JP2004320348A - 放送信号の送信時刻測定装置及びその測定方法、この送信時刻測定装置を用いた送信装置及び中継装置、及び遅延時間測定装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡易な測定装置で高精度かつ実運用状態のままで、放送信号の送信時刻を測定する。
【解決手段】比較用ＯＦＤＭ信号発生器１１２にて、放送用ＯＦＤＭ信号とモード及びガードインターバル長が一致する比較用ＯＦＤＭ信号を生成し、合成／切替部１１１にてこの比較用ＯＦＤＭ信号と放送用ＯＦＤＭ信号とを選択導出し、ＯＦＤＭ復調部１１３にて復調し、各信号のシンボル同期タイミングを出力する。そして、受信タイミング測定部１１５にて放送用ＯＦＤＭ信号のシンボル同期タイミング取得時の第１の基準時刻情報と、比較用ＯＦＤＭ信号のシンボル同期タイミング取得時の第２の基準時刻情報との時間差を測定し、この時間差が許容範囲内であるか否かを判定し、許容範囲外であれば許容範囲内に入るように比較用ＯＦＤＭ信号発生器１１２の送出タイミングを制御する。
【選択図】 図１
【解決手段】比較用ＯＦＤＭ信号発生器１１２にて、放送用ＯＦＤＭ信号とモード及びガードインターバル長が一致する比較用ＯＦＤＭ信号を生成し、合成／切替部１１１にてこの比較用ＯＦＤＭ信号と放送用ＯＦＤＭ信号とを選択導出し、ＯＦＤＭ復調部１１３にて復調し、各信号のシンボル同期タイミングを出力する。そして、受信タイミング測定部１１５にて放送用ＯＦＤＭ信号のシンボル同期タイミング取得時の第１の基準時刻情報と、比較用ＯＦＤＭ信号のシンボル同期タイミング取得時の第２の基準時刻情報との時間差を測定し、この時間差が許容範囲内であるか否かを判定し、許容範囲外であれば許容範囲内に入るように比較用ＯＦＤＭ信号発生器１１２の送出タイミングを制御する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば地上波デジタル放送の送信局または中継局に用いられ、地上波デジタル放送信号の送信時刻を測定するための放送信号の送信時刻測定装置とその測定方法、この送信時刻測定装置を用いた送信装置及び中継装置、及び遅延時間測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地上波デジタル放送は、ＯＦＤＭ伝送方式の特徴である耐マルチパス性能を利用して複数の送信局が同一送信周波数を共有し、指定のタイミング範囲で送信することにより同一周波数妨害を生じることなく広範囲のサービスエリアを複数送信局でカバーできるという特徴を有している。
【０００３】
このように同一放送サービスを行う複数の送信局が、同一周波数で送信するような送信ネットワークはＳＦＮ（単一周波数ネットワーク：Ｓｉｎｇｌｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｎｅｔｗｏｒｋ）と呼ばれデジタル放送を特徴づける技術要素となっている（例えば特許文献１）。このＳＦＮ技術により、放送のための周波数を大幅に節約することが可能となる。しかしながら、上記ＳＦＮを成立させるためには、複数の送信局が所定の送信タイミング誤差範囲で放送信号を送信することが前提となっており、各送信局の送信タイミングをネットワークとして管理する技術が極めて重要となっている。
【０００４】
ＯＦＤＭ伝送方式をベースとした地上波デジタル放送の場合、一般的にガードインターバル長を超えない範囲の同一送信波形を有する複数波は相互に干渉しないと言う特徴がある。従って上記ＳＦＮを構成する複数送信局からの電波は所定のサービスエリア内の受信点において受信タイミング差が前記ガードインターバル長以内となるよう送信時刻を管理する必要がある。広範囲なサービスエリア内で上記受信タイミング条件を成立させるためには、送信タイミングは極めて高精度の管理が要求される。
しかしながら、地上波デジタル放送信号の送信出力は雑音状の波形をしており、送信出力からその送信時刻を直接測定することは困難であった。
【０００５】
そこで、電波産業会（以下ＡＲＩＢ： Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ｒａｄｉｏ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ ａｎｄ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ）では、複数の送信局で送信タイミングを管理するため、スタジオから送信所に送られる放送用デジタル信号（以下放送ＴＳ：Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｔｒｅａｍ）にＯＦＤＭフレーム同期タイミングを示す信号を挿入し、各放送所において上記挿入信号を検出し、そのタイミングを別に準備されるＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）受信機などで生成した時刻信号で測定し各送信所の送信時刻を管理する方法を標準として定めている（非特許文献１）。
【０００６】
上記方法は、各送信所に備えられたＯＦＤＭ変調器等の信号処理遅延時間が既知であれば、各送信所において上記挿入信号を検出し、この検出タイミングに信号処理遅延時間を加えることにより、スタジオからの放送用デジタル信号の送信時刻を推定できるという利点がある。しかしながら、例えば異なる製造業者が製作したＯＦＤＭ変調器をＳＦＮの中で混在させた場合、信号処理遅延時間を厳密に管理することが極めて困難である。また、送信所内の信号線路の改修などを行った場合に伝送遅延時間が変わる可能性があり、実際の送信時刻が想定値からずれるという問題も生じることになる。
【０００７】
一方、地上波デジタル放送受信機の技術を利用して送信時刻を推定する方法も提案されている。しかしながら、この方法では、受信機内の復調器の信号処理遅延時間を正確に測定することが困難である。また、受信機において、シンボル同期検出に相関演算を用いて行っているが、この相関出力は雑音やマルチパスの影響を受けやすく、このため測定誤差を生じやすい。
【０００８】
また、ＯＦＤＭ信号のパイロット信号から遅延プロファイルを求めることにより、送信時刻を推定する方法も考えられるが、この遅延プロファイルからは相対遅延時間差しか得ることができず、異なる場所に設置される送信機の間の相対遅延時間を測定するためには、送信所から測定点までの伝播遅延を正確に知る必要がある。しかしながら、地上波はマルチパスが多く、環境条件で伝送路特性が変わるため、送信所から測定点までの伝播プロファイルを正確に知ることが困難である。さらに、基準となる電波が必要なため、基準局及び被測定局の設置場所を考慮する必要があり、測定のための事前調査など煩雑な作業が必要となる。
【０００９】
【特許文献１】
特願平１１−３７３５３２号。
【非特許文献１】
ＡＲＩＢ 標準ＡＲＩＢＳＴＤ−Ｂ３１付属書５．５項。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、現在地上波デジタル放送信号の送信時刻を測定する有効な手段はなく、複数送信所の送信時刻を正確に把握しネットワークの管理を行うことが必要なＳＦＮの構築が困難である。特に送信所の改修などを行う場合、使用する機器によっては信号処理遅延時間が異なる可能性もあり、改修後にサービスエリアの状態を確認する必要があり、ネットワーク管理の煩雑さや管理費用が増大するという問題を有している。
そこで、この発明の目的は、簡易な測定装置で高精度かつ実運用状態のままで、放送信号の送信時刻を測定し得る放送信号の送信時刻測定装置及びその測定方法、この送信時刻測定装置を用いた送信装置及び中継装置、及び遅延時間測定装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記目的を達成するために、以下のように構成される。
（１）既知の振幅・位相特性を有するパイロット信号が一定のシンボル周期で繰り返し乗せられ、かつＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）方式によりモード及びガードインターバル長が規定されたデジタル放送信号を受信し、この受信信号についての送信時刻を測定する送信時刻測定装置であって、受信信号と少なくともモードおよびガードインターバル長が一致する疑似ＯＦＤＭ信号を生成する疑似信号生成手段と、この疑似信号生成手段の疑似ＯＦＤＭ信号送出時の基準時刻情報を取得する時刻情報取得手段と、受信信号及び疑似ＯＦＤＭ信号を合成する信号処理手段と、この信号処理手段の出力を復調する復調手段と、復調手段の出力からパイロット信号を抽出し、該パイロット信号より受信信号と疑似ＯＦＤＭ信号との到来遅延時間差を求める測定手段と、この測定手段で測定された到来遅延時間差に時刻情報取得手段で得られる基準時刻情報を加算することでデジタル放送信号の送信時刻を求める演算手段とを備えるようにしたものである。
【００１２】
（１）の発明では、パイロット信号に着目し、受信信号と疑似ＯＦＤＭ信号とを合成し、復調して、シンボル周期のパイロット信号を抽出する。このシンボル周期のパイロット信号の振幅・位相周波数特性から合成時の相対遅延時間を求めることができる。したがって、パイロット信号を利用して、その振幅・位相周波数特性から受信信号と疑似ＯＦＤＭ信号との合成時の相対遅延時間を求めているので、特別な測定器等を用いることなく、容易かつ高精度にデジタル放送信号の送信時刻を測定することができる。
【００１３】
（２）既知の振幅・位相特性を有するパイロット信号が一定のシンボル周期で繰り返し乗せられ、かつＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）方式によりモード及びガードインターバル長が規定されたデジタル放送信号を受信し、この受信信号についての送信時刻を測定する送信時刻測定装置であって、受信信号と少なくともモードおよびガードインターバル長が一致する疑似ＯＦＤＭ信号を生成する疑似信号生成手段と、受信信号及び疑似ＯＦＤＭ信号のうちいずれか一方を選択的に導出する信号処理手段と、この信号処理手段の出力を復調する復調手段と、この復調手段の出力から受信信号のシンボル同期タイミング、及び疑似ＯＦＤＭ信号のシンボル同期タイミングを取得するタイミング取得手段と、このタイミング取得手段による受信信号のシンボル同期タイミング取得時の第１の基準時刻情報、及び疑似ＯＦＤＭ信号のシンボル同期タイミング取得時の第２の基準時刻情報を取得する時刻情報取得手段と、この時刻情報取得手段で得られる第１及び第２の基準時刻情報の時間差を求める測定手段と、この測定手段により得られる時間差が許容範囲に入るか否かを判断し、入らないときはこの許容範囲に入るように疑似信号生成手段の生成タイミングを制御する制御手段と、この制御手段により得られる該許容範囲内の時間差を疑似ＯＦＤＭ信号生成時に時刻情報取得手段で得られる基準時刻情報に加えることでデジタル放送信号の送信時刻を求める演算手段とを備えるようにしたものである。
【００１４】
（２）の発明によれば、送信所から送られてくるデジタル放送信号とモード及びガードインターバル長が一致する疑似ＯＦＤＭ信号が生成され、この疑似ＯＦＤＭ信号と受信信号とが選択的に復調され、受信信号のシンボル同期タイミング取得時の第１の基準時刻情報、及び疑似ＯＦＤＭ信号のシンボル同期タイミング取得時の第２の基準時刻情報との時間差が測定される。そして、この時間差の差分が許容範囲内であるか否かが判定され、許容範囲外であれば許容範囲内に入るように疑似ＯＦＤＭ信号の送出タイミングが制御される。
従って、特別な測定器を用いることなく、疑似ＯＦＤＭ信号を生成し、基準時刻情報を取得し、受信信号及び疑似ＯＦＤＭ信号のシンボル同期タイミングを取得するだけで、容易にデジタル放送信号の送信時刻を測定でき、かつ測定上の信頼性をさらに高めることができる。
【００１５】
（３）既知の振幅・位相特性を有するパイロット信号が一定のシンボル周期で繰り返し乗せられ、かつＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）方式によりモード及びガードインターバル長が規定されたデジタル放送信号を受信し、この受信信号についての送信時刻を測定する送信時刻測定装置であって、受信信号と少なくともモードおよびガードインターバル長が一致する疑似ＯＦＤＭ信号を生成する疑似信号生成手段と、受信信号及び疑似ＯＦＤＭ信号を合成する合成モード、及び受信信号及び疑似ＯＦＤＭ信号のうちいずれか一方を選択的に導出する切替モードを有する信号処理手段と、この信号処理手段の出力を復調する復調手段と、信号処理手段の切替モード指定時に、復調手段の出力から受信信号のシンボル同期タイミング、及び疑似ＯＦＤＭ信号のシンボル同期タイミングを取得するタイミング取得手段と、このタイミング取得手段による受信信号のシンボル同期タイミング取得時の第１の基準時刻情報、及び疑似ＯＦＤＭ信号のシンボル同期タイミング取得時の第２の基準時刻情報を取得する時刻情報取得手段と、この時刻情報取得手段による第１及び第２の基準時刻情報の時間差を求める測定手段と、この測定手段により得られる時間差が許容範囲に入るか否かを判断し、入らないときはこの許容範囲に入るように前記疑似信号生成手段の生成タイミングを制御し、しかる後に該差分が許容範囲内に入った際に信号処理手段に対し合成モードを実行させる制御手段と、信号処理手段の合成モード指定時に、復調手段の出力から前記パイロット信号を抽出し、該パイロット信号より受信信号と疑似ＯＦＤＭ信号との到来遅延時間差を求める測定手段と、この測定手段で測定された到来遅延時間差に時刻情報取得手段で得られる疑似ＯＦＤＭ信号送出時の基準時刻情報を加算することでデジタル放送信号の送信時刻を求める演算手段とを備えるようにしたものである。
（３）の発明によれば、使用状況に応じてモード設定を行うことで、切替モードについては信頼性の高い送信時刻の測定を行うことができ、合成モードについては高精度にデジタル放送信号の送信時刻を測定できるというように、モードごとに最適な送信時刻の測定を行い得る。
【００１６】
