JP2006197612A - デジタルチャネルの再送信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アナログチャネルの伝送に共通しているスペクトルゾーン内の固有の周波数で送信されるデジタルチャネルを再送信するための装置をコストおよび利便性に関して改良する。
【解決手段】デジタルチャネル自動検出モジュール３１１、スペクトルゾーンにおいて、アナログチャネルが占有されていないスペクトルゾーン（数個のデジタルチャネルのグループに相応しているフリースペクトルゾーン）自動サーチモジュール３１２、周波数グループ化モジュール３０７，３０８，３１７，３０９，３１０を備え、見つけられたデジタルチャネルのグループをフリースペクトルゾーンにおいて再送信する。
【選択図】図３

Description

本発明は、アナログチャネルの送信に共通しているスペクトルゾーン内の固有の周波数で送信されるデジタルチャネルを再送信するための装置に関する。

従って本発明はデジタル地上テレビジョンネットワークの展開の範囲内に入る。使用の変調に応じて、関連組織によって推奨されるこの展開は加入者が現在のアナログネットワークより優れた、オーディオビジュアルプログラムの提供にアクセスできるようにするものである。ということでテレビジョンネットワークのデジタル化は、アナログ放送の場合によってはあり得る縮小のために同時にスペクトラムが最適化されかつ加入者が現在のネットワークのプログラムよりずっと多く提供されるプログラムにアクセスできるようになるので、大きな工業的な問題である。しかしながら、アナログからデジタルへの移行が計画され、徐々に具体化実現（インプリメント）されてきている。これにはアナログチャネルおよびデジタルチャネルの共存も含まれている。

デジタルチャネル放送のために選択された、ＤＶＢ−Ｔ（Digital Video Broadcast Terrestrial）標準に準拠したＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）マルチキャリア変調により、外部で使用可能なチャネルプロテクションの結果として、アナログ禁止チャネルの使用が可能になる。こうして、アナログ放送に対して使用される周波数に隣接している周波数においてかつアナログ伝送に対する既存のインフラストラクチャを使用することによってデジタルチャネルを放送することが可能である。

しかし、殊にマルチパスに関連して、この変調のロバストさにも拘わらず、一連の測定の結果、可搬の受信を背景として受信問題が浮き彫りになっている。従って、デジタル地上テレビジョンを背景として、アナログに対して提供されるカバレージに少なくとも等価である可搬の受信カバレージを提供することが望まれる。品質劣化していても常に見えることは見える画像を受信することができるアナログ受信とは対照的に、デジタルフィールドで生じるしきい値効果のために、完全な画像が得られるかあるいは画像は全く得られないということになる。これによりデジタル可搬受信カバレージを改善するために一層煩雑なことになる。それ故にデジタルテレビジョンの成功する鍵はルーフアンテナを有している加入者に対してのみならず、あらゆる可搬受信コンフィギュレーションに対しても良好な品質の受信を可能にする技術解決法があるかどうかにかかっている。

可搬受信カバレージの拡大を実現するためのいくつかのアプローチがあり、これには非常にロバストな放送が含まれているが、結果的に有効スループットの大きな低下、送信電力の少なくとも１０倍の増加、送信機を多重にすることによるネットワークストラクチャの高密度化、町、近隣、ビルディングまたは住居施設のレベルでの低電力の局所的な等周波数再送信が生じる。可搬受信機アンテナの品質を改善することもできるが、このことはそれに対して金銭的な負担が増えるまたは「ギャップ・フィルタ」として知られている家庭内再送信装置を使用しなければならない加入者には不都合になる。

図１には従来の技術の再送信装置（retransmission device）が示されている。この装置は、屋内のルーフアンテナによって受信される極超短波（ＵＨＦ）チャネル（伝統的には４７０／８６２ＭＨｚ）の等周波数再送信（isofrequency retransmission）を実施するための標準アーキテクチャを有している。全体のＵＨＦバンドの増幅を実現する再送信装置に関して、選択的な再送信はアナログ受信に対する破壊的なエコー、または相互変調を来たさないという利点を有している。等周波数再送信装置は第１の極超短波フィルタ１０２、増幅器１０３、周波数の２回の変更によって構成されているデジタルチャネル選択装置１０４，１０６，１０７，１０８および表面弾性波フィルタ（ＳＡＷ，Surface Acoustic Wave）１０５を含んでいる。再送信は、フィルタ１１０および小さな極超短波アンテナ１１１に接続されている増幅器１０９によって実現されている。再送信された信号はテレビジョンセット１１３および／またはセットトップボックスユニット１１２に送信される。それ故にこれは、視聴者によってダイナミックに選択されるチャネルによる単一チャネル増幅を含んでいる。チャネルを変えるとき、コマンドが家庭内再送信機に送出され、そこで再送信機は新しいチャネルの周波数にロックされかつこのチャネルを増幅する。これを行うために、標準赤外線リモートコントロールは直接的な視野においてだけ動作しかつテレビジョンセットは同じ部屋にあるとは限らないので、無線周波数リモートコントロールが必要である。この特徴はコストおよび作業の意味において不都合であることが分かっている。この種の再送信装置は同時に唯一のマルチプレックスの受信しか許容しないという大きな欠点を有している。実際に、デジタル地上テレビジョン（フランスのＣＳＡ）を統括する権限のあるものは、潜在能力のあるチャネル、すなわち約３０のチャネル、６個以上の別個のマルチプレックスを分配することを決定している。それぞれのマルチプレックスは８ＭＨｚの帯域幅のデジタルチャネル内に含まれている。それ故にあるマルチプレックスから別のマルチプレックスにチャネルを変化する場合に再送信装置を介する操作を実施するためにビューアが必要になってくる。このことは実用的でないし不便でもある。住居内に数個の可搬受信装置があるとき、それだけ多くの再送信装置が必要になることがあることも指摘しておく。このために余分なコストがかかってくる。

経済的な理由から、既存の送信機のインフラストラクチャを再設計しないですむように、デジタル地上テレビジョンの使用を可能にする周波数のプラニングがアナログのために既に使用された周波数ゾーンにおいて計画される。その結果、６つのデジタルマルチプレックスのために採用される周波数の選択が隣接チャネルｎ＋１／ｎ−１またはｎ＋４／ｎ−４であるいわゆる「タブー」アナログチャネルに基づいてインプリメントされることになる。このような選択の技術的な帰結は、アナログチャネルと隣接するデジタルチャネルとの間の特別厳しいプロテクションが義務づけられるということである。

従って、図１に示されているような家庭内環境での等周波数デジタルチャネルを再送信する装置には、図２に示されているように、ユーザのレベルで受信されるアナログチャネルとデジタルチャネルの間の相対電力を変えてしまうという大きなリスクがある。実際に、例として示されている図２において、テレビジョンセット２０２の可搬アンテナは同時に隣接チャネル３４および３５の信号を受信する。３４はアナログ信号であり、３５はデジタル信号である。これらの信号は家庭内環境によって減衰されるが、これらの信号にはオペレータによって与えられたＰ ｄＢのプロテクション・レシオが割り当てられる。デジタルチャネル３５の等周波数再送信装置２０１による再送信により、増幅されたチャネル３５の同時受信が行われることになり、このために図２のＰ２で示されているように、プロテクション・レシオが変更される。このことで低い方のアナログチャネル３４に干渉が生じる可能性がある。更に、このような背景に鑑みて、等周波数再送信機２０１の受信アンテナと送信アンテナとの間を厳格にアイソレーションすることが必要であるが、この解決策のコストを一層高めることになる。

本発明の課題は、従来技術の再送信装置が持っていた欠点が取り除かれるようにすることである。

この課題は本発明により、アナログチャネルの伝送に共通しているスペクトルゾーン内の固有の周波数で送信されるデジタルチャネルを再送信するための装置において、該装置が、デジタルチャネルを自動的に検出するモジュールを備え、スペクトルゾーンにおいて、アナログチャネルが占有されていないスペクトルゾーンを自動的にサーチするモジュールを備え、該アナログチャネルが占有されていないスペクトルゾーンはフリースペクトルゾーンと称され、該フリースペクトルゾーンのサイズは数個のデジタルチャネルのグループに相応しており、周波数をグループ化しかつ該デジタルチャネルのグループをサーチされたフリースペクトルゾーンにおいて再送信するモジュールを備えている装置によって解決される。

実際に、複数の周波数をまとめてグループ化しかつこれらをアナログチャネルが使用されていないスペクトルゾーンにおいて、またはいずれかのデジタルチャネルにおいて再送信することによって、本発明は、アナログチャネルによって使用される周波数ゾーンのデジタルチャネルの増幅後に再送信を可能にする。従ってデジタルチャネルの増幅はアナログチャネルに対して無害になる。

１つの実施形態において、デジタルチャネルはマルチプレックスである。

１つの実施形態において、数個のデジタルチャネルのグループはスペクトルゾーンにおいて検出されたデジタルチャネルすべてを有している。

１つの実施形態において、シークされるフリースペクトルゾーンはいずれのデジタルチャネルも占有されていないものである。

１つの実施形態において、フリースペクトルゾーンの自動サーチモジュールは、デジタルチャネルの自動検出期間の、検出されたチャネルの不在においてアップカウントしかつチャネルが検出されたときに零にリセットされるカウンタで実現されており、前記スペクトルゾーンは該カウンタがプリセットされた値に達したときに発見される。

本発明は、アナログチャネルの送信に共通しているスペクトルゾーン内の固有の周波数で送信されるデジタルチャネルを再送信するための方法にも関する。本発明によるこの方法は、デジタルチャネルを自動的に検出するステップを備え、スペクトルゾーンにおいて、アナログチャネルが占有されていないスペクトルゾーンを自動的にサーチするステップを備え、該アナログチャネルが占有されていないスペクトルゾーンはフリースペクトルゾーンと称され、該フリースペクトルゾーンの大きさは数個のデジタルチャネルのグループに相応しており、更に周波数をグループ化しかつこのデジタルチャネルのグループをシークされたフリースペクトルゾーンにおいて再送信するステップを備えている。

本発明のその他の特徴および利点は種々の実施例の説明から明らかにしたい。

次に本発明を図示の実施例に付き図面を用いて詳細に説明する。

図３は本発明の装置を示している。この装置、およびそれが使用する再送信方法は等周波数タイプの再送信によって引き起こされる大きな制約を克服するものである。本発明の装置の原理は、複数の受信されるデジタルマルチプレックス、例えばそれぞれ６つのマルチプレックスを一緒に周波数グループ化しかつこうして形成されたマルチキャリア信号を極超短波スペクトルのフリースペクトルゾーンにおいて再送信することに基づいている。このフリースペクトルゾーンは周波数のスキャンおよび記憶を通して自動的に決定される。従って、本発明の装置は例えばルーフアンテナソケットを介してアンテナ３０１に接続されていて、極超短波周波数スペクトルまたはスペクトルゾーンにおけるアナログおよびデジタルチャネルを受信するようになっている。ルーフアンテナの使用により再送信の前のこれら信号の正しい受信が可能になる。装置は従来通り、全体のスペクトルゾーンをカバーする第１のフィルタ３０２および第１の低ノイズ増幅器３０３を含んでいる。これと並列に本発明の装置は、スペクトルに基づいてデジタルチャネルを自動的に検出するためのモジュール３１１、これらデジタルチャネルの周波数を記憶するためのモジュール３１３を含んでいる。装置は自動的なサーチモジュールも含んでいる。これは例えば、アナログチャネルが占有していないスペクトルゾーンに対する上に述べたスペクトルゾーン、いわゆるフリースペクトルゾーンをサーチするマイクロプロセッサ３１２である。本発明によれば、シークされるフリースペクトルゾーンの大きさは数個のデジタルチャネルのグループのゾーンに相応していなければならない。フィルタリングおよび低ノイズ増幅後のデジタルおよびアナログチャネル両方によって形成されている受信された信号は周波数グループ化モジュール３×４，３×５，３×６（×は０からマルチプレックス数−１に拡がっている）に送信される。この周波数グループ化モジュールは有利には、発見されるマルチプレックスと同じ数の周波数トランスポジションもしくは周波数転換ないし転置チャネル３×４，３×５，３×６（×は０からマルチプレックス数−１に拡がっている）によって構成される。これら転置チャネルは同一でありかつそれぞれ種々の周波数に従って制御される。これら種々の周波数は記憶モジュール３１３に記憶されているデジタルチャネルの周波数に依存しておりかつチャネルが置換されるべく要求されるスペクトルゾーンに依存している。従って、スペクトルゾーンのスキャンに続いて、転置チャネルに属している局部発振器３×６がマイクロプロセッサ３１２によって制御される。このコマンドを運ぶには３ワイアバスを利便に使用することができる。混合器３×４はチャネル周波数の転置を実現する。これら転置チャネルの中間周波数フィルタ３×５は隣接するアナログチャネルを除去しかつ中間周波の信号周波数は図４に図示されているように８ＭＨｚだけオフセットされて選択される。

モジュール３０７はこれら中間周波数信号を加算して、図４に示されているようなマルチキャリア信号が生成されるようにする。例えば、テレビジョンチャネルを送信するために使用されるスペクトルゾーンに含まれていない周波数に位置しているこのマルチキャリア信号がフリースペクトルゾーンに転置される。この転置はシンセサイザー３１７によって発生される周波数によって制御される混合器３０８を使用して実施される。その際シンセサイザーはマルチキャリア信号がフリースペクトルゾーンに転置されるように制御される。従来通り、それから信号はフィルタ３０９および増幅器３１０を介してから再送信装置のアンテナから再送信される。

それ故に周波数グループ化モジュールとは、複数の信号を１つのマルチキャリア信号にグループ化しかつこの信号をそれを送信するためにフリースペクトルゾーンへ転置する１セットのテクニカルエレメント３０７，３０８，３１７，３０９，３１０をグループ化するものである。

実際には、マイクロプロセッサは有利には、インプリメントされている種々のモジュールを制御する。図６ａおよび図６ｂに図示されているように、６つのマルチプレックスが１つの無線周波数（ＲＦ）スペクトルゾーンにおいて受信される実際の場合には、動作モードは、マイクロプロセッサによって支援されるスキャニングによりこのＲＦスペクトルゾーンにおいて受信された６つのデジタルマルチプレックスを自動的に検出するステップと、これらマルチプレックスの周波数を記憶するステップと、マイクロプロセッサによる、５０ＭＨｚの隣接フリースペクトルゾーン（ここでは６つのマルチプレックスがまとめてグループ化されることが要求される）のサーチステップと、有利にはこのフリースペクトルゾーンの最小周波数を記憶するためのステップとを有している。フリーゾーンのサーチ機能はカウントによって実現することができる。スキャニングステップによれば、５０ＭＨｚドリフトのスキャン期間の間キャリアの不在が検出される。この期間内に１つのキャリアでも検出されれば、カウンタはリセットされる。リセットの都度、例えば、検出フェーズの相応の周波数が記憶される。これはフリースペクトルゾーンの最小周波数である。フリースペクトルゾーンはいずれのアナログチャネルにも占有されていないかまたはフリースペクトルゾーンは、デジタルチャネルを含めていずれのチャネルにも占有されていないものとすることができる。後者の場合、マイクロプロセッサはコマンドを送出する必要がある。つまりこのフリースペクトルゾーンにおいて検出されたデジタルチャネルは他のデジタルチャネルをフリースペクトルゾーンの他の周波数に分配することによって等周波数手法で再送信されるというコマンドである。

次いで、図６ｂに示されているように、再送信装置はスペクトルゾーンＬＯに含まれている周波数ＬＯ１で制御される転置発振器をプログラミングして、６つのマルチプレクスが中間周波数ＩＦに転置されるようにするステップを実施する。それから、それぞれ８ＭＨｚだけオフセットされている中間周波数表面波フィルタの選択によって再グループ化される６つのマルチプレクスによって形成されるマルチキャリア信号生成ステップを実施し、それから、生成されたマルチキャリア信号をＲＦスペクトルゾーンにおいて予め決定されたフリースペクトルゾーンにおいて供給することによって転置発振器の周波数ＬＯ２でのプログラミングステップをマイクロプロセッサを介して実施する。この最後のステップは、スキャニング期間に記憶されたフリースペクトルゾーンの最小周波数を使用する。信号は最終的にフィルタリングされ、増幅されかつ送信される。マルチキャリア信号はそれからＵＨＦバンドの非干渉のゾーンに変換される。局部発振器をＲＦより大きい周波数に選択することにより有利にもイメージ周波数が除去されることを述べておく。この種の周波数は出力フィルタ３０９によって自然にフィルタリングされる。

図６ｂは実際に、レンヌ（Ｒｅｎｎｅ）地方（図５ａ参照）におけるＵＨＦバンドのチャネルｎｏ．３２で見つけられたデジタルチャネルＭｕｘ１のデジタルケースが示されている。Ｍｕｘ１は５５９．２５ＭＨｚの周波数を有している。マルチキャリアが生成されかつ１２００ＭＨｚに持ち上げられるこの中間周波数チャネルＩＦを転置するために、１７５９．２５ＭＨｚの周波数ＬＯ１が混合器に供給される。次いで、チャネルを４７１．２５ＭＨｚ（図５ａ参照）で始まるフリースペクトルゾーンに転置するために、別の混合器に１６７１．２５ＭＨｚの周波数ＬＯ２が供給される。こうしてチャネルはチャネルｎｏ．２１において４７１．２５ＭＨｚの周波数において再送信される。イメージ周波数はＵＨＦバンドの外側でＬＯ１＋ＲＦ＝２９５９．２５ＭＨｚおよびＬＯ２＋ＩＦ＝２８７１．２５ＭＨｚにおいて送信されることが明らかに分かる。

この動作モードは本発明による再送信装置において初期フェーズだけは必要であるが自動的に生じユーザには好都合である。初期フェーズには、再送信機で送信が行われている際の受信機および／またはデコーダによるスペクトルのスキャニングおよび再送信された多重化チャネルの記憶が含まれている。このフェーズは受信機および／または従来、アナログチャネルの場合にそうであるデコーダをスタートさせるとき１回だけ実現される。受信は例えばミニアチュアモノポールタイプのアンテナにより行われる。

従って、本発明は従来よりルーフアンテナを含んでいる環境における簡単な解決法を提案するものである。それは簡単に、地理上のゾーンに従ったデジタルチャネルの自動検出、アナログチャネルが使用していないスペクトルゾーンの自動サーチ、検出されたデジタルチャネルの周波数グループ化およびフリースペクトルゾーンでのその再送信を実現する。種々の受信機を有している環境に対して単一の再送信装置が必要であることを述べておく。

受信機側において、この装置はリモートコントロールの使用を要求しない。実際に、この種の装置の使用には、再送信装置の環境に存在している受信機のそれぞれに対する１回の初期化フェーズだけが必要である。この初期化フェーズの間に、受信機のそれぞれはデジタルチャネルの周波数を記憶する。この種の再送信装置は受信機の、殊に可搬の受信機のユーザが種々のチャネルを表示しかつ記録することができるようにし、種々のチャネルから到来する数個のプログラムを同時に表示することもできる（例えばピクチャー・イン・ピクチャー・コンテキストにおいて）ことも述べておく。

有利には、再送信装置がアパートタイプの家庭内環境で使用されている固有だが考えられるケースにおいて、次のことは避けられなければならない：第１に、近傍の再送信装置からの干渉および第２に、数個の再送信装置が既に隣接エリアに設置されているときにフリースペクトルゾーンを見つけることの不可能性。従って本発明は自動検出フェーズの間に数個のデジタルチャネルの連続的な存在を検出するためのモジュールの実現を意図する。この条件が整っているならば、フリーゾーンの最小周波数がこれらチャネルの第１のものに強制的にロックされる。これにより数個の隣接再送信装置は正しく動作することができ、それ故に使用されるＣＯＦＤＭ変調の使用により不都合なエコーを低減することができる。

図５ａおよび図５ｂはレンヌおよびナントの送信機に本発明の動作を実際に使用した場合を示している。これらの図はアナログおよびデジタルチャネルの周波数分布並びに本発明により生成されるマルチキャリア信号を再送信することができるフリースペクトルゾーンを表している。

有利には、すべてのデジタルマルチプレクサが一緒にグループ化されるのを可能にするフリースペクトルゾーンを見つけることができない特別な場合には、スペクトルゾーンを２つまたは３つのゾーンに分割するよう計画することが有意である。例えば、いくつかの地理的なエリアにおいて、３０ＭＨｚの２つのフリースペクトルゾーンが使用可能であるが、５０ＭＨｚのゾーンは使用できない。その場合別個の転置周波数に配属されている２つの転置発振器においてそれぞれ送信される２つのマルチキャリア信号を生成する信号の加算３０７をプラニングすることが必要になる。

本発明は説明してきた実施例に制限されておらず、当業者であれば本発明の種々の変形例を容易に考え出すことができる。

符号の説明

３０１ アンテナ、 ３０２ 第１フィルタ、 ３０３ 第１の低ノイズ増幅器、 ３０７ 加算器、 ３０８ 混合器、 ３０９ フィルタ、 ３１０ 増幅器、 ３１１ デジタルチャネル検出モジュール、 ３１２ マイクロプロセッサもしくはサーチモジュール、 ３１３ デジタルチャネル周波数記憶モジュール、 ３１７ シンセサイザー

従来技術による再送信装置の回路略図 図１の装置によって観察されるアナログチャネルの干渉を説明する図 本発明の再送信装置の回路略図 本発明の周波数グループ化モジュールにおいてインプリメントされている中間周波数フィルタリングを説明する図 本発明をレンヌに対するテレビジョンチャネルの送信スペクトルゾーンに実現した場合の例を示す図 本発明をナントに対するテレビジョンチャネルの送信スペクトルゾーンに実現した場合の例を示す図 種々の信号のスペクトル分布および使用のフィルタを示す図 本発明の周波数グループおよび再送信を実現した例を示す図

Claims (6)

1. アナログチャネルの伝送に共通しているスペクトルゾーン内の固有の周波数で送信されるデジタルチャネルを再送信するための装置において、
   該装置は、
   デジタルチャネルを自動的に検出するモジュール（３１１）を備え、
   前記スペクトルゾーンにおいて、アナログチャネルが占有されていないスペクトルゾーンを自動的にサーチするモジュール（３１２）を備え、該アナログチャネルが占有されていないスペクトルゾーンはフリースペクトルゾーンと称され、該フリースペクトルゾーンの大きさは数個のデジタルチャネルのグループに相応しており、
   周波数をグループ化しかつ該デジタルチャネルのグループを前記フリースペクトルゾーンにおいて再送信するモジュール（３０７，３０８，３１７，３０９，３１０）を備え
   ている
   ことを特徴とする装置。
2. デジタルチャネルはマルチプレックスである
   請求項１記載の装置。
3. 数個のデジタルチャネルのグループはスペクトルゾーンにおいて検出されたデジタルチャネルすべてを有している
   請求項１または２記載の装置。
4. シークされるフリースペクトルゾーンはいずれのデジタルチャネルからもフリーである
   請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
5. フリースペクトルゾーンの自動サーチモジュールは、デジタルチャネルの自動検出期間の、検出されたチャネルの不在において増加しかつチャネルが検出されたときに零にリセットされるカウンタで実現されており、前記スペクトルゾーンは該カウンタがプリセットされた値に達したときに発見される
   請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
6. アナログチャネルの伝送に共通しているスペクトルゾーン内の固有の周波数で送信されるデジタルチャネルを再送信するための方法において、
   該方法は、
   デジタルチャネルを自動的に検出するステップを備え、
   前記スペクトルゾーンにおいて、アナログチャネルが占有されていないスペクトルゾーンを自動的にサーチするステップを備え、該アナログチャネルが占有されていないスペクトルゾーンはフリースペクトルゾーンと称され、該フリースペクトルゾーンの大きさは数個のデジタルチャネルのグループに相応しており、
   周波数をグループ化しかつ該デジタルチャネルのグループを前記フリースペクトルゾーンにおいて再送信するステップを備え
   ている
   ことを特徴とする方法。