JP2008092564A

JP2008092564A - ディジタル変調された信号とアナログ変調された信号をいっしょに伝送する方法およびｏｆｄｍ方式に従って変調されたディジタル多重信号を送信および受信するための装置

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Publication number: JP2008092564A
Application number: JP2007245345A
Authority: JP
Inventors: Gert Siegle; ズィーグレゲルト; Hamed Amor; アモールハーメト; Hendrick Mahn; マーンヘンドリック
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1995-09-22
Filing date: 2007-09-21
Publication date: 2008-04-17
Anticipated expiration: 2016-09-19
Also published as: RU2159010C2; CZ293359B6; WO1997011539A3; PL325631A1; DE19535327C1; ES2132971T3; EP0852087A2; PL183448B1; ATE178174T1; CN1088962C; HK1016388A1; DE59601520D1; CN1193441A; CZ86998A3; JPH11511623A; JP4571661B2; US6256302B1; EP0852087B1; JP4426648B2; WO1997011539A2

Abstract

【課題】ディジタル放送信号を同一のチャネル内でアナログテレビジョン放送信号と重畳させることにより伝送容量を著しく高める。
【解決手段】ディジタル信号レベルが所定のレベルを超えないよう制御し、アナログテレビジョン信号レベルが所定のディジタル信号レベルよりも大きい所定のアナログ信号レベルを下回らないよう制御し、ディジタル信号の周波数スペクトルの振幅がアナログテレビジョン信号の映像搬送波の振幅よりも小さい所定の振幅値を超えないようディジタル信号を制御する。さらにディジタル信号の周波数スペクトルが共通のチャネル幅よりも狭い周波数範囲に制限されるよう制御する。その際、複数のディジタル信号が個々のブロックにまとめられ、ついでこのブロックにおけるディジタル信号がチャネルを介して伝送され、２つのディジタル信号の周波数範囲は保護周波数間隔により互いに分離される。
【選択図】図１

Description

本発明は、請求項１、請求項１３、請求項１４および請求項１５の上位概念に記載の方法ならびに請求項２０の上位概念に記載の装置に関する。

雑誌 "Funkschau" 第９号１９９５年刊第４６頁から、以下のような伝送方法が公知である。すなわち、ビデオサーバの出力側においてフレキシブルなマルチプレクサにより種々異なるデータレートを有する複数のプログラム信号が１つの伝送束にまとめられ、ディジタル合成信号がＱＡＭ変調（QAM =Quadratur-Amplituden-Modulation）され、次に、すでにケーブルに供給されているアナログＴＶ信号に対しパラレルに伝送される。この場合、上記のディジタル信号は、これまでただ１つのアナログテレビジョンプログラムのために必要とされてきたような１つのテレビジョンチャネル全体を占有する。
雑誌 "Funkschau" 第９号１９９５年刊第４６頁

本発明の課題は、ディジタル変調されたラジオ放送信号および／またはディジタル変調されたテレビジョン放送信号を、同一のチャネル内でアナログテレビジョン放送信号と重畳することにより、伝送容量を著しく高め、著しく多くのラジオ放送プログラムおよび／またはテレビジョン放送プログラムを伝送できるようにすることにある。

本発明によればこの課題は、
ａ）少なくとも１つの通信チャネルにおける１つの共通のチャネルを介して、アナログテレビジョン放送信号といっしょに少なくとも１つのディジタル信号を伝送するステップと、
ｂ）少なくとも１つのディジタル信号の信号レベルが所定のディジタル信号レベルを超えないように該少なくとも１つのディジタル信号の信号レベルを制御するステップと、
ｃ）前記アナログテレビジョン放送信号の信号レベルが前記所定のディジタル信号レベルよりも大きい所定のアナログ信号レベルを下回らないように該アナログテレビジョン放送信号の信号レベルを制御するステップと、
ｄ）前記の少なくとも１つのディジタル信号の周波数スペクトルの振幅が前記アナログテレビジョン放送信号の映像搬送波の振幅よりも小さい所定の振幅値を超えないように該少なくとも１つのディジタル信号を制御するステップと、
ｅ）前記少なくとも１つのディジタル信号の周波数スペクトルが前記共通のチャネルの幅よりも狭い周波数範囲に制限されるように該少なくとも１つのディジタル信号を制御するステップが設けられており、
前記少なくとも１つのディジタル信号は、少なくとも１つのラジオ放送信号および少なくとも１つのテレビジョン放送信号から成るグループから選択された少なくとも１つの信号を有し、
複数の前記ディジタル信号をそれぞれ個々のブロックにまとめ、ついで該ブロックにおけるディジタル信号をそれぞれ少なくとも１つのチャネルを介して伝送し、少なくとも２つの該ディジタル信号の周波数範囲は保護周波数間隔により各々互いに分離されることを特徴とする方法により解決される。さらに本発明の課題は請求項１３、請求項１４および請求項１５記載の方法ならびに請求項１９記載の装置により解決される。

本発明によれば、ディジタル変調されたラジオ放送信号および／またはディジタル変調されたテレビジョン放送信号を、同一のチャネル内でアナログテレビジョン放送信号と重畳することにより、伝送容量が著しく高められ、その結果、著しく多くのラジオ放送プログラムおよび／またはテレビジョン放送プログラムを伝送できるようになる。さらに本発明によれば、保護周波数間隔を用いることで複数のディジタルラジオ放送信号および／またはディジタルテレビジョン放送信号が相互間の影響から守られる。

