JP2000224141A - 同一周波数ネットワークにおける同期方式及びこれに用いる送信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来は、地上に送信装置と中継装置が設けら
れる場合のＳＦＮにおける同期方式であり、高度２０ｋ
ｍ程度の成層圏に中継装置が設置され、地上送信装置と
のＳＦＮの同期方式は提案されていない。 【解決手段】 地上送信局１０と成層圏に滞留する飛行
船２０に搭載された中継装置２１からの両受信信号レベ
ルがほぼ等しくなる地上の受信点にモニタ局３０を設置
し、両受信信号間の遅延時間差をこのモニタ局３０で計
測し、その計測結果を地上送信局１０に有線又は無線に
よりフィードバックする。地上送信局１０は変調する情
報信号を必要な時間遅延し、さらに、送信される変調波
自体の時間差も所定の期間に抑える。その時間単位はシ
ンボル期間で、マルチパス歪補償用に設定されるガード
インターバル期間内に抑えるための遅延時間の微調整を
行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は同一周波数ネットワ
ークにおける同期方式及びこれに用いる送信装置に係
り、特に直交周波数分割多重信号を送受信する同一周波
数ネットワークにおける同期方式及びこれに用いる送信
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、サービスエリア内の異なる地
点のすべての地上送信局より同一周波数で同一内容の信
号を送信し、これを地上の受信装置で受信させる同一周
波数ネットワーク（ＳＦＮ：Single Frequency Networ
k）が知られている。隣接するサービスエリアに設置さ
れる地上送信局は、両者からの信号が受信されるサービ
スエリアの重なる地点における受信が正常に行われるよ
うに、所要信号対不要信号比（Ｄ／Ｕ比）の検討、その
地点における遅延時間差の影響などが推定され、後述の
ＯＦＤＭ信号中にガードインターバル期間などが設定さ
れる。

【０００３】上記のＳＦＮは共通の周波数で複数のエリ
アにサービスできるため、周波数の利用効率が高い配信
方式である。一方、将来は多くの情報を必要とする無線
型のマルチメディアの利用が益々促進され、利用可能な
周波数が不足すると予測されるため、少しでも周波数の
利用効率の高い通信方式の実現が望まれる。そのため、
これから実現されるディジタル方式による地上波放送方
式は、ガードインターバル期間という冗長期間を設ける
ことが可能であることから、マルチパスに強いという特
徴のあるＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Mu
ltiplexing：直交周波数分割多重）方式を採用し、ＳＦ
Ｎを構成できるようにしている。

【０００４】ＯＦＤＭによるＳＦＮの検討は従来からな
されているが、ＳＦＮでは異なる地点の複数の地上波送
信局（一つの送信所と一又は二以上の中継装置）からそ
れぞれ同一内容の放送波が発射され、受信装置は受信電
界強度が最も強い放送波を受信復調する。ここで、各受
信装置が一つの放送波を受信できるようにするために
は、異なる送信局からの受信電波（一つの送信所から送
信された電波の受信電波と、一又は二以上の中継装置か
ら再送信された電波の受信電波）の間の遅延時間差がガ
ードインターバル期間内に収まるようにするために、送
信波に対して時間合わせ（送信時刻の同期）が必要であ
り、そのためのいくつかの提案がなされている。

【０００５】例えば、特開平１０−７５２６２号公報
（発明の名称：単一周波数網の同期方式とその記録装置
及び送信装置）記載の同一周波数ネットワークにおける
同期方式では、送信信号を送信するデータパケット列に
各送信所の送信時刻と基準時刻の時間情報を多重したパ
ケット形式とし、複数の送信所から送信される送信時刻
の情報と受信される信号より得た基準時刻の情報とから
時間差を求め、送信すべき信号に必要な遅延を施した後
に送信する構成が開示されている。

【０００６】また、特開平１０−３２５５７号公報（発
明の名称：中継方式およびこれに用いる送信装置および
中継装置）記載の同一周波数ネットワークにおける同期
方式では、送信装置からは受信装置へ直接送信するため
の放送用信号と中継装置に受信させて利用させるための
中継装置用信号の２種類の信号で階層変調方式により個
別に送信し、放送用信号は、あらかじめ中継装置用信号
に対して、送信装置から中継装置への電波伝搬時間と中
継装置自体の信号処理に必要な時間の和の時間遅延させ
ることにより、送信装置から受信装置へ直接送信される
放送用信号と、中継装置から受信装置へ再送信される信
号との送信タイミングをほぼ一致させる構成が開示され
ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記の従来
の同一周波数ネットワークにおける同期方式は、いずれ
も地上に送信装置と中継装置が設けられる場合のＳＦＮ
における同期方式であり、高度２０ｋｍ程度の成層圏に
中継装置が設置され、地上送信装置とのＳＦＮの同期方
式は提案されていない。

