(57)【要約】送信シンボルを情報シンボルのメディアデータストリームに割り当てるための装置が説明されており、そのメディアデータストリームは、基本的な品質でメディアコンテンツを表すための第１のサブストリーム、および、その第１のサブストリームとともに、改善された品質でメディアコンテンツを表すための、追加データを含む第２のサブストリームを含む。その装置は、第１の送信シンボルを第１のサブストリームの情報シンボルに割り当てる第１の手段、および、第２の送信シンボルを第２のサブストリームの情報シンボルに割り当てる第２の手段を含み、その第１の送信シンボルは、伝送路を介して、第２の送信シンボルと比較して減少されたエラー確率で送信される。
2011526102.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報シンボルのメディアデータストリームに送信シンボルを割り当てる装置を含む送信機であって、前記メディアデータストリームは、基本的な品質でメディアコンテンツを表すための第１のサブストリーム、および、前記第１のデータストリームとともに、改善された品質で前記メディアコンテンツを表すための、追加データを含む第２のサブストリーム、を含むメディアデータストリームであり、
前記第１のサブストリームの前記情報シンボルに第１の送信シンボルを割り当てるための第１の手段（５１２1）と、
前記第２のサブストリームの前記情報シンボルに第２の送信シンボルを割り当てるための第２の手段（５１２2）と、
前記第１の送信シンボルは、前記第２の送信シンボルと比較して減少されたエラー確率で、伝送路を介して送信され、
前記第１の送信シンボルおよび前記第２の送信シンボルに無線リソースを割り当て、前記第１のサブストリームおよび前記第２のサブストリームの可変のデータ速度のバランスをとるように適合された無線リソースを割り当てるための手段と、を含む送信機。
【請求項２】
前記第１の送信シンボルはｍ‐ａｒｙ変調アルファベットから生じたものであり、前記第２の送信シンボルはｎ‐ａｒｙ変調アルファベットから生じたものであり、ｍ≦ｎであり、ｍおよびｎが自然数であること、を特徴とする、請求項１に記載の送信機。
【請求項３】
前記メディアデータはスケーラブル映像符号化（ｓｃａｌａｂｌｅ  ｖｉｄｅｏ  ｃｏｄｉｎｇ）で符号化された映像データであり、前記第１のサブストリームおよび前記第２のサブストリームは、前記符号化された映像データの異なる層に対応すること、を特徴とする、請求項１または請求項２に記載の送信機。
【請求項４】
前記第１および前記第２の送信シンボルを放送送信として送信するために構成されていること、を特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の送信機。
【請求項５】
追加された冗長度が前記第１および前記第２のサブストリームで異なるように、前記冗長度を前記第１および／または前記第２のサブストリームに追加するように構成されたチャネル符号化器（１００４）を更に含むこと、を特徴とする、請求項４に記載の送信機。
【請求項６】
前記第１および／または前記第２のサブストリームの前記送信シンボルに異なる送信電力を関連させるための、電力制御器（１００８）を更に含むこと、を特徴とする、請求項４または請求項５に記載の送信機。
【請求項７】
時空間領域で前記送信シンボルを符号化するための時空間符号化器（１０１４）を更に含むこと、を特徴とする、請求項４〜請求項６のいずれかに記載の送信機。
【請求項８】
共有の周波数領域に、それぞれ、前記第１および／または前記第２のサブストリームの前記送信シンボルを重畳するための周波数拡散器（１０１２）を更に含むこと、を特徴とする、請求項４〜請求項７のいずれかに記載の送信機。
【請求項９】
前記伝送路として無線チャネルを介して前記送信シンボルを送信するためのＯＦＤＭ（直交周波数分割多重方式）送信機（５２０）を更に含むこと、を特徴とする、請求項８に記載の送信機。
【請求項１０】
前記ＯＦＤＭ送信機（５２０）は前記周波数拡散器の次元とは異なる多くの副搬送波を使用して送信するために構成されていること、を特徴とする、請求項８および請求項９に記載の送信機。
【請求項１１】
送信シンボルに無線リソースを割り当て、情報シンボルのメディアストリームに送信シンボルを割り当てる方法であって、前記メディアデータストリームは、基本的な品質でメディアコンテンツを表すための第１のサブストリーム、および、前記第１のデータストリームとともに、改善された品質で前記メディアコンテンツを表すための、追加データを含む第２のサブストリーム、を含むメディアデータストリームであり、
前記第１のサブストリームの前記情報シンボルに第１の送信シンボルを割り当てるステップと、
前記第２のサブストリームの前記情報シンボルに第２の送信シンボルを割り当てるステップと、
前記第１の送信シンボルは、前記第２の送信シンボルと比較して減少されたエラー確率で、伝送路を介して送信され、
前記第１のサブストリームおよび前記第２のサブストリームの可変のデータ速度のバランスをとるために、前記第１の送信シンボルおよび前記第２の送信シンボルに無線リソースを割り当てるステップと、を含む方法。
【請求項１２】
プログラムコードがコンピュータまたは処理装置上で動くとき、請求項１１に記載の方法を実行するための前記プログラムコードを含むコンピュータプログラム。
【請求項１３】
受信シンボルのストリームに基づいてメディアデータストリームを推定するための装置であって、
受信シンボルの前記ストリームを、少なくとも第１のシンボルサブストリームおよび第２のシンボルサブストリームに分割するデマルチプレクサ（５４３）と、
第１のシンボルアルファベットに基づいて、前記メディアデータストリームの情報シンボルの第１のサブストリームを、前記第１のシンボルサブストリームと関連させるための、第１のシンボル推定器と、
第２のシンボルアルファベットに基づいて、前記メディアデータストリームの情報シンボルの第２のサブストリームを、前記第２のシンボルサブストリームと関連させるための、第２のシンボル推定器と、を含み、
前記第１のサブストリームはメディアコンテンツが基本的な品質で表されることを可能にし、前記第２のサブストリームは、前記第１のデータストリームとともに、前記メディアコンテンツが改善された品質で表されることを可能にすること、
を特徴とする、装置。
【請求項１４】
前記第１のシンボルアルファベットがｍ‐ａｒｙ変調アルファベットに対応しており、前記第２のシンボルアルファベットがｎ‐ａｒｙ変調アルファベットに対応しており、ｍ≦ｎであり、ｍおよびｎが自然数であること、を特徴とする、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記メディアデータがスケーラブル映像符号化で符号化された映像データであり、前記第１のサブストリームおよび前記第２のサブストリームは、前記符号化された映像データの異なる層に対応すること、を特徴とする、請求項１３または請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
メディアデータストリームを推定するための請求項１３〜請求項１５のいずれかに記載の装置を含む、受信機。
【請求項１７】
受信シンボルの前記ストリームを復号するための時空間復号器を更に含むこと、を特徴とする、請求項１６に記載の受信機。
【請求項１８】
前記サブストリームのための異なる復号化仕様を使用するために構成されたチャネル復号器を更に含むこと、を特徴とする、請求項１６または請求項１７に記載の受信機。
【請求項１９】
ＯＦＤＭ受信機（５３０）を更に含むこと、を特徴とする、請求項１６〜請求項１８のいずれかに記載の受信機。
【請求項２０】
前記デマルチプレクサが、前記分割の状況下で、前記受信シンボルにおいて、周波数逆拡散を実行するために構成されていること、を特徴とする、請求項１９に記載の受信機。
【請求項２１】
前記ＯＦＤＭ受信機の多数の副搬送波より前記周波数逆拡散の次元が小さいことを特徴とする、請求項１９に記載の受信機。
【請求項２２】
前記周波数領域においてＯＦＤＭ伝送路を推定するためのチャネル推定器を更に含むこと、を特徴とする、請求項２０〜請求項２２のいずれかに記載の受信機。
【請求項２３】
受信シンボルのストリームに基づいてメディアストリームを推定する方法であって、
受信シンボルの前記ストリームを少なくとも第１のシンボルサブストリームおよび第２のシンボルサブストリームに分割するステップと、
第１のシンボルアルファベットに基づいて、前記メディアデータストリームの情報シンボルの第１のサブストリームを前記第１のシンボルサブストリームと関連させるステップと、
第２のシンボルアルファベットに基づいて、前記メディアデータストリームの情報シンボルの第２のサブストリームを前記第２のシンボルサブストリームと関連させるステップであって、前記第１のサブストリームは前記メディアコンテンツが基本的な品質で表されることを可能にし、前記第２のサブストリームは、前記第１のデータストリームとともに、前記メディアコンテンツが改善された品質で表されることを可能にすることと、を含む方法。
【請求項２４】
プログラムコードがコンピュータまたは処理装置上で動くとき、請求項２３に記載の方法を実行するための前記プログラムコードを含むコンピュータプログラム。
【請求項２５】
請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の送信機および請求項１６〜請求項２１のいずれかに記載の受信機を含むシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばスケーラブル映像符号化の場合と同様に、異なる重要度のサブストリームからなるデータストリームを送信することに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線ネットワーク、例えば移動無線ネットワークにおいて、伝送誤差は、一般的に受信品質に依存する。データ伝送のエラー多発性を改善する従来の技術の分野では、いくつかの構想がすでに知られており、例えばダイバーシティを利用するというものである。例えば、ＵＭＴＳ（ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  ｍｏｂｉｌｅ  ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ）、ＨＳＰＡ（ｈｉｇｈ  ｓｐｅｅｄ  ｐａｃｋｅｔ  ａｃｃｅｓｓ）、ＬＴＥ（ｌｏｎｇ  ｔｅｒｍ  ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）などのような現在の無線伝送方式は、ユーザのデータ伝送速度をチャネル品質に適合することによって、利用可能な伝送帯域をできるだけうまく利用しようとする。この目的のために、ループが必要となる。すなわち、ユーザがチャネルを測定して、チャネル状態、いわゆるＣＳＩ（ｃｈａｎｎｅｌ  ｓｔａｔｅ  ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）をネットワーク、すなわち、基地局またはノードＢに報告する。
【０００３】
例えば、いくつかの送信または受信アンテナを利用する、いわゆるＭＩＭＯ（ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｉｎｐｕｔ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｏｕｔｐｕｔ）や時空間多重化、いわゆる時空間符号化（ＳＴＣ）または拡散技術などの現代の伝送技術は、伝送速度を増加させる、または、受信可能範囲を広げる、または、それをより信頼性のあるものにするために使用される。
【０００４】
マルチメディアアプリケーションの分野において、音声および映像データの伝送は、ますます重要になってきており、例えば、符号化方法は、絶えず開発されている。映像符号化の分野において、スケーラブル映像符号化の構想は、参照のＡＶＣ（ａｄｖａｎｃｅｄ  ｖｉｄｅｏ  ｃｏｄｉｎｇ）とＳＶＣ（ｓｃａｌａｂｌｅ  ｖｉｄｅｏ  ｃｏｄｅｃ）が知られており、それはまた、利用可能なデータ速度を可能な限りうまく利用しようとする。
【０００５】
移動無線ネットワークにおける映像伝送は、一つの問題を持つ。テレビ番組などのビデオ放送は、送信データによって構成されるので、加入者側の個々のフィードバックは利用できない。つまり、放送における伝送は、多数のユーザへ向かいはするが、各ユーザから伝送品質に関する個々のフィードバックを得られない。セルラー移動無線の構造において、低送信電力で、広い送信範囲と高水準の故障安全性の両方を有するワイヤレス映像伝送を可能にしている従来の構想は、個々の加入者からのフィードバックが欠如しているため、放送においては使用されない。
【０００６】
周波数選択的なマルチパスチャネルは、伝送方式に高い要求をつきつける。例えば、時空間符号化およびＭＩＭＯ（ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｉｎｐｕｔ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｏｕｔｐｕｔ）、周波数選択スケジューリングのような新技術は、最適方法で使用できるように、しばしば受信機でチャネル品質についてのフィードバックを必要とする。
