【事件の表示】
　特許第３１３９９３６号「直交周波数分割多重伝送方式とその送信装置および受信装置」の請求項１、２、５ないし８、１３に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３１３９９３６号の請求項１、２、５ないし８、１３に係る特許を維持する。
【理　由】
（１）手続の経緯
　特許第３１３９９３６号の請求項１〜１３に係る発明についての出願は、平成７年３月２４日に特許出願され、平成１２年１２月１５日にその発明について特許の設定登録がされ、その後、その特許について、異議申立人　川原　健児により特許異議の申立てがなされ、取り消し理由通知がなされ、その指定期間内である平成１４年６月１７日に訂正請求（後日取下げ）がなされた後、再度の取消理由通知がなされその指定期間内である平成１４年１０月３日に訂正請求がなされたものである。
（２）訂正の適否についての判断
　ア．訂正の内容
　特許権者が求めている訂正の内容は以下のａ、ｂ，ｃのとおりである。
　　ａ．特許請求の範囲請求項１について
「【請求項１】　送信側から受信側へ、上位階層のデータ系列および下位階層のデータ系列を含む情報を、それぞれ互いに直交する複数の搬送波に割り当てて直交周波数分割多重変調方式を用いて伝送する方式において、
　前記送信側は、時間方向および周波数方向に複数のスロットを二次元的に配置してなる伝送フレームを構成し、前記下位階層のデータ系列を前記伝送フレーム中の全ての搬送波のうち中心周波数から一定範囲内の一部の搬送波群に対応するスロットに挿入して送信するとともに、前記上位階層のデータ系列を前記伝送フレーム中の前記一部の搬送波群以外の搬送波群に対応するスロットに挿入して送信し、
　一方前記受信側は、受信した伝送フレームから前記下位階層のデータ系列および上位階層のデータ系列を選択的に復調および復号することを特徴とする直交周波数分割多重伝送方式。」を、
「【請求項１】　送信側から受信側へ、上位階層のデータ系列および下位階層のデータ系列を含む情報を、それぞれ互いに直交する複数の搬送波に割り当てて直交周波数分割多重変調方式を用いて伝送する方式において、
　前記送信側は、時間方向および周波数方向に複数のスロットを二次元的に配置してなる伝送フレームを構成し、前記下位階層のデータ系列を前記伝送フレーム中の全ての搬送波のうち中心周波数から高低等しく一定範囲内の前記全ての搬送波からみた一部の搬送波群に対応するスロットに挿入して送信するとともに、前記上位階層のデータ系列を前記伝送フレーム中の前記一部の搬送波群以外の搬送波群に対応するスロットに挿入して送信し、
　一方前記受信側は、受信した伝送フレームから前記下位階層のデータ系列および上位階層のデータ系列を選択的に復調および復号することを特徴とする直交周波数分割多重伝送方式。」に訂正する。
　　ｂ．特許請求の範囲請求項６について
「【請求項６】　送信装置から受信装置へ、上位階層のデータ系列および下位階層のデータ系列を含む情報を、それぞれ互いに直交する複数の搬送波に割り当てて直交周波数分割多重変調方式を用いて伝送するシステムで使用される前記送信装置において、
　時間方向および周波数方向に複数のスロットを二次元的に配置してなる伝送フレームを構成して、前記下位階層のデータ系列を前記伝送フレーム中の全ての搬送波のうち中心周波数から一定範囲内の一部の搬送波群に対応するスロットに挿入するとともに、前記上位階層のデータ系列を前記伝送フレーム中の前記一部の搬送波群以外の搬送波群に対応するスロットに挿入するための多重化手段と、
　この多重化手段により構成された伝送フレームを直交周波数分割多重変調するための変調手段と、
　この変調手段から出力された直交周波数分割多重変調波信号を送信するための送信手段とを具備したことを特徴とする送信装置。」を、
「【請求項６】　送信装置から受信装置へ、上位階層のデータ系列および下位階層のデータ系列を含む情報を、それぞれ互いに直交する複数の搬送波に割り当てて直交周波数分割多重変調方式を用いて伝送するシステムで使用される前記送信装置において、
　時間方向および周波数方向に複数のスロットを二次元的に配置してなる伝送フレームを構成して、前記下位階層のデータ系列を前記伝送フレーム中の全ての搬送波のうち中心周波数から高低等しく一定範囲内の前記全ての搬送波からみた一部の搬送波群に対応するスロットに挿入するとともに、前記上位階層のデータ系列を前記伝送フレーム中の前記一部の搬送波群以外の搬送波群に対応するスロットに挿入するための多重化手段と、
　この多重化手段により構成された伝送フレームを直交周波数分割多重変調するための変調手段と、
　この変調手段から出力された直交周波数分割多重変調波信号を送信するための送信手段とを具備したことを特徴とする送信装置。」に訂正する。
　　ｃ．特許請求の範囲請求項８について
「【請求項８】　送信側から受信側へ、上位階層のデータ系列および下位階層のデータ系列を含む情報を、それぞれ互いに直交する複数の搬送波に割り当てて直交周波数分割多重変調し、これによって生成された直交周波数分割多重信号を伝送するシステムで使用される受信装置であって、
　前記送信側が、時間方向および周波数方向に複数のスロットを二次元的に配置してなる伝送フレームを構成し、前記下位階層のデータ系列を前記伝送フレーム中の全ての搬送波のうち中心周波数から一定範囲内の一部の搬送波群に対応するスロットに挿入して送信するとともに、前記上位階層のデータ系列を前記伝送フレーム中の前記一部の搬送波群以外の搬送波群に対応するスロットに挿入して送信する場合に、
　前記送信側から送信される直交周波数分割多重変調波信号を選局受信するための受信手段と、
　この受信手段から出力された受信信号中から、前記下位階層のデータ系列が伝送される搬送波群に対応する周波数成分のみを抽出するための周波数選択手段と、
　この周波数選択手段により抽出された信号を直交周波数分割多重復調するための復調手段と、
　この復調手段により復調された信号を復号処理して下位階層のデータ系列を再生するための復号手段とを具備したことを特徴とする受信装置。」を、
「【請求項８】　送信側から受信側へ、上位階層のデータ系列および下位階層のデータ系列を含む情報を、それぞれ互いに直交する複数の搬送波に割り当てて直交周波数分割多重変調し、これによって生成された直交周波数分割多重信号を伝送するシステムで使用される受信装置であって、
　前記送信側が、時間方向および周波数方向に複数のスロットを二次元的に配置してなる伝送フレームを構成し、前記下位階層のデータ系列を前記伝送フレーム中の全ての搬送波のうち中心周波数から高低等しく一定範囲内の前記全ての搬送波からみた一部の搬送波群に対応するスロットに挿入して送信するとともに、前記上位階層のデータ系列を前記伝送フレーム中の前記一部の搬送波群以外の搬送波群に対応するスロットに挿入して送信する場合に、
　前記送信側から送信される直交周波数分割多重変調波信号を選局受信するための受信手段と、
　この受信手段から出力された受信信号中から、前記下位階層のデータ系列が伝送される搬送波群に対応する周波数成分のみを抽出するための周波数選択手段と、
　この周波数選択手段により抽出された信号を直交周波数分割多重復調するための復調手段と、
　この復調手段により復調された信号を復号処理して下位階層のデータ系列を再生するための復号手段とを具備したことを特徴とする受信装置。」に訂正する。
　　イ．訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
・訂正事項ａについて
　　特許請求の範囲請求項１の「下位階層のデータ系列を前記伝送フレーム中の全ての搬送波のうち中心周波数から一定範囲内の一部の搬送波群に対応するスロットに挿入し」を、「下位階層のデータ系列を前記伝送フレーム中の全ての搬送波のうち中心周波数から高低等しく一定範囲内の前記全ての搬送波からみた一部の搬送波群に対応するスロットに挿入し」と訂正することは、訂正前の構成用件の一部をさらに限定しているから、特許請求の範囲の減縮を目的とするものであり、しかも、この訂正事項は、当初明細書の段落番号【００３９】、段落番号【００６１】、第２図に記載された事項であって、新規事項追加にも該当せず、実質上特許請求の範囲を拡張しまたは変更するものでもない。
・訂正事項ｂ、ｃについて
　上記「訂正事項ａについて」と同様の理由で、特許請求の範囲の減縮を目的とするものであり、しかも、この訂正事項は、新規事項追加にも該当せず、実質上特許請求の範囲を拡張しまたは変更するものでもない。
　以上のとおりであるから、上記訂正は特許法第１２０条の４第３項において準用する第１２６条第２、３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
（３）特許異議の申立てについて
　　ア．本件発明
　ａ．本件請求項１に係る発明は、その特許請求の範囲の請求項１に記載された次の事項により特定されるとおりのものである。
「【請求項１】　送信側から受信側へ、上位階層のデータ系列および下位階層のデータ系列を含む情報を、それぞれ互いに直交する複数の搬送波に割り当てて直交周波数分割多重変調方式を用いて伝送する方式において、
　前記送信側は、時間方向および周波数方向に複数のスロットを二次元的に配置してなる伝送フレームを構成し、前記下位階層のデータ系列を前記伝送フレーム中の全ての搬送波のうち中心周波数から高低等しく一定範囲内の前記全ての搬送波からみた一部の搬送波群に対応するスロットに挿入して送信するとともに、前記上位階層のデータ系列を前記伝送フレーム中の前記一部の搬送波群以外の搬送波群に対応するスロットに挿入して送信し、
