JP7025179B2 - 送信装置、受信装置及びチップ - Google Patents

Description

本発明は、送信装置、受信装置及びチップに関する。

日本の現行の地上デジタル放送伝送方式として、「ＩＳＤＢ－Ｔ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ－Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ）」が用いられている（例えば、非特許文献１参照）。

ＩＳＤＢ－Ｔでは、１つの放送波（チャネル）に割り当てられているＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）によって得られた複数のサブチャネルの周波数帯域が、１３個のセグメントに分割される。

ＩＳＤＢ－Ｔでは、１３個のセグメントのうちの１２個のセグメントが、非部分受信帯域データの送信（すなわち、固定受信向けのハイビジョン放送及び複数標準画質放送）に用いられ、残りの１セグメントが、部分受信帯域データの送信（すなわち、移動受信向けの放送）に用いられる。ここで、ＩＳＤＢ－Ｔでは、１３個のセグメントの周波数帯域において同時に非部分受信帯域データ及び部分受信帯域データを送信するように規定されている。

現在、現行の地上デジタル放送伝送方式に代わる新たな次世代の地上デジタル放送伝送方式の検討が進められている。

かかる次世代の地上デジタル放送伝送方式では、家庭等に設けられている非部分受信帯域データを受信する受信装置に対して（すなわち、固定受信向けに）、従来のハイビジョン放送に代わり、３Ｄハイビジョン放送又はハイビジョン放送の１６倍の解像度を有するスーパーハイビジョン放送等のサービスを提供することが求められている。同様に、次世代の地上デジタル放送伝送方式では、部分受信帯域データを受信する受信装置に対しても（すなわち、移動受信向けに）、ハイビジョン放送級のサービスを提供することが求められている。なお、次世代の地上デジタル放送伝送方式において、固定受信向け及び移動受信向けの２つのサービスを１つのチャネルを用いて同時に提供する必要があることは、現行のＩＳＤＢ－Ｔと同様である。

図６（ａ）に、ＩＳＤＢ－Ｔのセグメント構造を示し、図６（ｂ）に、次世代の地上デジタル放送伝送方式のノーマルモードのセグメント構造を示し、図６（ｃ）に、次世代の地上デジタル放送伝送方式の互換モードのセグメント構造を示し、図６（ｄ）に、次世代の地上デジタル放送伝送方式の拡張モードのセグメント構造を示す。

上述のように、図６（ａ）に示すＩＳＤＢ－Ｔでは、１チャネルが、１３セグメントによって構成されており、５．５７ＭＨｚの帯域幅を有している。図６（ｂ）に示すノーマルモードでは、１チャネルが、３３セグメントによって構成されており、５．５０ＭＨｚの帯域幅を有している。図６（ｃ）に示す互換モードでは、１チャネルが、３３セグメント及び調整帯域（０．０７ＭＨｚ）によって構成されており、ＩＳＤＢ－Ｔの１チャネルと同じ５．５７ＭＨｚの帯域幅を有している。図６（ｄ）に示す拡張モードでは、１チャネルが、３５セグメントによって構成されており、５．８３ＭＨｚの帯域幅を有している。

ＡＲＩＢ ＳＴＤ－Ｂ３１、「地上デジタルテレビジョン放送の伝送方式」

しかしながら、現在、かかる互換モードにおいて、セグメント構造に入らない調整帯域γ（図６（ｃ）参照）内でのデータの設定方法について規定されていない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、調整帯域においてデータを適切に設定することができる送信装置、受信装置及びチップを提供することを目的とする。

本発明の第１の特徴は、ＯＦＤＭ信号によって第１階層データ及び第２階層データを送信するように構成されている送信装置であって、前記第１階層データ及び前記第２階層データを合成すると共に、周波数方向に等間隔で前記第２階層データを引き抜き、伝送パラメータを通知するための制御信号を含まない調整帯域データとするように構成されている階層合成部と、前記第１階層データ及び前記第２階層データから、部分受信帯域データ及び非部分受信帯域データを生成するように構成されている分離合成部と、前記部分受信帯域データと前記非部分受信帯域データと前記調整帯域データとを含む前記ＯＦＤＭ信号を送信するように構成されている送信部とを具備することを要旨する。

本発明の第２の特徴は、ＯＦＤＭ信号によって送信された第１階層データ及び第２階層データを受信するように構成されている受信装置であって、前記ＯＦＤＭ信号から、部分受信帯域データと非部分受信帯域データと調整帯域データとを取得するように構成されている帯域分離部と、前記部分受信帯域データ及び前記非部分受信帯域データから、前記第１階層データ及び前記第２階層データを取得するように構成されている合成分離部と、取得された前記第２階層データに対して、周波数方向に等間隔で伝送パラメータを通知するための制御信号を含まない前記調整帯域データを挿入するように構成されている階層分離部とを具備することを要旨とする。

本発明の第３の特徴は、コンピュータを、上述の第１の特徴に記載の送信装置として機能させるための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であることを要旨とする。

本発明の第４の特徴は、コンピュータを、上述の第２の特徴に記載の受信装置として機能させるための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であることを要旨とする。

本発明によれば、調整帯域においてデータを適切に設定することができる送信装置、受信装置及びチップ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装置１の構成図の一例である。 図２は、次世代の地上デジタル放送伝送方式の拡張モードのセグメント構造の一例を示す図である。 図３は、第１の実施形態に係る送信装置１０の階層合成部１３の機能の一例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装置１０の階層合成部１３の機能の一例を説明するための図である。 図５は、第１の実施形態に係る受信装置３の構成図の一例である。 図６は、ＩＳＤＢ－Ｔのセグメント構造及び次世代の地上デジタル放送伝送方式のセグメント構造の一例を示す図である。

（第１の実施形態）
以下、図１～図５を参照して、本発明の第１の実施形態に係る放送システムについて説明する。本実施形態に係る放送システムは、上述の次世代の地上デジタル放送伝送方式に対応するように構成されており、例えば、図１に示す送信装置１及び図５に示す受信装置３を具備する。本実施形態では、図２に示す次世代の地上デジタル放送伝送方式の互換モードの構造が用いられるものとする。

本実施形態に係る送信装置１は、２階層までの階層伝送を行うように構成されている。具体的には、本実施形態に係る送信装置１は、Ａ階層データ及びＢ階層データを送信することができるように構成されている。例えば、Ａ階層データは、移動受信向けの放送用データであり、Ｂ階層データは、固定受信向けの放送用データであることが想定されている。

なお、本実施形態に係る送信装置１は、Ａ階層データ及びＢ階層データを、上述の部分受信帯域データ及び非部分受信帯域データを含むＯＦＤＭ信号によって送信するように構成されている。

図１に示すように、本実施形態に係る送信装置１は、マッピング部１１ａ、１１ｂと、レベル調整部１２ａ、１２ｂと、階層合成部１３と、時間インターリーブ部１４と、階層内セグメント間インターリーブ部１５ａ、１５ｂと、分離合成部１６と、周波数インターリーブ部１７と、帯域合成部１８と、ＯＦＤＭフレーム構成部１９と、ＩＦＦＴ部２０と、送信部２１とを具備している。

マッピング部１１ａは、Ａ階層データ（第１階層データ）をデータキャリアにマッピングするように構成されており、マッピング部１１ｂは、Ｂ階層データ（第２階層データ）をデータキャリアにマッピングするように構成されている。

レベル調整部１２ａは、Ａ階層データがマッピングされているデータキャリア（以下、Ａ階層データとする）のレベルを調整するように構成されており、レベル調整部１２ｂは、Ｂ階層データがマッピングされているデータキャリア（以下、Ｂ階層データとする）のレベルを調整するように構成されている。

階層合成部１３は、Ａ階層データ及びＢ階層データを合成するように構成されている。また、階層合成部１３は、かかる調整帯域γに配置されるデータキャリア（以下、調整帯域データとする）を分離して、帯域合成部１８に送信するように構成されている。ここで、かかる調整帯域γには、Ｂ階層データがマッピングされるものとする。

図２に示すように、互換モードでは、１チャネルが、３３個のセグメントによって構成され、３３個のセグメントのうち２４個のセグメントが、非部分受信帯域データの送信に用いられ、残りの９セグメントが、部分受信帯域データの送信に用いられる。

図２に示す例では、１チャネル内において、中央の９個のセグメントが部分受信帯域αであり、かかる部分受信帯域αの両側に配置された２４個のセグメントが非部分受信帯域βであり、かかる非部分受信帯域βの両側に配置された帯域が調整帯域γである。

ここで、図３に示すように、階層合成部１３は、周波数方向に等しい間隔ΔｆでＢ階層データ（すなわち、Ｂ階層データがマッピングされているデータキャリア）を引き抜き、調整帯域データとするように構成されている。

なお、階層合成部１３は、図４に示す式によって、間隔Δｆを算出するように構成されていてもよい。ここで、１セグメントあたりのデータキャリア数は、ＳＰ（Ｓｃａｔｔｅｒｅｄ Ｐｉｌｏｔ）の間隔によって決定されるものとする。例えば、１セグメントあたりのデータキャリア数Ｚが「１７４」で、Ｂ階層データのセグメント数ｎが「３０」で、調整帯域のデータキャリア数Ｓが「７０（片側３５）」である場合、かかる間隔Δｆは「７５」となる。

また、かかる調整帯域データには、伝送パラメータを通知するための制御信号が含まれないように構成されていてもよい。例えば、かかる制御信号には、同期ビット及びＴＭＣＣ情報ビットを含むＴＭＣＣ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ａｎｄ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ）信号等が含まれている。

例えば、伝送パラメータとしては、「ＳＩＳＯ／ＭＩＳＯフラグ」や「セグメント数」や「キャリア変調方式」や「コンスタレーション識別」や「誤り訂正符号長」や「ＬＤＰＣ符号化率」や「時間インターリーブ長」や「データキャリアブースト比」や「ＳＰパターン」や「パイロット符号化」や「全キャリアパイロットフラグ」や「ＦＥＣポインタ」等が想定される。なお、各階層データに対して適用される伝送パラメータが設定され得る。

時間インターリーブ部１４は、Ａ階層データとＢ階層データと調整帯域データとの各々に対して時間インターリーブを施すように構成されている。

階層内セグメント間インターリーブ部１５ａは、Ａ階層データを構成する全てのセグメント内においてデータキャリア単位で周波数インターリーブを施すように構成されている。

同様に、階層内セグメント間インターリーブ部１５ａは、Ｂ階層データを構成する全てのセグメント内においてデータキャリア単位で周波数インターリーブを施すように構成されている。

分離合成部１６は、Ａ階層データ及びＢ階層データから、部分受信帯域データ及び非部分受信帯域データを生成するように構成されている。

具体的には、分離合成部１６は、９個のセグメントからなる部分受信帯域αにＡ階層データを割り当てた後に空きがある場合にＢ階層データを割り当てることによって部分受信帯域データを生成し、２４個のセグメントからなる非部分受信帯域βにＢ階層データの残りを割り当てることによって非部分受信帯域データを生成するように構成されている。

例えば、Ａ階層データが９個未満のセグメントからなる場合、分離合成部１６は、Ｂ階層データのうちセグメント番号の低い方から順番に部分受信帯域αに割り当てていき、Ａ階層データ及びＢ階層データを合わせて９個のセグメントからなる部分受信帯域データを生成するように構成されていてもよい。

一方、Ａ階層データが９個のセグメントからなる場合、分離合成部１６は、Ａ階層データを部分受信帯域データとし、Ｂ階層データを非部分受信帯域データとするように構成されていてもよい。

周波数インターリーブ部１７は、部分受信帯域データ及び非部分受信帯域データの各々に対して所定の周波数インターリーブを施すように構成されている。

例えば、周波数インターリーブ部１７は、部分受信帯域データを構成するセグメント単位で周波数インターリーブを施すように構成されていてもよいし、部分受信帯域データを構成する全てのセグメント内においてデータキャリア単位で周波数インターリーブを施すように構成されていてもよい。

また、周波数インターリーブ部１７は、非部分受信帯域データを構成する全てのセグメント内においてデータキャリア単位で周波数インターリーブを施すように構成されていてもよい。

帯域合成部１８は、部分受信帯域データ及び非部分受信帯域データ（互換モードの場合は、調整帯域データも）を合成するように構成されている。例えば、帯域合成部１８は、１チャネル内において、中央の９セグメントに部分受信帯域データを配置し、部分受信帯域データ及び非部分受信帯域データを合成するように構成してもよい。

ＯＦＤＭフレーム構成部１９は、帯域合成部１８から入力した部分受信帯域データ及び非部分受信帯域データに応じて、ＯＦＤＭフレームを構成するように構成されており、ＩＦＦＴ部２０は、それぞれＯＦＤＭフレーム構成部１９から出力されたＯＦＤＭフレームに対してＩＦＦＴを施すように構成されている。

送信部２１は、それぞれＩＦＦＴ部２０から出力されたＯＦＤＭ信号を送信するように構成されている。すなわち、送信部２１は、部分受信帯域データと非部分受信帯域データと調整帯域データとを含むＯＦＤＭ信号を送信するように構成されている。

本実施形態に係る受信装置３は、２階層までの階層伝送によって送信されたＡ階層データ及びＢ階層データを受信することができるように構成されている。

なお、本実施形態に係る受信装置３は、Ａ階層データ及びＢ階層データを、上述の部分受信帯域データ及び非部分受信帯域データを含むＯＦＤＭ信号によって受信するように構成されている。

本実施形態に係る受信装置３は、図５に示すように、受信部３１と、ＦＦＴ部３２と、デフレーム化部３３と、帯域分離部３４と、周波数デインターリーブ部３５と、合成分離部３６と、階層内セグメント間デインターリーブ部３７ａ、３７ｂと、時間デインターリーブ部３８と、階層分離部３９と、レベル調整部４０ａ、４０ｂと、デマッピング部４１ａ、４１ｂとを具備している。

受信部３１は、送信装置１によって送信されたＯＦＤＭ信号を受信するように構成されている。

ＦＦＴ部３２は、受信部３１によって受信されたＯＦＤＭ信号に対してＦＦＴを施すように構成されている。

デフレーム化部３３は、ＦＦＴ部３２からの出力に基づいて、部分受信帯域データと非部分受信帯域データと調整帯域データとの合成データを取得するように構成されている。

帯域分離部３４は、デフレーム化部３３から出力された合成データから、部分受信帯域データと非部分受信帯域データと調整帯域データとを分離して取得するように構成されている。

周波数デインターリーブ部３５は、部分受信帯域データ及び非部分受信帯域データの各々に対して、上述の周波数インターリーブ部１７において施された所定の周波数インターリーブに対応する周波数デインターリーブを施すように構成されている。

例えば、周波数デインターリーブ部３５は、部分受信帯域データを構成するセグメント単位で周波数デインターリーブを施すように構成されていてもよいし、部分受信帯域データを構成する全てのセグメント内においてデータキャリア単位で周波数デインターリーブを施すように構成されていてもよい。

また、周波数デインターリーブ部３５は、非部分受信帯域データを構成する全てのセグメント内においてデータキャリア単位で周波数デインターリーブを施すように構成されていてもよい。

合成分離部３６は、部分受信帯域データ及び非部分受信帯域データから、Ａ階層データ及びＢ階層データを取得するように構成されている。

階層内セグメント間デインターリーブ部３７ａは、Ａ階層データを構成する全てのセグメントＡ内においてデータキャリア単位で周波数デインターリーブを施すように構成されている。

同様に、階層内セグメント間デインターリーブ部３７ｂは、Ｂ階層データを構成する全てのセグメントＢ内においてデータキャリア単位で周波数デインターリーブを施すように構成されている。

時間デインターリーブ部３８は、Ａ階層データ、Ｂ階層データ及び調整帯域データの各々に対して時間デインターリーブを施すように構成されている。

階層分離部３９は、Ａ階層データ及びＢ階層データを分離するように構成されている。ここで、階層分離部３９は、調整帯域データに含まれているＢ階層データも抽出するように構成されていてもよい。すなわち、階層分離部３９は、時間デインターリーブ部３８から出力されたＢ階層データに対して、調整帯域データを等間隔Δｆ（図３及び図４参照）で挿入するように構成されている。

レベル調整部４０ａは、Ａ階層データのレベルを調整するように構成されており、レベル調整部４０ｂは、Ｂ階層データのレベルを調整するように構成されている。

デマッピング部４１ａは、データキャリアからＡ階層データをデマッピングするように構成されており、マッピング部４１ｂは、データキャリアからＢ階層データをデマッピングするように構成されている。

本実施形態に係る放送システムによれば、１つのセグメント内のデータキャリア数に満たないデータキャリア（調整帯域）に対して簡易な手法で周波数インターリーブを実施することが可能であり、大きな改善効果が得られる。

また、本実施形態に係る放送システムによれば、調整帯域データには、伝送パラメータを通知するための制御信号が含まれないようにすることで、より簡単にセグメント構造に満たないデータキャリアを扱うことができる。

（その他の実施形態）
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。

上述の実施形態では、１本の送受信アンテナによるＳＩＳＯ（Ｓｉｎｇｌｅ－Ｉｎｐｕｔ Ｓｉｎｇｌｅ－Ｏｕｔｐｕｔ）が適用されているケースを挙げて説明しているが、本発明は、かかるケースに限定されることはなく、複数本の送受信アンテナによるＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ－Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉ－Ｏｕｔｐｕｔ）が適用されているケース等にも適用可能である。

また、上述の実施形態では、２階層までの階層伝送を行うケースを例に挙げて説明したが、本発明は、かかるケースに限定されることなく、３階層までの階層伝送を行うケースにも適用可能である。

また、上述の実施形態では特に触れていないが、上述の送信装置１及び受信装置３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、上述の送信装置１及び受信装置３内の少なくとも一部の機能を実現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。

１…送信装置
１１ａ、１１ｂ…マッピング部
１２ａ、１２ｂ…レベル調整部
１３…階層合成部
１４…時間インターリーブ部
１５ａ、１５ｂ…階層内セグメント間インターリーブ部
１６…分離合成部
１７…周波数インターリーブ部
１８…帯域合成部
１９…ＯＦＤＭフレーム構成部
２０…ＩＦＦＴ部
２１…送信部
３…受信装置
３１…受信部
３２…ＦＦＴ部
３３…デフレーム化部
３４…帯域分離部
３５…周波数デインターリーブ部
３６…合成分離部
３７ａ、３７ｂ…階層内セグメント間デインターリーブ部
３８…時間デインターリーブ部
３９…階層分離部
４０ａ、４０ｂ…レベル調整部
４１ａ、４１ｂ…デマッピング部

Claims (4)

1. ＯＦＤＭ信号によって少なくとも第１階層データ及び第２階層データを送信するように構成されている送信装置であって、
   前記第１階層データ及び前記第２階層データを合成すると共に、前記第２階層データから周波数方向に等間隔で引き抜いたデータ自体を、伝送パラメータを通知するための制御信号を含まない調整帯域データとするように構成されている階層合成部と、
   前記第１階層データ及び前記第２階層データから周波数方向に等間隔でデータを引き抜いた残りのデータから、部分受信帯域データ及び非部分受信帯域データを生成するように構成されている分離合成部と、
   前記部分受信帯域データと前記非部分受信帯域データと前記調整帯域データとを含む前記ＯＦＤＭ信号を送信するように構成されている送信部とを具備することを特徴とする送信装置。
2. ＯＦＤＭ信号によって送信された少なくとも第１階層データ及び第２階層データを受信するように構成されている受信装置であって、
   前記ＯＦＤＭ信号から、部分受信帯域データと非部分受信帯域データと調整帯域データとを取得するように構成されている帯域分離部と、
   前記部分受信帯域データ及び前記非部分受信帯域データから、前記第１階層データ及び前記第２階層データを取得するように構成されている合成分離部と、
   取得された前記第２階層データに対して、伝送パラメータを通知するための制御信号を含まない前記調整帯域データを周波数方向に等間隔で挿入するように構成されている階層分離部とを具備することを特徴とする受信装置。
3. コンピュータを、請求項１に記載の送信装置として機能させるための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。
4. コンピュータを、請求項２に記載の受信装置として機能させるための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。

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