JP2000244443A - Bst−ofdm信号生成・分配装置 - Google Patents
Bst−ofdm信号生成・分配装置Info
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Abstract
においは、BST−OFDM信号生成装置を演奏所側に
設置するものと放送所側に設置するものとが考えられて
いたが、前者は、演奏所と放送所間がディジタル伝送で
電波の質は確保されるが、放送所の数が増えるとコスト
高になり、後者は演奏所と放送所間はアナログ伝送で電
波の質が低下するいう解決すべき課題があった。 【解決手段】 BST−OFDM信号を生成する信号処
理部を、逆FFT処理以降の信号処理部Bとそれ以前の
信号処理部Aとに切り分け、信号処理部Aを演奏所側
に、信号処理部Bを放送所側に設置するようにした。
Description
の暫定方式であるBST−OFDM(BandSegm
ented Transmission Orthog
onal Frequency Division M
ultiplexing)信号の生成装置、および基幹
放送所や準基幹放送所への分配、配信装置に係り、特
に、放送所に設置する信号処理部の規模を小さくし、放
送ネットワークにおける放送所の数が多い場合でも、装
置コストを押さえることを可能にするとともに、SFN
(単一周波数ネットワーク)を構築するときに必要とな
る各放送所間でのフレーム同期、シンボル同期を容易に
確立することのできるBST−OFDM信号生成・分配
装置に関する。
各放送所から放送する場合、以下のように2つの方法が
考えられる。 1)図12に示すように、演奏所からMPEG−TS
(トランスポートストリーム)信号を有線回線またはマ
イクロ波回線などで各放送所までデジタル伝送し、各放
送所では、放送所に設置したBST−OFDM信号生成
装置によってアナログIF信号を生成し、送信周波数に
周波数変換した後、電力増幅して送信アンテナに供給す
る。 2)図13に示すように、演奏所にBEST−OFDM
信号生成装置を設置し、出力されるアナログIF信号を
有線回線またはマイクロ回線などで各放送所までアナロ
グ伝送し、各放送所では、その受信したアナログIF信
号を送信周波数に周波数変換した後、電力増幅して送信
アンテナに供給する。なお、図12、13においては、
BST−OFDM信号生成装置を二重枠のブロックで示
し、両者の違いを明確にした。
には以下のような問題点がある。まず、1)の方法で
は、地理的に離れた複数の放送所を用いて、放送ネット
ワークを構成する場合、各放送所毎に別々のBST−O
FDM信号生成装置を設置する必要があり、そのため放
送所の数が増えるとコストが大きくなってしまう。ま
た、各放送所にMPEG−TS信号をデジタル伝送で分
配するため、放送所から放送される電波の品質を高くす
ることができる反面、各放送所でTMCC(Trans
mission and Multiplexing
Configuration Control)などの
制御信号を付加するため、編成情報などを、別の伝送手
段で各放送所に伝送する必要がある。また、各放送所間
でSFNを構成する場合には、各放送所から放送される
BST−OFDM信号のフレームタイミング、シンボル
タイミングおよび送信周波数を一致させる必要があり、
そのために各放送所に設置するBST−OFDM信号生
成装置の動作プロセスの完全な同一化、および共通な参
照信号の分配が必要となるなど、技術的制約が多い。
信号生成装置は演奏所に1台設置すればよく、すでに、
変調波となったBST−OFDM信号を各放送所に分配
するため、フレームタイミング、シンボルタイミングな
どは各放送所で自動的に同一となる。また、TMCC信
号を作成するために、各放送所へ編成情報を伝送する必
要もない。しかし、変調波となったBST−OFDM信
号をアナログ伝送で各放所に分配する場合には、分配系
での雑音や歪みによる劣化を小さく抑えるために、受信
増幅器や電力増幅器等に高い性能が要求され、伝送装置
が高価なものになる。仮に、変調波となったBST−O
FDM信号をデジタル伝送しようとすると、高いビット
レートが必要で、マイクロ波回線で送る場合には、広い
伝送帯域幅を必要とし、有線系では、設備コストや回線
借用のための費用が問題となる。
波の質を低下させることなく放送ネットワーク全体での
装置の規模を小さくし、かつ、SFNを構築するときに
必要となる各放送所間でのフレーム同期、シンボル同期
を容易に確立することのできるBST−OFDM信号生
成・分配装置を提供することにある。
に、本発明BST−OFDM信号生成・分配装置は、演
奏所で入力されるプログラム信号に基づいて、少なくと
