JP2018148575A - 通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 悪条件の伝送路において、ＴＭＣＣキャリア信号を復調することを目的とする。【解決手段】 ＯＦＤＭ方式により同一の周波数で２つの異なる系統のアンテナからそれぞれ異なる変調データ信号を送信する送信装置と、送信装置から送信されたそれぞれ異なる変調データの両方を２つの異なる系統のアンテナそれぞれで受信して復調する受信装置からなる通信装置において、送信するＯＦＤＭフレームに複数のＴＭＣＣキャリアを重畳する際に、複数のアンテナ毎に異なる位相回転を与える。【選択図】図１１Ｄ

Description

本発明は、例えば、送受信アンテナが複数備えられる通信方式がＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式であるＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）の通信装置に関する。

ＭＩＭＯ伝送は、複数本の送信アンテナを用いて、同一の周波数において無線信号を送出する。伝送路ではそれぞれのアンテナから送出されたデータが空間の中で多重化される。受信アンテナも複数本用いて、その信号を受信する。

放送用素材映像を伝送する機材は日本国内では、ＦＰＵ（Field Pick Up）と称される。 ＦＰＵで送信されるデータは送信制御部にて、ＯＦＤＭ変調され、映像、音声その他のデータ、パイロット信号（ＣＰ：Ｃｏｎｔｉｎｕａｕｓ Ｐｉｌｏｔ）、伝送制御情報（ＴＭＣＣ：Transmission and Multiplexing Configuration and Control）、予備データ（ＡＵＸ）が一つのＯＦＤＭシンボルとして構成される。

データは系統毎に異なる符号化を施され、ＴＭＣＣは系統に関わらず同一データである。

また、ＭＩＭＯのＯＦＤＭフレームを構成する各シンボルのパイロット信号が互いに直交符号となるように、1系統目のパイロット信号の位相はそのままにして、2系統目のパイロット信号をシンボル毎に位相を反転し、変調している（特許文献１参照）。

特開２０１０−１６１５８５号公報

ＴＭＣＣ信号が同一の信号であると、複数本のアンテナから伝送路に送出されたのち、伝送路の条件が悪いと、系統間の位相関係が反転してしまう場合がある。

その悪条件の伝送路において、空間合成された複数系統の信号は、受信機側から見た場合、ＴＭＣＣキャリアが相殺された状態となり、ＴＭＣＣキャリアの信号対雑音比は大きく劣化してしまう。

その結果、受信機ではＴＭＣＣキャリア信号を復調できず、伝送制御情報を含むＴＭＣＣキャリアを元にした情報がわからなくなるため、正常なデータ伝送が不可能となる。

本発明は、このような従来の事情に鑑み為されたもので、悪条件の伝送路において、ＴＭＣＣキャリア信号を復調することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、ＯＦＤＭ方式により同一の周波数で２つの異なる系統のアンテナからそれぞれ異なる変調データ信号を送信する送信装置と、送信装置から送信されたそれぞれ異なる変調データの両方を２つの異なる系統のアンテナそれぞれで受信して復調する受信装置、からなる通信装置において、送信装置は、インターフェース部から入力された映像及び音声データに対して２つの異なる系統毎にそれぞれ異なる変調データ信号を生成して出力する送信制御部と、送信制御部からの信号を増幅して出力する２つの異なる系統毎にそれぞれ設けられた送信高周波部と、送信高周波部からの信号を送信する２つの異なる系統毎にそれぞれ設けられたアンテナとを備え、送信制御部は、ＯＦＤＭフレームに複数のＴＭＣＣキャリアを重畳する際に、２つの異なる系統の一方である第１の系統の変調データ信号に対して、複数のＴＭＣＣキャリアの全ての位相を位相無回転で重畳して出力し、２つの異なる系統の他方である第２の系統の変調データ信号に対して、複数のＴＭＣＣキャリアの位相に３６０度を２以上の自然数で分割した位相回転を順次加えて重畳して出力し、受信装置は、送信装置から送信されたそれぞれ異なる変調データの両方を受信する２つの異なる系統のアンテナと、アンテナが受信した信号を周波数変換する２つの異なる系統毎にそれぞれ設けられた受信高周波部と、受信高周波部から入力された信号の復調処理を行う受信制御部とを備え、受信制御部は、差動復調して得られた複数のＴＭＣＣキャリアを複素加算することでＴＭＣＣキャリアの復調誤りを軽減する。

