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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】2023-01-30
(45)【発行日】2023-02-07
(54)【発明の名称】送信装置及び送信方法
(51)【国際特許分類】
H04J 99/00 20090101AFI20230131BHJP
H04L 27/26 20060101ALI20230131BHJP
【ＦＩ】
H04J99/00 100
H04L27/26 111
H04L27/26 310
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2019095636
(22)【出願日】2019-05-22
(65)【公開番号】P2020191536
(43)【公開日】2020-11-26
【審査請求日】2022-03-22
(73)【特許権者】
【識別番号】000001122
【氏名又は名称】株式会社日立国際電気
(74)【代理人】
【識別番号】100116687
【弁理士】
【氏名又は名称】田村 爾
(74)【代理人】
【識別番号】100098383
【弁理士】
【氏名又は名称】杉村 純子
(74)【代理人】
【識別番号】100155860
【弁理士】
【氏名又は名称】藤松 正雄
(72)【発明者】
【氏名】仲田 樹広
【審査官】玉田 恭子
(56)【参考文献】
【文献】欧州特許出願公開第０３１６９０３０（ＥＰ，Ａ１）
【文献】中国特許出願公開第１０７００５３５９（ＣＮ，Ａ）
【文献】特表２０１８－５１１１８８（ＪＰ，Ａ）
【文献】岡田寛正（他６名），地上デジタル放送に対するＬＤＭ適用時の諸問題改善に関する一考察，映像情報メディア学会技術報告，日本，映像情報メディア学会，2018年08月31日，Vol.42, No.28，pp.13-16
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０４Ｊ ９９／００
Ｈ０４Ｌ ２７／２６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のデータを階層分割多重方式で多重化して伝送するデータ伝送システムに使用される送信装置において、周波数方向と時間方向に分散配置された第１のパイロットキャリアを含む第１のサブキャリア信号に第１ポイント数のＩＦＦＴ処理を施して第１の変調信号を生成する第１の生成手段と、
第２のサブキャリア信号に第２ポイント数のＩＦＦＴ処理を施して第２の変調信号を生成する第２の生成手段と、
前記第１の変調信号と前記第２の変調信号とを各々の開始タイミングが所定の周期で一致するようにタイミング調整して合成する合成手段と、
前記合成手段により合成された信号を送出する送出手段と、を備え、
前記第２の生成手段は、前記第２のサブキャリア信号に、前記第２の変調信号による前記第１のパイロットキャリアへの干渉を抑圧するための干渉抑圧用キャリアを含めることを特徴とする送信装置。
【請求項2】
請求項１に記載の送信装置において、前記第２の生成手段は、前記第２のサブキャリア信号に含まれる複数のサブキャリアのうち、前記第１のパイロットキャリアに最も近い周波数のサブキャリアに、前記干渉抑圧用キャリアを割り当てることを特徴とする送信装置。
【請求項3】
請求項１又は請求項２に記載の送信装置において、前記第２の生成手段は、前記干渉抑圧用キャリアを下記（式Ａ）の演算により生成することを特徴とする送信装置。
【数1】
【請求項4】
複数のデータを階層分割多重方式で多重化して伝送するデータ伝送システムの送信装置により実行される送信方法において、周波数方向と時間方向に分散配置された第１のパイロットキャリアを含む第１のサブキャリア信号に第１ポイント数のＩＦＦＴ処理を施して第１の変調信号を生成するステップと、
第２のサブキャリア信号に第２ポイント数のＩＦＦＴ処理を施して第２の変調信号を生成するステップと、
