JP2002050993A - 衛星放送システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構成の簡易なギャップフィラーの使用が可能
な衛星放送システムを提供する。 【解決手段】 人工衛星Ｓからの信号を受信して、人工
衛星Ｓからの信号を受信できないエリアＫ１，Ｋ２を含
む特定エリアＡ１に信号を中継する面カバー用の大規模
ギャップフィラー１０と、人工衛星Ｓ及び大規模ギャッ
プフィラー１０からの信号をいずれも受信できないエリ
アＫ２を含む限定エリアＡ２に信号を中継する線カバー
用の小規模ギャップフィラー２０とを備える。大規模ギ
ャップフィラー１０は、人工衛星から受信した信号を再
生中継し、小規模ギャップフィラー２０は、人工衛星Ｓ
からの信号と比較して、電界強度が強くかつＣＮ比の優
れた大規模ギャップフィラー１０からの信号を受信し、
この信号の利得のみを調整して、受信不能エリアＫ２に
送信する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地上局から送信さ
れた信号を人工衛星が中継して地上に向けて放送する衛
星放送システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、移動体向けに音声放送を中心とし
たサービスを、人工衛星を介して提供する衛星放送シス
テムの検討が行われている。この衛星放送システムで
は、地上局から人工衛星に対してはＫｕバンド（１２Ｇ
Ｈｚ帯）を用いて中継用信号を送信し、人工衛星では、
この中継用信号を端末装置での受信が可能な放送用信号
に変換し、人工衛星から各端末装置に対してはＳバンド
（２．６ＧＨｚ帯）を用いて放送用信号を送信する。な
お、中継用信号の伝送には、再生中継の容易なＴＤＭ
（時分割多重）方式、一方、放送用信号の伝送には、ノ
イズに強いＣＤＭ（符号分割多重）方式を用いることが
考えられている。

【０００３】ところで、この衛星放送システムにて使用
されているマイクロ波帯の電波は、直進性が強いため、
人工衛星との間に建物等の障害物が存在する、いわゆる
障害物の陰となるエリア（以下「受信不能エリア」とい
う）では、人工衛星からの信号を受信することができな
い。このような受信不能エリアでも、当該衛星放送シス
テムのサービスの提供を可能とするには、人工衛星から
受信した信号を中継して受信不能エリアに向けて再送信
する地上用補助設備（以下「ギャップフィラー」とい
う）の設置が必要となる。

【０００４】そして、図２（ａ）に示すように、ギャッ
プフィラー１０は、人工衛星Ｓからの電波を受信でき且
つ受信不能エリアＫ１，Ｋ２を見渡すことが可能な場所
（図中ではビルＢ１，Ｂ２の屋上等）に設置され、人工
衛星Ｓからギャップフィラー用に送信されるＫｕバンド
の中継用信号を受信し、これをＳバンドの放送用信号に
変換して再送信するように構成される。

【０００５】ここで、図２（ｂ）は、ギャップフィラー
１０の構成を表すブロック図であり、図示の如く、ギャ
ップフィラー１０（１０ａ，１０ｂ）は、人工衛星Ｓか
らの中継用信号を受信するＫｕバンド用の受信アンテナ
１１と、受信アンテナ１１にて受信された中継用信号を
放送用信号に変換する本体１２と、本体１２にて変換さ
れた放送用信号を送信するＳバンド用の送信アンテナ１
３とからなる。

【０００６】そして、本体１２は、受信アンテナ１１か
らの受信信号を中間周波帯（数十ＭＨｚ）の受信ＩＦ信
号にダウンコンバートするＲＦ受信部１４と、受信ＩＦ
信号を復調することによりベースバンドのパルス信号で
表された元の情報を再生する信号再生部１５と、時分割
多重されているパルス信号を、各チャンネル毎に分離し
て、各チャンネル毎に誤り訂正用の符号を付加する等の
処理を施した後、直交符号を用いて各チャンネルの信号
を符号化する等して、符号分割多重された中間周波帯の
送信ＩＦ信号を生成するＴＤＭ／ＣＤＭ変換部１６と、
この送信ＩＦ信号をアップコンバートしてＳバンドの放
送用信号を生成し、送信アンテナ１３を介して送信する
ＲＦ送信部１７とを備えている。なお、ＲＦ受信部１４
及びＲＦ送信部１７は、アップコンバート又はダウンコ
ンバート用のミキサの他、ミキサの出力から必要な信号
のみを抽出するためのフィルタや、フィルタが抽出した
信号を増幅するための増幅器等を用いて構成されてい
る。

