特許 6546467 送信装置、受信装置およびチップ

(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】6546467

(24)【登録日】2019年6月28日

(45)【発行日】2019年7月17日

(54)【発明の名称】送信装置、受信装置およびチップ

(51)【国際特許分類】

   H04L 27/34 20060101AFI20190705BHJP

【ＦＩ】

   H04L27/34

【請求項の数】8

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2015-131813(P2015-131813)

(22)【出願日】2015年6月30日

(65)【公開番号】特開2017-17501(P2017-17501A)

(43)【公開日】2017年1月19日

【審査請求日】2018年5月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004352

【氏名又は名称】日本放送協会

(73)【特許権者】

【識別番号】591053926

【氏名又は名称】一般財団法人ＮＨＫエンジニアリングシステム

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】100161148

【弁理士】

【氏名又は名称】福尾 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100163511

【弁理士】

【氏名又は名称】辻 啓太

(72)【発明者】

【氏名】宮坂 宏明

(72)【発明者】

【氏名】本田 円香

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 進

(72)【発明者】

【氏名】成清 善一

(72)【発明者】

【氏名】蔀 拓也

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 明彦

(72)【発明者】

【氏名】朝倉 慎悟

(72)【発明者】

【氏名】竹内 知明

(72)【発明者】

【氏名】土田 健一

(72)【発明者】

【氏名】岡野 正寛

(72)【発明者】

【氏名】高田 政幸

(72)【発明者】

【氏名】澁谷 一彦

【審査官】 平井 嗣人

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−０８００３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６４−００５１３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２１１０９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２４９０７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−６５６２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１５５１９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１７８０５０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｌ ２７／００−２７／３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

データ信号と、該データ信号の復号に用いられる制御信号とを含むデータフレームをキャリア変調してＩＱ平面にマッピングして送信する送信装置であって、
前記データフレームに含まれるデータ信号を所定の変調方式の信号点配置における信号点にマッピングするとともに、前記データフレームに含まれる制御信号を前記所定の変調方式の信号点配置における一部の信号点のみにマッピングするキャリア変調部を備え、
前記キャリア変調部は、前記所定の変調方式の信号点配置における最も外側の信号点以外の信号点であって、信号点間の距離が前記所定の変調方式の全ての信号点の電力の平均に応じた距離よりも大きくなる信号点に、前記制御信号をマッピングすることを特徴とする送信装置。

【請求項2】

請求項１記載の送信装置において、
前記制御信号を構成する各ビットに前記所定の変調方式に応じたビット数の所定のビット列を付加するビット補間部と、
前記データ信号および前記ビット補間部により前記所定のビット列が付加された制御信号を含む前記データフレームを生成して前記キャリア変調部に出力するデータフレーム化部と、
をさらに備えることを特徴とする送信装置。

【請求項3】

請求項２記載の送信装置において、
前記ビット補間部は、前記制御信号がＩ信号およびＱ信号のいずれか一方でのみ送信されるようなビット列を付加することを特徴とする送信装置。

【請求項4】

データ信号と、該データ信号の復号に用いられる制御信号とを含むデータフレームをキャリア変調してＩＱ平面にマッピングして送信する送信装置からの信号を受信する受信装置であって、
前記送信装置から受信した、前記データフレームに含まれるデータ信号が所定の変調方式の信号点配置における信号点にマッピングされるとともに、前記データフレームに含まれる制御信号が前記所定の変調方式の信号点配置における一部の信号点のみにマッピングされた受信信号から、前記制御信号を含むキャリアを抽出して復調し、該復調した信号に対して、前記制御信号がマッピングされる信号点に応じたデマッピングを行って前記制御信号を取得する制御信号取得部と、
前記受信信号から前記制御信号取得部が取得した制御信号を用いて前記データ信号を取得するデータ信号取得部と、
を備え、
前記制御信号は、前記所定の変調方式の信号点配置における最も外側の信号点以外の信号点であって、信号点間の距離が前記所定の変調方式の全ての信号点の電力の平均に応じた距離よりも大きくなる信号点にマッピングされていることを特徴とする受信装置。

【請求項5】

請求項４記載の受信装置において、
前記制御信号取得部は、前記制御信号がマッピングされる信号点に応じた基準に基づく硬判定により、前記復調した信号に対するデマッピングを行うことを特徴とする受信装置。

【請求項6】

請求項４記載の受信装置において、
前記制御信号取得部は、前記制御信号がマッピングされる信号点の位置情報を用いた軟判定により、前記復調した信号に対するデマッピングを行うことを特徴とする受信装置。