前記第１の変調信号と前記第２の変調信号とを各々の開始タイミングが所定の周期で一致するようにタイミング調整して合成するステップと、
前記合成するステップにより合成された信号を送出するステップとを有し、
前記第２の変調信号を生成するステップにおいて、前記第２のサブキャリア信号に、前記第２の変調信号による前記第１のパイロットキャリアへの干渉を抑圧するための干渉抑圧用キャリアを含めることを特徴とする送信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数のデータを階層分割多重方式で多重化して伝送するデータ伝送システムに関する。
【背景技術】
【0002】
次世代の地上デジタル放送への移行を進める一環として、現行の２Ｋ放送と異なる方式の放送波を周波数及び時間を共用して伝送する階層分割多重（Layered Division Multiplexing；ＬＤＭ）方式の検討が進んでいる。非特許文献１では、上位階層（Upper Layer；ＵＬ）と下位階層（Lower Layer；ＬＬ）を同一のＦＦＴ（Fast Fourier Transform；高速フーリエ変換）ポイント数でＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing；直交周波数分割多重）変調し、同一のサブキャリアにＵＬとＬＬを異なるレベルで多重させる方式が提案されている。また、非特許文献２では、ＵＬとＬＬを異なるＦＦＴポイント数でＯＦＤＭ変調し、時間領域で多重させる方式が提案されている。以下では、前者（非特許文献１）の方式を「同期ＬＤＭ」と称し、後者（非特許文献２）の方式を「準同期ＬＤＭ」と称する。
【0003】
準同期ＬＤＭでは、図３に示すように、例えば、ＵＬについては８１９２のＦＦＴポイントを用いて有効シンボルを生成し、１０２４サンプルのガードインターバルを付加することで、９２１６サンプルのＯＦＤＭシンボルを生成する。一方、ＬＬについては３２７６８のＦＦＴポイントを用いて有効シンボルを生成し、ＵＬと同一の１０２４サンプルのガードインターバルを付加することで、３３７９２サンプルのＯＦＤＭシンボルを生成する。この場合、ＵＬシンボルとＬＬシンボルは１１：３の整数比が最小公倍数となり、それぞれの開始タイミングが所定の周期で一致することになる。
【0004】
このように、準同期ＬＤＭでは、ＵＬとＬＬのガードインターバル長を同一とし、ＵＬよりもＬＬの方が長い有効シンボル長とすることで、反射波の遅延時間耐性を同一とし、尚且つＵＬよりもＬＬの方がビットレートを向上させることができる。この特徴を活かし、非特許文献２には、次世代の地上デジタル方式に準同期ＬＤＭを適用することが提案されている。なお、非特許文献２では、準同期ＬＤＭの効率性や特徴について述べられてはいるが、準同期ＬＤＭの詳細な復調方式については明らかにされていない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0005】
【文献】佐藤明彦、外１１名，“次世代地上放送に向けたＬＤＭの適用に関する一検討”，映像情報メディア学会技術報告，ｖｏｌ．４１，ｎｏ．６，ＢＣＴ２０１７－３４，ｐｐ.４５－４８，２０１７年２月
【文献】岡田寛正、外６名，“地上デジタル放送に対するＬＤＭ適用時の諸問題改善に関する一考察 ～新放送方式受信エリア拡大手法と同期方式に関する検討～”，映像情報メディア学会技術報告，ｖｏｌ．４２，ｎｏ．２８，ＢＣＴ２０１８－７６，ｐｐ.１３－１６，２０１８年９月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
同期ＬＤＭでは、受信信号に対してＵＬ、ＬＬ共に同一のＦＦＴ時間窓を設け、ＦＦＴ時間窓内の信号に対してＦＦＴを行うことで、各サブキャリアは直交関係が保たれたままで周波数領域の信号に変換される。しかしながら、準同期ＬＤＭではＵＬとＬＬでＦＦＴポイント数が異なるため、サブキャリア間の直交関係が崩れてしまい、同期ＬＤＭと同じ方式では復調することができない。
【0007】