【０００７】
従来の放送構想は、ＤＶＢ規格（ｄｉｇｉｔａｌ  ｖｉｄｅｏ  ｂｒｏａｄｃａｓｔ）を、例えば、具体的にはＤＶＢ―Ｔ（Ｔは地上波のこと）テレビジョンのために使用する。例えば、この構想では、いくつかの露出した位置が基地局として使用され、そして、ＭＰＥＧ―２（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅｓ  Ｅｘｐｅｒｔ  Ｇｒｏｕｐ  ２）によって符号化された映像信号が、例えば直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ）のようなマルチキャリア処理によって発される。しかし、広帯域の無線チャネルは、移動無線通信には典型的である伝搬条件に制約を受ける。多重伝搬のため、信号の各部は、破壊的な重ね合わせによってそれ自身を消す可能性があり、また、いわゆるファーストフェージングを誘発する可能性がある。その結果の送信信号または受信機でのビット誤りは、冗長度を付け加えることで、言い換えれば、チャネル符号化の状況下で、修正されうる。しかし、このことで、情報伝達速度がより遅くなるという代償を払う。
【０００８】
直接の見通し線のシャドウイングは、スローフェージングとも呼ばれているものだが、数メートルのオーダーで、小さい領域においてさえ、受信電力に相当な低下をもたらす。これとは反対に、高伝送電力は、時々ＤＶＢ―Ｔ、例えば５ＭＨｚの帯域幅の１００ｋＷ以上のものに使用される。にもかかわらず、「移動テレビジョン」は、基地局の近く、言い換えれば、同じところから数キロメートルの距離まででしか正当化されない。もし、より大きい距離をカバーするとすれば、特に送信機に直接導かれるアンテナがほとんどの場合で必要となるだろう。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２６４｜ＩＳＯ／ＩＥＣ  １４４９６−１０（ＭＰＥＧ−４）、汎用ＡＶ機器利用サービスのための先進動画符号化  ―  バージョン８（ＳＶＣ拡張を含む）、ＩＴＵ−Ｔ｜ＩＳＯ／ＩＥＣ  ＪＴＣ  １、２００７年７月（ＩＴＵ−Ｔ  Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ  Ｈ．２６４  ａｎｄ  ＩＳＯ／ＩＥＣ  １４４９６−１０（ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ），Ａｄｖａｎｃｅｄ  ｖｉｄｅｏ  ｃｏｄｉｎｇ  ｆｏｒ  ｇｅｎｅｒｉｃ  ａｕｄｉｏｖｉｓｕａｌ  ｓｅｒｖｉｃｅｓ  −  ｖｅｒｓｉｏｎ  ８（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ  ＳＶＣ  ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ），ＩＴＵ−Ｔ  ａｎｄ  ＩＳＯ／ＩＥＣ  ＪＴＣ  １，０７  ２００７）
【非特許文献２】Ｔ．シーアル、Ｔ．シュトックハンマー、Ｔ．ヴィーガント、「スケーラブル映像符号化を使用した移動映像伝送」、ＩＥＥＥ通信、回路とシステム、映像技術、１７巻、Ｎｏ．９、ページ１２０４〜１２１７、２００７年（Ｔ．Ｓｃｈｉｅｒｌ，Ｔ．Ｓｔｏｃｋｈａｍｍｅｒ，ａｎｄ  Ｔ．Ｗｉｅｇａｎｄ，“Ｍｏｂｉｌｅ  ｖｉｄｅｏ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｕｓｉｎｇ  ｓｃａｌａｂｌｅ  ｖｉｄｅｏ  ｃｏｄｉｎｇ”，ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．Ｃｉｒｃｕｉｔｓ  Ｓｙｓｔ．Ｖｉｄｅｏ  Ｔｅｃｈｎｏｌ．，Ｖｏｌ．１７，Ｎｏ．９，ｐｐ．１２０４−１２１７，２００７）
【非特許文献３】ＥＴＳＩ  ＥＮ  ３００  ７４４  ｖｌ．５．１、「デジタルビデオ放送（ＤＶＢ）；地上波デジタル・テレビジョンのための構造、チャネル符号化、および変調の構想」欧州規格、２００４年１１月（ＥＴＳＩ  ＥＮ  ３００  ７４４  ｖｌ．５．１，“Ｄｉｇｉｔａｌ  ｖｉｄｅｏ  ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ（ＤＶＢ）；ｆｒａｍｉｎｇ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｃｈａｎｎｅｌ  ｃｏｄｉｎｇ  ａｎｄ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  ｄｉｇｉｔａｌ  ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ，”Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄ，  １１  ２００４）
【非特許文献４】Ｉ．Ｅ．テレタル、「マルチアンテナガウス型チャネルの限度容量」、通信に関する欧州取引、１０巻、Ｎｏ．６、ページ５８５〜５９６、１９９９年（Ｉ．Ｅ．  Ｔｅｌｅｔａｒ，“Ｃａｐａｃｉｔｙ  ｏｆ  ｍｕｌｔｉ−ａｎｔｅｎｎａ  ｇａｕｓｓｉａｎ  ｃｈａｎｎｅｌｓ”，Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，Ｖｏｌ．１０，Ｎｏ．６，ｐｐ．５８５−５９６，１９９９）
【非特許文献５】Ｂ．ハッシビ、Ｂ．Ｍ．ホフヴァル、「時空間において線形な高速符号」、ＩＥＥＥ通信、情報、理論、４８巻、Ｎｏ．７、ページ１８０４〜１８２４、２００２年（Ｂ．  Ｈａｓｓｉｂｉ  ａｎｄ  Ｂ．Ｍ．  Ｈｏｃｈｗａｌｄ，  “Ｈｉｇｈ−ｒａｔｅ  ｃｏｄｅｓ  ｔｈａｔ  ａｒｅ  ｌｉｎｅａｒ  ｉｎ  ｓｐａｃｅ  ａｎｄ  ｔｉｍｅ”，  ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．  Ｉｎｆ．  Ｔｈｅｏｒｙ，  Ｖｏｌ．  ４８，  Ｎｏ．  ７，  ｐｐ．  １８０４−１８２４，  ２００２）
【非特許文献６】Ｓ．シャマイ、Ｂ．ツァイデル、「送信側でのコプロセッシングを介したセルラーダウンリンク容量の向上」、議事録  ＩＥＥＥ車両技術部会（０１  春）の会報、３巻、ページ１７４５〜１７４９、２００１年（“Ｓ．Ｓｈａｍａｉ  ａｎｄ  Ｂ．Ｚａｉｄｅｌ，“Ｅｎｈａｎｃｉｎｇ  ｔｈｅ  ｃｅｌｌｕｌａｒ  ｄｏｗｎｌｉｎｋ  ｃａｐａｃｉｔｙ  ｖｉａ  ｃｏ−ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ａｔ  ｔｈｅ  ｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇ  ｅｎｄ”，Ｐｒｏｃ．  ＩＥＥＥ  ＶＴＣ  ０１  Ｓｐｒｉｎｇ，Ｖｏｌ．３，ｐｐ  １７４５−１７４９，２００１）
【非特許文献７】Ｖ．ユングニッケル、Ｓ．イェッケル、Ｌ．ティーレ、Ｕ．クルーガー、Ａ．ブリルカ、Ｃ．ヘルモルト、「マルチセルＭＩＭＯ方式における容量測定」、ＩＥＥＥ国際通信学会（０６）の会報、２００６年（Ｖ．  Ｊｕｎｇｎｉｃｋｅｌ，  Ｓ．  Ｊａｅｃｋｅｌ，  Ｌ．  Ｔｈｉｅｌｅ，  Ｕ．  Ｋｒuｇｅｒ，  Ａ．  Ｂｒｙｌｋａ  ａｎｄ  Ｃ．  Ｈｅｌｍｏｌｔ，  “Ｃａｐａｃｉｔｙ  ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ  ｉｎ  ａ  ｍｕｌｔｉｃｅｌｌ  ＭＩＭＯ  ｓｙｓｔｅｍ”，Ｐｒｏｃ．  ＩＥＥＥ  Ｇｌｏｂｅｃｏｍ  ０６，  ２００６）
【非特許文献８】Ｓ．アラモチ、「無線通信のための送信ダイバーシティ技術」、ＩＥＥＥコミュニケーションの選択領域に関するジャーナル、１６巻、Ｎｏ．８、ページ１４５１〜１４５８、１９９８年（Ｓ．  Ａｌａｍｏｕｔｉ，“Ａ  ｓｉｍｐｌｅ  ｔｒａｎｓｍｉｔ  ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ  ｆｏｒ  ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ”，ＩＥＥＥ  Ｊ．  Ｓｅｌ．  Ａｒｅａｓ  Ｃｏｍｍｕｎ，Ｖｏｌ．１６，Ｎｏ．８，ｐｐ．１４５１−１４５８，１９９８）
【非特許文献９】Ａ．ヴァン  ツェルスト、「空間分割多重化アルゴリズム」、ＩＥＥＥ地中海電子技術会議（００）議事録，３巻，ページ１２１８〜１２２１、２０００年（Ａ．ｖａｎ  Ｚｅｌｓｔ，“Ｓｐａｃｅ  ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ  ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ”，Ｐｒｏｃ．  ＩＥＥＥ  ＭｅｌｅＣｏｎ，００，Ｖｏｌ．３，ｐｐ．１２１８−１２２１，２０００）
【非特許文献１０】Ｓ．イェッケル、Ｖ．ユングニッケル、「ＤＦＴ拡散ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ方式における周波数領域の最適化に関して」、ＩＥＥＥ無線通信ネットワーク会議の議事録、２００８年（Ｓ．Ｊａｅｃｋｅｌ  ａｎｄ  Ｖ．Ｊｕｎｇｎｉｃｋｅｌ，“Ｏｎ  ｔｈｅ  ｏｐｔｉｍａｌｉｔｙ  ｏｆ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｄｏｍａｉｎ  ｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ  ｉｎ  ＤＦＴ−ｓｐｒｅａｄ  ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ  ｓｙｓｔｅｍｓ”，Ｐｒｏｃ．ＩＥＥＥ  ＷＣＮＣ，０８，２００８）
【非特許文献１１】Ｖ．ユングニッケル、Ｔ．ヒンデルナグ、Ｔ．ハウシュタイン、Ｗ．ツィルヴァス、「ＳＣ−ＦＤＭＡの波形設計、性能、電力動特性、ＭＩＭＯへの発展」、ＩＥＥＥポータブルの議事録、２００７年（Ｖ．Ｊｕｎｇｎｉｃｋｅｌ，Ｔ．Ｈｉｎｄｅｌｎａｇ，Ｔ．Ｈａｕｓｔｅｉｎ  ｕｎｄ  Ｗ．Ｚｉｒｗａｓ，“ＳＣ−ＦＤＭＡ  ｗａｖｅｆｏｒｍ  ｄｅｓｉｇｎ，ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ｐｏｗｅｒ  ｄｙｎａｍｉｃｓ  ａｎｄ  ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ  ｔｏ  ＭＩＭＯ”，Ｐｒｏｃ．ＩＥＥＥ  Ｐｏｒｔａｂｌｅ，０７，２００７）
【非特許文献１２】Ｓ．Ｈ．ハン、Ｊ．Ｈ．リー、「マルチキャリア伝送のためのピーク対平均電力比低減技術の概説」、ＩＥＥＥ無線通信、１２巻、Ｎｏ．２、Ｓ．５６−６５、２００５年（Ｓ．Ｈ．Ｈａｎ  ａｎｄ  Ｊ．Ｈ．Ｌｅｅ，“Ａｎ  ｏｖｅｒｖｉｅｗ  ｏｆ  ｐｅａｋ−ｔｏ−ａｖｅｒａｇｅ  ｐｏｗｅｒ  ｒａｔｉｏ  ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ  ｆｏｒ  ｍｕｌｔｉｃａｒｒｉｅｒ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ”，ＩＥＥＥ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｃｏｍｍｕｎ，Ｖｏｌ．１２，Ｎｏ．２，Ｓ．５６−６５，２００５）
【非特許文献１３】３ＧＰＰ技術報告書  ２５．９９６  ｖ７．０．０、「ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｉｎｐｕｔ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｏｕｔｐｕｔ  （ＭＩＭＯ）シミュレーションのための空間チャネルモデル」、６月技術報告書、２００７年（３ＧＰＰ  ＴＲ  ２５．９９６  ｖ７．０．０，  “Ｓｐａｔｉａｌ  ｃｈａｎｎｅｌ  ｍｏｄｅｌ  ｆｏｒ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｉｎｐｕｔ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｏｕｔｐｕｔ  （ＭＩＭＯ）  ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ”，  Ｔｅｃｈ．  Ｒｅｐ．  ６，  ２００７）
【非特許文献１４】Ｌ．ジアーン、Ｌ．ティーレ、Ｖ．ユングニッケル、「偏波ＭＩＭＯチャネルのモデル化に関して」、欧州無線学会議事録、２００７年（Ｌ．Ｊｉａｎｇ，Ｌ．Ｔｈｉｅｌｅ，ａｎｄ  Ｖ．Ｊｕｎｇｎｉｃｋｅｌ，“Ｏｎ  ｔｈｅ  ｍｏｄｅｌｌｉｎｇ  ｏｆ  ｐｏｌａｒｉｚｅｄ  ＭＩＭＯ  Ｃｈａｎｎｅｌ”，Ｐｒｏｃ．  Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，０７，２００７）
