(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024171332
(43)【公開日】2024-12-11
(54)【発明の名称】送信装置、受信装置、及びプログラム
(51)【国際特許分類】
H04L 27/26 20060101AFI20241204BHJP
H04L 1/00 20060101ALI20241204BHJP
【FI】
H04L27/26 113
H04L27/26 111
H04L1/00 F
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2024086494
(22)【出願日】2024-05-28
(31)【優先権主張番号】P 2023088023
(32)【優先日】2023-05-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【新規性喪失の例外の表示】新規性喪失の例外適用申請有り
(71)【出願人】
【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】110001106
【氏名又は名称】弁理士法人キュリーズ
(72)【発明者】
【氏名】宮坂 宏明
(72)【発明者】
【氏名】平林 祐紀
(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】神原 浩平
(72)【発明者】
【氏名】岡野 正寛
(72)【発明者】
【氏名】土田 健一
【テーマコード(参考)】
5K014
【Fターム(参考)】
5K014FA16
(57)【要約】
【課題】サブフレーム区間に加えてTMCC区間を有するフレームを伝送する場合における周波数利用効率を向上させることを可能とする。
【解決手段】TMCC区間と前記TMCC区間に後続するサブフレーム区間とが時分割で配置されたOFDMフレームの伝送を行う放送伝送システムで用いる送信装置であって、データキャリアで伝送する変調シンボルを時間方向に分散させる時間インターリーブを行う時間インターリーブ手段を備える。前記時間インターリーブ手段は、前記変調シンボルをバッファするためのシンボルバッファを前記データキャリアごとに有する。前記TMCC区間においてTMCC信号が割り当てられない残余のキャリアを、前記サブフレーム区間のデータを割り当てるデータキャリアとして用いる場合、前記時間インターリーブ手段は、前記サブフレーム内のデータキャリアシンボル数に基づいて、前記シンボルバッファの長さを決定する。
【選択図】
図13
【特許請求の範囲】
【請求項1】
TMCC区間と前記TMCC区間に後続するサブフレーム区間とが時分割で配置されたOFDMフレームの伝送を行う放送伝送システムで用いる送信装置であって、
データキャリアで伝送する変調シンボルを時間方向に分散させる時間インターリーブを行う時間インターリーブ手段を備え、
前記時間インターリーブ手段は、前記変調シンボルをバッファするためのシンボルバッファを前記データキャリアごとに有し、
前記TMCC区間においてTMCC信号が割り当てられない残余のキャリアを、前記サブフレーム区間のデータを割り当てるデータキャリアとして用いる場合、前記時間インターリーブ手段は、前記サブフレーム内のデータキャリアシンボル数に基づいて、前記シンボルバッファの長さを決定する
送信装置。
【請求項2】
前記残余のキャリアを前記データキャリアとして用いる場合、前記時間インターリーブ手段は、前記サブフレーム内のデータキャリアシンボル数と、前記TMCC区間内のデータキャリアシンボル数とに基づいて、前記シンボルバッファの長さを決定する
請求項1に記載の送信装置。
【請求項3】
前記時間インターリーブ手段は、前記サブフレームに境界パイロットシンボルが挿入され、且つ、前記サブフレームを時間方向に分割して分散配置するサブフレーム間インターリーブが適用される場合、前記サブフレーム間インターリーブにおけるサブフレーム分割数に基づいて前記サブフレーム内のデータキャリアシンボル数を決定する
請求項1に記載の送信装置。
【請求項4】
前記時間インターリーブ手段は、前記シンボルバッファの長さq
iを、
【数1】
により決定し、
前記N
kは、階層内のセグメント番号を示し、
前記n
cは、1セグメント内のデータキャリア数を示し、
前記Sは、前記サブフレーム内のデータキャリアシンボル数を示し、
前記S
TMCCは、前記TMCC区間内のデータキャリアシンボル数を示し、
前記Iは、前記階層に設定されたインターリーブ長を示し、
前記N
FFTは、FFTサイズを示し、
【数2】
は、引数以下の最大整数を返す床関数である
請求項2に記載の送信装置。
【請求項5】
前記時間インターリーブ手段は、前記サブフレームに境界パイロットシンボルが挿入され、且つ、前記サブフレームを時間方向に分割して分散配置するサブフレーム間インターリーブが適用される場合、前記Sを
【数3】
により決定し、
前記S
SUBFRAMEは、TMCC情報で指定する前記サブフレームのシンボル数を示し、
前記n
aは、前記境界パイロットシンボルのデータキャリア数を示し、
前記Dは、前記サブフレーム間インターリーブにおけるサブフレーム分割数を示す
請求項4に記載の送信装置。
【請求項6】
TMCC区間と前記TMCC区間に後続するサブフレーム区間とが時分割で配置されたOFDMフレームの伝送を行う放送伝送システムで用いる受信装置であって、
データキャリアで伝送する変調シンボルを時間方向に分散させる時間インターリーブの逆処理である時間デインターリーブを行う時間デインターリーブ手段を備え、
前記時間デインターリーブ手段は、前記変調シンボルをバッファするためのシンボルバッファを前記データキャリアごとに有し、
前記TMCC区間においてTMCC信号が割り当てられない残余のキャリアを、前記サブフレーム区間のデータを割り当てるデータキャリアとして用いる場合、前記時間デインターリーブ手段は、前記サブフレーム内のデータキャリアシンボル数に基づいて、前記シンボルバッファの長さを決定する
受信装置。
【請求項7】
コンピュータを請求項1に記載の送信装置又は請求項6に記載の受信装置として機能させる
プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、放送伝送システムで用いる送信装置、受信装置、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
地上デジタル放送の高品質化及び高機能化に向けて、非特許文献1で規定される現行のISDB-T(Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial)方式の特長を継承した次世代地上放送の伝送方式(以下、「地上放送高度化方式」とも称する)の検討が進められている。
【0003】
ISDB-Tでは、階層伝送により、移動受信サービス及び固定受信サービスを1つのチャンネルで同時に提供している。地上放送高度化方式においても、階層伝送により1つのチャンネル内で複数のサービスやコンテンツを伝送することが想定される。
【0004】
ここで、ISDB-Tでは、周波数分割多重をベースとした階層伝送が可能である。具体的には、1つのチャンネルの伝送帯域を13個のセグメントに分割して、移動受信用及び固定受信用にそれぞれセグメントを割り当てることで、階層伝送を実現している。移動受信階層を中央の1セグメントに設定することで、狭帯域受信を行うことができ、受信装置にとっては省電力受信できることがメリットである。
【0005】
