JP2007510353A

JP2007510353A - オンチャネル（ｏｎ−ｃｈａｎｎｅｌ）リピータおよびその方法

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Publication number: JP2007510353A
Application number: JP2006537883A
Authority: JP
Inventors: ソンイクパク; ヨンテイ; ジェヒョンソ; スンウォンキム; スインイ; ホミンオム
Original assignee: Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI
Current assignee: Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI
Priority date: 2003-10-29
Filing date: 2004-10-29
Publication date: 2007-04-19
Also published as: EP1683352A4; CA2543646A1; BRPI0416017A; WO2005041571A1; WO2005041571B1; KR100603608B1; EP1683352A1; CN1898955A; CN1612556B; US20070041434A1; KR20050040637A; US7636385B2; CN1612556A; CA2543646C; US20050094750A1; CA2464252A1

Abstract

本発明は、オンチャネルリピータおよびその方法に関する。信号をオンチャネルとして中継する本発明に係るオンチャネルリピータは、メイン送信機から送信されたＲＦ信号を受信する受信手段と、この受信手段によって受信されたＲＦ信号をベースバンド信号に変換する復調手段と、この復調手段によって変換されたベースバンド信号を等化し、伝送チャネルで発生した歪みを補償する等化手段と、この等化手段からのベースバンド出力信号をＲＦ信号へ変換する変調手段と、変調された信号を伝送する伝送手段を備える。

Description

本発明は、オンチャネルリピータおよびその方法に関する。より詳細には、メイン送信機から送信された無線周波数（以下、「ＲＦ」と記す）放送信号をベースバンド信号へ変換するオンチャネルリピータおよびその方法に関する。変換されたベースバンド信号からメイン送信機およびオンチャネルリピータ間の伝送路によって発生したノイズおよびマルチパス（Ｍｕｌｔｉ-ｐａｔｈ）信号、並びにオンチャネルリピータの送受信アンテナの低いアイソレーションによって発生したフィードバック信号を、等化器を用いて除去し、ベースバンド信号をＲＦ放送信号へ再変換して、オンチャネルリピータの入力信号と同じ出力信号がオンチャネル（ｏｎ−ｃｈａｎｎｅｌ）上において再放送される。

一般に、放送サービスを提供するにあたっては、メイン送信機およびリピータは、周辺地形や地物に応じて、また、放送会社のサービスエリアに応じて配置される。リピータは、メイン送信機の信号が弱く受信されるエリアに設置し、難視聴地域を解消することにより、メイン送信機信号からの信号送信エリアを広げるという役目を果す。

図１は、従来のリピータを利用した放送サービスを示す一実施形態の説明図である。リピータが互いに異なる周波数を用いて中継する方式を示す。

図１に示すように、従来のリピータを利用した放送サービスにおいては、まず、メイン送信機１０１は、送信周波数Ａを介して信号を送信する。それぞれのリピータ１０２〜１０５は、送信周波数Ａとは異なる周波数Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅによって信号を中継する。図１のようなリピータにおいては、各リピータ１０２〜１０５にそれぞれ異なる周波数Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを割り当て、メイン送信機１０１信号の難視聴地域の解消や、サービスエリアの拡張等を行っている。このため、それぞれのリピータ１０２〜１０５は、複数の周波数帯域を用いることになる。多くの周波数資源が必要となるために、周波数の利用観点からみるとかなり非効率的である。

図２は、従来のリピータを利用した放送サービスを示す他の実施形態の説明図である。リピータが同じ周波数を使用して中継をする、オンチャネルリピータを利用したサービスの概念図を示している。すなわち、メイン送信機２０１は、送信周波数Ａを介して信号を送信する。それぞれのオンチャネルリピータ２０２〜２０５は、送信周波数Ａと同じ周波数によって放送信号を中継する。このような放送サービスを可能にするため、受信機は、同じ周波数帯域を用いるメイン送信機２０１およびオンチャネルリピータ２０２〜２０５から伝送される放送信号を識別しなければならない。

通常、受信機は、等化器を備えており、マルチパス信号のみならず、同一周波数の遅延入力信号も除去する。

しかしながら、同じ周波数を用いるメイン送信機２０１およびオンチャネルレピータ２０２〜２０５から伝送される信号が、互いに同一でない場合は、その信号は、互いに関連のあるノイズ信号となる。このようなノイズ信号は、等化器による除去ができない。その上、メイン送信機２０１およびオンチャネルレピータ２０２〜２０５から送信されるそれぞれの信号が、等化器の許容できない時間の遅延をもっていると、等化器は、その遅延信号を除去できなくなる。

したがって、オンチャネルリピータを介したデジタル放送サービスを行うためには、オンチャネルリピータの出力信号は、メイン送信機の出力信号と同じでなければならず、両出力信号の時間遅延は、小さくなければならないということが前提条件として必要となる。

図３〜図６を参照しながら、信号を従来のオンチャネルリピータを用いて中継した場合の問題点について説明する。

図３は、従来のＲＦ増幅オンチャネルリピータの構成図である。図３に示すように、従来のＲＦ増幅オンチャネルリピータは、オンチャネルリピータの受信アンテナ３０１およびＲＦ受信ユニット３０２を介してメイン送信機から送信されたＲＦ放送信号を受信する。受信されたＲＦ信号は、ＲＦ帯域通過フィルタ３０３を介し、所望の信号帯域のみが通過する。帯域制限されたＲＦ信号は、ハイパワー増幅ユニット３０４を介して増幅された後、オンチャネルリピータの送信アンテナ３０５を介してオンチャネル上に送信される。このようなＲＦ増幅オンチャネルリピータは、小さいシステム遅延と簡単な構成を持つという特徴がある。