【非特許文献１５】Ｌ．ティーレ、Ｍ．シェルマン、Ｗ．ツィルヴァス、Ｖ．ユングニッケル、「マルチセル環境における制限されたフィードバックを用いたマルチユーザーＭＩＭＯの容量スケーリング」、アシロマ会議議事録、２００７（Ｌ．Ｔｈｉｅｌｅ，Ｍ．Ｓｃｈｅｌｌｍａｎｎ，Ｗ．Ｚｉｒｗａｓ，ａｎｄ  Ｖ．Ｊｕｎｇｎｉｃｋｅｌ，“Ｃａｐａｃｉｔｙ  ｓｃａｌｉｎｇ  ｏｆ  ｍｕｌｔｉｕｓｅｒ  ＭＩＭＯ  ｗｉｔｈ  ｌｉｍｉｔｅｄ  ｆｅｅｄｂａｃｋ  ｉｎ  ａ  ｍｕｌｔｉｃｅｌｌ  ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ”，Ｐｒｏｃ．  Ａｓｉｌｏｍａｒ，０７，２００７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、メディアデータを送信するために改善された構想を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的は、請求項１１および請求項２２に記載の方法、および、請求項１および請求項１６に記載の装置によって達成される。
【００１２】
本発明は、スケーラブル符号化方法のサブストリームが、異なって変調されうるという知識に基づく。利用可能な無線リソースは、このように、より能率的に使用され、サブストリームの重要度に適合されうる。例えば、Ｈ．２６４／ＳＶＣのようなスケーラブル映像符号化処理は、ソースへの適合を含みうる。例えば、拡散、時空間符号化および映像信号に対する変調処理の適合によって、実施形態は、大きい映像帯域幅や、同時に、故障安全性や広い伝送範囲を可能としうる。実施形態において、例えば、現存の移動無線インフラは、この目的のために使用されうるし、実施形態によっては、それは低伝送電力でも扱われうる。
【００１３】
換言すれば、本発明の核となる考えは、多数のユーザに対し、適合可能で、柔軟で、信頼性のある放送伝送が可能となるように、例えば移動無線方式から知られる構想と、例えば映像符号化から知られる構想を組み合わせるということである。
【００１４】
ここで、本発明の実施形態が添付図面を参照して詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、スケーラブル映像符号化の基本的な構造の実施形態を示す。
【図２】図２は、単一周波数ネットワークを説明するための実施形態を示す。
【図３】図３は、時空間符号化を説明するための実施形態を示す。
【図４】図４は、時空間符号化を含むセルラーネットワークの実施形態を示す。
【図５】図５は、信号処理チェーンの実施形態を示す。
【図６】図６は、実施形態に基づいたシミュレーション結果を示す。
【図７】図７は、実施形態に基づいた更なるシミュレーション結果を示す。
【図８】図８は、基地局の配置の一実施形態を示す。
【図９】図９は、異なる実施形態に関するシミュレーション結果を示す。
【図１０】図１０は、伝送方式の実施形態の信号処理チェーンのブロック図を示す。
【図１１】図１１は、実施形態の説明に関連する方程式を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
ＳＶＣは、Ｈ．２６４／ＡＶＣ映像圧縮標準のアップグレード版（「ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２６４｜ＩＳＯ／ＩＥＣ  １４４９６−１０（ＭＰＥＧ−４）、汎用ＡＶ機器利用サービスのための先進動画符号化  ―  バージョン８（ＳＶＣ拡張を含む）、ＩＴＵ−Ｔ｜ＩＳＯ／ＩＥＣ  ＪＴＣ  １、２００７年７月」を参照）である。ＳＶＣは、映像信号における時間的、空間的および、高品質の解像度の効率的なスケーリングを可能にする。データストリームの一部が失われうるときスケーラビリティはなされるが、それでもなお残留信号は映像信号が復号されることを可能にする。これは、例として、スケーラブル映像符号化の実施形態において示され、前記実施形態は図１に示される。図１の実施形態は、３層において起こるスケーラブル映像符号化という仮定に基づく。個々の層は、メディアデータのデータサブストリームに対応しており、前記層の層１は、基本的な品質で映像信号を復号することを可能にする。
【００１７】
層１のデータに加えて層２のデータも利用できる場合、映像信号は、第１の映像信号と比較して、その解像度または品質が改善されて復号されることを可能にする。それと類似により、その第２の映像信号と比較して改善された第３の映像信号は、３つ全部のデータサブストリームが利用可能である場合に生成される。図１の実施形態は、例として、層１のデータサブストリームが１６０ｋＢｉｔ／ｓのデータ速度、層２のデータストリームが２００ｋＢｉｔ／ｓのデータ速度、そして、層３のデータストリームもまた２００ｋＢｉｔ／ｓのデータ速度からなるという仮定に基づく。指摘されるべきことは、層１のデータ、すなわち、層１のサブストリームが最も重要であるということである。層１のデータさえ受信機で受信されれば、映像信号の復号化は可能となる。層２および３のデータは、前記映像信号を改善することを可能にする、例えば解像度の点では、すなわち、より大きな画像を発生させることを可能にし、または、例えば質の点では、すなわち、より強烈な色の深み、もしくは、より高い解像度を生み出すことを可能にする。
【００１８】
図１は、層１のデータを使用して生成されうる、例えば１６０ｋＢｉｔ／ｓのデータ速度を有する画像の最初の一組１００によって、このことを説明する。更に図１は、層１および２のデータを使用して生成されうる、すなわち合計３６０ｋＢｉｔ／ｓを有する、わずかにより大きな画像１１０を示す。更に図１は、層１のデータだけに基づいて生成される画像と比較して、層１および２のデータに基づいて生成される画像がより大きい、または、改善された質を有することを示す。類似により、図１は、層１、２および３のデータを使用して生成されうる、言い換えれば、５６０ｋＢｉｔｓ／ｓのデータ速度に基づいた画像の組１２０を示す。画像の組１１０と比較すると、画像の組１２０は、同様に、個々の画像のサイズまたは解像度に関して、または、画像の品質に関して改善されている。
【００１９】
例えばＨ．２６４／ＳＶＣのようなスケーラブル映像符号化を使用することにより、メディアデータストリームは、さまざまなサブストリームにさらに分割されうる。前記層は、結合されて異なる品質の階層が作られうる。例えば、最上位層、図１の例では層３にあたるが、この層が機能しなくなる場合、より下位のストリーム、すなわち層１および２は、結合されて質の下がった映像が作られるだろう。
【００２０】
ＳＶＣストリーム、すなわちメディアストリームの各種層は、それから異なる変調メカニズムを備えられうる。その結果、チャネル品質に応じて、異なる信号の部分が復号される。言い換えれば、より重要な層、図１の例においてこれは層１に相当するが、この層が、上位層のために使用される変調アルファベットよりもロバストである変調アルファベットを使用して送信されうる。
【００２１】
従って、本発明の実施形態は、情報シンボルのメディアデータストリームに送信シンボルを割り当てる装置を含む送信機であって、そのメディアデータストリームは、基本的な品質でメディアコンテンツを表すための第１のサブストリーム、および、第１のデータストリームとともに、改善された品質でメディアコンテンツを表すための、追加データを含む第２のサブストリームを含む。本明細書における割り当て装置は、第１のサブストリームの情報シンボルに第１の送信シンボルを割り当てるための第１の手段、および、第２のサブストリームの情報シンボルに第２の送信シンボルを割り当てるための第２の手段を含み、第１の送信シンボルは、第２の送信シンボルと比較して減少されたエラー確率で、伝送路を介して送信される。
【００２２】
例えば、実施形態は、２つのサブストリームに限られておらず、通常、いくらかの、またはＮ個のサブストリームを含みうるが、例えば２つのサブストリームは上述の特性を有する。いくつかの実施形態が、以下で検討される。具体的には、３つのサブストリームを有する実施形態が、スケーリングされる映像符号化の例として検討される。
【００２３】
メディアデータは、スケーラブルな映像データを含むが、また、スケーラブルな音声データも含みうる。音声データに関して、例えば、モノラル信号がロバストな変調アルファベットを使用して送られることは可能であり、一方で、ステレオ復号化または空間音声復号化を可能にする付加情報は、それに応じて追加の変調アルファベットを使用して送信される。通常、いかなる実行可能なメディアデータも、この状況において使用されうる。例えば、写真もまた、第１の変調アルファベットを使用して基本品質で符号化され、そして、復号化するための付加情報は、よりエラーを起こしやすい変調アルファベットで符号化されうる。
【００２４】
実施形態において、さまざまなチャネル符号化構想のような、サブストリームの情報シンボルまたは送信シンボルのための対応するエラー保護メカニズムも採用されうる。
【００２５】
特に無線ネットワークおよび移動無線ネットワークに関しては、メディアデータのスケーラビリティはますます重要になっている。実施形態は、メディアコンテンツの一回限りの符号化を可能にし、この内容において、最高解像度または最大ビットレートを使用することが可能である。より低品質を有するメディアコンテンツは、それから部分復号によって得られうる。これは、特に、リソースが制限される移動受信機には有利である。例えば、移動装置は、しばしば計算能力、エネルギー供給、画面の解像度などに制約がある。実施形態において、メディアコンテンツのスケーラビリティは、個々のサブストリームが別々の符号化で供給されるという点で、さらに増加されうる。すなわち、実施形態において、個々のサブストリームはそれらに付け加えられる異なる冗長度を有しうる。さらに、個々のサブストリームがそれらに関連した異なる電力を有することは実施形態において可能であるので、その速度または質の適合は送信機でだけでなく、受信機でも可能になる。
【００２６】
一実施形態において、第１の送信シンボルを第１のサブストリームの情報シンボルに割り当てる第１の手段は、ｍ‐ａｒｙ変調アルファベットから第１の送信シンボルに割り当てるように適合されうる。そして、第２の送信シンボルを第２のサブストリームの情報シンボルに割り当てる第２の手段は、ｎ‐ａｒｙ変調アルファベットから第２の送信シンボルに割り当てるように適合されうる。ここで、ｍ≦ｎであり、またｍ、ｎは自然数である。
【００２７】
他の実施形態において、同一の変調アルファベット、すなわち、ｍ＝ｎも使用されうる。それから、異なるエラー確率を有する送信も、例えば、そのサブストリームに関連する異なる送信電力またはサブストリームの送信シンボルを介して、達成されうる。他の実施形態には、例えばサブストリームをＭＩＭＯ（ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｉｎｐｕｔ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｏｕｔｐｕｔ）無線チャネルの異なる空間サブチャネルと関連させるような空間構想も、異なるエラー確率を得るために使用されうる。通常、実施形態は異なるロバスト性を有する無線リソースをサブストリームと関連させうる。そして、異なるロバスト性を有する無線リソースは、結果として異なるエラー確率をもたらす。本内容において、無線リソースとは、空間チャネル、周波数、時間帯、符号、伝送電力、変調アルファベット、冗長性などを意味すると理解されうる。
【００２８】
すでに上で述べたように、割り当てるための本装置は無線またはケーブルの送信機に集積されうる。特にケーブルネットワークでは、異なる伝搬条件がありうる。ケーブルネットワークにおいて、受信の品質は、受信機から送信機の距離に、しばしば依存している。この種の実施形態において、より遠い距離に位置した受信機が、許容範囲の誤り率で、基本ストリームのみを受信することを可能にし、また、より近い距離に位置する受信機が、許容範囲の誤り率で、追加データを受信することを可能にするだろう。通常、ケーブルネットワーク内の伝送状況は、変化しやすい。例えば、サブネットワークの異なる拡張段階は、異なる送信帯域幅を供給しうる。そのため、受信機の全てがその全帯域幅をサポートするとは限らない。したがって、実施形態は、配線された送信機および受信機、いわゆるケーブル送信機およびケーブル受信機にも使用されうる。
【００２９】
例えば、放送送信機もしくは放送局のようなＤＶＢに使用されるようなものは実現可能であり、ＭＢＭＳ（ｍｏｂｉｌｅ  ｂｒｏａｄｃａｓｔ  ｍｕｌｔｉｃａｓｔ  ｓｅｒｖｉｃｅｓ）という状況の中では、移動無線ネットワークの基地局、または固定して備え付けられたサーバまたは送信機も同様である。実施形態において、その送信機は、放送送信として第１および第２の送信シンボルを送信するために構成されうる。
【００３０】
