(57)【要約】【課題】伝送効率を低下させることなく、また、送受信の回路を複雑にすることなく、ＬＤＰＣ符号を内符号として用いたＯＦＤＭ伝送を行う。【解決手段】送信装置は、ＬＤＰＣエンコーダーとＯＦＤＭフレーム生成部とを含む。ＬＤＰＣエンコーダーは、伝送するデータをＬＤＰＣで符号化してＬＤＰＣブロックを出力する。ＯＦＤＭフレーム生成部は、ＯＦＤＭフレーム内に、ＬＤＰＣエンコーダーから出力されたＬＤＰＣブロックを伝送するためのデータセルと、復調基準となるパイロット信号を伝送するためのパイロットセルと、ＯＦＤＭフレーム同期情報を少なくとも含むＴＭＣＣセルとを配置し、且つ、１個の前記ＯＦＤＭフレームに含まれるデータセルにちょうどｎ個（ｎは１以上の整数）のＬＤＰＣブロックを収容させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに直交する複数のキャリアを用い、且つ所定のシンボル数で構成したＯＦＤＭフレームを送信する送信装置であって、
伝送するデータをＬＤＰＣで符号化してＬＤＰＣブロックを出力するＬＤＰＣエンコーダーと、
前記ＯＦＤＭフレーム内に、前記ＬＤＰＣエンコーダーから出力された前記ＬＤＰＣブロックを伝送するためのデータセルと、復調基準となるパイロット信号を伝送するためのパイロットセルと、ＯＦＤＭフレーム同期情報を少なくとも含むＴＭＣＣセルとを配置し、且つ、１個の前記ＯＦＤＭフレームに含まれる前記データセルにちょうどｎ個（ｎは１以上の整数）の前記ＬＤＰＣブロックを収容させるＯＦＤＭフレーム生成部と、
を具備することを特徴とする送信装置。
【請求項２】
前記ＯＦＤＭフレームは、周波数方向のキャリア数Ｋ且つ時間方向のシンボル数Ｌの（Ｋ×Ｌ）個のセルで構成されるものであり、
前記ＯＦＤＭフレーム生成部は、
前記シンボルの有効シンボル長をＴｅとし、ガードインターバル長をＴｇとし、ガードインターバル長と有効シンボル長の比であるガードインターバル比ＲをＴｇ／Ｔｅとし、
前記ガードインターバル比Ｒの逆数１／Ｒ以下の最大整数をＭとし、
Ｍ以下の整数をＱとしたとき、
（Ｋ−１）がＱで割り切れるようなＫとＱの値に基づき、各々の前記シンボルにおいて、前記Ｋ本のキャリアの端のキャリアからＱ本ごとの一定間隔で前記パイロットセルを配置し、且つシンボルに依らず一定のキャリアに連続的に前記パイロットセルを配置し、
前記シンボルごとのデータセル数をＤ個とし、前記ＬＤＰＣブロックの符号長をＮｌｄｐｃビットとしたとき、
Ｄ×Ｌ＝ｎ×Ｎｌｄｐｃ
という条件を満たし、
Ｌ個の前記ＴＭＣＣセルを、前記ＯＦＤＭフレーム内の同一のキャリアに配置する、
ことを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
【請求項３】
前記ＯＦＤＭフレームは、周波数方向のキャリア数Ｋ且つ時間方向のシンボル数Ｌの（Ｋ×Ｌ）個のセルで構成されるものであり、
前記ＯＦＤＭフレーム生成部は、
前記データセルの変調多値数がＭ１＿１，Ｍ１＿２，・・・，Ｍ１＿ｍのｍ個（ｍは１以上の整数）に限定されている場合に、ｌｏｇ２（Ｍ１＿１），ｌｏｇ２（Ｍ１＿２），・・・，ｌｏｇ２（Ｍ１＿ｍ）の最大公約数をＮｂｉｔｓとし、
前記シンボルの有効シンボル長をＴｅとし、ガードインターバル長をＴｇとし、ガードインターバル長と有効シンボル長の比であるガードインターバル比ＲをＴｇ／Ｔｅとし、
前記ガードインターバル比Ｒの逆数１／Ｒ以下の最大整数をＭとし、
Ｍ以下の整数をＱとしたとき、
（Ｋ−１）がＱで割り切れるようなＫとＱの値に基づき、各々の前記シンボルにおいて、前記Ｋ本のキャリアの端のキャリアからＱ本ごとの一定間隔で前記パイロットセルを配置し、且つシンボルに依らず一定のキャリアに連続的に前記パイロットセルを配置し、
前記シンボルごとのデータセル数をＤ個とし、前記ＬＤＰＣブロックの符号長をＮｌｄｐｃビットとしたとき、
Ｎｂｉｔｓ×Ｄ×Ｌ＝ｎ×Ｎｌｄｐｃ
という条件を満たし、
Ｌ個の前記ＴＭＣＣセルを、前記ＯＦＤＭフレーム内の同一のキャリアに配置する、
ことを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
【請求項４】
前記ＯＦＤＭフレームは、周波数方向のキャリア数Ｋ且つ時間方向のシンボル数Ｌの（Ｋ×Ｌ）個のセルで構成されるものであり、
前記ＯＦＤＭフレーム生成部は、
前記シンボルの有効シンボル長をＴｅとし、ガードインターバル長をＴｇとし、ガードインターバル長と有効シンボル長の比であるガードインターバル比ＲをＴｇ／Ｔｅとし、
前記ガードインターバル比Ｒの逆数１／Ｒ以下の最大整数をＭとし、
Ｍ以下の整数をＱとしたとき、
（Ｋ−１）がＱで割り切れるようなＫとＱの値に基づき、
且つ、ＬがＮｓｐ（Ｎｓｐは、２以上の整数）で割り切れるようなＬとＮｓｐの値に基づき、
周波数方向と時間方向の両方向に分散させて前記パイロットセルを配置するため、Ｌ行Ｋ列の２次元配列において、各々の前記シンボルにおいて周波数方向にＱ本ごとの間隔で前記パイロットセルを配置し、且つ、前記パイロットセルを配置し得る前記キャリアにおいて時間方向にＮｓｐ個のシンボルごとの間隔で前記パイロットセルを配置し、
前記シンボルごとのデータセル数をＤ個とし、前記ＬＤＰＣブロックの符号長をＮｌｄｐｃビットとしたとき、
Ｄ×Ｌ＝ｎ×Ｎｌｄｐｃ
という条件を満たし、
Ｌ個の前記ＴＭＣＣセルを、前記ＯＦＤＭフレーム内の同一のキャリアに配置する、
ことを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
【請求項５】
前記ＯＦＤＭフレームは、周波数方向のキャリア数Ｋ且つ時間方向のシンボル数Ｌの（Ｋ×Ｌ）個のセルで構成されるものであり、
前記ＯＦＤＭフレーム生成部は、
連続するＦｓ個（Ｆｓは、正整数）の前記ＯＦＤＭフレームをスーパーフレームとして、
前記シンボルの有効シンボル長をＴｅとし、ガードインターバル長をＴｇとし、ガードインターバル長と有効シンボル長の比であるガードインターバル比ＲをＴｇ／Ｔｅとし、
前記ガードインターバル比Ｒの逆数１／Ｒ以下の最大整数をＭとし、
Ｍ以下の整数をＱとしたとき、
（Ｋ−１）がＱで割り切れるようなＫとＱの値に基づき、
周波数方向と時間方向の両方向に分散させて前記パイロットセルを配置するため、Ｆｓ個の前記ＯＦＤＭフレームから成る前記スーパーフレームの（Ｌ×Ｆｓ）行Ｋ列の２次元配列において、各々の前記シンボルにおいて周波数方向にＱ本ごとの間隔で前記パイロットセルを配置し、且つ、前記パイロットセルを配置し得る前記キャリアにおいて時間方向にＮｓｐ個（Ｎｓｐは、２以上の整数）のシンボルごとの間隔で前記パイロットセルを配置し、且つ、前記ＯＦＤＭフレームの境界を跨る箇所においても前記Ｎｓｐ個のシンボルごとの前記パイロットセルの配置間隔を維持し、
（Ｆｓ×Ｌ）は、Ｎｓｐの倍数であり、
前記シンボルごとのデータセル数をＤ個とし、前記ＬＤＰＣブロックの符号長をＮｌｄｐｃビットとしたとき、
Ｄ×Ｌ＝ｎ×Ｎｌｄｐｃ
という条件を満たし、
Ｌ個の前記ＴＭＣＣセルを前記ＯＦＤＭフレーム内の同一のキャリアに配置し、前記スーパーフレームの先頭の前記ＯＦＤＭフレームを検出するための信号を、当該先頭のＯＦＤＭフレーム内の所定のシンボルにおける前記ＴＭＣＣセル内に配置する、
ことを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
【請求項６】
空間多重数Ｎａｎｔ（Ｎａｎｔは、２以上の整数）の空間多重方式のＭＩＭＯにより前記ＯＦＤＭフレームを送信する送信装置であって、
前記ＯＦＤＭフレーム生成部は、前記ＬＤＰＣブロックをＮａｎｔ個のサブブロックに分割して、分割された各々の前記サブブロックをＮａｎｔ個の送信アンテナに対応するように、各送信アンテナに対応する前記ＯＦＤＭフレーム内に配置し、ちょうど整数個の前記サブブロックを前記ＯＦＤＭフレーム内のデータセルに収容し、
前記ＯＦＤＭフレーム生成部によって生成された各ＯＦＤＭフレームをそれぞれの前記送信アンテナから送信する、
ことを特徴とする請求項１から５までのいずれか一項に記載の送信装置。
【請求項７】
前記ＯＦＤＭフレーム生成部は、
前記ＬＤＰＣエンコーダーから出力された前記ＬＤＰＣブロックを変調して前記データセルに格納するためのデータ信号を出力する変調部と、
前記パイロット信号を生成するパイロット信号発生部と、
前記ＯＦＤＭフレーム同期情報を少なくとも含むＴＭＣＣ信号を生成するＴＭＣＣ信号発生部と、
前記ＯＦＤＭフレーム内に時間方向に配列されるシンボルごとに、前記データセルと前記パイロットセルと前記ＴＭＣＣセルとをそれぞれ配置するキャリアを表す配置情報を記憶するフレーム構成パターン記憶部と、
前記変調部から出力される前記データ信号と、前記パイロット信号発生部から出力される前記パイロット信号と、前記ＴＭＣＣ信号発生部から出力される前記ＴＭＣＣ信号とを入力し、制御信号にしたがって、前記データ信号と前記パイロット信号と前記ＴＭＣＣ信号とを切り替えて出力するスイッチと、
前記フレーム構成パターン記憶部から、前記シンボルごとに前記配置情報を読み出し、前記データ信号を前記データセルに配置し、前記パイロット信号を前記パイロットセルに配置し、前記ＴＭＣＣ信号を前記ＴＭＣＣセルに配置するよう、前記スイッチに対して前記制御信号を供給するスイッチ制御部と、
を含むことを特徴とする請求項１から６までのいずれか一項に記載の送信装置。
【請求項８】
互いに直交する複数のキャリアを用い、且つ所定のシンボル数で構成したＯＦＤＭフレームを受信する受信装置であって、
前記ＯＦＤＭフレーム内に配置されたＴＭＣＣセルからＴＭＣＣ信号を取得することによって、前記ＯＦＤＭフレームの同期を検出するとともに、伝送パラメーターを取得するＴＭＣＣ信号受信処理部と、
前記伝送パラメーターに基づいて、前記ＯＦＤＭフレームに含まれるデータセルを復調するとともに、前記データセルから、前記ＯＦＤＭフレーム１個あたりちょうどｎ個（ｎは１以上の整数）収容されたＬＤＰＣブロックをそれぞれ取得する復調部と、
前記復調部によって取得された前記ＬＤＰＣブロックについてＬＤＰＣ復号処理を行ってＬＤＰＣ符号化前のデータを取得するＬＤＰＣデコーダーと、
を具備することを特徴とする受信装置。
【請求項９】
受信する前記ＯＦＤＭフレームは、
周波数方向のキャリア数Ｋ且つ時間方向のシンボル数Ｌの（Ｋ×Ｌ）個のセルで構成されるものであり、
（Ｋ−１）がＱで割り切れるようなＫとＱの値に基づき、各々の前記シンボルにおいて、前記Ｋ本のキャリアの端のキャリアからＱ本ごとの一定間隔でパイロットセルが配置されており、且つシンボルに依らず一定のキャリアに連続的に前記パイロットセルを配置し、
前記シンボルごとのデータセル数をＤ個とし、前記ＬＤＰＣブロックの符号長をＮｌｄｐｃビットとしたとき、
Ｄ×Ｌ＝ｎ×Ｎｌｄｐｃ
という条件を満たす、
ことを特徴とする請求項８に記載の受信装置。
【請求項１０】
受信する前記ＯＦＤＭフレームは、
周波数方向のキャリア数Ｋ且つ時間方向のシンボル数Ｌの（Ｋ×Ｌ）個のセルで構成されるものであり、
前記データセルの変調多値数がＭ１＿１，Ｍ１＿２，・・・，Ｍ１＿ｍのｍ個（ｍは１以上の整数）に限定されており、ｌｏｇ２（Ｍ１＿１），ｌｏｇ２（Ｍ１＿２），・・・，ｌｏｇ２（Ｍ１＿ｍ）の最大公約数をＮｂｉｔｓとし、
（Ｋ−１）がＱで割り切れるようなＫとＱの値に基づき、各々の前記シンボルにおいて、前記Ｋ本のキャリアの端のキャリアからＱ本ごとの一定間隔でパイロットセルを配置し、且つシンボルに依らず一定のキャリアに連続的に前記パイロットセルを配置し、
前記シンボルごとのデータセル数をＤ個とし、前記ＬＤＰＣブロックの符号長をＮｌｄｐｃビットとしたとき、
Ｎｂｉｔｓ×Ｄ×Ｌ＝ｎ×Ｎｌｄｐｃ
という条件を満たす、
ことを特徴とする請求項８に記載の受信装置。
【請求項１１】
受信する前記ＯＦＤＭフレームは、
周波数方向のキャリア数Ｋ且つ時間方向のシンボル数Ｌの（Ｋ×Ｌ）個のセルで構成されるものであり、
（Ｋ−１）がＱで割り切れるようなＫとＱの値に基づき、
且つ、ＬがＮｓｐ（Ｎｓｐは、２以上の整数）で割り切れるようなＬとＮｓｐの値に基づき、
周波数方向と時間方向の両方向に分散させてパイロットセルが配置され、Ｌ行Ｋ列の２次元配列において、各々の前記シンボルにおいて周波数方向にＱ本ごとの間隔で前記パイロットセルが配置され、且つ、前記パイロットセルを配置し得る前記キャリアにおいて時間方向にＮｓｐ個のシンボルごとの間隔で前記パイロットセルが配置され、
