JPH04196822A - データインタリーブ方式および回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ 本発明は、移動体向けＰＣＭ音声放送に適したＯＦＤＭ
（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｄｉｖ
ｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）伝送方式に適用
されるデータインタリープ方式および回路に係り、特に
１つの伝送゛シンボルに含まれる複数の音声チャンネル
のデータを複数の搬送波に割り当てるデータインタリー
プ方式および回路に関する。

［発明の概要］ この発明は、ＯＦＤＭ伝送方式において、各音声チャン
ネルのデータを複数の搬送波に割り当てるインタリーブ
方式および回路に関するもので、１つの伝送チャンネル
に含まれる搬送波の数と音声チャンネル数とを互いに素
な数とし、任意の１個の伝送シンボルにおいては、各音
声チャンネルのデータを各搬送波に順番に割り当て、そ
の次の伝送シンボルにおいては、直前の伝送シンボルで
最後にデータを割り当てられた搬送波の次の周波数の搬
送波から順番に音声データを割り当てていくことにより
、 ある１つの音声チャンネルのデータが、すべての搬送波
周波数を用いて伝送されると同時に、伝送フレーム内の
すべての有効シンボルで伝送されるようにし、周波数軸
上の最大限のインタリーブ効果と同時に、時間軸上のイ
ンタリーブ効果も得られるようにして、周波数選択性フ
ェージングとインパルスノイズの両方に強いＯＦＤＭ伝
送方式を実現するものである。

【従来の技術ｌ 従来の技術としては、例えばＣＣＩＲＲｅｐｏｒｔ９５
５−１のＦｉｇｕｒｅ１７に示されているように、３０
０シンボルから成る１フレームの中で、ある１つの音声
チャンネルのデータを連続する９シンボルに割り当て、
それをシンボル単位で１６フレームに渡って時間軸イン
クリーブする方式が提案されていた。その信号フォーマ
ットを第４図に示す。

［発明が解決しようとする課題ｊ 例えばＣＣＩＲＲｅｐｏｒｔ　９５５−１のＦｉｇｕｒ
ｅ１７に示されているａｄｖａｎｃｅｄ　ｄｉｇｉｔａ
ｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ＩＩのフレーム構成においては、各
シンボルは４４８個の搬送波から構成され、ある１つの
モノラル音声チャンネルのデータは連続する９シンボル
に割り当てられ、さらにシンボル単位で時間軸インタリ
ーブが施される。従って、ある音声チャンネルのデータ
はすべての搬送波周波数を使って送られるから、周波数
選択性フェージングに対して一定の周波数軸インクリー
ブの効果が得られる。

しかし、連続するデータが隣り合う搬送波に割り当てら
れるので、選択性フェージングによって連続する複数の
搬送波が減衰する場合にはバースト誤りが発生する。

また、時間軸インタリーブはシンボル単位であるため、
インパルス性雑音によって、ある特定のシンボルが妨害
を受けた場合には、そのシンボルに対応する音声チャン
ネルだけに長いバースト誤りが発生し、大きな被害を受
けることになる。

本発明の目的は、選択性フェージングによって複数の搬
送波が同時に減衰する場合、あるいはインパルス性雑音
によって特定のシンボルが大きな妨害を受けたような場
合においても、復号後の音声信号品質を劣化させないよ
うな新たなインタリーブ方式および回路を提供すること
にある。