【０００８】地上に送信装置とすべての中継装置が設け
られるＳＦＮでは複数の送信装置と中継装置は固定して
配されるため、送信装置と各中継装置から送信される混
合波の受信は固定される条件の上で解決すればよい。こ
れに対し、上記の成層圏に設置される中継装置は、滞空
位置、高度が偏西風等の条件により不定のタイミングで
変わる、飛行船あるいは気球等の飛翔体（以下、飛行船
を例にとって説明する）に搭載されており、地上に設置
された中継装置とは条件が異なるので、それに対応した
中継が必要である。

【０００９】例えば、成層圏に滞留する飛行船への送出
すべき信号の供給（アップリンク）は他の周波数を用い
る無線方式によりなされるが、そのために必要とされる
地上送信装置への配信時間に対する遅延時間差の補償も
必要である。また、地上の送信装置と成層圏に配される
中継装置とのＳＦＮでは、高度差に対する遅延時間の補
償の他に飛行船の移動に対する遅延時間の補償も必要と
なる。

【００１０】本発明は以上の点に鑑みなされたもので、
地上に配置された送信装置からの電波と、成層圏に滞留
する飛翔体に設置されて送信装置からの電波を再送信す
る中継装置からの電波とを同期し得る同一周波数ネット
ワークにおける同期方式及びこれに用いる送信装置を提
供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、所望の情報信号で変調された第１の直交周
波数分割多重信号を第１の周波数帯の第１の放送波とし
て、所定のシンボル期間に同期して地上の受信装置へ送
信すると共に、所望の情報信号で変調された信号を第２
の周波数帯の第２の放送波として所定高度位置に滞留す
る飛翔体へ送信する地上送信局と、飛翔体に搭載されて
おり、第２の放送波を受信した後、所望の情報信号と同
一内容の情報信号で変調され、かつ、第１の直交周波数
分割多重信号と同一キャリア数で、対応する各キャリア
同士が同一周波数である第２の直交周波数分割多重信号
を生成して第１の周波数帯の第３の放送波として再送信
する中継装置と、第１の放送波と第３の放送波とがそれ
ぞれ略同一受信電界強度で受信される地上位置に設置さ
れ、第１の放送波の受信信号と第３の放送波の受信信号
の遅延時間差を計測して、その計測結果を地上送信局へ
送信して遅延時間差が最小になるように地上送信局から
送信される第１の放送波を時間調整させるモニタ局とを
有する構成としたものである。

【００１２】この発明では、地上送信局からの第１の放
送波と中継装置からの第３の放送波とがそれぞれ干渉し
合う、第１の放送波と第３の放送波とがそれぞれ略同一
受信電界強度で受信される地上位置にモニタ局を設置
し、このモニタ局で第１の放送波の受信信号と第３の放
送波の受信信号の遅延時間差を計測して、その計測結果
を地上送信局へ送信して遅延時間差が最小になるように
地上送信局から送信される第１の放送波を時間調整させ
るようにしたため、モニタ局では第１の放送波と第３の
放送波とを遅延時間差が殆ど無く受信できる。

【００１３】ここで、地上送信局は、所望の情報信号を
モニタ局からの計測結果に応じた時間遅延する遅延器
と、遅延器により遅延された情報信号で変調され、か
つ、モニタ局からの計測結果に応じたシンボル期間に調
整した第１の直交周波数分割多重信号を第１の放送波と
して地上の受信装置へ送信する第１の送信機と、所望の
情報信号で変調された信号を第２の放送波として飛翔体
へ送信する第２の送信機からなり、中継装置は、第２の
放送波を受信する第１の受信機と、第１の受信機から取
り出された受信信号で変調された第２の直交周波数分割
多重信号を生成して第３の放送波として再送信する第３
の送信機とからなり、モニタ局は、第１の放送波を受信
する第２の受信機と、第３の放送波を受信する第３の受
信機と、第２及び第３の受信機からそれぞれ取り出され
た受信信号の遅延時間差を計測して、その計測結果を地
上送信局へ送信する遅延量計測部とからなることを特徴
とする。

