(57)【要約】【課題】ＯＦＤＭを用いた通信システムを向上させること。【解決手段】ＯＦＤＭシンボルを用いてペイロードデータを送信する送信機は、送信すべきペイロードデータを受信し、受信機にペイロードデータを検出および再生させるための第１のシグナリングデータを受信し、ペイロードデータを第１のシグナリングデータと共に送信用フレームに変換するように構成されるフレームビルダと、第１のＯＦＤＭシンボルを第１のシグナリングデータと共に変調し、１つまたは複数の第２のＯＦＤＭシンボルをペイロードデータと共に変調するように構成される変調器と、シグネチャシーケンスを供給するためのシグネチャシーケンスプロセッサと、シグネチャシーケンスを第１のＯＦＤＭシンボルに結合するための結合器と、第１のＯＦＤＭシンボルおよび１つまたは複数の第２のＯＦＤＭシンボルを送信するための送信部とを具備する。【選択図】図１９
2016519489.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexed）シンボルを用いてペイロードデータを送信する送信機であって、
送信すべき前記ペイロードデータを受信し、受信機に前記ペイロードデータを検出および再生させるための第１のシグナリングデータを受信し、前記ペイロードデータを前記第１のシグナリングデータと共に送信用フレームに変換するように構成されるフレームビルダと、
第１のＯＦＤＭシンボルを前記第１のシグナリングデータと共に変調し、１つまたは複数の第２のＯＦＤＭシンボルを前記ペイロードデータと共に変調するように構成される変調器と、
シグネチャシーケンスを供給するためのシグネチャシーケンスプロセッサと、
前記シグネチャシーケンスを前記第１のＯＦＤＭシンボルに結合するための結合器と、
前記第１のＯＦＤＭシンボルおよび前記１つまたは複数の第２のＯＦＤＭシンボルを送信するための送信部と
を具備し、
前記シグネチャシーケンスプロセッサによって供給される前記シグネチャシーケンスは、一セットのシグネチャシーケンスのうちの１つから選択され、前記シグネチャシーケンスが、前記結合器によって前記第１のＯＦＤＭシンボルと結合されることで、受信機が前記第１のＯＦＤＭシンボルから前記第１のシグナリングデータを検出および再生することができ、前記一セットのシグネチャシーケンスはメッセージ情報を前記受信機に提供する
送信機。
【請求項２】
請求項１に記載の送信機であって、
前記シグネチャシーケンスプロセッサは、
前記一セットのシグネチャシーケンスから選択された前記シグネチャシーケンスを生成するためのシグネチャシーケンス生成器と、
生成すべき前記シグネチャシーケンスを選択するシーケンス制御部と
を具備し、
前記一セットのシグネチャシーケンスのうちの第１のシグネチャシーケンスは、前記第１のＯＦＤＭシンボルが検出され、前記第１のシグナリングデータが前記１つまたは複数の第２のＯＦＤＭシンボルの前に再生されるように選択され、
前記一セットのシグネチャシーケンスの１つまたは複数の他のシグネチャシーケンスは、異なるメッセージ情報を表すように選択される
送信機。
【請求項３】
請求項１に記載の送信機であって、
前記第１のＯＦＤＭシンボルは、第２のタイプである前記１つまたは複数の第２のＯＦＤＭシンボルとは異なる数のサブキャリアを有する第１のタイプである
送信機。
【請求項４】
請求項２に記載の送信機であって、
前記シグネチャシーケンスプロセッサは、複数のシグネチャシーケンスのうちの１つとして、前記受信機に第１の同期シーケンスを供給し、前記１つまたは複数の第２のＯＦＤＭシンボルの前にある前記第１のＯＦＤＭシンボルを検出させる、または、前記一セットのシグネチャシーケンスのうちの他のシグネチャシーケンスのうちの１つを供給し、前記第１のＯＦＤＭシンボルを検出して前記受信機に対してメッセージ情報を提示させるように構成され、
各シーケンスは、異なるメッセージ情報を表す
送信機。
【請求項５】
請求項４に記載の送信機であって、
前記第１の同期シーケンスおよび前記他のシグネチャシーケンスはそれぞれ、一セットの複素係数を有し、
前記一セットの複素係数は、当該複素係数のそれぞれに、時間領域の前記第１のＯＦＤＭシンボルの対応するサンプルを追加することによって、前記第１のＯＦＤＭシンボルと結合される
送信機。
【請求項６】
請求項１に記載の送信機であって、
前記一セットの複素係数は、前記複素係数の実数成分を生成するように構成される少なくとも第１の擬似ランダムバイナリシーケンス生成器と、前記複素係数の前記虚数成分を生成するように構成される少なくとも第２の擬似ランダムバイナリシーケンス生成器とを用いて生成されるシーケンスに基づくものである
送信機。
【請求項７】
請求項６に記載の送信機であって、
第１の擬似ランダムバイナリシーケンス生成器および第２の擬似ランダムバイナリシーケンス生成器はそれぞれ、Ｍ系列またはゴールド符号シーケンス生成器から形成される
送信機。
【請求項８】
請求項５に記載の送信機であって、
前記シグネチャシーケンスの前記一セットの複素係数は、ＣＡＺＡＣ（constant amplitude zero autocorrelation）シーケンス生成器を用いて生成される
送信機。
【請求項９】
請求項１に記載の送信機であって、
前記メッセージ情報は、公共放送緊急警報を含む警報のユーザレベル情報を含む
送信機。
【請求項１０】
ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexed）シンボルを用いてペイロードデータを送信するペイロードデータ送信方法であって、
送信すべき前記ペイロードデータを受信し、
受信機に前記ペイロードデータを検出および再生させるための第１のシグナリングデータを受信し、
前記ペイロードデータを前記第１のシグナリングデータと共に送信用フレームに変換し、
第１のＯＦＤＭシンボルを前記第１のシグナリングデータと共に変調し、
前記第１のＯＦＤＭシンボルおよび前記１つまたは複数の第２のＯＦＤＭシンボルを前記ペイロードデータと共に変調し、
シグネチャシーケンスを供給し、
前記シグネチャシーケンスを前記第１のＯＦＤＭシンボルに結合し、
前記第１のＯＦＤＭシンボルおよび前記１つまたは複数の第２のＯＦＤＭシンボルを送信し、
前記シグネチャシーケンスを供給するステップは、前記シグネチャシーケンスを、一セットのシグネチャシーケンスのうちの１つから選択することを含み、選択された前記シグネチャシーケンスが、前記第１のＯＦＤＭシンボルと結合されることで、受信機が、前記第１のＯＦＤＭシンボルから前記第１のシグナリングデータを検出および再生することができ、前記一セットのシグネチャシーケンスから選択された前記シグネチャシーケンスは、メッセージ情報を前記受信機に前記受信機に提供する
ペイロードデータ送信方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載のペイロードデータ送信方法であって、
前記シグネチャシーケンスを供給するステップは、
前記一セットのシグネチャシーケンスから生成すべき前記シグネチャシーケンスを選択すること、および
前記一セットのシグネチャシーケンスから選択された前記シグネチャシーケンスを生成することを含み、
前記一セットのシグネチャシーケンスのうちの第１のシグネチャシーケンスは、前記第１のＯＦＤＭシンボルが検出され、前記第１のシグナリングデータが前記１つまたは複数の第２のＯＦＤＭシンボルの前に再生されるように選択され、
前記一セットのシグネチャシーケンスの１つまたは複数の他のシグネチャシーケンスは、異なるメッセージ情報を表すように選択される
ペイロードデータ送信方法。
【請求項１２】
請求項１０に記載のペイロードデータ送信方法であって、
前記第１のＯＦＤＭシンボルは、第２のタイプである前記１つまたは複数の第２のＯＦＤＭシンボルとは異なる数のサブキャリアを有する第１のタイプである
ペイロードデータ送信方法。
【請求項１３】
請求項１１に記載のペイロードデータ送信方法であって、
前記シグネチャシーケンスを供給するステップは、
複数のシグネチャシーケンスのうちの１つとして、前記受信機に第１の同期シーケンスを供給し、前記１つまたは複数の第２のＯＦＤＭシンボルの前にある前記第１のＯＦＤＭシンボルを検出させること、または、
前記一セットのシグネチャシーケンスのうちの他のシグネチャシーケンスのうちの１つを供給し、前記第１のＯＦＤＭシンボルを検出して前記受信機に対してメッセージ情報を提示させることを含み、
各シーケンスは、異なるメッセージ情報を表す
ペイロードデータ送信方法。
【請求項１４】
請求項１０に記載のペイロードデータ送信方法であって、
前記第１の同期シーケンスおよび前記他のシグネチャシーケンスはそれぞれ、一セットの複素係数を有し、
前記一セットの複素係数は、当該複素係数のそれぞれに、時間領域の前記第１のＯＦＤＭシンボルの対応するサンプルを追加することによって、前記第１のＯＦＤＭシンボルと結合される
ペイロードデータ送信方法。
【請求項１５】
請求項１０に記載のペイロードデータ送信方法であって、
前記一セットの複素係数は、前記複素係数の実数成分を生成するように構成される少なくとも第１の擬似ランダムバイナリシーケンス生成器と、前記複素係数の前記虚数成分を生成するように構成される少なくとも第２の擬似ランダムバイナリシーケンス生成器とを用いて生成されるシーケンスに基づくものである
ペイロードデータ送信方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載のペイロードデータ送信方法であって、
第１の擬似ランダムバイナリシーケンス生成器および第２の擬似ランダムバイナリシーケンス生成器はそれぞれ、Ｍ系列またはゴールド符号シーケンス生成器から形成される
ペイロードデータ送信方法。
【請求項１７】
請求項１５に記載のペイロードデータ送信方法であって、
前記シグネチャシーケンスの前記一セットの複素係数は、ＣＡＺＡＣ（constant amplitude zero autocorrelation）シーケンス生成器を用いて生成される
ペイロードデータ送信方法。
【請求項１８】
請求項１０に記載のペイロードデータ送信方法であって、
前記メッセージ情報は、公共放送緊急警報等のユーザレベル情報を含む
ペイロードデータ送信方法。
【請求項１９】
受信信号からペイロードデータを検出および再生する受信機であって、
シグネチャシーケンスと結合された第１のＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexed）シンボルによって搬送される、前記ペイロードデータを検出および再生するための第１のシグナリングデータと共に、１つまたは複数の第２のＯＦＤＭシンボルによって搬送される前記ペイロードデータを有する前記受信信号を検出する検出器と、
差分符号化されたシグネチャシーケンスに整合したインパルス応答を有する整合フィルタであって、前記差分符号化されたシグネチャシーケンスと、差分符号化された前記受信信号との相関を表す信号を生成して出力する、整合フィルタを有する同期検出器と、
前記１つまたは複数の第２のＯＦＤＭシンボルから前記ペイロードデータを再生するために前記第１のＯＦＤＭシンボルから前記第１のシグナリングデータを再生する復調器と
を具備し、
前記シグネチャシーケンスは、前記第１のＯＦＤＭシンボルから前記第１のシグナリングデータを検出および再生する受信機に供給される第１の同期シーケンスと、メッセージ情報を前記受信機に提供する１つまたは複数の第２のメッセージシーケンスとを含む所定のセットの同期シーケンスのうちの１つであり、選択されて前記第１のＯＦＤＭシンボルと結合されており、当該受信機は、
前記１つまたは複数の第２のメッセージシーケンスの中から１つを識別することによって、前記メッセージ情報を検出および再生するメッセージ検出器
をさらに具備する
受信機。
【請求項２０】
請求項１９に記載の受信機であって、
前記メッセージ検出器は、指定された前記差分符号化メッセージシーケンスに整合したインパルス応答を有する第２の整合フィルタを有し、
前記メッセージ検出器は、前記第２の整合フィルタの出力を処理することによって前記第２のメッセージシーケンスの存在を検出し、前記メッセージ情報を復号するように構成される
受信機。
【請求項２１】
請求項１９に記載の受信機であって、
前記第１のＯＦＤＭシンボルは、第２のタイプである前記１つまたは複数の第２のＯＦＤＭシンボルとは異なる数のサブキャリアを有する第１のタイプである
受信機。
【請求項２２】
請求項１９に記載の受信機であって、
前記第１のシグネチャシーケンスの前記第１の同期シーケンスおよび前記第２のメッセージシーケンスはそれぞれ、一セットの複素係数を有し、
前記一セットの複素係数は、当該複素係数のそれぞれに、時間領域の前記第１のＯＦＤＭシンボルのサンプルのうち、対応するサンプルを追加することによって、前記第１のＯＦＤＭシンボルと結合される
受信機。
【請求項２３】
請求項１９に記載の受信機であって、
前記一セットの複素係数は、前記複素係数の実数成分を生成するように構成される少なくとも第１の擬似ランダムバイナリシーケンス生成器と、前記複素係数の前記虚数成分を生成するように構成される少なくとも第２の擬似ランダムバイナリシーケンス生成器とを用いて生成されるシーケンスに基づくものである
受信機。
【請求項２４】
請求項２３に記載の受信機であって、
第１の擬似ランダムバイナリシーケンス生成器および第２の擬似ランダムバイナリシーケンス生成器はそれぞれ、Ｍ系列またはゴールド符号シーケンス生成器から形成される
受信機。
【請求項２５】
請求項２３に記載の受信機であって、
前記シグネチャシーケンスの前記一セットの複素係数は、ＣＡＺＡＣ（constant amplitude zero autocorrelation）シーケンス生成器を用いて生成される
受信機。
【請求項２６】
請求項１９に記載の受信機であって、
電源と、
コントローラと
をさらに具備し、
前記コントローラは、前記受信機が、当該受信機の他の構成要素の一部または全てに電力が供給されない電源ＯＦＦ状態または待機状態にある場合に前記シグナリング復号器に給電するように前記電源と組み合わせて構成される
受信機。
【請求項２７】
受信信号からペイロードデータを検出および再生するペイロードデータ検出および再生方法であって、
シグネチャシーケンスと結合された第１のＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexed）シンボルによって搬送される、前記ペイロードデータを検出および再生するための第１のシグナリングデータと共に、１つまたは複数の第２のＯＦＤＭシンボルによって搬送される前記ペイロードデータを有する時間分割フレームを有する前記受信信号を検出し、
前記受信信号を差分処理し、
差分処理されたシグネチャシーケンスに整合したインパルス応答を有する整合フィルタであって、前記差分処理されたシグネチャシーケンスと、前記差分処理された受信信号との相関を表す信号を生成して出力する、整合フィルタで前記差分処理された受信信号をフィルタリングし、
前記整合フィルタの出力信号から前記第１のＯＦＤＭシンボルを検出し、
前記１つまたは複数の第２のＯＦＤＭシンボルから前記ペイロードデータを再生するために前記第１のＯＦＤＭシンボルから前記第１のシグナリングデータを再生するように前記第１のＯＦＤＭシンボルを復調し、
前記シグネチャシーケンスは、前記第１のＯＦＤＭシンボルから前記第１のシグナリングデータを検出および再生する受信機に供給される第１の同期シーケンスと、メッセージ情報を前記受信機に提供する１つまたは複数の第２のメッセージシーケンスとを含む所定のセットの同期シーケンスのうちの１つであり、選択されて前記第１のＯＦＤＭシンボルと結合されており、当該ペイロードデータ検出および再生方法は、さらに、
前記第２のメッセージシーケンスを識別することによって、前記メッセージ情報を検出および再生する
ペイロードデータ検出および再生方法。
【請求項２８】
請求項２７に記載のペイロードデータ検出および再生方法であって、さらに、
それぞれ差分処理された前記１つまたは複数の第２のメッセージシーケンスのそれぞれに整合したインパルス応答をそれぞれ有する付加的な整合フィルタを用いて前記第２のメッセージシーケンスのそれぞれを前記受信した第１のＯＦＤＭシンボルに相関させることで前記メッセージ情報を検出し、
前記所定のセットのシーケンスの前記シーケンスに対応する前記整合フィルタのそれぞれの最大相関出力から前記メッセージ情報を検出する
ペイロードデータ検出および再生方法。
【請求項２９】
請求項２７に記載のペイロードデータ検出および再生方法であって、
前記第１のＯＦＤＭシンボルは、第２のタイプである前記１つまたは複数の第２のＯＦＤＭシンボルとは異なる数のサブキャリアを有する第１のタイプである
ペイロードデータ検出および再生方法。
【請求項３０】
請求項２７に記載のペイロードデータ検出および再生方法であって、