従属請求項に記載の構成には本発明による方法の有利な実施形態が示されている。

殊に有利であるのは請求項３に示されているように、データ量を低減することで付加的なディジタルラジオ放送信号および／またはディジタルテレビジョン放送信号をアナログテレビジョン放送信号といっしょに１つのチャネルを介して伝送することができることであり、その結果、伝送容量をいっそう高めることができるようになる。

また、別の付加データを伝送するためにチャネルを利用するのも有利である。これによりやはり伝送容量をさらに高めることができる。

請求項５による利点として挙げられるのは、少なくとも１つのディジタルラジオ放送信号および／またはディジタルテレビジョン放送信号を２つの搬送波周波数の間に相応に配置することで、ディジタル信号とアナログ信号相互間に生じ得る影響を小さくして、感知可能閾値以下に抑えることが可能なことである。

有利には請求項６および７により、伝送されるアナログのラジオ放送信号および／またはテレビジョン放送信号における障害を及ぼす映像搬送波周波数成分および音声搬送波周波数成分の減衰により、ディジタル信号のＳＮ比が改善される。

請求項１０〜１２に記載されているように、１つの多重信号としてまとめられた１つまたは複数のディジタルラジオ放送信号および／またはディジタルテレビジョン放送信号を変調する際、アナログテレビジョン放送信号における少なくとも音声搬送波周波数、色副搬送波周波数または映像搬送波周波数に対しそれぞれ所定の周波数間隔を下回らないような搬送波周波数を選択するのが有利である。このようにして、クリティカルな映像搬送波周波数や音声搬送波周波数がブランキングされることで、アナログテレビジョン放送信号における障害を及ぼす搬送波周波数とディジタル多重信号のスペクトルとの重畳を避けることができる。

請求項１３〜１５に示されているように、１つの多重信号としてまとめられた１つまたは複数のディジタルラジオ放送信号および／またはディジタルテレビジョン放送信号の周波数範囲を、アナログテレビジョン放送信号の映像搬送波周波数と音声搬送波周波数との間で分割すること、ならびにそれらを保護周波数間隔をおいてアナログテレビジョン放送信号の対応する映像搬送波周波数と音声搬送波周波数からそれぞれ分離するのが有利である。このようにして、周波数範囲の幅ゆえにアナログテレビジョン放送信号の映像搬送波周波数および音声搬送波周波数と重畳させずには、アナログテレビジョン放送信号のチャネル内に収めるのが困難であるようなディジタル多重信号も、その周波数範囲をたとえば多重信号の搬送波周波数のブランキングにより周波数範囲を既述のように分割することで、アナログテレビジョン放送信号における障害を及ぼす個々の映像搬送波周波数および音声搬送波周波数の間に、まったく問題なく格納することができ、その結果、障害を及ぼすそれらの重畳が回避される。

有利には請求項１６によれば、１つの多重信号としてまとめられた１つまたは複数のディジタルラジオ放送信号および／またはディジタルテレビジョン放送信号が任意の方向に伝送される。このようにすれば、広帯域ケーブル施設を介して対話型のラジオ放送またはテレビジョン放送および／または通信を行うことができ、たとえばこれは請求項３記載のディジタル付加データの伝送を利用しても可能である。

請求項１６による利点は、付加的な周波数を必要とすることなく、あるいは広帯域ケーブル施設の既存の周波数配分を変化させる必要なく、広帯域ケーブル施設におけるデータ帰還チャネルを実現できることである。

独立請求項１９の特徴を備えた本発明による装置により得られる利点とは、受信ユニットも送信ユニットも広帯域ケーブル施設に結合されることで、ＯＦＤＭ方式に従って変調されたディジタル多重信号を利用した対話型のラジオ放送またはテレビジョン放送および／または通信が可能になることである。

請求項２０に記載の構成により、独立請求項１９に記載された装置の有利な実施形態が可能である。

とりわけ有利であるのは、アナログテレビジョン放送信号における少なくとも１つの音声搬送波周波数および／または色副搬送波周波数および／または映像搬送波周波数との間において所定の周波数間隔を上回る搬送波周波数にのみ、伝送すべき多重信号の信号成分が載せられて変調されることである。このようにすれば上記の装置により、アナログテレビジョン放送信号の映像搬送波周波数と音声搬送波周波数により障害の及ぼされない多重信号を発生させることができる。

次に、図面を参照しながら本発明の実施例について詳細に説明する。

図１において参照符合５によりマルチプレクサが示されており、このマルチプレクサへ第１のコーダ１を介してディジタルテレビジョン放送信号が供給され、第２のコーダ２を介してディジタル無線放送信号が供給される。マルチプレクサ５は暗号化ユニット１０、変調器１２ならびに第１の増幅器１３を介して混合器１５と接続されており、この混合器１５へは第２の増幅器１４を介してアナログテレビジョン放送信号が供給される。この混合器１５において生成された信号は、第３の増幅器２０およびアナログテレビジョン放送信号の音声搬送波周波数成分のためのフィルタ２５を介して広帯域ケーブル施設３０へ供給される。なお、図１では、広帯域ケーブル施設３０のうちケーブル入力端しか描かれていない。この場合、第１の増幅器１３の出力側は、ディジタル方式で変調されたラジオ放送信号および／またはテレビジョン放送信号を送信するための第１の送信機の出力側を成すものである。また、第２の増幅器１４の出力側は、アナログ方式で変調されたラジオ放送信号および／またはテレビジョン放送信号を送信するための第２の送信機の出力側を成すものである。ディジタル方式とアナログ方式で変調されたラジオ放送信号および／またはテレビジョン放送信号をただ１つの送信機により送信することもでき、この場合、送信機は第１の増幅器１３の出力側も第２の増幅器の出力側１４も有しており、それらの出力側はフィルタ２５の出力側である。

