WO2017073156A1 - Transmission device - Google Patents
Transmission device Download PDFInfo
- Publication number
- WO2017073156A1 WO2017073156A1 PCT/JP2016/075321 JP2016075321W WO2017073156A1 WO 2017073156 A1 WO2017073156 A1 WO 2017073156A1 JP 2016075321 W JP2016075321 W JP 2016075321W WO 2017073156 A1 WO2017073156 A1 WO 2017073156A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- transmission
- signal
- bandwidth
- unit
- ratio
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J11/00—Orthogonal multiplex systems, e.g. using WALSH codes
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/32—Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
- H04L27/34—Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
- H04N21/40—Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
- H04N21/43—Processing of content or additional data, e.g. demultiplexing additional data from a digital video stream; Elementary client operations, e.g. monitoring of home network or synchronising decoder's clock; Client middleware
- H04N21/436—Interfacing a local distribution network, e.g. communicating with another STB or one or more peripheral devices inside the home
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
- H04N21/40—Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
- H04N21/43—Processing of content or additional data, e.g. demultiplexing additional data from a digital video stream; Elementary client operations, e.g. monitoring of home network or synchronising decoder's clock; Client middleware
- H04N21/442—Monitoring of processes or resources, e.g. detecting the failure of a recording device, monitoring the downstream bandwidth, the number of times a movie has been viewed, the storage space available from the internal hard disk
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/222—Studio circuitry; Studio devices; Studio equipment
Definitions
- a television camera apparatus used for broadcasting generally has a camera head unit that converts an optical image into an electric signal, and a camera control unit (CCU: Camera Control Unit) that performs various shaping processes on the electric signal and controls the camera head unit. ).
- CCU Camera Control Unit
- video signals, audio signals, etc. generated by the camera head unit are transmitted as main line signals from the camera head unit to the camera control unit, while monitoring from the camera control unit to the camera head unit is performed by the camera head unit.
- Video signals, contact audio signals, etc. are transmitted.
- transmission from the camera head unit to the camera control unit is referred to as a downlink (Down Link: DL)
- transmission from the camera control unit to the camera head unit is referred to as an uplink (Up Link: UL).
- DL Down Link
- Up Link Up Link
- the transmission device of the present invention is a transmission device that transmits and receives video signals bidirectionally via a single transmission line, and the transmission side uses a calibration signal having a bandwidth that is at least the transmission bandwidth or more as the transmission line.
- the transmission side calculates the SN ratio for each frequency of the transmission line based on the received calibration signal, calculates the optimal transmission bandwidth that maximizes the transmission capacity based on the SN ratio, and the transmission side is the optimal.
- the transmission bandwidth is divided into a plurality of divisions, and a modulation scheme that satisfies the required S / N ratio within the divided frequency band is selected.
- the transmission apparatus of the present invention is the above-described transmission apparatus, wherein the transmission side further divides the video signal in terms of time.
- the transmission apparatus of the present invention is the above-described transmission apparatus, wherein the transmission path is a triax cable.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
- Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)
- Studio Devices (AREA)
Abstract
The purpose of the present invention is to optimize the bandwidth and the modulation method for a transmission cable to achieve stable transmission. A transmission device according to the present invention is for bidirectionally transmitting/receiving a video signal via one transmission line and is characterized in that a transmission side transmits to the transmission line a calibration signal having a bandwidth equal to or larger than the transmission bandwidth, a receiving side calculates a signal-to-noise ratio for each frequency of the transmission line on the basis of the received calibration signal and calculates an optimal transmission bandwidth that maximizes the transmission capacity on the basis of the signal-to-noise ratio, and the transmission side divides the optimal transmission bandwidth into a plurality of bandwidths and selects a modulation method that satisfies a required signal-to-noise ratio in the divided frequency bands.
Description
本発明は、伝送装置に関するものである。
The present invention relates to a transmission apparatus.
放送用に用いられるテレビジョンカメラ装置は、一般に、光学像を電気信号に変換するカメラヘッド部と、この電気信号を各種整形処理し、カメラヘッド部を制御するカメラ制御部(CCU:Camera Control Unit)よりなる。ここで、カメラヘッド部からカメラ制御部へは、カメラヘッド部で生成される映像信号、音声信号等が本線信号として伝送され、一方、カメラ制御部からカメラヘッド部へはカメラヘッド部でのモニタ用の映像信号、連絡用の音声信号等が伝送される。
以下の説明においては、カメラヘッド部からカメラ制御部への伝送を下り回線(Down Link:DL)と称し、カメラ制御部からカメラヘッド部への伝送を上り回線(Up Link:UL)と称することにする。これらのDL、UL伝送を、ケーブルを用いて伝送する場合、電源用、グランド用、信号伝送用の3本の同軸ケーブルが1組となったトライアックスケーブルが使用されることが多い。
このように、トライアックスケーブルでは、DL、UL伝送を信号伝送用の1本のケーブルを用いて伝送する。 A television camera apparatus used for broadcasting generally has a camera head unit that converts an optical image into an electric signal, and a camera control unit (CCU: Camera Control Unit) that performs various shaping processes on the electric signal and controls the camera head unit. ). Here, video signals, audio signals, etc. generated by the camera head unit are transmitted as main line signals from the camera head unit to the camera control unit, while monitoring from the camera control unit to the camera head unit is performed by the camera head unit. Video signals, contact audio signals, etc. are transmitted.
In the following description, transmission from the camera head unit to the camera control unit is referred to as a downlink (Down Link: DL), and transmission from the camera control unit to the camera head unit is referred to as an uplink (Up Link: UL). To. When these DL and UL transmissions are transmitted using cables, a triax cable in which three coaxial cables for power supply, ground, and signal transmission are combined is often used.
Thus, with a triax cable, DL and UL transmission are transmitted using one cable for signal transmission.
以下の説明においては、カメラヘッド部からカメラ制御部への伝送を下り回線(Down Link:DL)と称し、カメラ制御部からカメラヘッド部への伝送を上り回線(Up Link:UL)と称することにする。これらのDL、UL伝送を、ケーブルを用いて伝送する場合、電源用、グランド用、信号伝送用の3本の同軸ケーブルが1組となったトライアックスケーブルが使用されることが多い。
このように、トライアックスケーブルでは、DL、UL伝送を信号伝送用の1本のケーブルを用いて伝送する。 A television camera apparatus used for broadcasting generally has a camera head unit that converts an optical image into an electric signal, and a camera control unit (CCU: Camera Control Unit) that performs various shaping processes on the electric signal and controls the camera head unit. ). Here, video signals, audio signals, etc. generated by the camera head unit are transmitted as main line signals from the camera head unit to the camera control unit, while monitoring from the camera control unit to the camera head unit is performed by the camera head unit. Video signals, contact audio signals, etc. are transmitted.
In the following description, transmission from the camera head unit to the camera control unit is referred to as a downlink (Down Link: DL), and transmission from the camera control unit to the camera head unit is referred to as an uplink (Up Link: UL). To. When these DL and UL transmissions are transmitted using cables, a triax cable in which three coaxial cables for power supply, ground, and signal transmission are combined is often used.
Thus, with a triax cable, DL and UL transmission are transmitted using one cable for signal transmission.
従来、映像信号、音声信号等をMPEG-2(Moving Picture Experts Group 2)やH.264などの映像符号化によりデジタル化し、直交周波数分割多重(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:OFDM)方式などのデジタル変調方式を用いた伝送が用いられている。そしてDL、ULそれぞれに対して変調信号を生成し、これらを異なる周波数で多重して伝送する周波数分割多重方式による双方向伝送が行われている。カメラ映像伝送では一般的に、DLが本線信号を伝送し、ULがモニタ信号を伝送するため、DLの方が広い帯域幅を必要とする。この周波数分割多重による双方向伝送のスペクトル配置を図3に示す。図3では低域周波数にDLスペクトルを配置し、高域周波数にULスペクトルを配置している。このように、周波数を分割して伝送することで、1本のケーブルで双方向伝送を行うことが可能となる。
Conventionally, MPEG-2 (Moving Picture Experts Group 2) and H.264 have been used for video and audio signals. Digitized by video coding such as H.264, and transmission using a digital modulation method such as an Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) method is used. Then, bi-directional transmission is performed by a frequency division multiplexing method in which modulated signals are generated for each of DL and UL, and these signals are multiplexed and transmitted at different frequencies. In the camera video transmission, generally, DL transmits a main line signal, and UL transmits a monitor signal. Therefore, DL requires a wider bandwidth. FIG. 3 shows the spectrum arrangement of bidirectional transmission by frequency division multiplexing. In FIG. 3, the DL spectrum is arranged at the low frequency and the UL spectrum is arranged at the high frequency. In this way, by dividing the frequency and transmitting, it is possible to perform bidirectional transmission with a single cable.