準同期ＬＤＭの受信装置でも、同期ＬＤＭの受信装置と同様に、ＵＬ受信信号のレプリカを生成し、受信信号から減算することでＬＬ信号を抽出することになる。このＵＬ受信信号のレプリカを生成する際には、伝送路の特性を高精度に推定する必要がある。伝送路推定は、ＵＬ信号に周波数方向及び時間方向に分散配置されているパイロット信号から推定する手法が一般的に用いられる。しかしながら、準同期ＬＤＭにおけるＬＬ信号はＵＬ信号にとってノイズのように振舞うため、ＩＬ（Injection Level）に比例して等価的なＣＮＲ（Carrier to Noise Ratio）の低下が生じてしまう。ＩＬとは、ＬＬ信号レベルに対するＵＬ信号レベルの比率を表す値である。このような問題により、パイロットキャリアのＣＮＲが低下して伝送路推定の精度も低下するので、受信側でＵＬ受信信号のレプリカを正しく生成できないという課題がある。
【0008】
本発明は、上記のような従来の事情に鑑みて為されたものであり、ＬＬ信号の成分がＵＬ信号のパイロットキャリアに及ぼす干渉を軽減することが可能な送信装置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】
【0009】
上記の目的を達成するために、本発明では、送信装置を以下のように構成した。
すなわち、複数のデータを階層分割多重方式で多重化して伝送するデータ伝送システムに使用される送信装置において、周波数方向と時間方向に分散配置された第１のパイロットキャリアを含む第１のサブキャリア信号に第１ポイント数のＩＦＦＴ処理を施して第１の変調信号を生成する第１の生成手段と、第２のサブキャリア信号に第２ポイント数のＩＦＦＴ処理を施して第２の変調信号を生成する第２の生成手段と、前記第１の変調信号と前記第２の変調信号とを各々の開始タイミングが所定の周期で一致するようにタイミング調整して合成する合成手段と、前記合成手段により合成された信号を送出する送出手段と、を備え、前記第２の生成手段は、前記第２のサブキャリア信号に、前記第２の変調信号による前記第１のパイロットキャリアへの干渉を抑圧するための干渉抑圧用キャリアを含めることを特徴とする。
すなわち、複数のデータを階層分割多重方式で多重化して伝送するデータ伝送システムに使用される送信装置において、周波数方向と時間方向に分散配置された第１のパイロットキャリアを含む第１のサブキャリア信号に第１ポイント数のＩＦＦＴ処理を施して第１の変調信号を生成する第１の生成手段と、第２のサブキャリア信号に第２ポイント数のＩＦＦＴ処理を施して第２の変調信号を生成する第２の生成手段と、前記第１の変調信号と前記第２の変調信号とを各々の開始タイミングが所定の周期で一致するようにタイミング調整して合成する合成手段と、前記合成手段により合成された信号を送出する送出手段と、を備え、前記第２の生成手段は、前記第２のサブキャリア信号に、前記第２の変調信号による前記第１のパイロットキャリアへの干渉を抑圧するための干渉抑圧用キャリアを含めることを特徴とする。
【0010】
ここで、前記第２の生成手段は、前記第２のサブキャリア信号に含まれる複数のサブキャリアのうち、前記第１のパイロットキャリアに最も近い周波数のサブキャリアに、前記干渉抑圧用キャリアを割り当てる構成としてもよい。
【0011】
また、前記第２の生成手段は、前記干渉抑圧用キャリアを後述の（式８）又は（式９）に示す演算により生成する構成としてもよい。なお、本記載は、後述の（式８）又は（式９）と同一の演算に限定することを意図するものではなく、これに相当する他の演算（すなわち、後述の（式８）又は（式９）と同様の結果が得られる他の演算）により前記干渉抑圧用キャリアを生成することも含むものである。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、ＬＬ信号の成分がＵＬ信号のパイロットキャリアに及ぼす干渉を軽減することが可能な送信装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の一実施形態に係るデータ伝送システムにおける送信装置の構成例を示す図である。