も1箇所の放送所からBST−OFDM信号の変調波で
放送を行うBST−OFDM信号生成・分配装置におい
て、前記BST−OFDM信号を生成する信号処理部
を、逆FFT処理以降の信号処理部Bとそれ以前の信号
処理部Aとに切り分け、該信号処理部Aを前記演奏所
に、前記信号処理部Bを前記放送所に設置するようにし
たことを特徴とするものである。
分配装置は、前記信号処理部Aからの出力信号が、シン
ボル毎、キャリア毎のI軸、Q軸ぞれぞれ複素振幅値を
表す信号データが、複素平面上の信号点の位置に対応し
た符号に変換された符号化信号であることを特徴するも
のである。
分配装置は、前記信号処理部Aからの符号化出力信号の
ビットレート、キャリアレートまたはシンボルレートと
前記放送所に送信する際のデジタル変調波のシンボルレ
ートとの比を整数比にし、前記放送所においては、PL
L回路を使用することで再生シンボルロック信号からビ
ットクロック信号、逆FFTクロック信号およびシンボ
ルクロック信号を生成するようにしたことを特徴とする
ものである。
実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。図1
は、本発明BST−OFDM信号生成・分配装置の一実
施形態をブロック図にて示している。上述したように、
本発明装置においては、BST−OFDM信号生成装置
を演奏所または放送所のいずれか一方の側に設置するこ
とをしないで(従来は、いずれか一方の側に設置してい
た。)、BST−OFDM信号生成装置を、同装置にお
ける信号処理の中間段階である逆FTT(IFFT)へ
の入力まで、すなわち、シンボル毎、キャリア毎の複素
振幅値を表す信号データを、切り分け点として、これ以
前の処理を行う信号処理部Aと、IFFT以降、アナロ
グIF形式のBST−OFDM信号を発生させるまでの
処理を行う信号処理部Bとに分離し、前者を演奏所側
に、後者を放送者側にぞれぞれ設置している。なお、図
1においては、上記信号処理部Aと信号処理Bとを二重
枠のブロックで示している。
BST−OFDM信号生成装置を、図1に示すように、
MPEG−2信号が入力されてフレーム化処理までを行
う演奏所に設置する信号処理部Aと、IFFT処理から
アナログIF信号を得るまでの信号処理を行う放送所側
に設置する信号処理部Bとに分離するとともに、通常の
BST−OFDM信号生成装置ではシンボル毎、キャリ
ア毎のI軸、Q軸それぞれ16bit程度で表現される
複素振幅値として出力されているフレーム化処理後の信
号を複素平面上の信号点に対応する7bitの符号化信
号に変換し、光ファイバーなどの有線回線や、マイクロ
波回線などを用いて、演奏所から各放送所にデジタル伝
送で分配するようにする。
信号処理部の規模を小さくし、放送ネットワークにおけ
る放送所の多い場合でも、装置コストを押さえることを
可能にし、また、本発明では、すでにTMCC信号が付
加されフレーム化処理が終わった後の信号を伝送分配す
るようにしていることから、各放送所にTMCC信号を
生成するための編成情報や、フレーム同期タイミングや
シンボル同期タイミングを放送所間で同一にするのに必
要な基準信号の伝送が不要であり、さらに、各放送所ま
でデジタル伝送で信号分配してるため、放送される電波
の質を高く維持することができる。加えて、通常I軸、
Q軸それぞれ16bit程度(合計32bit)、例え
ば、12bit乃至20bitで表現されているフレー
ム化処理後の信号を、複素平面上の信号点の位置に対応
した7bitの符号に変換して伝送しているため、所要
伝送ビットレートが低く、多値QAM(Quadrat
ure Amplitude Modulation)
を用いることで、適切な誤り訂正符号化を施した上で、
アナログNTSC信号のFPU(Field Pick
up Unit)やSTL(Studio to Tr
ansmitterLink)で用いている1チャンネ
ル当たり17MHz帯域幅の既存のマイクロ波回線を用
いて伝送分配することができ、また、光ファイバーなど
の有線回線を用いる場合には回線借用のための費用を節
減することができる。
図1中の演奏所に設置された信号処理部Aの一例の構成
をブロック図にて示している。図2において、MPEG
−2形式で、圧縮、多重された映像、音声信号(MPE
G−TS信号)は、信号処理部Aに入力され、まず、T
S再多重部1で、ヌルTSパケットが付加されて、フレ
ーム化された一定のレートの信号に変換された後、外符
号2として、バイト訂正ブロック符号であるリードソロ
モン符号化RS(204,188)処理が行われる。外
符号化処理後、編成情報などにしたがって、データを各