前記第１のシグネチャシーケンスの前記第１の同期シーケンスおよび前記第２のメッセージシーケンスはそれぞれ、一セットの複素係数を有し、
前記一セットの複素係数は、当該複素係数のそれぞれに、時間領域の前記第１のＯＦＤＭシンボルのサンプルのうち、対応するサンプルを追加することによって、前記第１のＯＦＤＭシンボルと結合される
ペイロードデータ検出および再生方法。
【請求項３１】
請求項２７に記載のペイロードデータ検出および再生方法であって、
前記第１のシグネチャシーケンスの前記第１の同期シーケンスおよび前記第２のメッセージシーケンスはそれぞれ、一セットの複素係数を有し、
前記一セットの複素係数は、当該複素係数のそれぞれに、時間領域の前記第１のＯＦＤＭシンボルの対応するサンプルを追加することによって、前記第１のＯＦＤＭシンボルと結合される
ペイロードデータ検出および再生方法。
【請求項３２】
請求項３０に記載のペイロードデータ検出および再生方法であって、
前記第１の同期シーケンスは、前記複素係数の実数成分を生成するように構成される少なくとも第１の擬似ランダムバイナリシーケンス生成器と、前記複素係数の前記虚数成分を生成するように構成される少なくとも第２の擬似ランダムバイナリシーケンス生成器を用いて生成される前記シグネチャシーケンスの前記一セットの複素係数を有する
ペイロードデータ検出および再生方法。
【請求項３３】
請求項３２に記載のペイロードデータ検出および再生方法であって、
第１の擬似ランダムバイナリシーケンス生成器および第２の擬似ランダムバイナリシーケンス生成器はそれぞれ、Ｍ系列またはゴールド符号シーケンス生成器から形成される
ペイロードデータ検出および再生方法。
【請求項３４】
請求項３２に記載のペイロードデータ検出および再生方法であって、
前記シグネチャシーケンスの前記一セットの複素係数は、ＣＡＺＡＣ（constant amplitude zero autocorrelation）シーケンス生成器を用いて生成される
ペイロードデータ検出および再生方法。
【請求項３５】
請求項２７に記載のペイロードデータ検出および再生方法であって、さらに、
前記受信機が、当該受信機の他の構成要素の一部または全てに電力が供給されない電源ＯＦＦ状態または待機状態にある場合に前記シグナリング復号器に給電する
ペイロードデータ検出および再生方法。
【請求項３６】
コンピュータに、請求項１０に記載のペイロードデータ送信方法または請求項２７に記載のペイロードデータ検出および再生方法の各ステップを実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexed）シンボルを用いてペイロードデータ通信を行う、送信機、ペイロードデータ送信方法、受信機、ペイロードデータ検出および再生方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）によってデータ通信を行う無線通信システムの例が多数存在する。例えば、ＤＶＢ（Digital Video Broadcasting）規格に準拠して動作するように構成されるテレビシステムは、このＯＦＤＭによって地上伝送およびケーブル伝送を実行する。ＯＦＤＭは、一般的に、パラレルに変調されたＫ個の狭帯域サブキャリア（Ｋは整数）を提供するものとして説明することができる。これらのサブキャリアはそれぞれ、ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulated）シンボルまたはＱＰＳＫ（Quadrature Phase-shift Keying）シンボル等、変調されたデータシンボルを搬送する。これらのサブキャリアは、周波数領域において変調され、送信の際には時間領域に変換される。データシンボルはそれぞれ、これらのサブキャリアによってパラレルに送信されるため、複数の同じ変調シンボルを各サブキャリアによって長期間送信することができる。このようなサブキャリアがパラレル且つ同時に変調され、当該複数の変調キャリアが合わさって１つのＯＦＤＭシンボルが形成される。つまり、当該ＯＦＤＭシンボルは、複数の異なる変調シンボルと共に同時に変調された複数のサブキャリアから成る。送信時には、このＯＦＤＭシンボルのサイクリックプレフィックスと呼ばれるガードインターバルが各ＯＦＤＭシンボルの前に配置される。ガードインターバルは、マルチパス伝搬によって起こり得る送信信号のあらゆるエコーを吸収するように設計される。
【０００３】
上述したように、ＯＦＤＭシンボル毎の狭帯域キャリア数Ｋは、通信システムの動作要件に応じて変更することができる。また、上記ガードインターバルは、オーバーヘッドであるため、スペクトル効率を向上させるために、ＯＦＤＭシンボル期間の分数として可能な限り短縮することが好ましい。所与のガードインターバル比（guard interval fraction）に関して、或る一定のスペクトル効率を維持しながら、経路が増大したマルチパス伝搬に上手く対処するには、サブキャリア数Ｋを増やし、ＯＦＤＭシンボル期間を延長することが考えられる。しかし、この場合、ロバスト性が低下する可能性がある。つまり、多数のサブキャリアを用いて伝送したデータは、少数のサブキャリアを用いて伝送したデータに比べて、受信機側でその再生が困難になる場合がある。これは、一定の伝送帯域幅に関してサブキャリア数Ｋを増やすことは、各サブキャリアの帯域幅を減らすことを意味するためである。サブキャリア同士の間隔が短縮されることで、例えば、ドップラー周波数に起因して、これらのサブキャリアからデータを復調することが困難になる場合がある。つまり、サブキャリア数を増やす（高次動作モード）ほど、スペクトル効率を向上させることができるが、伝搬条件によっては、送信データの目標ビット誤り率を満足するために、サブキャリア数が少ない場合に比べてより高い信号対雑音比（以下、ＳＮ比と称する）が必要となる場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１０／１９５６６８号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第２２７６２１３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、ＯＦＤＭを用いた通信システムを向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
例示的な一実施形態によれば、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexed）シンボルを用いてペイロードデータを送信する送信機が提供される。当該送信機は、送信すべき前記ペイロードデータを受信し、受信機に前記ペイロードデータを検出および再生させるための第１のシグナリングデータを受信し、前記ペイロードデータおよび前記第１のシグナリングデータを送信用フレームに変換するように構成されるフレームビルダを具備する。上記第１のシグナリングデータは、ペイロードデータと共にフレームの一部を形成する。変調器は、第１のＯＦＤＭシンボルを前記第１のシグナリングデータと共に変調し、１つまたは複数の第２のＯＦＤＭシンボルを前記ペイロードデータと共に変調するように構成される。シグネチャシーケンスプロセッサが、シグネチャシーケンスを供給し、結合器が、シグネチャシーケンスを第１のＯＦＤＭシンボルと結合し、送信部が、第１および第２のＯＦＤＭシンボルを送信する。前記シグネチャシーケンスプロセッサによって供給される前記シグネチャシーケンスは、一セットのシグネチャシーケンスのうちの１つから選択され、前記シグネチャシーケンスが、前記結合器によって前記第１のＯＦＤＭシンボルと結合されることで、受信機が前記第１のＯＦＤＭシンボルから前記第１のシグナリングデータを検出および再生することができる。前記一セットのシグネチャシーケンスはメッセージ情報を前記受信機に提供する。受信機が１つまたは複数の第２のＯＦＤＭシンボルの前に前記第１のＯＦＤＭシンボルから前記第１のシグナリングデータを検出および再生するために同期シーケンスが供給される。少なくとも２つのあり得るシーケンスのうちの一方を選択することで、第２のシグナリングデータを形成することができる。前記送信機は、この第２のシグナリングデータを用いて、特定のメッセージを前記受信機に搬送することができる。前記送信機が用いることができるあり得るシーケンスの個数をＮとすると、この第２のシグナリングデータを介して搬送することができるあり得るメッセージの数は、ｌｏｇ２（Ｎ）となる。
【０００７】
この第２のシグナリングデータによって搬送されるメッセージ情報は、前記ペイロードを検出および再生するのに用いることもできる。他の例では、第２のシグナリングデータは、地震等の自然災害に関する緊急警報または津波警報等の特定のメッセージをユーザに搬送するのに用いてもよい。
【０００８】
本開示の実施形態によれば、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexed）シンボルを用いてペイロードデータを送信する送信機を提供することができる。当該送信機は、送信すべき前記ペイロードデータを受信し、受信機に前記ペイロードデータを検出および再生させるための第１のシグナリングデータを受信するように構成されるフレームビルダを具備する。前記フレームビルダは、前記ペイロードデータおよび前記第１のシグナリングデータを送信用フレームに変換するように構成される。前記第１のシグナリングデータは、各フレームに変換され、第１のＯＦＤＭシンボルを用いて送信されてもよい。前記ペイロードデータは、符号化率、変調方式、およびＯＦＤＭシンボル用のサブキャリアの数に関する動作モード等の送信パラメータに従って１つまたは複数の第２のＯＦＤＭシンボルを用いて送信されてもよい。したがって、第１のＯＦＤＭシンボルは、第２のＯＦＤＭシンボルとは異なってもよい。前記第１のＯＦＤＭシンボルは、各フレームにおけるプリアンブルを形成するように構成されてもよく、第１のシグナリングデータを再生するために受信機によって初めに検出されるように構成されてもよい。
【０００９】
本開示の実施形態によれば、シグネチャシーケンスが、例えば、シグナリングデータを搬送するＯＦＤＭシンボルと連結され、受信機の、シグナリングデータを搬送するＯＦＤＭシンボルを検出する性能を向上させる構成を提供することができる。本開示の実施形態が適用される一構成によれば、送信フレームに「プリアンブル」ＯＦＤＭシンボルを配置する必要がある。「プリアンブル」ＯＦＤＭシンボルは、例えば、データ搬送ＯＦＤＭシンボルに対してペイロードデータを符号化および変調するのに用いた前記送信パラメータのうち少なくともいつくかを示すシグナリングパラメータを搬送する。これによって、第１の（プリアンブル）ＯＦＤＭシンボル内のシグナリングデータを検出した後、受信機は、データ搬送ＯＦＤＭシンボルからペイロードデータを検出するために前記送信パラメータを再生することができる。また、前記シグネチャシーケンスプロセッサは、第１の同期シーケンスまたは第２の同期シーケンスを生成するように構成される。第２の同期シーケンスを選択することで、第１のシグナリングデータまたはペイロード内の緊急警報メッセージの有無等の情報が表させる。
【００１０】
いくつかの実施形態では、前記シグネチャシーケンスは、前記ペイロードデータよりも低いＳＮ比で、フレーム内のプリアンブルＯＦＤＭシンボルの検出によって初めに検出されるように設計されてもよい。このように、前記メッセージシーケンスは、ペイロードデータより広範囲に検出可能である早期警報または公共放送情報を提供することができる。また、前記メッセージシーケンスは、前記ペイロードデータの検出前に検出することができるため、受信機は、前記メッセージシーケンスを検出するように構成される、受信機の一部分のみに給電することによって、待機状態または電源オフ状態でも前記メッセージシーケンスを検出するように構成されることができる。
【００１１】
本開示の種々のさらなる態様及び特徴は、添付の特許請求の範囲で規定される。
【００１２】
次に、添付の図面を参照して、本開示の実施形態を例示としてのみ説明する。図面を通して、同様の部分には対応の参照符号を付す。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】放送送信ネットワークの構成を示す概略図である。
【図２】図１の送信ネットワークを介して放送データを送信するための例示的な送信網を示す概略ブロック図である。
【図３】ガードインターバル（図中、ＧＩと称する）を１つ含む時間領域の複数のＯＦＤＭシンボルの概略図である。
【図４】図１の放送送信ネットワークがＯＦＤＭを用いて放送するデータを受信するための典型的な受信機の概略ブロック図である。
【図５】ペイロードデータおよびシグナリングデータを含む放送データを送信するための送信フレームの概略図である。
【図６】一実施形態に係る、シグナリングまたはプリアンブルＯＦＤＭシンボルを介してシグナリングデータを送信するための送信機のブロック図である。
【図７】一実施形態に係るシグネチャシーケンス（図中、ＳｉｇＳｅｑと称する）生成器の概略ブロック図である。
【図８】１／２および１／４符号化率（図中、ＣＲと称する）に関して、加法性ホワイトガウスノイズが存在する場合のＳＮ比に対するビット誤り率を示すプロット図である
【図９】図８の結果に係る許容可能な性能を示す、変調されたシグナリングデータの電力に基づく（from）シグネチャシーケンスのバックオフに対するビット誤り率を示すプロット図である。
【図１０（ａ）】単一周波数送信ネットワークのために生成される、予想される遅延スプレッドに一致するガードインターバルを有するＯＦＤＭシンボルの概略図である。
【図１０（ｂ）】ガードインターバルが、関連のＯＦＤＭシンボル期間の固定部分として選択された、ＯＦＤＭシンボル毎のサブキャリア数が異なる各ＯＦＤＭシンボルの概略図である。
【図１０（ｃ）】ペイロードデータ搬送ＯＦＤＭシンボル毎のサブキャリア数が異なり、シグナリングＯＦＤＭシンボル毎のサブキャリア数が異なり、ガードインターバルが、ペイロードおよびシグナリングＯＦＤＭシンボルの両方に一致する期間を有するように選択された、各ＯＦＤＭシンボルの概略図である。
【図１１（ａ）】本技術に係るシグナリングＯＦＤＭシンボルからシグナリングデータを検出および再生するための受信機の概略ブロック図である。
【図１１（ｂ）】図１１（ａ）の一部を成す、周波数同期検出器の概略ブロック図である。
【図１１（ｃ）】図１１（ｂ）の一部を成す、プリアンブルガードインターバル相関器の概略ブロック図である。
【図１１（ｄ）】図１１（ａ）に示す受信機の一部を成す、粗周波数オフセット同期部のさらなる例を示す概略ブロック図である。
【図１１（ｅ）】図１１（ｄ）の一部を成す差分エンコーダを示す概略ブロック図である。
【図１２】周波数領域のシグネチャシーケンスを検出および除去する、図１１（ａ）に示す受信機の一部を成す、プリアンブル検出・復号プロセッサの一例を示す概略ブロック図である。
【図１３】時間領域のシグネチャシーケンスを検出および除去する、図１１（ａ）に示す受信機の一部を成す、プリアンブル検出・復号プロセッサの一例を示す概略ブロック図である。
【図１４】図１３に示すプリアンブル検出・復号プロセッサの一部を成すシグネチャシーケンス除去部の一例を示す概略ブロック図である。
【図１５（ａ）】図７に示す例示的な生成器に関する、シグネチャシーケンスに整合する整合フィルタの概略ブロック図である。
【図１５（ｂ）】図１４に示す受信機の一部を成すシグネチャシーケンス除去部の概略ブロック図である。
【図１６（ａ）】整合フィルタの出力において形成される信号のグラフである。
【図１６（ｂ）】チャネルインパルス応答（図中、ＣＩＲと称する）の成分を示す、図１６（ａ）に示すグラフの拡大図である。
【図１７】図１１（ａ）に示す受信機における粗周波数オフセットを検出するための回路の概略ブロック図である。
【図１８】図１７に示す回路の相関出力の、−８８／Ｔｕの周波数オフセットに関するプロット図である。
【図１９】１／２および１／４符号化率のシグネチャシーケンスをシグナリングＯＦＤＭシンボルに追加した場合および追加しない場合の、異なる符号化率に関するＳＮ比に対するビット誤り率のプロット図である。
【図２０（ａ）】０ｄＢ（デシベル）のエコーチャネルの場合のＳＮ比に対するビット誤り率のプロット図である。
【図２０（ｂ）】ＳＮ比に対するビット誤り率のプロット図である。
【図２０（ｃ）】理想的なチャネル推定および実際のチャネル推定の場合の２つの経路を示す図である。
【図２１（ａ）】本技術のさらなる例示的な実施形態を示す図６の送信機の構成要素を示す概略ブロック図である。
【図２１（ｂ）】図２１（ａ）に示す送信機の動作の例示的なパラメータを示す表である。
【図２２】図２１（ａ）に示す送信機によるプリアンブルＯＦＤＭシンボルの構成を概略的に示す概略ブロック図および部分的な動作図である。