第２の増幅器１４へ供給されるアナログテレビジョン放送信号は増幅器１４において、このアナログテレビジョン放送信号のピークレベルがたとえば６５ｄＢμＶのような所定値を超えるように増幅される。第１のコーダ１および第２のコーダ２を介してマルチプレクサ５へ供給されるディジタル信号は、マルチプレクサ５において周波数多重方式により１つのディジタル信号にまとめられ、次に暗号化ユニット１０において暗号化される。両方のコーダ１と２によってディジタルテレビジョン放送信号およびディジタルラジオ放送信号のデータ量が低減され、これによりそれらのディジタル信号の周波数スペクトルを、アナログテレビジョン放送信号のチャネル幅よりも狭い所定の周波数範囲に制限できる。ディジタルテレビジョン放送信号のデータ量を低減するためには、たとえばＭＰＥＧ１，ＭＰＥＧ２またはＭＰＥＧ４（MPEG = MotionPicture Expert Group）のようなデータ圧縮アルゴリズムが適している。音声データ低減のためにもやはりＭＰＥＧ規格が適している。

さて、暗号化されたディジタル信号は次に変調器１２においてたとえばＣＯＦＤＭ方式（COFDM = Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing）、ＰＳＫ方式（PSK = Phase Shift Keying）またはＱＡＭ方式のような変調方式によって処理される。この処理の目的は、ディジタル信号の周波数スペクトルの振幅を、アナログテレビジョン放送信号における映像搬送波の振幅よりも著しく小さい所定の値に制限するこであり、これによってアナログテレビジョン放送信号との混変調ができるかぎり生じないようになる。

次に第１の増幅器１３において、変調されたディジタル信号はアナログテレビジョン放送信号のピークレベルに対してまえもって設定されている値よりも２０〜３０ｄＢだけ低い値にレベル調整される。そして混合器１５において、アナログテレビジョン放送信号にディジタル信号が重畳される。結果として生じたテレビジョン放送信号は次に、増幅器２０によって所定の値にレベル調整される。最後に、アナログテレビジョン放送信号の音声搬送波周波数波において信号レベルを所定の値だけ低減するためにフィルタ２５が用いられ、この低減によっても、加入者において受信される音声の再生品質に対しほとんど影響が及ぼされない。既述の実施例の場合にはこのような減衰を、広帯域ケーブ施設における通常の音声レベルに対し１０ｄＢまでの値にすることができる。このような処理により、ディジタル信号の受信またはそのＳＮ比が改善される。このことはとりわけ、ディジタル信号の周波数範囲が音声搬送波の周波数範囲に重畳されているときに重要な役割を果たす。結局のところ変調器１２の役割は、ディジタル信号の周波数範囲をアナログテレビジョン放送信号のチャネルへ変換することである。広帯域ケーブル施設３０の到達距離に応じて、これはさらに別の増幅器や音声搬送波周波数成分のためのフィルタを有しており、このことは伝送信号を所定の値にレベル調整して維持することを目的とする。

また、上述のようにして送信施設を介して送出されるアナログテレビジョン放送信号に、同じ送信施設から送出されたものでもよいし別の送信施設から送出されたものでもよいディジタル信号を付加的に加えることもできる。

さらに、ディジタルラジオ放送プログラムまたはディジタルテレビジョン放送プログラムのほかに、ディジタル付加データを伝送することも可能である。このような付加データにはたとえば交通情報、運行時刻表、天気ニュースまたは劇場や映画のプログラムが含まれる。

図２には、アナログテレビジョン放送信号のチャネルにおける周波数スペクトルの実例が示されている。この場合、振幅Ａが周波数軸ｆ上に示されている。このチャネルは下限周波数ｆ₀₁および上限周波数ｆ₀₂により制限されている。アナログテレビジョン放送信号のスペクトル３５はこのチャネル内にあり、これは周波数ｆ₁ のところに映像搬送波を有しており、この映像搬送波ｆ₁ よりも大きい周波数ｆ_FHT のところに色副搬送波を有している。さらにスペクトル３５は周波数ｆ_T1のところに第１の音声搬送波を有しており、周波数ｆ_T2のとろこに第２の音声搬送波を有している。これら両方の音声周波数ｆ_T1およｆ_T2は、色副搬送波周波数ｆ_FHT よりも大きい。また、第２の音声搬送波周波数ｆ_T2は第１の音声搬送波周波数ｆ_T1よりも大きい。周波数ｆ₁ における映像搬送波は最も大きい振幅を有しており、これに周波数ｆ_T1およびｆ_T2の両方の音声搬送波の振幅が続き、さらに周波数ｆ_FHT の色副搬送波が続く。