（４）さらに、信号処理手段により受信信号を選択出力している状態で、復調手段の出力から受信信号のモード及びガードインターバル長を特定し、疑似信号生成手段に対し該特定したモード及びガードインターバル長に応じた疑似ＯＦＤＭ信号の生成を実行させる疑似信号生成制御手段を備えたことを特徴とする。
（４）の発明によれば、受信信号のモード及びガードインターバル長を利用して、疑似ＯＦＤＭ信号を生成するようにしているので、手操作により疑似ＯＦＤＭ信号の生成を行うことなく、自動的に常にデジタル放送信号にほぼ一致した疑似ＯＦＤＭ信号を生成することができる。
【００１７】
（５）基準時刻情報取得手段は、衛星測位システムの衛星から送られる信号に基づいて基準時刻情報を生成することを特徴とする。
（５）の発明によれば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）といった既知の衛星測位システムを利用して、基準時刻情報を得ることができ、これにより基準時刻情報取得に関する信頼性を向上させることができる。
【００１８】
（６）複数の地点から同一のデジタル放送信号を送信または中継再送する放送伝送網の送信所に用いられ、疑似信号生成手段は、地上デジタル放送信号の中間周波数帯の疑似ＯＦＤＭ信号を発生し、信号処理手段及び復調手段は、中間周波数帯の受信信号及び疑似ＯＦＤＭ信号を処理することを特徴とする。
（６）の発明によれば、送信所に用いられる場合に、周波数変換器を不要とし、これにより送信所内の簡素化を図ることができる。
【００１９】
（７）送信側となる演奏所で伝送信号を伝送路へ送出し、受信側となる送信局で前記伝送路からの伝送信号を受信しＯＦＤＭ変調装置にて変調出力する伝送システムに用いられる送信局であって、請求項１乃至３のいずれかに記載の送信時刻測定装置と、ＯＦＤＭ変調装置の前段に設けられ、ＯＦＤＭ変調装置の入力信号を任意の遅延量で遅延する遅延装置と、送信時刻測定装置による測定結果に基づいて、遅延装置の遅延量を制御する遅延制御手段とを備えるようにしたものである。
（７）の発明によれば、測定されたデジタル放送信号の送信時刻に合致させるように遅延装置の遅延量を制御しているので、フレーム同期信号を検出する必要がなくなり、簡易なシステムでＳＦＮを構築することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、この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。
（第１の実施形態）
図１は、この発明の第１の実施形態に係わる送信時刻測定装置の構成を示すブロック図である。この送信時刻測定装置は、送信所に設置される。
図１において、スタジオから到来した放送ＴＳ信号は、同期装置１０１で受信検波されるとともに、フレーム同期信号が検出されて、ＯＦＤＭ変調装置１０２に入力される。ＯＦＤＭ変調装置１０２は、同期装置１０１の出力をＯＦＤＭ信号に変換する。このＯＦＤＭ信号は、アップコンバータ１０３により中間周波数（ＩＦ）帯から無線周波数（ＲＦ）帯に周波数変換され、送信装置１０４で電力増幅された後、方向性結合器１０５を介して送信アンテナ１０６から所定の領域に向けて送出される。また、送信装置１０４で電力増幅されたＲＦ帯のＯＦＤＭ信号は、方向性結合器１０５を介して合成／切替器１１１に入力される。
また、図１において、符号１１２は比較用ＯＦＤＭ信号発生器で、放送用ＯＦＤＭ信号と少なくともモード及びガードインターバル長が一致する比較用ＯＦＤＭ信号を発生する。この比較用ＯＦＤＭ信号は、合成／切替部１１１に入力される。
【００２１】
合成／切替部１１１は、放送用ＯＦＤＭ信号と比較用ＯＦＤＭ信号とを合成する合成モードと、放送用ＯＦＤＭ信号及び比較用ＯＦＤＭ信号のいずれか一方を選択的に導出する切替モードとを有する。そして、合成／切替部１１１の出力は、ＯＦＤＭ復調部１１３により、フレーム同期信号、シンボル同期タイミング情報、パケット、ＡＣ（Ａｕｘｉｌｉａｒｙ Ｃｈａｎｎｅｌ）信号、ＳＰ（Ｓｃａｔｔｅｒｅｄ Ｐｉｌｏｔ）信号が復調される。このうち、パケット、ＡＣ信号、ＳＰ信号はＳＰ解析部１１４に出力され、フレーム同期信号及びシンボル同期タイミング情報は受信タイミング測定部１１５に出力される。
ＳＰ解析部１１４は、ＳＰ信号を補間して周波数特性信号を生成し、この周波数特性信号から遅延プロファイルを求め、この遅延プロファイルから合成時の両者の相対遅延時間情報を出力する。
【００２２】
受信タイミング測定部１１５は、合成／切替部１１１の切替モード指定時に、ＯＦＤＭ復調部１１３により得られる放送用ＯＦＤＭ信号のシンボル同期タイミングの取得時にＧＰＳ受信機１１６で得られる第１の時刻、及び比較用ＯＦＤＭ信号のシンボル同期タイミング取得時にＧＰＳ受信機１１６で得られる第２の時刻を測定し、これら第１及び第２の時刻の差分を求める。そして、この差分が許容範囲に入るか否かを判断し、入らないときはこの許容範囲に入るように比較用ＯＦＤＭ信号発生器１１２の送出タイミングを制御し、該差分が許容範囲内に入ったならば、合成／切替部１１１を合成モードに設定し、ＳＰ解析部１１４で得られる遅延時間情報に比較用ＯＦＤＭ信号送出時の基準時刻情報を加算して、放送用ＯＦＤＭ信号の送信時刻を求める。
ＧＰＳ受信機１１６は、ＧＰＳ衛星から送られてくる信号に基づいて、基準クロックを生成する。
【００２３】
次に、以上の構成における動作について説明する。
まず、放送用ＯＦＤＭ信号の送信時刻を測定するために、以前は３つの方式が考えられていた。
（第１の方式）
第１の方式は、送信所内の各機器の遅延時間が既知である場合に、この遅延時間を示す情報をＯＦＤＭ信号中に挿入して送信所に送信することで、送信所内でタイミングを制御できる方式である。
【００２４】
スタジオ１では、図２に示すように、同期信号生成部３から発生されるフレーム同期タイミングを多重化装置２に送出し、多重化装置２にて図３に示すＴＳパケット中の所定の位置にフレーム先頭フラグとして多重する。フレーム先頭フラグが多重された放送ＴＳ信号は無線もしくは光伝送路１１を介して送信所２２に送られる。送信所２２においては、フレーム同期検出回路２３によって上記フレーム先頭フラグを検出し、別途ＧＰＳ受信機２４などから生成される基準時刻情報と比較し、フレーム先頭が所定の送信時刻に送出されるように遅延回路２５を制御する。遅延回路２５でタイミングを制御された放送ＴＳ信号は、次段のＯＦＤＭ変調器２６によって、放送用ＯＦＤＭ信号に生成され、送信機２７に供給される。
【００２５】
ここで、ＯＦＤＭ変調器２６、送信機２７などの信号処理や伝送遅延時間を予め測定しておき、その時間を補正して送信時刻を制御することが必要である。しかしながら、このような方法で送信時刻を推定した場合、例えば異なる製造業者が製作したＯＦＤＭ変調器２６をＳＦＮの中で混在させた場合、前記信号処理遅延時間を厳密に管理することは極めた困難である。また、送信所内の信号線路の改修などを行った場合伝送遅延時間が変わる可能性もあり、実際の送信時刻が想定値からずれる、というような問題も生じる。
【００２６】
さらに、図４に示すように、ＯＦＤＭ変調器２６をスタジオ１に設置し、ＯＦＤＭ変調された信号を無線または光伝送路１１で送信所２２に送る場合、伝送路での遅延時間が無視できない量となり、回線を構成する機器などの改修・交換時にネットワーク内の送信タイミングを所定の誤差内に維持することが困難である。
【００２７】
（第２の方式）
一方、図５に示すように、地上波デジタル放送受信機の技術を利用して送信信号の時刻を推定する方法も考えられる。図５において、放送信号はチューナ３１において所定の中間周波数もしくはベースバンド周波数に変換される。中間周波数もしくはベースバンド周波数は、Ａ／Ｄ変換器３２でデジタル信号に変換された後、次段のＦＦＴ変換器３６においてＯＦＤＭ復調される。
【００２８】
ＴＭＣＣ復調部３７は、ＯＦＤＭ復調出力からＴＭＣＣキャリアを検出し、このＴＭＣＣキャリアに基づきＯＦＤＭフレーム同期ワードを検出する。
一方、Ａ／Ｄ変換器３２の出力は、１シンボル遅延回路３３、相関演算回路３４およびシンボル同期検出回路３５で構成されるシンボル同期検出部に供給される。
【００２９】
ＯＦＤＭ信号は、図６に示すようにＯＦＤＭ変調器においてシンボルの前側にシンボル後半部分をコピーした信号がガードインターバルとして付加されている。従って、図７に示すように、受信信号とそれを１シンボル遅延した信号との相関演算を行うとガードインターバル周期の期間に強い相関が現れることになり、これによりシンボル同期タイミングを検出することができる。
【００３０】
そこで、シンボル同期検出部３５は、上記相関演算出力を用いてシンボルタイミングを検出する。このフレーム同期タイミングとシンボル同期タイミングをＧＰＳ受信機３８で生成される時刻信号と比較することにより放送信号の受信タイミングを測定することが可能となる。
しかしながら、上記第２の方式では、次のような理由から高い精度で送信時刻を測定するには困難である。
すなわち、上記復調器が狭帯域フィルタやデジタル処理のための一時記憶を行っているため、復調器内部の信号処理遅延時間を正確に測定することが困難である。更に異なる設計の復調器ではこれらの信号処理時間が異なるので、標準的な測定装置として使用するのは困難である。
【００３１】
また、受信タイミングが検出装置の性能に依存するため、雑音やマルチパスの影響で変化する場合が多く安定な測定が困難である。特にシンボル同期検出を行う場合、前記のように相関演算を用いて行うことが一般的であるが、図７（ｃ）に示すように、相関出力は急峻なピークを持たないため相関演算出力の検出設定レベルによりタイミング位置がずれやすい。相関演算出力の波形は雑音やマルチパスの影響をうけやすく測定誤差を生じやすい。
【００３２】
（第３の方式）
一方、ＯＦＤＭ信号の特長を生かしてマルチパス波の遅延時間を測定する技術も実用化されている。
図８はマルチパス波が存在する場合のＯＦＤＭ信号の周波数特性を示している。一方、図９はそのときの遅延プロファイルを示している。
【００３３】
周波数特性のディップの周波数間隔ｆｄ（Ｈｚ）は、マルチパス波の遅延時間ｔｄ（秒）の逆数となっている。このような周波数特性は、ＯＦＤＭ信号に挿入されたＳＰ信号を測定することにより得られる。さらに、遅延プロファイルは上記周波数特性を直交変換することにより得られる。この場合の主波とマルチパス波の遅延時間差測定はかなり高い精度で可能なことが知られている（理論的にはサンプリング周波数ｆｔの逆数の２倍の測定分解能が得られる。日本のデジタル放送の場合、ｆｔ＝８．１２６ＭＨｚなので、測定分解能は約２５０ｎｓとなる）。
【００３４】
この遅延プロファイル測定技術を用い、例えば図１０に示すように、異なる経路の間の遅延時間差を測定することは可能である。また、ＯＦＤＭ変調器４８およびＯＦＤＭ変調器４９の信号処理遅延時間が所定範囲内であれば、図１１に示すような測定系統で個別のＯＦＤＭ変調器の相対処理遅延時間差を測定することは可能である。
【００３５】
この第３の方式は、例えば工場において複数の伝送機器の遅延時間差を測定するときなどには有効であるが、異なる場所に設置される送信機の間の相対遅延時間を測定するためには、送信所から測定点までの伝播遅延を正確に知る必要がある。しかしながら地上波はマルチパスが多くまた、環境条件でその特性が変わるため、送信所から測定点までの伝播プロファイルを正確に知ることは困難である。また、基準となる電波が必要なため、基準局と被測定局の両方に電波が受信できる場所を選定する必要があり、測定のための事前調査など煩雑な作業が必要である。このような点から、各送信所での送信時刻を測定する装置としては不向きである。
【００３６】
（本第１の実施形態における動作）
そこで、この第１の実施形態では、上記第１乃至第３の方式における問題を解決するために、以下のような制御処理を実行する。図１２は、上記受信タイミング測定部１１５の制御手順を示すフローチャートである。
この制御処理を開始すると、受信タイミング測定部１１５は、合成／切替部１１１を切替モードに設定し（ステップＳＴ３ａ）、放送用ＯＦＤＭ信号を選択させる。続いて、受信タイミング測定部１１５は、ＯＦＤＭ復調部１１３の出力から放送用ＯＦＤＭ信号のフレーム及びシンボル同期タイミングを取得し、このシンボル同期タイミング取得時にＧＰＳ受信機１１６で得られる第１の時刻を求める（ステップＳＴ３ｂ）。
【００３７】
そして、受信タイミング測定部１１５は、合成／切替部１１１に対し比較用ＯＦＤＭ信号を選択させ（ステップＳＴ３ｃ）、ＯＦＤＭ復調部１１３の出力から比較用ＯＦＤＭ信号のフレーム及びシンボル同期タイミングを取得し、このシンボル同期タイミング取得時にＧＰＳ受信機１１６で得られる第２の時刻を求める（ステップＳＴ３ｄ）。
続いて、受信タイミング測定部１１５は、第１及び第２の時刻の差を求め、この差が所定の誤差範囲に入るように比較用ＯＦＤＭ信号発生器１１２の送出タイミングを調整し（ステップＳＴ３ｅ）、以後、合成／切替部１１１を合成モードに設定する（ステップＳＴ３ｆ）。
【００３８】
次に、受信タイミング測定部１１５は、ＳＰ解析部１１４から遅延時間差情報を取得し（ステップＳＴ３ｇ）、この遅延時間差情報から上記ステップＳＴ３ｅで得られた比較用ＯＦＤＭ信号発生タイミング情報から差し引くことにより、放送用ＯＦＤＭ信号の送信時刻を求める（ステップＳＴ３ｈ）。
【００３９】
ここで、放送用ＯＦＤＭ信号及び比較用ＯＦＤＭ信号は、モードとガードインターバル長が一致しているので、キャリア間隔およびシンボル間隔は一致する。従って、放送用ＯＦＤＭ信号と比較用ＯＦＤＭ信号は異なる信号であるが、図１３に示すＯＦＤＭフレーム構造のうち、ＣＰ信号、ＳＰ信号と、ＴＭＣＣキャリア信号のうち少なくともフレーム同期ワード部分は一致する信号構造となっている。なお、フレーム同期ワードはＯＦＤＭ信号の伝送パラメータにかかわらず一定である。
【００４０】
前述のように、放送用ＯＦＤＭ信号及び比較用ＯＦＤＭ信号は互いに異なる信号であるため、疑似ＯＦＤＭ信号は放送用ＯＦＤＭ信号に対して妨害信号となる。従って、放送用ＯＦＤＭ信号のレベルを比較用ＯＦＤＭ信号に対して、所定のレベル以上に設定し、比較用ＯＦＤＭ信号を加えたときにＯＦＤＭ復調部１１３の同期動作が異常を生じないようにする。実験などでは、妨害信号保護比が−６ｄＢ程度あればＯＦＤＭ復調部１１３の同期動作は正常に行われるので、放送用ＯＦＤＭ信号と比較用ＯＦＤＭ信号とのレベル差をそれ以上に保っておけばよい。