【図3】準同期ＬＤＭの変調信号の一例を示す図である。
【図4】パイロットシンボルの分散配置の例を示す図である。
【図5】ＯＦＤＭにおける各サブキャリアの直交関係について説明する図である。
【図6】ＬＬの信号成分によるＵＬの干渉について説明する図である。
【図7】ＬＬの信号成分によるＵＬの干渉を軽減するためのダミーマッピング信号について説明する図である。
【図8】ＵＬとＬＬのサブキャリア配置の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
本発明の一実施形態に係るデータ伝送システムについて、図面を参照して説明する。
以下では、ＵＬとＬＬを異なるＦＦＴポイント数でＯＦＤＭ変調し、時間領域で多重化して伝送する準同期ＬＤＭ伝送システムを例にして説明する。図１には、準同期ＬＤＭ伝送システムに使用される送信装置の構成例を示してある。
以下では、ＵＬとＬＬを異なるＦＦＴポイント数でＯＦＤＭ変調し、時間領域で多重化して伝送する準同期ＬＤＭ伝送システムを例にして説明する。図１には、準同期ＬＤＭ伝送システムに使用される送信装置の構成例を示してある。
【0015】
送信装置は、誤り訂正符号化部１１と、データマッピング部１２と、パイロットマッピング部１３と、選択部１４と、ＮULポイントＯＦＤＭ変調部１５と、合成部１６と、誤り訂正符号化部１７と、データマッピング部１８と、パイロットマッピング部１９と、ダミーマッピング部２０と、選択部２１と、ＮLLポイントＯＦＤＭ変調部２２と、アンテナ２３とを備える。
【0016】
最初にＵＬ信号の生成方式について説明を行う。ＵＬ信号の生成には一般的なＯＦＤＭの変調方式を用いることができ、地上デジタル放送方式ではＡＲＩＢ ＳＴＤ－Ｂ３１に規定されている。
【0017】
地上デジタル放送に本システムを適用する場合、外部の映像符号化器などからのＵＬ情報符号（例えば、２Ｋ放送のデータ）が、誤り訂正符号化部１１に入力される。誤り訂正符号化部１１は、入力されたＵＬ情報符号に対して誤り訂正符号化を施す。地上デジタル放送方式を規定しているＡＲＩＢ ＳＴＤ－Ｂ３１では、ＲＳ（Reed-Solomon）符号と畳み込み符号の連接符号化を行っている。誤り訂正符号化方式は、上記の符号化方式以外にも、ターボ符号やＬＤＰＣ（Low Density Parity Check；低密度パリティ検査）符号などの他の誤り訂正方式を用いても差し支えない。
【0018】
誤り訂正符号化部１１による誤り訂正符号化結果の信号は、データマッピング部１２に入力される。データマッピング部１２は、ＵＬの誤り訂正符号を、６４ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation；直角位相振幅変調）や１６ＱＡＭなどを用いてＩ／Ｑ複素平面上にマッピングする。マッピング方式に関しても、上記以外の方式を用いてもよい。
【0019】
パイロットマッピング部１３では、振幅と位相が既知であるパイロット信号を、データマッピング部１２と同様にＩ／Ｑ複素平面上にマッピングする。一般的に、パイロット信号のマッピングにはＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying；二位相偏移変調）が用いられているが、それ以外のマッピングを用いても差し支えない。
【0020】
選択部１４では、所定の規則に従って、データマッピング部１２とパイロットマッピング部１３の各出力を選択する。具体的には、選択部１４は、図４に示すように、周波数方向と時間方向に分散させたサブキャリア（図中の黒ブロック）にパイロット信号を配置し、それ以外のサブキャリア（図中の白ブロック）にデータ信号を配置する規則に従って動作する。パイロット信号が割り当てられたサブキャリアは「パイロットキャリア」とも称され、データ信号が割り当てられたサブキャリアは「データサブキャリア」とも称される。詳細は割愛するが、本例の送信装置に対応して配置される受信装置では、規則的に分散配置される既知のパイロット信号と送信装置から実際に受信したパイロット信号とを比較することで、送信装置と受信装置の間の伝送路の特性を推定する。