先行技術文献としては、例えば、特許文献1に、相手の送受信装置の受信に際し、基準となるBER(Bit Error Rate、ビット誤り率)およびCNR(Carrier to Noise ratio、搬送波対雑音比)を確保し、できるだけ少ない送信電力で送信できる発明が開示されている。
As the prior art documents, for example, in Patent Document 1, the BER (Bit Error Rate) and CNR (Carrier to Noise ratio) are ensured when receiving the other transmitting / receiving device. An invention that can transmit with as little transmission power as possible is disclosed.
上記に記載した従来技術において、一般的に用いられる伝送ケーブルの周波数特性を図4に示す。図4は単位メートル当たりのケーブルの減衰量を示している。これから分かるように、高周波になるにつれて減衰量が大きくなる。
このような伝送ケーブルを用いた伝送を行う場合の例について説明する。図5は例えば、ケーブル長が100mの時のそれぞれの受信端で観測した受信スペクトルを示している。また、図5には受信アンプで混入する熱雑音も記載している。
この場合では、ケーブルによる減衰により高周波のスペクトル、即ちULスペクトルのレベルが若干減衰しているが、ケーブル長も短く、減衰量も少ないため、熱雑音に対するSN比(Signal to Noise ratio、信号対雑音比)も大きい。従って、ケーブル長100mの伝送では問題なく伝送を行うことが可能である。
次に、ケーブル長が1kmの場合の受信スペクトルを図6に示す。この場合では、DLのスペクトルはケーブルによる減衰が少ないため、SN比も高く問題なく伝送が実現できるが、ULの高い周波数ではSN比が大きく劣化し、正しい伝送を行うことができない。このように、ケーブル長が長い場合には周波数分割多重方式で伝送を行うと、DL伝送特性とUL伝送特性に大きな差が生じてしまうことがある。
そのため、周波数分割多重方式で伝送を行う場合には、ケーブルによる減衰の大きい高周波スペクトルのSN比を、誤りが生じることのないSN比(所要SN比)になるようにケーブル長を短く制限する必要がある。
本発明の目的は、伝送ケーブルに対して帯域幅、変調方式の最適化を行うことで安定伝送を図ることである。 FIG. 4 shows the frequency characteristics of a transmission cable that is generally used in the conventional technology described above. FIG. 4 shows the attenuation of the cable per unit meter. As can be seen, the attenuation increases as the frequency increases.
An example in the case of performing transmission using such a transmission cable will be described. FIG. 5 shows, for example, the reception spectrum observed at each receiving end when the cable length is 100 m. FIG. 5 also shows thermal noise mixed in by the receiving amplifier.
In this case, the level of the high-frequency spectrum, that is, the UL spectrum is slightly attenuated due to attenuation by the cable, but since the cable length is short and the attenuation is small, the signal-to-noise ratio (Signal to Noise ratio) Ratio) is also large. Therefore, transmission with a cable length of 100 m can be performed without any problem.
Next, FIG. 6 shows a reception spectrum when the cable length is 1 km. In this case, since the DL spectrum is less attenuated by the cable, the signal-to-noise ratio is high and transmission can be realized without any problem. However, the signal-to-noise ratio is greatly deteriorated at a high UL frequency, and correct transmission cannot be performed. In this way, when the cable length is long, transmission using the frequency division multiplexing method may cause a large difference between the DL transmission characteristic and the UL transmission characteristic.
Therefore, when transmission is performed by frequency division multiplexing, it is necessary to limit the cable length to be short so that the SN ratio of the high-frequency spectrum with high attenuation by the cable becomes an SN ratio (necessary SN ratio) that does not cause an error. There is.
An object of the present invention is to achieve stable transmission by optimizing a bandwidth and a modulation method for a transmission cable.
このような伝送ケーブルを用いた伝送を行う場合の例について説明する。図5は例えば、ケーブル長が100mの時のそれぞれの受信端で観測した受信スペクトルを示している。また、図5には受信アンプで混入する熱雑音も記載している。
この場合では、ケーブルによる減衰により高周波のスペクトル、即ちULスペクトルのレベルが若干減衰しているが、ケーブル長も短く、減衰量も少ないため、熱雑音に対するSN比(Signal to Noise ratio、信号対雑音比)も大きい。従って、ケーブル長100mの伝送では問題なく伝送を行うことが可能である。
次に、ケーブル長が1kmの場合の受信スペクトルを図6に示す。この場合では、DLのスペクトルはケーブルによる減衰が少ないため、SN比も高く問題なく伝送が実現できるが、ULの高い周波数ではSN比が大きく劣化し、正しい伝送を行うことができない。このように、ケーブル長が長い場合には周波数分割多重方式で伝送を行うと、DL伝送特性とUL伝送特性に大きな差が生じてしまうことがある。
そのため、周波数分割多重方式で伝送を行う場合には、ケーブルによる減衰の大きい高周波スペクトルのSN比を、誤りが生じることのないSN比(所要SN比)になるようにケーブル長を短く制限する必要がある。
本発明の目的は、伝送ケーブルに対して帯域幅、変調方式の最適化を行うことで安定伝送を図ることである。 FIG. 4 shows the frequency characteristics of a transmission cable that is generally used in the conventional technology described above. FIG. 4 shows the attenuation of the cable per unit meter. As can be seen, the attenuation increases as the frequency increases.
An example in the case of performing transmission using such a transmission cable will be described. FIG. 5 shows, for example, the reception spectrum observed at each receiving end when the cable length is 100 m. FIG. 5 also shows thermal noise mixed in by the receiving amplifier.
In this case, the level of the high-frequency spectrum, that is, the UL spectrum is slightly attenuated due to attenuation by the cable, but since the cable length is short and the attenuation is small, the signal-to-noise ratio (Signal to Noise ratio) Ratio) is also large. Therefore, transmission with a cable length of 100 m can be performed without any problem.
Next, FIG. 6 shows a reception spectrum when the cable length is 1 km. In this case, since the DL spectrum is less attenuated by the cable, the signal-to-noise ratio is high and transmission can be realized without any problem. However, the signal-to-noise ratio is greatly deteriorated at a high UL frequency, and correct transmission cannot be performed. In this way, when the cable length is long, transmission using the frequency division multiplexing method may cause a large difference between the DL transmission characteristic and the UL transmission characteristic.
Therefore, when transmission is performed by frequency division multiplexing, it is necessary to limit the cable length to be short so that the SN ratio of the high-frequency spectrum with high attenuation by the cable becomes an SN ratio (necessary SN ratio) that does not cause an error. There is.
An object of the present invention is to achieve stable transmission by optimizing a bandwidth and a modulation method for a transmission cable.
本発明の伝送装置は、一つの伝送路を介して双方向に映像信号を送受する伝送装置であって、送信側は少なくとも伝送帯域幅以上の帯域幅を有するキャリブレーション用の信号を伝送路に送出し、受信側は受信したキャリブレーション信号に基づいて伝送路の周波数毎のSN比を算出し、該SN比に基づいて伝送容量を最大化する最適伝送帯域幅を算出し、送信側は最適伝送帯域幅を複数に分割して当該分割周波数帯域内で所要SN比を満足する変調方式を選定することを特徴とする。
The transmission device of the present invention is a transmission device that transmits and receives video signals bidirectionally via a single transmission line, and the transmission side uses a calibration signal having a bandwidth that is at least the transmission bandwidth or more as the transmission line. The transmission side calculates the SN ratio for each frequency of the transmission line based on the received calibration signal, calculates the optimal transmission bandwidth that maximizes the transmission capacity based on the SN ratio, and the transmission side is the optimal The transmission bandwidth is divided into a plurality of divisions, and a modulation scheme that satisfies the required S / N ratio within the divided frequency band is selected.
また、本発明の伝送装置は、上記の伝送装置であって、送信側は映像信号をさらに時間的に分割することを特徴とする。
The transmission apparatus of the present invention is the above-described transmission apparatus, wherein the transmission side further divides the video signal in terms of time.
さらに、本発明の伝送装置は、上記の伝送装置であって、伝送路がトライアックスケーブルであることを特徴とする。
Furthermore, the transmission apparatus of the present invention is the above-described transmission apparatus, wherein the transmission path is a triax cable.
本発明によれば、伝送ケーブルに対して帯域幅、変調方式の最適化を行うことで安定伝送を図ることができる。
According to the present invention, stable transmission can be achieved by optimizing the bandwidth and modulation method for the transmission cable.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
本発明の第一の実施例について図1を用いて詳細に説明する。
図1は本発明の一実施例に係る伝送装置のブロック図である。
図1において、伝送装置は、カメラヘッド部110とカメラ制御部120と伝送ケーブル130で構成されている。
カメラヘッド部110は、既知信号発生部111、適応変調送信部112、選択部113、受信部114、SN比判定部115、適応変調制御部116、時分割選択部117で構成されている。
カメラ制御部120は、既知信号発生部121、適応変調送信部122、選択部123、受信部124、SN比判定部125、適応変調制御部126、時分割選択部127で構成されている。
伝送路である伝送ケーブル130は、トライアックスケーブルであってもよい。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
A first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 1 is a block diagram of a transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
In FIG. 1, the transmission apparatus includes a camera head unit 110, a camera control unit 120, and atransmission cable 130.
