(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに直交する複数のＯＦＤＭキャリアを用いてデータ伝送を行う直交周波数分割多重伝送方式におけるキャリアの配置方法において、
ＯＦＤＭキャリアをＴＭＣＣキャリアの本数分のブロックに分割する分割ステップと、
ランダムな数値を発生する数値発生ステップと、
ランダムな数値に基づいて、前記分割されたブロック毎に１本のＴＭＣＣキャリアを配置して配置パターンを生成する配置ステップと、
前記生成されたＴＭＣＣキャリアの配置パターンに対して、インパルスレスポンスを評価して最適な配置パターンを決定する決定ステップと、を設けたことを特徴とする直交周波数分割多重伝送方式におけるキャリアの配置方法。
【請求項２】
前記配置ステップは、
前記ブロックの上限位置及び又は下限位置にＴＭＣＣキャリアを配置しない非配置範囲を設け、前記非配置範囲を回避して前記ＴＭＣＣキャリアを配置することを特徴とする請求項１記載の直交周波数分割多重伝送方式におけるキャリアの配置方法。
【請求項３】
前記ＴＭＣＣキャリアに代わって、ＡＣキャリアを用いることを特徴とする請求項１又は２記載の直交周波数分割多重伝送方式におけるキャリアの配置方法。
【請求項４】
互いに直交する複数のＯＦＤＭキャリアを用いてデータ伝送を行う直交周波数分割多重伝送方式による変調信号を時分割多重して送信する送信装置であって、
本線データ、ＴＭＣＣ信号、パイロット信号を入力して、これら信号に対応する周波数軸上のキャリア位置にキャリアを配置しＯＦＤＭフレームを構成するフレーム構成手段と、
フレーム構成手段の出力を逆高速フーリエ変換処理するＩＦＦＴ手段とを有し、
前記フレーム構成手段は、ランダムな数値を発生させ、そのランダムな数値に基づいて、ＴＭＣＣキャリアの本数分に分割されたブロックに対して、それぞれのブロック毎に１本ずつＴＭＣＣキャリアを配置した配置パターンを生成し、その配置パターンに対してインパルスレスポンスを評価することで最適配置パターンを決定し、該決定した配置パターンによりキャリア配置を行うことを特徴とする送信装置。
【請求項５】
互いに直交する複数のＯＦＤＭキャリアを用いてデータ伝送を行う直交周波数分割多重伝送方式により変調され時分割多重された信号を受信する受信装置であって、
受信した信号を直交復調し複素データ信号を出力する直交復調手段と、
該複素データ信号を高速フーリエ変換するＦＦＴ手段と、
ＦＦＴ手段の出力を逆フレーム処理し本線データ、ＴＭＣＣ信号、パイロット信号をキャリアから分離する逆フレーム処理手段とを有し、
前記逆フレーム処理手段は、ランダムな数値を発生させ、そのランダムな数値に基づいて、ＴＭＣＣキャリアの本数分に分割されたブロックに対して、それぞれのブロック毎に１本ずつＴＭＣＣキャリアを配置して配置パターンを生成し、それに対してインパルスレスポンスを評価することで最適配置パターンが決定され、その配置パターンによるキャリア配置に基づいてキャリアから信号を分離することを特徴とする受信装置。
【請求項６】
互いに直交する複数のＯＦＤＭキャリアを用いてデータ伝送を行う伝送システムにおいて、
請求項４記載の送信装置と請求項５記載の受信装置とを備えたことを特徴とする伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル信号の伝送方式に係わり、特に、直交周波数分割多重伝送方式（ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）伝送方式）におけるキャリアの配置方法、送信装置、受信装置及び伝送システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、地上デジタル放送の伝送方式として、ＩＳＤＢ−Ｔ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ  −  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ）と呼ばれるＯＦＤＭ伝送方式が規格化され、実用化に向けて検討が進められている。
【０００３】
ＯＦＤＭ伝送方式は、周波数方向で互いに直交する多数の搬送波（以下、キャリアという）を用いてデータを変調する伝送方式であり、各キャリアの変調方式には、ＤＱＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭなどが用いられる。
【０００４】
ＯＦＤＭ伝送方式は、地上デジタル放送や無線ＬＡＮなどで使用されている変調方式であり、「ＯＦＤＭ変調技術」（著：伊丹  誠、出版：株式会社トリケップス）等に詳しく記載されている。
【０００５】