さらに本発明は、ＯＦＤＭ方式により同一の周波数で複数Ｎ（Ｎ＝２以上の自然数）の異なる系統のアンテナからそれぞれ異なる変調データ信号を送信する送信装置と、送信装置から送信されたそれぞれ異なる変調データの全てを複数の異なる系統のアンテナそれぞれで受信して復調する受信装置、からなる通信装置において、送信装置は、インターフェース部から入力された映像及び音声データに対して複数Ｎの異なる系統毎にそれぞれ異なる変調データ信号を生成して出力する送信制御部と、送信制御部からの信号を増幅して出力する複数Ｎの異なる系統毎にそれぞれ設けられた送信高周波部と、送信高周波部からの信号を送信する複数Ｎの異なる系統毎にそれぞれ設けられたアンテナとを備え、送信制御部は、ＯＦＤＭフレームに複数のＴＭＣＣキャリアを重畳する際に、複数Ｎの異なる系統のうち、第１の系統の変調データ信号に対して、複数のＴＭＣＣキャリアの全ての位相を位相無回転で重畳して出力し、複数Ｎの異なる系統のうち、第Ｍ（Ｍ＝２〜Ｎ）の系統の変調データ信号に対して、複数のＴＭＣＣキャリアの位相に３６０度を第Ｍの系統の当該Ｍの値で分割した位相回転を順次加えて重畳して出力し、受信装置は、送信装置から送信されたそれぞれ異なる変調データの全てを受信する複数の異なる系統のアンテナと、アンテナが受信した信号を周波数変換する複数の異なる系統毎にそれぞれ設けられた受信高周波部と、受信高周波部から入力された信号の復調処理を行う受信制御部とを備え、受信制御部は、差動復調して得られた複数のＴＭＣＣキャリアを複素加算することでＴＭＣＣキャリアの復調誤りを軽減する。

さらに本発明は、送信装置の第２の系統乃至第Ｍの系統のそれぞれに、第１の系統のＴＭＣＣキャリアと同相のＴＭＣＣキャリアが含まれている。
また、送信装置の送信制御部は、ＩＦ信号で出力し、送信装置の送信高周波部は、ＩＦ信号からＲＦ信号に変換する。

つまり、本発明は、送信制御部において、ＴＭＣＣキャリアに対して、系統毎にあらかじめ位相差を与える。

以上説明したように、本発明によると、ＴＭＣＣキャリアの反転動作を加えることで、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ方式を用いた無線装置の、伝送特性を向上させることが出来る。

また、本発明によるＴＭＣＣキャリアの位相回転を施した信号を受信する受信機において、1系統の信号を送信するＳＩＳＯ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｓｉｎｇｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）方式と複数系統の信号を送信するＭＩＭＯ方式とで、同様のＴＭＣＣ復調回路を搭載すればよく、受信機側の変更を必要としないため、送信機側の制御変更のみで実現することができる。

ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ方式の伝送システムを示した説明図 ＡＲＩＢ−ＳＴＤ−Ｂ３３規格に基づいたＴＭＣＣキャリア配置の説明図（１ｋフルモードの場合） 本発明での位相操作を加えるＴＭＣＣキャリア配置の説明図（１ｋフルモードの場合）（奇数偶数での位相回転の例） 本発明での1実施例の送信制御部の処理を説明するブロック図 本発明での他の1実施例の送信制御部の処理を説明するブロック図 従来方式のＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ方式での問題を説明した図 データ、パイロット（ＣＰ（Continual Pilot））、ＴＭＣＣのマッピング配置例の説明図（ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）の場合） ＴＭＣＣキャリアのＤＢＰＳＫ（Differential Binary Phase Shift Keying）復調結果をＯＦＤＭ１シンボル分の振幅加算を説明した図 本発明での1実施例のＴＭＣＣキャリアの処理を説明するブロック図 本発明での他の1実施例のＴＭＣＣキャリアの処理を説明するブロック図 本発明での1実施例のＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ方式でのＴＭＣＣキャリア受信を説明した図（送信信号２の位相が反転する伝送路状況） 本発明での1実施例のＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ方式でのＴＭＣＣキャリア受信を説明した図（送信信号２の位相が全く回転しない伝送路状況） 本発明での他の1実施例のＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ方式でのＴＭＣＣキャリア受信を説明した図（地上デジタル放送） 本発明での1実施例の受信制御部のデジタル処理を説明するブロック図 本発明での他の1実施例の受信制御部のデジタル処理を説明するブロック図 本発明での他の1実施例のＭＩＳＯ方式の送信受信を説明する図（２ケの送信アンテナに対し２通りとなる、基準位相の０度での位相無回転と基準位相の０度での順番に（奇数偶数での）１８０度（π）位相回転（反転）の例と、基準位相の０度での位相無回転と基準位相の９０度（π／２）回転（直交）での奇数偶数での１８０度（π）位相回転（反転）の例） 本発明での他の1実施例のＭＩＭＯ方式の送信受信を説明する図 本発明での他の1実施例のＭＩＳＯ方式の送信受信のＴＭＣＣキャリア位相回転を説明する図（３ケの送信アンテナに対し３通りとなる基準位相の０度での、位相無回転と順番に（奇数偶数での）１８０度（π）位相回転（反転）と順番に１２０度（２π／３）位相回転の例） 本発明での他の1実施例のＭＩＳＯ方式の送信受信のＴＭＣＣキャリア位相回転を説明する図（４ケの送信アンテナに対し４通りとなる基準位相の０度での、位相無回転と順番に（奇数偶数での）１８０度（π）位相回転（反転）と順番に１２０度（２π／３）位相回転と順番に９０度（π／２）位相回転の例）