【図２３】図２１（ａ）に示す送信機によって送信された受信信号のシグネチャシーケンスを検出するための受信機の概略ブロック図である。
【図２４】本技術の一実施形態に係る早期警報信号検出器の概略ブロック図である。
【図２５】本技術の一例示的な実施形態を示す、図２３に示す受信機のシグナリング復号器の概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本開示の実施形態によれば、映像データおよび音声データを含むデータを表す複数の信号を送信するための送信ネットワークを形成することができ、これによって、当該送信ネットワークによって、例えば、複数のテレビ受像機にテレビ信号を送信するための放送ネットワークを形成することができる。いくつかの例では、テレビ信号の音声／映像を受信する上記テレビ受像機は、移動中にテレビ信号を受信する携帯機器であってもよい。他の例では、係る音声／映像データは、１つまたは複数の固定されたアンテナに接続される据え付け型の従来のテレビ受像機によって受信されてもよい。
【００１５】
テレビ受像機は、テレビ映像を表示するディスプレイを一体的に備えてもよく、備えなくてもよい。また、テレビ受像機は、複数のチューナおよび復調器を搭載する記録装置であってもよい。上記アンテナ（複数可）は、テレビ受像機に内蔵されていてもよい。この接続型または内蔵型アンテナ（複数可）を用いて、テレビ信号の他に様々な信号を容易に受信するようにしてもよい。つまり、本開示の実施形態は、様々な環境に置かれた種々のタイプの装置が、テレビ番組を表す音声／映像データを容易に受信することを可能にするものである。
【００１６】
当然ながら、移動中に携帯機器でテレビ信号を受信することは、その無線受信状況が、固定アンテナから入力を受け取る従来のテレビ受像機とは大きく異なるため、より困難であり得る。
【００１７】
テレビ放送システムの一例を図１に示す。図１では、複数のテレビ放送基地局１が放送送信機２に接続されている。この放送送信機２によって、本放送ネットワークのサービスエリア内のテレビ放送基地局１から信号が送信される。図１に示すテレビ放送ネットワークは、いわゆる単一周波数ネットワークとして動作する。つまり、各テレビ放送基地局１が、音声／映像データを搬送する無線信号を一斉に送信すると、当該放送ネットワークのサービスエリア内に位置するテレビ受像機４および携帯機器６がこの音声／映像データを受信することができる。図１に示す例の場合、テレビ放送基地局１の信号は、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）を用いて送信される。このＯＦＤＭによって、各テレビ放送基地局１から複数の同じ信号を送信し、これらの信号がそれぞれ異なるテレビ放送基地局１から送信されたものであっても、テレビ受像機側でこれらの信号を結合することができる構成が提供される。テレビ放送基地局１同士の間隔は、これら異なる複数のテレビ放送基地局１によって送信される信号間の伝搬時間の遅延が、各ＯＦＤＭシンボルに先行して送信されるガードインターバルよりも短いまたは実質的に当該ガードインターバルより長くならないように設定される。テレビ受像機４および携帯機器６は、ＯＦＤＭシンボルを受信し、複数の異なるテレビ放送基地局１から送信された信号を結合することによって、これらのＯＦＤＭシンボルからデータを再生することができる。このようにＯＦＤＭを採用する放送ネットワークの規格として、例えば、ＤＶＢ−Ｔ、ＤＶＢ−Ｔ２およびＩＳＤＢ−Ｔが挙げられる。
【００１８】
音声／映像供給部からデータを送信するためのテレビ放送基地局１の一部を成す送信機の例示的なブロック図を図２に示す。図２では、音声／映像供給部２０が、テレビ番組を表す音声／映像データを生成する。この音声／映像データは、符号化／インターリーバブロック２２による前方誤り訂正符号化によって符号化される。符号化／インターリーバブロック２２は、前方誤り訂正符号化データを生成し、変調部２４に供給する。変調部２４は、この前方誤り訂正符号化データを変調シンボルにマッピングする。この変調シンボルは、ＯＦＤＭシンボルを変調するのに用いられる。図中、音声／映像供給部２０の下に示すように、物理層シグナリング部３０が、例えば、音声／映像データの符号化および変調のフォーマットを示すための物理層シグナリングを示すシグナリングデータを生成する。符号化部３２がこの物理層シグナリングデータを符号化し、音声／映像データの場合と同様に、変調部２４が当該データを変調する。
【００１９】
フレームビルダ２６は、この物理層シグナリングデータと共に送信する上記音声／映像データを、送信フレームに変換するように構成される。この送信フレームは、物理層シグナリングが送信されるプリアンブルを有する時間分割部と、各音声／映像供給部２０によって生成された音声／映像データを送信する１つまたは複数のデータ送信部とから成る。シンボルインターリーバ３４が、上記データをインターリーブして送信用のシンボルに変換する。次いで、ＯＦＤＭシンボルビルダ３６およびＯＦＤＭ変調器３８が、このデータに変調処理を施す。パイロット・埋め込みデータ生成器４０が、パイロット信号を生成して、ＯＦＤＭシンボルビルダ３６に供給する。ＯＦＤＭシンボルビルダ３６は、このパイロット信号を受信する。ＯＦＤＭ変調器３８は、変調されたデータをガード挿入部４２に出力する。ガード挿入部４２は、当該データにガードインターバルを挿入し、得られた信号をデジタル・アナログ変換器４４に供給する。さらに、デジタル・アナログ変換器４４は、この信号をＲＦフロントエンド４６に供給し、アンテナ４８を介してこの信号が送信される。
【００２０】
従来の構成と同様に、ＯＦＤＭは、送信するデータシンボルをサブキャリアにマッピングする周波数領域においてシンボルを生成し、逆フーリエ変換によって時間領域に変換するように構成される。つまり、この送信データは、周波数領域において形成され、時間領域において送信される。図３に示すように、各時間領域シンボルは、Ｔｕ秒の有効な部分（useful part）と、Ｔｇ秒のガードインターバルとを有するように生成される。ガードインターバルは、時間領域シンボルの有効な部分の一部を複製することによって生成される。時間領域シンボルの有効な部分をガードインターバルに相関させることで、受信機側でＯＦＤＭシンボルのＴｕ秒の有効な部分を検出することができるようにする。高速フーリエ変換を開始して時間領域シンボルサンプルを周波数領域に変換することによって、受信機は、検出した有効な部分からデータを再生することができる。係る受信機を図４に示す。
【００２１】
図４では、受信アンテナ５０が、ＲＦ信号を検出し、検出したＲＦ信号をＲＦチューナ５２を介してＡ／Ｄ変換器５４に送信する。Ａ／Ｄ変換器５４は、このＲＦ信号をデジタル信号に変換する。次いで、ガードインターバル除去部５６が、このデジタル信号からガードインターバルを除去する。高速フーリエ変換（以下、ＦＦＴと称する）部５８が、ＦＦＴを実行して時間領域サンプルを周波数領域に変換するための最適な位置を検出した後、当該時間領域サンプルを変換して周波数領域サンプルを形成し、当該周波数領域サンプルをチャネル推定・補正部６０に供給する。チャネル推定・補正部６０は、例えば、ＯＦＤＭシンボルに埋め込まれているパイロットサブキャリアを用いることによって送信チャネルを推定する。埋め込み信号除去部６１がパイロットサブキャリアを抽出した（exclude）後、全てのデータ搬送サブキャリアは、シンボルデインターリーバ６４に供給される。シンボルデインターリーバ６４は、これらのサブキャリアシンボルをデインターリーブする。次いで、デマッピング部６２が、ＯＦＤＭシンボルのサブキャリアからデータビットを抽出し、当該データビットをビットデインターリーバ６６に供給する。ビットデインターリーバ６６は、当該データビットに対してデインターリービング処理を行う。これによって、誤り訂正復号器６８が、従来の動作に従って誤りを訂正することができる。
【００２２】
［フレーム構造］
図５は、本技術の一例示的な実施形態に係るフレーム構造の概略図である。図５は、複数の異なる物理層フレームを示す。つまり、一部の物理層フレームは、携帯機器による受信（mobile reception）用のものであり、他の物理層フレームは、屋根上の固定アンテナによる受信用のものである。本システムのフレーム構造には、将来的に拡張され、新型フレームを組み込むことが可能である。現行のシステムでは、このような可能性としての新型フレームは単に、ＦＥＦ（Future Extension Frame）として知られている。
【００２３】
固定機器による受信（fixed reception）用のフレームに求められるものとして、スペクトル効率の向上が挙げられる。固定機器による受信は、チャネル状況が比較的良好であるため、２５６ＱＡＭ等の高次変調および１／２以上等の高い符号化率を採用し、３２Ｋ等、ＯＦＤＭシンボル（ＦＦＴサイズ）毎のサブキャリア数を多くする。これによって、スペクトル効率が向上する。このようにして、ガードインターバル比（以下、ＧＩＦと称する）に起因する伝送路損失（capacity loss）が低減される。しかし、サブキャリア数を多くすることで、係るＯＦＤＭシンボルは、携帯機器による受信には不適切なものになる可能性がある。これは、受信信号の高いドップラー周波数に対する耐性が低下するためである。他方、携帯機器による受信用のフレームに求められるものとして、主に高レベル（rate）なサービス可用性を確保することができるようなロバスト性が挙げられる。例えば、ＱＰＳＫまたはＢＰＳＫ等の低次変調および低い符号化率を採用し、ＯＦＤＭシンボル（ＦＦＴサイズ）毎のサブキャリア数を少なくし、高密度分散パイロットパターンを用いることによって、ロバスト性が保証される。ＯＦＤＭシンボル毎のサブキャリア数を少なくすることは、携帯機器による受信にとっては有利であり得る。これは、サブキャリア数を減らすとサブキャリア同士の間隔が広くなり、高いドップラー周波数に対する耐性が向上するためである。また、上記高密度分散パイロットパターンを用いると、ドップラー効果が生じた場合のチャネル推定が容易になる。
【００２４】
したがって、図５に示すフレーム構造は、複数の異なるパラメータを用いて変調および符号化されたペイロードデータを含むことができる各フレームによって特徴付けられている。これには、複数の異なるフレームを、複数の異なるタイプの受信機のために提供することができるため、例えば、それぞれ異なる変調方式を用いて変調することができる、シンボル毎のサブキャリア数が異なる種々のタイプのＯＦＤＭシンボルを用いてもよい。各フレームは、シグナリングデータを搬送する少なくとも１つのＯＦＤＭシンボルを含むことができる。この少なくとも１つのＯＦＤＭシンボルは、ペイロードデータを搬送する１つまたは複数のＯＦＤＭシンボルとは別様に変調されたものとしてもよい。また、シグナリングＯＦＤＭシンボルは、ペイロードデータを搬送するＯＦＤＭシンボル（複数可）とタイプが異なるものであってもよい。シグナリングデータは、ペイロードデータを復調および復号するために再生する必要がある。
【００２５】
［プリアンブルの特徴］
フレームの境界を定めるために、ＤＶＢ−Ｔ２におけるＰ１シンボル等のフレームプリアンブルシンボルが必要とされる。このプリアンブルシンボルは、後続のフレームがどのように形成（built）されているかを記述するシグナリングを伝送する。上述した全てのタイプの受信機（携帯機器または固定アンテナによる受信機）が、後続のフレームにおけるペイロードを復号する必要があるか否かを判定するために当該プリアンブルを検出および復号することができると想定する。係るプリアンブルにとって望ましい特徴は、以下の通りである。
１．高いシグナリング容量
プリアンブルは、高いシグナリング容量を有する必要がある。つまり、７個のシグナリングビットの容量を有するＤＶＢ−Ｔ２のＰ１プリアンブルではなく、数百個のシグナリングビットの容量を有するＤＶＢ−Ｃ２のプリアンブルのようなものが望ましい。これは、プリアンブルシンボルは、全てのシグナリング情報を伝送するのに十分なサブキャリアを有するＯＦＤＭシンボルでなければならないことを意味する。
２．共通のマクロ構造
フレームプリアンブルは全て、全てのタイプの受信機によって理解される予め規定された共通のマクロ構造を有する必要がある。これは、プリアンブルシンボルは、例えば、一定の期間、一定数のサブキャリア、および全フレームタイプ用のガードインターバルを有する必要があることを意味する。これによって、ガードインターバルは、固定アンテナによる受信に採用される最長ガードインターバルと長さがほぼ同じでなければならないという制約が課される。或いは、本ネットワークがこの最長ガードインターバルを用いる場合、プリアンブルシンボルは、過度の符号間干渉を引き起こし、ひいては、復号が不可能になる可能性がある。
３．低複雑性の検出および復号
プリアンブルシンボルの検出および復号の複雑さは、バッテリ給電式の携帯受信機で限られた蓄電力を容易に有効活用するために十分に低減する必要がある。これによって、最大ＦＦＴサイズおよび最大前方誤り訂正（ＦＥＣ：forward error correction）ブロック長に制限が課される。
４．プリアンブルは時間領域において容易に検出する必要がある
ＤＶＢ−Ｃ２では、フレーム構造内のＯＦＤＭシンボルは全て、４Ｋサブキャリア間隔を用いる。これは、受信機が、ＯＦＤＭシンボルの時間領域の同期を実行してから周波数領域のフレーム同期（プリアンブル検出）を実行することを意味する。本開示の一実施形態では、フレームは、異なる物理層フレームにおけるＯＦＤＭシンボルが、異なるサブキャリア間隔を有するように構成することができる。したがって、周波数領域のフレーム同期（プリアンブル検出）は容易に実行することができない。このため、プリアンブルシンボルは、時間領域において検出しなければならない。プリアンブルが復号され、そのシグナリングペイロードが解釈され、受信機が、当該フレームの本体にある、ペイロードデータを搬送するＯＦＤＭシンボルのＯＦＤＭパラメータ（サブキャリア数、ガードインターバル）等を把握したことで、当該フレームの周波数領域の処理を実行することができると判定された後でなければ、周波数領域のフレーム同期は実行されない。
５．ロバスト性
プリアンブルは、全てのタイプの受信機によって、これらの受信機が動作するように期待される全てのチャネル状況下で、検出可能且つ復号可能である必要がある。これは、プリアンブルは、高レベルの雑音、すなわち、低ＳＮ比、および移動しながらの受信中に生じる高レベルのドップラーシフトの両方に対してロバスト性を有する必要があることを意味する。高レベルの雑音に対するロバスト性によって、プリアンブルのシグナリングペイロードを搬送するために用いることができる変調および符号化用の最大送信パラメータに制約が課される一方、ドップラーに対するロバスト性によって、プリアンブルＯＦＤＭシンボルの最小サブキャリア間隔に制約が課されることを意味する。プリアンブルＯＦＤＭシンボルは、高いドップラースプレッドに対して適度な耐性を有する程に十分なサブキャリア間隔を用いなければならない。また、プリアンブルＯＦＤＭシンボルは、周波数シフト、共通位相誤差、マルチパス遅延スプレッドの最大期待値等にかかわらず、復号を可能にする必要がある。
【００２６】
上述したように、プリアンブルＯＦＤＭシンボルは、シグナリングデータを搬送し、その間、図５に示すように、送信フレームの本体内のＯＦＤＭシンボルは、ペイロードデータを搬送する。図５に示す送信フレームはそれぞれ特徴を有する。データ搬送フレーム１００は、ＯＦＤＭシンボル毎の多数のサブキャリア、例えば、約３２０００個のサブキャリア（３２Ｋモード）を提供する高次動作モードを用いることができる、データのフレームを搬送する。これによって、比較的高いスペクトル効率が実現される。しかし、ビット誤り率に関して許容可能なデータの保全性を得るために比較的高いＳＮ比が必要とされる。それゆえ、この高次動作モードは、良好に位置決めされた固定アンテナを備えることで高い検出能力を有し、上記３２ＫモードのＯＦＤＭシンボルから音声／映像データを再生することが可能な据え置き型テレビ受像機に対する通信に最適である。本フレーム構造は、これとは対称的に、より不利な無線通信環境下にある携帯テレビ受像機によって受信されるように生成された第２のフレーム１０２をさらに有する。したがって、第２のフレーム１０２は、ＢＰＳＫまたはＱＰＳＫ等の低次変調方式を用い、４Ｋまたは８Ｋ等、ＯＦＤＭシンボル（ＦＦＴサイズ）毎のサブキャリアが少ない、ペイロード伝送用ＯＦＤＭシンボルを形成するように構成することができる。これによって、携帯受信機が、比較的不利な環境下で音声／映像データを受信および再生することができる可能性が高くなる。第１のフレーム１００および第２のフレーム１０２の両方にはプリアンブルシンボル１０４、１０６が配置される。このプリアンブルシンボル１０４、１０６は、第１のフレーム１００および第２のフレーム１０２のペイロード部分で送信される音声／映像データを検出するためのシグナリングパラメータを示す。同様に、プリアンブルシンボル１０８、１１０がＦＥＦ１１２用に配置される。
