特許 6271954 ＭＩＭＯ受信システム、ＭＩＭＯ受信装置、ＭＩＭＯ送信装置及びＭＩＭＯ送受信システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6271954

(24)【登録日】2018年1月12日

(45)【発行日】2018年1月31日

(54)【発明の名称】ＭＩＭＯ受信システム、ＭＩＭＯ受信装置、ＭＩＭＯ送信装置及びＭＩＭＯ送受信システム

(51)【国際特許分類】

   H04J 99/00 20090101AFI20180122BHJP

   H04L 27/26 20060101ALI20180122BHJP

   H04B 7/0413 20170101ALI20180122BHJP

   H04N 21/2383 20110101ALI20180122BHJP

   H04N 21/61 20110101ALI20180122BHJP

【ＦＩ】

   H04J99/00

   H04L27/26 113

   H04B7/0413 320

   H04N21/2383

   H04N21/61

【請求項の数】6

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2013-231934(P2013-231934)

(22)【出願日】2013年11月8日

(65)【公開番号】特開2015-95665(P2015-95665A)

(43)【公開日】2015年5月18日

【審査請求日】2016年9月26日

【権利譲渡・実施許諾】特許権者において、実施許諾の用意がある。

(73)【特許権者】

【識別番号】000004352

【氏名又は名称】日本放送協会

(74)【代理人】

【識別番号】100121119

【弁理士】

【氏名又は名称】花村 泰伸

(72)【発明者】

【氏名】朝倉 慎悟

(72)【発明者】

【氏名】蔀 拓也

(72)【発明者】

【氏名】中村 直義

(72)【発明者】

【氏名】斉藤 知弘

(72)【発明者】

【氏名】土田 健一

(72)【発明者】

【氏名】澁谷 一彦

【審査官】 和平 悠希

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−２７４２９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０５５３７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０５−００４６７４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０４−１３９９７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１８２０６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２０４２７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００６／０８２８６５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−０６２８０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２２８７６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０２４４８９９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 田口 誠，地上波によるスーパーハイビジョンの伝送実験，放送技術 第６５巻 第９号，西村 瓊江 兼六館出版株式会社，２０１２年 ９月，第65巻

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｊ ９９／００

Ｈ０４Ｂ ７／０４１３

Ｈ０４Ｌ ２７／２６

Ｈ０４Ｎ ２１／２３８３

Ｈ０４Ｎ ２１／６１

ＩＥＥＥ Ｘｐｌｏｒｅ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

送信対象のデータをＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ変調し、複数の送信アンテナから複数の偏波の信号を送信するＭＩＭＯ送信装置と、前記ＭＩＭＯ送信装置から送信された信号に基づいて、未使用の周波数帯域を空き領域として検知する親機と、前記ＭＩＭＯ送信装置から送信された信号を複数の受信アンテナにて受信し、前記受信した信号を、前記親機により検知された空き領域へ周波数変換して周波数多重し、多重信号を宅内配線の１本のケーブルを介して出力する子機と、前記子機から出力された多重信号を受信し、前記多重信号を周波数変換してＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ復調し、元のデータに復元するＭＩＭＯ受信装置と、を備えたＭＩＭＯ送受信システムにおける前記親機及び前記子機からなるＭＩＭＯ受信システムであって、
前記親機は、
前記ＭＩＭＯ送信装置から送信された信号を、前記子機及び前記ケーブルを介して入力し、所定の周波数帯域内でチャンネルスキャンを行い、使用チャンネルを検出すると共に未使用チャンネルを検出し、未使用チャンネルの周波数帯域を空き領域として検知するチャンネルスキャン部と、
前記チャンネルスキャン部により検知された空き領域のチャンネルを、前記使用チャンネルに対応するリザーブチャンネルにそれぞれ割り当て、前記使用チャンネルの信号を前記リザーブチャンネルへ周波数変換するためのローカル周波数の信号をローカル信号として発生し、前記ローカル信号を、前記ケーブルを介して前記子機へ出力するローカル信号発生部と、を備え、
前記子機は、
前記親機のローカル信号発生部からローカル信号を入力し、前記ローカル信号を増幅するローカル信号処理部と、
前記ローカル信号処理部により増幅されたローカル信号に基づいて、前記受信アンテナにて受信した信号を周波数変換する周波数変換部と、
前記複数の受信アンテナのうちの一の受信アンテナにて受信した信号と、前記複数の受信アンテナのうちの前記一の受信アンテナとは異なる他の受信アンテナにて受信した信号に対し前記周波数変換部により周波数変換された信号とを周波数多重し、多重信号を生成する多重部と、
を備えたことを特徴とするＭＩＭＯ受信システム。

【請求項2】

送信対象のデータをＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ変調し、複数の送信アンテナから複数の偏波の信号を送信するＭＩＭＯ送信装置と、前記ＭＩＭＯ送信装置から送信された信号に基づいて、未使用の周波数帯域を空き領域として検知する親機と、前記ＭＩＭＯ送信装置から送信された信号を複数の受信アンテナにて受信し、前記受信した信号を、前記親機により検知された空き領域へ周波数変換して周波数多重し、多重信号を宅内配線の１本のケーブルを介して出力する子機と、前記子機から出力された多重信号を受信し、前記多重信号を周波数変換してＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ復調し、元のデータに復元するＭＩＭＯ受信装置と、を備えたＭＩＭＯ送受信システムにおける前記ＭＩＭＯ受信装置であって、
前記子機から前記ケーブルを介して、前記複数の受信アンテナのうちの一の受信アンテナにて受信した信号と、前記複数の受信アンテナのうちの前記一の受信アンテナとは異なる他の受信アンテナにて受信した信号に対して周波数変換した信号とが周波数多重された多重信号を入力し、所定の周波数帯域内でチャンネルスキャンを行うチャンネルスキャン部と、
前記チャンネルスキャン部によるチャンネルスキャンにより、検出したチャンネルの受信信号に含まれる制御信号から、前記送信対象のデータの送信元を示す放送局を識別するための局情報、及び前記偏波の種類を識別するための偏波識別フラグを読み出す制御信号読み出し部と、
前記制御信号読み出し部により読み出された局情報が示す放送局、及び前記偏波識別フラグが示す偏波の種類に基づいて、前記検出したチャンネルのそれぞれについて、前記放送局、前記偏波の種類、及び前記チャンネルの周波数情報を含むチャンネル情報を生成し、
ユーザによるチャンネルの選局操作に従い、前記チャンネル情報に基づいて、前記選局操作されたチャンネルの放送局から送信された複数の偏波の信号に対応する前記複数の受信アンテナと同じ数の系統毎に、前記多重信号のＲＦ信号をＩＦ信号に周波数変換するためのローカル周波数の信号をローカル信号としてそれぞれ決定するローカル周波数決定部と、
前記多重信号を、前記系統毎に分離する分離部と、
前記ローカル周波数決定部により決定されたローカル信号に基づいて、前記分離部により分離された多重信号のＲＦ信号をＩＦ信号に周波数変換する周波数変換部と、を備え、
前記周波数変換部により周波数変換されたそれぞれの系統のＩＦ信号に対し、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ復調を行い、元のデータに復元する、ことを特徴とするＭＩＭＯ受信装置。

【請求項3】

送信対象のデータをＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ変調し、複数の送信アンテナから複数の偏波の信号を送信するＭＩＭＯ送信装置と、前記ＭＩＭＯ送信装置から送信された信号に基づいて、未使用の周波数帯域を空き領域として検知する親機と、前記ＭＩＭＯ送信装置から送信された信号を複数の受信アンテナにて受信し、前記受信した信号を、前記親機により検知された空き領域へ周波数変換して周波数多重し、多重信号を宅内配線の１本のケーブルを介して出力する子機と、前記子機から出力された多重信号を受信し、前記多重信号を周波数変換してＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ復調し、元のデータに復元するＭＩＭＯ受信装置と、を備えたＭＩＭＯ送受信システムにおける前記ＭＩＭＯ送信装置であって、
前記送信対象のデータをＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ変調し、前記送信アンテナ毎の系統の信号を出力するＭＩＭＯ−ＯＤＦＭ変調部と、
前記ＭＩＭＯ−ＯＤＦＭ変調部により出力された信号に、前記送信対象のデータの送信元を示す放送局を識別するための局情報、及び前記偏波の種類を識別するための偏波識別フラグを含む制御信号を付加する制御信号付加部と、
を備えたことを特徴とするＭＩＭＯ送信装置。