本発明に係る実施例を図１から図７を参照して説明する。

本発明の第１実施例として、ARIB-STD-B33に準拠したＦＰＵの伝送システムを説明する。
ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ方式の伝送システムを示した説明図の図１において、１は送信制御部、２と３は送信高周波部、４と５と６と７はアンテナ、８と９は送信高周波数部、１０は受信制御部である。 本発明での送信制御部の処理を説明するブロック図の図４Ａにおいて、１１はＤＶＢ−ＡＳＩ（Digital Video Broadcasting-Asynchronous Serial Interface）インターフェース部、１２はデータフレーム同期部、１３はエネルギー拡散部、１４は外符号部、１５はバイトインターリーブ部、１６は内符号部、１７は周波数インターリーブ部、１８は時間インターリーブ部、１９はマッピング部、２０はＣＰ（Continual Pilot）、ＴＭＣＣ、ＡＣ（Auxiliary Channel）部、２１はＯＦＤＭフレーム構成部、２２はＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）部、２３はＧＩ（Guard Interval）付加部、２４はディジタル直交変調部、２５は同期回路部、２６はデータフレーム同期部、である。
ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭで送信するデータは、２６から２５までは１３〜２４と同一のモジュールで処理を行う。送信信号１と送信信号２では、１６、１９及び２０において送信信号系統で異なる処理を行う。
１６、１９では２つの送信系統のシンボル内距離が大きくなるように、送信系統別の処理が施される。２０のCPキャリアに関する処理については特許文献１の特開２０１０−１６１５８５号公報を参照のこと。

ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ方式の伝送システムは１つの送信制御部と２つの送信高周波部と２つの送信アンテナで構成される送信部と、１つの受信制御部と２つの受信高周波部と２つの受信アンテナで構成される受信部での伝送システムが一般的である。送信制御部は中間周波数ＩＦ（Internal Frequency）信号を、送信高周波部に対して送信する。送信高周波部ではＩＦ信号をＲＦ（Radio Frequency）信号に変調し、電力増幅を行った後、送信アンテナから空間へ送出される。

送信制御部は、二つの系統毎に異なるＩＦ信号を出力する。送信制御部は、映像や音声その他のデータのTS信号に対して、誤り訂正符号を付加したり、周波数・時間インターリーブを行ったり、直交変調を行ったりする信号処理を行う。
送信高周波部ではＩＦ信号をＲＦ（Radio Frequency）信号に変調し、電力増幅を行った後、送信アンテナから空間へ送出される。２つの送信高周波部２、３は同一の周波数にて４、５から信号を送信する。
２つの受信高周波部８、９は同一の周波数を６、７を用いて受信する。受信アンテナ６は、それぞれ異なる伝送路の影響を受けた４、５からの２つの信号を受信する。受信アンテナ７も同様に、それぞれ異なる伝送路の影響を受けた４、５からの２つの信号を受信する。

受信高周波部では、受信アンテナが受信したＲＦ信号をＩＦ信号に周波数変換する。
受信制御部では、ＩＦ信号を復調し、ＴＳ（Transport Stream）信号を出力する。
受信制御部では、復調したデータの誤り訂正符号の復号化、周波数・時間のインターリーブの信号処理を行う。

