(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
国際テレビジョン帯域用の汎用送信機であって、
前記汎用送信機によって送信されるデータで使用されるチャネル帯域幅の選択に使用され、前記データ送信用に前記汎用送信機によって使用される各それぞれのチャネル帯域幅に対する直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）パラメータを格納する読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）の選択に使用するスイッチを備えるチャネル帯域幅セレクタと、
前記チャネル帯域幅セレクタから前記選択されたチャネル帯域幅に関する情報を受信して、前記受信した情報に基づいて送信される前記データ用に副搬送波を割り当てる副搬送波アロケータと、
送信される前記データを受信し、ＱＡＭマッピングされたデータを前記副搬送波アロケータに渡す直交振幅変調（ＱＡＭ）マッパー用に前記データを処理するチャネル符号化プロセッサと、
前記チャネル帯域幅セレクタの１つから前記選択されたチャネル帯域幅に関する情報を受信して、前記受信した情報に基づき送信される前記データにパイロット副搬送波を挿入するパイロット副搬送波挿入器と、
送信される前記データを、前記汎用送信機によって使用可能な前記チャネル帯域幅の各々に対して同一のＩＦＦＴパラメータを用いて送信される前記データを処理する逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）に渡されるパラレルデータストリームに変換し、前記ＩＦＦＴからの出力が、前記ＩＦＦＴ出力をシリアル出力ストリームに変換するパラレル‐シリアル変換器に渡されるシリアル‐パラレル変換器と、
前記シリアル出力ストリームを受信して、巡回接頭部を挿入し、所定の巡回接頭部オプションに基づき前記シリアル出力ストリームのフレーミングを行う巡回接頭部挿入器と、
７ＭＨｚチャネル帯域幅に基づく固定のサンプリングレートを有し、前記巡回接頭部挿入器から前記シリアル出力ストリームを受信して、前記シリアル出力ストリームを、前記汎用送信機によって送信されるアナログＯＦＤＭ信号に変換するデジタル‐アナログ変換器と、を備え、
前記チャネル符号化プロセッサがデータスクランブラ、データ符号器、データ穿孔器、およびビットインターリーバを備え、
前記巡回接頭部および任意の所与の巡回接頭部オプション用のフレーミングパラメータが、前記汎用送信機によって使用可能な全てのチャネル帯域幅に対して同一である汎用送信機。
【請求項２】
前記ＲＯＭが、６ＭＨｚ、７ＭＨｚおよび８ＭＨｚチャネル帯域幅の各々に対するＯＦＤＭパラメータを格納するメモリを含む、請求項１に記載の汎用送信機。
【請求項３】
前記ＲＯＭが、前記６ＭＨｚ、７ＭＨｚおよび８ＭＨｚチャネル帯域幅の１つを表す符号を格納するメモリを含む、請求項１に記載の汎用送信機。
【請求項４】
前記パイロット副搬送波が割り当てられた後に、前記ＱＡＭマッピングされたデータ用にプリアンブルを挿入するプリアンブル挿入器をさらに備える、請求項１に記載の汎用送信機。
【請求項５】
国際テレビジョン帯域用の汎用受信機であって、
信号受信用に前記汎用受信機によって使用される受信機帯域幅の選択に使用されるチャネル帯域幅セレクタと、
前記チャネル帯域幅セレクタから前記信号受信に使用される前記チャネル帯域幅に関する情報を受信して、受信した前記ＯＦＤＭ信号から副搬送波の割り当てを解除する副搬送波デアロケータと、
受信した前記ＯＦＤＭ信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログ‐デジタル変換器と、を備え、
前記アナログ‐デジタル変換器が、７ＭＨｚチャネル帯域幅に基づく固定のサンプリングレートで受信した前記ＯＦＤＭ信号をサンプリングする、汎用受信機。
【請求項６】
前記アナログ‐デジタル変換器から受信した信号情報を受信して、受信した信号タイミング情報を巡回接頭部除去器に渡す同期装置をさらに備える、請求項５に記載の汎用受信機。
【請求項７】
前記シリアル出力ストリームから、前記信号タイミング情報、事前選択された巡回接頭部オプションに関する情報、ならびに前記汎用受信機によって使用可能な全ての前記チャネル帯域幅に対して同一である前記巡回接頭辞オプションに関連する巡回接頭部パラメータおよびフレーミングパラメータを用いて、巡回接頭部を除去する、前記巡回接頭部除去器をさらに備える、請求項５に記載の汎用受信機。
【請求項８】
前記巡回接頭部除去器から前記デジタル信号を受け取り、前記デジタル信号をパラレルのデジタル信号ストリームに変換するシリアル‐パラレル変換器と、
前記パラレルのデジタル信号ストリームを受け取り、前記汎用受信機によって使用可能な全ての前記チャネル帯域幅に対して同一であるＦＦＴパラメータを用いてそれを処理し、変換されたパラレルのデジタル出力ストリームを出力する高速フーリエ変換（ＦＦＴ）と、
前記パラレルのデジタル出力ストリームをシリアル出力ストリームに変換するパラレル‐シリアル変換器とをさらに備える、請求項５に記載の汎用受信機。
【請求項９】
前記シリアル出力ストリームを受信して、前記シリアル出力ストリームを前記副搬送波デアロケータに渡す前に、前記受信したＯＦＤＭ信号が送信されたチャネルを推定するチャネル推定器をさらに備える、請求項８に記載の汎用受信機。
【請求項１０】
前記副搬送波デアロケータから前記シリアル出力ストリームを受信して、前記シリアル出力ストリームをデマッピングする、直交振幅変調（ＱＡＭ）デマッパーをさらに備える、請求項９に記載の汎用受信機。
【請求項１１】
前記デマッピングされたシリアル出力ストリームを受信し、送信されたデータを回復するために、前記デマッピングされたシリアル出力ストリームを復号する、チャネル復号プロセッサをさらに備える、請求項１０に記載の汎用受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概してテレビジョン帯域信号送信機および受信機に関し、詳細には、国際テレビジョン帯域のための汎用送信機および汎用受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
地域無線ネットワーク（ＷＲＡＮ）向けのＩＥＥＥ  ８０２．２２は、例えば、デジタルおよびアナログＴＶ放送などの既存のサービス、ならびにワイヤレスマイクロホンなどの低出力認可機器で有害な妨害が生じないことを確実にしながら、ＴＶ放送用帯域で動作するように設計されている。ＩＥＥＥ  ８０２．２２は、３つのチャネル帯域幅、すなわち、６ＭＨｚベースのチャネル、７ＭＨｚベースのチャネル、および８ＭＨｚベースのチャネルの各々に対する規格を定義する。それぞれのチャネル帯域幅の各々に対して、８０２．２２規格は、様々な、サンプリング周波数に基づく副搬送波間隔およびＦＦＴ／ＩＦＦＴ周期値、種々の巡回接頭部（ｃｙｃｌｉｃ  ｐｒｅｆｉｘ）オプションに対するシンボル持続時間、ＯＦＤＭパラメータ、ならびにＷＲＡＮフレームパラメータを定義する。それぞれのチャネル帯域幅の使用は地域化されており、世界共通の基準は存在しない。
【０００３】
表１は、チャネル帯域幅の８／７に等しいサンプリング周波数に基づく３つの異なるチャネル帯域幅のためのＩＥＥＥ  ８０２．２２副搬送波間隔およびＦＦＴ／ＩＦＦＴ周期値を示す。
【表１】
0005647678.tif 000002
【０００４】
表２は、種々の巡回接頭部および帯域幅オプションのためのＩＥＥＥ  ８０２．２２シンボル持続時間を示す。
【表２】
0005647678.tif 000003
【０００５】
表３は、２Ｋ  ＦＦＴ強制モード（ｍａｎｄａｔｏｒｙ  ｍｏｄｅ）の３つのチャネル帯域幅のためのＩＥＥＥ  ８０２．２２  ＯＦＤＭパラメータを示す。
【表３】
0005647678.tif 000004
【０００６】
表４は、３つのチャネル帯域幅のためのＩＥＥＥ  ８０２．２２  ＷＲＡＮフレームパラメータを示す。
【表４】
0005647678.tif 000005
【０００７】
異なる方法で構成された送信機／受信機は、３つの帯域幅の各々に対して設計、製造、および供給する必要があるため、これら３つの異なるチャネル帯域幅およびそれらの個々のパラメータは、国際市場での販売を望む送信機および受信機の製造業者に厄介な負担を課す。これは、設計、製造および販売を複雑にするだけでなく、消費者の費用の一因となり、異なるチャネル帯域幅を使用する地域間での装置の移動の妨げにもなる。
【０００８】
それ故、６ＭＨｚ、７ＭＨｚまたは８ＭＨｚチャネル帯域幅のいずれか１つで送信を可能にしながら、任意の既知のテレビジョン技術（ＮＴＳＣ、ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭ、ＡＴＳＣ８ＶＳＢ、ＤＶＢ−Ｔなど）と共存する国際テレビジョン帯域およびＷＲＡＮ標準用の汎用送信機および汎用受信機の必要性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、従って、６ＭＨｚ、７ＭＨｚまたは８ＭＨｚのチャネル帯域幅のいずれか１つで送信を可能にしながら、任意の既知のテレビジョン技術と共存する国際テレビジョン帯域およびＷＲＡＮパラメータ用の汎用送信機および汎用受信機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、それ故、汎用送信機で送信されるデータに対して使用されるチャネル帯域幅の選択に使用するチャネル帯域幅セレクタと、チャネル帯域幅セレクタから選択されたチャネル帯域幅に関する情報を受信し、その受信した情報に基づいて送信されるデータ用に副搬送波を割り当てる副搬送波アロケータと、チャネル帯域幅セレクタのうちの１つから選択されたチャネル帯域幅に関する情報を受信し、その受信した情報に基づいて送信されるデータにパイロット副搬送波を挿入するパイロット副搬送波挿入器とを備える、国際テレビジョン帯域用の汎用送信機を提供する。
【００１１】
本発明はさらに、汎用受信機によって信号受信のために使用される受信機帯域幅の選択に使用するチャネル帯域幅セレクタと、チャネル帯域幅セレクタから信号受信に使用されるチャネル帯域幅に関する情報を受信し、その受信したＯＦＤＭ信号から副搬送波の割り当てを解除する副搬送波デアロケータ（ｄｅａｌｌｏｃａｔｏｒ）とを備える、国際テレビジョン帯域用の汎用受信機を提供する。
【００１２】
本発明はさらにまた、国際テレビジョン帯域を使用して、地域無線ネットワーク（ＷＲＡＮ）でデータを送信する方法を提供し、その方法は、固定の副搬送波間隔、固定の逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）周期値、各種々の巡回接頭部オプションに対する固定のシンボル持続時間、および固定のＷＲＡＮフレームパラメータを用いて汎用送信機を操作することと、使用されるチャネル帯域幅に適合するように形成された汎用送信機によって直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）信号が送信されることを許可するために、汎用送信機によって使用されるチャネル帯域幅を示すチャネル帯域幅情報を、汎用送信機の副搬送波アロケータ、および汎用送信機のパイロット副搬送波挿入器へ提供することを含む。
【００１３】
本発明はさらになお、国際テレビジョン帯域を使用して、地域無線ネットワーク（ＷＲＡＮ）でデータを受信する方法を提供し、その方法は、固定の副搬送波間隔、固定の高速フーリエ変換（ＦＦＴ）周期値、種々の巡回接頭部に対する固定のシンボル持続時間、および固定のＷＲＡＮフレームパラメータを用いて汎用受信機を操作することと、汎用受信機で受信された直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）信号からデータの回復を許可するために、汎用受信機によって使用されるチャネル帯域幅を示すチャネル帯域幅情報を汎用受信機の副搬送波デアロケータへ提供することを含む。
【００１４】
本発明の本質について大まかに説明してきたが、ここで、以下の添付の図について参照する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に従った汎用送信機の概略図を示す。
【図２】本発明に従った汎用受信機の概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明は、国際テレビジョン帯域用の汎用送信機および汎用受信機を提供する。汎用送信機は、固定の副搬送波間隔、固定の逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）周期値、各種々の巡回接頭部オプションに対する固定のシンボル持続時間、および固定のＷＲＡＮフレームパラメータを用いて操作される。しかし、汎用送信機によって使用されるチャネル帯域幅を示すチャネル帯域幅情報は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）信号が、使用されるチャネル帯域幅に適合するように形成される汎用送信機によって送信できるようにするために、汎用送信機の副搬送波アロケータ、および汎用送信機のパイロット副搬送波挿入器に提供される。汎用受信機は、固定の副搬送波間隔、固定の高速フーリエ変換（ＦＦＴ）周期値、種々の巡回接頭部に対する固定のシンボル持続時間、および固定のＷＲＡＮフレームパラメータを使用して、地域無線ネットワーク（ＷＲＡＮ）内でデータを受信する。しかし、汎用受信機によって受信される直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）信号からデータを回復できるようにするため、汎用受信機によって使用されるチャネル帯域幅を示すチャネル帯域幅情報が、汎用受信機の副搬送波デアロケータに提供される。
【００１７】
図１は、本発明による汎用送信機１０の概略図である。汎用送信機１０は、例えば、ケーブルモデム、衛星放送受信機、光ファイバ、または同様のものなどのデータソース（図示せず）からバイナリデータ１２を受信する。バイナリデータは、汎用送信機１０による送信のためにデータを符号化するチャネル符号化プロセッサ１４へ流れる。符号化プロセッサ１４は、データスクランブラ、データ符号器、データ穿孔器（ｐｕｎｃｔｕｒｅｒ）、およびビットインターリーバ（ｂｉｔ  ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｒ）を含み、それらの各々は当技術分野で周知である。チャネル符号化プロセッサ１４によって符号化されたデータは、直交振幅変調（ＱＡＭ）マッパー１６に渡され、それは、符号化されたデータをＱＡＭ配列にマッピングするが、これも当技術分野で周知である。ＱＡＭマッピングされたデータは、副搬送波アロケータ１８に渡され、それは、汎用送信機１０によって使用されるチャネル帯域幅に関する情報、および本発明に従った表５に示す２Ｋ強制モードの３つの帯域幅に対する直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）パラメータに基づいて、ＱＡＭマッピングされたデータをデータ副搬送波に割り当てる。
【表５】
0005647678.tif 000006
【００１８】
汎用送信機によって使用されるチャネル帯域幅に関する情報は、情報経路２１を経由し、チャネル帯域幅セレクタ２０によって、副搬送波アロケータ１８に提供される。チャネル帯域幅セレクタ２０は、多数の方法で実装し得る。チャネル帯域幅セレクタ２０は、スイッチ、または同様なものであり得、それは、副搬送波アロケータ１８によって解釈され、汎用送信機１０によって使用されるチャネル帯域幅用の対応する副搬送波割り当てパラメータ（表５に示す）の選択に使用される３つの所定の電圧の１つを適用するか、汎用送信機１０によって使用されるチャネル帯域幅用の副搬送波割り当てパラメータを格納する読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）を指すか、汎用送信機１０によって使用されるチャネル帯域幅用の副搬送波割り当てパラメータを格納する電気的消去可能プログラム可能メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）を指すか、または、ファームウェア、ＲＯＭもしくはＥＥＰＲＯＭから、汎用送信機１０によって使用されるチャネル帯域幅用の副搬送波割り当てパラメータを読み出すために、その指示が副搬送波アロケータ１８によって使用される、６ＭＨｚ、７ＭＨｚまたは８ＭＨｚを任意の他の方法で指示する。チャネル帯域幅セレクタ２０はまた、ソフトウェアまたはファームウェアでもあり得、それは、汎用送信機１０によって使用されるチャネル帯域幅を示すコードを生成し、そのコードが、汎用送信機１０によって使用されるチャネル帯域幅用の副搬送波割り当てパラメータをファームウェア、ＲＯＭもしくはＥＥＰＲＯＭから読み出すために副搬送波アロケータ１８によって使用されるか、汎用送信機１０によって使用されるチャネル帯域幅用の割り当てパラメータを格納するファームウェア、ＲＯＭもしくはＥＥＰＲＯＭを指すか、または任意の他の方法で６ＭＨｚ、７ＭＨｚ、もしくは８ＭＨｚチャネル割り当てパラメータを指示、明示、もしくは提供する。
【００１９】
適切な副搬送波が、副搬送波アロケータ１８によってＱＡＭマッピングされたデータに割り当てられた後、パイロットがパイロット挿入器２２によってＱＡＭマッピングされたデータに挿入される。パイロット挿入器は、表５に示す副搬送波情報を使用して、パイロット副搬送波を挿入する。汎用送信機１０によって使用されるチャネル帯域幅に関する情報は、副搬送波アロケータ１８により、またはチャネル帯域幅セレクタ２０により情報経路２３経由で、副搬送波アロケータ１８に関して前述した任意の方法で、パイロット挿入器２２に提供され得る。
【００２０】
一旦、パイロット副搬送波がＱＡＭマッピングされたデータに挿入されると、当技術分野で周知の方法で、プリアンブルがプリアンブル挿入器２４によって挿入され、そのデータがシリアル‐パラレル変換器２６に渡される。シリアル‐パラレル変換器２６は、シリアルのＱＡＭマッピングされたデータを、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）２８への入力用に、パラレルのデータストリームに変換する。ＩＦＦＴは、汎用送信機１０によって使用される全てのチャネル帯域幅について同一の表６に示す本発明に従ったパラメータを使用してデータを処理する。
【表６】
0005647678.tif 000007
【００２１】
ＩＦＦＴ  ２８からのパラレル出力は、パラレル‐シリアル変換器３０に渡され、それは、パラレルのＩＦＦＴ出力をシリアルデータストリームに変換して戻し、それが巡回接頭部挿入器３２に渡される。巡回接頭部挿入器３２は、そのデータをフレーミングし、所定の巡回接頭部オプションに基づき、本発明に従い、表７および表８に示す値から巡回接頭部挿入器３２によって選択されたパラメータを用いて巡回接頭部を挿入するが、その値は、汎用送信機１０によって使用可能なチャネル帯域幅の全てに対して同じである。巡回接頭部挿入器３２はデータをフレーミングし、当技術分野で周知の方法で巡回接頭部を挿入する。
【表７】
0005647678.tif 000008
【表８】
0005647678.tif 000009
【００２２】
シリアルデータストリームはその後、７ＭＨｚのチャネル帯域幅に基づくサンプリングレートに固定される、デジタル‐アナログ変換器３４に渡される。デジタル‐アナログ変換器３４は、シリアルデータストリームを、当技術分野で周知の方法でアンテナ（図示せず）を用いて送信されるアナログＯＦＤＭ信号に変換する。
【００２３】
図２は、本発明による汎用受信機４０の概略図である。汎用受信機４０は、当技術分野で周知の方法で、アンテナ（図示せず）を用いてＯＦＤＭ信号４２を受信する。受信した信号４２は、７ＭＨｚチャネル帯域幅に基づくサンプリングレートに固定されたアナログ‐デジタル変換器４４に渡される。アナログ‐デジタル変換器４４は、受信されたＯＦＤＭ信号４２のデジタル表現を同期装置４６および巡回接頭部除去器４８に出力する。同期装置４６は、図１に示す巡回接頭部挿入器３２の操作を逆にするため、巡回接頭部除去器４８によって使用されるタイミング情報を生成する。タイミング情報、所定の巡回接頭部オプションおよび前述の表７および表８に示す情報に従い、巡回接頭部が除去されて、データが非フレーム化される。巡回接頭部が除去されると、データは、シリアル‐パラレル変換器５２に渡され、それは、高速フーリエ変換５４への入力用に、シリアルデータストリームをパラレルデータストリームに変換する。ＦＦＴ  ５４は、表６に示す情報を使用して、図１に示すＩＦＦＴ  ２８の操作を逆にする。ＦＦＴ  ５４のパラレル出力は、パラレル経路を通って、パラレル‐シリアル変換器５６に渡され、それは、パラレルのＦＦＴ出力を、チャネル推定器５８に渡されるシリアルデータストリームに変換し、そのチャネル推定器は、当技術分野で周知の方法で、パイロット副搬送波を用いて放送チャネルを推定する。
【００２４】
シリアルデータストリームはその後、副搬送波デアロケータ６０に渡され、それは、情報経路６１を経由してチャネル帯域幅セレクタ５０から受信したチャネル帯域幅選択情報および上述の表５に示す本発明に従ったパラメータを使用して、シリアルデータストリームからデータ副搬送波を選択する。
【００２５】
チャネル帯域幅セレクタ５０は、図１に示すチャネル帯域幅セレクタ２０に関連して前述した任意の方法で実装できる。さらに、本発明の一実施形態によれば、チャネル帯域幅セレクタ５０は、ソフトウェアまたはファームウェア内に実装され、汎用受信機４０のユーザーに対して透過的である。この実施形態では、汎用受信機４０の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層（図示せず）が、６ＭＨｚ、７ＭＨｚおよび８ＭＨｚのチャネル帯域幅の各々でＯＦＤＭ信号をスキャンするように適合されている。チャネルロックが実現されると、チャネル帯域幅の指示が、信号経路５３を経由してＭＡＣ層からチャネル帯域幅セレクタ５０に渡される。チャネル帯域幅セレクタ５０はその後、チャネル帯域幅情報を直接的または間接的に、図１に関連して前述した任意の方法で、情報経路６１経由で副搬送波デアロケータ６０に渡す。
【００２６】
シリアルデータストリームは、副搬送波デアロケータ６０からＱＡＭデマッパー６２に渡され、それは、当技術分野で周知の方法でＱＡＭ配列をデマッピングする。デマッピングされたデータは、図１に示すチャネル符号化プロセッサに関連して前述したチャネル符号化を逆にするチャネル復号プロセッサ６４に渡され、回復されたバイナリデータ６６が出力される。
【００２７】
前述した本発明の実施形態は、本発明に従った国際テレビジョン帯域のための汎用送信機および汎用受信機の例示を目的としており、送信器、受信機またはそれらの駆動に使用するパラメータのあらゆる可能な構成の完全な記述を目的としていない。従って、本発明の範囲は、添付の請求項の範囲によってのみ制限されることを意図する。
【図１】
0005647678.tif 000010
【図２】
0005647678.tif 000011