【請求項4】

請求項１の親機及び子機からなるＭＩＭＯ受信システムと、請求項２のＭＩＭＯ受信装置と、請求項３のＭＩＭＯ送信装置とからなるＭＩＭＯ送受信システム。

【請求項5】

送信対象のデータをＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ変調し、複数の送信アンテナから複数の偏波の信号を送信するＭＩＭＯ送信装置と、前記ＭＩＭＯ送信装置から送信された信号に基づいて、未使用の周波数帯域を空き領域として検知する親機と、前記ＭＩＭＯ送信装置から送信された信号を複数の受信アンテナにて受信し、前記受信した信号を、前記親機により検知された空き領域へ周波数変換して周波数多重し、多重信号を宅内配線の１本のケーブルを介して出力する子機と、前記子機から出力された多重信号を受信し、前記多重信号を周波数変換してＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ復調し、元のデータに復元するＭＩＭＯ受信装置と、を備えたＭＩＭＯ送受信システムであって、
前記親機が、
前記ＭＩＭＯ送信装置から送信された信号を、前記子機及び前記ケーブルを介して入力し、所定の周波数帯域内でチャンネルスキャンを行い、使用チャンネルを検出すると共に未使用チャンネルを検出し、未使用チャンネルの周波数帯域を空き領域として検知するチャンネルスキャン部と、
前記チャンネルスキャン部により検知された空き領域のチャンネルを、前記使用チャンネルに対応するリザーブチャンネルにそれぞれ割り当て、前記使用チャンネルの信号を前記リザーブチャンネルへ周波数変換するための変換信号を発生し、前記変換信号を、前記ケーブルを介して前記子機へ出力する変換信号発生部と、を備え、
前記子機が、
前記親機の変換信号発生部により出力された変換信号に基づいて、前記受信アンテナにて受信した信号を周波数変換する周波数変換部と、
前記複数の受信アンテナのうちの一の受信アンテナにて受信した信号と、前記複数の受信アンテナのうちの前記一の受信アンテナとは異なる他の受信アンテナにて受信した信号に対し前記周波数変換部により周波数変換された信号とを周波数多重し、多重信号を生成する多重部と、を備える場合に、
前記親機及び前記子機からなるＭＩＭＯ受信システムと、請求項２のＭＩＭＯ受信装置と、請求項３のＭＩＭＯ送信装置とからなるＭＩＭＯ送受信システム。

【請求項6】

請求項５に記載のＭＩＭＯ送受信システムにおいて、
前記親機が、前記チャンネルスキャン部と、前記変換信号発生部に代わるチャンネル制御信号発生部とを備え、
前記チャンネル制御信号発生部が、
前記チャンネルスキャン部により検知された空き領域のチャンネルを、前記使用チャンネルに対応するリザーブチャンネルにそれぞれ割り当て、前記使用チャンネルの信号を前記リザーブチャンネルへ周波数変換するためのチャンネル制御信号を発生し、前記チャンネル制御信号を、前記ケーブルを介して前記子機へ出力し、
前記子機が、前記周波数変換部及び前記多重部に加え、さらにローカル信号生成部を備え、
前記ローカル信号生成部が、
前記親機のチャンネル制御信号発生部からチャンネル制御信号を入力し、前記チャンネル制御信号に基づいて、前記使用チャンネルの信号を前記リザーブチャンネルへ周波数変換するためのローカル周波数の信号をローカル信号として生成し、
前記周波数変換部が、
前記ローカル信号生成部により生成されたローカル信号に基づいて、前記受信アンテナにて受信した信号を周波数変換する場合に、
前記親機及び前記子機からなるＭＩＭＯ受信システムと、請求項２のＭＩＭＯ受信装置と、請求項３のＭＩＭＯ送信装置とからなるＭＩＭＯ送受信システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、地上デジタル放送等の無線伝送技術に係り、特に、複数の送信アンテナと複数の受信アンテナを用いる多入力多出力（以下、「ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）」という。）伝搬環境の無線デジタル信号伝送における送受信技術に関する。

【背景技術】

【0002】

日本の地上デジタル放送方式であるＩＳＤＢ−Ｔ（Integrated Services Digital Broadcasting−Terrestrial）は、固定受信向けにハイビジョン（登録商標）放送（または複数標準画質放送）を実現している。次世代の地上デジタル放送方式では、従来のハイビジョンに代わり、３Ｄハイビジョンまたはハイビジョンの１６倍の解像度を持つスーパーハイビジョン等のような更に情報量の多いサービスを提供することが求められている。そこで、１チャンネルあたりの伝送容量を２倍にするために、水平及び垂直の両偏波を用いた偏波ＭＩＭＯ伝送が検討されている。

【0003】

水平及び垂直の両偏波を用いて偏波ＭＩＭＯ伝送された信号を家庭で受信する場合、宅内への引き込みには一般的に２本のケーブルを必要とする。しかしながら、既存の宅内配線は１本であるのが通常であり、その配線を増設することは難しい。

【0004】

一方で、２本の受信アンテナにて信号を受信し、一方の受信信号を空きチャンネルへ周波数変換し、他方の受信信号と周波数変換した受信信号とを周波数多重する手法が提案されている（特許文献１、非特許文献１を参照）。これにより、既存の宅内配線である１本のケーブルを用いて、受信処理を実現することができる。

【0005】

具体的には、第１及び第２の受信アンテナのうち第２の受信アンテナを介して受信したＵＨＦ帯の信号がＳＨＢ（Super High Band：スーパーハイバンド）帯等への信号に周波数変換される。そして、第１の受信アンテナを介して受信したＵＨＦ帯の信号と、周波数変換したＳＨＢ帯等の信号とが周波数多重され、多重信号が、既存の宅内配線である１本のケーブルを介して受信装置へ出力される。

【0006】

受信装置は、チャンネルスキャンにより、局部発振信号の周波数を最低周波数から順次増加させて放送波を検出し、放送チャンネルを特定するための局情報及び局部発振信号の周波数等のチャンネル情報を取得し、チャンネル情報をリモコンのキー番号に割り当ててチャンネルメモリに記憶する。そして、ユーザがリモコンを操作して所望のチャンネルを指定すると、受信装置は、指定されたチャンネルに対応するチャンネル情報をチャンネルメモリから読み出し、そのチャンネル情報が示す局部発振信号の周波数を用いて、第１の受信アンテナの受信信号から希望波の信号を得ると共に、第２の受信アンテナの受信信号から希望波の信号を得て、両信号のうち受信状態が良好な信号を復調する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特許第４７１９２２９号公報

【非特許文献】

【0008】

【非特許文献1】木村智、他２名、“ダイバーシティ受信による地上デジタル放送固定受信特性改善の検討”、社団法人映像情報メディア学会技術報告、ITE Technical Report Vol.32,No.33,PP.39〜42、BCT2008-68(Aug.2008)、２００８年８月１日

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

このように、偏波ＭＩＭＯ伝送方式と、前述の周波数多重の手法とを組み合わせることにより、既存の宅内配線である１本のケーブルをそのまま利用した伝送を実現できることが想定される。つまり、水平及び垂直の両偏波を用いたＭＩＭＯ送受信システムにおいて、受信した２つの信号のうち片偏波の信号を空きチャンネルへ周波数変換し、他の片偏波の信号と周波数変換した片偏波の信号とを周波数多重することが想定される。

【0010】

しかしながら、多重信号を受信する受信装置は、希望局の片偏波の受信信号（ＭＦ帯の信号）をＩＦ帯の信号に周波数変換する際に、希望局の片偏波の受信信号がどの空きチャンネルへ周波数変換されたかを把握する必要があり、１つの受信アンテナに複数の受信装置が接続されている場合には、全ての受信装置は、周波数変換情報が定義されたチャンネル情報を共有する必要がある。

【0011】

また、両偏波の信号を既存の宅内配線を利用して引き込む際に、片偏波の信号を、そのときの受信環境に応じた空きチャンネルに任意に周波数変換することが望ましい。これは、受信環境によって空きチャンネルの状況が異なるからである。