本発明での送信制御部の処理を説明するブロック図の図４ＡのＣＰ、ＴＭＣＣ、ＡＣ部の２０のＴＭＣＣ部での、本発明での1実施例のＴＭＣＣキャリアの処理を説明するブロック図の図８Ａで動作を説明する。図８Ａにおいて、３１はＴＭＣＣキャリア生成部、３２は掛算器、３３は位相反転スイッチである。
ＴＭＣＣ信号は差動振幅の基準となるフレーム先頭のＴＭＣＣキャリアの
はCPキャリアと同様の
によって与えられる。その後に続く同期ワード以降は、ＴＭＣＣデータに含まれる
によりＤＢＰＳＫ（Differential Binary Phase Shift Keying）変調を施され、マッピングではＱ軸上±４/３の位置に配置される。つまり、従来のＴＭＣＣ部では図８Ａの３２と３３がなく、ＴＭＣＣはＱ軸上±４/３の位置に配置され、反転や回転しない。
また、ＴＭＣＣ信号は一つのＯＦＤＭシンボル上では、全１０本、同一の情報を送信しており、このＴＭＣＣ信号には、送信システムから送出される信号の制御情報を含む。

送信制御部では、ＴＭＣＣ信号を生成したのち、２系統目に対して位相を反転等の回転する制御を加える。図３に、１ｋフルモードの場合の本発明での位相操作を加えるＴＭＣＣキャリア配置の説明図の奇数偶数での位相回転の例を示す。ARIB-STD-B33ではＴＭＣＣ信号は一つのＯＦＤＭシンボル中の１０本のキャリアで構成される。
このＴＭＣＣキャリアに対して、１系統目のＴＭＣＣキャリアは従来のARIB-STD-B33と同様のマッピングで構成する。一方、２系統目のＴＭＣＣキャリアに対しては、奇数本目は１系統目と同様の位相とし、偶数本目は1系統目のキャリアに対して、１８０度（π）位相回転（反転）する位相回転を加えて、周波数軸上で互い違いの構成とする。

二つの送信信号は送信制御部から同一のタイミングで、高周波部へ送信される。
伝送路において、二つの信号が逆相関係となり、空間合成された場合、全１０本のＴＭＣＣキャリアのうち、奇数本目に当たる５本のサブキャリア信号は、伝送路の影響を受けて、２つの送信信号同士で相殺されているが、位相を反転した偶数本目のキャリアは同相付近で空間合成されるため、その信号振幅は増大される。

本発明での1実施例のＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ方式でのＴＭＣＣキャリア受信を説明した図（送信信号２の位相が反転する伝送路状況）の図９Ａと、本発明での1実施例のＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ方式でのＴＭＣＣキャリア受信を説明した図（送信信号２の位相が全く回転しない伝送路状況）の図９Ｂと、本発明での1実施例の受信制御部のデジタル処理を説明するブロック図の図１０Ａを用いて説明する。
図１の８および９で示す受信高周波部でIFに周波数変換がなされた各々の受信信号は、受信制御部において、デジタル変換が施される。その後、図１０Ａの構成でデジタル処理が行われる。受信制御部のデジタル処理は、デジタル直交変調部４１、OFDMシンボル同期部４２、GI除去部４３、FFT部４４、OFDMフレーム同期部４５、雑音正規化部４６、チャネル推定部４７、時間デインターリーブ部４８、周波数デインターリーブ部４９、内符号復号部５０、データフレーム検出部５１、バイトデインターリーブ部５２、外符号復号部５３、エネルギー逆拡散部５４、DVB-ASIインターフェース部５５で構成される。
受信信号は、FFT部によって時間軸から周波数軸に変換される。そこで特定の位置に配置されたTMCCキャリアはOFDMフレーム同期部によって、DBPSK復調される。
ＤＢＰＳＫ変調されているＴＭＣＣキャリアは、一つのＯＦＤＭシンボル内では同一の情報を送信しているため、差動復調された全１０本の結果を複素加算することで、ダイバーシティ効果を得ることができ、ＴＭＣＣ復調誤りを軽減することが可能となる。

