤ信号およびパワーリデューストエンハンストレイヤ信号を結合して、マルチプレキシングされた信号を生成すると考えられる。

結合器３４０によって結合された信号は、コアレイヤ信号とエンハンストレイヤ信号との結合によって発生したパワー上昇分だけパワーを低下させるためにパワーノーマライザ８１０に提供され、パワー調節が行われる。すなわち、パワーノーマライザ８１０は、結合器３４０によってマルチプレキシングされた信号のパワーを、コアレイヤ信号に相応するパワーレベルに低下させる。結合された信号のレベルが１レイヤ信号のレベルより高いため、放送信号送／受信システムの残りの部分で振幅クリッピング（ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ｃｌｉｐｐｉｎｇ）などを防止するために、パワーノーマライザ８１０のパワーノーマライジングが必要である。

エンハンストレイヤ信号Ｓ_Ｅがコアレイヤ信号Ｓ_Ｃに予め設定されたインジェクションレベルによってインジェクションされる時、コアレイヤ信号およびエンハンストレイヤ信号のパワーレベルが１にノーマルライズされると仮定すれば、結合信号は

のように表現される。

この時、αは、多様なインジェクションレベルに相応するスケーリングファクター（ｓｃａｌｉｎｇ ｆａｃｔｏｒ）を表す。すなわち、インジェクションレベルコントローラ３３０は、スケーリングファクターに相応するものであるとよい。

例えば、エンハンストレイヤのインジェクションレベルが３ｄＢであれば、結合された信号は

のように表現される。

結合された（ｃｏｍｂｉｎｅｄ）信号（マルチプレキシングされた信号）のパワーが、コアレイヤ信号と比較して増加したため、パワーノーマライザ８１０は、このようなパワー増加を緩和（ｍｉｔｉｇａｔｅ）させなければならない。

パワーノーマライザ８１０の出力は

のように表現される。

この時、βは、エンハンストレイヤの多様なインジェクションレベルに応じたノーマライジングファクター（ｎｏｒｍａｌｉｚｉｎｇ ｆａｃｔｏｒ）を表す。

エンハンストレイヤのインジェクションレベルが３ｄＢの場合、コアレイヤ信号対比、結合信号のパワー増加は５０％である。したがって、パワーノーマライザ８１０の出力は

のように表される。

下記表１は、多様なインジェクションレベルに応じたスケーリングファクターαとノーマライジングファクターβを表す（ＣＬ：Ｃｏｒｅ Ｌａｙｅｒ、ＥＬ：Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｌａｙｅｒ）。

すなわち、パワーノーマライザ８１０は、ノーマライジングファクター（ｎｏｒｍａｌｉｚｉｎｇ ｆａｃｔｏｒ）に相応し、マルチプレキシングされた信号のパワーを、結合器３４０によって上昇した分だけ低下させると考えられる。

この時、ノーマライジングファクターおよびスケーリングファクターはそれぞれ、０より大きく、かつ、１より小さい有理数であるとよい。

この時、スケーリングファクターは、インジェクションレベルコントローラ３３０に相応するパワー減少が大きいほど減少し、ノーマライジングファクターは、インジェクションレベルコントローラ３３０に相応するパワー減少が大きいほど増加することができる。

パワーノーマライジングされた信号は、チャネルで発生するバーストエラー（ｂｕｒｓｔ ｅｒｒｏｒ）を分散させるためのタイムインターリーバ（ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｒ）３５０を通過した後、マルチパス（ｍｕｌｔｉ−ｐａｔｈ）およびドップラー（Ｄｏｐｐｌｅｒ）にロバストなＯＦＤＭ送信機を経て送信される。

この時、タイムインターリーバ３５０は、コアレイヤ信号およびエンハンストレイヤ信号にともに適用されるインターリービングを行うことが考えられる。すなわち、コアレイヤとエンハンストレイヤがタイムインターリーバを共有することで不必要なメモリの使用を防止し、受信機におけるレイテンシーを低減することができる。

後述するが、エンハンストレイヤ信号は、コアレイヤ信号に相応するコアレイヤデータの復元に相応するキャンセレーション（ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ）に基づいて復元されるエンハンストレイヤデータに相応するものであるとよく、結合器３４０は、コアレイヤ信号およびエンハンストレイヤ信号より低いパワーレベルの１つ以上の拡張レイヤ（ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ ｌａｙｅｒ）信号を、前記コアレイヤ信号およびエンハンストレイヤ信号とともに結合することができる。