【０００７】つまり、ギャップフィラー１０は、人工衛
星Ｓから受信した中継用信号を放送用信号に単に変換す
るだけでなく、復調により元の情報を再生した後で再変
調を行う再生中継を行っているため、ギャップフィラー
１０から送信される放送用信号は、人工衛星Ｓから送信
される放送用信号と比較して、電界強度が大きく且つＣ
Ｎ比の優れた高品質なものとなる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、当該衛星放
送システムを低コスト化するには、ギャップフィラー１
０の設置数を極力少なくすること、及びギャップフィラ
ー１０を簡易な構成とし且つ小型化することが望まし
い。このため、送信アンテナ１３として無指向性のアン
テナを用い、複数の受信不能エリアを含んだ比較的広い
エリアＡ１に向けて、人工衛星Ｓから受信した信号を再
送信する、いわゆる面カバー用の大規模ギャップフィラ
ー１０ａ（ここではビルＢ１上のギャップフィラー）
と、送信アンテナ１３として指向性の強いアンテナを用
い、人工衛星Ｓ及び大規模ギャップフィラー１０ａから
の信号をいずれも受信できない限定されたエリアＫ２
に、人工衛星Ｓから受信した信号を再送信する、いわゆ
る線カバー用の小規模ギャップフィラー１０ｂ（ここで
はビルＢ２上のギャップフィラー）とを組み合わせて使
用することによりギャップフィラー１０の設置数を低減
することが考えられている。

【０００９】しかし、小規模ギャップフィラー１０ｂで
は、カバーするエリアが狭いため送信電力を抑えること
ができ、ＲＦ受信部１４やＲＦ送信部１７を小型化でき
るものの、再生中継機能を実現するための信号再生部１
５やＴＤＭ／ＣＤＭ変換部１６は、小規模，大規模に関
わらず全く同じものを備えなければならないため、結
局、十分に構成の簡易化や小型化を図ることができなか
った。

【００１０】これに対して、小規模ギャップフィラー１
０ｂについては、中継用信号の代わりに放送用信号を人
工衛星Ｓから受信し、元の情報を再生することなく、受
信信号に対する利得調整だけを行って、これを送信信号
として再送信する簡易型の構成とすることも考えられ
る。

【００１１】しかし、このような簡易型のギャップフィ
ラーでは、人工衛星Ｓから受信した微弱電波を必要な大
きさに増幅するために、増幅器の利得を極めて大きなも
の（例えば１００ｄＢ程度）に設定する必要があり、し
かも、同じＳバンドの放送用信号を送受信することにな
るため、極めて発振しやすい構成となり、実用上、その
採用は困難であった。

【００１２】本発明は、上記問題点を解決するために、
構成の簡易なギャップフィラーの使用が可能な衛星放送
システムを提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の発明である請求項１記載の衛星放送システムでは、第
１のギャップフィラーが、人工衛星からの信号を受信し
て、人工衛星からの信号を受信不能なエリアを含む特定
エリア向けに信号を中継すると共に、この特定エリア内
に設置された第２のギャップフィラーが、第１のギャッ
プフィラーからの信号を受信して、人工衛星及び第１の
ギャップフィラーのいずれからの信号も受信不能なエリ
ア向けに信号を中継するようにされている。

【００１４】つまり、第２ギャップフィラーでは、人工
衛星からの微弱電波を受信するのではなく、電界強度の
強い第１のギャップフィラーからの電波を受信すること
で、第２のギャップフィラーでは、受信用のアンテナや
利得調整用の増幅器として、比較的利得の小さな小型の
ものを用いることができるため、発振し難くなるだけで
なく、第２のギャップフィラーの構成を簡易かつ小型に
することができる。

【００１５】その結果、設置数の多い第２のギャップフ
ィラーの取り扱いが容易となり、据付工事等の手間も軽
減することができる。ところで、請求項２記載のよう
に、人工衛星が、端末装置が直接受信可能な放送用信号
と、該放送用信号と同一情報を伝達し且つ該放送用信号
とは異なる周波数帯を用いた中継用信号とを送信するよ
うに構成されている場合、第１のギャップフィラーは、
人工衛星から中継用信号を受信し、この中継用信号から
元の情報を再生し、更にこの再生情報を前記放送用信号
に変換して送信し、一方、第２のギャップフィラーは、
第１のギャップフィラーから放送用信号を受信し、この
放送用信号を利得調整して送信するように構成すること
ができる。