【0012】

このように、既存の宅内配線を利用し、伝送容量の増加を実現するための手法として、偏波ＭＩＭＯ伝送方式と周波数多重の手法とを組み合わせる技術は想定されるものの、具体的な実現手段は明確でなかった。

【0013】

そこで、本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、偏波を用いたＭＩＭＯ送受信システムにおいて、宅内配線を増設することなく伝送容量の増加を実現可能なＭＩＭＯ受信システム、ＭＩＭＯ受信装置、ＭＩＭＯ送信装置及びＭＩＭＯ送受信システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0016】

前記目的を達成するために、請求項１のＭＩＭＯ受信システムは、送信対象のデータをＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ変調し、複数の送信アンテナから複数の偏波の信号を送信するＭＩＭＯ送信装置と、前記ＭＩＭＯ送信装置から送信された信号に基づいて、未使用の周波数帯域を空き領域として検知する親機と、前記ＭＩＭＯ送信装置から送信された信号を複数の受信アンテナにて受信し、前記受信した信号を、前記親機により検知された空き領域へ周波数変換して周波数多重し、多重信号を宅内配線の１本のケーブルを介して出力する子機と、前記子機から出力された多重信号を受信し、前記多重信号を周波数変換してＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ復調し、元のデータに復元するＭＩＭＯ受信装置と、を備えたＭＩＭＯ送受信システムにおける前記親機及び前記子機からなるＭＩＭＯ受信システムであって、前記親機が、前記ＭＩＭＯ送信装置から送信された信号を、前記子機及び前記ケーブルを介して入力し、所定の周波数帯域内でチャンネルスキャンを行い、使用チャンネルを検出すると共に未使用チャンネルを検出し、未使用チャンネルの周波数帯域を空き領域として検知するチャンネルスキャン部と、前記チャンネルスキャン部により検知された空き領域のチャンネルを、前記使用チャンネルに対応するリザーブチャンネルにそれぞれ割り当て、前記使用チャンネルの信号を前記リザーブチャンネルへ周波数変換するためのローカル周波数の信号をローカル信号として発生し、前記ローカル信号を、前記ケーブルを介して前記子機へ出力するローカル信号発生部と、を備え、前記子機が、前記親機のローカル信号発生部からローカル信号を入力し、前記ローカル信号を増幅するローカル信号処理部と、前記ローカル信号処理部により増幅されたローカル信号に基づいて、前記受信アンテナにて受信した信号を周波数変換する周波数変換部と、前記複数の受信アンテナのうちの一の受信アンテナにて受信した信号と、前記複数の受信アンテナのうちの前記一の受信アンテナとは異なる他の受信アンテナにて受信した信号に対し前記周波数変換部により周波数変換された信号とを周波数多重し、多重信号を生成する多重部と、を備えたことを特徴とする。

【0017】

さらに、請求項２のＭＩＭＯ受信装置は、送信対象のデータをＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ変調し、複数の送信アンテナから複数の偏波の信号を送信するＭＩＭＯ送信装置と、前記ＭＩＭＯ送信装置から送信された信号に基づいて、未使用の周波数帯域を空き領域として検知する親機と、前記ＭＩＭＯ送信装置から送信された信号を複数の受信アンテナにて受信し、前記受信した信号を、前記親機により検知された空き領域へ周波数変換して周波数多重し、多重信号を宅内配線の１本のケーブルを介して出力する子機と、前記子機から出力された多重信号を受信し、前記多重信号を周波数変換してＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ復調し、元のデータに復元するＭＩＭＯ受信装置と、を備えたＭＩＭＯ送受信システムにおける前記ＭＩＭＯ受信装置であって、前記子機から前記ケーブルを介して、前記複数の受信アンテナのうちの一の受信アンテナにて受信した信号と、前記複数の受信アンテナのうちの前記一の受信アンテナとは異なる他の受信アンテナにて受信した信号に対して周波数変換した信号とが周波数多重された多重信号を入力し、所定の周波数帯域内でチャンネルスキャンを行うチャンネルスキャン部と、前記チャンネルスキャン部によるチャンネルスキャンにより、検出したチャンネルの受信信号に含まれる制御信号から、前記送信対象のデータの送信元を示す放送局を識別するための局情報、及び前記偏波の種類を識別するための偏波識別フラグを読み出す制御信号読み出し部と、前記制御信号読み出し部により読み出された局情報が示す放送局、及び前記偏波識別フラグが示す偏波の種類に基づいて、前記検出したチャンネルのそれぞれについて、前記放送局、前記偏波の種類、及び前記チャンネルの周波数情報を含むチャンネル情報を生成し、ユーザによるチャンネルの選局操作に従い、前記チャンネル情報に基づいて、前記選局操作されたチャンネルの放送局から送信された複数の偏波の信号に対応する前記複数の受信アンテナと同じ数の系統毎に、前記多重信号のＲＦ信号をＩＦ信号に周波数変換するためのローカル周波数の信号をローカル信号としてそれぞれ決定するローカル周波数決定部と、前記多重信号を、前記系統毎に分離する分離部と、前記ローカル周波数決定部により決定されたローカル信号に基づいて、前記分離部により分離された多重信号のＲＦ信号をＩＦ信号に周波数変換する周波数変換部と、を備え、前記周波数変換部により周波数変換されたそれぞれの系統のＩＦ信号に対し、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ復調を行い、元のデータに復元する、ことを特徴とする。

【0018】

さらに、請求項３のＭＩＭＯ送信装置は、送信対象のデータをＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ変調し、複数の送信アンテナから複数の偏波の信号を送信するＭＩＭＯ送信装置と、前記ＭＩＭＯ送信装置から送信された信号に基づいて、未使用の周波数帯域を空き領域として検知する親機と、前記ＭＩＭＯ送信装置から送信された信号を複数の受信アンテナにて受信し、前記受信した信号を、前記親機により検知された空き領域へ周波数変換して周波数多重し、多重信号を宅内配線の１本のケーブルを介して出力する子機と、前記子機から出力された多重信号を受信し、前記多重信号を周波数変換してＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ復調し、元のデータに復元するＭＩＭＯ受信装置と、を備えたＭＩＭＯ送受信システムにおける前記ＭＩＭＯ送信装置であって、前記送信対象のデータをＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ変調し、前記送信アンテナ毎の系統の信号を出力するＭＩＭＯ−ＯＤＦＭ変調部と、前記ＭＩＭＯ−ＯＤＦＭ変調部により出力された信号に、前記送信対象のデータの送信元を示す放送局を識別するための局情報、及び前記偏波の種類を識別するための偏波識別フラグを含む制御信号を付加する制御信号付加部と、を備えたことを特徴とする。