【００１４】また、本発明の送信装置は、所望の情報信
号が直列に入力されて内蔵のメモリ回路に一時蓄積した
後、必要に応じて誤り訂正符号を付加して並列に出力す
る直並列変換回路と、直並列変換回路の出力信号からシ
ンボル期間を設定するシンボル期間設定回路と、シンボ
ル期間設定回路からの信号に基づいて、直並列変換回路
の出力信号に対してＩＦＦＴ演算するＩＦＦＴ回路と、
直並列変換回路、シンボル期間設定回路及びＩＦＦＴ回
路に、動作基準となるクロック信号を供給して統括的に
制御するクロック信号発生回路と、ＩＦＦＴ回路の出力
信号から所望の情報信号で変調された直交周波数分割多
重信号を生成する信号生成回路と、直交周波数分割多重
信号を第１の周波数帯の第１の放送波として、所定のシ
ンボル期間に同期して地上の受信装置へ送信する送信手
段と、所望の情報信号で変調された信号を第２の周波数
帯の第２の放送波として送信する中継用送信機とを有
し、モニタ局からの遅延時間差の計測結果に応じてクロ
ック信号発生回路の出力クロック信号の周期と直並列変
換回路の内蔵メモリ回路から読み出す並列信号の時間を
可変することにより、遅延時間差を最小にすることを特
徴とする。

【００１５】この発明では、地上の送信装置と中継装置
の両放送波の受信電界強度がほぼ同一となる地上位置に
おいて、遅延時間差の無い同一の放送波が到来するよう
に、情報信号、シンボル期間の遅延時間を、直交周波数
分割多重信号に変調する以前の低周波数成分で調整す
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面と共に説明する。図１は本発明になる同一周波数
ネットワークにおける同期方式の一実施の形態のシステ
ム構成図を示す。同図に示す同一周波数ネットワーク
は、地上に設置されている送信装置である地上送信局１
０と、高度２０ｋｍ程度の成層圏に滞留されている飛行
船２０に搭載されている中継装置２１と、地上送信局１
０から第１の周波数帯Ｆ１で送信された放送波４１と中
継装置２１から第１の周波数帯Ｆ１で送信された放送波
４２とが、ほぼ同一のレベルで受信される地上位置に設
置されたモニタ局３０とから構成されている。

【００１７】地上にある地上送信局１０は従来の送信装
置と同様に、送信すべき番組情報信号に対してＯＦＤＭ
方式によるディジタル変調を行い、電力増幅を行い、空
中線を用いて第１の周波数帯Ｆ１（例えばＵＨＦ帯）の
放送波４１として地上の各受信装置（モニタ局３０を含
む）に無線送信すると共に、放送波４１と同一番組情報
信号に対してＯＦＤＭ方式によるディジタル変調を行
い、電力増幅を行い、空中線を用いて第２の周波数帯Ｆ
２（例えばミリ波帯）の放送波４３として飛行船２０に
向けて別系統で送信する。

【００１８】飛行船２０に搭載されている中継装置２１
は、上記の放送波４３を受信して復号し、地上送信局１
０が送信するＯＦＤＭ信号と同一のＯＦＤＭ信号を生成
し、増幅して中継装置２１の空中線より地上へ向けて第
１の周波数帯Ｆ１（例えばＵＨＦ帯）の放送波４２とし
て再送信する。

【００１９】地上の受信装置は、地上送信局１０からの
放送波４１と飛行船２０上の中継装置２１からの放送波
４２をそれぞれ受信する。ここで、地上送信局１０から
の放送波４１の受信電界強度は、障害物がない場所では
自由空間における減衰特性に従った値を示すが、地上送
信局１０の送信アンテナから遠い地点においては仰角も
低下するため、障害物の影響を受け易くなり、距離に対
する受信電界強度の低下はさらに大きくなる。

【００２０】一方、飛行船２０に搭載された中継装置２
１から再送信される放送波４２の、地上の受信装置によ
る受信電界強度は、自由空間における減衰特性に近い値
が得られる。すなわち、飛行船２０の真下における受信
電界強度はあまり大きな値を示さなく、飛行船２０から
距離の離れた地点での受信電界強度の減衰は自由空間に
おける減衰特性に従っており、受信レベルの変化は緩や
かである。

【００２１】従って、地上送信局１０に近いところで
は、受信装置は地上送信局１０からの放送波４１を大な
る受信信号強度で受信するが、地上送信局１０から離れ
るに従って受信電界強度は低下し、所定の距離以上離れ
た地点では飛行船２０に搭載された中継装置２１から再
送信される放送波４２の受信電界強度の方が大きくな
り、遠方では中継装置２１からの信号を受信することに
なる。

【００２２】ここで、放送波４１と放送波４２の両受信
信号の干渉については、受信装置は受信電界強度が強い
方の放送波を受信するため、地上送信局１０の近く、お
よび、非常に遠方な地点では両者の信号レベル比を大き
くとれるため、問題なく一方の放送波のみを受信でき
る。両者の受信信号が干渉し合うのは、地上送信局１０
からの放送波４１と、飛行船２０に搭載されている中継
装置２１からの放送波４２の両受信電界強度がほぼ等し
くなる受信点においてである。