【００４１】
また、放送用ＯＦＤＭ信号及び比較用ＯＦＤＭ信号は、ＳＰ信号が一致しているので、ＯＦＤＭ復調部１１３から出力されるＳＰ信号は放送用ＯＦＤＭ信号を主波とし比較用ＯＦＤＭ信号がマルチパス波となった状態の周波数特性を与える。従って、ＳＰ解析部１１４の出力は、放送用ＯＦＤＭ信号と比較用ＯＦＤＭ信号との相対遅延時間差情報ｔｄをあたえる。
【００４２】
受信タイミング測定部１１５は、比較用ＯＦＤＭ信号発生器１１２から発生される比較用ＯＦＤＭ信号の送信時刻ｔ１から前記相対遅延時間差ｔｄを差し引いた値（ｔ１−ｔｄ）が放送用ＯＦＤＭ信号の送信時刻を与えることになる。なお、比較用ＯＦＤＭ信号のＲＦ周波数とサンプリングクロックは、放送用ＯＦＤＭ信号のそれと一致している必要はないが、少なくとも測定に影響を与えない範囲の誤差範囲に納める必要がある。以上説明した本発明の実施形態では送信時刻の測定精度は、比較用ＯＦＤＭ信号の送出時刻ｔ１と放送用ＯＦＤＭ信号と比較用ＯＦＤＭ信号の遅延時間差ｔｄの測定精度に依存することがわかる。
【００４３】
図１４に比較用ＯＦＤＭ信号発生器１１２の構成の一例を示す。
図中の逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）部１２３は、ＯＦＤＭ信号を生成する回路で、基準信号発生器１２８からのシンボル基準信号に従って、ＯＦＤＭ信号をシンボル単位で送出する。
また、フレーム基準信号は、基準信号発生器１２８から発生され、ＯＦＤＭ信号中のＴＭＣＣキャリア内のフレームワード多重位置および各種パイロット信号の多重位置を制御している。ＰＮ信号発生器１２１は、情報シンボル部分をＰＮ信号で変調するためのＰＮ信号を生成する。
【００４４】
情報シンボル部分は、送信時刻測定に使用しないので、任意のデータによる変調は可能であるが、ＰＮ信号で変調しスペクトルを拡散することにより、受信機の動作をより安定にすることができる。ＩＦＦＴ部１２３の出力は、次段のガードインターバル付加回路１２４でガードインターバルを付加された後、直交変調器１２５に供給される。
【００４５】
ガードインターバル付加回路１２５の出力は図６（ｂ）と同じである。このときの（シンボル＋ガード）信号の送出タイミングは、シンボル基準信号により制御される。直交変調器１２６の出力は、アップコンバータ１２７および出力フィルタ１２７を通して比較用ＯＦＤＭ信号として出力される。
【００４６】
以上の動作説明からわかるように、直交変調器１２６の出力までは、ＯＦＤＭ信号の出力タイミングが基準信号発生器１２８から供給される各種基準信号で制御されるので、送出時刻は各種基準信号の設定精度（通常はサンプリング周波数ｆｓの分解能で設定が可能）で制御可能である。一方、アップコンバータ１２７および出力フィルタ１２７の信号処理遅延時間はネットワークアナライザなどの汎用測定器で事前に測定が可能である。
【００４７】
従って、比較用ＯＦＤＭ信号発生器１１２は、事前に測定されたアップコンバータ１２７及び出力フィルタ１２７の信号処理遅延時間を予め差し引いて送出時刻の管理を行えば、高精度の送出時刻設定を行うことが可能となる。このように比較用ＯＦＤＭ信号発生器１１２の送出時刻は高精度に設定が可能である。
一方、放送用ＯＦＤＭ信号と比較用ＯＦＤＭ信号の遅延時間差ｔｄの測定精度は、前記のように２５０ｎｓ程度の実現が可能である。従って、本実施形態の測定装置を用いれば、送信時刻を数１００ｎｓの精度で測定することが可能となる。
【００４８】
なお、上記では、ＩＦＦＴ部１２３を使用して比較用ＯＦＤＭ信号を発生する方法について説明したが、ＯＦＤＭフレーム構造の信号およびガードインターバルを例えば図１５に示すように読み出し専用メモリ（以下ＲＯＭ）１２９を用いて発生することも可能である。このＲＯＭ１２９には、地上デジタル放送で使用されるモードおよびガードインターバル長に対応するＯＦＤＭ信号をあらかじめ書きこんでおき、放送信号の情報などから対応する信号を読み出せば良い。
このようにすれば、測定する度ごとに、比較用ＯＦＤＭ信号を生成する必要がなく、簡単な手順で比較用ＯＦＤＭ信号を発生させることが可能となる。
【００４９】
以上のように上記第１の実施形態では、比較用ＯＦＤＭ信号発生器１１２にて、放送用ＯＦＤＭ信号とモード及びガードインターバル長が一致する比較用ＯＦＤＭ信号が生成され、合成／切替部１１１にてこの比較用ＯＦＤＭ信号と放送用ＯＦＤＭ信号とが選択導出されるとともにＯＦＤＭ復調部１１３にて復調され、受信タイミング測定部１１５にて放送用ＯＦＤＭ信号のシンボル同期タイミング取得時の第１の基準時刻情報と、比較用ＯＦＤＭ信号のシンボル同期タイミング取得時の第２の基準時刻情報との時間差が測定される。そして、この時間差が許容範囲内であるか否かが判定され、許容範囲外であれば許容範囲内に入るように比較用ＯＦＤＭ信号発生器１１２の送出タイミングが制御される。
従って、特別な測定器を用いることなく、比較用ＯＦＤＭ信号を生成し、放送用ＯＦＤＭ信号及び比較用ＯＦＤＭ信号それぞれのシンボル同期タイミングを取得するだけで、容易に放送用ＯＦＤＭ信号の送信時刻を測定でき、かつ測定上の信頼性をさらに高めることができる。
【００５０】
また、上記第１の実施形態では、ＳＰ信号に着目し、合成／切替部１１１にて放送用ＯＦＤＭ信号と比較用ＯＦＤＭ信号とを合成し、ＯＦＤＭ復調部１１３にて復調して、シンボル周期のＳＰ信号を抽出する。そして、ＳＰ解析部１１４にてこのシンボル周期のＳＰ信号の周波数特性から合成時の相対遅延時間を求めることができる。これにより、放送用ＯＦＤＭ信号と比較用ＯＦＤＭ信号との時間差が所定の誤差範囲内である場合に、ＳＰ信号を利用して、その振幅・位相周波数特性から放送用ＯＦＤＭ信号と比較用ＯＦＤＭ信号との合成時の相対遅延時間を求めるだけで、特別な測定器等を用いることなく、容易かつ高精度に放送用ＯＦＤＭ信号の送信時刻を測定することができる。
【００５１】
従って、ＯＦＤＭ復調器１１３の測定精度に影響することなくこれにより上記第２の方式の問題点として上げた測定精度の劣化は全く影響せずに済む。また、個々の送信所の送信時刻を個別に測定することが可能となるため、前記のように測定にあたって事前に測定点を選ぶ必要はなくなり、測定場所に制限を受けることがない。さらに、前記の説明でわかるように送信機出力端での測定が可能なため、スタジオから送信所までの伝送方式に依存することもない。
また、上記第１の方式において指摘した伝送方式には適用困難という問題点もこの第１の実施形態では生じない。
【００５２】
（第２の実施形態）
図１６は、この発明の第２の実施形態に係わる送信時刻測定装置の適用例を示すブロック図である。 なお、図１６において、上記図１と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５３】
すなわち、この第２の実施形態では、ＯＦＤＭ変調装置１０２の前段に、放送ＴＳ信号を遅延する遅延装置１１７を設けるようにしている。そして、受信タイミング測定部１１５は、測定した放送用ＯＦＤＭ信号の送信時刻情報を遅延装置１１７に送出する。遅延装置１１７では、受信タイミング測定部１１５から与えられる送信時刻情報に基づいて、遅延時間を制御する。
【００５４】
従って、上記第２の実施形態によれば、受信タイミング測定部１１５により測定された放送用ＯＦＤＭ信号の送信時刻情報を遅延装置１１７に送出して、指定された送信時刻に合致させるように遅延時間を制御しているので、上記ＡＲＩＢＳＴＤ−Ｂ３１に規定されたフレーム同期信号を検出する必要がなくなり、簡易なシステムでＳＦＮを構築することができる。
【００５５】
（第３の実施形態）
図１７は、この発明の第３の実施形態に係わる送信時刻測定装置の適用例を示すブロック図である。 なお、図１７において、上記図１６と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５６】
すなわち、この第３の実施形態では、スタジオ−送信所間でＩＦ伝送を行う場合に、送信所のアップコンバータ１０３の前段に、ＩＦ信号を遅延する遅延装置１１７を設けるようにしている。この遅延装置１１７には、中間周波数帯で動作するものが用いられる。そして、受信タイミング測定部１１５は、測定した放送用ＯＦＤＭ信号の送信時刻情報を遅延装置１１７に送出する。遅延装置１１７では、受信タイミング測定部１１５から与えられる送信時刻情報に基づいて、遅延時間を制御する。
【００５７】
従って、上記第３の実施形態によれば、上記第２の実施形態と同様の効果が得られる。また、ＩＦ伝送方式に対応するものであるが、親局からの放送波を受信し再送信する放送波中継放送方式の送信所の送信時刻制御にもそのまま適用することが可能である。さらに、スタジオ−送信所間の伝送方式に係わらず同じ測定方法で送信出力端の送信時刻を測定できるため、ＳＦＮを形成する各送信所の形態に係わらず同一データ形式でのネットワークの測定管理が可能となり、ネットワークを構築する際に状況に応じた適切な形態の送信局が選定可能となる。また、データの測定管理が送信所の形態に係わらず同一形式となるため管理が極めて容易となる。
【００５８】
（第４の実施形態）
図１８は、この発明の第４の実施形態に係わる送信時刻測定装置を示すブロック図である。 なお、図１８において、上記図１と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
すなわち、この第４の実施形態は、放送用ＯＦＤＭ信号の送信タイミングがある程度既知で、比較用ＯＦＤＭ信号の送信タイミングを所定の誤差範囲内にあらかじめ設定が可能な場合の実施形態であり、上記図１に比べ簡略化されている。
【００５９】
この比較用ＯＦＤＭ信号の送信タイミングがあらかじめ所定の誤差範囲内であれば、上記合成／切替部１１１は単なる合成部１３１として動作するだけでよい。また、測定結果により、ＯＦＤＭ信号発生器１１２の送信タイミングを制御する必要がないため、受信タイミング測定部１１５は不要となり、ＳＰ解析部１１４から出力される相対遅延時間差情報ｔｄをあらかじめ指定された比較用ＯＦＤＭ信号の送信時刻ｔ１に加えた時間が放送用ＯＦＤＭ信号の送信時刻となる。なお、この場合の測定精度は、ＳＰ解析部１１４における相対遅延時間差の測定精度で決まるため、上記第１の実施形態と同程度となる。
【００６０】
（第５の実施形態）
図１９は、この発明の第５の実施形態に係わる送信時刻測定装置を示すブロック図である。 なお、図１９において、上記図１と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
すなわち、この第５の実施形態は、放送用ＯＦＤＭ信号の送信時刻測定精度を要しない場合の実施形態であり、この場合、ＳＰ解析部１１４による相対遅延時間差の測定を省略することができる。従って、上記ＳＰ解析部１１４は不要となり、上記合成／切替部１１１は切替部１３２に置きかえられる。
【００６１】
従って、この第５の実施形態によれば、上記第４の実施形態と同様の効果が得られる。また、上記従来の第２の方式のようにＯＦＤＭ復調部のチューナ３１、Ａ／Ｄ変換器３２、シンボル同期検出部などの信号処理遅延の影響を受けずに済み、これにより第２の方式に比べて十分に高い精度での測定が可能である。
【００６２】
（第６の実施形態）
図２０は、この発明の第６の実施形態に係わる送信時刻測定装置を示すブロック図である。 なお、図２０において、上記図１と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
すなわち、この第６の実施形態では、ＯＦＤＭ復調部１１３の後段にＴＭＣＣ復調部１３７を設けるようにしている。このＴＭＣＣ復調部１３７は、合成／切替部１１１による放送用ＯＦＤＭ信号選択時に、ＯＦＤＭ復調部１１３の出力からＴＭＣＣ信号を復調し、このＴＭＣＣ信号に含まれる変調パラメータ情報を比較用ＯＦＤＭ信号発生器１１２に出力する。すると、比較用ＯＦＤＭ信号発生器１１２は、変調パラメータ情報に基づいて、比較用ＯＦＤＭ信号を生成する。
【００６３】
以上のように上記第６の実施形態によれば、放送用ＯＦＤＭ信号のＴＭＣＣ信号を利用して、比較用ＯＦＤＭ信号を生成するようにしているので、手動設定により比較用ＯＦＤＭ信号発生器１１２のパラメータ設定を行うことなく、自動的に常に放送用ＯＦＤＭ信号にほぼ一致した比較用ＯＦＤＭ信号を生成することができる。
【００６４】
（第７の実施形態）
この発明の第７の実施形態は、上記第１乃至第６の実施形態による送信時刻測定装置を利用して伝送システムの遅延時間差を測定するものである。
図２１は、この発明の第７の実施形態に係わる送信時刻測定装置の適用例を示すブロック図である。なお、図２１において、上記図１と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
すなわち、この第７の実施形態は、ＩＦ伝送方式の送信所の入力から出力までの遅延時間の測定を行う実施形態である。本発明の送信時刻測定装置１４１の入力端に設置された切替器１３３は、送信所の入力と出力を切替えるものである。
まず、切替器１３３で分配器１１８の出力信号を選択し、送信時刻測定装置１４１によりその分配器１１８の出力信号の送信時刻を測定し、測定結果をｔ１とする。次に、切替器１３３で方向性結合器１０５の出力信号を選択し、送信時刻測定装置１４１により方向性結合器１０５の出力信号の送信時刻を測定し、測定結果をｔ２とする。
【００６５】
すると、送信時刻測定装置１４１は、測定結果ｔ１から測定結果ｔ２を差し引くことで、送信所内の処理にかかる遅延時間ｔｄを求めることができる。つまり、送信時刻測定装置１４１は、遅延時間差の測定装置としても利用することができる。
なお、上記第７の実施形態では、切替器１３３を使用したが、本発明の送信時刻測定装置１４１の構成部位である合成／切替部１１１の入力端子を増やして切替機能を追加することでも同様の効果を得ることができる。
【００６６】
（第８の実施形態）