【0019】

さらに、請求項４のＭＩＭＯ送受信システムは、請求項１の親機及び子機からなるＭＩＭＯ受信システムと、請求項２のＭＩＭＯ受信装置と、請求項３のＭＩＭＯ送信装置とからなることを特徴とする。
また、請求項５のＭＩＭＯ送受信システムは、送信対象のデータをＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ変調し、複数の送信アンテナから複数の偏波の信号を送信するＭＩＭＯ送信装置と、前記ＭＩＭＯ送信装置から送信された信号に基づいて、未使用の周波数帯域を空き領域として検知する親機と、前記ＭＩＭＯ送信装置から送信された信号を複数の受信アンテナにて受信し、前記受信した信号を、前記親機により検知された空き領域へ周波数変換して周波数多重し、多重信号を宅内配線の１本のケーブルを介して出力する子機と、前記子機から出力された多重信号を受信し、前記多重信号を周波数変換してＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ復調し、元のデータに復元するＭＩＭＯ受信装置と、を備えたＭＩＭＯ送受信システムであって、前記親機が、前記ＭＩＭＯ送信装置から送信された信号を、前記子機及び前記ケーブルを介して入力し、所定の周波数帯域内でチャンネルスキャンを行い、使用チャンネルを検出すると共に未使用チャンネルを検出し、未使用チャンネルの周波数帯域を空き領域として検知するチャンネルスキャン部と、前記チャンネルスキャン部により検知された空き領域のチャンネルを、前記使用チャンネルに対応するリザーブチャンネルにそれぞれ割り当て、前記使用チャンネルの信号を前記リザーブチャンネルへ周波数変換するための変換信号を発生し、前記変換信号を、前記ケーブルを介して前記子機へ出力する変換信号発生部と、を備え、前記子機が、前記親機の変換信号発生部により出力された変換信号に基づいて、前記受信アンテナにて受信した信号を周波数変換する周波数変換部と、前記複数の受信アンテナのうちの一の受信アンテナにて受信した信号と、前記複数の受信アンテナのうちの前記一の受信アンテナとは異なる他の受信アンテナにて受信した信号に対し前記周波数変換部により周波数変換された信号とを周波数多重し、多重信号を生成する多重部と、を備える場合に、前記親機及び前記子機からなるＭＩＭＯ受信システムと、請求項２のＭＩＭＯ受信装置と、請求項３のＭＩＭＯ送信装置とからなることを特徴とする。
また、請求項６のＭＩＭＯ送受信システムは、請求項５に記載のＭＩＭＯ送受信システムにおいて、前記親機が、前記チャンネルスキャン部と、前記変換信号発生部に代わるチャンネル制御信号発生部とを備え、前記チャンネル制御信号発生部が、前記チャンネルスキャン部により検知された空き領域のチャンネルを、前記使用チャンネルに対応するリザーブチャンネルにそれぞれ割り当て、前記使用チャンネルの信号を前記リザーブチャンネルへ周波数変換するためのチャンネル制御信号を発生し、前記チャンネル制御信号を、前記ケーブルを介して前記子機へ出力し、前記子機が、前記周波数変換部及び前記多重部に加え、さらにローカル信号生成部を備え、前記ローカル信号生成部が、前記親機のチャンネル制御信号発生部からチャンネル制御信号を入力し、前記チャンネル制御信号に基づいて、前記使用チャンネルの信号を前記リザーブチャンネルへ周波数変換するためのローカル周波数の信号をローカル信号として生成し、前記周波数変換部が、前記ローカル信号生成部により生成されたローカル信号に基づいて、前記受信アンテナにて受信した信号を周波数変換する場合に、前記親機及び前記子機からなるＭＩＭＯ受信システムと、請求項２のＭＩＭＯ受信装置と、請求項３のＭＩＭＯ送信装置とからなることを特徴とする。

【発明の効果】

【0020】

以上のように、本発明によれば、偏波を用いたＭＩＭＯ送受信システムにおいて、既存の宅内配線である１本のケーブルをそのまま利用することができるから、宅内配線を増設することなく伝送容量の増加を実現することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の実施形態によるＭＩＭＯ送受信システムの全体構成を示す概略図である。

【図2】子機、親機及び受信装置による処理を示す概略図である。

【図3】送信装置の構成を示すブロック図である。

【図4】親機の構成を示すブロック図である。

【図5】子機の構成を示すブロック図である。

【図6】受信装置の構成を示すブロック図である。

【図7】親機の処理を示すフローチャートである。

【図8】子機の処理を示すフローチャートである。

【図9】子機によるＨ偏波の受信信号の処理を示す図である。

【図10】受信装置の処理を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて詳細に説明する。
〔ＭＩＭＯ送受信システム〕
まず、本発明の実施形態によるＭＩＭＯ送受信システムについて説明する。図１は、ＭＩＭＯ送受信システムの全体構成を示す概略図である。このＭＩＭＯ送受信システム１は、既存の宅内配線である１本のケーブル６を利用して、水平及び垂直の両偏波による偏波ＭＩＭＯ伝送を実現するものである。ＭＩＭＯ送受信システム１は、ＭＩＭＯ送信装置２（以下、「送信装置２」という。）、子機３、親機４及びＭＩＭＯ受信装置５（以下、「受信装置５」という。）により構成される。また、子機３及び親機４によりＭＩＭＯ受信システムが構成される。

【0023】

送信装置２は、送信対象のデータをＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ変調し、水平偏波（以下、「Ｈ偏波」という。）の信号に対し、送信局を識別する局情報及びＨ偏波であることを示す偏波識別フラグを含むＴＭＣＣ（Transmission and Multiplexing Configuration and Control）信号を付加すると共に、垂直偏波（以下、「Ｖ偏波」という。）の信号に対し、局情報及びＶ偏波であることを示す偏波識別フラグを含むＴＭＣＣ信号を付加する。そして、送信装置２は、Ｈ偏波のＯＦＤＭ信号を、送信アンテナＴｘ１を介して送信し、Ｖ偏波のＯＦＤＭ信号を、送信アンテナＴｘ２を介して送信する。ここで、局情報は、送信対象のデータの送信元を示す放送局を識別するための情報であり、偏波識別フラグは、偏波の種類を識別するための情報である。

【0024】

尚、送信装置２は、偏波識別フラグを伝送制御信号としてのＴＭＣＣ信号に含めて送信するようにしたが、ＴＭＣＣ信号以外の制御信号に含めて送信するようにしてもよい。地上デジタル放送方式がＩＳＤＢ−Ｔ以外の場合には、送信装置２は、偏波識別フラグを伝送制御信号に含めて送信する。この場合も、送信装置２は、偏波識別フラグを伝送制御信号以外の制御信号に含めて送信するようにしてもよい。

【0025】

図２は、子機３、親機４及び受信装置５による処理を示す概略図である。図１及び図２を参照して、子機３は、２本の受信アンテナＲｘ１，Ｒｘ２の直下に設けられ、受信アンテナＲｘ１を介してＨ偏波のＯＦＤＭ信号を受信し、受信アンテナＲｘ２を介してＶ偏波のＯＦＤＭ信号を受信する。

【0026】

親機４は、子機３から受信装置５を介して、送信装置２から送信されたＨ偏波の受信信号とＶ偏波の受信信号との多重信号（周波数変換されていないＨ偏波の受信信号とＶ偏波の受信信号との多重信号、すなわち同じ周波数帯の受信信号同士を多重した信号）を入力し、チャンネルスキャンによりホワイトスペースを検知し（図２（１））、Ｈ偏波の受信信号をホワイトスペースへ周波数変換するためのチャンネル制御信号を生成して子機３へ出力する（図２（２））。ここで、ホワイトスペースは、宅内において使用していない周波数領域をいう。

【0027】

子機３は、親機４からチャンネル制御信号を入力し（図２（３））、Ｈ偏波の受信信号を、チャンネル制御信号が示すホワイトスペースへ周波数変換し、周波数変換後のＨ偏波の受信信号と周波数変換していないＶ偏波の受信信号とを周波数多重する（図２（４））。子機３は、多重信号を、既存の宅内配線である１本のケーブル６を介して受信装置５へ出力する。

【0028】

受信装置５は、子機３から多重信号を入力し、チャンネルスキャンにより、検出したチャンネルのＴＭＣＣ信号から局情報及び偏波識別フラグを読み出し、チャンネル情報を取得する（図２（５））。これにより、同じ放送局のチャンネルであって、周波数変換後のＨ偏波の受信信号のチャンネル及び周波数変換されていないＶ偏波の受信信号のチャンネルを特定することができる。チャンネル情報については後述する。

【0029】

そして、受信装置５は、ユーザによりチャンネルが選局されると、そのチャンネルに対応する周波数等の情報をチャンネル情報から特定し、ＲＦ帯の希望波の信号（Ｈ偏波の受信信号における希望波の信号及びＶ偏波の受信信号における希望波の信号）をＩＦ帯の信号にダウンコンバートし、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ復調し、元のデータに復元する（図２（６））。

【0030】

〔送信装置〕
次に、図１に示した送信装置２について説明する。図３は、送信装置２の構成を示すブロック図である。この送信装置２は、誤り訂正符号化部２１、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ変調部２２、ＴＭＣＣ付加部（制御信号付加部）２３−１，２３−２及び送信アンテナＴｘ１，Ｔｘ２を備えている。尚、図３は、本発明に関連する構成部のみを示しており、本発明に関連しない構成部は省略してある。

【0031】

誤り訂正符号化部２１は、送信対象のデータを入力し、所定の符号を用いて誤り訂正符号化を行う。ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ変調部２２は、誤り訂正符号化部２１により誤り訂正符号化されたデータを入力し、所定のキャリア変調方式によりキャリア変調を行う等、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ変調を行い、変調信号を分割してＨ偏波のＯＦＤＭ信号及びＶ偏波のＯＦＤＭ信号を生成する。