【請求項7】

データ信号と、該データ信号の復号に用いられる制御信号とを含むデータフレームをキャリア変調してＩＱ平面にマッピングして送信する送信装置に搭載されるチップであって、
前記データフレームに含まれるデータ信号を所定の変調方式の信号点配置における信号点にマッピングするとともに、前記データフレームに含まれる制御信号を前記所定の変調方式の信号点配置における一部の信号点のみにマッピングするキャリア変調部を備え、
前記キャリア変調部は、前記所定の変調方式の信号点配置における最も外側の信号点以外の信号点であって、信号点間の距離が前記所定の変調方式の全ての信号点の電力の平均に応じた距離よりも大きくなる信号点に、前記制御信号をマッピングすることを特徴とするチップ。

【請求項8】

データ信号と、該データ信号の復号に用いられる制御信号とを含むデータフレームをキャリア変調してＩＱ平面にマッピングして送信する送信装置からの信号を受信する受信装置に搭載されるチップであって、
前記送信装置から受信した、前記データフレームに含まれるデータ信号が所定の変調方式の信号点配置における信号点にマッピングされるとともに、前記データフレームに含まれる制御信号が前記所定の変調方式の信号点配置における一部の信号点のみにマッピングされた受信信号から、前記制御信号を含むキャリアを抽出して復調し、該復調した信号に対して、前記制御信号がマッピングされる信号点に応じたデマッピングを行って前記制御信号を取得する制御信号取得部と、
前記受信信号から前記制御信号取得部が取得した制御信号を用いて前記データ信号を取得するデータ信号取得部と、
を備え、
前記制御信号は、前記所定の変調方式の信号点配置における最も外側の信号点以外の信号点であって、信号点間の距離が前記所定の変調方式の全ての信号点の電力の平均に応じた距離よりも大きくなる信号点にマッピングされていることを特徴とするチップ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、データ信号および制御信号をデータフレームに含めて送信する送信装置、受信装置およびチップに関する。

【背景技術】

【0002】

日本における地上デジタル方法方式としては、ＩＳＤＢ−Ｔ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ−Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ）方式が採用されている。

【0003】

ＩＳＤＢ−Ｔ方式では、送信装置は、データ信号の送信に用いられるデータフレームおよび制御信号（ＴＭＣＣ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ａｎｄ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ）信号やＡＣ（Ａｕｘｉｌｉａｒｙ Ｃｈａｎｎｅｌ）信号）によって構成される伝送フレーム（ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）フレーム）毎に、映像、音声などのデータ信号を送信する。また、送信装置は、伝送フレーム毎に、制御信号を伝送フレームに挿入して送信する。受信装置は、伝送フレームの同期をとることにより、映像、音声などのデータ信号を受信する（非特許文献１参照）。

【0004】

また、上述したデータフレームに制御信号も含めて伝送する技術も検討されている。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0005】

【非特許文献1】“「地上デジタルテレビジョン放送の伝送方式 標準規格」ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｂ３１”、[online]、[平成２７年６月１０日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.arib.or.jp/english/html/overview/doc/2-STD-B31v2_0.pdf＞

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

データフレームに制御信号を含めて伝送する技術では、制御信号の変調には、データ信号と同じキャリア変調方式が用いられる。例えば、データ信号のキャリア変調に４０９６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）が用いられる場合、制御信号のキャリア変調にも４０９６ＱＡＭが用いられることになり、十分な制御信号の受信特性を確保することが難しいことがある。

【0007】

ＩＳＤＢ−Ｔ方式では、制御信号に含まれる制御情報を用いてデータ信号が復号されるため、制御信号には、データ信号よりも高い誤り訂正能力が求められる。一方、一般的に、制御信号は、データ信号と比べて、誤り訂正符号長が短いため、誤り訂正能力の観点では不利となる。そのため、従来、制御信号の受信特性の改善には、使用する誤り訂正符号の耐性強化を図るしかなかったが、誤り訂正符号の耐性強化による受信特性の改善には限界がある。

【0008】

本発明の目的は、上述した課題を解決し、データ信号および制御信号をデータフレームに含めて送信する際に、制御信号の受信特性の改善を図ることができる送信装置、受信装置およびチップを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するため、本発明に係る送信装置は、データ信号と、該データ信号の復号に用いられる制御信号とを含むデータフレームをキャリア変調してＩＱ平面にマッピングして送信する送信装置であって、前記データフレームに含まれるデータ信号を所定の変調方式の信号点配置における信号点にマッピングするとともに、前記データフレームに含まれる制御信号を前記所定の変調方式の信号点配置における一部の信号点のみにマッピングするキャリア変調部を備え、前記キャリア変調部は、前記所定の変調方式の信号点配置における最も外側の信号点以外の信号点であって、信号点間の距離が前記所定の変調方式の全ての信号点の電力の平均に応じた距離よりも大きくなる信号点に、前記制御信号をマッピングする。

【0010】

また、本発明に係る送信装置において、前記制御信号を構成する各ビットに前記所定の変調方式に応じたビット数の所定のビット列を付加するビット補間部と、前記データ信号および前記ビット補間部により前記所定のビット列が付加された制御信号を含む前記データフレームを生成して前記キャリア変調部に出力するデータフレーム化部と、をさらに備えることが好ましい。

