JP7723565B2 - Transmitting device, receiving device, and relay station - Google Patents
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Description
本開示は、送信装置、受信装置、及び中継局に関する。 This disclosure relates to a transmitting device, a receiving device, and a relay station.
地上デジタル放送の高品質化および高機能化に向けて、現行のISDB-T方式の特長を継承した、次世代地上放送の伝送方式(地上放送高度化方式)の検討が進められている(非特許文献1)。ISDB-Tは、Integrated Services Digital Broadcasting - Terrestrialの略称である。地上放送高度化方式においても、現行の地上放送と同等の放送ネットワークを構築することが想定されている。 In order to improve the quality and functionality of terrestrial digital broadcasting, studies are underway on a next-generation terrestrial broadcasting transmission system (advanced terrestrial broadcasting system) that inherits the features of the current ISDB-T system (Non-Patent Document 1). ISDB-T is an abbreviation for Integrated Services Digital Broadcasting - Terrestrial. It is expected that the advanced terrestrial broadcasting system will also build a broadcasting network equivalent to that of current terrestrial broadcasting.
日本における現行の地上放送では、親局と中継局から単一周波数で電波発射する単一周波数ネットワーク(SFN)の構成が可能な直交周波数分割多重(OFDM)変調方式を用いた放送ネットワークが構築されている(非特許文献2)。SFNは、Single Frequency Networkの略称である。OFDMは、Orthogonal Frequency Division Multiplexingの略称である。SFNにおいては、複数のエリアで同一チャンネル及び同一コンテンツが送信され、周波数の有効利用が可能である。地上放送高度化方式においても、このようなSFNの構成が可能なOFDM変調方式を用いた放送ネットワークの構築が検討されている。また、ISDB-Tでは、周波数分割多重(FDM)により固定受信と移動受信向けの階層が多重されている。FDMは、Frequency Division Multiplexingの略称である。 Current terrestrial broadcasting in Japan uses a broadcasting network that uses the Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) modulation method, which enables the creation of a Single Frequency Network (SFN), in which radio waves are emitted at a single frequency from the master station and relay stations (Non-Patent Document 2). SFN is an abbreviation for Single Frequency Network. OFDM is an abbreviation for Orthogonal Frequency Division Multiplexing. In an SFN, the same channel and content are transmitted in multiple areas, enabling efficient use of frequencies. The creation of a broadcasting network using the OFDM modulation method, which enables the creation of such an SFN, is also being considered for the advanced terrestrial broadcasting system. Furthermore, in ISDB-T, layers for fixed and mobile reception are multiplexed using Frequency Division Multiplexing (FDM). FDM is an abbreviation for Frequency Division Multiplexing.
一方、北米の地上放送の伝送規格であるATSC3.0では、時分割多重(TDM)による信号多重が用いられている。ATSCは、Advanced Television Systems Committeeの略称である。TDMは、Time Division Multiplexingの略称である。ATSC3.0の方式では、送信局は、送信信号のプリアンブル信号にTxIDを多重し、送信することができる(非特許文献3)。TxIDとは、中継局ごとに個別に割り当てられる中継局の識別IDである。受信側は、TxIDが付与された信号を受信することで、その信号がどの中継局からの信号なのかを判別することができる。したがって、TxIDを復調することで、ネットワーク内の受信ポイントは、各中継局からの電波がどの程度遅れて到来しているかを判別することが可能となる。なお、ATSC3.0においては、TxIDの多重はオプション扱いとなっており、多重するかどうかは放送事業者が決定する。 On the other hand, ATSC 3.0, the transmission standard for terrestrial broadcasting in North America, uses signal multiplexing using time division multiplexing (TDM). ATSC stands for Advanced Television Systems Committee. TDM stands for Time Division Multiplexing. In the ATSC 3.0 system, transmitting stations can multiplex a TxID onto the preamble signal of a transmitted signal and transmit it (Non-Patent Document 3). A TxID is an identification ID assigned individually to each relay station. By receiving a signal with a TxID, the receiving side can determine which relay station the signal is from. Therefore, by demodulating the TxID, receiving points within the network can determine the delay with which radio waves from each relay station arrive. Note that in ATSC 3.0, TxID multiplexing is optional, and whether or not to multiplex is decided by the broadcaster.
SFNに中継局を置局する際には、受信エリアにおいて、2局間の到来時間差が、OFDMのガードインターバル内に収まるように設計される。2つの中継局からの電波が到来するSFNエリア内では、遅延プロファイルを取得することで、受信側は、2つの波が到来していることを判別することができる。しかし、受信側は、どの波が主波なのか、及び、マルチパス成分がある場合どちらの中継局からのマルチパスなのかを判別することができない。そこで、地上放送高度化方式においても、中継局毎に割り当てられるTxIDを多重して伝送することにより、信号の送信元を受信側が識別できるようにすることが考えられる。 When relay stations are installed in an SFN, they are designed so that the arrival time difference between two stations in the reception area falls within the OFDM guard interval. In an SFN area where radio waves arrive from two relay stations, the receiver can determine that two waves are arriving by acquiring a delay profile. However, the receiver cannot determine which wave is the main wave, or, if there are multipath components, which relay station the multipath is from. Therefore, even in the advanced terrestrial broadcasting system, it is possible to multiplex and transmit a TxID assigned to each relay station, allowing the receiver to identify the source of the signal.
しかし、ATSC3.0はTDMを用いているのに対して、地上放送高度化方式ではFDMによる伝送が検討されており、両者では信号構造が異なる。すなわち、TDMを用いるATSC3.0では、TxIDをプリアンブル部に多重しているが、FDMを用いている地上放送高度化方式にはプリアンブルがない。したがって、ATSC3.0の手法を、地上放送高度化方式にそのまま適用することができない。 However, while ATSC 3.0 uses TDM, FDM transmission is being considered for the Advanced Terrestrial Broadcasting Standards, and the signal structures of the two are different. That is, ATSC 3.0 uses TDM, and the TxID is multiplexed into the preamble portion, but the Advanced Terrestrial Broadcasting Standards, which uses FDM, do not have a preamble. Therefore, the ATSC 3.0 method cannot be applied directly to the Advanced Terrestrial Broadcasting Standards.
本開示の目的は、FDMを用いる放送システムにおいて、中継局毎に割り当てられるTxIDを、多重して伝送又は受信することが可能な送信装置、受信装置、及び中継局を提供することである。 The objective of this disclosure is to provide a transmitting device, a receiving device, and a relay station that are capable of multiplexing and transmitting or receiving TxIDs assigned to each relay station in a broadcasting system using FDM.
本開示の一態様としての送信装置は、FDM変調方式を用いて放送信号を伝送する放送システムにおいて、自装置を識別する識別情報を前記放送信号の周波数軸上のFDMサブキャリアに多重して送信する。 In one aspect of the present disclosure, a transmitting device in a broadcasting system that transmits broadcast signals using an FDM modulation method multiplexes identification information that identifies the device onto FDM subcarriers on the frequency axis of the broadcast signals and transmits the information.
一実施形態として、送信装置は、前記識別情報を、前記放送信号の伝送方式に関する制御データに多重して送信する。 In one embodiment, the transmitting device multiplexes the identification information onto control data related to the transmission method of the broadcast signal and transmits the same.
一実施形態として、送信装置は、前記識別情報を、前記制御データの先頭シンボルから複数のシンボルに多重して送信する。 In one embodiment, the transmitting device multiplexes the identification information onto multiple symbols starting from the first symbol of the control data and transmits it.
一実施形態として、送信装置は、前記制御データとして、既知信号であるLLch及びTMCCキャリアの少なくともいずれかに前記識別情報を多重して送信する。 In one embodiment, the transmitting device multiplexes the identification information onto at least one of the known signals, LLch and TMCC carrier, and transmits the control data.
一実施形態として、送信装置は、前記制御データとして、既知信号であるL0ch又はL1chに前記識別情報を多重して送信する。 In one embodiment, the transmitting device multiplexes the identification information onto a known signal, L0ch or L1ch, as the control data and transmits it.
一実施形態として、送信装置は、変復調処理に用いられるFFTのサンプル数に応じた回数だけ、前記識別情報を前記放送信号の周波数軸上の前記FDMサブキャリアに多重して送信する。 In one embodiment, the transmitting device multiplexes the identification information onto the FDM subcarriers on the frequency axis of the broadcast signal and transmits it a number of times corresponding to the number of FFT samples used in the modulation/demodulation process.
本開示の一態様としての送信装置は、FDM変調方式を用いて放送信号を伝送する放送システムにおいて、自装置を識別する識別情報を前記放送信号の時間軸上のFDMサブキャリアに多重して送信する。 In one aspect of the present disclosure, a transmitting device in a broadcasting system that transmits broadcast signals using an FDM modulation method multiplexes identification information that identifies the device onto FDM subcarriers on the time axis of the broadcast signals and transmits the information.
一実施形態として、送信装置は、前記識別情報を送信するための帯域幅が部分受信帯域幅以下となるようにして、前記識別情報を前記放送信号の時間軸上のFDMサブキャリアに多重して送信する。 In one embodiment, the transmitting device multiplexes the identification information onto FDM subcarriers on the time axis of the broadcast signal and transmits it, so that the bandwidth for transmitting the identification information is equal to or less than the partial reception bandwidth.
一実施形態として、受信装置は、上記送信装置から前記放送信号を受信し、受信した前記放送信号を解析して、前記識別情報を取得する。 In one embodiment, the receiving device receives the broadcast signal from the transmitting device, analyzes the received broadcast signal, and obtains the identification information.
一実施形態として、中継局は、上記送信装置から前記放送信号を受信し、受信した前記放送信号から雑音を除去し、前記雑音が除去された前記放送信号に対し、自装置を識別する識別情報を付与し、前記識別情報が付与された前記放送信号を送信する。 In one embodiment, the relay station receives the broadcast signal from the transmitting device, removes noise from the received broadcast signal, assigns identification information that identifies the relay station to the noise-removed broadcast signal, and transmits the broadcast signal with the added identification information.
本開示の一実施形態によれば、FDMを用いる放送システムにおいて、中継局毎に割り当てられるTxIDを、多重して伝送又は受信することが可能な送信装置、受信装置、及び中継局を提供することができる。 According to one embodiment of the present disclosure, it is possible to provide a transmitting device, a receiving device, and a relay station in a broadcasting system using FDM that are capable of multiplexing and transmitting or receiving TxIDs assigned to each relay station.
以下、本開示の一実施形態について、図面を参照して説明する。各図面中、同一又は相当する部分には、同一符号を付している。本実施形態の説明において、同一又は相当する部分については、説明を適宜省略又は簡略化する。 One embodiment of the present disclosure will be described below with reference to the drawings. In each drawing, identical or corresponding parts are designated by the same reference numerals. In describing this embodiment, descriptions of identical or corresponding parts will be omitted or simplified as appropriate.
<第1実施形態>
(送信装置)
図1Aは、本開示の第1実施形態に係る送信装置100の変調器の構成例を示すブロック図である。図1Aの送信装置100の変調器のブロック図は、データ入力インターフェースからIF信号出力までを示している。送信装置100は、時間軸のOFDM信号にTxIDを多重することで、中継局毎に割り当てられるTxIDを多重して伝送又は受信することを可能にする。
First Embodiment
(Transmitting device)
1A is a block diagram showing an example configuration of a modulator of a transmitting device 100 according to a first embodiment of the present disclosure. The block diagram of the modulator of the transmitting device 100 in FIG. 1A shows from a data input interface to an IF signal output. The transmitting device 100 multiplexes a TxID onto an OFDM signal on the time axis, thereby enabling multiplexing and transmission or reception of TxIDs assigned to each relay station.