階層に分割3する。階層は最大3階層までである。階相
分割されたバイト単位のデータは各階層別にビットシリ
アル形式の信号に変換4され、PN符号によりエネルギ
ー拡散5を施された後、各階層間で遅延を一致させるた
めの遅延補正処理6がなされる。遅延補正後のバイト単
位に変換7された信号データはバイトインターリーブ8
され、再び、ビットシリアル形式の信号に変換9された
後、内符号である畳み込み符号化10が行われ、ビット
シリアル形式の信号データは、ビットインターリーブ処
理後11後、符号化マッピング12され、複素平面上の
信号点に割り振られる。ここで、従来技術では、マッピ
ング処理後の信号はI軸、Q軸それぞれ16ビット程度
の準アナログ的なデータに変換されて、後段の処理回路
に送られていた。
後の信号はI軸、Q軸それぞれについて、従来のように
16ビット程度の準アナログ的なデータに変換するので
なく、複素平面上の信号点に対応する番号に変換(符号
化)して、後段の処理回路へ入力する。本発明では、こ
の処理を符号化マッピッング処理(図2において、2重
枠で示す)と称している。BST−OFDM信号では、
変調形式として、64QAM,16QAM,QPSK,
π/4シフトDQPSKが選択できるように規定されて
いる。したがって、64点(64QAM(図3参照))
+16点(16QAM(図4参照))+4点(QPSK
(図5参照))+8点(π/4シフトDQPSK(図6
参照))=92点の番号で、全ての信号点を表現するこ
とができる。さらに、後段で追加するSP(Scatt
ered Pilot)TMCC、AC(Auxili
ary Channel)があり、DBPSK(図7参
照)で、さらに、シンボル方向に一定の位相をもつ、C
P(ContinuesPilot)があり、これらの
信号の位相点を表現するのに、2つ番号が必要であるか
ら、合計で94点(異なる番号で同じ信号点を表現して
いる重複はあり得る)について番号を付加して表現する
ことができればよく、そのために7bit符号化とする
(図2参照)。このようにすることで、シンボル毎、キ
ャリア毎に32bit必要としていたデータが7bit
で済み、以降の階層合成、時間インターリーブ、周波数
インターリーブ、OFDMフレーム構成の各処理回路の
規模を大幅に削減することができる。
ャリア毎の信号データは、階層合成13されて、3つの
階層のデータが1系統になり、時間インターリーブ1
4、周波数インターリーブ15の処理のよって、キャリ
ア単位で入れ替えが行われた後、CP、SP、TMCC
信号が付加されて、OFDMフレームが構成16され、
信号処理部Aから出力される。このときパイロット信号
17や、TMCC信号18は、データキャリアと同様に
7bitで符号化19された信号として付加される。
の放送所側への伝送には、図1に示すように、マイクロ
波を用いて伝送するルートと光ファイバを介して伝送す
るルートがあるが、ここではマイクロ波を用いて伝送す
る場合について説明する。
用送信部と、同じく図1中の放送所側のマイクロ回線用
受信部の一例の構成をブロック図にて示している。演奏
所側では、信号処理部Aから出力され、マイクロ回線用
送信部に入力されたデジタル信号は、まず、放送所側で
IFFT用タイミング信号を容易に再生可能なようにす
るために、総シンボル数とIFFTサンプル数との比が
整数比となるようにダミーデータとIFFT同期用デー
タを付加20する。その後、例えば、リードソロモン符
号などを用いて誤り訂正外符号が符号化21され、バイ
トインターリーブ22が施される。バイトインターリー
ブ後の信号は、ビットストリームに変換23され、PN
信号付加によるエネルギー拡散24が施される。エネル
ギー拡散処理後の信号は、畳込み符号などによる誤り訂
正内符号が符号化25され、さらに、ビットインターリ
ーブ処理26で処理される。
数の比を整数比にして、マイクロ波回線用送信部を構成
した場合について、処理ブロックの接続、および各ブロ
ックの出力における信号の形態a〜fをそれぞれ示す図
9(A),(B)参照して説明する。なお、図9(A)
中、図8と同一処理部分については同一符号を付して示
している。
数2048、総シンボル数1405)の場合aを例にと
り、マイクロ波回線用送信部における伝送路用信号レー
ト(処理速度) の変換、ここでは、シンボル数をIFF
Tサンプル数の11/16とするようにIFFT同期用
データとダミーデータで合計3個のデータを付加し、総
シンボル数1408とするbとともに、信号レートを1
1/16に変換し、さらに、後段の誤り訂正内符号(リ
ードソロモン符号)に整合させるために7ビットのシン
ボルに1ビットの冗長ビットを加え8ビットのシンボル
に変換cしている。