【００１６】つまり、第１のギャップフィラーでは、再
生中継を行うことにより、人工衛星からの受信した微弱
な中継用信号から、ＣＮ比の優れた放送用信号を生成す
ることができ、また、異なる周波数帯の信号を送受信す
るため、ギャップフィラーでの利得を大きくしても発振
のおそれがないため、電界強度の強い放送信号を生成す
ることができる。また、第２のギャップフィラーでは、
電界強度が強く、且つ再生中継によりＣＮ比の優れた放
送用信号を受信することになるため、第２のギャップフ
ィラーから再生中継用の構成を省略でき、第２のギャッ
プフィラーの構成を更に簡易化することができる。

【００１７】なお、放送用信号は、ノイズに強いことが
好ましく、従って請求項３記載のように、符号分割多重
されているものを用いることが望ましい。また、中継用
信号は、再生中継が容易であることが好ましく、従って
請求項４記載のように、時分割多重されているものを用
いることが望ましい。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図面と
共に説明する。図１（ａ）は、本発明が適用された実施
形態の衛星放送システムの構成を表す説明図である。

【００１９】図１（ａ）に示すように、本実施形態の衛
星放送システムでは、地上局（図示せず）からの信号を
中継して地上に向けて放送する人工衛星Ｓと、人工衛星
Ｓからの信号を受信して、人工衛星Ｓからの信号を受信
できないエリアＫ１，Ｋ２を含む特定エリアＡ１に信号
を中継する面カバー用の大規模ギャップフィラー１０
（第１のギャップフィラーに相当）と、大規模ギャップ
フィラー１０からの信号を受信して、人工衛星Ｓ及び大
規模ギャップフィラー１０からの信号をいずれも受信で
きないエリアＫ２を含む限定エリアＡ２に信号を中継す
る線カバー用の小規模ギャップフィラー２０（第２のギ
ャップフィラーに相当）とを備えている。

【００２０】但し、大規模ギャップフィラー１０は、人
工衛星からの電波を受信可能な位置（ここではビルＢ１
の屋上）に設置され、一方、小規模ギャップフィラー２
０は、大規模ギャップフィラー１０からの電波を受信可
能であり、且つエリアＫ２を見渡すことが可能な位置
（ここではギャップフィラー１０のサービスエリアＡ１
内に位置するビルＢ２の屋上）に設置されている。

【００２１】また、本実施形態の衛星放送システムで
は、地上局から人工衛星Ｓへのアップリンクには、Ｋｕ
バンド（１２ＧＨｚ帯）が用いられており、複数チャン
ネル（本実施形態では３０ｃｈ）の信号を時分割多重し
てなる中継用信号が送信される。

【００２２】そして、人工衛星Ｓは、地上局からの送信
されてくる中継用信号を、端末装置用に、符号分割多重
された放送用信号に変換すると共に、大規模ギャップフ
ィラー１０用に、トランスポンダを介して地上に中継す
る。つまり、人工衛星Ｓから地上に向けたダウンリンク
では、同一情報を表した中継用信号（ＴＤＭ形式）と放
送用信号（ＣＤＭ形式）とが地上に向けて同時に送信さ
れ、放送用信号にはＳバンド（２．６ＧＨｚ帯）、中継
用信号にはＫｕバンドを用いるようにされている。

【００２３】ここで、大規模ギャップフィラー１０は、
従来技術として説明したものと全く同様（図２（ｂ）参
照）であるため、説明を省略する。一方、小規模ギャッ
プフィラー２０は、図１（ｂ）に示すように、大規模ギ
ャップフィラー１０からの放送用信号を受信するＳバン
ド用の受信アンテナ２１と、受信アンテナ２１にて受信
された放送用信号を増幅する利得調整回路２５からなる
本体２２と、増幅された放送用信号を送信するＳバンド
用の送信アンテナ２３とからなる。