【００２７】
［新たなプリアンブルシンボルの設計］
いくつかの例示的な実施形態によれば、例えば、図５に示す送信フレームと共に用いられるプリアンブルシンボルを形成する構成が提供される。ここでは、特に厳しい無線環境下でプリアンブルシンボルを検出することができる可能性が高くなっている。また、図５に示すフレーム構造は、ペイロード伝送用ＯＦＤＭシンボルのサブキャリア数が、フレーム毎に異なるようにすることができる。また、これらのサブキャリアは、複数の異なる変調方式を用いてもよい。したがって、ペイロードデータを搬送するＯＦＤＭシンボルは、シグナリングデータを搬送するＯＦＤＭシンボルとは異なるタイプとしてもよい。シグナリングデータを送信するための図２に示した送信機の一部の例示的なブロック図を図６に示す。
【００２８】
図６では、シグナリングデータは、まず、スクランブリング部２００に供給される。スクランブリング部２００は、シグナリングデータをスクランブルし、スクランブルされたシグナリングデータを、前方誤り訂正・変調部２０２に供給する。前方誤り訂正・変調部２０２は、シグナリングデータを前方誤り訂正符号で符号化し、次いで、インターリーブする。その後、符号化データは、π／４−ＢＰＳＫ変調シンボルにマッピングされる。次いで、パイロット挿入部２０４は、変調シンボル間にパイロットを挿入し、プリアンブル１０４、１０６、１０８、１１０のＯＦＤＭシンボルを形成する。次いで、プリアンブルを形成するＯＦＤＭシンボルは、スケーリング部２０６によって所定の因子（１−Ｇ）に従ってスケーリングされる。スケーリング部２０６は、プリアンブルＯＦＤＭシンボルと結合されてから送信されるシグネチャシーケンスに対するプリアンブルの送信電力を、当該プリアンブルの総送信電力が、シグネチャシーケンスがない場合とほぼ同じになるように調整する。
【００２９】
本技術によれば、シグネチャシーケンス生成器２０８は、シグネチャシーケンスを生成して第２のスケーリング部２１０に供給するように構成される。第２のスケーリング部２１０は、シグネチャシーケンスを所定の因子Ｇによってスケーリングし、その後、結合部２１２が、スケーリングされたシグネチャシーケンスをプリアンブルＯＦＤＭシンボルに結合する。したがって、シグネチャシーケンスＷ（ｋ）は、周波数領域のＯＦＤＭシンボルと結合され、これによって、シグネチャシーケンスの各係数が、ＯＦＤＭシンボルのサブキャリア信号のうちの１つに加算される。次いで、逆フーリエ変換プロセッサ（ＩＦＦＴ）２１４が、結合されたプリアンブルＯＦＤＭシンボルおよびシグネチャシーケンスを周波数領域から時間領域に変換し、その後、ガードインターバル挿入部２１６が、時間領域のガードインターバルを挿入する。このガード挿入部２１６は、プリアンブルシンボルを出力チャネル２１８に出力する。
【００３０】
図６に示す例で分かるように、シグネチャシーケンスは、結合後のプリアンブルシンボルのスペクトルが送信チャネルのスペクトルマスク内にあるように、周波数領域のシグナリングデータを搬送するＯＦＤＭシンボルと結合される。理解されるように、いくつかの例では、シグネチャシーケンスは、時間領域のＯＦＤＭシンボルと結合してもよい。しかし、その場合、受信機でのシグネチャシーケンスの相関特性に影響を及ぼさないように、シグネチャシーケンスと時間領域のプリアンブルＯＦＤＭシンボルとの結合後に他の帯域幅制限処理を導入しなければならない。
【００３１】
図６の例示的な図では、スクランブリング部２００によってシグナリングデータのスクランブリングを行うことで、プリアンブルシンボルのＰＡＰＲ（peak-to-average power ratio）が、多くの同様に変調されたＯＦＤＭサブキャリアに起因して過度に高くならないようにしている。次いで、前方誤り訂正・変調部２０２は、このスクランブリングされたシグナリングビットを、４Ｋの低密度パリティ検査符号（ＬＤＰＣ：low-density parity-check code）を用いて低符号化率（１／４または１／５）で前方誤り訂正符号化する。その後、前方誤り訂正・変調部２０２は、低次信号点配置（constellation）であるπ／４−ＢＰＳＫを用いてマッピングを行う。パイロット挿入部２０４は、パイロットを挿入する。この段階で挿入するパイロットは、チャネル推定のためのものではなく、周波数オフセット推定のためのものである。これについては、後で手短に説明する。この段階で、結合部２１２は、ＯＦＤＭシンボルとしての有効なサブキャリアと同数の複素サンプルから構成される複素プリアンブルシグネチャシーケンスを、シグナリングＯＦＤＭシンボルのサンプルに追加する。生成時は、各プリアンブルシグネチャシーケンスサンプルは、単位円の一点である。しかし、当該サンプルがプリアンブルＯＦＤＭシンボルに追加される前に、スケーリング部２１０は、各サンプルを所定の因子Ｇによってスケーリングする。また、スケーリング部２０６は、これに対応するＯＦＤＭシンボルサンプルを（１−Ｇ）によってスケーリングする。これによって、複素プリアンブルシンボルの電力が、図６の点ＡにおけるシグナリングＯＦＤＭシンボルの電力と同じになる。
【００３２】
次いで、ＩＦＦＴ２１４は、時間領域のＯＦＤＭシンボルを形成する。その後、ガード挿入部２１６は、ガードインターバルを挿入する。ガード挿入部２１６は、プリアンブルＯＦＤＭシンボルの始めに、プリアンブルＯＦＤＭシンボルのＮｇ個のサンプルを追加する。これは、プリアンブルＯＦＤＭシンボルのサイクリックプレフィックスとしても知られている。ガードインターバルを挿入した後、Ｎｓ＝Ｎｕ＋Ｎｇ個の複素サンプルから成る、期間Ｔｓ＝Ｔｕ＋ＴｇのプリアンブルＯＦＤＭ時間領域シンボルが形成される。式中、Ｔｕは、Ｎｕ個のサンプルを有する有効なシンボル期間であり、Ｔｇは、Ｎｇ個のサンプルを有するガードインターバル期間（以下、ＧＩＤと称する）である。
【００３３】
［シグネチャシーケンス生成器］
上述したように、図６のプリアンブルシンボル生成器は、シグネチャシーケンスを生成する。当該シグネチャシーケンスは、受信機に、ペイロードデータを搬送するＯＦＤＭシンボルからデータを検出および再生するように要求されるＳＮ比と比べて低いＳＮ比でプリアンブルを検出させるために、シグナリングＯＦＤＭシンボル（第１のＯＦＤＭシンボル）と結合され、フレームのプリアンブルシンボルを形成する。シグネチャシーケンス生成器２０８によって生成されるシグネチャシーケンスは、同相成分用および直交位相成分用の２つの擬似ランダムビットシーケンス生成器を用いて形成することができる。一例では、シグネチャシーケンスは、ＣＡＺＡＣ（constant amplitude zero autocorrelation）またはＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスである。他の例では、各シグネチャシーケンスは、その良好な自己相関特性から選ばれた一対のゴールド符号シーケンスから形成される。或いは、Ｍ系列等の他の例示的なシグネチャシーケンスを用いることもできる。
【００３４】
図６に示したシグネチャシーケンス生成器２０８の一例を、図７に詳細に示す。図７では、図６に示した結合部２１２によってシグナリングＯＦＤＭシンボルの複素サンプルに加算される複素シグネチャシーケンスを生成するものとする。
【００３５】
図７では、同相３００．１および３００．２成分および直交３０２．１および３０２．２成分用の一対の擬似ランダムビットシーケンスを生成するそれぞれの場合に２つの線形帰還シフトレジスタが用いられる。それぞれの場合に、排他的論理和回路３１０、３１２を用いて擬似ランダムビットシーケンス対が結合され、シグネチャシーケンスの同相（３００．１および３００．２）および直交（３０２．１および３０２．２）部分用のゴールドシーケンスをそれぞれ生成する。次いで、バイナリ−バイポーラマッパー部３１４、３１６が、シグネチャシーケンスの同相３１８および直交（虚数）３２０成分用のサンプルをそれぞれ形成する。効果的には、図７に示す構成は、２つのＭ系列の排他的論理和をとることによって形成されるゴールド符号を生成する。Ｍ系列は、線形帰還シフトレジスタ３００、３０２によって生成される。下記の表１は、図７に示す例に係る線形帰還シフトレジスタの生成多項式を示す。
【００３６】
【表１】
2016519489.tif 000003
【００３７】
［スケール因子Ｇの最適な値の決定］
図６に示すように、スケーリング部２１０が、シグネチャシーケンスに因子Ｇを乗算し、スケーリング部２０６が、シグナリングＯＦＤＭシンボルに因子１−Ｇを乗算する。このように、時間領域シグナリングＯＦＤＭシンボル信号がｃ（ｎ）であり、シグネチャシーケンス信号がｆ（ｎ）である場合、送信された複素プリアンブルシンボル（ｎ）は、次の式によって表される。
【００３８】
【数１】
2016519489.tif 000004
【００３９】
式中、Ｇは、シグネチャシーケンスに適用されるスケール因子である。
【００４０】
シグネチャ信号は、シグナリングＯＦＤＭシンボルに対して歪みを効果的に追加する。これによって、受信機でのシグナリングＯＦＤＭシンボルのビット誤り率が高まる。また、正規化電力＝１の場合、複素シンボルは実際には、シグネチャ信号およびシグナリングＯＦＤＭシンボル信号間に電力を分配する。Ｇの値が高い場合、シグネチャ信号の電力が増加するため、受信機でのフレーム同期（プリアンブルの検出）は、より低いＳＮ比で達成する必要がある。しかし、（シグネチャ信号の電力を増加させるために）シグナリングＯＦＤＭシンボルの電力を削減することは、受信機側でシグナリング情報を誤りなく復号することを難しくすることも意味する。これは、この場合、シグナリングＯＦＤＭシンボルの信号対雑音が低下するためである。したがって、Ｇの最適な値は、このような相反する目的のバランスをとって決定する必要がある。さらに、シグナリングＯＦＤＭシンボルとシグネチャ信号との電力比に比例するＰ＝（１−Ｇ）／Ｇを定義することができる。Ｇの適切な値は、この電力比Ｐを用いた実験を通じて設定することができる。
【００４１】
プリアンブルシンボルを保護するために用いることができる例示的な誤り訂正符号の性能は、シグナリング情報に適した信号点配置を用いて、加法性ホワイトガウスノイズの存在下で評価することができる。例えば、ＱＰＳＫ変調方式は、例示的な誤り訂正符号と共に用いることができる。本例では、１／２および１／４符号化率の４ＫのＬＤＰＣ符号を評価した。図８は、これらの１／２および１／４符号化率のＬＤＰＣ符号用のシグナリングＯＦＤＭシンボルを用いてシグナリングデータを搬送するための性能を示すグラフである。同図は、１つの加法性ホワイトガウスノイズチャネルに関してＳＮ比に対するビット誤り率の性能を符号毎に示す。グラフから分かるように、−３ｄＢのＳＮ比および１ｄＢのＳＮ比では、１／４および１／２符号化率の符号はそれぞれ、誤りがないものとなる。これらのＳＮ比の値を、それぞれ−２ｄＢおよび２ｄＢまで増加させ、シグネチャ信号に、ビット誤り率がゼロになるまで変化させたＰの値を加算した。
【００４２】
理解されるように、プリアンブルシンボルで搬送されるシグナリングデータを保護するのに用いられる誤り訂正符号は、１／２および１／４符号化率とは異なる符号化率としてもよい。いくつかの実施形態では、符号化率は１／４以下である。一例では、符号化率は１／５である。
【００４３】
図９は、１／４および１／２符号化率のビット誤り率を示すプロット図である。同図では、ｘ軸が因子Ｐを表し、ＳＮＲをそれぞれ−２ｄＢおよび２ｄＢに固定している。これらの結果から、Ｐ＝８ｄＢと設定することによって、シグナリングＯＦＤＭシンボルに追加されたシグネチャシーケンスの有無にかかわらず、ビット誤り率がほぼゼロとなることが分かる。また、実験から分かるように、この因子Ｐの値を用いてプリアンブルを検出することができる。したがって、Ｐ＝８ｄＢという値は、シグナリングＯＦＤＭシンボルのＱＰＳＫ変調されたデータサブキャリアの場合の１／２および１／４の異なる符号化率に採用されている。したがって、因子Ｐは、これらの結果から最適に選択することができる。
【００４４】
［適切なＧＩＦの決定］
本技術の例示的な実施形態によれば、同一のプリアンブルシンボルによって、固定機器による受信および携帯機器による受信の両方に用いられる物理層フレームの境界が定まる。以下の分析では、この両タイプの送信フレームを有する放送送信システムを用いることを想定する。このように送信されて固定機器によって受信されるペイロードデータ搬送ＯＦＤＭシンボルの受信に影響を及ぼす要因の１つとして、スペクトル効率がある。上述したように、これは、１つのＯＦＤＭシンボルに対して用いるサブキャリアを増やすこと、つまり、ＦＦＴサイズを増加させることを意味する。これは、ＧＩＦを大きくすることで、より長いＧＩＤを得ることができるためである。このＧＩＤの延長によって、放送システムにおいて各放送送信機の離間距離を広げることができ、より大きな遅延スプレッドが存在する環境下で動作することができる。換言すると、本放送送信システムは、単一周波数ネットワーク（ＳＦＮ）を形成する送信機同士の間隔を広げた構成となっている。
【００４５】
図１０は、ＯＦＤＭシンボル毎のサブキャリア数が異なる（ＦＦＴサイズが異なる）異なる動作モードを、同一の送信処理の複数の異なるフレームに用いる場合に、ガードインターバルの選択にどのような影響を及ぼすのかを示す。図５に示す図とは対照的に、図１０に示す図は、時間領域に関する。三セットのＯＦＤＭシンボルを時間領域で示し、同一の送信処理において１つのフレームが終了し、別のフレームが開始する箇所で何が起こり得るかを説明する。図１０（ａ）では、終了するフレームの最後のＯＦＤＭシンボル４０２の期間が、開始するフレームの第１のＯＦＤＭシンボル４０４の期間と同じ長さである。２つのＯＦＤＭシンボル４０２および４０４間にある網掛けがない部分４０５は、第１のＯＦＤＭシンボル４０４に先行するガードインターバルを示す。図１０（ｂ）では、明るい灰色部分４０６として示す例示的なプリアンブルシンボルが挿入されて両フレームの境界を定めている。図から分かるように、この例示的なプリアンブルシンボル４０６は、ＯＦＤＭシンボル毎にサブキャリア数が異なる結果として、各ＯＦＤＭシンボル４０２および４０４より期間が短い。したがって、このプリアンブルシンボルのＧＩＦが、各ＯＦＤＭシンボルの期間と同じである場合、プリアンブルシンボルのＧＩＤは、データ搬送シンボルのＧＩＤと同じ長さではなくなる。したがって、このチャネルの遅延スプレッドがデータ搬送ＯＦＤＭシンボル４０２のガードインターバルの長さと同じ場合、プリアンブルシンボル４０６は、先行するフレームの最後のＯＦＤＭシンボル４０２から信号間干渉を受ける。図１０（ｃ）に示す例は、プリアンブルシンボルのＧＩＦが、プリアンブルシンボル４０６のＧＩＤが、先行するフレームの最後のデータ搬送シンボル４０２のＧＩＤと同一以上の長さになるように選択される構成を提供することができる。
【００４６】
いくつかの例示的な実施形態によれば、シンボル毎のサブキャリア数の最大値は、実質的に３２００００（３２Ｋ）である。ＤＶＢ−Ｔ２における３２ＫのＦＦＴサイズの場合、例えば、最大のＧＩＦは、１９／１２８である。６ＭＨｚのチャネルラスタを用いる場合、これは、ＧＩＤが約７０９．３３マイクロ秒であることを表す。このＧＩＤを、固定された受信機用のＯＦＤＭシンボルを伝送するフレームに用いる場合、プリアンブルＯＦＤＭシンボルのＧＩＤは、少なくとも同様の値のものであるか、或いは、プリアンブルシンボルは、固定機器による受信用の先行フレームの最後のシンボルからシンボル間干渉を受ける。
【００４７】
例えば、ＤＶＢ−Ｔ２が送信される６ＭＨｚのチャネルラスタを用いるシステムでは、実質的に４０００個のサブキャリア（４Ｋ）を有するＯＦＤＭシンボルの期間は、たったの２×２２４×８／６＝５９７．３３マイクロ秒である。したがって、ＧＩＦ＝１の場合であっても、４ＫのＯＦＤＭシンボルでは、７０９．３３マイクロ秒のＧＩＤを得ることは不可能である。下記の表は、中程度のドップラー周波数から高いドップラー周波数（携帯環境の場合）で受信可能なあり得る動作モードと、いくつかのあり得るガードインターバルを示す。
【００４８】
【表２】
2016519489.tif 000005
【００４９】
上記表から分かるように、プリアンブルＯＦＤＭシンボル用の８Ｋの動作モードのみが、ＧＩＦ＜１を有する。これは、ＯＦＤＭシンボルの最大サブキャリア数３２Ｋの場合の最長ＧＩＤ以上である。したがって、結論として、本技術の実施形態によれば、８ＫのＦＦＴサイズに対応する８１９２個のサブキャリアのシグナリングまたはプリアンブルＯＦＤＭシンボル用の多数のサブキャリアが提供され、ＧＩＦは、約１９／３２となる。これは、総シグナリングＯＦＤＭシンボルが、Ｔｓ≒１９０４マイクロ秒の期間を有することを意味する。また、８Ｋの動作モードは、携帯受信機が、中程度から高いドップラー周波数のプリアンブルＯＦＤＭシンボルからシグナリングデータを適切に検出および再生することができるようなサブキャリア間隔を有する。本開示の実施形態では、プリアンブルシンボルのＧＩＦは、本システムの利用可能な最大ＦＦＴサイズの最長ＧＩＤ以上のＧＩＤを有するように選択する必要があることを理解されたい。