類似により、本発明の実施形態は、受信シンボルのストリームに基づいてメディアデータストリームを推定する装置も含み、その推定装置は、受信シンボルのストリームを少なくとも第１シンボルサブストリームと第２シンボルサブストリームに分割するデマルチプレクサを含む。更に、その装置は、第１シンボルアルファベットに基づいて、メディアデータストリームの情報シンボルの第１サブストリームと第１シンボルサブストリームを関連付ける第１シンボル推定器を含む。加えて、その装置は、第２シンボルアルファベットに基づいて、メディアデータストリームの情報シンボルの第２サブストリームと第２シンボルサブストリームを関連付ける第２シンボル推定器を含む。
【００３１】
第２のシンボルアルファベットは、第１のシンボルアルファベットより多くのシンボル数を含みうる。第１のサブストリームは、メディアコンテンツが基本的な品質で表されることを可能にし、そして、第１のサブストリームを伴った第２のサブストリームは、メディアコンテンツが改善された品質で表されることを可能にする。上の説明に従うと、第１のシンボルアルファベットは、ｍ‐ａｒｙ変調アルファベットに対応しており、そして、第２のシンボルアルファベットは、ｎ‐ａｒｙ変調アルファベットに対応している。ここで、ｍ≦ｎであり、ｍ、ｎは、自然数である。他の実施形態において、等しい大きさのシンボルアルファベット、すなわち、ｍ＝ｎもまた、実現可能である。
【００３２】
異なるロバスト性またはエラー確率を有する送信も、例えば、サブストリームに関連した異なる送信電力またはサブストリームの送信シンボルによって達成されうる。このような実施形態では、同一のシンボルアルファベットの利用が可能だろう。
【００３３】
他の実施形態において、例えばサブストリームをＭＩＭＯ（ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｉｎｐｕｔ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｏｕｔｐｕｔ）無線チャネルの異なる空間サブチャネルと関連させるような空間構想も、異なるエラー確率を得るために使用されうる。この場合もまた、同一のサブストリームのシンボルアルファベットの利用は可能だろう。
【００３４】
本推定装置は、無線またはケーブルの受信機に集積されうる。そして、その受信機は、例えば携帯電話やＰＤＡ（個人情報端末）のような移動端末となることが可能となりうる。実施形態は、移動端末装置に限られておらず、例えば、テレビ、卓上計算機、ラップトップやナビゲーションシステムのようなポータブルコンピュータでもまた実現可能である。
【００３５】
本発明の実施形態が、スケーラブル映像データストリームに関して以下に詳細に説明される。例えば、Ｔ．シーアル、Ｔ．シュトックハンマー、Ｔ．ヴィーガントの「スケーラブル映像符号化を使用した移動映像伝送」（ＩＥＥＥ通信、回路とシステム、映像技術、１７巻、Ｎｏ．９、ページ１２０４〜１２１７、２００７年）の中では、３層のスケーラブルなＳＶＣ方式が提案されており、その方式は図１と類似して、１６０ｋＢｉｔ／ｓを有する第１層、２００ｋＢｉｔ／ｓを有する第２層および２００ｋＢｉｔ／ｓを有する第３層からなる。層２および層３は、追加データを供給するように構成されている。しかし、原則として、実施形態は、この特定の映像符号化やこれらのデータ速度に限られていない。
【００３６】
以下の実施形態において、さまざまな変調アルファベットが、サブストリームに、つまり層１から層３に使用される。通常、実施形態は、例えば、チャネル品質を減少させるような事象、言い換えれば、シャドウイングや他の影響のために送信エラーが起こるときに、例えば、より下位の層は復号されるが、不完全な層は不要になるという利点も提供する。残りの層はそれから復号され、そして、メディアコンテンツは減少された品質で表される。このように、実施形態は、受信機における伝送路への適合を可能にする。
【００３７】
伝送路を経由した送信のために、例えば直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ）のような知られた構想が、例えばＤＶＢ―Ｔ（ＥＴＳＩ  ＥＮ  ３００  ７４４  ｖｌ．５．１、「デジタルビデオ放送（ＤＶＢ）；地上波デジタル・テレビジョンのための構造、チャネル符号化、および変調の構想」欧州規格、２００４年１１月を参照）のようなセルラーネットワークに使用されうる。加えて、各セルの同一周波数を再利用することを可能にするセルラー単一周波数ネットワーク（ＳＦＮ）が使用されうるが、個々の情報、すなわち、カスタマイズされた広告などで個々の加入者に専用の情報を送ることに関して柔軟でない。
【００３８】
実施形態において、移動無線通信から生じている伝送構想は、放送構想と結び付けられうる。例えば、より高いスペクトル効率および改善された受信可能範囲は、移動無線通信の分野の過去２、３年において成し遂げられた。例えば、ＭＩＭＯ（ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｉｎｐｕｔ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｏｕｔｐｕｔ）構想（Ｉ．Ｅ．テレタル、「マルチアンテナガウス型チャネルの限度容量」、通信に関する欧州取引、１０巻、Ｎｏ．６、ページ５８５〜５９６、１９９９年を参照）や時空間符号化（Ｂ．ハッシビ、Ｂ．Ｍ．ホフヴァル、「時空間において線形な高速符号」、ＩＥＥＥ通信、情報、理論、４８巻、Ｎｏ．７、ページ１８０４〜１８２４、２００２年）、基地局連携も、幾つかの状況で、マクロダイバーシティとして称されている。（Ｓ．シャマイ、Ｂ．ツァイデル、「送信側でのコプロセッシングを介したセルラーダウンリンク容量の向上」、議事録  ＩＥＥＥ車両技術部会（０１  春）の会報、３巻、ページ１７４５〜１７４９、２００１年を参照）
【００３９】
Ｖ．ユングニッケルおよびＳ．イェッケル、Ｌ．ティーレ、Ｕ．クルーガー、Ａ．ブリルカ、Ｃ．ヘルモルトの「マルチセルＭＩＭＯ方式における容量測定」（ＩＥＥＥ国際通信学会（０６）の会報、２００６年）において、容量において追加の利得が、いわゆるランク低減されたＬＯＳ  ＭＩＭＯチャネル（ＬＯＳ＝ｌｉｎｅ  ｏｆ  ｓｉｇｈｔ（見通し線））において、偏波多重方式を使用することによって得られることを示す測定結果は提示される。すでに上で説明されたように、映像符号化もまた実質的に改良されている。
【００４０】
両方の構想は、階層伝送、つまり、いくつかの層における伝送を使用しうる。例えば、ＭＩＭＯ（ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｉｎｐｕｔ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｏｕｔｐｕｔ）システムは、実施形態で、個々のサブストリームが写像される時空間周波数領域に幾つかの層を提供しうる。このアプローチは、ＳＶＣメディアデータストリームの層に関する以下の実施形態で理解される。通常、注目すべきは、高解像度映像データは、高送信速度、例えば数Ｍｂｉｔ／ｓを含みうるが、送信に高データ速度を要する広帯域の無線チャネルは信頼性がないということである。この不利な点は、実施形態において、さまざまな技術、例えばチャネル符号化、空間ダイバーシティ、時間的ダイバーシティ、周波数ダイバーシティなどによって、補償されうる。
【００４１】
これらの構想の幾つかは、より詳細に以下で説明されるが、通常、実施形態は前記構想に限られていない。実施形態においては、いわゆる単一周波数ネットワークが使用されうる。単一周波数ネットワークの構想が、例として図２に示されている。図２は、「ＢＳ１」「ＢＳ２」および「ＢＳ３」によって指定される３つの基地局を示す。更に、図２は、「ＭＳ」で指定される移動局を示す。３つの基地局の全てが、単一周波数ネットワークの中で同じ信号を送る。図２の破線２００によって示される基地局間の中央域では、基地局の全ての信号が受信されうる。移動局はこの領域の中に設置されており、こうして３つの独立した同じ信号の複製を含み、それによって、ダイバーシティ利得が利用可能である。３つの基地局の信号は、移動無線チャネルの追加のマルチパス成分として考えられうる。
【００４２】
換言すれば、コヒーレントな単一周波数ネットワークでは、いくつかの送信機は、同一の周波数により同じ信号を送る。これにより、従来のマルチ周波数ネットワークと比較して、より多くのラジオまたはテレビのチャネルが有効となる。ここで、それぞれの送信機で全帯域幅は利用可能でない。移動局ＭＳの図２の例において、受信機では、単一周波数送信は、多重伝搬とみなされうる。特に、ＯＦＤＭ構想を使用する実施形態では、人工的に生成されたマルチパス成分が保護間隔、またガードインターバルもしくはサイクリックプレフィックスとも称されるものだが、その範囲内に位置する限り、前記マルチパス成分は受信電力全体を増加させる。独立パス、すなわち、独立した同じ送信信号の複製のために、ダイバーシティが得られうる、換言すれば、より高度なダイバーシティが達成されうる。
【００４３】
地上デジタルテレビ（テレビジョン）放送方式は、ＯＦＤＭ系ＳＦＮを利用しうる。ＯＦＤＭ成分の帯域幅は無線チャネルのコヒーレンス帯域幅を上回らないため、前記方式は、周波数ダイバーシティを利用しうる。そして、ＯＦＤＭ構想がすでに知られているため、それらは実行するのが比較的容易である。にもかかわらず、前記方式は、空間平面において生成されうる利得を利用しない。しかし、図２で説明したように、例えばいくつかの基地局によって送られた無相関のパスまたは信号複製によって、実施形態は空間ダイバーシティも利用する。例えばＤＶＢ―Ｔ標準のような従来の構想も、また、例えば空間多重化およびダイバーシティ符号化構想のようなマルチアンテナ構想をもたらさない。上記の説明によれば、単一周波数ネットワークは、多重伝搬の特定の形と考えられうる。
【００４４】
更に、実施形態は、偏波ダイバーシティを使用しうる。偏波ダイバーシティは、全体のダイバーシティ利得を更に改善するというもう一つの可能性を提供する。例えば２以上の受信アンテナは、実施形態において、例えば移動無線通信端末のような受信機で使用されることができる。例えば、Ｖ．ユングニッケルおよびＳ．イェッケル、Ｌ．ティーレ、Ｕ．クルーガー、Ａ．ブリルカ、Ｃ．ヘルモルトの「マルチセルＭＩＭＯ方式における容量測定」（ＩＥＥＥ国際通信学会の会報、２００６年）では、直交偏波アンテナが送信機と受信機の両方で使用される際、少なくとも２自由度がランク低減された見通し線（ＬＯＳ）チャネルの中に存在することを示す測定結果が提示される。そこから結果として生じるダイバーシティ利得は、直交偏波チャネルがある程度無相関であるという事実に起因する。受信機が水平および垂直の偏波面の信号を別々に受けることができる場合、相当する利得は、例えば、最大比合成（ＭＲＣ）によって得られ、それにより偏波面の信号のコヒーレントな重ね合わせが可能となる。
【００４５】
更に、実施形態は、例えばアラモチ（Ａｌａｍｏｕｔｉ）方式（Ｓ．Ａｌａｍｏｕｔｉ、「無線通信のための送信ダイバーシティ技術」、ＩＥＥＥコミュニケーションの選択領域に関するジャーナル、１６巻、Ｎｏ．８、ページ１４５１〜１４５８、１９９８年を参照）のような、時空間符号化（ＳＴＣ）を利用できる。時空間符号化は、送信機で空間および時間においてインターリーブされた信号によって、受信機で追加のダイバーシティ利得を可能にする。また、開ループ送信ダイバーシティについても述べる。この構想は、図３で、より詳細に説明される。図３は、「ＢＳ１」および「ＢＳ２」によって示される２つの基地局を示す。更に、図３は、「ＭＳ」によって指定される移動局を示す。加えて、時間的に連続である２つの送信シンボルｘ1およびｘ2は、時空間符号器３００に供給される。
【００４６】
時空間符号化器３００は、基地局ＢＳ１およびＢＳ２に接続される。図３のＴ1で指定されている第１の時間の間に、複素送信シンボルｘ1は基地局ＢＳ１によって送られ、複素送信シンボルｘ2は基地局ＢＳ２によって送られる。図３ではｈ1でモデル化されている伝送路は、基地局ＢＳ１と移動局との間に仮定される。それとの類似によって、図３ではｈ2でモデル化されている伝送路が、基地局ＢＳ２と移動局ＭＳとの間に仮定される。図３のＴ2で指定されている第２の時間の間に、ここで負の複素共役送信シンボル−ｘ*2は、基地局ＢＳ１から送信され、そして、複素共役送信シンボルｘ*1は基地局ＢＳ２から送信される。
【００４７】
この方式は、初めにｈ1およびｈ2の両伝送路を推定することを可能にし、それから時間Ｔ1およびＴ2で受信した信号を結合することでｘ1およびｘ2の両方を決定することを可能にした、アラモチ（Ａｌａｍｏｕｔｉ）により見出された送信方式に相当する。アラモチ（Ａｌａｍｏｕｔｉ）により定義されたようなその符号化は、また、時間Ｔ1およびＴ2からの両方の重畳信号をそれぞれ加算や減算をすることによって、同じ送信シンボルの信号成分を建設的に重畳することと、それと同時にその他の送信シンボルの信号成分を破壊的に重畳することを可能にする。これは結果としてダイバーシティ利得をもたらす。それは、重畳信号の中に、独立のチャネルであるｈ1およびｈ2を介して送信された信号部分があるからである。この単純な方式は、移動局ＭＳで１つの受信アンテナしか利用可能でないとき、両方の受信経路自体のコヒーレントな結合を可能にする。対応する信号の結合が、検波のための検波器への利用を可能にする。