The camera head unit 110 includes a knownsignal generation unit 111, an adaptive modulation transmission unit 112, a selection unit 113, a reception unit 114, an SN ratio determination unit 115, an adaptive modulation control unit 116, and a time division selection unit 117.
The camera control unit 120 includes a knownsignal generation unit 121, an adaptive modulation transmission unit 122, a selection unit 123, a reception unit 124, an SN ratio determination unit 125, an adaptive modulation control unit 126, and a time division selection unit 127.
Thetransmission cable 130 which is a transmission path may be a triax cable.
本発明の第一の実施例について図1を用いて詳細に説明する。
図1は本発明の一実施例に係る伝送装置のブロック図である。
図1において、伝送装置は、カメラヘッド部110とカメラ制御部120と伝送ケーブル130で構成されている。
カメラヘッド部110は、既知信号発生部111、適応変調送信部112、選択部113、受信部114、SN比判定部115、適応変調制御部116、時分割選択部117で構成されている。
カメラ制御部120は、既知信号発生部121、適応変調送信部122、選択部123、受信部124、SN比判定部125、適応変調制御部126、時分割選択部127で構成されている。
伝送路である伝送ケーブル130は、トライアックスケーブルであってもよい。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
A first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 1 is a block diagram of a transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
In FIG. 1, the transmission apparatus includes a camera head unit 110, a camera control unit 120, and a
The camera head unit 110 includes a known
The camera control unit 120 includes a known
The
次に、ケーブル長に応じて最適な伝送方式と伝送帯域幅を選定するためキャリブレーション処理について図7を用いて説明する。
図7は本発明の一実施例に係る伝送装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
ケーブル長に応じて最適な伝送方式と伝送帯域幅を選定は2つの処理ステップによる。
図7において、上のタイミングチャートがカメラヘッド部を示し、下のタイミングチャートがカメラ制御部を示している。また、四角の実線は送信信号を示し、点線は受信信号を示している。
更に、カメラヘッド部とカメラ制御部間でのDL、ULの双方向伝送を時間的に分割して伝送を行う時分割分割多重方式について説明を行うが、単方向の伝送であってもよい。 Next, calibration processing for selecting an optimal transmission method and transmission bandwidth according to the cable length will be described with reference to FIG.
FIG. 7 is a timing chart for explaining the operation of the transmission apparatus according to the embodiment of the present invention.
Selection of the optimal transmission method and transmission bandwidth according to the cable length is based on two processing steps.
In FIG. 7, the upper timing chart indicates the camera head unit, and the lower timing chart indicates the camera control unit. A square solid line indicates a transmission signal, and a dotted line indicates a reception signal.
Furthermore, although the time division division multiplexing system in which bi-directional transmission of DL and UL between the camera head unit and the camera control unit is divided in terms of time will be described, unidirectional transmission may be used.
図7は本発明の一実施例に係る伝送装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
ケーブル長に応じて最適な伝送方式と伝送帯域幅を選定は2つの処理ステップによる。
図7において、上のタイミングチャートがカメラヘッド部を示し、下のタイミングチャートがカメラ制御部を示している。また、四角の実線は送信信号を示し、点線は受信信号を示している。
更に、カメラヘッド部とカメラ制御部間でのDL、ULの双方向伝送を時間的に分割して伝送を行う時分割分割多重方式について説明を行うが、単方向の伝送であってもよい。 Next, calibration processing for selecting an optimal transmission method and transmission bandwidth according to the cable length will be described with reference to FIG.
FIG. 7 is a timing chart for explaining the operation of the transmission apparatus according to the embodiment of the present invention.
Selection of the optimal transmission method and transmission bandwidth according to the cable length is based on two processing steps.
In FIG. 7, the upper timing chart indicates the camera head unit, and the lower timing chart indicates the camera control unit. A square solid line indicates a transmission signal, and a dotted line indicates a reception signal.
Furthermore, although the time division division multiplexing system in which bi-directional transmission of DL and UL between the camera head unit and the camera control unit is divided in terms of time will be described, unidirectional transmission may be used.
まず、キャリブレーション処理について説明する。
キャリブレーション処理では、カメラヘッド部110に具備されている既知信号発生部111からキャリブレーション用の信号を生成する。キャリブレーション信号はケーブル伝送に使用できる最も低い周波数から最も高い周波数までをカバーする広帯域信号を発生し、選択部113に送出する。選択部113では、キャリブレーション処理期間は既知信号発生部111を選択して出力するように動作し、データ伝送処理期間では適応変調送信部112からの信号を選択して出力するように動作する。
キャリブレーション処理期間では、既知信号発生部111からの広帯域既知信号を出力し、時分割選択部117に送出する。 First, the calibration process will be described.
In the calibration process, a calibration signal is generated from the knownsignal generator 111 provided in the camera head unit 110. The calibration signal generates a wideband signal covering from the lowest frequency to the highest frequency that can be used for cable transmission, and sends it to the selection unit 113. The selection unit 113 operates to select and output the known signal generation unit 111 during the calibration processing period, and operates to select and output the signal from the adaptive modulation transmission unit 112 during the data transmission processing period.
In the calibration processing period, a broadband known signal from the knownsignal generator 111 is output and sent to the time division selector 117.
キャリブレーション処理では、カメラヘッド部110に具備されている既知信号発生部111からキャリブレーション用の信号を生成する。キャリブレーション信号はケーブル伝送に使用できる最も低い周波数から最も高い周波数までをカバーする広帯域信号を発生し、選択部113に送出する。選択部113では、キャリブレーション処理期間は既知信号発生部111を選択して出力するように動作し、データ伝送処理期間では適応変調送信部112からの信号を選択して出力するように動作する。
キャリブレーション処理期間では、既知信号発生部111からの広帯域既知信号を出力し、時分割選択部117に送出する。 First, the calibration process will be described.
In the calibration process, a calibration signal is generated from the known
In the calibration processing period, a broadband known signal from the known
時分割選択部117ではDL送信期間は選択部113からの信号を選択して出力する。キャリブレーション期間のDL伝送期間では、伝送ケーブル130にキャリブレーション用の広帯域既知信号を送出する。
広帯域既知信号は伝送ケーブル130を経由して、カメラ制御部120に伝送される。この際、図4に示すように、長いケーブル長を使用する場合には、高い周波数での減衰量が大きくなる。この広帯域既知信号のカメラヘッド部110での送信信号とカメラ制御部120の受信信号の信号レベルの特性を図8に示す。図8は広帯域既知信号の送信信号と受信信号の特性例を示す図である。 The timedivision selection unit 117 selects and outputs the signal from the selection unit 113 during the DL transmission period. In the DL transmission period of the calibration period, a broadband known signal for calibration is transmitted to the transmission cable 130.
The broadband known signal is transmitted to the camera control unit 120 via thetransmission cable 130. At this time, as shown in FIG. 4, when a long cable length is used, the amount of attenuation at a high frequency increases. FIG. 8 shows signal level characteristics of a transmission signal of the wideband known signal from the camera head unit 110 and a reception signal of the camera control unit 120. FIG. 8 is a diagram illustrating an example of characteristics of a transmission signal and a reception signal of a broadband known signal.
広帯域既知信号は伝送ケーブル130を経由して、カメラ制御部120に伝送される。この際、図4に示すように、長いケーブル長を使用する場合には、高い周波数での減衰量が大きくなる。この広帯域既知信号のカメラヘッド部110での送信信号とカメラ制御部120の受信信号の信号レベルの特性を図8に示す。図8は広帯域既知信号の送信信号と受信信号の特性例を示す図である。 The time
The broadband known signal is transmitted to the camera control unit 120 via the
時分割選択部117では伝送ケーブル130を経由した広帯域既知信号が入力され、このタイミングではカメラ制御部は受信期間となり、時分割選択部117では伝送ケーブル130からの信号を受信部114及び、SN比判定部115に出力する。
キャリブレーション期間ではSN比判定部115には図8に示すような受信スペクトルが入力され、SN比判定部115では周波数毎のSN比を測定する。 The timedivision selection unit 117 receives a known broadband signal via the transmission cable 130. At this timing, the camera control unit enters a reception period. The time division selection unit 117 receives the signal from the transmission cable 130 as the reception unit 114 and the SN ratio. It outputs to the determination part 115.
In the calibration period, a reception spectrum as shown in FIG. 8 is input to the SNratio determination unit 115, and the SN ratio determination unit 115 measures the SN ratio for each frequency.