つまり、送信信号２の位相が反転する伝送路状況の図９Ａの状態でも、１０本分の振幅を加算することで、正負どちらかに振幅が大きく傾く。
送信制御部で２系統目のＴＭＣＣキャリアの位相を反転させたことにより、受信機側で復調する際に、すべてのＴＭＣＣキャリアが伝送路の影響で復調不可能になる状況は回避できる。これは、図に示したように伝送路の位相関係が１系統目と２系統目でちょうど逆相関係となっている状況であっても、奇数本目のＴＭＣＣキャリアは系統間で相殺されて振幅が非常に小さくなってしまうが、逆に偶数本目のＴＭＣＣキャリアは系統間で同相合成されるため振幅は２倍近くに増大する。従って、前述したようにこれら１０本のＴＭＣＣキャリアの差動復調結果を複素加算することで、ＴＭＣＣ復調が不能になることはない。
また、ＴＭＣＣキャリアはＤＢＰＳＫ変調されており、かつ1つのＯＦＤＭシンボル上で同一の情報を伝送している特徴上、受信機側において反転しているＴＭＣＣキャリアを再度、正しい方向へ位相反転させる必要はなく、ＳＩＳＯと同様の差動復調回路と共用が可能となる。
たとえば本発明での1実施例のＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ方式でのＴＭＣＣキャリア受信を説明した図（送信信号２の位相が全く回転しない伝送路状況）の図９Ｂのように、送信信号１と２で位相が全く回転しない伝送路状況においても、振幅の大きいＴＭＣＣキャリアが半分残るため、ＤＢＰＳＫ変調に必要な情報は十分得られる。

したがって、受信機側では、復調可能なＴＭＣＣキャリアが半分になっても、正常にＴＭＣＣ信号は判断可能である。
さらに、本発明での他の1実施例のＴＭＣＣキャリアの処理を説明するブロック図の図８Ｂの様に、図８Ａの掛算器３２、位相反転スイッチ３３と掛算器３２の替わりに図８Ｂの複素位相回転器３４を設けて、ＴＭＣＣを反転させる替わりに複素平面で回転させることにより受信機側で復調できるＴＭＣＣキャリアの本数は少なくなってしまうが、すべてのＴＭＣＣキャリアが伝送路の影響で復調不可能になる状況は回避できる。複素位相回転器３４により、反転で２通りとなる１８０度（π）（反転）の複素位相回転だけでなく、０度基準に対し、３通りとなる１２０度（２π／３）と４通りとなる９０度（π／２）（直交）と６通りとなる６０度（π／３）と８通りとなる４５度（π／４）と１２通りとなる３０度（π／６）単位の複素位相回転が実施容易である。
本発明での他の1実施例のＭＩＳＯ方式の送信受信を説明する図（）の図１１Ａに、２ケの送信アンテナに対し２通りとなる、基準位相の０度での位相無回転と基準位相の０度での順番に（奇数偶数での）１８０度（π）位相回転（反転）の例と、基準位相の０度での位相無回転と基準位相の９０度（π／２）回転（直交）での奇数偶数での１８０度（π）位相回転（反転）の例と、を示す。図１１ＡはＭＩＭＯの例であるが、送信アンテナ３ケ受信アンテナ３ケのＭＩＳＯまたは送信アンテナ２ケ受信アンテナ２ケのＭＩＳＯシステムにおいて、ＴＭＣＣキャリアの基準位相を３６０度（２π）のＮ（Ｎは２以上の自然数）分割で例えば１８０度（π）、１２０度（２π／３）、９０度（π／２）、６０度（π／２）の位相回転してＴＭＣＣキャリアの奇数偶数を反転させても良い。
送信アンテナ個数に対し、３６０度（２π）分割数Ｎが大きければ良い。送信アンテナ個数と３６０度（２π）分割数Ｎが等しくても良い。