ＯＦＤＭ伝送方式では、伝送シンボルを数十個から数百個程度集めて１つの伝送フレームを構成する。この伝送フレームに用いるＯＦＤＭキャリアには、図１５に示すように、パイロットキャリアやデータキャリア、さらに、ＴＭＣＣ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ａｎｄ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ  Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  、制御情報）キャリア、ＡＣ（Ａｕｘｉｌｉａｒｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌ、付加情報）キャリアがあり、それぞれのキャリアには１番からＺ番までのキャリア番号が割り振られている。
【０００６】
パイロットキャリアは、復調の際の基準となるキャリアであり、データキャリアは、本線データを伝送するためのキャリアである。
ＴＭＣＣキャリアは、受信機の制御情報を伝送するためのキャリアであり、制御情報として例えばＯＦＤＭキャリアの変調方式や、誤り訂正符号の符号化率などがある。受信機はこの制御情報に基づいてデータを復調するため、ＯＦＤＭ伝送方式においては重要なキャリアである。
ＡＣキャリアは、本線データとは異なる付加情報を伝送するためのキャリアであり、付加情報として例えば放送局が送信所の保守のために必要となる情報等である。
【０００７】
ところで、ＯＦＤＭキャリアに用いられるＴＭＣＣキャリアやＡＣキャリアの配置パターンは、マルチパスによってＣ／Ｎが劣化するのを防ぐため、周期性がないランダムなパターンが望ましい。
【０００８】
以下、図１６に示すフローチャートを参照して、従来のキャリアの配置方法を概略説明する。なお、本フローチャートは、演算プログラムとして記述されており、例えばワークステーションやパーソナルコンピュータなどにより実行されることとする。
【０００９】
図１６に示すフローチャートは、全キャリア本数がＺ本のＯＦＤＭキャリアをｎ個のブロックに分け、ｎ本のＴＭＣＣキャリアをそれぞれのブロック毎に１本ずつ配置する方法を示している。
【００１０】
まず、ステップＳ１０では、ランダム数値を発生させ、次いで、ステップＳ２０では、そのランダム数値がＺ以下の場合にはステップＳ３０に進む。ステップＳ３０では、ブロック毎に１本の割合で、ランダム数値と同じキャリア番号の位置にＴＭＣＣキャリアを配置し、ステップＳ４０に進む。
【００１１】
ステップＳ４０では、ブロック毎のＴＭＣＣキャリアの配置をｎ本まで完了していない場合には、ステップＳ１０に戻り、ステップＳ３０までの処理をｎ回繰り返すことで、図１７（ａ）に示すように、ＴＭＣＣキャリアの配置パターンを得ることができる。なお、ＴＭＣＣキャリアの配置方法に代わって、ＡＣキャリアの配置方法についても同様である。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のキャリアの配置方法では、単純にランダム数値によって配置するアルゴリズムを使用しているので、図１７（ａ）に示す配置パターンのように、一部の周波数範囲に密集してＴＭＣＣキャリアが配置されることがあった。
【００１３】
伝送路にマルチパスが生じた場合、ＯＦＤＭ信号に周期的なノッチが生じる。このため、従来のキャリア配置方法を採用してＴＭＣＣキャリアの配置を決定し、送信装置及び受信装置に適用した場合には、図１７（ｂ）に示すように、マルチパスによるノッチの位置とＴＭＣＣキャリアを密集して配置した位置とが一致した場合、ＴＭＣＣキャリアのＣ／Ｎが劣化し、多数の伝送誤りが発生することが考えられる。
【００１４】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的としては、伝送路にマルチパスが生じた場合でも、ＴＭＣＣキャリア又はＡＣキャリアに関する伝送誤りの低減に寄与することができる直交周波数分割多重伝送方式におけるキャリアの配置方法、送信装置、受信装置及び伝送システム。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、上記課題を解決するため、互いに直交する複数のＯＦＤＭキャリアを用いてデータ伝送を行う直交周波数分割多重伝送方式におけるキャリアの配置方法において、ＯＦＤＭキャリアをＴＭＣＣキャリアの本数分のブロックに分割する分割ステップと、ランダムな数値を発生する数値発生ステップと、ランダムな数値に基づいて、前記分割されたブロック毎に１本のＴＭＣＣキャリアを配置して配置パターンを生成する配置ステップと、前記生成されたＴＭＣＣキャリアの配置パターンに対して、インパルスレスポンスを評価して最適な配置パターンを決定する決定ステップと、を設けたことを要旨とする。
【００１６】
請求項２記載の発明は、上記課題を解決するため、前記配置ステップは、前記ブロックの上限位置及び又は下限位置にＴＭＣＣキャリアを配置しない非配置範囲を設け、前記非配置範囲を回避して前記ＴＭＣＣキャリアを配置することを要旨とする。
【００１７】
請求項３記載の発明は、上記課題を解決するため、前記ＴＭＣＣキャリアに代わって、ＡＣキャリアを用いることを要旨とする。
【００１８】