シンボルのグループに分割し、RS(192,176)
の符号化dを行い、バイト・ビット変換eした後、誤り
訂正内符号として、2/3の畳み込み符号化fを行って
いる。この例に示すような処理を行うことにより、伝送
される信号レートはもとの信号処理部AのIFFTクロ
ックに対し整数比になるため、放送側では受信信号から
容易にIFFTクロックを再生することが可能になる。
表1に各モード(モデル1,2,3)の各場合につい
て、符号化マッピング処理によるビットレートと伝送所
要ビットレートおよびそのIFFTクロックに対する比
の例を示している。
ための差動符号化27を行い、変調多値数に応じたビッ
ト数単位で直列・並列変換28を行い、複素平面上の信
号点へのマッピング処理29を施す。マッピング処理で
得られるI軸、Q軸それぞれ、16bit程度の複素ベ
ースバンド信号は、ロールオフフィルタなどにより波形
整形30がなされ、直交変調31後、D/A変換32さ
れ、さらにBPF33により補間処理され、アナログI
F信号となる。図8に示す例では、直交変復調をデジタ
ル信号処理で行う場合を示している。得られたアナログ
IF信号は、IF増幅34後、周波数変換35によって
マイクロ波帯の信号に周波数変換し、送信RF増幅で所
要の電力まで増幅36した後、送信アンテナから放射す
る。
F信号をマイクロ波受信部へ入力する。マイクロ波受信
部では、まず、入力された受信RF信号を、受信RF増
幅37で増幅後、周波数変換38してIF周波数とし、
IF増幅39にて所定の信号レベルまで増幅する。得ら
れたIF信号はBPF40で不要な信号成分が除去さ
れ、AD変換器41でデジタルIF信号となる。デジタ
ルIF信号は、直交復調42されてI軸、Q軸の複素ベ
ースバンド信号となり、ロールオフフィルタなどで波形
整形43される。波形整形された、複素ベースバンド信
号は、後段の等化器44に入力されるほか、キャリア再
生処理45、クロック再生処理46にも供される。キャ
リア再生処理45では、周波数、位相誤差を検出し、発
振周波数を修正して、直交復調処理42へ帰還させる。
クロック再生処理46では複素振幅値に含まれるシンボ
ル周波数成分を抽出し、PLLで安定化して、各種タイ
ミング信号の発生47に用いる。
れ、デマッピング処理48により複素平面上の信号点が
特定され、対応する複数ビットのデータが生成される。
このデータは並列・直列変換処理49によってビットス
トリーム信号に変換され、差動復号化処理50で差動復
号化される。差動復号化後のビットストリームは、ビッ
トデインターリーブ処理51がなされ、さらに、ビタビ
復号器などを用いて内符号誤り訂正処理52が行われビ
ット誤りが訂正される。誤り訂正後のビットストリーム
は、エネルギー逆拡散処理53された後、ビット・バイ
ト変換処理54でバイト単位のデータ列に変換され、さ
らにバイトデインターリーブ処理55がなされる。デイ
ンターリーブされた信号は、外符号誤り訂正処理56さ
れ、バイト単位で誤り訂正が行われる。また、マイクロ
波回線用送信部で挿入したIFFT同期データを用いた
IFFT用タイミング信号を得ると同時に、IFFT同
期データとダミーデータを除去57した信号がマイクロ
波回線用受信部から出力され以下に説明する信号処理部
Bに送られる。これと同時に、IFFT用タイミング信
号発生部58で発生したタイミング信号も信号処理部B
に送られる。
成装置の信号処理部Bについて説明する。図10は、図
1中の放送所側に設置された信号処理部Bの一例の構成
をブロック図にて示している。図10において、前述し
たマイクロ波回線用受信部(図8参照)から入力される
シンボル毎、キャリア毎の7bit単位のデータ列(信
号1)をI軸、Q軸それぞれ16bit程度の信号に変
換59し、IFFT処理60して時間軸信号(信号2、
信号3)に変換(図11参照)後、I軸、Q軸それぞれ
についてガードインターバル付加61を行う。ガードイ
ンターバルを付加した複素ベースバンド信号は、オーバ
ーサンプル処理62よってIFFT処理のクロックの4
倍の周波数にサンプリング周波数を変換後、直交変調6
3して、デジタルIF信号にする。このデジタルIF信
号をDA変換64してアナログIF信号に変換し、BP
F65で補間処理を行った後に、図1に示す周波数変
換、電力増幅して、例えば、UHFの電波により一般視
聴者を対象に放送される。
の生成過程であるフレーム化処理の後、IFFT処理の
前の信号点をインターフェースポイントとして、装置を
演奏所側に設置する信号処理部Aと放送所側に設置する
信号処理部Bとに分離するとともに、光ファイバーなど
の有線回線や、マイクロ波回線などを用いて、演奏所か
ら各放送所にデジタル伝送で信号を分配し、信号処理部