以上、２送信アンテナで２受信アンテナのＯＦＤＭフレームに含まれるＴＭＣＣキャリアで説明したが、各キャリアへ位相を与える操作を変えることで、３以上の送信アンテナや受信アンテナにも適用できる。
また、本発明での他の1実施例のＭＩＳＯ方式の送信受信のＴＭＣＣキャリア位相回転を説明する図の図１１Ｃに、３ケの送信アンテナに対し３通りとなる基準位相の０度での、位相無回転と順番に（奇数偶数での）１８０度（π）位相回転（反転）と順番に１２０度（２π／３）位相回転の例を示す。図１１Ｃは３つの基地局から３系統の信号を送信するＭＩＳＯの例であるが、１つの基地局から３系統の信号を送信するＭＩＳＯでも良い。
さらに、本発明での他の1実施例のＭＩＳＯ方式の送信受信のＴＭＣＣキャリア位相回転を説明する図の図１１Ｄに、４ケの送信アンテナに対し４通りとなる基準位相の０度での、位相無回転と順番に（奇数偶数での）１８０度（π）位相回転（反転）と順番に１２０度（２π／３）位相回転と順番に９０度（π／２）位相回転の例の例を示す。
図１１Ｃと図１１ＤはＴＭＣＣキャリアが１０本であるが、ＴＭＣＣキャリアが例えば２０本等、多い場合は、ＴＭＣＣキャリアを順番に６通りとなる６０度（π／３）、８通りとなる４５度（π／４）、１２通りとなる３０度（π／６）の位相回転をしても良い。
さらに、図１１Ｃと図１１ＤはＭＩＳＯの例であるが、送信アンテナ４ケ受信アンテナ４ケのＭＩＭＯまたは送信アンテナ３ケ受信アンテナ３ケのＭＩＭＯまたは送信アンテナ２ケ受信アンテナ２ケのＭＩＭＯシステムにおいて、ＴＭＣＣキャリアを順番に３６０度（２π）のＮ（Ｎは２以上の自然数）分割で例えば１８０度（π）、１２０度（２π／３）、９０度（π／２）、６０度（π／２）の位相回転をしても良い。
図１１ＤはＭＩＳＯの例であるが、送信アンテナ４ケ受信アンテナ４ケのＭＩＭＯまたは送信アンテナ３ケ受信アンテナ３ケのＭＩＭＯまたは送信アンテナ２ケ受信アンテナ２ケのＭＩＭＯシステムにおいて、ＴＭＣＣキャリアの基準位相を複素位相回転してＴＭＣＣキャリアの奇数偶数を反転させても良いし、ＴＭＣＣキャリアを個々に複素位相回転しても良い。
送信アンテナ個数に対し、３６０度（２π）分割数Ｎが大きければ良い。送信アンテナ個数と３６０度（２π）分割数Ｎが等しくても良い。
つまり、ＯＦＤＭ方式により同一の周波数で複数のアンテナからそれぞれ異なる変調データ信号を送信する送信装置において、ＯＦＤＭフレームに含まれるＴＭＣＣキャリアに、位相無回転と前記ＴＭＣＣキャリアに順番に３６０度（２π）のＮ（Ｎは２以上の自然数）分割（１８０度（π）、１２０度（２π／３）、９０度（π／２）、６０度（π／２）等）の前記複数のアンテナ毎に異なる位相回転、または位相無回転と前記ＴＭＣＣキャリアの基準位相を前記複数のアンテナ毎に異なる３６０度のＮ分割の位相回転し前記ＴＭＣＣキャリアに順番に３６０度のＮ分割の前記複数のアンテナ毎に異なる位相回転を与えることが可能である。

実施例２の想定される環境として、ＴＭＣＣキャリアを含むＭＩＳＯ−ＯＦＤＭ方式の地上デジタル放送への適用を考える。
移動体伝送や、臨時の中継を行うＦＰＵ伝送と異なり、地上デジタル放送は、固定通信路が主となる。
今後、電波利用効率を上げるために、本発明での他の1実施例のＭＩＳＯ方式の送信受信を説明するブロック図の図１１Ａの様に、送信２×受信1などのＭＩＳＯ−ＯＦＤＭ伝送を実施した場合、送信元の基地局と受信アンテナの伝送路が、ＴＭＣＣキャリアが相殺される環境にある受信局の存在が容易に想定される。

実施例２の考えられる利点として、受信点、もしくは送信点の移動が可能なＦＰＵ伝送の場合は、仮にそのような伝送状況であることが確認できた際は、アンテナの位置、中継地点を変更するなどして、対応することが出来るが、地上デジタル放送の環境では、容易に対応できないため、提案方式が非常に有効である。
実施例２の特徴として、送信機側の送信信号を操作するだけで、ＴＭＣＣを用いたフレーム同期外れを防ぐことが可能である。したがって、不特定多数の地上デジタル放送受信機の利用者の対策は不要で、設置場所や事業者が特定しやすい送信機の作業だけで、問題への対応が可能である。