【0032】

ＴＭＣＣ付加部２３−１は、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ変調部２２により生成されたＨ偏波のＯＦＤＭ信号に対し、局情報及びＨ偏波であることを示す偏波識別フラグを含むＴＭＣＣ信号を付加する。また、ＴＭＣＣ付加部２３−２は、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ変調部２２により生成されたＶ偏波のＯＦＤＭ信号に対し、局情報及びＶ偏波であることを示す偏波識別フラグを含むＴＭＣＣ信号を付加する。

【0033】

そして、送信装置２は、Ｈ偏波のＯＦＤＭ信号を、送信アンテナＴｘ１を介して送信し、Ｖ偏波のＯＦＤＭ信号を、送信アンテナＴｘ２を介して送信する。

【0034】

このように、送信装置２は、Ｈ偏波及びＶ偏波のＯＦＤＭ信号にＴＭＣＣ信号を付加する際に、偏波成分を識別するための偏波識別フラグを設定するようにした。これにより、受信装置５に対し、ＴＭＣＣ信号に含まれる局情報及び偏波識別フラグに基づいて、受信信号がＨ偏波の受信信号であるかＶ偏波の受信信号であるかを認識させることができる。したがって、受信装置５は、チャンネルスキャンの際に、周波数変換されたＨ偏波の受信信号と周波数変換されていないＶ偏波の受信信号との多重信号から、チャンネル毎にＨ偏波の受信信号及びＶ偏波の受信信号を特定することができ、両偏波の希望波の信号を検出して元のデータに復元することができる。つまり、図１に示したＭＩＭＯ送受信システム１の構成により、既存の宅内配線である１本のケーブル６をそのまま利用することができ、宅内配線を増設することなく伝送容量の増加を実現することができる。

【0035】

〔親機〕
次に、図１に示した親機４について説明する。図４は、親機４の構成を示すブロック図である。この親機４は、宅内に設けられ、チャンネルスキャン部４１及びチャンネル制御信号発生部（変換信号発生部）４２を備えている。

【0036】

尚、親機４は、受信装置５に内蔵するようにしてもよいし、受信装置５とは別に独立した１台の装置であってもよい。宅内に複数の受信装置５が設けられる場合、１台の受信装置５が親機４を内蔵し、他の受信装置５は親機４を内蔵しないように構成してもよいし、１台の親機４と複数の受信装置５とにより構成するようにしてもよい。

【0037】

チャンネルスキャン部４１は、所定の周波数帯域の領域内でチャンネルスキャンを行い、未使用の領域であるホワイトスペースを検知する。ホワイトスペースとしては、ＳＨＢ帯の領域等が想定される。チャンネルスキャン部４１が子機３から入力する信号は、送信装置２から送信されたＨ偏波の受信信号とＶ偏波の受信信号との多重信号（周波数変換されていないＨ偏波の受信信号とＶ偏波の受信信号との多重信号、すなわち同じ周波数帯の受信信号同士を多重した信号）である。所定の周波数帯域の領域は、使用チャンネルの帯域、及びホワイトスペースとして周波数変換が予定される帯域を含む領域であり、予め設定される。

【0038】

チャンネル制御信号発生部４２は、チャンネルスキャン部４１により検知されたホワイトスペース内の空きチャンネルを、使用チャンネルに対応するリザーブチャンネルに割り当て、子機３においてＨ偏波の受信信号をホワイトスペース内のリザーブチャンネルへ周波数変換するためのチャンネル制御信号を発生する。そして、チャンネル制御信号発生部４２は、チャンネル制御信号を、受信装置５を経由しケーブル６を介して子機３へ出力する。

【0039】

尚、チャンネルスキャン部４１は、親機４の電源を立ち上げる初期状態等のとき、チャンネルスキャンを行う前に、周波数変換されていないＨ偏波の受信信号とＶ偏波の受信信号との多重信号、すなわち同じ周波数帯の受信信号同士を多重した信号を子機３から入力するために、初期化指示をチャンネル制御信号発生部４２に出力する。チャンネル制御信号発生部４２は、チャンネルスキャン部４１から初期化指示を入力すると、子機３においてＨ偏波の受信信号をホワイトスペース内のリザーブチャンネルへ周波数変換しないようにするためのチャンネル制御信号を発生し、子機３へ出力する。

【0040】

図７は、親機４の処理を示すフローチャートである。親機４のチャンネルスキャン部４１は、各チャンネルを特定するためのローカル信号の周波数を所定の周波数帯域の領域内で最低周波数から順次増加させることで、チャンネルスキャンを行う（ステップＳ７０１）。そして、チャンネルスキャン部４１は、使用チャンネルを検出すると共に、未使用チャンネルを検出し、未使用チャンネルの周波数帯域である空き領域をホワイトスペースとして検知する（ステップＳ７０２）。チャンネルスキャンは既知であり、その詳細については省略する。

【0041】

チャンネル制御信号発生部４２は、ホワイトスペース内の空きチャンネルを、チャンネルスキャン部４１により検出された使用チャンネルに対応するリザーブチャンネル（使用チャンネルの放送局が使用するリザーブチャンネル）に割り当てる（ステップＳ７０３）。そして、チャンネル制御信号発生部４２は、子機３においてＨ偏波の受信信号をホワイトスペース内のリザーブチャンネルへ周波数変換するためのチャンネル制御信号を発生する（ステップＳ７０４）。

【0042】

チャンネル制御信号は、Ｈ偏波の受信信号である希望波の信号の使用チャンネルを、ホワイトスペース内の空きチャンネルであるリザーブチャンネルへ周波数変換するための制御信号である。例えば、チャンネル制御信号は、所定のＵＨＦ帯及び検知されたホワイトスペースの帯域以外の使用されていない周波数帯に立てられた１本または複数のパイロット信号であり、パイロット信号が示す変調内容により、チャンネル制御信号の内容が識別されるものとする。

【0043】

このように、親機４は、チャンネルスキャンによりホワイトスペースを検知し、ホワイトスペース内の空きチャンネルをリザーブチャンネルとし、Ｈ偏波の受信信号をホワイトスペース内のリザーブチャンネルへ周波数変換するためのチャンネル制御信号を生成するようにした。これにより、受信環境によって空きチャンネルが異なるという事情を考慮したホワイトスペースを検知することができる。また、全ての使用チャンネルのそれぞれについて、チャンネル制御信号を生成することができ、使用チャンネル毎（使用チャンネルの放送局毎）にリザーブチャンネルを割り当てることができる。

【0044】

従来は、所定領域の複数チャンネルの受信信号を全体として一括して周波数変換していた。これに対し、親機４によれば、使用チャンネルのみについてリザーブチャンネルを割り当てることができる。複数の使用チャンネルに対し、隣り合うリザーブチャンネルを割り当てることにより、ホワイトスペースであるＳＨＢ帯の領域等を効率的に使用することができ、無駄な使用を避けることができる。したがって、ホワイトスペースのうち、Ｈ偏波の受信信号を周波数変換するリザーブチャンネル以外のチャンネルを効率的に他の用途に使用することができるから、宅内におけるホワイトスペースを有効活用することが可能となる。

【0045】

〔子機〕
次に、図１に示した子機３について説明する。図５は、子機３の構成を示すブロック図である。この子機３は、受信アンテナＲｘ１，Ｒｘ２の直下に設けられ、ローカル信号生成部３１、周波数変換部３２、フィルター３３、多重部３４及びサーキュレーター３５を備えている。

【0046】

ローカル信号生成部３１は、親機４から受信装置５を経由しケーブル６及びサーキュレーター３５を介してチャンネル制御信号を入力し、チャンネル制御信号に基づいて、ローカル周波数の信号（ローカル信号）を生成する。また、ローカル信号生成部３１は、チャンネル制御信号に対応したリザーブチャンネル用のＳＡＷフィルターを選択するための選択信号を生成する。

【0047】

周波数変換部３２は、Ｈ偏波の受信信号を入力し、チューナブルフィルターによるフィルター処理の後、ローカル信号生成部３１により生成されたローカル信号に基づいて、Ｈ偏波の受信信号を周波数変換する。