一方、欧米の放送規格であるDVB-T2やATSC(Advanced Television Systems Committee)3.0では、時分割多重をベースとした階層伝送が可能である。具体的には、階層をOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)シンボル単位で区切り複数のサブフレーム、例えば、移動受信用サブフレーム及び固定受信用サブフレームを設けることができる(例えば、非特許文献2参照)。時分割多重の場合、サブフレームごとにFFT(Fast Fourier Transform)サイズを変えることができるため、サービスに応じて最適なFFTサイズの設定が可能である。
【0006】
また、放送伝送システムでは、コンテンツなどの本線系の信号の他に、伝送パラメータ等の制御情報も多重して伝送する必要がある。周波数分割多重をベースとするISDB-Tでは、特定のOFDMサブキャリアを制御情報伝送用として割り当てており、フレーム(「OFDMフレーム」とも称する)を単位として、制御情報を伝送する。ISDB-Tの場合は、TMCC(Transmission and Multiplexing Configuration Control)信号がこれに相当する。一方、時分割多重をベースとするDVB-T2やATSC3.0では、フレーム先頭の数シンボルにて制御情報を伝送する。ATSC3.0では、bootstrap、プリアンブル信号がこれに相当する。
【0007】
従来の放送方式は、多重方法として周波数分割多重もしくは時分割多重のどちらか一方をベースとした方式であったが、周波数分割多重及び時分割多重はそれぞれ異なるメリットがある。また、サービスの要求条件に応じて最適な多重方法は異なる。しかしながら、既存の放送伝送システムにおいては、周波数分割多重もしくは時分割多重のいずれか一方を選択する必要があり、サービスの要求条件に応じて最適な多重方法を適用することができない問題がある。
【0008】
このような問題に鑑み、特許文献1には、地上放送高度化方式においてサービスの要求条件に応じて最適な多重方法を適用可能な技術が記載されている。具体的には、特許文献1に記載の技術では、周波数分割多重及び時分割多重のいずれの階層伝送にも対応であって、フレームの先頭に同期信号(プリアンブル信号)及びTMCC(伝送制御情報)を配置して伝送している。
【0009】
また、特許文献1に記載の技術では、送信装置は、TMCC区間に後続するサブフレーム区間で伝送するデータに対して時間インターリーブを行う時間インターリーブ手段を有する。なお、時間インターリーブは、伝搬路の時間変動に対する耐性を確保するために、キャリアシンボルを時間方向に分散させる処理である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0010】
【非特許文献】
【0011】
【非特許文献1】ARIB STD-B31 一般社団法人 電波産業会
【非特許文献2】ATSC 3.0 Standard:Physical Layer Protocol A/322:2020 P245-249, https://www.atsc.org/wp-content/uploads/2020/01/A322-2020-Physical-Layer-Protocol.pdf
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
特許文献1に記載のような地上放送高度化方式において、TMCC信号が割り当てられない残余のキャリア(残余のサブキャリア)がTMCC区間にある場合、当該残余のキャリアが伝送に利用されずに、周波数利用効率が低下し得るという課題がある。
【0013】
そこで、本発明は、サブフレーム区間に加えてTMCC区間を有するフレームを伝送する場合における周波数利用効率を向上させることが可能な送信装置、受信装置、及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0014】
第1の態様に係る送信装置は、TMCC区間と前記TMCC区間に後続するサブフレーム区間とが時分割で配置されたOFDMフレームの伝送を行う放送伝送システムで用いる送信装置であって、データキャリアで伝送する変調シンボルを時間方向に分散させる時間インターリーブを行う時間インターリーブ手段を備える。前記時間インターリーブ手段は、前記変調シンボルをバッファするためのシンボルバッファを前記データキャリアごとに有する。前記TMCC区間においてTMCC信号が割り当てられない残余のキャリアを、前記サブフレーム区間のデータを割り当てるデータキャリアとして用いる場合、前記時間インターリーブ手段は、前記サブフレーム内のデータキャリアシンボル数に基づいて、前記シンボルバッファの長さを決定する。
【0015】
第2の態様に係る受信装置は、TMCC区間と前記TMCC区間に後続するサブフレーム区間とが時分割で配置されたOFDMフレームの伝送を行う放送伝送システムで用いる受信装置であって、データキャリアで伝送する変調シンボルを時間方向に分散させる時間インターリーブの逆処理である時間デインターリーブを行う時間デインターリーブ手段を備える。前記時間デインターリーブ手段は、前記変調シンボルをバッファするためのシンボルバッファを前記データキャリアごとに有する。前記TMCC区間においてTMCC信号が割り当てられない残余のキャリアを、前記サブフレーム区間のデータを割り当てるデータキャリアとして用いる場合、前記時間デインターリーブ手段は、前記サブフレーム内のデータキャリアシンボル数に基づいて、前記シンボルバッファの長さを決定する。
【0016】
第3の態様に係るプログラムは、コンピュータを第1の態様に係る送信装置又は第2の態様に係る受信装置として機能させる。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、サブフレーム区間に加えてTMCC区間を有するフレームを伝送する場合における周波数利用効率を向上させることが可能な送信装置、受信装置、及びプログラムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【
図1】実施形態に係る放送伝送システムを示す図である。
【
図2】実施形態に係る放送伝送システムで用いるフレーム構成例を示す図である。
【
図3】実施形態に係る放送伝送システムで適用可能なサブフレーム間インターリーブを説明するための図である。
【
図4】実施形態に係るTMCC区間について説明するための図であって、部分受信帯域なしの場合について示す図である。
【
図5】実施形態に係るTMCC区間について説明するための図であって、部分受信帯域ありの場合について示す図である。
【
図6】実施形態に係るサブフレーム区間の伝送パラメータの一例を示す図である。
【
図7】実施形態に係るサブフレーム区間のOFDMセグメント構成の一例を示す図である。
【
図8】実施形態に係る送信装置におけるフレーム構成部を示す図である。
【
図9】実施形態に係る各サブフレーム構成部におけるOFDM変調部を示す図である。
【
図10】実施形態に係る時間IL部及び周波数IL部について説明するための図である。
【
図11】実施形態に係る時間インターリーブ部の構成を示す図である。
【
図12】実施形態に係るデータセグメント内時間IL部の構成を示す図である。
【
図13】実施形態に係るデータセグメント内時間IL部の動作を説明するための図である。
【
図14】実施形態に係る受信装置の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
(1)実施形態の概要
実施形態では、特許文献1に記載のような地上放送高度化方式において、TMCC信号が割り当てられない残余のキャリア(残余のサブキャリア)がTMCC区間にある場合、当該残余のキャリアにサブフレーム区間のデータを割り当てて伝送する。すなわち、当該残余のキャリアをデータキャリアとして用いて、サブフレーム区間内に加えてTMCC区間でデータを伝送する。これにより、TMCC区間のリソースを有効活用できるため、周波数利用効率を向上させることができる。
【0020】