前記シンボルごとのデータセル数をＤ個とし、前記ＬＤＰＣブロックの符号長をＮｌｄｐｃビットとしたとき、
Ｄ×Ｌ＝ｎ×Ｎｌｄｐｃ
という条件を満たす、
ことを特徴とする請求項８に記載の受信装置。
【請求項１２】
連続するＦｓ個（Ｆｓは、正整数）の前記ＯＦＤＭフレームがスーパーフレームであり、
前記ＴＭＣＣ信号受信処理部は、前記ＴＭＣＣ信号に基づいて前記スーパーフレームの同期を検出するものであり、
受信する前記ＯＦＤＭフレームは、
周波数方向のキャリア数Ｋ且つ時間方向のシンボル数Ｌの（Ｋ×Ｌ）個のセルで構成されるものであり、
（Ｋ−１）がＱで割り切れるようなＫとＱの値に基づき、
周波数方向と時間方向の両方向に分散させてパイロットセルが配置され、Ｆｓ個の前記ＯＦＤＭフレームから成る前記スーパーフレームの（Ｌ×Ｆｓ）行Ｋ列の２次元配列において、各々の前記シンボルにおいて周波数方向にＱ本ごとの間隔で前記パイロットセルが配置され、且つ、前記パイロットセルを配置し得る前記キャリアにおいて時間方向にＮｓｐ個（Ｎｓｐは、２以上の整数）のシンボルごとの間隔で前記パイロットセルが配置され、且つ、前記ＯＦＤＭフレームの境界を跨る箇所においても前記Ｎｓｐ個のシンボルごとの前記パイロットセルの配置間隔が維持され、
（Ｆｓ×Ｌ）は、Ｎｓｐの倍数であり、
前記シンボルごとのデータセル数をＤ個とし、前記ＬＤＰＣブロックの符号長をＮｌｄｐｃビットとしたとき、
Ｄ×Ｌ＝ｎ×Ｎｌｄｐｃ
という条件を満たす、
ことを特徴とする請求項８に記載の受信装置。
【請求項１３】
空間多重数Ｎａｎｔ（Ｎａｎｔは、２以上の整数）の空間多重方式のＭＩＭＯにより送信される前記ＯＦＤＭフレームを受信する受信装置であって、
前記復調部は、前記空間多重数に対応するＮａｎｔ個の前記ＯＦＤＭフレームのそれぞれのデータセルからサブブロックを取得し、
前記ＬＤＰＣデコーダーは、それらのＮａｎｔ個の前記サブブロックから復元されたＬＤＰＣブロックについてＬＤＰＣ復号処理を行う、
ことを特徴とする請求項８から１２までのいずれか一項に記載の受信装置。
【請求項１４】
ＬＤＰＣ符号を内符号としてＯＦＤＭ方式で送信するためのＯＦＤＭフレームを構成するフレーム構成方法であって、
前記ＯＦＤＭフレーム内に、ＬＤＰＣ符号化されたＬＤＰＣブロックを伝送するためのデータセルと、復調基準となるパイロット信号を伝送するためのパイロットセルと、ＯＦＤＭフレーム同期情報を少なくとも含むＴＭＣＣセルとを配置し、且つ、１個の前記ＯＦＤＭフレームに含まれる前記データセルにちょうどｎ個（ｎは１以上の整数）の前記ＬＤＰＣブロックを収容させる、
ことを特徴とするフレーム構成方法。
【請求項１５】
伝送するデータをＬＤＰＣで符号化してＬＤＰＣブロックを出力するＬＤＰＣエンコーダーと、
ＯＦＤＭフレーム内に、前記ＬＤＰＣエンコーダーから出力された前記ＬＤＰＣブロックを伝送するためのデータセルと、復調基準となるパイロット信号を伝送するためのパイロットセルと、ＯＦＤＭフレーム同期情報を少なくとも含むＴＭＣＣセルとを配置し、且つ、１個の前記ＯＦＤＭフレームに含まれる前記データセルにちょうどｎ個（ｎは１以上の整数）の前記ＬＤＰＣブロックを収容させるＯＦＤＭフレーム生成部と、
を具備することを特徴とするチップ。
【請求項１６】
ＯＦＤＭフレーム内に配置されたＴＭＣＣセルからＴＭＣＣ信号を取得することによって、前記ＯＦＤＭフレームの同期を検出するとともに、伝送パラメーターを取得するＴＭＣＣ信号受信処理部と、
前記伝送パラメーターに基づいて、前記ＯＦＤＭフレームに含まれるデータセルを復調するとともに、前記データセルから、前記ＯＦＤＭフレーム１個あたりちょうどｎ個（ｎは１以上の整数）収容されたＬＤＰＣブロックをそれぞれ取得する復調部と、
前記復調部によって取得された前記ＬＤＰＣブロックについてＬＤＰＣ復号処理を行ってＬＤＰＣ符号化前のデータを取得するＬＤＰＣデコーダーと、
を具備することを特徴とするチップ。
【請求項１７】
コンピューターを、
伝送するデータをＬＤＰＣで符号化してＬＤＰＣブロックを出力するＬＤＰＣエンコーダー、
ＯＦＤＭフレーム内に、前記ＬＤＰＣエンコーダーから出力された前記ＬＤＰＣブロックを伝送するためのデータセルと、復調基準となるパイロット信号を伝送するためのパイロットセルと、ＯＦＤＭフレーム同期情報を少なくとも含むＴＭＣＣセルとを配置し、且つ、１個の前記ＯＦＤＭフレームに含まれる前記データセルにちょうどｎ個（ｎは１以上の整数）の前記ＬＤＰＣブロックを収容させるＯＦＤＭフレーム生成部、
として機能させるためのプログラム。
【請求項１８】
コンピューターを、
ＯＦＤＭフレーム内に配置されたＴＭＣＣセルからＴＭＣＣ信号を取得することによって、前記ＯＦＤＭフレームの同期を検出するとともに、伝送パラメーターを取得するＴＭＣＣ信号受信処理部、
前記伝送パラメーターに基づいて、前記ＯＦＤＭフレームに含まれるデータセルを復調するとともに、前記データセルから、前記ＯＦＤＭフレーム１個あたりちょうどｎ個（ｎは１以上の整数）収容されたＬＤＰＣブロックをそれぞれ取得する復調部、
前記復調部によって取得された前記ＬＤＰＣブロックについてＬＤＰＣ復号処理を行ってＬＤＰＣ符号化前のデータを取得するＬＤＰＣデコーダー、
として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信装置、受信装置、フレーム構成方法、チップ、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高性能な誤り訂正符号であるＬＤＰＣ符号（low-density parity-check code，低密度パリティ検査符号）に注目が集まっており、さまざまな無線システムに導入されている。例えば、無線ＬＡＮの規格であるＩＥＥＥ ８０２．１１ａｃや、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎや、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅや、さらには、高度広帯域衛星デジタル放送方式や、ＤＶＢ−Ｔ２，Ｓ２等にもＬＤＰＣ符号が採用されている。ＬＤＰＣ符号は、ブロック符号の一種であり、符号長が長いほど訂正能力が高くなる。例えば、高度広帯域衛星デジタル放送方式や、ＤＶＢ−Ｔ２や、ＤＶＢ−Ｓ２では、数万ビットの符号長が用いられている。
【０００３】
一方、多くの無線システムではマルチパス耐性の優れたＯＦＤＭ伝送方式がよく用いられている。特許文献１では、ＯＦＤＭ伝送方式のパラメーター（パイロットキャリア、データキャリア等の配置など）の決定方法が開示されている。
ＯＦＤＭ伝送方式の内符号としてＬＤＰＣ符号を用いる無線システムも導入されている。上に挙げた規格のうち、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ，ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ，ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ，ＤＶＢ−Ｔ２は、それに該当する。非特許文献１には、ＤＶＢ−Ｔ２の規格が記載されている。また、特許文献２や、特許文献３や、非特許文献２にも、ＯＦＤＭ伝送方式の内符号としてＬＤＰＣ符号を用いる技術が記載されている。
【０００４】
ＯＦＤＭ伝送方式では、複数の直交したキャリアに変調シンボルを割り当てるため、１シンボルあたり、キャリア数（Ｋ）に相当する変調シンボルを並列伝送できる。キャリアには、情報を伝送するためのデータキャリアの他、チャネル応答推定用のパイロットキャリアや、復調に必要な伝送パラメーターを受信側に伝えるための伝送制御信号を伝送するためのＴＭＣＣ（Transmission and Multiplexing Configuration and Control）キャリアや、付加情報を伝送するためのＡＣ（Auxiliary Channel）キャリアなどがある。１シンボルあたりのデータキャリア数をＤとして、データキャリアの変調多値数がＭ１の場合は、１シンボルあたりの伝送可能ビット数は、Ｄ×ｌｏｇ２（Ｍ１）である。さらに、一般的には複数の連続したシンボルをひとまとめにしたＯＦＤＭフレーム（パケット）を変調・復調の単位とする。１個のＯＦＤＭフレームを構成するシンボルがＬ個である場合、１個のＯＦＤＭフレームあたりの伝送可能ビット数は、Ｌ×Ｄ×ｌｏｇ２（Ｍ１）である。
【０００５】
ＬＤＰＣ符号はブロック符号である。ＬＤＰＣ符号の符号長がＮｌｄｐｃ［ビット］の場合、伝送する情報とパリティとを含んだＮｌｄｐｃ［ビット］のブロックを一つの単位として、符号化処理および復号処理が行われる。この単位をＬＤＰＣブロックと呼ぶ。つまり、復号処理においてはＬＤＰＣブロック内のＮｌｄｐｃ［ビット］の全てが揃わないと復号できないので、ＬＤＰＣブロックの先頭ビットを検出し、以降のＮｌｄｐｃ［ビット］分のデータを得たのち、復号処理を行う必要がある。したがって、上記の１個のＯＦＤＭフレームによる伝送可能ビット数は、Ｎｌｄｐｃ［ビット］以上であること望ましく、また、ＬＤＰＣブロックの先頭ビットを受信側で常に検出できるようにしておく必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３６９１３５７号公報
【特許文献２】特開２０１３−２１４９３７号公報
【特許文献３】特許第５５２４４２１号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】ETSI，“Digital Video Broadcasting (DVB);Frame structure channel coding and modulation for a second generation digital terrestrial television broadcasting system (DVB-T2)”，ETSI EN 302 755，V1.4.1，２０１５年
【非特許文献２】宮坂宏明ほか，「次世代地上放送における誤り訂正符号用ポインタの検討」，映像情報メディア学会技術報告，vol.39，no.38，BCT2015-69，２０１５年，p.1-4
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述した先行技術の各々には、次のような問題がある。
特許文献１に記載されているＯＦＤＭ伝送方式のキャリア配置方法では、ＬＤＰＣ符号を内符号として用いる場合について、特に考慮された記述はない。
特許文献２には、ＯＦＤＭ伝送方式におけるＬＤＰＣ符号の適用が記述されているものの、ＬＤＰＣブロックの先頭ビットの検出方法は開示されていない。
特許文献３および非特許文献１には、ＯＦＤＭ伝送方式におけるＬＤＰＣブロックの送信および受信方法が説明されており、ＬＤＰＣブロックの正常な復号ができるような仕組みが記述されている。即ち、ＬＤＰＣブロックの先頭ビットが検出できる仕組みが記述されている。しかしながら、特許文献３および非特許文献１に記載されている技術では、ＯＦＤＭフレーム内にＬＤＰＣブロックを格納しようとするときに、ＯＦＤＭフレーム内に使用されない領域が生じる可能性がある。つまり、特許文献３および非特許文献１に記載されている技術では、伝送効率が悪くなってしまう可能性があった。
【０００９】
非特許文献２には、複数のＯＦＤＭフレームにまたがってＬＤＰＣブロックを配置することによって、ＯＦＤＭフレーム内に使用されない領域が生じないようにする技術が記載されている。この場合、ＯＦＤＭフレーム内でＬＤＰＣブロックの先頭を検出する必要があるため、ＬＤＰＣブロックの先頭ビットの位置を表す制御信号を埋め込むようにしている。非特許文献２の技術では、特許文献３および非特許文献１の技術と比べると伝送効率が向上するものの、ＬＤＰＣブロックの先頭ビット位置を示す制御信号によって、情報伝送のためのビット数が若干減るという問題が残る。また、送信側でＬＤＰＣブロックの先頭ビット位置を示す制御信号を埋め込んだり、受信側でその制御信号を検出したりする必要があるため、それぞれ、送信回路および受信回路が複雑化するという問題もある。
【００１０】