【００５０】
［チャネル推定について］
ＤＶＢ−Ｃ２等のＯＦＤＭ送信システムで知られているように、周波数領域の複数のプリアンブルパイロットが、１つのプリアンブルシンボルに一定の間隔で挿入され、プリアンブルシンボルの等化処理前のチャネル推定に用いられる。係るパイロットＤｘの密度は、周波数の間隔であるが、チャネル上で予想され得る最大遅延スプレッドに依存する。上述したように、単一周波数送信ネットワークの場合、ＧＩＤを長くすることが有利であり得る。係る単一周波数ネットワークの場合、チャネルインパルス応答の期間は、ＧＩＤと同一とすることができる。したがって、プリアンブルの等化処理のためのチャネルの遅延スプレッドは、ＧＩＤと同じ長さとしてもよい。複数のＤｘサブキャリアによって離間される複数のプリアンブルパイロットを用いる場合、パイロットを利用したチャネル推定は、Ｔｕ／Ｄｘと同じ長さの遅延スプレッドの間実行可能である。これは、Ｄｘを次のように設定する必要があることを意味する。
【００５１】
【数２】
2016519489.tif 000006
【００５２】
６ＭＨｚチャネルの８Ｋプリアンブルの場合、Ｔｕ＝１１９４．６７マイクロ秒であるため、以下のように表せる。
【００５３】
【数３】
2016519489.tif 000007
【００５４】
Ｔｕ＝１１９４．６７およびＴｇ＝７０９．３３を代入すると、Ｄｘ≦２となる。これは、シグナリングＯＦＤＭシンボルの２つのサブキャリアのうち１つ以上は、パイロットサブキャリアとなることを意味する。これによって、シグナリングＯＦＤＭシンボルの容量が半分以上削減される。結論として、周波数領域のパイロットではなく、代替的な技術を用いて、チャネルインパルス応答を推定する必要があることが分かる。
【００５５】
［周波数オフセットについて］
第１の検出では、シグナリングまたはプリアンブルＯＦＤＭシンボルは、チューナ５２によって導入された任意の同調周波数オフセットの存在下で復号されなければならないことがある。それゆえ、シグナリングデータは、あらゆる周波数オフセットの効果を低減するようにプリアンブルＯＦＤＭシンボルに変調するか、または、プリアンブルシンボルに何らかの手段（resources）を導入して周波数オフセットを推定可能にし、プリアンブルを復号する前に当該手段を除去する必要がある。一例では、送信フレームは、フレーム毎にプリアンブルＯＦＤＭシンボルを１つしか有しないため、第１の選択肢は実現困難である。第２の選択肢については、付加的な手段は、周波数領域のパイロットサブキャリアの形態でＯＦＤＭに挿入することで、周波数オフセットおよび共通位相誤差を推定するのに用いることができる。その後、シンボルが等化処理および復号される前に、この周波数オフセットは除去される。データペイロードを搬送するＯＦＤＭシンボルにパイロットを挿入するのと同様に、本技術の実施形態によって、シグナリング（プリアンブル）ＯＦＤＭシンボル内にパイロットサブキャリアを配置し、これによって、プリアンブルサブキャリア間隔より大きな周波数オフセットの推定を可能にする構成とすることができる。これらのパイロットは、マルチパス伝搬によってプリアンブルＯＦＤＭシンボルの全長にわたって当該パイロットが規則的に欠如することがないように、周波数長さにおいて一定の間隔には配置されない。したがって、１８０個のパイロットサブキャリアを、８Ｋシンボルにわたって事前に確定された位置に配置することができる。サブＦＦＴビン周波数オフセットは、プリアンブルＯＦＤＭシンボル自体を検出することで推定される。したがって、本技術の実施形態によれば、パイロットシンボルを搬送するサブキャリアは、プリアンブルＯＦＤＭシンボルが送信されるチャネルのインパルス応答を推定するのに必要とされるサブキャリアよりも少ないが、送信されたＯＦＤＭシンボルの粗周波数オフセットを推定するのに十分な数であるプリアンブルＯＦＤＭシンボルを提供することができる。
【００５６】
［受信機での周波数シフトの検出］
上述したように、プリアンブルは、シグナリングデータを搬送するＯＦＤＭシンボルをシグネチャシーケンスと結合することによって形成される。シグナリングデータを復号するため、受信機は、プリアンブルＯＦＤＭシンボルを検出および捕捉する必要がある。一例では、シグネチャシーケンスは、既知のシグネチャシーケンスの複素サンプルの共役に一致するインパルス応答を有する整合フィルタを用いて検出してもよい。しかし、受信信号の周波数オフセットによって、整合フィルタの出力が変調され、マッチフィルタを用いてシグネチャシーケンスを正確に検出することができなくなる。プリアンブルを検出して、周波数オフセットの存在下でプリアンブルによって示されるシグナリング情報を再生する例示的な受信機を図１１（ａ）に示す。図１１（ａ）では、アンテナから受信された信号は、図４に示すような従来の構成を用いてベースバンド信号に変換され、入力４２０から複素数乗算器４２２および周波数同期部４２４にそれぞれ供給される。周波数同期部４２４は、受信信号ｒ（ｘ）の周波数オフセットを検出し、多数のサブキャリアについてのオフセットの測定値を発振器４２６に供給する役割を担う。発振器４２６は、複素周波数信号を生成し、乗算器４２２の第２の入力に供給する。乗算器４２２は、逆にしたオフセットを受信信号ｒ（ｘ）に導入する役割を担う。したがって、乗算器４２２は、受信信号ｒ（ｘ）を発振器４２６からの出力で乗算することで、受信信号の周波数オフセットを補うまたは実質的に逆にする。これによって、プリアンブル検出・復号部４３０は、プリアンブルＯＦＤＭシンボルを検出し、プリアンブルによって伝送されるシグナリングデータを再生し、当該シグナリングデータをプリアンブルガードインターバル相関器４３２に出力する。
【００５７】
図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示す受信機の一部を成す周波数同期部４２４の例示的な一実施態様を示す。図１１（ｂ）では、入力４２０が、受信信号をプリアンブルガードインターバル相関器４３２に供給する。プリアンブルガードインターバル相関器４３２は、第１の出力４３４において、Ｎｕ個のＯＦＤＭシンボルサンプルの有効な部分の始まりを示す信号を生成する。第２の出力４３６は、ＯＦＤＭシンボルのサンプルをフーリエ変換プロセッサ４３８に供給するが、これは、有効な部分のサンプル数Ｎｕによって遅延される。プリアンブルガードインターバル相関器４３２からの第１の出力４３４は、ガードインターバルの位置を検出し、閾値検出器４４０からＦＦＴ４３８にチャネル４４２を通じてトリガ信号を供給する役割を担う。このトリガ信号によって、ＦＦＴ４３８が起動し、Ｎｕ個のＯＦＤＭシンボルの有効な部分の時間領域サンプルを周波数領域に変換する。フーリエ変換プロセッサ４３８の出力は、連続パイロット（ＣＰ）整合フィルタ部４４４に供給される。このＣＰ整合フィルタ部４４４は、受信したＯＦＤＭシンボル内のパイロット信号を受信機側の複製に相関させる。これらのパイロット信号は、周波数領域のＣＰ整合フィルタのインパルス応答を設定するのに用いられる。つまり、整合フィルタ部４４４は、これらの再生されたパイロットを、受信したＯＦＤＭシンボルに相関させ、入力に対する相関結果を検出閾値部４４６に供給する。検出閾値部４４６は、チャネル４４８上でＦＦＴビンの数に関して受信信号におけるオフセットを検出する。これによって、効果的に周波数オフセットが示される。当該周波数オフセットは、発振器４２６に供給され、発振器４２６は、受信信号におけるオフセットを修正する。
【００５８】
図１１（ｃ）は、プリアンブルガードインターバル相関器４３２の実施態様の一例を示し、ガードインターバルを検出するための従来の構成に対応する。ガードインターバルの検出は、連続したＮｇ個のサンプルから成るインターバルにわたって蓄積された相関出力を用いて、Ｎｕ個のサンプルの遅延後、受信したＯＦＤＭシンボルのサンプル同士を相関させることによって行われる。つまり、入力４２０は、受信信号を乗算器４５０および遅延部４５２に供給する。遅延部４５２は、その出力を複素共役器（complex conjugator）４５４に供給する。乗算器４５０は、受信信号を用いて乗算を行う。遅延部４５６は、ガードインターバルにおけるサンプル数Ｎｇだけサンプルを遅延させる。単一遅延部４５８は、加算器４６０の出力を遅延させる。加算器４６０は、乗算器４５０から、Ｎｕ個の有用サンプルに対応する遅延サンプルの共役で受信信号を乗算した結果を受信し、加算器４６０に供給する。加算器４６０ならびに遅延ブロック４５６および４５８は、Ｎｇ次元の移動平均フィルタを実現する。これによって、Ｎｇ個のサンプルにわたって相互相関器の連続した出力が蓄積される。したがって、第１の出力４３４において、ＧＩＤを検出することによって、ＯＦＤＭシンボルの有効な部分が検出される。第１の出力４３４がガードインターバルを検出した後、第２の出力４３６は、遅延された受信信号サンプルをＦＦＴに供給し、フーリエ変換を開始させる。
【００５９】
図１１（ｄ）は、周波数同期部４２４の実施態様の別の例を示し、シグネチャシーケンス整合フィルタ４６２を用いたプリアンブルシンボルの第１の検出に対応する。しかし、まず、差分エンコーダブロック４６１を用いて、受信信号に変更を加え、当該受信信号の任意の周波数オフセットによって、出力される整合フィルタの変調を低減するようにする。差分エンコーダブロック４６１は、受信信号および時間領域シグネチャシーケンスの両方に適用される。この時間領域シグネチャシーケンスは、周波数領域シグネチャシーケンス生成器５０４の出力の逆フーリエ変換５０６によって生成される。図１５（ａ）を参照して後述するが、シグネチャシーケンス整合フィルタ４６２は、有限インパルス応答フィルタである。この有限インパルス応答フィルタのタップは、時間領域シグネチャシーケンスの係数に設定される。
【００６０】
したがって、図１１（ｄ）に示す回路は、周波数同期部４２４の一例を構成する。ここで、シグネチャシーケンス生成器５０４は、シグネチャシーケンスを再生する。逆フーリエ変換器５０６は、シグネチャシーケンスを時間領域に変換する。差分エンコーダ４６１は、受信信号の連続したサンプル同士を差動比較し、無線信号の周波数オフセットの変調効果を低減する。また、差分エンコーダ４６１は、これに対応して、時間領域のシグネチャシーケンスの連続したサンプル同士を差動比較する。既に説明したように、整合フィルタ４６２は、差動符号化されたシグネチャシーケンスに対応するインパルス応答を有し、差分エンコーダ４６１から受信信号を受信し、差動符号化された受信信号をフィルタリングして、出力において、粗周波数オフセットの推定値を生成する。
【００６１】
図１１（ｂ）の第１の出力４３４に対応して、図１１（ｄ）の出力チャネル４６３は、信号を生成し、この信号を、閾値ブロック４４０に供給し、ＦＦＴ４３８用のトリガを生成する。図１１（ｂ）の第２の出力４３６は、図１１（ｄ）の出力チャネル４６４に対応する。このチャネルは、プリアンブルＯＦＤＭシンボルサンプルをＦＦＴブロック４３８に伝送する。ＦＦＴブロック４３８は、所定のタイミングで、チャネル４４２を介して閾値ブロック４４０によって起動される。図１１（ｅ）は、差動符号化ブロック４６１の一例を示す。受信されたサンプルｒ（ｎ）は、単位遅延要素４６５、さらには、共役ブロック４６６に入力される。遅延要素４６５は、各サンプルを一サンプル期間遅延させる。他方、共役要素４６６は、各入力サンプルをその共役に変換して出力する。これによって、入力［ｒｉ（ｎ）＋ｊｒｑ（ｎ）］が出力［ｒｉ（ｎ）−ｊｒｑ（ｎ）］に変換される。この共役サンプルは、加算器４６７によって、遅延要素４６５の出力から減算される。入力信号［ｒｉ（ｎ）＋ｊｒｑ（ｎ）］および出力［ｙｉ（ｎ）＋ｊｙｑ（ｎ）］（ｎ＝０，１，２…）に関して、差分エンコーダ４６１は、次の式を計算するように動作する。
【００６２】
【数４】
2016519489.tif 000008
【００６３】
したがって、プリアンブル検出および復号が、プリアンブル検出復号部４３０によって実行される前に、受信信号の周波数オフセットが、図１１（ａ）、図１１（ｂ）および図１１（ｃ）または図１１（ｄ）および図１１（ｅ）に示す構成によって推定および訂正される。
【００６４】
［受信機でのプリアンブル検出および復号］
上述したように、図１１（ａ）に示す受信機の例では、プリアンブル検出・復号器４３０が、プリアンブルシンボルを検出し、このプリアンブルシンボルからシグナリングデータを再生するように構成される。このために、プリアンブル検出・復号器４３０は、シグネチャシーケンスを検出することによってプリアンブルを検出し、プリアンブルからシグナリングデータを再生する前にシグネチャシーケンスを除去する。プリアンブル検出・復号器４３０の例示的な実施形態は、図１２、図１３および図１４に示す。
【００６５】
本技術の実施形態では、シグネチャシーケンスを検出し、周波数領域または時間領域のシグネチャシーケンスを除去する受信機が提供される。図１２は、シグネチャシーケンスが周波数領域において除去される第１の例を示す。図１１（ａ）に示す例示的な受信機を参照すると、受信されたベースバンド信号は、受信チャネル４２８からシグネチャシーケンス整合フィルタ５０２および復調器５５０に供給される。シグネチャシーケンス整合フィルタ５０２は、時間領域のシグネチャシーケンスを受信し、その後、送信機の結合部２１２と同様のシグネチャシーケンス生成器５０４が、シグネチャシーケンスの複製を再生する。シグネチャシーケンス整合フィルタ５０２は、時間領域シグネチャシーケンスに一致するインパルス応答を有するように構成される。このように、シグネチャシーケンス整合フィルタ５０２は、時間領域シグネチャシーケンスを、受信チャネル４２８から供給される受信信号に相関させ、この相関出力結果を用いて、相関処理の出力が、所定の閾値を上回った場合にプリアンブルＯＦＤＭシンボルの存在を検出することができる。また、プリアンブルＯＦＤＭシンボルにシグネチャシーケンスがあることによって、受信信号が通ったチャネルのインパルス応答を、チャネルインパルス応答推定部５０８    によって整合フィルタの相関出力から推定することができる。したがって、受信機は、従来の分散パイロットに頼らずに、シグネチャシーケンスを用いてチャネルインパルス応答を推定するための構成を有することができる。
【００６６】
シグネチャシーケンスの存在を検出して、チャネルインパルス応答を推定することで、チャネルインパルス応答の効果を復調器５５０内の受信信号から除去することができる。したがって、高速フーリエ変換部５１８が、チャネルインパルス応答推定値を周波数領域チャネル伝達関数に変換し、チャネル伝達関数を復調器５５０内のイコライザ５１６に供給する。
【００６７】
図１２に示す受信機では、復調器５５０は、誤り訂正符号を用いて符号化されたベースバンド形態のシグナリングデータを再生するように構成される。したがって、復調器５５０は、シグナリング（プリアンブル）ＯＦＤＭシンボルからシグナリングデータを再生する。このシグナリングデータは、復調・ＦＥＣ復号器５２０を用いて復号され、その後、デスクランブリング部５２２によってデスクランブリングされる。デスクランブリング部５２２は、図６に示すスクランブリング部２００に対応するが、スクランブリングと逆の処理を実行する。
【００６８】
復調器５５０は、ガードインターバル除去部５１２と、ＦＦＴ部５１４とを有する。ガードインターバル除去部５１２は、シグナリングＯＦＤＭシンボルからガードインターバルを除去する。ＦＦＴ部５１４は、時間領域サンプルを周波数領域に変換する。イコライザ５１６は、チャネルインパルス応答の効果を除去する。チャネルインパルス応答は、既に説明したように、周波数領域に変換されて、ＦＦＴ部５１８によってチャネル伝達関数が形成されている。周波数領域では、イコライザ５１６は、その対応するチャネル伝達係数（channel transfer coefficient）によってＯＦＤＭサブキャリアを伝送する各シグナリングデータを分割し、変調シンボルから送信チャネルの効果を可能な限り除去する。
【００６９】
シグネチャシーケンス除去部は、加算部５１９によって構成される。当該加算部５１９は、シグネチャシーケンス生成器５０４によって生成される周波数領域のシグネチャシーケンスを、既に説明したように、スケーリング部５２１によってスケール因子Ｇによってスケーリングされた後に受信する。したがって、加算部５１９は、第１の入力において、等化されたプリアンブルＯＦＤＭシンボルを受信し、第２の入力において、スケーリングされた周波数領域のシグネチャシーケンスを受信する。さらに、加算部５１９は、これらを互いに減算し、出力において、プリアンブルＯＦＤＭシンボルのデータを搬送するサブキャリアによって伝送された変調シンボルの推定値を形成する。