図２２は、この発明の第８の実施形態に係わる送信時刻測定装置の適用例を示すブロック図である。なお、図２２において、上記図１と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
すなわち、この第８の実施形態では、同期装置１０１によりＴＳ信号に挿入されたフレーム先頭フラグを検出する。検出されたフレーム先頭フラグは、入力ＴＳ信号のＯＦＤＭフレームタイミング信号として送信時刻測定装置１４１内の受信タイミング測定部１１５に送られる。受信タイミング測定部１１５では、ＯＦＤＭフレームタイミングの時刻ｔ２を、測定した方向性結合器１０５の出力の送信時刻ｔ１から差し引くことにより、送信所における遅延時間ｔｄを求めることができる。この場合、被測定伝送システムに含まれるＯＦＤＭ変調器１０２などの機器を含めた遅延時間の測定となる。
なお、上記第７及び第８の実施形態は、同一の送信所における遅延時間測定を行う例であるが、ＳＦＮ実現のためにはＳＴＬなどの伝送システムを含めたトータルの遅延量を把握する必要がある。
【００６７】
（第９の実施形態）
この発明の第９の実施形態は、ＳＦＮを形成する伝送装置および送信所のトータルの遅延を測定するものである。
図２３は、この発明の第９の実施形態に係わるＳＦＮの概略構成図である。
図２３中の送信時刻測定装置１６３、１７４−１、１７４−２の詳細構成は図１に示した送信時刻測定装置と同一である。スタジオ１５１において、放送ＴＳ信号は多重化装置１６１で生成されＯＦＤＭ変調器１６２に送出される。ＯＦＤＭ変調器１６２は、ＴＳ信号を受けてＯＦＤＭ放送信号を生成する。
スタジオ１５１に設置された送信時刻測定装置１６３は、ＯＦＤＭ変調器１６２の出力のＯＦＤＭフレームタイミングを検出し、その検出時の時刻を送信時刻ｔ０として測定する。測定された送信時刻情報は、遅延時間測定装置１６４に供給される。
【００６８】
一方、ＯＦＤＭ変調器１６２の出力は、ＳＴＬ送信装置１６５−１，１６５−２を介してそれぞれ送信所１５２−１，１５２−２に送られる。送信所（＃１）１５２−１に設置された送信時刻測定装置１７４−１は、送信装置１７２−１の出力の送信時刻ｔ１を測定し、その測定データをスタジオ１５１内の遅延時間測定１６４に送出する。また、送信所（＃２）１５２−２に設置された送信時刻測定装置１７４−２は、送信装置１７２−２の出力の送信時刻ｔ２を測定し、その測定データをスタジオ１５１内の遅延時間測定１６４に送出する。
【００６９】
遅延時間測定装置１６４は、単なる演算回路で各送信時刻データより、トータルの遅延量ｔｄ１およびｔｄ２を次式を用いて演算する。なお、ｔｄ１はスタジオ１５１のＯＦＤＭ変調器１６２の出力から送信所１５２−１の送信装置１７２−１の出力までの総遅延量である。一方、ｔｄ２は同様にＯＦＤＭ変調器１６２の出力から送信所１５２−２の送信装置１７２−２の出力までの総遅延量である。
ｔｄ１＝ｔ１−ｔ０
ｔｄ２＝ｔ２−ｔ０
上記第９の実施形態は、無線ＳＴＬがＩＦ伝送方式の場合を事例として示したが、ＯＦＤＭ変調器を送信所に設置し、ＳＴＬ回線でＴＳ信号を伝送するＴＳ伝送方式の場合には送信時刻測定装置１６３の代わりに同期装置１０１を用い、ＴＳ信号中のフレーム先頭フラグを検出しその時刻データを送信時刻ｔ０として遅延時間測定装置１６４に供給することにより、ＩＦ伝送方式の場合と同様にＳＴＬ装置および回線を含む総遅延量を測定することができる。なお、上記フレーム先頭フラグを多重化装置が出力する場合には、直接そのタイミングをｔ０として使用することにより、上記同期装置１０１を省略することができる。
【００７０】
（その他の実施形態）
この発明は、上記各実施形態に限定されるものではない。上記第１の実施形態では、合成モードを実行させるときに、放送用ＯＦＤＭ信号を主波として復調するため、比較用ＯＦＤＭ信号のレベルを所定のレベル差以下に設定したが、逆に比較用ＯＦＤＭ信号を主波として復調器を動作させることもできる。この場合、放送用ＯＦＤＭ信号のレベルを比較用ＯＦＤＭ信号に対して所定レベル以下としてＯＦＤＭ復調部を動作させればよい。この場合、相対遅延時間差ｔｄの基準信号が比較用ＯＦＤＭ信号となるため、放送用信号の送信時刻は（ｔ１＋ｔｄ）で与えられる。
また、上記第２の実施形態では、ＯＦＤＭ変調装置の前段に遅延装置を設ける例について説明したが、これに限ることなくＯＦＤＭ変調装置の後段に遅延装置を設けるようにしてもよい。
【００７１】
また、上記第３の実施形態では、アップコンバータの前段に遅延装置を設ける例について説明したが、これに限ることなくアップコンバータまたは送信装置の後段に遅延装置を設けるようにしてもよい。
また、上記各実施形態では、ＧＰＳ衛星からの信号を受信して基準時刻情報を生成する例について説明したが、これに限ることなく、ＧＰＳ以外のシステムを利用してもよい。
また、上記第７及び第８の実施形態では、送信所の入力信号と出力信号とを用いて、伝送遅延時間を測定する例について説明したが、入力信号及び出力信号のいずれか一方について送信時刻が既知であれば、この既知の送信時刻と測定により得られる送信時刻との差を求めることにより、送信所内の系統障害発生時等の影響を受けることなく簡単に伝送遅延時間を測定できる。さらに、第９の実施形態においても、事前に遅延時間を測定しておき、この既知となる遅延時間と、実際に測定した送信所間の遅延時間との差を求めることで、差が許容範囲内に入っている場合にシステムが正常に動作していることを確認でき、これにより測定上の信頼性を高めることができる。
さらに、地上波デジタル放送に限らず、衛星から到来する放送波を使用したシステムにも実施できる。
その他、システム構成、スタジオ及び送信所の構成、中継局の構成、送信時刻測定装置の構成、送信時刻の測定方法及び伝送遅延時間の測定方法等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
【００７２】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明によれば、簡易な測定装置で高精度かつ実運用状態のままで、放送信号の送信時刻を測定し得る放送信号の送信時刻測定装置及びその測定方法、この送信時刻測定装置を用いた送信装置及び中継装置、及び遅延時間測定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態に係わる送信時刻測定装置の構成を示すブロック図。
【図２】以前に考えられていた第１の方式により送信時刻の測定方法を実施すべく伝送システムの概略構成図。
【図３】図２のシステムで生成されるＴＳパケットの構造を示す図。
【図４】第１の方式により送信時刻の測定方法を実施すべく他の伝送システムの概略構成図。
【図５】以前に考えられていた第２の方式により送信時刻の測定方法を実施すべくデジタル放送受信機のブロック図。
【図６】ＯＦＤＭ信号の構造を示す図。
【図７】ＯＦＤＭ信号の構造を示す図。
【図８】ＯＦＤＭ信号の周波数特性図。
【図９】遅延プロファイルを示す図。
【図１０】以前考えられていた遅延プロファイル測定を実施するためのブロック図。
【図１１】以前考えられていた遅延プロファイル測定を実施するための他のブロック図。
【図１２】この発明の第１の実施形態における制御手順を示すフローチャート。
【図１３】同第１の実施形態で利用するパイロット信号の配置例を示す図。
【図１４】同第１の実施形態における比較用ＯＦＤＭ信号発生器の構成の一例を示すブロック図。
【図１５】同第１の実施形態における比較用ＯＦＤＭ信号発生器の構成の他の例を示すブロック図。
【図１６】この発明の第２の実施形態に係わる送信時刻測定装置の適用例を示すブロック図。
【図１７】この発明の第３の実施形態に係わる送信時刻測定装置の適用例を示すブロック図。
【図１８】この発明の第４の実施形態に係わる送信時刻測定装置を示すブロック図。
【図１９】この発明の第５の実施形態に係わる送信時刻測定装置を示すブロック図。
【図２０】この発明の第６の実施形態に係わる送信時刻測定装置を示すブロック図。
【図２１】この発明の第７の実施形態に係わる送信時刻測定装置の適用例を示すブロック図。
【図２２】この発明の第８の実施形態に係わる送信時刻測定装置の適用例を示すブロック図。
【図２３】この発明の第９の実施形態に係わるＳＦＮの概略構成図。
【符号の説明】
１０１…同期装置、１０２…ＯＦＤＭ変調装置、１０３…アップコンバータ（Ｕ／Ｃ）、１０４…送信装置、１０５…方向性結合器、１０６…送信アンテナ、１１１…合成／切替部、１１２…比較用ＯＦＤＭ信号発生器、１１３…ＯＦＤＭ復調部、１１４…ＳＰ解析部、１１５…受信タイミング測定部、１１６…ＧＰＳ受信機、１１７…遅延装置、１１８…分配器、１２１…ＰＮ信号発生器、１２３…ＩＦＦＴ部、１２４…ガードインターバル付加回路、１２５…直交変調器、１２５…ガードインターバル付加回路、１２６…直交変調器、１２７…アップコンバータ、１２７…出力フィルタ、１２８…基準信号発生器、１２９…ＲＯＭ、１３１…合成部、１３２…切替部、１３３…切替器、１３７…ＴＭＣＣ復調部、１４１…送信時刻測定装置、１５１…スタジオ、１６１…多重化装置、１６２…ＯＦＤＭ変調器、１６３，１７４…送信時刻測定装置、１６５…ＳＴＬ送信装置、１７２…送信装置、１７４…送信時刻測定装置。
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば地上波デジタル放送の送信局または中継局に用いられ、地上波デジタル放送信号の送信時刻を測定するための放送信号の送信時刻測定装置とその測定方法、この送信時刻測定装置を用いた送信装置及び中継装置、及び遅延時間測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地上波デジタル放送は、ＯＦＤＭ伝送方式の特徴である耐マルチパス性能を利用して複数の送信局が同一送信周波数を共有し、指定のタイミング範囲で送信することにより同一周波数妨害を生じることなく広範囲のサービスエリアを複数送信局でカバーできるという特徴を有している。
【０００３】
このように同一放送サービスを行う複数の送信局が、同一周波数で送信するような送信ネットワークはＳＦＮ（単一周波数ネットワーク：Ｓｉｎｇｌｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｎｅｔｗｏｒｋ）と呼ばれデジタル放送を特徴づける技術要素となっている（例えば特許文献１）。このＳＦＮ技術により、放送のための周波数を大幅に節約することが可能となる。しかしながら、上記ＳＦＮを成立させるためには、複数の送信局が所定の送信タイミング誤差範囲で放送信号を送信することが前提となっており、各送信局の送信タイミングをネットワークとして管理する技術が極めて重要となっている。
【０００４】
ＯＦＤＭ伝送方式をベースとした地上波デジタル放送の場合、一般的にガードインターバル長を超えない範囲の同一送信波形を有する複数波は相互に干渉しないと言う特徴がある。従って上記ＳＦＮを構成する複数送信局からの電波は所定のサービスエリア内の受信点において受信タイミング差が前記ガードインターバル長以内となるよう送信時刻を管理する必要がある。広範囲なサービスエリア内で上記受信タイミング条件を成立させるためには、送信タイミングは極めて高精度の管理が要求される。
しかしながら、地上波デジタル放送信号の送信出力は雑音状の波形をしており、送信出力からその送信時刻を直接測定することは困難であった。
【０００５】
そこで、電波産業会（以下ＡＲＩＢ： Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ｒａｄｉｏ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ ａｎｄ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ）では、複数の送信局で送信タイミングを管理するため、スタジオから送信所に送られる放送用デジタル信号（以下放送ＴＳ：Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｔｒｅａｍ）にＯＦＤＭフレーム同期タイミングを示す信号を挿入し、各放送所において上記挿入信号を検出し、そのタイミングを別に準備されるＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）受信機などで生成した時刻信号で測定し各送信所の送信時刻を管理する方法を標準として定めている（非特許文献１）。
【０００６】
上記方法は、各送信所に備えられたＯＦＤＭ変調器等の信号処理遅延時間が既知であれば、各送信所において上記挿入信号を検出し、この検出タイミングに信号処理遅延時間を加えることにより、スタジオからの放送用デジタル信号の送信時刻を推定できるという利点がある。しかしながら、例えば異なる製造業者が製作したＯＦＤＭ変調器をＳＦＮの中で混在させた場合、信号処理遅延時間を厳密に管理することが極めて困難である。また、送信所内の信号線路の改修などを行った場合に伝送遅延時間が変わる可能性があり、実際の送信時刻が想定値からずれるという問題も生じることになる。
【０００７】
一方、地上波デジタル放送受信機の技術を利用して送信時刻を推定する方法も提案されている。しかしながら、この方法では、受信機内の復調器の信号処理遅延時間を正確に測定することが困難である。また、受信機において、シンボル同期検出に相関演算を用いて行っているが、この相関出力は雑音やマルチパスの影響を受けやすく、このため測定誤差を生じやすい。
【０００８】
また、ＯＦＤＭ信号のパイロット信号から遅延プロファイルを求めることにより、送信時刻を推定する方法も考えられるが、この遅延プロファイルからは相対遅延時間差しか得ることができず、異なる場所に設置される送信機の間の相対遅延時間を測定するためには、送信所から測定点までの伝播遅延を正確に知る必要がある。しかしながら、地上波はマルチパスが多く、環境条件で伝送路特性が変わるため、送信所から測定点までの伝播プロファイルを正確に知ることが困難である。さらに、基準となる電波が必要なため、基準局及び被測定局の設置場所を考慮する必要があり、測定のための事前調査など煩雑な作業が必要となる。
【０００９】
【特許文献１】
特願平１１−３７３５３２号。
【非特許文献１】