本発明は、上記の課題認識に基づいて行われたものである。本発明は、伝送効率を低下させることなく、また、送受信の回路を複雑にすることなく、ＬＤＰＣ符号を内符号として用いたＯＦＤＭ伝送を行うための送信装置、受信装置、フレーム構成方法、チップ、およびプログラムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
［１］上記の課題を解決するため、本発明の一態様による送信装置は、互いに直交する複数のキャリアを用い、且つ所定のシンボル数で構成したＯＦＤＭフレームを送信する送信装置であって、伝送するデータをＬＤＰＣで符号化してＬＤＰＣブロックを出力するＬＤＰＣエンコーダーと、前記ＯＦＤＭフレーム内に、前記ＬＤＰＣエンコーダーから出力された前記ＬＤＰＣブロックを伝送するためのデータセルと、復調基準となるパイロット信号を伝送するためのパイロットセルと、ＯＦＤＭフレーム同期情報を少なくとも含むＴＭＣＣセルとを配置し、且つ、１個の前記ＯＦＤＭフレームに含まれる前記データセルにちょうどｎ個（ｎは１以上の整数）の前記ＬＤＰＣブロックを収容させるＯＦＤＭフレーム生成部と、を具備することを特徴とする。
【００１２】
［２］また、本発明の一態様は、上記の送信装置において、前記ＯＦＤＭフレームは、周波数方向のキャリア数Ｋ且つ時間方向のシンボル数Ｌの（Ｋ×Ｌ）個のセルで構成されるものであり、前記ＯＦＤＭフレーム生成部は、前記シンボルの有効シンボル長をＴｅとし、ガードインターバル長をＴｇとし、ガードインターバル長と有効シンボル長の比であるガードインターバル比ＲをＴｇ／Ｔｅとし、前記ガードインターバル比Ｒの逆数１／Ｒ以下の最大整数をＭとし、Ｍ以下の整数をＱとしたとき、（Ｋ−１）がＱで割り切れるようなＫとＱの値に基づき、各々の前記シンボルにおいて、前記Ｋ本のキャリアの端のキャリアからＱ本ごとの一定間隔で前記パイロットセルを配置し、且つシンボルに依らず一定のキャリアに連続的に前記パイロットセルを配置し、前記シンボルごとのデータセル数をＤ個とし、前記ＬＤＰＣブロックの符号長をＮｌｄｐｃビットとしたとき、  Ｄ×Ｌ＝ｎ×Ｎｌｄｐｃ  という条件を満たし、Ｌ個の前記ＴＭＣＣセルを、前記ＯＦＤＭフレーム内の同一のキャリアに配置する、ことを特徴とする。
【００１３】
［３］また、本発明の一態様は、上記の送信装置において、前記ＯＦＤＭフレームは、周波数方向のキャリア数Ｋ且つ時間方向のシンボル数Ｌの（Ｋ×Ｌ）個のセルで構成されるものであり、前記ＯＦＤＭフレーム生成部は、前記データセルの変調多値数がＭ１＿１，Ｍ１＿２，・・・，Ｍ１＿ｍのｍ個（ｍは１以上の整数）に限定されている場合に、ｌｏｇ２（Ｍ１＿１），ｌｏｇ２（Ｍ１＿２），・・・，ｌｏｇ２（Ｍ１＿ｍ）の最大公約数をＮｂｉｔｓとし、前記シンボルの有効シンボル長をＴｅとし、ガードインターバル長をＴｇとし、ガードインターバル長と有効シンボル長の比であるガードインターバル比ＲをＴｇ／Ｔｅとし、前記ガードインターバル比Ｒの逆数１／Ｒ以下の最大整数をＭとし、Ｍ以下の整数をＱとしたとき、（Ｋ−１）がＱで割り切れるようなＫとＱの値に基づき、各々の前記シンボルにおいて、前記Ｋ本のキャリアの端のキャリアからＱ本ごとの一定間隔で前記パイロットセルを配置し、且つシンボルに依らず一定のキャリアに連続的に前記パイロットセルを配置し、前記シンボルごとのデータセル数をＤ個とし、前記ＬＤＰＣブロックの符号長をＮｌｄｐｃビットとしたとき、  Ｎｂｉｔｓ×Ｄ×Ｌ＝ｎ×Ｎｌｄｐｃ  という条件を満たし、Ｌ個の前記ＴＭＣＣセルを、前記ＯＦＤＭフレーム内の同一のキャリアに配置する、ことを特徴とする。
【００１４】
［４］また、本発明の一態様は、上記の送信装置において、前記ＯＦＤＭフレームは、周波数方向のキャリア数Ｋ且つ時間方向のシンボル数Ｌの（Ｋ×Ｌ）個のセルで構成されるものであり、前記ＯＦＤＭフレーム生成部は、前記シンボルの有効シンボル長をＴｅとし、ガードインターバル長をＴｇとし、ガードインターバル長と有効シンボル長の比であるガードインターバル比ＲをＴｇ／Ｔｅとし、前記ガードインターバル比Ｒの逆数１／Ｒ以下の最大整数をＭとし、Ｍ以下の整数をＱとしたとき、（Ｋ−１）がＱで割り切れるようなＫとＱの値に基づき、且つ、ＬがＮｓｐ（Ｎｓｐは、２以上の整数）で割り切れるようなＬとＮｓｐの値に基づき、周波数方向と時間方向の両方向に分散させて前記パイロットセルを配置するため、Ｌ行Ｋ列の２次元配列において、各々の前記シンボルにおいて周波数方向にＱ本ごとの間隔で前記パイロットセルを配置し、且つ、前記パイロットセルを配置し得る前記キャリアにおいて時間方向にＮｓｐ個のシンボルごとの間隔で前記パイロットセルを配置し、前記シンボルごとのデータセル数をＤ個とし、前記ＬＤＰＣブロックの符号長をＮｌｄｐｃビットとしたとき、  Ｄ×Ｌ＝ｎ×Ｎｌｄｐｃ  という条件を満たし、Ｌ個の前記ＴＭＣＣセルを、前記ＯＦＤＭフレーム内の同一のキャリアに配置する、ことを特徴とする。
【００１５】
［５］また、本発明の一態様は、上記の送信装置において、前記ＯＦＤＭフレームは、周波数方向のキャリア数Ｋ且つ時間方向のシンボル数Ｌの（Ｋ×Ｌ）個のセルで構成されるものであり、前記ＯＦＤＭフレーム生成部は、連続するＦｓ個（Ｆｓは、正整数）の前記ＯＦＤＭフレームをスーパーフレームとして、前記シンボルの有効シンボル長をＴｅとし、ガードインターバル長をＴｇとし、ガードインターバル長と有効シンボル長の比であるガードインターバル比ＲをＴｇ／Ｔｅとし、前記ガードインターバル比Ｒの逆数１／Ｒ以下の最大整数をＭとし、Ｍ以下の整数をＱとしたとき、（Ｋ−１）がＱで割り切れるようなＫとＱの値に基づき、周波数方向と時間方向の両方向に分散させて前記パイロットセルを配置するため、Ｆｓ個の前記ＯＦＤＭフレームから成る前記スーパーフレームの（Ｌ×Ｆｓ）行Ｋ列の２次元配列において、各々の前記シンボルにおいて周波数方向にＱ本ごとの間隔で前記パイロットセルを配置し、且つ、前記パイロットセルを配置し得る前記キャリアにおいて時間方向にＮｓｐ個（Ｎｓｐは、２以上の整数）のシンボルごとの間隔で前記パイロットセルを配置し、且つ、前記ＯＦＤＭフレームの境界を跨る箇所においても前記Ｎｓｐ個のシンボルごとの前記パイロットセルの配置間隔を維持し、（Ｆｓ×Ｌ）は、Ｎｓｐの倍数であり、前記シンボルごとのデータセル数をＤ個とし、前記ＬＤＰＣブロックの符号長をＮｌｄｐｃビットとしたとき、  Ｄ×Ｌ＝ｎ×Ｎｌｄｐｃ  という条件を満たし、Ｌ個の前記ＴＭＣＣセルを前記ＯＦＤＭフレーム内の同一のキャリアに配置し、前記スーパーフレームの先頭の前記ＯＦＤＭフレームを検出するための信号を、当該先頭のＯＦＤＭフレーム内の所定のシンボルにおける前記ＴＭＣＣセル内に配置する、ことを特徴とする。
【００１６】
［６］また、本発明の一態様は、上記の送信装置において、空間多重数Ｎａｎｔ（Ｎａｎｔは、２以上の整数）の空間多重方式のＭＩＭＯにより前記ＯＦＤＭフレームを送信する送信装置であって、前記ＯＦＤＭフレーム生成部は、前記ＬＤＰＣブロックをＮａｎｔ個のサブブロックに分割して、分割された各々の前記サブブロックをＮａｎｔ個の送信アンテナに対応するように、各送信アンテナに対応する前記ＯＦＤＭフレーム内に配置し、ちょうど整数個の前記サブブロックを前記ＯＦＤＭフレーム内のデータセルに収容し、前記ＯＦＤＭフレーム生成部によって生成された各ＯＦＤＭフレームをそれぞれの前記送信アンテナから送信する、ことを特徴とする。
【００１７】
［７］また、本発明の一態様は、上記の送信装置において、前記ＯＦＤＭフレーム生成部は、前記ＬＤＰＣエンコーダーから出力された前記ＬＤＰＣブロックを変調して前記データセルに格納するためのデータ信号を出力する変調部と、前記パイロット信号を生成するパイロット信号発生部と、前記ＯＦＤＭフレーム同期情報を少なくとも含むＴＭＣＣ信号を生成するＴＭＣＣ信号発生部と、前記ＯＦＤＭフレーム内に時間方向に配列されるシンボルごとに、前記データセルと前記パイロットセルと前記ＴＭＣＣセルとをそれぞれ配置するキャリアを表す配置情報を記憶するフレーム構成パターン記憶部と、前記変調部から出力される前記データ信号と、前記パイロット信号発生部から出力される前記パイロット信号と、前記ＴＭＣＣ信号発生部から出力される前記ＴＭＣＣ信号とを入力し、制御信号にしたがって、前記データ信号と前記パイロット信号と前記ＴＭＣＣ信号とを切り替えて出力するスイッチと、前記フレーム構成パターン記憶部から、前記シンボルごとに前記配置情報を読み出し、前記データ信号を前記データセルに配置し、前記パイロット信号を前記パイロットセルに配置し、前記ＴＭＣＣ信号を前記ＴＭＣＣセルに配置するよう、前記スイッチに対して前記制御信号を供給するスイッチ制御部と、を含むことを特徴とする。
【００１８】
［８］また、本発明の一態様による受信装置は、互いに直交する複数のキャリアを用い、且つ所定のシンボル数で構成したＯＦＤＭフレームを受信する受信装置であって、前記ＯＦＤＭフレーム内に配置されたＴＭＣＣセルからＴＭＣＣ信号を取得することによって、前記ＯＦＤＭフレームの同期を検出するとともに、伝送パラメーターを取得するＴＭＣＣ信号受信処理部と、前記伝送パラメーターに基づいて、前記ＯＦＤＭフレームに含まれるデータセルを復調するとともに、前記データセルから、前記ＯＦＤＭフレーム１個あたりちょうどｎ個（ｎは１以上の整数）収容されたＬＤＰＣブロックをそれぞれ取得する復調部と、前記復調部によって取得された前記ＬＤＰＣブロックについてＬＤＰＣ復号処理を行ってＬＤＰＣ符号化前のデータを取得するＬＤＰＣデコーダーと、を具備することを特徴とする。
【００１９】
［９］また、本発明の一態様は、上記の受信装置において、受信する前記ＯＦＤＭフレームは、周波数方向のキャリア数Ｋ且つ時間方向のシンボル数Ｌの（Ｋ×Ｌ）個のセルで構成されるものであり、（Ｋ−１）がＱで割り切れるようなＫとＱの値に基づき、各々の前記シンボルにおいて、前記Ｋ本のキャリアの端のキャリアからＱ本ごとの一定間隔でパイロットセルが配置されており、且つシンボルに依らず一定のキャリアに連続的に前記パイロットセルを配置し、前記シンボルごとのデータセル数をＤ個とし、前記ＬＤＰＣブロックの符号長をＮｌｄｐｃビットとしたとき、  Ｄ×Ｌ＝ｎ×Ｎｌｄｐｃ  という条件を満たす、ことを特徴とする。
【００２０】
［１０］また、本発明の一態様は、上記の受信装置において、受信する前記ＯＦＤＭフレームは、周波数方向のキャリア数Ｋ且つ時間方向のシンボル数Ｌの（Ｋ×Ｌ）個のセルで構成されるものであり、前記データセルの変調多値数がＭ１＿１，Ｍ１＿２，・・・，Ｍ１＿ｍのｍ個（ｍは１以上の整数）に限定されており、ｌｏｇ２（Ｍ１＿１），ｌｏｇ２（Ｍ１＿２），・・・，ｌｏｇ２（Ｍ１＿ｍ）の最大公約数をＮｂｉｔｓとし、（Ｋ−１）がＱで割り切れるようなＫとＱの値に基づき、各々の前記シンボルにおいて、前記Ｋ本のキャリアの端のキャリアからＱ本ごとの一定間隔でパイロットセルを配置し、且つシンボルに依らず一定のキャリアに連続的に前記パイロットセルを配置し、前記シンボルごとのデータセル数をＤ個とし、前記ＬＤＰＣブロックの符号長をＮｌｄｐｃビットとしたとき、  Ｎｂｉｔｓ×Ｄ×Ｌ＝ｎ×Ｎｌｄｐｃ  という条件を満たす、ことを特徴とする。
【００２１】
［１１］また、本発明の一態様は、上記の受信装置において、受信する前記ＯＦＤＭフレームは、周波数方向のキャリア数Ｋ且つ時間方向のシンボル数Ｌの（Ｋ×Ｌ）個のセルで構成されるものであり、（Ｋ−１）がＱで割り切れるようなＫとＱの値に基づき、且つ、ＬがＮｓｐ（Ｎｓｐは、２以上の整数）で割り切れるようなＬとＮｓｐの値に基づき、周波数方向と時間方向の両方向に分散させてパイロットセルが配置され、Ｌ行Ｋ列の２次元配列において、各々の前記シンボルにおいて周波数方向にＱ本ごとの間隔で前記パイロットセルが配置され、且つ、前記パイロットセルを配置し得る前記キャリアにおいて時間方向にＮｓｐ個のシンボルごとの間隔で前記パイロットセルが配置され、前記シンボルごとのデータセル数をＤ個とし、前記ＬＤＰＣブロックの符号長をＮｌｄｐｃビットとしたとき、  Ｄ×Ｌ＝ｎ×Ｎｌｄｐｃ  という条件を満たす、ことを特徴とする。
【００２２】
