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(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】P2024023636
(43)【公開日】2024-02-21
(54)【発明の名称】送信装置及び送信方法
(51)【国際特許分類】
   H04L 27/26 20060101AFI20240214BHJP
   H04J 13/22 20110101ALI20240214BHJP
【FI】
H04L27/26 110
H04J13/22
【審査請求】有
【請求項の数】15
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023209497
(22)【出願日】2023-12-12
(62)【分割の表示】P 2022046225の分割
【原出願日】2017-05-12
(31)【優先権主張番号】1611071.0
(32)【優先日】2016-06-24
(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB
(71)【出願人】
【識別番号】000002185
【氏名又は名称】ソニーグループ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003339
【氏名又は名称】弁理士法人南青山国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】アツングシリ サムエル アサンベング
(57)【要約】      (修正有)
【課題】直交周波数分割多重(OFDM)シンボルを用いてペイロードデータを送信する方法及び通信装置を提供する。
【解決手段】OFDMシンボルを用いてペイロードデータを送信する送信装置であって、複数の異なるチャネルから送信されるペイロードデータを受信し、複数のタイムフレームについて各チャネルから受信したペイロードデータを複数の送信用ペイロードデータフレームにフレーム化するように構成されたフレームビルダ26と、複数のペイロードデータフレームのそれぞれについて、フレーム同期OFDMシンボル、1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボル及び1つ又は複数の第2のシグナリングOFDMシンボルを生成し、各チャネルから受信したペイロードデータにより、1つ又は複数のペイロードOFDMシンボルを変調する変調部30と、複数のペイロードデータフレームを複数の送信フレームとして送信する送信部40と、を具備する。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
直交周波数分割多重化されたOFDMシンボルを用いてペイロードデータを送信する送信装置であって、
複数の異なるチャネルから送信される前記ペイロードデータを受信し、複数のタイムフレームについて前記各チャネルから受信したペイロードデータを複数の送信用ペイロードデータフレームにフレーム化するように構成されたフレームビルダと、
前記複数のペイロードデータフレームのそれぞれについて、フレーム同期OFDMシンボル、1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボル、1つ又は複数の第2のシグナリングOFDMシンボルを生成し、前記各チャネルから受信したペイロードデータにより、1つ又は複数のペイロードOFDMシンボルを変調するように構成された変調部と、
前記複数のペイロードデータフレームを複数の送信フレームとして送信する送信部を具備し、
前記複数の送信フレームは、それぞれ、1つ又は複数のペイロードOFDMシンボルを含み、前記1つ又は複数のペイロードOFDMシンボルに対してフレーム同期OFDMシンボルと、それに続く前記1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボルと、それに続く前記1つ又は複数の第2のシグナリングOFDMシンボルとが先行し、
前記フレーム同期OFDMシンボル及び前記1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボルは、無線周波数送信帯域幅に等しい帯域幅で送信され、前記1つ又は複数の第2のシグナリングOFDMシンボル及び前記1つ又は複数のペイロードOFDMシンボルは、前記無線周波数送信帯域幅で送信され、前記1つ又は複数の第2のシグナリングOFDMシンボル及び前記1つ又は複数のペイロードOFDMシンボルは、それぞれ、周波数分割されて複数の周波数セグメントを提供し、前記複数の周波数セグメントは、それぞれ、異なるチャネルからペイロードデータを伝送し、前記各周波数セグメントにおける前記1つ又は複数の第2のシグナリングOFDMシンボルは、前記1つ又は複数のペイロードOFDMシンボルから前記複数の周波数セグメントにより送信される前記ペイロードデータをチャネル毎に検出及び復元するための物理層シグナリングの複数のインスタンスのうちの1つのインスタンスを伝送し、前記1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボルは、前記第2のシグナリングOFDMシンボルを検出するための第1のシグナリングデータを伝送する
送信装置。
【請求項2】
請求項1に記載の送信装置であって、さらに、
シグネチャ系列により前記フレーム同期OFDMシンボルを変調し、前記1つ又は複数の 第1のシグナリングOFDMシンボル及び先行するシンボルに対して巡回シフトされた時間領域の1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボルを変調するように構成されたシグネチャ系列組み合わせ部を具備し、
前記時間領域の1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボルの巡回シフトは、前記1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボルで伝送される前記第1のシグナリングデータを表す
送信装置。
【請求項3】
請求項1又は2に記載の送信装置であって、
前記第1のシグナリングデータは、前記周波数セグメントの数の指示を含む
送信装置。
【請求項4】

請求項1、2、又は3に記載の送信装置であって、
前記第1のシグナリングデータは、緊急状況の指示を含む
送信装置。
【請求項5】
請求項1,2,3、又は4に記載の送信装置であって、
前記第1のシグナリングデータは、前記1つ又は複数の第2のシグナリングOFDMシンボル及び前記1つ又は複数のペイロードOFDMシンボルに使用されるフーリエ変換サイズ及びガードインターバルの指示を含む
送信装置。
【請求項6】
請求項1~5のいずれか1項に記載の送信装置であって、
前記送信装置と組み合わされた前記変調部は、前記フレーム同期OFDMシンボルの有効部分の複数のサンプルからなる第1の部分Cと、前記フレーム同期OFDMシンボルの前記有効部分を含む部分Aとを含む第1の時間領域構造に従って前記フレーム同期OFDMシンボルを形成するように構成され、
前記第1の部分の部分Bは、コピーされて前記フレーム同期OFDMシンボルのポストアンブルを形成する
送信装置。
【請求項7】
請求項1~6のいずれか1項に記載の送信装置であって、
前記送信装置と組み合わされた前記変調部は、前記第1のシグナリングOFDMシンボルの有効部分の複数のサンプルからなる第1の部分Bと、前記第1のシグナリングOFDMシンボルの前記有効部分を含む部分Aと、前記第1のシグナリングOFDMシンボルの有効部分を含む部分Cとにより、前記1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボルを形成するように構成され、
前記部分Aは、コピーされて前記第1のシグナリングOFDMシンボルの第2の部分を形成する
送信装置。
【請求項8】
請求項1に記載の送信装置であって、
前記シグネチャ系列は、Zadoff-chu系列と擬似ランダムノイズ系列との組み合わせを含む
送信装置。
【請求項9】
直交周波数分割多重化されたOFDMシンボルを用いてペイロードデータを送信する送信方法であって、
複数の異なるチャネルから送信される前記ペイロードデータを受信し、
複数のタイムフレームについて前記各チャネルから受信したペイロードデータを複数の送信用ペイロードデータフレームにフレーム化し、
前記複数のペイロードデータフレームのそれぞれについて、フレーム同期OFDMシンボル、1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボル、1つ又は複数の第2のシグナリングOFDMシンボルを生成し、
前記各チャネルから受信したペイロードデータにより、1つ又は複数のペイロードOFDMシンボルを変調し、
前記複数のペイロードデータフレームを複数の送信フレームとして送信し、
前記複数の送信フレームは、それぞれ、1つ又は複数のペイロードOFDMシンボルを含み、前記1つ又は複数のペイロードOFDMシンボルに対してフレーム同期OFDMシンボルと、それに続く前記1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボルと、それに続く前記1つ又は複数の第2のシグナリングOFDMシンボルとが先行し、
前記フレーム同期OFDMシンボル及び前記1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボルは、無線周波数送信帯域幅に等しい帯域幅で送信され、前記1つ又は複数の第2のシグナリングOFDMシンボル及び前記1つ又は複数のペイロードOFDMシンボルは、前記無線周波数送信帯域幅で送信され、前記1つ又は複数の第2のシグナリングOFDMシンボル及び前記1つ又は複数のペイロードOFDMシンボルは、それぞれ、周波数分割されて複数の周波数セグメントを提供し、前記複数の周波数セグメントは、それぞれ、異なるチャネルからペイロードデータを伝送し、前記各周波数セグメントにおける前記1つ又は複数の第2のシグナリングOFDMシンボルは、前記1つ又は複数のペイロードOFDMシンボルから前記複数の周波数セグメントにより送信される前記ペイロードデータをチャネル毎に検出及び復元するための物理層シグナリングの複数のインスタンスのうちの1つのインスタンスを伝送し、前記1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボルは、前記第2のシグナリングOFDMシンボルを検出するための第1のシグナリングデータを伝送する
送信方法。
【請求項10】
請求項9に記載の送信方法であって、さらに、
シグネチャ系列により前記フレーム同期OFDMシンボルを変調し、
前記1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボル及び先行するシンボルに対して巡回シフトされた時間領域の1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボルを変調し、
前記時間領域の1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボルの巡回シフトは、前記1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボルで伝送される前記第1のシグナリングデータを表す
送信方法。
【請求項11】
請求項9又は10に記載の送信方法であって、
前記第1のシグナリングデータは、前記周波数セグメントの数の指示を含む
送信方法。
【請求項12】
請求項9,10、又は11に記載の送信方法であって、
前記第1のシグナリングデータは、緊急状況の指示を含む
送信方法。
【請求項13】
請求項9,10、11、又は12に記載の送信方法であって、