送信装置100の変調器は、入力I/F(Interface:インターフェース)10と、BICM(Bit-Interleaved Coded Modulation)部11と、レベル調整部14と、系統分離部15と、階層合成部16と、帯域分割部17と、時間IL(Interleave)部18と、周波数IL部19と、帯域合成部20と、MISO(Multi-Input Single-Output)符号化部21と、TMCC(Transmission and Multiplexing Configuration Control)情報ビット生成部22と、同期ビット生成部23と、TMCC生成部24と、パイロット生成部25と、OFDMフレーム構成部26と、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)部27と、GI(Guard Interval)付加部28と、TxID生成部40aと、減衰器41aとを含む。変調器の出力である信号出力1とIF信号出力2は、所定の変調処理を行った後、それぞれ異なる送信系統(アンテナ)から出力される。送信装置100を例えば、FPGA(Field-Programmable Gate Array)により実現した場合、送信装置100の各ブロックは共通のクロックで動作するため、ブロック間で信号を同期させることが可能である。 The modulator of the transmitting device 100 includes an input I/F (Interface) 10, a BICM (Bit-Interleaved Coded Modulation) unit 11, a level adjustment unit 14, a system separation unit 15, a hierarchical synthesis unit 16, a band division unit 17, a time IL (Interleave) unit 18, a frequency IL unit 19, a band synthesis unit 20, a MISO (Multi-Input Single-Output) coding unit 21, a TMCC (Transmission and Multiplexing Configuration Control) information bit generation unit 22, a synchronization bit generation unit 23, a TMCC generation unit 24, a pilot generation unit 25, an OFDM frame construction unit 26, an IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) unit 27, a GI (Guard Interval) addition unit 28, a TxID generation unit 40a, and an attenuator 41a. The modulator outputs, signal output 1 and IF signal output 2, undergo predetermined modulation processing and are then output from different transmission systems (antennas). If transmitter 100 is implemented using, for example, an FPGA (Field-Programmable Gate Array), each block of transmitter 100 operates on a common clock, making it possible to synchronize signals between blocks.
入力I/F(interface:インターフェース)10は、伝送すべきデータが入力されるインターフェースであって、画像信号となるデータ、及び、伝送方式に関する制御データ等の各種データが入力される。例えば、画像信号となるデータは、必要に応じて、A階層、B階層、C階層の3階層に分けて、それぞれの階層の処理系統に出力される。また、制御データは、例えば、TMCC情報又はLLch(Low Latency Channel)データとして出力される。 The input I/F (interface) 10 is an interface through which data to be transmitted is input, including image signal data and various types of data such as control data related to the transmission method. For example, the image signal data is divided into three layers, A, B, and C, as necessary, and output to the processing system of each layer. Furthermore, the control data is output, for example, as TMCC information or LLch (Low Latency Channel) data.
BICM(Bit-Interleaved Coded Modulation)部11(11a,11b,11c)は、A階層、B階層、C階層それぞれのデータ列に対し誤り訂正符号化及びキャリアシンボルへのマッピング等を行う。図1Bは、BICM部11の構成を示す図である。BICM部11は、エネルギー拡散部31、BCH符号化部32、LDPC符号化部33、及びマッピング部34を含む。エネルギー拡散部31は、予め定められた生成多項式によりデータを変換し、「0」又は「1」の連続を減らすことで、変調信号の特定の周波数成分が大きくなることを防ぐための信号処理を行う。BCH(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem)符号化部32は、エネルギー拡散が行われた各階層のデータ列に対してBCH符号化を行う。LDPC(Low-Density Parity-Check)符号化部33は、BCH符号化が行われた各階層のデータ列に対してLDPC符号化を行う。マッピング部34は、各階層データの変調方式に基づいて、データを所定のビット数毎にI-Q平面にマッピングし、キャリア変換を行う。すなわち、マッピング部34は、データをキャリアシンボルに変換する。生成されたキャリアシンボルは、レベル調整部14に出力される。 The BICM (Bit-Interleaved Coded Modulation) units 11 (11a, 11b, 11c) perform error correction coding and carrier symbol mapping on the data sequences of layers A, B, and C. Figure 1B shows the configuration of the BICM unit 11. The BICM unit 11 includes an energy dispersal unit 31, a BCH encoding unit 32, an LDPC encoding unit 33, and a mapping unit 34. The energy dispersal unit 31 converts data using a predetermined generating polynomial to reduce consecutive "0"s or "1"s, thereby performing signal processing to prevent specific frequency components of the modulated signal from increasing in magnitude. The BCH (Bose-Chaudhuri-Hocquenghem) encoding unit 32 performs BCH encoding on the data sequences of each layer that have undergone energy dispersal. The LDPC (Low-Density Parity-Check) encoding unit 33 performs LDPC encoding on the data sequences of each layer that have undergone BCH encoding. The mapping unit 34 maps the data onto the I-Q plane for each specified number of bits based on the modulation method of each layer of data, and performs carrier conversion. In other words, the mapping unit 34 converts the data into carrier symbols. The generated carrier symbols are output to the level adjustment unit 14.
図1Aの説明に戻る。レベル調整部14(14a,14b,14c)は、階層毎にキャリアシンボルのレベル調整を行う。調整されたキャリアシンボルは、系統分離部15に出力される。 Returning to the explanation of Figure 1A, the level adjustment units 14 (14a, 14b, 14c) adjust the levels of the carrier symbols for each layer. The adjusted carrier symbols are output to the system demultiplexing unit 15.
系統分離部15(15a,15b,15c)は、デマルチプレクサであり、入力されたキャリアシンボルを複数の系統(ここでは2系統)に分離する。この系統分離部15は、その階層の伝送方式が、空間分割多重MIMO(Multi-Input Multi-Output)伝送方式であるときにのみ動作する。分離された各階層のキャリアシンボルは、一方が第1の系統(以下、単に「1系」という。)の階層合成部161に、他方が第2の系統(以下、単に「2系」という。)の階層合成部162に、出力される。その階層の伝送方式がMISO方式のときは、系統分離部15は全てのキャリアシンボルを1系の階層合成部161に出力する。なお、MIMO伝送方式を3系統以上の送信系統で行う場合は、送信系統数に対応して、データを分離する。 The system separation unit 15 (15a, 15b, 15c) is a demultiplexer that separates input carrier symbols into multiple systems (two systems in this example). This system separation unit 15 operates only when the transmission method for that layer is a spatial division multiplexing MIMO (Multi-Input Multi-Output) transmission method. One of the separated carrier symbols for each layer is output to a layer combiner 16-1 for a first system (hereinafter simply referred to as "system 1"), and the other is output to a layer combiner 16-2 for a second system (hereinafter simply referred to as "system 2 "). When the transmission method for that layer is the MISO system, the system separation unit 15 outputs all carrier symbols to the layer combiner 16-1 for system 1. Note that when the MIMO transmission method is performed using three or more transmission systems, data is separated according to the number of transmission systems.
階層合成部16(161,162)は、系統分離部15a,15b,15cから、それぞれ入力されたA階層、B階層、C階層のキャリアシンボルを階層合成する。階層合成されたキャリアシンボルは、それぞれの系統毎に、帯域分割部17に出力される。 The layer combining units 16 ( 161 , 162 ) layer-combine the carrier symbols of layers A, B, and C input from the system separating units 15a, 15b, and 15c, respectively. The layer-combined carrier symbols are output to the band dividing unit 17 for each system.
帯域分割部17(171,172)は、階層合成されたキャリアシンボルを各帯域に分割する。例えば、C階層データの一部を、必要に応じて、調整帯域に分割する。帯域分割されたキャリアシンボルは、時間IL部18に出力される。 The band dividing unit 17 ( 171 , 172 ) divides the hierarchically combined carrier symbols into each band. For example, it divides a part of the C layer data into adjustment bands as necessary. The band-divided carrier symbols are output to the time IL unit 18.
時間IL(インターリーブ)部18(181,182)は、帯域分割されたキャリアシンボルに対して、時間方向(すなわち、各キャリアにおいてシンボルの並び順方向)のインターリーブを行う。時間インターリーブしたキャリアシンボルは、周波数IL部19に出力される。 The time IL (interleave) units 18 ( 181 , 182 ) perform interleaving on the band-divided carrier symbols in the time direction (i.e., the direction in which the symbols are arranged in each carrier). The time-interleaved carrier symbols are output to the frequency IL unit 19.
周波数IL(インターリーブ)部19(191,192)は、キャリア周波数方向のインターリーブを行う。周波数インターリーブしたキャリアシンボルは、帯域合成部20に出力される。 The frequency IL (interleave) units 19 ( 191 , 192 ) perform interleaving in the carrier frequency direction. The frequency-interleaved carrier symbols are output to the band synthesis unit 20.
帯域合成部20(201,202)は、周波数インターリーブした部分受信帯域、非部分受信帯域、及び、調整帯域のキャリアシンボルを合成し、データセグメントを構成する。空間分割多重MIMO方式が採用されるときは、1系の帯域合成部201からは1系キャリアシンボルx1が出力され、2系の帯域合成部202からは1系と異なる2系キャリアシンボルx2が出力される。 The band synthesis units 20 ( 201 , 202 ) synthesize carrier symbols of the frequency-interleaved partial reception band, non-partial reception band, and adjustment band to form a data segment. When a space division multiplexing MIMO system is adopted, the band synthesis unit 201 for system 1 outputs a system 1 carrier symbol x1, and the band synthesis unit 202 for system 2 outputs a system 2 carrier symbol x2 different from system 1.
MISO符号化部21は、1系キャリアシンボルx1のデータに対して時空間符号化(STBC(Space Time Block Code)符号化又はSFBC(Space Frequency Block Code)符号化)を行い、2系キャリアシンボルx2を生成する。なお、STBC符号化(以下、単に「STBC」ということがある。)では、時間方向に2つのデータシンボルを組みとして、データキャリアシンボルの複素共役・符号反転を行う。また、SFBC符号化(以下、単に「SFBC」ということがある。)では、周波数方向に2つのデータシンボルを組みとして、データキャリアシンボルの複素共役・符号反転を行う。 The MISO encoding unit 21 performs space-time encoding (STBC (Space Time Block Code) encoding or SFBC (Space Frequency Block Code) encoding) on the data of the 1-system carrier symbol x1 to generate the 2-system carrier symbol x2. Note that STBC encoding (hereinafter sometimes simply referred to as "STBC") pairs two data symbols in the time direction and performs complex conjugation and sign inversion on the data carrier symbol. Note that SFBC encoding (hereinafter sometimes simply referred to as "SFBC") pairs two data symbols in the frequency direction and performs complex conjugation and sign inversion on the data carrier symbol.