［１２］また、本発明の一態様は、上記の受信装置において、連続するＦｓ個（Ｆｓは、正整数）の前記ＯＦＤＭフレームがスーパーフレームであり、前記ＴＭＣＣ信号受信処理部は、前記ＴＭＣＣ信号に基づいて前記スーパーフレームの同期を検出するものであり、受信する前記ＯＦＤＭフレームは、周波数方向のキャリア数Ｋ且つ時間方向のシンボル数Ｌの（Ｋ×Ｌ）個のセルで構成されるものであり、（Ｋ−１）がＱで割り切れるようなＫとＱの値に基づき、周波数方向と時間方向の両方向に分散させてパイロットセルが配置され、Ｆｓ個の前記ＯＦＤＭフレームから成る前記スーパーフレームの（Ｌ×Ｆｓ）行Ｋ列の２次元配列において、各々の前記シンボルにおいて周波数方向にＱ本ごとの間隔で前記パイロットセルが配置され、且つ、前記パイロットセルを配置し得る前記キャリアにおいて時間方向にＮｓｐ個（Ｎｓｐは、２以上の整数）のシンボルごとの間隔で前記パイロットセルが配置され、且つ、前記ＯＦＤＭフレームの境界を跨る箇所においても前記Ｎｓｐ個のシンボルごとの前記パイロットセルの配置間隔が維持され、（Ｆｓ×Ｌ）は、Ｎｓｐの倍数であり、前記シンボルごとのデータセル数をＤ個とし、前記ＬＤＰＣブロックの符号長をＮｌｄｐｃビットとしたとき、  Ｄ×Ｌ＝ｎ×Ｎｌｄｐｃ  という条件を満たす、ことを特徴とする。
【００２３】
［１３］また、本発明の一態様は、上記の受信装置において、空間多重数Ｎａｎｔ（Ｎａｎｔは、２以上の整数）の空間多重方式のＭＩＭＯにより送信される前記ＯＦＤＭフレームを受信する受信装置であって、前記復調部は、前記空間多重数に対応するＮａｎｔ個の前記ＯＦＤＭフレームのそれぞれのデータセルからサブブロックを取得し、前記ＬＤＰＣデコーダーは、それらのＮａｎｔ個の前記サブブロックから復元されたＬＤＰＣブロックについてＬＤＰＣ復号処理を行う、ことを特徴とする。
【００２４】
［１４］また、本発明の一態様は、ＬＤＰＣ符号を内符号としてＯＦＤＭ方式で送信するためのＯＦＤＭフレームを構成するフレーム構成方法であって、前記ＯＦＤＭフレーム内に、ＬＤＰＣ符号化されたＬＤＰＣブロックを伝送するためのデータセルと、復調基準となるパイロット信号を伝送するためのパイロットセルと、ＯＦＤＭフレーム同期情報を少なくとも含むＴＭＣＣセルとを配置し、且つ、１個の前記ＯＦＤＭフレームに含まれる前記データセルにちょうどｎ個（ｎは１以上の整数）の前記ＬＤＰＣブロックを収容させる、ことを特徴とするフレーム構成方法である。
【００２５】
［１５］また、本発明の一態様は、伝送するデータをＬＤＰＣで符号化してＬＤＰＣブロックを出力するＬＤＰＣエンコーダーと、ＯＦＤＭフレーム内に、前記ＬＤＰＣエンコーダーから出力された前記ＬＤＰＣブロックを伝送するためのデータセルと、復調基準となるパイロット信号を伝送するためのパイロットセルと、ＯＦＤＭフレーム同期情報を少なくとも含むＴＭＣＣセルとを配置し、且つ、１個の前記ＯＦＤＭフレームに含まれる前記データセルにちょうどｎ個（ｎは１以上の整数）の前記ＬＤＰＣブロックを収容させるＯＦＤＭフレーム生成部と、を具備することを特徴とするチップである。
【００２６】
［１６］また、本発明の一態様は、ＯＦＤＭフレーム内に配置されたＴＭＣＣセルからＴＭＣＣ信号を取得することによって、前記ＯＦＤＭフレームの同期を検出するとともに、伝送パラメーターを取得するＴＭＣＣ信号受信処理部と、前記伝送パラメーターに基づいて、前記ＯＦＤＭフレームに含まれるデータセルを復調するとともに、前記データセルから、前記ＯＦＤＭフレーム１個あたりちょうどｎ個（ｎは１以上の整数）収容されたＬＤＰＣブロックをそれぞれ取得する復調部と、前記復調部によって取得された前記ＬＤＰＣブロックについてＬＤＰＣ復号処理を行ってＬＤＰＣ符号化前のデータを取得するＬＤＰＣデコーダーと、を具備することを特徴とするチップである。
【００２７】
［１７］また、本発明の一態様は、コンピューターを、伝送するデータをＬＤＰＣで符号化してＬＤＰＣブロックを出力するＬＤＰＣエンコーダー、ＯＦＤＭフレーム内に、前記ＬＤＰＣエンコーダーから出力された前記ＬＤＰＣブロックを伝送するためのデータセルと、復調基準となるパイロット信号を伝送するためのパイロットセルと、ＯＦＤＭフレーム同期情報を少なくとも含むＴＭＣＣセルとを配置し、且つ、１個の前記ＯＦＤＭフレームに含まれる前記データセルにちょうどｎ個（ｎは１以上の整数）の前記ＬＤＰＣブロックを収容させるＯＦＤＭフレーム生成部、として機能させるためのプログラムである。
【００２８】
［１８］また、本発明の一態様は、コンピューターを、ＯＦＤＭフレーム内に配置されたＴＭＣＣセルからＴＭＣＣ信号を取得することによって、前記ＯＦＤＭフレームの同期を検出するとともに、伝送パラメーターを取得するＴＭＣＣ信号受信処理部、前記伝送パラメーターに基づいて、前記ＯＦＤＭフレームに含まれるデータセルを復調するとともに、前記データセルから、前記ＯＦＤＭフレーム１個あたりちょうどｎ個（ｎは１以上の整数）収容されたＬＤＰＣブロックをそれぞれ取得する復調部、前記復調部によって取得された前記ＬＤＰＣブロックについてＬＤＰＣ復号処理を行ってＬＤＰＣ符号化前のデータを取得するＬＤＰＣデコーダー、として機能させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、無駄なパディング処理や、フレーム同期のための複雑な処理を行う必要がなくなり、且つ、すべての伝送可能ビット（フレーム内のデータセル）を情報伝送に割り当てることができる。即ち、本発明によれば、装置を複雑にすることなく、伝送効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態による送信装置の概略機能構成を示すブロック図である。
【図２】同実施形態において、コンティニュアスパイロット方式を適用した場合の、ＯＦＤＭフレームの配置例を示す概略図である。
【図３】同実施形態において、スキャッタードパイロット方式を適用した場合の、ＯＦＤＭフレームの配置例を示す概略図である。
【図４】同実施形態による受信装置の概略機能構成を示すブロック図である。
【図５】同実施形態において、ＭＩＭＯ方式を用いてＬＤＰＣブロックをＯＦＤＭで伝送する際の、ＬＤＰＣブロックとＯＦＤＭフレームとの関係を示す概略図である。
【図６】同実施形態において、ＭＩＭＯ方式を用いる場合の、ＯＦＤＭフレームの構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
次に、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態による送信装置の概略機能構成を示すブロック図である。図示するように、送信装置１は、データ取得部１１と、ＬＤＰＣエンコーダー１２と、変調部１３と、パイロット信号発生部１６と、ＴＭＣＣ信号発生部１７と、スイッチ２１と、ＯＦＤＭフレームタイミング制御部３１と、ＯＦＤＭフレーム構成パターン記憶部３３と、スイッチ制御部３５と、ＩＦＦＴ部４１と、直交変調部４２と、ＤＡ変換部４３と、送信高周波部４４とを含んで構成される。この構成による送信装置１は、ＬＤＰＣにより符号化されたデータを、ＯＦＤＭフレーム内に含めて送信する。なお、ＯＦＤＭフレームは、互いに直交する複数のキャリアを用い、且つ所定のシンボル数で構成したものである。
なお、ＯＦＤＭは、「Orthogonal Frequency Division Multiplexing」（直交周波数分割多重」を表す。また、ＬＤＰＣは、「low-density parity-check code」（低密度パリティ検査符号）を表す。また、ＴＭＣＣは、「Transmission and Multiplexing Configuration and Control」を表す。また、ＩＦＦＴは、「Inverse Fast Fourier Transform」（逆高速フーリエ変換）を表す。
【００３２】
データ取得部１１は、伝送対象とするデジタルデータを、外部から取得し、ＬＤＰＣエンコーダー１２に供給する。
ＬＤＰＣエンコーダー１２は、データ取得部１１から供給されるデータを、ＬＤＰＣで符号化し、ＬＤＰＣブロックとして順次出力していく。具体的には、ＬＤＰＣエンコーダー１２は、誤り訂正のための冗長符号化を行う。後述するように、１個のＯＦＤＭフレームが、ちょうど整数個のＬＤＰＣブロックを収容する。ＬＤＰＣエンコーダー１２は、あるＯＦＤＭフレーム内の最初のＬＤＰＣブロックの先頭ビットを、ＯＦＤＭフレームタイミング制御部３１から供給されるＯＦＤＭフレーム開始タイミングの信号にしたがって、出力する。
【００３３】
変調部１３は、ＬＤＰＣエンコーダー１２から出力されたＬＤＰＣブロックを構成するビットを、順次、所定の変調方法により変調していく。変調部１３は、ＯＦＤＭフレーム内のデータセルに格納するためのデータ信号を出力する。変調部１３における変調方式については、後述する。変調部１３は、必要に応じて、複数種類の変調方式を使い分ける。また、例えば電波伝搬状況等に応じて、適応的に複数種類の変調方式を切り替えて使用してもよい。変調部１３は、直列に入力されるビット列について、変調多値数に応じたシンボルマッピングを行う。変調部１３がシリアル／パラレル変換を行うとも捉えられる。
【００３４】
パイロット信号発生部１６は、ＯＦＤＭフレームタイミング制御部３１からの制御により、ＯＦＤＭフレームフォーマットに合わせて、パイロット信号を発生させる。なお、パイロット信号は、受信側でチャネル推定するために用いられる既知参照信号である。
ＴＭＣＣ信号発生部１７は、ＯＦＤＭフレームタイミング制御部３１からの制御により、ＯＦＤＭフレームフォーマットに合わせて、ＴＭＣＣ信号を発生させる。
【００３５】
スイッチ２１は、変調部１３からのデータキャリア（データセル）と、パイロット信号発生部１６からのパイロットキャリア（パイロットセル）と、ＴＭＣＣ信号発生部１７からのＴＭＣＣキャリア（ＴＭＣＣセル）とを入力する。そして、スイッチ２１は、スイッチ制御部３５からの制御信号にしたがって、入力信号を切り替える。スイッチ２１は、この切り替えの結果として適切に配置された各信号で構成されるＯＦＤＭフレームを、ＩＦＦＴ部４１に出力する。つまり、スイッチ２１は、変調部１３から出力されるデータ信号と、パイロット信号発生部１６から出力されるパイロット信号と、ＴＭＣＣ信号発生部１７から出力されるＴＭＣＣ信号とを入力とする。そして、スイッチ２１は、スイッチ制御部３５からの制御信号にしたがって、データ信号とパイロット信号とＴＭＣＣ信号とを切り替えて出力する。なお、スイッチ２１の後段に、ＯＦＤＭフレームを、あるいはその一部である１シンボル分の信号を一時的に蓄積するバッファメモリを設けてもよい。また、後述するように、スイッチ制御部３５は、ＯＦＤＭフレーム構成パターン記憶部３３を参照することにより、予め定められたフレーム構成になるように、スイッチ２１の切り替え制御を行う。
【００３６】
ＯＦＤＭフレームタイミング制御部３１は、ＯＦＤＭフレームの開始タイミングを決定し、その開始タイミングを表す信号を発生するものである。ＯＦＤＭフレームタイミング制御部３１は、このＯＦＤＭフレームの開始タイミングを表す信号を、ＬＤＰＣエンコーダー１２と、パイロット信号発生部１６と、ＴＭＣＣ信号発生部１７と、スイッチ制御部３５とに供給する。ＯＦＤＭフレームタイミング制御部３１が供給するタイミングの信号に基づいて、これら各部は、ＯＦＤＭフレームを生成する。つまり、ＯＦＤＭフレームタイミング制御部３１が出力するタイミングの信号にしたがって、送信装置１の全体が同期しながら、ＯＦＤＭフレームを生成し、送出していく。
【００３７】
ＯＦＤＭフレーム構成パターン記憶部３３は、送信するＯＦＤＭフレームのフォーマットの情報を記憶する。具体的には、ＯＦＤＭフレーム構成パターン記憶部３３は、ＯＦＤＭフレーム内の、シンボルごとのキャリア（セル）の配置を記憶する。後述するように、キャリアには、データキャリア、パイロットキャリア、ＴＭＣＣキャリア等の種類がある。ＯＦＤＭフレーム構成パターン記憶部３３は、また、データキャリア（データセル）に関して、複数個のＬＤＰＣブロックをＯＦＤＭフレーム内にどのように配置するかを表す情報を記憶する。なお、具体的な、ＯＦＤＭフレームの構成例については、後で、図２，図３，図６を参照しながら説明する。
【００３８】