前記第1のシグナリングデータは、前記1つ又は複数の第2のシグナリングOFDMシンボル及び前記1つ又は複数のペイロードOFDMシンボルに使用されるフーリエ変換サイズ及びガードインターバルの指示を含む
送信方法。
【請求項14】
請求項9~13のいずれか1項に記載の送信方法であって、さらに、
前記フレーム同期OFDMシンボルの有効部分の複数のサンプルからなる第1の部分Cと、前記フレーム同期OFDMシンボルの前記有効部分を含む部分Aとを含む第1の時間領域構造に従って前記フレーム同期OFDMシンボルを形成し、
前記第1の部分の部分Bは、コピーされて前記フレーム同期OFDMシンボルのポストアンブルを形成する
送信方法。
【請求項15】
請求項9~14のいずれか1項に記載の送信方法であって、さらに、
前記第1のシグナリングOFDMシンボルの有効部分の複数のサンプルからなる第1の部分Bと、前記第1のシグナリングOFDMシンボルの前記有効部分を含む部分Aと、前記 第1のシグナリングOFDMシンボルの有効部分を含む部分Cとにより、前記1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボルを形成し、
前記部分Aは、コピーされて前記第1のシグナリングOFDMシンボルの第2の部分を形成する
送信方法。
【請求項16】
請求項9に記載の送信方法であって、
前記シグネチャ系列は、Zadoff-chu系列と擬似ランダムノイズ系列との組み合わせを含む
送信方法。
【請求項17】
受信信号からペイロードデータを検出及び復元するための受信装置であって、
複数の異なるチャネルから直交周波数分割多重(OFDM)シンボルとして前記ペイロードを複数の送信フレームのうち1つ以上のフレームで伝送する送信装置によって形成及び送信された前記受信信号を検出及び復元するように構成された無線周波数復調回路であって、前記複数の送信フレームは、それぞれ、フレーム同期OFDMシンボルと、それに続く1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボルと、1つ又は複数の第2のOFDMシンボルと、それに続く1つ又は複数のペイロードOFDMシンボルとを含み、前記1つ又は複数のペイロードOFDMシンボルは、複数のタイムフレームのうちの1つのタイムフレームから前記複数の異なるチャネル毎にペイロードデータを伝送し、前記フレーム同期OFDMシンボル及び前記1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボルは、無線周波数送信帯域幅に等しい帯域幅で送信され、前記1つ又は複数の第2のシグナリングOFDMシンボル及び前記1つ又は複数のペイロードOFDMシンボルは、前記無線周波数送信帯域幅で送信され、前記1つ又は複数の第2のシグナリングOFDMシンボル及び前記1つ又は複数のペイロードOFDMシンボルは、それぞれ、周波数分割されて複数の周波数セグメントを提供し、前記複数の周波数セグメントは、それぞれ、異なるチャネルからペイロードデータ及び前記1つ又は複数のペイロードOFDMシンボルの対応するセグメントから前記複数の周波数セグメントにより送信される前記ペイロードデータをチャネル毎に検出及び復元するための物理層シグナリングの複数のインスタンスのうちの1つのインスタンスを提供し、前記1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボルは、前記第2のシグナリングOFDMシンボルを検出するための第1のシグナリングデータを伝送する無線周波数復調回路と、
前記周波数同期OFDMシンボルから、前記ペイロードOFDMシンボルの前記1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボルの有効部分の時間長を周波数領域に変換する同期タイミングを検出するように構成された検出回路と、
前記1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボル又は前記ペイロードOFDMシンボルの前記時間長を前記特定された同期タイミングに従って前記時間領域から前記周波数領域に変換するように構成された順方向フーリエ変換回路と、
前記第1のシグナリングOFDMシンボルから前記第1のシグナリングデータを復元し、前記第1のシグナリングデータを用いて、前記1つ又は複数の第2のシグナリングOFDMシンボルの前記周波数セグメントのうちの1つのセグメントから前記物理層シグナリングデータを検出及び復元し、前記1つ又は複数のペイロードOFDMシンボルの前記周波数セグメントのうちの1つのセグメントから、1つのタイムフレーム毎に前記ペイロードデータを復元するように構成された復調回路と
を具備する受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、送信装置、及び直交周波数分割多重(OFDM)シンボルを用いてペイロードデータを送信する方法に関する。
【背景技術】
【0002】
本出願は英国特許出願第1611071.0号のパリ条約に基づく優先権を主張するものであり、その内容の全体が参照により本明細書に援用される。
【0003】
直交周波数分割多重方式(OFDM)を用いてデータ通信を行う無線通信システムについての多くの例がある。例えば、デジタルビデオブロードキャスティング(DVB)規格に従って動作するように構成されたテレビジョンシステムは、地上伝送及びケーブル伝送のためにOFDMを使用する。OFDMは、一般に、並列に変調されるK個の狭帯域サブキャリア(ただし、Kは整数)を提供するものとして説明することができる。各サブキャリアは、直交振幅変調(QAM)シンボルや直交位相シフトキーイング(QPSK)シンボル等の変調されたデータシンボルの通信を行う。サブキャリアは、周波数領域で変調され、時間領域に変換して送信される。データシンボルはサブキャリア上で並列に通信されるので、各サブキャリア上で同じ変調シンボルを長時間通信することができる。サブキャリアは同時に並列に変調され、その結果、変調されたキャリアは共同してOFDMシンボルを構成する。したがって、OFDMシンボルは複数のサブキャリアを含み、各サブキャリアはそれぞれ同時に変調され、異なる変調シンボルを有する。送信中、OFDMシンボルのサイクリックプレフィックスを挿入されたガードインターバルが、OFDMシンボルに先行する。ガードインターバルは、存在する場合、マルチパスにより生じる可能性がある送信信号のあらゆるエコーを吸収するような期間となるように設けられる。
【0004】
「ATSC規格:A/321、システムディスカバリ及びシグナリング(ATSC Standard: A/321, System Discovery and Signaling)」[1]というタイトルの出版物において、高度テレビジョン・システムズ委員会(ATSC)3.0として知られるテレビジョンシステムのために、放送デジタルテレビ番組を伝送している送信テレビジョン信号にプリアンブルを含ませることが提案されている。当該プリアンブルは、いわゆる「ブートストラップ」信号を含む。ブートストラップ信号は、受信装置に、検出可能性がより高く、したがって初期検出用の信号として機能し得る送信信号の一部を提供することを目的としている。これは、放送局が、単にテレビを放送するだけでなく、放送信号の範囲内で複数のサービスを提供することを期待しているためである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、サービスが単一チャネルにおいて時分割多重化(TDM)されるOFDMを採用する放送ネットワークの現在の規格であるISDB-Tにおいては、一度チューナが設定されるとモバイルサービスの容量が制限されるという問題がある。携帯テレビの需要が増えると、このような問題がまずます顕在化する。
【0006】
次の規格であるISDB-T3では、周波数分割多重化(FDM)又はTDMのために構成することができるフレーム構造を設計することが提案されている。このようなフレーム構造は、本明細書において提案され、本技術の諸実施形態に関して定義される。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示のさらなる態様及び実施形態は、送信装置及び送信方法を含む添付の特許請求の範囲において提供される。
【0008】
本開示の諸実施形態によれば、直交周波数分割多重化されたOFDMシンボルを用いてペイロードデータを送信する送信装置であって、複数の異なるチャネルから送信される上記ペイロードデータを受信し、複数のタイムフレームについて上記各チャネルから受信したペイロードデータを複数の送信用ペイロードデータフレームにフレーム化するように構成されたフレームビルダと、上記複数のペイロードデータフレームのそれぞれについて、フレーム同期OFDMシンボル、1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボル、1つ又は複数の第2のシグナリングOFDMシンボルを生成し、上記各チャネルから受信したペイロードデータにより、1つ又は複数のペイロードOFDMシンボルを変調するように構成された変調部と、上記複数のペイロードデータフレームを複数の送信フレームとして送信する送信部を具備し、上記複数の送信フレームは、それぞれ、1つ又は複数のペイロードOFDMシンボルを含み、上記1つ又は複数のペイロードOFDMシンボルに対してフレーム同期OFDMシンボルと、それに続く上記1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボルと、それに続く上記1つ又は複数の第2のシグナリングOFDMシンボルとが先行し、上記フレーム同期OFDMシンボル及び上記1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボルは、無線周波数送信帯域幅に等しい帯域幅で送信され、上記1つ又は複数の第2のシグナリングOFDMシンボル及び上記1つ又は複数のペイロードOFDMシンボルは、上記無線周波数送信帯域幅で送信され、上記1つ又は複数の第2のシグナリングOFDMシンボル及び上記1つ又は複数のペイロードOFDMシンボルは、それぞれ、周波数分割されて複数の周波数セグメントを提供し、上記複数の周波数セグメントは、それぞれ、異なるチャネルからペイロードデータを伝送し、上記各周波数セグメントにおける上記1つ又は複数の第2のシグナリングOFDMシンボルは、上記1つ又は複数のペイロードOFDMシンボルから上記複数の周波数セグメントにより送信される上記ペイロードデータをチャネル毎に検出及び復元するための物理層シグナリングの複数のインスタンスのうちの1つのインスタンスを伝送し、上記1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボルは、上記第2のシグナリングOFDMシンボルを検出するための第1のシグナリングデータを伝送する送信装置が提供される。
【0009】
本開示は、参照によりその内容の全体が本明細書に援用される同時係属中の特許出願第PCT/GB2014/050869号、GB1305805.2号、PCT/GB2014/050868号、GB1305797.1号、GB1305799.7号、US14/226937号、PCT/GB2014/050870号、GB1305795.5号、PCT/GB2014/050954号、GB1312048.0号、TW103121570号、PCT/GB2014/051679号、EP13170706.9号、PCT/EP2014/061467号、GB1403392.2号、GB1405037.1号、TW103121568号、PCT/GB2014/051922号、及びGB1420117.2号によって支持される。
【0010】