キャリブレーション期間ではSN比判定部115には図8に示すような受信スペクトルが入力され、SN比判定部115では周波数毎のSN比を測定する。 The time
In the calibration period, a reception spectrum as shown in FIG. 8 is input to the SN
次に、SN比の算出方法の二つの具体例について説明する。
第一の具体例として、受信信号を高速フーリエ変換(FFT)等の周波数解析処理により、周波数毎の受信信号レベルを観測し、各周波数で熱雑音とのレベル差を算出することにより、周波数毎のSN比を測定する。 Next, two specific examples of the SN ratio calculation method will be described.
As a first specific example, the received signal level is observed for each frequency by frequency analysis processing such as Fast Fourier Transform (FFT), and the level difference from thermal noise is calculated for each frequency. The S / N ratio is measured.
第一の具体例として、受信信号を高速フーリエ変換(FFT)等の周波数解析処理により、周波数毎の受信信号レベルを観測し、各周波数で熱雑音とのレベル差を算出することにより、周波数毎のSN比を測定する。 Next, two specific examples of the SN ratio calculation method will be described.
As a first specific example, the received signal level is observed for each frequency by frequency analysis processing such as Fast Fourier Transform (FFT), and the level difference from thermal noise is calculated for each frequency. The S / N ratio is measured.
また、第二の具体例は、第一の具体例と同様にFFT等の周波数解析処理を施し、伝送信号は既知信号であることを利用し、伝送ケーブル130の周波数特性を算出する。この周波数特性の算出方式には種々の方式が挙げられる。例えば、受信信号と既知信号の除算を行う。有線伝送であるため、伝送路の変動がないものとして、除算結果に対して時間方向にフィルタ処理することで、熱雑音による擾乱成分を除去し、伝送ケーブル130の周波数特性を可能な限り高精度に算出する。この方式は無線信号処理ではチャネル推定処理と称されている。そして、除算結果と時間フィルタを施したケーブルの周波数特性とを除算すると、熱雑音が混入されていない場合には、その除算結果は“1”となる。しかし、熱雑音の混入により、“1”の値がずれるため、複数回のキャリブレーション試行を行い、除算結果の分散を算出することでSN比を測定することが可能となる。
Also, in the second specific example, frequency analysis processing such as FFT is performed as in the first specific example, and the frequency characteristic of the transmission cable 130 is calculated using the fact that the transmission signal is a known signal. There are various methods for calculating the frequency characteristic. For example, the received signal and the known signal are divided. Since it is wired transmission, it is assumed that there is no fluctuation in the transmission path, and the division result is filtered in the time direction to remove disturbance components due to thermal noise, and the frequency characteristics of the transmission cable 130 are as accurate as possible. To calculate. This method is called channel estimation processing in radio signal processing. Then, when the division result and the frequency characteristic of the cable subjected to the time filter are divided, the division result becomes “1” when no thermal noise is mixed. However, since the value of “1” shifts due to the mixing of thermal noise, the SN ratio can be measured by performing a plurality of calibration trials and calculating the variance of the division result.
図7におけるDL伝送の広帯域既知信号の伝送が完了すると、UL伝送の広帯域既知信号の伝送を開始する。これは、送信と受信を時分割的に分割して伝送するため、カメラ制御120部が送信期間の場合(UL伝送)には、カメラヘッド部110と同様に、既知信号発生部121から広帯域既知信号を出力する。既知信号発生部121からの信号は選択部123、時分割選択部127を経由して伝送ケーブル130に送出される。
When transmission of the DL known broadband known signal in FIG. 7 is completed, transmission of the UL known broadband known signal is started. This is because transmission and reception are divided and transmitted in a time-sharing manner. Therefore, when the camera control unit 120 is in the transmission period (UL transmission), the wideband known from the known signal generation unit 121 is the same as the camera head unit 110. Output a signal. A signal from the known signal generator 121 is sent to the transmission cable 130 via the selector 123 and the time division selector 127.
伝送ケーブル130から出力される信号は、受信部114とSN比判定部115に接続され、SN比判定部115では前述したSN比判定部125と同様の処理により周波数毎のSN比を算出する。
以上の処理により、伝送ケーブル130の周波数毎のSN比がカメラヘッド部110とカメラ制御部120にてそれぞれ算出される。DL、UL共に同一の伝送ケーブル130を経由しているため、上記のSN比はDL、ULで同一の値となる。
カメラヘッド部110のSN比判定部115の出力は、適応変調制御部116に入力され、カメラ制御部120も同様に、SN比判定部125の出力は適応変調制御部126に入力される。 The signal output from thetransmission cable 130 is connected to the reception unit 114 and the SN ratio determination unit 115, and the SN ratio determination unit 115 calculates the SN ratio for each frequency by the same processing as the SN ratio determination unit 125 described above.
With the above processing, the SN ratio for each frequency of thetransmission cable 130 is calculated by the camera head unit 110 and the camera control unit 120, respectively. Since both DL and UL pass through the same transmission cable 130, the above S / N ratio has the same value for DL and UL.
The output of the SNratio determination unit 115 of the camera head unit 110 is input to the adaptive modulation control unit 116, and similarly, the output of the SN ratio determination unit 125 is input to the adaptive modulation control unit 126.
以上の処理により、伝送ケーブル130の周波数毎のSN比がカメラヘッド部110とカメラ制御部120にてそれぞれ算出される。DL、UL共に同一の伝送ケーブル130を経由しているため、上記のSN比はDL、ULで同一の値となる。
カメラヘッド部110のSN比判定部115の出力は、適応変調制御部116に入力され、カメラ制御部120も同様に、SN比判定部125の出力は適応変調制御部126に入力される。 The signal output from the
With the above processing, the SN ratio for each frequency of the
The output of the SN
ところで、前述したように本発明の一実施例では、変調信号として伝送帯域を複数のサブキャリアに分割して伝送を行うOFDM方式である。
なお、変調方式はOFDM方式に類して、伝送帯域を複数に分割して伝送を行う方式であってもよい。 By the way, as described above, in one embodiment of the present invention, an OFDM system is used in which transmission is performed by dividing a transmission band into a plurality of subcarriers as a modulated signal.
Note that the modulation scheme may be a scheme in which transmission is performed by dividing a transmission band into a plurality of transmissions, similar to the OFDM scheme.
なお、変調方式はOFDM方式に類して、伝送帯域を複数に分割して伝送を行う方式であってもよい。 By the way, as described above, in one embodiment of the present invention, an OFDM system is used in which transmission is performed by dividing a transmission band into a plurality of subcarriers as a modulated signal.
Note that the modulation scheme may be a scheme in which transmission is performed by dividing a transmission band into a plurality of transmissions, similar to the OFDM scheme.
適応変調制御部116,126は、伝送ケーブル130の周波数毎のSN比に基づき、最も伝送容量が大きくなるように、各サブキャリアに割り当てる変調多値数を制御する。
Adaptive modulation control sections 116 and 126 control the number of modulation multilevels assigned to each subcarrier based on the SN ratio for each frequency of transmission cable 130 so as to maximize the transmission capacity.
次に、有線伝送環境下での、適応変調方式、及び最適周波数帯域幅の選定について説明する。
一般的なシャノンの通信路容量定理によれば、通信路容量はSN比と帯域幅BWに依存し、(式1)で表される。
ここで、ケーブル伝送では図8に示すように周波数毎のSN比が大きく異なるため、サブキャリア毎のSN比も異なり、また、ケーブルであるため無線伝送と異なり、帯域幅BWの制限もない。
このことから、有線伝送に対してシャノンの通信路容量定理を適用すると、(式2)として表される。
Next, selection of an adaptive modulation scheme and an optimum frequency bandwidth in a wired transmission environment will be described.
According to the general Shannon channel capacity theorem, the channel capacity depends on the SN ratio and the bandwidth BW, and is expressed by (Equation 1).
Here, in the cable transmission, the SN ratio for each frequency is greatly different as shown in FIG. 8, so that the SN ratio for each subcarrier is also different, and since the cable is a cable, there is no restriction on the bandwidth BW unlike the wireless transmission.
From this, applying Shannon's channel capacity theorem to wired transmission is expressed as (Equation 2).
一般的なシャノンの通信路容量定理によれば、通信路容量はSN比と帯域幅BWに依存し、(式1)で表される。
このことから、有線伝送に対してシャノンの通信路容量定理を適用すると、(式2)として表される。
According to the general Shannon channel capacity theorem, the channel capacity depends on the SN ratio and the bandwidth BW, and is expressed by (Equation 1).
From this, applying Shannon's channel capacity theorem to wired transmission is expressed as (Equation 2).