スイッチ制御部３５は、ＯＦＤＭフレームタイミング制御部３１からの信号により、ＯＦＤＭフレームの開始タイミングを読み取る。そして、スイッチ制御部３５は、ＯＦＤＭフレームの先頭シンボルから順に、各シンボルにおけるキャリア配置をＯＦＤＭフレーム構成パターン記憶部３３から読み出す。そして、スイッチ制御部３５は、読み取ったキャリア配置の情報にしたがって、スイッチ２１を切り替える制御を行う。つまり、スイッチ制御部３５は、データ信号をデータセルに配置し、パイロット信号をパイロットセルに配置し、ＴＭＣＣ信号をＴＭＣＣセルに配置するよう、スイッチ２１に対して制御信号を供給する。スイッチ制御部３５のこの制御により、スイッチ２１は、予め定められたフレーム構成にしたがって、各信号を切り替えて、ＩＦＦＴ部４１への出力を行うよう動作する。
【００３９】
ＩＦＦＴ部４１は、スイッチ２１から入力される周波数領域の信号を、時間領域の信号に変換する。ＩＦＦＴ部は、具体的には、逆高速フーリエ変換の処理を行う。
直交変調部４２は、ＩＦＦＴ部４１から入力される複素信号を、搬送波の同相成分と直交成分として変調する。
ＤＡ変換部４３は、直交変調部４２から入力される変調信号を、デジタル−アナログ（digital-to-analog）変換する。
送信高周波部４４は、ＤＡ変換部４３から出力される変調信号を、無線周波数に変換し、送信する。
【００４０】
なお、上記の各部のうちの、少なくともスイッチ２１と、ＯＦＤＭフレームタイミング制御部３１と、ＯＦＤＭフレーム構成パターン記憶部３３と、スイッチ制御部３５を含む機能が、ＯＦＤＭフレーム生成部を構成する。なお、ＯＦＤＭフレーム生成部の機能として、変調部１３や、パイロット信号発生部１６や、ＴＭＣＣ信号発生部１７を加えてもよい。
ＯＦＤＭフレーム生成部は、ＯＦＤＭフレーム内に、ＬＤＰＣエンコーダー１２から出力されたＬＤＰＣブロックのためのデータセルと、復調基準となるパイロット信号のためのパイロットセルと、ＯＦＤＭフレーム同期情報を少なくとも含むＴＭＣＣセルとを配置する。これにより、ＯＦＤＭフレーム生成部は、ＯＦＤＭフレームを構成し、出力する。その際、ＯＦＤＭフレーム生成部は、１個のＯＦＤＭフレームに含まれるデータセルにちょうどｎ個（ｎは１以上の整数）のＬＤＰＣブロックを収容させる。
【００４１】
送信装置１は、上記の構成により、ＯＦＤＭフレームの内符号としてＬＤＰＣを用いた場合に、伝送効率が良くなるよう、適切に定められたパラメーターを用いてＯＦＤＭフレームを構成する。
ここで、パラメーターとは、ＦＦＴポイント数、ＯＦＤＭフレームを構成するキャリア数（Ｋ）、パイロット信号を何本のキャリアごとに挿入するかを表すパイロット挿入間隔（Ｑ）、そのパイロット挿入間隔を前提としたときのパイロットキャリア数、Ｋ本のキャリアのうちのデータを伝送するためのデータキャリアが何本であるかを表すデータキャリア数（Ｄ）、ＯＦＤＭフレームを構成する時間方向の長さ（シンボル数）であるフレーム長（Ｌ）、１個のＯＦＤＭフレームに格納されるＬＤＰＣブロックの数（ｎ）、Ｋ本のキャリアのうちのパイロットキャリアとデータキャリア以外のキャリア（ＴＭＣＣ、ＡＣ等）の数などといった数値である。
なお、「ＡＣ」については、後で説明する。
【００４２】
ここではまず、想定される５つの場合について説明する。これらの場合の各々について、後で、パラメーターの例を説明する。
【００４３】
［場合１］この場合は、パイロット信号の配置として、コンティニュアスパイロット方式（連続的パイロット方式）を用いる。コンティニュアスパイロット方式では、パイロット信号のために割り当てるキャリアが、時間の経過に伴って変化せず一定である。また、データの変調方式を任意とする。つまり、任意の変調多値数に対して、伝送効率が良くなるように、ＯＦＤＭフレームを構成する。
［場合２］この場合は、パイロット信号の配置として、コンティニュアスパイロット方式を用いる。また、データの変調方式について制約を設ける。つまり、あらかじめ定められた変調多値数の集合を前提として、その集合に属するいずれの変調多値数に対しても、伝送効率が良くなるように、ＯＦＤＭフレームを構成する。変調多値数に制約が加わることにより、ＯＦＤＭフレームの構成の仕方が多様になる。
［場合３］この場合は、パイロット信号の配置として、スキャッタードパイロット方式（分散パイロット方式）を用いる。スキャッタードパイロット方式では、パイロット信号のために割り当てるキャリアがＯＦＤＭフレーム内での時間の経過に伴って変化する。あるキャリアがパイロットキャリアとして用いられるとき、そのキャリアがパイロットキャリアとして用いられる周期（時間方向の周期）をＮｓｐ（シンボル数）とする。そして、フレーム長（１フレームのシンボル数）Ｌを、Ｎｓｐの整数倍とする。
［場合４］この場合は、パイロット信号の配置として、スキャッタードパイロット方式を用いる。また、あるキャリアがパイロットキャリアとして用いられる周期をＮｓｐとするとき、連続するＮｓｐ個のＯＦＤＭフレームを１個のスーパーフレームとして扱う。これにより、フレーム長ＬがＮｓｐの周期でない場合にも、スーパーフレームの先頭シンボルにおいてはパイロットキャリアとして用いられるキャリアの配置が、必ず一定となる。スーパーフレーム内のシンボル位置が定まれば、パイロットキャリアの配置が定まる。
［場合５］この場合は、空間多重方式であるＭＩＭＯを用いる。送信装置側で、送信アンテナの数をＮａｎｔとする。つまり、空間多重数がＮａｎｔである。ＬＤＰＣエンコーダーから出力されたＬＤＰＣブロックは、Ｎａｎｔ個のサブブロックに分割され、それぞれの送信アンテナから送信される。受信側では、Ｎａｎｔ個のサブブロックを復元し、それらのサブブロックを基にＬＤＰＣブロックが再現される。
【００４４】
まず、上で説明した「場合１」および「場合２」における、つまりコンティニュアスパイロット方式を用いる場合の、ＯＦＤＭフレームの構成方法を説明する。
図２は、本実施形態において、コンティニュアスパイロット方式を適用した場合の、ＯＦＤＭフレームの配置例を示す概略図である。同図において、横軸は周波数であり、縦軸は時間である。図示するように、１個のＯＦＤＭフレームは、Ｋ個のキャリア（「サブキャリア」と呼んでもよい）を含む。各キャリアにはキャリア番号が付与されている。キャリア番号は０，１，２，・・・，Ｋ−１と表記されている。また、１個のＯＦＤＭフレームは、Ｌ個のシンボル（伝送シンボル，時間方向の単位）を含む。各シンボルには、シンボル番号が付与されている。シンボル番号は、０，１，２，・・・，Ｌ−１と表記されている。図示する１個の丸印（白丸、黒丸、二重丸）は、セル（「キャリア」等とも呼ばれる）である。つまり、１個のＯＦＤＭフレームは、２次元のＬ行Ｋ列に配置された（Ｌ×Ｋ）個のセルで構成される。
【００４５】
なお、セルには３種類のセルがある。白丸で示すセルは、データセルであり、ＬＤＰＣ符号化されている伝送対象のデータを持つ。黒丸で示すセルは、パイロットセルであり、送信側および受信側で共に既知のパイロット信号を持つ。パイロット信号は、復調の際の基準として用いられる。二重丸で示すセルは、ＴＭＣＣセルであり、ＯＦＤＭフレームの同期を検出するための情報や、伝送パラメーターの情報を持つ。図示するＯＦＤＭフレームにおいては、周波数（キャリア）によって、どの種類のセル（データセル、パイロットセル、ＴＭＣＣセル）が配置されているかが決まっている。
なお、上記の３種類のセルの他に、補助的な付加情報を伝送するためのＡＣ（Auxiliary Channel）セルをさらに配置するようにしてもよい。
【００４６】
各キャリアは、例えば、ＱＰＳＫ（四位相偏移変調，Quaternary Phase-Shift Keying）、１６ＱＡＭ（１６直角位相振幅変調，16 Quadrature Amplitude Modulation）、６４ＱＡＭ，２５６ＱＡＭなどといった変調方式で変調される。
【００４７】
１個のＯＦＤＭフレームは、複数のＬＤＰＣブロックに区切られている。ＯＦＤＭフレームの区切りは、ＬＤＰＣブロックの区切りでもある。つまり、ＯＦＤＭフレームの区切りのタイミングは、ＬＤＰＣブロックの伝送の基準となるタイミングである。図示する例では、１個のＯＦＤＭフレームは、ｎ個のＬＤＰＣブロックを含んでいる。各ＬＤＰＣブロックには、１，２，・・・，ｎの番号が付与されている。
【００４８】
ここで、キャリア数と、パイロットキャリアの配置間隔との関係について説明する。
伝送シンボルの有効シンボル長をＴｅとし、ガードインターバル長をＴｇとし、ガードインターバル長と有効シンボル長の比であるＴｇ／ＴｅをＲとする。Ｒをガードインターバル比と呼ぶ。そして、ガードインターバル比の逆数（１／Ｒ）以下の最大整数をＭとし、Ｍ以下の任意の整数をＱとする。Ｑは、パイロットキャリアの配置間隔である。キャリア数Ｋの値が（Ｑの倍数＋１）であれば、復調の際の基準となるパイロットキャリアを両端のキャリアからＱ本ごとに一定間隔で配置することが可能となる。図示する例では、パイロットキャリアは、両端のキャリアからちょうどＱ本ごとの一定間隔で配置されている。この場合、ｐを非負整数とすると、パイロットキャリアを伝送するためのキャリアの番号ｋは、ｋ＝ｐ×Ｑによって決定される。ただし、０≦ｋ≦Ｋ−１である。図示するＯＦＤＭフレームにおいては、一例としてＱ＝８としている。したがって、図の左端のキャリアから、キャリア番号ｋ＝０，８，１６，・・・と、８本おきにパイロットキャリアを配置している。また、キャリア数Ｋが（８の倍数＋１）であるため、図の右端のキャリア番号Ｋ−１は８の倍数である。したがって、右端のキャリアにもパイロットキャリアが配置される。
以上のように、キャリア数Ｋの値を（Ｑの倍数＋１）とすることにより、パイロットキャリアはキャリアの両端とその間をＱ本おきに配置することができる。
【００４９】
次に、パイロットキャリアの配置間隔Ｑとガードインターバル比Ｒの関係について説明する。
一例として、ガードインターバル比Ｒ＝１／８の場合を考える。ガードインターバル比の逆数（１／Ｒ）以下の最大整数がＭであるので、Ｍ＝８である。つまり、パイロットキャリアの配置の間隔は最大で8である。そして、Ｍ以下の任意の整数Ｑを導入し、Ｑをパイロットキャリアの間隔とすることができる。従って、パイロットキャリアの間隔を8以下の任意の整数にすることができる。ただし、Ｑの値を小さくし過ぎると、全キャリアに対するパイロットキャリアの比率が大きくなるため、データの伝送効率が低下してしまう。
【００５０】
白丸で示すデータキャリア（データセル）には、内符号であるＬＤＰＣ符号により符号化されたＬＤＰＣブロックを割り当てる。１個のデータセルの変調多値数がＭ１の場合、そのデータセルには、Ｎｓ［ビット］を割り当てることができる。ただし、Ｎｓ＝ｌｏｇ２（Ｍ１）である。ＬＤＰＣ符号の符号長（ＬＤＰＣブロックの長さ。ブロック長。）をＮｌｄｐｃ［ビット］とすると、１個のＬＤＰＣブロックを伝送するために必要なデータセルの数は、（Ｎｌｄｐｃ／Ｎｓ）である。
一例として、キャリア変調方式が６４ＱＡＭである場合、変調多値数Ｍ１が６４であるので、Ｎｓ＝ｌｏｇ２（６４）＝６［ビット］である。したがって、Ｎｌｄｐｃ＝６４８００［ビット］の場合、１個のＬＤＰＣブロックを伝送するために必要なデータセルの個数は、１０８００（＝６４８００／６）個である。
【００５１】
送信装置１は、各々がＮｓ［ビット］の情報を有する（Ｎｌｄｐｃ／Ｎｓ）個のデータセルで構成されるＬＤＰＣブロックを、ＯＦＤＭフレーム内に収める。前述の通り、ＯＦＤＭフレームは、Ｌ個のシンボルで構成されている。送信装置１は、１個のＯＦＤＭフレーム内に、ちょうど整数個のＬＤＰＣブロックを収めるようにする。これにより、ＯＦＤＭフレーム内のデータセルが全て無駄なく使われることとなり、伝送効率が良くなる。
従来の技術では、整数個のＬＤＰＣブロックをちょうど１個のＯＦＤＭフレームに収められない場合が生じ得た。その場合は、余ったデータセルがデータの伝送に用いられないため、無駄となり、伝送効率が悪くなってしまう。それに対して、本実施形態の送信装置１は、無駄なく、データセルを、データの伝送に用いることができる。
【００５２】
送信装置１は、１個のＯＦＤＭフレームがちょうど整数個のＬＤＰＣブロックを収容されるように、下の式（１）で表される条件を満たすように、ＯＦＤＭフレームを構成する。
【００５３】
Ｄ×Ｌ×Ｎｓ＝ｎ×Ｎｌｄｐｃ  ・・・  （１）
【００５４】
なお、式（１）において、Ｄは、正整数であり、１個のＯＦＤＭフレームを構成するデータキャリアの本数である。また、Ｌは、前述の通り、ＯＦＤＭフレーム長、即ち１個のＯＦＤＭを構成する伝送シンボルの個数である。また、ｎは、正整数である。