【００２３】この受信点ではＤＵ比（desired vs.undes
ired）がとれないこととなり、お互いの信号が干渉し合
う。この干渉を最小限に抑える手段の一つとして、両信
号間の遅延量を少なく保つ方法がある。ＯＦＤＭ信号波
の場合、遅延時間差が設定されるガードインターバル以
内であるとき干渉歪量は小さく抑えられる特徴を有して
いる。

【００２４】そこで、この実施の形態では、地上送信局
１０と中継装置２１からの両受信信号レベルがほぼ等し
くなる地上の受信点にモニタ局３０を設置し、両受信信
号間の遅延時間差をこのモニタ局３０で計測し、その計
測結果を地上送信局１０に有線又は無線により、図１に
４４で示すようにフィードバックし、遅延時間差が設定
されるガードインターバル以内となるように補正するよ
うに構成する。

【００２５】すなわち、この実施の形態では、異なる高
度に配される飛行船２０と地上送信局１０との同期を確
保するため、地上送信局１０において変調する情報信号
を必要な時間遅延させ、さらに、送信される変調波自体
の時間差も所定の期間に抑える。その時間単位はシンボ
ル期間で、マルチパス歪補償用に設定されるガードイン
ターバル期間内に抑えるための遅延時間の微調整を行
う。

【００２６】図２は本発明になる同一周波数ネットワー
クにおける同期方式及びこれに用いる送信装置の一実施
の形態のブロック図を示す。同図中、図１と同一構成部
分には同一符号を付してある。図２において、地上送信
局１０は遅延器１１、地上波送信機１２及び中継用送信
機１３とから構成されており、遅延器１１の遅延時間と
地上波送信機１２の送信ＯＦＤＭ信号のシンボル期間と
は、モニタ局３０からの遅延量計測結果に応じて可変制
御される。

【００２７】また、中継装置２１は、地上送信局１０が
送信する中継用放送波４３を受信するための中継用受信
機２２と、中継用受信機２２からの信号を第１の周波数
帯Ｆ１のＯＦＤＭ信号として送信する成層波送信機２３
とより構成されている。更に、モニタ局３０は、地上波
受信機３１、成層波受信機３２及び遅延量計測部３３と
より構成されている。

【００２８】本発明になる送信装置の一実施の形態は、
地上送信局１０の構成を示している。図２において、送
信すべき送信用情報信号は、地上送信局１０内の遅延器
１１と中継用送信機１３にそれぞれ供給される。遅延器
１１により所定時間遅延されて取り出された送信用情報
信号は、ＯＦＤＭ方式変調器、周波数変換器、電力増幅
器よりなる地上波送信機１２を経て空中線より第１の周
波数帯Ｆ１の図１に示した放送波４１として放射され
る。一方、これと同時に、送信用情報信号は、ＯＦＤＭ
方式変調器、周波数変換器及び電力増幅器よりなる中継
用送信機１３により、地上波送信機２２とは異なる第２
の周波数帯Ｆ２の図１に示した中継用放送波４３とされ
て飛行船２０に向けて放射される。

【００２９】飛行船２０に搭載された中継装置２１は、
地上送信局１０から送信された上記の中継用放送波を図
２の中継用受信機２２で受信し、その受信信号を周波数
変換器と電力増幅器より構成される成層波送信機２３に
供給して、ここで第１の周波数帯Ｆ１に周波数変換した
後、所要レベルに電力増幅して飛行船２０に設置される
空中線より図１に示した放送波４２として放射する。こ
の放送波４２は、前記放送波４１と同一情報内容で、同
一周波数帯で、同一キャリア数で、各キャリアの周波数
も対応するキャリア同士がそれぞれ同一周波数であるＯ
ＦＤＭ信号である。

【００３０】モニタ局３０は地上送信局１０と中継装置
２１から放射された放送波４１及び４２を、指向性を有
する空中線などで個別に受信し、放送波４１は地上波受
信機３１で受信し、放送波４２は成層波受信機３２で受
信する。地上波受信機３１及び成層波受信機３２のそれ
ぞれで受信して復号されたＯＦＤＭ信号は、ガードイン
ターバル期間等の位置の時間誤差が遅延量計測部３３に
て計測される。

【００３１】計測された時間誤差は、遅延器１１及び地
上波送信機１２にそれぞれフィードバックされ、モニタ
局３０における両放送波の到達時間、すなわち、地上送
信局１０からモニタ局３０に到達する電波伝搬時間と、
地上送信局１０から中継装置２１を経由してモニタ局３
０に到達する電波伝搬時間（中継装置２１での信号処理
時間を含む）が等しくなるように遅延量の調整がなされ
る。