請求項４記載の発明は、上記課題を解決するため、互いに直交する複数のＯＦＤＭキャリアを用いてデータ伝送を行う直交周波数分割多重伝送方式による変調信号を時分割多重して送信する送信装置であって、本線データ、ＴＭＣＣ信号、パイロット信号を入力して、これら信号に対応する周波数軸上のキャリア位置にキャリアを配置しＯＦＤＭフレームを構成するフレーム構成手段と、フレーム構成手段の出力を逆高速フーリエ変換処理するＩＦＦＴ手段とを有し、前記フレーム構成手段は、ランダムな数値を発生させ、そのランダムな数値に基づいて、ＴＭＣＣキャリアの本数分に分割されたブロックに対して、それぞれのブロック毎に１本ずつＴＭＣＣキャリアを配置した配置パターンを生成し、その配置パターンに対してインパルスレスポンスを評価することで最適配置パターンを決定し、該決定した配置パターンによりキャリア配置を行うことを要旨とする。
【００１９】
請求項５記載の発明は、上記課題を解決するため、互いに直交する複数のＯＦＤＭキャリアを用いてデータ伝送を行う直交周波数分割多重伝送方式により変調され時分割多重された信号を受信する受信装置であって、受信した信号を直交復調し複素データ信号を出力する直交復調手段と、該複素データ信号を高速フーリエ変換するＦＦＴ手段と、ＦＦＴ手段の出力を逆フレーム処理し本線データ、ＴＭＣＣ信号、パイロット信号をキャリアから分離する逆フレーム処理手段とを有し、前記逆フレーム処理手段は、ランダムな数値を発生させ、そのランダムな数値に基づいて、ＴＭＣＣキャリアの本数分に分割されたブロックに対して、それぞれのブロック毎に１本ずつＴＭＣＣキャリアを配置して配置パターンを生成し、それに対してインパルスレスポンスを評価することで最適配置パターンが決定され、その配置パターンによるキャリア配置に基づいてキャリアから信号を分離することを要旨とする。
【００２０】
請求項６記載の発明は、上記課題を解決するため、互いに直交する複数のＯＦＤＭキャリアを用いてデータ伝送を行う伝送システムにおいて、請求項４記載の送信装置と請求項５記載の受信装置とを備えたことを要旨とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る制御情報キャリアの配置方法を適応可能なシミュレーションシステム１０の基本構成を示す図である。
【００２２】
図１に示すように、シミュレーションシステム１０は、演算プログラムに従ってＴＭＣＣキャリアを配置するためのパーソナルコンピュータ１１、処理結果を表示するモニタ１３、配置パターンをＲＯＭに書き込むＲＯＭライタ１５から構成されている。さらに、パーソナルコンピュータ１１は、ＯＳソフトウエア及び本発明の演算プログラムを記憶するハードディスクＨＤ２１、ＯＳソフトウエアをブートして記憶するとともに演算プログラムによる処理結果を配置パターンテーブルとして記憶するＲＡＭ２３、ＲＡＭ２３にブートしたＯＳソフトウエアに従ってシステム全体を制御するとともに、演算プログラムに従って本発明の特徴的処理を実行する制御部２５、文字情報を操作入力するキーボード２７、制御部２５により生成された表示データをモニタ１３の表示画面に表示する表示制御部２９、配置パターンをＲＯＭライタ１５に転送するためのインターフェースＩ／Ｆ部３１、Ｍ系列符号のランダムな数値を発生するランダム数値発生器３３から構成されている。
【００２３】
次に、図２に示す概要フローチャートを参照して、キャリアの配置方法の概要を説明する。なお、本フローチャートは、演算プログラムとして記述されており、シミュレーションシステム１０により実行されることとする。ここでは、キャリア本数がＺ本のＯＦＤＭキャリアに対して、ｎ本のＴＭＣＣキャリアを配置して配置パターンを得る場合を例にして説明する。
【００２４】
まず、ステップＳ１１０では、制御部２５は、図３に示すように、ＯＦＤＭキャリアの全本数Ｚをｎ個のブロックに均等に分割する。
次いで、ステップＳ１２０では、制御部２５は、ランダム数値発生器３３によりランダム数値を発生させ、ランダム数値を読み込む。
次いで、ステップＳ１３０では、制御部２５は、ステップＳ１２０で得られたランダム数値に基づいて、ブロック毎に１本ずつランダム数値と同じキャリア番号の位置にＴＭＣＣキャリアを順次に配置することで、ＴＭＣＣキャリアの配置パターンを得る。
【００２５】
次いで、ステップＳ１４０では、制御部２５は、得られた複数の配置パターンを評価・選択し、最適な配置パターンを決定する。
以上の処理を行うことにより、ＴＭＣＣキャリアが一部に密集せず、かつ、ランダムに配置することができる。
【００２６】
次いで、ステップＳ１５０では、ＲＡＭ２３に記憶されている配置パターンのデータをＩ／Ｆ部３１を介してＲＯＭライタ１５に転送し、配置パターンデータをＲＯＭ１７に書き込む。この結果、配置パターンのデータが書き込まれたＲＯＭ１７が作成される。
【００２７】
このように、ＯＦＤＭキャリアをＴＭＣＣキャリアの本数分のブロックに分割しておき、ランダムな数値に基づいて、分割されたブロック毎に１本のＴＭＣＣキャリアを配置して配置パターンを生成し、さらに、生成されたＴＭＣＣキャリアの配置パターンに対して、インパルスレスポンスを評価して最適な配置パターンを決定するので、ＴＭＣＣキャリアが一部に密集せず、かつ、ランダムに配置することができる。この結果、伝送路にマルチパスが生じたことを想定した場合でも、ＴＭＣＣキャリア又はＡＣキャリアに関する伝送誤りの低減に寄与することができる。