添付の特許請求の範囲において、本開示の様々なさらなる態様及び特徴が定義され、ペイロードデータを送信する方法も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
図1図1は、ブロードキャスト送信ネットワークの構成を示す概略図である。
図2図2は、図1の送信ネットワークを介してブロードキャストデータを送信するための例示的な送信チェーンを示す概略ブロック図である。
図3図3は、ガードインターバルを含む時間領域におけるOFDMシンボルを示す概略図である。
図4図4は、OFDMを使用して図1のブロードキャスト送信ネットワークによってブロードキャストされたデータを受信するための典型的な受信装置を示す概略ブロック図である。
図5図5は、本技術の一実施形態に係る周波数領域において分離された複数のセグメント内に複数のサービスを含むペイロードデータを同時に送信するための送信フレームを示す概略図である。
図6図6は、本技術の一実施形態に係るフレーム同期OFDMシンボルを送信するための図2に示す送信装置の一部を示す概略ブロック図である。
図7図7は、本技術の一実施形態に係るフレーム同期OFDMシンボルの生成に使用される擬似雑音系列生成回路を示す概略図である。
図8図8は、本技術の一実施形態に係る周波数領域におけるフレーム同期OFDMシンボルを示す概略図である。
図9図9は、本技術の一実施形態に係る時間領域シンボル系列を巡回シフトすることで1つ又は複数のフレーム同期OFDMシンボルを生成する際の送信装置の例示的な動作を示すフローチャートである。
図10図10は、本技術の一実施形態に係るフレーム同期OFDMシンボルの時間領域構造を示す概略図である。
図11図11は、本技術の一実施形態に係る第1のシグナリングOFDMシンボルの第2の時間領域を示す概略図である。
図12図12は、1つ又は複数のフレーム同期OFDMシンボルからシグナリングを検出及び復元するための例示的な受信装置を示す概略ブロック図である。
図13図13は、本技術の一実施形態に係るOFDMシンボルに順方向フーリエ変換を行うためのトリガ時間を特定することを含むフレーム同期OFDMシンボルを検出するための受信装置を示す概略ブロック図である。
図14図14は、本技術の一実施形態に係るフレーム同期OFDMシンボルを検出するように構成された相関部を示す概略ブロック図である。
図15図15は、本技術の一実施形態に係るフレーム同期OFDMシンボル及び第1のシグナリングOFDMシンボルを生成する際の使用系列及び周波数オフセットの受信装置における検出を示すフローチャートである。
図16図16は、本技術の一実施形態に係るシグネチャ系列の相対巡回シフトを検出するように構成された図4に示す例のような受信装置の一部を示す概略ブロック図である。
図17図17は、本技術の一実施形態に係るシグネチャ系列の相対巡回シフトを検出するように構成された図4に示す例のような受信装置の一部を示す概略ブロック図である。
図18図18は、本技術の一実施形態に係る図16及び図17に示すような共役乗算を用いる方法と除算を用いる周波数領域復号アルゴリズムとの性能の差を示すブロック誤り率対シンボル対雑音比のグラフである。
図19図19は、本技術の一実施形態に係るセグメント化されたOFDMの受信を示す図である。
図20図20は、本技術の一実施形態に係るシグネチャ系列の相対巡回シフトを検出するように構成された狭帯域受信装置の一部を示す概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、添付の図面を参照しながら、一例として本開示の実施形態を説明する。各図において、同様の部分には、対応する参照符号を付する。
【0013】
本開示の実施形態は、映像データ及び音声データを表す信号を送信するための送信ネットワークを形成して、例えば、テレビジョン受信装置にテレビジョン信号を送信するための放送ネットワークを形成することができるように構成することができる。いくつかの例では、テレビジョン信号の音声/映像を受信するための装置は、移動中にテレビジョン信号を受信するモバイル装置であってもよい。他の例では、音声/映像データは、従来のテレビジョン受信装置によって受信されてもよい。当該テレビジョン受信装置は、固定式のものであってもよく、1つ又は複数の固定アンテナに接続されていてもよい。
【0014】
テレビジョン受信装置は、テレビジョン画像用の統合ディスプレイを含んでも含まなくてもよく、複数のチューナ及び復調部を含むレコーダ装置であってもよい。アンテナは、テレビジョン受信装置に内蔵されていてもよい。接続されたアンテナ又は内蔵のアンテナを用いて、テレビジョン信号と同様に異なる信号の受信を容易にしてもよい。したがって、本開示の実施形態は、異なる環境にある異なる種類の装置がテレビ番組を表す音声/映像データを受信することを容易にするように構成される。
【0015】
移動中にモバイル装置を用いてテレビジョン信号を受信することは、無線受信条件が固定アンテナから入力を受ける従来のテレビジョン受信装置の条件とかなり異なるため、より困難となり得ることが理解されよう。
【0016】
テレビジョン放送システムの一例を図1に示す。図1に示す放送テレビ基地局1は、放送送信装置2に接続されている。放送送信装置2は、放送ネットワークのカバーエリア内において放送テレビ基地局1から受信した信号を送信する。図1に示すテレビジョン放送ネットワークは、いわゆるマルチ周波数ネットワークとして動作することができる。マルチ周波数ネットワークでは、各放送テレビ基地局1が、他の隣接する放送テレビ基地局1の周波数とは異なる周波数でそれぞれ信号を送信する。図1に示すテレビジョン放送ネットワークは、いわゆる単一周波数ネットワークとして動作することもできる。単一周波数ネットワークでは、放送ネットワークのカバーエリア内のテレビジョン受信装置4及びモバイル装置6が受信できるように、各放送テレビ基地局1が音声/映像データを同時に伝送する無線信号を送信する。図1に示す例では、放送テレビ基地局1から送信される信号は、直交周波数分割多重方式(OFDM)を用いて送信され、これにより、異なる放送テレビ基地局1から信号が送信されたとしても、各放送送信装置2からテレビジョン受信装置が合成可能な同一の信号を送信するように構成することができる。放送テレビ基地局1同士の間隔が、異なる放送テレビ基地局1によって送信される信号間の伝播時間が各OFDMシンボルの送信に先行するガードインターバルより短いか、又は実質的に超えないようなものである場合、受信装置4及びモバイル装置6は、OFDMシンボルを受信することができ、さらに、異なる放送テレビ基地局1から送信された信号を合成することにより、当該OFDMシンボルからデータを復元することができる。このようにOFDMを採用する放送ネットワークの規格の例としては、DVB-T、DVB-T2、及びISDB-Tが挙げられる。
【0017】
図2は、音声/映像ソースからデータを送信するための放送テレビ基地局1の一部を構成する送信装置を示す例示的なブロック図である。図2において、異なる音声/映像チャネル20、22、及び24は、テレビ番組又はコンテンツを表す異なる音声/映像データを生成する。音声/映像データは、符号化及び変調された後、フレームビルダ26に供給される。フレームビルダ26は、時分割単位に対応するペイロードデータフレーム又は送信用タイムフレームに送信されるデータを形成するように構成される。各ペイロードデータフレームには、物理層シグナリングデータが物理層データブロック28によって提供され、各ペイロードデータフレームに追加されて送信される。すなわち、音声/映像チャネル20、22、及び24のそれぞれに対し、図2に示す送信装置によって送信信号内に生成された複数の送信フレームに対応する複数のタイムフレームのそれぞれについて、複数のペイロードデータフレームに音声/映像データが形成される。当該フレームは、物理層シグナリングが送信されるプリアンブルを有する時分割区間又は周波数分割区間、及び音声/映像チャネル20、22、及び24によって生成された音声/映像データを送信する1つ又は複数のデータ送信区間を含んでもよい。当該データをインターリーブし、シンボルに形成してからOFDM変調部30に供給してもよい。OFDM変調部30の出力をガードインターバルを挿入するガード挿入部32に通過させ、得られた信号は送信部40に供給される。当該信号は、送信部40からアンテナ42によって送信される。シグナリング及び同期生成部34によって生成されたシグナリング及び同期情報をガード挿入部32に提供してもよい。フレーム同期信号及び第1のシグナリングシンボルとともに送信されるシグナリング情報は、シグナリング情報部36で生成され、同期信号生成部38に供給される。同期信号生成部38は、フレーム同期信号及び第1のシグナリングシンボルを生成する。以下に説明するように、シグナリング情報は、時間領域におけるフレーム同期OFDMシンボルの相対巡回シフトとして、フレーム同期OFDMシンボルのシグネチャ系列に対する第1のシグナリングOFDMシンボルを変調するシグネチャ系列として表現してもよい。
【0018】
従来の構成と同様に、OFDMは、周波数領域においてシンボルを生成するように構成される。周波数領域では、送信するデータシンボルをサブキャリアにマッピングする。サブキャリアは、逆フーリエ変換を用いて時間領域に変換される。逆フーリエ変換は、OFDM変調部30の一部を構成してもよい。このようにして、送信するデータは周波数領域において形成され、時間領域において送信される。図3に示すように、各時間領域シンボルは、継続時間Tu秒の有効部分と、継続時間Tg秒のガードインターバルとによって生成される。ガードインターバルは、時間領域における継続時間Tgを有するシンボルの有効部分の一部をコピーすることにより生成される。ただし、コピーされた部分は、シンボルの端部から生成されてもよい。時間領域シンボルの有効部分をガードインターバルと相関させることにより、OFDMシンボルの有効部分の開始部分を検出するように受信装置を構成することができる。この開始部分を起点として、高速フーリエ変換により、時間領域シンボルのサンプルを周波数領域に変換することができる。当該周波数領域から、送信データを復元することができる。このような受信装置を図4に示す。
【0019】
図4において、受信アンテナ50は、チューナ52を通過して、アナログ/デジタル変換部54によりデジタル信号に変換されたRF信号を検出するように構成される。その後、ガードインターバルがガードインターバル除去部56により除去される。高速フーリエ変換(FFT)を行うために最適な位置を検出し、時間領域のサンプルを周波数領域に変換した後、FFT部58は、時間領域のサンプルを変換して周波数領域のサンプルを形成する。当該サンプルは、チャネル推定及び補正部60に供給される。チャネル推定及び補正部60は、例えば、OFDMシンボルに埋め込まれたパイロットサブキャリアを用いて、等化に使用される送信チャネルを推定する。パイロットサブキャリアを除外した後、データを含む全てのサブキャリアは、デマッパ部62に供給される。デマッパ部62は、OFDMシンボルのサブキャリアからデータビットを抽出する。これらデータビットは、その後、サブキャリアシンボルをデインターリーブするデインターリーバ64に供給される。データビットは、その後、ビットデインターリーバ66に供給される。ビットデインターリーバ66は、誤り訂正デコーダが誤り訂正動作に従って、例えば、前方誤り訂正符号化処理に含まれる冗長データを用いて誤りを訂正できるようにデインターリーブを行う。
【0020】
フレーミング構造
図5は、図1~4を参照して説明したシステムにおいて送受信することができる本技術の一実施形態に係るフレームのフレーミング構造の概略図を示す。図5は、異なるチャネルからデータを伝送するための送信信号の提案された一般的な構造を示す。例えば、この構造を用いてISDB-T3フレーム内において異なるテレビジョンチャネルを伝送することができる。図5に示すように、送信フレームは、以下のものを含む。