【００３２】次に、遅延器１１、地上波送信機１２及び
中継用送信機１３の構成について更に詳細に説明する。
地上波送信機１２は、ＯＦＤＭ方式により変調信号を発
生させる変調器である。地上波ディジタルＴＶ信号の送
信装置として用いられているものである。遅延器１１
は、ＯＦＤＭ信号を発生させるＩＦＦＴ回路を駆動する
と同程度のクロック信号により駆動されるＦＩＦＯ、な
いしは、類似の機能を有する遅延時間を可変できる遅延
回路である。

【００３３】中継用送信機１３は地上波送信機１２と同
様の構成の、ＯＦＤＭ信号を発生させる変調器である。
ただし、送信周波数は中継用の周波数Ｆ２で、地上波デ
ィジタル放送用の周波数Ｆ１とは異なった値のものが使
用される。

【００３４】送出用情報信号は、動画像符号化標準規格
であるＭＰＥＧ−２システムで規定するトランスポート
ストリームによっている。トランスポートストリームに
おけるヘッダの位置と、変調器より発生されるＯＦＤＭ
信号を構成する各キャリア信号に対する情報信号のマッ
ピングの位置関係は一義的に定められてはいなく、自由
である。

【００３５】しかし、この実施の形態においては、中継
用送信機１３における位置関係情報は地上波送信機１２
に供給されるように構成する。従って、地上波送信機１
２における情報信号とＯＦＤＭ信号を構成する各キャリ
ア信号へのマッピングは、中継用送信機１３で行われた
と同じ関係でなされる。これは、地上送信局１０から送
出されるＯＦＤＭ信号と全く同一のＯＦＤＭ信号を中継
装置２１より送出する上で重要なことである。

【００３６】次に、遅延器１１と地上波送信機１２の構
成について、更に説明する。図３は遅延器１１と地上波
送信機１２の一例のブロック図を示す。この遅延器１１
と地上波送信機１２は、本発明者が先に特開平７−３２
７０２３号公報で提案した直交周波数分割多重信号送信
装置を利用できる。

【００３７】図３において、ＭＰＥＧ−２により圧縮符
号化されたディジタル情報信号は、入力端子５１を介し
て直並列変換回路５２に直列に供給され、ここで内蔵の
メモリ回路に一時的に蓄積されて、必要に応じて誤り訂
正符号の付与がなされると共に例えば２５６ＱＡＭ変調
用信号として配列されて、クロック信号発生回路５３か
らのクロック信号に同期して、１シンボル期間中に４ビ
ットずつ２つで１組の１バイトデータが全部で複数組
（２４８のキャリアで情報を伝送する場合は２４８組、
計２４８バイト）並列に出力されてＩＦＦＴ，パイロッ
ト信号生成回路５４及びシンボル期間設定回路５５にそ
れぞれ供給される。

【００３８】シンボル期間設定回路５５は、シンボル期
間情報、ＱＡＭ復号用基準振幅レベル及び基準角度レベ
ルを共通の参照キャリアにより、ＩＦＦＴ，パイロット
信号生成回路５４の入力を切り換えながら発生させるた
めの設定信号を生成してＩＦＦＴ，パイロット信号生成
回路５４に供給する。

【００３９】ＩＦＦＴ，パイロット信号生成回路５４
は、クロック信号発生回路５３から供給されるクロック
信号により動作し、例えば２４８波のキャリアに対して
２５６ＱＡＭ変調を行い、各出力信号をリアル部分Ｒ
（実数部信号）、イマジナル部分Ｉ（虚数部信号）とし
て出力する。また、ＩＦＦＴ，パイロット信号生成回路
５４の離散周波数点情報は、周期ＮのＩＦＦＴにおける
１／２の値であるナイキスト周波数情報として伝送さ
れ、受信装置でこのナイキスト周波数情報を復号、逓倍
することでＦＦＴ回路を動作させるための標本化位置信
号を生成させる。このナイキスト周波数情報は、ＩＦＦ
Ｔ，パイロット信号生成回路５４のＮ／２番目の実数部
入力端子と虚数部入力端子に一定レベルの信号を印加す
ることにより得られる。

【００４０】直並列変換回路５２、ＩＦＦＴ，パイロッ
ト信号生成回路５４、シンボル期間設定回路５５はクロ
ック信号発生回路５３により統合的に制御されており、
ＯＦＤＭ信号出力を同一のまま、所定の時間遅延させる
ことができる。すなわち、直並列変換回路５２に内蔵さ
れているメモリ回路の容量を大きめに設定することで前
記遅延器１１の機能を兼ね持たせることができる。

【００４１】ＩＦＦＴ，パイロット信号生成回路５４の
出力信号は、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）５
７を内蔵するガードインターバル設定回路５６に供給さ
れる。ガードインターバル設定回路５６は、クロック信
号発生回路５３よりのクロック信号により動作し、ＩＦ
ＦＴ，パイロット信号生成回路５４より入力される窓区
間内の最後の部分を、窓区間信号の直前に配置すること
で、伝送路におけるマルチパス歪を軽減させるための所
定区間である、図４にｇｉで示すガードインターバルを
設定する。