【００４８】
実施形態において、いわゆる偏波多重化という更なる構想が使用されうる。これは、送信機、つまり基地局で、直交偏波アンテナを使用することに関わる。移動局も直交偏波アンテナを使用する場合、２つのデータストリームまたはデータサブストリームは空間平面において多重化されうる。各基地局は、それから水平方向の偏波面のサブストリームおよび垂直偏波面のもう１つのサブストリームを送るだろう。多重伝搬のため、偏波ベクトルは、移動無線チャネルを介した送信の間に、それらの偏波方向を変えうる。しかし、これは、両方のサブストリームが受信機で分離可能になる、ＭＩＭＯ（ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｉｎｐｕｔ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｏｕｔｐｕｔ）等化と同様の対応チャネル推定構想により、補償される。この状況において、例えば、隣接基地局は単一周波数モードによって同じ信号を発しうるが、セル範囲内のジョイント送信のための６×２時空間符号化のような他の構想も可能である。両方の構想は、同時に周波数ダイバーシティおよび空間ダイバーシティを使用することが可能である。
【００４９】
加えて、実施形態において、マクロダイバーシティが得られうる。そして、そのことは図４に関して以下でより詳細に説明される。より高いオーダーのダイバーシティを得るために、例えば、３×１または６×１の時空間符号化は実行され、そして、それはいくつかの隣接基地局全体に広がる。図４は、ｘｙ平面におけるいくつかの基地局の配置を示しており、ｘ位置およびｙ位置はメートルで指し示されている。図４は、７つの基地局を置くという仮定に基づいた六角形の網目構造を示す。そして、それぞれの基地局は六角形の中央に配置されている。加えて、図４は各基地局位置がそこで位置付けされる基地局を有するという仮定に基づく。そのため、図４は合計２１の基地局を含む。図４に示される構造は、クラスタとも呼ばれる。
【００５０】
この点で、マクロダイバーシティは、例えば３×１時空間符号化によって利用されうる。これは、さまざまな時間方式、図４で図示した実施形態ではそれは３つのタイムスロットに渡っているものだが、その時間方式が個々の基地局と関連していることを意味する。図４は、灰色の異なる色で影付けしたセル領域ごとに関連した符号設計を説明している。３つの異なる時空間符号が個々のセル領域の接触面で各々一致するということが見られうる。その結果、対応する受信機は、すでに上で述べた構想を利用しうる。例えば、モバイル無線通信端末は、独立したチャネルの受信電力をコヒーレントに結合するために、個々のチャネルについての情報（チャネル推定によって個々の基地局へ帰属しているものとして決定されうる情報）を活用しうる。すでに上で説明されたように、これは、改善された信号対雑音比（ＳＮＲ）をもたらし、そして、例えば６４または２５６ＱＡＭ（直交振幅変調）のようなより高品質の変調アルファベットを、データスループットを改善することのために利用する際のネットワークオペレータの役にも立ちうる。
【００５１】
実施形態において、さまざまな送信方法が使用されうる。一実施形態において、例えばＤＦＴ（離散フーリエ変換）拡散が使用されうる。拡散方式は、さまざまなビットストリームの伝送特性を改善する一般可能性をもたらす。１つの知られた構想が、いわゆるＣＤＭＡ（符号分割多元接続）であるが、これは高速の２値の符号系列、いわゆる拡散系列によって低速で変調された信号を乗算することを含む。この状況において、伝送信号は、情報信号より大きい帯域幅を有し、そのため、特にファーストフェージングを含むマルチパスチャネルにおける伝送誤差に対して、よりロバストになる。
【００５２】
2011526102.tif 000003
【００５３】
2011526102.tif 000004
【００５４】
2011526102.tif 000005
【００５５】
2011526102.tif 000006
【００５６】
図５において、ブロック５２０は時空間符号器５２１を示しており、それは結果的にブロック５１０の出力信号を符号化する。２つの伝送分岐の各々において、時空間符号器は、その下流に接続された以下のものを有する。ＩＦＦＴ５２２、ガードインターバル（ＣＰ、サイクリックプレフィックス）を挿入するためのブロック５２３、それぞれ、ベースバンド信号を伝送帯域に混合するための局部発振器５２４、ＳＦＮ５２５と続く。ブロック５１０および５２０は、こうして送信機の信号処理チェーンとなる。
【００５７】
2011526102.tif 000007
【００５８】
実施形態は、いわゆる単一搬送波多重化または単一周波数多重化を使用しうる。３ＧＬＴＥ（３ｒｄ  ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  ｌｏｎｇ  ｔｅｒｍ  ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）のような移動無線方式において、個々の加入者データおよび放送データの両方は、同時に送信される。両データタイプは、例えばＴＤＭＡ（時分割多元接続）によって、同じ周波数領域を使用しうる。送られる放送トラフィック、例えば使用される準備のあるプログラム数、または、２地点間接続数が考慮されるように、個々のタイムスロットは選択される。タイムスロットの間、放送方式は、全チャネルを利用する権利を有しており、このように上記の、例えば、特定のパイロットトーンまたはシンボル、時空間符号化およびチャネル符号化、アップグレードされたガードインターバル、変調方式などのダイバーシティ構想を使用しうる。
【００５９】
このように、ＳＣ―ＦＤＭは、映像データストリームのいくつかの層を単一の搬送波に多重化するために使用されうる。（Ｖ．ユングニッケル、Ｔ．ヒンデルナグ、Ｔ．ハウシュタイン、Ｗ．ツィルヴァス、「ＳＣ−ＦＤＭＡの波形設計、性能、電力動特性、ＭＩＭＯへの発展」、ＩＥＥＥポータブルの議事録、２００７年を参照）
【００６０】
図５は、一般のＳＣ―ＦＤＭ伝送または信号処理チェーンを示す。上ですでに説明されたように、スケーラブル映像データの個々の層は、変調または送信シンボルを分離するために割り当てられる。そして、個々の層が異なるチャネル符号化構想を使用することも可能である。換言すれば、送信機または無線送信機の実施形態は、第１または第２のサブストリームに異なる冗長度を付け加えるように構成されるチャネル符号化器を有しうる。類似により、受信機、無線受信機またはケーブル受信機は、実施形態に従って、サブストリームを復号するために異なる冗長度のオーダーを考慮するように構成されるチャネル復号器を含みうる。
【００６１】
加えて、送信機または無線送信機の実施形態は、異なる送信電力を第１および第２のサブストリームの送信シンボルと関連させるために、電力制御器を有しうる。一実施形態において、電力スケーリングは、より高い変調度、すなわち、より大きい変調アルファベット（ＱＡＭ）を有する層が、同時により少ない電力を与えられるように適用されうる。実施形態は、このようにサブストリームの異なるチャネル符号化のダイナミクスを改善し、さらに、合成された単一搬送波信号において、ピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ）と称されるその信号のダイナミクス全体を改善し、そして、そのダイナミクスは１６または６４ＱＡＭのような、より高次の変調アルファベットによって決定的に影響される。
【００６２】
すでに言及されたように、不均一誤り保護とも称される不均一エラー符号化もまた、実施形態において使用されうる。一実施形態において、例えばＳＶＣにおいて、階層符号化構想は使用されうる。ここにおいて、層１が正しく復号される場合に限り、層２の復号も可能となり、類似によって、層１および２がすでに正しく復号される場合に限り、層３は復号される。放送システムの中で、伝送構想をチャネルに適合することが通常困難な場合であっても、実施形態はソースへの適合を含みうる。いくつかの無線リソースを結びつけることによって、例えばより大きい帯域幅、１６ＱＡＭ変調の代わりにＱＰＳＫ（四位相偏移変調）などを用いることで、例えば層１の伝送品質は、決定的に影響を受けうる。しかし、上位層の伝送品質は、それに従って、減少することになりうる。以下の条件が、変調および符号化パラメータを計算するために使用されうる。
【００６３】
まず初めに、利用可能なリソース全体の数が重要である。例えば、Ｎ個の無線リソース、例えばＤＦＴ符号器の入力などが利用できるときに、Ｎ個の複素変調シンボルが生成される。図１１の方程式５に従って示されるように、各層に利用可能なリソースの数は制限されている。ここで、Ｓは層数に対応しており、Ｎsは層ｓと関連したリソースのうちの１つの数に等しい。
【００６４】
更なる因子は、サブストリームを通じて入って来るＳＶＣデータ速度だろう。各ＳＶＣサブストリームは、あらかじめ定義された送信間隔、ＴＴＩ（送信時間間隔）とも呼ばれているものの間に処理される特定のビット数を有する。変調フォーマット、例えばＢＰＳＫ（２位相偏移変調）、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭなどや、割り当てられた無線リソースの数が、結果的に関係する。加えて、前方誤り訂正（ＦＥＣ）の中、特にさまざまな符号化の仕様の中で、冗長度は個々のサブストリームに追加される。この目的で、伝送パケット、パケット・データ単位（ＰＤＵ）とも称されるものだが、その単位あたりの対応する最小ビット数が考慮される。
【００６５】
更なる因子は、各サブストリーム間の所望のビット誤り率（ＢＥＲ）の違いだろう。実施形態において、２つのＳＶＣ層は、異なるビット誤り率を得る。このように、異なる信号対雑音比（ＳＮＲ）または個々のサブストリーム間の信号対雑音比（ＳＮＲ）オフセットは、異なる変調フォーマットによって結合されうる。例えば、１６ＱＡＭは、ＱＰＳＫより低い伝送品質を得る。しかし、この内容において考慮されるべきことは、伝送電力Ｐsであり、そのことは個々のサブストリームに関係しており、以下で説明される。
【００６６】
加えて、ＯＦＤＭ方式の電力拘束条件を考慮することは有利である。移動無線方式の伝送電力は、通常、制約される。個々のサブストリームの電力スケーリングの倍率を考慮するときに、全体の電力は特定の許容値を上回ってはならない。このことは図１１の方程式５において説明される。ここで、ｎTxは送信アンテナの数であり、Ｎsはデータストリームの数であり、ＰTxは送信電力全体に対応する。
【００６７】
更なる因子は、最大電力と平均電力の比率であり、それはＰＡＰＲ（ピーク対平均電力比）とも呼ばれており、ＯＦＤＭ送信方式の時間領域信号に関連する。逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）は、ＮＴ個のサンプルを有する離散時間信号を生成して、図１１の方程式６で示されている。ＮはＯＦＤＭ方式の搬送波の数を指定しており、そして、ＴはＰＡＰＲ（ピーク対平均電力比）を測定するためのオーバーサンプリング係数を示す。（Ｓ．Ｈ．ハン、Ｊ．Ｈ．リー、「マルチキャリア伝送のためのピーク対平均電力比低減技術の概説」、ＩＥＥＥ無線通信、１２巻、Ｎｏ．２、Ｓ．５６−６５、２００５年を参照）
【００６８】
実施形態において、２つのパラメータ、すなわち、変調フォーマットおよび電力スケーリング係数は、Ｓ層の各々のために算出されうる。Ｓ層およびＭ変調フォーマットの可能な組み合わせの全てが比較される場合、Ｏ（ＭS）の漸近的計算量を得る。企図される実施形態では、３枚の層は、１６０、２００および、２００ｋＢｉｔ／ｓを有する。
【００６９】
簡単のために、以下において、実施形態で、６６０ビット、すなわち層１のための１６０および層２および３のための２００が、それぞれ、２５６搬送方式のＴＴＩにおいて送信されると仮定される。チャネルのダイナミクスと電力スケーリング係数を平均化し、こうしてＰＡＰＲ（ピーク対平均電力比）を小さく保つようにして、８ｄＢの信号対雑音距離差は、個々の層間に保証されることになる。加えて、４つの変調アルファベット、すなわち、ＢＰＳＫ（二位相偏移変調）、ＱＰＳＫ（四位相偏移変調）、１６ＱＡＭおよび６４ＱＡＭが、以下において考慮される。無符号化（ｕｎｃｏｄｅｄ）ＯＦＤＭ方式において、ＱＰＳＫは、同じビット誤り率によって復号されるためには、ＢＰＳＫ方式と比較して、約３ｄＢ改善された信号対雑音比（ＳＮＲ）を必要とする。ＢＰＳＫと比較して、１６ＱＡＭは約６ｄＢを必要とし、６４ＱＡＭは約５．２ｄＢを必要とする。前記４3＝６４組み合わせの比較は、この実施形態には、層１にはＢＰＳＫが、層２には１６ＱＡＭが、および層３には６４ＱＡＭがうまく適用されることを得る。所望の８ｄＢの差を得るために、結果として出てくる電力スケーリング係数は、層１には１、層２には１．２５、その層には０．６６となる。
【００７０】