【００７０】
誤り訂正符号化されたプリアンブルシグナリングデータを示す変調シンボルは、復調・ＦＥＣ復号器５２０によって復調および誤り訂正復号され、出力において、Ｌ１シグナリングデータのスクランブリングされたビットを形成する。これらのビットは、デスクランブリング部５２２によってデスクランブリングされ、出力５２４としてＬ１シグナリングデータビットを形成する。
【００７１】
時間領域において動作し、シグネチャシーケンスを除去するプリアンブル検出・復号器４３０のさらなる例を図１３および図１４に示す。図１３は、プリアンブル検出・復号器４３０の一例を示す。これは、図１２に示す例と対応しているため、図１３に示す例の動作については、図１２に示す例と異なる点のみ説明する。図１３では、図１２における例と同様に、ベースバンドの受信信号が、シグネチャシーケンス整合フィルタ５０２および復調器５５０に供給される。図１２に示す例と同様に、シグネチャシーケンス整合フィルタは、受信信号を、時間領域シグネチャシーケンスに一致するインパルス応答に相関させる。シグネチャシーケンスは、周波数領域のシグネチャシーケンスをシグネチャシーケンス生成器５０４によって再生し、シグネチャシーケンスを逆フーリエ変換プロセッサ５０６によって時間領域に変換することによって、時間領域形態で受信される。図１２に示す例と同様に、チャネルインパルス応答推定部５０８は、シグネチャシーケンス整合フィルタ５０２の出力からチャネルインパルス応答を検出し、これをＦＦＴ部５１８によって周波数領域のチャネル伝達関数に変換してこの周波数領域チャネル推定値を復調器５５０内のイコライザ５１６に供給する。
【００７２】
図１３に示す例のこれまでの動作は、図１２に示す動作に対応する。図１３に示すように、復調器５５０は、ガード除去部５１２の前段にシグネチャシーケンス除去部５５９を有する。逆フーリエ変換部５６０から供給された時間領域シグネチャシーケンスは、スケーリング部５２１によって所定の因子Ｇによってスケーリングされる。次いで、スケーリングされた時間領域シグネチャシーケンスは、シグネチャシーケンス除去部５５９に供給される。当該シグネチャシーケンス除去部５５９は、受信したベースバンド信号から時間領域のシグネチャシーケンスを除去する。その後、ガード除去部５１２、ＦＦＴ部５１４およびイコライザ５１６は、図１２に示す要素と同様に動作する。
【００７３】
図１３に示すシグネチャシーケンス除去部５５９を図１４により詳細に示す。図１４では、シグネチャシーケンス除去部５５９は、ガードインターバル挿入部５６１と、結合部５６０と、ＦＩＲフィルタ５６２とを有する。時間領域ベースバンド受信信号は、受信チャネル４２８を介して結合部５６０の第１の入力によって受信される。第２の入力５６４は、スケーリングされた時間領域シグネチャシーケンスであり、ガードインターバル挿入部５６１に供給される。当該ガードインターバル挿入部５６１は、送信機側のガードインターバル挿入部４２と同様の方法で、サイクリックプレフィックスをシグネチャシーケンスの先頭に追加する。ガードインターバル挿入部はその出力を、ＦＩＲフィルタ５６２に第１の入力を介して供給する。このＦＩＲフィルタ５６２は、チャネルインパルス応答推定部５０８、５０２によって生成されたチャネルインパルス応答の推定値を第２の入力５６６を介して受信する。したがって、ＦＩＲフィルタ５６２は、チャネルインパルス応答推定値を時間領域のシグネチャシーケンスによって畳み込む。次いで、これは、結合部５６０によってベースバンドの受信信号から減算され、受信信号からシグネチャシーケンスの効果を除去する。図１５（ｂ）は、このシグネチャシーケンスの除去のさらに詳細な例示的な実施態様を示す。同図は、ＦＩＲフィルタ５６２がどのように構成されているかを示す。
【００７４】
理解されるように、復調・ＦＥＣ復号器５２０およびスクランブリング部５２２の動作は、図１２を参照して説明したのと同様の機能を実行する。
【００７５】
［整合フィルタ］
上述したように、シグネチャシーケンス整合フィルタ５０２は、受信信号とシグネチャシーケンスとの相関を表す出力信号を生成する。シグネチャシーケンス整合フィルタ５０２の一例を示すブロック図を図１５（ａ）に示す。
【００７６】
図１５（ａ）は、複数のスケーリング部６０２に接続されたＮｓ個の遅延要素６００から成るシーケンスを示す。これらのスケーリング部６０２は、シグネチャシーケンスＰ（ｎ）の対応の成分によって遅延記憶部６００に記憶されたデータの各共役サンプルをスケーリングする。次いで、各スケーリング部６０２からの出力は、加算部６０４に供給される。当該加算部６０４は、出力部６０６において、シグネチャシーケンスと受信信号サンプルｒ（ｎ）との相関を表す出力信号を形成する。整合フィルタは、次の式を計算する。
【００７７】
【数５】
2016519489.tif 000009
【００７８】
フィルタのタップＰ（ｉ）が（±１±ｊ１）である場合、各タップにおける乗算器は、同相および直交成分のそれぞれに関して加算および乗算回路によって単に実行されてもよい。シグネチャシーケンスがＣＡＺＡＣシーケンスである場合、Ｐ（ｉ）の直交成分は、双極にはならない。スケーリング部６０２は、（±１±ｊ１）の代わりに各直交成分の符号を用いることができる。
【００７９】
図１６（ａ）および図１６（ｂ）は、マルチパス環境用のマッチフィルタの相関出力の例を示す。この場合、このチャネルは、３つの経路から成り、プリアンブルは、ＧＩＦが１／４である４Ｋシンボルである。なお、これは、例示の目的のためだけに示す。図から分かるように、受信信号のシグネチャシーケンスは、受信機のシグネチャシーケンスと一致する場合、明確な相関ピークがある。図１６（ｂ）に示す例は、整合フィルタの出力を示す。同図では、図１６（ａ）に示す相関ピークをｘ軸に関して解像度を上げた状態で示す。このチャネルの場合、下記の表に示すように３つの経路が存在する。
【００８０】
【表３】
2016519489.tif 000010
【００８１】
［チャネルインパルス応答抽出器］
図１６（ｂ）から分かるように、この特定の信号が伝搬した、主インパルスの振幅およびそれらの相対的な遅延の両方は、マルチパスチャネルプロファイルの特徴と一致する。実際のチャネル経路を検出するためには、エネルギー検出の閾値は、最高の振幅出力サンプルのウィンドウ±Ｎ内の整合フィルタ出力の二乗平均平方根（ＲＭＳ）レベルの適切な倍数に設定される。ＲＭＳの正確な倍数は、本システムが動作する最低のＳＮ比に応じて試験的に選択される。この閾値より上回る整合フィルタ出力の任意のサンプルは、チャネル経路として扱われ、次いで、他の全てのサンプルは、チャネルインパルス応答推定部５０８においてゼロに設定される。最終的に、チャネルインパルス応答は、その全てのサンプルを最大振幅サンプルで分割することによって正規化される。このようにして、受信信号が通るチャネルにおける各インパルスの相対的な振幅および遅延を推定することができる。
【００８２】
［シグネチャシーケンス除去部］
チャネルインパルス応答の推定値が得られているため、受信信号内のシグネチャシーケンスが与える成分に対応する受信信号の成分は、受信信号ｒ（ｉ）をシグネチャシーケンス除去部５５９で処理することによって生成することができる。シグネチャシーケンス除去部５５９は、チャネルインパルス応答の遅延および振幅プロファイルを反映するようにフィルタタップｈｎを有して構成される。これは、プリアンブルシンボルの長さＮｓ＝Ｎｕ＋Ｎｇのシグネチャシーケンスの適切なスケーリング、シフティング、および加算によって達成することができる。フィルタの一例を、図１５（ｂ）に示す。
【００８３】
図１５（ｂ）に示すように、シグネチャシーケンス除去部５５９は、Ｎｓ−１遅延要素６５２．１、６５２．２〜６５２．Ｎｓ−１の遅延線から成るＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタ５６２を有する。これらの遅延要素の出力は、対応するゲイン項６５１．１、６５１．２〜６５１．Ｎｓ−１に接続される。その利得段はそれぞれ、出力を加算器６５３に供給する。フィルタの入力６５４は、遅延要素６５２．１の入力およびゲイン項６５１．０の入力の両方に接続される。ＦＩＲフィルタ５６２の出力６５６は、加算器５６０の入力に接続される。加算器５６０の受信チャネル４２８は、プリアンブル信号サンプルｒ（ｉ）を受信する。動作中、ＦＩＲフィルタ５６２の利得段は、チャネルインパルス応答推定部５０６によって導出されるチャネルインパルス応答のサンプルの負の値に設定される。ＦＩＲフィルタ５６２は、出力６５６において、チャネルインパルス応答推定値によるシグネチャシーケンスの畳み込みを表す信号を生成する。これによって、シグナリングＯＦＤＭシンボルに与えられたシグネチャシーケンスに対するチャネルの効果の推定値が得られる。次いで、加算器５６０は、受信チャネル４２８からの受信信号から出力６５６の出力信号を減算し、シグネチャシーケンスの効果を受信信号から除外し、出力６６０を形成する。つまり、シグネチャシーケンス除去部５５９は、（チャネルインパルス応答によって説明される、シグネチャシーケンスがチャネルを通過した）結果を、（整合フィルタの出力の）第１の有意なインパルスが起こり始めた点に一致する遅延を用いて、受信信号から減算することによって得る。この処理は、シグネチャシーケンス整合フィルタ５０２が減算の結果を用いて再実行されることができるように繰り返すことができる。チャネルインパルス応答推定部５０８によって再推定されるチャネルインパルス応答およびシグネチャシーケンスに対するその効果は、シグネチャシーケンス除去部５５９によって再抽出される。これによって、受信信号に対するシグネチャシーケンスの効果のより正確な推定値が、受信信号からの減算によって得られる。このように処理を繰り返すことで得られるチャネルインパルス応答を加算および正規化することによって、チャネルインパルス応答のより正確な推定値が得られる。この推定値から、チャネル伝達関数がプリアンブルシンボルの等化のために導出される。
【００８４】
［周波数オフセットの推定］
図１７は、受信されたシグナリングＯＦＤＭシンボル内の粗周波数オフセットを検出するのに用いられるプリアンブルパイロット整合フィルタ部４４４のさらに詳細な概略ブロック図を示す。このプリアンブルパイロット整合フィルタ部４４４は、図１１（ａ）の周波数同期部４２４の一部としてもよい。上述したように、シグナリングＯＦＤＭシンボルに導入されたパイロット数は、チャネルを推定するために必要とされる数より少ない。したがって、パイロットシンボルの数は、粗周波数オフセットを推定するために設定される。図１７に示すブロック図は、粗周波数除去部５１３を例示的に示す。同図は、受信された３パターンのプリアンブル信号７０１も示す。
【００８５】
図１７に示すように、１つのシーケンスの遅延要素７００が用いられて、信号の個々ののサンプルを供給する。次いで、これらのサンプルは、乗算器７０２によって既知のパイロット信号値Ｐ（ｎ）で乗算され、加算部７０４によって加算され、相関出力７０６を形成する。パルス検出器またはピーク検出器７０８は、図１１（ｂ）において参照符号４４６で示すものと同じであり、受信信号の相対的なオフセットと、受信機側の一行のパイロット信号とが一致する場合のピークを示す出力信号をチャネル７１０上で生成する。各受信信号７０１の網掛け円部分は、プリアンブルパイロットを表すサブキャリアセルを示し、網掛けがない円部分は、非パイロットサブキャリアセルを示す。全てのサブキャリアセルは、トランスバーサルフィルタとして右から左へシフトされる。パラメータＭａｘＯｆｆは、設計者が望むサブキャリア間隔Ωの単位で周波数オフセットの最大値を表す設計パラメータである。パルス検出器の出力は、シフト（０．５（Ｎａ＋Ｎｕ）−ＭａｘＯｆｆ）および（０．５（Ｎａ＋Ｎｕ）＋ＭａｘＯｆｆ）間でのみ有効である。式中、Ｎａは、プリアンブルＯＦＤＭシンボルに用いられる（総シンボル数Ｎｕのうちの）サブキャリア数である。これらのシフトを符号−ＭａｘＯｆｆ〜＋ＭａｘＯｆｆで表すと、パルス検出器の出力は、観察された周波数オフセットに対応するシフト場合に高くなる。
【００８６】
Ωが検出されると、この粗周波数は、サブキャリアを−Ωだけ、すなわち、周波数オフセットとは反対方向にシフトすることによって除去される。この粗周波数は、図１１（ａ）において発振器４２６によって生成される適切な位相正弦波を用いる変調によって、プリアンブル検出用整合フィルタまたはガードインターバル相関４３２から推定される粗周波数オフセットと共通してＦＦＴ前に除去することもできる。２つの周波数オフセットは、フレームにおける残りのＯＦＤＭシンボル用の搬送波補正ループを開始するのに用いることができる。
【００８７】
図１８は、ＭａｘＯｆｆが３５０に設定される場合のΩ＝−８８の周波数オフセットに関する、パルス検出器の入力の例示的なプロットにおいて、周波数オフセットのパイロットの相関結果を示す。パルス検出器は、実質的なパルスの有無の検出器としてこの入力を制限する閾値を用いてもよい。
【００８８】
［プリアンブルシンボル等化］
受信したサンプルからシグネチャシーケンスを除去し、粗周波数オフセットを調節した後、受信したシーケンスのＦＦＴからＯＦＤＭ等化を開始することができる。ＦＦＴウィンドウは、チャネルインパルス応答推定値における第１のインパルスの相対的遅延に対応する、ＦＦＴ部５１４の開始位置から開始される。チャネルインパルス応答推定値期間がプリアンブルＧＩＤより長い場合、この開始位置は、Ｎｇ（Ｎｇは、プリアンブルシンボルのガードインターバルにおける時間領域サンプル数である）の、チャネルインパルス応答推定値の電力最大値が収まる長いウィンドウの始点から開始するように変更される。Ｎｕ個の点のＦＦＴによって、チャネルの効果が重ねられた周波数領域のプリアンブルＯＦＤＭシンボルが生成される。等化および復号の前に、あらゆる周波数オフセットは、図１１（ａ）、図１１（ｂ）、図１１（ｃ）に関して上述したように、周波数オフセット除去部によって算出および除去する必要がある。この推定には、既知のプリアンブルパイロットとの相関が用いられ、全シンボルを周波数において右または左にどれくらいシフトさせるかが判定される。プリアンブルＯＦＤＭシンボルの等化は、チャネル伝達関数を必要とする。このチャネル伝達関数は、ＦＦＴ部５１８によって、チャネルインパルス応答推定値に対してＮｕ個の点のＦＦＴを実行することで導出される。これによって、プリアンブルＯＦＤＭシンボルにおける全てのサブキャリアに関するチャネル伝達関数が得られる。このようにして、サブキャリア毎のワンタップ等化（subcarrier by subcarrier one-tap equalisation）が行われる。最終的に、等化されたデータのサブキャリアは、抽出されて（パイロットサブキャリアは破棄されて）デマッピングされ、前方誤り訂正（ＦＥＣ）復号され、シグナリングが得られる。
【００８９】
［選択された結果］
図１９は、シグネチャシーケンスをシグナリングＯＦＤＭシンボルに追加した場合および追加しない場合の、異なる符号化率に関するＳＮ比に対するビット誤り率のプロット図を示す。したがって、２つの符号化率１／２および１／４が示され、各符号化率は、シグネチャシーケンスが存在する場合の例と、シグネチャシーケンスが存在しない場合の例とを示す。図から分かるように、符号化率１／４に関する結果によれば、シグナリングＯＦＤＭシンボルは、−２ｄＢ未満のＳＮ比も検出することができる。
【００９０】
さらに、二セットの結果を、図２０（ａ）および図２０（ｂ）に示す。同図は、ＳＮ比に対するビット誤り率のプロット図である。図２０（ａ）に示す結果に関して、理想的なチャネル推定の場合、０ｄＢのエコーチャネルが１つ存在する。図２０（ｂ）では、図２０（ｃ）に示すような２つの経路を有するマルチパスの環境となっている。したがって、図２０（ｂ）に示すように、現実のチャネル推定から得られる性能は、図２０（ａ）とは対照的に、相対的に低下する。しかし、両図から分かるように、これらの結果は類似している。
【００９１】
［シグネチャシーケンスの選択によるメッセージ処理］
本技術の実施形態によれば、シグネチャシーケンスの選択によって、本質的には、Ｌ１シグナリングデータまたはペイロード内の警報メッセージの有無等の情報を表すシグナリングメッセージである構成を提供することもできる。本技術に係るシグナリングメッセージを有するプリアンブルシンボルを生成するための送信機の一例を図２１（ａ）に示す。
【００９２】
図２１（ａ）は、図６に示す送信機を示す。同図では、送信されるプリアンブルが、付加的なシグナリングメッセージを搬送するようにさらなる適合が加えられている。図２１（ａ）の送信機は、上述した図６に示す送信機に基づいているため、異なる点のみ説明し、図６の送信機と同様の部分には、同様の参照符号を付す。