【００４２】このとき、ＲＡＭ５７に取り込んだ、ＩＦ
ＦＴ，パイロット信号生成回路５４よりの信号を読み出
すときに、最後の期間（ガードインターバルに等しく設
定された期間）から読み出しては最初に戻り、有効シン
ボル期間ｔｓを読み出して、シンボル期間ｔａの信号を
送出するようにしている。前記ナイキスト周波数情報
は、ガードインターバル内でも伝送されるが、前後のＩ
ＦＦＴ窓区間信号との連続性を保持させるため、ガード
インターバル内で伝送されるパイロット信号が整数波長
存在するようにさせる。なお、パイロット信号は、ナイ
キスト周波数が用いられるが、標本化位置信号と簡単な
整数比の関係にあれば、ナイキスト周波数でなくてもよ
い。

【００４３】次に、図４と共にガードインターバルにつ
いて説明する。まず、使用帯域幅９９ｋＨｚ、周期Ｎを
２５６とすると、有効シンボル周波数ｆｓと有効シンボ
ル期間ｔｓとはそれぞれ次式で表される。

【００４４】 ｆｓ＝９９０００／２５６＝３８７（Ｈｚ） ｔｓ＝１／ｆｓ＝２５８６（μｓｅｃ） また、マルチパス歪除去用区間であるガードインターバ
ル期間ｇｉをキャリア６波長分に決定すると、ガードイ
ンターバル期間ｇｉは下記のように設定される。

【００４５】 ｇｉ＝（１／９９０００）×６＝６０．６（μｓｅｃ） シンボル期間ｔａは図４に示すように、ガードインター
バル期間ｇｉと有効シンボル期間ｔｓの和の期間であ
り、このシンボル期間ｔａとシンボル周波数ｆａはそれ
ぞれ次のように表される。

【００４６】 ｔａ＝ｔｓ＋ｇｉ＝２６４６．６（μｓｅｃ） ｆａ＝１／ｔａ＝３７８（Ｈｚ） 上記のようにガードインターバルｇｉが設定された、実
数部信号と虚数部信号とパイロット信号は、Ｄ／Ａ変換
器５８に供給され、ここでクロック信号発生回路５３よ
りのクロック信号に基づいて、アナログ信号に変換され
た後、低域フィルタ（ＬＰＦ）５４により必要な周波数
帯域の信号成分のみが濾波され、続いて直交変調器６０
に供給されて、中間周波数発生回路６１及び９０°シフ
ト回路６２よりなる回路部から供給される、互いに９０
°位相の異なる２つの中間周波数を搬送波として直交変
調されＯＦＤＭ信号が取り出される。

【００４７】直交変調器６０より取り出されたＯＦＤＭ
信号は、例えば２４８本の情報伝送用キャリアとその他
パイロット信号用等のためのキャリアとからなる全部で
２５７本のキャリアが、それぞれ２５６ＱＡＭ変調され
ており、伝送帯域幅１００ｋＨｚの信号であり、周波数
変換器６３により前述した第１の周波数帯Ｆ１に周波数
変換された後、送信部６４より放送波４１としてシンボ
ル期間に同期して送信される。

【００４８】ここで、直並列変換回路５２とクロック信
号発生回路５３には図２に示したモニタ局３０内の遅延
量計測部３３から遅延量計測信号が入力される。これに
より、直並列変換回路５２に内蔵されているメモリ回路
からの読み出しタイミングが上記の遅延量計測信号に応
じて可変制御されることにより、遅延器１１の遅延時間
に相当する遅延時間が可変制御され、また、ＩＦＦＴ，
パイロット信号生成回路５４、シンボル期間設定回路５
５がクロック信号発生回路５３により統合的に制御さ
れ、送信部６４から送信されるＯＦＤＭ信号のシンボル
期間が上記の遅延量計測信号に応じて可変制御される。

【００４９】この結果、モニタ局３０において、図１に
示した地上送信局１０からの放送波を受信、復調して得
たＯＦＤＭ信号と、中継装置２１からの放送波を受信、
復調して得たＯＦＤＭ信号の両シンボル期間がほぼ同一
となるように、地上送信局１０により送信されるＯＦＤ
Ｍ信号のシンボル期間の遅延量が調整される。