ＡＲＩＢ 標準ＡＲＩＢＳＴＤ−Ｂ３１付属書５．５項。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、現在地上波デジタル放送信号の送信時刻を測定する有効な手段はなく、複数送信所の送信時刻を正確に把握しネットワークの管理を行うことが必要なＳＦＮの構築が困難である。特に送信所の改修などを行う場合、使用する機器によっては信号処理遅延時間が異なる可能性もあり、改修後にサービスエリアの状態を確認する必要があり、ネットワーク管理の煩雑さや管理費用が増大するという問題を有している。
そこで、この発明の目的は、簡易な測定装置で高精度かつ実運用状態のままで、放送信号の送信時刻を測定し得る放送信号の送信時刻測定装置及びその測定方法、この送信時刻測定装置を用いた送信装置及び中継装置、及び遅延時間測定装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記目的を達成するために、以下のように構成される。
（１）既知の振幅・位相特性を有するパイロット信号が一定のシンボル周期で繰り返し乗せられ、かつＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）方式によりモード及びガードインターバル長が規定されたデジタル放送信号を受信し、この受信信号についての送信時刻を測定する送信時刻測定装置であって、受信信号と少なくともモードおよびガードインターバル長が一致する疑似ＯＦＤＭ信号を生成する疑似信号生成手段と、この疑似信号生成手段の疑似ＯＦＤＭ信号送出時の基準時刻情報を取得する時刻情報取得手段と、受信信号及び疑似ＯＦＤＭ信号を合成する信号処理手段と、この信号処理手段の出力を復調する復調手段と、復調手段の出力からパイロット信号を抽出し、該パイロット信号より受信信号と疑似ＯＦＤＭ信号との到来遅延時間差を求める測定手段と、この測定手段で測定された到来遅延時間差に時刻情報取得手段で得られる基準時刻情報を加算することでデジタル放送信号の送信時刻を求める演算手段とを備えるようにしたものである。
【００１２】
（１）の発明では、パイロット信号に着目し、受信信号と疑似ＯＦＤＭ信号とを合成し、復調して、シンボル周期のパイロット信号を抽出する。このシンボル周期のパイロット信号の振幅・位相周波数特性から合成時の相対遅延時間を求めることができる。したがって、パイロット信号を利用して、その振幅・位相周波数特性から受信信号と疑似ＯＦＤＭ信号との合成時の相対遅延時間を求めているので、特別な測定器等を用いることなく、容易かつ高精度にデジタル放送信号の送信時刻を測定することができる。
【００１３】
（２）既知の振幅・位相特性を有するパイロット信号が一定のシンボル周期で繰り返し乗せられ、かつＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）方式によりモード及びガードインターバル長が規定されたデジタル放送信号を受信し、この受信信号についての送信時刻を測定する送信時刻測定装置であって、受信信号と少なくともモードおよびガードインターバル長が一致する疑似ＯＦＤＭ信号を生成する疑似信号生成手段と、受信信号及び疑似ＯＦＤＭ信号のうちいずれか一方を選択的に導出する信号処理手段と、この信号処理手段の出力を復調する復調手段と、この復調手段の出力から受信信号のシンボル同期タイミング、及び疑似ＯＦＤＭ信号のシンボル同期タイミングを取得するタイミング取得手段と、このタイミング取得手段による受信信号のシンボル同期タイミング取得時の第１の基準時刻情報、及び疑似ＯＦＤＭ信号のシンボル同期タイミング取得時の第２の基準時刻情報を取得する時刻情報取得手段と、この時刻情報取得手段で得られる第１及び第２の基準時刻情報の時間差を求める測定手段と、この測定手段により得られる時間差が許容範囲に入るか否かを判断し、入らないときはこの許容範囲に入るように疑似信号生成手段の生成タイミングを制御する制御手段と、この制御手段により得られる該許容範囲内の時間差を疑似ＯＦＤＭ信号生成時に時刻情報取得手段で得られる基準時刻情報に加えることでデジタル放送信号の送信時刻を求める演算手段とを備えるようにしたものである。
【００１４】
（２）の発明によれば、送信所から送られてくるデジタル放送信号とモード及びガードインターバル長が一致する疑似ＯＦＤＭ信号が生成され、この疑似ＯＦＤＭ信号と受信信号とが選択的に復調され、受信信号のシンボル同期タイミング取得時の第１の基準時刻情報、及び疑似ＯＦＤＭ信号のシンボル同期タイミング取得時の第２の基準時刻情報との時間差が測定される。そして、この時間差の差分が許容範囲内であるか否かが判定され、許容範囲外であれば許容範囲内に入るように疑似ＯＦＤＭ信号の送出タイミングが制御される。
従って、特別な測定器を用いることなく、疑似ＯＦＤＭ信号を生成し、基準時刻情報を取得し、受信信号及び疑似ＯＦＤＭ信号のシンボル同期タイミングを取得するだけで、容易にデジタル放送信号の送信時刻を測定でき、かつ測定上の信頼性をさらに高めることができる。
【００１５】
（３）既知の振幅・位相特性を有するパイロット信号が一定のシンボル周期で繰り返し乗せられ、かつＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）方式によりモード及びガードインターバル長が規定されたデジタル放送信号を受信し、この受信信号についての送信時刻を測定する送信時刻測定装置であって、受信信号と少なくともモードおよびガードインターバル長が一致する疑似ＯＦＤＭ信号を生成する疑似信号生成手段と、受信信号及び疑似ＯＦＤＭ信号を合成する合成モード、及び受信信号及び疑似ＯＦＤＭ信号のうちいずれか一方を選択的に導出する切替モードを有する信号処理手段と、この信号処理手段の出力を復調する復調手段と、信号処理手段の切替モード指定時に、復調手段の出力から受信信号のシンボル同期タイミング、及び疑似ＯＦＤＭ信号のシンボル同期タイミングを取得するタイミング取得手段と、このタイミング取得手段による受信信号のシンボル同期タイミング取得時の第１の基準時刻情報、及び疑似ＯＦＤＭ信号のシンボル同期タイミング取得時の第２の基準時刻情報を取得する時刻情報取得手段と、この時刻情報取得手段による第１及び第２の基準時刻情報の時間差を求める測定手段と、この測定手段により得られる時間差が許容範囲に入るか否かを判断し、入らないときはこの許容範囲に入るように前記疑似信号生成手段の生成タイミングを制御し、しかる後に該差分が許容範囲内に入った際に信号処理手段に対し合成モードを実行させる制御手段と、信号処理手段の合成モード指定時に、復調手段の出力から前記パイロット信号を抽出し、該パイロット信号より受信信号と疑似ＯＦＤＭ信号との到来遅延時間差を求める測定手段と、この測定手段で測定された到来遅延時間差に時刻情報取得手段で得られる疑似ＯＦＤＭ信号送出時の基準時刻情報を加算することでデジタル放送信号の送信時刻を求める演算手段とを備えるようにしたものである。
（３）の発明によれば、使用状況に応じてモード設定を行うことで、切替モードについては信頼性の高い送信時刻の測定を行うことができ、合成モードについては高精度にデジタル放送信号の送信時刻を測定できるというように、モードごとに最適な送信時刻の測定を行い得る。
【００１６】
（４）さらに、信号処理手段により受信信号を選択出力している状態で、復調手段の出力から受信信号のモード及びガードインターバル長を特定し、疑似信号生成手段に対し該特定したモード及びガードインターバル長に応じた疑似ＯＦＤＭ信号の生成を実行させる疑似信号生成制御手段を備えたことを特徴とする。
（４）の発明によれば、受信信号のモード及びガードインターバル長を利用して、疑似ＯＦＤＭ信号を生成するようにしているので、手操作により疑似ＯＦＤＭ信号の生成を行うことなく、自動的に常にデジタル放送信号にほぼ一致した疑似ＯＦＤＭ信号を生成することができる。
【００１７】
（５）基準時刻情報取得手段は、衛星測位システムの衛星から送られる信号に基づいて基準時刻情報を生成することを特徴とする。
（５）の発明によれば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）といった既知の衛星測位システムを利用して、基準時刻情報を得ることができ、これにより基準時刻情報取得に関する信頼性を向上させることができる。
【００１８】
（６）複数の地点から同一のデジタル放送信号を送信または中継再送する放送伝送網の送信所に用いられ、疑似信号生成手段は、地上デジタル放送信号の中間周波数帯の疑似ＯＦＤＭ信号を発生し、信号処理手段及び復調手段は、中間周波数帯の受信信号及び疑似ＯＦＤＭ信号を処理することを特徴とする。
（６）の発明によれば、送信所に用いられる場合に、周波数変換器を不要とし、これにより送信所内の簡素化を図ることができる。
【００１９】
（７）送信側となる演奏所で伝送信号を伝送路へ送出し、受信側となる送信局で前記伝送路からの伝送信号を受信しＯＦＤＭ変調装置にて変調出力する伝送システムに用いられる送信局であって、請求項１乃至３のいずれかに記載の送信時刻測定装置と、ＯＦＤＭ変調装置の前段に設けられ、ＯＦＤＭ変調装置の入力信号を任意の遅延量で遅延する遅延装置と、送信時刻測定装置による測定結果に基づいて、遅延装置の遅延量を制御する遅延制御手段とを備えるようにしたものである。
（７）の発明によれば、測定されたデジタル放送信号の送信時刻に合致させるように遅延装置の遅延量を制御しているので、フレーム同期信号を検出する必要がなくなり、簡易なシステムでＳＦＮを構築することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、この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。
（第１の実施形態）
図１は、この発明の第１の実施形態に係わる送信時刻測定装置の構成を示すブロック図である。この送信時刻測定装置は、送信所に設置される。
図１において、スタジオから到来した放送ＴＳ信号は、同期装置１０１で受信検波されるとともに、フレーム同期信号が検出されて、ＯＦＤＭ変調装置１０２に入力される。ＯＦＤＭ変調装置１０２は、同期装置１０１の出力をＯＦＤＭ信号に変換する。このＯＦＤＭ信号は、アップコンバータ１０３により中間周波数（ＩＦ）帯から無線周波数（ＲＦ）帯に周波数変換され、送信装置１０４で電力増幅された後、方向性結合器１０５を介して送信アンテナ１０６から所定の領域に向けて送出される。また、送信装置１０４で電力増幅されたＲＦ帯のＯＦＤＭ信号は、方向性結合器１０５を介して合成／切替器１１１に入力される。
また、図１において、符号１１２は比較用ＯＦＤＭ信号発生器で、放送用ＯＦＤＭ信号と少なくともモード及びガードインターバル長が一致する比較用ＯＦＤＭ信号を発生する。この比較用ＯＦＤＭ信号は、合成／切替部１１１に入力される。
【００２１】
合成／切替部１１１は、放送用ＯＦＤＭ信号と比較用ＯＦＤＭ信号とを合成する合成モードと、放送用ＯＦＤＭ信号及び比較用ＯＦＤＭ信号のいずれか一方を選択的に導出する切替モードとを有する。そして、合成／切替部１１１の出力は、ＯＦＤＭ復調部１１３により、フレーム同期信号、シンボル同期タイミング情報、パケット、ＡＣ（Ａｕｘｉｌｉａｒｙ Ｃｈａｎｎｅｌ）信号、ＳＰ（Ｓｃａｔｔｅｒｅｄ Ｐｉｌｏｔ）信号が復調される。このうち、パケット、ＡＣ信号、ＳＰ信号はＳＰ解析部１１４に出力され、フレーム同期信号及びシンボル同期タイミング情報は受信タイミング測定部１１５に出力される。
ＳＰ解析部１１４は、ＳＰ信号を補間して周波数特性信号を生成し、この周波数特性信号から遅延プロファイルを求め、この遅延プロファイルから合成時の両者の相対遅延時間情報を出力する。
【００２２】
受信タイミング測定部１１５は、合成／切替部１１１の切替モード指定時に、ＯＦＤＭ復調部１１３により得られる放送用ＯＦＤＭ信号のシンボル同期タイミングの取得時にＧＰＳ受信機１１６で得られる第１の時刻、及び比較用ＯＦＤＭ信号のシンボル同期タイミング取得時にＧＰＳ受信機１１６で得られる第２の時刻を測定し、これら第１及び第２の時刻の差分を求める。そして、この差分が許容範囲に入るか否かを判断し、入らないときはこの許容範囲に入るように比較用ＯＦＤＭ信号発生器１１２の送出タイミングを制御し、該差分が許容範囲内に入ったならば、合成／切替部１１１を合成モードに設定し、ＳＰ解析部１１４で得られる遅延時間情報に比較用ＯＦＤＭ信号送出時の基準時刻情報を加算して、放送用ＯＦＤＭ信号の送信時刻を求める。
ＧＰＳ受信機１１６は、ＧＰＳ衛星から送られてくる信号に基づいて、基準クロックを生成する。
【００２３】
次に、以上の構成における動作について説明する。
まず、放送用ＯＦＤＭ信号の送信時刻を測定するために、以前は３つの方式が考えられていた。
（第１の方式）
第１の方式は、送信所内の各機器の遅延時間が既知である場合に、この遅延時間を示す情報をＯＦＤＭ信号中に挿入して送信所に送信することで、送信所内でタイミングを制御できる方式である。
【００２４】
スタジオ１では、図２に示すように、同期信号生成部３から発生されるフレーム同期タイミングを多重化装置２に送出し、多重化装置２にて図３に示すＴＳパケット中の所定の位置にフレーム先頭フラグとして多重する。フレーム先頭フラグが多重された放送ＴＳ信号は無線もしくは光伝送路１１を介して送信所２２に送られる。送信所２２においては、フレーム同期検出回路２３によって上記フレーム先頭フラグを検出し、別途ＧＰＳ受信機２４などから生成される基準時刻情報と比較し、フレーム先頭が所定の送信時刻に送出されるように遅延回路２５を制御する。遅延回路２５でタイミングを制御された放送ＴＳ信号は、次段のＯＦＤＭ変調器２６によって、放送用ＯＦＤＭ信号に生成され、送信機２７に供給される。
【００２５】
ここで、ＯＦＤＭ変調器２６、送信機２７などの信号処理や伝送遅延時間を予め測定しておき、その時間を補正して送信時刻を制御することが必要である。しかしながら、このような方法で送信時刻を推定した場合、例えば異なる製造業者が製作したＯＦＤＭ変調器２６をＳＦＮの中で混在させた場合、前記信号処理遅延時間を厳密に管理することは極めた困難である。また、送信所内の信号線路の改修などを行った場合伝送遅延時間が変わる可能性もあり、実際の送信時刻が想定値からずれる、というような問題も生じる。