次に、(式2)、(式3)について説明する。
(式2)は、サブキャリアの変数をωとし、伝送帯域の開始周波数をωst、終了周波数をωenとすると、帯域幅BWはBW=ωen-ωstとなる。
また、変数αに関しては、(式1)で示されるシャノンの通信路容量定理で示される通信路容量は理論的な限界値であり、装置化を考慮した現実の伝送容量はそれを下回る。そのため、変数αは現実のシステムにおける伝送容量の劣化量を示すために設けられており、α<1となる。 Next, (Expression 2) and (Expression 3) will be described.
In (Expression 2), if the variable of the subcarrier is ω, the start frequency of the transmission band is ωst, and the end frequency is ωen, the bandwidth BW is BW = ωen−ωst.
As for the variable α, the channel capacity indicated by Shannon's channel capacity theorem shown in (Equation 1) is a theoretical limit value, and the actual transmission capacity considering device implementation is lower than that. Therefore, the variable α is provided to indicate the amount of deterioration of the transmission capacity in the actual system, and α <1.
(式2)は、サブキャリアの変数をωとし、伝送帯域の開始周波数をωst、終了周波数をωenとすると、帯域幅BWはBW=ωen-ωstとなる。
また、変数αに関しては、(式1)で示されるシャノンの通信路容量定理で示される通信路容量は理論的な限界値であり、装置化を考慮した現実の伝送容量はそれを下回る。そのため、変数αは現実のシステムにおける伝送容量の劣化量を示すために設けられており、α<1となる。 Next, (Expression 2) and (Expression 3) will be described.
In (Expression 2), if the variable of the subcarrier is ω, the start frequency of the transmission band is ωst, and the end frequency is ωen, the bandwidth BW is BW = ωen−ωst.
As for the variable α, the channel capacity indicated by Shannon's channel capacity theorem shown in (Equation 1) is a theoretical limit value, and the actual transmission capacity considering device implementation is lower than that. Therefore, the variable α is provided to indicate the amount of deterioration of the transmission capacity in the actual system, and α <1.
さらに、[X,L]の記号はXがLよりも大きい場合にはX=Lに制限するためのクリップ関数である。SN比が大きくなると、a・log2{1+SNR(ω,BW)}も大きな値となるが、この値に関しても、現実のシステムを考慮した場合、装置に含まれるシステム雑音により、その上限は制限される。
具体的には、多値変調を行う場合に装置に含まれるシステム雑音を考慮した場合、例えば4096QAM(Quadrature Amplitude Modulation)程度が伝送可能な限界となり、この場合には4096=212であるため、L=12で制限されることになる。
以上が(式2)に関する説明である。 Further, the symbol [X, L] is a clip function for limiting X = L when X is larger than L. As the S / N ratio increases, a · log 2 {1 + SNR (ω, BW)} also increases, but this value is also limited by the system noise included in the device when considering an actual system. Is done.
Specifically, since when considering system noise included in the device when performing multi-level modulation, for example, 4096QAM (Quadrature Amplitude Modulation) degree becomes transmittable limit in this case is 4096 = 2 12, It is limited by L = 12.
The above is the description regarding (Formula 2).
具体的には、多値変調を行う場合に装置に含まれるシステム雑音を考慮した場合、例えば4096QAM(Quadrature Amplitude Modulation)程度が伝送可能な限界となり、この場合には4096=212であるため、L=12で制限されることになる。
以上が(式2)に関する説明である。 Further, the symbol [X, L] is a clip function for limiting X = L when X is larger than L. As the S / N ratio increases, a · log 2 {1 + SNR (ω, BW)} also increases, but this value is also limited by the system noise included in the device when considering an actual system. Is done.
Specifically, since when considering system noise included in the device when performing multi-level modulation, for example, 4096QAM (Quadrature Amplitude Modulation) degree becomes transmittable limit in this case is 4096 = 2 12, It is limited by L = 12.
The above is the description regarding (Formula 2).
次に、(式2)に含まれるSNR(ω,BW)について(式3)を用いて説明する。
SNR(ω,BW)はサブキャリアωと帯域幅BWの関数で表される。SN比は送信電力Pに対して、伝送ケーブル130の特性L(ω)の特性が乗算された結果が受信部124に到達する信号電力となる。この際、伝送ケーブル特性L(ω)は、例えば、図4に示すように、伝送距離により異なる特性となる。
また、雑音成分は受信部124の初段に設けられる低雑音電力増幅器で印可される熱雑音が支配的となり、N0(BW)=kT・BWとなる。
ここで、kはボルツマン定数、Tは絶対温度、BWは帯域幅である。 Next, SNR (ω, BW) included in (Expression 2) will be described using (Expression 3).
SNR (ω, BW) is expressed as a function of subcarrier ω and bandwidth BW. The signal-to-noise ratio is obtained by multiplying the transmission power P by the characteristic L (ω) of thetransmission cable 130 to obtain the signal power that reaches the receiving unit 124. At this time, the transmission cable characteristic L (ω) varies depending on the transmission distance, for example, as shown in FIG.
Further, the noise component is dominated by thermal noise applied by the low noise power amplifier provided at the first stage of the receivingunit 124, and N 0 (BW) = kT · BW.
Here, k is the Boltzmann constant, T is the absolute temperature, and BW is the bandwidth.
SNR(ω,BW)はサブキャリアωと帯域幅BWの関数で表される。SN比は送信電力Pに対して、伝送ケーブル130の特性L(ω)の特性が乗算された結果が受信部124に到達する信号電力となる。この際、伝送ケーブル特性L(ω)は、例えば、図4に示すように、伝送距離により異なる特性となる。
また、雑音成分は受信部124の初段に設けられる低雑音電力増幅器で印可される熱雑音が支配的となり、N0(BW)=kT・BWとなる。
ここで、kはボルツマン定数、Tは絶対温度、BWは帯域幅である。 Next, SNR (ω, BW) included in (Expression 2) will be described using (Expression 3).
SNR (ω, BW) is expressed as a function of subcarrier ω and bandwidth BW. The signal-to-noise ratio is obtained by multiplying the transmission power P by the characteristic L (ω) of the
Further, the noise component is dominated by thermal noise applied by the low noise power amplifier provided at the first stage of the receiving
Here, k is the Boltzmann constant, T is the absolute temperature, and BW is the bandwidth.
次に、(式1)と(式2)を用いて変調方式を最適に制御する適応変調制御部の動作について図9を用いて説明する。
図9は本発明の一実施例に係る伝送装置の適応変調制御部を説明するためのブロック図である。
適応変調制御部116,126は、SN比補正部901、BW可変部902、最適帯域幅算出部903、SN比補正部904、SNR対変調多値数算出部905で構成されている。
適応変調制御部116,126では、SN比判定部115,125により得られたSN比に対して、帯域幅BWを可変しながら、(式2)及び(式3)を計算することで、帯域幅BW対伝送容量Cの関係を得る。 Next, the operation of the adaptive modulation control unit that optimally controls the modulation scheme using (Equation 1) and (Equation 2) will be described with reference to FIG.
FIG. 9 is a block diagram for explaining an adaptive modulation control unit of a transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
The adaptive modulation control units 116 and 126 include an SN ratio correction unit 901, a BW variable unit 902, an optimum bandwidth calculation unit 903, an SN ratio correction unit 904, and an SNR versus modulation multilevel number calculation unit 905.
The adaptive modulation control units 116 and 126 calculate (Equation 2) and (Equation 3) while varying the bandwidth BW with respect to the S / N ratio obtained by the S / N ratio determination units 115 and 125, thereby obtaining the bandwidth. The relationship of width BW to transmission capacity C is obtained.
図9は本発明の一実施例に係る伝送装置の適応変調制御部を説明するためのブロック図である。
適応変調制御部116,126は、SN比補正部901、BW可変部902、最適帯域幅算出部903、SN比補正部904、SNR対変調多値数算出部905で構成されている。
適応変調制御部116,126では、SN比判定部115,125により得られたSN比に対して、帯域幅BWを可変しながら、(式2)及び(式3)を計算することで、帯域幅BW対伝送容量Cの関係を得る。 Next, the operation of the adaptive modulation control unit that optimally controls the modulation scheme using (Equation 1) and (Equation 2) will be described with reference to FIG.
FIG. 9 is a block diagram for explaining an adaptive modulation control unit of a transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
The adaptive
The adaptive
図10は1~3kmの伝送距離における帯域幅BWと伝送容量Cの関係の一例を図示している。
図10では、例えばケーブル長が1.5kmを想定した場合、帯域幅BWが約80MHzの時に最大のビットレート約640Mbpsを実現できることを示している。
この最適帯域幅の算出は、図9のSN比補正部901、BW可変部902、最適帯域幅算出部903にて実施し、この具体的な処理について説明する。 FIG. 10 illustrates an example of the relationship between the bandwidth BW and the transmission capacity C at a transmission distance of 1 to 3 km.
FIG. 10 shows that when the cable length is assumed to be 1.5 km, for example, the maximum bit rate of about 640 Mbps can be realized when the bandwidth BW is about 80 MHz.