図６は、Ｌ＝３の独立したフェージングチャネルを有する、レイリー比のチャネルにおいて、上で企図された実施形態のためのシミュレーション結果を示す。特に、無符号化のビット誤り率（ｕｎｃｏｄｅｄ  ＢＥＲ）は、信号対雑音比（ＳＮＲ）の上にプロットされている。層１のビット誤り率は、実線によって示されており、層２のビット誤り率は一点鎖線によって示されており、そして、層３のビット誤り率は破線によって示される。伝送の間、ＤＦＴ拡散および周波数領域等化（ＭＭＳＥ）は実行された。２×１０-4の無符号化のビット誤り率（ｕｎｃｏｄｅｄ  ＢＥＲ）を用いて、２枚の層の３本の曲線には、一方では、層１および層２間の約１２．２ｄＢの、そしてもう一方では、層２および層３間の１１．５ｄＢの違いがあると認識することができる。換言すれば、信号対雑音比（ＳＮＲ）の範囲の約２５ｄＢは、説明された構想と符号化によってカバーされる。従って、映像データストリームは、信号強度の突然の低下により打ち切られず、その品質を減らすことができるだけである。更なる違いはＤＦＴ拡散によっても生じる。そして、そのことは、サブストリームが移動無線チャネルのコヒーレンス帯域幅より大きい帯域幅に広がるため、マルチパスダイバーシティを利用する。加えて、ＲＡＫＥレシーバとの関係は、上記ですでに指摘された。さらに、ＰＡＰＲ（ピーク対平均電力比）は、単一搬送波伝送によって削減される。これは、図７で表される。図７は、ＰＡＰＲ（ピーク対平均電力比）の相補累積分布関数（ＣＣＤＦ）を示しており、実線で示されているものが、企図した３層の実施形態のためのもので、そして、破線で示されているものが、ＱＰＳＫ変調を含む無符号化（ｕｎｃｏｄｅｄ）２５６搬送波ＯＦＤＭ方式のためのものである。Ｓ．Ｈ．ハン、Ｊ．Ｈ．リーの「マルチキャリア伝送のためのピーク対平均電力比低減技術の概説」（ＩＥＥＥ無線通信、１２巻、Ｎｏ．２、Ｓ．５６−６５、２００５年）においてすでに記載されたように、Ｔ＝４のオーバーサンプリング係数が対応値を算出するために選択された。ＳＶＣの０．１％のＰＡＰＲ（ピーク対平均電力比）許容値は、約９．５ｄＢであるが、ＯＦＤＭ―ＱＰＳＫ参照は約１１．３ｄＢである。このように、提唱される実施形態は、マルチパスダイバーシティの効果を利用するだけでなく、使用されるＳＣ―ＦＤＭ構想のために、改善されたＰＡＰＲ（ピーク対平均電力比）分布も得る。
【００７１】
システムレベルシミュレーション結果は、以下に説明される。マルチセルマルチアクセスの状況における現実的な加入者チャネルを得るために、システムレベルシミュレーションは３ＧＰＰ（第三世代の協力プロジェクト）空間チャネルモデルに基づいて実行された（３ＧＰＰ技術報告書  ２５．９９６  ｖ７．０．０、「ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｉｎｐｕｔ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｏｕｔｐｕｔ  （ＭＩＭＯ）シミュレーションのための空間チャネルモデル」、６月技術報告書、２００７年を参照）。原版や、例えば偏波アンテナのサポートなどのさまざまなアップグレード版に加えて（Ｌ．ジアーン、Ｌ．ティーレ、Ｖ．ユングニッケル、「偏波ＭＩＭＯチャネルのモデル化に関して」、欧州無線学会議事録、２００７年を参照）、アンテナの傾斜および混合された状況（Ｌ．ティーレ、Ｍ．シェルマン、Ｗ．ツィルヴァス、Ｖ．ユングニッケル、「マルチセル環境における制限されたフィードバックを用いたマルチユーザＭＩＭＯの容量スケーリング」、アシロマ会議議事録、２００７年を参照）が、現実的な統計を得るために考慮された。
【００７２】
チャネルモデルとして、２ＧＨｚの中心周波数を有するＳＣＭＥ―Ｃ（ＳＣＭ＝ｓｐａｔｉａｌ  ｃｈａｎｎｅｌ  ｍｏｄｅｌ（時空間チャネルモデル）、Ｅ−Ｃ＝ｕｒｂａｎ  ｍａｃｒｏｃｅｌｌｕｌａｒ  ｓｃｅｎａｒｉｏ（市街地マクロセル環境））は企図された。帯域幅は、５１２という多くの副搬送波および７つの基地局位置を有する３０．７２ＭＨｚである。３つのセクターは、各基地局位置から供給された。基地局高度は３２ｍであると仮定され、移動局高度は２ｍであると仮定された。加えて、基地局は１０００ｍの相互の距離に位置すると仮定され、そして、１４ｄＢｉのアンテナ利得を有するアンテナは直交偏波の形に存在すると仮定された。アンテナの傾斜角は３．７°であると仮定された、そして、３０ｄＢｍの最大伝送仕事率は基地局ごとに仮定された。加えて、−９５ｄＢｍの受信機の入力感度と仮定した。
【００７３】
ＳＣＭＥシミュレーション環境は、図８に示される３つの基地局間で、１０，０００の加入者がランダムに配置されることを供給する。図４に関してすでに説明されたように、図８はセルラーネットワークの状況を示す。図８の色の濃い部分は、加入者チャネルであるネットワークエリアが評価されたことを示す。２×２の偏波チャネル状況Ｈが、加入者ごとに算出されると更に仮定される。ＳＣＭチャネル係数は、３層のＳＶＣ実施形態のためのビット誤り率シミュレーションを算出するために使用されうる。例として、シミュレートされた伝送チェーンは、５１２ＯＦＤＭ搬送波を使用する。３２０のリソースは、ＢＰＳＫ変調を有する層１に関係している。層２は、１６ＱＡＭの１００のリソースおよび１．２５の電力スケーリング係数を有する。層３は、０．６６の乗数を有する６８のリソースを有する。チャネルＨは５０の実行の間にわたって一定であると仮定される。そして、重畳ノイズが実行するたびに変化する。
【００７４】
−９５ｄＢｍの電力は暗騒音のために仮定された。そして、基地局の全体の伝送電力は３０ｄＢｍである。比較的低い電力は、企図される伝送構想のいずれでも、結果の公平な比較を可能にするために１００％の受信可能範囲を得られないことを確実にする。全体で、６６，０００のランダムなビットは送信される。前記ビットのため、ビット誤り率は、すべてのＳＶＣ層のために評価される。２×１０-4以下のビット誤り率が得られる場合、各層でエラーがないと仮定されるだろう。企図されるシミュレーションにおいて使用される追加のチャネル符号はない。
【００７５】
図９は、生成されたシミュレーション結果を説明する。図９において、個々の層のためのさまざまな伝送構想は棒グラフの形でｘ軸にプロットされており、個々の棒の高さがパーセントで表した相対的な受信可能範囲を示す。各棒グラフにおいて、薄灰色の部分はＤＦＴ拡散を有するＭＭＳＥ，ＳＣＦＤＭのための受信可能範囲を示しており、濃い部分は基準系ＺＦ，ＯＦＤＭ（ＺＦ＝ｚｅｒｏ  ｆｏｒｃｉｎｇ（ゼロフォーシング））を示す。伝送構想として、ＳＩＳＯ（ｓｉｎｇｌｅ  ｉｎｐｕｔ  ｓｉｎｇｌｅ  ｏｕｔｐｕｔ）、すなわち、１つの送信アンテナおよび１つの受信アンテナを有するシステムやＳＩＳＯ  ＳＦＮ、ＭＲＣ、ＭＲＣ―ＳＦＮ、ＭＩＭＯ  Ｍｕｘ、ＭＩＭＯ  Ｍｕｘ  ＳＦＮ、Ａｌａｍｏｕｔｉ、Ａｌａｍｏｕｔｉ  ＳＦＮ、Ｍａｃｒｏ  ＳＴＣ  ３×１、Ｍａｃｒｏ  ＳＴＣ  ３×２が、企図された。
【００７６】
比較された伝送方式から、ＭＭＳＥ―ＤＦＴ―ＳＣＦＤＭがＺＦ―ＯＦＤＭを常に上回ると結論付けられる。しかし、空間ダイバーシティが増加するにつれて、前記利得は減少していき、このことは、例えばＭＲＣ、Ａｌａｍｏｕｔｉ、Ａｌａｍｏｕｔｉ  ＳＦＮおよびＭａｃｒｏ  ＳＴＣ  ３×２のケースにより明らかになった。明快さの目的のために、企図される伝送構想は、図９の左から右まで連続した番号を与えられた。利得の減少は、ＺＦ―ＯＦＤＭが周波数ダイバーシティを利用できないという事実による。アンテナダイバーシティまたは空間ダイバーシティ（ＭＲＣまたはＳＴＣ）が利用される場合、ＺＦ―ＯＦＤＭのための対応する受信可能範囲も増加する。
【００７７】
さらに、図９からＳＦＮ（単一周波数ネットワーク）送信が送信構想全体の受信可能範囲を増加させることが分かる。ＳＦＮの場合には、セルエッジの受信電力が、付加的な反響を結合することによって増加されうる。ＤＦＴ―ＭＭＳＥ周波数領域等化は、建設的に前記反響を重畳することができる。一方で、ＺＦ―ＯＦＤＭは、単に場の利得を利用できるだけで、ダイバーシティ利得を利用できない。さらに、図９から、企図されるマクロダイバーシティ構想がいずれも十分な利得を得ないことが分かる。ケース９および１０において、直交の３×１  ＳＴＣが、使用された（Ｂ．ハッシビ、Ｂ．Ｍ．ホフヴァル、「時空間において線形な高速符号」、ＩＥＥＥ通信、情報、理論、４８巻、Ｎｏ．７、ページ１８０４〜１８２４、２００２年を参照）。ケース２のＳＩＳＯ―ＳＦＮ、および、ケース９の３×１  ＳＴＣにおいては、同じアンテナの集まり、すなわち、３つの送信機の３つの送信アンテナおよび受信機の１つの受信アンテナが使用された。ケース９では、空間平面のダイバーシティが利用されるが、一方ケース２では、その周波数領域の付加的な送信信号が相関しており、それにより周波数ダイバーシティが利用されているという違いがある。
【００７８】
ケース１０の３×２  ＳＴＣおよびケース４のＳＩＭＯ―ＳＦＮ―ＭＲＣもまた、それぞれ、３つの基地局に３つの送信アンテナ、そして、移動局に２つの受信アンテナという同じアンテナの集まりを有する。マクロダイバーシティ構想は、ＺＦ―ＯＦＤＭ方式にのみＳＦＮ方式より大きい送信範囲を供給する。これは、ＺＦが周波数ダイバーシティを使用しないという事実からくる。しかし、周波数ダイバーシティがＤＦＴ拡散およびＭＭＳＥ等化によって利用される場合、マクロダイバーシティにより得られる利得は１〜４％の範囲にしかならない。例えば３×１  ＳＴＣがデータ速度のわずか４分の３しか得られないことや２つ以上のアンテナのための直交の十分な速度のＳＴＣがないことを考慮する場合もまた、マクロダイバーシティが全てのケースにおいて利得を得られるわけではないと考えられるだろう。
【００７９】
シミュレーション結果によれば、２つの実施形態が、放送方式に特に適している。一実施形態において、ＳＦＮ送信を有するＡｌａｍｏｕｔｉ  ＳＴＣは、基地局ごとに２つの送信アンテナと受信局に２つの受信アンテナを有して使用される。ほんの１ワットの減少された送信電力でさえ、この形態は、最高の受信可能範囲を得る。加入者の８３％は層１データを復号することができ、そして、すべての加入者の４７％は３つ全てのサブストリームまたは層を復号することができる。もし、その方式がＳＦＮ（図９のケース６）を有するＭＩＭＯ多重化構想へ切り替えれば、同時に２つのサブストリームを送信することは可能であるだろう。このことはデータ速度を２倍に増加させるが、送信範囲の相当な損失と関係している。
【００８０】
４６ｄＢｍ（４０Ｗ）の送信電力を有して、伝送距離は得られ、ここで、ＳＦＮを有するアラモチ（Ａｌａｍｏｕｔｉ）構想を用いる場合、加入者の９９．８％は層１データを受けることができ、加入者の９５％は層１および２のデータを受けることができ、加入者の７９％は３層全てのデータを受けることができる。空間多重化を有する同じ送信形態では、９４％は層１のデータを受けることができ、６８％は層１および２のデータを受けることができ、そして、４９％は層１から３までのデータを受けることができる。基地局間の距離が減少するにつれて、前記値が更に改善することが予想される。従って、ＭＩＭＯ多重を含む実施形態は、例えば屋内のアプリケーションにおける、比較的小さいセルのためのオプションであるように思われる。
【００８１】
以下に、システム構想の概略ブロック図を表す図１０によって、実施形態が再度説明される。図１０は、送信機および受信機からなる全送信システムの信号処理チェーンを示しており、図１０の上半分に送信機の構成要素および下半分に受信機の構成要素を表す。後述する実施形態は、従来の放送方式と比較して、追加のダイバーシティ利得を得るために、ＤＦＴ拡散、時空間符号化、単一搬送波送信の組み合わせを含む。
【００８２】
換言すれば、周波数領域内で第１および第２のサブストリームの送信シンボルを重畳するために、実施形態は、周波数拡散または周波数拡散器を含みうる。加えて、実施形態は、重畳された送信シンボルを符号化するための時空間符号化器を含みうる。さらに、実施形態において、ＯＦＤＭ送信機は、送信チャネルとしての無線チャネルを介して重畳された送信シンボルを送信するために使用されうる。実施形態において、ＯＦＤＭ送信機は、周波数拡散器の次元と異なる多くの副搬送波を含みうる。例えば、周波数拡散器の出力信号の帯域幅より広くするようにＯＦＤＭ送信機の帯域幅を選択することは、実施形態において可能である。このような実施形態では、周波数拡散器の出力信号がＯＦＤＭ送信機の副搬送波に写像される方法のいくつかの可能性がある。例えば、写像は、出力信号がＯＦＤＭ送信機の副搬送波のブロックに不変に割り当てられうることを特徴とする、ブロック単位の方法でもたらされ、そのブロックは、ＯＦＤＭ周波数領域の上端または下端に配置されうるが、中間の範囲とも関係しうる。他の実施形態において、出力信号の構成要素がＯＦＤＭ周波数領域のくし状の副搬送波に割り当てられる、すなわち、割り当てたＯＦＤＭ副搬送波は必ずギャップを互いにもって割り当てられることを特徴とする、くし型の割り当ても可能である。しかし、占められていない副搬送波はそれらの間に位置付けされうる。
【００８３】