図４は、従来のＩＦ変換オンチャネルリピータの構成図である。図４に示すように、従来のＩＦ変換オンチャネルリピータは、オンチャネルリピータの受信アンテナ４０１およびＲＦ受信ユニット４０２を介してメイン送信機から送信されたＲＦ放送信号を受信する。受信されたＲＦ信号は、ＩＦダウンコンバートユニット４０３においてＩＦ信号に変換される。ＩＦ信号は、ＩＦ帯域通過フィルタ４０４を介して所望の信号帯域のみが通過する。帯域制限されたＩＦ信号は、ＲＦアップコンバートユニット４０５においてＲＦ放送信号に変換され、このＲＦ信号は、ハイパワー増幅ユニット４０６を介して増幅された後、オンチャネルリピータ送信アンテナ４０７を介して送信される。このようなＩＦ変換オンチャネルリピータも、小さいシステム遅延と簡単な構成を持つ。また、図３のＲＦ増幅オンチャネルリピータに比べて、より優れた帯域通過フィルタの選択特性を持っている。

図５は、従来のＳＡＷフィルタオンチャネルリピータの構成図である。図５に示すように、従来のＳＡＷフィルタオンチャネルリピータは、オンチャネルリピータの受信アンテナ５０１およびＲＦ受信ユニット５０２を介してメイン送信機から送信されたＲＦ放送信号を受信する。受信されたＲＦ信号は、ＩＦダウンコンバートユニット５０３を介してＩＦ信号に変換される。ＩＦ信号は、ＳＡＷフィルタ５０４を介して所望の信号帯域のみが通過し、帯域制限されたＩＦ信号は、ＲＦアップコンバートユニット５０５を介してＲＦ信号に変換される。このＲＦ信号は、ハイパワー増幅ユニット５０６を介して増幅された後、オンチャネルリピータの送信アンテナ５０７を介して送信される。このようなＳＡＷフィルタオンチャネルリピータは、小さいシステム遅延と簡単な構成を持つ。また、図４のＩＦ変換オンチャネルリピータに比べ、より優れた帯域通過フィルタの選択特性を持っている。

図６は、復調／変調オンチャネルリピータの構成図である。図６に示すように、従来の復調／変調オンチャネルリピータは、オンチャネルリピータ受信アンテナ６０１およびＲＦ受信ユニット６０２を介してメイン送信機から送信されたＲＦ放送信号を受信する。受信されたＲＦ信号は、ＩＦダウンコンバートユニット６０３においてＩＦ信号に変換される。ＩＦ信号は、復調ユニット６０４を介してベースバンド信号に変換される。等化ユニットおよびＦＥＣ（ＦｏｒｗａｒｄＥｒｒｏｒＣｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）復号ユニット６０５において、変換されたベースバンド信号から、メイン送信機およびオンチャネルリピータ間の伝送路によって発生したノイズ並びにマルチパス信号を除去する。等化ユニットおよびＦＥＣ復号ユニット６０５の出力信号は、ＦＥＣ符号化ユニット６０６を介して誤り訂正符号化される。ＦＥＣ符号化された信号は、変調ユニット６０７を介してＩＦ放送帯域の信号に変換される。このＩＦ信号は、ＲＦアップコンバートユニット６０８においてＲＦ信号に変換され、ＲＦ信号は、ハイパワー増幅ユニット６０９を介して増幅された後、オンチャネルリピータ送信アンテナ６１０を介して送信される。

しかしながら、図３〜図６に示す従来のオンチャネルリピータは、メイン送信機およびオンチャネルリピータ間の伝送路によって発生したノイズおよびマルチパス信号、並びに、オンチャネルリピータの送受信アンテナ間の低いアイソレーションによって発生したフィードバック信号、そしてオンチャネルリピータシステムにおいて付与されるシステムノイズ等を除去することができない。このため、オンチャネルリピータの出力信号の特性は、オンチャネルリピータの入力信号の特性よりも劣る。そればかりか、オンチャネルリピータの送受信アンテナの低いアイソレーションによって発生したフィードバック信号のために、オンチャネルリピータの送信出力電力が制限されてしまうという問題があった。

特に、図６の復調／変調ユニットを利用して実現したオンチャネルリピータは、等化ユニットを介して図３〜図５のオンチャネルリピータのノイズ除去能力を改善するが、ＦＥＣ復号／符号化ユニットを含んでいるため、通常、通常マイクロセカンド単位のリピータ内時間遅延をミリセカンド単位に増加させる。このため、通常の標準トレリス符号化器の不明確さによって発生する信号をノイズとして認識し、これを除去できない等の問題がある。

したがって、前述のような問題を解決したオンチャネルリピータの開発が求められている。すなわち、オンチャネルリピータの出力信号が、メイン送信機の出力信号と同じであり、両信号の時間遅延は少なく、メイン送信機およびオンチャネルリピータ間の伝送路によって発生したノイズおよびマルチパス信号を除去し、オンチャネルリピータの出力信号特性がオンチャネルリピータ入力信号特性より優れていることが求められている。さらには、オンチャネルリピータの送受信アンテナの低アイソレーションによって発生したフィードバック信号を、オンチャネルリピータにおいて除去し、オンチャネルリピータの送信出力電力を高めることができるオンチャネルリピータの開発が求められている。

本発明は、上述のような要求に鑑みて提案されたものであって、その目的は、メイン送信機からオンチャネルリピータに送信されたＲＦ放送信号を、ベースバンド信号に変換し、変換されたベースバンド信号からメイン送信機およびオンチャネルリピータ間の伝送路によって発生したノイズおよびマルチパス信号、並びに、オンチャネルリピータの送受信アンテナの低いアイソレーションによって発生したフィードバック信号を、等化器を用いて除去し、このベースバンド信号をＲＦ放送信号に再変換し、入力信号と同じ出力信号を同じチャネルに中継するオンチャネルリピータおよびその方法を提供することにある。