　一方前記受信側は、受信した伝送フレームから前記下位階層のデータ系列および上位階層のデータ系列を選択的に復調および復号することを特徴とする直交周波数分割多重伝送方式。」（以下、「本件発明１」という。）
　ｂ．本件請求項２に係る発明は、その特許請求の範囲の請求項２に記載された次の事項により特定されるとおりのものである。
「【請求項２】　前記下位階層のデータ系列を伝送する搬送波群は所定の多値レベルを有する第１の変調方式で変調され、前記上位階層のデータ系列を伝送する搬送波群は前記第１の変調方式の多値レベル以上の多値レベルを有する第２の変調方式で変調され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。
」（以下、「本件発明２」という。）
　請求項３〜請求項４は省略。
　ｃ．本件請求項５に係る発明は、その特許請求の範囲の請求項５に記載された次の事項により特定されるとおりのものである。
「【請求項５】　送信側は、前記上位階層のデータ系列を伝送する搬送波群を水平偏波および垂直偏波のうちの一方で伝送するとともに、前記下位階層のデータ系列を伝送する特定の搬送波群を前記水平偏波および垂直偏波のうちの他方で伝送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。」（以下、「本件発明５」という。）
　ｄ．本件請求項６に係る発明は、その特許請求の範囲の請求項６に記載された次の事項により特定されるとおりのものである。
「【請求項６】　送信装置から受信装置へ、上位階層のデータ系列および下位階層のデータ系列を含む情報を、それぞれ互いに直交する複数の搬送波に割り当てて直交周波数分割多重変調方式を用いて伝送するシステムで使用される前記送信装置において、
　時間方向および周波数方向に複数のスロットを二次元的に配置してなる伝送フレームを構成して、前記下位階層のデータ系列を前記伝送フレーム中の全ての搬送波のうち中心周波数から高低等しく一定範囲内の前記全ての搬送波からみた一部の搬送波群に対応するスロットに挿入するとともに、前記上位階層のデータ系列を前記伝送フレーム中の前記一部の搬送波群以外の搬送波群に対応するスロットに挿入するための多重化手段と、
　この多重化手段により構成された伝送フレームを直交周波数分割多重変調するための変調手段と、
　この変調手段から出力された直交周波数分割多重変調波信号を送信するための送信手段とを具備したことを特徴とする送信装置。」（以下、「本件発明６」という。）
　ｅ．本件請求項７に係る発明は、その特許請求の範囲の請求項７に記載された次の事項により特定されるとおりのものである。
「【請求項７】　前記変調手段は、前記下位階層のデータ系列を伝送する搬送波群を所定の多値レベルを有する第１の変調方式で変調するとともに、前記上位階層のデータ系列を伝送する搬送波群を前記第１の変調方式の多値レベル以上の多値レベルを有する第２の変調方式で変調することを特徴とする請求項６記載の送信装置。
」（以下、「本件発明７」という。）
　ｆ．本件請求項８に係る発明は、その特許請求の範囲の請求項８に記載された次の事項により特定されるとおりのものである。　　
「【請求項８】　送信側から受信側へ、上位階層のデータ系列および下位階層のデータ系列を含む情報を、それぞれ互いに直交する複数の搬送波に割り当てて直交周波数分割多重変調し、これによって生成された直交周波数分割多重信号を伝送するシステムで使用される受信装置であって、
　前記送信側が、時間方向および周波数方向に複数のスロットを二次元的に配置してなる伝送フレームを構成し、前記下位階層のデータ系列を前記伝送フレーム中の全ての搬送波のうち中心周波数から高低等しく一定範囲内の前記全ての搬送波からみた一部の搬送波群に対応するスロットに挿入して送信するとともに、前記上位階層のデータ系列を前記伝送フレーム中の前記一部の搬送波群以外の搬送波群に対応するスロットに挿入して送信する場合に、
　前記送信側から送信される直交周波数分割多重変調波信号を選局受信するための受信手段と、
　この受信手段から出力された受信信号中から、前記下位階層のデータ系列が伝送される搬送波群に対応する周波数成分のみを抽出するための周波数選択手段と、
　この周波数選択手段により抽出された信号を直交周波数分割多重復調するための復調手段と、
　この復調手段により復調された信号を復号処理して下位階層のデータ系列を再生するための復号手段とを具備したことを特徴とする受信装置。」（以下、「本件発明８」という。）
　請求項９〜請求項１２は省略。
　ｇ．本件請求項１３に係る発明は、その特許請求の範囲の請求項１３に記載された次の事項により特定されるとおりのものである。
「【請求項１３】　上位階層のデータ系列を伝送する搬送波群が水平偏波および垂直偏波のうちの一方で伝送され、下位階層のデータ系列を伝送する特定の搬送波群が前記水平偏波および垂直偏波のうちの他方で伝送される場合に、
　前記受信手段は、受信対象のデータ系列が上位階層のデータ系列であるか下位階層のデータ系列であるかに応じて、前記水平偏波および垂直偏波を選択的に受信することを特徴とする請求項８記載の受信装置。
」（以下、「本件発明１３」という。）
　　イ．異議申立の概要
　異議申立人は、本件発明１、２、５、６、７、８、１３は、甲第１号証（特開平６−１１３２７２号公報）、甲第２号証（特開平５−２１８９７８号公報）、甲第３号証（特開平６−１６４６６５号公報）に記載の発明から容易に発明をすることができたものであるから、特許法第２９条第２項の規定に違反し、また、本件発明１、２、６、７、８は、甲第４号証（特願平５−３０４０５３号（特開平７−１６２３７５号公報））に記載の発明と同一であるから、特許法第２９条の２の規定に違反し、取り消されるべきであると主張している。
　　ウ．引用刊行物、先願明細書記載の事項
　当審が通知した取消理由に引用された各刊行物には、次の事項が記載されている。
・刊行物１：特開平６−１６４６６５号公報（甲第３号証）
　刊行物１には、
「まず、第１受信機２３ではアンテナ２２を介して入力部２４より入力し、復調器２５により第１データ列のみが復調され、出力部２６より出力される。この場合第２データ列、第３データ列の復調能力はもたない。
【００１９】第２受信機３３では、アンテナ３２を介して入力部３４より出力した信号は復調機３５により第１データ列と第２データ列が復調され、合成器３７により一つのデータ列に合成され、出力部３６より出力される。
【００２０】第３受信機４３ではアンテナ４２からの入力は入力部４４に入り復調器４５により第１データ列、第２データ列、第３データ列の３つのデータ列が復調され合成器４７により一つのデータ群となり出力部４６より出力される。
【００２１】以上のように同じ送信機１からの同一の周波数帯の電波を受けても、上述の３つの受信機の復調器の性能の違いにより受信可能な情報量が異なる。」（第５頁右欄第２１〜３８行）、「例えば映像信号が入力された場合、映像信号の低域成分を第１データ列信号、映像信号の高域成分を第２データ列信号、映像信号の超高域成分を第３データ列
信号に割り当てることが考えられる。」（第６頁左欄第２０〜２３行）、「この場合、第１データ列の垂直偏波信号Ｄｖ１にＮＴＳＣ等の低域ＴＶ信号が入っており第１データ列
の水平偏波信号ＤＨに高域ＴＶ信号が入っている。従って、垂直偏波アンテナしかもっていない第１受信機２３は，ＮＴＳＣ等の低域信号を再生できる。一方、垂直、水平の両方向の偏波アンテナをもつ第１受信機２３は、例えば、Ｌ１とＭ１信号を合成しＨＤＴＶ信号を得ることができる。」（第１７頁右欄第１０〜１７行）と記載されている。
　・刊行物２：特開平６−１１３２７２号公報（甲第１号証）
　刊行物２には、
「以上説明したように、画像信号を比較的重要度の低い高周波数成分と比較的重要度の高い信号とに分け、この分けた信号を現行アナログ放送の搬送波による妨害の受け易さに応じてスペクトルを振り分けてＯＦＤＭを行うので、受信時の画像の乱れを抑えることができる。」（第５頁右欄第２９〜３４行）と記載されている。
　・刊行物３：特開平５−２１８９７８号公報（甲第２号証）
　刊行物３には、
「しかしながら、コンステレーションマッパー１４８による信号配置は、他のコンステレーションマッパーによるものと比較して最小のサイズを有している。例えば、コンステレーションマッパー１４８によって用いられる配置は図５に示された４−ＱＡＭであるが、他のコンステレーションマッパーによって用いられるのは図６−８に示された８−ＱＡＭ、１２−ＱＡＭ及び１６−ＱＡＭである。」（第４頁右欄第２５〜３２行）、「例えば、バンドパスフィルタ３４８はより重要な情報を含むサブキャリアｆ８のみを通過させる。このサブキャリアはシンボル間の干渉を補償するイコライザ３８８に供給される。その後、イコライザ３８８の出力はベースバンド復調器３６８に供給され、このベースバンド復調器３６８は受信された符号化出力を表わすデジタル信号をチャンネルデコーダ３２８に供給する。チャンネルデコーダ３２８は受信された符号化出力をデコードしてリード６８上により重要なデータを生成し、ソースデコーダ３０５に供給する。」（第５頁第２欄第２３〜３３行）と記載されている。