【００２６】
さらに、図４に示すように、ＯＦＤＭ変調器２６をスタジオ１に設置し、ＯＦＤＭ変調された信号を無線または光伝送路１１で送信所２２に送る場合、伝送路での遅延時間が無視できない量となり、回線を構成する機器などの改修・交換時にネットワーク内の送信タイミングを所定の誤差内に維持することが困難である。
【００２７】
（第２の方式）
一方、図５に示すように、地上波デジタル放送受信機の技術を利用して送信信号の時刻を推定する方法も考えられる。図５において、放送信号はチューナ３１において所定の中間周波数もしくはベースバンド周波数に変換される。中間周波数もしくはベースバンド周波数は、Ａ／Ｄ変換器３２でデジタル信号に変換された後、次段のＦＦＴ変換器３６においてＯＦＤＭ復調される。
【００２８】
ＴＭＣＣ復調部３７は、ＯＦＤＭ復調出力からＴＭＣＣキャリアを検出し、このＴＭＣＣキャリアに基づきＯＦＤＭフレーム同期ワードを検出する。
一方、Ａ／Ｄ変換器３２の出力は、１シンボル遅延回路３３、相関演算回路３４およびシンボル同期検出回路３５で構成されるシンボル同期検出部に供給される。
【００２９】
ＯＦＤＭ信号は、図６に示すようにＯＦＤＭ変調器においてシンボルの前側にシンボル後半部分をコピーした信号がガードインターバルとして付加されている。従って、図７に示すように、受信信号とそれを１シンボル遅延した信号との相関演算を行うとガードインターバル周期の期間に強い相関が現れることになり、これによりシンボル同期タイミングを検出することができる。
【００３０】
そこで、シンボル同期検出部３５は、上記相関演算出力を用いてシンボルタイミングを検出する。このフレーム同期タイミングとシンボル同期タイミングをＧＰＳ受信機３８で生成される時刻信号と比較することにより放送信号の受信タイミングを測定することが可能となる。
しかしながら、上記第２の方式では、次のような理由から高い精度で送信時刻を測定するには困難である。
すなわち、上記復調器が狭帯域フィルタやデジタル処理のための一時記憶を行っているため、復調器内部の信号処理遅延時間を正確に測定することが困難である。更に異なる設計の復調器ではこれらの信号処理時間が異なるので、標準的な測定装置として使用するのは困難である。
【００３１】
また、受信タイミングが検出装置の性能に依存するため、雑音やマルチパスの影響で変化する場合が多く安定な測定が困難である。特にシンボル同期検出を行う場合、前記のように相関演算を用いて行うことが一般的であるが、図７（ｃ）に示すように、相関出力は急峻なピークを持たないため相関演算出力の検出設定レベルによりタイミング位置がずれやすい。相関演算出力の波形は雑音やマルチパスの影響をうけやすく測定誤差を生じやすい。
【００３２】
（第３の方式）
一方、ＯＦＤＭ信号の特長を生かしてマルチパス波の遅延時間を測定する技術も実用化されている。
図８はマルチパス波が存在する場合のＯＦＤＭ信号の周波数特性を示している。一方、図９はそのときの遅延プロファイルを示している。
【００３３】
周波数特性のディップの周波数間隔ｆｄ（Ｈｚ）は、マルチパス波の遅延時間ｔｄ（秒）の逆数となっている。このような周波数特性は、ＯＦＤＭ信号に挿入されたＳＰ信号を測定することにより得られる。さらに、遅延プロファイルは上記周波数特性を直交変換することにより得られる。この場合の主波とマルチパス波の遅延時間差測定はかなり高い精度で可能なことが知られている（理論的にはサンプリング周波数ｆｔの逆数の２倍の測定分解能が得られる。日本のデジタル放送の場合、ｆｔ＝８．１２６ＭＨｚなので、測定分解能は約２５０ｎｓとなる）。
【００３４】
この遅延プロファイル測定技術を用い、例えば図１０に示すように、異なる経路の間の遅延時間差を測定することは可能である。また、ＯＦＤＭ変調器４８およびＯＦＤＭ変調器４９の信号処理遅延時間が所定範囲内であれば、図１１に示すような測定系統で個別のＯＦＤＭ変調器の相対処理遅延時間差を測定することは可能である。
【００３５】
この第３の方式は、例えば工場において複数の伝送機器の遅延時間差を測定するときなどには有効であるが、異なる場所に設置される送信機の間の相対遅延時間を測定するためには、送信所から測定点までの伝播遅延を正確に知る必要がある。しかしながら地上波はマルチパスが多くまた、環境条件でその特性が変わるため、送信所から測定点までの伝播プロファイルを正確に知ることは困難である。また、基準となる電波が必要なため、基準局と被測定局の両方に電波が受信できる場所を選定する必要があり、測定のための事前調査など煩雑な作業が必要である。このような点から、各送信所での送信時刻を測定する装置としては不向きである。
【００３６】
（本第１の実施形態における動作）
そこで、この第１の実施形態では、上記第１乃至第３の方式における問題を解決するために、以下のような制御処理を実行する。図１２は、上記受信タイミング測定部１１５の制御手順を示すフローチャートである。
この制御処理を開始すると、受信タイミング測定部１１５は、合成／切替部１１１を切替モードに設定し（ステップＳＴ３ａ）、放送用ＯＦＤＭ信号を選択させる。続いて、受信タイミング測定部１１５は、ＯＦＤＭ復調部１１３の出力から放送用ＯＦＤＭ信号のフレーム及びシンボル同期タイミングを取得し、このシンボル同期タイミング取得時にＧＰＳ受信機１１６で得られる第１の時刻を求める（ステップＳＴ３ｂ）。
【００３７】
そして、受信タイミング測定部１１５は、合成／切替部１１１に対し比較用ＯＦＤＭ信号を選択させ（ステップＳＴ３ｃ）、ＯＦＤＭ復調部１１３の出力から比較用ＯＦＤＭ信号のフレーム及びシンボル同期タイミングを取得し、このシンボル同期タイミング取得時にＧＰＳ受信機１１６で得られる第２の時刻を求める（ステップＳＴ３ｄ）。
続いて、受信タイミング測定部１１５は、第１及び第２の時刻の差を求め、この差が所定の誤差範囲に入るように比較用ＯＦＤＭ信号発生器１１２の送出タイミングを調整し（ステップＳＴ３ｅ）、以後、合成／切替部１１１を合成モードに設定する（ステップＳＴ３ｆ）。
【００３８】
次に、受信タイミング測定部１１５は、ＳＰ解析部１１４から遅延時間差情報を取得し（ステップＳＴ３ｇ）、この遅延時間差情報から上記ステップＳＴ３ｅで得られた比較用ＯＦＤＭ信号発生タイミング情報から差し引くことにより、放送用ＯＦＤＭ信号の送信時刻を求める（ステップＳＴ３ｈ）。
【００３９】
ここで、放送用ＯＦＤＭ信号及び比較用ＯＦＤＭ信号は、モードとガードインターバル長が一致しているので、キャリア間隔およびシンボル間隔は一致する。従って、放送用ＯＦＤＭ信号と比較用ＯＦＤＭ信号は異なる信号であるが、図１３に示すＯＦＤＭフレーム構造のうち、ＣＰ信号、ＳＰ信号と、ＴＭＣＣキャリア信号のうち少なくともフレーム同期ワード部分は一致する信号構造となっている。なお、フレーム同期ワードはＯＦＤＭ信号の伝送パラメータにかかわらず一定である。
【００４０】
前述のように、放送用ＯＦＤＭ信号及び比較用ＯＦＤＭ信号は互いに異なる信号であるため、疑似ＯＦＤＭ信号は放送用ＯＦＤＭ信号に対して妨害信号となる。従って、放送用ＯＦＤＭ信号のレベルを比較用ＯＦＤＭ信号に対して、所定のレベル以上に設定し、比較用ＯＦＤＭ信号を加えたときにＯＦＤＭ復調部１１３の同期動作が異常を生じないようにする。実験などでは、妨害信号保護比が−６ｄＢ程度あればＯＦＤＭ復調部１１３の同期動作は正常に行われるので、放送用ＯＦＤＭ信号と比較用ＯＦＤＭ信号とのレベル差をそれ以上に保っておけばよい。
【００４１】
また、放送用ＯＦＤＭ信号及び比較用ＯＦＤＭ信号は、ＳＰ信号が一致しているので、ＯＦＤＭ復調部１１３から出力されるＳＰ信号は放送用ＯＦＤＭ信号を主波とし比較用ＯＦＤＭ信号がマルチパス波となった状態の周波数特性を与える。従って、ＳＰ解析部１１４の出力は、放送用ＯＦＤＭ信号と比較用ＯＦＤＭ信号との相対遅延時間差情報ｔｄをあたえる。
【００４２】
受信タイミング測定部１１５は、比較用ＯＦＤＭ信号発生器１１２から発生される比較用ＯＦＤＭ信号の送信時刻ｔ１から前記相対遅延時間差ｔｄを差し引いた値（ｔ１−ｔｄ）が放送用ＯＦＤＭ信号の送信時刻を与えることになる。なお、比較用ＯＦＤＭ信号のＲＦ周波数とサンプリングクロックは、放送用ＯＦＤＭ信号のそれと一致している必要はないが、少なくとも測定に影響を与えない範囲の誤差範囲に納める必要がある。以上説明した本発明の実施形態では送信時刻の測定精度は、比較用ＯＦＤＭ信号の送出時刻ｔ１と放送用ＯＦＤＭ信号と比較用ＯＦＤＭ信号の遅延時間差ｔｄの測定精度に依存することがわかる。
【００４３】
図１４に比較用ＯＦＤＭ信号発生器１１２の構成の一例を示す。
図中の逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）部１２３は、ＯＦＤＭ信号を生成する回路で、基準信号発生器１２８からのシンボル基準信号に従って、ＯＦＤＭ信号をシンボル単位で送出する。
また、フレーム基準信号は、基準信号発生器１２８から発生され、ＯＦＤＭ信号中のＴＭＣＣキャリア内のフレームワード多重位置および各種パイロット信号の多重位置を制御している。ＰＮ信号発生器１２１は、情報シンボル部分をＰＮ信号で変調するためのＰＮ信号を生成する。
【００４４】
情報シンボル部分は、送信時刻測定に使用しないので、任意のデータによる変調は可能であるが、ＰＮ信号で変調しスペクトルを拡散することにより、受信機の動作をより安定にすることができる。ＩＦＦＴ部１２３の出力は、次段のガードインターバル付加回路１２４でガードインターバルを付加された後、直交変調器１２５に供給される。
【００４５】
ガードインターバル付加回路１２５の出力は図６（ｂ）と同じである。このときの（シンボル＋ガード）信号の送出タイミングは、シンボル基準信号により制御される。直交変調器１２６の出力は、アップコンバータ１２７および出力フィルタ１２７を通して比較用ＯＦＤＭ信号として出力される。
【００４６】
以上の動作説明からわかるように、直交変調器１２６の出力までは、ＯＦＤＭ信号の出力タイミングが基準信号発生器１２８から供給される各種基準信号で制御されるので、送出時刻は各種基準信号の設定精度（通常はサンプリング周波数ｆｓの分解能で設定が可能）で制御可能である。一方、アップコンバータ１２７および出力フィルタ１２７の信号処理遅延時間はネットワークアナライザなどの汎用測定器で事前に測定が可能である。
【００４７】
従って、比較用ＯＦＤＭ信号発生器１１２は、事前に測定されたアップコンバータ１２７及び出力フィルタ１２７の信号処理遅延時間を予め差し引いて送出時刻の管理を行えば、高精度の送出時刻設定を行うことが可能となる。このように比較用ＯＦＤＭ信号発生器１１２の送出時刻は高精度に設定が可能である。
一方、放送用ＯＦＤＭ信号と比較用ＯＦＤＭ信号の遅延時間差ｔｄの測定精度は、前記のように２５０ｎｓ程度の実現が可能である。従って、本実施形態の測定装置を用いれば、送信時刻を数１００ｎｓの精度で測定することが可能となる。
【００４８】
なお、上記では、ＩＦＦＴ部１２３を使用して比較用ＯＦＤＭ信号を発生する方法について説明したが、ＯＦＤＭフレーム構造の信号およびガードインターバルを例えば図１５に示すように読み出し専用メモリ（以下ＲＯＭ）１２９を用いて発生することも可能である。このＲＯＭ１２９には、地上デジタル放送で使用されるモードおよびガードインターバル長に対応するＯＦＤＭ信号をあらかじめ書きこんでおき、放送信号の情報などから対応する信号を読み出せば良い。
このようにすれば、測定する度ごとに、比較用ＯＦＤＭ信号を生成する必要がなく、簡単な手順で比較用ＯＦＤＭ信号を発生させることが可能となる。
【００４９】
以上のように上記第１の実施形態では、比較用ＯＦＤＭ信号発生器１１２にて、放送用ＯＦＤＭ信号とモード及びガードインターバル長が一致する比較用ＯＦＤＭ信号が生成され、合成／切替部１１１にてこの比較用ＯＦＤＭ信号と放送用ＯＦＤＭ信号とが選択導出されるとともにＯＦＤＭ復調部１１３にて復調され、受信タイミング測定部１１５にて放送用ＯＦＤＭ信号のシンボル同期タイミング取得時の第１の基準時刻情報と、比較用ＯＦＤＭ信号のシンボル同期タイミング取得時の第２の基準時刻情報との時間差が測定される。そして、この時間差が許容範囲内であるか否かが判定され、許容範囲外であれば許容範囲内に入るように比較用ＯＦＤＭ信号発生器１１２の送出タイミングが制御される。
従って、特別な測定器を用いることなく、比較用ＯＦＤＭ信号を生成し、放送用ＯＦＤＭ信号及び比較用ＯＦＤＭ信号それぞれのシンボル同期タイミングを取得するだけで、容易に放送用ＯＦＤＭ信号の送信時刻を測定でき、かつ測定上の信頼性をさらに高めることができる。
【００５０】
また、上記第１の実施形態では、ＳＰ信号に着目し、合成／切替部１１１にて放送用ＯＦＤＭ信号と比較用ＯＦＤＭ信号とを合成し、ＯＦＤＭ復調部１１３にて復調して、シンボル周期のＳＰ信号を抽出する。そして、ＳＰ解析部１１４にてこのシンボル周期のＳＰ信号の周波数特性から合成時の相対遅延時間を求めることができる。これにより、放送用ＯＦＤＭ信号と比較用ＯＦＤＭ信号との時間差が所定の誤差範囲内である場合に、ＳＰ信号を利用して、その振幅・位相周波数特性から放送用ＯＦＤＭ信号と比較用ＯＦＤＭ信号との合成時の相対遅延時間を求めるだけで、特別な測定器等を用いることなく、容易かつ高精度に放送用ＯＦＤＭ信号の送信時刻を測定することができる。
【００５１】
従って、ＯＦＤＭ復調器１１３の測定精度に影響することなくこれにより上記第２の方式の問題点として上げた測定精度の劣化は全く影響せずに済む。また、個々の送信所の送信時刻を個別に測定することが可能となるため、前記のように測定にあたって事前に測定点を選ぶ必要はなくなり、測定場所に制限を受けることがない。さらに、前記の説明でわかるように送信機出力端での測定が可能なため、スタジオから送信所までの伝送方式に依存することもない。
また、上記第１の方式において指摘した伝送方式には適用困難という問題点もこの第１の実施形態では生じない。
【００５２】
（第２の実施形態）
図１６は、この発明の第２の実施形態に係わる送信時刻測定装置の適用例を示すブロック図である。 なお、図１６において、上記図１と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５３】