上記の目的を達成するための本発明の装置は、オンチャネル上の信号を中継するためのオンチャネルリピータにおいて、外部から送信されたＲＦ放送信号を受信する受信手段と、この受信手段に受信されたＲＦ信号をベースバンド信号に変換する復調手段と、この復調手段によって変換されたベースバンド信号を等化する等化手段と、この等化手段のベースバンド出力信号をＲＦ信号に変換するための変調手段と、この変調手段によって変換されたＲＦ信号を送信する送信手段とを備えたことを特徴とする。

また、本発明に係るオンチャネル中継方法は、送信されたＲＦ放送信号を受信する第１のステップと、受信したＲＦ信号をベースバンド信号に変換する第２のステップと、変換されたベースバンド信号を等化し、等化されたベースバンド信号を生成する第３のステップと、この等化されたベースバンド信号をＲＦ信号に変換する第４のステップと、ＲＦ信号を送信する第５のステップとを含むことを特徴とする。

上述した目的、特徴および長所は、添付した図面とともに、次の詳細な説明によってさらに明確になるだろう。以下、添付した図面を参照しながら、本発明に係る好ましい一実施形態を詳細に説明する。

図７は、本発明に係るオンチャネルリピータの一実施形態の構成図である。図７に示すように、本発明に係るオンチャネルリピータは、メイン送信機から送信されたＲＦ信号を受信するＲＦ受信ユニット７０１Ａと、ＲＦ受信ユニット７０１Ａに受信されたＲＦ信号を、ベースバンド信号に変換するための復調ユニット７０２Ａと、復調ユニット７０２Ａによって変換されたベースバンド信号を等化し、伝送チャネル上で発生した歪みを補償する等化ユニット７０３Ａと、等化ユニット７０３Ａからのベースバンド出力信号をＲＦ信号に変換するための変調ユニット７０４Ａと、変調されたＲＦ信号を送信するためのＲＦ送信ユニット７０５Ａと、を備える。

本発明に係るオンチャネルリピータに対し、さらに詳しく説明すると、次の通りである。まず、ＲＦ受信ユニット７０１Ａでは、メイン送信機から送信されたＲＦ信号を受信する。受信されたＲＦ信号は、復調ユニット７０２Ａを介してベースバンド信号に変換される。等化ユニット７０３Ａは、変換されたベースバンド信号から、メイン送信機およびオンチャネルリピータ間の伝送路によって発生したノイズ（雑音）およびマルチパス信号、並びに、オンチャネルリピータの送受信アンテナの低いアイソレーションによって発生したフィードバック信号を除去する。これらノイズ、マルチパス信号、並びにフィードバック信号が除去されたベースバンド信号は、変調ユニット７０４Ａを介してＲＦ信号に変換される。変換されたＲＦ信号は、ＲＦ送信ユニット７０５Ａを介して送信される。

図１２は、図７に示すオンチャネルリピータの中継方法に関する一実施形態のフローチャートである。

本発明に係るオンチャネルリピータの中継方法においては、まず、メイン送信機から送信されたＲＦ信号を受信し（８０１Ａ）、受信されたＲＦ信号をベースバンド信号へ変換する（８０２Ａ）。

次に、ベースバンド信号からメイン送信機およびオンチャネルリピータ間の伝送路によって発生したノイズ（雑音）およびマルチパス信号、並びにオンチャネルリピータ送受信アンテナの低いアイソレーションによって発生したフィードバック信号を除去する（８０３Ａ）。

続いて、これらのノイズ、マルチパス信号、およびフィードバック信号等が除去されたベースバンド信号をＲＦ信号へ変換して（８０４Ａ）、ＲＦ信号を送信する（８０５Ａ）。

図８は、本発明に係るオンチャネルリピータの他の実施形態の構成図である。図８に示されているように、本実施形態に係るオンチャネルリピータは、受信アンテナ７０１Ｂ、ＲＦ受信ユニット７０２Ｂ、ＩＦダウンコンバートユニット７０３Ｂ、復調ユニット７０４Ｂ、等化ユニット７０５Ｂ、変調ユニット７０６Ｂ、ＲＦアップコンバートユニット７０７Ｂ、ハイパワー増幅ユニット７０８Ｂ、送信アンテナ７０９Ｂ、および局部発振器（ローカル）７１０Ｂを備える。

ＲＦ受信ユニット７０２Ｂは、メイン送信機から送信されたＲＦ放送信号を、受信アンテナ７０１Ｂを介して受信する。ＩＦダウンコンバートユニット７０３Ｂは、ＲＦ受信ユニット７０２Ｂに受信されたＲＦ放送信号を第１の参照（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）周波数に基づいて中間周波数（ＩＦ）信号に変換する。復調ユニット７０４Ｂは、ＩＦダウンコンバートユニット７０３Ｂで変換されたＩＦ信号をベースバンド信号に変換する。等化ユニット７０５Ｂは、復調ユニット７０４Ｂによって変換されたベースバンド信号を等化して伝送チャネル上で発生した歪みを補償する。変調ユニット７０６Ｂは、等化ユニット７０５Ｂのベースバンド出力信号をＩＦ信号に変換する。ＲＦアップコンバートユニット７０７Ｂは、変調ユニット７０６Ｂによって変換されたＩＦ信号を第２の参照周波数に基づいてＲＦ放送信号へ変換する。ハイパワー増幅ユニット７０８Ｂは、ＲＦアップコンバートユニット７０７Ｂにおいて変換されたＲＦ放送信号を増幅する。送信アンテナ７０９Ｂは、ハイパワー増幅ユニット７０８Ｂから出力された放送信号を送信する。局部発振器（ローカル）７１０Ｂは、第１の参照周波数を発生してＩＦダウンコンバートユニット７０３Ｂに供給し、第２の参照周波数を発生してＲＦアップコンバートユニット７０７Ｂに供給する。