各階層又は各セグメントの伝送方式に基づいて、スイッチ(選択部)でデータを選択し、2系キャリアシンボルx2とする。MIMO方式の場合は、2系の帯域合成部202からの出力が2系キャリアシンボルx2として出力され、また、MISO方式の場合は、MISO符号化部21からの出力が2系キャリアシンボルx2として出力される。この切り替えは、系統分離部15の処理と連動する。これらのキャリアシンボルx1,x2は、OFDMフレーム構成部26に出力される。 A switch (selector) selects data based on the transmission method of each layer or segment, and outputs it as second-system carrier symbol x2. In the case of the MIMO method, the output from the second-system band combiner 202 is output as second-system carrier symbol x2, and in the case of the MISO method, the output from the MISO encoder 21 is output as second-system carrier symbol x2. This switching is linked to the processing of the system separator 15. These carrier symbols x1 and x2 are output to the OFDM frame constructor 26.
TMCC情報(Transmission and Multiplexing Configulation Control Information)ビット生成部22は、入力I/F10からTMCC情報(各種制御情報)を受けて、TMCCの情報ビットを生成し、TMCC生成部24に出力する。 The TMCC information (Transmission and Multiplexing Configuration Control Information) bit generator 22 receives TMCC information (various control information) from the input I/F 10, generates TMCC information bits, and outputs them to the TMCC generator 24.
同期ビット生成部23は、TMCCの一部となる同期ビットを生成し、TMCC生成部24に出力する。 The synchronization bit generator 23 generates a synchronization bit that becomes part of the TMCC and outputs it to the TMCC generator 24.
TMCC生成部24は、TMCC情報ビット生成部22からのTMCC情報ビットと、同期ビット生成部23からの同期ビットと、FEC(Forward Error Correction)ポインタの情報とが入力され、TMCCを生成する。生成されたTMCCは、OFDMフレーム構成部26へ出力される。 The TMCC generation unit 24 receives the TMCC information bits from the TMCC information bit generation unit 22, the synchronization bits from the synchronization bit generation unit 23, and FEC (Forward Error Correction) pointer information, and generates a TMCC. The generated TMCC is output to the OFDM frame configuration unit 26.
パイロット生成部25は、OFDMフレームに組み込むパイロット信号(SP(Scattered Pilot)信号、CP(Continual Pilot)信号等)を生成する。生成されたパイロット信号は、OFDMフレーム構成部26に出力される。 The pilot generation unit 25 generates pilot signals (e.g., SP (Scattered Pilot) signals, CP (Continual Pilot) signals) to be incorporated into OFDM frames. The generated pilot signals are output to the OFDM frame configuration unit 26.
OFDMフレーム構成部26(261,262)は、入力されたキャリアシンボル(データセグメント)に、TMCCと、パイロット信号と、LLch信号とを付加して、OFDMフレームを構成する。1系のOFDMフレーム構成部261は、1系キャリアシンボルx1に基づいて1系のOFDMフレームを生成し、2系のOFDMフレーム構成部262は、2系キャリアシンボルx2に基づいて2系のOFDMフレームを生成する。生成されたOFDMフレームは、それぞれIFFT部27に出力される。 The OFDM frame constructing units 26 ( 261 , 262 ) construct an OFDM frame by adding a TMCC, a pilot signal, and an LLch signal to the input carrier symbols (data segments). The OFDM frame constructing unit 261 for system 1 generates an OFDM frame for system 1 based on the carrier symbol x1 for system 1, and the OFDM frame constructing unit 262 for system 2 generates an OFDM frame for system 2 based on the carrier symbol x2 for system 2. The generated OFDM frames are each output to the IFFT unit 27.
IFFT部27(271,272)は、入力されたOFDMフレームをIFFT(逆高速フーリエ変換)処理して有効シンボル信号を生成する。生成された有効シンボル信号は、GI付加部28に出力される。 The IFFT units 27 ( 271 , 272 ) perform IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) processing on the input OFDM frame to generate an effective symbol signal. The generated effective symbol signal is output to the GI adding unit .
GI付加部28(281,282)は、IFFT部27から入力された有効シンボル信号の先頭に、有効シンボル信号の末尾の一部分をコピーした信号であるガードインターバルを付加する。なお、ガードインターバルは、マルチパス遅延波の遅延時間がガードインターバル長を超えないように設定される。ガードインターバルが付加された1系の信号は、加算器42aにおいてTxIDが加算されて、信号出力1として出力される。ガードインターバルが付加された2系の信号は、信号出力2として出力される。なお、本実施形態では、OFDMフレーム構成部26と、IFFT部27と、GI付加部28を合わせて、「OFDM変調部」と呼ぶことがある。 The GI adding units 28 (28 1 , 28 2 ) add a guard interval, which is a signal obtained by copying a portion of the end of the effective symbol signal, to the beginning of the effective symbol signal input from the IFFT unit 27. The guard interval is set so that the delay time of the multipath delay wave does not exceed the guard interval length. The signal of the first channel to which the guard interval has been added has a TxID added in an adder 42a and is output as signal output 1. The signal of the second channel to which the guard interval has been added is output as signal output 2. In this embodiment, the OFDM frame constructing unit 26, the IFFT unit 27, and the GI adding unit 28 may be collectively referred to as an "OFDM modulation unit."
本実施形態において、加算器42aは、OFDMフレームごとに、本線系(データキャリアを含むOFDMシンボル)のOFDMシンボルに対して減衰器41aから出力されるTxIDを多重する。図2は、OFDMフレームごとにTxIDを付与する処理を模式的に示す図である。図2に示すように、加算器42aは、各OFDMフレームの先頭の数シンボルにTxIDを付与する。図2は、各OFDMフレームに対して1回ずつTxIDを付与する例を示しているが、TxIDを付与する回数はこれに限られない。一般に、先頭の数シンボルに渡り多重させた場合、シンボル数が多くなるほど、本線系の受信特性劣化の影響は大きくなる。そこで、例えば、加算器42aは、毎フレームにTxIDを付与するのではなく、数フレーム毎に付与してもよい。その場合、TxIDの検出にかかる時間は長くなるが、本線系への影響を小さくすることができる。あるいは、例えば、用途又は目的に応じて、加算器42aは、1つのOFDMフレームに対して、複数回、TxIDを付与するようにしてもよい。この場合、受信側は、短い時間でTxID信号を複数回受信することができるため、TxID自体の検出精度を高めることが可能である。通常、TxIDは低レベルの信号として受信されるため、受信側は、TxIDの検出精度を高めるために、複数の信号を加算及び平均化する。そのため、短い時間でTxIDを複数回送受信することで、受信側は、TxIDを短時間で高精度に検出することが可能になる。伝送路の通信特性が緩やかに時間変動する場合にも、図2のように1つのOFDMフレームあたりTxIDを1回伝送する構成よりも複数回のTxIDを付加した場合の方が、より精度の高いTxIDの検出が可能となる。また、時間IL(Interleave)を長く設定することで、TxID付与により本線系の信号が劣化する影響を緩和することができる。このように、送信装置100は、時間軸上のOFDM信号に対して、自装置を識別するためのTxIDを付与する。後述するように、中継局300も、時間軸上のOFDM信号に対して、自装置を識別するためのTxIDを付与する。したがって、受信側は、受信した信号を送信した送信装置100又は中継局300を識別することができる。したがって、受信側は、送信装置100又は中継局300毎の信号の遅延時間を判別することが可能となる。 In this embodiment, the adder 42a multiplexes the TxID output from the attenuator 41a onto the OFDM symbols of the main system (OFDM symbols containing data carriers) for each OFDM frame. Figure 2 is a diagram illustrating the process of assigning a TxID to each OFDM frame. As shown in Figure 2, the adder 42a assigns a TxID to the first few symbols of each OFDM frame. While Figure 2 illustrates an example in which a TxID is assigned once for each OFDM frame, the number of times a TxID is assigned is not limited to this. Generally, when multiplexing the first few symbols, the greater the number of symbols, the greater the impact of degradation of the reception characteristics of the main system. Therefore, for example, the adder 42a may assign a TxID every few frames rather than every frame. In this case, although it takes longer to detect the TxID, the impact on the main system can be reduced. Alternatively, depending on the application or purpose, the adder 42a may assign the TxID multiple times to one OFDM frame. In this case, the receiving side can receive the TxID signal multiple times in a short period of time, thereby improving the accuracy of detecting the TxID itself. Because the TxID is typically received as a low-level signal, the receiving side adds and averages multiple signals to improve the accuracy of detecting the TxID. Therefore, by transmitting and receiving the TxID multiple times in a short period of time, the receiving side can detect the TxID with high accuracy in a short period of time. Even when the communication characteristics of the transmission path fluctuate gradually over time, adding the TxID multiple times per OFDM frame enables more accurate detection of the TxID than the configuration in which the TxID is transmitted once per OFDM frame as shown in FIG. 2. Furthermore, by setting the IL (Interleave) time longer, the impact of TxID assignment on the main line signal can be mitigated. In this way, the transmitting device 100 assigns a TxID to the OFDM signal on the time axis to identify itself. As will be described later, relay station 300 also assigns a TxID to the OFDM signal on the time axis to identify itself. This allows the receiving side to identify the transmitting device 100 or relay station 300 that transmitted the received signal. This allows the receiving side to determine the signal delay time for each transmitting device 100 or relay station 300.
図1Aの説明に戻る。TxID生成部40aは、自装置(図1Aの例では送信装置100)を識別するための識別情報であるTxIDを生成する。図3は、TxID生成部40aの構成例を示す図である。TxID生成部40aは、Gold系列に基づきTxIDを生成するが、Gold系列以外の自己相関及び相互相関値が優れる符号を用いてもよい。図3に示すように、TxID生成部40aは、x1~x13までの13ビットの初期値により、TxIDを割り当てる。そのため、TxID生成部40aは、最大8192(=213)個の送信装置100又は中継局300の各々に対して固有のTxIDを付与することができる。Gold系列の周期は8191であり、生成された8191の系列はBPSK(Binary Phase Shift Keying)変調されて、減衰器41aへ出力される。図3の例は初期値を13ビットとした場合、すなわち、13次の原子多項式を用いた場合の例を示しているが、次数のより大きな原子多項式を用いてGold系列を生成してもよい。これにより、割り当て可能なTxIDの数を増やすことができる。 Returning to the description of FIG. 1A , the TxID generation unit 40a generates a TxID, which is identification information for identifying its own device (the transmitting device 100 in the example of FIG. 1A ). FIG. 3 is a diagram showing an example configuration of the TxID generation unit 40a. The TxID generation unit 40a generates a TxID based on a Gold sequence, but codes other than the Gold sequence that have excellent autocorrelation and cross-correlation values may also be used. As shown in FIG. 3 , the TxID generation unit 40a assigns a TxID using a 13-bit initial value from x 1 to x 13. Therefore, the TxID generation unit 40a can assign a unique TxID to each of a maximum of 8192 (=2 13 ) transmitting devices 100 or relay stations 300. The period of the Gold sequence is 8191, and the generated 8191 sequence is BPSK (Binary Phase Shift Keying) modulated and output to the attenuator 41a. 3 shows an example in which the initial value is 13 bits, i.e., a 13th-order atomic polynomial is used, but a Gold sequence may be generated using an atomic polynomial of a higher order, thereby increasing the number of assignable TxIDs.