すなわち、この第２の実施形態では、ＯＦＤＭ変調装置１０２の前段に、放送ＴＳ信号を遅延する遅延装置１１７を設けるようにしている。そして、受信タイミング測定部１１５は、測定した放送用ＯＦＤＭ信号の送信時刻情報を遅延装置１１７に送出する。遅延装置１１７では、受信タイミング測定部１１５から与えられる送信時刻情報に基づいて、遅延時間を制御する。
【００５４】
従って、上記第２の実施形態によれば、受信タイミング測定部１１５により測定された放送用ＯＦＤＭ信号の送信時刻情報を遅延装置１１７に送出して、指定された送信時刻に合致させるように遅延時間を制御しているので、上記ＡＲＩＢＳＴＤ−Ｂ３１に規定されたフレーム同期信号を検出する必要がなくなり、簡易なシステムでＳＦＮを構築することができる。
【００５５】
（第３の実施形態）
図１７は、この発明の第３の実施形態に係わる送信時刻測定装置の適用例を示すブロック図である。 なお、図１７において、上記図１６と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５６】
すなわち、この第３の実施形態では、スタジオ−送信所間でＩＦ伝送を行う場合に、送信所のアップコンバータ１０３の前段に、ＩＦ信号を遅延する遅延装置１１７を設けるようにしている。この遅延装置１１７には、中間周波数帯で動作するものが用いられる。そして、受信タイミング測定部１１５は、測定した放送用ＯＦＤＭ信号の送信時刻情報を遅延装置１１７に送出する。遅延装置１１７では、受信タイミング測定部１１５から与えられる送信時刻情報に基づいて、遅延時間を制御する。
【００５７】
従って、上記第３の実施形態によれば、上記第２の実施形態と同様の効果が得られる。また、ＩＦ伝送方式に対応するものであるが、親局からの放送波を受信し再送信する放送波中継放送方式の送信所の送信時刻制御にもそのまま適用することが可能である。さらに、スタジオ−送信所間の伝送方式に係わらず同じ測定方法で送信出力端の送信時刻を測定できるため、ＳＦＮを形成する各送信所の形態に係わらず同一データ形式でのネットワークの測定管理が可能となり、ネットワークを構築する際に状況に応じた適切な形態の送信局が選定可能となる。また、データの測定管理が送信所の形態に係わらず同一形式となるため管理が極めて容易となる。
【００５８】
（第４の実施形態）
図１８は、この発明の第４の実施形態に係わる送信時刻測定装置を示すブロック図である。 なお、図１８において、上記図１と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
すなわち、この第４の実施形態は、放送用ＯＦＤＭ信号の送信タイミングがある程度既知で、比較用ＯＦＤＭ信号の送信タイミングを所定の誤差範囲内にあらかじめ設定が可能な場合の実施形態であり、上記図１に比べ簡略化されている。
【００５９】
この比較用ＯＦＤＭ信号の送信タイミングがあらかじめ所定の誤差範囲内であれば、上記合成／切替部１１１は単なる合成部１３１として動作するだけでよい。また、測定結果により、ＯＦＤＭ信号発生器１１２の送信タイミングを制御する必要がないため、受信タイミング測定部１１５は不要となり、ＳＰ解析部１１４から出力される相対遅延時間差情報ｔｄをあらかじめ指定された比較用ＯＦＤＭ信号の送信時刻ｔ１に加えた時間が放送用ＯＦＤＭ信号の送信時刻となる。なお、この場合の測定精度は、ＳＰ解析部１１４における相対遅延時間差の測定精度で決まるため、上記第１の実施形態と同程度となる。
【００６０】
（第５の実施形態）
図１９は、この発明の第５の実施形態に係わる送信時刻測定装置を示すブロック図である。 なお、図１９において、上記図１と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
すなわち、この第５の実施形態は、放送用ＯＦＤＭ信号の送信時刻測定精度を要しない場合の実施形態であり、この場合、ＳＰ解析部１１４による相対遅延時間差の測定を省略することができる。従って、上記ＳＰ解析部１１４は不要となり、上記合成／切替部１１１は切替部１３２に置きかえられる。
【００６１】
従って、この第５の実施形態によれば、上記第４の実施形態と同様の効果が得られる。また、上記従来の第２の方式のようにＯＦＤＭ復調部のチューナ３１、Ａ／Ｄ変換器３２、シンボル同期検出部などの信号処理遅延の影響を受けずに済み、これにより第２の方式に比べて十分に高い精度での測定が可能である。
【００６２】
（第６の実施形態）
図２０は、この発明の第６の実施形態に係わる送信時刻測定装置を示すブロック図である。 なお、図２０において、上記図１と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
すなわち、この第６の実施形態では、ＯＦＤＭ復調部１１３の後段にＴＭＣＣ復調部１３７を設けるようにしている。このＴＭＣＣ復調部１３７は、合成／切替部１１１による放送用ＯＦＤＭ信号選択時に、ＯＦＤＭ復調部１１３の出力からＴＭＣＣ信号を復調し、このＴＭＣＣ信号に含まれる変調パラメータ情報を比較用ＯＦＤＭ信号発生器１１２に出力する。すると、比較用ＯＦＤＭ信号発生器１１２は、変調パラメータ情報に基づいて、比較用ＯＦＤＭ信号を生成する。
【００６３】
以上のように上記第６の実施形態によれば、放送用ＯＦＤＭ信号のＴＭＣＣ信号を利用して、比較用ＯＦＤＭ信号を生成するようにしているので、手動設定により比較用ＯＦＤＭ信号発生器１１２のパラメータ設定を行うことなく、自動的に常に放送用ＯＦＤＭ信号にほぼ一致した比較用ＯＦＤＭ信号を生成することができる。
【００６４】
（第７の実施形態）
この発明の第７の実施形態は、上記第１乃至第６の実施形態による送信時刻測定装置を利用して伝送システムの遅延時間差を測定するものである。
図２１は、この発明の第７の実施形態に係わる送信時刻測定装置の適用例を示すブロック図である。なお、図２１において、上記図１と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
すなわち、この第７の実施形態は、ＩＦ伝送方式の送信所の入力から出力までの遅延時間の測定を行う実施形態である。本発明の送信時刻測定装置１４１の入力端に設置された切替器１３３は、送信所の入力と出力を切替えるものである。
まず、切替器１３３で分配器１１８の出力信号を選択し、送信時刻測定装置１４１によりその分配器１１８の出力信号の送信時刻を測定し、測定結果をｔ１とする。次に、切替器１３３で方向性結合器１０５の出力信号を選択し、送信時刻測定装置１４１により方向性結合器１０５の出力信号の送信時刻を測定し、測定結果をｔ２とする。
【００６５】
すると、送信時刻測定装置１４１は、測定結果ｔ１から測定結果ｔ２を差し引くことで、送信所内の処理にかかる遅延時間ｔｄを求めることができる。つまり、送信時刻測定装置１４１は、遅延時間差の測定装置としても利用することができる。
なお、上記第７の実施形態では、切替器１３３を使用したが、本発明の送信時刻測定装置１４１の構成部位である合成／切替部１１１の入力端子を増やして切替機能を追加することでも同様の効果を得ることができる。
【００６６】
（第８の実施形態）
図２２は、この発明の第８の実施形態に係わる送信時刻測定装置の適用例を示すブロック図である。なお、図２２において、上記図１と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
すなわち、この第８の実施形態では、同期装置１０１によりＴＳ信号に挿入されたフレーム先頭フラグを検出する。検出されたフレーム先頭フラグは、入力ＴＳ信号のＯＦＤＭフレームタイミング信号として送信時刻測定装置１４１内の受信タイミング測定部１１５に送られる。受信タイミング測定部１１５では、ＯＦＤＭフレームタイミングの時刻ｔ２を、測定した方向性結合器１０５の出力の送信時刻ｔ１から差し引くことにより、送信所における遅延時間ｔｄを求めることができる。この場合、被測定伝送システムに含まれるＯＦＤＭ変調器１０２などの機器を含めた遅延時間の測定となる。
なお、上記第７及び第８の実施形態は、同一の送信所における遅延時間測定を行う例であるが、ＳＦＮ実現のためにはＳＴＬなどの伝送システムを含めたトータルの遅延量を把握する必要がある。
【００６７】
（第９の実施形態）
この発明の第９の実施形態は、ＳＦＮを形成する伝送装置および送信所のトータルの遅延を測定するものである。
図２３は、この発明の第９の実施形態に係わるＳＦＮの概略構成図である。
図２３中の送信時刻測定装置１６３、１７４−１、１７４−２の詳細構成は図１に示した送信時刻測定装置と同一である。スタジオ１５１において、放送ＴＳ信号は多重化装置１６１で生成されＯＦＤＭ変調器１６２に送出される。ＯＦＤＭ変調器１６２は、ＴＳ信号を受けてＯＦＤＭ放送信号を生成する。
スタジオ１５１に設置された送信時刻測定装置１６３は、ＯＦＤＭ変調器１６２の出力のＯＦＤＭフレームタイミングを検出し、その検出時の時刻を送信時刻ｔ０として測定する。測定された送信時刻情報は、遅延時間測定装置１６４に供給される。
【００６８】
一方、ＯＦＤＭ変調器１６２の出力は、ＳＴＬ送信装置１６５−１，１６５−２を介してそれぞれ送信所１５２−１，１５２−２に送られる。送信所（＃１）１５２−１に設置された送信時刻測定装置１７４−１は、送信装置１７２−１の出力の送信時刻ｔ１を測定し、その測定データをスタジオ１５１内の遅延時間測定１６４に送出する。また、送信所（＃２）１５２−２に設置された送信時刻測定装置１７４−２は、送信装置１７２−２の出力の送信時刻ｔ２を測定し、その測定データをスタジオ１５１内の遅延時間測定１６４に送出する。
【００６９】
遅延時間測定装置１６４は、単なる演算回路で各送信時刻データより、トータルの遅延量ｔｄ１およびｔｄ２を次式を用いて演算する。なお、ｔｄ１はスタジオ１５１のＯＦＤＭ変調器１６２の出力から送信所１５２−１の送信装置１７２−１の出力までの総遅延量である。一方、ｔｄ２は同様にＯＦＤＭ変調器１６２の出力から送信所１５２−２の送信装置１７２−２の出力までの総遅延量である。
ｔｄ１＝ｔ１−ｔ０
ｔｄ２＝ｔ２−ｔ０
上記第９の実施形態は、無線ＳＴＬがＩＦ伝送方式の場合を事例として示したが、ＯＦＤＭ変調器を送信所に設置し、ＳＴＬ回線でＴＳ信号を伝送するＴＳ伝送方式の場合には送信時刻測定装置１６３の代わりに同期装置１０１を用い、ＴＳ信号中のフレーム先頭フラグを検出しその時刻データを送信時刻ｔ０として遅延時間測定装置１６４に供給することにより、ＩＦ伝送方式の場合と同様にＳＴＬ装置および回線を含む総遅延量を測定することができる。なお、上記フレーム先頭フラグを多重化装置が出力する場合には、直接そのタイミングをｔ０として使用することにより、上記同期装置１０１を省略することができる。
【００７０】
（その他の実施形態）
この発明は、上記各実施形態に限定されるものではない。上記第１の実施形態では、合成モードを実行させるときに、放送用ＯＦＤＭ信号を主波として復調するため、比較用ＯＦＤＭ信号のレベルを所定のレベル差以下に設定したが、逆に比較用ＯＦＤＭ信号を主波として復調器を動作させることもできる。この場合、放送用ＯＦＤＭ信号のレベルを比較用ＯＦＤＭ信号に対して所定レベル以下としてＯＦＤＭ復調部を動作させればよい。この場合、相対遅延時間差ｔｄの基準信号が比較用ＯＦＤＭ信号となるため、放送用信号の送信時刻は（ｔ１＋ｔｄ）で与えられる。
また、上記第２の実施形態では、ＯＦＤＭ変調装置の前段に遅延装置を設ける例について説明したが、これに限ることなくＯＦＤＭ変調装置の後段に遅延装置を設けるようにしてもよい。
【００７１】
また、上記第３の実施形態では、アップコンバータの前段に遅延装置を設ける例について説明したが、これに限ることなくアップコンバータまたは送信装置の後段に遅延装置を設けるようにしてもよい。
また、上記各実施形態では、ＧＰＳ衛星からの信号を受信して基準時刻情報を生成する例について説明したが、これに限ることなく、ＧＰＳ以外のシステムを利用してもよい。
また、上記第７及び第８の実施形態では、送信所の入力信号と出力信号とを用いて、伝送遅延時間を測定する例について説明したが、入力信号及び出力信号のいずれか一方について送信時刻が既知であれば、この既知の送信時刻と測定により得られる送信時刻との差を求めることにより、送信所内の系統障害発生時等の影響を受けることなく簡単に伝送遅延時間を測定できる。さらに、第９の実施形態においても、事前に遅延時間を測定しておき、この既知となる遅延時間と、実際に測定した送信所間の遅延時間との差を求めることで、差が許容範囲内に入っている場合にシステムが正常に動作していることを確認でき、これにより測定上の信頼性を高めることができる。
さらに、地上波デジタル放送に限らず、衛星から到来する放送波を使用したシステムにも実施できる。
その他、システム構成、スタジオ及び送信所の構成、中継局の構成、送信時刻測定装置の構成、送信時刻の測定方法及び伝送遅延時間の測定方法等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
【００７２】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明によれば、簡易な測定装置で高精度かつ実運用状態のままで、放送信号の送信時刻を測定し得る放送信号の送信時刻測定装置及びその測定方法、この送信時刻測定装置を用いた送信装置及び中継装置、及び遅延時間測定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態に係わる送信時刻測定装置の構成を示すブロック図。
【図２】以前に考えられていた第１の方式により送信時刻の測定方法を実施すべく伝送システムの概略構成図。
【図３】図２のシステムで生成されるＴＳパケットの構造を示す図。
【図４】第１の方式により送信時刻の測定方法を実施すべく他の伝送システムの概略構成図。
【図５】以前に考えられていた第２の方式により送信時刻の測定方法を実施すべくデジタル放送受信機のブロック図。
【図６】ＯＦＤＭ信号の構造を示す図。
【図７】ＯＦＤＭ信号の構造を示す図。
【図８】ＯＦＤＭ信号の周波数特性図。
【図９】遅延プロファイルを示す図。