図１３は、図８に係るオンチャネルリピータの中継方法に関するフローチャートである。図１３に示すように、本発明に係るオンチャネルリピータの中継方法においては、まず、メイン送信機から送信されたＲＦ放送信号を受信し（８０１Ｂ）、受信されたＲＦ信号をＩＦ信号へ変換する（８０２Ｂ）。

次に、ＩＦ信号をベースバンド信号へ変換し８０３Ｂ、ベースバンド信号からメイン送信機およびオンチャネルリピータ間の伝送路によって発生したノイズおよびマルチパス信号、並びにオンチャネルリピータの送受信アンテナの低いアイソレーションによって発生したフィードバック信号を除去する（８０４Ｂ）。

続いて、これらのノイズ、マルチパス信号、およびフィードバック信号等が除去されたベースバンド信号をＩＦ帯域の放送信号へ変換し（８０５Ｂ）、ＩＦ信号をＲＦ信号へ変換する（８０６Ｂ）。その後、ＲＦ信号を増幅して送信する（８０７Ｂ）。

図９は、本発明に係るオンチャネルリピータの他の実施形態の構成図である。図９に示すように、本発明に係るオンチャネルリピータは、受信アンテナ７００Ｃ、ＲＦ受信ユニット７１０Ｃ、ＩＦダウンコンバートユニット７２０Ｃ、復調ユニット７３０Ｃ、等化ユニット７４０Ｃ、変調ユニット７５０Ｃ、ＲＦアップコンバートユニット７６０Ｃ、ハイパワー増幅ユニット７７０Ｃ、送信アンテナ７８０Ｃおよび局部発振器（ローカル）７９０Ｃを備える。

ＲＦ受信ユニット７１０Ｃは、メイン送信機から送信されたＲＦ放送信号を受信する受信アンテナ７００Ｃを介してＲＦ信号を受信する。ＩＦダウンコンバートユニット７２０Ｃは、第１の参照周波数に基づいて、受信されたＲＦ信号を中間周波数（ＩＦ）信号へ変換する。復調ユニット７３０Ｃは、変換されたＩＦ信号をベースバンド信号に変換する。

等化ユニット７４０Ｃは、変換されたベースバンド信号を等化する。変調ユニット７５０Ｃは、等化されたベースバンド信号を変調する。ＲＦアップコンバートユニット７６０Ｃは、第２の参照周波数に基づいて、ＩＦ信号をＲＦ放送信号へ変換する。ハイパワー増幅ユニット７７０Ｃは、この変換されたＲＦ放送信号を増幅して中継する。送信アンテナ７８０Ｃは、ハイパワー増幅ユニット７７０Ｃから出力されたＲＦ放送信号を送信する。

局部発振器（ローカル）７９０Ｃは、ＩＦダウンコンバートユニット７２０ＣおよびＲＦアップコンバートユニット７６０Ｃに、それぞれ第１の参照周波数および第２の参照周波数を供給する。

図１４は、図９のリピータの中継動作を詳細に示したフローチャートである。図１４に示すように、ＲＦ受信ユニット７１０Ｃは、メイン送信機から送信されたＲＦ信号を、受信アンテナ７００Ｃを介して受信し（８０１Ｃ）、ＩＦダウンコンバートユニット７２０Ｃは、ＲＦ受信ユニット７１０Ｃで受信したＲＦ信号を受信し、ローカル７９０Ｃから供給された第１の参照周波数に基づいて、ＩＦ信号へ変換する（８０２Ｃ）。

復調ユニット７３０Ｃは、ＩＦダウンコンバートユニット７２０Ｃにおいて変換したＩＦ信号を受信してベースバンド信号を復調し、キャリア周波数およびサンプリングタイミング誤差情報を抽出して周波数およびタイミングオフセットを生成し、変調ユニット７５０Ｃへ伝達する（８０３Ｃ）。等化ユニット７４０Ｃは、復調ユニット７３０Ｃにおいて復調したベースバンド信号を受信して等化し、伝送チャネル上から発生した信号の歪みを補償し、オンチャネルリピータの送受信アンテナの低いアイソレーションによって発生したフィードバック信号を除去する（８０４Ｃ）。

変調ユニット７５０Ｃは、等化ユニット７４０Ｃで等化したベースバンド信号を受信し、復調ユニット７３０Ｃから受信した周波数およびタイミングオフセットに基づいてＩＦ信号を生成し（８０５Ｃ）、ＲＦアップコンバートユニット７６０Ｃは、ローカル７９０Ｃから供給された第２の参照周波数に基づいて、変調ユニット７５０Ｃにおいて変調されたＩＦ信号を受信して、ＲＦ信号へ変換する（８０６Ｃ）。

ハイパワー増幅ユニット７７０Ｃは、ＲＦ信号を受信して増幅し、送信アンテナ７８０Ｃは、ハイパワー増幅ユニット７７０Ｃで増幅したＲＦ信号を受信して送信する（８０７Ｃ）。

この時、メイン送信機から受信した信号およびオンチャネルリピータの送信アンテナ７８０Ｃに送信される信号の周波数および位相は、互いに同期していなければならない。

メイン送信機から受信された信号およびオンチャネルリピータの送信アンテナ７８０Ｃから送信される信号の周波数および位相を同期させる方法を具体的に説明する。

まず、メイン送信機からＲＦ受信ユニット７１０Ｃを介して受信されたＲＦ信号は、ローカル７９０Ｃから供給された第１の参照周波数に基づいて、ＩＦダウンコンバートユニット７２０Ｃを介してＩＦ信号に周波数ダウンコンバートされ、このＩＦ信号は、復調ユニット７３０Ｃを介してベースバンド信号に復調される。

この時、キャリア再生ユニットを備えた復調ユニット７３０Ｃは、同期再生過程でキャリア周波数およびサンプリングタイミング誤差情報を抽出し、ＲＦ信号のキャリア周波数およびサンプリングタイミングオフセットを生成する。

この後、変調ユニット７５０Ｃは、復調ユニット７３０Ｃにおいて抽出された周波数およびタイミング誤差情報に基づいて、ベースバンド信号をＩＦ信号に変調し、メイン送信機から受信したＲＦ信号の誤差を考慮したＩＦ信号を生成する。

最後に、周波数およびタイミング誤差情報に基づいて変調されたＩＦ信号は、ローカル７９０Ｃから供給された第２の参照周波数に基づいてＲＦアップコンバートユニット７６０Ｃを介してＲＦ信号へ周波数アップコンバートされて送信される。

こうすることにより、別途の基準信号を用いることなく、オンチャネルリピータの送信端から出力される信号は、メイン送信機から受信された信号の周波数およびタイミング誤差情報に基づいて、メイン送信機から受信された信号と周波数および位相は同期するようになる。

図１０は、本発明に係るオンチャネルリピータの他の一実施形態の構成図である。図１０に示すように、本発明に係るオンチャネルリピータは、受信アンテナ７００Ｄ、ＲＦ受信ユニット７１０Ｄ、ＩＦダウンコンバートユニット７２０Ｄ、復調ユニット７３０Ｄ、等化ユニット７４０Ｄ、変調ユニット７５０Ｄ、ハイパワー増幅ユニット７６０Ｄ、送信アンテナ７７０Ｄおよび局部発振器（ローカル）７８０Ｄを備える。

ＲＦ受信ユニット７１０Ｄは、受信アンテナ７００Ｄを介してメイン送信機から送信されたＲＦ放送信号受信する。ＩＦダウンコンバートユニット７２０Ｄは、第１の参照周波数に基づいて受信されたＲＦ信号を中間（ＩＦ）周波数へ変換する。復調ユニット７３０Ｄは、ＩＦ信号をベースバンド信号へ変換し、キャリア周波数およびサンプリングタイミング誤差を抽出し、変調ユニット７５０Ｄに与えられる周波数およびタイミングオフセットを生成する。

等化ユニット７４０Ｄは、復調されたベースバンド信号を等化し、等化されたベースバンド信号を生成する。変調ユニット７５０Ｄは、等化ユニット７４０Ｄから出力されたベースバンド信号をＲＦ信号へ変換する。ハイパワー増幅ユニット７６０Ｄは、変調されたＲＦ信号を増幅して中継する。送信アンテナ７７０Ｄは、ハイパワー増幅ユニット７６０Ｄから出力された放送信号を送信する。

局部発振器（ローカル）７８０Ｄは、第１の参照周波数および第２の参照周波数を生成し、それぞれＩＦダウンコンバートユニット７２０Ｄおよび変調ユニット７５０Ｄに供給する。

図１５は、図１０のオンチャネルリピータの中継方法を詳細に示したフローチャートである。図１５に示すように、ＲＦ受信ユニット７１０Ｄは、メイン送信機から送信されたＲＦ信号を、受信アンテナ７００Ｄを介して受信し（８０１Ｄ）、ＩＦダウンコンバートユニット７２０Ｄは、ＲＦ受信ユニット７１０Ｄで受信したＲＦ信号を受信して、ローカル７８０Ｄから供給された第１の参照周波数に基づいてＩＦ信号へ変換する（８０２Ｄ）。

復調ユニット７３０Ｄは、ＩＦダウンコンバートユニット７２０Ｄで変換されたＩＦ信号を受信してベースバンド信号を復調し、キャリア周波数およびサンプリングタイミング誤差情報を抽出して周波数およびタイミングオフセットを生成し、変調ユニット７５０Ｄに与える（８０３Ｄ）。等化ユニット７４０Ｄは、復調ユニット７３０Ｄにおいて復調されたベースバンド信号を受信して等化し、伝送チャネル上で発生した信号の歪みを補償し、オンチャネルリピータの送受信アンテナの低いアイソレーションによって発生したフィードバック信号を除去する（８０４Ｄ）。

変調ユニット７５０Ｄは、等化ユニット７４０Ｄにおいて等化されたベースバンド信号を受信し、復調ユニット７３０Ｄから受信した周波数／タイミングオフセットおよびローカル７８０Ｄから供給された第２の参照周波数に基づいてＲＦ信号を生成する（８０５Ｄ）。

ハイパワー増幅ユニット７６０Ｄは、ＲＦ信号を受信して増幅し、送信アンテナ７７０Ｄは、ハイパワー増幅ユニット７６０Ｄで増幅したＲＦ信号を受信して送信する（８０６Ｄ）。

ここで、受信アンテナ７００Ｄから受信された信号および送信アンテナ７７０Ｄから送信された信号の周波数および位相を同期させるための方法は、図１０の実施形態において説明した内容とほぼ同じであり、具体的に説明すると、次の通りである。

まず、ＲＦ受信ユニット７１０Ｄを介して受信したＲＦ信号は、ローカル７８０Ｄから供給された第１の参照周波数に基づいてＩＦダウンコンバートユニット７２０Ｄを介してＩＦ信号へ変換される。このＩＦ信号は、復調ユニット７３０Ｄを介してベースバンド信号へ変換される。

キャリア再生ユニットを備える復調ユニット７３０Ｄは、同期再生過程でキャリア周波数およびサンプリングタイミング誤差情報を抽出する。すなわち、復調ユニット７３０Ｄは、外部から受信されたＲＦ信号のキャリア周波数およびサンプリングタイミングオフセットを生成する。

この後、変調ユニット７５０Ｄは、キャリア周波数、復調ユニット７３０Ｄで抽出された周波数／タイミング誤差情報、およびローカル７８０Ｄから供給された第２の参照周波数に基づいて、ベースバンド信号をＲＦ信号へ変換する。

図１１は、さらに他の実施形態に係るオンチャネルリピータの構成図である。このオンチャネルリピータは、ＧＰＳ信号を用いて送受信信号の周波数を一致させる。このオンチャネルリピータは、ＧＰＳ受信ユニット８００Ｅを除いて、図８および図９と類似した構成要素を備えている。

ＧＰＳ受信ユニット８００Ｅは、受信したＧＰＳ基準信号を分配して、復調ユニット７３０Ｅのアナログ−デジタル変換（ＡＤＣ）および変調ユニット７５０Ｅのデジタル−アナログ（ＤＡＣ）変換の際に必要なＧＰＳ基準信号を供給する。また、ＧＰＳ受信ユニット８００Ｅは、受信したＧＰＳ基準信号を分岐してローカル７９０Ｅに供給し、ローカル７９０Ｅは、ＧＰＳ基準信号に基づいてＩＦダウンコンバートユニット７２０ＥおよびＲＦアップコンバートユニット７６０Ｅに、参照周波数をそれぞれ供給する。

メイン送信機は、図１１のオンチャネルリピータが受信するＧＰＳ基準信号と同じＧＰＳ基準信号を受信し、デジタル放送信号をアナログ放送信号に変換するときに利用する。また、ＧＰＳ基準信号に基づいて変換されたアナログ放送信号をＲＦ放送信号へ変換するときに利用する。

したがって、メイン送信機から受信された信号とオンチャネルリピータの送信アンテナ７８０Ｅから送信された周波数は等しくなる。しかしながら、メイン送信機およびオンチャネルリピータにＧＰＳ受信機を追加装備しなければならない。

本発明に係るオンチャネルリピータは、等化器を用いてメイン送信機およびオンチャネルリピータ間の伝送路によって発生したノイズおよびマルチパス信号を除去するため、オンチャネルリピータの出力信号の特性は、オンチャネルリピータの入力信号特性より優れている。さらに、オンチャネルリピータの送受信アンテナの低いアイソレーションによって発生したフィードバック信号をオンチャネルリピータの等化器において除去できるため、オンチャネルリピータの送信出力電力を高めることができる。そして、提案されたオンチャネルリピータは、相対的に小さいシステム遅延を持つ構成である。

したがって、この構成を持つオンチャネルリピータを用いると、オンチャネルリピータの出力信号はメイン送信機の出力信号と同じであり、両信号の時間遅延は小さい。メイン送信機およびオンチャネルリピータ間の伝送路によって発生したノイズおよびマルチパス信号を除去することにより、オンチャネルリピータの出力信号の特性は、オンチャネルリピータ入力信号の特性より優れている。オンチャネルリピータの送受信アンテナの低いアイソレーションによって発生したフィードバック信号をオンチャネルリピータにおいて除去することにより、オンチャネルリピータの送信出力電力を高めることができる。

図１６は、本発明に係るオンチャネルリピータの等化ユニットの一実施形態を例示的に示している。しかし、この図１６の構成に限られることはない。すなわち、ビタビ復号器、ＳＯＶＡ（ＳｏｆｔＯｕｔｐｕｔＶｉｔｅｒｂｉＡｌｇｏｒｉｔｈｍ）復号器、単純判定器（ｓｌｉｃｅｒ）等の既知の全ての種類の等化手段の適用が可能である。

図１６に示す等化ユニットは、メインフィルタユニット９００、修正ビタビ復号ユニット９１０、統計データ計算ユニット９２０、スイッチユニット９３０、誤り信号計算ユニット９４０、等化器への入力信号記憶ユニット９５０、ＦＦＦタップ係数更新ユニット９６０、ＦＢＦタップ係数更新ユニット９７０を備える。

メインフィルタユニット９００は、復調ユニットからの入力または印加される信号の反復的なフィルタリングによって、チャネル等化を行う。修正ビタビ復号ユニット９１０は、メインフィルタユニット９００から受信されるデジタル放送信号を、ＴＢＤが１であり複雑度を低減させた修正ビタビ復号アルゴリズムを利用して、シンボルを検出する。統計データ計算ユニット９２０は、ブラインドモードの際、必要な統計データを算出する。スイッチユニット９３０は、ＤＤＭ（判定指示モード：ＤｅｃｉｓｉｏｎＤｉｒｅｃｔｅｄｍｏｄｅ）またはブラインドモードの出力を選択する。誤り信号計算ユニット９４０は、メインフィルタユニット９００の出力信号（ｙ[ｋ]）と修正ビタビ復号ユニット９１０の出力信号

および統計データ計算ユニット９２０の出力信号を比較してエラー信号ｅ[ｋ]を計算する。等化器への入力信号記憶ユニット９５０は、復調ユニット７０４Ｂから入力された信号を記憶する。ＦＦＦタップ係数更新ユニット９６０は、等化器への入力信号保存ユニット９５０の出力信号および計算されたエラー信号ｅ[ｋ]を利用し、フィードフォワードフィルタユニット（ＦＦＦ）９０１のタップ係数（ｂ_i）を更新する。ＦＢＦタップ係数更新ユニット９７０は、修正ビタビ復号ユニット９１０の出力信号

および計算されたエラー信号ｅ[ｋ]を利用して、フィードバックフィルタユニット（ＦＢＦ）９０２のタップ係数（ａ_ｉ）を更新する。

以下においては、この等化ユニットの作動について詳しく説明する。まず、メインフィルタユニット９００は、外部（復調ユニット）からの入力または印加される信号の反復的なフィルタリングによってチャネル等化を行い、修正ビタビ復号ユニット９１０は、メインフィルタユニット９００から受信されるデジタル放送信号をＴＢＤ（ＴｒａｃｅＢａｃｋＤｅｐｔｈ）が１であり、複雑度が低減された修正ビタビ復号アルゴリズムを利用して、シンボルを検出する。

統計データ計算ユニット９２０は、ブラインドモード時に必要な統計データを算出し、スイッチユニット９３０は、ＤＤＭまたはブラインドモードの出力を選択する。

誤り信号計算ユニット９４０は、メインフィルタユニット９００の出力信号ｙ[ｋ]、修正ビタビ復号ユニット９１０の出力信号

および統計データ計算ユニット９２０の出力信号を比較して、エラー信号ｅ[ｋ]を計算する。ＦＦＦタップ係数更新ユニット９６０は、等化器への入力信号記憶ユニット９５０の出力信号と計算されたエラー信号ｅ[ｋ]とを利用してフィードフォワードフィルタユニット９０１のタップ係数ｂ_ｉを更新し、ＦＢＦタップ係数更新ユニット９７０は、修正ビタビ復号ユニット９１０の出力信号

および計算されたエラー信号ｅ[ｋ]を利用して、フィードバックフィルタユニット９０２のタップ係数ａ_ｉを更新する。

また、メイン送信機およびオンチャネルリピータ間の伝送チャネルによって発生したノイズ信号を除去するため、等化器の出力信号は、トレーニングシーケンスがある区間においては、このトレーニングシーケンスを等化器の出力として用いられ、トレーニングシーケンスがないデータ区間においては、上述したシンボル検出器の出力を等化器の出力として用いられ得る。

本発明で用いられる等化器は、特定の種類のものに制限はされることはない。伝送方式に応じた特性およびオンチャネルリピータ網の構成上の特徴を考慮しながら、ネットワーク設計者またはリピータ設計者が、最も適した形態の等化器を採用すればよい。しかしながら、通常、優れた性能の等化器が本発明に採用される際、オンチャネルリピータの全体の性能が向上する。また、本発明に係るオンチャネルレピータおよびこれを用いる方法は、ＤＴＶ放送（ＡＴＳＣ，ＤＶＢ等）に適しているが、これのみに限定されるものではない。通常の単一周波数網の構成のため、リピータが必要な環境では、どこにでも適用可能である。

以上詳細に述べたように、本発明は、デジタルＴＶ放送サービスが中継される際に、メイン送信機の出力信号と同じで、メイン送信機の出力信号との時間遅延が少なく、伝送チャネル上での歪みを補償した信号を中継することが可能となり、限られた周波数資源の利用効率を向上させる効果がある。

以上に説明した本発明は、前述の実施形態および添付した図面に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、様々な置換、変形および修正が可能である。これは、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者にとって、明白なことである。

従来のリピータを利用したサービスを示す一実施形態の説明図である。従来のリピータを利用したサービスを示す他の実施形態の説明図である。従来のＲＦ増幅オンチャネルリピータの構成図である。従来のＩＦ変換オンチャネルリピータの構成図である。従来のＳＡＷフィルタオンチャネルリピータの構成図である。復調／変調過程を経由するオンチャネルリピータの構成図である本発明に係るオンチャネルリピータの一実施形態の構成図である。本発明に係るオンチャネルリピータの他の実施形態の構成図である。本発明に係るオンチャネルリピータの他の実施形態の構成図である。本発明に係るオンチャネルリピータの他の実施形態の構成図である。本発明に係るオンチャネルリピータの他の実施形態の構成図である。本発明に係るオンチャネルリピータ中継方法に対する一実施形態のフローチャートである。本発明に係るオンチャネルリピータ中継方法に対する他の実施形態のフローチャートである。本発明に係るオンチャネルリピータ中継方法に対する他の実施形態のフローチャートである。本発明に係るオンチャネルリピータ中継方法に対する他の実施形態のフローチャートである。本発明に係るオンチャネルリピータの等化ユニットの例示的な図である。

Claims

１つのチャネル上の信号を受信し、同じチャネル上で前記信号を分配するオンチャネルリピータにおいて、
外部から送信されたＲＦ放送信号を受信する受信手段と、
前記受信手段に受信された前記ＲＦ信号をベースバンド信号へ復調する復調手段と、
前記復調手段における復調から得られた前記ベースバンド信号を等化する手段であって、ベースバンド出力信号が生成されることと、
前記等化手段からの前記ベースバンド出力信号をＲＦ信号に変換する変調手段と、
前記変調手段における変調から得られた前記ＲＦ信号を送信する送信手段と、
を備えたことを特徴とするオンチャネルリピータ。
前記復調手段は、
前記受信されたＲＦ信号をＩＦ信号へダウンコンバートする中間周波数（ＩＦ）ダウンコンバートユニットと、
前記周波数ダウンコンバートから得られた前記ＩＦ信号をベースバンド信号へ変換する復調ユニットと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載のオンチャネルリピータ。
前記変調手段は、
前記等化手段から出力された前記ベースバンド出力信号をＩＦ信号へ変調する変調ユニットと、
前記変調されたＩＦ信号をＲＦ信号へアップコンバートするＲＦアップコンバートユニットと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載のオンチャネルリピータ。
１つのチャネル上で信号を受信し、同じチャネル上で前記信号を分配するオンチャネル中継方法において、
ａ）外部から送信されたＲＦ信号を受信するステップと、
ｂ）前記ＲＦ信号をベースバンド信号へ復調するステップと、
ｃ）前記ベースバンド信号を等化してベースバンド出力信号を生成するテップと、
ｄ）前記ベースバンド出力信号をＲＦ信号へ変調するステップと、
ｅ）前記変調からの前記ＲＦ信号を送信するステップと
を備えることを特徴とするオンチャネル中継方法。
前記ステップｂ）は、
ｂ１）前記受信されたＲＦ信号を中間周波数（ＩＦ）信号へダウンコンバートするステップと、
ｂ２）前記周波数ダウンコンバートからの前記ＩＦ信号をベースバンド信号へ復調するステップと、
を含むことを特徴とする請求項４に記載のオンチャネル中継方法。
前記ステップｄ）は、
ｄ１）前記等化手段における等化からの前記ベースバンド出力信号をＩＦ信号へ変調するステップと、
ｄ２）前記ＩＦ信号をＲＦ信号へアップコンバートとするステップと、
を含むことを特徴とする請求項４に記載のオンチャネル中継方法。
前記復調手段および変調手段に、参照周波数信号を供給する局部発振手段（ＬｏｃａｌＯｓｃｉｌｌａｔｏｒ）をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のオンチャネルリピータ。
前記復調手段は、キャリア周波数およびサンプリングタイミングオフセットを抽出し、前記変調手段は、前記抽出されたキャリア周波数およびサンプリングタイミングオフセットに基づいて、前記ベースバンド出力信号をＲＦ信号へ変調することを特徴とする請求項７に記載のオンチャネルリピータ。
ＧＰＳ基準信号を受信し、前記送信信号の周波数を受信された信号の周波数と同期させ、前記復調手段、前記変調手段、および前記局部発振手段へ前記ＧＰＳ基準信号を分配するＧＰＳ受信手段をさらに備えたことを特徴とする請求項７に記載のオンチャネルリピータ。
前記復調手段は、
前記受信されたＲＦ信号をＩＦ信号へダウンコンバートするＩＦダウンコンバートユニットと、
前記ＩＦ信号をＲＦ信号に復調する復調ユニットと、を含み、
前記変調手段は、
前記等化手段から出力された前記ベースバンド出力信号をＩＦ信号へ変調する変調ユニットと、
前記ＩＦ信号をＲＦ信号にアップコンバートするＲＦアップコンバートユニットと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載のオンチャネルリピータ。
前記ＩＦダウンコンバートユニットおよびＲＦアップコンバートユニットへ、参照周波数信号を供給する局部発振器をさらに備えたことを特徴とする請求項１０に記載のオンチャネルリピータ。
前記復調ユニットは、キャリア周波数およびサンプリングタイミングオフセットを抽出し、前記変調ユニットは、前記キャリア周波数およびサンプリングタイミングオフセットに基づいて、前記ベースバンド出力信号をＩＦ信号へ変調することを特徴とする請求項１１に記載のオンチャネルリピータ。
ＧＰＳ基準信号を受信し、前記送信信号の周波数を受信された信号の周波数と同期させ、前記復調ユニット、前記変調ユニット、および前記局部発振器へ前記ＧＰＳ基準信号を分配するＧＰＳ受信手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１１に記載のオンチャネルリピータ。
局部発振器から供給された参照周波数に基づいて、前記ステップｂ）における復調および前記ステップｄ）における変調を行うことを特徴とする請求項４に記載のオンチャネル中継方法。
前記ステップｂ）において、キャリア周波数およびサンプリングタイミングオフセットが抽出され、
前記ステップｄ）において、前記キャリア周波数およびサンプリングタイミングオフセットに基づいて、前記ベースバンド出力信号がＲＦ信号へ変調されることを特徴とする請求項１４に記載のオンチャネル中継方法。
ＧＰＳ受信ユニットにおいて受信されるＧＰＳ基準信号を分配することによって、前記ステップｂ）における復調および前記ステップｄ）における変調に必要な発振信号を生成するステップ、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１４に記載のオンチャネル中継方法。
前記ステップｂ）は、
ｂ１）前記受信されたＲＦ信号をＩＦ信号へダウンコンバートするステップと、
ｂ２）前記ダウンコンバートから得られた前記ＩＦ信号をベースバンド信号へ復調するステップと、を含み、
前記ステップｄ）は、
ｄ１）前記等化手段における等化から出力された前記ベースバンド出力信号を、ＩＦ信号へ変調するステップと、
ｄ２）前記ＩＦ信号をＲＦ信号へアップコンバートするステップと、
を含むことを特徴とする請求項４に記載のオンチャネル中継方法。
前記ステップｂ１）における周波数ダウンコンバートは、局部発振器によって供給された第１の参照周波数信号に基づいて実行され、
前記ステップｄ２）における周波数アップコンバートは、前記局部発振器によって供給された第２の参照周波数信号に基づいて実行されることを特徴とする請求項１７に記載のオンチャネル中継方法。
キャリア周波数およびサンプリングタイミングオフセットは、前記ステップｂ）における周波数ダウンコンバートから得られた前記ＩＦ信号から抽出され、
前記キャリア周波数およびサンプリングタイミングオフセットに基づいて、前記ステップｄ）において、前記ベースバンド出力信号がＩＦ信号に変調されることを特徴とする請求項１８に記載のオンチャネル中継方法。
ＧＰＳ受信機からＧＰＳ基準信号を分配することによって、変調／復調およびＩＦ／ＲＦ周波数変換に必要な発振信号を生成するステップ、
をさらに備えることを特徴とする請求項１８に記載のオンチャネル中継方法。