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(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】
(24)【登録日】2022-05-23
(45)【発行日】2022-05-31
(54)【発明の名称】ＭＩＭＯ受信装置
(51)【国際特許分類】
H04B 7/06 20060101AFI20220524BHJP
H03M 13/27 20060101ALI20220524BHJP
H04B 7/0413 20170101ALI20220524BHJP
H04J 11/00 20060101ALI20220524BHJP
H04L 27/26 20060101ALI20220524BHJP
【ＦＩ】
H04B7/06 982
H03M13/27
H04B7/0413 300
H04J11/00 B
H04L27/26 310
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2017126988
(22)【出願日】2017-06-29
(65)【公開番号】P2019012876
(43)【公開日】2019-01-24
【審査請求日】2020-04-20
【前置審査】
(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】100121119
【弁理士】
【氏名又は名称】花村 泰伸
(72)【発明者】
【氏名】鴨田 浩和
(72)【発明者】
【氏名】村瀬 健治
(72)【発明者】
【氏名】居相 直彦
(72)【発明者】
【氏名】濱住 啓之
(72)【発明者】
【氏名】澁谷 一彦
【審査官】原田 聖子
(56)【参考文献】
【文献】特開２００９－０３３６９６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－０５９０１２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０４Ｂ ７／０６
Ｈ０３Ｍ １３／２７
Ｈ０４Ｂ ７／０４１３
Ｈ０４Ｊ １１／００
Ｈ０４Ｌ ２７／２６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の送信アンテナから送信されたＯＦＤＭ信号を、複数の受信アンテナを介して受信するＭＩＭＯ受信装置において、前記複数の受信アンテナのそれぞれに対応した受信アンテナ系統毎に、前記ＯＦＤＭ信号における周波数領域の信号から制御信号を抽出する抽出部と、
前記抽出部により抽出された前記制御信号に含まれるパイロット信号に基づいて伝搬路応答を推定し、前記周波数領域の信号及び前記伝搬路応答に基づいてＭＩＭＯ検出を行い、前記複数の送信アンテナのそれぞれに対応した送信アンテナ系統毎のキャリアシンボルを生成するＭＩＭＯ検出部と、
前記送信アンテナ系統毎に、前記ＭＩＭＯ検出部により生成された前記キャリアシンボルから、ＦＥＣブロックを単位としたキャリアシンボルを抽出し、前記送信アンテナ系統毎の前記ＦＥＣブロックを単位とした前記キャリアシンボルを合成する合成部と、
前記合成部により合成された前記ＦＥＣブロックを単位とした前記キャリアシンボルを復号し、前記送信アンテナ系統毎のビット誤り率を算出して前記送信アンテナ系統毎の特性を得るための前記ＦＥＣブロックを復元する復号部と、
前記復号部により復元された前記ＦＥＣブロックのぺイロードから送信対象の情報を抽出する情報抽出部と、
を備えたことを特徴とするＭＩＭＯ受信装置。
【請求項2】
請求項１に記載のＭＩＭＯ受信装置において、前記合成部は、
前記抽出部により抽出された前記制御信号に含まれるオン／オフ制御信号がオンを示している場合、前記ＭＩＭＯ検出部により生成された前記送信アンテナ系統毎の全ての前記キャリアシンボルに対し、シンボル毎にデインターリーブを行い、前記送信アンテナ系統毎に、前記デインターリーブ後の前記キャリアシンボルを出力し、
前記オン／オフ制御信号がオフを示している場合、前記ＭＩＭＯ検出部により生成された前記送信アンテナ系統毎の前記キャリアシンボルを出力するデインターリーブ部と、
前記送信アンテナ系統毎に、前記デインターリーブ部により出力された前記キャリアシンボルから、前記ＦＥＣブロックを単位とした前記キャリアシンボルを抽出するキャリアシンボル抽出部と、
前記キャリアシンボル抽出部により抽出された前記送信アンテナ系統毎の前記ＦＥＣブロックを単位とした前記キャリアシンボルを合成するブロック合成部と、
を備えたことを特徴とするＭＩＭＯ受信装置。
【請求項3】
請求項１または２に記載のＭＩＭＯ受信装置において、前記合成部は、
前記抽出部により抽出された前記制御信号に含まれる第１切り替え制御信号が前記ＦＥＣブロックを示している場合、前記送信アンテナ系統毎に、前記ＦＥＣブロックを単位とした前記キャリアシンボル、及び、伝搬路を含む前記送信アンテナ系統の特性を判断するための所定のテスト信号からなるテスト用キャリアシンボルのうち、前記ＦＥＣブロックを単位とした前記キャリアシンボルを選択し、前記送信アンテナ系統毎の前記ＦＥＣブロックを単位とした前記キャリアシンボルを合成し、
前記第１切り替え制御信号が前記テスト用キャリアシンボルを示している場合、前記送信アンテナ系統毎に、前記ＦＥＣブロックを単位とした前記キャリアシンボル及び前記テスト用キャリアシンボルのうち、前記テスト用キャリアシンボルを選択し、前記テスト用キャリアシンボルに基づいて、前記送信アンテナ系統毎の特性を判断するためのデータを算出する、ことを特徴とするＭＩＭＯ受信装置。
【請求項4】
請求項１または２に記載のＭＩＭＯ受信装置において、前記情報抽出部は、
前記復号部により復元された前記ＦＥＣブロックの前記ぺイロードから、前記送信対象の情報、または伝搬路を含む前記送信アンテナ系統の特性を判断するためのテスト信号を含むテスト情報を抽出し、
前記抽出部により抽出された前記制御信号に含まれる第２切り替え制御信号が前記送信対象の情報を示している場合、前記ＦＥＣブロックの前記ぺイロードから抽出した前記送信対象の情報を出力し、
前記第２切り替え制御信号が前記テスト情報を示している場合、前記ＦＥＣブロックの前記ぺイロードから抽出した前記送信アンテナ系統毎の前記テスト情報に基づいて、前記送信アンテナ系統毎の特性を判断するためのデータを算出する、ことを特徴とするＭＩＭＯ受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、デジタル信号の伝送方式に係わり、特に、ＭＩＭＯ（Multiple-Input Multiple-Output：多入力多出力）技術を用いてＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）信号を伝送する装置に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、無線通信システムでは、ＭＩＭＯ技術を用いることにより、複数のアンテナから同一周波数の搬送波にて情報を伝送することができ、伝送容量を増大することができる。複数のアンテナから異なる情報を伝送することができるため、送信対象の情報が１つのストリームである場合には、何らかの手段によって、そのストリームを複数のアンテナへ振り分けることが必要となる。
【0003】
図１０は、送信対象の情報が格納されたＦＥＣ（Forward Error Correction：前方誤り訂正）ブロック群を説明する図である。無線伝送システムのＭＩＭＯ送信装置は、図１０に示すＦＥＣブロック＃１，＃２，＃３，＃４，・・・のＦＥＣブロック群を順次構成し、ＦＥＣブロックのビット列をサブキャリア変調方式に応じたキャリアシンボルに変換し、これを複数のアンテナへ振り分ける。
【0004】
図１１は、ＦＥＣブロックの構成例を説明する図であり、内符号としてＬＤＰＣ符号が用いられ、外符号としてＢＣＨ符号が用いられる場合を示している。このＦＥＣブロックは、ヘッダ、ペイロード、ＢＣＨ符号パリティ、スタッフビット及びＬＤＰＣ（Low Density Parity Check：低密度パリティ検査）符号パリティにより構成される。ＦＥＣブロック長は44,880ビットである。ＦＥＣブロックのペイロードには、送信対象の情報が格納される。
【0005】
送信対象の情報を複数のアンテナへ振り分ける技術としては、特許文献１の手法、非特許文献１の手法等が提案されている。特許文献１の手法は、水平偏波及び垂直偏波を用いた２入力２出力のＭＩＭＯ伝送を行う無線通信システムにおいて、キャリアシンボル毎に、交互に２系統のアンテナへ振り分けるものである。
【0006】
具体的には、ＭＩＭＯ送信装置は、奇数番目のキャリアシンボルを第１系統のアンテナへ振り分け、偶数番目のキャリアシンボルを第２系統のアンテナへ振り分ける。これにより、送信対象の情報がそれぞれの偏波に振り分けられるから、偏波間に特性の差があったとしても、その影響を分散させることができ、誤り訂正の効果を発揮させることができる。
【0007】
また、非特許文献１の手法は、特許文献１の手法と同様に、水平偏波及び垂直偏波を用いた２入力２出力のＭＩＭＯ伝送を前提としている。非特許文献１の手法は、２系統のアンテナに対応する２つのＯＦＤＭサブキャリアにキャリアシンボルを順番に並べた後、２系統のアンテナへ振り分けるものである。
【0008】
図１２は、非特許文献１の手法を説明する図である。ＭＩＭＯ送信装置は、図１２に示すように、ＦＥＣブロック＃１，＃２，＃３，＃４，・・・のＦＥＣブロック群のキャリアシンボルを、２系統のアンテナに対応する２つのＯＦＤＭサブキャリアに順番に並べる。
【0009】
ＭＩＭＯ送信装置は、ＦＥＣブロック群のキャリアシンボルを順番に並べた後、シンボル毎に、周波数及び偏波間インターリーブを行う。周波数及び偏波間インターリーブは、２系統のアンテナに対応する全てのＯＦＤＭサブキャリアを対象としたインターリーブである。
【0010】
図１２の例では、第１番目のシンボルにおいて、ＦＥＣブロック＃１，＃２の全てのキャリアシンボル、及び、ＦＥＣブロック＃３の全てのキャリアシンボルのうち先行する一部のキャリアシンボルを対象として、インターリーブが行われる。また、第２番目のシンボルにおいて、ＦＥＣブロック＃３の全てのキャリアシンボルのうち後続のキャリアシンボル、ＦＥＣブロック＃４の全てのキャリアシンボル等を対象として、インターリーブが行われる。
【0011】
ＭＩＭＯ送信装置は、インターリーブ後のキャリアシンボルを、第１系統のアンテナ及び第２系統のアンテナへ振り分け、図１２に示すように、第１アンテナ系統のＯＦＤＭ信号及び第２アンテナ系統のＯＦＤＭ信号としてそれぞれ送信する。
【0012】
インターリーブの処理により、キャリアシンボルが偏波間（アンテナ間）で並び替えられる（順番を入れ替えられる）。これにより、偏波間に大きな特性の差があったとしても、その影響を分散させることができ、安定した伝送を実現することができる。また、この手法は、特許文献１の手法よりも特性が良いことが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0013】
【文献】特開２０１６－１４９７４０号公報
【非特許文献】
【0014】
【文献】朝倉慎悟、“偏波間伝送路特性差による特性劣化の改善策”、ＮＨＫ技研Ｒ＆Ｄ、No.136、pp.16-23、2012年11月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0015】
ＭＩＭＯ技術を用いた無線伝送システムを構成するＭＩＭＯ送信装置及びＭＩＭＯ受信装置においては、その開発、製造及び運用の際に、伝搬状況を確認したり、発生した障害を切り分けたりする必要がある。そのためには、複数の送信アンテナ系統（高周波部及び伝搬路を含む系統）毎に特性を得ることが有用である。
【0016】
しかしながら、前述の特許文献１の手法及び非特許文献１の手法では、ＭＩＭＯ受信装置にて復調したデータから、送信アンテナ系統毎の特性を得ることができず、どの送信アンテナ系統に問題があるのかを判断することができない。なぜならば、ＭＩＭＯ送信装置から送信対象の情報が複数の送信アンテナ系統に分散して送信されることから、復調したデータは、複数の送信アンテナ系統を介して得られたデータだからである。
【0017】
このように、復調したデータから送信アンテナ系統毎の特性を得ることが可能となるように、ＭＩＭＯ送信装置において、キャリアシンボルを複数の送信アンテナ系統へ振り分ける手法が所望されていた。
【0018】
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、ＭＩＭＯ技術を用いた無線伝送システムにおいて、送信アンテナ系統毎の特性を得ることが可能なＭＩＭＯ受信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0023】
前記課題を解決するために、請求項１のＭＩＭＯ受信装置は、複数の送信アンテナから送信されたＯＦＤＭ信号を、複数の受信アンテナを介して受信するＭＩＭＯ受信装置において、前記複数の受信アンテナのそれぞれに対応した受信アンテナ系統毎に、前記ＯＦＤＭ信号における周波数領域の信号から制御信号を抽出する抽出部と、前記抽出部により抽出された前記制御信号に含まれるパイロット信号に基づいて伝搬路応答を推定し、前記周波数領域の信号及び前記伝搬路応答に基づいてＭＩＭＯ検出を行い、前記複数の送信アンテナのそれぞれに対応した送信アンテナ系統毎のキャリアシンボルを生成するＭＩＭＯ検出部と、前記送信アンテナ系統毎に、前記ＭＩＭＯ検出部により生成された前記キャリアシンボルから、ＦＥＣブロックを単位としたキャリアシンボルを抽出し、前記送信アンテナ系統毎の前記ＦＥＣブロックを単位とした前記キャリアシンボルを合成する合成部と、前記合成部により合成された前記ＦＥＣブロックを単位とした前記キャリアシンボルを復号し、前記送信アンテナ系統毎のビット誤り率を算出して前記送信アンテナ系統毎の特性を得るための前記ＦＥＣブロックを復元する復号部と、前記復号部により復元された前記ＦＥＣブロックのぺイロードから送信対象の情報を抽出する情報抽出部と、を備えたことを特徴とする。
【0024】
また、請求項２のＭＩＭＯ受信装置は、請求項１に記載のＭＩＭＯ受信装置において、前記合成部が、前記抽出部により抽出された前記制御信号に含まれるオン／オフ制御信号がオンを示している場合、前記ＭＩＭＯ検出部により生成された前記送信アンテナ系統毎の全ての前記キャリアシンボルに対し、シンボル毎にデインターリーブを行い、前記送信アンテナ系統毎に、前記デインターリーブ後の前記キャリアシンボルを出力し、前記オン／オフ制御信号がオフを示している場合、前記ＭＩＭＯ検出部により生成された前記送信アンテナ系統毎の前記キャリアシンボルを出力するデインターリーブ部と、前記送信アンテナ系統毎に、前記デインターリーブ部により出力された前記キャリアシンボルから、前記ＦＥＣブロックを単位とした前記キャリアシンボルを抽出するキャリアシンボル抽出部と、前記キャリアシンボル抽出部により抽出された前記送信アンテナ系統毎の前記ＦＥＣブロックを単位とした前記キャリアシンボルを合成するブロック合成部と、を備えたことを特徴とする。
【0025】
また、請求項３のＭＩＭＯ受信装置は、請求項１または２に記載のＭＩＭＯ受信装置において、前記合成部が、前記抽出部により抽出された前記制御信号に含まれる第１切り替え制御信号が前記ＦＥＣブロックを示している場合、前記送信アンテナ系統毎に、前記ＦＥＣブロックを単位とした前記キャリアシンボル、及び、伝搬路を含む前記送信アンテナ系統の特性を判断するための所定のテスト信号からなるテスト用キャリアシンボルのうち、前記ＦＥＣブロックを単位とした前記キャリアシンボルを選択し、前記送信アンテナ系統毎の前記ＦＥＣブロックを単位とした前記キャリアシンボルを合成し、前記第１切り替え制御信号が前記テスト用キャリアシンボルを示している場合、前記送信アンテナ系統毎に、前記ＦＥＣブロックを単位とした前記キャリアシンボル及び前記テスト用キャリアシンボルのうち、前記テスト用キャリアシンボルを選択し、前記テスト用キャリアシンボルに基づいて、前記送信アンテナ系統毎の特性を判断するためのデータを算出する、ことを特徴とする。
【0026】
また、請求項４のＭＩＭＯ受信装置は、請求項１または２に記載のＭＩＭＯ受信装置において、前記情報抽出部が、前記復号部により復元された前記ＦＥＣブロックの前記ぺイロードから、前記送信対象の情報、または伝搬路を含む前記送信アンテナ系統の特性を判断するためのテスト信号を含むテスト情報を抽出し、前記抽出部により抽出された前記制御信号に含まれる第２切り替え制御信号が前記送信対象の情報を示している場合、前記ＦＥＣブロックの前記ぺイロードから抽出した前記送信対象の情報を出力し、前記第２切り替え制御信号が前記テスト情報を示している場合、前記ＦＥＣブロックの前記ぺイロードから抽出した前記送信アンテナ系統毎の前記テスト情報に基づいて、前記送信アンテナ系統毎の特性を判断するためのデータを算出する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【0027】
以上のように、本発明によれば、ＭＩＭＯ技術を用いた無線伝送システムにおいて、送信アンテナ系統毎の特性を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】本発明の実施形態によるＭＩＭＯ送信装置の構成例を示すブロック図である。
【図2】キャリアシンボルをＦＥＣブロック単位に２系統に振り分ける処理の例、及びＯＦＤＭフレームのデータキャリアに割り当てる処理の例を説明する図である。
【図3】本発明の実施形態によるＭＩＭＯ受信装置の構成例を示すブロック図である。
【図4】実施例１のＭＩＭＯ送信装置に備えた振り分け部の構成例を示すブロック図である。
【図5】実施例１のＭＩＭＯ受信装置に備えた合成部の構成例を示すブロック図である。
【図6】実施例２のＭＩＭＯ送信装置に備えた振り分け部の構成例を示すブロック図である。
【図7】実施例２のＭＩＭＯ受信装置に備えた合成部の構成例を示すブロック図である。
【図8】実施例３のＭＩＭＯ送信装置に備えたＦＥＣブロック構成部の構成例を示すブロック図である。
【図9】実施例３のＭＩＭＯ受信装置に備えたパケット抽出部の構成例を示すブロック図である。
【図10】送信対象の情報が格納されたＦＥＣブロック群を説明する図である。
【図11】ＦＥＣブロックの構成例を説明する図である。
【図12】非特許文献１の手法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0029】
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。本発明は、キャリアシンボルを、ＦＥＣブロックを単位として、複数の送信アンテナ系統に振り分けることを特徴とする。これにより、受信側では、復調したデータを解析することで、送信アンテナ系統毎の特性を得ることができ、問題のある送信アンテナ系統を判断することができる。以下、水平偏波及び垂直偏波を用いた２入力２出力のＭＩＭＯ伝送を行う番組素材用無線伝送装置（ＦＰＵ：Field Pick-up Unit）の例を挙げて説明する。
【0030】
〔ＭＩＭＯ送信装置〕
まず、ＭＩＭＯ送信装置について説明する。図１は、本発明の実施形態によるＭＩＭＯ送信装置の構成例を示すブロック図である。このＭＩＭＯ送信装置１は、ＦＥＣブロック構成部１０、ＢＣＨ符号化部１１、エネルギー拡散部１２、ＬＤＰＣ符号化部１３、ビットインターリーブ部１４、シンボルマッピング部１５、振り分け部１６、時間インターリーブ部１７－１，１７－２、ＴＭＣＣ信号等生成部１８、ＯＦＤＭフレーム構成部１９－１，１９－２、ＩＦＦＴ及びＧＩ付加部２０－１，２０－２、直交変調部２１－１，２１－２、高周波部２２－１，２２－２及び偏波共用アンテナ２３を備えている。
まず、ＭＩＭＯ送信装置について説明する。図１は、本発明の実施形態によるＭＩＭＯ送信装置の構成例を示すブロック図である。このＭＩＭＯ送信装置１は、ＦＥＣブロック構成部１０、ＢＣＨ符号化部１１、エネルギー拡散部１２、ＬＤＰＣ符号化部１３、ビットインターリーブ部１４、シンボルマッピング部１５、振り分け部１６、時間インターリーブ部１７－１，１７－２、ＴＭＣＣ信号等生成部１８、ＯＦＤＭフレーム構成部１９－１，１９－２、ＩＦＦＴ及びＧＩ付加部２０－１，２０－２、直交変調部２１－１，２１－２、高周波部２２－１，２２－２及び偏波共用アンテナ２３を備えている。
【0031】
時間インターリーブ部１７－１から高周波部２２－１及び偏波共用アンテナ２３（高周波部２２－１側（水平偏波）の送信アンテナ）を介して後述する偏波共用アンテナ３０（後述する高周波部３１－１側（水平偏波）の受信アンテナ）までの系統を第１送信アンテナ系統とする。また、時間インターリーブ部１７－２から高周波部２２－２及び偏波共用アンテナ２３（高周波部２２－２側（垂直偏波）の送信アンテナ）を介して後述する偏波共用アンテナ３０（後述する高周波部３１－２側（垂直偏波）の受信アンテナ）までの系統を第２送信アンテナ系統とする。
【0032】
ＦＥＣブロック構成部１０は、圧縮符号化された映像及び音声が多重されたＭＰＥＧ－２ ＴＳ（Transport Stream：トランスポートストリーム）のＴＳパケットを入力する。そして、ＦＥＣブロック構成部１０は、188バイト長のＴＳパケットからその先頭の同期バイト（1バイト長）を取り除き、187バイト長のＴＳパケットをＦＥＣブロックのペイロードに順次格納する。ＦＥＣブロック構成部１０は、ペイロードに対してヘッダを付加し、図１１に示したＦＥＣブロックを構成し、ヘッダ及びペイロードを含むＦＥＣブロックをＢＣＨ符号化部１１に出力する。
【0033】
ＴＳは、188バイトの固定長のＴＳパケットによる連続したストリームである。ＦＥＣブロックは、図１１のとおり、ヘッダ、ペイロード、ＢＣＨ符号パリティ、スタッフビット及びＬＤＰＣ符号パリティから構成され、その長さは44,880ビットである。ヘッダは、ＦＥＣブロック構成部１０により生成され、ペイロードには、ＦＥＣブロック構成部１０により187バイト長のＴＳパケットが格納される。また、ＢＣＨ符号パリティは、後述するＢＣＨ符号化部１１により付加され、スタッフビットは、後述するエネルギー拡散部１２により付加され、ＬＤＰＣ符号パリティは、後述するＬＤＰＣ符号化部１３により付加される。
【0034】
ＢＣＨ符号化部１１は、ＦＥＣブロック構成部１０からヘッダ及びペイロードを含むＦＥＣブロックを入力し、ヘッダ及びペイロードについて、外符号であるＢＣＨ符号を用いて符号化し、ＢＣＨ符号パリティを生成する。そして、ＢＣＨ符号化部１１は、ヘッダ及びペイロードに対してＢＣＨ符号パリティを付加し、ヘッダ、ペイロード及びＢＣＨ符号パリティを含むＦＥＣブロックをエネルギー拡散部１２に出力する。
【0035】
エネルギー拡散部１２は、ＢＣＨ符号化部１１からヘッダ、ペイロード及びＢＣＨ符号パリティを含むＦＥＣブロックを入力し、ヘッダ、ペイロード及びＢＣＨ符号パリティに対し、６ビット長のスタッフビットを付加する。そして、エネルギー拡散部１２は、ヘッダ、ペイロード、ＢＣＨ符号パリティ及びスタッフビットに対し、ビット０または１が長く連続することがないようにエネルギー拡散を施し、エネルギー拡散後のＦＥＣブロックをＬＤＰＣ符号化部１３に出力する。
【0036】
ＬＤＰＣ符号化部１３は、エネルギー拡散部１２からＦＥＣブロックを入力する。そして、ＬＤＰＣ符号化部１３は、ＦＥＣブロックに含まれるエネルギー拡散後のヘッダ、ペイロード、ＢＣＨ符号パリティ及びスタッフビットについて、内符号であるＬＤＰＣ符号を用いて符号化し、ＬＤＰＣ符号化パリティを生成する。ＬＤＰＣ符号化部１３は、エネルギー拡散後のヘッダ、ペイロード、ＢＣＨ符号パリティ及びスタッフビットに対してＬＤＰＣ符号パリティを付加し、44,880ビット長のＦＥＣブロックを構成する。ＬＤＰＣ符号化部１３は、ＦＥＣブロックをビットインターリーブ部１４に出力する。
【0037】
ビットインターリーブ部１４は、ＬＤＰＣ符号化部１３からＦＥＣブロックを入力し、ＬＤＰＣ復号の性能を向上させるため、ＦＥＣブロックに対し、サブキャリア変調方式に応じたビットインターリーブを施す。そして、ビットインターリーブ部１４は、ビットインターリーブ後のＦＥＣブロックのビット列をシンボルマッピング部１５に出力する。
【0038】
シンボルマッピング部１５は、ビットインターリーブ部１４からＦＥＣブロックのビット列を入力し、サブキャリア変調方式に応じて、ＦＥＣブロックのビット列をシンボルマッピングし、44,880／log2M個のキャリアシンボルを生成する。Ｍは変調多値数を示す。そして、シンボルマッピング部１５は、キャリアシンボルを振り分け部１６に出力する。
【0039】
振り分け部１６は、シンボルマッピング部１５からキャリアシンボルを入力し、キャリアシンボルをＦＥＣブロック単位に２系統（２偏波）に振り分ける。これにより、ＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルが第１送信アンテナ系統及び第２送信アンテナ系統にそれぞれ振り分けられる。
【0040】
振り分け部１６は、振り分け処理の後、第１送信アンテナ系統のＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルを、ＯＦＤＭフレームのデータキャリアに割り当てる。また、振り分け部１６は、第２送信アンテナ系統のＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルも、ＯＦＤＭフレームのデータキャリアに割り当てる。そして、振り分け部１６は、第１送信アンテナ系統のＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルを時間インターリーブ部１７－１に出力し、第２送信アンテナ系統のＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルを時間インターリーブ部１７－２に出力する。振り分け部１６の詳細については後述する。
【0041】
図２は、キャリアシンボルをＦＥＣブロック単位に２系統に振り分ける処理の例、及びＯＦＤＭフレームのデータキャリアに割り当てる処理の例を説明する図である。図２の例では、奇数番目のＦＥＣブロック＃１，＃３，・・・が第１送信アンテナ系統に振り分けられ、偶数番目のＦＥＣブロック＃２，＃４，・・・が第２送信アンテナ系統に振り分けられる。そして、奇数番目のＦＥＣブロック＃１，＃３，・・・が第１送信アンテナ系統のＯＦＤＭ信号として送信され、偶数番目のＦＥＣブロック＃２，＃４，・・・が第２送信アンテナ系統のＯＦＤＭ信号として送信される。
【0042】
また、第１送信アンテナ系統の第１番目のシンボルにおいて、ＦＥＣブロック＃１の全てのキャリアシンボル、及びＦＥＣブロック＃３の全てのキャリアシンボルのうち先行する一部のキャリアシンボルが、ＯＦＤＭフレームのデータキャリアに割り当てられる。第２送信アンテナ系統の第１番目のシンボルにおいて、ＦＥＣブロック＃２の全てのキャリアシンボル、及びＦＥＣブロック＃４の全てのキャリアシンボルのうち先行する一部のキャリアシンボルが、ＯＦＤＭフレームのデータキャリアに割り当てられる。第２番目以降のシンボルについても、図２に示すとおり、キャリアシンボルがＯＦＤＭフレームのデータキャリアに割り当てられる。
【0043】
尚、振り分け部１６は、振り分け及び割り当て処理の後、図示しないオン／オフ制御信号に従って、シンボル毎に、第１送信アンテナ系統のキャリアシンボル及び第２送信アンテナ系統のキャリアシンボルの全てに対し、周波数及び偏波間インターリーブを行う。
【0044】
具体的には、振り分け部１６は、オン／オフ制御信号がオフを示している場合、周波数及び偏波間インターリーブの処理を行わない。この場合、振り分け部１６は、前述のとおり、第１送信アンテナ系統のＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルを時間インターリーブ部１７－１に出力する。また、振り分け部１６は、第２送信アンテナ系統のＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルを時間インターリーブ部１７－２に出力する。これにより、受信側は、ＦＥＣブロック単位の復調したデータを解析することで、送信アンテナ系統毎の特性を得ることができる。
【0045】
一方、振り分け部１６は、オン／オフ制御信号がオンを示している場合、周波数及び偏波間インターリーブの処理を行う。この場合、振り分け部１６は、インターリーブ後のキャリアシンボルを時間インターリーブ部１７－１，１７－２に出力する。これにより、マルチパス波による周波数選択性フェージングがある場合、または偏波間の受信電力差がある場合にも、誤りを分散させることで、受信側における誤り訂正の性能を引き出すことができ、伝送特性を向上させることができる。
【0046】
つまり、周波数及び偏波間インターリーブの処理が行われる場合、ＦＥＣブロック単位の送信対象の情報は、第１送信アンテナ系統及び第２送信アンテナ系統にそれぞれ分配するから、その誤りを分散させることができる。これにより、受信側は、復調したデータを解析することで、両送信アンテナ系統を合わせた総合的な特性を得ることができる。
【0047】
時間インターリーブ部１７－１は、振り分け部１６から第１送信アンテナ系統のキャリアシンボルを入力し、キャリアシンボルに対し、時間軸方向にキャリア毎に異なる遅延時間を与える時間インターリーブを施す。これにより、瞬間的に受信電力が低くなるフェージングによる誤りを分散させることで、受信側の誤り訂正復号による元信号の復元が容易となる。時間インターリーブ部１７－１は、時間インターリーブ後のキャリアシンボルをＯＦＤＭフレーム構成部１９－１に出力する。
【0048】
時間インターリーブ部１７－２は、振り分け部１６から第２送信アンテナ系統のキャリアシンボルを入力し、時間インターリーブ部１７－１と同じ処理を行い、時間インターリーブ後のキャリアシンボルをＯＦＤＭフレーム構成部１９－２に出力する。
【0049】
ＴＭＣＣ信号等生成部１８は、ＴＭＣＣ信号、ＡＣ信号、パイロット信号等を生成し、これらの信号をＯＦＤＭフレーム構成部１９－１，１９－２に出力する。
【0050】
ＴＭＣＣ信号は、ＯＦＤＭフレームの同期をとるための同期信号、サブキャリア変調方式等を受信側へ伝えるための情報等である。このＴＭＣＣ信号には、周波数及び偏波間インターリーブを行うか否かを示すオン／オフ制御信号、ＦＥＣブロック振り分けの際にテスト信号を切り替えるための切り替え制御信号、及びパケット埋め込みの際にテスト信号を切り替えるための切り替え制御信号が含まれる。これらのオン／オフ制御信号及び切り替え制御信号の詳細については後述する。
【0051】
ＡＣ信号は、ユーザが付加的な情報を伝送する際に用いる信号である。パイロット信号は、受信側では既知の信号として用いられ、受信したパイロット信号から伝搬路応答を推定するために用いる信号である。水平偏波及び垂直偏波で直交する信号系列とすることで、受信側はＭＩＭＯ検出を行うことができる。
【0052】
ＯＦＤＭフレーム構成部１９－１は、時間インターリーブ部１７－１から第１送信アンテナ系統の時間インターリーブ後のキャリアシンボルを入力すると共に、ＴＭＣＣ信号等生成部１８からＴＭＣＣ信号、ＡＣ信号、パイロット信号等を入力する。そして、ＯＦＤＭフレーム構成部１９－１は、キャリアシンボルに、ＴＭＣＣ信号、ＡＣ信号、パイロット信号等を付加し、ＯＦＤＭフレームを構成する。ＯＦＤＭフレーム構成部１９－１は、ＯＦＤＭフレームをＩＦＦＴ及びＧＩ付加部２０－１に出力する。
【0053】
ＯＦＤＭフレーム構成部１９－２は、時間インターリーブ部１７－２から第２送信アンテナ系統の時間インターリーブ後のキャリアシンボルを入力すると共に、ＴＭＣＣ信号等生成部１８からＴＭＣＣ信号、ＡＣ信号、パイロット信号等を入力する。そして、ＯＦＤＭフレーム構成部１９－２は、ＯＦＤＭフレーム構成部１９－１と同じ処理を行い、ＯＦＤＭフレームをＩＦＦＴ及びＧＩ付加部２０－２に出力する。これにより、水平及び垂直偏波用それぞれのＯＦＤＭフレームが構成される。
【0054】
ＩＦＦＴ及びＧＩ付加部２０－１は、ＯＦＤＭフレーム構成部１９－１から第１送信アンテナ系統のＯＦＤＭフレームを入力する。そして、ＩＦＦＴ及びＧＩ付加部２０－１は、ＯＦＤＭフレームを１シンボル毎にＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform：逆高速フーリエ変換）することにより、周波数領域の信号を時間領域の信号に変換する。ＩＦＦＴ及びＧＩ付加部２０－１は、ＩＦＦＴ変換の後、時間領域の信号にＧＩ（Guard Interval：ガードインターバル）を付加し、ＩＦＦＴ及びＧＩ付加後の時間領域の信号を直交変調部２１－１に出力する。
【0055】
ＩＦＦＴ及びＧＩ付加部２０－２は、ＯＦＤＭフレーム構成部１９－２から第２送信アンテナ系統のＯＦＤＭフレームを入力し、ＩＦＦＴ及びＧＩ付加部２０－１と同じ処理を行い、ＩＦＦＴ及びＧＩ付加後の時間領域の信号を直交変調部２１－２に出力する。
【0056】
直交変調部２１－１は、ＩＦＦＴ及びＧＩ付加部２０－１から第１送信アンテナ系統の時間領域の信号を入力し、時間領域の信号に対し直交変調を施し、中間周波数信号を得て、中間周波数信号を高周波部２２－１に出力する。
【0057】
直交変調部２１－２は、ＩＦＦＴ及びＧＩ付加部２０－２から第２送信アンテナ系統の時間領域の信号を入力し、直交変調部２１－１と同じ処理を行い、中間周波数信号を高周波部２２－２に出力する。
【0058】
高周波部２２－１は、直交変調部２１－１から第１送信アンテナ系統の中間周波数信号を入力し、中間周波数信号をマイクロ波帯の無線周波数に変換する。高周波部２２－２は、直交変調部２１－２から第２送信アンテナ系統の中間周波数信号を入力し、高周波部２２－１と同じ処理を行う。
【0059】
そして、高周波部２２－１，２２－２により変換された無線周波数の信号は、偏波共用アンテナ２３から水平及び垂直偏波のＯＦＤＭ信号として送信される。偏波共用アンテナ２３は、水平偏波のＯＦＤＭ信号を送信する第１送信アンテナ系統のアンテナと、垂直偏波のＯＦＤＭ信号を送信する第２送信アンテナ系統のアンテナとにより構成される。
【0060】
以上のように、本発明の実施形態のＭＩＭＯ送信装置１によれば、振り分け部１６は、キャリアシンボルをＦＥＣブロック単位に２系統に振り分け、第１送信アンテナ系統のＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルをＯＦＤＭフレームのデータキャリアに割り当てると共に、第２送信アンテナ系統のＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルをＯＦＤＭフレームのデータキャリアに割り当てる。そして、第１送信アンテナ系統にて生成された無線周波数の信号及び第２送信アンテナ系統にて生成された無線周波数の信号は、偏波共用アンテナ２３から、それぞれ水平偏波のＯＦＤＭ信号及び垂直偏波のＯＦＤＭ信号として送信される。
【0061】
これにより、ＭＩＭＯ技術を用いた無線伝送システムにおいて、受信側は、ＦＥＣブロック単位の復調したデータを解析することで、アンテナ系統毎の特性を得ることができ、問題のあるアンテナ系統を判断することができる。
【0062】
〔ＭＩＭＯ受信装置〕
次に、ＭＩＭＯ受信装置について説明する。図３は、本発明の実施形態によるＭＩＭＯ受信装置の構成例を示すブロック図である。このＭＩＭＯ受信装置２は、偏波共用アンテナ３０、高周波部３１－１，３１－２、直交復調部３２－１，３２－２、ＧＩ除去及びＦＦＴ部３３－１，３３－２、ＴＭＣＣ信号等抽出部３４、ＭＩＭＯ検出部３５、時間デインターリーブ部３６－１，３６－２、合成部３７、ＬＬＲ（Log-Likelihood Ratio：対数尤度比）算出部３８、ビットデインターリーブ部３９、ＬＤＰＣ復号部４０、エネルギー逆拡散部４１、ＢＣＨ復号部４２及びパケット抽出部４３を備えている。ＭＩＭＯ受信装置２は、基本的に、図１に示したＭＩＭＯ送信装置１に対して逆の処理を行う。
次に、ＭＩＭＯ受信装置について説明する。図３は、本発明の実施形態によるＭＩＭＯ受信装置の構成例を示すブロック図である。このＭＩＭＯ受信装置２は、偏波共用アンテナ３０、高周波部３１－１，３１－２、直交復調部３２－１，３２－２、ＧＩ除去及びＦＦＴ部３３－１，３３－２、ＴＭＣＣ信号等抽出部３４、ＭＩＭＯ検出部３５、時間デインターリーブ部３６－１，３６－２、合成部３７、ＬＬＲ（Log-Likelihood Ratio：対数尤度比）算出部３８、ビットデインターリーブ部３９、ＬＤＰＣ復号部４０、エネルギー逆拡散部４１、ＢＣＨ復号部４２及びパケット抽出部４３を備えている。ＭＩＭＯ受信装置２は、基本的に、図１に示したＭＩＭＯ送信装置１に対して逆の処理を行う。
【0063】
ＭＩＭＯ受信装置２は、ＭＩＭＯ送信装置１から送信された第１送信アンテナ系統及び第２送信アンテナ系統の無線周波数の信号である水平及び垂直偏波のＯＦＤＭ信号を、偏波共用アンテナ３０を介して受信する。偏波共用アンテナ３０は、水平偏波のＯＦＤＭ信号を受信する第１受信アンテナ系統のアンテナと、垂直偏波のＯＦＤＭ信号を受信する第２受信アンテナ系統のアンテナとにより構成される。
【0064】
高周波部３１－１は、偏波共用アンテナ３０から第１受信アンテナ系統のＯＦＤＭ信号を入力し、無線周波数の信号を中間周波数信号に変換し、中間周波数信号を直交復調部３２－１に出力する。高周波部３１－２は、偏波共用アンテナ３０から第２受信アンテナ系統のＯＦＤＭ信号を入力し、高周波部３１－１と同じ処理を行い、中間周波数信号を直交復調部３２－２に出力する。高周波部３１－１，３１－２による処理は、図１に示した高周波部２２－１，２２－２による処理に対応している。
【0065】
直交復調部３２－１は、高周波部３１－１から第１受信アンテナ系統の中間周波数信号を入力し、中間周波数信号に対し直交復調を施し、直交復調後の信号をＧＩ除去及びＦＦＴ部３３－１に出力する。直交復調部３２－２は、高周波部３１－２から第２受信アンテナ系統の中間周波数信号を入力し、直交復調部３２－１と同じ処理を行い、直交復調後の信号をＧＩ除去及びＦＦＴ部３３－２に出力する。直交復調部３２－１，３２－２による処理は、図１に示した直交変調部２１－１，２１－２による処理に対応している。
【0066】
ＧＩ除去及びＦＦＴ部３３－１は、直交復調部３２－１から第１受信アンテナ系統の直交復調後の信号を入力する。そして、ＧＩ除去及びＦＦＴ部３３－１は、直交復調後の信号からＧＩを除去し、ＧＩを除去した信号を１シンボル毎にＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）することにより、時間領域の信号を周波数領域の信号に変換する。ＧＩ除去及びＦＦＴ部３３－１は、周波数領域の信号をＴＭＣＣ信号等抽出部３４及びＭＩＭＯ検出部３５に出力する。
【0067】
ＧＩ除去及びＦＦＴ部３３－２は、直交復調部３２－２から第２受信アンテナ系統の直交復調後の信号を入力し、ＧＩ除去及びＦＦＴ部３３－１と同じ処理を行い、周波数領域の信号をＴＭＣＣ信号等抽出部３４及びＭＩＭＯ検出部３５に出力する。ＧＩ除去及びＦＦＴ部３３－１，３３－２による処理は、図１に示したＩＦＦＴ及びＧＩ付加部２０－１，２０－２による処理に対応している。
【0068】
ＴＭＣＣ信号等抽出部３４は、ＧＩ除去及びＦＦＴ部３３－１から第１受信アンテナ系統の周波数領域の信号を入力すると共に、ＧＩ除去及びＦＦＴ部３３－２から第２受信アンテナ系統の周波数領域の信号を入力する。そして、ＴＭＣＣ信号等抽出部３４は、第１受信アンテナ系統の周波数領域の信号及び第２受信アンテナ系統の周波数領域の信号からＴＭＣＣ信号、ＡＣ信号、パイロット信号等を抽出し、ＴＭＣＣ信号、ＡＣ信号、パイロット信号等を所定の構成部に出力する（図示せず）。
【0069】
具体的には、ＴＭＣＣ信号等抽出部３４は、パイロット信号をＭＩＭＯ検出部３５に出力する。また、ＴＭＣＣ信号等抽出部３４は、ＴＭＣＣ信号から、周波数及び偏波間インターリーブを行うか否かを示すオン／オフ制御信号、ＦＥＣブロック振り分けの際にテスト信号を切り替えるための切り替え制御信号、及びパケット埋め込みの際にテスト信号を切り替えるための切り替え制御信号をそれぞれ抽出する。
【0070】
ＴＭＣＣ信号等抽出部３４は、オン／オフ制御信号を合成部３７に出力する。また、ＴＭＣＣ信号等抽出部３４は、ＴＭＣＣ信号から、ＦＥＣブロック振り分けの際にテスト信号を切り替えるための切り替え制御信号を抽出した場合、当該切り替え制御信号を合成部３７に出力する。ＴＭＣＣ信号等抽出部３４は、ＴＭＣＣ信号から、パケット埋め込みの際にテスト信号を切り替えるための切り替え制御信号を抽出した場合、当該切り替え制御信号をパケット抽出部４３に出力する。ＴＭＣＣ信号等抽出部３４による処理は、図１に示したＴＭＣＣ信号等生成部１８の処理に対応している。
【0071】
ＭＩＭＯ検出部３５は、ＧＩ除去及びＦＦＴ部３３－１から第１受信アンテナ系統の周波数領域の信号を入力すると共に、ＧＩ除去及びＦＦＴ部３３－２から第２受信アンテナ系統の周波数領域の信号を入力する。また、ＭＩＭＯ検出部３５は、ＴＭＣＣ信号等抽出部３４から第１受信アンテナ系統のパイロット信号及び第２受信アンテナ系統のパイロット信号を入力する。
【0072】
ＭＩＭＯ検出部３５は、第１受信アンテナ系統のパイロット信号及び第２受信アンテナ系統のパイロット信号に基づいて、伝搬路応答を推定する。そして、ＭＩＭＯ検出部３５は、第１受信アンテナ系統の周波数領域の信号、第２受信アンテナ系統の周波数領域の信号及び伝搬路応答に基づいて、ＭＩＭＯ検出を行うことで、伝搬路で混ざった交差偏波成分をキャンセルする。ＭＩＭＯ検出部３５は、送信アンテナ系統毎の送信シンボルの推定値（水平偏波の送信シンボル推定値及び垂直偏波の送信シンボル推定値）を得る。ＭＩＭＯ検出には、例えば、演算量の少ないゼロフォーシング方式が用いられる。
【0073】
ＭＩＭＯ検出部３５は、送信アンテナ系統毎の送信シンボル推定値を、それぞれ第１送信アンテナ系統のキャリアシンボル及び第２送信アンテナ系統のキャリアシンボルとして時間デインターリーブ部３６－１，３６－２に出力する。
【0074】
時間デインターリーブ部３６－１は、ＭＩＭＯ検出部３５から第１送信アンテナ系統のキャリアシンボルを入力し、キャリアシンボルに対し、時間デインターリーブを施す。そして、時間デインターリーブ部３６－１は、時間デインターリーブ後のキャリアシンボルを合成部３７に出力する。
【0075】
時間デインターリーブ部３６－２は、ＭＩＭＯ検出部３５から第２送信アンテナ系統のキャリアシンボルを入力し、時間デインターリーブ部３６－１と同じ処理を行い、時間デインターリーブ後のキャリアシンボルを合成部３７に出力する。時間デインターリーブ部３６－１，３６－２による処理は、図１に示した時間インターリーブ部１７－１，１７－２による処理に対応している。
【0076】
合成部３７は、時間デインターリーブ部３６－１から第１送信アンテナ系統のキャリアシンボルを入力すると共に、時間デインターリーブ部３６－２から第２送信アンテナ系統のキャリアシンボルを入力する。
【0077】
合成部３７は、第１送信アンテナ系統のキャリアシンボル（ＯＦＤＭフレームのデータキャリア）から、第１送信アンテナ系統のＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルを抽出する。また、合成部３７は、第２送信アンテナ系統のキャリアシンボル（ＯＦＤＭフレームのデータキャリア）から、第２送信アンテナ系統のＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルを抽出する。
【0078】
合成部３７は、第１送信アンテナ系統のＦＥＣブロック単位のキャリアシンボル及び第２送信アンテナ系統のＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルを、ＦＥＣブロック単位に交互に並べることで合成する。そして、合成部３７は、合成後のＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルをＬＬＲ算出部３８に出力する。合成部３７による処理は、図１に示した振り分け部１６による処理に対応している。合成部３７の詳細については後述する。
【0079】
尚、合成部３７は、第１送信アンテナ系統のキャリアシンボル及び第２送信アンテナ系統のキャリアシンボルを入力した後、図示しないオン／オフ制御信号に従って、第１送信アンテナ系統及び第２送信アンテナ系統のキャリアシンボルの全てに対し、シンボル毎に、周波数及び偏波間デインターリーブを行う。
【0080】
具体的には、合成部３７は、オン／オフ制御信号がオフを示している場合、周波数及び偏波間デインターリーブの処理を行わない。この場合、合成部３７は、前述のとおり、ＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルを抽出する処理及び合成する処理を行う。これにより、第１送信アンテナ系統のキャリアシンボルは、ＦＥＣブロック単位の信号であり、第２送信アンテナ系統のキャリアシンボルも、ＦＥＣブロック単位の信号である。つまり、当該ＭＩＭＯ受信装置２は、ＦＥＣブロック単位の復調したデータを解析することで、送信アンテナ系統毎の特性を得ることができる。
【0081】
一方、合成部３７は、オン／オフ制御信号がオンを示している場合、周波数及び偏波間デインターリーブの処理を行う。この場合、合成部３７は、デインターリーブ後のキャリアシンボルを抽出する処理及び合成する処理を行う。第１送信アンテナ系統のキャリアシンボルは、ＦＥＣブロック単位の信号ではない。第２送信アンテナ系統のキャリアシンボルも同様である。これにより、当該ＭＩＭＯ受信装置２は、復調したデータを解析することで、送信アンテナ系統全体の特性を得ることができる。
【0082】
ＬＬＲ算出部３８は、合成部３７から合成後のＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルを入力し、ＬＤＰＣ復号に用いるために、軟判定値としてビット毎の対数尤度比を算出する。そして、ＬＬＲ算出部３８は、ビット毎の対数尤度比をビットデインターリーブ部３９に出力する。
【0083】
ビットデインターリーブ部３９は、ＬＬＲ算出部３８からビット毎の対数尤度比を入力し、ビット毎の対数尤度比に対し、ビットデインターリーブを施す。そして、ビットデインターリーブ部３９は、ビットデインターリーブ後のビット毎の対数尤度比をＬＤＰＣ復号部４０に出力する。ビットデインターリーブ部３９による処理は、図１に示したビットインターリーブ部１４による処理に対応している。
【0084】
ＬＤＰＣ復号部４０は、ビットデインターリーブ部３９からビットデインターリーブ後のビット毎の対数尤度比を入力し、ビット毎の対数尤度比に基づいてＬＤＰＣ復号を行う。ＬＤＰＣ復号部４０は、ＦＥＣブロックに含まれるヘッダ、ペイロード、ＢＣＨ符号パリティ、スタッフビット及びＬＤＰＣ符号パリティのうちＬＤＰＣ符号パリティを用いて、ヘッダ、ペイロード、ＢＣＨ符号パリティ及びスタッフビットに対するパリティチェックを行い、誤りを訂正する。そして、ＬＤＰＣ復号部４０は、ＦＥＣブロックに含まれるヘッダ、ペイロード、ＢＣＨ符号パリティ及びスタッフビットのＬＤＰＣ復号結果をエネルギー逆拡散部４１に出力する。ＬＤＰＣ復号部４０による処理は、図１に示したＬＤＰＣ符号化部１３による処理に対応している。
【0085】
エネルギー逆拡散部４１は、ＬＤＰＣ復号部４０から、ＦＥＣブロックに含まれるヘッダ、ペイロード、ＢＣＨ符号パリティ及びスタッフビットのＬＤＰＣ復号結果を入力する。そして、エネルギー逆拡散部４１は、ビット毎のＬＤＰＣ復号結果に対し、エネルギー逆拡散を施し、エネルギー逆拡散後の信号から６ビット長のスタッフビットを除去する。エネルギー逆拡散部４１は、ＦＥＣブロックに含まれるヘッダ、ペイロード及びＢＣＨ符号パリティの信号をＢＣＨ復号部４２に出力する。エネルギー逆拡散部４１による処理は、図１に示したエネルギー拡散部１２による処理に対応している。
【0086】
ＢＣＨ復号部４２は、エネルギー逆拡散部４１から、ＦＥＣブロックに含まれるヘッダ、ペイロード及びＢＣＨ符号パリティの信号を入力する。そして、ＢＣＨ復号部４２は、ＦＥＣブロックに含まれるヘッダ、ペイロード及びＢＣＨ符号パリティのうちＢＣＨ符号パリティを用いて、ヘッダ及びペイロードに対してパリティチェックを行って誤りを訂正することで、ＢＣＨ復号を行う。ＢＣＨ復号部４２は、ＦＥＣブロックに含まれるヘッダ及びペイロードをパケット抽出部４３に出力する。ＢＣＨ復号部４２による処理は、図１に示したＢＣＨ符号化部１１による処理に対応している。
【0087】
パケット抽出部４３は、ＢＣＨ復号部４２からＦＥＣブロックに含まれるヘッダ及びペイロードを入力し、ＦＥＣブロックのペイロードからＴＳパケットを抽出する。パケット抽出部４３は、ＴＳパケットに同期バイトを付加し、188バイト長のＭＰＥＧ－２ ＴＳのＴＳパケットを復元し、これを出力する。パケット抽出部４３による処理は、図１に示したＦＥＣブロック構成部１０による処理に対応している。
【0088】
以上のように、本発明の実施形態のＭＩＭＯ受信装置２によれば、合成部３７は、第１送信アンテナ系統のキャリアシンボルから、第１送信アンテナ系統のＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルを抽出し、第２送信アンテナ系統のキャリアシンボルから、第２送信アンテナ系統のＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルを抽出する。そして、合成部３７は、第１送信アンテナ系統のＦＥＣブロック単位のキャリアシンボル及び第２送信アンテナ系統のＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルを、ＦＥＣブロック単位に交互に並べることで合成する。
【0089】
これにより、ＭＩＭＯ技術を用いた無線伝送システムにおいて、ＭＩＭＯ受信装置２は、ＦＥＣブロック単位の復調したデータを解析することで、送信アンテナ系統毎の特性を得ることができ、問題のある送信アンテナ系統を判断することができる。
【0090】
したがって、ＭＩＭＯ送信装置１及びＭＩＭＯ受信装置２の開発または製造後の試験を効率良く行うことができ、低コスト化を図ることができる。また、運用においても、ＭＩＭＯ送信装置１及びＭＩＭＯ受信装置２の障害を切り分けたり、伝搬状況を評価したりすることを迅速に行うことができ、事業運営の効率化を図ることができる。
【0091】
〔実施例１〕
次に、実施例１のＭＩＭＯ送信装置１及びＭＩＭＯ受信装置２について説明する。実施例１では、送信アンテナ系統毎の特性を得るために、ＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルを２つの送信アンテナ系統へ振り分ける。
次に、実施例１のＭＩＭＯ送信装置１及びＭＩＭＯ受信装置２について説明する。実施例１では、送信アンテナ系統毎の特性を得るために、ＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルを２つの送信アンテナ系統へ振り分ける。
【0092】
（振り分け部１６／実施例１）
まず、実施例１のＭＩＭＯ送信装置１に備えた振り分け部１６について説明する。図４は、実施例１のＭＩＭＯ送信装置１に備えた振り分け部１６の構成例を示すブロック図である。この振り分け部１６は、ブロック振り分け部５０、データキャリア割り当て部５１－１，５１－２、及び、周波数及び偏波間インターリーブ部５２を備えている。
まず、実施例１のＭＩＭＯ送信装置１に備えた振り分け部１６について説明する。図４は、実施例１のＭＩＭＯ送信装置１に備えた振り分け部１６の構成例を示すブロック図である。この振り分け部１６は、ブロック振り分け部５０、データキャリア割り当て部５１－１，５１－２、及び、周波数及び偏波間インターリーブ部５２を備えている。
【0093】
ブロック振り分け部５０は、シンボルマッピング部１５からキャリアシンボルを入力し、キャリアシンボルを、ＦＥＣブロック単位に交互に、第１送信アンテナ系統及び第２送信アンテナ系統に振り分ける。ＯＦＤＭフレームの先頭のＦＥＣブロックが第１送信アンテナ系統に振り分けられる場合、奇数番目のＦＥＣブロックが第１送信アンテナ系統に振り分けられ、偶数番目のＦＥＣブロックが第２送信アンテナ系統に振り分けられる。
【0094】
ブロック振り分け部５０は、第１送信アンテナ系統に振り分けたＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルをデータキャリア割り当て部５１－１に出力する。また、ブロック振り分け部５０は、第２送信アンテナ系統に振り分けたＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルをデータキャリア割り当て部５１－２に出力する。
【0095】
データキャリア割り当て部５１－１は、ブロック振り分け部５０から、第１送信アンテナ系統のＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルを入力し、ＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルを、ＯＦＤＭフレームのデータキャリアに順番に割り当てる。そして、データキャリア割り当て部５１－１は、ＯＦＤＭフレームのデータキャリアに割り当てたキャリアシンボルを周波数及び偏波間インターリーブ部５２に出力する。
【0096】
データキャリア割り当て部５１－２は、ブロック振り分け部５０から、第２送信アンテナ系統のＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルを入力し、データキャリア割り当て部５１－１と同じ処理を行う。そして、データキャリア割り当て部５１－２は、ＯＦＤＭフレームのデータキャリアに割り当てたキャリアシンボルを周波数及び偏波間インターリーブ部５２に出力する。
【0097】
周波数及び偏波間インターリーブ部５２は、データキャリア割り当て部５１－１から、ＯＦＤＭフレームのデータキャリアに割り当てた第１送信アンテナ系統のキャリアシンボルを入力する。また、周波数及び偏波間インターリーブ部５２は、データキャリア割り当て部５１－２から、ＯＦＤＭフレームのデータキャリアに割り当てた第２送信アンテナ系統のキャリアシンボルを入力する。さらに、周波数及び偏波間インターリーブ部５２は、予め設定されたオン／オフ制御信号を入力する。
【0098】
周波数及び偏波間インターリーブ部５２は、オン／オフ制御信号がオンを示している場合、シンボル毎に、第１送信アンテナ系統のキャリアシンボル及び第２送信アンテナ系統のキャリアシンボルを結合する。そして、周波数及び偏波間インターリーブ部５２は、シンボル毎に、第１送信アンテナ系統のキャリアシンボル及び第２送信アンテナ系統のキャリアシンボルの全てに対し、周波数及び偏波間インターリーブを行う。すなわち、周波数及び偏波間インターリーブ部５２は、シンボル毎に、第１送信アンテナ系統のキャリアシンボル及び第２送信アンテナ系統のキャリアシンボルの全てに対し、その順番を第１送信アンテナ系統及び第２送信アンテナ系統全体で入れ替える処理を行う。
【0099】
周波数及び偏波間インターリーブ部５２は、周波数及び偏波間インターリーブ後の全てのキャリアシンボルを２系統に分割し、周波数及び偏波間インターリーブ後の第１送信アンテナ系統のキャリアシンボルを時間インターリーブ部１７－１に出力する。また、周波数及び偏波間インターリーブ部５２は、周波数及び偏波間インターリーブ後の第２送信アンテナ系統のキャリアシンボルを時間インターリーブ部１７－２に出力する。
【0100】
一方、周波数及び偏波間インターリーブ部５２は、オン／オフ制御信号がオフを示している場合、データキャリア割り当て部５１－１から入力した第１送信アンテナ系統のキャリアシンボルをそのまま時間インターリーブ部１７－１に出力する。また、周波数及び偏波間インターリーブ部５２は、データキャリア割り当て部５１－２から入力した第２送信アンテナ系統のキャリアシンボルをそのまま時間インターリーブ部１７－２に出力する。
【0101】
予め設定されたオン／オフ制御信号は、ＴＭＣＣ信号の一部として、ＭＩＭＯ受信装置２へ送信される。
【0102】
（合成部３７／実施例１）
次に、実施例１のＭＩＭＯ受信装置２に備えた合成部３７について説明する。図５は、実施例１のＭＩＭＯ受信装置２に備えた合成部３７の構成例を示すブロック図である。この合成部３７は、周波数及び偏波間デインターリーブ部６０、キャリアシンボル抽出部６１－１，６１－２及びブロック合成部６２を備えている。合成部３７は、図４に示した振り分け部１６に対して逆の処理を行う。
次に、実施例１のＭＩＭＯ受信装置２に備えた合成部３７について説明する。図５は、実施例１のＭＩＭＯ受信装置２に備えた合成部３７の構成例を示すブロック図である。この合成部３７は、周波数及び偏波間デインターリーブ部６０、キャリアシンボル抽出部６１－１，６１－２及びブロック合成部６２を備えている。合成部３７は、図４に示した振り分け部１６に対して逆の処理を行う。
【0103】
【0104】
周波数及び偏波間デインターリーブ部６０は、時間デインターリーブ部３６－１から第１送信アンテナ系統のキャリアシンボルを入力し、時間デインターリーブ部３６－２から第２送信アンテナ系統のキャリアシンボルを入力する。また、周波数及び偏波間デインターリーブ部６０は、ＴＭＣＣ信号等抽出部３４からオン／オフ制御信号を入力する。このオン／オフ制御信号は、受信ＴＭＣＣ信号から得られた信号である。
【0105】
周波数及び偏波間デインターリーブ部６０は、オン／オフ制御信号がオンを示している場合、シンボル毎に、第１送信アンテナ系統のキャリアシンボル及び第２送信アンテナ系統のキャリアシンボルを結合する。そして、周波数及び偏波間デインターリーブ部６０は、シンボル毎に、第１送信アンテナ系統のキャリアシンボル及び第２送信アンテナ系統のキャリアシンボルの全てに対し、周波数及び偏波間デインターリーブを行う。すなわち、周波数及び偏波間デインターリーブ部６０は、シンボル毎に、第１送信アンテナ系統のキャリアシンボル及び第２送信アンテナ系統のキャリアシンボルの全てに対し、その順番を第１送信アンテナ系統及び第２送信アンテナ系統全体で元に戻す処理を行う。
【0106】
周波数及び偏波間デインターリーブ部６０は、周波数及び偏波間デインターリーブ後の第１送信アンテナ系統のキャリアシンボルをキャリアシンボル抽出部６１－１に出力する。また、周波数及び偏波間デインターリーブ部６０は、周波数及び偏波間デインターリーブ後の第２送信アンテナ系統のキャリアシンボルをキャリアシンボル抽出部６１－２に出力する。
【0107】
一方、周波数及び偏波間デインターリーブ部６０は、オン／オフ制御信号がオフを示している場合、時間デインターリーブ部３６－１から入力した第１送信アンテナ系統のキャリアシンボルをそのままキャリアシンボル抽出部６１－１に出力する。また、周波数及び偏波間デインターリーブ部６０は、時間デインターリーブ部３６－２から入力した第２送信アンテナ系統のキャリアシンボルをそのままキャリアシンボル抽出部６１－２に出力する。周波数及び偏波間デインターリーブ部６０による処理は、図４に示した周波数及び偏波間インターリーブ部５２による処理に対応している。
【0108】
キャリアシンボル抽出部６１－１は、周波数及び偏波間デインターリーブ部６０から第１送信アンテナ系統のキャリアシンボルを入力する。そして、キャリアシンボル抽出部６１－１は、第１送信アンテナ系統のキャリアシンボルから（ＯＦＤＭフレームのデータキャリアから）、第１送信アンテナ系統のＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルを抽出する。キャリアシンボル抽出部６１－１は、第１送信アンテナ系統のＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルをブロック合成部６２に出力する。
【0109】
キャリアシンボル抽出部６１－２は、周波数及び偏波間デインターリーブ部６０から第２送信アンテナ系統のキャリアシンボルを入力する。そして、キャリアシンボル抽出部６１－２は、キャリアシンボル抽出部６１－１と同じ処理を行い、第２送信アンテナ系統のＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルをブロック合成部６２に出力する。キャリアシンボル抽出部６１－１，６１－２による処理は、図４に示したデータキャリア割り当て部５１－１，５１－２による処理に対応している。
【0110】
ブロック合成部６２は、キャリアシンボル抽出部６１－１から第１送信アンテナ系統のＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルを入力すると共に、キャリアシンボル抽出部６１－２から第２送信アンテナ系統のＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルを入力する。
【0111】
ブロック合成部６２は、第１送信アンテナ系統のＦＥＣブロック単位のキャリアシンボル及び第２送信アンテナ系統のＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルを、ＦＥＣブロック単位に交互に並べることで合成する。そして、ブロック合成部６２は、合成後のＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルをＬＬＲ算出部３８に出力する。ブロック合成部６２による処理は、図４に示したブロック振り分け部５０による処理に対応している。
【0112】
以上のように、実施例１のＭＩＭＯ受信装置２において、図５に示した合成部３７の後段のＢＣＨ復号部４２は、限られた数ではあるが、誤りのあったビット数を検出することができ、簡易的に、ＬＤＰＣ復号後のビット誤り率を測定することができる。
【0113】
したがって、オン／オフ制御信号がオフを示しており、周波数及び偏波間デインターリーブ部６０にて周波数及び偏波間デインターリーブが行われない場合、送信アンテナ系統毎のキャリアシンボルは、それぞれＦＥＣブロック単位の信号である。つまり、送信アンテナ系統毎に、復調データからビット誤り率を算出することができ、送信アンテナ系統毎の特性を得ることが可能となる。
【0114】
一方、オン／オフ制御信号がオンを示しており、周波数及び偏波間デインターリーブ部６０にて周波数及び偏波間デインターリーブが行われる場合、送信アンテナ系統毎のキャリアシンボルは、それぞれＦＥＣブロック単位の信号ではない。つまり、復調データから算出したビット誤り率に基づいて、両送信アンテナ系統を合わせた総合的な特性を得ることができる。
【0115】
〔実施例２〕
次に、実施例２のＭＩＭＯ送信装置１及びＭＩＭＯ受信装置２について説明する。実施例２では、送信アンテナ系統毎の特性を得るために、ＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルを２つの送信アンテナ系統へ振り分けると共に、キャリアシンボルとテスト信号とを切り替えて送信する。
次に、実施例２のＭＩＭＯ送信装置１及びＭＩＭＯ受信装置２について説明する。実施例２では、送信アンテナ系統毎の特性を得るために、ＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルを２つの送信アンテナ系統へ振り分けると共に、キャリアシンボルとテスト信号とを切り替えて送信する。
【0116】
（振り分け部１６／実施例２）
まず、実施例２のＭＩＭＯ送信装置１に備えた振り分け部１６について説明する。図６は、実施例２のＭＩＭＯ送信装置１に備えた振り分け部１６の構成例を示すブロック図である。この振り分け部１６は、ブロック振り分け部５０、テスト信号生成部５３、テスト信号切り替え部５４－１，５４－２、データキャリア割り当て部５１－１，５１－２、及び、周波数及び偏波間インターリーブ部５２を備えている。
まず、実施例２のＭＩＭＯ送信装置１に備えた振り分け部１６について説明する。図６は、実施例２のＭＩＭＯ送信装置１に備えた振り分け部１６の構成例を示すブロック図である。この振り分け部１６は、ブロック振り分け部５０、テスト信号生成部５３、テスト信号切り替え部５４－１，５４－２、データキャリア割り当て部５１－１，５１－２、及び、周波数及び偏波間インターリーブ部５２を備えている。
【0117】
図４に示した実施例１のＭＩＭＯ送信装置１に備えた振り分け部１６と図６に示す実施例２のＭＩＭＯ送信装置１に備えた振り分け部１６とを比較する。両振り分け部１６は、ブロック振り分け部５０、データキャリア割り当て部５１－１，５１－２、及び、周波数及び偏波間インターリーブ部５２を備えている点で共通する。一方、実施例２のＭＩＭＯ送信装置１に備えた振り分け部１６は、実施例１のＭＩＭＯ送信装置１に備えた振り分け部１６の構成に加え、さらにテスト信号生成部５３及びテスト信号切り替え部５４－１，５４－２を備えている点で相違する。図６において、図４と共通する部分には図４と同一の符号を付し、その詳しい説明は省略する。
【0118】
テスト信号生成部５３は、予め設定されたテスト信号のキャリアシンボルを生成し、これを第１送信アンテナ系統のテスト用キャリアシンボルとしてテスト信号切り替え部５４－１に出力する。また、テスト信号生成部５３は、第２送信アンテナ系統のテスト用キャリアシンボルをテスト信号切り替え部５４－２に出力する。
【0119】
テスト信号は、ＭＩＭＯ受信装置２においても既知の信号であり、伝搬路を含む送信アンテナ系統毎の特性を判断するために用いられる。例えば、ビット誤り率を算出するためのITU-T O.151のＰＮコード（生成多項式x23+X18+1）が用いられる。テスト信号切り替え部５４－１に出力する第１送信アンテナ系統のテスト用キャリアシンボルと、テスト信号切り替え部５４－２に出力する第２送信アンテナ系統のテスト用キャリアシンボルとは、同じデータであってもよいし、異なるデータであってもよい。
【0120】
テスト信号切り替え部５４－１は、ブロック振り分け部５０から、第１送信アンテナ系統のＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルを入力すると共に、テスト信号生成部５３から第１送信アンテナ系統のテスト用キャリアシンボルを入力する。また、テスト信号切り替え部５４－１は、予め設定された切り替え制御信号を入力する。切り替え制御信号は、ブロック振り分け部５０によりＦＥＣブロックが振り分けられた際に、ＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルとテスト用キャリアシンボルとを切り替えるため信号である。
【0121】
テスト信号切り替え部５４－１は、切り替え制御信号がＦＥＣブロックを示している場合、ブロック振り分け部５０から入力した第１送信アンテナ系統のＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルを選択し、これをデータキャリア割り当て部５１－１に出力する。一方、テスト信号切り替え部５４－１は、切り替え制御信号がテスト信号を示している場合、テスト信号生成部５３から入力した第１送信アンテナ系統のテスト用キャリアシンボルを選択し、これをデータキャリア割り当て部５１－１に出力する。
【0122】
テスト信号切り替え部５４－２は、ブロック振り分け部５０から、第２送信アンテナ系統のＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルを入力すると共に、テスト信号生成部５３から第２送信アンテナ系統のテスト用キャリアシンボルを入力する。また、テスト信号切り替え部５４－２は、予め設定された切り替え制御信号を入力する。この切り替え制御信号は、テスト信号切り替え部５４－１が入力する切り替え制御信号と同じである。
【0123】
テスト信号切り替え部５４－２は、テスト信号切り替え部５４－１と同じ処理を行い、切り替え制御信号に従って、第２送信アンテナ系統のＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルまたは第２送信アンテナ系統のテスト用キャリアシンボルをデータキャリア割り当て部５１－２に出力する。
【0124】
通常の運用では、テスト信号切り替え部５４－１，５４－２において、ブロック振り分け部５０から入力した第１送信アンテナ系統及び第２送信アンテナ系統のＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルが選択される。
【0125】
データキャリア割り当て部５１－１は、テスト信号切り替え部５４－１から、第１送信アンテナ系統のＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルまたは第１送信アンテナ系統のテスト用キャリアシンボルを入力し、入力したキャリアシンボルをＯＦＤＭフレームのデータキャリアに順番に割り当てる。データキャリア割り当て部５１－２は、テスト信号切り替え部５４－２から、第２送信アンテナ系統のＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルまたは第２送信アンテナ系統のテスト用キャリアシンボルを入力し、データキャリア割り当て部５１－１と同じ処理を行う。
【0126】
予め設定された切り替え制御信号は、ＴＭＣＣ信号の一部として、ＭＩＭＯ受信装置２へ送信される。
【0127】
（合成部３７／実施例２）
次に、実施例２のＭＩＭＯ受信装置２に備えた合成部３７について説明する。図７は、実施例２のＭＩＭＯ受信装置２に備えた合成部３７の構成例を示すブロック図である。この合成部３７は、周波数及び偏波間デインターリーブ部６０、キャリアシンボル抽出部６１－１，６１－２、テスト信号切り替え部６３－１，６３－２、テスト信号判定部６４及びブロック合成部６２を備えている。合成部３７は、図６に示した振り分け部１６に対して逆の処理を行う。
次に、実施例２のＭＩＭＯ受信装置２に備えた合成部３７について説明する。図７は、実施例２のＭＩＭＯ受信装置２に備えた合成部３７の構成例を示すブロック図である。この合成部３７は、周波数及び偏波間デインターリーブ部６０、キャリアシンボル抽出部６１－１，６１－２、テスト信号切り替え部６３－１，６３－２、テスト信号判定部６４及びブロック合成部６２を備えている。合成部３７は、図６に示した振り分け部１６に対して逆の処理を行う。
【0128】
図５に示した実施例１のＭＩＭＯ受信装置２に備えた合成部３７と図７に示す実施例２のＭＩＭＯ受信装置２に備えた合成部３７とを比較すると、両合成部３７は、周波数及び偏波間デインターリーブ部６０、キャリアシンボル抽出部６１－１，６１－２及びブロック合成部６２を備えている点で共通する。一方、実施例２のＭＩＭＯ受信装置２に備えた合成部３７は、実施例１のＭＩＭＯ受信装置２に備えた合成部３７の構成に加え、さらにテスト信号切り替え部６３－１，６３－２及びテスト信号判定部６４を備えている点で相違する。図７において、図５と共通する部分には図５と同一の符号を付し、その詳しい説明は省略する。
【0129】
実施例２のＭＩＭＯ受信装置２は、実施例２のＭＩＭＯ送信装置１から送信された第１送信アンテナ系統及び第２送信アンテナ系統のＯＦＤＭ信号を受信する。
【0130】
キャリアシンボル抽出部６１－１は、周波数及び偏波間デインターリーブ部６０から第１送信アンテナ系統のキャリアシンボルを入力する。そして、キャリアシンボル抽出部６１－１は、入力したキャリアシンボルから、ＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルまたはＦＥＣ単位のテスト用キャリアシンボルを抽出する。キャリアシンボル抽出部６１－１は、第１送信アンテナ系統のＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルまたは第１送信アンテナ系統のＦＥＣ単位のテスト用キャリアシンボルをテスト信号切り替え部６３－１に出力する。
【0131】
キャリアシンボル抽出部６１－２は、キャリアシンボル抽出部６１－１と同じ処理を行い、第２送信アンテナ系統のキャリアシンボルから、第２送信アンテナ系統のＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルまたは第２送信アンテナ系統のＦＥＣブロック単位のテスト用キャリアシンボルを抽出する。そして、キャリアシンボル抽出部６１－２は、第２送信アンテナ系統のＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルまたは第２送信アンテナ系統のＦＥＣ単位のテスト用キャリアシンボルをテスト信号切り替え部６３－２に出力する。
【0132】
テスト信号切り替え部６３－１は、キャリアシンボル抽出部６１－１から第１送信アンテナ系統のＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルまたは第１送信アンテナ系統のＦＥＣブロック単位のテスト用キャリアシンボルを入力する。また、テスト信号切り替え部６３－１は、ＴＭＣＣ信号等抽出部３４から切り替え制御信号を入力する。この切り替え制御信号は、受信ＴＭＣＣ信号から得られた信号である。
【0133】
テスト信号切り替え部６３－１は、切り替え制御信号がＦＥＣブロックを示している場合、第１送信アンテナ系統のＦＥＣブロックのキャリアシンボルをブロック合成部６２に出力する。一方、テスト信号切り替え部６３－１は、切り替え制御信号がテスト信号を示している場合、第１送信アンテナ系統のＦＥＣブロック単位のテスト用キャリアシンボルをテスト信号判定部６４に出力する。
【0134】
テスト信号切り替え部６３－２は、キャリアシンボル抽出部６１－２から第２送信アンテナ系統のＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルまたは第２送信アンテナ系統のＦＥＣブロック単位のテスト用キャリアシンボルを入力する。また、テスト信号切り替え部６３－２は、ＴＭＣＣ信号等抽出部３４から切り替え制御信号を入力する。この切り替え制御信号は、テスト信号切り替え部６３－１が入力する切り替え制御信号と同じである。
【0135】
テスト信号切り替え部６３－２は、テスト信号切り替え部６３－１と同じ処理を行い、切り替え制御信号に従って、第２送信アンテナ系統のＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルをブロック合成部６２に出力する。または、テスト信号切り替え部６３－２は、第２送信アンテナ系統のＦＥＣブロック単位のテスト用キャリアシンボルをテスト信号判定部６４に出力する。テスト信号切り替え部６３－１，６３－２による処理は、図６に示したテスト信号切り替え部５４－１，５４－２による処理に対応している。
【0136】
テスト信号判定部６４は、テスト信号切り替え部６３－１から第１送信アンテナ系統のＦＥＣブロック単位のテスト用キャリアシンボルを入力する。また、テスト信号判定部６４は、テスト信号切り替え部６３－２から第２送信アンテナ系統のＦＥＣブロック単位のテスト用キャリアシンボルを入力する。
【0137】
テスト信号判定部６４は、第１送信アンテナ系統のＦＥＣブロック単位のテスト用キャリアシンボルからビットデータを生成するためのデマッピングを行う。そして、テスト信号判定部６４は、生成したビットデータ及び予め設定されたテスト信号のビットデータに基づいて、第１送信アンテナ系統のビット誤り率を算出する。また、テスト信号判定部６４は、第２送信アンテナ系統のＦＥＣブロック単位のテスト用キャリアシンボルからビットデータを生成するためのデマッピングを行う。そして、テスト信号判定部６４は、生成したビットデータ及び予め設定されたテスト信号のビットデータに基づいて、第２送信アンテナ系統のビット誤り率を算出する。
【0138】
以上のように、オン／オフ制御信号がオフを示しており、かつ切り替え制御信号がテスト信号を示している場合、第１送信アンテナ系統のテスト用キャリアシンボルは、第１送信アンテナ系統を介して送信され、第２送信アンテナ系統のテスト用キャリアシンボルは、第２送信アンテナ系統を介して送信される。つまり、実施例２のＭＩＭＯ受信装置２において、テスト信号判定部６４は、送信アンテナ系統毎にビット誤り率を算出することができ、送信アンテナ系統毎の特性を得ることが可能となる。
【0139】
一方、オン／オフ制御信号がオンを示しており、かつ切り替え制御信号がテスト信号を示している場合、第１送信アンテナ系統のテスト用キャリアシンボルは、第１送信アンテナ系統及び第２送信アンテナ系統に分散される。第２送信アンテナ系統のテスト用キャリアシンボルも同様である。つまり、テスト信号判定部６４は、両送信アンテナ系統を合わせた総合的なビット誤り率を算出することができ、総合的な特性を得ることができる。
【0140】
テスト信号判定部６４により算出されるビット誤り率は、ＬＤＰＣ符号及びＢＣＨ符号の誤り訂正を考慮しない値となる。前述の実施例１のＭＩＭＯ受信装置２に備えたＢＣＨ復号部４２においても、ビット誤り率を算出することは可能であるが、伝搬路等の送信アンテナ系統の状況等が悪く、誤り訂正が不可能な場合には、ビット誤り率を算出することができない。これに対し、実施例２のＭＩＭＯ受信装置２に備えたテスト信号判定部６４は、伝搬路等の送信アンテナ系統の状況等が悪い場合であっても、ビット誤り率を算出することができるから、実施例１よりも、送信アンテナ系統毎の特性を確実に得ることができる。
【0141】
〔実施例３〕
次に、実施例３のＭＩＭＯ送信装置１及びＭＩＭＯ受信装置２について説明する。実施例３では、送信アンテナ系統毎の特性を得るために、映像及び音声信号とテスト信号とを切り替えてＦＥＣブロックのペイロードに格納し、ＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルを２つの送信アンテナ系統へ振り分けて送信する。
次に、実施例３のＭＩＭＯ送信装置１及びＭＩＭＯ受信装置２について説明する。実施例３では、送信アンテナ系統毎の特性を得るために、映像及び音声信号とテスト信号とを切り替えてＦＥＣブロックのペイロードに格納し、ＦＥＣブロック単位のキャリアシンボルを２つの送信アンテナ系統へ振り分けて送信する。
【0142】
（ＦＥＣブロック構成部１０、振り分け部１６／実施例３）
まず、実施例３のＭＩＭＯ送信装置１に備えたＦＥＣブロック構成部１０について説明する。図８は、実施例３のＭＩＭＯ送信装置１に備えたＦＥＣブロック構成部１０の構成例を示すブロック図である。このＦＥＣブロック構成部１０は、テスト信号生成部７０－１，７０－２、及び、ＴＳパケット切り替え及び埋め込み部７１を備えている。
まず、実施例３のＭＩＭＯ送信装置１に備えたＦＥＣブロック構成部１０について説明する。図８は、実施例３のＭＩＭＯ送信装置１に備えたＦＥＣブロック構成部１０の構成例を示すブロック図である。このＦＥＣブロック構成部１０は、テスト信号生成部７０－１，７０－２、及び、ＴＳパケット切り替え及び埋め込み部７１を備えている。
【0143】
テスト信号生成部７０－１は、予め設定されたテスト信号を含むＴＳパケットを生成し、これを第１送信アンテナ系統のテスト用ＴＳパケットとしてＴＳパケット切り替え及び埋め込み部７１に出力する。テスト信号生成部７０－２は、テスト信号生成部７０－１と同じ処理を行い、第２送信アンテナ系統のテスト用ＴＳパケットをＴＳパケット切り替え及び埋め込み部７１に出力する。
【0144】
テスト信号は、ＭＩＭＯ受信装置２においても既知の信号であり、伝搬路を含む送信アンテナ系統毎の特性を判断するために用いられる。例えば、ビット誤り率を算出するためのITU-T O.151のＰＮコード（生成多項式x23+X18+1）が用いられる。テスト信号生成部７０－１が用いるテスト信号と、テスト信号生成部７０－２が用いるテスト信号とは、同じデータであってもよいし、異なるデータであってもよい。
【0145】
ＴＳパケット切り替え及び埋め込み部７１は、圧縮符号化された映像及び音声が多重されたＭＰＥＧ－２ ＴＳのＴＳパケットを入力する。また、ＴＳパケット切り替え及び埋め込み部７１は、テスト信号生成部７０－１，７０－２から第１送信アンテナ系統のテスト用ＴＳパケット及び第２送信アンテナ系統のテスト用ＴＳパケットを入力すると共に、予め設定された切り替え制御信号を入力する。切り替え制御信号は、ＴＳパケット切り替え及び埋め込み部７１によりＴＳパケットがＦＥＣブロックに埋め込まれる際に、映像及び音声信号のＴＳパケットとテスト用ＴＳパケットとを切り替えるための信号である。
【0146】
ＴＳパケット切り替え及び埋め込み部７１は、切り替え信号が映像及び音声信号を示している場合、圧縮符号化された映像及び音声が多重されたＭＰＥＧ－２ ＴＳのＴＳパケットを選択し、その先頭の同期バイト（１バイト長）を取り除き、187バイト長のＴＳパケットをＦＥＣブロックのペイロードに順次格納する。
【0147】
一方、ＴＳパケット切り替え及び埋め込み部７１は、切り替え信号がテスト信号を示している場合、第１送信アンテナ系統のテスト用ＴＳパケット及び第２送信アンテナ系統のテスト用ＴＳパケットを選択する。そして、ＴＳパケット切り替え及び埋め込み部７１は、その先頭の同期バイト（１バイト長）を取り除き、187バイト長のＴＳパケット（第１送信アンテナ系統のテスト用ＴＳパケットまたは第２送信アンテナ系統のテスト用ＴＳパケット）をＦＥＣブロックのペイロードに順次格納する。
【0148】
具体的には、ＴＳパケット切り替え及び埋め込み部７１は、ＦＥＣブロック毎に交互に、第１送信アンテナ系統の187バイト長のテスト用ＴＳパケットまたは第２送信アンテナ系統の187バイト長のテスト用ＴＳパケットを、ＦＥＣブロックのペイロードに順次格納する。例えば、第１送信アンテナ系統のテスト用ＴＳパケットがＯＦＤＭフレームの先頭のＦＥＣブロックに格納される場合、第１送信アンテナ系統の187バイト長のテスト用ＴＳパケットが奇数番目のＦＥＣブロックに格納される。また、第２送信アンテナ系統の187バイト長のテスト用ＴＳパケットが偶数番目のＦＥＣブロックに格納される。
【0149】
ＴＳパケット切り替え及び埋め込み部７１は、ペイロードに対してヘッダを付加し、図１１に示したＦＥＣブロックを構成する。ＴＳパケット切り替え及び埋め込み部７１は、ヘッダ及びペイロードを含む映像及び音声信号のＦＥＣブロック、またはヘッダ及びペイロードを含むテスト信号のＦＥＣブロックをＢＣＨ符号化部１１に出力する。
【0150】
通常の運用では、圧縮符号化された映像及び音声が多重されたＭＰＥＧ－２ ＴＳのＴＳパケットが選択され、映像及び音声信号のＦＥＣブロックが構成される。
【0151】
予め設定された切り替え制御信号は、ＴＭＣＣ信号の一部として、ＭＩＭＯ受信装置２へ送信される。
【0152】
実施例３のＭＩＭＯ送信装置１に備えた振り分け部１６は、実施例１のＭＩＭＯ送信装置１に備えた図４の振り分け部１６と同じであるから、ここでは説明を省略する。
【0153】
（合成部３７、パケット抽出部４３／実施例３）
次に、実施例３のＭＩＭＯ受信装置２に備えた合成部３７及びパケット抽出部４３について説明する。実施例３のＭＩＭＯ受信装置２に備えた合成部３７は、実施例１のＭＩＭＯ受信装置２に備えた図５の合成部３７と同じであるから、ここでは説明を省略する。
次に、実施例３のＭＩＭＯ受信装置２に備えた合成部３７及びパケット抽出部４３について説明する。実施例３のＭＩＭＯ受信装置２に備えた合成部３７は、実施例１のＭＩＭＯ受信装置２に備えた図５の合成部３７と同じであるから、ここでは説明を省略する。
【0154】
図９は、実施例３のＭＩＭＯ受信装置２に備えたパケット抽出部４３の構成例を示すブロック図である。このパケット抽出部４３は、ＴＳパケット抽出部８０、ＴＳパケット分配部８１及びテスト信号判定部８２－１，８２－２を備えている。
【0155】
ＴＳパケット抽出部８０は、ＢＣＨ復号部４２からＦＥＣブロックに含まれるヘッダ及びペイロードを入力し、ＦＥＣブロックのペイロードからＴＳパケットを抽出する。そして、ＴＳパケット抽出部８０は、ＴＳパケットの先頭に同期バイトを付加し、元の188バイト長のＴＳパケットを復元し、ＴＳパケットをＴＳパケット分配部８１に出力する。
【0156】
ＴＳパケット分配部８１は、ＴＳパケット抽出部８０からＴＳパケットを入力すると共に、ＴＭＣＣ信号等抽出部３４から切り替え制御信号を入力する。この切り替え制御信号は、受信ＴＭＣＣ信号から得られた信号である。
【0157】
ＴＳパケット分配部８１は、切り替え信号に従って、映像及び音声信号のＴＳパケットとテスト信号のＴＳパケットとを分配する。具体的には、ＴＳパケット分配部８１は、切り替え制御信号が映像及び音声信号を示している場合、入力したＴＳパケットを映像及び音声信号のＴＳパケットとして、そのまま出力する。一方、ＴＳパケット分配部８１は、切り替え制御信号がテスト信号を示している場合、ＦＥＣブロック毎に交互に、第１送信アンテナ系統のテスト用ＴＳパケット及び第２送信アンテナ系統のテスト用ＴＳパケットに振り分ける。ＴＳパケット分配部８１は、第１送信アンテナ系統のテスト用ＴＳパケットをテスト信号判定部８２－１に出力し、第２送信アンテナ系統のテスト用ＴＳパケットをテスト信号判定部８２－２に出力する。
【0158】
テスト信号判定部８２－１は、ＴＳパケット分配部８１から第１送信アンテナ系統のテスト用ＴＳパケットを入力し、第１送信アンテナ系統のテスト用ＴＳパケットからテスト信号を抽出する。そして、テスト信号判定部８２－１は、抽出したテスト信号及び予め設定されたテスト信号に基づいて、ビット誤り率を算出する。
【0159】
ここで、オン／オフ制御信号がオフを示しており、ＭＩＭＯ送信装置１に備えた振り分け部１６の周波数及び偏波間インターリーブ部５２においてインターリーブが行われていない場合、テスト信号判定部８２－１により、第１送信アンテナ系統のビット誤り率が算出される。一方、オン／オフ制御信号がオンを示しており、ＭＩＭＯ送信装置１に備えた振り分け部１６の周波数及び偏波間インターリーブ部５２においてインターリーブが行われている場合、テスト信号判定部８２－１により、第１送信アンテナ系統及び第２送信アンテナ系統を合わせたビット誤り率が算出される。
【0160】
テスト信号判定部８２－２は、ＴＳパケット分配部８１から第２送信アンテナ系統のテスト用ＴＳパケットを入力し、第２送信アンテナ系統のテスト用ＴＳパケットからテスト信号を抽出する。そして、テスト信号判定部８２－２は、抽出したテスト信号及び予め設定されたテスト信号に基づいて、ビット誤り率を算出する。
【0161】
ここで、オン／オフ制御信号がオフを示しており、ＭＩＭＯ送信装置１に備えた振り分け部１６の周波数及び偏波間インターリーブ部５２においてインターリーブが行われていない場合、テスト信号判定部８２－２により、第２送信アンテナ系統のビット誤り率が算出される。一方、オン／オフ制御信号がオンを示しており、ＭＩＭＯ送信装置１に備えた振り分け部１６の周波数及び偏波間インターリーブ部５２においてインターリーブが行われている場合、テスト信号判定部８２－２により、第１送信アンテナ系統及び第２送信アンテナ系統を合わせたビット誤り率が算出される。
【0162】
以上のように、オン／オフ制御信号がオフを示しており、かつ切り替え制御信号がテスト信号を示している場合、第１送信アンテナ系統のテスト用ＴＳパケットは、第１送信アンテナ系統を介して送信され、第２送信アンテナ系統のテスト用ＴＳパケットは、第２送信アンテナ系統を介して送信される。つまり、テスト信号判定部８２－１，８２－２は、送信アンテナ系統毎にビット誤り率を算出することができ、送信アンテナ系統毎の特性を得ることが可能となる。
【0163】
一方、オン／オフ制御信号がオンを示しており、かつ切り替え制御信号がテスト信号を示している場合、第１送信アンテナ系統のテスト用ＴＳパケットは、２つの送信アンテナ系統に分散され、第２送信アンテナ系統のテスト用ＴＳパケットも同様である。つまり、テスト信号判定部８２－１，８２－２は、両送信アンテナ系統を合わせた総合的なビット誤り率を算出することができ、総合的な特性を得ることができる。
【0164】
テスト信号判定部８２－１，８２－２により算出されるビット誤り率は、ＬＤＰＣ符号及びＢＣＨ符号の誤り訂正を考慮した値（誤り訂正後の値）となる。前述の実施例１のＭＩＭＯ受信装置２に備えたＢＣＨ復号部４２においても、ビット誤り率を算出することは可能であるが、伝搬路等の送信アンテナ系統の状況等が悪く、誤り訂正が不可能な場合には、ビット誤り率を算出することができない。これに対し、実施例３のＭＩＭＯ受信装置２に備えたテスト信号判定部８２－１，８２－２は、伝搬路等の送信アンテナ系統の状況等が悪く、誤り訂正が不可能な場合であっても、既知のテスト信号を用いているためビット誤り率を算出することができるから、実施例１よりも、送信アンテナ系統毎の特性を確実に得ることができる。
【0165】
また、前述の実施例２のＭＩＭＯ受信装置２に備えたテスト信号判定部６４においても、ビット誤り率を算出することは可能であるが、ＬＤＰＣ符号及びＢＣＨ符号の誤り訂正を考慮したビット誤り率を算出することができない。これに対し、実施例３のＭＩＭＯ受信装置２に備えたテスト信号判定部８２－１，８２－２は、ＬＤＰＣ符号及びＢＣＨ符号の誤り訂正を考慮したビット誤り率を算出することができるから、実施例２とは異なり、実際の運用と同じ状況での特性を得ることができる。
【0166】
以上、実施例１，２，３を挙げて本発明を説明したが、本発明は前記実施例１，２，３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。例えば、ＭＩＭＯ受信装置２のＬＤＰＣ復号部４０は、所定の設定に従い、ＬＤＰＣ復号処理を行わないようにしてもよい。また、ＢＣＨ復号部４２は、所定の設定に従い、ＢＣＨ復号処理を行わないようにしてもよい。これにより、ＭＩＭＯ受信装置２は、ＬＤＰＣ符号及びＢＣＨ符号の誤り訂正前（ＬＤＰＣ復号及びＢＣＨ復号を行う前）のビット誤り率、ＬＤＰＣ符号の誤り訂正後かつＢＣＨ符号の誤り訂正前のビット誤り率、及び、ＬＤＰＣ符号及びＢＣＨ符号の誤り訂正後のビット誤り率をそれぞれ算出することができる。
【0167】
また、前記実施例１，２，３では、ＭＩＭＯ送信装置１に備えた振り分け部１６のブロック振り分け部５０は、キャリアシンボルを、１つのＦＥＣブロックを単位として交互に、第１送信アンテナ系統及び第２送信アンテナ系統に振り分けるようにした。これに対し、ブロック振り分け部５０は、キャリアシンボルを、所定数（複数）のＦＥＣブロックを単位として交互に、第１送信アンテナ系統及び第２送信アンテナ系統に振り分けるようにしてもよい。
【0168】
また、前記実施例１，２，３では、送信アンテナ系統を２、受信アンテナ系統を２とした２入力２出力のＭＩＭＯ伝送を行う無線通信システムを例に挙げて説明した。本発明は、２入力２出力のＭＩＭＯ伝送に限定するものではなく、他の数の送信アンテナ系統及び受信アンテナ系統によるＭＩＭＯ伝送にも適用可能である。
【符号の説明】
【0169】
１ ＭＩＭＯ送信装置
２ ＭＩＭＯ受信装置
１０ ＦＥＣブロック構成部
１１ ＢＣＨ符号化部
１２ エネルギー拡散部
１３ ＬＤＰＣ符号化部
１４ ビットインターリーブ部
１５ シンボルマッピング部
１６ 振り分け部
１７ 時間インターリーブ部
１８ ＴＭＣＣ信号等生成部
１９ ＯＦＤＭフレーム構成部
２０ ＩＦＦＴ及びＧＩ付加部
２１ 直交変調部
２２，３１ 高周波部
２３，３０ 偏波共用アンテナ
３２ 直交復調部
３３ ＧＩ除去及びＦＦＴ部
３４ ＴＭＣＣ信号等抽出部
３５ ＭＩＭＯ検出部
３６ 時間デインターリーブ部
３７ 合成部
３８ ＬＬＲ算出部
３９ ビットデインターリーブ部
４０ ＬＤＰＣ復号部
４１ エネルギー逆拡散部
４２ ＢＣＨ復号部
４３ パケット抽出部
５０ ブロック振り分け部
５１ データキャリア割り当て部
５２ 周波数及び偏波間インターリーブ部
５３，７０ テスト信号生成部
５４，６３ テスト信号切り替え部
６０ 周波数及び偏波間デインターリーブ部
６１ キャリアシンボル抽出部
６２ ブロック合成部
６４，８２ テスト信号判定部
７１ ＴＳパケット切り替え及び埋め込み部
８０ ＴＳパケット抽出部
８１ ＴＳパケット分配部
２ ＭＩＭＯ受信装置
１０ ＦＥＣブロック構成部
１１ ＢＣＨ符号化部
１２ エネルギー拡散部
１３ ＬＤＰＣ符号化部
１４ ビットインターリーブ部
１５ シンボルマッピング部
１６ 振り分け部
１７ 時間インターリーブ部
１８ ＴＭＣＣ信号等生成部
１９ ＯＦＤＭフレーム構成部
２０ ＩＦＦＴ及びＧＩ付加部
２１ 直交変調部
２２，３１ 高周波部
２３，３０ 偏波共用アンテナ
３２ 直交復調部
３３ ＧＩ除去及びＦＦＴ部
３４ ＴＭＣＣ信号等抽出部
３５ ＭＩＭＯ検出部
３６ 時間デインターリーブ部
３７ 合成部
３８ ＬＬＲ算出部
３９ ビットデインターリーブ部
４０ ＬＤＰＣ復号部
４１ エネルギー逆拡散部
４２ ＢＣＨ復号部
４３ パケット抽出部
５０ ブロック振り分け部
５１ データキャリア割り当て部
５２ 周波数及び偏波間インターリーブ部
５３，７０ テスト信号生成部
５４，６３ テスト信号切り替え部
６０ 周波数及び偏波間デインターリーブ部
６１ キャリアシンボル抽出部
６２ ブロック合成部
６４，８２ テスト信号判定部
７１ ＴＳパケット切り替え及び埋め込み部
８０ ＴＳパケット抽出部
８１ ＴＳパケット分配部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】