【0021】
選択部１４から出力されるＵＬのサブキャリア信号は、ＮULポイントＯＦＤＭ変調部１５によって周波数領域の信号から時間領域の信号に変換される。また、ＮULポイントＯＦＤＭ変調部１５は、シンボルの時間領域の後半部分をシンボル先頭にガードインターバル信号として巡回コピーする。このようにして、ＵＬのＯＦＤＭ変調信号が生成される。
【0022】
次に、ＬＬ信号の生成方式について説明を行う。
ＵＬと同様に、外部の映像符号化器などからのＬＬ情報符号（例えば、４Ｋ放送のデータ）が、誤り訂正符号化部１７に入力される。誤り訂正符号化部１７は、誤り訂正符号化部１１と同様に、入力されたＬＬ情報符号に対して誤り訂正符号化を施す。このとき、ＵＬの誤り訂正符号と同一の方式である必要はない。
ＵＬと同様に、外部の映像符号化器などからのＬＬ情報符号（例えば、４Ｋ放送のデータ）が、誤り訂正符号化部１７に入力される。誤り訂正符号化部１７は、誤り訂正符号化部１１と同様に、入力されたＬＬ情報符号に対して誤り訂正符号化を施す。このとき、ＵＬの誤り訂正符号と同一の方式である必要はない。
【0023】
誤り訂正符号化部１７による誤り訂正符号化結果の信号は、データマッピング部１８に入力される。データマッピング部１８は、データマッピング部１２と同様に、ＬＬの誤り訂正符号をＩ／Ｑ複素平面上にマッピングする。また、パイロットマッピング部１９においても、パイロットマッピング部１２と同様のマッピング処理を行う。
【0024】
次に、ダミーマッピング部２０に関する説明を行う。ダミーマッピング部２０による処理は、本発明の主眼となる処理であり、ＵＬのパイロット信号に干渉を生じさせないようにＩ／Ｑ複素平面上にダミー信号をマッピングすることを目的としている。
まず、ＯＦＤＭ信号の周波数領域での表現について説明し、次に、ＬＬ信号の成分がＵＬ信号のパイロットキャリアに及ぼす干渉について説明する。最後に、この干渉を抑圧するためのダミーマッピング処理について言及する。
まず、ＯＦＤＭ信号の周波数領域での表現について説明し、次に、ＬＬ信号の成分がＵＬ信号のパイロットキャリアに及ぼす干渉について説明する。最後に、この干渉を抑圧するためのダミーマッピング処理について言及する。
【0025】
ＯＦＤＭのサブキャリア信号は周波数領域でｓｉｎｃ関数により表現することができ、各サブキャリアは直交していることがＯＦＤＭの特徴である（図５参照）。しかしながら、前述したように、ＵＬとＬＬで異なるＦＦＴポイント数を用いる場合には、ＵＬとＬＬではサブキャリア間の直交関係が崩れてしまう。具体例を用いて説明すると、ＮULとＮLLが例えば１：４の比率になっていたとすると、サブキャリア番号が４の倍数のＬＬサブキャリアはＵＬサブキャリアに直交し、それ以外のＬＬサブキャリアはＵＬサブキャリアに直交しない。このため、ＵＬ信号に対して非直交の関係にあるＬＬ信号の成分が、ＵＬ信号に干渉として混入してしまう（図６参照）。
【0026】
特に、準同期ＬＤＭにおいて、受信装置が受信信号からＵＬ受信信号をキャンセルしてＬＬ受信信号を抽出するためには、伝送路推定の高精度化が必要である。しかしながら、ＬＬ信号の成分が、伝送路推定に必要となるＵＬ信号のパイロットキャリアへ干渉してしまうことにより、その推定精度が低下してしまう。
【0027】
そこで、本発明におけるダミーマッピング部２０は、ＬＬ信号の成分がＵＬ信号のパイロットキャリアに及ぼす干渉を軽減すべく、図７の下図の点線で示したサブキャリア（ダミーキャリア）に、ＵＬのパイロットキャリアへの干渉成分を打ち消すようなダミー信号をマッピングする。
【0028】
以下、このダミー信号の生成について、数式を用いて説明する。
まず、ＵＬのパイロット信号の定式化を行う。ＵＬサブキャリア番号ωULのＵＬ信号のサブキャリアＳUL（ωUL）は、下記（式１）で表される。
まず、ＵＬのパイロット信号の定式化を行う。ＵＬサブキャリア番号ωULのＵＬ信号のサブキャリアＳUL（ωUL）は、下記（式１）で表される。
【数1】