【００２８】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係る制御情報キャリアの配置方法を適応可能なシミュレーションシステム１０の基本構成は、図１に示す図と同様であり、その説明を省略する。
【００２９】
図１に示すランダム数値発生器３３は、制御部２５から入力される読出信号に応じてＭ系列符号のランダムな数値を発生して制御部２５に出力する。詳しくは、図４に示すように、ランダム数値発生器３３は、ＲＳフリップフロップ３４〜４４、ＸＯＲ回路４５、インバータ回路４６、バッファ回路４７、インバータ回路５１、ラッチ回路５２、ゲート回路５３から構成されている。
【００３０】
ＲＳフリップフロップ３４〜４４とＸＯＲ回路４５により、（１）式に示す生成多項式で表される１１次のＭ系列符号を生成し、
ｇ（ｘ）＝Ｘ１１＋Ｘ２＋１……（１）
このＲＳフリップフロップ３４〜４４の各出力がランダムな数値ｇ（ｘ）を表す。制御部２５から入力される読出信号−ＲＤに応じてＭ系列符号のランダムな数値が発生され、バッファ回路４７から制御部２５に出力される。
【００３１】
一方、制御部２５がランダム数値発生器３３に初期値データを設定する場合、初期値データは書込信号−ＷＲによりラッチ回路５２に書き込まれて出力端子Ｑ１〜Ｑ１１からゲート回路５３に出力される。ゲート回路５３では、初期値データの各ビットに対して、ビット値が「０」のときにリセット信号Ｒを生成し、ビット値が「１」のときにセット信号Ｓを生成し、書込信号ＷＲに応じてＲＳフリップフロップ３４〜４４のリセット入力端子やセット入力端子にそれぞれ入力する。この結果、制御部２５から書き込まれた初期値データをＲＳフリップフロップ３４〜４４の各ビットに設定することができる。このため、ＲＳフリップフロップ３４〜４４に設定される初期値データは、例えば「００００００００００１」〜「１１１１１１１１１１１」を設定することができる。
【００３２】
なお、図４に示すランダム数値発生器３３に代わって、線形合同法などに従って、別にランダムな数値を発生させても良い。また、Ｍ系列符号については、「Ｍ系列とその応用」（著：柏木潤  出版：昭晃堂）等に詳しく記載されているので、ここではその説明を省略する。
【００３３】
次に、図５に示すフローチャートを参照して、本配置方法について詳細に説明する。なお、本フローチャートは、演算プログラムとして記述されており、シミュレーションシステム１０により実行されることとする。
【００３４】
まず、ステップＳ３１０では、制御部２５は、全部でＺ本のＯＦＤＭキャリアを図３に示すように均等な本数を有するブロックにｎ分割し、図６に示すように、各ブロックの開始位置および終了位置にあるキャリア番号をブロック番号とともにブロックテーブル上に生成してＲＡＭ２３に記憶する。なお、ＯＦＤＭキャリアの全本数Ｚがｎで割り切れないために均等に分割できない場合は、最終ブロックである第ｎブロックの本数で調整しても良く、他のブロックで調整しても良い。
【００３５】
次いで、ステップＳ３２０では、制御部２５は、ＲＡＭ２３上に例えば１ワードの任意の初期値データを記憶しており、Ｍ系列符号のランダム数値をランダム数値発生器３３に発生させるために、ＲＡＭ２３上に記憶してある初期値データをランダム数値発生器３３に設けらたラッチ回路５２に設定する。ラッチ回路５２に設定された初期値データはＲＳフリップフロップ３４〜４４の各段にセットされ初期値データがそれぞれの出力端子に出力される。
【００３６】
なお、２回目以降については、ＲＡＭ２３上に記憶されている初期値データを１づつ増加させてステップＳ３２０の処理を行う毎に変化させる。また、ＲＡＭ２３上に記憶されている初期値データをランダムな数値に設定しても良い。初期値データを変更することにより、Ｍ系列符号のランダム数値の発生パターンが変化するので、ステップＳ３２０の処理を行う毎に異なる複数の配置パターンが後述する配置パターンテーブルに生成することができる。
【００３７】
ところで、Ｍ系列符号は巡回符号であるが、その周期は使用するシフトレジスター３４〜４４の段数によって決定される。本実施の形態における配置方法で使用するＭ系列符号の周期は、ＯＦＤＭキャリアの本数Ｚより大きくしなければならない。すなわち、ＯＦＤＭキャリアの本数ＺよりもＭ系列符号の周期が大きくなるように、Ｍ系列符号の段数を設定する必要がある。
【００３８】
次いで、ステップＳ３３０では、制御部２５は、ランダム数値発生器３３に読出信号を出力することで、ランダム数値発生器３３に発生したＭ系列符号のランダム数値を読み出す。なお、初期値データはステップＳ３２０の処理で設定したランダム数値が出力される。
【００３９】
次いで、ステップＳ３４０では、ステップＳ３３０の処理で発生させたランダム数値が、ＯＦＤＭキャリアの全本数Ｚよりも小さいかどうかを判定する。全本数Ｚよりもランダム数値の方が大きな数値の場合、ステップＳ３３０の処理に戻り再度、ランダム数値発生器３３にランダム数値を発生させる。
【００４０】