ここで、サブフレーム区間に加えてTMCC区間でデータを伝送する場合において、データに対する時間インターリーブをどのように適用するかについての技術は未だ確立されていない。
【0021】
第1の特徴に係る送信装置は、TMCC区間と前記TMCC区間に後続するサブフレーム区間とが時分割で配置されたOFDMフレームの伝送を行う放送伝送システムで用いる送信装置であって、データキャリアで伝送する変調シンボルを時間方向に分散させる時間インターリーブを行う時間インターリーブ手段を備え、前記時間インターリーブ手段は、前記変調シンボルをバッファするためのシンボルバッファを前記データキャリアごとに有し、前記TMCC区間においてTMCC信号が割り当てられない残余のキャリアを、前記サブフレーム区間のデータを割り当てるデータキャリアとして用いる場合、前記時間インターリーブ手段は、前記サブフレーム内のデータキャリアシンボル数と、前記TMCC区間内のデータキャリアシンボル数とに基づいて、前記シンボルバッファの長さを決定する、送信装置である。
【0022】
このような送信装置の特徴によれば、サブフレーム区間に加えてTMCC区間でデータを伝送する場合であっても、TMCC区間内のデータキャリアシンボル数も考慮して、シンボルバッファの長さを適切に決定できる。よって、サブフレーム区間に加えてTMCC区間の一部でデータを伝送する場合であっても、サブフレーム区間内のデータ及びTMCC区間内のデータの両方に対して時間インターリーブを適用可能である。
【0023】
第2の特徴に係る送信装置は、第1の特徴において、前記時間インターリーブ手段は、前記サブフレームに境界パイロットシンボルが挿入され、且つ、前記サブフレームを時間方向に分割して分散配置するサブフレーム間インターリーブが適用される場合、前記サブフレーム間インターリーブにおけるサブフレーム分割数に基づいて前記サブフレーム内のデータキャリアシンボル数を決定する。
【0024】
このような送信装置の特徴によれば、サブフレームに境界パイロットシンボルが挿入され、且つ、サブフレーム間インターリーブが適用される場合、サブフレーム間インターリーブにおけるサブフレーム分割数を考慮して、シンボルバッファの長さを決定するためのサブフレーム内のデータキャリアシンボル数を適切に決定できる。
【0025】
第3の特徴に係る送信装置は、第1又は第2の特徴において、前記時間インターリーブ手段は、前記シンボルバッファの長さqiを、
【0026】
【0027】
により決定し、前記Nkは、階層内のセグメント番号を示し、前記ncは、1セグメント内のデータキャリア数を示し、前記Sは、前記サブフレーム内のデータキャリアシンボル数を示し、前記STMCCは、前記TMCC区間内のデータキャリアシンボル数を示し、前記Iは、前記階層に設定されたインターリーブ長を示し、前記NFFTは、FFTサイズを示し、
【0028】
【数2】
は、引数以下の最大整数を返す床関数である、送信装置である。
【0029】
このような送信装置の特徴によれば、サブフレーム区間に加えてTMCC区間の一部でデータを伝送する場合であっても、数1で示す数式を用いてシンボルバッファの長さqiを適切に決定できる。
【0030】
第4の特徴に係る送信装置は、第3の特徴において、前記時間インターリーブ手段は、前記サブフレームに境界パイロットシンボルが挿入され、且つ、前記サブフレームを時間方向に分割して分散配置するサブフレーム間インターリーブが適用される場合、前記Sを
【0031】
【0032】
により決定し、前記SSUBFRAMEは、TMCC情報で指定する前記サブフレームのシンボル数を示し、前記naは、前記境界パイロットシンボルのデータキャリア数を示し、前記Dは、前記サブフレーム間インターリーブにおけるサブフレーム分割数を示す、送信装置である。
【0033】
第5の特徴に係る受信装置は、TMCC区間と前記TMCC区間に後続するサブフレーム区間とが時分割で配置されたOFDMフレームの伝送を行う放送伝送システムで用いる受信装置であって、データキャリアで伝送する変調シンボルを時間方向に分散させる時間インターリーブの逆処理である時間デインターリーブを行う時間デインターリーブ手段を備え、前記時間デインターリーブ手段は、前記変調シンボルをバッファするためのシンボルバッファを前記データキャリアごとに有し、前記TMCC区間においてTMCC信号が割り当てられない残余のキャリアを、前記サブフレーム区間のデータを割り当てるデータキャリアとして用いる場合、前記時間デインターリーブ手段は、前記サブフレーム内のデータキャリアシンボル数と、前記TMCC区間内のデータキャリアシンボル数とに基づいて、前記シンボルバッファの長さを決定する、受信装置である。
【0034】
このような受信装置の特徴によれば、サブフレーム区間に加えてTMCC区間でデータを伝送する場合であっても、TMCC区間内のデータキャリアシンボル数も考慮して、シンボルバッファの長さを適切に決定できる。よって、サブフレーム区間に加えてTMCC区間の一部でデータを伝送する場合であっても、サブフレーム区間内のデータ及びTMCC区間内のデータの両方に対して時間インターリーブを適用可能である。
【0035】
第6の特徴に係るプログラムは、コンピュータを第1の特徴に係る送信装置又は第5の特徴に係る受信装置として機能させる、プログラムである。
【0036】
(2)放送伝送システム
次に、図面を参照して、実施形態に係る放送伝送システムについて説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。
【0037】
(2.1)放送伝送システムの概要
図1は、本実施形態に係る放送伝送システム1を示す図である。
【0038】
図1に示すように、放送伝送システム1は、地上放送高度化方式に対応したシステムであって、階層伝送を行う地上デジタルテレビジョン放送システムである。本実施形態では、データを伝送する複数の階層を用い、階層ごとに、キャリア変調方式や誤り訂正符号の符号化率、時間インターリーブ長等の伝送パラメータを可変設定できる。放送伝送システム1は、送信装置100と、受信装置200とを有する。送信装置100は、放送伝送路500を介して放送信号を受信装置200に送信する。受信装置200は、固定受信を行う固定受信機又は移動受信を行う移動受信機であってもよい。受信装置200は、狭帯域受信(部分受信)を行う狭帯域受信機であってもよい。
【0039】
現行の地上デジタルテレビジョン放送の放送方式であるISDB-T(非特許文献1参照)では、マルチパス耐性に優れる直交周波数分割多重(OFDM)を変調方式とし、部分受信が可能なセグメント構造を取っている。1つのチャンネルで固定受信向けサービス及び移動受信向けサービスを同時に実現できることがISDB-T方式の長所であり、本実施形態に係る放送伝送システム1では、この点は引き続き継承する。
【0040】
一方、固定受信及び移動受信に求められる要求条件は大きく異なるため、それぞれに対応するための最適な伝送パラメータも異なる。本実施形態に係る放送伝送システム1では、このような異なる要求条件に対応するために、1つの伝送チャンネル内で2種類以上の有効シンボル長及びガードインターバル(GI)長を用いて階層化を実現する複数シンボル長OFDM形式を採用する。
【0041】
(2.2)フレーム構成例
図2は、本実施形態に係る放送伝送システム1で用いるフレーム構成例を示す図である。
【0042】
図2に示すように、本実施形態に係る放送伝送システム1では、複数階層を周波数分割多重したサブフレームを移動受信向けのサービスに割り当てるとともに、FFTサイズの異なる固定受信向けサービスに割り当てるサブフレームを時分割多重するなど、多様な階層伝送が可能である。さらに、フレームの末尾に拡張区間(拡張サブフレーム)を設けることもできる。
【0043】
フレームは、フレームの先頭から末尾に向けて、フレーム同期信号区間、TMCC区間、サブフレーム区間、及び拡張区間の順で構成される。