・受信装置が
フレームの始まりを検出し
キャリア周波数オフセットを推定する
ために使用するフレーム同期OFDMシンボル501。
・1つ又は複数(m個)の特別なOFDMシンボルを含む第1のプリアンブル。当該特別なOFDMシンボルは、第1のシグナリングOFDMシンボル502(P1)と呼ばれることがある。当該第1のシグナリングOFDMシンボル502(P1)は、第2のプリアンブルの構造に関する初期のシグナリング情報を伝送する。
・1つ又は複数のOFDMシンボルを含む第2のプリアンブル。当該OFDMシンボルは、物理層(レイヤ1)のパラメータを伝送する第2のシグナリングOFDMシンボル504及び505(P2)と呼ばれることがある。当該パラメータは、フレームのすべてのセグメントのためのポストプリアンブル波形によりペイロードを伝送する方法を記述する。適切なパラメータは、例えば、出願日におけるDVB規格及びATSC3.0物理層規格のドラフトに記載されている。諸実施形態では、フレーム内の1つ又は複数の第2のシグナリングOFDMシンボルのそれぞれによって伝送されるシグナリングデータは同一である。一例では、これを、各セグメントについて、データを伝送するループ内で構造化してもよい。すなわち、第2のシグナリングOFDMシンボル504及び505(P2)の異なる周波数セグメント507.1、507.2、及び507.3は、それぞれ、周波数セグメント507.1、507.2、及び507.3についてのペイロードOFDMシンボル506の構造を定義する帯域情報の実例となる。
・多数のペイロードOFDMシンボル506を含むポストプリアンブルセクション。当該ペイロードOFDMシンボル506は、ペイロードを伝送し、異なるチャネルによって生成され物理層パイプ(PLP)に分割された音声/映像データから形成されたサービスを含む。ペイロードOFDMシンボル506の数は、第2のシグナリングOFDMシンボル504及び505により信号として送信されてもよい。物理層パイプ(PLP)という用語は、送信フレームから復元することができる音声/映像データのチャネルを特定するために用いられる。
・ペイロードOFDMシンボルの周波数セグメント507.1、507.2、及び507.3により提供される各チャネルは、次の周波数同期OFDMシンボル511及び第1の(P1)シグナリングOFDMシンボル512の前に、フレームクローズシンボル(FCS)508によって終端する。
【0021】
諸実施形態では、フレーム周波数同期OFDMシンボル501の直後に1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボル502が続く。諸実施形態では、フレーム内の1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボル502の最後のシンボルの直後に、1つ又は複数の第2のシグナリングOFDMシンボル504及び505が続く。諸実施形態では、フレーム内の1つ又は複数の第2のシグナリングOFDMシンボル504及び505の最後のシンボルの直後には、ペイロードOFDMシンボル506が続く。
【0022】
上述のように、送信フレームは、さらにM個の周波数セグメント505.1、507.2、及び507.3に分割され、これにより、フレームの各OFDMシンボルも分割される。1フレーム当たりのセグメントの数Mは設定可能であり、第1のシグナリングOFDMシンボルにより信号として送信される。
【0023】
フレーム同期OFDMシンボル及び第1のシグナリングOFDMシンボルは、チャネル帯域幅全体に広がるように構成されるので、本質的に広帯域である。しかしながら、これらシンボルは、帯域幅がチャネル全体に広がる広帯域受信装置及び帯域幅がM個のセグメントのうちの1つの帯域幅と同じ狭帯域受信装置の両方で検出及び復号化することができる。第2のシグナリングOFDMシンボル及びペイロードOFDMシンボルは、両方とも、セグメントごとに別々に変調され、その後、IDFTによる時間領域への変換に先立ち、セグメント順に周波数領域において連結される。したがって、周波数セグメント化する場合、第2のシグナリングOFDMシンボル及びペイロードOFDMシンボルをそれぞれセグメントごとに復号化しなければならない。
【0024】
諸実施形態では、図5に示す送信信号の無線周波数送信帯域幅514は、約6Mhz又は約8Mhzのフレームに対する帯域幅を表す。しかしながら、これらは単なる例であり、本開示の実施形態がこれらの帯域幅に限定されないように他の無線周波数送信帯域幅を用いてもよいことが理解されよう。
【0025】
以下の段落では、第1のシグナリングOFDMシンボルをどのように構成することができるか、第1のシグナリングOFDMシンボルがどのようにシグナリング情報を伝送することができるか、第1のシグナリングOFDMシンボルが伝送する情報が受信装置においてどのように復号化されるかだけでなく、送信装置においてフレーム同期OFDMシンボルをどのように構成し、受信装置においてフレーム同期OFDMシンボルをどのように検出することができるかについて記載する。
【0026】
同期信号
図6は、フレーム同期信号を送信するように構成された図2に示す送信装置の一部の概略ブロック図である。図6において、シグネチャ系列生成部600は、サブキャリアマッピング及びゼロパディング部602によりフレーム同期OFDMシンボルを構成するOFDMシンボルのサブキャリアにマッピングされるシグネチャ系列を生成するように構成される。周波数領域信号は、その後、逆フーリエ変換部604によって時間領域に変換される。フレーム同期信号で送信されるシグナリング情報は、第1の入力605により巡回シフト部606に供給される。巡回シフト部606は、第2の入力607により、フレーム同期OFDMシンボルを表す時間領域OFDMシンボルも受信する。本技術の諸実施形態では、巡回シフト部606の動作とその入力との組み合わせは、図2に示すシグナリング及び同期生成部34に相当するものであってもよい。以下に説明するように、シグナリング情報は、時間領域におけるフレーム同期OFDMシンボルの相対巡回シフトとして、フレーム同期OFDMシンボルのシグネチャ系列に対する第1のシグナリングOFDMシンボルを変調するシグネチャ系列として表される。第1のシグナリングOFDMシンボルは、その後、ガードインターバル挿入部608に供給される。ガードインターバル挿入部608は、フレーム同期OFDMシンボルを構成するOFDMシンボルが送信部609により送信される形式で、フレーム同期OFDMシンボルにガードインターバルを追加する。
【0027】
フレーム同期OFDMシンボルは、A/321[2]に記載されている第1のATSC3.0ブートストラップシンボルと同様の構造を有する。フレーム同期OFDMシンボルは、2048pのFFTサイズOFDMシンボルである。pの値は、{0.25、0.5、1、2、4}のいずれかとすることができ、これにより、フレーム同期OFDMシンボルをそれぞれ{512、1K、2K、4K、8K}FFTサイズのOFDMシンボルにすることができる。
【0028】
図6に示すように、シグネチャ系列生成部600は、シグネチャ系列を生成するために使用される擬似ランダム系列生成部610とZadoff-Chu(ZC)系列生成部612とを含む。これら2つの系列は、乗算部614によって乗算され、乗算された系列がサブキャリアマッピング及びゼロパディング部602によりOFDMシンボルのサブキャリアにマッピングされる。図6に示すように、擬似ランダム系列生成部610のシード値は第1の入力620で供給され、第2の入力622はZadoff-Chu系列生成部612のルートの指示を提供する。ZC系列は、以下の式1を用いて生成される。
【0029】
【数1】
(qは、ZC系列のルートとして定義されている。)
【0030】
図6を参照して説明したように、フレーム同期OFDMシンボルは、図7に示す擬似ノイズ(PN)系列生成部により生成した正負の係数で乗算したZadoff-Chou(ZC)系列の係数をそのサブキャリアにマッピングすることにより、周波数領域において構成される。したがって、諸実施形態に係る乗算された系列は、(ZC*PN)系列として記載される。
【0031】
図7は、本技術の一実施形態に係るフレーム同期OFDMシンボルを生成する際に使用される図6に示すシグネチャ系列生成部600の一部を構成する擬似ノイズ生成回路610を示す概略図である。PN系列は、図7に示す生成回路により、以下の(多項)式2を用いて生成される。各フレームの始まりにおいて、選択された16ビットシードgを用いて、各要素701、702、704、及び706(r)を初期化する。このシードは、式3に示す形式をとる。
【0032】
【数2】
【0033】
【数3】
(ただし、各ビット711、712、714、716、718、及び719(g)は、0又は1のいずれかのバイナリ値を有する。16ビットシードgを形成するために、これらを複数の加算要素721、722、724、及び726により組み合わせる。)
【0034】
OFDMシンボル上にシグネチャ系列を対称的に形成するための(ZC*PN)系列のマッピングを図8に示す。
【0035】
図8に示すように、周波数領域において、フレーム同期信号は対称Zadoff-Chu(ZC)系列の2等分810を含むものと見なすことができる。Zadoff-Chu系列における各シンボルは、アクティブキャリア812を変調するように構成される。これに対応して、PN系列は、線814に示すようなサブキャリアを変調するように構成される。フレーム同期信号の他のサブキャリアは使用されないので、例えば、フレーム同期信号820及び822の端部に示すように、ゼロに設定される。
【0036】
(ZC*PN)系列Nの長さは、フレーム同期OFDMシンボル当たりの有用なサブキャリアの数と呼ばれる設定可能なパラメータである。これは、(ZC*PN)係数がフレーム同期OFDMシンボルの中心のNサブキャリアのみにマッピングされ、(シンボルの低帯域及び高帯域の端にある)他のサブキャリアがゼロに設定されることを意味する。(ZC*PN)系列は、その構成において鏡面対称性を有し、中心係数はゼロに設定される。
【0037】
図8に示すように、ZC系列及びPN系列は、OFDMシンボルの中心DCサブキャリアに対して鏡映対称となるようにOFDMサブキャリアにマッピングされる。フレーム同期(0≦n<N)のn番目のシンボルのサブキャリア値は、以下の式4及び5のようにして算出することができる。ただし、N=(NZC-1)/2であり、Nはシンボルの数であり、p(k)はPN系列の要素である。ZC系列は、そのルートqによって決定される。ルートqは、各シンボルについて同一であってもよいが、PN系列は各シンボルとともに増加する。
【0038】
【数4】
【0039】
【数5】
【0040】
最後のシンボルは、その特定のシンボルのサブキャリア値の位相が反転する(すなわち、180°回転)。これにより、フレーム同期及びプリアンブル信号の明確な終わりの指示が提供される。これは、別のシンボルがある場合に提供され、この場合、受信装置は、最後のOFDMシンボルの明確な指示を提供する。すなわち、任意の数の同期及びシグナリングOFDMシンボルを使用することができる。したがって、受信装置は、位相反転を検出することができるので、フレーム同期信号の終わりを検出することができる。
【0041】
【数6】
【0042】
一例では、時間領域におけるフレーム同期OFDMシンボルのデータ決定巡回シフトを行うことにより、第1のシグナリングシンボルおいてシグナリングデータを伝送することができる。これは、図6に示す巡回シフトブロックにより行われる。シグナリングビットを伝送するための処理を図9にまとめて示す。
【0043】