The calculation of the optimum bandwidth is performed by the SNratio correction unit 901, the BW variable unit 902, and the optimum bandwidth calculation unit 903 in FIG. 9, and specific processing will be described.
図10では、例えばケーブル長が1.5kmを想定した場合、帯域幅BWが約80MHzの時に最大のビットレート約640Mbpsを実現できることを示している。
この最適帯域幅の算出は、図9のSN比補正部901、BW可変部902、最適帯域幅算出部903にて実施し、この具体的な処理について説明する。 FIG. 10 illustrates an example of the relationship between the bandwidth BW and the transmission capacity C at a transmission distance of 1 to 3 km.
FIG. 10 shows that when the cable length is assumed to be 1.5 km, for example, the maximum bit rate of about 640 Mbps can be realized when the bandwidth BW is about 80 MHz.
The calculation of the optimum bandwidth is performed by the SN
BW可変部902では、図10に示すように最適な帯域幅BWを算出するため、狭い帯域幅から広い帯域幅まで帯域幅BWを可変させ、SN比補正部901に入力する。
また、SN比補正部901にはSN比判定部115,125で算出したSN比が入力される。SN比は帯域幅BWの逆数に比例するため、キャリブレーション期間で算出した際の広帯域既知信号の帯域幅をBW0とするとSN比補正部901での補正後のSNR’(ω,BW)は(式4)となる。
The BW variable unit 902 varies the bandwidth BW from a narrow bandwidth to a wide bandwidth and inputs it to the SN ratio correction unit 901 in order to calculate the optimum bandwidth BW as shown in FIG.
In addition, the SN ratio calculated by the SN ratio determination units 115 and 125 is input to the SN ratio correction unit 901. Since the S / N ratio is proportional to the reciprocal of the bandwidth BW, if the bandwidth of the known broadband signal is BW 0 when calculated in the calibration period, the SNR ′ (ω, BW) corrected by the S / N ratio correction unit 901 is (Expression 4)
また、SN比補正部901にはSN比判定部115,125で算出したSN比が入力される。SN比は帯域幅BWの逆数に比例するため、キャリブレーション期間で算出した際の広帯域既知信号の帯域幅をBW0とするとSN比補正部901での補正後のSNR’(ω,BW)は(式4)となる。
In addition, the SN ratio calculated by the SN
補正後のSNR’(ω,BW)は最適帯域幅算出部903に入力され、最適帯域幅算出部903ではSNR’(ω,BW)を(式2)に代入して、(式2)の計算を実施する。この処理をBW可変部902によるBWの可変を行いながら実施することで図10に示す伝送容量C(BW)の特性が得られ、その最大値となる帯域幅BWが最適の帯域幅BWoptとして算出される。
The corrected SNR ′ (ω, BW) is input to the optimum bandwidth calculation unit 903, and the optimum bandwidth calculation unit 903 substitutes SNR ′ (ω, BW) into (Equation 2). Perform the calculation. By performing this process while changing the BW by the BW variable unit 902, the characteristics of the transmission capacity C (BW) shown in FIG. 10 are obtained, and the bandwidth BW that is the maximum value is set as the optimum bandwidth BW opt. Calculated.
図10は帯域幅BWと通信路容量の関係の例を示す図である。
図9の最適帯域幅算出部903からの最適帯域幅BWoptはSN比補正部904に入力され、SN比補正部904のもう一方の入力にはSN比判定部115,125で算出したSN比が入力される。SN比補正部904では(式5)に示すように、最適帯域幅BWoptに対応する補正SN比のSNR’(ω,BWopt)を算出する。
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the relationship between the bandwidth BW and the channel capacity.
The optimum bandwidth BW opt from the optimumbandwidth calculation unit 903 in FIG. 9 is input to the SN ratio correction unit 904, and the SN ratio calculated by the SN ratio determination units 115 and 125 is input to the other input of the SN ratio correction unit 904. Is entered. As shown in (Equation 5), the SN ratio correction unit 904 calculates the SNR ′ (ω, BW opt ) of the correction SN ratio corresponding to the optimum bandwidth BW opt .
図9の最適帯域幅算出部903からの最適帯域幅BWoptはSN比補正部904に入力され、SN比補正部904のもう一方の入力にはSN比判定部115,125で算出したSN比が入力される。SN比補正部904では(式5)に示すように、最適帯域幅BWoptに対応する補正SN比のSNR’(ω,BWopt)を算出する。
The optimum bandwidth BW opt from the optimum
図9のSNR対変調多値数算出部905にはSN比補正部904からのSN比が入力される。SNR対変調多値数算出部905では図11に示すように、補正SN比に対して、各サブキャリアで所要SN比を満たす変調多値数が割り当てられる。図11は本発明の一実施例に係る伝送装置のSN比と所要SN比を満たす変調多値数の割り当てを説明するための図である。
The SN ratio from the SN ratio correction unit 904 is input to the SNR vs. modulation multilevel number calculation unit 905 in FIG. As shown in FIG. 11, the SNR vs. modulation multilevel number calculation unit 905 assigns a modulation multilevel number that satisfies the required SN ratio in each subcarrier to the corrected SN ratio. FIG. 11 is a diagram for explaining the assignment of the modulation multilevel number satisfying the SN ratio and the required SN ratio of the transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
以上の処理がキャリブレーション期間に実施され、その後、データ伝送期間に移行する。
サブキャリア毎に算出された変調多値数の設定は、図1の適応変調送信部112,122に入力され、それぞれDL送信データ、UL送信データに対して変調多値数に応じたマッピングを行う。その後、逆フーリエ変換等の処理を用いてOFDM変調信号を生成する。このOFDM変調信号の生成は周知の技術を使用する。 The above processing is performed during the calibration period, and then the data transmission period starts.
The setting of the modulation multilevel number calculated for each subcarrier is input to the adaptive modulation transmission sections 112 and 122 in FIG. 1, and mapping is performed on the DL transmission data and the UL transmission data according to the modulation multilevel number, respectively. . Thereafter, an OFDM modulation signal is generated using processing such as inverse Fourier transform. A known technique is used to generate the OFDM modulated signal.
サブキャリア毎に算出された変調多値数の設定は、図1の適応変調送信部112,122に入力され、それぞれDL送信データ、UL送信データに対して変調多値数に応じたマッピングを行う。その後、逆フーリエ変換等の処理を用いてOFDM変調信号を生成する。このOFDM変調信号の生成は周知の技術を使用する。 The above processing is performed during the calibration period, and then the data transmission period starts.
The setting of the modulation multilevel number calculated for each subcarrier is input to the adaptive
また、このサブキャリア毎の変調多値数の割り当てや最適伝送帯域幅BWoptは受信部124が変調信号を復調する際に予め通知しておく。これらの情報は変調信号に重畳して伝送しても良いが、別の周波数を用いて受信側に通知しても良く、この通知方法に関しては特に限定しない。
Further, the assignment of the modulation multi-value number for each subcarrier and the optimum transmission bandwidth BW opt are notified in advance when the receiving unit 124 demodulates the modulation signal. Such information may be transmitted by being superimposed on the modulated signal, but may be notified to the receiving side using another frequency, and the notification method is not particularly limited.
データ伝送期間では、図1の選択部113は適応変調送信部112からの信号を選択して出力する。また、DL期間では時分割選択部117は選択部113からの信号を選択して出力する。
時分割選択部117からのDL信号は伝送ケーブル130を経由して時分割選択部127に入力される。DL期間では時分割選択部127は伝送ケーブル130の信号を受信部124に選択して出力する。 In the data transmission period, theselection unit 113 in FIG. 1 selects and outputs a signal from the adaptive modulation transmission unit 112. In the DL period, the time division selection unit 117 selects and outputs a signal from the selection unit 113.
The DL signal from the timedivision selection unit 117 is input to the time division selection unit 127 via the transmission cable 130. In the DL period, the time division selection unit 127 selects and outputs the signal of the transmission cable 130 to the reception unit 124.
時分割選択部117からのDL信号は伝送ケーブル130を経由して時分割選択部127に入力される。DL期間では時分割選択部127は伝送ケーブル130の信号を受信部124に選択して出力する。 In the data transmission period, the
The DL signal from the time
このDL伝送は図7のデータ伝送期間DLにあるBWopt帯域幅変調信号として示している。
受信部124は、送信側で割り当てられたサブキャリア毎の変調多値数に基づいて復調処理を行い、復調結果の信号をDLの受信データとして出力する。このOFDM復調及び誤り訂正復号は周知の技術を使用する。 This DL transmission is shown as a BW opt bandwidth modulated signal in the data transmission period DL of FIG.
The receivingunit 124 performs demodulation processing based on the modulation multi-level number for each subcarrier assigned on the transmission side, and outputs a demodulation result signal as DL reception data. This OFDM demodulation and error correction decoding use well-known techniques.