【0029】
ここで、ｓｉｎｃ（・）を、下記（式２）と定義する。
【数2】
【0030】
ｓｉｎｃ関数は、括弧内が０以外の整数の場合に０となり、括弧内が０の場合に１となる関数である。また、ωは周波数を示し、ＯＦＤＭではωが整数となる位置にサブキャリアが配置される。すなわち、ω＝ωULの場合のみｓｉｎｃ（・）の値は１となり、それ以外のωが整数となる周波数ではｓｉｎｃ（・）の値は０となる。これは、図５に示したＯＦＤＭの各サブキャリアが直交していることを示している。また、ＤUL（ωUL）はサブキャリア番号ωULに割り当てられているデータ信号やパイロット信号のマッピングを示している。
【0031】
次に、ＵＬのサブキャリア間隔で正規化した、ＬＬサブキャリア番号ωLLのＬＬ信号のサブキャリアＳLL（ω，ωLL）は、下記（式３）で表される。
【数3】
【0032】
上記（式３）において、ＬＬサブキャリア番号ωULがＮLL／ＮULの整数倍の場合に、ｓｉｎｃ関数の括弧内が整数となり、ＬＬのサブキャリアがＵＬのサブキャリアと直交する。逆に、それ以外の場合には、ＬＬのサブキャリアがＵＬのサブキャリアに直交せずに干渉として混入してしまうことを意味している（図６参照）。ＮULとＮLLが例えば１：４の比率であれば、ωLLが４の倍数の場合にＬＬのサブキャリアがＵＬのサブキャリアと直交し、それ以外であればＬＬのサブキャリアはＵＬのサブキャリアと直交しない。
【0033】
ここで、ＵＬサブキャリア番号ωP のサブキャリアへのＬＬ信号の干渉成分Ｉ（ωP ）は、下記（式４）に示すように、ＬＬのマッピング値ＤLL（ωLL）とｓｉｎｃ関数の畳み込み演算で表される。
【数4】
【0034】
上記（式４）において、ＵＬサブキャリア番号ωP のサブキャリアにパイロット信号が割り当てられていたとすると、ωP と直交するＬＬサブキャリア番号でωP に最も近いＬＬサブキャリア番号ωX は、下記（式５）で表される。
【数5】
【0035】
このＬＬサブキャリア番号ωX に、ＵＬ信号のパイロットキャリアに対するＬＬ信号の干渉を軽減するためのダミー信号を割り当てる。このダミー信号を導出する前に、ＵＬ信号のパイロットキャリアへの干渉成分を下記（式６）に示す。下記（式６）は、上記（式５）を上記（式４）に代入することで得られる。
【数6】
【0036】
ＵＬサブキャリア番号ωP のサブキャリアへの干渉量を０とするためには、Ｉ（ωP ）＝０であり、上記（式６）は下記（式７）となる。
【数7】
【0037】
上記（式７）において、ＬＬサブキャリア番号ωX のサブキャリアのみを移行して整理すると、下記（式８）のように変換される。
【数8】
【0038】
以上の導出から、ＵＬサブキャリア番号ωP のサブキャリアへの干渉量を０とするためのダミー信号ＤLL（ωX ）は、上記（式８）の演算により算出できる。このように、ダミー信号ＤLL（ωX ）は、ＬＬのマッピング信号ＤLL（ωLL）とｓｉｎｃ関数の畳み込みで表されることが分かる。
したがって、ダミーマッピング部２０は、上記（式８）を満たすダミー信号ＤLL（ωX ）を生成する。ダミーマッピング部２０により生成されたダミー信号ＤLL（ωX ）は、その後段の選択部２１によってＬＬのサブキャリア番号ωX のサブキャリアに割り当てられる。
したがって、ダミーマッピング部２０は、上記（式８）を満たすダミー信号ＤLL（ωX ）を生成する。ダミーマッピング部２０により生成されたダミー信号ＤLL（ωX ）は、その後段の選択部２１によってＬＬのサブキャリア番号ωX のサブキャリアに割り当てられる。
【0039】
ここで、上記（式８）において、積分範囲ωLLは信号帯域幅全体であり、ＬＬ信号の全てのサブキャリアであるため、キャンセル成分であるダミー信号ＤLL（ωLL）の算出には多くの演算が必要となってしまう。ＬＬ信号の周波数広がりはｓｉｎｃ関数で表されるが、ｓｉｎｃ関数の特性から明らかなように、パイロットキャリアの周波数から離れるにしたがって、その干渉量は低減していく。
【0040】