図9において、ステップS900で、系列生成部600により周波数領域系列が周波数領域に形成される。ステップS902において、IFFT部604によって逆フーリエ変換が行われ、周波数領域信号が時間領域に変換される。このようにして、ステップS904において、当該系列が時間領域に形成される。ステップS906に示すように、シグナリングビットが形成され、その後、ステップS908において相対的な巡回シフト値として解釈される。ステップS910において、当該相対的なシフト値は、絶対的なシフト値に変換される。矢印S912に示すように、ステップS904で形成された時間領域系列は、その後、ステップS910で決定された絶対的な巡回シフトに従ってシフトされる。最後に、ステップS914において、送信する時間領域系列が生成される。
【0044】
時間領域構造
一例では、各フレーム同期OFDMシンボルは、送信装置によってA、B、及びCと呼ぶ3つの部分から形成される。上述のように、OFDMシンボルは、通常、受信装置におけるマルチパス受信を考慮するために、時間領域におけるOFDMシンボルの区間をコピーすることで生成されるガードインターバルをOFDMシンボルに対するプリアンブルとして形成される。各フレーム同期OFDMシンボルは、2つの方法のうちの1つの方法で形成される。時間領域において異なる方法により形成したフレーム同期OFDMシンボル及び第1のシグナリングシンボルを図10及び図11に示す。図10及び図11に示すように、ガードインターバルが追加される前のOFDMシンボルの元の構成であるシンボルのデータ伝送部分が区間A(1001、1101)として表されている。したがって、区間A(1001、1101)は、フレーム同期OFDMシンボルによって伝送されるシグナリングビットを表すために、上述の巡回シフトを有する又は有しない周波数領域構造の2048pポイントIFFTとして導出される。ただし、区間A(1001、1101)は、IFFTにより形成された2048pのサンプルからなるシンボルの有効部分である。区間B(1002、1102)及びC(1004、1104)は、送信装置によって区間B(1002、1102)のサンプルに導入されるサブキャリア間隔に等しい±fΔの周波数シフトにより、区間A(1001、1101)の終わりから取り出されたサンプルから構成され、これに対応して、受信装置で除去される。各フレーム同期OFDMシンボル及び第1のシグナリングシンボルは、一貫して3072pのサンプルからなる。ただし、区間A(1001、1101)は2048pのサンプルからなり、区間C(1004、1104)は520pのサンプルと区間A(1001、1101)の1006及び1008、1106及び1108とからなり、区間B(1002、1102)は、最後の504pのサンプルと±fΔの周波数シフトが適用された区間C(1004、1104)の1006及び1106とからなる。
【0045】
フレーム同期OFDMシンボルは、それが伝送する特定の(ZC*PN)系列の同期検出のために提供され、図10に示すようなC-A-B構造を採用し、+fΔの周波数シフトを区間B(1002)に適用する。(ZC*PN)を選択することにより、使用中のメジャー及びマイナーな規格、緊急警告状態を提供するのに使用できる警告ステータス、送信装置の識別、送信装置の場所等を信号として送信することができる。
【0046】
1つ又は複数の第1のシグナリングシンボルは、シグナリング情報を伝送し、上述のようなプリアンブル信号の終端を提供する位相反転された最終シンボルを含む図11に示すようなB-C-A構造を採用し、-fΔの周波数シフトを区間B(1102)に適用する。
【0047】
【数7】
【0048】
【数8】
【0049】
【数9】
【0050】
【表1】
【0051】
【数10】
【0052】
【数11】
【0053】
【数12】
【0054】
フレーム同期OFDMシンボルは、初期の時間同期のために使用されるものとし、ZCルート及び/又はPNシードパラメータの選択により、システムの他の側面を信号として送信してもよい。このシンボルは、いかなる追加情報も信号として送信しない。また、このシンボルの巡回シフトは、常に0とする。
【0055】
差分符号化された絶対巡回シフトM(0≦M<NFFT)は、n番目の第1のシグナリングOFDMシンボルに適用され、時間領域系列の長さを法として、シンボルn-1に対する絶対巡回シフト及びシンボルnに対する相対巡回シフトを合計することにより算出される。
【0056】
【数13】
【0057】
その後、絶対巡回シフトを適用して、IFFT演算の出力からシフトされた時間領域系列を取得する。
【0058】
【数14】
【0059】
【数15】
【0060】
受信装置でのフレーム同期:広帯域
受信装置は、フレーム開始のマーカーとして、フレーム同期OFDMシンボルの存在を検出する必要がある。受信装置は、p、N、及びΔfについての適正値で事前設定されることになる。フレーム同期OFDMシンボルは、時間領域において検出する事ができるが、例えば、任意のキャリア周波数オフセットを発見するための処理及び/又はどの(ZC*PN)系列が使用されているかを確認するための別の処理を周波数領域において行わなければならない。ただし、フレーム同期OFDMシンボルの検出は、フレーム開始の検出と同等である。
【0061】
図12は、フレーム同期OFDMシンボルの存在を検出するために動作するときの図4に示す受信装置の適用を示す概略ブロック図である。図4に示すように、アンテナ50により検出された信号は、RFチューナ52に供給され、その後、A/D変換機54に供給される。その後、受信されたデジタルサンプリング信号は、順方向フーリエ変換処理部58に供給され、また、スイッチ1201の第1の入力にも供給される。スイッチ1201は、制御部1202によって制御され、受信したデジタルサンプリング信号をフレーム同期検出部1204と2つのフレーム同期処理部1206及び1210のうち第2のフレーム同期処理部との間で切り替える。フレーム同期検出部1204は、フレーム同期信号を検証及びシグナリングデータの復元を目的として時間領域から周波数領域に変換される受信信号のうち最も有効な部分を識別するために、チャネル1208を介してFFT処理部58に供給されるトリガ信号を生成する。FFT処理部58の出力により、周波数領域に変換された受信信号が第1のフレーム同期処理部1210に提供される。第1のフレーム同期処理部1210は、出力チャネル1212において、チャネル伝達関数(CTF)H(z)の第1の推定値を生成するように構成される。
【0062】
プリアンブル信号のフレーム同期OFDMシンボルの例示的な検出部を図13に示す。上述のように、第1のフレーム同期OFDMシンボルのみが初期同期させるために送信されるC-A-B構造を有する。図13は、フレーム同期OFDMシンボルの検出部を示す例示的なブロック図である。図13に示すように、受信した離散時間信号r(n)は、遅延部1301及びC-A-B構造検出部1302に供給される。C-A-B構造検出部1302は、第1の出力1304により、微細周波数オフセット(FFO)の推定値を生成する。当該微細周波数オフセットは、OFDMシンボルサブキャリア間隔よりも小さい周波数シフトであり、フレーム同期OFDMシンボルの送信中に発生する可能性がある。また、第2のチャネル1306からの出力は、受信したOFDMシンボルの期間を示すタイミングトリガの指示であり、受信したOFDMフレーム同期OFDMシンボルのできるだけ多くのエネルギー量を取り込むようにFFT処理部58により変換される。しかしながら、受信したフレーム同期OFDMシンボルを周波数領域に変換する前に、全周波数オフセットは乗算部1308で除去される。乗算部1308は、遅延部1301から遅延した受信信号を第1の入力により受信し、加算部1310及びトーン発生部1312により形成された全周波数オフセットの逆数を第2の入力により受信する。全周波数オフセットは、C-A-B構造検出部1302により推定され第1の入力に供給される微細周波数オフセット(FFO)及びフレーム同期信号処理部1310により推定された整数周波数オフセット(IFO)の一方又は両方から加算部1310により形成される。全周波数オフセットはトーン発生部1312に入力され、トーン発生部1312に全周波数オフセットに等しい周波数で正弦波トーンを生成させる。フレーム同期信号処理部1210は、周波数領域サブキャリアを、PN系列で変調されたZC系列の組み合わせにより生成された再生成シグネチャ系列と相関させることにより、IFOを生成する。その後、相関出力のピークの位置を用いて、IFOを推定する。当該IFOは、フレーム同期信号の主波数帯域内の参照周波数に対する多数のサブキャリアの周波数領域における変位である。このようにして、全周波数オフセットが推定され、構造検出部1302が推定したFFO及びフレーム同期信号処理部1210が推定したIFOから乗算部1308及びトーン発生部1312により除去される。
【0063】
上述のように、フレーム同期OFDMシンボルを検出するための図13に示すC-A-B構造検出部1302は、FFOを生成し、順方向フーリエ変換(FFT)用の入力信号バーストの有効部分を示すために用いられる。
【0064】
図14は、本技術の一実施形態に係るフレーム同期OFDMシンボルを検出するように構成された相関部を示す概略ブロック図である。この検出は、FFTを実行することができるフレーム同期OFDMシンボルのA部分の開始を示す。この処理の残りの部分は、フレーム同期OFDMシンボルで使用されている(ZC*PN)系列の検出と、それに続く次の第1のシグナリングOFDMシンボルにより伝送されるシグナリングパラメータの復号化を含む。次の第1のシグナリングOFDMシンボルは、それぞれ、そのフレーム同期OFDMシンボルと同一のZC系列及びPN系列の既知のセグメントを使用する。したがって、初めに、どのZC(系列のルート)系列及びPN(系列のシード)系列が使用されたかを掲出する。
【0065】
図14に示すように、受信した離散時間信号r(n)は、遅延部1402及び乗算部1408に供給され、トーン生成部1401の周波数調整ej2πfTに対応して周波数シフトされる。乗算部1408の出力は、2つのさらなる遅延部1404及び1406に供給される。遅延部1404及び1406は、フレーム同期OFDMシンボルのA、A_B、及びB部分の数に等しい多数のサンプルだけ、受信信号を遅延させる役割を果たす。各遅延部の出力は、さらなる乗算部1410、1412、及び1414に渡され、受信した離散時間信号r(n)の複素共役が乗算され、移動平均フィルタ1416、1418、及び1420に供給される。これにより、遅延A、A+B、及びBに従った受信信号との相関が形成される。移動平均フィルタ1416の出力は遅延素子1422によって遅延され、移動平均フィルタ1418及び1420の出力は、それぞれ、スケーリング素子1424及び1426によってアップスケールされる。2つのスケーリング素子1424及び1426の出力は、加算部1428で合計される。当該加算部の出力は、その後、乗算部1430によって、遅延素子1422の出力と乗算され、ピーク結合サンプルを生成する。当該ピーク結合サンプルは、出力1432でFFTトリガポイントが検出されるピークを特定するために、受信信号の各セクションC、A、及びBをそれぞれのコピーと相関させることにより生成される。これに応じて、当該ピークの位相により、出力1434により供給されるFFOが決定される。
【0066】
使用した(ZC*PN)系列は、フレーム同期OFDMシンボルのサブキャリアにマッピングされる。ATSC3.0の場合、使用系列は、以下の乗算によって形成される。
ZC系列にルートq=137を乗算し、
PN系列に、以下の表2のいずれかの生成部シードを乗算する。
【0067】
【表2】
【0068】