送信装置１は、上の式（１）を満たすような、ＤおよびＬの値を用いて、ＯＦＤＭフレームを構成する。これにより、１個のＯＦＤＭフレームに、ｎ個のＬＤＰＣブロックが収容される。
【００５５】
［場合１］におけるパラメーターについて：
適応変調を用いる場合など、変調方式を切り替え得る場合、即ち、変調多値数を切り替え得る場合がある。任意の変調方式に切り替え得る場合、即ち、任意の変調多値数に切り替え得る場合には、式（１）におけるＮｓを１とすればよい。Ｎｓ＝１とした場合、式（１）は、下の式（２）のように表される。
【００５６】
Ｄ×Ｌ＝ｎ×Ｎｌｄｐｃ  ・・・  （２）
【００５７】
上の式（２）の条件を満たすＤおよびＬを用いることにより、送信装置１は、任意の変調多値数に切り替えても、伝送効率を高く維持することができる。
【００５８】
表１，表２，表３，表４，表５は、「場合１」において、且つ、ＦＦＴポイント数を２０４８または８１９２とした場合に使用し得るパラメーターの例である。また、これらのパラメーターの例は、ＬＤＰＣブロック長Ｎｌｄｐｃ＝６４８００［ｂｉｔ］またはＮｌｄｐｃ＝４４８８０［ｂｉｔ］の場合である。送信装置１は、例えば、これらの表に列挙するパラメーターのいずれかを使用してＯＦＤＭフレームを構成し、送信する。
表１は、ＬＤＰＣブロック長Ｎｌｄｐｃ＝６４８００［ｂｉｔ］であり、ＦＦＴポイント数が２０４８であり、キャリア数Ｋ＝１７２１の場合の例である。
表２，表３は、ＬＤＰＣブロック長Ｎｌｄｐｃ＝６４８００［ｂｉｔ］であり、ＦＦＴポイント数が８１９２であり、キャリア数Ｋ＝６８８１の場合の例である。
なお、表１，表２，表３の各行の通し番号を、各表の右端に便宜的に付している。
表４は、ＬＤＰＣブロック長Ｎｌｄｐｃ＝４４８８０［ｂｉｔ］であり、ＦＦＴポイント数が２０４８であり、キャリア数Ｋ＝１７２１の場合の例である。
表５は、ＬＤＰＣブロック長Ｎｌｄｐｃ＝４４８８０［ｂｉｔ］であり、ＦＦＴポイント数が８１９２であり、キャリア数Ｋ＝６８８１の場合の例である。
なお、表４，表５の各行の通し番号を、各表の右端に便宜的に付している。
なお、これらのパラメーター集合は、次の範囲内において探索されたものである。即ち、フレーム長Ｌの値を、２００以上且つ５００以下としている。また、ＦＦＴポイント数が２０４８である場合のデータキャリア数Ｄの値を、１３５０以上且つ１４４０以下としている。また、ＦＦＴポイント数が８１９２である場合のデータキャリア数Ｄの値を、６２４以上且つ６５００以下としている。
【００５９】
【表１】
2017225092.tif 000003
【００６０】
【表２】
2017225092.tif 000004
【００６１】
【表３】
2017225092.tif 000005
【００６２】
【表４】
2017225092.tif 000006
【００６３】
【表５】
2017225092.tif 000007
【００６４】
［場合２］におけるパラメーターについて：
データキャリアの変調多値数が、限定された値しかとらない場合には、ＤとＬの値に関する条件が緩和され得る。
変調方式が変化しても変調多値数がｍ通りに限定されている場合、それらの変調多値数を、Ｍ１＿１，Ｍ１＿２，・・・，Ｍ１＿ｍとする。これらの変調多値数に対応する、１データセルあたりの情報量Ｎｓは、それぞれ、ｌｏｇ２（Ｍ１＿１），ｌｏｇ２（Ｍ１＿２），・・・，ｌｏｇ２（Ｍ１＿ｍ）である。これらｌｏｇ２（Ｍ１＿１），ｌｏｇ２（Ｍ１＿２），・・・，ｌｏｇ２（Ｍ１＿ｍ）の最大公約数がＮｂｉｔｓであるとき、ＤおよびＬが満たすべき条件は、式（１）におけるＮｓを上記Ｎｂｉｔｓで置き換えて、下の式（３）で表される。
【００６５】
Ｄ×Ｌ×Ｎｂｉｔｓ＝ｎ×Ｎｌｄｐｃ  ・・・  （３）
【００６６】
式（３）の条件を満たす場合に、変調多値数がＭ１＿１，Ｍ１＿２，・・・，Ｍ１＿ｍのいずれの値をとっても、１個のＯＦＤＭフレームに収容されるＬＤＰＣブロックの数は、ちょうど整数個となる。なお、最大公約数Ｎｂｉｔｓが１である場合には、式（３）は式（２）と同じ条件を表す。最大公約数Ｎｂｉｔｓが１でない限りは、式（３）の条件は、式（２）の条件よりも緩和されている。条件が緩和されていると、即ち、ＤとＬの値の組み合わせはより多く存在する。
【００６７】
例えば、変調多値数を４（ＱＰＳＫ）、１６（１６ＱＡＭ)、６４（６４ＱＡＭ)、２５６（２５６ＱＡＭ)に限定した場合、１個のデータセルが持つ情報量は、それぞれ、２、４、８、１６［ｂｉｔ］である。この場合、２と４と８と１６との最大公約数は２である。
【００６８】
表６，表７，表８，表９，表１０，表１１，表１２は、「場合２」（変調多値数を２，４，８，１６に限定した場合）において、且つ、ＦＦＴポイント数を２０４８または８１９２とした場合に使用し得るパラメーターの例である。また、これらのパラメーターの例は、ＬＤＰＣブロック長Ｎｌｄｐｃ＝６４８００［ｂｉｔ］またはＮｌｄｐｃ＝４４８８０［ｂｉｔ］の場合である。送信装置１は、例えば、これらの表に列挙するパラメーターのいずれかを使用してＯＦＤＭフレームを構成し、送信する。
表６は、ＬＤＰＣブロック長Ｎｌｄｐｃ＝６４８００［ｂｉｔ］であり、ＦＦＴポイント数が２０４８であり、キャリア数Ｋ＝１７２１の場合の例である。
表７，表８，表９は、ＬＤＰＣブロック長Ｎｌｄｐｃ＝６４８００［ｂｉｔ］であり、ＦＦＴポイント数が８１９２であり、キャリア数Ｋ＝６８８１の場合の例である。
なお、表６，表７，表８，表９の各行の通し番号を、各表の右端に便宜的に付している。
表１０は、ＬＤＰＣブロック長Ｎｌｄｐｃ＝４４８８０［ｂｉｔ］であり、ＦＦＴポイント数が２０４８であり、キャリア数Ｋ＝１７２１の場合の例である。
表１１，表１２は、ＬＤＰＣブロック長Ｎｌｄｐｃ＝４４８８０［ｂｉｔ］であり、ＦＦＴポイント数が８１９２であり、キャリア数Ｋ＝６８８１の場合の例である。
なお、表１０，表１１，表１２の各行の通し番号を、各表の右端に便宜的に付している。
【００６９】
【表６】
2017225092.tif 000008
【００７０】
【表７】
2017225092.tif 000009
【００７１】
【表８】
2017225092.tif 000010
【００７２】
【表９】
2017225092.tif 000011
【００７３】
【表１０】
2017225092.tif 000012
【００７４】
【表１１】
2017225092.tif 000013
【００７５】
【表１２】
2017225092.tif 000014
【００７６】
なお、表６から表１２までに示すパラメーター集合も、表１から表５までと同じ範囲内において探索されたものである。即ち、フレーム長Ｌの値を、２００以上且つ５００以下としている。また、ＦＦＴポイント数が２０４８である場合のデータキャリア数Ｄの値を、１３５０以上且つ１４４０以下としている。また、ＦＦＴポイント数が８１９２である場合のデータキャリア数Ｄの値を、６２４以上且つ６５００以下としている。
【００７７】
以上、コンティニュアスパイロット方式を適用する場合に用いるパラメーターについて説明した。「場合１」および「場合２」の各々において、送信装置１は、上記の条件式を満たすようにＯＦＤＭフレームを構成する。
【００７８】
これにより、信号を受信する受信装置側では、ＯＦＤＭフレームの同期さえ取れれば、即ちＯＦＤＭフレームの先頭シンボルさえ検出できれば、複雑な処理回路を用いることなく、ＯＦＤＭフレーム内に配置された複数のＬＤＰＣブロックを、順次、検出することができる。これにより、受信装置側では、ＬＤＰＣ復号が可能となる。また、ＯＦＤＭフレーム内のデータセルに、無駄なくＬＤＰＣブロックが配置されているため、伝送効率を最大化できる。なお、ＯＦＤＭフレームの同期検出は、ＴＭＣＣキャリアを用いて行うことができる。ＴＭＣＣキャリアは常に一定の周波数のキャリアに配置されるため、そのキャリアを監視することにより、ＯＦＤＭフレームの同期検出が可能となる。ＴＭＣＣキャリアによるＯＦＤＭフレームの同期検出の方法は、例えば、文献「ＡＲＩＢ  ＳＴＤ−Ｂ３３  テレビジョン放送番組素材伝送用 可搬形ＯＦＤＭ方式デジタル無線伝送システム  標準規格」に記載されている。
【００７９】
次に、パイロット信号を、周波数方向と時間方向の両方に分散して配置した、ＯＦＤＭフレームを構成する場合について説明する。
図２に示した配置では、パイロット信号は、ＯＦＤＭフレーム内のどのシンボルにおいても、同じキャリア（周波数）に割り当てられていた。つまり、コンティニュアスパイロット方式を用いていた。
ここでは、コンティニュアスパイロット方式の代わりに、パイロットキャリアが周波数方向と時間方向の両方に分散して配置されるスキャッタードパイロット方式を用いる。このスキャッタードパイロット方式の場合も、同様に、１個のＯＦＤＭフレーム内のデータセル部分に、ＬＤＰＣブロックをちょうど整数個収めるように、データキャリア数Ｄ、およびシンボル長Ｌを決定すればよい。
【００８０】
図３は、本実施形態において、スキャッタードパイロット方式を適用した場合の、ＯＦＤＭフレームの配置例を示す概略図である。この場合も、横軸は周波数（キャリア）方向であり、縦軸は時間（シンボル）方向である。そして、１個のＯＦＤＭフレームは、Ｌ行Ｋ列の（Ｌ×Ｋ）個のセルで構成される。また、キャリアには、０からＫ−１までのキャリア番号が付与されている。また、シンボルには、０からＬ−１までのシンボル番号が付与されている。
【００８１】
図示するように、この配置例では、シンボルごとに、パイロット信号を配置するキャリア（周波数）は異なる。ここでは、一例として、あるシンボルから次のシンボルに移ると、パイロット信号が配置されるキャリアが、２個ずつずれていっている。パイロット信号が配置され得るあるキャリアについて見た場合、パイロット信号の、シンボル方向の挿入周期はＮｓｐ（Ｎｓｐは、２以上の整数）である。つまり、図示するＯＦＤＭフレームでは、周波数方向と時間方向の両方向に分散させてパイロットセルが配置されている。ＯＦＤＭフレームは、Ｌ行Ｋ列の２次元配列である。そして、その２次元配列において、各々のシンボルにおいて周波数方向にＱ本ごとの間隔でパイロットセルを配置し、且つ、パイロットセルを配置し得るキャリアにおいて時間方向にＮｓｐ個のシンボルごとの間隔でパイロットセルを配置している。
【００８２】
ここでは、一例として、Ｎｓｐ＝４の場合を図示している。また、この配置例では、フレーム長Ｌが、パイロット挿入周期であるＮｓｐの整数倍になるようにしている。言い換えれば、ＬがＮｓｐで割り切れるようにする。これにより、あるＯＦＤＭフレームと次のＯＦＤＭフレームとの境界部分においても、パイロット信号の挿入周期Ｎｓｐを維持しつつ、ＯＦＤＭフレームの最初のシンボルにおいては常に同じパイロット配置とすることができる。つまり、ＬがＮｓｐの整数倍となるようにすることにより、パイロット信号の抽出を容易にすることができる。
【００８３】
［場合３］におけるパラメーターについて：
この場合、１個のＯＦＤＭフレームにちょうど整数個のＬＤＰＣブロックが収まるようにするためには、データキャリアの本数ＤとＯＦＤＭフレーム長Ｌとが下の式（４）の条件を満たすようにする。
【００８４】
Ｄ×Ｌ＝ｎ×Ｎｌｄｐｃ  且つ  ＬはＮｓｐの整数倍  ・・・  （４）
【００８５】
なお、このスキャッタードパイロット方式においても、キャリア数Ｋが（Ｑの倍数＋１）であるようにする。Ｑは、ここでも、キャリア方向のパイロット間隔である。また、Ｎｓｐの整数倍がＱとなるように、Ｋ，Ｑ，Ｎｓｐの値を定める。
【００８６】
具体的なパラメーターの値の例は、次の通りである。
「場合１」と同じ条件でパラメーター値の組み合わせを探索すると、「場合３」において適切なパラメーターは、表１，表２，表３，表４，表５に示したパラメーターのうち、ＬがＮｓｐの倍数となるものである。Ｎｓｐ＝４の場合、次の通りである。
即ち、表１３，表１４，表１５，表１６は、「場合３」（ただし、Ｎｓｐ＝４）において、且つ、ＦＦＴポイント数を２０４８または８１９２とした場合に使用し得るパラメーターの例である。また、これらのパラメーターの例は、ＬＤＰＣブロック長Ｎｌｄｐｃ＝６４８００［ｂｉｔ］またはＮｌｄｐｃ＝４４８８０［ｂｉｔ］の場合である。送信装置１は、例えば、これらの表に列挙するパラメーターのいずれかを使用してＯＦＤＭフレームを構成し、送信する。