図９は、図１に示された信号マルチプレキシング装置のさらに他の例を示すブロック図である。

図９を参照すれば、信号マルチプレキシング装置が、コアレイヤデータおよびエンハンストレイヤデータ以外にも、Ｎ個（Ｎは１以上の自然数）の拡張レイヤ（Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ Ｌａｙｅｒｓ）に相応するデータをともにマルチプレキシングすることが分かる。

すなわち、図９に示された信号マルチプレキシング装置は、コアレイヤＢＩＣＭ部３１０、エンハンストレイヤＢＩＣＭ部３２０、インジェクションレベルコントローラ３３０、結合器３４０、パワーノーマライザ８１０およびタイムインターリーバ３５０以外にも、Ｎ個の拡張レイヤＢＩＣＭ部４１０，...，４３０およびインジェクションレベルコントローラ４４０，...，４６０を含む。

図９に示されたコアレイヤＢＩＣＭ部３１０、エンハンストレイヤＢＩＣＭ部３２０、インジェクションレベルコントローラ３３０、結合器３４０およびタイムインターリーバ３５０については、図３を通じてすでに詳細に説明した。

Ｎ個の拡張レイヤＢＩＣＭ部４１０，...，４３０は、それぞれ独立してＢＩＣＭエンコーディングを行い、インジェクションレベルコントローラ４４０，...，４６０は、それぞれの拡張レイヤに相応するパワーリデューシングを行い、パワーリデューシングされた拡張レイヤ信号が結合器３４０を介して他のレイヤ信号と結合されるようにする。

特に、インジェクションレベルコントローラ４４０，...，４６０それぞれに相応するパワー減少は、インジェクションレベルコントローラ３３０のパワー減少より大きいことが好ましい。すなわち、図９に示されたインジェクションレベルコントローラ３３０，４４０，...，４６０は、下へ向かうほど大きなパワー減少に相応できる。

本発明において、パワー調節は、入力信号のパワーを増加または減少させるものであってもよく、入力信号のゲインを増加または減少させるものであってもよい。

パワーノーマライザ８１０は、結合器３４０によって複数のレイヤ信号が結合されることからもたらされるパワー増加を緩和（ｍｉｔｉｇａｔｅ）させる。

タイムインターリーバ３５０は、ノーマライジングされた信号に対するインターリービングを行うことにより、レイヤの信号にともに適用されるインターリービングを行う。

図１０は、図１に示された信号デマルチプレキシング装置のさらに他の例を示すブロック図である。

図１０を参照すれば、本発明の一実施形態に係る信号デマルチプレキシング装置は、タイムデインターリーバ５１０と、デノーマライザ１０１０と、コアレイヤＢＩＣＭデコーダ５２０と、エンハンストレイヤシンボル抽出器５３０と、デインジェクションレベルコントローラ１０２０と、エンハンストレイヤＢＩＣＭデコーダ５４０とを含む。

この時、図１０に示された信号デマルチプレキシング装置は、図８に示された信号マルチプレキシング装置に相応するものであるとよい。

タイムデインターリーバ５１０は、同期（ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ）、チャネル推定（ｃｈａｎｎｅｌ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ）および等化（ｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ）などの動作を行うＯＦＤＭ受信機から受信信号を受信し、チャネルで発生したバーストエラー（ｂｕｒｓｔ ｅｒｒｏｒ）の分散に関する動作を行う。

デノーマライザ１０１０は、送信機のパワーノーマライザに相応するもので、パワーノーマライザで減少させた分だけパワーを高める。

図１０に示された例において、デノーマライザ１０１０は、タイムインターリーバ５１０の出力信号のパワーを調節するものとして示されたが、実施形態によって、デノーマライザ１０１０は、タイムインターリーバ５１０の前に位置し、インターリービングされる前にパワー調節が行われるようにしてもよい。

すなわち、デノーマライザ１０１０は、タイムインターリーバ５１０の前または後に位置し、コアレイヤシンボルデマッパのＬＬＲ計算などのために信号の大きさを増幅すると考えられる。

タイムデインターリーバ５１０の出力（またはデノーマライザ１０１０の出力）は、コアレイヤＢＩＣＭデコーダ５２０に提供され、コアレイヤＢＩＣＭデコーダ５２０は、コアレイヤデータを復元する。