本発明での他の1実施例の送信制御部の処理を説明するブロック図の図４Ｂを用いて、提案方式での送信制御部の処理を説明する。図４Ｂにおいて、ＤＶＢ−ＡＳＩインターフェース部１１、ＴＳ再多重部２７、外符号部１４、階層分割部２８、エネルギー拡散部１３、遅延補正部２９、バイトインターリーブ部１５、内符号部１６、ビットインターリーブ部３０、マッピング部１９、階層合成部３６、時間インターリーブ部１８、周波数インターリーブ部１７、ＳＰ、ＣＰ、ＴＭＣＣ、ＡＣのサブキャリア生成部２０、ＯＦＤＭフレーム構成部２１、ＩＦＦＴ部２２、ＧＩ付加部２３、ディジタル直交変調部２４、同期回路部２５、から構成される。
ＭＩＳＯ−ＯＦＤＭで送信するデータは、送信信号２の外符号部１４から同期回路２５までは、送信信号１と同一のモジュールで処理を行う。送信信号１と送信信号２では、内符号部１６や、キャリア構成のマッピング部１９において送信信号系統で異なる処理を行うことで、各々の送信信号を特徴付ける。

本発明での他の1実施例のＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ方式でのＴＭＣＣキャリア受信を説明した図（地上デジタル放送）の図９Ｃに、同期変調部のMode-3での11セグメントでの本方式を適用したイメージ図を示す。1セグメントあたり、432本のサブキャリアがある。1つのOFDMシンボル上で、TMCCキャリアは70、133、233、433の番号のサブキャリアに対して、4本割り当てられている。
この実施例では全４本のTMCCキャリアのうち、奇数本目に180度の位相反転動作を加える。
操作方法については、実施例１に記載したとおりであるため、省略する。
送信信号２が送信信号１と180℃位相反転している伝播状況にて、受信アンテナが受け取る受信信号Xは、送信時にあらかじめ反転動作を加えた偶数キャリアが合成されたＴＭＣＣキャリアを用いて、フレーム同期を実行することが出来る。
本発明での他の1実施例の受信制御部のデジタル処理を説明するブロック図の図１０Ｂにおいて、ＴＭＣＣキャリア復号部は図内のＯＦＤＭフレーム同期部で実施される。本発明での1実施例の受信制御部のデジタル処理を説明するブロック図の図１０Ａからの相違では、図１０Ｂは、図１０Ａと処理の順番が入れ替わり、ビットデインターリーブ部５６とその前の階層分割部２８が追加されている。

実施例２は本発明での他の1実施例のＭＩＭＯ方式の送信受信を説明するブロック図の図１１Ｂのような、ネットワーク伝送でのＭＩＭＯシステムでも適用が可能である。
ネットワーク伝送における、中継系伝送で発生する位相差で同様の問題が発生した場合でも、対処することが出来る。
また、本発明での他の1実施例のＭＩＳＯ方式の送信受信のＴＭＣＣキャリア位相回転を説明する図の図１１ＣのようなＭＩＳＯシステムでも、本発明での他の1実施例のＭＩＳＯ方式の送信受信のＴＭＣＣキャリア位相回転を説明する図の図１１ＤのようなＭＩＳＯシステムでも、適用が可能である。

１：送信制御部、２，３：送信高周波部、４，５，６，７：アンテナ、
８，９：送信高周波数部、１０：受信制御部、
１１，５５：ＤＶＢ−ＡＳＩインターフェース部、１２：データフレーム同期部、
１３：エネルギー拡散部、１４：外符号部、１５：バイトインターリーブ部、
１６：内符号部、１７：周波数インターリーブ部、１８：時間インターリーブ部、
１９：マッピング部、２０：ＣＰ、ＴＭＣＣ、ＡＣ部、２１：ＯＦＤＭフレーム構成部、
２２：ＩＦＦＴ部、２３：ＧＩ付加部、２４：ディジタル直交変調部、
２５：同期回路部、２６：データフレーム同期部、
２７：ＴＳ再多重部、２８：階層分割部、２９：遅延補正部、
３０：ビットインターリーブ部、３６：階層合成部、
３１：ＴＭＣＣキャリア生成部、３２：掛算器、３３：位相反転スイッチ、
３４：複素位相回転器、
４１：ディジタル直交復調部、４２：OFDMシンボル同期器、４３：GI除去部、
４４：ＦＦＴ部、４５：ＯＦＤＭフレーム同期部、４６：雑音正規化部、
４７：チャネル推定部、４８：時間デインターリーブ部、
４９：周波数デインターリーブ部、５０：内符号復号部、
５１：データフレーム検出部、５２：バイトデインターリーブ部、
５３：外符号復号部、５４：エネルギー逆拡散部、
５６：ビットデインターリーブ部、