［課題を解決するための手段１ 上記目的を達成するため本発明は、複数の搬送波を用い
て複数の音声チャンネルのデータを伝送するに際して、
１フレームを構成する複数の有効シンボルの各々に前記
複数の搬送波を割り当て、前記複数の音声チャンネルの
数を前記複数の搬送波の数と互いに素であるような数に
すると共に１フレームで伝送する前記各音声チャンネル
のデータのビット数を全て等しくし、任意の前記１有効
シンボルの各搬送波に、周波数の順に前記各音声チャン
ネルを順次割り当て、当該１有効シンボルの最後の周波
数の搬送波に割り当てた音声チャンネルの次の音声チャ
ンネルを次の前記１有効シンボルの最初の周波数の搬送
波に割り当てていくことを特徴とし、さらに、 音声チャンネル数を行の数とし、（１フレームの有効シ
ンボル数）×（搬送波数）÷（音声チャンネル数）を列
の数とし、１シンボル期間に１個の搬送波によって伝送
されるデータのビット数を１記憶単位とするマトリクス
状のメモリー回路と、該メモリー回路のマトリクスの各
行にどの音声チャンネルのデータが書き込まれるかをフ
レームごとに切り換える音声チャンネル切り換え論理回
路と、各音声チャンネルのデータを前記メモリー回路の
マトリクスの行方向に記憶単位ごとに分けて書き込む書
込み手段と、１つのシンボルで送られるデータを、前記
メモリー回路のマトリクスの列方向に、１シンボル分の
伝送データ量に相当する記憶単位数だけ読み出し、次の
シンボルで送られるデータを、直前のシンボルで最後に
読み出される記憶単位の、前記列方向で次の順番の記憶
単位から読み出す読出し手段とを具えたことを特徴とす
る。

［イ乍　用［ 本発明によれば、ある１つの音声チャンネルのデータが
、すべての搬送波周波数を用いて伝送されると同時に、
伝送フレーム内のすべての有効シンボルで伝送され、こ
れによって、周波数軸上の最大限のインタリーブ効果と
同時に、時間軸上のインタリーブ効果が得られ、周波数
選択性フェージングとインパルスノイズの両方に強いＯ
ＦＤＭ伝送方式が実現される。

［実施例１ 次に本発明の第１の実施例については第１図と第２図を
参照して説明する。

第１図は、ＣＣＩＲＲｅｐｏｒｔ　９５５−１のａｄｖ
ａｎｃｅｄｄｉｇｉｔａｌ　ｓｙｓｔｅｍＩＩで用いら
れている伝送パラメータに対して本発明を適用した場合
のデータの割り当てを示したものである。また第２図は
、第１の実施例を実施するためのデータインクリーブ回
路を示す。第１の実施例においては、７　ＭＨｚの帯域
と４４８個の搬送波を用いて１６８Ｋｂｉｔ／秒の音声
チャンネルを３３チヤンネル伝送している。１フレーム
は３００シンボルから成り、先頭３シンボルは同期用、
制御用シンボルとして使われるので、音声あるいはデー
タを送るために実質的に使用できるシンボル数は１フレ
ームあたり２９７シンボルである。

実施例においては、搬送波数４４８　＝２’Ｘ　７と音
声チャンネル数３３＝　３　Ｘ　１１とが互いに素な数
となっていることを利用する。

第１図に示すように各チャンネルの音声信号は、音声符
号化回路Ａ１〜Ａｓｓで１６８Ｋｂｉｔ／Ｓの音声デー
タに変換され、ついで誤り訂正符号化回路８１〜ＢＩＮ
で３３６Ｋｂｉｔ／Ｓの誤り訂正符号化されたデータに
変換され、データインタリープ回路Ｃで、後述のように
各搬送波が割り当てられるようにインタリーブ処理され
る。すなわち、データインタリープ回路Ｃから順次読み
出された３３個のモノラル音声チャンネルのデータに第
１シンボルの第１搬送波から順番に、各搬送波を割り当
てていく。

各搬送波の変調方式としてＱＰＳＫが用いられている場
合には、各音声チャンネルの２ビツトが１個の搬送波に
割り当てられる。第１シンボルの最後の搬送波（最も周
波数の高い搬送波）が、音声第にチャンネルに割り当て
られたとすると、第２シンボルの第１搬送波は音声の第
に＋１チヤンネルに割り当てられる。このように搬送波
と音声チャンネルを対応づけていくと、搬送波数と音声
チャンネル数が互いに素なので、ある１つの音声チャン
ネルのデータは、４４８個のすべての搬送波、２９７個
のすべてのシンボルに分散される。した新って、ある１
個のシンボルにおいては、同一音声チャンネルのデータ
は、３３個分だけ間隔を置いた搬送波周波数を用いて送
られることになる。