【００９３】
図２１（ａ）に示すように、シグネチャシーケンス生成器２０８は、シグナリングシーケンスプロセッサ８００の一部をなす。このシグナリングシーケンスプロセッサ８００は、シグネチャシーケンス生成器２０８と共にシーケンス数制御部８０４を有する。シグネチャシーケンス生成器２０８に対する入力８０２は、シーケンス数制御部８０４から出力を受信する。シーケンス数制御部の入力８０６は、送信機が、当該ネットワーク内の受信機に伝送するメッセージを示す。シグネチャシーケンス生成器２０８は、Ｎ＋１のあり得るシーケンスのうちの１つを生成することができるように構成される。シグネチャシーケンス生成器２０８の入力８０２の所与の数０≦ｉ≦Ｎによって、シグネチャシーケンス生成器２０８に、シグネチャシーケンスのセットのうち、基数がｉであるシーケンスを出力させる。生成器２０８がシグネチャシーケンスの一方または他方を出力することで、信号を受信するネットワーク内の全ての受信機に所定のメッセージが伝送される。一例では、このメッセージは早期警報信号を表す。本例では、Ｎ＝１である。例えば、早期警報信号を全ての受信機に伝送する必要がある場合、シグネチャシーケンスプロセッサ８００に対する入力８０６は、１を伝送する。したがって、シーケンス数制御部８０４は、「１」をシグネチャシーケンス生成器２０８の入力８０２に出力する。これによって、シグネチャシーケンス生成器２０８は、シグネチャシーケンス数１を生成し、これをゲインブロック２１０に出力する。伝送すべき早期警報信号が存在しない場合、シグネチャシーケンスプロセッサ８００に対する入力８０６は、「０」を伝送する。したがって、シーケンス数制御部８０４は、「０」をシグネチャシーケンス生成器２０８の入力８０２を出力する。これによって、シグネチャシーケンス生成器２０８は、シグネチャシーケンス「０」を生成し、これをゲインブロック２１０に出力する。本例では、シグネチャシーケンス「１」を検出するネットワーク内の全て受信機は、これは早期警報信号を表し、そのさらなる情報はＬ１シグナリングデータの一部およびフレームのペイロードの残りとして伝送されると判定する。次いで、受信機は、緊急情報を復号および解釈するようにさらに動作することができる。他方、シグネチャシーケンス数ゼロを検出する受信機は、現在差し迫った緊急事態が存在しないと判定し、フレームのペイロードにおける聴覚視覚情報を復号および表示し続ける。
【００９４】
別の例では、シグネチャシーケンス生成器２０８によって生成されるシグネチャシーケンスは、所定のセットのシーケンスのうちの１つである。この所定のセットのシーケンスは、シグネチャシーケンス生成器２０８によって生成されるシグネチャシーケンスと同数のメッセージを表す。これらの各メッセージを送信するため、入力８０６のメッセージ数は、必要とされるシグネチャシーケンス数であるように構成される。これを、シグネチャシーケンス生成器２０８が用いて、その所定のセットのシグネチャシーケンスから１つのシグネチャシーケンスを選択する。したがって、シグネチャシーケンスを選択することで、対応する所定のセットのメッセージのうちの異なるメッセージを示す。これによって、津波警報等の特定の警報メッセージまたは別の目的のメッセージ等の情報が伝達される。メッセージはそれぞれ、異なる情報を提供することがきる。例えば、Ｎ＝４のメッセージシステムでは、メッセージ１は、接近しているハリケーンまたは津波等のあり得る緊急事態に関する早期警報を示し、メッセージ２は、メッセージ０によって表される通常の状態になる前の警報解除を示すことができる。早期警報信号によって受信機が起動され、デバイスのユーザに例えば、建物の中に避難するように指示するメッセージが表示されるか、または音声による警報が出力される。したがって、受信機は、メッセージ１を検出し、ユーザに対する聴覚または視覚出力を生成し、警報を提供することができる。同様に、メッセージ３および４は、公共サービス情報、ラジオ交通情報または浸水警報等の同様の放送情報を提供することができる。理解されるように、それによって、シーケンスを選択することで、選択された複数のメッセージのうちの１つのメッセージが示される、したがって、情報が伝送する。
【００９５】
図２１（ａ）を参照し直し、Ｎ＝１のシステムを想定する。このＮ＝１のシステムは、一種類のメッセージしか有しないシステム、例えば、「通常動作」および「差し迫った災害」のメッセージしか有しないシステムを表す。図２１（ｂ）に示す表は、必要とされる２つのシグネチャシーケンスを生成するための例示的なパラメータを示す。各シーケンスを生成するため、シーケンス生成器２０８は、示すＣＡＺＡＣシーケンス生成式において対応する一セットのパラメータ｛ｕ、Ｎａ｝を用いる。
【００９６】
図２２は、シグナリングシーケンスプロセッサ８００と共に動作する場合のガード挿入部２１６の動作の概念図である。図２２に示すように、スケーリング部２０６の入力に供給される例えば、８ＫモードのＯＦＤＭシンボルは、ＯＦＤＭシンボル８５０の有効な部分を含むサンプルと、ガードインターバルサンプル８５２と成る。第１のシグネチャシーケンス８５４または第２のシグネチャシーケンス８５６は、シーケンス数制御部８０４の制御下で選択される。ＯＦＤＭシンボルの有効な部分からガードインターバルのマッピングを、メッセージシーケンスおよびシグネチャシーケンス８５４、８５６に関する例から示す。
【００９７】
本技術によって、図２１および図２２に示す送信機によって送信されるメッセージシーケンスによって提供されるメッセージを検出および復号するように適合された受信機を図２３に示す。図２３は、周波数領域シグネチャシーケンスの除去の例に関する図１２に示す受信機に対応する。しかし、理解されるように、図１３および図１４に示すように、時間領域のシグネチャシーケンスを除去する受信機に対して対応の適合を行うことができる。
【００９８】
図２３に示すように、受信機は、メッセージ検出器８５８を有する。メッセージ検出器８５８を、図２４により詳細に示す。図２４に示すように、受信信号は、周波数オフセットが図１１（ａ）に示すように受信機によって除去された後、メッセージ検出器８５８に供給される。したがって、メッセージ検出器８５８は、２つの整合フィルタ８６４、８６６が存在する第１および第２の分岐部８６０、８６２を有する。第１の整合フィルタ８６４は、図１２および図１３に示すシグネチャシーケンス整合フィルタ５０２に対応し、「通常動作」でプリアンブルシンボルを検出するためのシグネチャシーケンス「０」のものに一致するインパルス応答を有する。第２の整合フィルタ８６６は、例えば、送信されて早期警報メッセージを提供することができるシグネチャシーケンス「１」に一致する。第１および第２の整合フィルタ８６４、８６６からの出力は、比較器８６８の第１および第２の入力に供給される。当該比較器８６８は、２つのシグネチャシーケンスのどちらがより良好に受信信号に一致したかに関する表示（indication）を出力する。より良好な一致の度合いが、所与の閾値を超えるか否かに応じて、選択部８７０は、入力データのさらなる処理を開始してメッセージプロセッサ８７２で緊急に関するより多くの情報を抽出するか、または参照符号８７４で処理を終了する。プリアンブルシンボルは、「通常動作」に示すシグネチャシーケンス「０」を伝送する場合、緊急抽出目的の信号のさらなる処理は必要とされない。しかし、早期警報信号（ＥＷＳ）シーケンスは、検出される場合、さらなる緊急処理は一般的に、メッセージプロセッサ８７２によって実行される。
【００９９】
本技術によれば、シグネチャシーケンスが初めに検出されるように設計されるため、１フレーム内におけるプリアンブルＯＦＤＭシンボルの検出の場合、ペイロードデータより低いＳＮ比で、上述した方法を用いた早期警報シグナリングによって、ペイロードデータよりもより広範囲で検出可能である早期警報を提供することができることを理解されたい。また、ＥＷＳメッセージは、ペイロードデータに独立して検出可能であるため、受信機は、ＥＷＳメッセージに検出するように構成される受信機（上述した）の部分のみに少量の電力を供給することで、待機状態または電源オフ状態でもＥＷＳメッセージを検出するように構成されることができる。
【０１００】
１つ以上の（Ｎ＞１）あり得るメッセージを伝送する例では、メッセージシーケンス整合フィルタ８６４は、図２５に示すように適合されることができ、一列の整合フィルタ８６４．１、８６４．２、８６４．３等を有する。図２５に示す例に関して、整合フィルタ８６４．１、８６４．２、８６４．３は、メッセージ０（通常動作）、ＭＥＳＳＡＧＥ  １、ＭＥＳＳＡＧＥ  ２、ＭＥＳＳＡＧＥ  ３、ＭＥＳＳＡＧＥ  ４〜ＭＥＳＳＡＧＥ  Ｎに対応するあり得るＮ＋１シグネチャシーケンスのそれぞれに関して提供される。しかしながら、これは、機能の説明であり、ソフトウェア構成は、整合フィルタが、あり得るシグネチャシーケンス毎に異なるインパルス応答を有するように適合されるように提供することができることを理解されたい。メッセージプロセッサ８７２は、比較器８６８および選択部８７０を介して整合フィルタ８６４．１、８６４．２、８６４．３から出力を受信し、次いで、これらの整合フィルタのいずれが、その中で最も高い出力を生成するかに応じて受信信号から適切なメッセージを抽出する。しかし、出力は、閾値を比較して、メッセージは、雑音の存在に起因した誤警報を回避するようにメッセージが送信されたと判定する。したがって、メッセージは、一セットのシグネチャシーケンスのあり得るシーケンスのうちの１つのシーケンスを識別することによって検出することができる。したがって、あり得る一セットのシーケンスからメッセージシーケンスを識別することによって、メッセージによって伝達される情報を識別する。一例では、メッセージシーケンスは、第２のシグナリングデータを表す。この第２のシグナリングデータは、Ｌ１シグナリングデータを表すことができるため、ペイロードデータを検出および再生するためのプリアンブル検出・復号器４３０に供給することができる。
【０１０１】
例示的な一実施形態によれば、シグナリングデータを用いて、シグナリングＯＦＤＭシンボルにおけるＬ１シグナリングを伝送するために用いられる信号点配置のタイプを識別してもよい。したがって、メッセージシーケンスによって伝送される第２のシグナリングデータは、変調方式、例えば、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、または６４ＱＡＭを表すことができ、これらは、メッセージシーケンスの異なるあり得るシーケンスによって表されてもよい。つまり、変調方式は、データをシグナリングＯＦＤＭシンボルに対して変調した様式を表す。したがって、受信信号内の同期シーケンスを検出してシグナリングフレームを識別した後、メッセージプロセッサ８７２は、メッセージシーケンスを検出する。この検出されるメッセージシーケンスは、それぞれ異なる変調方式を表す、例えば、４つのあり得るシーケンスから成り、データをシグナリングＯＦＤＭシンボルに対して変調した変調方式を示す。メッセージプロセッサ８７２は、出力信号をプリアンブル検出・復号器４３０に供給する。したがって、プリアンブル検出・復号器４３０は、シグナリングＯＦＤＭシンボルのサブキャリアからデータを変調することによって、プリアンブルＯＦＤＭシンボルのＬ１データを表すことができるシグナリングデータを再生するように構成される。
【０１０２】
メッセージシーケンスを用いて、安全に関する公共放送に関する早期警報メッセージ等のユーザレベル情報を提供する例では、受信機は、電源ＯＦＦ状態または待機状態でさもプリアンブル検出・復号器４３０に対して電力を供給するように構成することができ、これによって、プリアンブル検出・復号器４３０は、シグナリングメッセージを実質的に連続して監視するように構成されることができる。いくつかの例では、受信機が主電源に接続されない場合、電力供給にバッテリを用いてもよい。いくつかの例では、必要であれば、受信機が電源ＯＮ状態でないときにシグネチャシーケンス整合フィルタ５０２に給電して、メッセージシーケンスを検出することができるようにすることも可能である。他の例では、プリアンブル検出・復号器４３０は、メッセージシーケンスを検出する全ての必要な機能を提供するように構成してもよく、したがって、プリアンブル検出・復号器４３０に実質的に連続して給電するだけでよいようにしてもよい。
【０１０３】
なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
（１）ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexed）シンボルを用いてペイロードデータを送信する送信機であって、
送信すべき前記ペイロードデータを受信し、受信機に前記ペイロードデータを検出および再生させるための第１のシグナリングデータを受信し、前記ペイロードデータを前記第１のシグナリングデータと共に送信用フレームに変換するように構成されるフレームビルダと、
第１のＯＦＤＭシンボルを前記第１のシグナリングデータと共に変調し、１つまたは複数の第２のＯＦＤＭシンボルを前記ペイロードデータと共に変調するように構成される変調器と、
シグネチャシーケンスを生成するためのシグネチャシーケンスプロセッサと、
前記生成されたシグネチャシーケンスを前記第１のＯＦＤＭシンボルに結合するための結合器と、
前記第１のＯＦＤＭシンボルおよび前記１つまたは複数の第２のＯＦＤＭシンボルを送信するための送信部と
を具備し、
前記シグネチャシーケンスプロセッサによって供給される前記シグネチャシーケンスは、一セットのシグネチャシーケンスのうちの１つから選択され、前記シグネチャシーケンスが、前記結合器によって前記第１のＯＦＤＭシンボルと結合されることで、受信機が前記第１のＯＦＤＭシンボルから前記第１のシグナリングデータを検出および再生することができ、前記一セットのシグネチャシーケンスはメッセージ情報を前記受信機に提供する
送信機。
（２）上記（１）に記載の送信機であって、
前記シグネチャシーケンスプロセッサは、
前記一セットのシグネチャシーケンスから選択された前記シグネチャシーケンスを生成するためのシグネチャシーケンス生成器と、
生成すべき前記シグネチャシーケンスを選択するシーケンス制御部と
を具備し、
前記一セットのシグネチャシーケンスのうちの第１のシグネチャシーケンスは、前記第１のＯＦＤＭシンボルが検出され、前記第１のシグナリングデータが前記１つまたは複数の第２のＯＦＤＭシンボルの前に再生されるように選択され、
前記一セットのシグネチャシーケンスの１つまたは複数の他のシグネチャシーケンスは、異なるメッセージ情報を表すように選択される
送信機。
（３）上記（１）または（２）に記載の送信機であって、
前記第１のＯＦＤＭシンボルは、第２のタイプである前記１つ）または（複数の第２のＯＦＤＭシンボルとは異なる数のサブキャリアを有する第１のタイプである
送信機。
（４）上記（２）または（３）に記載の送信機であって、
前記シグネチャシーケンスプロセッサは、複数のシグネチャシーケンスのうちの１つとして、前記受信機に第１の同期シーケンスを供給し、前記１つまたは複数の第２のＯＦＤＭシンボルの前にある前記第１のＯＦＤＭシンボルを検出させる、または、前記一セットのシグネチャシーケンスのうちの他のシグネチャシーケンスのうちの１つを供給し、前記第１のＯＦＤＭシンボルを検出して前記受信機に対してメッセージ情報を提示させるように構成され、
各シーケンスは、異なるメッセージ情報を表す
送信機。
（５）上記（４）に記載の送信機であって、
前記第１の同期シーケンスおよび前記他のシグネチャシーケンスはそれぞれ、一セットの複素係数を有し、
前記一セットの複素係数は、当該複素係数のそれぞれに、時間領域の前記第１のＯＦＤＭシンボルの対応するサンプルを追加することによって、前記第１のＯＦＤＭシンボルと結合される
送信機。
（６）上記（１）〜（５）のいずれか１つに記載の送信機であって、
前記一セットの複素係数は、前記複素係数の実数成分を生成するように構成される少なくとも第１の擬似ランダムバイナリシーケンス生成器と、前記複素係数の前記虚数成分を生成するように構成される少なくとも第２の擬似ランダムバイナリシーケンス生成器とを用いて生成されるシーケンスに基づくものである
送信機。
（７）上記（６）に記載の送信機であって、
第１の擬似ランダムバイナリシーケンス生成器および第２の擬似ランダムバイナリシーケンス生成器はそれぞれ、Ｍ系列またはゴールド符号シーケンス生成器から形成される
送信機。
（８）上記（５）に記載の送信機であって、
前記シグネチャシーケンスの前記一セットの複素係数は、ＣＡＺＡＣ（constant amplitude zero autocorrelation）シーケンス生成器を用いて生成される
送信機。
（９）上記（１）〜（８）のいずれか１つに記載の送信機であって、