【0011】

また、本発明に係る送信装置において、前記ビット補間部は、前記制御信号がＩ信号およびＱ信号のいずれか一方でのみ送信されるようなビット列を付加することが好ましい。

【0012】

また、上記課題を解決するため、本発明に係る受信装置は、データ信号と、該データ信号の復号に用いられる制御信号とを含むデータフレームをキャリア変調してＩＱ平面にマッピングして送信する送信装置からの信号を受信する受信装置であって、前記送信装置から受信した、前記データフレームに含まれるデータ信号が所定の変調方式の信号点配置における信号点にマッピングされるとともに、前記データフレームに含まれる制御信号が前記所定の変調方式の信号点配置における一部の信号点のみにマッピングされた受信信号から、前記制御信号を含むキャリアを抽出して復調し、該復調した信号に対して、前記制御信号がマッピングされる信号点に応じたデマッピングを行って前記制御信号を取得する制御信号取得部と、前記受信信号から前記制御信号取得部が取得した制御信号を用いて前記データ信号を取得するデータ信号取得部と、を備え、前記制御信号は、前記所定の変調方式の信号点配置における最も外側の信号点以外の信号点であって、信号点間の距離が前記所定の変調方式の全ての信号点の電力の平均に応じた距離よりも大きくなる信号点にマッピングされている。

【0013】

また、本発明に係る受信装置において、前記制御信号取得部は、前記制御信号がマッピングされる信号点に応じた基準に基づく硬判定により、前記復調した信号に対するデマッピングを行うことが好ましい。

【0014】

また、本発明に係る受信装置において、前記制御信号取得部は、前記制御信号がマッピングされる信号点の位置情報を用いた軟判定により、前記復調した信号に対するデマッピングを行うことが好ましい。

【0015】

また、上記課題を解決するため、本発明に係るチップは、データ信号と、該データ信号の復号に用いられる制御信号とを含むデータフレームをキャリア変調してＩＱ平面にマッピングして送信する送信装置に搭載されるチップであって、前記データフレームに含まれるデータ信号を所定の変調方式の信号点配置における信号点にマッピングするとともに、前記データフレームに含まれる制御信号を前記所定の変調方式の信号点配置における一部の信号点のみにマッピングするキャリア変調部を備え、前記キャリア変調部は、前記所定の変調方式の信号点配置における最も外側の信号点以外の信号点であって、信号点間の距離が前記所定の変調方式の全ての信号点の電力の平均に応じた距離よりも大きくなる信号点に、前記制御信号をマッピングする。

【0016】

また、上記課題を解決するため、本発明に係るチップは、データ信号と、該データ信号の復号に用いられる制御信号とを含むデータフレームをキャリア変調してＩＱ平面にマッピングして送信する送信装置からの信号を受信する受信装置に搭載されるチップであって、前記送信装置から受信した、前記データフレームに含まれるデータ信号が所定の変調方式の信号点配置における信号点にマッピングされるとともに、前記データフレームに含まれる制御信号が前記所定の変調方式の信号点配置における一部の信号点のみにマッピングされた受信信号から、前記制御信号を含むキャリアを抽出して復調し、該復調した信号に対して、前記制御信号がマッピングされる信号点に応じたデマッピングを行って前記制御信号を取得する制御信号取得部と、前記受信信号から前記制御信号取得部が取得した制御信号を用いて前記データ信号を取得するデータ信号取得部と、を備え、前記制御信号は、前記所定の変調方式の信号点配置における最も外側の信号点以外の信号点であって、信号点間の距離が前記所定の変調方式の全ての信号点の電力の平均に応じた距離よりも大きくなる信号点にマッピングされている。

【発明の効果】

【0017】

本発明に係る送信装置、受信装置およびチップによれば、データ信号および制御信号をデータフレームに含めて送信する際に、制御信号の受信特性の改善を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の一実施形態に係る送信装置の構成の一例を示す図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る送信装置の構成の他の一例を示す図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る受信装置の構成の一例を示す図である。

【図4】６４ＱＡＭのコンスタレーション配置例を示す図である。

【図5】本発明の一実施形態に係る制御信号がマッピングされる信号点の配置例を示す図である。

【図6】本発明の一実施形態に係る制御信号がマッピングされる信号点の配置例を示す図である。

【図7】本発明の一実施形態に係る制御信号がマッピングされる信号点の配置例を示す図である。

【0019】

以下、本発明の実施の形態について説明する。

【0020】

図１は、本発明の一実施形態に係る送信装置１０の構成の一例を示すブロック図である。

【0021】

図１に示す送信装置１０は、誤り訂正符号化部１１，１２と、ビット補間部１３と、データフレーム化部１４と、キャリア変調部１５と、インターリーブ部１６と、ＯＦＤＭ変調部１７と、直交変調部１８とを備える。

【0022】

誤り訂正符号化部１１は、データ信号が入力され、入力されたデータ信号に対して誤り訂正符号を付し（誤り訂正符号化を行い）、誤り訂正符号化後のデータ信号をデータフレーム化部１４に出力する。