この時、コアレイヤＢＩＣＭデコーダ５２０は、コアレイヤシンボルデマッパと、コアレイヤビットデインターリーバと、コアレイヤエラー訂正復号化器とを含む。コアレイヤシンボルデマッパは、シンボルに関連するＬＬＲ（Ｌｏｇ−Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ Ｒａｔｉｏ）値を計算し、コアレイヤビットデインターリーバは、計算されたＬＬＲ値をバーストエラーに強く混合し、コアレイヤエラー訂正復号化器は、チャネルで発生したエラーを訂正する。

特に、コアレイヤエラー訂正復号化器は、情報（ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）ビットのみを出力してもよく、情報ビットとパリティビットとが結合された全体ビットを出力してもよい。この時、コアレイヤエラー訂正復号化器は、情報ビットのみをコアレイヤデータとして出力し、情報ビットにパリティビットが結合された全体ビットをエンハンストレイヤシンボル抽出器５３０に出力することができる。

エンハンストレイヤシンボル抽出器５３０は、コアレイヤＢＩＣＭデコーダ５２０のコアレイヤエラー訂正復号化器から全体ビットを受信し、タイムデインターリーバ５１０の出力信号からエンハンストレイヤシンボルを抽出する。

この時、エンハンストレイヤシンボル抽出器５３０は、バッファと、減算器（ｓｕｂｔｒａｃｔｅｒ）と、コアレイヤシンボルマッパと、コアレイヤビットインターリーバとを含む。バッファは、タイムデインターリーバ５１０またはデノーマライザ１０１０の出力信号を格納する。コアレイヤビットインターリーバは、コアレイヤＢＩＣＭデコーダの全体ビット（情報ビット＋パリティビット）を受信して、送信機と同一のコアレイヤビットインターリービングを行う。コアレイヤシンボルマッパは、インターリービングされた信号から送信機と同一のコアレイヤシンボルを生成する。減算器は、バッファに格納された信号からコアレイヤシンボルマッパの出力信号を減算することにより、エンハンストレイヤシンボルを取得し、これをデインジェクションレベルコントローラ１０２０に伝達する。

この時、エンハンストレイヤシンボル抽出器５３０に含まれるコアレイヤビットインターリーバおよびコアレイヤシンボルマッパは、図８に示されたコアレイヤのビットインターリーバおよびシンボルマッパと同一のものであるとよい。

デインジェクションレベルコントローラ１０２０は、エンハンストレイヤシンボルを受信して、送信機のインジェクションレベルコントローラによって減少したパワーだけパワーを増加させる。すなわち、デインジェクションレベルコントローラ１０２０は、入力信号を増幅してエンハンストレイヤＢＩＣＭデコーダ５４０に提供する。例えば、送信機でエンハンストレイヤ信号のパワーをコアレイヤ信号のパワーより３ｄＢ小さく結合したならば、デインジェクションレベルコントローラ１０２０は、入力信号のパワーを３ｄＢ増加させる役割を果たす。

エンハンストレイヤＢＩＣＭデコーダ５４０は、デインジェクションレベルコントローラ１０２０によってパワーが上昇したエンハンストレイヤシンボルを受信して、エンハンストレイヤデータを復元する。

この時、エンハンストレイヤＢＩＣＭデコーダ５４０は、エンハンストレイヤシンボルデマッパと、エンハンストレイヤビットデインターリーバと、エンハンストレイヤエラー訂正復号化器とを含むことができる。エンハンストレイヤシンボルデマッパは、エンハンストレイヤシンボルに関連するＬＬＲ（Ｌｏｇ−Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ Ｒａｔｉｏ）値を計算し、エンハンストレイヤビットデインターリーバは、計算されたＬＬＲ値をバーストエラーに強く混合し、エンハンストレイヤエラー訂正復号化器は、チャネルで発生したエラーを訂正する。

すなわち、図１０に示された信号デマルチプレキシング装置は、先にコアレイヤデータを復元し、受信信号シンボルからコアレイヤシンボルをキャンセレーション（ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ）してエンハンストレイヤシンボルのみを残した後、エンハンストレイヤシンボルのパワーを増加させてエンハンストレイヤデータを復元する。