一方、ランダム数値が全本数Ｚ以下の場合には、ステップＳ３５０に進み、制御部２５は、ＲＡＭ２３上に記憶されているブロックテーブル（図６）を参照して、発生させたランダム数値を開始位置から終了位置に含むブロック番号を捜す。さらに、このブロック番号に基づいて、配置パターンテーブルを参照し、図７に示すように、該当するブロックの配置済みフラグが「０」に設定されており、キャリアが未配置であるかどうかを判定する。ここで、配置済みフラグが「１」に設定されている場合は、キャリア番号が配置済みなのでステップＳ３３０の処理に戻る。
【００４１】
一方、ランダム数値と同じキャリア番号が記憶されているブロックの配置済みフラグが「０」に設定されている場合は、キャリアが未配置なので次のステップＳ３６０に進む。
【００４２】
次いで、ステップＳ３６０では、配置パターンテーブルの該当ブロックにキャリア番号を記憶してＴＭＣＣキャリアを配置する。ＴＭＣＣキャリアを配置した後には、次のループで該当ブロックは配置済みであるという判断をさせるために、配置済みフラグに「１」を設定する。このステップＳ３６０の処理により、１つのブロックに対してＴＭＣＣキャリアが１本配置される。
【００４３】
次いで、ステップＳ３７０では、全てのブロックに対してＴＭＣＣキャリアの配置が行われたかどうかを判定する。すなわち、制御部２５は、配置パターンテーブルに記憶されている配置済みフラグを順次に参照し、配置済みフラグに「０」が設定されている場合には、ＴＭＣＣキャリアが配置されていないブロックがあるので、ステップＳ３３０の処理に戻る。
【００４４】
一方、全ての配置済みフラグに「１」が設定されている場合には、全てのブロックにＴＭＣＣキャリアが配置されているので、次のステップＳ３８０に進む。なお、ステップＳ３７０までの一連の処理で１つの配置パターンが配置パターンテーブル上に完成する。
【００４５】
次いで、ステップＳ３８０では制御部２５は、ＲＡＭ２３上に記憶されている初期値データの変更がすべて行われたかを判断する。初期値データの変更がすべて終了していない場合は、ステップＳ３２０の処理に戻る。初期値データの変更がすべて終了していれば、次のステップに進む。これにより、配置パターンテーブル上に全ての配置パターンが完成する。すなわち、初期値データを変更することにより、図７に示すように、初期値データの数に応じて複数の配置パターンがそれぞれの配置パターンテーブル上に生成される。ただし、配置パターンに配置制限（後述する）を加えた場合は、配置パターン数が減少することは言うまでもない。
【００４６】
次いで、ステップＳ３９０では、制御部２５は、配置パターンテーブル上に得られた全ての配置パターンを評価して、最適な配置パターンを選択する。すなわち、配置パターンテーブル上に記憶されているキャリア番号はキャリア周波数に比例するので、キャリア番号に対して逆高速フーリエ変換ＩＦＦＴ処理を実行すると、インパルスレスポンスが得られる。そこで、図８に示すように、インパルスレスポンスとして、主ローブが１本立ち上がるような単位インパルス状になるものを選択することで、図９に示すようにＴＭＣＣキャリアが一部に密集せず、かつ、ランダムな配置パターンを得ることができる。一方、図８に示す主ローブ以外にサイドローブが立ち上がる場合には、ＴＭＣＣキャリアが一部周期的に配置されているので、この配置パターンを除外する。
【００４７】
次いで、ステップＳ４００では、ＲＡＭ２３に記憶されている配置パターンデータをＩ／Ｆ部３１を介してＲＯＭライタ１５に転送し、配置パターンデータをＲＯＭ１７に書き込む。この結果、配置パターンデータが書き込まれたＲＯＭ１７が作成される。
【００４８】
ところで、上述したような処理を行うと図１０に示すように、ＴＭＣＣキャリアがブロックの境界で連続して配置される場合がある。そこで、ＴＭＣＣキャリアがブロックの境界で連続して配置させない方法について説明する。
【００４９】
図１１（ａ）・（ｂ）に示すように、各ブロック毎の上限位置又は下限位置の端から一定の範囲に、ＴＭＣＣキャリアを配置しない非配置範囲を設けておけば良い。この非配置範囲は、ＴＭＣＣキャリアの最低キャリア間隔Ｒを示している。
【００５０】
上限位置と下限位置の両方に配置制限を設ける場合は、図１１（ｃ）のように、上限位置と下限位置のそれぞれＲ／２範囲にはＴＭＣＣキャリアを配置しないという条件を付加すればよい。
【００５１】
ここで、図１１（ａ）に示すｎブロック、図１１（ｂ）に示す１ブロック、図１１（ｃ）に示す１ブロックとｎブロックに対して、キャリアの配置制限を行っていないが、配置制限を行っても良い。
【００５２】
各ブロック間の境界に非配置範囲を設けて配置制限を行うことで、より一層、ＴＭＣＣキャリアが一部に密集することなく、ランダムな配置パターンを得ることができる。この結果、伝送路にマルチパスが生じた場合でも、ＴＭＣＣキャリア又はＡＣキャリアに関する伝送誤りの低減に寄与することができる直交周波数分割多重伝送方式におけるキャリアの配置方法を提供することができる。
【００５３】
ところで、ＯＦＤＭ信号を復調するためには、ＣＰ（Ｃｏｎｔｉｎｕａｌ  Ｐｉｌｏｔ）キャリア、ＳＰ（Ｓｃａｔｔｅｒｅｄ  Ｐｉｌｏｔ）キャリアなどのパイロットキャリアが必要である。このパイロットキャリアが配置されている位置にはＴＭＣＣキャリアを配置しない、という条件付けを行っておけば、パイロットキャリアを避けてＴＭＣＣキャリアを配置することができる。