第２図（ａ）に第１の実施例を実現するための送信側の
インタリーブ回路Ｃを示す。各音声チャンネルの音声デ
ータは、（必要に応じて音声チャンネル切り換え論理回
路Ｃ１を通して）インタリーブマトリクス（メモリ）　
Ｃ２に書き込まれる。メモリＣ２におけるマトリクスの
大きさは１フレ一ム分のデータ量に等しく、各搬送波の
変調方式がＱＰＳＫの場合、４４８（キャリア）×２　
（ビット／キャリア）Ｘ２９７（シンボル）　＝２６６
１１２　（ビット）＝３３（チャンネル）Ｘ８０６４（
ビット）である。マトリクスを構成する小さな四角形り
は２ビツトのデータに対応する。書込み、読出しは２ビ
ツトを単位として行われる。各音声チャンネルのデータ
は、チャンネルごとに、２　Ｘ　４０３２ビツト＝　８
０６４ビツトずつ横方向に書き込まれる。第２図（ｂ）
はメモリＣ２からのデータの読出し態様を表わし、縦方
向に１シンボル分ずつ、すなわち４４８キヤリア（搬送
波）に相当する８９６ビツトづつ読み出される。したが
って、マトリクスの中で各シンボルの区切りの位置は、
第２図（ｂ）に示すように、搬送波数を音声チャンネル
数の倍数で割った余りに相当する位置となる。マトリク
スのすべてのデータを読み出すと、ちょうど２９７シン
ボル分となる。２個のインクリーブマトリクス（メモリ
）を用いて、それぞれ、読出し、書込みを交互に行えば
、１フレームの遅延でインクリーブをかけることができ
る。また、同期・制御用シンボルが送られる第１〜第３
シンボルの期間にインクリーブマトリクスへのデータ書
込み（２９７シンボル分）を行い、第４〜第３００シン
ボルの期間に音声データを読み出せば、１個のインクリ
ーブマトリクスだけを用いてインタリーブをかけること
も可能である。

データ割り当てパターンをフレームごとに変化させる場
合には、音声チャンネル切り換え論理回路ＣＩを用いる
。すなわち、制御用シンボルを用いて送る制御情報によ
って、また鍵情報によって、音声チャンネル切り換え論
理回路ＣＩを用いてインタリーブマトリクスの各行に割
り当てられる音声チャンネルをフレームごとに切り換え
る。データ割り当てパターンが固定の場合は、音声チャ
ンネル切り換え論理回路ＣＩは不要である。

第３図は本発明の第２の実施例を示し、帯域３．５ＭＨ
ｚ、搬送波数４４８、音声チャンネル数１３．１チヤン
ネルあたりビットレート２１０Ｋｂｉｔ／秒の場合の伝
送フォーマットを示す、インタリーブマトリクスの態様
は第１の実施例（第２図）と同様である。各チャンネル
の音声データは音声符号化回路ａ１〜ａ１３で２１０Ｋ
ｂｉｔ／Ｓの音声データに変換し、ついで誤り訂正符号
化回路ｂ１〜ｂ１３で４２０Ｋｂｉｔ／Ｓの誤り訂正符
号化されたデータに変換され、データインタリープ回路
Ｃで第３図示のように各搬送波が割り当てられるように
インタリーブ処理される。

以上説明した第１の実施例、第２の実施例ともに、各フ
レームごとに第１有効シンボルの第１搬送波に割り当て
られる音声チャンネルの番号を変化させ、制御シンボル
を用いてその番号を受信側に送ることにより、フレーム
ごとに各搬送波へのデータ割り当てパターンを変化させ
ることができる。制御シンボルとしては、たとえば各フ
レームの第３シンボルを用いることができる。

【発明の効果］ 本発明によれば、次のような効果が得られる。

１、ある１つの音声チャンネルのデータがすべての有効
シンボルに分散して送られるので、インパルス雑音によ
って特定のシンボルが大きな妨害を受けた場合において
も、その影響が分散され、個々の音声チャンネルの品質
劣化は僅かとなる。すなわち、従来方式より優れた時間
軸インタリーブ効果が得られる。