図１１は、図１に示された信号デマルチプレキシング装置のさらに他の例を示すブロック図である。

図１１を参照すれば、本発明の一実施形態に係る信号デマルチプレキシング装置は、タイムデインターリーバ５１０と、デノーマライザ１０１０と、コアレイヤＢＩＣＭデコーダ５２０と、エンハンストレイヤシンボル抽出器５３０と、エンハンストレイヤＢＩＣＭデコーダ５４０と、１つ以上の拡張レイヤシンボル抽出器６５０，６７０と、１つ以上の拡張レイヤＢＩＣＭデコーダ６６０，６８０と、デインジェクションレベルコントローラ１０２０，１１５０，１１７０とを含む。

この時、図１１に示された信号デマルチプレキシング装置は、図９に示された信号マルチプレキシング装置に相応するものであるとよい。

タイムデインターリーバ５１０は、同期（ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ）、チャネル推定（ｃｈａｎｎｅｌ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ）および等化（ｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ）などの動作を行うＯＦＤＭ受信機から受信信号を受信し、チャネルで発生したバーストエラー（ｂｕｒｓｔ ｅｒｒｏｒ）の分散に関する動作を行う。

デノーマライザ１０１０は、送信機のパワーノーマライザに相応するもので、パワーノーマライザで減少させた分だけパワーを高める。

図１１に示された例において、デノーマライザ１０１０は、タイムインターリーバ５１０の出力信号のパワーを調節するものとして示されたが、実施形態によって、デノーマライザ１０１０は、タイムインターリーバ５１０の前に位置し、インターリービングされる前にパワー調節が行われるようにしてもよい。

すなわち、デノーマライザ１０１０は、タイムインターリーバ５１０の前または後に位置し、コアレイヤシンボルデマッパのＬＬＲ計算などのために信号の大きさを増幅すると考えられる。

タイムデインターリーバ５１０の出力（またはデノーマライザ１０１０の出力）は、コアレイヤＢＩＣＭデコーダ５２０に提供され、コアレイヤＢＩＣＭデコーダ５２０は、コアレイヤデータを復元する。

この時、コアレイヤＢＩＣＭデコーダ５２０は、コアレイヤシンボルデマッパと、コアレイヤビットデインターリーバと、コアレイヤエラー訂正復号化器とを含む。コアレイヤシンボルデマッパは、シンボルに関連するＬＬＲ（Ｌｏｇ−Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ Ｒａｔｉｏ）値を計算し、コアレイヤビットデインターリーバは、計算されたＬＬＲ値をバーストエラーに強く混合し、コアレイヤエラー訂正復号化器は、チャネルで発生したエラーを訂正する。

特に、コアレイヤエラー訂正復号化器は、情報（ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）ビットのみを出力してもよく、情報ビットとパリティビットとが結合された全体ビットを出力してもよい。この時、コアレイヤエラー訂正復号化器は、情報ビットのみをコアレイヤデータとして出力し、情報ビットにパリティビットが結合された全体ビットをエンハンストレイヤシンボル抽出器５３０に出力することができる。

エンハンストレイヤシンボル抽出器５３０は、コアレイヤＢＩＣＭデコーダ５２０のコアレイヤエラー訂正復号化器から全体ビットを受信し、タイムデインターリーバ５１０の出力信号からエンハンストレイヤシンボルを抽出する。

この時、エンハンストレイヤシンボル抽出器５３０は、バッファと、減算器（ｓｕｂｔｒａｃｔｅｒ）と、コアレイヤシンボルマッパと、コアレイヤビットインターリーバとを含む。バッファは、タイムデインターリーバ５１０またはデノーマライザ１０１０の出力信号を格納する。コアレイヤビットインターリーバは、コアレイヤＢＩＣＭデコーダの全体ビット（情報ビット＋パリティビット）を受信して、送信機と同一のコアレイヤビットインターリービングを行う。コアレイヤシンボルマッパは、インターリービングされた信号から送信機と同一のコアレイヤシンボルを生成する。減算器は、バッファに格納された信号からコアレイヤシンボルマッパの出力信号を減算することにより、エンハンストレイヤシンボルを取得し、これをデインジェクションレベルコントローラ１０２０に伝達する。

この時、エンハンストレイヤシンボル抽出器５３０に含まれるコアレイヤビットインターリーバおよびコアレイヤシンボルマッパは、図９に示されたコアレイヤのビットインターリーバおよびシンボルマッパと同一のものであるとよい。