　・甲第４号証（特願平５−３０４０５３号（特開平７−１６２３７５号公報））
　この出願に係る明細書には、
　階層構造を有するデータを多重化して送受信する送信機および受信機が題１図、第２図に示されており、図２に示す受信機に通過帯域幅可変器を追加した受信機が図５に示されており、また、「【００２８】このときシンボル速度（ここで、シンボル速度をＴｓとする）が同一なので、図１２に示すように電力特性９７，９８は高速フーリエ変換では互いの第一ヌル点（ｆｓ＝１／Ｔｓ）に他の隣の搬送波が発生し配置される。」（当該出願に係る公報の第４頁右欄第１２〜１５行、以下、公報の頁、欄、行で表す。）、「映像信号などを一旦、離散値化回路５４で離散化し、それを高域成分抽出回路５５、中域成分抽出回路５６、低域成分抽出回路５７で分離する。」（第４頁左欄第２９〜３１行）、「【００３１】また逆に多値化を行えばチャンネル内の周波数群の限界雑音量、つまりクリッフ点は図１５のように占有帯城幅の中心から多値数が増加するように配置しているので、４値では搬送波は領域８９になり、限界雑音量は領域８９ｃになる。以下同様に、１６値、３２値、６４値はそれぞれ９０ａ，９０ｂ，９０ｃ，９０ｄ，９１ａ，９１ｂ，９１ｃ，９１ｄ，９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄで表す。」（第４頁右欄第２７〜３３行）、「この中間周波数信号はバンドパスフィルタ１７で選択して、さらに通過帯域幅可変器３８で占有帯城幅よりも狭くできるフィルタを通過する。」（第５頁右欄第３５〜３７行）と記載されている。
　　エ．対比・判断
　しかし、上記刊行物１〜３には、「下位階層のデータ系列を前記伝送フレーム中の全ての搬送波のうち中心周波数から高低等しく一定範囲内の前記全ての搬送波からみた一部の搬送波群に対応するスロットに挿入」する点について、記載も示唆もされておらず、また、単なる設計的事項ということもできないから、この点を構成としている本件発明１、２、５、６、７、８、１３を、これらの刊行物から容易に発明できたとすることはできない。
　また、甲第４号証に記載された発明においても、上記の点がないから、本件発明１、２、６、７、８が甲第４号証に記載された発明と同一であるとすることはできない。
　　オ．結び
　以上のとおりであるから、本件発明１、２、５、６、７、８、１３の特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件発明の特許を取り消すべき理由を発見しない。
【異議決定日】
平成１４年１０月２８日（２００２．１０．２８）
【訂正の要旨】
訂正の要旨
訂正事項
　特許請求の範囲請求項１、６、８の「下位階層のデータ系列を前記伝送フレーム中の全ての搬送波のうち中心周波数から一定範囲内の一部の搬送波群に対応するスロットに挿入し」を、特許請求の範囲の減縮を目的として、「下位階層のデータ系列を前記伝送フレーム中の全ての搬送波のうち中心周波数から高低等しく一定範囲内の前記全ての搬送波からみた一部の搬送波群に対応するスロットに挿入し」と訂正する。
（５４）【発明の名称】
直交周波数分割多重伝送方式とその送信装置および受信装置
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　送信側から受信側へ、上位階層のデータ系列および下位階層のデータ系列を含む情報を、それぞれ互いに直交する複数の搬送波に割り当てて直交周波数分割多重変調方式を用いて伝送する方式において、
　前記送信側は、時間方向および周波数方向に複数のスロットを二次元的に配置してなる伝送フレームを構成し、前記下位階層のデータ系列を前記伝送フレーム中の全ての搬送波のうち中心周波数か
ら高低等しく一定範囲の前記全ての搬送波からみた
　一方前記受信側は、受信した伝送フレームから前記下位階層のデータ系列および上位階層のデータ系列を選択的に復調および復号することを特徴とする直交周波数分割多重伝送方式。
　【請求項２】　前記下位階層のデータ系列を伝送する搬送波群は所定の多値レベルを有する第１の変調方式で変調され、前記上位階層のデータ系列を伝送する搬送波群は前記第１の変調方式の多値レベル以上の多値レベルを有する第２の変調方式で変調され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。
　【請求項３】　直交周波数分割多重変調方式を使用した他のディジタル音声放送システムと並用される場合に、前記下位階層のデータ系列を伝送する搬送波群の伝送帯域、周波数間隔および変調方式を、前記ディジタル音声放送システムがディジタル音声放送信号を伝送するために使用する搬送波群の伝送帯域、周波数間隔および変調方式と同一に設定して伝送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。
　【請求項４】　送信側は、伝送フレームの所定のスロットに、前記ディジタル音声信号放送信号との識別を行なうための識別シンボルを挿入して送信し、
　一方受信側は、受信した伝送フレーム中から前記識別シンボルを検出して、この識別シンボルを基に受信信号がディジタル音声放送信号であるか否かを判定し、この判定結果に応じて受信信号の復調および復号処理を行なうことを特徴とする請求項３記載の直交周波数分割多重伝送方式。
　【請求項５】　送信側は、前記上位階層のデータ系列を伝送する搬送波群を水平偏波および垂直偏波のうちの一方で伝送するとともに、前記下位階層のデータ系列を伝送する特定の搬送波群を前記水平偏波および垂直偏波のうちの他方で伝送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。
　【請求項６】　送信装置から受信装置へ、上位階層のデータ系列および下位階層のデータ系列を含む情報を、それぞれ互いに直交する複数の搬送波に割り当てて直交周波数分割多重変調方式を用いて伝送するシステムで使用される前記送信装置において、
　時間方向および周波数方向に複数のスロットを二次元的に配置してなる伝送フレームを構成して、前記下位階層のデータ系列を前記伝送フレーム中の全ての搬送波のうち中心周波数か
ら高低等しく一定範囲の前記全ての搬送波からみた
　この多重化手段により構成された伝送フレームを直交周波数分割多重変調するための変調手段と、
　この変調手段から出力された直交周波数分割多重変調波信号を送信するための送信手段とを具備したことを特徴とする送信装置。
　【請求項７】　前記変調手段は、前記下位階層のデータ系列を伝送する搬送波群を所定の多値レベルを有する第１の変調方式で変調するとともに、前記上位階層のデータ系列を伝送する搬送波群を前記第１の変調方式の多値レベル以上の多値レベルを有する第２の変調方式で変調することを特徴とする請求項６記載の送信装置。
　【請求項８】　送信側から受信側へ、上位階層のデータ系列および下位階層のデータ系列を含む情報を、それぞれ互いに直交する複数の搬送波に割り当てて直交周波数分割多重変調し、これによって生成された直交周波数分割多重信号を伝送するシステムで使用される受信装置であって、
　前記送信側が、時間方向および周波数方向に複数のスロットを二次元的に配置してなる伝送フレームを構成し、前記下位階層のデータ系列を前記伝送フレーム中の全ての搬送波のうち中心周波数か
ら高低等しく一定範囲の前記全ての搬送波からみた
　前記送信側から送信される直交周波数分割多重変調波信号を選局受信するための受信手段と、
　この受信手段から出力された受信信号中から、前記下位階層のデータ系列が伝送される搬送波群に対応する周波数成分のみを抽出するための周波数選択手段と、
　この周波数選択手段により抽出された信号を直交周波数分割多重復調するための復調手段と、
　この復調手段により復調された信号を復号処理して下位階層のデータ系列を再生するための復号手段とを具備したことを特徴とする受信装置。
　【請求項９】　直交周波数分割多重伝送方式を使用した他のディジタル音声放送システムと並用され、このディジタル音声放送システムでディジタル音声放送信号を伝送するために使用される搬送波群と同一の搬送波群により下位階層のデータ系列を伝送するとともに、上位階層のデータ系列を前記特定の搬送波群以外の搬送波群により伝送する階層的直交周波数分割多重伝送システムで使用される受信装置において、
　直交周波数分割多重変調波信号を選局受信するための受信手段と、
　この受信手段から出力された受信信号を直交周波数分割多重復調するための復調手段と、
　前記受信手段から出力された受信信号が前記階層的直交周波数分割多重伝送システムに対応する受信信号であるか前記ディジタル音声放送システムに対応する受信信号であるかを判定するための判定手段と、
　この判定手段の判定結果に基づいて、前記復調手段から出力された復調信号に対し、階層データ系列を再生するための復号処理とディジタル音声信号を再生するための復号処理とを選択的に行なう選択復号手段とを具備したことを特徴とする受信装置。
　【請求項１０】　直交周波数分割多重伝送方式を使用した他のディジタル音声放送システムと並用され、このディジタル音声放送システムでディジタル音声放送信号を伝送するために使用される搬送波群と同一の特定の搬送波群により下位階層のデータ系列を伝送するとともに、上位階層のデータ系列を前記特定の搬送波群以外の搬送波群により伝送する階層的直交周波数分割多重伝送システムで使用される受信装置において、
　直交周波数分割多重変調波信号を選局受信するための受信手段と、