２、ある１つの音声チャンネルのデータはすべての搬送
波周波数を用いて送られると同時に、連続するデータは
チャンネル数と等しい搬送波数だけ離れた搬送波周波数
を用いて送られるので、選択性フェージングによって連
続する複数の搬送波が減衰した場合でも、バースト誤り
が発生することはない。すなわち、従来方式より優れた
周波数軸インタリーブ効果が得られる。

３、各フレームごとに第１有効シンボルの第１搬送波に
割り当てられる音声チャンネルの番号を変化させ、制御
シンボルを用いてその番号を受信側に送ることにより、
フレームごとに各搬送波へのデータ割り当てパターンを
変化させれば、より大きなインタリーブ効果を得ること
ができる。

４、各フレームごとにデータ割り当てパターンを変化さ
せる場合に、そのパターン情報を鍵情報とし、鍵情報を
受は取った受信者のみが放送番組を受信できるようにす
ることによって、限定受信放送システムを実現すること
が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す図、第２図（ａ）
　、　（ｂ）は同第１の実施例を実現するためのインタ
リーブマトリクスの動作を示す図、第３図は本発明の第
２の実施例を示す図、第４図は従来のデータ割り当て方
式を示す図である。 Ａ１−Ａ３８・・・音声符号化回路、 Ｂ、〜ＢＳ３・・・誤り訂正符号化回路、Ｃ・・・デー
タインクリーブ回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）複数の搬送波を用いて複数の音声チャンネルのデー
   タを伝送するに際して、１フレームを構成する複数の有
   効シンボルの各々に前記複数の搬送波を割り当て、前記
   複数の音声チャンネルの数を前記複数の搬送波の数と互
   いに素であるような数にすると共に１フレームで伝送す
   る前記各音声チャンネルのデータのビット数を全て等し
   くし、任意の前記１有効シンボルの各搬送波に、周波数
   の順に前記各音声チャンネルを順次割り当て、当該１有
   効シンボルの最後の周波数の搬送波に割り当てた音声チ
   ャンネルの次の音声チャンネルを次の前記１有効シンボ
   ルの最初の周波数の搬送波に割り当てていくことを特徴
   とするデータインタリープ方式。 ２）請求項１において、前記各フレームの第１有効シン
   ボルの最初の搬送波に割り当てられる前記音声チャンネ
   ルをフレームごとに変化させ、当該第１有効シンボルの
   最初の搬送波に何番目の前記音声チャンネルが割り当て
   られたかの情報を前記１フレームに含まれる制御シンボ
   ルを用いて伝送することを特徴とするデータインタリー
   プ方式。 ３）請求項１において、複数の前記フレームの集合をス
   ーパーフレームとし、該スーパーフレームの先頭の制御
   シンボルに当該スーパーフレームの同期信号を割り当て
   、前記各フレームの第１有効シンボルの最初の搬送波に
   割り当てられる前記音声チャンネルをフレームごとに変
   化させ、当該第１有効シンボルの最初の搬送波に何番目
   の前記音声チャンネルが割り当てられたかの情報を鍵情
   報を用いて伝送することを特徴とするデータインタリー
   プ方式。 ４）音声チャンネル数を行の数とし、（１フレームの有
   効シンボル数）×（搬送波数）÷（音声チャンネル数）
   を列の数とし、１シンボル期間に１個の搬送波によって
   伝送されるデータのビット数を１記憶単位とするマトリ
   クス状のメモリー回路と、該メモリー回路のマトリクス
   の各行にどの音声チャンネルのデータが書き込まれるか
   をフレームごとに切り換える音声チャンネル切り換え論
   理回路と、各音声チャンネルのデータを前記メモリー回
   路のマトリクスの行方向に記憶単位ごとに分けて書き込
   む書込み手段と、１つのシンボルで送られるデータを、
   前記メモリー回路のマトリクスの列方向に、１シンボル
   分の伝送データ量に相当する記憶単位数だけ読み出し、
   次のシンボルで送られるデータを、直前のシンボルで最
   後に読み出される記憶単位の、前記列方向で次の順番の
   記憶単位から読み出す読出し手段とを具えたことを特徴
   とするデータインタリープ回路。