【００５４】
なお、本実施の形態においては、ＴＭＣＣキャリアをブロックごとに配置する場合について説明したが、ＴＭＣＣキャリアに代わってＡＣキャリアを配置する場合も同様である。
【００５５】
（適用例１）
図１２は、直交周波数分割多重方式を用いた送信装置６０の基本構成を示す図である。この送信装置６０には、図１に示すシミュレーションシステム１０により生成されたキャリア配置パターンが記憶されているＲＯＭ６２がＯＦＤＭフレーム構成部６３に搭載されている。
【００５６】
ここで、図１２に示す送信装置６０の基本構成を説明する。
ＯＦＤＭフレーム構成部６３には、本線データやＴＭＣＣ信号やＡＣ信号やパイロット信号が入力されており、ＲＯＭ６２に記憶されているキャリアの配置パターンに従って、周波数軸上でデータキャリアの位置を決定し、さらに、該当するキャリア位置にＴＭＣＣキャリアやＡＣキャリアやパイロットキャリアを挿入してＯＦＤＭフレームを構成する。
【００５７】
ＩＦＦＴ部６４は、ＯＦＤＭフレーム構成部６３から出力されるＯＦＤＭフレームに対してＩＦＦＴ処理を実行して複素データを生成する。直交変調部６５は、ＩＦＦＴ部６４から出力される複素データに対して直交変調してＩＦ信号を生成する。トランスバータ部６６は、直交変調部６５から出力されるＩＦ信号をＵＨＦ帯の高周波信号に変換する。電力増幅部６７は、トランスバータ部６６から出力されるＵＨＦ帯の高周波信号を電力増幅してアンテナ６８から放射する。
【００５８】
次に、図１２に示す送信装置６０の基本的動作を説明する。
送信装置６０に設けられたＯＦＤＭフレーム構成部６３には、本線データやＴＭＣＣ信号やＡＣ信号やパイロット信号が入力されており、ＲＯＭ６２に記憶されているキャリアの配置パターンに従って、周波数軸上でデータキャリアの位置が決定され、さらに、該当するキャリア位置にＴＭＣＣキャリアやＡＣキャリアやパイロットキャリアが挿入されてＯＦＤＭフレームが構成されＩＦＦＴ部６４に出力される。
【００５９】
ここで、ＯＦＤＭフレーム構成部６３では、ＴＭＣＣキャリアやＡＣキャリアの本数分に分割されたブロックに対して、それぞれのブロック毎に１本ずつ配置されたＴＭＣＣキャリアの配置パターンを参照し、ＯＦＤＭフレームが構成されＩＦＦＴ部６４に出力される。
【００６０】
次いで、ＯＦＤＭフレームに対してＩＦＦＴ部６４によりＩＦＦＴ処理が実行されて複素データが生成され直交変調部６５に出力される。次いで、複素データに対して直交変調部６５により直交変調されてＩＦ信号が生成されトランスバータ部６６に出力される。次いで、ＩＦ信号はトランスバータ部６６によりＵＨＦ帯の高周波信号に変換されて電力増幅部６７に出力される。次いで、ＵＨＦ帯の高周波信号が電力増幅部６７により電力増幅されてアンテナ６８から伝送路に電波として放射される。
この結果、伝送路にマルチパスが生じた場合でも、ＴＭＣＣキャリア又はＡＣキャリアに関する伝送誤りの低減に寄与することができる。
【００６１】
（適用例２）
図１３は、直交周波数分割多重方式を用いた受信装置７０の基本構成を示す図である。この受信装置７０には、図１に示すシミュレーションシステム１０により生成されたキャリア配置パターンが記憶されているＲＯＭ７６が逆フレーム処理部７５に搭載されている。
【００６２】
ここで、図１３に示す送信装置７０の基本構成を説明する。
伝送路を介してアンテナ６８に受信されたＵＨＦ帯の高周波信号は、中間周波数変換部７２に入力される。中間周波数変換部７２は、受信されたＵＨＦ帯の高周波信号をＩＦ信号に変換する。直交復調部７３は、中間周波数変換部７２から出力されるＩＦ信号を直交復調して複素データ信号を生成する。ＦＦＴ部７４は、直交復調部７３から出力される複素データ信号をＦＦＴ処理を実行する。
【００６３】
逆フレーム処理部７５は、ＦＦＴ部７４から出力されるＯＦＤＭフレーム信号に対して、ＲＯＭ７６に記憶されているキャリアの配置パターンに従って、周波数軸上で決定されているデータキャリアの位置から本線データを分離し、さらに、該当するキャリア位置に挿入されているＴＭＣＣキャリアやＡＣキャリアやパイロットキャリアからＴＭＣＣ信号やＡＣ信号やパイロット信号を分離する。
【００６４】
次に、図１３に示す受信装置７０の基本的動作を説明する。
伝送路を介してアンテナ６８に受信されたＵＨＦ帯の高周波信号は、中間周波数変換部７２によりＩＦ信号に変換され、さらに、ＩＦ信号が直交復調部７３により直交復調されて複素データ信号が生成される。次いで、複素データ信号がＦＦＴ部７４によりＦＦＴ処理を実行し、逆フレーム処理部７５に出力される。
【００６５】
逆フレーム処理部７５では、ＯＦＤＭフレーム信号に対して、ＲＯＭ７６に記憶されているキャリアの配置パターンに従って、周波数軸上で決定されているデータキャリアの位置から本線データが分離され、さらに、該当するキャリア位置に挿入されているＴＭＣＣキャリアやＡＣキャリアやパイロットキャリアからＴＭＣＣ信号やＡＣ信号やパイロット信号が分離される。
【００６６】
ここで、逆フレーム処理部７５では、ＴＭＣＣキャリアやＡＣキャリアの本数分に分割されたブロックに対して、それぞれのブロック毎に１本ずつ配置されたＴＭＣＣキャリアやＡＣキャリアの配置パターンにより示されるキャリア配置に基づいて、ＴＭＣＣキャリアやＡＣキャリアからＴＭＣＣ信号やＡＣ信号が分離される。