デインジェクションレベルコントローラ１０２０は、エンハンストレイヤシンボルを受信して、送信機のインジェクションレベルコントローラによって低下させたパワーだけパワーを増加させる。すなわち、デインジェクションレベルコントローラ１０２０は、入力信号を増幅してエンハンストレイヤＢＩＣＭデコーダ５４０に提供する。

エンハンストレイヤＢＩＣＭデコーダ５４０は、デインジェクションレベルコントローラ１０２０によってパワーが上昇したエンハンストレイヤシンボルを受信して、エンハンストレイヤデータを復元する。

この時、エンハンストレイヤＢＩＣＭデコーダ５４０は、エンハンストレイヤシンボルデマッパと、エンハンストレイヤビットデインターリーバと、エンハンストレイヤエラー訂正復号化器とを含むことができる。エンハンストレイヤシンボルデマッパは、エンハンストレイヤシンボルに関連するＬＬＲ（Ｌｏｇ−Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ Ｒａｔｉｏ）値を計算し、エンハンストレイヤビットデインターリーバは、計算されたＬＬＲ値をバーストエラーに強く混合し、エンハンストレイヤエラー訂正復号化器は、チャネルで発生したエラーを訂正する。

特に、エンハンストレイヤエラー訂正復号化器は、情報（ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）ビットのみを出力してもよく、情報ビットとパリティビットとが結合された全体ビットを出力してもよい。この時、エンハンストレイヤエラー訂正復号化器は、情報ビットのみをエンハンストレイヤデータとして出力し、情報ビットにパリティビットが結合された全体ビットを拡張レイヤシンボル抽出器６５０に出力することができる。

拡張レイヤシンボル抽出器６５０は、エンハンストレイヤＢＩＣＭデコーダ５４０のエンハンストレイヤエラー訂正復号化器から全体ビットを受信し、デインジェクションレベルコントローラ１０２０の出力信号から拡張（ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）レイヤシンボルを抽出する。

この時、デインジェクションレベルコントローラ１０２０は、エンハンストレイヤシンボル抽出器５３０の減算器の出力信号のパワーを増幅させることができる。

この時、拡張レイヤシンボル抽出器６５０は、バッファと、減算器（ｓｕｂｔｒａｃｔｅｒ）と、エンハンストレイヤシンボルマッパと、エンハンストレイヤビットインターリーバとを含む。バッファは、デインジェクションレベルコントローラ１０２０の出力信号を格納する。エンハンストレイヤビットインターリーバは、エンハンストレイヤＢＩＣＭデコーダの全体ビット（情報ビット＋パリティビット）を受信して、送信機と同一のエンハンストレイヤビットインターリービングを行う。エンハンストレイヤシンボルマッパは、インターリービングされた信号から送信機と同一のエンハンストレイヤシンボルを生成する。減算器は、バッファに格納された信号からエンハンストレイヤシンボルマッパの出力信号を減算することにより、拡張レイヤシンボルを取得し、これをデインジェクションレベルコントローラ１１５０に伝達する。

この時、拡張レイヤシンボル抽出器６５０に含まれるエンハンストレイヤビットインターリーバおよびエンハンストレイヤシンボルマッパは、図９に示されたエンハンストレイヤのビットインターリーバおよびシンボルマッパと同一のものであるとよい。

デインジェクションレベルコントローラ１１５０は、送信機で当該レイヤのインジェクションレベルコントローラによって減少した分だけパワーを増加させる。

拡張レイヤＢＩＣＭデコーダ６６０は、デインジェクションレベルコントローラ１１５０によってパワーが増加した拡張レイヤシンボルを受信して、拡張レイヤデータを復元する。

この時、拡張レイヤＢＩＣＭデコーダ６６０は、拡張レイヤシンボルデマッパと、拡張レイヤビットデインターリーバと、拡張レイヤエラー訂正復号化器とを含むことができる。拡張レイヤシンボルデマッパは、拡張レイヤシンボルに関連するＬＬＲ（Ｌｏｇ−Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ Ｒａｔｉｏ）値を計算し、拡張レイヤビットデインターリーバは、計算されたＬＬＲ値をバーストエラーに強く混合し、拡張レイヤエラー訂正復号化器は、チャネルで発生したエラーを訂正する。