このため、ＵＬ信号のパイロットキャリア（ＵＬサブキャリア番号ωP のサブキャリア）周辺のＬＬ信号のサブキャリアのみを用いるだけであっても、ＵＬ信号のパイロットキャリアへの影響を軽減することができる。そこで、下記（式９）に示すように、ダミー信号ＤLL（ωX ）の生成に使用するＬＬ信号のサブキャリアを、サブキャリア番号ωX を中心とする所定範囲α内のものに制限することで、演算規模の削減を図る。
【0041】
【数9】
【0042】
図２には、ダミーマッピング部２０の構成例を示してある。ダミーマッピング部２０は、シフトレジスタ３１と、乗算器３２と、積分器３３と、反転器３４とを有する。ダミーマッピング部２０には、上記（式９）におけるＬＬのデータ信号ＤLL（ωLL）の値が入力され、シフトレジスタ３１にセットされる。
【0043】
シフトレジスタ３１は、ＬＬ信号のサブキャリアのタイミングでシフト動作を行う。シフトレジスタ３１の各タップのうち、ダミーキャリアのサブキャリア番号の前後αの範囲のタップが演算対象となる。ダミーマッピング部２０は、シフトレジスタ３１のセンタータップを除く各タップに上記（式９）の「ｓｉｎｃ（・）」に相当する所定の係数を乗算器３２で乗じた後、積分器３３で積分処理を行う。ここで、シフトレジスタ３１のセンタータップが演算に寄与していないことは、上記（式９）の「ωLL≠ωX 」の部分に相当する。積分器３３の出力は反転器３４に入力され、反転器３４にて「－１」の乗算により符号が反転される。反転器３４の処理は、上記（式９）の「－」に相当する。
【0044】
以上が、本発明の主眼であるダミーマッピング部２０の処理に関する説明である。このような処理を行うダミーマッピング部２０を使用することで、ＵＬ信号のパイロットキャリアに対するＬＬ信号の成分の干渉を軽減することが可能となる。
【0045】
データマッピング部１８、ダミーマッピング部２０、パイロットマッピング部１９の各出力は、選択部２１に入力される。選択部２１は、所定のサブキャリア配置になるように各入力信号を選択する（図８参照）。図８の例では、ＬＬ信号のダミーキャリアを、ＵＬ信号のパイロットキャリアに開始タイミングが一致するように配置している。
【0046】
２Ｋ放送から４Ｋ放送への移行期間では、２Ｋ解像度の映像を放送しているＵＬ信号と４Ｋ解像度を放送するＬＬ信号のＩＬを可変にし、徐々にＩＬを小さくしていき、４Ｋ放送に完全移行した段階では、ＵＬ信号が無くなってＬＬ信号のみとなる。ＵＬ信号が存在する期間では、ＵＬ信号のパイロット信号を用いて伝送路推定を行うため、ＬＬ信号のパイロット信号は不必要である。また、ＵＬ信号が無くなった段階では、ダミー信号が不要となるため、ダミー信号を割り当てていたサブキャリアに既知信号であるパイロット信号を割り当てることが可能となる。そこで、選択部２１では、移行段階に応じて、ダミーマッピング部２０とパイロットマッピング部１９の各出力の選択の仕方を切り替えるようにしてもよい。
【0047】
選択部２１から出力されるＬＬのサブキャリア信号は、ＮLLポイントＯＦＤＭ変調部２２によって周波数領域の信号から時間領域の信号に変換される。また、ＮLLポイントＯＦＤＭ変調部２２は、シンボルの時間領域の後半部分をシンボル先頭にガードインターバル信号として巡回コピーする。このようにして、ＬＬのＯＦＤＭ変調信号が生成される。
【0048】
その後、合成部１６で、ＮULポイントＯＦＤＭ変調部１５とＮLLポイントＯＦＤＭ変調部２２の各出力をＩＬに応じて重み付け合成することで、ＬＤＭ信号を生成する。合成部１６から出力されるＬＤＭ信号は、アンテナ２３により空間に送出される。以上のようにして、準同期ＬＤＭにおける送信処理が完了する。
【0049】