【0048】

フィルター３３は、周波数変換部３２により周波数変換されたＨ偏波の受信信号に対し、ローカル信号生成部３１により生成された選択信号に対応するＳＡＷフィルターによるフィルター処理を行う。多重部３４は、周波数変換及びフィルター処理されたＨ偏波の受信信号と周波数変換されていないＶ偏波の受信信号とを周波数多重し、多重信号をサーキュレーター３５に出力する。

【0049】

サーキュレーター３５は、親機４から受信装置５を経由しケーブル６を介してチャンネル制御信号を入力すると、入力したチャンネル制御信号をローカル信号生成部３１へ出力する。また、サーキュレーター３５は、多重部３４から多重信号を入力すると、入力した多重信号を、ケーブル６を介して受信装置５を経由し親機４へ出力する。

【0050】

ここで、サーキュレーター３５は、入力信号の電磁波の進行方向に磁化されたフェライト素子の特性を利用して、入力信号の進路を曲げる機器であり、例えば端子ａ，ｂ，ｃにおいて（図５のサーキュレーター３５を参照）、端子ａに入力した信号を端子ｂから出力し、端子ｂに入力した信号を端子ｃから出力する。後述するサーキュレーター５１についても同様である。

【0051】

尚、ローカル信号生成部３１は、親機４から、Ｈ偏波の受信信号をホワイトスペース内のリザーブチャンネルへ周波数変換しないようにするためのチャンネル制御信号を入力した場合、ヌルのローカル信号を生成すると共に、ＳＡＷフィルターを選択しないヌルの選択信号を生成する。周波数変換部３２は、ローカル信号生成部３１からヌルのローカル信号を入力すると、Ｈ偏波の受信信号の周波数変換を行うことなく、入力したＨ偏波の受信信号をそのままフィルター３３に出力する。また、フィルター３３は、ローカル信号生成部３１からヌルの選択信号を入力すると、ＳＡＷフィルターによるフィルター処理を行うことなく、周波数変換部３２から入力したＨ偏波の受信信号をそのまま多重部３４に出力する。これにより、多重部３４において、周波数変換されていないＨ偏波の受信信号とＶ偏波の受信信号との多重信号が生成される。

【0052】

図８は、子機３の処理を示すフローチャートであり、図９は、子機３によるＨ偏波の受信信号の処理を示す図である。子機３のローカル信号生成部３１は、親機４からチャンネル制御信号を入力し（ステップＳ８０１）、周波数変換部３２は、Ｈ偏波の受信信号を入力し（ステップＳ８０２）、多重部３４は、Ｖ偏波の受信信号を入力する（ステップＳ８０３）。

【0053】

ローカル信号生成部３１は、ステップＳ８０１から移行して、チャンネル制御信号に基づいてローカル信号を生成する（ステップＳ８０４）。ローカル信号は、周波数変換部３２において、Ｈ偏波の受信信号をチャンネル制御信号が示すリザーブチャンネルへ周波数変換するためのＣＷ（Carrier Wave：搬送波）である。

【0054】

ローカル信号生成部３１は、チャンネル制御信号に対応したリザーブチャンネル用のＳＡＷフィルターを選択するための選択信号を生成する（ステップＳ８０５）。フィルター３３には、複数のリザーブチャンネルのそれぞれに対応したＳＡＷフィルターが予め用意されており、選択信号により、その中からチャンネル制御信号が示すリザーブチャンネルに対応したＳＡＷフィルターが選択される。親機４により検知されるホワイトスペースの周波数帯域は、例えばＳＨＢ帯の領域であり、予め想定され得ることから、ホワイトスペース内に確保されるリザーブチャンネルに対応したＳＡＷフィルターも予め用意することができる。

【0055】

周波数変換部３２は、ステップＳ８０２から移行して、Ｈ偏波の受信信号に対し、チューナブルフィルターにより、所定の周波数帯域にてフィルター処理を行う（ステップＳ８０６）。そして、周波数変換部３２は、ステップＳ８０４においてローカル信号生成部３１により生成されたローカル信号に基づいて、チューナブルフィルターによるフィルター処理後の受信信号における希望波の信号を、リザーブチャンネルへ周波数変換する（ステップＳ８０７）。

【0056】

この周波数変換は、ローカル信号の元であるチャンネル制御信号が示す全ての使用チャンネル（放送局）のそれぞれに対して行われる。これにより、図９のステップＳ８０７に示すように、Ｈ偏波の受信信号におけるそれぞれの希望局の信号が、ホワイトスペース内に割り当てられたリザーブチャンネルへそれぞれ周波数変換される。

【0057】

フィルター３３は、ステップＳ８０５においてローカル信号生成部３１により生成された選択信号が示すＳＡＷフィルターによるフィルター処理を行う（ステップＳ８０８）。これにより、図９のステップＳ８０８に示すように、リザーブチャンネルへ周波数変換された希望局の信号のみを抜き出すことができる。このＳＡＷフィルターによるフィルター処理は、ローカル信号の元であるチャンネル制御信号が示す全ての使用チャンネル（放送局）のそれぞれに対して行われる。

【0058】

多重部３４は、ステップＳ８０３及びステップＳ８０８から移行して、ステップＳ８０６〜ステップＳ８０８において周波数変換及びフィルター処理されたＨ偏波の受信信号と、ステップＳ８０３において入力されたＶ偏波の受信信号とを周波数多重し（ステップＳ８０９）、多重信号を出力する（ステップＳ８１０）。

【0059】

このように、子機３は、親機４からのチャンネル制御信号に基づいて、ローカル信号を生成し、ローカル信号に基づいて、Ｈ偏波の受信信号をホワイトスペースへ周波数変換し、周波数変換後のＨ偏波の受信信号と周波数変換されていないＶ偏波の受信信号とを周波数多重し、多重信号を出力するようにした。これにより、親機４にて検出された全ての使用チャンネルについて、周波数変換後のＨ偏波の受信信号と周波数変換されていないＶ偏波の受信信号とを周波数多重した多重信号を生成することができ、この多重信号を受信装置５へ出力することができる。

【0060】

したがって、受信装置５に対し、多重信号をチャンネルスキャンさせ、ＴＭＣＣ信号に含まれる局情報及び偏波識別フラグに基づいて、同じ放送局からの受信信号がＨ偏波の受信信号であるかＶ偏波の受信信号であるかを認識させることができる。また、受信装置５は、チャンネルスキャンの際に、周波数変換後のＨ偏波の受信信号と周波数変換されていないＶ偏波の受信信号との多重信号から、同じ放送局からのＨ偏波の受信信号及びＶ偏波の受信信号を特定することができる。

【0061】

また、子機３は、ホワイトスペースへ周波数変換したＨ偏波の受信信号と周波数変換していないＶ偏波の受信信号とを周波数多重し、多重信号として受信装置５へ出力するようにしたから、既存の宅内配線である１本のケーブル６をそのまま利用することができる。

【0062】

また、従来は、所定領域の複数チャンネルの受信信号を全体として一括して周波数変換していた。これに対し、子機３によれば、親機４により検出された使用チャンネルのみにリザーブチャンネルが割り当てられ、個々の使用チャンネルに対応した個々のリザーブチャンネルへ周波数変換することができる。子機３は、複数の使用チャンネルの受信信号を、隣り合うリザーブチャンネルへ周波数変換することにより、ホワイトスペースであるＳＨＢ帯の領域等を効率的に使用することができ、無駄な使用を避けることができる。したがって、ホワイトスペースのうち、Ｈ偏波の受信信号を周波数変換するリザーブチャンネル以外のチャンネルを効率的に他の用途に使用することができるから、宅内におけるホワイトスペースを有効活用することが可能となる。

【0063】

〔受信装置〕
次に、図１に示した受信装置５について説明する。図６は、受信装置５の構成を示すブロック図である。この受信装置５は、サーキュレーター５１、分離部５２、周波数変換部５３−１，５３−２、直交復調部５４−１，５４−２、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ復調部５５、キャリア復調部５６、誤り訂正復号部５７、ＴＭＣＣ読み出し部（制御信号読み出し部）５８、チャンネルスキャン部５９及びローカル周波数決定部６０を備えている。尚、図６は、本発明に関連する構成部のみを示しており、本発明に関連しない構成部は省略してある。