TxIDのクロックレートは、本線系のクロックレートと同じもの(地上放送高度化方式では6.32(512/81)MHz)を用いることができる。この場合、理想的なフィルタにより帯域制限(ロールオフ率α=9)をした場合、帯域幅は3.16MHzとなる。また、TxIDのみクロックレートを小さくすることで、帯域幅が部分受信帯域幅(1.5MHz)と同等以下となるように帯域制限をかけてもよい。これにより、TxIDを付与することによる本線系への影響を小さくすることができる。 The clock rate of the TxID can be the same as that of the main line system (6.32 (512/81) MHz for the terrestrial broadcasting advanced standard). In this case, if band-limiting is performed using an ideal filter (roll-off rate α = 9), the bandwidth will be 3.16 MHz. Alternatively, by reducing the clock rate of only the TxID, band-limiting can be applied so that the bandwidth is equal to or less than the partial reception bandwidth (1.5 MHz). This reduces the impact on the main line system caused by assigning the TxID.
図1Aの説明に戻る。減衰器41aは、TxID生成部40aから出力されたTxID信号の信号レベル(信号電力)を減衰させる。TxIDの信号は本線系の信号にとっては干渉成分となるため、十分に減衰させてから多重する。減衰器41aは、例えば、TxIDの信号を本線系の信号の信号電力に比べて20dB(1/100)など十分に低いレベルに減衰させることができる。これにより、TxID付与により本線系の信号が劣化する影響を緩和することができる。減衰器41aにおいて減衰されたTxIDの信号は、加算器42aに出力される。 Returning to the explanation of Figure 1A, the attenuator 41a attenuates the signal level (signal power) of the TxID signal output from the TxID generation unit 40a. Because the TxID signal acts as an interference component for the main line signal, it is sufficiently attenuated before multiplexing. The attenuator 41a can attenuate the TxID signal to a sufficiently low level, such as 20 dB (1/100) compared to the signal power of the main line signal. This makes it possible to mitigate the impact of degradation of the main line signal caused by the assignment of the TxID. The TxID signal attenuated by the attenuator 41a is output to the adder 42a.
信号出力1,2は、所定の変調処理を行った後、それぞれ異なるアンテナ(送信系統)から出力される。 Signal outputs 1 and 2 undergo a predetermined modulation process and are then output from different antennas (transmission systems).
このように、第1実施形態に係る送信装置100の変調器が構成される。本実施形態に係る送信装置100は、送信所固有のID(TxID)を時間軸上のOFDM信号に対して、多重する。そのため、本実施形態の構成によれば、FDMを用いるデジタル放送システムにおいて、自装置を識別するためのTxIDを多重して伝送することが可能である。また、後述するように、中継局300も、自装置(送信所固有)のID(TxID)を時間軸上のOFDM信号に対して、多重する。したがって、複数の送信装置100又は中継局300からの信号波が混在した場合も、受信側は、TxIDと相関をとることにより、各信号波の到来時間を、送信装置100及び中継局300を区別して判別することができる。 The modulator of the transmitting device 100 according to the first embodiment is configured in this manner. The transmitting device 100 according to this embodiment multiplexes an ID (TxID) specific to the transmitting station onto the OFDM signal on the time axis. Therefore, according to the configuration of this embodiment, it is possible to multiplex and transmit the TxID for identifying the device itself in a digital broadcasting system using FDM. Furthermore, as will be described later, the relay station 300 also multiplexes its own ID (TxID) (specific to the transmitting station) onto the OFDM signal on the time axis. Therefore, even when signal waves from multiple transmitting devices 100 or relay stations 300 are mixed, the receiving side can distinguish the arrival times of each signal wave from the transmitting device 100 and relay station 300 by correlating with the TxID.
(受信装置)
図4は、本開示の第1実施形態に係る受信装置200の構成例を示すブロック図である。受信装置200は、受信部51、相関計算部52、及びTxID生成部53を備える。受信部51は、送信装置100が送信した信号を受信する。受信部51が受信した受信信号は相関計算部52へ出力される。TxID生成部53は、送信装置100が備えるTxID生成部40aと同様の構成を備え、TxIDを生成する。生成したTxIDの信号は相関計算部52へ出力される。相関計算部52は、受信部51が受信した受信信号と、TxID生成部53が生成したTxIDとの相関を取り、受信部51が受信した受信信号のTxIDを特定する。
(receiving device)
4 is a block diagram showing an example configuration of a receiving device 200 according to the first embodiment of the present disclosure. The receiving device 200 includes a receiving unit 51, a correlation calculation unit 52, and a TxID generation unit 53. The receiving unit 51 receives a signal transmitted by the transmitting device 100. The received signal received by the receiving unit 51 is output to the correlation calculation unit 52. The TxID generation unit 53 has a configuration similar to that of the TxID generation unit 40a included in the transmitting device 100, and generates a TxID. The generated TxID signal is output to the correlation calculation unit 52. The correlation calculation unit 52 correlates the received signal received by the receiving unit 51 with the TxID generated by the TxID generation unit 53, and identifies the TxID of the received signal received by the receiving unit 51.
図5Aは、受信信号の遅延プロファイルを示す図である。遅延プロファイルは、周波数特性の伝達関数を逆フーリエ変換(IFFT)することで求めることができ、主波に対してどのレベルの遅延波がどれだけ遅れていて到来しているかを示す。横軸は時間、縦軸はレベルを示している。遅延プロフォイルの波形から遅延プロファイル(伝送遅延特性)が判明するものの、遅延プロファイルだけでは、どの送信装置100又は中継局300から送信された電波なのかを判別することはできない。そこで、受信装置200の相関計算部52は、受信信号とTxID生成部53が生成した固有のTxIDとの相関を計算し、TxIDごとに相関の大きさ及びピークの位置を算出する。すなわち、TxID生成部53は、8192通りのTxIDを順に生成し、相関計算部52は、TxID生成部53が生成した各TxIDの信号と受信信号との相関係数を計算する。相関計算部52は、計算された相関係数が予め定められた値を上回るTxIDの信号を、その受信信号のTxIDとして特定する。これにより、受信信号のTxIDを特定し、受信信号を送信した送信装置100又は中継局300を識別することができる。 Figure 5A shows the delay profile of a received signal. The delay profile can be obtained by performing an inverse Fourier transform (IFFT) on the transfer function of the frequency characteristics, and indicates the level and delay of each delayed wave relative to the main wave. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents level. While the delay profile (transmission delay characteristics) can be determined from the waveform of the delay profile, the delay profile alone cannot determine which transmitting device 100 or relay station 300 transmitted the radio wave. Therefore, the correlation calculation unit 52 of the receiving device 200 calculates the correlation between the received signal and the unique TxID generated by the TxID generation unit 53, and calculates the magnitude of the correlation and the position of the peak for each TxID. In other words, the TxID generation unit 53 sequentially generates 8,192 TxIDs, and the correlation calculation unit 52 calculates the correlation coefficient between the signal of each TxID generated by the TxID generation unit 53 and the received signal. The correlation calculation unit 52 identifies the signal with the TxID for which the calculated correlation coefficient exceeds a predetermined value as the TxID of that received signal. This makes it possible to identify the TxID of the received signal and identify the transmitting device 100 or relay station 300 that transmitted the received signal.
図5Bは、受信信号とTxIDとの相関の一例を示す模式図である。図5Bにおいて、横軸は時間、縦軸は受信信号とTxID生成部53が生成した固有のTxIDとの相関係数の値である。図5Bは、2つの送信装置100又は中継局300からの信号が混在した受信信号について相関係数を算出した例を模式的に示している。第1の受信信号は、第1のTxIDであるTx#1と高い相関を示し、第2の受信信号は、第2のTxIDであるTx#2と高い相関を示している。したがって、第1の受信信号は、Tx#1で識別される送信装置100又は中継局300から送信された信号であり、第2の受信信号は、Tx#2で識別される送信装置100又は中継局300から送信された信号であることがわかる。 Figure 5B is a schematic diagram showing an example of the correlation between a received signal and a TxID. In Figure 5B, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the correlation coefficient between the received signal and the unique TxID generated by the TxID generation unit 53. Figure 5B also shows a schematic example of a correlation coefficient calculated for a received signal that contains a mixture of signals from two transmitting devices 100 or relay stations 300. The first received signal exhibits a high correlation with the first TxID, Tx#1, and the second received signal exhibits a high correlation with the second TxID, Tx#2. Therefore, it can be seen that the first received signal is a signal transmitted from the transmitting device 100 or relay station 300 identified by Tx#1, and the second received signal is a signal transmitted from the transmitting device 100 or relay station 300 identified by Tx#2.
例えば、FFTサイズが8192、有効シンボル長が1296μsの場合、動かすサンプル数を0~800まで変化させることは、0~126μs程度の遅延に相当する。したがって、FFTサンプルクロックは、8192/1296=6.32MHzとなり、800個のサンプルの相関を計算するのに要する時間は、800/6.32=126.56μsとなる。 For example, if the FFT size is 8192 and the effective symbol length is 1296 μs, changing the number of samples to be moved from 0 to 800 corresponds to a delay of approximately 0 to 126 μs. Therefore, the FFT sample clock is 8192/1296 = 6.32 MHz, and the time required to calculate the correlation of 800 samples is 800/6.32 = 126.56 μs.
(中継局)
図6は、本開示の一実施形態に係る中継局300の構成例を示す図である。中継局300は、受信部61、FFT(Fast Fourier Transform)部62、伝送路推定部63、等化・シンボル判定部64、IFFT部65、GI付加部66、TxID生成部67、減衰器68、及び加算器69を含む。
(Relay station)
6 is a diagram illustrating an example configuration of a relay station 300 according to an embodiment of the present disclosure. The relay station 300 includes a receiving unit 61, an FFT (Fast Fourier Transform) unit 62, a channel estimating unit 63, an equalization and symbol determining unit 64, an IFFT unit 65, a GI adding unit 66, a TxID generating unit 67, an attenuator 68, and an adder 69.
受信部61は、送信装置100又は他の中継局300が送信した信号を受信する。受信部61が受信した信号はFFT部62へ出力される。 The receiving unit 61 receives signals transmitted by the transmitting device 100 or other relay stations 300. The signals received by the receiving unit 61 are output to the FFT unit 62.
FFT部62は、受信部61から入力された信号をFFT(高速フーリエ変換)処理する。FFT変換された受信信号は、周波数領域のOFDM信号となる。FFT変換された受信信号は、伝送路推定部63及び等化・シンボル判定部64に出力される。 The FFT unit 62 performs FFT (Fast Fourier Transform) processing on the signal input from the receiving unit 61. The FFT-transformed received signal becomes a frequency-domain OFDM signal. The FFT-transformed received signal is output to the transmission path estimation unit 63 and the equalization/symbol decision unit 64.
伝送路推定部63は、FFT部62の出力のOFDMフレームの中のSP信号(既知信号)より、伝送路特性(伝送路のひずみ)を推定する。 The transmission path estimation unit 63 estimates the transmission path characteristics (distortion of the transmission path) from the SP signal (known signal) in the OFDM frame output by the FFT unit 62.
等化・シンボル判定部64は、等化処理及びシンボル判定処理を行う。等化は、FFT出力の信号を、伝送路推定値で除算することである。この処理により、伝送路のひずみは除去される。シンボル判定は、等化後の信号を、コンスタレーションポイントの一番近い点に配置し直す処理である。この処理により伝送路で加わった雑音は除去される。このような等化・シンボル判定の処理により、親局のTxID信号の情報は削除される。雑音等が付加されたOFDMフレームの信号はIFFT部65へ出力される。以下、中継局300は、IFFT、GI付加後のOFDMの信号に対して、自装置を識別するTxIDを付加する。 The equalization and symbol determination unit 64 performs equalization and symbol determination. Equalization involves dividing the FFT output signal by a transmission channel estimate. This process removes distortion from the transmission channel. Symbol determination involves rearranging the equalized signal to the closest constellation point. This process removes noise added from the transmission channel. This equalization and symbol determination process deletes the TxID signal information of the parent station. The OFDM frame signal with added noise, etc. is output to the IFFT unit 65. The relay station 300 then adds a TxID to identify its own device to the OFDM signal after IFFT and GI addition.
IFFT部65は、入力されたOFDMフレームをIFFT(逆高速フーリエ変換)処理して有効シンボル信号を生成する。生成された有効シンボル信号は、GI付加部28に出力される。 The IFFT unit 65 performs IFFT (inverse fast Fourier transform) on the input OFDM frame to generate an effective symbol signal. The generated effective symbol signal is output to the GI addition unit 28.
GI付加部28(281,282)は、IFFT部27から入力された有効シンボル信号の先頭に、有効シンボル信号の末尾の一部分をコピーした信号であるガードインターバルを付加する。なお、ガードインターバルは、マルチパス遅延波の遅延時間がガードインターバル長を超えないように設定される。ガードインターバルが付加された信号は、加算器69においてTxIDが加算されて、信号出力として出力される。 The GI adding units 28 (28 1 , 28 2 ) add a guard interval, which is a signal obtained by copying a portion of the end of the effective symbol signal, to the beginning of the effective symbol signal input from the IFFT unit 27. The guard interval is set so that the delay time of the multipath delay wave does not exceed the guard interval length. The signal with the guard interval added has a TxID added in an adder 69, and is output as a signal output.
TxID生成部67は、自装置(中継局300)を識別するための識別情報であるTxIDを生成する。生成されたTxIDは、BPSK変調されて、減衰器68へ出力される。減衰器68は、TxID生成部67から出力されたTxID信号の信号レベル(信号電力)を減衰させる。TxID生成部67、減衰器68、及び加算器69の機能及び処理内容は、送信装置100のTxID生成部40a、減衰器41a、及び加算器42aと同様である。 The TxID generation unit 67 generates a TxID, which is identification information for identifying the device itself (relay station 300). The generated TxID is BPSK modulated and output to the attenuator 68. The attenuator 68 attenuates the signal level (signal power) of the TxID signal output from the TxID generation unit 67. The functions and processing contents of the TxID generation unit 67, attenuator 68, and adder 69 are similar to those of the TxID generation unit 40a, attenuator 41a, and adder 42a of the transmitting device 100.
以上のように、送信装置100及び中継局300は、FDM変調方式を用いて放送信号を伝送する放送システムにおいて、自装置を識別する識別情報を放送信号の時間軸上のFDMサブキャリアに多重して送信する。したがって、本実施形態によれば、放送信号の受信側は、その放送信号を送信又は中継した装置を識別することが可能となる。 As described above, in a broadcasting system that transmits broadcast signals using the FDM modulation method, the transmitting device 100 and relay station 300 multiplex identification information that identifies their own device onto FDM subcarriers on the time axis of the broadcast signal and transmit it. Therefore, according to this embodiment, the receiver of the broadcast signal can identify the device that transmitted or relayed that broadcast signal.
また、送信装置100及び中継局300は、識別情報を送信するための帯域幅が部分受信帯域幅以下となるようにして、識別情報を放送信号の時間軸上のFDMサブキャリアに多重して送信する。したがって、本実施形態によれば、識別情報を付与することによる本線系への影響を小さくすることができる。 In addition, the transmitting device 100 and relay station 300 multiplex and transmit the identification information onto FDM subcarriers on the time axis of the broadcast signal, ensuring that the bandwidth for transmitting the identification information is equal to or less than the partial reception bandwidth. Therefore, according to this embodiment, the impact on the main line system caused by assigning identification information can be reduced.
また、受信装置200は、送信装置100又は中継局300から放送信号を受信し、受信した放送信号を解析して、識別情報を取得することで、放送信号を送信した送信装置100又は中継した中継局300を識別することができる。複数の送信装置100又は中継局300から放送信号を受信した場合、受信装置200は、各放送信号と識別情報の信号との相関を求めることにより、各信号を送信した送信装置100又は中継局300を識別して、信号のレベル及び到来時間をも判別することが可能である。 Furthermore, the receiving device 200 receives a broadcast signal from the transmitting device 100 or relay station 300, analyzes the received broadcast signal, and obtains identification information, thereby being able to identify the transmitting device 100 that transmitted the broadcast signal or the relay station 300 that relayed it. When receiving broadcast signals from multiple transmitting devices 100 or relay stations 300, the receiving device 200 determines the correlation between each broadcast signal and the signal of the identification information, thereby being able to identify the transmitting device 100 or relay station 300 that transmitted each signal and also determine the signal level and arrival time.
また、中継局300は、送信装置100から送信された放送信号を受信し、受信した放送信号から伝送路のひずみを補正して雑音を除去することで、送信装置100で付与された送信装置100の識別情報も取り除く。雑音が除去された放送信号に対し、自装置を識別する識別情報を付与し、識別情報が付与された放送信号を送信する。したがって、この中継局300が中継した放送信号を受信した受信装置200は、その放送信号を中継した中継局300を識別情報により識別することができる。 In addition, relay station 300 receives the broadcast signal transmitted from transmitting device 100 and corrects distortion in the transmission path from the received broadcast signal to remove noise, thereby also removing the identification information of transmitting device 100 that was added by transmitting device 100. It then adds identification information that identifies itself to the noise-removed broadcast signal and transmits the broadcast signal with the added identification information. Therefore, receiving device 200 that receives the broadcast signal relayed by this relay station 300 can identify the relay station 300 that relayed the broadcast signal using the identification information.
<第2実施形態>
(送信装置)
図7は、第2実施形態のTxIDを付加する送信装置101の変調器の構成例を示す図である。第2実施形態では、送信装置101は、周波数軸のOFDM信号にTxIDを多重する。また、データキャリアへの影響を考慮して、送信装置101は、LLch(Low Latency Channel)キャリアのみに多重する。LLchは現行地上放送(ISDB-T)のAC(Auxiliary Channel)キャリアに相当するものである。但し、TxIDの信号はLLchの信号にとっては干渉成分となるため、十分に減衰させてから多重する。LLchには、部分受信帯域のL0ch、及び、非部分受信帯域のL1chがあり、LLchにより2種類のコンテンツが伝送される。
Second Embodiment
(Transmitting device)
FIG. 7 is a diagram showing an example of the configuration of a modulator in a transmitting device 101 that adds a TxID according to the second embodiment. In the second embodiment, the transmitting device 101 multiplexes the TxID onto an OFDM signal on the frequency axis. Furthermore, taking into consideration the impact on the data carrier, the transmitting device 101 multiplexes only onto an LLch (Low Latency Channel) carrier. The LLch corresponds to the AC (Auxiliary Channel) carrier of the current terrestrial broadcasting (ISDB-T). However, since the TxID signal acts as an interference component for the LLch signal, it is sufficiently attenuated before multiplexing. The LLch includes L0ch, a partial reception band, and L1ch, a non-partial reception band, and two types of content are transmitted via the LLch.
図7において、図1Aの構成と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。BICM部11の構成は、送信装置100と同様に、図1Bにより示される。図1Aの構成では、送信装置100は、GI付加部281の出力にTxIDを付与していた。これに対し、図7の送信装置101は、入力I/F部10に入力されたLLch信号にTxIDを付与する。 In Fig. 7, components similar to those in Fig. 1A are assigned the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. The configuration of the BICM unit 11 is shown in Fig. 1B, similar to that of the transmitting device 100. In the configuration of Fig. 1A, the transmitting device 100 assigns a TxID to the output of the GI adding unit 28-1 . In contrast, the transmitting device 101 in Fig. 7 assigns a TxID to the LLch signal input to the input I/F unit 10.
TxID生成部40bは、自装置(図7の例では、送信装置101)を識別するための識別情報であるTxIDを生成する。TxID生成部40bにより生成されたTxIDは、BPSK変調されて、減衰器41bへ出力される。減衰器41bは、TxID生成部40bから出力されたTxID信号の信号レベル(信号電力)を減衰させる。減衰されたTxID信号は、加算器42bによりLLchに加算されて、OFDMフレーム構成部261,262へ出力される。 The TxID generation unit 40b generates a TxID, which is identification information for identifying its own device (the transmitting device 101 in the example of FIG. 7). The TxID generated by the TxID generation unit 40b is BPSK modulated and output to an attenuator 41b. The attenuator 41b attenuates the signal level (signal power) of the TxID signal output from the TxID generation unit 40b. The attenuated TxID signal is added to the LLch by an adder 42b and output to the OFDM frame configuration units 26-1 and 26-2 .
図8は、TxID生成部40bの詳細な構成例を示す図である。図8の構成において、TxID生成部40bは、TxID信号生成部44、誤り訂正符号化部45、及びBPSK部46を含む。TxID信号生成部44は、Gold系列等の符号ではなく、個別のビットによりTxID信号を生成する。誤り訂正符号化部45は、TxID信号に誤り訂正符号化を施す。BPSK部46は、誤り訂正符号化されたTxID信号をBPSK変調して、減衰器41bへ出力する。減衰器41b、及び加算器42bの機能及び処理内容は、送信装置100の減衰器41a、及び加算器42aと同様である。 Figure 8 shows a detailed example configuration of the TxID generation unit 40b. In the configuration of Figure 8, the TxID generation unit 40b includes a TxID signal generation unit 44, an error correction encoding unit 45, and a BPSK unit 46. The TxID signal generation unit 44 generates the TxID signal using individual bits rather than a code such as a Gold sequence. The error correction encoding unit 45 applies error correction encoding to the TxID signal. The BPSK unit 46 BPSK-modulates the error correction encoded TxID signal and outputs it to the attenuator 41b. The functions and processing contents of the attenuator 41b and the adder 42b are similar to those of the attenuator 41a and the adder 42a of the transmitting device 100.
本実施形態では、TxIDの多重はOFDMフレームの先頭シンボルのLLchキャリアに付与される。LLchはシンボル方向への差動変調が施されるため、OFDMフレーム先頭は差動基準シンボル(既知信号)として定義されている。そのため、TxIDは既知信号に多重することになる。 In this embodiment, the TxID is multiplexed onto the LLch carrier of the first symbol of the OFDM frame. Because the LLch is differentially modulated in the symbol direction, the beginning of the OFDM frame is defined as a differential reference symbol (known signal). Therefore, the TxID is multiplexed onto the known signal.
図9A及び図9Bは、1シンボル内におけるLLchキャリアの本数の一例を示す図である。図9Aは、FFTサイズが8k(8192)ポイント、16k(16384)ポイント、及び32k(32768)ポイントの場合における、互換モード及びノーマルモードのLLchキャリアの本数の例を示している。図9Bは、FFTサイズが8k(8192)ポイントの場合における、互換モード及びノーマルモードの、L0ch及びL1chのキャリア本数の例を示している。LLchキャリアは1シンボル内に最低66本あり、これらのキャリアにBPSK変調されたTxIDを付加する。66本のキャリア(66ビット)の使い方の例としては、14ビットをTxIDの情報ビットとして、この14ビットに誤り訂正符号化を行い、残りの52ビットをパリティビットとする方法などが考えられる。また、16k、32kの場合はキャリア本数が倍になるため、送信装置101は、66ビットのTxIDを2回または4回伝送してもよい。また、送信装置101は、L0ch、L1chのいずれかのみにTxIDを多重してもよい。 Figures 9A and 9B show examples of the number of LLch carriers within one symbol. Figure 9A shows examples of the number of LLch carriers in compatible mode and normal mode when the FFT size is 8k (8192) points, 16k (16384) points, and 32k (32768) points. Figure 9B shows examples of the number of L0ch and L1ch carriers in compatible mode and normal mode when the FFT size is 8k (8192) points. There are a minimum of 66 LLch carriers within one symbol, and a BPSK-modulated TxID is added to these carriers. One possible use of the 66 carriers (66 bits) is to use 14 bits as TxID information bits, perform error correction coding on these 14 bits, and use the remaining 52 bits as parity bits. Additionally, since the number of carriers doubles in the case of 16k and 32k, the transmitting device 101 may transmit the 66-bit TxID two or four times. Additionally, the transmitting device 101 may multiplex the TxID onto only either L0ch or L1ch.
なお、ここでは、LLchキャリアを用いる方法を述べたが、TMCCキャリアに対しても同様に多重することができる。その場合は、TMCC生成部24において生成されたTMCCにTxIDを付与し、TxIDが付与されたTMCCがOFDMフレーム構成部261,262に出力されることになる。 Although the method using the LLch carrier has been described here, multiplexing can also be performed on the TMCC carrier in the same manner. In this case, a TxID is assigned to the TMCC generated in the TMCC generation unit 24, and the TMCC to which the TxID has been assigned is output to the OFDM frame configuration units 26-1 and 26-2 .
このように、第2実施形態に係る送信装置101の変調器が構成される。本実施形態に係る送信装置101によれば、送信所固有のID(TxID)を時間軸において本線系のOFDM信号ではなく、LLchに多重するため、本線系の信号を劣化させずに、自装置を識別するためのTxIDを信号に付与することができる。一方で、周波数軸上への信号多重であるため、受信側は、複数局からの信号波が混在した場合、各波の遅延時間を判別することができない。また、レベルが一番高い波のTxIDのみを判別することができる。 The modulator of the transmitting device 101 according to the second embodiment is configured in this manner. With the transmitting device 101 according to this embodiment, the transmitting station's unique ID (TxID) is multiplexed onto the LL channel on the time axis rather than onto the mainline OFDM signal, so the TxID for identifying the device itself can be assigned to the signal without degrading the mainline signal. However, because the signal is multiplexed on the frequency axis, the receiving side cannot distinguish the delay time of each wave when signal waves from multiple stations are mixed. Furthermore, it is only possible to distinguish the TxID of the wave with the highest level.
(受信装置)
図10は、第2実施形態における受信装置201の構成例を示す図である。受信装置201は、受信部71、FFT部72、伝送路推定部73、LLch取り出し部74、等化部75、LLchレプリカ部76、LLchレプリカ除去部77、TxID信号復調部78、及びTxID信号誤り訂正復号部79を含む。
(receiving device)
10 is a diagram showing an example of the configuration of a receiving device 201 according to the second embodiment. The receiving device 201 includes a receiving unit 71, an FFT unit 72, a transmission path estimation unit 73, an LL channel extraction unit 74, an equalization unit 75, an LL channel replica unit 76, an LL channel replica removal unit 77, a TxID signal demodulation unit 78, and a TxID signal error correction decoding unit 79.
受信部71は、放送波を受信して、OFDMシンボルを抽出し、FFT部72へ出力する。FFT部72は、OFDMシンボルに対して、FFTによるOFDM復調処理を行う。これにより、受信信号は、FFTにより周波数軸の信号に変換される。伝送路推定部73は、FFT部72の出力信号中のSP信号(既知信号)より、伝送路特性(伝送路のひずみ)を推定する。推定結果は等化部75へ出力される。LLch取り出し部74は、FFT部72の出力信号から、LLchの信号を取り出す。LLchは、特定のOFDMのフレーム先頭シンボルのサブキャリアに割り当てられているため、そのサブキャリアを参照することで取り出すことができる。等化部75は、FFT部72の出力信号に含まれるLLch信号を、伝送路推定部73が推定した伝送路推定値で除算する等化処理を行う。除算されたLLch信号は等化済みのLLch信号として、LLchレプリカ除去部77へ出力される。 The receiving unit 71 receives broadcast waves, extracts OFDM symbols, and outputs them to the FFT unit 72. The FFT unit 72 performs OFDM demodulation processing on the OFDM symbols using FFT. As a result, the received signal is converted into a frequency axis signal by FFT. The transmission path estimation unit 73 estimates the transmission path characteristics (transmission path distortion) from the SP signal (known signal) in the output signal of the FFT unit 72. The estimation result is output to the equalization unit 75. The LLch extraction unit 74 extracts the LLch signal from the output signal of the FFT unit 72. Since the LLch is assigned to the subcarrier of the first symbol of a specific OFDM frame, it can be extracted by referencing that subcarrier. The equalization unit 75 performs equalization processing by dividing the LLch signal included in the output signal of the FFT unit 72 by the transmission path estimation value estimated by the transmission path estimation unit 73. The divided LLch signal is output to the LLch replica removal unit 77 as an equalized LLch signal.
LLchレプリカ部76は、OFDMフレームの先頭シンボルのLLchを生成する。OFDMフレームの先頭シンボルのLLchは既知信号である。LLchレプリカ除去部77は、等化部75において等化済みのLLch信号から、LLchレプリカ部76において生成されたLLchレプリカを減算することで、LLchのレプリカを除去する。これにより、TxID信号が取り出される。TxID信号復調部78は、LLchレプリカ除去部77において取り出されたTxIDのBPSK復調を行う。TxID信号誤り訂正復号部79は、TxIDの誤り訂正復調を行う。 The LLch replica unit 76 generates the LLch of the first symbol of the OFDM frame. The LLch of the first symbol of the OFDM frame is a known signal. The LLch replica removal unit 77 removes the LLch replica by subtracting the LLch replica generated by the LLch replica unit 76 from the LLch signal equalized by the equalization unit 75. This extracts the TxID signal. The TxID signal demodulation unit 78 performs BPSK demodulation of the TxID extracted by the LLch replica removal unit 77. The TxID signal error correction decoding unit 79 performs error correction demodulation of the TxID.
(中継局)
図11は、第2実施形態における中継局301の構成例を示す図である。中継局301は、受信部81、FFT部82、伝送路推定部83、等化・シンボル判定部84、TxID生成部85、減衰器86、加算器87、IFFT部88、及びGI付加部89を含む。中継局301は、図6を参照して説明した中継局300と同様に、受信信号に等化・シンボル判定を施すことで、親局のTxID信号の情報を削除する。その後、LLchキャリアに対して、中継局301のTxIDを多重することで、中継局301毎にその中継局301を識別するためのTxIDを割り当てることが可能となる。
(Relay station)
11 is a diagram showing an example of the configuration of a relay station 301 in the second embodiment. The relay station 301 includes a receiving unit 81, an FFT unit 82, a transmission channel estimating unit 83, an equalization/symbol determining unit 84, a TxID generating unit 85, an attenuator 86, an adder 87, an IFFT unit 88, and a GI adding unit 89. Similar to the relay station 300 described with reference to FIG. 6 , the relay station 301 performs equalization/symbol determining on the received signal to delete information on the TxID signal of the master station. Then, by multiplexing the TxID of the relay station 301 onto the LL channel carrier, it becomes possible to assign a TxID for identifying each relay station 301.
受信部81、FFT部82、伝送路推定部83、等化・シンボル判定部84、TxID生成部85、減衰器86、加算器87、IFFT部88、及びGI付加部89は、中継局300の受信部61、FFT部62、伝送路推定部63、等化・シンボル判定部64、TxID生成部67、減衰器68、加算器69、IFFT部65、及びGI付加部66と同様の機能を有する。ただし、図6の中継局300は、IFFT部65において逆フーリエ変換を行い、GI付加部66においてGIを付加した信号に対してTxIDを付加した。これに対し、図11の中継局301は、等化・シンボル判定部84における等化判定後、IFFT部88における逆フーリエ変換を行う前に、シンボルに対してTxIDを付加する。 The receiver 81, FFT unit 82, transmission channel estimation unit 83, equalization/symbol decision unit 84, TxID generation unit 85, attenuator 86, adder 87, IFFT unit 88, and GI addition unit 89 have the same functions as the receiver 61, FFT unit 62, transmission channel estimation unit 63, equalization/symbol decision unit 64, TxID generation unit 67, attenuator 68, adder 69, IFFT unit 65, and GI addition unit 66 of the relay station 300. However, in the relay station 300 of FIG. 6, the IFFT unit 65 performs an inverse Fourier transform, and the GI addition unit 66 adds a TxID to the signal to which the GI has been added. In contrast, the relay station 301 of FIG. 11 adds a TxID to the symbol after the equalization decision in the equalization/symbol decision unit 84 and before the IFFT unit 88 performs an inverse Fourier transform.
以上のように、本実施形態に係る送信装置101は、FDM変調方式を用いて放送信号を伝送する放送システムにおいて、自装置を識別する識別情報を放送信号の周波数軸上のFDMサブキャリアに多重して送信する。具体的には、送信装置101は、識別情報を、既知信号であるLLch及びTMCCキャリアの少なくともいずれか等の、LLch又は放送信号の伝送方式に関する制御データに多重して送信する。中継局301も、自装置の識別情報を、既知信号であるLLch及びTMCCキャリアの少なくともいずれか等の、LLch又は放送信号の伝送方式に関する制御データに多重して送信する。したがって、本実施形態によれば、本線系の信号を劣化させることなく、送信装置101又は中継局301の識別情報を送信することができる。 As described above, the transmitting device 101 according to this embodiment, in a broadcasting system that transmits broadcast signals using the FDM modulation method, multiplexes and transmits identification information that identifies the device onto FDM subcarriers on the frequency axis of the broadcast signal. Specifically, the transmitting device 101 multiplexes and transmits the identification information onto control data related to the transmission method of the LL channel or broadcast signal, such as at least one of the LL channel and TMCC carrier, which are known signals. The relay station 301 also multiplexes and transmits its own identification information onto control data related to the transmission method of the LL channel or broadcast signal, such as at least one of the LL channel and TMCC carrier, which are known signals. Therefore, according to this embodiment, the identification information of the transmitting device 101 or relay station 301 can be transmitted without degrading the main line signal.
なお、送信装置101及び中継局301は、制御データとして、既知信号であるL0ch又はL1chに識別情報を多重して送信してもよい。また、送信装置101及び中継局301は、変復調処理に用いられるFFTのサンプル数に応じた回数だけ、識別情報を放送信号の周波数軸上のFDMサブキャリアに多重して送信してもよい。 The transmitting device 101 and relay station 301 may multiplex the identification information onto the known signal L0ch or L1ch as control data and transmit it. The transmitting device 101 and relay station 301 may also multiplex the identification information onto FDM subcarriers on the frequency axis of the broadcast signal a number of times corresponding to the number of FFT samples used in the modulation/demodulation process and transmit it.
また、前述のように、LLchには、部分受信帯域のL0ch、及び、非部分受信帯域のL1chがあるところ、送信装置101及び中継局301は、TxIDの多重をL0chに対してのみ行うようにしてもよい。それにより、TxIDが多重されないL1chの信号を劣化させることなく、送信装置101又は中継局301の識別情報を送信することができる。その際、送信装置101及び中継局301は、TxIDのみクロックレートを小さくすることで、帯域幅が部分受信帯域幅(1.5MHz)と同等以下となるように帯域制限をかけてもよい。それにより、TxIDを付与することによるL0chへの影響を小さくすることができる。 Also, as mentioned above, LLch includes L0ch, which is a partial reception band, and L1ch, which is a non-partial reception band. The transmitting device 101 and relay station 301 may multiplex TxID only onto L0ch. This allows the identification information of the transmitting device 101 or relay station 301 to be transmitted without degrading the signal of L1ch, which is not multiplexed with TxID. In this case, the transmitting device 101 and relay station 301 may apply a bandwidth limit by reducing the clock rate of only TxID so that the bandwidth is equal to or less than the partial reception bandwidth (1.5 MHz). This reduces the impact on L0ch caused by assigning TxID.
<第3実施形態>
(送信装置)
第3実施形態に係る送信装置101の構成は、第2実施形態と同様に、図7により表される。図12は、本実施形態におけるTxID生成部の構成例を示す図である。図8を参照して説明したように、第2実施形態におけるTxID生成部40bのTxID信号生成部44は、Gold系列等の符号ではなく、個別のビットによりTxID信号を生成する。これに対して、第3実施形態におけるTxID生成部40cのTxID信号生成部44は、Gold系列等の自己相関及び相互相関値が優れる符号によりTxID信号を生成する。また、第2実施形態の送信装置101では、TxIDはOFDMフレームの先頭シンボルのLLchキャリアに多重して付与された。これに対して、本実施形態の送信装置101では、複数のOFDMシンボルにまたがってTxIDは多重される。BPSK部46は、図8を参照して説明したBPSK部46と同様の機能を有する。
Third Embodiment
(Transmitting device)
The configuration of the transmitting device 101 according to the third embodiment is shown in FIG. 7 , similarly to the second embodiment. FIG. 12 is a diagram illustrating an example of the configuration of a TxID generator according to this embodiment. As described with reference to FIG. 8 , the TxID signal generator 44 of the TxID generator 40 b in the second embodiment generates a TxID signal using individual bits rather than a code such as a Gold sequence. In contrast, the TxID signal generator 44 of the TxID generator 40 c in the third embodiment generates a TxID signal using a code with excellent autocorrelation and cross-correlation values, such as a Gold sequence. Furthermore, in the transmitting device 101 according to the second embodiment, the TxID is multiplexed onto the LL channel carrier of the first symbol of the OFDM frame. In contrast, in the transmitting device 101 according to this embodiment, the TxID is multiplexed across multiple OFDM symbols. The BPSK unit 46 has the same function as the BPSK unit 46 described with reference to FIG. 8 .
図12に示すように、TxID生成部40cは、TxID信号生成部44及びBPSK部46を含む。TxIDは、OFDMフレームの先頭シンボルから数シンボルのLLchキャリアに多重して付与される。TxIDは、既知のLLch信号以外にも多重される。TxID信号生成部44は、図3に示したGold系列(8191ビット)等の自己相関の高い符号を生成する。例えば、互換モードの8kFFTを用いる場合、LLchキャリアは、1シンボル内に最低66本あるため(図9A参照)、TxID信号生成部44は、フレーム先頭から125シンボルにわたって多重する(8191/66=124.1・・・)。なお、TxID信号生成部44は、L0ch、L1chのいずれかのみにTxIDを多重してもよい。また、TxID信号生成部44は、部分受信帯域内のみのLLchに多重してもよい。 As shown in FIG. 12, the TxID generation unit 40c includes a TxID signal generation unit 44 and a BPSK unit 46. The TxID is multiplexed onto several LLch carrier symbols, starting from the first symbol of the OFDM frame. The TxID is also multiplexed onto signals other than known LLch signals. The TxID signal generation unit 44 generates a highly autocorrelated code, such as the Gold sequence (8191 bits) shown in FIG. 3. For example, when using an 8kFFT in compatible mode, there are at least 66 LLch carriers within one symbol (see FIG. 9A). Therefore, the TxID signal generation unit 44 multiplexes 125 symbols from the beginning of the frame (8191/66 = 124.1...). The TxID signal generation unit 44 may multiplex the TxID onto only either L0ch or L1ch. The TxID signal generation unit 44 may also multiplex onto LLch symbols only within the partial reception band.
このように、第3実施形態に係る送信装置101の変調器が構成される。本実施形態に係る送信装置101によれば、送信所固有のID(TxID)を時間軸において本線系のOFDM信号ではなく、LLchに多重する。中継局301も、同様に、自装置のID(TxID)を時間軸において本線系のOFDM信号ではなく、LLchに多重する。そのため、本線系の信号を劣化させずに、自装置を識別するためのTxIDを信号に付与することができる。また、本実施形態においては、複数シンボルに渡って相関値を計算するため、複数の送信装置101又は中継局301からの信号波が混在した場合であっても、到来している複数の送信装置101又は中継局301のTxIDと個々の信号レベル及び遅延時間を判別することが可能である。すなわち、レベルが一番高い波だけでなく、混在している複数の信号波の各々を区別して、各信号波の信号レベル及び遅延時間、並びに信号波を出力した送信装置101又は中継局301を判別することができる。 The modulator of the transmitting device 101 according to the third embodiment is configured as described above. According to the transmitting device 101 of this embodiment, the transmitting station's unique ID (TxID) is multiplexed onto the LL channel on the time axis, rather than onto the mainline OFDM signal. Similarly, the relay station 301 multiplexes its own ID (TxID) onto the LL channel on the time axis, rather than onto the mainline OFDM signal. Therefore, the TxID for identifying the device can be assigned to the signal without degrading the mainline signal. Furthermore, since this embodiment calculates correlation values across multiple symbols, even when signal waves from multiple transmitting devices 101 or relay stations 301 are mixed, it is possible to determine the TxIDs of the multiple arriving transmitting devices 101 or relay stations 301, as well as their individual signal levels and delay times. In other words, it is possible to distinguish not only the wave with the highest level, but also each of the multiple mixed signal waves, and to determine the signal level and delay time of each signal wave, as well as the transmitting device 101 or relay station 301 that output the signal wave.
(受信装置)
図13は、本実施形態に係る受信装置202の構成例を示す図である。受信装置202は、受信部91、FFT部92、伝送路推定部93、LLch取り出し部94、等化部95、LLch復調/LLchレプリカ作成部96、LLchレプリカ除去部97、相関計算部98、TxID生成部99、及び位相回転部105を含む。受信部91、FFT部92、伝送路推定部93、LLch取り出し部94、及び等化部95は、図10を参照して説明した、受信部71、FFT部72、伝送路推定部73、LLch取り出し部74、及び等化部75と同様の機能を有する。
(receiving device)
13 is a diagram showing an example of the configuration of a receiving device 202 according to this embodiment. The receiving device 202 includes a receiving unit 91, an FFT unit 92, a transmission channel estimating unit 93, an LL channel extracting unit 94, an equalizing unit 95, an LL channel demodulating/LL channel replica creating unit 96, an LL channel replica removing unit 97, a correlation calculating unit 98, a TxID generating unit 99, and a phase rotating unit 105. The receiving unit 91, the FFT unit 92, the transmission channel estimating unit 93, the LL channel extracting unit 94, and the equalizing unit 95 have the same functions as the receiving unit 71, the FFT unit 72, the transmission channel estimating unit 73, the LL channel extracting unit 74, and the equalizing unit 75 described with reference to FIG.
すなわち、受信部91において受信された受信信号を、FFT部92は、周波数軸の信号に変換する。次に、伝送路推定部93は、周波数軸の信号に変換された受信信号に対して、SPキャリアを用いた伝送路推定処理を行う。これと並行して、LLch取り出し部94は、受信信号から、LLchキャリアを取り出す。等化部95は、LLchキャリアを伝送路推定値で除算する等化処理を行う。LLch復調/LLchレプリカ作成部96は、等化後の信号から、LLchを復調しLLchレプリカを作成する。すなわち、LLch復調/LLchレプリカ作成部96は、OFDMフレームの先頭シンボルのLLch(既知信号)を生成する。また、先頭シンボル以外については、LLch復調/LLchレプリカ作成部96は、BPSK復調を行う。LLchレプリカ除去部97は、このレプリカを等化後の信号から除去して、TxIDの信号を取り出す。 That is, the FFT unit 92 converts the received signal received by the receiver 91 into a frequency-domain signal. Next, the transmission path estimation unit 93 performs transmission path estimation processing using the SP carrier on the received signal converted into a frequency-domain signal. In parallel with this, the LLch extraction unit 94 extracts the LLch carrier from the received signal. The equalization unit 95 performs equalization processing by dividing the LLch carrier by the transmission path estimation value. The LLch demodulation/LLch replica creation unit 96 demodulates the LLch from the equalized signal to create an LLch replica. That is, the LLch demodulation/LLch replica creation unit 96 generates the LLch (known signal) of the first symbol of the OFDM frame. Furthermore, for symbols other than the first symbol, the LLch demodulation/LLch replica creation unit 96 performs BPSK demodulation. The LLch replica removal unit 97 removes this replica from the equalized signal to extract the TxID signal.
一方で、TxID生成部99は、図3を参照して説明したGold系列等の自己相関及び相互相関値が優れる符号により、TxIDを生成する。さらに、TxID生成部99は、生成したTxIDに対しBPSK変調を行う。 On the other hand, the TxID generation unit 99 generates a TxID using a code with excellent autocorrelation and cross-correlation values, such as the Gold sequence described with reference to Figure 3. Furthermore, the TxID generation unit 99 performs BPSK modulation on the generated TxID.
位相回転部105は、TxID生成部が生成したTxIDの位相を回転する。すなわち、位相回転部105は、TxIDの信号にejθを乗算して、位相回転を与える。ここで、θ=2πki/N、k:回転角度を決める変数(サンプル数)、i:サブキャリア番号、N:FFTサイズである。例えば、FFTサイズが8192、有効シンボル長が1296μsの場合、kを0~800まで変化させることは、0~126μs程度の遅延に相当する。これは、FFTサンプルクロックは、6.32…(=8192/1296)[MHz]であり、サンプル数800については、800/6.32=126.56[μs]となるためである。 The phase rotation unit 105 rotates the phase of the TxID generated by the TxID generation unit. That is, the phase rotation unit 105 multiplies the TxID signal by e jθ to rotate the phase. Here, θ = 2πki/N, k is a variable (number of samples) that determines the rotation angle, i is the subcarrier number, and N is the FFT size. For example, if the FFT size is 8192 and the effective symbol length is 1296 μs, changing k from 0 to 800 corresponds to a delay of approximately 0 to 126 μs. This is because the FFT sample clock is 6.32... (= 8192/1296) [MHz], and for a sample count of 800, the delay is 800/6.32 = 126.56 [μs].
相関計算部98は、LLchレプリカ除去部97が取り出したTxID信号に対して、TxID生成部99が生成した固有のTxIDの位相を変えながら相関を計算することで、TxIDごとに異なる相関値を算出する。相関の計算は、2つの信号の積を加算することで行われる。この相関値の差は、送信装置101又は中継局301からのレベルを示す。また、相関が検出されたTxID間の位相差は、局間の遅延時間に相当する。 The correlation calculation unit 98 calculates a different correlation value for each TxID by calculating the correlation between the TxID signal extracted by the LLch replica removal unit 97 and the unique TxID generated by the TxID generation unit 99 while changing the phase of the TxID. The correlation is calculated by adding the product of the two signals. The difference in these correlation values indicates the level from the transmitting device 101 or relay station 301. Furthermore, the phase difference between the TxIDs for which correlation is detected corresponds to the delay time between the stations.
本実施形態に係る送信装置101は、FDM変調方式を用いて放送信号を伝送する放送システムにおいて、自装置を識別する識別情報を放送信号の周波数軸上のFDMサブキャリアに多重して送信する。具体的には、送信装置101は、自装置の識別情報を、放送信号の伝送方式に関する制御データの先頭シンボルから複数のシンボルに多重して送信する。中継局301も同様に、自装置の識別情報を、放送信号の伝送方式に関する制御データの先頭シンボルから複数のシンボルに多重して送信する。したがって、本実施形態によれば、本線系の信号を劣化させることなく、送信装置101又は中継局301の識別情報を送信することができる。さらに、本実施形態によれば、送信装置101及び中継局301から複数の信号が送信された場合に、受信側は、各信号を送信した送信装置101及び中継局301を識別して、信号のレベル及び到来時間をも判別することが可能となる。 In a broadcasting system that transmits broadcast signals using the FDM modulation method, the transmitting device 101 of this embodiment multiplexes identification information that identifies the device onto FDM subcarriers on the frequency axis of the broadcast signal and transmits it. Specifically, the transmitting device 101 multiplexes its identification information onto multiple symbols, starting from the first symbol of control data related to the broadcast signal transmission method, and transmits it. The relay station 301 similarly multiplexes its identification information onto multiple symbols, starting from the first symbol of control data related to the broadcast signal transmission method, and transmits it. Therefore, according to this embodiment, it is possible to transmit identification information for the transmitting device 101 or relay station 301 without degrading the mainline signal. Furthermore, according to this embodiment, when multiple signals are transmitted from the transmitting device 101 and relay station 301, the receiving side can identify the transmitting device 101 and relay station 301 that transmitted each signal and also determine the signal level and arrival time.
また、中継局301は、送信装置101から送信された放送信号を受信し、受信した放送信号から雑音を除去し、雑音が除去された放送信号に対し、自装置を識別する識別情報を付与し、識別情報が付与された放送信号を送信する。したがって、この中継局301が中継した放送信号を受信した受信装置201、202は、その放送信号を中継した中継局301を識別情報により識別することができる。 Furthermore, relay station 301 receives the broadcast signal transmitted from transmitting device 101, removes noise from the received broadcast signal, assigns identification information that identifies the relay station to the noise-removed broadcast signal, and transmits the broadcast signal with the added identification information. Therefore, receiving devices 201 and 202 that receive the broadcast signal relayed by relay station 301 can identify relay station 301 that relayed the broadcast signal by the identification information.
なお、送信装置101及び中継局301は、制御データとして、既知信号であるL0ch又はL1chに識別情報を多重して送信してもよい。また、送信装置101及び中継局301は、変復調処理に用いられるFFTのサンプル数に応じた回数だけ、識別情報を放送信号の周波数軸上のFDMサブキャリアに多重して送信してもよい。本実施形態の構成は、FDMを用いるデジタル放送システムにおいて適応可能であり、地上放送高度化方式のほか、ISDB-Tにも適応できる。 The transmitting device 101 and relay station 301 may multiplex identification information onto the known signal L0ch or L1ch as control data and transmit it. The transmitting device 101 and relay station 301 may also multiplex identification information onto FDM subcarriers on the frequency axis of the broadcast signal a number of times corresponding to the number of FFT samples used in the modulation/demodulation process and transmit it. The configuration of this embodiment is applicable to digital broadcasting systems that use FDM, and can be applied to ISDB-T as well as advanced terrestrial broadcasting systems.
上記各実施形態の送信装置100、101及び中継局300、301は、自装置を識別するTxIDを割り当て、送信信号に多重する。FDMでは、プリアンブル信号がなく、常にデータキャリアを含むOFDMシンボルが伝送されている。そこで、本実施形態では、OFDMフレーム先頭の数シンボルにTxIDを多重する。具体的には、時間軸の信号又は周波数軸の信号へTxIDを多重する。したがって、FDMを用いる地上放送高度化方式において、受信した放送波がどこの送信装置100、101又は中継局300、301から到来してきたものなのかをTxIDにより判別することができる。よって、各実施形態は、放送エリア内の混信調査などに効果的である。 In each of the above embodiments, the transmitting devices 100, 101 and relay stations 300, 301 assign a TxID to identify themselves and multiplex it onto the transmission signal. With FDM, there is no preamble signal, and OFDM symbols containing data carriers are always transmitted. Therefore, in this embodiment, the TxID is multiplexed onto the first few symbols of the OFDM frame. Specifically, the TxID is multiplexed onto the time axis signal or the frequency axis signal. Therefore, in advanced terrestrial broadcasting systems that use FDM, the TxID can be used to determine from which transmitting device 100, 101 or relay station 300, 301 the received broadcast wave originated. Therefore, each embodiment is effective for investigating interference within a broadcast area.
本開示は上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、ブロック図に記載の複数のブロックは統合されてもよいし、又は1つのブロックは分割されてもよい。フローチャートに記載の複数のステップは、記述に従って時系列に実行する代わりに、各ステップを実行する装置の処理能力に応じて、又は必要に応じて、並列的に又は異なる順序で実行されてもよい。その他、本開示の趣旨を逸脱しない範囲での変更が可能である。 The present disclosure is not limited to the above-described embodiments. For example, multiple blocks shown in the block diagrams may be integrated, or one block may be divided. Multiple steps shown in the flowcharts may be executed in parallel or in a different order, depending on the processing capabilities of the device executing each step, or as needed, instead of being executed chronologically as described. Other modifications are possible without departing from the spirit of the present disclosure.
10 入力I/F
11 BICM部
14 レベル調整部
15 系統分離部
16 階層合成部
17 帯域分割部
18 時間IL部
19 周波数IL部
20 帯域合成部
21 MISO符号化部
22 TMCC情報ビット生成部
23 同期ビット生成部
24 TMCC生成部
25 パイロット生成部
26 OFDMフレーム構成部
27,65,88 IFFT部
28,66,89 GI付加部
31 エネルギー拡散部
32 BCH符号化部
33 LDPC符号化部
34 マッピング部
40a,40b,67,85,99 TxID生成部
41a,41b,68,86 減衰器
42a,42b,69,87 加算器
44 TxID信号生成部
45 誤り訂正符号化部
46 BPSK部
61,71,81,91 受信部
62,72,82,92 FFT部
63,73,83,93 伝送路推定部
64,84 等化・シンボル判定部
74,94 LLch取り出し部
75,95 等化部
76 LLchレプリカ部
77,97 LLchレプリカ除去部
78 TxID信号復調部
79 TxID信号誤り訂正復号部
96 LLch復調/LLchレプリカ作成部
98 相関計算部
100,101 送信装置
105 位相回転部
200,201,202 受信装置
300,301 中継局
10 Input I/F
11 BICM section 14 Level adjustment section 15 System separation section 16 Layer synthesis section 17 Band division section 18 Time IL section 19 Frequency IL section 20 Band synthesis section 21 MISO encoding section 22 TMCC information bit generation section 23 Synchronization bit generation section 24 TMCC generation section 25 Pilot generation section 26 OFDM frame construction section 27, 65, 88 IFFT section 28, 66, 89 GI addition section 31 Energy dispersal section 32 BCH encoding section 33 LDPC encoding section 34 Mapping section 40a, 40b, 67, 85, 99 TxID generation section 41a, 41b, 68, 86 Attenuator 42a, 42b, 69, 87 Adder 44 TxID signal generation section 45 Error correction encoding section 46 BPSK section 61, 71, 81, 91 Receivers 62, 72, 82, 92 FFT units 63, 73, 83, 93 Transmission path estimation units 64, 84 Equalization and symbol decision units 74, 94 LL channel extraction units 75, 95 Equalization unit 76 LL channel replica units 77, 97 LL channel replica removal unit 78 TxID signal demodulation unit 79 TxID signal error correction decoding unit 96 LL channel demodulation/LL channel replica creation unit 98 Correlation calculation units 100, 101 Transmitting device 105 Phase rotation units 200, 201, 202 Receiving devices 300, 301 Relay station
Claims (8)
自装置を識別する識別情報を、前記放送信号の周波数軸上のFDMサブキャリアにおける前記放送信号の伝送方式に関する制御データであって、既知信号であるLLch及びTMCCキャリアの少なくともいずれかに多重して送信する、
送信装置。 In a broadcasting system that transmits broadcast signals using an FDM modulation method,
Identification information for identifying the device itself is control data relating to a transmission method of the broadcast signal in FDM subcarriers on the frequency axis of the broadcast signal, and is multiplexed onto at least one of LLch and TMCC carriers, which are known signals, and transmitted.
Transmitting device.
自装置を識別する識別情報を、前記放送信号の時間軸上のFDMサブキャリアにおける前記放送信号の伝送方式に関する制御データであって、既知信号であるLLch及びTMCCキャリアの少なくともいずれかに多重して送信する、
送信装置。 In a broadcasting system that transmits broadcast signals using an FDM modulation method,
Identification information for identifying the device itself is control data relating to a transmission method of the broadcast signal in FDM subcarriers on the time axis of the broadcast signal, and is multiplexed onto at least one of LLch and TMCC carriers, which are known signals, and transmitted.
Transmitting device.
受信した前記放送信号を解析して、前記識別情報を取得する、
受信装置。 receiving the broadcast signal from the transmitting device according to any one of claims 1 to 6 ;
analyzing the received broadcast signal to obtain the identification information;
Receiving device.
受信した前記放送信号から雑音を除去し、
前記雑音が除去された前記放送信号の周波数軸又は時間軸上のFDMサブキャリアにおける前記放送信号の伝送方式に関する制御データであって、既知信号であるLLch及びTMCCキャリアの少なくともいずれかに対し、自装置を識別する識別情報を多重して付与し、
前記識別情報が付与された前記放送信号を送信する、
中継局。
receiving the broadcast signal transmitted from the transmitting device according to any one of claims 1 to 6 ;
removing noise from the received broadcast signal;
control data relating to a transmission method of the broadcast signal in FDM subcarriers on a frequency axis or a time axis of the broadcast signal from which the noise has been removed, the control data being multiplexed and assigned to at least one of an LLch and a TMCC carrier, which are known signals, and identification information for identifying the device itself;
transmitting the broadcast signal to which the identification information is assigned;
Relay station.
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