以上説明したように、本例の送信装置では、誤り訂正符号化部１１～ＮULポイントＯＦＤＭ変調部１５などのＵＬ用処理部にて、周波数方向と時間方向に分散配置されたＵＬパイロットキャリアを含むＵＬのサブキャリア信号にＮULポイントのＩＦＦＴ処理を施してＵＬのＯＦＤＭ変調信号を生成し、誤り訂正符号化部１７～ＮLLポイント変調部２２などのＬＬ用処理部にて、ＬＬのサブキャリア信号にＮLLポイントのＩＦＦＴ処理を施してＬＬのＯＦＤＭ変調信号を生成し、合成部１６にて、これらのＯＦＤＭ変調信号を各々の開始タイミングが所定の周期で一致するようにタイミング調整して合成し、この合成により得られたＬＤＭ信号をアンテナ２３より空間に送出する。このとき、ＬＬ用処理部では、ＬＬのサブキャリア信号に、ＬＬのＯＦＤＭ変調信号によるＵＬパイロットキャリアへの干渉を抑圧するための干渉抑圧用キャリアであるダミーキャリアを含める構成となっている。
【0050】
このような構成の送信装置により、所定のＩＬでＬＬのＯＦＤＭ変調信号をＵＬのＯＦＤＭ変調信号に合成しても、ＬＬのＯＦＤＭ変調信号がＵＬパイロットキャリアに及ぼす干渉を大幅に軽減することが可能となる。また、ダミーキャリアを割り当てていないＬＬのサブキャリアにはデータを割り当てることが可能であり、伝送効率も向上させることが可能となる。
【0051】
また、本例では、ＬＬ用処理部が、ＬＬのサブキャリア信号に含まれる複数のサブキャリアのうち、ＵＬパイロットキャリアに最も近い周波数のサブキャリアに、ダミーキャリアを割り当てる構成となっている。このような構成により、ＬＬのＯＦＤＭ変調信号の成分がＵＬのＯＦＤＭ変調信号のパイロットキャリアに及ぼす干渉の軽減を効率的に実現することができる。
【0052】
また、本例では、ＬＬ用処理部が、上記（式８）又は（式９）に示したような演算（又はこれらに相当する演算）によりダミーキャリアを生成する構成となっている。このような構成により、ダミーキャリアの算出の演算規模を削減することができる。
【0053】
ここで、上記の説明では、上位階層（ＵＬ）と下位階層（ＬＬ）の２階層を用いて２種類のデータを送信しているが、３階層以上に分けて３種類以上のデータを送信する準同期ＬＤＭ方式のデータ伝送システムとしてもよい。例えば、それぞれに電力差を設けた３階層を用いて３種類のデータを伝送する場合において、第１～第２層の関係または第２～第３層の関係の少なくとも一方について本発明を適用することが可能である。
【0054】
また、上記の説明では、送信装置と受信装置の間の通信を無線により行う構成となっているが、送信装置と受信装置の間をケーブル接続して有線で通信する構成にも本発明を適用することが可能である。
【0055】
また、上記の説明では、ＵＬのＦＦＴポイント数（ＮULポイント）とＬＬのＦＦＴポイント数（ＮLLポイント）とを異ならせた準同期ＬＤＭによりデータ伝送する構成となっているが、これらのポイント数を一致させる構成（すなわち、同期ＬＤＭへの本発明の適用）を排除するものではない。
【0056】
以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、上記以外にも広く適用することができることは言うまでもない。
また、本発明は、例えば、上記のような処理を実行する方法や方式、そのような方法や方式を実現するためのプログラム、そのプログラムを記憶する記憶媒体などとして提供することも可能である。
また、本発明は、例えば、上記のような処理を実行する方法や方式、そのような方法や方式を実現するためのプログラム、そのプログラムを記憶する記憶媒体などとして提供することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【0057】
本発明は、複数のデータを階層分割多重方式で多重化して伝送するデータ伝送システムに利用することができる。
【符号の説明】
【0058】
１１：誤り訂正符号化部、 １２：データマッピング部、 １３：パイロットマッピング部、 １４：選択部、 １５：ＮULポイントＯＦＤＭ変調部、 １６：合成部、 １７：誤り訂正符号化部、 １８：データマッピング部１８、 １９：パイロットマッピング部、 ２０：ダミーマッピング部、 ２１：選択部、 ２２：ＮLLポイントＯＦＤＭ変調部、 ２３：アンテナ、 ３１：シフトレジスタ、 ３２：乗算器、 ３３：積分器、 ３４：反転器
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】