表１３は、ＬＤＰＣブロック長Ｎｌｄｐｃ＝６４８００［ｂｉｔ］であり、ＦＦＴポイント数が２０４８であり、キャリア数Ｋ＝１７２１の場合の例である。
表１４は、ＬＤＰＣブロック長Ｎｌｄｐｃ＝６４８００［ｂｉｔ］であり、ＦＦＴポイント数が８１９２であり、キャリア数Ｋ＝６８８１の場合の例である。
なお、表１３，表１４の各行の通し番号を、各表の右端に便宜的に付している。
表１５は、ＬＤＰＣブロック長Ｎｌｄｐｃ＝４４８８０［ｂｉｔ］であり、ＦＦＴポイント数が２０４８であり、キャリア数Ｋ＝１７２１の場合の例である。
表１６は、ＬＤＰＣブロック長Ｎｌｄｐｃ＝４４８８０［ｂｉｔ］であり、ＦＦＴポイント数が８１９２であり、キャリア数Ｋ＝６８８１の場合の例である。
なお、表１５，表１６の各行の通し番号を、各表の右端に便宜的に付している。
【００８７】
【表１３】
2017225092.tif 000015
【００８８】
【表１４】
2017225092.tif 000016
【００８９】
【表１５】
2017225092.tif 000017
【００９０】
【表１６】
2017225092.tif 000018
【００９１】
［場合４］におけるパラメーターについて：
「場合４」では、時間的に連続するＮｓｐ個のＯＦＤＭフレームを１個のスーパーフレームとして扱う。そして、ＯＦＤＭフレームをまたがっても、パイロット挿入周期Ｎｓｐを維持するようにする。これにより、１個のＯＦＤＭフレームのフレーム長ＬがＮｓｐの倍数でない場合にも、スーパーフレームの先頭シンボルにいては常に同じパイロット信号の配置とすることができる。したがって、受信側では、パイロット信号の抽出を容易に行うことができる。
【００９２】
この場合、データキャリア数Ｄとフレーム長Ｌとの関係として、下の式（５）の条件を満たすようにする。なお、式（５）で表す条件は、コンティニュアスパイロット方式において式（２）で表した条件と同一である。
【００９３】
Ｄ×Ｌ＝ｎ×Ｎｌｄｐｃ  ・・・  （５）
【００９４】
なお、この場合、スーパーフレームを構成する各ＯＦＤＭフレームのＴＭＣＣ信号内に、スーパーフレーム内における順序を示すＯＦＤＭフレーム番号（１，２，・・・，Ｎｓｐ）を埋め込んでおくようにする。これにより、スーパーフレームの先頭のＯＦＤＭフレーム（番号が１）を、容易に検出できるようになる。
【００９５】
上記の式（５）は、式（２）と同一であるため、「場合４」において送信装置１が用いることのできるパラメーターの例は、「場合１」におけるそれらと同一である。つまり、「場合４」におけるパラメーターの例は、表１，表２，表３，表４，表５に示したものと同一である。
つまり、「場合４」においてスーパーフレームを用いることにより、「場合３」よりも幅広い候補の中からパラメーターを設定することができる。
【００９６】
［場合４］の変形例：
上述した「場合４」では、時間的に連続するＮｓｐ個のＯＦＤＭフレームを１個のスーパーフレームとして扱った。変形例として、ここでは、Ｆｓ個（Ｆｓは、正整数）のＯＦＤＭフレームを１個のスーパーフレームとして扱う。ただし、（Ｆｓ×Ｌ）は、Ｎｓｐの倍数である。そして、この変形例においても、パイロットセルが配置されるあるキャリアにおいて、パイロットセルの配置間隔はＮｓｐである。そして、この配置間隔Ｎｓｐは、ＯＦＤＭフレームの境界を跨ぐ箇所でも維持される。上記の通り（Ｆｓ×Ｌ）はＮｓｐの倍数であるため、スーパーフレームの先頭のシンボルにおいては、必ず、パイロットセルが配置されるキャリアは一定である。
【００９７】
つまり、スーパーフレームを用いる本例においても、周波数方向と時間方向の両方向に分散させてパイロットセルを配置している。そして、Ｆｓ個のＯＦＤＭフレームから成るスーパーフレームは、（Ｌ×Ｆｓ）行Ｋ列の２次元配列に相当する。このスーパーフレーム内の各々のシンボルにおいて周波数方向にＱ本ごとの間隔でパイロットセルを配置している。且つ、このスーパーフレーム内の、パイロットセルを配置し得るキャリアにおいて時間方向にＮｓｐ個のシンボルごとの間隔でパイロットセルを配置している。そして、スーパーフレーム内のＯＦＤＭフレームの境界を跨る箇所においてもＮｓｐ個のシンボルごとのパイロットセルの配置間隔を維持している。
【００９８】
一例として、Ｌ＝１００，Ｆｓ＝２，Ｎｓｐ＝８の場合、（Ｆｓ×Ｌ）は、Ｎｓｐの倍数であるため、スーパーフレームの先頭のシンボルにおいては、必ず、パイロットセルが配置されるキャリアは一定である。
なお、Ｎｓｐ個のＯＦＤＭフレームが１個のスーパーフレームを成す場合は、Ｆｓ個のＯＦＤＭフレームが１個のスーパーフレームを成す場合の、特殊ケースである。
【００９９】
次に、送信装置１から送信される信号を受信する受信装置について説明する。
図４は、受信装置の概略機能構成を示すブロック図である。図示するように、受信装置２は、受信高周波部５１と、ＡＤ変換部５２と、直交復調部５３と、ＦＦＴ部５４と、スイッチ６１と、ＯＦＤＭフレーム構成パターン記憶部６３と、スイッチ制御部６５と、ＴＭＣＣ信号受信処理部６６と、チャネル推定部６７と、等化処理部７１と、復調部７２と、ＬＤＰＣデコーダー７３と、データ出力部７４と、を含んで構成される。
【０１００】
受信高周波部５１は、送信装置１側から送信された無線信号を受信し、中間周波数信号に変換する。
ＡＤ変換部５２は、受信高周波部５１が受信した信号を、アナログ−デジタル（analog-to-digital）変換する。
直交復調部５３は、ＡＤ変換部５２から出力される信号を、信号搬送波と同相成分と直交成分の振幅（複素信号）に変換する。
ＦＦＴ部５４は、直交復調部５３から出力される時間領域の複素信号を、周波数領域の信号に変換する。具体的には、ＦＦＴ部５４は、高速フーリエ変換処理を行う。
【０１０１】
スイッチ６１は、ＦＦＴ部５４からの信号を入力し、データ信号とパイロット信号とＴＭＣＣ信号を切り替えて、振り分ける。スイッチ６１は、スイッチ制御部６５からの制御信号に基づき、切り替えを行う。なお、後述するように、スイッチ制御部６５は、ＯＦＤＭフレーム構成パターン記憶部６３を参照することにより、予め定められたＯＦＤＭフレームの構成にしたがって、スイッチ６１を制御する。
【０１０２】
ＯＦＤＭフレーム構成パターン記憶部６３は、送信装置１において説明したＯＦＤＭフレーム構成パターン記憶部６３と同様に、ＯＦＤＭフレームの構成に関する情報を記憶している。具体的には、ＯＦＤＭフレーム構成パターン記憶部６３は、ＯＦＤＭフレーム内のシンボルごとの、キャリアの配置の情報を記憶している。
スイッチ制御部６５は、ＯＦＤＭフレーム構成パターン記憶部６３からＯＦＤＭフレームの構成の情報を読み取り、スイッチ６１が、シンボルごとに、各キャリアの信号を、データ信号とパイロット信号とＴＭＣＣ信号とに振り分けるよう制御する。
【０１０３】
ＴＭＣＣ信号受信処理部６６は、受信したＴＭＣＣ信号の処理を行う。
受信装置２が受信処理を開始した当初は、ＯＦＤＭフレーム同期が取れていない。したがって、受信装置２は、ＯＦＤＭフレーム構成パターン記憶部６３からキャリア配置の情報を読み取っても、一般的には、その時点で受信しているシンボルがＯＦＤＭフレーム内の何番目のシンボルであるかを把握することができない。つまり、スイッチ６１による正常な振り分けを行うことができない。ただし、ＴＭＣＣキャリアは、どのシンボルにおいても同じキャリア番号に割り当てられているため、ＯＦＤＭフレーム同期が取れていなくても、正常に受信することができる。したがって、受信処理を開始した当初、ＴＭＣＣ信号受信処理部６６がまずＴＭＣＣキャリアを処理することにより、ＯＦＤＭフレーム同期が取れ（あるいは、スーパーフレームを用いている場合にはスーパーフレーム同期が取れ）、また、伝送パラメーターを検出することができる。
【０１０４】
なお、ＴＭＣＣ信号受信処理部６６は、伝送パラメーター検出部６６１と、ＯＦＤＭフレーム同期検出部６６２と、を含んで構成される。
伝送パラメーター検出部６６１は、ＴＭＣＣ信号から、伝送パラメーターを検出し、復調部７２に供給する。
ＯＦＤＭフレーム同期検出部６６２は、ＴＭＣＣ信号から、ＯＦＤＭフレーム同期を取る。なお、前述のスーパーフレームを用いている場合には、ＯＦＤＭフレーム同期検出部６６２は、ＴＭＣＣ信号から、ＯＦＤＭスーパーフレーム同期を取る。ＯＦＤＭフレーム同期検出部６６２は、ＯＦＤＭフレーム（あるいはＯＦＤＭスーパーフレーム）の同期を取ると、同期信号を、スイッチ制御部６５と、チャネル推定部６７と、ＬＤＰＣデコーダー７３とに供給する。これにより、受信装置２は、ＯＦＤＭフレーム（あるいはＯＦＤＭスーパーフレーム）の受信処理を正常に進めることができるようになる。つまり、受信装置２は、ＴＭＣＣ信号だけでなく、データ信号やパイロット信号の受信処理を正常に進めることができるようになる。
【０１０５】
つまり、ＴＭＣＣ信号受信処理部６６は、ＯＦＤＭフレーム内に配置されたＴＭＣＣセルからＴＭＣＣ信号を取得することによって、ＯＦＤＭフレームの同期を検出するとともに、伝送パラメーターを取得するものである。
【０１０６】
チャネル推定部６７は、受信したパイロット信号に基づいて、伝送路の応答（チャネル応答）を推定する。パイロット信号は、振幅および位相が既知の参照信号である。つまり、チャネル推定部６７は、受信したパイロット信号（振幅を原点からの距離とし、位相を回転角とした極座標形式で表され得る複素数）を、既知の元のパイロット信号（同様に、複素数）で除算することにより、チャネル応答を算出する。また、チャネル推定部６７は、パイロットキャリア以外のキャリア部分については、補間によりチャネル応答を算出する。
等化処理部７１は、チャネル推定部６７が推定したチャネル応答を用いて、受信したデータ信号を複素除算することにより等化する。
【０１０７】
復調部７２は、等化処理部７１による等化後のデータ信号を復調する。復調部７２は、データセルの復調処理を行った結果、そのデータセルに対応するビット列を出力する。復調部７２は、パラレル／シリアル変換を行っていると捉えることができる。つまり、復調部７２は、伝送パラメーターに基づいて、ＯＦＤＭフレームに含まれるデータセルを復調する。また、復調部７２は、受信したＯＦＤＭフレーム１個あたりちょうどｎ個（ｎは１以上の整数）収容されたＬＤＰＣブロックをそれぞれ取得し、ＬＤＰＣデコーダー７３に供給する。
ＬＤＰＣデコーダー７３は、復調部７２から出力されたビット列を基に、ＬＤＰＣの復号処理を行う。具体的には、ＬＤＰＣデコーダー７３は、復調部７２から出力されるビット列からＬＤＰＣブロックを特定し、そのＬＤＰＣブロックの単位で復号処理を行う。なお、ＬＤＰＣブロック長は、Ｎｌｄｐｃ［ｂｉｔ］である。
データ出力部７４は、ＬＤＰＣデコーダー７３で復号されたデータを、外部に出力する。
【０１０８】
なお、受信装置２において、ビットデインターリーブ処理、周波数デインターリーブ処理、時間インターリーブ処理を行う機能部を設けてもよい。これらの処理は、それぞれ、送信装置１側におけるビットインターリーブ処理、周波数インターリーブ処理、時間インターリーブ処理の逆処理である。ビットデインターリーブ処理、周波数デインターリーブ処理、時間インターリーブ処理自体は、既存の技術により行うことができる。これらの処理を付加した場合、マルチパス特性や移動受信特性等の改善につながる。
【０１０９】
［場合５］におけるパラメーターについて：
この「場合５」では、無線方式として、空間多重ＭＩＭＯ（Multiple-Input Multiple-Output）を用いる。ＭＩＭＯ方式では、送信装置は、複数の送信アンテナから同じ周波数で別の情報を送信する。つまり、送信装置は、複数の送信アンテナのそれぞれから、図２や図３で示したＯＦＤＭフレームを送信する。このとき、異なるアンテナから送信されるＯＦＤＭフレームのフォーマットは、同一である。ただし、各送信アンテナから送出されるパイロット信号の内容（値）は、送信アンテナごとに異なる。なお、ＭＩＭＯ自体は、既存の技術である。各アンテナのパイロット信号の値の設定の仕方や、受信装置側でのＭＩＭＯ検出の仕方に関しては、既存の技術を用いることができるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【０１１０】