【0064】

サーキュレーター５１は、親機４からチャンネル制御信号を入力すると、入力したチャンネル制御信号を、ケーブル６を介して子機３へ出力する。また、サーキュレーター５１は、子機３からケーブル６を介して多重信号を入力すると、入力した多重信号を分離部５２に出力すると共に親機４へ出力する。

【0065】

分離部５２は、子機３からサーキュレーター５１を介して多重信号を入力し、入力した多重信号を２系統に分離し（同じ多重信号を２系統に分離し）、周波数変換部５３−１，５３−２にそれぞれ出力する。

【0066】

周波数変換部５３−１は、分離部５２から多重信号を入力すると共に、ローカル周波数決定部６０からＨ偏波用のローカル信号を入力し、そのローカル信号に基づいて、多重信号におけるＨ偏波の希望波の信号（ホワイトスペース内のリザーブチャンネルへ周波数変換されたＨ偏波の希望波の信号）をＲＦ帯からＩＦ帯に周波数変換する。周波数変換部５３−２は、分離部５２から多重信号を入力すると共に、ローカル周波数決定部６０からＶ偏波用のローカル信号を入力し、そのローカル信号に基づいて、多重信号におけるＶ偏波の希望波の信号をＲＦ帯からＩＦ帯に周波数変換する。これにより、所望の放送局の受信信号として、Ｈ偏波の受信信号及びＶ偏波の受信信号を得ることができる。

【0067】

直交復調部５４−１は、周波数変換部５３−１からＨ偏波のＩＦ信号を入力し、直交復調を行い、直交復調後のＨ偏波の信号をＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ復調部５５に出力する。直交復調部５４−２は、周波数変換部５３−２からＶ偏波のＩＦ信号を入力し、直交復調を行い、直交復調後のＶ偏波の信号をＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ復調部５５に出力する。

【0068】

ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ復調部５５は、直交復調部５４−１，５４−２からＨ偏波の信号及びＶ偏波の信号をそれぞれ入力し、図３のＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ変調部２２に対応したＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ復調を行う。また、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ復調部５５は、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ復調したデータからＴＭＣＣ信号を抽出し、抽出したＴＭＣＣ信号をＴＭＣＣ読み出し部５８に出力する。

【0069】

キャリア復調部５６は、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ復調部５５からＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ復調されたデータを入力し、キャリア復調を行う。誤り訂正復号部５７は、キャリア復調部５６からキャリア復調されたデータを入力し、図３の誤り訂正符号化部２１に対応した誤り訂正復号を行い、元のデータに復元して出力する。

【0070】

ＴＭＣＣ読み出し部５８は、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ復調部５５からＴＭＣＣ信号を入力し、ＴＭＣＣ信号から局情報及び偏波識別フラグを読み出し、局情報及び偏波識別フラグをローカル周波数決定部６０に出力する。

【0071】

チャンネルスキャン部５９は、受信装置５が子機３から入力する多重信号（ホワイトスペースへ周波数変換されたＨ偏波の受信信号と周波数変換されていないＶ偏波の受信信号とが周波数多重された多重信号）に対し、所定の周波数帯域の領域内（ホワイトスペースの帯域及びＵＨＦ帯の帯域を含む領域内）で最低周波数から最高周波数まで順次増加させるチャンネルスキャンを行うための指示をローカル周波数決定部６０に出力する。

【0072】

ローカル周波数決定部６０は、チャンネルスキャン部５９からチャンネルスキャンを行うための指示を入力すると、最低周波数から最高周波数までの所定のチャンネル毎に、希望波の信号であるＲＦ信号をＩＦ信号に周波数変換するためのローカル周波数を決定し、そのローカル信号を周波数変換部５３−１,５３−２に出力する。そして、ローカル周波数決定部６０は、ＴＭＣＣ読み出し部５８から、所定のチャンネルの受信信号から得られた局情報及び偏波識別フラグを入力し、局情報から当該チャンネルの放送局を特定すると共に、偏波識別フラグから当該チャンネルの信号がＨ偏波であるかＶ偏波であるかを特定する。

【0073】

ローカル周波数決定部６０は、チャンネルスキャン部５９からの指示によりチャンネルスキャンを行ったチャンネルと、ＴＭＣＣ読み出し部５８から入力したそのチャンネルの局情報及び偏波識別フラグとに基づいて、チャンネルスキャンによって検出されたチャンネル毎に、放送局、偏波の種類及びそのチャンネルの周波数情報を含むチャンネル情報を生成する。

【0074】

このチャンネル情報を用いて、チャンネル選局の処理が行われる。具体的には、ローカル周波数決定部６０は、チャンネル情報に基づいて、ユーザが指定したチャンネルの放送局に対応するＨ偏波のチャンネル及びＶ偏波のチャンネルを特定し、それぞれのローカル周波数を決定する。

【0075】

図１０は、受信装置５の処理を示すフローチャートである。図１０に示す処理は、オートスキャン処理及びユーザによる選局処理からなり、ステップＳ１００１からステップＳ１００３までの処理にてオートスキャンが行われ、ステップＳ１００４からステップＳ１００８までの処理にてユーザによる選局が行われる。

【0076】

受信装置５が子機３から多重信号（ホワイトスペースへ周波数変換されたＨ偏波の受信信号と周波数変換されていないＶ偏波の受信信号とが周波数多重された多重信号）を入力している状態で（ステップＳ１００１）、チャンネルスキャン部５９は、所定の周波数帯域の領域内（ホワイトスペースの帯域及びＵＨＦ帯の帯域を含む領域内）でチャンネルスキャンを行う（ステップＳ１００２）。これにより、ＴＭＣＣ読み出し部５８は、スキャンしたチャンネルのうち検出したチャンネル毎に、局情報及び偏波識別フラグを取得することができる。

【0077】

ローカル周波数決定部６０は、チャンネル毎の局情報及び偏波識別フラグに基づいて、チャンネル毎に、放送局、偏波の種類及びそのチャンネルの周波数情報を含むチャンネル情報を生成し、メモリに記憶する（ステップＳ１００３）。

【0078】

ユーザによりチャンネル選局が行われ、受信装置５がその指示を入力すると（ステップＳ１００４）、ローカル周波数決定部６０は、メモリに記憶したチャンネル情報に基づいて、ユーザが指定したチャンネルの放送局に対応するＨ偏波のチャンネル及びＶ偏波のチャンネルを特定し、特定したチャンネルにおけるＨ偏波の信号を所定周波数のＩＦ信号に周波数変換するためのローカル周波数を決定すると共に、Ｖ偏波の信号を所定周波数のＩＦ信号に周波数変換するためのローカル周波数を決定する（ステップＳ１００５）。

【0079】

ローカル周波数決定部６０は、特定したチャンネルにおけるＨ偏波の信号をＩＦ信号に周波数変換するためのローカル周波数の信号（ローカル信号）を周波数変換部５３−１に出力し、Ｖ偏波の信号をＩＦ信号に周波数変換するためのローカル信号を周波数変換部５３−２に出力する。

【0080】

周波数変換部５３−１，５３−２は、ローカル周波数決定部６０からローカル信号をそれぞれ入力し、ローカル信号の周波数（ローカル周波数）に基づいて、ＲＦ帯におけるＨ偏波の希望波の信号及びＲＦ帯におけるＶ偏波の希望波の信号をＩＦ帯の信号にそれぞれ周波数変換する（ステップＳ１００６）。そして、受信装置５は、直交復調部５４−１，５４−２、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ復調部５５、キャリア復調部５６及び誤り訂正復号部５７により、元のデータに復元して出力する（ステップＳ１００７，ステップＳ１００８）。

【0081】

このように、受信装置５は、多重信号をオートスキャンし、ＴＭＣＣ信号から局情報及び偏波識別フラグを読み出し、検出したチャンネル毎に、放送局、偏波の種類及び周波数情報を含むチャンネル情報を生成するようにした。これにより、ＴＭＣＣ信号に含まれる局情報及び偏波識別フラグから、そのチャンネルの信号がＨ偏波の信号であるかＶ偏波の信号であるかを認識することができ、すなわち希望波の両偏波を検出することができ、Ｈ偏波の信号及びＶ偏波の信号から元のデータを復元することができる。したがって、既存の宅内配線である１本のケーブル６をそのまま利用することができ、宅内配線を増設することなく伝送容量の増加を実現することができる。