この結果、伝送路にマルチパスが生じた場合でも、ＴＭＣＣキャリア又はＡＣキャリアに関する伝送誤りの低減に寄与することができる。
【００６７】
（適用例３）
図１４は、直交周波数分割多重方式を用いた伝送システム８０の基本構成を示す図である。この伝送システム８０には、適用例１，２に記載されている送信装置６０及び受信装置７０と基本的構成が一部同様の送信装置８１及び受信装置８４が設けられている。なお、図１２及び図１３に示す構成要件と同様のものは、その説明を省略する。
【００６８】
本適用例３に用いられる伝送システム８０はＦＰＵ伝送システムに適用するものであり、図１４に示すように、送信装置８１に接続されているパラボラアンテナ８２に対して、受信装置８４に接続されているパラボラアンテナ８３が伝送路を介して対向するように設置されている。
【００６９】
送信装置８１において、トランスバータ部８５は、直交変調部６５から出力される例えば３７ＭＨｚのＩＦ信号をＳＨＦ帯の例えば６ＧＨｚの高周波信号に変換する。電力増幅部８６は、トランスバータ部８５から出力されるＳＨＦ帯の高周波信号を電力増幅し、パラボラアンテナ８２からパラボラアンテナ８３の方向に指向性を持って伝送路に放射する。
【００７０】
パラボラアンテナ８２から放射された電波は、パラボラアンテナ８３によって受信され、受信装置８４に設けられた中間周波数変換部７２に入力される。中間周波数変換部７２は、受信された例えば６ＧＨｚのＳＨＦ帯の高周波信号を例えば３７ＭＨｚのＩＦ信号に変換し、直交復調部７３に出力する。
【００７１】
次に、図１４に示す伝送システム８０の基本的動作を説明する。
送信装置８１に設けられたＯＦＤＭフレーム構成部６３には、本線データやＴＭＣＣ信号やＡＣ信号やパイロット信号が入力されており、ＲＯＭ６２に記憶されているキャリアの配置パターンに従って、周波数軸上でデータキャリアの位置が決定され、さらに、該当するキャリア位置にＴＭＣＣキャリアやＡＣキャリアやパイロットキャリアが挿入されてＯＦＤＭフレームが構成されＩＦＦＴ部６４に出力される。
【００７２】
ここで、ＯＦＤＭフレーム構成部６３では、ＴＭＣＣキャリアやＡＣキャリアの本数分に分割されたブロックに対して、それぞれのブロック毎に１本ずつ配置されたＴＭＣＣキャリアの配置パターンにより示されるキャリア配置に基づいて、ＯＦＤＭフレームが構成されＩＦＦＴ部６４に出力される。
【００７３】
次いで、ＯＦＤＭフレームに対してＩＦＦＴ部６４によりＩＦＦＴ処理が実行されて複素データが生成され直交変調部６５に出力される。次いで、複素データに対して直交変調部６５により直交変調されてＩＦ信号が生成されトランスバータ部８５に出力される。次いで、例えば３７ＭＨｚのＩＦ信号はトランスバータ部８５により６ＧＨｚのＳＨＦ帯の高周波信号に変換されて電力増幅部８６に出力される。次いで、ＳＨＦ帯の高周波信号が電力増幅部８６により電力増幅されてパラボラアンテナ８２から伝送路に電波として放射される。
【００７４】
パラボラアンテナ８２から放射された電波は、パラボラアンテナ８３によって受信され、受信装置８４に設けられた中間周波数変換部８７に入力される。受信された例えば６ＧＨｚのＳＨＦ帯の高周波信号は中間周波数変換部８７により例えば３７ＭＨｚのＩＦ信号に変換され直交復調部７３に出力される。
【００７５】
さらに、ＩＦ信号が直交復調部７３により直交復調されて複素データ信号が生成される。次いで、複素データ信号がＦＦＴ部７４によりＦＦＴ処理を実行され逆フレーム処理部７５に出力される。
【００７６】
逆フレーム処理部７５では、ＯＦＤＭフレーム信号に対して、ＲＯＭ７６に記憶されているキャリアの配置パターンに従って、周波数軸上で決定されているデータキャリアの位置から本線データが分離され、さらに、該当するキャリア位置に挿入されているＴＭＣＣキャリアやＡＣキャリアやパイロットキャリアからＴＭＣＣ信号やＡＣ信号やパイロット信号が分離される。
【００７７】
ここで、逆フレーム処理部７５では、ＴＭＣＣキャリアやＡＣキャリアの本数分に分割されたブロックに対して、それぞれのブロック毎に１本ずつ配置されたＴＭＣＣキャリアやＡＣキャリアの配置パターンにより示されるキャリア配置に基づいて、ＴＭＣＣキャリアやＡＣキャリアからＴＭＣＣ信号やＡＣ信号が分離される。
この結果、伝送路にマルチパスが生じた場合でも、ＴＭＣＣキャリア又はＡＣキャリアに関する伝送誤りの低減に寄与することができる。
【００７８】
図１７（ｂ）に示すように、ＯＦＤＭ信号は、マルチパスの影響を受けるとＣ／Ｎの劣化したキャリアが周期的な位置に発生する。これに対して、本実施の形態によれば、図９に示すように、ＴＭＣＣキャリアが周期的にならずに一部に密集せず、かつ、ランダムに配置されているので、マルチパスの周期と一致する確率が低下し、ＴＭＣＣキャリア又はＡＣキャリアの伝送誤りを低減することができる。
【００７９】
【発明の効果】