受信部124は、送信側で割り当てられたサブキャリア毎の変調多値数に基づいて復調処理を行い、復調結果の信号をDLの受信データとして出力する。このOFDM復調及び誤り訂正復号は周知の技術を使用する。 This DL transmission is shown as a BW opt bandwidth modulated signal in the data transmission period DL of FIG.
The receiving
同様に、UL伝送においても、適応変調送信部122により変調信号が生成され、データ伝送期間では選択部123は適応変調送信部122からの信号を選択して出力する。また、UL期間では時分割選択部127は選択部123からの信号を選択して出力する。
時分割選択部127からのUL信号は伝送ケーブル130を経由して時分割選択部117に入力される。UL期間では時分割選択部117は伝送ケーブル130の信号を受信部114に選択して出力する。
このUL伝送は図7のデータ伝送期間DLにあるBWopt帯域幅変調信号として示している。
受信部114は、受信部124と同様に時分割選択部117からの信号に対して復調処理を行い、復調結果の信号をULの受信データとして出力する。 Similarly, in UL transmission, a modulation signal is generated by the adaptivemodulation transmission unit 122, and the selection unit 123 selects and outputs a signal from the adaptive modulation transmission unit 122 in the data transmission period. In the UL period, the time division selection unit 127 selects and outputs a signal from the selection unit 123.
The UL signal from the timedivision selection unit 127 is input to the time division selection unit 117 via the transmission cable 130. In the UL period, the time division selection unit 117 selects and outputs the signal of the transmission cable 130 to the reception unit 114.
This UL transmission is shown as a BW opt bandwidth modulated signal in the data transmission period DL of FIG.
Similarly to the receivingunit 124, the receiving unit 114 performs demodulation processing on the signal from the time division selection unit 117, and outputs a demodulation result signal as UL reception data.
時分割選択部127からのUL信号は伝送ケーブル130を経由して時分割選択部117に入力される。UL期間では時分割選択部117は伝送ケーブル130の信号を受信部114に選択して出力する。
このUL伝送は図7のデータ伝送期間DLにあるBWopt帯域幅変調信号として示している。
受信部114は、受信部124と同様に時分割選択部117からの信号に対して復調処理を行い、復調結果の信号をULの受信データとして出力する。 Similarly, in UL transmission, a modulation signal is generated by the adaptive
The UL signal from the time
This UL transmission is shown as a BW opt bandwidth modulated signal in the data transmission period DL of FIG.
Similarly to the receiving
以上の処理により、用いられる伝送ケーブルの特性に合わせて、帯域幅とサブキャリア毎の変調方式を最適化することで、従来よりも高いビットレートでの双方向データ伝送を実現することが可能となる。
また、上記の説明ではDL期間とUL期間の比率については特に明記していないが、DL/UL時間比率は要求されるシステム要求によって異なる。例えば、本線信号を伝送するDL伝送に対して、モニタ用の信号を伝送するUL伝送の伝送レートの比が2:1である場合には、DL/UL時間比率も2:1に設定すれば良い。 Through the above processing, it is possible to realize bidirectional data transmission at a higher bit rate than before by optimizing the bandwidth and the modulation method for each subcarrier according to the characteristics of the transmission cable used. Become.
In the above description, the ratio between the DL period and the UL period is not specified, but the DL / UL time ratio varies depending on the required system requirements. For example, if the transmission rate ratio of the UL transmission for transmitting the monitoring signal to the DL transmission for transmitting the main line signal is 2: 1, the DL / UL time ratio is also set to 2: 1. good.
また、上記の説明ではDL期間とUL期間の比率については特に明記していないが、DL/UL時間比率は要求されるシステム要求によって異なる。例えば、本線信号を伝送するDL伝送に対して、モニタ用の信号を伝送するUL伝送の伝送レートの比が2:1である場合には、DL/UL時間比率も2:1に設定すれば良い。 Through the above processing, it is possible to realize bidirectional data transmission at a higher bit rate than before by optimizing the bandwidth and the modulation method for each subcarrier according to the characteristics of the transmission cable used. Become.
In the above description, the ratio between the DL period and the UL period is not specified, but the DL / UL time ratio varies depending on the required system requirements. For example, if the transmission rate ratio of the UL transmission for transmitting the monitoring signal to the DL transmission for transmitting the main line signal is 2: 1, the DL / UL time ratio is also set to 2: 1. good.
上記の従来技術で説明した周波数分割多重方式ではケーブル長に応じてDL伝送特性とUL伝送特性が大きく異なっていたが、本発明の一実施例による時分割多重方式では、それらの伝送特性は同程度になるため、安定した伝送が実現できる。
In the frequency division multiplexing system described in the above prior art, the DL transmission characteristic and the UL transmission characteristic are greatly different depending on the cable length. However, in the time division multiplexing system according to the embodiment of the present invention, the transmission characteristics are the same. Therefore, stable transmission can be realized.
次に、本発明の第二の実施例について図2を用いて説明する。
図2は本発明の他の一実施例に係る伝送装置のブロック図である。
図2において、伝送装置は、カメラヘッド部210とカメラ制御部220と伝送ケーブル130で構成されている。
第二の実施例は、図1に示す第一の実施例におけるSN比判定部115,125を省略し、適応変調制御部116,126へのSNR(ω)信号を外部から入力できる構成となっており、それ以外の構成は第一の実施例と同様である。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is a block diagram of a transmission apparatus according to another embodiment of the present invention.
In FIG. 2, the transmission apparatus includes a camera head unit 210, a camera control unit 220, and atransmission cable 130.
In the second embodiment, the SN ratio determination units 115 and 125 in the first embodiment shown in FIG. 1 are omitted, and the SNR (ω) signal to the adaptive modulation control units 116 and 126 can be input from the outside. Other configurations are the same as those of the first embodiment.
図2は本発明の他の一実施例に係る伝送装置のブロック図である。
図2において、伝送装置は、カメラヘッド部210とカメラ制御部220と伝送ケーブル130で構成されている。
第二の実施例は、図1に示す第一の実施例におけるSN比判定部115,125を省略し、適応変調制御部116,126へのSNR(ω)信号を外部から入力できる構成となっており、それ以外の構成は第一の実施例と同様である。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is a block diagram of a transmission apparatus according to another embodiment of the present invention.
In FIG. 2, the transmission apparatus includes a camera head unit 210, a camera control unit 220, and a
In the second embodiment, the SN
第一の実施例ではキャリブレーション処理を行うことにより、伝送ケーブルに応じて最適な伝送を適応的に対応することができた。それに対して、第二の実施例は、あらかじめ伝送ケーブル130の特性が把握できている場合に適した伝送装置を提供することを目的としている。
伝送ケーブル130の特性が把握できているため、SNR(ω)も既知の特性であり、このSNR(ω)は適応変調制御部116,126に入力される。 In the first embodiment, the optimum transmission can be adaptively handled according to the transmission cable by performing the calibration process. On the other hand, the second embodiment aims to provide a transmission apparatus suitable when the characteristics of thetransmission cable 130 can be grasped in advance.
Since the characteristics of thetransmission cable 130 can be grasped, the SNR (ω) is also a known characteristic, and this SNR (ω) is input to the adaptive modulation control units 116 and 126.
伝送ケーブル130の特性が把握できているため、SNR(ω)も既知の特性であり、このSNR(ω)は適応変調制御部116,126に入力される。 In the first embodiment, the optimum transmission can be adaptively handled according to the transmission cable by performing the calibration process. On the other hand, the second embodiment aims to provide a transmission apparatus suitable when the characteristics of the
Since the characteristics of the
適応変調制御部116,126は、外部から入力されたSNR(ω)に基づいて伝送ケーブル特性に適した適応変調を施すことは第一の実施例と同様であるが、第一の実施例と異なる点はキャリブレーション処理を省略することが可能であるという点にある。
また、適応変調制御部116,126はオフラインの計算により最適帯域幅BWoptと変調多値数を算出することであってもよい。 The adaptive modulation control units 116 and 126 perform adaptive modulation suitable for the transmission cable characteristics based on the SNR (ω) input from the outside as in the first embodiment. The difference is that the calibration process can be omitted.
The adaptive modulation control units 116 and 126 may calculate the optimum bandwidth BW opt and the modulation multi-level number by off-line calculation.
また、適応変調制御部116,126はオフラインの計算により最適帯域幅BWoptと変調多値数を算出することであってもよい。 The adaptive
The adaptive
オフラインの処理はネットワークに接続された計算機であっても良く、またはオフラインの計算結果を電子的なファイルを経由して適応変調送信部112,122に通知する構成であっても良い。
以上の説明した第二の実施例により、演算処理数が多い適応変調制御部116,126の処理を外部の計算機で計算させることにより、装置の負荷を軽減できるという利点がある。 The off-line processing may be a computer connected to the network, or may be configured to notify the off-line calculation result to the adaptive modulation transmission units 112 and 122 via an electronic file.