BでIFFT以降の処理を行うことで、放送所に設置す
る信号処理部の規模を小さくし、放送ネットワークにお
ける放送所の数が多い場合でも、装置コストを抑えるこ
とを可能にし、また、SFNで必要となる放送所間の各
種同期を同一にするのに必要な基準信号や編成情報の伝
送を不要にすることができる。
タル伝送で信号分配するようにしたため、放送される電
波の質を高く維持でき、加えてI軸、Q軸それぞれ16
bit程度で表現される複素振幅値として出力されるフ
レーム化処理後の信号を、複素平面上の信号点に対応す
る7bitの符号化信号に変換、伝送し、放送所側にお
いて、符号化された信号を、再び、I軸、Q軸それぞれ
16bit程度の複素振幅値を表す信号に復号すること
で、伝送所要ビットレートが低く抑えられ、既存のアナ
ログNTSC信号のFPUやSTLで用いられている1
チャンネル当たり17MHz帯域幅のマイクロ波回線を
用いて伝送分配することができ、光ファイバーなどの有
線回線を用いる場合には回線借用の費用を節減すること
ができる。
の一実施形態をブロック図にて示している。
一例の構成をブロック図にて示している。
している。
している。
ている。
点の配置を示している。
している。
と、同じく図1中の放送所側のマイクロ波回線用受信部
の一例の構成をブロック図にて示している。
の変換例を示している。
の一例の構成をブロック図にて示している。
ア毎の変調データから複素ベースバンド信号データへの
変換例を示している。
置をブロック図にて示している。
分配装置をブロック図にて示している。
Claims (3)
- 【請求項1】 演奏所で入力されるプログラム信号に基
づいて、少なくとも1箇所の放送所からBST−OFD
M信号の変調波で放送を行うBST−OFDM信号生成
・分配装置において、 前記BST−OFDM信号を生成する信号処理部を、逆
FFT処理以降の信号処理部Bとそれ以前の信号処理部
Aとに切り分け、該信号処理部Aを前記演奏所に、前記
信号処理部Bを前記放送所に設置するようにしたことを
特徴とするBST−OFDM信号生成・分配装置。 - 【請求項2】 請求項1記載のBST−OFDM信号生
成・分配装置において、 前記信号処理部Aからの出力信号は、シンボル毎、キャ
リア毎のI軸、Q軸ぞれぞれ複素振幅値を表す信号デー
タが、複素平面上の信号点の位置に対応した符号に変換
された符号化信号であることを特徴するBST−OFD
M信号生成・分配装置。 - 【請求項3】 請求項1または2記載のBST−OFD
M信号生成・分配装置において、 前記信号処理部Aからの符号化出力信号のビットレー
ト、キャリアレートまたはシンボルレートと前記放送所
に送信する際のデジタル変調波のシンボルレートとの比
を整数比にし、前記放送所においては、PLL回路を使
用することで再生シンボルロック信号からビットクロッ
ク信号、逆FFTクロック信号およびシンボルクロック
信号を生成するようにしたことを特徴とするBST−O
FDM信号生成・分配装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04025899A JP3782246B2 (ja) | 1999-02-18 | 1999-02-18 | Bst−ofdm信号生成・分配装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2000244443A true JP2000244443A (ja) | 2000-09-08 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008300945A (ja) * | 2007-05-29 | 2008-12-11 | Energia Communications Inc | Fm放送波伝送システム、fm放送波送信装置、fm放送波受信装置、fm放送波伝送方法 |
JP2010109469A (ja) * | 2008-10-28 | 2010-05-13 | Japan Radio Co Ltd | 放送システム |
JP2014090302A (ja) * | 2012-10-30 | 2014-05-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | デジタルコヒーレント光伝送方法、送信装置及び受信装置 |
-
1999
- 1999-02-18 JP JP04025899A patent/JP3782246B2/ja not_active Expired - Fee Related
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