前記メッセージ情報は、公共放送緊急警報を含む警報のユーザレベル情報を含む
送信機。
（１０）ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexed）シンボルを用いてペイロードデータを送信するペイロードデータ送信方法であって、
送信すべき前記ペイロードデータを受信し、
受信機に前記ペイロードデータを検出および再生させるための第１のシグナリングデータを受信し、
前記ペイロードデータを前記第１のシグナリングデータと共に送信用フレームに変換し、
第１のＯＦＤＭシンボルを前記第１のシグナリングデータと共に変調し、
前記第１のＯＦＤＭシンボルおよび前記１つまたは複数の第２のＯＦＤＭシンボルを前記ペイロードデータと共に変調し、
シグネチャシーケンスを供給し、
前記シグネチャシーケンスを前記第１のＯＦＤＭシンボルに結合し、
前記第１のＯＦＤＭシンボルおよび前記１つまたは複数の第２のＯＦＤＭシンボルを送信し、
前記シグネチャシーケンスを供給するステップは、前記シグネチャシーケンスを、一セットのシグネチャシーケンスのうちの１つから選択することを含み、選択された前記シグネチャシーケンスが、前記第１のＯＦＤＭシンボルと結合されることで、受信機が、前記第１のＯＦＤＭシンボルから前記第１のシグナリングデータを検出および再生することができ、前記一セットのシグネチャシーケンスから選択された前記シグネチャシーケンスは、メッセージ情報を前記受信機に前記受信機に提供する
ペイロードデータ送信方法。
（１１）上記（１０）に記載のペイロードデータ送信方法であって、
前記シグネチャシーケンスを供給するステップは、
前記一セットのシグネチャシーケンスから生成すべき前記シグネチャシーケンスを選択すること、および
前記一セットのシグネチャシーケンスから選択された前記シグネチャシーケンスを生成することを含み、
前記一セットのシグネチャシーケンスのうちの第１のシグネチャシーケンスは、前記第１のＯＦＤＭシンボルが検出され、前記第１のシグナリングデータが前記１つまたは複数の第２のＯＦＤＭシンボルの前に再生されるように選択され、
前記一セットのシグネチャシーケンスの１つまたは複数の他のシグネチャシーケンスは、異なるメッセージ情報を表すように選択される
ペイロードデータ送信方法。
（１２）上記（１０）または（１１）に記載のペイロードデータ送信方法であって、
前記第１のＯＦＤＭシンボルは、第２のタイプである前記１つまたは複数の第２のＯＦＤＭシンボルとは異なる数のサブキャリアを有する第１のタイプである
ペイロードデータ送信方法。
（１３）上記（１１）〜（１３）のいずれか１つに記載のペイロードデータ送信方法であって、
前記シグネチャシーケンスを供給するステップは、
複数のシグネチャシーケンスのうちの１つとして、前記受信機に第１の同期シーケンスを供給し、前記１つまたは複数の第２のＯＦＤＭシンボルの前にある前記第１のＯＦＤＭシンボルを検出させること、または、
前記一セットのシグネチャシーケンスのうちの他のシグネチャシーケンスのうちの１つを供給し、前記第１のＯＦＤＭシンボルを検出して前記受信機に対してメッセージ情報を提示させることを含み、
各シーケンスは、異なるメッセージ情報を表す
ペイロードデータ送信方法。
（１４）上記（１０）〜（１３）のいずれか１つに記載のペイロードデータ送信方法であって、
前記第１の同期シーケンスおよび前記他のシグネチャシーケンスはそれぞれ、一セットの複素係数を有し、
前記一セットの複素係数は、当該複素係数のそれぞれに、時間領域の前記第１のＯＦＤＭシンボルの対応するサンプルを追加することによって、前記第１のＯＦＤＭシンボルと結合される
ペイロードデータ送信方法
（１５）上記（１０）〜（１４）のいずれか１つに記載のペイロードデータ送信方法であって、
前記一セットの複素係数は、前記複素係数の実数成分を生成するように構成される少なくとも第１の擬似ランダムバイナリシーケンス生成器と、前記複素係数の前記虚数成分を生成するように構成される少なくとも第２の擬似ランダムバイナリシーケンス生成器とを用いて生成されるシーケンスに基づくものである
ペイロードデータ送信方法
（１６）上記（１５）に記載のペイロードデータ送信方法であって、
第１の擬似ランダムバイナリシーケンス生成器および第２の擬似ランダムバイナリシーケンス生成器はそれぞれ、Ｍ系列またはゴールド符号シーケンス生成器から形成される
ペイロードデータ送信方法。
（１７）上記（１５）に記載のペイロードデータ送信方法であって、
前記シグネチャシーケンスの前記一セットの複素係数は、ＣＡＺＡＣ（constant amplitude zero autocorrelation）シーケンス生成器を用いて生成される
ペイロードデータ送信方法。
（１８）上記（１０）〜（１７）のいずれか１つに記載のペイロードデータ送信方法であって、
前記メッセージ情報は、公共放送緊急警報等のユーザレベル情報を含む
ペイロードデータ送信方法。
（１９）受信信号からペイロードデータを検出および再生する受信機であって、
シグネチャシーケンスと結合された第１のＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexed）シンボルによって搬送される、前記ペイロードデータを検出および再生するための第１のシグナリングデータと共に、１つまたは複数の第２のＯＦＤＭシンボルによって搬送される前記ペイロードデータを有する前記受信信号を検出する検出器と、
シグネチャシーケンスに整合したインパルス応答を有する整合フィルタであって、前記シグネチャシーケンスと、前記受信信号との相関を表す信号を生成して出力する、整合フィルタを有する同期検出器と、
前記１つまたは複数の第２のＯＦＤＭシンボルから前記ペイロードデータを再生するために前記第１のＯＦＤＭシンボルから前記第１のシグナリングデータを再生する復調器と
を具備し、
前記シグネチャシーケンスは、前記第１のＯＦＤＭシンボルから前記第１のシグナリングデータを検出および再生する受信機に供給される第１の同期シーケンスと、メッセージ情報を前記受信機に提供する１つまたは複数の第２のメッセージシーケンスとを含む所定のセットの同期シーケンスのうちの１つであり、選択されて前記第１のＯＦＤＭシンボルと結合されており、当該受信機は、
前記１つまたは複数の第２のメッセージシーケンスの中から１つを識別することによって、前記メッセージ情報を検出および再生するメッセージ検出器
をさらに具備する
受信機。
（２０）上記（１９）に記載の受信機であって、
前記メッセージ検出器は、指定された前記差分符号化メッセージシーケンスに整合したインパルス応答を有する第２の整合フィルタを有し、
前記メッセージ検出器は、前記第２の整合フィルタの出力を処理することによって前記第２のメッセージシーケンスの存在を検出し、前記メッセージ情報を復号するように構成される
受信機。
（２１）上記（１９）または（２０）に記載の受信機であって、
前記第１のＯＦＤＭシンボルは、第２のタイプである前記１つまたは複数の第２のＯＦＤＭシンボルとは異なる数のサブキャリアを有する第１のタイプである
受信機。
（２２）上記（１９）、（２０）または（２１）に記載の受信機であって、
前記第１のシグネチャシーケンスの前記第１の同期シーケンスおよび前記第２のメッセージシーケンスはそれぞれ、一セットの複素係数を有し、
前記一セットの複素係数は、当該複素係数のそれぞれに、時間領域の前記第１のＯＦＤＭシンボルのサンプルのうち、対応するサンプルを追加することによって、前記第１のＯＦＤＭシンボルと結合される
受信機。
（２３）上記（１９）〜（２２）のいずれか１つに記載の受信機であって、
前記一セットの複素係数は、前記複素係数の実数成分を生成するように構成される少なくとも第１の擬似ランダムバイナリシーケンス生成器と、前記複素係数の前記虚数成分を生成するように構成される少なくとも第２の擬似ランダムバイナリシーケンス生成器とを用いて生成されるシーケンスに基づくものである
受信機。
（２４）上記（２３）に記載の受信機であって、
第１の擬似ランダムバイナリシーケンス生成器および第２の擬似ランダムバイナリシーケンス生成器はそれぞれ、Ｍ系列またはゴールド符号シーケンス生成器から形成される
受信機。
（２５）上記（２３）に記載の受信機であって、
前記シグネチャシーケンスの前記一セットの複素係数は、ＣＡＺＡＣ（constant amplitude zero autocorrelation）シーケンス生成器を用いて生成される
受信機。
（２６）上記（１９）〜（２５）のいずれか１つに記載の受信機であって、
電源と、
コントローラと
をさらに具備し、
前記コントローラは、前記受信機が、当該受信機の他の構成要素の一部または全てに電力が供給されない電源ＯＦＦ状態または待機状態にある場合に前記シグナリング復号器に給電するように前記電源と組み合わせて構成される
受信機。
（２７）受信信号からペイロードデータを検出および再生するペイロードデータ検出および再生方法であって、
シグネチャシーケンスと結合された第１のＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexed）シンボルによって搬送される、前記ペイロードデータを検出および再生するための第１のシグナリングデータと共に、１つまたは複数の第２のＯＦＤＭシンボルによって搬送される前記ペイロードデータを有する時間分割フレームを有する前記受信信号を検出し、
前記受信信号を差分処理し、
シグネチャシーケンスに整合したインパルス応答を有する整合フィルタであって、前記シグネチャシーケンスと、前記受信信号との相関を表す信号を生成して出力する、整合フィルタで前記受信信号をフィルタリングし、
前記整合フィルタの出力信号から前記第１のＯＦＤＭシンボルを検出し、
前記１つまたは複数の第２のＯＦＤＭシンボルから前記ペイロードデータを再生するために前記第１のＯＦＤＭシンボルから前記第１のシグナリングデータを再生するように前記第１のＯＦＤＭシンボルを復調し、
前記シグネチャシーケンスは、前記第１のＯＦＤＭシンボルから前記第１のシグナリングデータを検出および再生する受信機に供給される第１の同期シーケンスと、メッセージ情報を前記受信機に提供する１つまたは複数の第２のメッセージシーケンスとを含む所定のセットの同期シーケンスのうちの１つであり、選択されて前記第１のＯＦＤＭシンボルと結合されており、当該ペイロードデータ検出および再生方法は、さらに、
前記第２のメッセージシーケンスを識別することによって、前記メッセージ情報を検出および再生する
ペイロードデータ検出および再生方法。
（２８）上記（２７）に記載のペイロードデータ検出および再生方法であって、さらに、
それぞれ差分処理された前記１つまたは複数の第２のメッセージシーケンスのそれぞれに整合したインパルス応答をそれぞれ有する付加的な整合フィルタを用いて前記第２のメッセージシーケンスのそれぞれを前記受信した第１のＯＦＤＭシンボルに相関させることで前記メッセージ情報を検出し、
前記所定のセットのシーケンスの前記シーケンスに対応して前記整合フィルタのそれぞれの最大相関出力から前記メッセージ情報を検出する
ペイロードデータ検出および再生方法。
（２９）上記（２７）または（２８）に記載のペイロードデータ検出および再生方法であって、
前記第１のＯＦＤＭシンボルは、第２のタイプである前記１つまたは複数の第２のＯＦＤＭシンボルとは異なる数のサブキャリアを有する第１のタイプである
ペイロードデータ検出および再生方法。
（３０）上記（２７）〜（２９）のいずれか１つに記載のペイロードデータ検出および再生方法であって、
前記第１のシグネチャシーケンスの前記第１の同期シーケンスおよび前記第２のメッセージシーケンスはそれぞれ、一セットの複素係数を有し、
前記一セットの複素係数は、当該複素係数のそれぞれに、時間領域の前記第１のＯＦＤＭシンボルのサンプルのうち、対応するサンプルを追加することによって、前記第１のＯＦＤＭシンボルと結合される
ペイロードデータ検出および再生方法。
（３１）上記（２７）〜（３０）のいずれか１つに記載のペイロードデータ検出および再生方法であって、
前記第１のシグネチャシーケンスの前記第１の同期シーケンスおよび前記第２のメッセージシーケンスはそれぞれ、一セットの複素係数を有し、
前記一セットの複素係数は、当該複素係数のそれぞれに、時間領域の前記第１のＯＦＤＭシンボルの対応するサンプルを追加することによって、前記第１のＯＦＤＭシンボルと結合される
ペイロードデータ検出および再生方法。
（３２）上記（３０）または（３１）に記載のペイロードデータ検出および再生方法であって、
前記第１の同期シーケンスは、前記複素係数の実数成分を生成するように構成される少なくとも第１の擬似ランダムバイナリシーケンス生成器と、前記複素係数の前記虚数成分を生成するように構成される少なくとも第２の擬似ランダムバイナリシーケンス生成器を用いて生成される前記シグネチャシーケンスの前記一セットの複素係数を有する
ペイロードデータ検出および再生方法。
（３３）上記（３２）に記載のペイロードデータ検出および再生方法であって、
第１の擬似ランダムバイナリシーケンス生成器および第２の擬似ランダムバイナリシーケンス生成器はそれぞれ、Ｍ系列またはゴールド符号シーケンス生成器から形成される
ペイロードデータ検出および再生方法。
（３４）上記（３２）に記載のペイロードデータ検出および再生方法であって、
前記シグネチャシーケンスの前記一セットの複素係数は、ＣＡＺＡＣ（constant amplitude zero autocorrelation）シーケンス生成器を用いて生成される
ペイロードデータ検出および再生方法。
（３５）上記（２７）〜（３４）のいずれか１つに記載のペイロードデータ検出および再生方法であって、さらに、
前記受信機が、当該受信機の他の構成要素の一部または全てに電力が供給されない電源ＯＦＦ状態または待機状態にある場合に前記シグナリング復号器に給電する
ペイロードデータ検出および再生方法。
【０１０４】
本開示の様々なさらなる態様および特徴は、添付の特許請求の範囲において規定される。本開示のさらなる例示的な態様および特徴は、添付の特許請求の範囲において規定される。特徴の様々な組合せは、添付の請求項の従属関係（claim dependency）に記載される特定の組合せの他に、従属請求項に規定される特徴および方法ステップから形成することができる。したがって、この請求項の従属関係は、限定的なものとしてとらえられるべきではない。
【図１】
2016519489.tif 000011
【図２】
2016519489.tif 000012
【図３】
2016519489.tif 000013
【図４】
2016519489.tif 000014
【図５】
2016519489.tif 000015
【図６】
2016519489.tif 000016
【図７】
2016519489.tif 000017
【図８】
2016519489.tif 000018
【図９】
2016519489.tif 000019
【図１０（ａ）】
2016519489.tif 000020
【図１０（ｂ）】
2016519489.tif 000021
【図１０（ｃ）】
2016519489.tif 000022
【図１１（ａ）】
2016519489.tif 000023
【図１１（ｂ）】
2016519489.tif 000024
【図１１（ｃ）】
2016519489.tif 000025
【図１１（ｄ）】
2016519489.tif 000026
【図１１（ｅ）】
2016519489.tif 000027
【図１２】
2016519489.tif 000028
【図１３】
2016519489.tif 000029
【図１４】
2016519489.tif 000030
【図１５（ａ）】
2016519489.tif 000031
【図１５（ｂ）】
2016519489.tif 000032
【図１６（ａ）】
2016519489.tif 000033
【図１６（ｂ）】
2016519489.tif 000034
【図１７】
2016519489.tif 000035
【図１８】
2016519489.tif 000036
【図１９】
2016519489.tif 000037
【図２０（ａ）】
2016519489.tif 000038
【図２０（ｂ）】
2016519489.tif 000039
【図２０（ｃ）】
2016519489.tif 000040
【図２１（ａ）】
2016519489.tif 000041
【図２１（ｂ）】
2016519489.tif 000042
【図２２】
2016519489.tif 000043
【図２３】
2016519489.tif 000044
【図２４】
2016519489.tif 000045
【図２５】
2016519489.tif 000046
【国際調査報告】
2016519489.tif 000047
2016519489.tif 000048