アナログテレビジョン放送信号のスペクトルは周波数ｆ₁ の映像搬送波と周波数ｆ_FHT の色副搬送波の間において、周波数ｆ_T1およびｆ_T2における両方の音声搬送波を別にして、周波数ｆ_FHT における色副搬送波と上限周波数ｆ₀₂の領域よりも大きい振幅を有している。そしてアナログテレビジョン放送信号のスペクトル３５に対し色副搬送波周波数ｆ_FHT よりも上において、下限周波数ｆ_D1と上限周波数ｆ_D2の間のディジタルラジオ放送信号および／またはテレビジョン放送信号のスペクトルが重畳されている。このようにディジタル信号のスペクトル４０は、周波数ｆ_T1と周波数ｆ_T2の両方の音声周波数を除いてアナログテレビジョン放送信号のスペクトルの振幅が比較的小さいチャネル領域に配属されているので、アナログテレビジョン放送信号によるディジタル信号の障害ができるかぎりわずかに抑えられる。ディジタル信号のスペクトル４０における下限周波数ｆ_D1は、両方の音声搬送波周波数ｆ_T1およびｆ_T2よりも低く、ディジタル信号のスペクトル４０における上限周波数ｆ_D2は、両方の音声搬送波周波数ｆ_T1およびｆ_T2よりも高い。したがって両方の音声搬送波にディジタル信号のスペクトル４０が重畳されることになる。ディジタル信号のスペクトル４０における下限周波数ｆ_D1は色副搬送波周波数ｆ_FHT よりも高いので、ディジタル信号のスペクトル４０がアナログ放送信号の映像搬送波や色搬送波により損なわれることがない。また、ディジタル信号のスペクトル４０における上限周波数ｆ_D2はチャネルの上限周波数ｆ₀₂よりも低いので、チャネルの上限周波数ｆ₀₂よりも大きくつまりは隣接チャネルにある周波数ｆ₂ の映像搬送波によりディジタル信号のスペクトル４０が損なわれることはない。

周波数ｆ_T1およびｆ_T2における両方の音声搬送波の振幅はディジタル信号のスペクトル４０における振幅よりも大きいので、これら両方の音声搬送波はディジタル信号に対し障害を及ぼす。所定の減衰を伴って音声搬送波をケーブル施設３０へ供給するだけで、このような障害は低減される。また、このような障害をさらに低減することは受信機において行われる。

図３による別の実施例によれば、ディジタル信号のスペクトル４０はその他の点では変えられていないアナログテレビジョン放送信号のスペクトル３５に次のようにして重畳される。すなわち、ディジタル信号が第２の音声搬送波周波数ｆ_T2とチャネルの上限周波数ｆ₀₂のとの間に位置するように重畳され、つまりこの場合、ディジタル信号は両方の音声搬送波によってももはや損なわれなくなる。

図４によるさらに別の実施例によれば、その他の点では変わらないアナログテレビジョン放送信号のスペクトル３５に、ディジタル方式のラジオ放送信号またはテレビジョン放送信号のスペクトル４０のほかに、第２のラジオ放送信号またはテレビジョン放送信号による第２のスペクトル４５も重畳されている。これら両方のスペクトル４０および４５はたとえば、図１に従って伝送されるディジタルラジオ放送信号またはディジタルテレビジョン放送信号に属するものとすることができる。この場合、両方のスペクトル４０および４５の周波数範囲は、変調器１２から第１の増幅器１３および混合器１５を介して、次のようにアナログテレビジョン放送信号のチャネルに取り込まれる。すなわち、それらが保護周波数間隔ｆ_S をおいて互いに分離され、したがって互いに損い合うことがなく、さらに色副搬送波周波数ｆ_FHT と隣接チャネルの映像搬送の映像搬送波周波数ｆ₂ の間においてアナログテレビジョン放送信号のスペクトルに重畳されるよう、チャネルに取り込まれる。この場合、第１のスペクトル４０は両方の音声搬送波により重畳されて障害を受けるのに対し、スペクトル４５は隣接チャネルにおける第２の音声搬送波と映像搬送波周波数ｆ₂ との間に位置する。

ＰＡＬＢ規格によるアナログテレビジョン放送信号の場合、チャネル幅は７ＭＨｚである。これは隣り合うチャネルの映像搬送波周波数ｆ₁ およびｆ₂ の間隔にも相応する。映像搬送波周波数ｆ₁ と色副搬送波周波数ｆ_FHT との間隔が４．４３ＭＨｚであれば、ディジタルのラジオ放送信号および／またはテレビジョン放送信号の１つまたは複数のスペクトルの割り当てのために２．５７ＭＨｚが残る。既述のコーディングアルゴリズムＭＰＥＧ２またはＭＰＥＧ４を利用した場合、１つのディジタルテレビジョン放送信号のスペクトルのための帯域幅は１．５ＭＨｚに制限される。このようにして、周波数ｆ_FHT の色副搬送波と隣接チャネルに位置する周波数ｆ₂ の映像搬送波との間でディジタルテレビジョン放送信号を伝送することができる。

これに代わるものとして、１．５ＭＨｚ幅の周波数帯域において通常は２５６Ｋｂｉｔ／ｓのデータレートをもつ６つまでのディジタルラジオ放送信号を伝送することもできる。ＰＡＬＧ規格による８ＭＨｚの帯域幅のアナログテレビジョン放送信号のチャネルであって、第２の音声搬送波周波数ｆ_T2と映像搬送波周波数ｆ₁ との間隔が５．７５ＭＨｚであれば、第２の音声搬送波周波数ｆ_T2と隣接チャネルにおける映像搬送波周波数ｆ₂ との間で２．２５ＭＨｚを利用することができるので、これら両方の周波数の間において１．５ＭＨｚ幅のスペクトルをもつディジタルテレビジョン放送信号を、アナログテレビジョン放送信号によっても比較的僅かな障害しか受けることなく伝送することができる。色副搬送波周波数ｆ_FHT と映像搬送波周波数ｆ₁ との間に残されたままの間隔が４．４３ＭＨｚであれば、色副搬送波周波数ｆ_FHT と隣接チャネルの映像搬送波周波数ｆ₂ との間の間隔は３．５７ＭＨｚになるので、図４のように色副搬送波と隣接チャネルの映像搬送波との間において、それぞれたとえば１．５ＭＨｚ幅のスペクトルとたとえば０．２ＭＨｚの保護周波数間隔で、２つのディジタルのラジオ放送信号および／またはテレビジョン放送信号を伝送することができる。これに対する代案として、１つのディジタルテレビジョン放送信号ではなく６つまでのディジタルラジオ放送信号を、保護周波数間隔を設けてあるいはそれを設けることなく伝送することも可能であり、その結果、アナログテレビジョン放送信号のチャネル中に２つのテレビジョン番組または１つのテレビジョン番組と６つのオーディオ番組を伝送することもできるし、あるいは１２個のオーディオ番組を格納することもできる。データ量をさらに圧縮するコーディングアルゴリズムを利用すれば、伝送可能なテレビジョン番組および／またはオーディオ番組を増やすことができる。

