[发明专利]正交频分多路复用信号广播系统和便携式终端

说明书

本申请是申请日为2001年12月6日、申请号为“01822104.1”、发明名称为“正交频分多路复用信号接收装置”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及用于数字地面广播的正交频分多路复用信号发送系统，和利用通信的电子商务。

背景技术

与诸如卫星、电缆和地面之类的传输路径的类型无关，近年来，在全世界范围内节目广播正越来越多地被数字化。在这些数字广播系统中，欧洲和日本数字广播系统使用了正交频分多路复用(下文称为“OFDM”)发送系统。

OFDM发送系统利用要在每个码元间隔内发送的信息调制彼此正交的多个载波，多路复用那些调制信号和发送多路复用信号。当所使用的载波的个数增加时，每个调制信号的码元间隔变得非常长，因此，OFDM发送系统的特征在于，它较不易于受多路干扰的影响。

此外，OFDM发送系统为每个码元间隔提供了称为“保护间隔”的冗余间隔，从而，防止了码元之间的干扰，并且，进一步提高了抗多路干扰性。由于OFDM信号的码元间隔非常长和可以把由于增加了冗余间隔而引起传输容量的减少限制在容许范围内，因此，可以提供这样的冗余间隔。

图1是显示OFDM信号的配置的示意图。下文，把发送信息所需的间隔称为“有效码元间隔”和把有效码元间隔加上保护间隔总称为“码元间隔”。如图中的影线所示，OFDM信号的保护间隔是有效码元间隔的最后部分(复制部分)的循环拷贝。

然后，图2说明了保护间隔如何提高抗多路干扰性。图中的所需信号或延迟信号表示相差时间τ到达的OFDM信号，G1和G2分别表示第一和第二码元的保护间隔，和S0、S1和S2分别表示第0、第1和第2码元的有效码元间隔。这里，所需信号和延迟信号在间隔A和间隔B期间接收不同码元，和在间隔C期间接收相同信号。也就是说，只要时间差τ短于保护间隔，由延迟信号引起的码元之间的干扰仍然保持在保护间隔之内，决不会对所需信号的有效码元间隔产生负面影响。

把OFDM发送系统用作数字地面广播的发送系统使得可以通过利用这种高抗多路干扰性的特征，实现使用单个频率构造延迟网络的SFN(单频网)，和有效地使用频率资源。

图3(a)显示了利用高功率中继站构造大规模SFN的情况，和图3(b)显示了利用低功率中继站构造小规模SFN的情况。将图3(a)与图3(b)相比较，图3(a)中中继站1A和中继站2A之间的距离较大，并且，广播信号从各个中继站到达接收点3A的时间差也较大。因此，构造图3(a)所示的大规模SFN需要比构造图3(b)所示的小规模SFN更长的保护间隔。

但是，占用较长的保护间隔需要由此而增加的冗余时间，并且，对于基于OFDM发送系统的所有增加码元间隔，当广播大信息量的高清晰度电视(下文称为“HDTV”)视频信号时，减小传输容量会出现问题。

因此，当使因构造大规模SFN所需的保护间隔引起的传输容量的减少降到最低时，占用较长码元间隔是有利的。

另一方面，日本的数字地面广播系统采用差分四相称键控(下文称为“DQPSK”)或分散在时间上相邻的码元的数据的时间交织，作为每个载波的调制系统，从而，即使在发送路径特性随时间而改变的移动单元接收环境下，也使稳定接收成为可能。

在这种情况下，较短的码元间隔较不易于受时间变化的影响，并且，即使在高速移动期间，也能提供稳定的接收性能。

因此，当利用大规模SFN广播HDTV视频图像时，或者，当向高速移动的移动单元等广播服务时，最佳码元间隔长度随服务内容而改变。

为了对这样的要求作出响应，如图4所示，日本的数字地面广播系统提供了有效码元间隔长度不同的三种类型的模式，和为每种模式提供了四种类型的保护间隔比(保护间隔长度与有效码元间隔长度之比)。从此开始，把这种总共12种类型的组合称为“传输模式”。在这些类型中，例如，模式3中的保护间隔比1/8和保护间隔比1/4具有126μs(微秒)的相同保护间隔。

一旦广播电台的中继站的位置得到确定，就可以估计广播信号从每个中继站到达服务区内的接收点所需的时间差的最大值，并且，从这个数值中确定必要保护间隔长度。这个数值因中继网络而异，因此，伴随着的有效码元间隔长度可以随地区或广播电台等而改变。