【００５０】ここで、高い周波数成分を有するＯＦＤＭ
信号の遅延時間を変えるには、それを蓄えるための大き
なメモリ回路が必要で、しかも回路は高速に動作させる
必要がある。しかし、この実施の形態では、ＯＦＤＭ信
号に変調する以前の低い周波数成分で構成される情報信
号に対して、直並列変換回路５２で遅延時間を制御させ
るため、メモリの回路規模もそれほど大きくなくてす
み、回路の動作時間も必要以上に高くする必要はないと
いう特長がある。

【００５１】なお、成層圏に滞留する飛行船２０は、太
陽光発電の電力を用いて推進器（プロペラ）を駆動し、
偏西風に対抗して定点に停留しようとする。しかし、風
速が大きいときは定点に留まるための電力が不足し、定
位置から移動することがある。また、風速の小さい場所
を探して、さらに高度の高い位置に移動することもあ
る。

【００５２】上記の原因による飛行船２０の移動によ
り、中継装置２１からの放送波と地上波との時間関係も
変動し、それに応じた遅延時間の調整が必要になる。モ
ニタ局３０は、これらの原因で生じる時間誤差を検出す
ると共に、それを地上送信局１０の遅延器１１に伝送
し、上記のように誤差時間を小さくするように作動させ
る。

【００５３】このようにして、この実施の形態では、常
に適正時間となるように、地上送信局１０からの地上波
の受信信号と、中継装置２１から再送信された放送波
（成層波）の受信信号との間の遅延時間が制御されてい
るため、広いエリアにわたって良好な放送を行うことが
できる。

【００５４】なお、本発明は上記の実施の形態に限定さ
れるものではなく、例えば飛行船２０の代わりに気球等
の他の定点滞留用の飛翔体を用いることもできる。ま
た、遅延器１１は中継装置２１内に設けるようにしても
よい。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
地上送信局からの第１の放送波と中継装置からの第３の
放送波とがそれぞれ干渉し合う、第１の放送波と第３の
放送波とがそれぞれ略同一受信電界強度で受信される地
上位置にモニタ局を設置し、このモニタ局で第１の放送
波の受信信号と第３の放送波の受信信号の遅延時間差を
計測して、その計測結果を地上送信局へ送信して遅延時
間差が最小になるように地上送信局から送信される第１
の放送波を時間調整させることにより、モニタ局では第
１の放送波と第３の放送波とを遅延時間差が殆ど無く受
信できるようにしたため、地上送信局の近傍の受信者は
地上放送波（第１の放送波）を、遠方の受信者は飛翔体
の中継装置からの第３の放送波を受信でき、その中間の
受信者は両信号の受信がなされるが、同一時間関係にあ
るため両信号間の干渉を起こさせないで受信できるな
ど、広範囲に多数の受信者に、従来の多数の中継装置を
用いることなく、高品質の放送サービスを、周波数の利
用効率が高いＳＦＮにより提供することができる。

【００５６】また、本発明によれば、何らかの原因によ
り飛翔体の高度が変化したときでも、それの自動補償が
なされるため、広い範囲にわたり良好な放送のサービス
を行うことができる。

【００５７】更に、本発明によれば、地上の送信装置と
中継装置の両放送波の受信電界強度がほぼ同一となる地
上位置において、遅延時間差の無い同一の放送波が到来
するように、情報信号、シンボル期間の遅延時間を、直
交周波数分割多重信号に変調する以前の低周波数成分で
調整するようにしたため、遅延回路として情報信号を一
時的に蓄える直並列変換回路を利用することでメモリ回
路の大きさ、回路の動作時間を必要以上に大きくしない
で上記の遅延時間の調整ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態のシステム構成図であ
る。

【図２】本発明の一実施の形態のブロック図である。

【図３】図２中の地上送信局の要部の一例のブロック図
である。

【図４】シンボル期間とガードインターバル期間との関
係を示す図である。

【符号の説明】

１０ 地上送信局 １１ 遅延器 １２ 地上波送信機（第１の送信機） １３ 中継用送信機（第２の送信機） ２０ 飛行船 ２１ 中継装置 ２２ 中継用受信機（第１の受信機） ２３ 成層波送信機（第３の送信機） ３０ モニタ局 ３１ 地上波受信機（第２の受信機） ３２ 成層波受信機（第３の受信機） ３３ 遅延量計測部 ５２ 直並列変換回路 ５３ クロック信号発生回路 ５４ ＩＦＦＴ，パイロット信号生成回路 ５５ シンボル期間設定回路 ５６ ガードインターバル設定回路（信号生成回路） ６０ 直交変調器（信号生成回路） ６３ 周波数変換器（送信手段） ６４ 送信部（送信手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5K022 DD13 DD17 DD19 DD21 DD31 5K067 BB01 BB41 CC01 CC14 DD25 DD51 EE02 EE10 JJ32 5K072 AA12 BB03 BB04 BB14 BB22 BB25 CC05 CC12 GG12 GG13 GG37