図５によれば広帯域ケーブル施設３０のケーブル出力側が、デコーダ５５を含むコンバータ５０を介してテレビジョン装置１００のアナログ入力側１０５と接続されている一方、デコーダ５５内に設けられている映像搬送波周波数成分用のフィルタ６０とも接続されている。この映像搬送波周波数成分用のフィルタ６０は、音声搬送波周波数成分用のフィルタ回路６５、復調器７０ならびに解読ユニット７５を介してデマルチプレクサ８０と接続されている。さらにデマルチプレクサ８０は、第１の復号器８５および第２の復号器８６と接続されている。これら音声搬送波周波数成分用のフィルタ回路６５、復調器７０、解読ユニット７５、デマルチプレクサ８０、ならびに両方の復号器８５，８６も、やはりデコーダ５５内に収容されている。第１の復号器８５はテレビジョン装置１００のディジタル入力側１１０と接続されており、第２の復号器８６はオーディオ増幅器９０を介してスピーカ９５と接続されている。

広帯域ケーブル施設３０を経てコンバータ５０から受信される信号には、アナログテレビジョン放送信号、ディジタルテレビジョン放送信号ならびにディジタルラジオ放送信号が含まれており、それらは図１による回路から広帯域ケーブルネットワークへ供給されたものである。受信されたディジタル信号は、テレビジョン装置１００のアナログ入力側１０５においてノイズのように作用し、その結果、アナログテレビジョン放送信号のＳＮ比が劣化することになる。しかしながら、アナログテレビジョン放送信号およびディジタル信号に対し相応にまえもって定められたレベル値を実現させる場合、得られるＳＮ比は許容できるものである。この場合、映像搬送波周波数成分に対するフィルタ回路６０において、殊に隣接映像搬送波からのものである障害を及ぼす映像搬送波周波数成分はたとえば２０ｄＢまで抑圧されるので、結果としてディジタル信号に対するＳＮ比は増大する。アナログテレビジョン放送信号における音声搬送波周波数成分の相応の抑圧も同じ目的のために用いられ、これは音声搬送波周波数成分用のフィルタ回路６５により行われる。これら両方のフィルタ回路６０，６５は能動素子および／または受動素子により実装できる。

フィルタリングされたディジタル信号は復調器７０において復調され、解読ユニット７５において解読され、続いてデマルチプレクサ８０においてディジタルテレビジョン放送信号とディジタルラジオ放送信号に分けられる。両方の復号器８５，８６は、ディジタルラジオ放送信号またはディジタルテレビジョン放送信号を伸張する。次に、ディジタルテレビジョン放送信号はテレビジョン装置１００のディジタル入力側のところでアナログ信号に変換されて、画像および音声として再生される。また、ディジタルラジオ放送信号はオーディオ増幅器９０においてアナログ信号に変換され増幅されて、音声再生のためスピーカ９５へ供給される。

別の実施例によればディジタル／アナログ変換はすでにデコーダ５５において行われ、したがってこの場合、テレビジョン装置１００にはオーディオ増幅器の場合と同様、ディジタル入力側１１０は不要となる。

図７には、実例としてＰＡＬＢ規格によるアナログテレビジョン放送信号のスペクトルが示されており、この場合、チャネル幅は７ＭＨｚである。色副搬送波周波数ｆ_FHT と上方の隣接チャネルに位置する映像搬送波の周波数ｆ₂ と間において、スペクトル３５をもつアナログテレビジョン放送信号に対し、多重信号としてまとめられた１つまたは複数のディジタルラジオ放送信号および／またはディジタルテレビジョン放送信号が重畳される。その際、この多重信号の周波数範囲は、互いに独立した３つの周波数ブロック２４５，２５０，２５５に分けられている。このことは、たとえばＯＦＤＭ変調方式による変調器１２での変調にあたり、アナログテレビジョン放送信号の音声搬送波周波数ｆ_T1，ｆ_T2、色副搬送波周波数ｆ_FHT および映像搬送波周波数ｆ₁ 、ならびに上方の隣接チャネルにおけるアナログテレビジョン放送信号の映像搬送波周波数ｆ₂ に対し、所定の周波数間隔を下回らない搬送波周波数が選択されることによって行われる。このようにして、多重信号における第１の周波数範囲部分２４５は、映像搬送波周波数ｆ_FHT と第１の音声搬送波周波数ｆ_T1との間で伝送される。