特に、拡張レイヤシンボル抽出器および拡張レイヤＢＩＣＭデコーダは、拡張レイヤが２つ以上の場合、それぞれ２つ以上備えられる。

すなわち、図６に示された例において、拡張レイヤＢＩＣＭデコーダ６６０の拡張レイヤエラー訂正復号化器は、情報（ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）ビットのみを出力してもよく、情報ビットとパリティビットとが結合された全体ビットを出力してもよい。この時、拡張レイヤエラー訂正復号化器は、情報ビットのみを拡張レイヤデータとして出力し、情報ビットにパリティビットが結合された全体ビットを次の拡張レイヤシンボル抽出器６７０に出力することができる。

拡張レイヤシンボル抽出器６７０、拡張レイヤＢＩＣＭデコーダ６８０およびデインジェクションレベルコントローラ１１７０の構造および動作は、上述した拡張レイヤシンボル抽出器６５０、拡張レイヤＢＩＣＭデコーダ６６０およびデインジェクションレベルコントローラ１１５０の構造および動作から容易に分かる。

図１１に示されたデインジェクションレベルコントローラ１０２０，１１５０，１１７０は、下へ向かうほどより大きなパワー上昇に相応するものであるとよい。すなわち、デインジェクションレベルコントローラ１０２０よりデインジェクションレベルコントローラ１１５０がパワーをより大きく増加させ、デインジェクションレベルコントローラ１１５０よりデインジェクションレベルコントローラ１１７０がよりパワーを大きく増加させることができる。

図１１に示された信号デマルチプレキシング装置は、最も先にコアレイヤデータを復元し、コアレイヤシンボルのキャンセレーションを利用してエンハンストレイヤデータを復元し、エンハンストレイヤシンボルのキャンセレーションを利用して拡張レイヤデータを復元することが分かる。拡張レイヤは２つ以上備えられ、この場合、より高いパワーレベルで結合された拡張レイヤから復元される。

図１２は、本発明の一実施形態に係る信号マルチプレキシング方法を示す動作フローチャートである。

図１２を参照すれば、本発明の一実施形態に係る信号マルチプレキシング方法は、コアレイヤデータにＢＩＣＭを適用する（Ｓ１２１０）。

また、本発明の一実施形態に係る信号マルチプレキシング方法は、エンハンストレイヤデータにＢＩＣＭを適用する（Ｓ１２２０）。

ステップＳ１２２０で適用されるＢＩＣＭと、ステップＳ１２１０で適用されるＢＩＣＭとは異なるものであるとよい。この時、ステップＳ１２２０で適用されるＢＩＣＭが、ステップＳ１２１０で適用されるＢＩＣＭより少なめにロバストであり得る。この時、ステップＳ１２２０で適用されるＢＩＣＭのビット率が、ステップＳ１２１０で適用されるビット率より大きくなる。

この時、エンハンストレイヤ信号は、前記コアレイヤ信号に相応するコアレイヤデータの復元に相応するキャンセレーション（ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ）に基づいて復元されるエンハンストレイヤデータに相応するものであるとよい。

また、本発明の一実施形態に係る信号マルチプレキシング方法は、エンハンストレイヤ信号のパワーを低減してパワーリデューストエンハンストレイヤ信号を生成する（Ｓ１２３０）。

この時、ステップＳ１２３０は、インジェクションレベルを、３．０ｄＢから１０．０ｄＢの間で０．５ｄＢの間隔で変化させることができる。

また、本発明の一実施形態に係る信号マルチプレキシング方法は、コアレイヤ信号およびパワーリデューストエンハンストレイヤ信号を結合して、マルチプレキシングされた信号を生成する（Ｓ１２４０）。

すなわち、ステップＳ１２４０は、コアレイヤ信号およびエンハンストレイヤ信号を、互いに異なるパワーレベルで結合するが、エンハンストレイヤ信号のパワーレベルが、コアレイヤ信号のパワーレベルより低いようにして結合する。

この時、ステップＳ１２４０は、前記コアレイヤ信号および前記エンハンストレイヤ信号より低いパワーレベルの１つ以上の拡張レイヤ（ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ ｌａｙｅｒ）信号を、前記コアレイヤ信号および前記エンハンストレイヤ信号とともに結合することができる。

また、本発明の一実施形態に係る信号マルチプレキシング方法は、ステップＳ１２５０によってマルチプレキシングされた信号のパワーを低下させる（Ｓ１２５０）。

この時、ステップＳ１２５０は、マルチプレキシングされた信号のパワーを、前記コアレイヤ信号のパワーだけ低下させることができる。この時、ステップＳ１２５０は、前記マルチプレキシングされた信号のパワーを、前記ステップＳ１２４０によって上昇した分だけ低下させることができる。