Claims (4)

1. ＯＦＤＭ方式により同一の周波数で２つの異なる系統のアンテナからそれぞれ異なる変調データ信号を送信する送信装置と、前記送信装置から送信されたそれぞれ異なる変調データの両方を２つの異なる系統のアンテナそれぞれで受信して復調する受信装置、からなる通信装置において、
   前記送信装置は、
   インターフェース部から入力された映像及び音声データに対して２つの異なる系統毎にそれぞれ異なる変調データ信号を生成して出力する送信制御部と、
   前記送信制御部からの信号を増幅して出力する前記２つの異なる系統毎にそれぞれ設けられた送信高周波部と、
   前記送信高周波部からの信号を送信する前記２つの異なる系統毎にそれぞれ設けられたアンテナとを備え、
   前記送信制御部は、ＯＦＤＭフレームに複数のＴＭＣＣキャリアを重畳する際に、
   前記２つの異なる系統の一方である第１の系統の変調データ信号に対して、複数のＴＭＣＣキャリアの全ての位相を位相無回転で重畳して出力し、
   前記２つの異なる系統の他方である第２の系統の変調データ信号に対して、複数のＴＭＣＣキャリアの位相に３６０度を２以上の自然数で分割した位相回転を順次加えて重畳して出力し、
   前記受信装置は、
   前記送信装置から送信されたそれぞれ異なる変調データの両方を受信する２つの異なる系統のアンテナと、
   前記アンテナが受信した信号を周波数変換する前記２つの異なる系統毎にそれぞれ設けられた受信高周波部と、
   前記受信高周波部から入力された信号の復調処理を行う受信制御部とを備え、
   前記受信制御部は、
   差動復調して得られた複数のＴＭＣＣキャリアを複素加算することでＴＭＣＣキャリアの復調誤りを軽減することを特徴とする通信装置。
2. ＯＦＤＭ方式により同一の周波数で複数Ｎ（Ｎ＝２以上の自然数）の異なる系統のアンテナからそれぞれ異なる変調データ信号を送信する送信装置と、前記送信装置から送信されたそれぞれ異なる変調データの全てを複数の異なる系統のアンテナそれぞれで受信して復調する受信装置、からなる通信装置において、
   前記送信装置は、
   インターフェース部から入力された映像及び音声データに対して前記複数Ｎの異なる系統毎にそれぞれ異なる変調データ信号を生成して出力する送信制御部と、
   前記送信制御部からの信号を増幅して出力する前記複数Ｎの異なる系統毎にそれぞれ設けられた送信高周波部と、
   前記送信高周波部からの信号を送信する前記複数Ｎの異なる系統毎にそれぞれ設けられたアンテナとを備え、
   前記送信制御部は、ＯＦＤＭフレームに複数のＴＭＣＣキャリアを重畳する際に、
   前記複数Ｎの異なる系統のうち、第１の系統の変調データ信号に対して、複数のＴＭＣＣキャリアの全ての位相を位相無回転で重畳して出力し、
   前記複数Ｎの異なる系統のうち、第Ｍ（Ｍ＝２〜Ｎ）の系統の変調データ信号に対して、複数のＴＭＣＣキャリアの位相に３６０度を前記第Ｍの系統の当該Ｍの値で分割した位相回転を順次加えて重畳して出力し、
   前記受信装置は、
   前記送信装置から送信されたそれぞれ異なる変調データの全てを受信する複数の異なる系統のアンテナと、
   前記アンテナが受信した信号を周波数変換する前記複数の異なる系統毎にそれぞれ設けられた受信高周波部と、
   前記受信高周波部から入力された信号の復調処理を行う受信制御部とを備え、
   前記受信制御部は、
   差動復調して得られた複数のＴＭＣＣキャリアを複素加算することでＴＭＣＣキャリアの復調誤りを軽減することを特徴とする通信装置。
3. 請求項１乃至２のいずれかに記載の通信装置であって、
   前記送信装置の前記第２の系統乃至前記第Ｍの系統のそれぞれに、前記第１の系統のＴＭＣＣキャリアと同相のＴＭＣＣキャリアが含まれていることを特徴とする通信装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の通信装置であって、
   前記送信装置の前記送信制御部は、ＩＦ信号で出力し、
   前記送信装置の前記送信高周波部は、前記ＩＦ信号からＲＦ信号に変換することを特徴とする通信装置。