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所望の情報信号で変調された第１の直交
   周波数分割多重信号を第１の周波数帯の第１の放送波と
   して、所定のシンボル期間に同期して地上の受信装置へ
   送信すると共に、前記所望の情報信号で変調された信号
   を第２の周波数帯の第２の放送波として所定高度位置に
   滞留する飛翔体へ送信する地上送信局と、 前記飛翔体に搭載されており、前記第２の放送波を受信
   した後、前記所望の情報信号と同一内容の情報信号で変
   調され、かつ、前記第１の直交周波数分割多重信号と同
   一キャリア数で、対応する各キャリア同士が同一周波数
   である第２の直交周波数分割多重信号を生成して前記第
   １の周波数帯の第３の放送波として再送信する中継装置
   と、 前記第１の放送波と前記第３の放送波とがそれぞれ略同
   一受信電界強度で受信される地上位置に設置され、前記
   第１の放送波の受信信号と前記第３の放送波の受信信号
   の遅延時間差を計測して、その計測結果を前記地上送信
   局へ送信して前記遅延時間差が最小になるように前記地
   上送信局から送信される前記第１の放送波を時間調整さ
   せるモニタ局とを有することを特徴とする同一周波数ネ
   ットワークにおける同期方式。
2. 【請求項２】 前記地上送信局は、前記所望の情報信号
   を前記モニタ局からの前記計測結果に応じた時間遅延す
   る遅延器と、前記遅延器により遅延された情報信号で変
   調され、かつ、前記モニタ局からの前記計測結果に応じ
   たシンボル期間に調整した前記第１の直交周波数分割多
   重信号を前記第１の放送波として地上の受信装置へ送信
   する第１の送信機と、前記所望の情報信号で変調された
   信号を前記第２の放送波として前記飛翔体へ送信する第
   ２の送信機からなり、 前記中継装置は、前記第２の放送波を受信する第１の受
   信機と、前記第１の受信機から取り出された受信信号で
   変調された前記第２の直交周波数分割多重信号を生成し
   て前記第３の放送波として再送信する第３の送信機とか
   らなり、前記モニタ局は、前記第１の放送波を受信する
   第２の受信機と、前記第３の放送波を受信する第３の受
   信機と、前記第２及び第３の受信機からそれぞれ取り出
   された受信信号の遅延時間差を計測して、その計測結果
   を前記地上送信局へ送信する遅延量計測部とからなるこ
   とを特徴とする請求項１記載の同一周波数ネットワーク
   における同期方式。
3. 【請求項３】 所望の情報信号で変調された直交周波数
   分割多重信号を第１の周波数帯の第１の放送波として、
   所定のシンボル期間に同期して地上の受信装置へ送信す
   ると共に、前記所望の情報信号で変調された信号を第２
   の周波数帯の第２の放送波として所定高度位置に滞留す
   る飛翔体に搭載された中継装置へ送信し、前記中継装置
   から再送信された第３の放送波と前記第１の放送波とが
   それぞれ略同一受信電界強度で受信される地上位置に設
   置されたモニタ局から前記第１の放送波の受信信号と前
   記第３の放送波の受信信号の遅延時間差の計測結果を受
   信して前記遅延時間差が最小になるように前記第１の放
   送波を時間調整する、同一周波数ネットワークに用いる
   送信装置であって、 前記所望の情報信号が直列に入力されて内蔵のメモリ回
   路に一時蓄積した後、必要に応じて誤り訂正符号を付加
   して並列に出力する直並列変換回路と、 前記直並列変換回路の出力信号からシンボル期間を設定
   するシンボル期間設定回路と、 前記シンボル期間設定回路からの信号に基づいて、前記
   直並列変換回路の出力信号に対してＩＦＦＴ演算するＩ
   ＦＦＴ回路と、 前記直並列変換回路、シンボル期間設定回路及びＩＦＦ
   Ｔ回路に、動作基準となるクロック信号を供給して統括
   的に制御するクロック信号発生回路と、 前記ＩＦＦＴ回路の出力信号から前記所望の情報信号で
   変調された直交周波数分割多重信号を生成する信号生成
   回路と、 前記直交周波数分割多重信号を第１の周波数帯の第１の
   放送波として、所定のシンボル期間に同期して地上の受
   信装置へ送信する送信手段と、 前記所望の情報信号で変調された信号を前記第２の周波
   数帯の第２の放送波として送信する中継用送信機と を有し、前記モニタ局からの前記遅延時間差の計測結果
   に応じて前記クロック信号発生回路の出力クロック信号
   の周期と前記直並列変換回路の内蔵メモリ回路から読み
   出す並列信号の時間を可変することにより、前記遅延時
   間差を最小にすることを特徴とする送信装置。