また、本発明の一実施形態に係る信号マルチプレキシング方法は、前記コアレイヤ信号およびエンハンストレイヤ信号にともに適用されるインターリービングを行う（Ｓ１２６０）。

図１２に示された信号マルチプレキシング方法は、図２に示されたステップＳ２４０，Ｓ２５０に相応するものであるとよい。

以上、本発明に係る信号マルチプレキシング装置および方法は、上記のように説明された実施形態の構成と方法が限定されて適用されるのではなく、上記の実施形態は、多様な変形が可能となるように各実施形態の全部または一部が選択的に組み合わされて構成されてもよい。

Claims (4)

1. エンハンストレイヤ信号のパワーを低減してパワーリデューストエンハンストレイヤ信号を生成するように構成されたインジェクションレベルコントローラと、
   マルチプレキシングされた信号を生成するために、コアレイヤ信号および前記パワーリデューストエンハンストレイヤ信号を、結合（ｃｏｍｂｉｎｅ）するように構成された結合器と、
   パワーリデューストマルチプレキシングされた信号を生成するために、前記マルチプレキシングされた信号のパワーを、前記コアレイヤ信号に相応するパワーに低下させるように構成されたパワーノーマライザと、
   前記コアレイヤ信号と前記パワーリデューストエンハンストレイヤ信号を結合した後、前記コアレイヤ信号に相応するコアレイヤと、前記パワーリデューストエンハンストレイヤ信号に相応するエンハンストレイヤにともに適用されるインターリービングを行うように構成されたタイムインターリーバとを含み、
   前記インジェクションレベルコントローラは、スケーリングファクターに相応する前記エンハンストレイヤ信号の前記パワーを低下させ、前記パワーノーマライザは、ノーマライジングファクターに相応する前記マルチプレキシングされた信号の前記パワーを低下させ、
   前記スケーリングファクターと前記ノーマライジングファクターとは、前記インジェクションレベルコントローラのパワー減少の変化にしたがって、反対方向に変化し、
   前記スケーリングファクターは、前記エンハンストレイヤ信号のみに対して適用され、前記ノーマライジングファクターは、前記コアレイヤ信号及び前記パワーリデューストエンハンストレイヤ信号の両方に適用され、
   前記スケーリングファクターは、前記インジェクションレベルコントローラの前記パワー減少が大きいほど減少し、前記ノーマライジングファクターは、前記インジェクションレベルコントローラの前記パワー減少が大きいほど増加し、
   前記インジェクションレベルコントローラの前記パワーの低下が４．０ｄＢに相応するとき、前記スケーリングファクターは第１のスケーリング値に相応し、前記ノーマライジングファクターは第１のノーマライジング値に相応し、
   前記インジェクションレベルコントローラの前記パワーの低下が５．０ｄＢに相応するとき、前記スケーリングファクターは第２のスケーリング値に相応し、前記ノーマライジングファクターは第２のノーマライジング値に相応し、
   前記第１のスケーリング値は前記第２のスケーリング値より大きく、前記第２のノーマライジング値は前記第１のノーマライジング値より大きく、前記第１のノーマライジング値は前記第１のスケーリング値より大きいことを特徴とする信号マルチプレキシング装置。
2. 前記信号マルチプレキシング装置は、
   前記コアレイヤ信号に相応するＢＩＣＭエンコーディングを実行するように構成されたコアレイヤ（Ｂｉｔ−Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｄ Ｃｏｄｅｄ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）ＢＩＣＭ部と、
   前記エンハンストレイヤ信号に相応するＢＩＣＭエンコーディングを行うように構成されたエンハンストレイヤＢＩＣＭ部とをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の信号マルチプレキシング装置。
3. 前記コアレイヤＢＩＣＭ部は、前記エンハンストレイヤＢＩＣＭ部より低いビット率を有し、前記エンハンストレイヤＢＩＣＭ部よりロバスト（ｒｏｂｕｓｔ）であることを特徴とする請求項１に記載の信号マルチプレキシング装置。
4. 前記パワーノーマライザは、
   前記マルチプレキシングされた信号の前記パワーを、前記結合器によって上昇した分だけ低下させることを特徴とする請求項１に記載の信号マルチプレキシング装置。

Images