本実施形態の特徴は、ＭＩＭＯ方式を用いる場合における、ＯＦＤＭフレームの構成である。特に、複数の送信アンテナに対応するＯＦＤＭフレーム（あるいは、ＯＦＤＭスーパーフレーム）の全体の中に、ちょうど整数個のＬＤＰＣブロックを収容する方法が、本実施形態の特徴である。ＭＩＭＯ方式を用いる場合、伝送するＬＤＰＣブロックは、各送信アンテナに対応するＯＦＤＭフレームに分配される。
【０１１１】
図５は、ＭＩＭＯ方式を用いて、ＬＤＰＣブロックをＯＦＤＭで伝送する際の、ＬＤＰＣブロックとＯＦＤＭフレームとの関係を示す概略図である。ここでは、送信アンテナ数をＮａｎｔとする。Ｎａｎｔは、２以上の整数である。そして、各々の送信アンテナには送信アンテナ番号１，２，・・・，Ｎａｎｔが付与されている。送信側では、１個のＬＤＰＣブロックを、Ｎａｎｔ個のサブブロックに分割する。分割された各々のサブブロックは、送信アンテナに対応している。各サブブロックは、それぞれの送信アンテナ用のＯＦＤＭフレーム内の所定の位置に収容される。１個のＯＦＤＭフレームは、複数のＬＤＰＣブロックに対応する、サブブロックの領域を有している。
これらのサブブロックは、各送信アンテナから送出され、伝送路上を伝送する。そして、受信側では、受信信号から、各ＯＦＤＭフレームが復元される。また、各ＯＦＤＭフレームから、ＬＤＰＣサブブロックが取り出され、元のＬＤＰＣブロックとして再現される。
【０１１２】
つまり、送信装置側の機能構成は、次の通りである。まず、ＬＤＰＣエンコーダーが、送信対象のデータをＬＤＰＣ符号化し、ＬＤＰＣブロックを出力する。次に、各ＬＤＰＣブロックを、Ｎａｎｔ個のサブブロックに分割する。そして、送信装置１は、これらＮａｎｔ個のサブブロックを基に、それぞれの送信アンテナ用のＯＦＤＭフレームを構成する。ＯＦＤＭフレーム内のデータセルには、上記のサブブロックが配置される。送信装置１は、１個のＯＦＤＭフレームにちょうど整数個のサブブロックを配置する。また、送信装置１は、ＯＦＤＭフレーム内には、パイロット信号やＴＭＣＣ信号も配置する。そして、送信装置１は、それらのＯＦＤＭフレームを各送信アンテナから送信する。
つまり、送信装置内のＯＦＤＭフレーム生成部は、ＬＤＰＣブロックをＮａｎｔ個のサブブロックに分割して、分割された各々のサブブロックをＮａｎｔ個の送信アンテナに対応するように、各送信アンテナに対応するＯＦＤＭフレーム内に配置し、ちょうど整数個のサブブロックをＯＦＤＭフレーム内のデータセルに収容する。
【０１１３】
そして、受信装置側の構成は、次の通りである。受信装置側では、複数個のアンテナにより、送信装置側からＭＩＭＯ方式で送信された信号を受信する。そして、受信装置は、各送信アンテナ用のＯＦＤＭフレームを復元する。そして、受信装置は、複数のＯＦＤＭフレームから、同一のＬＤＰＣブロックに対応するサブブロックをそれぞれ抽出し、ＬＤＰＣブロックを再現する。そして、受信装置内のＬＤＰＣデコーダーが、ＬＤＰＣ復号処理を行い、元のデータを取得する。
【０１１４】
図６は、ＭＩＭＯ方式を用いる場合の、ＯＦＤＭフレームの構成の例を示す概略図である。同図においては、代表として、送信アンテナ１の送信信号（ＯＦＤＭフレーム）と、送信アンテナＮａｎｔの送信信号（ＯＦＤＭフレーム）とだけを示しており、途中のＯＦＤＭフレーム（送信アンテナ２から、送信アンテナ（Ｎａｎｔ−１）まで）を省略している。
各々のＯＦＤＭフレームが、Ｌ個のシンボルとＫ個のキャリアで、即ち（Ｌ×Ｋ）個のセルで構成されている。１個のＬＤＰＣブロックは、送信アンテナ１のＯＦＤＭフレームから送信アンテナＮａｎｔのＯＦＤＭフレームまでに、分散して配置される。図中では、Ｎａｎｔ個のＯＦＤＭフレームが、ｎ個（ｎは正整数）のＬＤＰＣブロック（ブロック番号１からｎまで）を収容している。
【０１１５】
図６に示したＯＦＤＭフレームの構成は、図２に示したコンティニュアスパイロット方式を、ＭＩＭＯ構成とした場合の例である。
本例では、ｎ個のＬＤＰＣブロックを、複数アンテナに対応したＮａｎｔ個のＯＦＤＭフレームに割り当てるために、下の式（６）で表す条件を満たすようにする。
【０１１６】
Ｎａｎｔ×Ｄ×Ｌ＝ｎ×Ｎｌｄｐｃ  ・・・  （６）
【０１１７】
この式（６）の条件を満たすときに、ちょうど整数個のＬＤＰＣブロックを、無駄なくＮａｎｔ個のＯＦＤＭフレーム内のデータセルに配置することができる。
なお、式（６）は、「場合１」における式（２）の左辺にＮａｎｔを乗じて得られた等式である。
【０１１８】
同様に、「場合２」、「場合３」、「場合４」のそれぞれに対応して、ＭＩＭＯ方式を適用することもできる。
【０１１９】
「場合２」にＭＩＭＯ方式を適用する場合、前記の式（３）の左辺にＮａｎｔを乗じることにより、次の式（７）が得られる。変調多値数に制約がある場合には、送信装置が、この式（７）にしたがって、ＯＦＤＭフレームを構成するようにすればよい。
【０１２０】
Ｎａｎｔ×Ｄ×Ｌ×Ｎｂｉｔｓ＝ｎ×Ｎｌｄｐｃ  ・・・  （７）
【０１２１】
また、「場合３」のスキャッタードパイロット方式にＭＩＭＯ方式を適用する場合、前記の式（４）の左辺にＮａｎｔを乗じることにより、次の式（８）が得られる。スキャッタードパイロット方式を用いる場合には、送信装置が、この式（８）にしたがって、ＯＦＤＭフレームを構成するようにすればよい。
【０１２２】
Ｎａｎｔ×Ｄ×Ｌ＝ｎ×Ｎｌｄｐｃ  且つ  ＬはＮｓｐの整数倍  ・・・  （８）
【０１２３】
また、「場合４」のスーパーフレームを定義して用いる方式にＭＩＭＯ方式を適用する場合、前記の式（５）の左辺にＮａｎｔを乗じることにより、次の式（９）が得られる。この場合には、送信装置が、この式（９）にしたがって、ＯＦＤＭフレームを構成するようにすればよい。なお、式（９）は、結果として、式（６）と同一の式である。
【０１２４】
Ｎａｎｔ×Ｄ×Ｌ＝ｎ×Ｎｌｄｐｃ  ・・・  （９）
【０１２５】
送信装置は、これら、式（６）、式（７）、式（８）、式（９）のそれぞれの場合における条件を満たすパラメーターを用いて、ＯＦＤＭフレームを構成する。
表１７，表１８，表１９，表２０，表２１，表２２，表２３は、「場合５」において、上記の式（６）にしたがって、且つ、ＦＦＴポイント数を２０４８または８１９２とした場合に使用し得るパラメーターの例である。また、これらのパラメーターの例は、ＬＤＰＣブロック長Ｎｌｄｐｃ＝６４８００［ｂｉｔ］またはＮｌｄｐｃ＝４４８８０［ｂｉｔ］の場合である。送信装置は、例えば、これらの表に列挙するパラメーターのいずれかを使用してＯＦＤＭフレームを構成し、送信する。
なお、「場合５」において上記の式（９）にしたがう場合も、同じパラメーター値を用いることができる。
【０１２６】
表１７は、ＬＤＰＣブロック長Ｎｌｄｐｃ＝６４８００［ｂｉｔ］であり、ＦＦＴポイント数が２０４８であり、キャリア数Ｋ＝１７２１の場合の例である。
表１８，表１９，表２０は、ＬＤＰＣブロック長Ｎｌｄｐｃ＝６４８００［ｂｉｔ］であり、ＦＦＴポイント数が８１９２であり、キャリア数Ｋ＝６８８１の場合の例である。
なお、表１７，表１８，表１９，表２０の各行の通し番号を、各表の右端に便宜的に付している。
表２１は、ＬＤＰＣブロック長Ｎｌｄｐｃ＝４４８８０［ｂｉｔ］であり、ＦＦＴポイント数が２０４８であり、キャリア数Ｋ＝１７２１の場合の例である。
表２２，表２３は、ＬＤＰＣブロック長Ｎｌｄｐｃ＝４４８８０［ｂｉｔ］であり、ＦＦＴポイント数が８１９２であり、キャリア数Ｋ＝６８８１の場合の例である。
なお、表２１，表２２，表２３の各行の通し番号を、各表の右端に便宜的に付している。
【０１２７】
【表１７】
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【０１２８】
【表１８】
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【０１２９】
【表１９】
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【０１３０】
【表２０】
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【０１３１】
【表２１】
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【０１３２】
【表２２】
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【０１３３】
【表２３】
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【０１３４】
上述した実施形態における送信装置または受信装置の機能は、電気回路・電子回路を用いて実現する。
【０１３５】
なお、上述した実施形態における送信装置または受信装置の一部の機能を、半導体チップとして実現するようにしてもよい。チップは、半導体集積回路をパッケージ化し、信号の入出力のためのリード線や、電源を供給するためのリード線を付けたものである。
一例としては、送信装置１（図１）における、ＬＤＰＣエンコーダー１２と、変調部１３と、パイロット信号発生部１６と、ＴＭＣＣ信号発生部１７と、スイッチ２１と、ＯＦＤＭフレームタイミング制御部３１と、ＯＦＤＭフレーム構成パターン記憶部３３と、スイッチ制御部３５との機能を含んだ１個のチップとして構成する。ただし、チップが、ここに列挙した機能以外の機能を有していてもよいし、ここに列挙した機能の一部を欠いていてもよい。
また、一例としては、受信装置２（図４）における、スイッチ６１と、ＯＦＤＭフレーム構成パターン記憶部６３と、スイッチ制御部６５と、ＴＭＣＣ信号受信処理部６６と、チャネル推定部６７と、等化処理部７１と、復調部７２と、ＬＤＰＣデコーダー７３との機能を含んだ１個のチップとして構成する。ただし、チップが、ここに列挙した機能以外の機能を有していてもよいし、ここに列挙した機能の一部を欠いていてもよい。
【０１３６】
なお、上述した実施形態における送信装置または受信装置の機能の少なくとも一部をコンピューターで実現するようにしても良い。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピューター読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピューターシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピューターシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピューターシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバーやクライアントとなるコンピューターシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピューターシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【０１３７】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１３８】
本発明は、無線信号等によってデジタルデータを伝送するための機器等に利用可能である。
【符号の説明】
【０１３９】
１  送信装置
２  受信装置
１１  データ取得部
１２  ＬＤＰＣエンコーダー
１３  変調部
１６  パイロット信号発生部
１７  ＴＭＣＣ信号発生部
２１  スイッチ
３１  ＯＦＤＭフレームタイミング制御部
３３  ＯＦＤＭフレーム構成パターン記憶部（フレーム構成パターン記憶部）
３５  スイッチ制御部
４１  ＩＦＦＴ部
４２  直交変調部
４３  ＤＡ変換部
４４  送信高周波部
５１  受信高周波部
５２  ＡＤ変換部
５３  直交復調部
５４  ＦＦＴ部
６１  スイッチ
６３  ＯＦＤＭフレーム構成パターン記憶部
６５  スイッチ制御部
６６  ＴＭＣＣ信号受信処理部
６７  チャネル推定部
７１  等化処理部
７２  復調部
７３  ＬＤＰＣデコーダー
７４  データ出力部
６６１  伝送パラメーター検出部
６６２  ＯＦＤＭフレーム同期検出部
【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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