それとともに類似によって、実施形態は、ＯＦＤＭ受信機を含みうる。ＯＦＤＭ受信機は、その周波数内で拡散している受信シンボルを逆拡散するように、それの下流に接続される逆拡散器を有しうる。周波数逆拡散器の次元は、ＯＦＤＭ受信機の多くの副搬送波より小さいこともある。
【００８４】
更なる実施形態において、周波数拡散器の出力信号の構成要素は、ＯＦＤＭシステムの副搬送波のいくつかのサブブロックに割り当てられうる出力信号の構成要素により占められる。出力信号の構成部品によって占められる副搬送波は、不完全な方法で占められる、すなわち、１つまたはいくつかの副搬送波は、その構成成分によって占められる副搬送波のブロックにおいて占められていないか、または他の信号によって占められうる。前記副搬送波は、他の信号を送ることの可能性を提供し、また一方で周波数ダイバーシティを利用する可能性も提供する。前記他の信号は、例えば、どのシステム情報、どのページ情報、どの制御命令などが送信されるかによって、制御信号となりうる。実施形態において、前記副搬送波は、例えば、パイロットシンボルを送信するために使用されうる。この事情において、実施形態の利点は、パイロットまたは参照シンボルが同じものを経て送信され、そして、周波数ダイバーシティが同じものを経て得られるように、個々の副搬送波が選択されうる。換言すれば、その構成要素が、その周波数領域、すなわち、利用できるシステムのＯＦＤＭ搬送波の全域に分配されうる。こうして周波数ダイバーシティを使用しうる。加えて、拡散利得が、そのシステム情報および制御信号に関して利用されるように、パイロットシンボルおよび他のシステム情報は周波数領域全体に拡散されうる。
【００８５】
このような方法でその周波数領域において分配されるパイロットシンボルを使用している実施形態は、例えば、その周波数領域におけるチャネル推定を可能にしうる。換言すれば、実施形態において、パイロットまたは参照シンボルによって占められる副搬送波は、周波数領域でそれらの差が無線チャネルのコヒーレンス帯域幅を上回らないように、選択されうる。これにより、結果として、この種の実施形態において、周波数領域のパイロットシンボルがそのチャネルのノードとして使用されることになり、補間が周波数領域の結果として生じるチャネル推定間で実行されることになりうる。実施形態において、チャネルが周波数領域において推定された場合、関連データは同様に周波数領域において等しくされうる。このことは、等化が時間領域においてよりも周波数領域の方がより低いコストと努力で実行されうるので、チャネル推定に続く信号処理において、決定的な利点を提供する。実施形態において、周波数領域における単純な等化は、逆チャネル推定行列または逆送信行列によって掛け算を実行する際になされる。
【００８６】
このように、周波数拡散器の出力信号の構成成分の周波数拡散にともなったＯＦＤＭＡシステムの利用のため、実施形態は、周波数領域等化を可能にするために、それらが使用される利点を提供する。このことは、周波数領域等化がより低コストであり、たいていより小さいコンピューティングおよび電力リソースを提供する移動ユニットで実施されるため、特に放送状況の場合において有利である。こうして、より効率の良い信号処理および／もしくはより改善された送信品質が可能となりうる。
【００８７】
従来の周波数拡散システムと比較すると、実施形態は、単一の副搬送波が、例えば、パイロットまたは参照シンボルまたは他の信号またはシンボルによって占められうるという利点を有する。結果として、ＯＦＤＭＡシステムの副搬送波を有するデータおよびパイロットや他の制御チャネルのさまざまな関連付けは可能であり、そのことは上ですでに説明された通りである。従来システムはたいてい周波数領域等化を可能にしない。なぜなら、前記システムにおいて、信号全てが同じ周波数領域全域、すなわち、同じ帯域幅全域に拡散しているからである。このように、前記信号はその周波数領域で互いに切り分けられることができない。これは、それらがそこで互いに重畳するからである。実際にパイロットシンボルのためのギャップを残し、そして、周波数領域で推定および等化を可能にするのは、対応する拡散だけである。
【００８８】
更に、実施形態は、その周波数領域で、放送データの周波数拡散と、チャネル推定または等化の間に相乗効果を生じるという利点を提供する。周波数ダイバーシティを利用することによって、例えば、個々のサブストリームとの間に調整された電力比は安定に保たれうる。そして、そのことは上ですでに説明された通りである。その周波数領域のその後の信号処理は、すでにその周波数領域の周波数ダイバーシティを効果的に使用することを可能にし、その結果、全体でさえも、よりロバストな送信となり、結果として、増加したシステム容量および／またはシステム安定性および伝送距離となりうる。
【００８９】
実施形態において、その受信機は、結果として、その周波数領域のＯＦＤＭ伝送路を推定するためのチャネル推定器を有しうる。
【００９０】
実施形態において、処理能力と同様に、供給される領域の大きさは、通常、送信技術、例えばＭＩＭＯ多重またはＳＴＣ、異なるＳＦＮセルなどを介して、スケーリングされうる。その方法の本質的なポイントが、図１０に関して再度説明される。図１０は、例えば、Ｈ．２６４／ＳＶＣ符号器として実行されうる映像符号器１００２に映像データを供給する映像ソース１０００を示す。映像符号器１００２の出力は、例えば、そこで位置付けされたＳＶＣメディアデータストリームの個々のサブストリームを有し、それは、その後符号化され、そして／またはブロック１００４の前方誤り訂正の状況の中で冗長度を供給されることとなりうる。換言すれば、異なる冗長度が、ブロックによって異なるサブストリームに付加される。２値のデータストリームは、それから符号器１００４の出力に存在する。ＳＶＣ映像ストリームの個々の層は、ＩＱ変調装置１００６が全単射的に、例えば単一または一群の連続したビットのような、サブストリームのシンボルを、それぞれのサブストリームに関連した変調処理の点の集まりに写像する際に、ＩＱ変調装置１００６における異なるＩＱ変調によって、互いに分離される。そして、上ですでに述べたように、その変調処理は最適に選択され、その結果、ＩＱ変調装置は、受信機で同じ信号対雑音比（ＳＮＲ）が与えられると、個々のストリームに異なるビット誤り率が生じうることを確実にしうる。変調装置１００６の出力は、シンボルストリーム、すなわち、そこに位置づけられた、各サブストリームのためのものを有し、そして、それは電力スケーラ１００８のスケーリングにおいて、電力スケーリングされ、そのことは上で説明された通りである。電力スケーリングされたシンボルストリームは、それから電力スケーラ１００８の出力に存在する。実施形態は、このように、個々のサブストリームの送信電力を付加的にスケーリングすることにより、受信機で各層ごとに所望の最小ビット誤り率の正確な調整が可能となるという利点を提供する。
【００９１】
スケーリングされたシンボルストリームは、ＤＦＴ拡散器１０１２にサブストリームの個々のシンボルを供給するために、それらを分離するＳＣ―ＦＤＭ割り当て装置１０１０に供給される。実施形態は、移動無線通信システムのダウンリンクの放送チャネルのＤＦＴ拡散のため、マルチパスおよびＳＦＮダイバーシティが利用されうるという利点を提供する。
【００９２】
更に、実施形態は、変調処理の、そして、電力スケーリングの選択が各ＳＶＣ層の現在のビット速度に依存してなされるという利点を提供する。ＤＦＴ１０１２の入力、すなわち、利用可能なリソースは、このように、例えば配分方法によって、個々のストリームに最適に割り当てられうる。これはスケジューリングとも呼ばれる。実施形態における映像信号に関して、これは、各層のための、そして、統計的多重化のための両方の可変のビット速度がサポートされうることを意味する。
【００９３】
換言すれば、その割り当て装置は、実施形態において、無線リソースを割り当てるための手段を更に含みうる。実施形態において、無線リソースを割り当てる手段は、第１のサブストリームおよび第２のサブストリームの可変のデータ速度のバランスをとるために、第１の送信シンボルおよび第２の送信シンボルに、無線リソースを割り当てるのに適しうる。
【００９４】
無線リソースを結びつけるための手段、以下でスケジューラとも呼ばれるものだが、これは、データサブストリーム、すなわち、第１のサブストリームおよび第２のサブストリームの情報シンボルと以前関連させていた、それら送信シンボルに、無線リソースを関連させる。
【００９５】
この点での無線リソースは、例えば周波数、副搬送波、タイムスロット、拡散系列、符号、空間サブチャネル、命令、周波数、アンテナ、ホッピング系列、インターリーバ系列、電力などのグループが提供している一つ以上の無線リソースを意味すると理解されるべきである。実施形態において、スケジューラはこのように無線リソースと実際の送信シンボルの関連付けを急速に適応または実行しうる。そして、その処理において、周波数拡散は必ずしも省かれる必要はない。
【００９６】
単純な実施形態において、例えば、異なる数の副搬送波は、データサブストリームの送信シンボルと関連しうる。この状況において、それは、周波数領域のインターリーブまたは拡散を省く必要はない。副搬送波の前記関連付け、および、こうして可能となる周波数領域における拡散は、他の無線リソースが関連付けることと低コストで組み合わされうる。単純な実施形態において、ＯＦＤＭＡシステムの５つの副搬送波の１つは、例えば、第１のサブストリームの送信シンボルと関連しうる。その第１のサブストリームのデータ速度が増加する、すなわち、より多くの送信または無線リソースが必要である場合、例えばそのＯＦＤＭＡシステムの４つの副搬送波の１つは、その送信シンボルと関連付けられるだろうし、それはより高速で現在関連づけられているものである。
【００９７】
類似によって、実施形態において、副搬送波も、２つのサブストリームの間に分かれうる。換言すれば、実施形態は、サブストリーム間でＯＦＤＭＡシステムの関連した副搬送波の数を変えうる。
【００９８】
単純な実施形態において、例えば、多数の副搬送波の３分の２を第１の送信シンボルと関連付けることは可能だろうが、一方で、副搬送波の３分の１だけが第２の送信シンボルと関連付けられる。一実施形態において、このことは第１のサブストリームに関してより多くの冗長度を送信することを可能にし、それに応じて冗長度は受信機で第１の送信シンボルのために、より低いエラー確率を有する前述のチャネルが結果として生じるように評価される。
【００９９】
実施形態は、このように第１および第２の送信シンボルを有する無線リソースの関連付けの有利な適合を可能にしうる。その結果、無線リソースは、ＯＦＤＭＡシステムの特定の副搬送波において、より能率的に使用されうる。例えば、周波数領域におけるチャネル推定が可能となりうる。全体として、よりロバストなシステム、改善された送信品質、および／または、より大きい伝送距離が、前記の可変的な関連付けから結果として生じうる。
【０１００】
更に、実施形態は、ＤＦＴで最大のものが利用可能な全ての帯域幅に適合されるという利点を提供する。ＤＦＴ符号器または拡散器１０１２の入力は、ＳＶＣ映像ストリームの適応可能な再分割のための主要なリソースとして使用されうる。いくつかの波形からなる一つの搬送波信号は、それから結果として生じる波形として得られるだろう。前記信号は、単一搬送波信号とも呼ばれる。
【０１０１】
図１０によれば、こうして得られた信号は、例えば、アラモチ（Ａｌａｍｏｕｔｉ）構想を実現している時空間符号化器１０１４によって、基地局のさまざまなアンテナに確認される。事前に、受信機でのチャネル推定を可能にするだろうパイロットシンボルは、パイロットユニット１０１６によって信号に挿入される。図１０は更に、パイロットシンボルを含む時空間符号化された出力信号が、それらがそれからＳＦＮ分配器１０２０を介して個々の基地局に分配された時間領域に、２つのＩＦＦＴ１０１８において変換されることを示す。
【０１０２】
更に、実施形態は、時空間符号化に加えて、直交偏波アンテナが追加のダイバーシティ利得を可能にしうるという利点を提供する。あるいは、例えばより小さいセルのために、時空間多重化も使用されうる。さまざまな空間ストリームが、それから生成されうる。処理能力は増加し、その一方で、供給される領域の大きさ、すなわち、伝送距離は低下するだろう。
【０１０３】
図４のＳＦＮ分配器１０２０は、単一周波数ネットワークにある隣接した基地局を同期させ、結果、同期した同一の信号を発するだろう。
【０１０４】
実施形態において、その周波数領域におけるパイロット信号は、受信機がチャネルを推定することを可能にしうる。付け加えられたガードインターバルは、符号間干渉を防止する。これはサイクリックプレフィックスとも呼ばれる。
【０１０５】