この場合、図８に示されているように第１の周波数範囲部分２４５は、第１の保護周波数間隔ｆ_S1をおいて色副搬送波周波数ｆ_FHT と分離されており、第２の保護周波数間隔ｆ_S2により第１の音声搬送波周波数と分離されている。多重信号における第２の周波数範囲部分２５０は、アナログテレビジョン放送信号における第１の音声搬送波周波数ｆ_T1と第２の音声搬送波周波数ｆ_T2との間で伝送される。その際、この第２の周波数範囲部分２５０は、第３の保護周波数間隔ｆ_S3をおいて第１の音声搬送波周波数ｆ_T1と分離されており、第４の保護周波数間隔ｆ_S4をおいて第２の音声搬送波周波数ｆ_T2と分離されている。さらにこの多重信号における第３の周波数範囲部分２５５は、アナログテレビジョン放送信号における第２の音声搬送波周波数ｆ_T2と、上方のつまり周波数が高まる方向で隣り合うチャネルにおける映像搬送波周波数ｆ₂ との間において伝送される。その際、この第３の周波数範囲部分２５５は、第５の保護周波数間隔ｆ_S5をおいて第２の搬送波周波数ｆ_T2と分離されており、第６の保護周波数間隔ｆ_S6をおいて上方の隣接チャネルにおける映像搬送波周波数ｆ₂ と分離されている。このようにして、既述の映像搬送波周波数や音声搬送波周波数ｆ_FHT ，ｆ_T1，ｆ₂ が多重信号の周波数範囲に重畳されることが避けられ、その結果、ディジタル多重信号を受信する際に生じる障害が避けられる。

さらに本発明によれば、多重信号における既述の周波数範囲が順方向でも逆方向でも用いられ、その目的は、対話型のサービスや遠隔問い合わせ処理および／または遠隔制御の役割のために既存の広帯域ケーブル施設を使用するためである。ディジタルラジオ放送番組やテレビジョン番組のほかにもディジタル付加データを伝送するという既述の可能性は、対話型のサービスおよび／または通信サービスの装置においても使用できる。

さらに、図８のような３つの周波数ブロック２４５，２５０，２５５への周波数範囲の分割を、１つまたは２つの周波数ブロックを順方向でのディジタルデータ伝送に用い、残りの周波数ブロックを逆方向のディジタルデータ伝送に用いるようにして適用することも可能である。

図６には、ＯＦＤＭ方式に従って変調されたディジタル多重信号を送／受信するための装置２０１が示されている。この場合、多重信号とは有利にはラジオ放送信号および／またはテレビジョン放送信号のことであるが、考えられ得る他のすべてのディジタル信号であってもよく、たとえば対話型サービスおよび／または通信サービスの実現に適したものとすることもできる。この場合、周波数多重方式でも多重化方式でも適用できる。図６に示されている装置の場合には多重化方式が用いられる。図６において参照符号２４０により、装置２０１を広帯域ケーブル施設３０に結合するための結合器が示されている。この結合器２４０には同調回路２０５と変調器２３５が接続されている。さらに同調回路２０５には復調器２１０が接続されており、これは復号器２１５と接続されている。また、変調器２３５にはチャネル整合ユニット２３０が接続されている。さらに復号器２１５はデマルチプレクサ２６０を介してインタフェースユニット２２５と接続されており、このインタフェースユニット２２５はチャネル整合ユニット２３０とも接続されている。これらの部品はすべて装置２０１内に含まれている。

広帯域ケーブル施設３０を介して装置２０１のところに到来するディジタル多重信号は、受信信号と送信信号との方向分離を実施する結合器２４０から同調回路２０５へ転送される。同調回路２０５において伝送周波数帯域の１つのチャネルが選び出され、受信すべきディジタル多重信号の周波数範囲がフィルタリングにより取り出される。先に述べたようにこの周波数範囲にはアナログテレビジョン信号も重畳されているので、同調回路２０５においてアナログテレビジョン放送信号の相応の映像搬送波周波数成分および／または音声搬送波周波数成分の抑圧を行うこともでき、この目的はそれらに起因する障害を受信時に避けるためである。同調されろ波されたディジタル多重信号はまだＯＦＤＭ変調されたままであり、この信号に対し復調器２１０においてそれ相応の復調処理が施される。復調後、エラー保護されたディジタル形式の符号化ベースバンド電流が得られ、この電流に対し復号器２１５においてエラー評価ならびに復号処理が施される。その際、殊にエラー保護のためにいっしょに伝送されてきた冗長データが取り除かれ、その結果、復号器２５の出力側において復号されたディジタル有効データ流が得られる。そして復号器２１５の出力側における有効データ電流は、デマルチプレクサ２６０において個別のディジタル信号に分割され、それらはさらにインタフェースユニット２２５へ転送される。図６によるインタフェースユニット２２５のところに示されている３つの双方向矢印によって表されているのは、装置２０１へこのインタフェースユニット２２５を介してたとえばラジオ放送受信機やテレビジョン装置ならびにビデオ機器や電話機、パーソナルコンピュータ等のようなデータ再生装置を接続可能なことである。また、このインタフェースユニット２２５には、たとえば光導波体を使用した光学的広帯域分配ネットワークも接続可能であり、これはインタフェースユニット２２５における電気／光学変換後、装置２０１により受信された信号をさらに分配する。

受信の場合、データ再生装置は、広帯域ケーブル施設３０を介して伝送され装置２０１により受信されたディジタル信号を光学的または音響的に再生する役割を果たす。また、対話型サービスおよび／または通信サービスを実現するためには装置２０１は、データ再生装置からインタフェースユニット２２５を介して装置２０１へ伝送されるディジタル信号を送信するためにも、広帯域ケーブル施設３０に対し整えられている必要がある。これと同じことは、インタフェースユニット２２５に接続されている光学的広帯域分配ネットワークからインタフェース装置２２５を介して装置２０１へ伝送されるディジタルデータについてもあてはまる。この目的でインタフェースユニット２２５において、光学的広帯域分配ネットワークからのディジタル信号を相応に光学／電気変換する必要もある。

ディジタルデータを広帯域ケーブル施設３０へ送るために、装置２０１にはチャネル整合ユニット２３０が設けられており、このユニットはインタフェースユニット２２５を介して装置２０１へ伝送される個々のディジタル信号を符号化してまとめ、１つの多重信号を形成するために用いられる。次に、チャネル整合ユニットにおいて形成されたディジタル多重信号は、変調器２３５においてＯＦＤＭ変調される。この場合、アナログテレビジョン放送信号を伝送するために設けられている周波数チャネル内に位置する搬送波周波数が用いられる。その際、図８による既述の６つの保護周波数間隔ｆ_S1，ｆ_S2，ｆ_S3，ｆ_S4，ｆ_S5，ｆ_S6が守られるよう、重畳されるべきアナログテレビジョン放送信号が受信を妨害する画像搬送波周波数や音声搬送波周波数を有するところには、変調器２３５の搬送波周波数は設けられない。対応する搬送波のブランキングは周波数ブランキングとも称する。この周波数ブランキングゆえに、ディジタル多重信号のデータレートが低減される。そしてこのようにして変調されたディジタルＯＦＤＭ多重信号は、結合器２４０を介して広帯域ケーブル施設３０へ与えられる。

ディジタルおよびアナログのラジオ放送信号および／またはテレビジョン放送信号を広帯域ケーブルへ供給するための装置を示す図アナログチャネルのける信号スペクトルの実施例を示す図アナログチャネルのける信号スペクトルの実施例を示す図アナログチャネルのける信号スペクトルの実施例を示す図広帯域ケーブルから伝送データを受信するための装置を示す図ＯＦＤＭ変調されたディジタル多重信号のための本発明による送／受信装置を示す図アナログテレビジョン放送信号のスペクトルと、ＯＦＤＭ変調されたディジタル多重信号において３つの周波数ブロックに分割された周波数範囲とが重畳されている様子を示す図図７における保護周波数間隔を示すための図

符号の説明

１第１のコーダ
２第２のコーダ
５マルチプレクサ
１０暗号化ユニット
１２変調器
１３第１の増幅器
１４第２の増幅器
１５混合器
２０第３の増幅器
２５フィルタ
３０広帯域ケーブル施設