【0044】
フレーム内には異なる構成の複数のサブフレームを格納することができる。サブフレームは、セグメント構造を持つ単一又は複数の階層で構成される。1つのサブフレームは、シンボル長が同じ複数のシンボルで構成される。TMCC区間で伝送する伝送制御情報は可変長の情報量を持つとともに、フレーム末尾には拡張区間を設けることができる。具体的には、伝送制御信号(「TMCC信号」とも称する)を伝送するTMCC区間の後にサブフレーム区間を配置することにより、受信装置200は、伝送制御信号を受信した後にこれを用いて続くサブフレーム区間の信号を復調できる。さらに、サブフレーム区間の後ろに拡張区間を配置し、現時点では定まっていない使途に将来利用することが可能である。
【0045】
本実施形態に係る放送伝送システム1では、特定のサブフレームだけを選択的に受信する間欠受信が可能であり、伝送信号の周波数帯域の一部だけを選択的に受信する部分受信にも対応する。
【0046】
フレーム同期信号区間は、フレームの先頭に配置され、受信装置200における同期再生のための信号を伝送する区間である。フレーム同期シンボルからなる信号を逆高速フーリエ変換(IFFT)した5つのOFDMシンボルを時間領域において巡回した後に、サイクリックプレフィックス及びサイクリックポストフィックスの付加を行った信号である。部分受信帯域ありの場合、5つのOFDMシンボルを2回繰り返すことで計10シンボルによりフレーム同期信号区間を構成してもよい。また、フレーム同期信号区間では、後続のTMCC区間の伝送方式等に関する制御信号を伝送する。
【0047】
フレーム同期信号区間に配置されるフレーム同期信号は、受信装置200が、送信装置100の送信信号の存在を検知するとともに同期再生を行い、TMCC区間の信号を受信するために用いられる。フレーム同期信号で数十ビットの情報を伝送する必要があることから、フレーム同期信号は、雑音やマルチパス、周波数オフセットに対して耐性を有する。これにより多様な階層伝送が可能となるとともに将来の拡張性を担保することができる。
【0048】
TMCC区間は、フレーム構成やサブフレーム区間に関する可変長の伝送制御情報(「TMCC情報」とも称する)を伝送する区間である。多様な階層伝送を実現するために、フレームの先頭でフレーム同期信号区間の後にTMCC区間がデータ伝送とは独立に配置される。将来の拡張性を考慮し、可変長の伝送制御情報の伝送にも対応している。
【0049】
例えば、TMCC情報は、Frame_configuration(フレーム構成)を含む。Frame_configuration(フレーム構成)は、number_of_subframes(サブフレーム数)、inter_subframe_interleave(サブフレーム間インターリーブ)、pilot_phase(パイロット位相)等の情報を含む。
【0050】
また、TMCC情報は、サブフレーム数分のSubframe_configuration(サブフレーム構成)を含む。Subframe_configuration(サブフレーム構成)は、partial_reception_flag(部分受信フラグ)、fft_size(FFTサイズ)、gi_fraction(GI比)、number_of_symbols(シンボル数)、number_of_layers(階層数)等の情報を含む。
【0051】
さらに、TMCC情報は、階層数分のLayer_configuration(階層構成)を含む。Layer_configuration(階層構成)は、number_of_sublayers(サブ階層数)、sp_pattern(SPパターン)、sp_coding(SP符号化)、start_boundary_pilot(先頭境界パイロット)、end_boundary_pilot(終端境界パイロット)、sp_level(SPレベル)、time_interleave(時間インターリーブ)等の情報を含む。ここで、time_interleave(時間インターリーブ)は、3ビットのフィールドであり、表1に従って時間インターリーブ長を示す。
【0052】
【0053】
サブフレーム区間は、映像・音声等のデータを伝送する区間である。1つのフレーム内には単一又は複数のサブフレームが格納され、順にサブフレーム1、サブフレーム2と呼ぶ。それぞれのサブフレームは、単一又は複数のシンボルによって構成するとともに、セグメント構造による階層化が可能である。サブフレーム数の最大値は8である。例えば、1チャンネル内で複数の事業者がサービスを行う場合、それぞれの事業者がそれぞれのサブフレームを利用することも可能である。
【0054】
各サブフレームは、単一又は複数の階層により構成され、セグメント構造を取ることとする。階層は、伝送耐性が強い方から順にA階層、B階層、C階層・・・H階層と呼ぶ。各階層には、想定する電波伝搬環境に応じて最適な伝送パラメータを設定することができる。
図2の例では、移動受信向け階層1は、超高耐性の階層であって、例えばA階層に相当する。移動受信向け階層2は、高耐性の階層であって、例えばB階層に相当する。固定受信向け階層は、例えばC階層に相当する。
【0055】
部分受信帯域ありの場合、A階層の全てのセグメントは中央の9セグメント内に格納される。この中央の9セグメントの帯域を部分受信帯域と呼び、その上下の13セグメント、合わせて26セグメントを非部分受信帯域と呼ぶ。そのときの部分受信の対象となる階層の最大セグメント数は9とする。なお、部分受信帯域なしの場合は、全帯域が非部分受信帯域である。また、階層数の最大値は8とする。
【0056】
(2.3)サブフレーム間インターリーブ
図3は、本実施形態に係る放送伝送システム1で適用可能なサブフレーム間インターリーブを説明するための図である。放送伝送システム1では、移動受信向けのサブフレームに対する時間の割り当てが少ない場合に伝送路の時間変動に対する耐性を確保するために、時間方向にサブフレーム区間を分散配置するサブフレーム間インターリーブをTMCC信号で設定可能であってもよい。
【0057】
図3(a)に、サブフレーム間インターリーブがオフ(分割数=1)の場合を示す。サブフレーム間インターリーブがオフ(分割数=1)の場合、サブフレーム番号順にフレーム内に格納される。
【0058】
図3(b)に、サブフレーム間インターリーブがオン(分割数=2)の場合を示す。サブフレーム間インターリーブがオン(分割数≧2)の場合、それぞれのサブフレーム区間は分割数で示される数に分割された後、サブフレーム番号順にフレーム内に格納される。サブフレーム間インターリーブのオン/オフは、TMCC情報中の分割数に関するパラメータ(inter_subframe_interleave)で示され、オフの場合は‘00’、オンの場合は‘00’以外とし、サブフレーム間インターリーブを適用する。例えば、サブフレーム1のシンボル数が14、サブフレーム2のシンボル数が48、分割数が3のとき、フレーム同期信号区間及びTMCC区間の後は、サブフレーム1が4シンボル、サブフレーム2が16シンボル配置される。これを分割数分繰り返す。シンボル数が分割数で割り切れない場合、サブフレームの先頭側から除算結果を整数値に切り捨て、1を加算したシンボル数を必要に応じて分割されたシンボル群に割り当てることとする。すなわち、上記の例ではサブフレーム1の全14シンボルは、5,5,4シンボルずつに、サブフレーム2の全48シンボルは、16,16,16シンボルずつに分割され、これらが交互に送信される。
【0059】
(2.4)TMCC区間
図4及び
図5は、本実施形態に係るTMCC区間について説明するための図である。
図4に、部分受信帯域なしの場合について示し、
図5に、部分受信帯域ありの場合のTMCC区間について示す。なお、
図4及び
図5において、「1A」はサブフレーム1のA階層を表し、「1B」はサブフレーム1のB階層を表す。
【0060】
TMCC区間は、伝送制御信号を伝送するための区間である。送信装置100は、伝送するTMCC情報に対して、誤り訂正外符号の情報ビット長を調整するためにパディングした後にエネルギー拡散処理を施す。さらに、送信装置100は、誤り訂正外符号としてBCH符号化、内符号としてLDPC符号化を行う。次に符号を繰り返し伝送する反復符号化を行う。これをTMCC信号と呼ぶ。次に、送信装置100は、TMCC信号をキャリア変調し、TMCCシンボルを生成し、部分受信帯域及び非部分受信帯域の双方に同一のTMCCシンボルを割り当てる。但し、部分受信帯域なしの場合、全送信帯域が非部分受信帯域であるため、非部分受信帯域にのみTMCCシンボルを割り当て、35セグメントの非部分受信帯域用のTMCCデータセグメントを構成する。一方、部分受信帯域ありの場合、9セグメントの部分受信帯域及び26セグメントの非部分受信帯域用のTMCCデータセグメントを構成する。
【0061】
部分受信帯域ありの場合、狭帯域受信機において部分受信帯域の信号のみでTMCC情報を受信する必要があることから、部分受信帯域内で完結するよう部分受信帯域のキャリアのみを使用してTMCC情報を伝送することとしている。一方、広帯域受信機においては、部分受信帯域と比較して広帯域な非部分受信帯域を活用して少ないシンボル数でTMCC情報を伝送するために、非部分受信帯域のみのキャリアを使用してTMCC情報を伝送することとしている。
【0062】
特に非部分受信帯域において、反復符号化した符号をTMCC区間のキャリア(サブキャリア)に割り当てた後にも、多くの残余のキャリアがあり得る。そのため、伝送効率を考慮し、サブフレーム1の上位階層から部分受信帯域及び非部分受信帯域それぞれのデータの伝送にTMCC区間の残余のキャリアを用いることができる。すなわち、それぞれのTMCCデータセグメントのうちTMCCシンボルを割り当てた後の残余のキャリアは、後続のサブフレーム区間用の伝送主シンボルの伝送のためのデータキャリアとして用いることができる。
【0063】
TMCC区間の残余のキャリアをデータキャリアとして用いるか否かは、フレーム同期信号で伝送する制御信号により指定できる。例えば、送信装置100は、フレーム同期信号の2番目のシンボルで、TMCC区間の残余のキャリアをデータキャリアとして用いるか否かを示すtmcc_data_allocation(TMCCデータ割り当てフラグ)を伝送する。
【0064】
tmcc_data_allocationが‘0’の場合、送信装置100は、部分受信帯域なしの場合は非部分受信帯域に、部分受信帯域ありの場合は部分受信帯域及び非部分受信帯域に、指定の反復回数分のLDPC符号を割り当てた後に残余のサブキャリアがある場合には、それらのサブキャリアに割り当てられる範囲で繰り返しLDPC符号を割り当てる。一方、tmcc_data_allocationが‘1’の場合、送信装置100は、指定の反復回数分のLDPC符号を割り当てた後の残余のデータキャリアについては、部分受信帯域及び非部分受信帯域それぞれにおいて、データキャリア数を上限としてサブフレーム1の上位階層から順に割り当てる。
【0065】
図4及び
図5では、tmcc_data_allocationが‘1’の場合を例示している。
図4に示す部分受信帯域なしの例では、送信装置100は、TMCC区間の前半シンボルにおいて、低周波数側から高周波数側に向けて反復1の符号#1を割り当てた後、反復2の符号#1の一部を割り当て、高周波数側の一端で折り返し、TMCC区間の後半シンボルにおいて、反復2の符号#1の残りを割り当てている。TMCC区間の後半シンボルにおいて、符号が割り当てられない残余のキャリアのうち、サブフレーム区間の1A階層に隣接するキャリアは1A階層のデータキャリアとして割り当てられ、サブフレーム区間の1B階層に隣接するキャリアは1B階層のデータキャリアとして割り当てられている。
【0066】
図5に示す部分受信帯域なしの例では、送信装置100は、非部分受信帯域について、TMCC区間の1番目のシンボルにおいて、低周波数側から高周波数側に向けて、反復1の符号#1を割り当てた後、反復2の符号#1の一部を割り当て、高周波数側の一端で折り返し、TMCC区間の2番目のシンボルにおいて、反復2の符号#1の残りを割り当てている。TMCC区間の非部分受信帯域の2番目以降の各シンボルにおいて、符号が割り当てられない残余のキャリアは、サブフレーム区間の1B階層のデータキャリアとして割り当てられている。また、送信装置100は、部分受信帯域について、TMCC区間の1番目のシンボルと2番目のシンボルの途中までとに反復1の符号#1を割り当てた後、2番目のシンボルの途中からと3番目のシンボルと4番目のシンボルの途中までとに反復1の符号#1を割り当てている。TMCC区間の部分受信帯域の4番目のシンボルにおいて、符号が割り当てられない残余のキャリアのうち、サブフレーム区間の1A階層に隣接するキャリアは1A階層のデータキャリアとして割り当てられ、サブフレーム区間の1B階層に隣接するキャリアは1B階層のデータキャリアとして割り当てられている。
【0067】
(2.5)サブフレーム区間
図6は、本実施形態に係るサブフレーム区間の伝送パラメータの一例を示す図である。
【0068】
図6に示すように、6MHzで区切られるチャンネルを複数のセグメントに分割する際の数は36であり、このうち最大35セグメントを信号伝送に用いる。これにより固定受信及び移動受信への帯域割り当てをより柔軟に行うことができる。また、パイロット信号の配置は、固定受信及び移動受信でそれぞれに最適な配置を選択できるようにする。さらに、1つのセグメントを3つのサブセグメントに分割可能とする。雑音耐性の高い1次変調パラメータを用いる高耐性階層と、これよりもさらに雑音耐性が高い1次変調パラメータを適用した超高耐性階層を構成することで、特に移動受信時のサービス可用性を高めることが可能である。
【0069】
FFTサイズは、現行地上デジタルテレビジョン放送では8k(8,192(213)ポイント)で運用されているが、本実施形態では、最大32k(32,768(215)ポイント)まで拡大する。FFTサイズを大きくするとキャリア周波数間隔が小さくなることから、有効シンボル長が長くなり、GI長を一定としたときのGI比が小さくなり、GIによるオーバーヘッドを削減できる。また、現行地上デジタルテレビジョン放送との両立性を考慮し、GI長や時間インターリーブ長が現行地上デジタルテレビジョン放送と同等であるパラメータも用意されている。
【0070】
誤り訂正符号は、LDPC(Low Density Parity Check)符号及びBCH(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem)符号の連接符号を用いる。これにより、雑音耐性を大幅に向上させることができる。また、信号点の配置を不均一(NUC:Non-Uniform Constellation)にすることにより、多値変調における雑音耐性の向上を図っている。
【0071】
図7は、本実施形態に係るサブフレーム区間のOFDMセグメント構成の一例を示す図である。
【0072】
図7に示すように、サブフレーム区間では、SP、BP、Lch及びデータを用いてOFDMセグメントを構成する。SP及びBPはいずれもパイロット信号であり、SPはスキャッタードパイロット、BPは境界パイロットをそれぞれ意味する。図中、「Dx」はSPのキャリア方向(周波数方向)の間隔を示し、「Dy」はSPのシンボル方向(時間方向)の間隔を示す。
【0073】
ここで、サブフレームの先頭及び末尾のシンボルは境界シンボルと呼び、境界シンボルにのみ配置する同期変調による伝送主シンボルのための復調基準であるパイロット信号を境界パイロット(BP:Boundary Pilot)信号と呼び、電力拡散信号を加算したBP信号から生成されるシンボルをBPシンボルと呼ぶ。サブフレーム端のシンボルで境界パイロットを挿入することで、受信装置200において伝送路推定を行う際のシンボル方向の補間が容易になる。
【0074】
(3)送信装置
次に、
図8乃至
図13を参照して、本実施形態に係る送信装置100について説明する。
【0075】
(3.1)送信装置のフレーム構成部の構成
図8は、本実施形態に係る送信装置100におけるフレーム構成部を示す図である。ここでは、フレーム内のサブフレームが3つであるものとしている。
【0076】
図8に示すように、送信装置100は、各種の情報が入力される入力インターフェース(IF)1100と、フレーム同期信号生成部1200と、TMCC生成部1300と、サブフレーム構成部1400(図示の例では、サブフレーム構成部1400a乃至1400c)と、Lch分離部1500と、時分割多重フレーム構成部1600とを有する。
【0077】
フレーム同期信号生成部1200は、フレーム同期信号を生成し、フレーム同期信号を時分割多重フレーム構成部1600に出力する。ここで、フレーム同期信号生成部1200は、所定数のシンボル(本実施形態では、5つのOFDMシンボル)により構成されるフレーム同期信号を生成する。
【0078】
TMCC生成部1300は、入力IF1100からTMCC情報が入力され、TMCC信号を生成し、TMCC信号を時分割多重フレーム構成部1600に出力する。
【0079】
サブフレーム構成部1400は、サブフレーム信号を生成し、サブフレーム信号を時分割多重フレーム構成部1600に出力する。図示の例では、サブフレーム構成部1400a乃至1400cは、サブフレーム1乃至3の信号を時分割多重フレーム構成部1600にそれぞれ出力する。
【0080】
Lch分離部1500は、高耐性、低遅延を特徴とする伝送路としても使用することのできるパイロット信号であるLch信号を、フレーム同期信号区間及びTMCC区間を除くフレーム全体に渡って振分ける。
【0081】
時分割多重フレーム構成部1600は、フレーム同期信号生成部1200が出力するフレーム同期信号と、TMCC生成部1300が出力するTMCC信号と、各サブフレーム構成部1400が出力するサブフレーム信号とを時分割多重することにより、フレームを構成して出力する。時分割多重フレーム構成部1600の出力信号は、不図示のデジタル/アナログ変換部によりアナログ信号に変換された後、不図示の無線処理部により無線信号に変換され、不図示のアンテナから出力される。
【0082】
(3.2)サブフレーム構成部におけるOFDM変調部の構成
図9は、本実施形態に係る各サブフレーム構成部1400におけるOFDM変調部を示す図である。
【0083】
図9に示すように、各サブフレーム構成部1400は、入力IF1401と、階層ごとに設けられる1次変調部1402(1次変調部1402a乃至1402h)と、階層ごとに設けられるレベル調整部1403(レベル調整部1403a乃至1403h)と、階層合成部1404と、帯域分割部1405と、時間インターリーブ(以下「時間IL」とも称する)部1406と、周波数インターリーブ(以下「周波数IL」とも称する)部1407と、帯域合成部1408と、パイロット生成部1409と、差動基準付加部1410と、DBPSK変調部1411と、OFDMフレーム構成部1412と、IFFT部1413と、GI付加部1414と、を有する。
【0084】
入力IF1401には、単一又は複数系統の階層ごとにフレームを構成するデータ(階層別フレーム)及びLchフレームが入力される。Lchフレームは、Lch FECブロックをTLV(Type-length-value)パケット化したものであってもよい。
【0085】
1次変調部1402は、対応する階層別フレームに対して1次変調処理を行い、1次変調処理後の信号をレベル調整部1403に出力する。具体的には、対応する階層別フレームを、誤り訂正符号を格納するFEC(Forward Error Correction)ブロックに変換したうえで、エネルギー拡散、BCH符号化、LDPC符号化、ビットインターリーブ(以下「ビットIL」という)、及びマッピングを行い、キャリアシンボルを出力する。レベル調整部1403は、1次変調部1402が出力するキャリアシンボルのレベル調整を行い、レベル調整後のキャリアシンボルを階層合成部1404に出力する。
【0086】
階層合成部1404は、各階層のキャリアシンボルを階層合成して帯域分割部1405に出力する。具体的には、階層合成部1404は、各階層のキャリアシンボルを合成し、1つのOFDMシンボルで伝送するデータセグメントを構成し、0乃至34のセグメント番号を付与する。帯域分割部1405は、階層合成によりセグメント番号が振られた階層ごとのセグメントを再度、階層ごとに分割して時間IL部1406に出力する。時間IL部1406は、時間ILによりキャリアシンボルを時間方向に分散させて周波数IL部1407に出力する。周波数IL部1407は、周波数ILによりキャリアシンボルをキャリア方向(周波数方向)に分散させて帯域合成部1408に出力する。帯域合成部1408は、部分受信帯域ありの場合、帯域合成により、部分受信帯域を構成する9セグメントと非部分受信帯域を構成する26セグメントとを合成し、35セグメントとし、データセグメントをOFDMフレーム構成部1412に出力する。部分受信帯域なしの場合は、非部分受信帯域を構成するセグメント数が35であるため、帯域合成は行う必要がない。
【0087】
パイロット生成部1409は、パイロット配置情報に基づいてパイロット信号(具体的には、SP及びBP)を生成し、パイロット信号をOFDMフレーム構成部1412に出力する。
【0088】
差動基準付加部1410は、Lchフレームに対して、サブフレームごとに先頭に差動基準ビットを付加してDBPSK変調部1411に出力する。DBPSK変調部1411は、差動基準付加部1410の出力信号にDBPSK変調を施してLch信号を生成し、Lch信号をOFDMフレーム構成部1412に出力する。
【0089】
OFDMフレーム構成部1412は、データセグメントにパイロット信号及びLch信号を付加し、OFDMフレームを構成する。IFFT部1413は、OFDMフレーム構成後の信号をOFDM変調してGI付加部1414に出力する。GI付加部1414は、IFFT部1413の出力信号にGIを付加して出力する。
【0090】
図10は、本実施形態に係る時間IL部1406及び周波数IL部1407について説明するための図である。なお、時間ILは、伝搬路の時間変動に対する耐性を確保するために、キャリアシンボルを時間方向(シンボル方向)に分散させる処理である。周波数ILは、周波数選択性フェージングに対する耐性を確保するために、キャリアシンボルを周波数方向(キャリア方向)に分散させる処理である。
【0091】
図10に示すように、時間IL部1406は、階層ごとに設けられる時間IL部2(時間IL部2a乃至2h)を含む。各時間IL部2は、対応する階層について時間ILを行う。各時間IL部2は、変調シンボル単位で時間ILを行う。インターリーブ長(I)はサブフレーム長を単位とし、‘0’、‘0.25’、‘0.5’、‘0.75’、‘1’、‘1.5’、‘2’、‘3’の8種類とする(上記の表1参照)。部分受信帯域及び非部分受信帯域を合わせて階層毎に時間ILを行うこととし、階層ごとにインターリーブ長(I)を独立して設定できるものとする。時間IL部2の詳細については後述する。
【0092】
周波数IL部1407は、階層内IL部11と、部分受信帯域分離部12と、階層間IL部13(階層間IL部13a及び13b)と、セグメント内(「セグ内」とも称する)IL部14(セグ内IL部14a及び14b)とを有する。すなわち、本実施形態に係る周波数ILは、主に、「階層内IL」、「階層間IL」、「セグメント内IL(セグ内IL)」の3つで構成される。
【0093】
階層内IL部11は、各階層に含まれるセグメント間でキャリア(データキャリア)単位で周波数IL処理を行う。このような階層内ILは、キャリア方向に広い範囲で周波数ILを施すことにより、マルチパスによる特定のセグメントにおける振幅低下による誤りの発生を防ぐために行う。
【0094】
部分受信帯域分離部12は、A階層、B階層、C階層・・・等全ての階層のセグメントから、部分受信帯域及び非部分受信帯域を生成する。ここで、部分受信帯域分離部12は、A階層へのセグメント割り当てが少ない場合、部分受信帯域内にB階層を割り当てることができる。これにより、部分受信帯域は常に9セグメント幅とし、広い周波数範囲で周波数ILが施されるようにしている。これにより、周波数選択性フェージングに耐性を高めることができる。
【0095】
例えば、部分受信帯域分離部12は、A階層が9セグメント未満の場合、B階層のセグメント番号の低い方から必要セグメント数を付加し、部分受信帯域(9セグメント)となるようにする。残りのB階層のセグメントは非部分受信帯域とする。或いは、A階層が3セグメント、B階層が32セグメントの場合、部分受信帯域分離部12は、B階層を6セグメントと26セグメントに分割し、A階層の3セグメントとB階層の6セグメントを部分受信帯域とし、B階層の26セグメントを非部分受信帯域とする。或いは、A階層が9セグメントの場合、部分受信帯域分離部12は、A階層を部分受信帯域とし、B階層を非部分受信帯域とする。
【0096】
階層間IL部13は、部分受信帯域(9セグメント)の階層間ILを行う階層間IL部13aと、非部分受信帯域(26セグメント)の階層間ILを行う階層間IL部13bと、を有する。なお、部分受信帯域が設定されない場合、非部分受信帯域を構成するセグメント数が35であり、階層間IL部13bがこれら全帯域(35セグメント)にわたって階層間ILを行う。
【0097】
セグ内IL部14は、セグメント内ILを行う。セグメント内ILは、階層間IL後のキャリア配置と周波数特性の周期とが一致した場合に低振幅のキャリアシンボルが連続することによる誤りの発生を防ぐように、キャリア配列の周期性を排除するために行う。セグメント内ILは、セグメント毎に処理するものであって、セグメント内キャリアローテーション及びセグメント内キャリアランダマイズを含む。セグ内IL部14は、部分受信帯域(9セグメント)のセグメント内ILを行うセグ内IL部14aと、非部分受信帯域(26セグメント)のセグメント内ILを行うセグ内IL部14bと、を有する。なお、部分受信帯域が設定されない場合、非部分受信帯域を構成するセグメント数が35であり、セグ内IL部14bがこれら全帯域(35セグメント)についてセグメント内ILを行う。
【0098】
(3.3)時間IL部
図11は、本実施形態に係る時間IL部2の構成を示す図である。
【0099】
図11に示すように、時間IL部2は、階層内のデータセグメントごとに設けられるデータセグメント内時間IL部21を有する。図示の例では、階層内のセグメント数はN
segであり、階層内のセグメント(データセグメント)にNo.0乃至No.N
seg-1のセグメント番号が付与されている。n
cは、1セグメント内のデータキャリア数を示す。時間IL部2は、No.0のデータセグメント内時間IL部21のデータキャリア‘0’からNo.N
seg-1のデータセグメント内時間IL部21のデータキャリア‘n
c-1’からまでに亘って、対応する変調シンボルを順次入力する。本実施形態において、データセグメント内時間IL部21は、データキャリアで伝送する変調シンボルを時間方向に分散させる時間ILを行う時間インターリーブ手段に相当する。
【0100】
図12は、本実施形態に係るデータセグメント内時間IL部21の構成を示す図である。
【0101】
図12に示すように、データセグメント内時間IL部21は、変調シンボルをバッファするためのシンボルバッファ211をデータキャリアごとに有する。すなわち、データセグメント内時間IL部21は、データキャリア‘0’乃至‘n
c-1’のそれぞれについてシンボルバッファ211を有する。各シンボルバッファ211の長さは‘q
i’である(i=0,1,…,n
c-1)。このように、データキャリアごとに異なる長さのシンボルバッファ211を用いることで、データキャリアごとに異なる遅延時間を変調シンボル(キャリアシンボル)に付与でき、キャリアシンボルを時間方向に分散させることができる。なお、受信装置200側では、時間デインターリーブとして、データキャリアの逆順にデータキャリアごとのバッファ処理を行うだけで復元できる。
【0102】
本実施形態では、データセグメント内時間IL部21は、TMCC区間においてTMCC信号が割り当てられない残余のキャリアを、サブフレーム区間のデータを割り当てるデータキャリアとして用いる場合、サブフレーム内のデータキャリアシンボル数と、TMCC区間内のデータキャリアシンボル数とに基づいて、シンボルバッファ211の長さを決定する。これにより、TMCC区間内のデータキャリアシンボル数も考慮して、シンボルバッファの長さを適切に決定できる。よって、サブフレーム区間に加えてTMCC区間の一部でデータを伝送する場合であっても、サブフレーム区間内のデータ及びTMCC区間内のデータの両方に対して時間ILを適用可能である。
【0103】
図13は、本実施形態に係るデータセグメント内時間IL部21の動作を説明するための図である。
【0104】
図13に示すように、データセグメント内時間IL部21は、シンボルバッファの長さq
iを、
【0105】
【0106】
により決定する。
【0107】
ここで、Nkは、階層内のセグメント番号を示す。例えば、A階層が3セグメント、B階層が32セグメントの場合、Nkの値は、A階層では0~2であり、B階層では0~31である。
【0108】
また、ncは、1セグメント内のデータキャリア数を示し、Sは、サブフレーム内のデータキャリアシンボル数を示し、STMCCは、TMCC区間内のデータキャリアシンボル数を示し、Iは、階層に設定されたインターリーブ長を示し、NFFTは、FFTサイズを示す。
【0109】
但し、TMCC区間内のデータキャリアは、TMCC信号のLDPC符号を割り当てた後の領域に割り当てられるため、STMCCの値はキャリア番号に応じて異なる。
【0110】
なお、
【0111】
【0112】
は、引数以下の最大整数を返す床関数である。
【0113】
また、境界パイロットシンボルが挿入されている場合、データキャリア番号に応じてSの値が異なる。本実施形態では、データセグメント内時間IL部21は、サブフレームに境界パイロットシンボルが挿入され、且つ、サブフレームを時間方向に分割して分散配置するサブフレーム間インターリーブが適用される場合、サブフレーム間インターリーブにおけるサブフレーム分割数に基づいてサブフレーム内のデータキャリアシンボル数Sを決定する。
【0114】
具体的には、データセグメント内時間IL部21は、サブフレーム内のデータキャリアシンボル数Sを
【0115】
【0116】
により決定する。
【0117】
ここで、SSUBFRAMEは、TMCC情報で指定するサブフレームのシンボル数を示し、naは、境界パイロットシンボルのデータキャリア数を示し、Dは、サブフレーム間インターリーブにおけるサブフレーム分割数を示す。
【0118】
なお、データセグメント内時間IL部21は、時間ILにともなう遅延補正も行う。遅延補正シンボル数は、サブフレームのシンボル長及び時間ILのパラメータにより、表2に従って決定する。
【0119】
【0120】
ここで、遅延補正は、時間IL前の信号、具体的には、
図11に示すデータセグメント内時間ILの前に行われる。
【0121】
(4)受信装置
図14を参照して、本実施形態に係る受信装置200の一例について説明する。なお、以下において、デインターリーブを「DIL」とも称する。
【0122】
図14に示すように、本実施形態に係る受信装置200は、本実施形態に係る送信装置100が行う処理の逆処理を行うように構成される。具体的には、受信装置200は、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、セグメント内DIL部35と、階層間DIL部36と、部分受信帯域合成部37と、階層内DIL部38と、時間DIL部39と、復調部40とを有する。
【0123】
受信部31は、送信装置100によって送信された放送信号を受信してOFDM信号に変換し、OFDM信号をFFT部32に出力する。
【0124】
FFT部32は、受信部31が出力するOFDM信号に対してFFTを施してOFDM復調を行い、フレーム単位の受信データをデフレーム化部33に出力する。
【0125】
デフレーム化部33は、受信フレームから所望のサブフレームを取得するとともに、部分受信帯域データ及び非部分受信帯域データの合成データを取得し、取得した合成データを帯域分離部34に出力する。
【0126】
帯域分離部34は、デフレーム化部33が出力する合成データから、部分受信帯域データ及び非部分受信帯域データを分離し、部分受信帯域データをセグメント内DIL部35aに出力するとともに、非部分受信帯域データをセグメント内DIL部35bに出力する。
【0127】
セグメント内DIL部35aは、送信装置100におけるセグメント内インターリーブ(キャリアローテーション及びキャリアランダマイズ)の逆処理を行う。具体的には、セグメント内DIL部35aは、部分受信帯域データを構成するセグメント内で、送信装置100のセグメント内インターリーブの逆処理を行い、部分受信帯域データを階層間DIL部36aに出力する。セグメント内DIL部35bは、非部分受信帯域データを構成するセグメント内で、送信装置100のセグメント内インターリーブの逆処理を行い、部分受信帯域データを階層間DIL部36bに出力する。
【0128】
階層間DIL部36は、送信装置100における階層間インターリーブの逆処理である階層間DILを行う。具体的には、階層間DIL部36aは、セグメント内DIL部35aが出力する部分受信帯域データを構成する階層間で周波数DILを行い、周波数DIL後の部分受信帯域データを部分受信帯域合成部37に出力する。階層間DIL部36bは、セグメント内DIL部35bが出力する非部分受信帯域データを構成する階層間で周波数DILを行い、周波数DIL後の非部分受信帯域データを部分受信帯域合成部37に出力する。階層間DIL部36の詳細については後述する。
【0129】
部分受信帯域合成部37は、階層間DIL部36aが出力する部分受信帯域データ及び階層間DIL部36bが出力する非部分受信帯域データから、各階層のデータを取得し、取得したデータを階層内DIL部38に出力する。
【0130】
階層内DIL部38は、階層内のセグメント間でキャリア単位での周波数DILを行い、周波数DIL後のデータを時間DIL部39に出力する。
【0131】
時間DIL部39は、階層内DIL部38が出力するデータに対して時間DILを行い、時間DIL後の階層データを復調部40に出力する。
【0132】
本実施形態では、時間DIL部39は、データキャリアで伝送する変調シンボルを時間方向に分散させる時間インターリーブの逆処理である時間DILを行う。送信装置100と同様に、時間DIL部39は、変調シンボルをバッファするためのシンボルバッファをデータキャリアごとに有する(
図11参照)。時間DIL部39は、TMCC区間においてTMCC信号が割り当てられない残余のキャリアを、サブフレーム区間のデータを割り当てるデータキャリアとして用いる場合、サブフレーム内のデータキャリアシンボル数と、TMCC区間内のデータキャリアシンボル数とに基づいて、シンボルバッファの長さを決定する。
【0133】
ここで、時間DIL部39でのシンボルバッファの長さをqriとすると、
【0134】
【0135】
となる。ここで、B及びqiは、上記の数1で説明したものと同じである。
【0136】
復調部40は、時間DIL部39が出力する各階層データのキャリアから階層データをデマッピング等して出力する。
【0137】
(5)その他の実施形態
上述の各装置(送信装置100、受信装置200)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。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、コンピュータにプログラムをインストールすることが可能である。ここで、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などの記録媒体であってもよい。また、上述の各装置(送信装置100、受信装置200)が行う各処理を実行する回路を集積化し、当該装置を半導体集積回路(チップセット、SoC)により構成してもよい。
【0138】
本開示で使用されている「に基づいて(based on)」、「に応じて(depending on/in response to)」という記載は、別段に明記されていない限り、「のみに基づいて」、「のみに応じて」を意味しない。「に基づいて」という記載は、「のみに基づいて」及び「に少なくとも部分的に基づいて」の両方を意味する。同様に、「に応じて」という記載は、「のみに応じて」及び「に少なくとも部分的に応じて」の両方を意味する。「含む(include)」、「備える(comprise)」、及びそれらの変形の用語は、列挙する項目のみを含むことを意味せず、列挙する項目のみを含んでもよいし、列挙する項目に加えてさらなる項目を含んでもよいことを意味する。また、本開示において使用されている用語「又は(or)」は、排他的論理和ではないことが意図される。さらに、本開示で使用されている「第1」、「第2」等の呼称を使用した要素へのいかなる参照も、それらの要素の量又は順序を全般的に限定するものではない。これらの呼称は、2つ以上の要素間を区別する便利な方法として本明細書で使用され得る。したがって、第1及び第2の要素への参照は、2つの要素のみがそこで採用され得ること、又は何らかの形で第1の要素が第2の要素に先行しなければならないことを意味しない。本開示において、例えば、英語でのa,an,及びtheのように、翻訳により冠詞が追加された場合、これらの冠詞は、文脈から明らかにそうではないことが示されていなければ、複数のものを含むものとする。
【0139】
以上、図面を参照して実施形態について詳しく説明したが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更などをすることが可能である。
【符号の説明】
【0140】
1 :放送伝送システム
2 :時間IL部
11 :階層内IL部
12 :部分受信帯域分離部
13 :階層間IL部
14 :セグ内IL部
21 :データセグメント内時間IL部
31 :受信部
32 :FFT部
33 :デフレーム化部
34 :帯域分離部
35 :セグメント内DIL部
36 :階層間DIL部
37 :部分受信帯域合成部
38 :階層内DIL部
39 :時間DIL部
40 :復調部
100 :送信装置
200 :受信装置
211 :シンボルバッファ
500 :放送伝送路
1100 :入力IF
1200 :フレーム同期信号生成部
1300 :TMCC生成部
1400 :サブフレーム構成部
1401 :入力IF
1402 :1次変調部
1403 :レベル調整部
1404 :階層合成部
1405 :帯域分割部
1406 :時間IL部
1407 :周波数IL部
1408 :帯域合成部
1409 :パイロット生成部
1410 :差動基準付加部
1411 :DBPSK変調部
1412 :OFDMフレーム構成部
1413 :IFFT部
1414 :GI付加部
1500 :Lch分離部
1600 :時分割多重フレーム構成部