その信号は、それから移動無線通信受信機１０２２によって受信される。まず、その信号は、２つのＦＦＴ１０２４を介してその周波数領域に変換される。その周波数領域において、パイロットシンボルが抽出され、チャネル推定器１０２６に供給されうる。チャネル推定器１０２６の出力に基づいて、周波数領域等化器１０２８は、例えばＭＭＳＥ規則に基づいて、データを等化しうる。ＭＭＳＥ等化器１０２８は、それの下流に接続されており、等化された信号を時間領域に変換する逆離散フーリエ変換として実行しうる、ＤＦＴ逆拡散器１０３０を有する。個々のストリームは、ＳＣＦＤＭマルチプレクサ１０３２の中で、このように互いから再度分離されうる。逆電力スケーリング１０３４は、ここで、送信シンボルのサブストリームに実行され、前記逆電力スケーリング１０３４の後にＩＱ復調装置１０３６が続きうる。それから、２値信号が生じるだろう。２値信号は、チャネル復号器および検知機によって、または、誤り訂正１０３８によって修正されうる。復号された２値のストリームは、それから、それらの下流に接続される内蔵のＣＲＣ（巡回冗長検査）検査シーケンスを介して、個々の層におけるエラー検出を実行することを可能にするＣＲＣベースのレートアダプタ１０４０を有しうる。
【０１０６】
比較的上位の不完全なＳＶＣ層は、それから廃棄される。エラーのない下位の層は復号され、そして、映像は減少された品質で出力されうる、または復号器１０４２において復号されうる。
【０１０７】
本発明の実施形態は、このように、チャネルへの適合が受信機において実行されうるという利点を提供する。チャネル品質が下がる場合、上位層の誤り率は上がる。それらが廃棄される場合、受信品質はこのようにチャネル品質に自動的に適合する。
【０１０８】
リンクレベルおよびシステムレベルのシミュレーションは、本発明の実施形態の可能性を確認する。３つのエコー・レイリー・チャネルおよび３つのＳＶＣ層のリンクレベルのシミュレーションに基づく結果は、メディアコンテンツの再生品質が受信機での信号対雑音比（ＳＮＲ）に依存して高まりうるため、明らかに実施形態の利点を示す。
【０１０９】
本発明の実施形態は、例えば、移動無線ネットワークにおいて、または、ＷＩＭＡＸおよび３ＧＬＴＥネットワークにおいて使用されうる。各種実施形態は、ワイヤレスマルチメディア放送ネットワークまたはシナリオにおいて、改善された送信品質、および／または、より信頼性が高い送信を可能にするために、例えば時空間符号化、ＤＦＴ拡散およびＳＣ―ＦＤＭ写像などのさまざまなダイバーシティ構想を組み合わせる。
【０１１０】
注目すべきは、状況に応じて、その発明方式はソフトウェアにおいても実行されうるということである。特にディスク、ＣＤ、ＤＶＤ、フラッシュメモリなど、対応する方法が実行されるようにプログラミング可能な計算機システムと協動しうる電子的に読み込み可能な制御信号を有するデジタル記憶媒体において実行されうる。通常、本発明はこのようにまた、コンピュータプログラム製品がコンピュータ上で動作するときに、発明の方法を実行するために、機械で読み取り可能な搬送波が格納された、プログラムコードを有するコンピュータプログラム製品にも存する。換言すれば、本発明はこのように、コンピュータプログラム製品が、コンピュータまたは処理装置上で動くとき、その方法を実行するためにプログラムコードを有するコンピュータプログラムとして実現されうる。
【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】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年2月22日(2011.2.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報シンボルのメディアデータストリームに送信シンボルを割り当てる装置を含む送信機であって、前記メディアデータストリームは、基本的な品質でメディアコンテンツを表すための第１のサブストリーム、および、前記第１のデータストリームとともに、改善された品質で前記メディアコンテンツを表すための、追加データを含む第２のサブストリーム、を含むメディアデータストリームであり、
前記第１のサブストリームの前記情報シンボルに第１の送信シンボルを割り当てる第１の手段（５１２1）と、
前記第２のサブストリームの前記情報シンボルに第２の送信シンボルを割り当てる第２の手段（５１２2）と、
前記第１の送信シンボルは、前記第２の送信シンボルと比較して減少されたエラー確率で、伝送路を介して送信され、
前記第１の送信シンボルおよび前記第２の送信シンボルに無線リソースを割り当て、前記第１のサブストリームおよび前記第２のサブストリームの可変のデータ速度のバランスをとるように適合された、無線リソースを割り当てるための手段と、を含み、
前記送信機は、前記第１および前記第２の送信シンボルを放送送信として送信するために構成され、
前記送信機は、共有の周波数領域に、それぞれ、前記第１および／または前記第２のサブストリームの前記送信シンボルを重畳するために構成された周波数拡散器（１０１２）と、
前記伝送路として無線チャネルを介して前記共有の周波数領域において重畳された前記送信シンボルを送信するために構成されたＯＦＤＭ（直交周波数分割多重方式）送信機（５２０）と、を更に含むこと、を特徴とする、前記送信機。
【請求項２】
前記第１の送信シンボルはｍ‐ａｒｙ変調アルファベットから生じたものであり、前記第２の送信シンボルはｎ‐ａｒｙ変調アルファベットから生じたものであり、ｍ≦ｎであり、ｍおよびｎが自然数であること、を特徴とする、請求項１に記載の送信機。
【請求項３】
前記メディアデータはスケーラブル映像符号化（ｓｃａｌａｂｌｅ  ｖｉｄｅｏ  ｃｏｄｉｎｇ）で符号化された映像データであり、前記第１のサブストリームおよび前記第２のサブストリームは、前記符号化された映像データの異なる層に対応すること、を特徴とする、請求項１または請求項２に記載の送信機。
【請求項４】
追加された冗長度が前記第１および前記第２のサブストリームで異なるように、前記冗長度を前記第１および／または前記第２のサブストリームに追加するように構成されたチャネル符号化器（１００４）を更に含むこと、を特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の送信機。
【請求項５】
前記第１および／または前記第２のサブストリームの前記送信シンボルに異なる送信電力を関連させるための、電力制御器（１００８）を更に含むこと、を特徴とする、請求項１〜請求項４に記載の送信機。
【請求項６】
時空間領域で前記送信シンボルを符号化するための時空間符号化器（１０１４）を更に含むこと、を特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれかに記載の送信機。
【請求項７】
前記ＯＦＤＭ送信機（５２０）は前記周波数拡散器の次元とは異なる多くの副搬送波を使用して送信するために構成されていること、を特徴とする、請求項１〜請求項６のいずれかに記載の送信機。
【請求項８】
前記周波数拡散器（１０１２）は、ＤＦＴ拡散方式を使って、前記第１および／または前記第２のサブストリームの前記送信シンボルを、前記共有の周波数領域にそれぞれ変換し、それから前記共有の周波数領域における加算によりそれらを重畳するために構成されていること、を特徴とする、請求項１〜請求項７のいずれかに記載の送信機。
【請求項９】
送信シンボルに無線リソースを割り当て、情報シンボルのメディアストリームに送信シンボルを割り当てる方法であって、前記メディアデータストリームは、基本的な品質でメディアコンテンツを表すための第１のサブストリーム、および、前記第１のデータストリームとともに、改善された品質で前記メディアコンテンツを表すための、追加データを含む第２のサブストリーム、を含むメディアデータストリームであり、
前記第１のサブストリームの前記情報シンボルに第１の送信シンボルを割り当てるステップと、
前記第２のサブストリームの前記情報シンボルに第２の送信シンボルを割り当てるステップと、前記第１の送信シンボルは、前記第２の送信シンボルと比較して減少されたエラー確率で、伝送路を介して送信され、
前記第１のサブストリームおよび前記第２のサブストリームの可変のデータ速度のバランスをとるために、前記第１の送信シンボルおよび前記第２の送信シンボルに無線リソースを割り当てるステップと、
前記第１および第２の送信シンボルを放送送信として送信し、特に、
共有の周波数領域に、それぞれ、前記第１および／または第２のサブストリームの前記送信シンボルは重畳される、周波数拡散するステップ（１０１２）と、
前記伝送路として無線チャネルを介して、前記共有の周波数領域に重畳された前記送信シンボルは送信される、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重方式）送信（５２０）と、によって送信するステップと、を含む方法。
【請求項１０】
プログラムコードがコンピュータまたは処理装置上で動くとき、請求項９に記載の方法を実行するための前記プログラムコードを含むコンピュータプログラム。
【請求項１１】
受信シンボルのストリームに基づいてメディアデータストリームを推定するための装置であって、
受信シンボルの前記ストリームを、少なくとも第１のシンボルサブストリームおよび第２のシンボルサブストリームに分割するデマルチプレクサ（５４３）と、
第１のシンボルアルファベットに基づいて、前記メディアデータストリームの情報シンボルの第１のサブストリームを、前記第１のシンボルサブストリームと関連させるための、第１のシンボル推定器と、
第２のシンボルアルファベットに基づいて、前記メディアデータストリームの情報シンボルの第２のサブストリームを、前記第２のシンボルサブストリームと関連させるための、第２のシンボル推定器と、を含み、
前記第１のサブストリームはメディアコンテンツが基本的な品質で表されることを可能にし、前記第２のサブストリームは、前記第１のデータストリームとともに、前記メディアコンテンツが改善された品質で表されることを可能にし、
前記受信機は、ＯＦＤＭ受信機（５３０）を更に含み、
前記デマルチプレクサが、前記分割の状況下で、前記受信シンボルにおいて、周波数逆拡散を実行するために構成されていること、を特徴とする、装置。
【請求項１２】
前記第１のシンボルアルファベットがｍ‐ａｒｙ変調アルファベットに対応しており、前記第２のシンボルアルファベットがｎ‐ａｒｙ変調アルファベットに対応しており、ｍ≦ｎであり、ｍおよびｎが自然数であること、を特徴とする、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記メディアデータがスケーラブル映像符号化で符号化された映像データであり、前記第１のサブストリームおよび前記第２のサブストリームは、前記符号化された映像データの異なる層に対応すること、を特徴とする、請求項１１または請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
メディアデータストリームを推定するための装置を含む、請求項１１〜請求項１３のいずれかに記載の受信機。
【請求項１５】
受信シンボルの前記ストリームを復号するための時空間復号器を更に含むこと、を特徴とする、請求項１４に記載の受信機。
【請求項１６】
前記サブストリームのための異なる復号化仕様を使用するために構成されたチャネル復号器を更に含むこと、を特徴とする、請求項１４または請求項１５に記載の受信機。
【請求項１７】
前記ＯＦＤＭ受信機の多数の副搬送波より前記周波数逆拡散の次元が小さいことを特徴とする、請求項１１〜請求項１６のいずれかに記載の受信機。
【請求項１８】
前記周波数領域においてＯＦＤＭ伝送路を推定するためのチャネル推定器を更に含むこと、を特徴とする、請求項１１〜請求項１７のいずれかに記載の受信機。
【請求項１９】
受信シンボルのストリームに基づいてメディアストリームを推定する方法であって、
受信シンボルの前記ストリームを少なくとも第１のシンボルサブストリームおよび第２のシンボルサブストリームに分割するステップと、
第１のシンボルアルファベットに基づいて、前記メディアデータストリームの情報シンボルの第１のサブストリームを前記第１のシンボルサブストリームと関連させるステップと、
第２のシンボルアルファベットに基づいて、前記メディアデータストリームの情報シンボルの第２のサブストリームを前記第２のシンボルサブストリームと関連させるステップであって、
前記第１のサブストリームは前記メディアコンテンツが基本的な品質で表されることを可能にし、前記第２のサブストリームは、前記第１のデータストリームとともに、前記メディアコンテンツが改善された品質で表されることを可能にすることと、を含む方法であって、
前記方法は、ＯＦＤＭ受信（５３０）を更に含み、
周波数逆拡散は、前記分割の状況下で、前記受信シンボルにおいて、実行されること、を特徴とする、方法。
【請求項２０】
プログラムコードがコンピュータまたは処理装置上で動くとき、請求項１９に記載の方法を実行するための前記プログラムコードを含むコンピュータプログラム。
【請求項２１】
請求項１〜請求項８のいずれかに記載の送信機および請求項１１〜請求項１８のいずれかに記載の受信機を含むシステム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
この目的は、請求項９および請求項１９に記載の方法、および、請求項１および請求項１１に記載の装置によって達成される。
【国際調査報告】
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