【0082】

また、受信装置５は、ＴＭＣＣ信号に含まれる局情報及び偏波識別フラグから、多重信号における希望波の信号を周波数変換するためのローカル信号を生成するようにした。これにより、多重信号における希望波の信号を周波数変換することで、Ｈ偏波のＩＦ信号及びＶ偏波のＩＦ信号を生成することができ、受信装置５の回路規模を既存のＩＳＤＢ−Ｔ受信機と同程度とすることができる。

【0083】

〔他の実施形態による親機及び子機〕
次に、他の実施形態による親機４及び子機３について説明する。他の実施形態による親機４は、図４に示した構成において、チャンネル制御信号発生部４２の代わりにローカル信号発生部を備えている。また、他の実施形態による子機３は、図５に示した構成において、ローカル信号生成部３１の代わりにローカル信号処理部を備えている。

【0084】

（親機）
親機４のローカル信号発生部は、図４に示したチャンネル制御信号発生部４２と図５に示したローカル信号生成部３１とを合わせた機能を有する。ローカル信号発生部は、チャンネルスキャン部４１により検知されたホワイトスペースの空きチャンネルを、使用チャンネルに対応するリザーブチャンネルに割り当て、ローカル周波数の信号（ローカル信号）を生成する。

【0085】

具体的には、ローカル信号発生部は、ホワイトスペース内の空きチャンネルを、チャンネルスキャン部４１により検出された使用チャンネルに対応するリザーブチャンネル（使用チャンネルの放送局が使用するリザーブチャンネル）に割り当てる。そして、ローカル信号発生部は、子機３においてＨ偏波の受信信号をホワイトスペース内のリザーブチャンネルへ周波数変換するためのローカル信号を発生する。

【0086】

そして、ローカル信号発生部は、生成したローカル信号を、受信装置５を経由しケーブル６を介して子機３へ出力する。ローカル信号は、子機３において受信信号を周波数変換するためのＣＷである。

【0087】

ローカル信号は、Ｈ偏波の受信信号における希望波の信号に対し、その使用チャンネルをホワイトスペース内の空きチャンネルであるリザーブチャンネルへ周波数変換するための波形信号であり、ＰＬＬにより生成される。

【0088】

これにより、受信環境によって空きチャンネルが異なるという事情を考慮したホワイトスペースを検知することができる。また、全ての使用チャンネルのそれぞれについて、ローカル信号を生成することができ、使用チャンネル毎（使用チャンネルの放送局毎）にリザーブチャンネルを割り当てることができる。

【0089】

従来は、所定領域の複数チャンネルの受信信号を全体として一括して周波数変換していたが、親機４は、複数の使用チャンネルに対し、隣り合うリザーブチャンネルを割り当てることにより、ホワイトスペースであるＳＨＢ帯の領域等を効率的に使用することができ、無駄な使用を避けることができる。したがって、ホワイトスペースのうち、Ｈ偏波の受信信号を周波数変換するリザーブチャンネル以外のチャンネルを効率的に他の用途に使用することができるから、宅内におけるホワイトスペースを有効活用することが可能となる。

【0090】

（子機）
子機３のローカル信号処理部は、親機４から受信装置５を経由しケーブル６及びサーキュレーター３５を介してローカル信号を入力し、入力したローカル信号を増幅して周波数変換部３２に出力する。また、ローカル信号処理部は、ローカル信号に対応したリザーブチャンネル用のＳＡＷフィルターを選択するための選択信号を生成する。

【0091】

これにより、周波数変換部３２は、Ｈ偏波の受信信号に対し、チューナブルフィルターによりフィルター処理を行い、ローカル信号処理部により生成されたローカル信号に基づいて、受信信号における希望波の信号をリザーブチャンネルへ周波数変換する。また、フィルター３３は、ローカル信号処理部により生成された選択信号が示すＳＡＷフィルターによるフィルター処理を行う。

【0092】

このように、子機３は、親機４からのローカル信号に基づいて、Ｈ偏波の受信信号をホワイトスペースへ周波数変換し、周波数変換したＨ偏波の受信信号と周波数変換していないＶ偏波の受信信号とを周波数多重し、多重信号を出力するようにした。これにより、親機４にて検出された全ての使用チャンネルについて、周波数変換したＨ偏波の受信信号と周波数変換していないＶ偏波の受信信号とを周波数多重した多重信号を生成することができ、この多重信号を受信装置５へ出力することができる。

【0093】

したがって、受信装置５に対し、多重信号をチャンネルスキャンさせ、ＴＭＣＣ信号に含まれる局情報及び偏波識別フラグに基づいて、同じ放送局からの信号がＨ偏波の信号であるかＶ偏波の信号であるかを認識させることができる。また、多重信号を受信装置５へ出力するようにしたから、既存の宅内配線である１本のケーブル６をそのまま利用することができる。

【0094】

また、子機３は、全ての使用チャンネルを一括して周波数変換するのではなく、チャンネル毎に周波数変換することができるから、隣り合うリザーブチャンネルへ周波数変換することにより、ホワイトスペースであるＳＨＢ帯の領域等を効率的に使用することができ、無駄な使用を避けることができる。したがって、ホワイトスペースのうち、Ｈ偏波の受信信号を周波数変換するリザーブチャンネル以外のチャンネルを効率的に他の用途に使用することができるから、宅内におけるホワイトスペースを有効活用することが可能となる。

【0095】

以上、実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その技術思想を逸脱しない範囲で種々変形可能である。前記実施形態では、宅内に設けられた親機４及び受信装置５において、受信装置５は、子機３との間で信号の送受信を行うサーキュレーター５１を備えるようにしたが、親機４がサーキュレーター５１を備えるようにしてもよい。この場合、受信装置５の分離部５２は、親機４に備えたサーキュレーター５１を介して多重信号を入力し、受信装置５の周波数変換部５３−１，５３−２は、分離部５２から多重信号を入力する。

【0096】

また、前記実施形態では、親機４は、Ｈ偏波の受信信号をホワイトスペースへ周波数変換するためのチャンネル制御信号を生成して子機３へ出力するようにしたが、Ｖ偏波の受信信号をホワイトスペースへ周波数変換するためのチャンネル制御信号を生成して子機３へ出力するようにしてもよい。また、子機３は、親機４からチャンネル制御信号を入力し、Ｈ偏波の受信信号を、チャンネル制御信号が示すホワイトスペースへ周波数変換し、周波数変換後のＨ偏波の受信信号と周波数変換していないＶ偏波の受信信号とを周波数多重するようにしたが、Ｖ偏波の受信信号を、チャンネル制御信号が示すホワイトスペースへ周波数変換し、周波数変換していないＨ偏波の受信信号と周波数変換後のＶ偏波の受信信号とを周波数多重するようにしてもよい。

【0097】

また、前記実施形態では、送信アンテナ数を２本及び受信アンテナ数を２本とした偏波ＭＩＭＯ伝送について説明したが、本発明は、アンテナ数をこれらの数に限定するものではない。例えば、送信アンテナ数を４本及び受信アンテナ数を２本とした偏波ＭＩＭＯ伝送、または送信アンテナ数を４本及び受信アンテナ数を４本とした偏波ＭＩＭＯ伝送にも適用がある。また、前記実施形態では、水平偏波及び垂直偏波を用いた場合について説明したが、本発明は、右回り偏波及び左回り偏波を用いた場合、右斜め４５°の偏波及び左斜め４５°の偏波を用いた場合等、他の複数の直交偏波を用いた場合にも適用がある。

【符号の説明】

【0098】

１ ＭＩＭＯ送受信システム
２ 送信装置
３ 子機
４ 親機
５ 受信装置
６ ケーブル
２１ 誤り訂正符号化部
２２ ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ変調部
２３ ＴＭＣＣ付加部
３１ ローカル信号生成部
３２ 周波数変換部
３３ フィルター
３４ 多重部
３５ サーキュレーター
４１ チャンネルスキャン部
４２ チャンネル制御信号発生部
５１ サーキュレーター
５２ 分離部
５３ 周波数変換部
５４ 直交復調部
５５ ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ復調部
５６ キャリア復調部
５７ 誤り訂正復号部
５８ ＴＭＣＣ読み出し部
５９ チャンネルスキャン部
６０ ローカル周波数決定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】