他のPN系列シード及び他の可能な生成多項式を定義及び使用することができる。したがって、ATSC3.0の場合、送信装置が使用することができる可能性のある8個の(ZC*PN)系列があることになる。本技術の諸実施形態では、8個全ての系列が受信装置で事前に生成され格納される。8個の系列のうちどれを使用したかを検出しようとするとき、受信装置は、格納した系列を、それぞれ、フレーム同期OFDMシンボルのA部分のFFT結果と順に相関させることができる。最大ピークの相関をもたらす系列は、送信装置で使用される(ZC*PN)系列である。周波数オフセットは、-FmaxからFmaxまでの当該ピーク相関の相対ビン位置である。ただし、Fmaxは、FFTビンにおける最大ターゲット整数周波数オフセットである。
【0069】
この手順のフローチャートを図15に示す。R(k)は、フレーム同期OFDMシンボルのFFTであり、C(k)は、i番目の(ZC*PN)系列である。整数周波数オフセット及び(ZC*PN)系列が検出されると、受信装置は、周波数オフセットの補正の後、第1のシグナリングOFDMシンボルの復号化に進むことができる。
【0070】
図15に示すフローチャートは、以下のように要約してもよい。
スタート:処理の開始時において、受信シンボルは、図15に示すように、周波数領域にある。諸実施形態では、シンボルスペクトルは、2048pを超えるスペクトル出力成分のFFTから導出され、オーバーサンプリングされてもよい。
S1501:ループの開始時において、参照シグネチャ系列の可変指数を初期化して、i=1とする。
S1502:これにより、受信周波数領域OFDMシンボルとi番目のシグネチャ系列との間で巡回相関が行われる。
S1504及びS1506:参照シグネチャ系列iが送信装置で使用されたものと同一である場合、IFOの範囲内で相互相関の出力に有意なピーク値が検出される。有意なピーク値が検出されなかった場合、処理はステップS1508に進み、参照シグネチャ系列の可変指数iが増加し、次の参照シグネチャ系列において相互相関が試行される。参照シグネチャ系列の候補は、特定の系列を生成するために使用されるZadoff-Chuのルート及びPN生成部のシードの組み合わせに基づく索引とともに受信装置に事前に格納されていてもよい。
S1510:相互相関の有意なピークが検出されなかった場合、現在値iは、所望の参照シグネチャ系列の指数となる。スペクトルがオーバーサンプリングされた場合、相互相関の出力におけるピークの相対位置を用いて、整数周波数オフセット(IFO)及び微細周波数オフセット(FFO)が決定される。
停止において、処理が終了する。
【0071】
第1のシグナリングデータの検出
シグナリングは、各第1のシグナリングOFDMシンボルにより伝送される。シグナリングのパラメータは、第1のシグナリングOFDMシンボルのA部分により、相対巡回シフトとして符号化される。また、相対巡回シフトは、シンボルからシンボルへ差分符号化される。一例では、復号化処理により、所与のシンボルにおける巡回シフトを検出することができ、その後、これを前のシンボルの巡回シフトで差分復号化することができる。一例では、差分巡回シフトは、復号化処理自体の一部として決定される。これは、かなり計算集約的で明示的なチャネル推定及び補正を回避できる点で有利である。
【0072】
(k)、H(k)、P(k)、及びZ(k)を、それぞれ、n番目のシンボルに対する受信スペクトル系列、チャネル伝達関数、使用PN系列、及び使用ZC系列とする。ただし、kは、サブキャリア指数である。また、Mn-1をシンボルn-1における絶対巡回シフトとする。一方、シンボルnにより伝送されるシグナリングパラメータを符号化するシンボルn-1に対する増分巡回シフトをmとする。そして、第1のシグナリングOFDMシンボルn-1及びnについて、所与のフレームについて、以下の式16が成り立つものとする。
【0073】
【数16】
【0074】
すなわち、所与のフレームのフレーム同期OFDMシンボル及び全ての第1のプリアンブルシンボルについて同一のZC系列を用い、シンボルnの雑音をN(k)として指定すると、以下の式17のように記載することができる。
【0075】
【数17】
【0076】
n-1=0、Mn-1=0、すなわち、フレームのフレーム同期OFDMシンボルに巡回シフトがないものとする。復号アルゴリズムは、R(k)をRn-1(k)で除算し、2つのシンボル間のm個のサンプルの巡回シフトを表す残差信号の位相勾配を求めることを伴う。したがって、以下の式18のように算出することができる。
【0077】
【数18】
【0078】
各フレーム同期OFDMシンボル又は第1のプリアンブルシンボルの期間が短い場合、所与の中心周波数f及び相対受信装置速度v=c/f(ただし、cは、光速)について、2つの連続シンボルの間でチャネルは実質的に一定のままであると想定するのが合理的である。すなわち、以下の式19が成り立つ。
【0079】
【数19】
【0080】
一例として、テレビに使用されるUHF帯域の最高範囲にあるf=690MHzについて、チャネルがシンボル間で著しく変化するには、vが約1564km/hを超える必要がある。
【0081】
上記式では、ノイズが乗法で増加することにより、分析が困難となり、性能が低下する。それにもかかわらず、復号化されることが望まれる相対巡回シフトは位相勾配内にあるので、上記式の成分結果の振幅は特に重要でない。したがって、Rn-1(k)による除算をその共役による乗算に変更することができる。これにより、扱いにくい計算を回避し、全てのノイズが主位相信号に追加される。位相勾配に関する限り、除算による結果は、共役による乗算による結果に等しい。
【0082】
【数20】
【0083】
【数21】
【0084】
右辺の2番目及び3番目の項は、変調ノイズである。一方、P及びPn-1が正負の系列であるから、最後の項は単なる白色ノイズである。全てのノイズは、加算により増加するため、これらの項の結合指数は、受信信号のSNRに依存する。したがって、妥当なレベルのSNRにおいて、結果の引数又は位相軌跡が右辺の1番目の項に支配されることが予想される。このようにして、結果の位相勾配を検出することにより、2つのシンボル間の相対巡回シフトmを検出することができる。また、巡回シフトは、以下の式22が成り立つため、結果に対してIFFTを実行し、ピーク振幅のサンプル位置を取得することにより検出することもできる。
【0085】
【数22】
【0086】
このアルゴリズムを図16に示す。図16に示す受信装置によれば、RFチューナ52によりダウンコンバートされた信号が受信され、受信信号は、ガードインターバル除去部56を通過した後、全てのプリフィックス及びポストフィックスが除去される。受信信号は、2つの分岐に供給される。第1の分岐では、前の受信スペクトル系列Rn-1が第1のFFT部1604により変換されるように、遅延部1601により、OFDMシンボルの有効部分に等しい多数のサンプルだけ受信信号が遅延される。また、受信信号は、受信された各シンボルも第2のFFT部1602により変換されるように、第2の分岐を介して供給される。ここで、第1のFFT部1604の出力の共役1606は、第2のFFT部1602の出力により、乗算部1608で乗算される。乗算部1608の結果は、その後、除算部1610により、現在及び前のシンボル1620に使用される複数のPN系列に除算され、IFFT部1612に供給される。IFFT部1612を通過してIFFT変換された信号は、ピーク検出部1614に入力され、2048pのスペクトル出力成分から減算部1618により減算される。
【0087】
ピーク検出部の出力におけるピーク位置のさらなる処理、すなわち、2048pからの減算は、Rn-1(k)をR(k)で除算した場合、回避することができる。この場合、除算の代わりに共役を用いて、関連式は以下の式23のようになる。
【0088】
【数23】
【0089】
この手法を図17に示す。
【0090】
図17図16と実質的に同一であるので、相違点のみを説明する。図16とは対照的に、図17に示す受信装置は、現在受信しているスペクトル系列Rの共役を形成する。スペクトル系列Rは、共役部1606により共役され、乗算部1608により、FFT変換された前に受信したスペクトル系列Rn-1の出力と乗算される。乗算部1608の結果は、その後、除算部1610により、現在及び前のシンボル1720に使用される複数のPN系列で除算される。2048pからの減算は、ここでは必要ない。したがって、最終出力は、ピーク検出部1614から受信される。
【0091】
図16及び図17の例に示すように、本技術の諸実施形態によれば、周波数同期OFDMシンボル及び1つの第1のシグナリングOFDMシンボルによって伝送されるシグネチャ系列の巡回シフトを検出することによって、第1のシグナリングデータを推定する構成が提供される。図16の例に示すように、FFT部1602及び1604は、周波数同期OFDMシンボル及び1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボルのそれぞれの有効部分の時間長を連続的に周波数領域に変換するように構成される。他の例では、2つのFFT部1602及び1604の代わりに単一のFFT部を使用して順次動作させることができることが理解されよう。乗算部1608は、現在の第1のシグナリングOFDMシンボルの各周波数領域サンプルを受信し、フレーム同期OFDMシンボルの1つ又は現在の第1のシグナリングOFDMシンボルの直前の1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボルの1つの対応するサンプルの共役部1606により生成された共役で各サンプルを乗算して、各サブキャリアサンプルについて中間サンプルを生成するように構成される。IFFT部1612は、現在の第1のOFDMシンボルから得られた中間サンプルを時間領域に変換するように構成される。ピーク検出部1614から形成された巡回シフト検出部は、時間領域に変換された中間サンプルのピークから1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボルのそれぞれに存在するシグネチャ系列の巡回シフトを検出することにより、1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボルのそれぞれによって伝送された第1のシグナリングデータを推定するように構成される。
【0092】
したがって、本技術の諸実施形態によれば、周波数同期OFDMシンボルと第1のシグナリングOFDMシンボルとの間の相対巡回シフトを検出することにより、第1のシグナリングデータを検出するように受信装置を構成することができる。これにより、当該検出処理において、加算ノイズのみが存在することになる。したがって、より低い信号対雑音比でシグネチャ系列の巡回シフトを検出することにより、シグナリングデータを正確に推定することができるので、図16及び図17に示すような共役乗算により、利点が得られる。
【0093】
図18は、本技術の一実施形態に係る図16及び図17に示すような共役乗算を用いる方法と除算を用いる周波数領域復号アルゴリズムとの性能の差を示すブロック誤り率対シンボル対雑音比のグラフである。
【0094】
プロットは、加法性ホワイトガウス雑音(AWGN)チャネル用のものであり、本技術の諸実施形態で採用するような共役乗算のアルゴリズムは、実際の除算を使用するものと比較して、SNRの点で非常に優れていることがはっきりと分かる。マルチパスがある場合、この比較はより顕著になる。
【0095】
【数24】
【0096】
【数25】
【0097】
【表3】
【0098】
狭帯域受信では、受信装置は関連するセグメントについてのみ同調する。これは、図19の本技術の一実施形態に係る送信装置による構造で送信される信号の表現で示される。図19は、γ=7の場合において、図20に示す例示的な受信装置により、第2のシグナリング及びペイロードデータを伝送するために使用される周波数分割されたOFDMシンボルの信号電力に対する周波数のプロットを示す。図20に示す受信装置は、図16に示す例に対応するので、図16図19との相違点のみを説明する。図17に示す例について、対応する変更を行うことにより、例示的な狭帯域受信装置を実装することもできることが理解されよう。
【0099】
図20に示す狭帯域受信装置の例では、無線周波数検出部/チューナ52及び受信部が図19の狭帯域周波数Seg3内の信号を受信するだけなので、より低いレートで受信信号をサンプリングすることができる。したがって、受信装置の入力サンプリングレートを係数γだけ減少することができる。同様に、図16及び図17に示す例に対して、図20に示す例示的な受信装置に対して以下の調整が行われる。
入力における遅延部1601は、N/γに減少する。
これに応じて、FFT部1602及び1604のサイズが、N/γだけ減少する。
【0100】
信号が全帯域無線周波数送信帯域幅信号よりも低いレートでサンプリングされるので、時間領域シンボルの各CAB領域の長さは/γだけ減少する。これに応じて、図14における全ての遅延及び移動平均フィルタの長さも係数γだけ減少するであろう。スケーリング部1622は、また、乗算部1608の出力で中間結果として生成された受信狭帯域信号からのサンプルを用いて、PN系列のセクションをP*Pn-1で除算(又は乗算)するように構成される。
【0101】
【数26】
【0102】
相対巡回シフトを検出する際には、図16又は図17に示すいずれかの方式を用いて、上述のような全ての関連するサブキャリアが処理される。最終IFFTを実行する前に、スケーリング部1622からのP*Pn-1で除算(又は、両者は正負であるので-で乗算)することで得られる関連サブキャリアのセグメントがIFFT部1612に供給され、各サブキャリアは正しい位置にあり、他の全てのサブキャリアはゼロにセットされる。すなわち、アップサンプリング部2001は、除算部1610の出力に設けられた周波数領域のサンプルにゼロサンプルを付加するように構成される。IFFT部1612が適用するIFFTサイズは、その後、全帯域受信装置が使用されているかのように適用される。当該出力により、その後、図16及び図17の場合に対応する方法で、位相勾配が提供される。IFFT部1612の出力のピーク高さは、処理セグメントにおけるサブキャリアの絶対数に影響される。これは、第1のシグナリングOFDMシンボルのFFTサイズが小さい場合、ピークが大幅に小さくなるため、FFTサイズが大きい場合と比較してブロック誤りが発生する可能性が高くなることを意味する。
【0103】
したがって、本技術の諸実施形態によれば、受信装置の無線周波数復調回路は、1つ又は複数の第2のシグナリングOFDMシンボル及び1つ又は複数のペイロードOFDMシンボルの周波数セグメントのうちの1つに対応する帯域幅内の無線信号を検出及び復元するように構成される。逆フーリエ変換は、現在の第1のシグナリングOFDMシンボルの周波数領域のサンプルに前の周波数同期OFDMシンボルの共役を乗算することで生成される中間サンプルを変換するように構成される(ただし、各サンプルは、OFDMシンボルのセグメントの検出された各サブキャリアの複素サンプルに対応する)。中間サンプルは、時間領域に変換され、1つ又は複数の第1のOFDMシンボルのうち現在のシンボルの結果を示すが、無線周波数送信帯域幅に対応する帯域幅に従って、アップサンプリングされる。これにより、巡回シフト検出部は、帯域幅を無線周波数送信帯域幅に増加させた中間サンプルについて生成された時間領域の中間サンプルから、シグネチャ系列の巡回シフトを検出することができる。
【0104】
したがって、一例によれば、アップスケーリング部2001は、周波数領域における中間サンプルを受信し、当該中間サンプルにゼロサンプルを付加するように構成される。当該中間サンプルは、無線周波数送信帯域幅の周波数領域における等価物に相当する。
【0105】
以上の説明から理解されるように、本技術の諸実施形態によれば、同一の無線周波数チャネル内でサービスの時分割多重化及び周波数分割多重化の両方を可能にする構成を提供することができる。これは、図5に示す提案されたフレーム構造を採用して、本技術の諸実施形態に従って実現される。これにより、モバイルサービスの容量を増加させることができる。
【0106】
以下の番号付けされた段落は、本技術のさらなる例示的な態様及び特徴を定義する。
段落1
直交周波数分割多重化されたOFDMシンボルを用いてペイロードデータを送信する送信装置であって、
複数の異なるチャネルから送信される上記ペイロードデータを受信し、複数のタイムフレームについて上記各チャネルから受信したペイロードデータを複数の送信用ペイロードデータフレームにフレーム化するように構成されたフレームビルダと、
上記複数のペイロードデータフレームのそれぞれについて、フレーム同期OFDMシンボル、1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボル、1つ又は複数の第2のシグナリングOFDMシンボルを生成し、上記各チャネルから受信したペイロードデータにより、1つ又は複数のペイロードOFDMシンボルを変調するように構成された変調部と、
上記複数のペイロードデータフレームを複数の送信フレームとして送信する送信部を備え、
上記複数の送信フレームは、それぞれ、1つ又は複数のペイロードOFDMシンボルを含み、上記1つ又は複数のペイロードOFDMシンボルに対してフレーム同期OFDMシンボルと、それに続く上記1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボルと、それに続く上記1つ又は複数の第2のシグナリングOFDMシンボルとが先行し、
上記フレーム同期OFDMシンボル及び上記1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボルは、無線周波数送信帯域幅に等しい帯域幅で送信され、上記1つ又は複数の第2のシグナリングOFDMシンボル及び上記1つ又は複数のペイロードOFDMシンボルは、上記無線周波数送信帯域幅で送信され、上記1つ又は複数の第2のシグナリングOFDMシンボル及び上記1つ又は複数のペイロードOFDMシンボルは、それぞれ、周波数分割されて複数の周波数セグメントを提供し、上記複数の周波数セグメントは、それぞれ、異なるチャネルからペイロードデータを伝送し、上記各周波数セグメントにおける上記1つ又は複数の第2のシグナリングOFDMシンボルは、上記1つ又は複数のペイロードOFDMシンボルから上記複数の周波数セグメントにより送信される上記ペイロードデータをチャネル毎に検出及び復元するための物理層シグナリングの複数のインスタンスのうちの1つのインスタンスを伝送し、上記1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボルは、上記第2のシグナリングOFDMシンボルを検出するための第1のシグナリングデータを伝送する
送信装置。
段落2
段落1に記載の送信装置であって、さらに、
シグネチャ系列により上記フレーム同期OFDMシンボルを変調し、上記1つ又は複数の 第1のシグナリングOFDMシンボル及び先行するシンボルに対して巡回シフトされた時間領域の1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボルを変調するように構成されたシグネチャ系列組み合わせ部を備え、
上記時間領域の1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボルの巡回シフトは、上記1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボルで伝送される上記第1のシグナリングデータを表す
送信装置。
段落3
段落1又は2に記載の送信装置であって、
上記第1のシグナリングデータは、上記周波数セグメントの数の指示を含む
送信装置。
段落4
段落1、2、又は3のいずれか1つに記載の送信装置であって、
上記第1のシグナリングデータは、緊急状況の指示を含む
送信装置。
段落5
段落1、2、3、又は4のいずれか1つに記載の送信装置であって、
上記第1のシグナリングデータは、上記1つ又は複数の第2のシグナリングOFDMシンボル及び上記1つ又は複数のペイロードOFDMシンボルに使用されるフーリエ変換サイズ及びガードインターバルの指示を含む
送信装置。
段落6
段落1~5のいずれか1つに記載の送信装置であって、
上記送信装置と組み合わされた上記変調部は、上記フレーム同期OFDMシンボルの有効部分の複数のサンプルからなる第1の部分Cと、上記フレーム同期OFDMシンボルの上記有効部分を含む部分Aとを含む第1の時間領域構造に従って上記フレーム同期OFDMシンボルを形成するように構成され、
上記第1の部分の部分Bは、コピーされて上記フレーム同期OFDMシンボルのポストアンブルを形成する
送信装置。
段落7
段落1~6のいずれか1つに記載の送信装置であって、
上記送信装置と組み合わされた上記変調部は、上記第1のシグナリングOFDMシンボルの有効部分の複数のサンプルからなる第1の部分Bと、上記第1のシグナリングOFDMシンボルの上記有効部分を含む部分Aと、上記第1のシグナリングOFDMシンボルの有効部分を含む部分Cとにより、上記1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボルを形成するように構成され、
上記部分Aは、コピーされて上記第1のシグナリングOFDMシンボルの第2の部分を形成する
送信装置。
段落8
段落1に記載の送信装置であって、
上記シグネチャ系列は、Zadoff-chu系列と擬似ランダムノイズ系列との組み合わせを含む
送信装置。
段落9
直交周波数分割多重化されたOFDMシンボルを用いてペイロードデータを送信する送信方法であって、
複数の異なるチャネルから送信される上記ペイロードデータを受信し、
複数のタイムフレームについて上記各チャネルから受信したペイロードデータを複数の送信用ペイロードデータフレームにフレーム化し、
上記複数のペイロードデータフレームのそれぞれについて、フレーム同期OFDMシンボル、1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボル、1つ又は複数の第2のシグナリングOFDMシンボルを生成し、
上記各チャネルから受信したペイロードデータにより、1つ又は複数のペイロードOFDMシンボルを変調し、
上記複数のペイロードデータフレームを複数の送信フレームとして送信し、
上記複数の送信フレームは、それぞれ、1つ又は複数のペイロードOFDMシンボルを含み、上記1つ又は複数のペイロードOFDMシンボルに対してフレーム同期OFDMシンボルと、それに続く上記1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボルと、それに続く上記1つ又は複数の第2のシグナリングOFDMシンボルとが先行し、
上記フレーム同期OFDMシンボル及び上記1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボルは、無線周波数送信帯域幅に等しい帯域幅で送信され、上記1つ又は複数の第2のシグナリングOFDMシンボル及び上記1つ又は複数のペイロードOFDMシンボルは、上記無線周波数送信帯域幅で送信され、上記1つ又は複数の第2のシグナリングOFDMシンボル及び上記1つ又は複数のペイロードOFDMシンボルは、それぞれ、周波数分割されて複数の周波数セグメントを提供し、上記複数の周波数セグメントは、それぞれ、異なるチャネルからペイロードデータを伝送し、上記各周波数セグメントにおける上記1つ又は複数の第2のシグナリングOFDMシンボルは、上記1つ又は複数のペイロードOFDMシンボルから上記複数の周波数セグメントにより送信される上記ペイロードデータをチャネル毎に検出及び復元するための物理層シグナリングの複数のインスタンスのうちの1つのインスタンスを伝送し、上記1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボルは、上記第2のシグナリングOFDMシンボルを検出するための第1のシグナリングデータを伝送する