【0023】

誤り訂正符号化部１２は、制御信号が入力され、入力された制御信号に対して誤り訂正符号化を行い、誤り訂正符号化の制御信号をビット補間部１３に出力する。なお、誤り訂正符号化部１２に入力される制御信号としては、ＴＭＣＣ信号やＡＣ信号などがある。これらの制御信号は通常、伝送フレーム毎に頻繁に変わることはない。

【0024】

ビット補間部１３は、誤り訂正符号化部１２から出力された制御信号（誤り訂正符号化後の制御信号）を構成する各ビットに所定のビット数のビット列を付加する。すなわち、ビット補間部１３は、制御信号を構成する各ビットを、所定のビット数のビット列に変換する。ビット補間部１３は、所定のビット列を付加後の制御信号をデータフレーム化部１４に出力する。

【0025】

データフレーム化部１４は、誤り訂正符号化部１１から出力されたデータ信号をデータフレーム内に配置する。なお、データフレームとは、データ信号が数ＯＦＤＭシンボル分など一定量ため込まれるバッファ領域を示す。通常、データフレームには、データ信号のみが配置されるが、本実施形態においては、制御信号についてもデータフレームに配置する。したがって、データフレーム化部１４は、ビット補間部１３から出力された制御信号（所定のビット列が付加された制御信号）をデータフレーム内の予め定められた領域に配置する。データフレーム化部１４は、データ信号および制御信号を配置して生成したデータフレームをキャリア変調部１５に出力する。

【0026】

キャリア変調部１５は、データフレーム化部１４から出力されたデータフレームの信号に対してキャリア変調を行い、変調信号をインターリーブ部１６に出力する。ここで、キャリア変調部１５は、データフレームに含まれるデータ信号と制御信号とを同じ変調方式で変調する。そのため、制御信号用の変調部を設ける必要がない。また、上述したように、ＩＳＤＢ−Ｔ方式では、ＴＭＣＣ信号やＡＣ信号などのように、伝送フレーム毎に頻繁に変わることがない制御信号がある。したがって、このような制御信号としては、伝送フレーム単位で同じ信号が繰り返し送信される。そのため、受信側では、複数フレームの信号を加算することで、信頼度を高める加算処理を行うことができる。図１に示す送信装置１０においては、伝送フレーム毎に頻繁に変わることがない制御信号をデータフレームに送信することで、受信側での信頼度を高めることができる。なお、制御信号の中には、後述するＦＥＣ（Ｆｏｒｗａｒｄ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）ポインタ情報のように、フレーム毎に変化するものもある。このような制御信号については、フレーム毎に内容が変わるため、受信側が加算処理を行うことはできず、１フレーム内の情報のみでの復号となる。

【0027】

インターリーブ部１６は、キャリア変調部１５から出力された変調信号に対して、周波数インターリーブ、時間インターリーブ、ビットインターリーブなどの各種インターリーブ処理を行い、インターリーブ処理後の信号をＯＦＤＭ変調部１７に出力する。

【0028】

ＯＦＤＭ変調部１７は、インターリーブ部１６の出力信号に対して、ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）によりＯＦＤＭ変調を行い、ＯＦＤＭ変調後の信号を直交変調部１８に出力する。

【0029】

直交変調部１８は、ＯＦＤＭ変調部１７の出力信号に対して直交変調を行う。直交変調後の信号は、図１においては不図示の受信装置に送信される。

【0030】

なお、制御信号に含まれる制御情報としては、伝送過程で刻々と変化するものもある。本発明は、伝送過程で刻々と変化する制御情報をデータフレームに含めて送信する場合にも適用可能である。

【0031】

図２は、本実施形態に係る、伝送過程で刻々と変化する制御情報をデータフレームに含めて送信する送信装置１０ａの構成の一例を示す図である。なお、図２において、図１と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。

【0032】

図２に示す送信装置１０ａは、図１に示す送信装置１０と比較して、データフレーム化部１４をデータフレーム化部１４ａに変更した点と、制御信号生成部１９を追加した点とが異なる。制御信号生成部１９は、誤り訂正符号化部１２と、ビット補間部１３と、ポインタ生成部１９ａとを備える。

【0033】

データフレーム化部１４ａは、誤り訂正符号化部１１から出力されたデータ信号をデータフレーム内に配置し、データ信号の配置後のデータフレームを制御信号生成部１９に出力する。なお、データフレーム化部１４ａは、データフレーム内の制御信号が配置される領域には、例えば、Ｎｕｌｌを配置する。

【0034】

ここで、ＯＦＤＭフレーム長と誤り訂正符号（ＦＥＣ）用のフレームであるＦＥＣフレームのフレーム長とが異なる場合、ＯＦＤＭフレーム内におけるＦＥＣフレームの切れ目の位置を示す情報を受信装置側が把握する必要がある。そのため、ＯＦＤＭフレーム内におけるＦＥＣフレームの切れ目の位置を示す制御情報であるＦＥＣポインタ情報を受信装置側に伝送する必要がある。ＦＥＣポインタ情報は、伝送フレーム毎に刻々と変化する情報であり、データフレームへのデータ信号の配置に応じて決定される。

【0035】

ポインタ生成部１９ａは、データフレーム化部１４ａから出力されたデータフレームに基づき、ＦＥＣポインタ情報などの、データフレームへのデータ信号の配置に応じて決定される制御情報を含む制御信号を生成する。そして、ポインタ生成部１９ａは、生成した制御信号を誤り訂正符号化部１２に出力する。

【0036】

その後、図１に示す送信装置１０と同様に、誤り訂正符号化部１２による制御信号の誤り訂正符号化、ビット補間部１３によるビット列の付加が行われ、所定のビット列が付加された制御信号がデータフレーム化部１４ａに出力される。

【0037】

データフレーム化部１４ａは、データフレーム内のＮｕｌｌを配置した領域に、ビット補間部１３から出力された制御信号を配置してデータフレームを生成し、生成したデータフレームをキャリア変調部１５に出力する。

【0038】

このように、図２に示す送信装置１０ａによれば、伝送過程において刻々と変化する制御情報についてもデータフレームに含めて伝送することができる。なお、図１に示す構成と図２に示す構成とを組み合わせてもよい。

【0039】

次に、本実施形態に係る受信装置２０の構成について説明する。

【0040】

図３は、本実施形態に係る受信装置２０の構成の一例を示すブロック図である。なお、図３においては、図２に示す送信装置１０ａにより、ＦＥＣポインタ情報などの制御信号がデータフレームに含めて送信され、受信装置２０は、送信装置１０ａからの信号を受信するものとして説明する。

【0041】

図３に示す受信装置２０は、直交復調部２１と、ＯＦＤＭ復調部２２と、デインターリーブ部２３と、制御信号復調部２４と、誤り訂正復号部２５と、キャリア復調部２６と、ポインタ情報抽出部２７と、誤り訂正復号部２８とを備える。制御信号復調部２４および誤り訂正復号部２５は、送信装置１０ａからの受信信号から制御信号を取得する制御信号取得部２９ａを構成し、キャリア復調部２６、ポインタ情報抽出部２７および誤り訂正復号部２８は、送信装置１０ａからの受信信号からデータ信号を取得するデータ信号取得部２９ｂを構成する。

【0042】

直交復調部２１は、送信装置１０ａから送信されてきた信号を受信した受信信号が入力され、入力された受信信号に対して直交復調を行い、直交復調後の信号をＯＦＤＭ復調部２２に出力する。

【0043】

ＯＦＤＭ復調部２２は、直交復調部２１の出力信号に対して、ＦＦＴによりＯＦＤＭ復調を行い、ＯＦＤＭ復調後の信号をデインターリーブ部２３に出力する。

【0044】

デインターリーブ部２３は、ＯＦＤＭ復調部２２の出力信号に対して、インターリーブ部１６によるインターリーブ処理に対応するデインターリーブ処理を行い、デインターリーブ処理後の信号を制御信号復調部２４およびキャリア復調部２６に出力する。

【0045】

制御信号復調部２４は、デインターリーブ部２３の出力信号から、制御信号を含むキャリアを抽出し、抽出したキャリアの信号（シンボル）に対して、後述する制御信号がマッピングされる信号点に応じたデマッピング（シンボルに対応する信号点を特定し、ビット値を求める）を行って制御信号（誤り訂正復号前の制御信号）を取得し、誤り訂正復号部２５に出力する。なお、上述したように、データフレームにおいて、制御信号が配置される領域は予め定められている。そのため、制御信号復調部２４は、制御信号を含むキャリアを抽出することができる。

【0046】

誤り訂正復号部２５は、制御信号復調部２４の出力信号に対して、誤り訂正復号を行って制御信号を取得する。そして、誤り訂正復号部２５は、取得した制御信号を図３においては不図示の後段のブロックおよびポインタ情報抽出部２７に出力する。なお、本発明においては、制御信号に対する誤り訂正符号および誤り訂正復号は必須ではなく、したがって、誤り訂正復号部２５は必須の構成ではない。この場合、制御信号取得部２９ａには、誤り訂正復号部２５は含まれず、制御信号復調部２４により取得された制御信号が、後段のブロックおよびポインタ情報抽出部２７に出力される。

【0047】

キャリア復調部２６は、デインターリーブ部２３の出力信号を、キャリア変調部１５の変調方式に対する復調方式で復調し、復調信号をポインタ情報抽出部２７に出力する。

【0048】

ポインタ情報抽出部２７は、誤り訂正復号部２５から出力された制御信号からＦＥＣポインタ情報を抽出し、抽出したＦＥＣポインタ情報に基づき、キャリア復調部２６から出力された復調信号に、ＯＦＤＭフレーム内におけるＦＥＣフレームの切れ目の位置を付与して、誤り訂正復号部２８に出力する。

【0049】

誤り訂正復号部２８は、ポインタ情報抽出部２７から出力された復調信号に対して誤り訂正復号を行ってデータ信号を取得し、取得したデータ信号を後段のブロックに出力する。

【0050】

なお、上述したように、本発明においては、誤り訂正復号は必須ではない。したがって、図３に示すデータ信号取得部２９ｂの構成はあくまでも一例であり、要は、データ信号取得部２９ｂは、制御信号取得部２９ａが取得した制御信号を用いて受信信号からデータ信号を取得するための構成を備えていればよい。

【0051】

次に、送信装置１０（送信装置１０ａ）および受信装置２０の動作について説明する。

【0052】

まず、送信装置１０（送信装置１０ａ）の動作について説明する。

【0053】

なお、以下では、キャリア変調部１５は、ＩＳＤＢ−Ｔ方式で採用されている６４ＱＡＭにてキャリア変調を行うものとする。

【0054】

キャリア変調部１５は、６４ＱＡＭを用いる場合、データ信号については、図４に示すＩＱ平面のコンスタレーション配置（信号点配置）における６４個のコンスタレーションポイント（信号点）のいずれかにマッピングする。一方、キャリア変調部１５は、制御信号については、図４に示すコンスタレーション配置における一部の信号点のみにマッピングする。例えば、キャリア変調部１５は、図５（ａ）において黒丸で示す２つの信号点、すなわち、「１１００００」の信号点および「００００００」の信号点のみに制御信号をマッピングする。したがって、制御信号は、疑似的に６４ＱＡＭよりも変調多値数の少ないＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）を用いて変調されることになる。そのため、制御信号の受信特性の向上を図ることができる。なお、以下では、各図面において、制御信号がマッピングされる信号点は黒丸で示す。

【0055】

制御信号がマッピングされる信号点は図５（ａ）に示す２点に限られるものではない。例えば、図５（ｂ）に示すように、制御信号をマッピングする信号点として、図５（ａ）で選択された信号点よりも１つ内側の信号点（「１１００１１」の信号点および「００００１１」の信号点）を選択してもよい。

【0056】

また、制御信号がマッピングされる信号点の数は２点に限られるものではない。制御信号がマッピングされる信号点の数は、例えば、図５（ｃ）に示すように４点（「０００００」、「０１００００」、「１０００００」、「１１００００」の信号点）であってもよい。この場合、制御信号は、疑似的に６４ＱＡＭよりも変調多値数の少ないＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）を用いて変調されることになる。そのため、制御信号の受信特性の向上を図ることができる。

【0057】

また、キャリア変調に用いられる変調方式も６４ＱＡＭに限られるものではなく、例えば、２５６ＱＡＭなど他の変調方式を用いてもよい。

【0058】

図６は、キャリア変調に２５６ＱＡＭが用いられる場合の、制御信号がマッピングされる信号点の配置例を示す図である。図６（ａ）は、制御信号が２点の信号点にマッピングされる例、すなわち、制御信号が、擬似的にＢＰＳＫにより変調される例を示している。また、図６（ｂ）は、制御信号が１６点の信号点にマッピングされる例、すなわち、制御信号が、擬似的に１６ＱＡＭにより変調される例を示している。

【0059】

本発明においては、データ信号の変調に用いられる信号点のうちの一部の信号点のみを、制御信号をマッピングする信号点として選択すればよい。こうすることで、制御信号を、擬似的に、データ信号を変調する変調方式よりも変調多値数の小さい変調方式で変調することができ、制御信号の受信特性の向上を図ることができる。したがって、本発明においては、キャリア変調に使用する変調方式に制限はなく、また、制御信号を伝送する信号点を柔軟に選択することができる。そのため、キャリア変調に使用する変調方式、制御信号をマッピングする信号点の数や位置は、使用するシステムに応じて、選択することができる。

【0060】

なお、図５（ａ）に示す例では、最も外側の信号点が選択されているため、制御信号の平均電力が、データ信号の平均電力よりも大きくなる。この場合、伝送する制御信号の数が多くなるほど、全信号電力に占めるデータ信号の電力の割合が小さくなり、データ信号の受信特性が劣化してしまう。そこで、図５（ｂ）に示すように、最も外側の信号点よりも内側の信号点を選択することで、振幅値が抑えられ、制御信号の平均電力がデータ信号の平均電力に近づくので、データ信号の受信特性の劣化を低減することができる。ただし、制御信号をマッピングする信号点間の距離が近いと、制御信号の受信特性が劣化する。そのため、制御信号をマッピングする信号点にはある程度の距離があることが望ましい。例えば、制御信号をマッピングする信号点間は、図５（ｂ）において一点鎖線で示す円（全信号電力の平均を示す円）の直径程度の距離が離れていることが望ましい。

【0061】

なお、例えば、図５（ａ）に示すように、変調方式として６４ＱＡＭが用いられ、制御信号を擬似的にＢＰＳＫで変調する場合と、図６（ａ）に示すように、変調方式として２５６ＱＡＭが用いられ、制御信号を擬似的にＢＰＳＫで変調する場合とでは、制御信号の受信特性は概ね同じである。通常、変調多値数が大きいほど、受信特性自体は劣化するので、本発明による制御信号の受信特性の改善率は高くなる。

【0062】

ビット補間部１３は、制御信号がマッピングされる信号点の位置に応じたビット列を制御信号に付加する。例えば、制御信号が図５（ａ）に示すように、「１１００００」の信号点および「００００００」の信号点にマッピングされる場合、ビット補間部１３は、制御信号に含まれるビット「１」をビット列「１１００００」に変換し、制御信号に含まれるビット「０」をビット列「００００００」に変換する。すなわち、ビット補間部１３は、制御信号に含まれるビット「１」に対しては、ビット列「１００００」を付加し、制御信号に含まれるビット「０」に対しては、ビット列「０００００」を付加する。したがって、制御信号のビット列が「００１」であるとすると、ビット補間部１３は、「００００００ ００００００ １１００００」という１８ビットの情報に変換する。

【0063】

また、制御信号が図５（ｃ）に示すように、「００００００」、「０１００００」、「１０００００」、「１１００００」の信号点にマッピングされる場合を考える。この場合、ビット補間部１３は、制御信号に含まれるビット列「００」をビット列「００００００」に変換し、制御信号に含まれるビット列「０１」をビット列「０１００００」に変換し、制御信号に含まれるビット列「１０」をビット列「１０００００」に変換し、制御信号に含まれるビット列「１１」をビット列「１１００００」に変換する。すなわち、ビット補間部１３は、制御信号に含まれるビット列「００」、「０１」、「１０」、「１１」それぞれに対してビット列「００００」を付加する。したがって、制御信号のビット列が「０１１０」であるとすると、ビット補間部１３は、「０１００００ １０００００」という１２ビットの情報に変換する。

【0064】

このように、ビット補間部１３は、制御信号に含まれるビットあるいはビット列を、データ信号の変調方式に応じたビット数のビット列に変換する。このように制御信号に所定のビット列を付加して、制御信号をデータ信号の変調方式に応じたビット数のビット列に変換することで、コンスタレーション配置における信号点のうち、選択された信号点にのみ、制御信号をマッピングすることができる。

【0065】

受信装置２０においては、制御信号復調部２４は、デインターリーブ処理が行われた受信信号から制御信号を含むキャリアを抽出する。そして、制御信号復調部２４は、抽出したキャリアの信号に対して、制御信号がマッピングされる信号点に応じたデマッピングを行って、ビット値を求め、制御信号を取得する。ビット値を求める方法としては、硬判定と軟判定とがある。

【0066】

図５（ａ）に示すように、「１１００００」、「００００００」の信号点に制御信号がマッピングされる場合、制御信号復調部２４は、制御信号がマッピングされる各信号点から等距離にある線（図５（ａ）において破線で示す線）を基準として、硬判定を行う。

【0067】

また、制御信号復調部２４は、軟判定を行う場合には、制御信号がマッピングされる信号点の位置情報を用いて軟判定を行う。

【0068】

なお、制御信号は、Ｉ信号およびＱ信号のいずれか一方でのみ送信されるようにしてもよい。この場合、ビット補間部１３は、信号点に対応するビット情報のうち、Ｉ信号成分およびＱ信号成分の一方には、制御信号のビットと所定のビット列とを割り当て、他方には、データ信号を割り当てる。

【0069】

図７（ａ）は、変調方式として６４ＱＡＭが用いられ、Ｑ信号のみで制御信号を送信する場合の制御信号がマッピングされる信号点の配置例を示す図である。

【0070】

図７（ａ）に示す例では、制御信号に含まれるビット「０」は、図７（ａ）において点線の四角で囲まれた、「１０００００」、「１０００１０」、「１０１０１０」、「１０１０００」、「００１０００」、「００１０１０」、「００００１０」、「００００００」の信号点という８つの信号のいずれかにマッピングされる。また、制御信号に含まれるビット「１」は、「１１００００」、「１１００１０」、「１１１０１０」、「１１１０００」、「０１１０００」、「０１１０１０」、「０１００１０」、「０１００００」の信号点という８つの信号のいずれかにマッピングされる。

【0071】

ここで、制御信号に含まれるビット「０」が四角で囲まれた８つの信号点のうち、どの信号点にマッピングされるかは、Ｉ信号成分に割り当てられるデータ信号に応じて異なる。同様に、制御信号に含まれるビット「１」が８つの信号点のうち、どの信号点にマッピングされるかは、Ｉ信号成分に割り当てられるデータ信号に応じて異なる。

【0072】

図７（ａ）に示す信号点に制御信号がマッピングされる場合、６４ＱＡＭの信号点に対応するビット情報を、（ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４，ｂ５）とすると、Ｑ信号は（ｂ１，ｂ３，ｂ５）の組み合わせにより決定される。したがって、ビット補間部１３は、制御信号に含まれるビットが「０」である場合には、（ｂ１，ｂ３，ｂ５）＝（０，０，０）とし、制御信号に含まれるビットが「１」である場合には、（ｂ１，ｂ３，ｂ５）＝（１，０，０）とする。すなわち、ビット補間部１３は、Ｑ信号に対応するビット情報のうち、ｂ１には制御信号に含まれるビット情報を割り当て、ｂ３およびｂ５には０を割り当てる。また、Ｉ信号成分（ｂ０，ｂ２，ｂ４）には、データ信号を割り当てる。

【0073】

なお、図７（ａ）においては、１ビットの制御信号を信号点にマッピングする例を用いて説明したが、これに限られるものではない。図７（ｂ）は、変調方式として２５６ＱＡＭが用いられ、Ｑ信号のみで制御信号を２ビット分送信する場合の制御信号がマッピングされる信号点の配置例を示す図である。

【0074】

図７（ｂ）に示す例では、点線四角で囲まれる１６個の信号点のうち、いずれかの信号点に制御信号に含まれるビット「００」がマッピングされる。同様にして、制御信号に含まれるビット「０１」は、黒丸で示される信号点の４つの行のうち、上から２番目の行の１６個の信号点のいずれかにマッピングされ、制御信号に含まれるビット「１０」は、黒丸で示される信号点の４つの行のうち、上から３番目の行の１６個の信号点のいずれかにマッピングされ、制御信号に含まれるビット「１１」は、黒丸で示される信号点の４つの行のうち、４番目の行の１６個の信号点のいずれかにマッピングされる。

【0075】

Ｑ信号のみで制御信号が送信される場合、制御信号復調部２４は、Ｑ信号のユークリッド距離（理想信号点までの距離）に基づき、デマッピングを行うことができる。

【0076】

Ｉ信号およびＱ信号の一方で制御信号を送信し、他方でデータ信号を送信するため、制御信号の伝送によるデータ信号の伝送レートの低下を抑制することができる。また、制御信号は、データ信号の値に応じて多数のキャリアにまたがって送信されるので、マルチパスなどの周波数選択性フェージングへの耐性の向上を図ることができる。

【0077】

このように、本実施形態によれば、送信装置１０（送信装置１０ａ）は、データフレームに含まれるデータ信号を所定の変調方式の信号点配置における信号点にマッピングするとともに、データフレームに含まれる制御信号を所定の変調方式の信号点配置における一部の信号点のみにマッピングするキャリア変調部１５を備える。また、受信装置２０は、送信装置１０（送信装置１０ａ）の受信信号から、制御信号を含むキャリアを抽出して復調し、復調した信号に対して、制御信号がマッピングされる信号点に応じたデマッピングを行って制御信号を取得する制御信号取得部２９ａと、受信信号から制御信号取得部２９ａが取得した制御信号を用いてデータ信号を取得するデータ信号取得部２９ｂと、を備える。

【0078】

データ信号の変調に用いる変調方式の信号点配置における一部の信号点のみに制御信号をマッピングすることで、制御信号を擬似的に、データ信号よりも変調多値数の少ない変調方式で変調したことになる。そのため、制御信号の受信特性の改善を図ることができる。

【0079】

なお、送信装置１０（送信装置１０ａ）および受信装置２０が行う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、そのプログラムは、コンピュータ読取り可能媒体に記録されていてもよい。ここで、プログラムが記憶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（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）−ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）−ＲＯＭなどの記憶媒体であってもよい。

【0080】

あるいは、送信装置１０（送信装置１０ａ）および受信装置２０が行う各処理を実行するためのプログラムを記憶するメモリおよ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、送信装置１０（送信装置１０ａ）および受信装置２０に搭載されるチップが提供されてもよい。

【0081】

本発明を図面および実施形態に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形または修正を行うことが容易であることに注意されたい。したがって、これらの変形または修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各ブロックなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数のブロックを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。

【符号の説明】

【0082】

１０，１０ａ 送信装置
１１，１２ 誤り訂正符号化部
１３ ビット補間部
１４，１４ａ データフレーム化部
１５ キャリア変調部
１６ インターリーブ部
１７ ＯＦＤＭ変調部
１８ 直交変調部
１９ 制御信号生成部
１９ａ ポインタ生成部
２０ 受信装置
２１ 直交復調部
２２ ＯＦＤＭ復調部
２３ デインターリーブ部
２４ 制御信号復調部
２５，２８ 誤り訂正復号部
２６ キャリア復調部
２７ ポインタ情報抽出部
２９ａ 制御信号取得部
２９ｂ データ信号取得部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】