【図１０】以前考えられていた遅延プロファイル測定を実施するためのブロック図。
【図１１】以前考えられていた遅延プロファイル測定を実施するための他のブロック図。
【図１２】この発明の第１の実施形態における制御手順を示すフローチャート。
【図１３】同第１の実施形態で利用するパイロット信号の配置例を示す図。
【図１４】同第１の実施形態における比較用ＯＦＤＭ信号発生器の構成の一例を示すブロック図。
【図１５】同第１の実施形態における比較用ＯＦＤＭ信号発生器の構成の他の例を示すブロック図。
【図１６】この発明の第２の実施形態に係わる送信時刻測定装置の適用例を示すブロック図。
【図１７】この発明の第３の実施形態に係わる送信時刻測定装置の適用例を示すブロック図。
【図１８】この発明の第４の実施形態に係わる送信時刻測定装置を示すブロック図。
【図１９】この発明の第５の実施形態に係わる送信時刻測定装置を示すブロック図。
【図２０】この発明の第６の実施形態に係わる送信時刻測定装置を示すブロック図。
【図２１】この発明の第７の実施形態に係わる送信時刻測定装置の適用例を示すブロック図。
【図２２】この発明の第８の実施形態に係わる送信時刻測定装置の適用例を示すブロック図。
【図２３】この発明の第９の実施形態に係わるＳＦＮの概略構成図。
【符号の説明】
１０１…同期装置、１０２…ＯＦＤＭ変調装置、１０３…アップコンバータ（Ｕ／Ｃ）、１０４…送信装置、１０５…方向性結合器、１０６…送信アンテナ、１１１…合成／切替部、１１２…比較用ＯＦＤＭ信号発生器、１１３…ＯＦＤＭ復調部、１１４…ＳＰ解析部、１１５…受信タイミング測定部、１１６…ＧＰＳ受信機、１１７…遅延装置、１１８…分配器、１２１…ＰＮ信号発生器、１２３…ＩＦＦＴ部、１２４…ガードインターバル付加回路、１２５…直交変調器、１２５…ガードインターバル付加回路、１２６…直交変調器、１２７…アップコンバータ、１２７…出力フィルタ、１２８…基準信号発生器、１２９…ＲＯＭ、１３１…合成部、１３２…切替部、１３３…切替器、１３７…ＴＭＣＣ復調部、１４１…送信時刻測定装置、１５１…スタジオ、１６１…多重化装置、１６２…ＯＦＤＭ変調器、１６３，１７４…送信時刻測定装置、１６５…ＳＴＬ送信装置、１７２…送信装置、１７４…送信時刻測定装置。
Claims (17)
- 既知の振幅・位相特性を有するパイロット信号が一定のシンボル周期で繰り返し乗せられ、かつＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）方式によりモード及びガードインターバル長が規定されたデジタル放送信号を受信し、この受信信号についての送信時刻を測定する送信時刻測定装置であって、
受信信号と少なくともモードおよびガードインターバル長が一致する疑似ＯＦＤＭ信号を生成する疑似信号生成手段と、
この疑似信号生成手段の疑似ＯＦＤＭ信号送出時の基準時刻情報を取得する時刻情報取得手段と、
前記受信信号及び前記疑似ＯＦＤＭ信号を合成する信号処理手段と、
この信号処理手段の出力を復調する復調手段と、
前記復調手段の出力から前記パイロット信号を抽出し、該パイロット信号より前記受信信号と前記疑似ＯＦＤＭ信号との到来遅延時間差を求める測定手段と、
この測定手段で測定された到来遅延時間差に前記時刻情報取得手段で得られる基準時刻情報を加算することで前記デジタル放送信号の送信時刻を求める演算手段とを備えることを特徴とする放送信号の送信時刻測定装置。 - 既知の振幅・位相特性を有するパイロット信号が一定のシンボル周期で繰り返し乗せられ、かつＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）方式によりモード及びガードインターバル長が規定されたデジタル放送信号を受信し、この受信信号についての送信時刻を測定する送信時刻測定装置であって、
前記受信信号と少なくともモードおよびガードインターバル長が一致する疑似ＯＦＤＭ信号を生成する疑似信号生成手段と、
前記受信信号及び前記疑似ＯＦＤＭ信号のうちいずれか一方を選択的に導出する信号処理手段と、
この信号処理手段の出力を復調する復調手段と、
この復調手段の出力から前記受信信号のシンボル同期タイミング、及び前記疑似ＯＦＤＭ信号のシンボル同期タイミングを取得するタイミング取得手段と、
このタイミング取得手段による前記受信信号のシンボル同期タイミング取得時の第１の基準時刻情報、及び前記疑似ＯＦＤＭ信号のシンボル同期タイミング取得時の第２の基準時刻情報を取得する時刻情報取得手段と、
この時刻情報取得手段で得られる第１及び第２の基準時刻情報の時間差を求める測定手段と、
この測定手段により得られる時間差が許容範囲に入るか否かを判断し、入らないときはこの許容範囲に入るように前記疑似信号生成手段の生成タイミングを制御する制御手段と、
この制御手段により得られる該許容範囲内の時間差を前記疑似ＯＦＤＭ信号生成時に前記時刻情報取得手段で得られる基準時刻情報に加えることで前記デジタル放送信号の送信時刻を求める演算手段とを備えることを特徴とする放送信号の送信時刻測定装置。 - 既知の振幅・位相特性を有するパイロット信号が一定のシンボル周期で繰り返し乗せられ、かつＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）方式によりモード及びガードインターバル長が規定されたデジタル放送信号を受信し、この受信信号についての送信時刻を測定する送信時刻測定装置であって、
受信信号と少なくともモードおよびガードインターバル長が一致する疑似ＯＦＤＭ信号を生成する疑似信号生成手段と、
前記受信信号及び前記疑似ＯＦＤＭ信号を合成する合成モード、及び前記受信信号及び前記疑似ＯＦＤＭ信号のうちいずれか一方を選択的に導出する切替モードを有する信号処理手段と、
この信号処理手段の出力を復調する復調手段と、
前記信号処理手段の切替モード指定時に、前記復調手段の出力から前記受信信号のシンボル同期タイミング、及び前記疑似ＯＦＤＭ信号のシンボル同期タイミングを取得するタイミング取得手段と、
このタイミング取得手段による前記受信信号のシンボル同期タイミング取得時の第１の基準時刻情報、及び前記疑似ＯＦＤＭ信号のシンボル同期タイミング取得時の第２の基準時刻情報を取得する時刻情報取得手段と、
この時刻情報取得手段による第１及び第２の基準時刻情報の時間差を求める測定手段と、
この測定手段により得られる時間差が許容範囲に入るか否かを判断し、入らないときはこの許容範囲に入るように前記疑似信号生成手段の生成タイミングを制御し、しかる後に該差分が許容範囲内に入った際に前記信号処理手段に対し前記合成モードを実行させる制御手段と、
前記信号処理手段の合成モード指定時に、前記復調手段の出力から前記パイロット信号を抽出し、該パイロット信号より前記受信信号と前記疑似ＯＦＤＭ信号との到来遅延時間差を求める測定手段と、
この測定手段で測定された到来遅延時間差に前記時刻情報取得手段で得られる疑似ＯＦＤＭ信号送出時の基準時刻情報を加算することで前記デジタル放送信号の送信時刻を求める演算手段とを備えることを特徴とする放送信号の送信時刻測定装置。 - さらに、前記信号処理手段により前記受信信号を選択出力している状態で、前記復調手段の出力から前記受信信号のモード及びガードインターバル長を特定し、前記疑似信号生成手段に対し該特定したモード及びガードインターバル長に応じた疑似ＯＦＤＭ信号の生成を実行させる疑似信号生成制御手段を備えたことを特徴とする請求項２または３記載の放送信号の送信時刻測定装置。
- 前記基準時刻情報取得手段は、衛星測位システムの衛星から送られる信号に基づいて基準時刻情報を生成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の放送信号の送信時刻測定装置。
- 複数の地点から同一のデジタル放送信号を送信または中継再送する伝送システムの送信所に用いられ、
前記疑似信号生成手段は、前記デジタル放送信号の中間周波数帯の疑似ＯＦＤＭ信号を発生し、
前記信号処理手段及び前記復調手段は、前記中間周波数帯の受信信号及び疑似ＯＦＤＭ信号を処理することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の放送信号の送信時刻測定装置。 - 前記請求項３に記載の送信時刻測定装置を用いて前記デジタル放送信号の送信時刻を測定する測定方法であって、
前記信号処理手段を切替モードに設定し、前記復調手段に対し前記デジタル放送信号の受信信号を入力し、該復調手段により得られる前記受信信号のシンボル同期タイミング取得時の第１の基準時刻情報を測定する第１のステップと、
前記復調手段に対し前記疑似ＯＦＤＭ信号を入力し、該復調手段により得られる前記疑似ＯＦＤＭ信号のシンボル同期タイミング取得時の第２の基準時刻情報を測定する第２のステップと、
前記第１のステップで得られた第１の基準時刻情報と、前記第２のステップで得られた第２の基準時刻情報との時間差を求める第３のステップと、
この第３のステップにより得られる時間差が許容範囲に入るか否かを判断し、入らないときはこの許容範囲に入るように前記疑似信号生成手段の生成タイミングを制御し、しかる後に該時間差が許容範囲内に入った際に前記信号処理手段に対し前記合成モードを実行させる第４のステップと、
合成モード指定時に、前記信号処理手段により前記受信信号及び前記疑似ＯＦＤＭ信号を合成し、この合成信号を前記復調手段に入力し、前記測定手段により前記復調手段の出力から前記パイロット信号を抽出し、該パイロット信号により前記受信信号と前記疑似ＯＦＤＭ信号との到来遅延時間差を求める第５のステップと、
この第５のステップで得られた到来遅延時間差に前記時刻情報取得手段で得られる疑似ＯＦＤＭ信号送出時の基準時刻情報を加算することで前記デジタル放送信号の送信時刻を求める第６のステップとを具備することを特徴とする送信時刻測定方法。 - 送信側となる演奏所で伝送信号を伝送路へ送出し、受信側となる送信局で前記伝送路からの伝送信号を受信しＯＦＤＭ変調装置にて変調出力する伝送システムで送信局として用いられる送信装置であって、
前記請求項１乃至３のいずれかに記載の送信時刻測定装置と、
前記ＯＦＤＭ変調装置の前段に設けられ、前記ＯＦＤＭ変調装置の入力信号を任意の遅延量で遅延する遅延装置と、
前記送信時刻測定装置による測定結果に基づいて、前記遅延装置の遅延量を制御する遅延制御手段とを具備したことを特徴とする送信装置。 - 送信側となる演奏所で伝送信号を伝送路へ送出し、受信側となる送信局で前記伝送路からの伝送信号を受信しＯＦＤＭ変調装置にて変調出力する伝送システムで送信局として用いられる送信装置であって、
前記請求項１乃至３のいずれかに記載の送信時刻測定装置と、
前記ＯＦＤＭ変調装置の後段に設けられ、前記ＯＦＤＭ変調装置の出力信号を任意の遅延量で遅延する遅延装置と、
前記送信時刻測定装置による測定結果に基づいて、前記遅延装置の遅延量を制御する遅延制御手段とを具備したことを特徴とする送信装置。 - 送信側でＯＦＤＭ変調装置にて伝送信号を変調して伝送路へ送出し、受信側となる中継局で前記伝送路からのＯＦＤＭ変調信号を受信し再送信する伝送システムで中継局として用いられる中継装置であって、
前記請求項１乃至３のいずれかに記載の送信時刻測定装置と、
前記ＯＦＤＭ変調信号を任意の遅延量で遅延する遅延装置と、
前記送信時刻測定装置による測定結果に基づいて、前記遅延装置の遅延量を制御する遅延制御手段とを具備したことを特徴とする中継装置。 - 送信側で伝送信号を伝送路へ送出し、受信側となる中継局で前記伝送路からの伝送信号を受信しＯＦＤＭ変調装置にて変調し再送信する伝送システムに用いられる中継局であって、
前記請求項１乃至３のいずれかに記載の送信時刻測定装置と、
前記ＯＦＤＭ変調装置の後段に設けられ、前記ＯＦＤＭ変調装置の出力信号を任意の遅延量で遅延する遅延装置と、
前記送信時刻測定装置による測定結果に基づいて、前記遅延装置の遅延量を制御する遅延制御手段とを具備したことを特徴とする中継局。 - 請求項１乃至３のいずれかに記載の送信時刻測定装置を用いて前記デジタル放送信号を処理する信号処理系統の遅延時間を測定する遅延時間測定装置であって、
前記デジタル放送信号を直接送信時刻測定装置に入力し、該入力信号の送信時刻を測定する第１の時刻測定手段と、
前記デジタル放送信号を前記信号処理系統を介して前記送信時刻測定装置に入力し、該入力信号の送信時刻を測定する第２の時刻測定手段と、
前記第１及び第２の測定手段による測定結果に基づいて遅延時間を求める演算手段とを具備したことを特徴とする遅延時間測定装置。 - 前記第１の時刻測定手段は、所定の切替タイミングで前記信号処理系統の入力信号と出力信号とを選択的に導出する切替器を用いて、前記デジタル放送信号を切替器を介して前記送信時刻測定装置に入力し、
前記第２の時刻測定手段は、前記信号処理系統の出力信号を前記切替器を介して前記送信時刻測定装置に入力するようにしたことを特徴とする請求項１２記載の遅延時間測定装置。 - 前記第１の時刻測定手段は、前記デジタル放送信号を前記送信時刻測定装置の信号処理手段に直接入力し、
前記第２の時刻測定手段は、前記信号処理系統の出力信号を前記送信時刻測定装置の信号処理手段に直接入力するようにしたことを特徴とする請求項１２記載の遅延時間測定装置。 - 前記演算手段は、前記第１及び第２の時刻測定手段のいずれか一方で得られる測定結果と、別途提供される測定結果とに基づいて遅延時間を求めることを特徴とする請求項１２記載の遅延時間測定装置。
- 複数の地点から同一のデジタル放送信号を送信または中継再送する伝送システムの各送信局または中継局に設置される前記請求項１乃至３のいずれかに記載の送信時刻測定装置を用いて前記伝送システムの伝送遅延時間を測定する遅延時間測定装置であって、
各送信局または中継局で測定された前記デジタル放送信号の送信時刻情報を収集する収集手段と、
この収集手段による収集結果に基づいて伝送遅延時間を求める演算手段とを具備したことを特徴とする遅延時間測定装置。 - 前記演算手段で得られる伝送遅延時間と、別途提供される伝送遅延時間との差分を求める差分演算手段をさらに備えることを特徴とする請求項１６記載の遅延時間測定装置。
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