請求項１記載の本発明によれば、ＯＦＤＭキャリアをＴＭＣＣキャリアの本数分のブロックに分割しておき、ランダムな数値に基づいて、分割されたブロック毎に１本のＴＭＣＣキャリアを配置して配置パターンを生成し、さらに、生成されたＴＭＣＣキャリアの配置パターンに対して、インパルスレスポンスを評価して最適な配置パターンを決定するので、ＴＭＣＣキャリアが一部に密集せず、かつ、ランダムに配置することができ、この結果、伝送路にマルチパスが生じたことを想定した場合でも、ＴＭＣＣキャリアに関する伝送誤りの低減に寄与することができる。
【００８０】
請求項４記載の本発明によれば、送信装置により、ＴＭＣＣキャリアの本数分に分割されたブロックに対して、それぞれのブロック毎に１本ずつ配置されたＴＭＣＣキャリアの配置パターンにより示されるキャリア配置に基づいて変調を行うので、ＴＭＣＣキャリアが一部に密集せず、かつ、ランダムに配置することができ、この結果、伝送路にマルチパスが生じた場合でも、ＴＭＣＣキャリアに関する伝送誤りの低減に寄与することができる。
【００８１】
請求項５記載の本発明によれば、受信装置により、ＴＭＣＣキャリアの本数分に分割されたブロックに対して、それぞれのブロック毎に１本ずつ配置されたＴＭＣＣキャリアの配置パターンにより示されるキャリア配置に基づいて復調を行うので、ＴＭＣＣキャリアが一部に密集せず、かつ、ランダムに配置することができ、この結果、伝送路にマルチパスが生じた場合でも、ＴＭＣＣキャリアに関する伝送誤りの低減に寄与することができる。
【００８２】
請求項６記載の本発明によれば、送信装置により、ＴＭＣＣキャリアの本数分に分割されたブロックに対して、それぞれのブロック毎に１本ずつ配置されたＴＭＣＣキャリアの配置パターンにより示されるキャリア配置に基づいて変調を行い、受信装置により、ＴＭＣＣキャリアの本数分に分割されたブロックに対して、それぞれのブロック毎に１本ずつ配置されたＴＭＣＣキャリアの配置パターンにより示されるキャリア配置に基づいて復調を行うので、ＴＭＣＣキャリアが一部に密集せず、かつ、ランダムに配置することができ、この結果、伝送路にマルチパスが生じた場合でも、ＴＭＣＣキャリアに関する伝送誤りの低減に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る制御情報キャリアの配置方法を適応可能なシミュレーションシステムの基本構成を示す図である。
【図２】ＴＭＣＣキャリアの配置方法の全体の流れを示すフローチャートである。
【図３】ＯＦＤＭキャリアをｎブロックに分割した図である。
【図４】Ｍ系列符号を発生させるランダム数値発生器の例である。
【図５】ＴＭＣＣキャリアの配置方法の処理を表すフローチャートである。
【図６】ブロックテーブルを示す図である。
【図７】配置パターンテーブルを示す図である。
【図８】インパルスレスポンスの例を示した図である。
【図９】本配置方法を用いたＴＭＣＣキャリアの配置パターンの例である。
【図１０】隣り合うブロック間で連続してＴＭＣＣキャリアを配置した例である。
【図１１】ブロック毎に上限位置に配置制限を行った例（ａ）と、下限位置に配置制限を行った例（ｂ）と、上限位置と下限位置に配置制限を行った例（ｃ）である。
【図１２】直交周波数分割多重方式を用いた送信装置の基本構成を示す図である。
【図１３】直交周波数分割多重方式を用いた受信装置の基本構成を示す図である。
【図１４】直交周波数分割多重方式を用いた伝送システムの基本構成を示す図である。
【図１５】ＯＦＤＭのキャリアの種類の例を示した図である。
【図１６】従来のＴＭＣＣキャリアの配置方法の例を示した図である。
【図１７】従来の配置方法によるＴＭＣＣキャリアの配置パターンの例（ａ）と、伝送路上でマルチパスが生じた場合のＴＭＣＣキャリアが劣化した例（ｂ）である。
【符号の説明】
１０  シミュレーションシステム
１１  パーソナルコンピュータ
１３  モニタ
１５  ＲＯＭライタ
２１  ハードディスクＨＤ
２３  ＲＡＭ
２５  制御部
２７  キーボード
２９  表示制御部
３１  インターフェースＩ／Ｆ部
３３  ランダム数値発生器
３４〜４４  ＲＳフリップフロップ
４５  ＸＯＲ回路
４６  インバータ回路
４７  バッファ回路
５１  インバータ回路
５２  ラッチ回路
５３  ゲート回路
６０，８１  送信装置
６２，７６  ＲＯＭ
６３  ＯＦＤＭフレーム構成部
６４  ＩＦＦＴ部
６５  直交変調部
６６，８５  トランスバータ部
６７，８６  電力増幅部
６８，７１  アンテナ
７０，８４  受信装置
７２，８７  中間周波数変換部
７３  直交復調部
７４  ＦＦＴ部
７５  逆フレーム処理部
８０  伝送システム
８２，８３  パラボラアンテナ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
0003609790.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
0003609790.tif 000014
【図１４】
0003609790.tif 000015
【図１５】
0003609790.tif 000016
【図１６】
0003609790.tif 000017
【図１７】
0003609790.tif 000018