　この受信手段から出力された受信信号中から、前記下位階層のデータ系列およびディジタル音声信号が伝送される搬送波群に対応する周波数成分のみを抽出するための周波数選択手段と、
　この周波数選択手段により抽出された受信信号を直交周波数分割多重復調するための復調手段と、
　前記周波数選択手段により抽出された受信信号が前記階層的直交周波数分割多重伝送システムに対応する受信信号であるか前記ディジタル音声放送システムに対応する受信信号であるかを判定するための判定手段と、
　この判定手段の判定結果に基づいて、前記復調手段から出力された復調信号に対し、下位階層のデータ系列を再生するための復号処理とディジタル音声信号を再生するための復号処理とを選択的に行なう選択復号手段とを具備したことを特徴とする受信装置。
　【請求項１１】　前記判定手段は、前記受信手段から出力された受信信号中から受信同期を確立するための所定の同期シンボルを検出して、この同期シンボルを基に前記受信信号が前記階層的直交周波数分割多重伝送システムに対応する受信信号であるか前記ディジタル音声放送システムに対応する受信信号であるかを判定することを特徴とする請求項９または１０記載の受信装置。
　【請求項１２】　前記判定手段は、前記受信手段から出力された受信信号中から所定の識別シンボルを検出して、この識別シンボルを基に前記受信信号が前記階層的直交周波数分割多重伝送システムに対応する受信信号であるか前記ディジタル音声放送システムに対応する受信信号であるかを判定することを特徴とする請求項９または１０記載の受信装置。
　【請求項１３】　上位階層のデータ系列を伝送する搬送波群が水平偏波および垂直偏波のうちの一方で伝送され、下位階層のデータ系列を伝送する特定の搬送波群が前記水平偏波および垂直偏波のうちの他方で伝送される場合に、
　前記受信手段は、受信対象のデータ系列が上位階層のデータ系列であるか下位階層のデータ系列であるかに応じて、前記水平偏波および垂直偏波を選択的に受信することを特徴とする請求項８記載の受信装置。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【産業上の利用分野】
　この発明は、直交周波数分割多重（以後ＯＦＤＭ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ　Ｆｒｅｑｕｅｎｅｙ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘと称する）伝送方式を使用してディジタル情報の伝送を行なう方式に係わり、特に階層の異なる複数の情報を多重伝送するための直交周波数分割多重伝送方式とその送信装置および受信装置に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　直交周波数分割多重伝送方式は、ＩＴＵ−Ｒ（旧ＣＣＩＲ）で検討されている無線ディジタル音声放送（以下ＤＡＢと称する）に採用されようとしているディジタル変調技術の一つであり、一般にＯＦＤＭまたはＣＯＦＤＭ（符号化ＯＦＤＭ：符号化は伝送路符号化を意味する）と呼ばれている。この技術の詳細はＩＴＵ−ＲＳ寄書（ＴＧ１１／３）またはテレビジョン学会研究報告Ｖｏｌ．１７，Ｎｏ．５４，ｐｐ７−１２，ＢＣＳ’９３−３３（Ｓｅｐ．１９９３）等に述べられており、ここでは本発明に関連する部分のみ以下に述べる。
　【０００３】
　近年、音声だけでなくテレビジョン信号も無線ディジタル放送しようとする動きがあり、このディジタルテレビジョン放送にもＯＦＤＭを利用しようという提案がなされている。
　【０００４】
　ディジタルテレビジョン放送は、ＤＡＢより高い伝送容量を必要とすることから、一般に高い伝送効率を得る変調方式が用いられる。しかし、高伝送効率の変調方式は良好な伝送条件、つまり高いＣ／Ｎ（搬送波対雑音電力比）等が必要とされる。例えば、ＤＡＢではＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ　ｐｈａｓｅ　ｓｈｉｆｔ　ｋｅｙｉｎｇ）方式がＯＦＤＭの各搬送波を変調する変調方式として用いられている。一方、ディジタルテレビジョン放送では、ＱＰＳＫ方式以外にも８ＰＳＫ、１６値−直交振幅変調（以下１６ＱＡＭと称する）、６４値−直交振幅変調（以下６４ＱＡＭ）等が多値変調方式が提案されている。図１３（ａ）〜（ｅ）はこれらの変調方式の信号配置（コンスタレーション）を示す図である。これらの多値変調方式を使用すると、より高効率の伝送が可能となる。
　【０００５】
　しかし、これらの多値変調方式を用いると、多値レベル数が多くなるにつれて所要Ｃ／Ｎが増大してサービスエリアは狭くなる。また、ディジタル伝送は、一般に僅かな地理的差異でも受信条件が劣化するという特性を有しており、この特性により場所によっては電波を全く受信できなくなる場合がある。
　【０００６】
　これらの事情を考慮して、近年グレースフル・デグラデーションなるコンセプトが提案されている。この提案はそれぞれの受信装置の受信条件に応じて、受信できる情報のみを階層的に復調できるようにするものである。図１２（ａ），（ｂ）は、従来の階層的なＯＦＤＭ伝送システムで使用される送信装置および受信装置の構成を示したブロック図である。
　【０００７】
　先ず送信装置では、テレビジョン信号等の送信情報が入力端子１０１に入力されると、この入力信号は先ず階層圧縮符号化回路１０２で複数の信号に分解される。なお、この階層圧縮符号化の方式としては、例えば国際的に標準化されようとしているテレビジョン信号符号化方式の１つであるＭＰＥＧ２などのスケーラブル機能が使用される。上記階層圧縮符号化回路１０２で階層圧縮符号化された送信信号は、次に誤り訂正回路１０３で誤り訂正符号化される。誤り訂正符号化方式にはブロック符号化や畳み込み符号化などが用いられる。
　【０００８】
　上記誤り訂正符号化された送信信号は変調回路１０４に入力される。この変調回路１０４では、上記送信信号が例えば複数の信号系列に変換されたのち多値ＱＡＭ方式の複素ベクトル平面に対応付けられる。そして、この変調回路１０４から複素データとなって出力された送信信号は多重化回路１０５に入力される。この多重化回路１０５では、上記送信信号に受信同期用のヌルシンボルおよび同期シンボルが多重される。この多重化された送信信号は逆高速離散フーリエ変換（逆ＦＦＴ）回路１０６に入力され、ここで逆ＦＦＴ演算されてＯＦＤＭ変調信号となる。
　【０００９】
　そして、このＯＦＤＭ変調信号は、ディジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換器１０７でアナログ信号に変換されたのち、周波数変換回路１０８で局部発振回路１０９から発生された局部発振信号とミキシングされて無線搬送波信号に周波数変換され、さらに送信電力増幅器１１０で所定の送信電力レベルに増幅されたのち、アンテナ１１１から送出される。
　【００１０】
　尚、上記ディジタル信号処理に必要なクロックには外部クロックが用いられ、またタイミング信号は外部タイミング信号を基にタイミング発生回路１１４で作成される。
　【００１１】
　これに対し図１２（ｂ）に示す受信装置では、無線信号はアンテナ１１５で受信されたのち高周波増幅器１１６で増幅されてチューナ１１７に入力される。このチューナ１１７では、上記無線信号が局部発振器１１８から発生された局部発振信号とミキシングされて選局される。なお、局部発振器１１８の発振周波数は、図示しない制御回路から端子１１９を介して供給される選局情報に応じて決定される。チューナ１１７で選局された受信信号は、アナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器１２０でディジタル信号に変換されたのち、高速離散フーリエ変換（ＦＦＴ）回路１２１に入力され、ここで周波数分析される。尚、上記Ａ／Ｄ変換器１２０およびその他のディジタル回路で使用するクロックおよびタイミング信号は、受信信号に含まれているヌルシンボルおよび同期シンボルを基にタイミング同期回路１２６で発生される。
　【００１２】
　ＦＦＴ回路１２１の出力信号は、直交周波数分割多重信号の搬送波ごとの位相と振幅を示している。これらの位相および振幅が多値ＱＡＭのコンステレーション（複素ベクトル）であり、これから多値ＱＡＭの各位相および振幅に割り当てられたデータが復調回路１２２で判定される。判定されたディジタルデータは、誤り訂正復号回路１２３で誤り訂正復号処理されることにより伝送中に生じた誤りが訂正され、さらに階層圧縮復号器１２４で必要な階層の情報が復号化されて出力される。
　【００１３】
　【発明が解決しようとする課題】
　ところで、階層化伝送の主な特徴は、伝送状態に応じた受信が可能というグレースフル・デグラデーション以外にも、受信者の要求に応じて任意のレベルの情報を伝送できる点である。すなわち、受信者が簡易的な受信のみで良いとする場合にはすべての階層を受信・復号する必要はなく、例えば、最下位の階層に相当する低解像度の映像信号のみを受信復号すればよい。
　【００１４】
　ところが、従来の階層的ＯＦＤＭ伝送方式では、各階層の情報をそれぞれ伝送フレームの全域につまり周波数方向および時間方向の全域にほぼ均等に割り付けて伝送するようにしている。このため、複数の階層情報のうちの一部の階層情報のみを受信する簡易型ＯＦＤＭ受信装置においても、すべての階層情報を受信するＯＦＤＭ受信装置と同様のＦＦＴ回路を備え、このＦＦＴ回路で全階層の情報を周波数分析して復調しなければならなかった。したがって、簡易型ＯＦＤＭ受信装置の回路規模を削減できなかった。
　【００１５】
　本発明は上記事情に着目してなされたもので、その主たる目的は、受信装置の回路規模を削減できるようにし、これにより受信装置の小形軽量化および低価格化を図り得る直交周波数分割多重伝送方式とその送信装置および受信装置を提供することである。
　【００１６】
　【課題を解決するための手段】
　上記目的を達成するために本発明の直交周波数分割多重伝送方式は、送信側において、時間方向および周波数方向に複数のスロットを二次元的に配置してなる伝送フレームを構成し、下位階層のデータ系列を上記伝送フレーム中の特定の搬送波群に対応するスロットに挿入して送信するとともに、上位階層のデータ系列を上記伝送フレーム中の上記特定の搬送波群以外の搬送波群に対応するスロットに挿入して送信し、一方上記受信側において、受信した伝送フレームから上記下位階層のデータ系列および上位階層のデータ系列を選択的に復調および復号するようにしたものである。
　【００１７】
　データ系列の変調方式としては、下位階層のデータ系列については所定の多値レベルを有する第１の変調方式を採用し、上位階層のデータ系列については上記第１の変調方式の多値レベル以上の多値レベルを有する第２の変調方式を採用するとよい。具体的には、下位階層のデータ系列の変調方式としてはＰＳＫ変調方式を採用し、上位階層のデータ系列の変調方式としてはＱＡＭ変調方式を採用するとよい。さらに上記下位階層のデータ系列の変調方式として差動符号化方式を採用すると、受信側で遅延検波方式を使用できるのでより効果的である。
　【００１８】
　また、データ系列を階層的に伝送する本発明の伝送システムを、直交周波数分割多重変調方式を使用した他のディジタル音声放送システムと並用する場合には、上記下位階層のデータ系列を伝送する搬送波群の伝送帯域、周波数間隔および変調方式を、上記ディジタル音声放送システムがディジタル音声放送信号を伝送するために使用する搬送波群の伝送帯域、周波数間隔および変調方式と同一に設定するとよい。
　【００１９】
　その際、送信側においては、伝送フレームの所定のスロットに、上記ディジタル音声放送信号との識別を行なうための識別シンボルを挿入して送信し、一方受信側は、受信した伝送フレーム中から上記識別シンボルを検出して、この識別シンボルを基に受信信号がディジタル音声放送信号であるか否かを判定し、この判定結果に応じて受信信号の復調および復号処理を行なうとよい。
　【００２０】
　また、上位階層および下位階層の各データ系列の送信方式としては、水平偏波および垂直偏波を使い分けることが有効である。
　一方、本発明の直交周波数分割多重伝送方式を適用した送信装置は、多重化手段を備え、この多重化手段において、時間方向および周波数方向に複数のスロットを二次元的に配置してなる伝送フレームを構成して、下位階層のデータ系列をこの伝送フレーム中の特定の搬送波群に対応するスロットに挿入するとともに、上位階層のデータ系列を上記伝送フレーム中の上記特定の搬送波群以外の搬送波群に対応するスロットに挿入し、この多重化手段により構成された伝送フレームを直交周波数分割多重変調して送信するように構成したものである。
　【００２１】
　また、本発明の直交周波数分割多重伝送方式を適用した受信装置は、直交周波数分割多重復調前の位置に周波数選択手段を備え、この周波数選択手段により、受信信号中から下位階層のデータ系列が伝送される搬送波群に対応する周波数成分のみを抽出し、この抽出された受信信号を直交周波数分割多重復調したのち復号処理して下位階層のデータ系列を再生するようにしたものである。
　【００２２】
　さらに他の発明の受信装置は、ディジタル音声放送システムと並用され、かつ下位階層のデータ系列の伝送方式がこのディジタル音声放送システムの伝送方式と同一である場合に、受信信号が本発明の階層的直交周波数分割多重伝送システムに対応する受信信号であるかディジタル音声放送システムに対応する受信信号であるかを判定するための判定手段を備え、この判定手段の判定結果に基づいて、直交周波数分割多重復調後の信号に対し、階層データ系列を再生するための復号処理とディジタル音声信号を再生するための復号処理とを選択的に行なうように構成したものである。
　【００２３】
　さらに、別の本発明の受信装置は、ディジタル音声放送システムと並用され、かつ下位階層のデータ系列の伝送方式がこのディジタル音声放送システムの伝送方式と同一である場合に、直交周波数分割多重復調前の位置に周波数選択手段を備え、この周波数選択手段により、受信信号中から上記下位階層のデータ系列およびディジタル音声信号が伝送される搬送波群に対応する周波数成分のみを抽出して、この抽出された受信信号を直交周波数分割多重復調し、かつ上記周波数選択手段により抽出された受信信号が上記階層的直交周波数分割多重伝送システムに対応する受信信号であるか上記ディジタル音声放送システムに対応する受信信号であるかを判定するための判定手段を備え、この判定手段の判定結果に基づいて、上記復調手段から出力された復調信号に対し、下位階層のデータ系列を再生するための復号処理とディジタル音声信号を再生するための復号処理とを選択的に行なうようにしたものである。
　【００２４】
　さらに、他の発明の直交周波数分割多重伝送方式は、送信側において、時間方向および周波数方向に複数のスロットを二次元的に配置してなる伝送フレームを構成し、複数の異なるデータ系列をこの伝送フレーム中の異なる周波数方向のスロットに分割して挿入して送信し、一方上記受信側において、上記周波数方向のスロットの分割状態を表わす情報に基づいて、受信した伝送フレームから上記複数のデータ系列を選択的に復調および復号するようにしたものである。
　【００２５】
　【作用】
　この結果本発明の直交周波数分割多重伝送方式によれば、下位階層のデータ系列と上位階層のデータ系列とが周波数方向に分割されて伝送されることになるので、受信側では上記周波数方向の分割状態に応じて、所望の階層のデータ系列を選択的に復調再生することが可能となる。例えば携帯形の受信装置のように下位階層のデータ系列のみを受信すればよい装置では、下位階層のデータ系列に応じた周波数帯域のみを選択的に受信すればよいことになる。したがって、このような受信装置では直交周波数分割多重復調のための信号処理を簡略化することができ、これにより回路規模の小さい安価な簡易型受信装置を提供することが可能となる。
　【００２６】
　また、ディジタル音声放送システムと併用される場合に、下位階層のデータ系列の伝送方式（搬送波群の伝送帯域、周波数間隔および変調方式）を、ディジタル音声放送システムによるディジタル音声放送信号の伝送方式と同一に設定することにより、受信側では下位階層のデータ系列とディジタル音声放送信号とをそれぞれ受信し復調することが可能となる。すなわち、階層的データとディジタル音声信号とを両方とも受信復調可能な受信装置を提供可能となる。
　【００２７】
　さらに、伝送フレームに識別シンボルを挿入して伝送することで、下位階層のデータ系列とディジタル音声信号とを確実に識別し、それぞれ最適な方式で復調および復号することが可能となる。また、上位階層のデータ系列と下位階層のデータ系列とを伝送するための偏波を異ならせることにより、受信側では所望の偏波を選択的に受信することにより、上位階層のデータ系列と下位階層のデータ系列とを受信段で確実に分離することが可能となる。
　【００２８】
一方、本発明の送信装置によれば、上位階層および下位階層の各データ系列は、多重化手段において伝送フレーム中の所定の周波数スロットにそれぞれ挿入されることで多重化されて送信される。したがって、下位階層のデータ系列と上位階層のデータ系列とを比較的簡単に周波数方向に帯域分割して送信することが可能となる。
　【００２９】
　また本発明の受信装置によれば、直交周波数分割多重復調前の位置で下位階層のデータ系列が伝送された搬送波群の周波数帯域が抽出され、この抽出された信号に対し直交周波数分割多重復調処理および復号処理が行なわれて下位階層のデータ系列が再生される。このため、直交周波数分割多重復調手段および復号手段では予め帯域制限された信号に対してのみ処理を行えばよいことになり、これにより復調処理および復号処理の処理負担は低減される。
　【００３０】
　さらに他の発明の受信装置によれば、受信信号が本発明の階層的直交周波数分割多重伝送システムに対応する受信信号であるかディジタル音声放送システムに対応する受信信号であるかが判定され、この判定結果に基づいて、階層データ系列を再生するための復号処理とディジタル音声信号を再生するための復号処理とが選択的に行なわれる。
　【００３１】
　このため、ディジタル音声放送システムと並用され、かつ下位階層のデータ系列の伝送方式がこのディジタル音声放送システムの伝送方式と同一である場合において、上記下位階層のデータ系列およびディジタル音声放送信号をそれぞれ最適な復号方式で個別に復号処理することが可能となる。
　【００３２】
　さらに別の発明の受信装置によれば、直交周波数分割多重復調前の位置で、下位階層のデータ系列およびディジタル音声放送信号が伝送される搬送波群の周波数帯域が抽出され、かつ受信信号が本発明の階層的直交周波数分割多重伝送システムに対応する受信信号であるかディジタル音声放送システムに対応する受信信号であるかが判定されて、この判定結果に基づいて階層データ系列を再生するための復号処理とディジタル音声信号を再生するための復号処理とが選択的に行なわれる。
　【００３３】
　したがって、直交周波数分割多重復調手段および復号手段では予め帯域制限された信号に対してのみ処理を行えばよいことになり、しかも復号手段では下位階層のデータ系列およびディジタル音声放送信号をそれぞれ最適な復号方式で個別に復号処理することが可能となる。
　【００３４】
　さらに他の発明の直交周波数分割多重伝送方式によれば、複数の異なるデータ系列が周波数分割されて直交周波数分割多重伝送される。このため、階層が異なる２つのデータ系列以外にも、例えば映像信号と音声信号、映像信号と文字多重放送信号のように、全く独立した２つもしくはそれ以上の数のデータ系列を直交周波数分割多重伝送方式により多重伝送することが可能となる。
　【００３５】
　【実施例】
　（第１の実施例）
　図１は、本発明の第１の実施例に係わるＯＦＤＭ伝送方式を説明するための伝送フレームフォーマットを示すものである。
　【００３６】
　ＯＦＤＭ伝送フレームは、周波数方向および時間方向に複数のスロットを二次元的に配置したものからなり、図１ではキャリア数が２Ｍ＋１（０，１，２，…，２Ｍ−１，２Ｍ）、時間方向のシンボル数がＮ＋１（０，１，２，…，Ｎ−１，Ｎ）からなる伝送フレームを示している。
　【００３７】
　この伝送フレームの時間方向の各先頭スロットにはヌルシンボルが挿入され、また第２スロットには同期シンボルが、第３スロットには識別シンボルがそれぞれ挿入される。そして、第４スロット以降のスロットには情報シンボルが挿入される。ヌルシンボルおよび同期シンボルは受信同期用のシンボルであり、ヌルシンボルは主に粗いタイミング同期化に用いられ、同期シンボルは例えばサインスイープ信号が使用され、精密なタイミング同期化に用いられる。また識別シンボルは、例えばディジタル音声放送の信号か階層化されたＯＦＤＭ信号かを受信装置が識別するためのシンボルである。なお、図１ではヌルシンボル、同期シンボルおよび識別シンボルをそれぞれ１シンボルづつ挿入した場合について示したが、これに限らない。
　【００３８】
　ところで、本実施例のＯＦＤＭ伝送方式では、下位の階層情報をキャリア番号Ｍ−Ｌ（Ｌ＜Ｍ）からキャリア番号Ｍ＋Ｌに割り当て、その他のキャリアに上位の階層情報を割り当てている。
　【００３９】
　図２は、図１に示した伝送フレームを伝送する場合のＯＦＤＭ変調波の周波数スペクトルを示したものである。図２において、斜線部分が下位の階層情報を伝送するための周波数スペクトルであり、その他の部分が上位の階層情報を伝送するための周波数スペクトルである。なお、ＯＦＤＭ変調波は図３に示すように多数のキャリアによって構成されており、チャンネル内のＯＦＤＭ変調波の周波数スペクトルは、例えばＱＡＭ変調やＱＰＳＫ変調された各キャリアの周波数スペクトルを重ね合わせることで表される。
　【００４０】
　なお、図１において、下位階層の情報を固定された受信装置で受信するだけでなく移動受信装置でも受信する場合には、下位階層の信号を垂直偏波で伝送し、上位階層の信号を水平偏波で伝送することが望ましい。
　【００４１】
　さて、以上のようなＯＦＤＭ伝送方式を適用した送信装置および受信装置はそれぞれ次のように構成される。図４は、送信装置の要部構成を示した回路ブロック図である。すなわち、ディジタルテレビジョン信号等の送信情報が入力端子１１に入力されると、この入力信号は先ず階層圧縮符号化回路１２で上位階層の情報と下位階層の情報信号とに分解される。なお、この階層圧縮符号化の方式としては、例えば国際的に標準化されようとしているテレビジョン信号符号化方式の１つであるＭＰＥＧ２などのスケーラブル機能が使用される。上記階層圧縮符号化回路１２で得られた各階層情報はそれぞれ誤り訂正回路１３，１５に入力され、ここで誤り訂正符号化される。誤り訂正符号化方式としては、階層分離されたそれぞれの情報の重要度に応じて、冗長性の異なる誤り訂正符号化方式が適用される。すなわち、重要度の高い情報（下位階層の情報）に対してはより冗長性の大きな符号により符号化が行なわれ、これにより伝送誤りの発生確率を低減するようにしている。なお、誤り訂正符号化方式にはブロック符号化や畳み込み符号化などが用いられる。
　【００４２】
　上記誤り訂正符号化された各階層情報は、それぞれ変調回路１４，１６に入力される。これらの変調回路１４，１６では、例えば下位の階層情報はＱＰＳＫ方式で変調され、上位の階層情報は多値ＱＡＭ方式で変調される。そして、これらの変調回路１４，１６から複素データとなって出力された階層情報は、多重化回路１７に入力される。この多重化回路１７では、上記各階層情報に図示しない同期シンボル発生回路から発生された受信同期用のヌルシンボルおよび同期シンボルが多重される。この多重化により図１に示したような伝送フレームが構成される。
　【００４３】
　この多重化された伝送フレームは、逆高速離散フーリエ変換（逆ＦＦＴ）回路１８に入力され、ここで逆ＦＦＴ演算されてＯＦＤＭ変調信号となる。そして、このＯＦＤＭ変調信号は、ディジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換器１９でアナログ信号に変換されたのち、周波数変換回路２０で局部発振回路２１から発生された局部発振信号とミキシングされて無線搬送波信号に周波数変換され、さらに送信電力増幅器２２で所定の送信電力レベルに増幅されたのち、アンテナ２３から送出される。
　【００４４】
　なお、上記ディジタル信号処理に必要なクロックには端子２４を介して入力される外部クロックが用いられ、またタイミング信号は端子２５を介して入力された外部タイミング信号を基にタイミング発生回路２６で作成される。
　【００４５】
　一方、受信装置は次のように構成される。受信装置には、例えばテレビジョン信号が２つの階層化された情報として伝送されたときにそのどちらも復調するタイプと、２つの階層化された情報が伝送されたときに下位階層の情報のみを復調する簡易的なタイプとがある。
　【００４６】
　先ず２つの階層を両方とも復調するタイプの受信装置について説明する。図５はその要部構成を示す回路ブロック図である。なお、この図５に示す受信装置は、ＯＦＤＭ変調方式を用いたディジタル音声放送とキャリア間隔を等しくし、さらに下位階層の情報を伝送する伝送帯域幅および変調方式をディジタル音声放送の場合と等しくしたＯＦＤＭディジタル音声信号を受信することを可能とする機能も備えたものである。
　【００４７】
　すなわち、無線信号はアンテナ３１で受信されたのち高周波増幅器３２で増幅されてチューナ３３に入力される。このチューナ３３では、上記無線信号が局部発振器３６から発生された局部発振信号とミキシングされて選局される。なお、局部発振器３６の発振周波数は、図示しない制御回路から端子３７を介して供給される選局情報により決定される。チューナ３３で選局された受信信号は、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）３４で帯域外雑音が除去され、さらにアナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器４０でディジタル信号に変換されたのち、直交検波回路３５に入力される。この直交検波回路３５では、上記ディジタル化された受信信号が局部発振器５０から発生された再生搬送波信号とミキシングされて直交検波される。なお、局部発振器５０から発生される再生搬送波の周波数は、後述する復調回路４５から出力される周波数制御信号により制御される。
　【００４８】
　上記直交検波回路３５から出力された同相軸および直交軸の出力信号は、それぞれローパスフィルタ（ＬＰＦ）３８，３９で高調波成分が除去されたのち、高速離散フーリエ変換（ＦＦＴ）回路４３でＦＦＴ演算されて周波数分析される。なお、上記Ａ／Ｄ変換器４０で使用するクロックおよびその他のディジタル回路で使用するクロックおよびタイミング信号は、受信信号に含まれるヌルシンボルおよび同期シンボルを基にタイミング同期回路４２にて発生される。
　【００４９】
　上記ＦＦＴ回路４３から出力された信号は、復調回路４４，４５にそれぞれ入力される。これらの復調回路４５，４６では、それぞれ上位階層の情報および下位階層の情報ごとにその変調方式に応じた復調が行なわれる。例えば、下位階層の情報はＱＰＳＫ復調され、上位階層の情報は多値ＱＡＭ復調される。また復調回路４５では、復調された情報から局部発振器５０における再生搬送波周波数と受信信号周波数との周波数誤差が検出され、この周波数誤差をキャンセルするための周波数制御信号が出力される。この周波数制御信号は、局部発信器５０に帰還供給される。
　【００５０】
　上記各復調回路４４，４５で復調されたディジタル情報は、それぞれ誤り訂正復号回路４６，４７に入力される。これらの誤り訂正復号回路４６，４７は、それぞれディジタルテレビジョン信号およびディジタル音声信号を誤り訂正復号するもので、切替制御回路５１から発生される切替制御信号に従ってその両方もしくは回路４７のみが動作する。
　【００５１】
　すなわち、切替制御回路５１は例えば図６に示すごとく、ディジタルテレビジョン放送用の同期シンボル検出回路５１１と、ディジタル音声放送用の同期シンボル検出回路５１２と、判定回路５１３とを備えている。このうちディジタルテレビジョン放送用の同期シンボル検出回路５１１では、端子５１４，５１５を介して入力された直交復調信号からディジタルテレビジョン放送用の同期シンボルが検出される。またディジタル音声放送用の同期シンボル検出回路５１２では、端子５１４，５１５を介して入力された直交復調信号からディジタル音声放送用の同期シンボルが検出される。判定回路５１３では、上記各同期シンボル検出回路５１１，５１２のうちどちらの回路で同期シンボルが検出されたかを判定し、この判定結果に応じた切替制御信号を出力する。
　【００５２】
　したがって、前記各誤り訂正復号回路４６，４７では、ディジタルテレビジョン信号が入力されているときには上位階層の情報および下位階層の情報をそれぞれ復号するように両回路４６，４７で誤り訂正復号処理が行なわれ、またディジタル音声信号のみが入力されているときは誤り訂正復号回路４７においてのみディジタル音声放送用の誤り訂正処理が行なわれる。
　【００５３】
　そうして誤り訂正復号されたディジタルテレビジョン信号およびディジタル音声信号は階層圧縮復号回路４８にそれぞれ入力され、ここで階層復号処理が行なわれる。なお、この階層圧縮復号回路４８においても、先の切替制御信号に従ってディジタルテレビジョン放送用の圧縮復号処理と、ディジタル音声放送用の圧縮復号処理とが切り替えて行なわれる。この階層圧縮復号回路４８から出力されたディジタル復号信号は出力端子４９から図示しない信号処理回路等へ供給される。
　【００５４】
　次に、２つの階層化された情報が伝送されたときに下位階層の情報のみを復調する簡易型の受信装置について説明する。図７はその要部構成を示す回路ブロック図である。
　【００５５】
　すなわち、無線信号はアンテナ６１で受信されたのち高周波増幅器６２で増幅されてチューナ６３に入力される。このチューナ６３では、上記無線信号が局部発振器６６から発生された局部発振信号とミキシングされて選局される。なお、局部発振器６６の発振周波数は、図示しない制御回路から端子６７を介して供給される選局情報により決定される。チューナ６３で選局された受信信号は、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）６４に供給されることにより、下位階層の情報が伝送される帯域の信号のみが選択されて、直交検波回路６５に入力される。この直交検波回路６５では、上記帯域選択された受信信号が局部発振器７８から発生された再生搬送波信号とミキシングされて直交検波される。なお、局部発振器７８から発生される再生搬送波の周波数は、後述する復調回路７４から出力される周波数制御信号により制御される。
　【００５６】
　上記直交検波回路６５から出力された同相軸および直交軸の出力信号は、それぞれローパスフィルタ（ＬＰＦ）６８，６９で高調波成分が除去されたのち、アナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換回路７０，７１でディジタル信号に変換されて、高速離散フーリエ変換（ＦＦＴ）回路７３に入力される。このＦＦＴ回路７３では、上記ディジタル化された直交復調信号がＦＦＴ演算されて周波数分析される。
　【００５７】
　このとき、簡易型受信装置では、下位階層の情報のみを復調すればよいので、ＦＦＴ処理の対象となるキャリア数は少なくなる。例えば、図１に示したように下位階層の情報がキャリア番号Ｍ−Ｌ〜Ｍ＋Ｌのキャリアにより伝送される場合であれば、上記ＦＦＴ回路７３ではこれらＭ−Ｌ〜Ｍ＋Ｌのキャリアについてのみ処理を行なえばよいことになる。従って、もし仮に上記Ｍ−Ｌ〜Ｍ＋Ｌのキャリア数が全体のキャリア数の１／４だったとすれば、全階層の情報を復調する装置に比べて、Ａ／Ｄ変換用のクロック周波数を１／４に下げ、これによりＦＦＴ回路７３におけるＦＦＴ処理ポイント数を１／４に低減することができる。
　【００５８】
　なお、上記Ａ／Ｄ変換器７０，７１で使用するクロックおよびその他のディジタル回路で使用するクロックおよびタイミング信号は、受信信号に含まれるヌルシンボルおよび同期シンボルを基にタイミング同期回路７２にて発生される。
　【００５９】
　上記ＦＦＴ回路７３から出力された信号は復調回路７４に入力される。この復調回路７４では、上記信号から下位階層の情報シンボルの復調が行なわれる。また復調回路７４では、復調された情報シンボルを基に上記直交検波用の局部発振器７８の発信周波数と入力信号周波数との周波数誤差が検出され、この周波数誤差をキャンセルするように周波数制御信号が出力される。この周波数制御信号は、上記直交検波用の局部発振器７８に帰還され、これにより局部発振器７８から発生される再生搬送波周波数が制御される。
　【００６０】
　上記復調回路７４により復調された下位階層の情報シンボルは、誤り訂正復号回路７５で伝送中に生じた誤りが訂正され、さらに階層圧縮復号器７６で下位階層の情報が復号化されて、出力端子７９から図示しない信号処理回路へ供給される。
　【００６１】
　このように第１の実施例であれば、送信装置では、例えばテレビジョン信号が高解像度の信号に対応する上位階層の情報と低解像度の信号に対応する下位階層の情報とに分離され、これらの異なる階層の情報が各々階層に適した誤り訂正方式により符号化されたのち、それぞれ別の変調方式により変調される。そして、これらの階層情報は多重化回路１７で多重化される際に、下位階層の情報シンボルについては図１および図２に示したように全キャリアのうち中心周波数ｆｃ付近の限定されたキャリアＭ−Ｌ〜Ｍ＋Ｌの情報スロットに挿入され、これに対し上位階層の情報シンボルについては上記キャリアＭ−Ｌ〜Ｍ＋Ｌ以外のキャリアの情報スロットに挿入される。そして、こうして構成された伝送フレームが、逆ＦＦＴ処理によりＯＦＤＭ変調波に変換されたのち送信される。
　【００６２】
　これに対し、簡易型受信装置（図７）では、受信信号中から下位階層の情報が挿入された周波数帯域のみがＢＰＦ６４で抽出され、この抽出された周波数帯域の信号が直交検波されたのちＦＦＴ回路７３で周波数分析され、さらに復調回路７４、誤り訂正復号回路７５および階層圧縮復号回路７６において復調再生される。
　【００６３】
　したがって、例えば高品位テレビジョン放送による放送信号のうち、低解像度のテレビジョン信号のみを選択的に受像することが可能となる。このため、例えば携帯形や車載型のテレビジョン受像機を使用してテレビジョン放送を受信する場合のように、高品位の映像を必要としない場合に、その利用者のニーズに応えることができる。
　【００６４】
　しかも、下位階層の情報を復調するためにすべてのキャリアを受信して復調処理する必要がないので、Ａ／Ｄ変換用のクロック周波数を低減し、これによりＦＦＴ回路７３におけるＦＦＴ処理ポイント数を低減することができる。したがって、回路規模の小さい受信装置を提供することができる。この効果は、先に述べたように携帯形や車載型のテレビジョン受像機を構成する上で、装置の小型軽量化が可能となり極めて有効である。
　【００６５】
　なお、ディジタルテレビジョン信号の全階層の復調とディジタル音声信号のみの復調が選択的に可能な受信装置（図５）では、受信信号に含まれる同期シンボルを基に、受信中の情報がディジタルテレビジョン信号およびディジタル音声信号からなるものか、あるいはディジタル音声信号のみからなるものかが判定され、この判定結果に応じて２つの復調回路４４，４５および誤り訂正復号回路４６，４７により、ディジタルテレビジョン信号とディジタル音声信号とのうちの一方が選択的に復調再生される。
　【００６６】
　したがって、複数の階層に分けられた情報をもれなく復調することができ、これにより例えばディジタル高品位テレビジョン放送などによる信号を忠実に受像することができる。また、テレビジョン放送以外にもディジタル音声放送による受信信号についても受信復調し再生することができる。
　【００６７】
　（第２の実施例）
　本実施例は、ＢＰＦにより抽出された周波数帯域の受信信号を、先ずＡ／Ｄ変換したのち直交検波およびＬＰＦによる高調波成分の除去を行なうようにしたものである。
　【００６８】
　図８は、本実施例に係わる受信装置の要部構成を示す回路ブロック図である。なお、同図において前記図７と同一機能部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
　【００６９】
　チューナ６３で選局された信号は、ＢＰＦ６４で下位階層の情報が伝送された帯域の信号のみが抽出されたのちＡ／Ｄ変換器７９に入力され、ここでディジタル信号に変換される。そして、このディジタル化された受信信号は、直交検波回路６５においてディジタル信号処理により直交検波されたのち、ＬＰＦ６８，６９でディジタル信号処理により高調波成分が除去され、しかるのちＦＦＴ回路７３に入力される。
　【００７０】
　このように構成することで、直交検波回路６５およびＬＰＦ６８，６９をＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等のディジタル信号処理回路により構成することが可能となり、これにより回路の無調整化とＬＳＩ化とが可能となって受信装置の安定な動作と小形化およびコストダウンが期待できる。
　【００７１】
　（第３の実施例）
　本実施例は、送信装置において複数の階層の情報を異なる周波数帯域にそれぞれ割り当てて送信する際に、下位階層の情報を割り当てるためのキャリア数とキャリア間隔、キャリア変調方式をディジタル音声放送システムと一致させ、これによりディジタル音声放送用の受信装置で上記下位階層の情報を受信復調できるようにしたものである。
　【００７２】
　すなわち、送信装置は、階層化された情報シンボルを多重化して伝送フレームを構成する際に、図１０の周波数スペクトル図に示すように、下位階層の情報シンボルを図１１に示すディジタル音声放送の伝送帯域と同一の伝送帯域（図中斜線の帯域）の周波数スロットに挿入する。そして、この伝送フレームを送信する際に、上記下位階層の情報シンボルが挿入された周波数スロットに対応するキャリアとして、ディジタル音声放送のキャリアと同一のものを使用する。
　【００７３】
　一方、受信装置は次のように構成される。図９はその要部構成を示す回路ブロック図である。なお、同図において、前記図７と同一部分には同一符号を付してある。
　【００７４】
　すなわち、無線信号はアンテナ６１で受信されたのち高周波増幅器６２で増幅されてチューナ６３に入力される。このチューナ６３では、上記無線信号が局部発振器６６から発生された局部発振信号とミキシングされて選局される。なお、局部発振器６６の発振周波数は、図示しない制御回路から端子６７を介して供給される選局情報により決定される。チューナ６３で選局された受信信号は、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）６４に供給されることにより、下位階層の情報が伝送される帯域の信号のみが選択されて、直交検波回路６５に入力される。この直交検波回路６５では、上記帯域選択された受信信号が局部発振器７８から発生された再生搬送波信号とミキシングされて直交検波される。なお、局部発振器７８から発生される再生搬送波の周波数は、後述する復調回路７４から出力される周波数制御信号により制御される。
　【００７５】
　上記直交検波回路６５から出力された同相軸および直交軸の出力信号は、それぞれローパスフィルタ（ＬＰＦ）６８，６９で高調波成分が除去されたのち、アナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換回路７０，７１でディジタル信号に変換されて、高速離散フーリエ変換（ＦＦＴ）回路７３に入力される。このＦＦＴ回路７３では、上記ディジタル化された直交復調信号がＦＦＴ演算されて周波数分析される。
　【００７６】
このとき、本実施例の受信装置では下位階層の情報のみを復調すればよいので、ＦＦＴ処理されるキャリアの数は少なくて良い。また、ディジタル音声放送のＯＦＤＭ伝送方式とキャリア間隔を等しくしているので同一のＦＦＴ回路でディジタル音声放送の信号を処理することもできる。
　【００７７】
　上記ＦＦＴ回路７３から出力された受信信号は復調回路７４に入力される。この復調回路７４では、上記信号から下位階層の情報シンボルの復調が行なわれる。また復調回路７４では、復調された情報シンボルを基に上記直交検波用の局部発振器７８の発信周波数と入力信号周波数との周波数誤差が検出され、この周波数誤差をキャンセルするように周波数制御信号が出力される。この周波数制御信号は、上記直交検波用の局部発振器７８に帰還され、これにより局部発振器７８から発生される再生搬送波周波数が制御される。
　【００７８】
　ところで、本実施例の受信装置は、ディジタルテレビジョン放送用の誤り訂正復号回路８２および階層圧縮復号回路８４と、ディジタル音声放送用の誤り訂正復号回路８３および階層圧縮復号回路８５と、これらを切り替える切替制御回路８０とを備えている。
　【００７９】
　切替制御回路８０は、上記Ａ／Ｄ変換器７０，７１から出力された信号に含まれている識別シンボルから、受信信号がディジタルテレビジョン放送信号かディジタル音声放送信号かを識別し、スイッチ回路８１へ切替制御信号を供給する。スイッチ回路８１は、上記切替制御信号に応じて切り替わり、受信信号がディジタルテレビジョン放送信号の場合には復調信号を誤り訂正復号回路８２および階層圧縮復号回路８４に供給し、一方受信信号がディジタル音声放送信号の場合には復調信号を誤り訂正復号回路８３および階層圧縮復号回路８５に供給する。
　【００８０】
　誤り訂正復号回路８２および階層圧縮復号回路８４では、入力されたディジタルテレビジョン復調信号の誤り訂正復号および階層圧縮復号処理が行なわれる。一方誤り訂正復号回路８３および階層圧縮復号回路８５では、入力されたディジタル音声復調信号の誤り訂正復号および階層圧縮復号処理が行なわれる。
　【００８１】
　以上のように本実施例であれば、階層伝送によるディジタルテレビジョン伝送の下位の階層の情報と、ディジタル音声放送の共用のＯＦＤＭ受信装置のＯＦＤＭ復調部分とを共通化でき、ＯＦＤＭ受信装置を小型化および低コスト化することができる。
　【００８２】
　なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない。例えば、上記実施例では、情報を複数の階層に分離してこれらの階層の情報を異なる周波数スロットに割り付けて伝送する場合を例にとって説明したが、本発明ではこれに限らず独立した複数の情報を異なる周波数スロットに割り付けて伝送しても良いことは明らかである。
　その他、送信装置および受信装置の構成、階層化の基準、伝送する情報の種類等についても、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
　【００８３】
　【発明の効果】
　以上詳述したように本発明の直交周波数分割多重伝送方式とその送信装置および受信装置では、送信装置において、時間方向および周波数方向に複数のスロットを二次元的に配置してなる伝送フレームを構成し、下位階層のデータ系列を上記伝送フレーム中の特定の搬送波群に対応するスロットに挿入して送信するとともに、上位階層のデータ系列を上記伝送フレーム中の上記特定の搬送波群以外の搬送波群に対応するスロットに挿入して送信し、一方上記受信装置において、受信した伝送フレームから上記下位階層のデータ系列および上位階層のデータ系列を選択的に復調および復号するようにしている。
　【００８４】
　したがって本発明によれば、受信装置の回路規模を削減することができ、これにより受信装置の小形軽量化および低価格化を図ることができる直交周波数分割多重伝送方式とその送信装置および受信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　本発明の第１の実施例に係わるＯＦＤＭ伝送方式を説明するための伝送フレームフォーマットを示す図。
　【図２】
　図１に示した伝送フレームを伝送する場合のＯＦＤＭ変調波の周波数スペクトルを示した図。
　【図３】
　ＯＦＤＭ変調波のキャリア構成を示す図。
　【図４】
　本発明の第１の実施例に係わる送信装置の要部構成を示した回路ブロック図。
　【図５】
　本発明の第１の実施例に係わる全階層の情報を復調するタイプの受信装置の要部構成を示す回路ブロック図。
　【図６】
　図５に示した装置の切替制御回路の構成を示す回路ブロック図。
　【図７】
　本発明の第１の実施例に係わる下位階層の情報のみを復調する簡易型受信装置の要部構成を示す回路ブロック図。
　【図８】
　本発明の第２の実施例に係わる受信装置の要部構成を示す回路ブロック図。
　【図９】
　本発明の第３の実施例に係わる受信装置の要部構成を示す回路ブロック図。
　【図１０】
　本発明の第３の実施例における下位階層の情報の伝送帯域を示す周波数スペクトル図。
　【図１１】
　ディジタル音声放送の情報伝送帯域を示す周波数スペクトラム図。
　【図１２】
　従来のＯＦＤＭ送信装置およびＯＦＤＭ受信装置の構成の一例を示すブロック図。
　【図１３】
　各種ディジタル変調方式の信号配置を示す図。
　【符号の説明】
　１１…送信信号の入力端子
　１２…階層圧縮符号化回路
　１３，１５…誤り訂正符号化回路
　１４，１６…変調回路
　１７…多重化回路
　１８…逆高速離散フーリエ変換（逆ＦＦＴ）回路
　１９…ディジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換器
　２０…周波数変換回路
　２１…送信周波数変換用の局部発振器
　２２…送信電力増幅器
　２３…送信用のアンテナ
　２４…外部クロックの入力端子
　２５…外部タイミング信号の入力端子
　２６…タイミング発生回路
　３１，６１…受信用のアンテナ
　３２，６２…高周波増幅器
　３３，６３…チューナ
　３４，６４…バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
　３５，６５…直交検波回路
　３６，６６…受信周波数変換用の局部発振器
　３７，６７…選局情報の入力端子
　３８，３９，６８，６９…ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
　４０，７０，７１，７９…アナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器
　４２，７２…タイミング同期回路
　４３，７３…高速離散フーリエ変換（ＦＦＴ）回路
　４４，４５，７４…復調回路
　４６，４７，７５，８２，８３…誤り訂正復号回路
　４８，７６，８４，８５…階層圧縮復号回路
　４９，７７…復号データの出力端子
　５０，７８…直交検波用の局部発振器
　５１，８０…切替制御回路
　８１…スイッチ回路
　５１１，５１２……同期シンボル検出回路
　５１３…判定回路