According to the second embodiment described above, there is an advantage that the load on the apparatus can be reduced by calculating the processing of the adaptive modulation control units 116 and 126 having a large number of arithmetic processes by an external computer.
以上の説明した第二の実施例により、演算処理数が多い適応変調制御部116,126の処理を外部の計算機で計算させることにより、装置の負荷を軽減できるという利点がある。 The off-line processing may be a computer connected to the network, or may be configured to notify the off-line calculation result to the adaptive
According to the second embodiment described above, there is an advantage that the load on the apparatus can be reduced by calculating the processing of the adaptive
本発明の実施形態である伝送装置は、伝送ケーブルに対して帯域幅、変調方式の最適化を行うことで安定伝送を図ることである。
The transmission apparatus according to the embodiment of the present invention is to achieve stable transmission by optimizing the bandwidth and modulation method for the transmission cable.
以上、本発明の一実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することができる。この出願は、2015年10月30日に出願された日本出願特願2015-214349を基礎として優先権の利益を主張するものであり、その開示の全てを引用によってここに取り込む。
As mentioned above, although one embodiment of the present invention was described in detail, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. This application claims the benefit of priority based on Japanese Patent Application No. 2015-214349 filed on Oct. 30, 2015, the entire disclosure of which is incorporated herein by reference.
伝送ケーブルの特性に応じて帯域幅や変調方式を最適化することによって、安定した伝送を行う用途に適用できる。
Optimized bandwidth and modulation method according to the characteristics of the transmission cable can be applied to applications that perform stable transmission.
110,210:カメラヘッド部、111,121:既知信号発生部、112,122:適応変調送信部、113,123:選択部、114,124:受信部、115,125:SN比判定部、116,126:適応変調制御部、117,127:時分割選択部、120,220:カメラ制御部、130:伝送ケーブル、901:SN比補正部、902:BW可変部、903:最適帯域幅算出部、904:SN比補正部、905:SNR対変調多値数算出部。
110, 210: camera head unit, 111, 121: known signal generation unit, 112, 122: adaptive modulation transmission unit, 113, 123: selection unit, 114, 124: reception unit, 115, 125: SN ratio determination unit, 116 , 126: adaptive modulation control unit, 117, 127: time division selection unit, 120, 220: camera control unit, 130: transmission cable, 901: SN ratio correction unit, 902: BW variable unit, 903: optimal bandwidth calculation unit 904: SN ratio correction unit, 905: SNR vs. modulation multilevel number calculation unit.
Claims (3)
- 一つの伝送路を介して双方向に、映像信号を送受する伝送装置であって、
送信側は、少なくとも伝送帯域幅以上の帯域幅を有するキャリブレーション用の信号を伝送路に送出し、
受信側は、受信したキャリブレーション信号に基づいて伝送路の周波数毎のSN比を算出し、該SN比に基づいて、伝送容量を最大化する最適伝送帯域幅を算出し、
送信側は、前記最適伝送帯域幅を複数に分割して、当該分割周波数帯域内で所要SN比を満足する変調方式を選定することを特徴とする伝送装置。 A transmission device that transmits and receives a video signal in both directions via a single transmission line,
The transmission side sends a calibration signal having a bandwidth at least equal to or greater than the transmission bandwidth to the transmission line,
The receiving side calculates an SN ratio for each frequency of the transmission path based on the received calibration signal, and calculates an optimum transmission bandwidth that maximizes the transmission capacity based on the SN ratio,
The transmission apparatus divides the optimum transmission bandwidth into a plurality of parts and selects a modulation method that satisfies a required SN ratio within the divided frequency band. - 請求項1に記載の伝送装置であって、
送信側は、映像信号をさらに時間的に分割することを特徴とするデータ伝送装置。 The transmission device according to claim 1,
A data transmission apparatus characterized in that the transmission side further divides the video signal in terms of time. - 請求項1または請求項2に記載の伝送装置であって、
前記伝送路がトライアックスケーブルであることを特徴とする伝送装置。 The transmission device according to claim 1 or 2, wherein
The transmission apparatus, wherein the transmission path is a triax cable.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017547658A JP6494055B2 (en) | 2015-10-30 | 2016-08-30 | Transmission equipment |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015214349 | 2015-10-30 | ||
JP2015-214349 | 2015-10-30 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2017073156A1 true WO2017073156A1 (en) | 2017-05-04 |
Family
ID=58631409
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2016/075321 WO2017073156A1 (en) | 2015-10-30 | 2016-08-30 | Transmission device |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6494055B2 (en) |
WO (1) | WO2017073156A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7462112B2 (en) | 2020-10-05 | 2024-04-04 | シグニファイ ホールディング ビー ヴィ | Efficient Modulation Control |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006025067A (en) * | 2004-07-07 | 2006-01-26 | Hitachi Ltd | Adaptive modulating method for multi-carrier communication |
WO2006046307A1 (en) * | 2004-10-29 | 2006-05-04 | Fujitsu Limited | Communication device by multicarrier transmission method and communication system |
WO2008093698A1 (en) * | 2007-01-31 | 2008-08-07 | Sony Corporation | Information processing device and method |
JP2012134760A (en) * | 2010-12-21 | 2012-07-12 | Hitachi Kokusai Electric Inc | Stereoscopic video image transmission system |
WO2012111557A1 (en) * | 2011-02-17 | 2012-08-23 | 株式会社日立国際電気 | Video-signal multiplex-transmission apparatus and image-pickup apparatus provided with same |
-
2016
- 2016-08-30 WO PCT/JP2016/075321 patent/WO2017073156A1/en active Application Filing
- 2016-08-30 JP JP2017547658A patent/JP6494055B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006025067A (en) * | 2004-07-07 | 2006-01-26 | Hitachi Ltd | Adaptive modulating method for multi-carrier communication |
WO2006046307A1 (en) * | 2004-10-29 | 2006-05-04 | Fujitsu Limited | Communication device by multicarrier transmission method and communication system |
WO2008093698A1 (en) * | 2007-01-31 | 2008-08-07 | Sony Corporation | Information processing device and method |
JP2012134760A (en) * | 2010-12-21 | 2012-07-12 | Hitachi Kokusai Electric Inc | Stereoscopic video image transmission system |
WO2012111557A1 (en) * | 2011-02-17 | 2012-08-23 | 株式会社日立国際電気 | Video-signal multiplex-transmission apparatus and image-pickup apparatus provided with same |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7462112B2 (en) | 2020-10-05 | 2024-04-04 | シグニファイ ホールディング ビー ヴィ | Efficient Modulation Control |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2017073156A1 (en) | 2018-08-09 |
JP6494055B2 (en) | 2019-04-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5594486B2 (en) | System and method for probing a wired communication channel | |
US20030039317A1 (en) | Method and apparatus for constructing a sub-carrier map | |
JP5543415B2 (en) | Dynamic frequency domain (FD) coexistence method for power line communication systems | |
JP2009253754A (en) | Frequency division multiplex communication method and communication apparatus for the same | |
US9059886B1 (en) | Method for transmitting data using variable guard interval and apparatus thereof | |
JP2017050768A (en) | Optical transmission system and bit allocation method | |
US20190021099A1 (en) | Capacity optimization in a communication network | |
CN101494631A (en) | Method and apparatus for estimating the channel impulse response | |
WO2016115549A1 (en) | Uplink signal to interference plus noise ratio estimation for massive mimo communication systems | |
JP2006211210A (en) | Base station apparatus and resource assigning method | |
JP2006527963A (en) | Method and apparatus for receiving digital multi-carrier signals using wavelet transform | |
JP6494055B2 (en) | Transmission equipment | |
US8165238B2 (en) | Bi-directional communication system, communication apparatus, and control method of communication apparatus | |
US20080170651A1 (en) | Correction of mismatches between two I and Q channels | |
JP2010114891A (en) | Method and device for processing scalable video transmission | |
JP2008245128A (en) | Radio transmitter and transmission method using ofdm, and radio receiver and radio reception method | |
JP5249714B2 (en) | Adaptive modulation communication device | |
JP2010124394A (en) | Power-line carrier communication apparatus | |
WO2007007761A1 (en) | Receiving apparatus and receiving method | |
CN106797657B (en) | Signal transmission method and device | |
KR101735145B1 (en) | Method and apparatus of efficient transmit power allocation for wireless communication systems | |
US20220053357A1 (en) | Interference group creation in full duplex networks | |
US7154957B1 (en) | Power spectrum shaping to reduce interference effects in devices sharing a communication medium | |
JP5213879B2 (en) | Transmitting apparatus and modulation method | |
WO2009119685A1 (en) | Ofdm transmission device and ofdm transmission method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 16859393 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2017547658 Country of ref document: JP Kind code of ref document: A |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 16859393 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |