JP2007251862A

JP2007251862A - デジタル伝送の方向調整方法

Info

Publication number: JP2007251862A
Application number: JP2006075791A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Miyashita; 敦宮下
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2006-03-20
Filing date: 2006-03-20
Publication date: 2007-09-27

Abstract

【課題】デジタル伝送の隣接波がＯＦＤＭ同士で、標準のＧＩでは弱電界電波の有無を検知できない場合でも方向調整を容易にする事を目的とする。
【解決手段】デジタル化した信号に従い、信号の一部を繰り返し用いるデジタル変調波形を作成し送信を行い、該信号の一部の波形の繰り返しを利用して、受信信号の有無を検知し、標準と異なる繰り返し周期比率を付加した送信部と、標準と異なる繰り返し周期比率に対応した受信信号有無の検知処理機能を付加した受信部とを有するデジタル伝送システムにおいて、方向調整時は標準と異なる繰り返し周期比率を付加したデジタル変調波形を作成して送受信を行い、本放送時は標準の繰り返し周期比率を付加したデジタル変調波形を作成して送受信を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調方式のディジタル伝送装置の、伝送状態の安定化を補助する機能向上による運用操作性の改善に関する技術である。

映像や音声信号の無線伝送には、数年前はアナログＦＭによる方法で映像や音声を伝送していたが、近年、ＱＡＭ（ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＡｍｐｌｉｔｕｄｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式やＯＦＤＭ方式などによるデジタル伝送方式が用いられるようになっている。

図９に従来から利用されている中継現場から受信基地局経由で放送局（スタジオ）に映像をデジタル伝送する概要図を示す。この場合、例えば走行中のマラソン選手の画像を捉えている移動車などの撮像現場が中継現場で、放送局から中継現場が遠い場合、或いは途中に電波の伝播に障害となる物があった場合、電波放送塔やビルの屋上や小高い丘などが受信基地局で、これらの間は、例えばマイクロ波帯の電波を用いた無線伝送形式となる。従って、この場合は中継現場の送信部Ｔｘ１から受信基地局の受信部Ｒｘ１の電波Ｗ１と受信基地局の送信部Ｔｘ２から放送局の受信部Ｒｘ２の電波Ｗ２の２段中継伝送となる。

まず見通し条件の場合は、従来のアナログと同様に、中継現場の映像を受信基地局へ送るＦＰＵ回線の確立には、双方のアンテナを正確に正対させれば良い。また見通し外の場合でも、デジタル伝送は周辺建物を利用した反射波を受信することでも、安定な伝送が可能である。また昨今デジタル伝送となり、反射波であっても伝送に支障がないため、送信地点が即受信アンテナの方向とはならない。周辺の反射物からの電波の方が、強いケースもある。（しかし、デジタルは−９０ｄＢｍ以下でも、実運用できるモードもあり、その場合は方調前段階では−１００ｄＢｍ以下となる。）
ここで、ＯＦＤＭ波の有効シンボル期間のある部分の信号波形を有効シンボルに付加したものをガードインターバル（ＧＩ）という。このＧＩを利用し、弱電界電波の有無を検知する方法が実用化されている。有効シンボル期間の最後の部分の信号波形を有効シンボルの前に付加する方法と、有効シンボルの後に付加する方法がある。

一般的に、ＦＰＵは通常４ｃｈ分のマイクロ波チャネルを切り替え使用でき、使用条件によって適時選択使用される。しかし、各局とも同様に４ｃｈを持ち、それらは１８ＭＨｚ離れただけの隣接関係にあるケースも多い。

従来は、受信電界の強さを示すＢＬメータを頼りに、初期の方調を行っていた。しかし、ＦＰＵ受信機は隣接波の電界レベルが自チャネルより２０〜３０ｄＢ強い場合、隣接チャネルからの漏れ電波を受け、BLメータが振れてしまう。

そこで、以下、このようなデジタル伝送装置の一例について、図６により説明する。図６は、従来技術による方調検知機能の持つ伝送システムの構成図である。図６において、映像信号は変調器（ＭＯＤ）２で変調され、伝送制御（Transmission and Multiplexing Configuration Control：ＴＭＣＣ）信号とともに逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）３でシンボルに変換され、ＧＩ付加部１９で有効シンボル期間のある信号波形を巡回的に繰り返し、Ｄ／Ａ５で直交変調され、送信部（Ｔｘ）６で高周波に変換され、アンテナ７からアンテナ８に無線伝送され、受信部（Ｒｘ）９で中間周波数に変換され、Ａ／Ｄ１０で直交復調され、復調器（ＤＥＭ）１１で復調処理され、映像信号とＴＭＣＣに再生される。また、ＧＩ相関部１２でＧＩのあるＯＦＤＭの弱電界電波の有無を検知して、方向調整状態を確認していた。

図７は、デジタル伝送装置のＧＩを付加する従来技術の処理を示すブロック図であり、図８はそのタイミングチャートである。

マルチパスの遅延時間に基づいてＧＩの長さを変更し、その長さを対向している装置同士で互いに伝送することも提案されていた。（特許文献１）
さらに、伝送状況に応じて、ＧＩ長（ＦＦＴポイント数）を変更、切り替えた場合でも、ゴースト状態映像化信号波形に対応した位置関係でガード期間を示す表示範囲が変更され、正確に伝送状態を把握でき、高品質な伝送状態の把握を可能にすることも提案されていた。（特許文献２）
特開２００２−３７４２２３号特開２００５−１５０８５０号

ＯＦＤＭ繰り返し特性は、隣接波が別な変調方式である場合は、電波を区別できた。しかし、昨今、デジタルＦＰＵの使用が徐々に増加しつつあり、隣接波がＯＦＤＭでは、ＧＩを利用し、弱電界電波の有無を検知する方法のメリットを授受できなくなる恐れがある。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、隣接波がＯＦＤＭ同士で、標準のＧＩでは弱電界電波の有無を検知できない場合でも方向調整を容易にする事を目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、ガードインターバルを有するデジタル変調信号を送受信するデジタル伝送システムにおいて、少なくともアンテナ方向調整時に、隣接波と異なるガードインターバルのデジタル変調信号を送受信し、該デジタル変調信号に基づきアンテナ方向調整を行う。

また、アンテナ方向調整後、標準もしくは所定のガードインターバルのデジタル変調信号を送受信する。

さらに、順次繰り返し周期を探索し、検知されなかった繰り返し周期Ｔｕを一覧表示する機能を受信側に装備する。

また、受信側は順次繰り返し周期を探索し、検知されなかった繰り返し周期Ｔｕを送信側に伝送する手段を有し、送信側は繰り返し周期をＴｕに設定し、方向調整を行う。

以上説明したように本発明によれば、隣接に対象外のＯＦＤＭ電波が存在しても、目的とするＯＦＤＭ波のみを検知でき、容易に方向調整が可能とできる。

本発明による一実施例の構成と基本動作について図１、図２、図３、図４、図５、図１０、図１１、図１２、図１３を用いて説明する。図１は本発明のＧＩの異なる伝送システムの構成図であり、図２は本発明のＧＩ付加周期切替処理の一実施例のブロック図であり、図３は本発明のＧＩ付加周期切替処理の一実施例のタイミングチャートであり、図４は本発明のＧＩ付加位相切替処理の他の実施例のブロック図であり、図５は本発明のＧＩ付加位相切替処理の他の実施例のタイミングチャートである。図１０は本発明のＧＩ相関処理_付加周期処理の一実施例のブロック図あり、図１１は本発明のＧＩ相関処理_付加周期処理の一実施例のタイミングチャートあり、図１２は、本発明のＧＩ相関処理_位相処理の一実施例のブロック図あり、図１３は、本発明のＧＩ相関処理_位相処理の一実施例のタイミングチャートである。

この図１の実施形態は、構成上は、図６の従来技術において、ＧＩ付加部１９のかわりに可変できるＧＩを付加するＧＩ付加部４とし、ＧＩを制御するコントローラ１を追加し、方向調整（方調）設定の送信（ｔ）と受信（ｒ）の信号によるモード制御を追加し、隣接するＯＦＤＭ波がある場合は、方向調整時には、標準と異なるＧＩを付加して伝送し、方向調整を行うものである。

図１において、映像信号は変調器（ＭＯＤ）２で変調され、ＴＭＣＣとともにＩＦＦＴ３でシンボルに変換され、ＧＩ付加部４で有効シンボル期間のある信号波形を巡回的に繰り返し、Ｄ／Ａ５で直交変調され、送信部（Ｔｘ）６で高周波に変換され、アンテナ７からアンテナ８に無線伝送され、受信部（Ｒｘ）９で中間周波数に変換され、Ａ／Ｄ１０で直交復調され、復調器（ＤＥＭ）１１で復調処理され、映像信号とＴＭＣＣに再生される。また、ＧＩ相関部１２で受信を希望する異なったＧＩのあるＯＦＤＭの弱電界電波の有無を検知して、受信を希望するＯＦＤＭ波の方向調整状態を確認する。ＧＩ付加部４に方調設定ｔ、ＧＩ相関部１２には方調設定ｒの信号を与え、通常と異なるＧＩのモードとする。

本発明のＧＩ付加周期切替処理の一実施例のブロック図の図２と、本発明のＧＩ付加周期切替処理の一実施例のタイミングチャート図３において、ＧＩ付加部４に与えられる方調設定ｔ信号はＧＩの長さ切替信号となっている。図２と図３において、ＩＦＦＴ出力Ｒと遅延部（ＤＥＬＡＹ）１３により０．２５遅延したＢ-1と０．１２５遅延したＢ-2とを、ストローブＳＳＴ周期でＧＩ切替による制御部(ＣＮＴ) １４経由のＣａで選択部(ＳＥＬ) １５で選択し、切替ＧＩの付加されたＲｇの出力を得る。ＧＩ切替がHなら０．２５遅延したＩＦＦＴ出力ｄ１のＢ-1、ＧＩ切替がＬなら０．１２５遅延したＩＦＦＴ出力ｄ２のＢ-２となる。

本発明のＧＩ付加周期切替処理の他の実施例のブロック図の図４と、本発明のＧＩ付加周期切替処理の他の実施例のタイミングチャート図５において、ＧＩ付加部４に与えられる方調設定ｔ信号はＧＩの位相（Ｐ）切替信号となっている。図４と図５において、ＩＦＦＴ出力Ｒと遅延部（ＤＥＬＡＹ１）１６により遅延した波形を位相切替部（ＰＨ）１８で位相を切替てＢｐとし、ストローブＳＳＴ周期でＰ切替による制御部(ＣＮＴ) １４経由のＣで選択部(ＳＥＬ) １５で選択し、位相切替ＧＩの付加されたＲｇの出力を得る。ＢｐはＰ切替がＨなら位相＋のＩＦＦＴ出力ｄ＋、Ｐ切替がＬなら位相−のＩＦＦＴ出力ｄ−となる。

図１０は受信側の相関部の構成を示す、本発明のＧＩ相関処理_付加周期処理の一実施例のブロック図あり、図１１は受信側の相関部の動作を示す、本発明のＧＩ相関処理_付加周期処理の一実施例のタイミングチャートある。

ＯＦＤＭ波のＧＩ期間の波形は、有効シンボル（波線表示）の先頭部分をコピーし作成したものである。相関器にて行う遅延時間が受信した信号と一致した場合、すなわちｄｅｌａｙ出力Ｂ-1ｒと比較する元波形Ｒｒのコピー部分が一致している場合には、相関結果Ｃｏｒが高まる。一方、相関器にて行う遅延時間が受信した信号と一致していないと、ｄｅｌａｙ出力Ｂ-1ｒの比較する元波形Ｒｒのコピー部分とが一致せず、相関結果Ｃｏｒが高まらない。

したがって、方向調整時は、送信と受信とでＧＩを標準と異なる所定値に設定し、信号の相関性を求めれば、妨害波でなく、自局のＯＦＤＭ波を識別して、方向調整を行える。方向調整後に、送信と受信とでＧＩを標準に戻す。

図１２は、受信側相関部ｂの構成を示す本発明のＧＩ相関処理_位相処理の一実施例のブロック図あり、図１３は、受信側相関部ｂの動作を示す本発明のＧＩ相関処理_位相処理の一実施例のタイミングチャートである。
方向調整時は、送信と受信とでＧＩの位相を標準と異なる所定値に変更して、信号の相関性を求める。位相不一致な場合は、ｄｅｌａｙ出力Ｂ-1ｒの有効シンボル（波線表示）の先頭部分と比較する元波形ＲｒのＧＩのコピー部分の位相とが、一致せず相関結果Ｃｏｒは高まらない。

なお、各相関出力の電力の積分値、またはピーク値のホールド値等を、例えば１００ｍｓ期間積算し、その多少によって、目的電波が受信できているかを検知できる。

なおこの積算結果は、１００ｍｓ等の一定周期毎に初期化する。

有効シンボル期間の最後の部分の信号波形を有効シンボルの後に付加する方法で説明したが、有効シンボル期間の最後の部分の信号波形を有効シンボルの前に付加する方法でもかまわない。

本発明のＧＩの異なる伝送システムの構成図本発明のＧＩ付加周期切替処理の一実施例のブロック図本発明のＧＩ付加周期切替処理の一実施例のタイミングチャート本発明のＧＩ付加位相切替処理の他の実施例のブロック図本発明のＧＩ付加位相切替処理の他の実施例のタイミングチャート従来技術による方調検知機能の持つ伝送システムの構成図従来技術によるＧＩ付加処理のブロック図従来技術によるＧＩ付加処理のタイミングチャート従来技術と本発明に共通の映像中継の概要図本発明のＧＩ相関処理_付加周期処理の一実施例のブロック図本発明のＧＩ相関処理_付加周期処理の一実施例のタイミングチャート本発明のＧＩ相関処理_位相処理の一実施例のブロック図本発明のＧＩ相関処理_位相処理の一実施例のタイミングチャート

符号の説明

１：コントローラ２：ＭＯＤ(変調部)
３：逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）４、１９：ＧＩ付加部
５：Ｄ／Ａ６：送信部（Ｔｘ）７、８：アンテナ９：受信部（Ｒｘ）
１０：Ａ／Ｄ１１：ＤＥＭ(復調部) １２：ＧＩ相関部
１３、１６、２０：ＤＥＬＡＹ(遅延部) １４、１７：ＣＮＴ(制御部)
１５：ＳＥＬ(選択部) １８、２１：ＰＨ（位相切替部）２２：相関部

Claims

ガードインターバルを有するデジタル変調信号を送受信するデジタル伝送システムにおいて、少なくともアンテナ方向調整時に、隣接波と異なるガードインターバルの長さまたは位相のデジタル変調信号を送受信し、該デジタル変調信号に基づきアンテナ方向調整を行うことを特徴としたデジタル伝送システムのアンテナ方向調整方法。
請求項１のデジタル伝送システムのアンテナ方向調整方法において、アンテナ方向調整後、標準もしくは所定のガードインターバルの長さまたは位相のデジタル変調信号を送受信することを特徴としたデジタル伝送システムのアンテナ方向調整方法。
請求項１乃至請求項２のデジタル伝送システムのアンテナ方向調整方法において、順次繰り返し周期を探索し、検知されなかった繰り返し周期Ｔｕを一覧表示する機能を受信側に装備したことを特徴としたディジタル伝送システムのアンテナ方向調整方法。
請求項１乃至請求項３のデジタル伝送システムのアンテナ方向調整方法において、受信側は順次繰り返し周期を探索し、検知されなかった繰り返し周期Ｔｕを送信側に伝送する手段を有し、送信側は繰り返し周期をＴｕに設定し、方向調整を行うことを特徴とした方向調整方法。