【００２４】なお、利得調整回路２５では、送信する放
送用信号の信号強度が所定の大きさ（例えば＋２０ｄＢ
ｍ）となるように利得が設定され、また、送信アンテナ
２３は、受信不能エリアＫ２をカバーするような指向性
を有するものが用いられる。また、受信アンテナ２１
は、図中では、人工衛星Ｓからの信号の到来方向に正面
を向けているが、実際には、人工衛星Ｓが送出する放送
用信号を同時に受信してしまうことのないように、人工
衛星Ｓからの信号の到来方向に背を向けた状態で配置す
ることが望ましい。

【００２５】このように構成された本実施形態の衛星放
送システムでは、大規模ギャップフィラー１０が、人工
衛星Ｓから受信した中継用信号を、再生中継し、放送用
信号に変換して、人工衛星Ｓからの信号を受信不能なエ
リアに送信する。これと共に、小規模ギャップフィラー
２０が、大規模ギャップフィラー１０から受信した放送
用信号を利得調整したものを、人工衛星Ｓ及び大規模ギ
ャップフィラー１０のいずれからの信号も受信不能なエ
リアに送信する。

【００２６】以上説明したように、本実施形態の衛星放
送システムにおいて、小規模ギャップフィラー２０は、
人工衛星Ｓからの放送用信号や中継用信号ではなく、大
規模ギャップフィラー１０にて再生中継された、電界強
度が強く且つＣＮ比の優れた放送用信号を受信するよう
にされている。

【００２７】従って、本実施形態の衛星放送システムに
よれば、小規模ギャップフィラー２０では、再生中継を
行わなくても、利得調整を行うだけで、受信不能エリア
に品質のよい放送用信号を供給することが可能となるだ
けでなく、利得の大きさを抑えることができるため、発
振を起こしにくい構成とすることができる。

【００２８】その結果、本実施形態の衛星放送システム
では、設置数の多い小規模ギャップフィラー２０を、受
信アンテナ２１，送信アンテナ２３と利得調整回路２５
とからなる極めて簡易かつ小型に構成でき、ひいてはシ
ステム全体の設置コストを大幅に削減できると共に、小
規模ギャップフィラー２０の取り扱いが容易となるた
め、その据付作業の手間も軽減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施形態の衛星放送システム、及び小規模ギ
ャップフィラーの構成を表す説明図である。

【図２】 従来の衛星放送システム、及びギャップフィ
ラーの構成を表す説明図である。

【符号の説明】

１０ａ…大規模ギャップフィラー １０ｂ，２０…小
規模ギャップフィラー １１，２１…受信アンテナ １２，２２…本体 １
３，２３…送信アンテナ １４…ＲＦ受信部 １５…信号再生部 １６…ＴＤ
Ｍ／ＣＤＭ変換部 １７…ＲＦ送信部 ２０…大規模ギャップフィラー
２５…利得調整回路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地上局から送信された信号を人工衛星が
   中継して地上に向けて放送する衛星放送システムにおい
   て、 前記人工衛星からの信号を受信して、該人工衛星からの
   信号を受信不能なエリアを含む特定エリア向けに信号を
   中継する第１のギャップフィラーと、 前記特定エリア内に設置され、前記第１のギャップフィ
   ラーからの信号を受信して、前記人工衛星及び前記第１
   のギャップフィラーのいずれからの信号も受信不能なエ
   リア向けに信号を中継する第２のギャップフィラーと、 を備えることを特徴とする衛星放送システム。
2. 【請求項２】 前記人工衛星は、端末装置が直接受信可
   能な放送用信号と、該放送用信号と同一情報を伝達し且
   つ該放送用信号とは異なる周波数帯を用いた中継用信号
   とを送信し、 前記第１のギャップフィラーは、前記人工衛星から前記
   中継用信号を受信し、該中継用信号から元の情報を再生
   し、該再生情報を前記放送用信号に変換して送信すると
   共に、前記第２のギャップフィラーは、前記第１のギャ
   ップフィラーから前記放送用信号を受信し、該放送用信
   号を利得調整して送信することを特徴とする請求項１記
   載の衛星放送システム。
3. 【請求項３】 前記放送用信号は符号分割多重されてい
   ることを特徴とする請求項２記載の衛星放送システム。
4. 【請求項４】 前記中継用信号は時分割多重されている
   ことを特徴とする請求項２又は請求項３記載の衛星放送
   システム。