送信方法。
段落10
段落9に記載の送信方法であって、さらに、
シグネチャ系列により上記フレーム同期OFDMシンボルを変調し、
上記1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボル及び先行するシンボルに対して巡回シフトされた時間領域の1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボルを変調し、
上記時間領域の1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボルの巡回シフトは、上記1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボルで伝送される上記第1のシグナリングデータを表す
送信方法。
段落11
段落9又は10に記載の送信方法であって、
上記第1のシグナリングデータは、上記周波数セグメントの数の指示を含む
送信方法。
段落12
段落9,10、又は11のいずれか1つに記載の送信方法であって、
上記第1のシグナリングデータは、緊急状況の指示を含む
送信方法。
段落13
段落9,10、11、又は12のいずれか1つに記載の送信方法であって、
上記第1のシグナリングデータは、上記1つ又は複数の第2のシグナリングOFDMシンボル及び上記1つ又は複数のペイロードOFDMシンボルに使用されるフーリエ変換サイズ及びガードインターバルの指示を含む
送信方法。
段落14
段落9~13のいずれか1つに記載の送信方法であって、さらに、
上記フレーム同期OFDMシンボルの有効部分の複数のサンプルからなる第1の部分Cと、上記フレーム同期OFDMシンボルの上記有効部分を含む部分Aとを含む第1の時間領域構造に従って上記フレーム同期OFDMシンボルを形成し、
上記第1の部分の部分Bは、コピーされて上記フレーム同期OFDMシンボルのポストアンブルを形成する
送信方法。
段落15
段落9~14のいずれか1つに記載の送信方法であって、さらに、
上記第1のシグナリングOFDMシンボルの有効部分の複数のサンプルからなる第1の部分Bと、上記第1のシグナリングOFDMシンボルの上記有効部分を含む部分Aと、上記 第1のシグナリングOFDMシンボルの有効部分を含む部分Cとにより、上記1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボルを形成し、
上記部分Aは、コピーされて上記第1のシグナリングOFDMシンボルの第2の部分を形成する
送信方法。
段落16
段落9に記載の送信方法であって、
上記シグネチャ系列は、Zadoff-chu系列と擬似ランダムノイズ系列との組み合わせを含む
送信方法。
段落17
受信信号からペイロードデータを検出及び復元するための受信装置であって、
複数の異なるチャネルから直交周波数分割多重(OFDM)シンボルとして上記ペイロードを複数の送信フレームのうち1つ以上のフレームで伝送する送信装置によって形成及び送信された上記受信信号を検出及び復元するように構成された無線周波数復調回路であって、上記複数の送信フレームは、それぞれ、フレーム同期OFDMシンボルと、それに続く1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボルと、1つ又は複数の第2のOFDMシンボルと、それに続く1つ又は複数のペイロードOFDMシンボルとを含み、上記1つ又は複数のペイロードOFDMシンボルは、複数のタイムフレームのうちの1つのタイムフレームから上記複数の異なるチャネル毎にペイロードデータを伝送し、上記フレーム同期OFDMシンボル及び上記1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボルは、無線周波数送信帯域幅に等しい帯域幅で送信され、上記1つ又は複数の第2のシグナリングOFDMシンボル及び上記1つ又は複数のペイロードOFDMシンボルは、上記無線周波数送信帯域幅で送信され、上記1つ又は複数の第2のシグナリングOFDMシンボル及び上記1つ又は複数のペイロードOFDMシンボルは、それぞれ、周波数分割されて複数の周波数セグメントを提供し、上記複数の周波数セグメントは、それぞれ、異なるチャネルからペイロードデータ及び上記1つ又は複数のペイロードOFDMシンボルの対応するセグメントから上記複数の周波数セグメントにより送信される上記ペイロードデータをチャネル毎に検出及び復元するための物理層シグナリングの複数のインスタンスのうちの1つのインスタンスを提供し、上記1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボルは、上記第2のシグナリングOFDMシンボルを検出するための第1のシグナリングデータを伝送する無線周波数復調回路と、
上記周波数同期OFDMシンボルから、上記ペイロードOFDMシンボルの上記1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボルの有効部分の時間長を周波数領域に変換する同期タイミングを検出するように構成された検出回路と、
上記1つ又は複数の第1のシグナリングOFDMシンボル又は上記ペイロードOFDMシンボルの上記時間長を上記特定された同期タイミングに従って上記時間領域から上記周波数領域に変換するように構成された順方向フーリエ変換回路と、
上記第1のシグナリングOFDMシンボルから上記第1のシグナリングデータを復元し、上記第1のシグナリングデータを用いて、上記1つ又は複数の第2のシグナリングOFDMシンボル上記周波数セグメントのうちの1つのセグメントから上記物理層シグナリングデータを検出及び復元し、上記1つ又は複数のペイロードOFDMシンボルの上記周波数セグメントのうちの1つのセグメントから、1つのタイムフレーム毎に上記ペイロードデータを復元するように構成された復調回路と
を備える受信装置。
本技術の様々なさらなる態様及び特徴は、添付の特許請求の範囲において定義され、従属請求項の特徴を、請求項の従属のために列挙した特定の組み合わせ以外の独立請求項の特徴と様々に組み合わせることができる。本技術の範囲を逸脱しない範囲で、上述の実施形態に変更を加えてもよい。例えば、実施形態の処理要素は、ハードウェア、ソフトウェア、及びデジタル又はアナログ回路で実施してもよい。さらに、ある特徴が特定の実施形態に関連しているように記載されていても、本技術に従って上述の実施形態の様々な特徴を組み合わせてもよいことが当業者に理解されよう。
[1]ATSC規格:A/321、システムディスカバリ及びシグナリング(ATSC Standard: A/321, System Discovery and Signaling Doc. A/321:2016):2016年3月23日
[2]ATSC候補規格:システムディスカバリ及びシグナリング(ATSC Candidate Standard: System Discovery and Signaling(Doc. A/321 Part 1))、高度テレビジョン・システムズ委員会,2015年7月15日
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【手続補正書】
【提出日】2024-01-11
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
受信装置であって、
OFDMシンボルの時間領域フレームからペイロードデータを復元するように構成された回路を具備し、
前記時間領域フレームのそれぞれは、無線周波数チャネルを補い、物理層パイプに分割された音声/映像チャネルを搬送する複数の周波数セグメントの中にペイロードOFDMシンボルを含むように構成されたポストプリアンブル波形を有し、
前記回路は、前記周波数セグメントの中の物理層パイプから音声/映像チャネルを復元するように構成され、
前記無線周波数チャネルは、前記周波数セグメントの中に、時分割多重化された音声/映像チャネルと周波数分割多重化された音声/映像チャネルの両方を有する
受信装置。
【請求項2】
請求項1に記載の受信装置であって、
前記回路は、所定のサブキャリアの数を有する第1のシグナリングシンボルを変調するシグネチャ系列を有する同期シンボルを検出するように構成される
受信装置。
【請求項3】
請求項2に記載の受信装置であって、
前記回路は、前記無線周波数チャネルの周波数帯域幅にわたる前記同期シンボルを検出するように構成される
受信装置。
【請求項4】
請求項2又は3に記載の受信装置であって、
前記回路は、前記第1のシグナリングシンボルの部分の巡回シフトによりシグナリングパラメータが符号化される少なくとも1つの第1のシグナリングシンボルを検出するように構成される
受信装置。
【請求項5】
請求項4に記載の受信装置であって、
前記回路は、前記無線周波数チャネルの前記周波数帯域幅にわたる前記第1のシグナリングシンボルを検出するように構成される
受信装置。
【請求項6】
請求項4又は5に記載の受信装置であって、
前記回路は、前記時間領域フレーム内の周波数セグメントの数を示すシグナリングパラメータを検出するように構成される
受信装置。
【請求項7】
請求項4から6のいずれかに記載の受信装置であって、
前記回路は、前記少なくとも1つの第1のシグナリングシンボルから、各周波数セグメントのために前記無線周波数チャネルの前記帯域幅を分割する1つの帯域幅を有する第2のシグナリングシンボルを少なくとも1つ検出するように構成される
受信装置。
【請求項8】
請求項1に記載の受信装置であって、
前記回路は、前記無線周波数チャネル中の音声/映像チャネルを復号化するように構成され、当該音声/映像チャネルは、モバイルサービスとしての配信のためのチャネルである
受信装置。
【請求項9】
請求項1から8のいずれかに記載の受信装置であって、
前記回路は、受信帯域幅を介して受信するナローバンド受信回路であり、周波数セグメントは、受信帯域幅の帯域幅に対応する
受信装置。
【請求項10】
方法であって、
OFDMシンボルの時間領域フレームからペイロードデータを復元するステップを含み、
前記時間領域フレームのそれぞれは、無線周波数チャネルを補い、物理層パイプに分割された音声/映像チャネルを搬送する複数の周波数セグメントの中にペイロードOFDMシンボルを含むように構成されたポストプリアンブル波形を有し、
さらに、前記周波数セグメントの中の物理層パイプから音声/映像チャネルを復元するステップを含み、
前記無線周波数チャネルは、前記周波数セグメントの中に、時分割多重化された音声/映像チャネルと周波数分割多重化された音声/映像チャネルの両方を有する
方法。
【請求項11】
請求項10に記載の方法であって、
周波数セグメントが、ナローバンド受信回路により受信されるようにも構成される
方法。
【請求項12】
請求項1又は2に記載の受信装置に対応する送信装置であって、
前記第1のシグナリングデータは、周波数セグメントの数を示す値を含む
送信装置。
【請求項13】
請求項12に記載の送信装置であって、
前記第1のシグナリングデータは、緊急事態を示す値を含む
送信装置。
【請求項14】
請求項12に記載の送信装置であって、
前記第1のシグナリングデータは、前記1つ又は複数の第2のシグナリングOFDMシンボルと前記1つまたは複数のペイロードOFDMシンボルのために用いたフーリエ変換のサイズとガードインターバルを示す値を含む
送信装置。
【請求項15】
請求項12に記載の送信装置であって、
前記1つまたは複数の第1のシグナリングOFDMシンボルあるいはペイロードOFDMシンボルの利用可能な部分の一時的な長さを周波数領域に変換するための同期タイミングを、前記同期OFDMシンボルから検出するように構成される検出回路
をさらに具備する
送信装置。