Claims

ディジタル変調された信号とアナログ変調された信号をいっしょに伝送する方法において、
ａ）少なくとも１つの通信チャネルにおける１つの共通のチャネルを介して、アナログテレビジョン放送信号といっしょに少なくとも１つのディジタル信号を伝送するステップと、
ｂ）少なくとも１つのディジタル信号の信号レベルが所定のディジタル信号レベルを超えないように該少なくとも１つのディジタル信号の信号レベルを制御するステップと、
ｃ）前記アナログテレビジョン放送信号の信号レベルが前記所定のディジタル信号レベルよりも大きい所定のアナログ信号レベルを下回らないように該アナログテレビジョン放送信号の信号レベルを制御するステップと、
ｄ）前記の少なくとも１つのディジタル信号の周波数スペクトルの振幅が前記アナログテレビジョン放送信号の映像搬送波の振幅よりも小さい所定の振幅値を超えないように該少なくとも１つのディジタル信号を制御するステップと、
ｅ）前記少なくとも１つのディジタル信号の周波数スペクトルが前記共通のチャネルの幅よりも狭い周波数範囲に制限されるように該少なくとも１つのディジタル信号を制御するステップが設けられており、
前記少なくとも１つのディジタル信号は、少なくとも１つのラジオ放送信号および少なくとも１つのテレビジョン放送信号から成るグループから選択された少なくとも１つの信号を有し、
複数の前記ディジタル信号をそれぞれ個々のブロックにまとめ、ついで該ブロックにおけるディジタル信号をそれぞれ少なくとも１つのチャネルを介して伝送し、少なくとも２つの該ディジタル信号の周波数範囲を保護周波数間隔により各々互いに分離することを特徴とする、
ディジタル変調された信号と前記アナログ変調された信号をいっしょに伝送する方法。
前記ディジタル変調された信号とアナログ変調された信号を広帯域ケーブル施設を介して伝送する、請求項１記載の方法。
前記の少なくとも１つのディジタル信号のデータ量を該信号の伝送前に符号化により低減する、請求項１記載の方法。
前記の少なくとも１つのディジタル信号の周波数範囲内で、該ディジタル信号に加えてディジタル付加データも伝送する、請求項１記載の方法。
前記の少なくとも１つのディジタル信号の周波数範囲は、前記アナログテレビジョン放送信号の色副搬送波周波数と前記共通のチャネルと隣り合う隣接チャネルの映像搬送波周波数との間にあり、それぞれ１つの保護周波数間隔をおいて前記の色副搬送波周波数と隣接チャネルの映像搬送波周波数とから分離する、請求項１記載の方法。
前記アナログテレビジョン放送信号は音声周波数成分を有しており、該音声周波数成分を所定のように減衰させて伝送する、請求項１記載の方法。
受信した前記少なくとも１つのディジタル信号をデコーディングするためのデコーダ内のフィルタ回路によって、前記アナログテレビジョン放送信号における障害作用のある映像搬送波周波数および音声搬送波周波数成分を減衰する、請求項１項記載の方法。
前記少なくとも１つのディジタル信号を暗号化して伝送する、請求項１記載の方法。
前記少なくとも１つのディジタル信号をＣＯＦＤＭ方式（ＣＯＦＤＭ＝Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing）に従って変調してから、多重化され変調された該少なくとも１つのディジタル信号を伝送する、請求項１記載の方法。
前記ディジタル変調される信号を変調するための搬送波周波数は、該搬送波周波数がアナログテレビジョン放送信号の音声搬送波周波数に対し所定の周波数間隔を下回らないように選択する、請求項９記載の方法。
前記ディジタル変調される信号を変調するための搬送波周波数は、該搬送波周波数がアナログテレビジョン放送信号の色副搬送波周波数に対し所定の周波数間隔を下回らないように選択する、請求項９記載の方法。
前記ディジタル変調される信号を変調するための搬送波周波数は、該搬送波周波数がアナログテレビジョン放送信号の映像搬送波周波数または隣接チャネルにおけるアナログテレビジョン放送信号の映像搬送波周波数に対し所定の周波数間隔を下回らないように選択する、請求項９記載の方法。
ディジタル変調された信号とアナログ変調された信号をいっしょに伝送する方法において、
ａ）少なくとも１つの通信チャネルにおける１つの共通のチャネルを介して、アナログテレビジョン放送信号といっしょに少なくとも１つのディジタル信号を伝送するステップと、
ｂ）少なくとも１つのディジタル信号の信号レベルが所定のディジタル信号レベルを超えないように該少なくとも１つのディジタル信号の信号レベルを制御するステップと、
ｃ）前記アナログテレビジョン放送信号の信号レベルが前記所定のディジタル信号レベルよりも大きい所定のアナログ信号レベルを下回らないように該アナログテレビジョン放送信号の信号レベルを制御するステップと、
ｄ）前記の少なくとも１つのディジタル信号の周波数スペクトルの振幅が前記アナログテレビジョン放送信号の映像搬送波の振幅よりも小さい所定の振幅値を超えないように該少なくとも１つのディジタル信号を制御するステップと、
ｅ）前記少なくとも１つのディジタル信号の周波数スペクトルが前記共通のチャネルの幅よりも狭い周波数範囲に制限されるように該少なくとも１つのディジタル信号を制御するステップと、
ｆ）前記ステップａ）による伝送の前に、前記少なくとも１つのディジタル信号を前記アナログテレビジョン放送信号といっしょにまとめて多重化信号を形成するステップが設けられており、
前記少なくとも１つのディジタル信号は、少なくとも１つのラジオ放送信号と少なくとも１つのテレビジョン放送信号を有しており、前記多重信号としてまとめられた前記少なくとも１つのディジタル信号の周波数範囲の少なくとも一部分を、前記アナログテレビジョン放送信号の色副搬送波周波数と音声搬送波周波数との間で伝送し、該周波数範囲の少なくとも一部分を、個々の保護周波数間隔により前記色副搬送波周波数と音声搬送波周波数の双方から分離し、
複数の前記ディジタル信号をそれぞれ個々のブロックにまとめ、ついで該ブロックにおけるディジタル信号をそれぞれ少なくとも１つのチャネルを介して伝送し、少なくとも２つの該ディジタル信号の周波数範囲を保護周波数間隔により各々互いに分離することを特徴とする、
ディジタル変調された信号とアナログ変調された信号をいっしょに伝送する方法。
ディジタル変調された信号とアナログ変調された信号をいっしょに伝送する方法において、
ａ）少なくとも１つの通信チャネルにおける１つの共通のチャネルを介して、アナログテレビジョン放送信号といっしょに少なくとも１つのディジタル信号を伝送するステップと、
ｂ）少なくとも１つのディジタル信号の信号レベルが所定のディジタル信号レベルを超えないように該少なくとも１つのディジタル信号の信号レベルを制御するステップと、
ｃ）前記アナログテレビジョン放送信号の信号レベルが前記所定のディジタル信号レベルよりも大きい所定のアナログ信号レベルを下回らないように該アナログテレビジョン放送信号の信号レベルを制御するステップと、
ｄ）前記の少なくとも１つのディジタル信号の周波数スペクトルの振幅が前記アナログテレビジョン放送信号の映像搬送波の振幅よりも小さい所定の振幅値を超えないように該少なくとも１つのディジタル信号を制御するステップと、
ｅ）前記少なくとも１つのディジタル信号の周波数スペクトルが前記共通のチャネルの幅よりも狭い周波数範囲に制限されるように該少なくとも１つのディジタル信号を制御するステップと、
ｆ）前記ステップａ）による伝送の前に、前記少なくとも１つのディジタル信号を前記アナログテレビジョン放送信号といっしょにまとめて多重信号を形成するステップが設けられており、
前記少なくとも１つのディジタル信号は、少なくとも１つのラジオ放送信号と少なくとも１つのテレビジョン放送信号を有しており、多重信号としてまとめられた前記少なくとも１つのディジタル信号の周波数範囲の少なくとも一部分を、前記アナログテレビジョン放送信号の一方の音声搬送波周波数と他方の音声周波数との間で伝送し、該周波数範囲の少なくとも一部分を、個々の保護周波数間隔により前記双方の音声搬送波周波数から分離し、
複数の前記ディジタル信号をそれぞれ個々のブロックにまとめ、ついで該ブロックにおけるディジタル信号をそれぞれ少なくとも１つのチャネルを介して伝送し、少なくとも２つの該ディジタル信号の周波数範囲を保護周波数間隔により各々互いに分離することを特徴とする、
ディジタル変調された信号とアナログ変調された信号をいっしょに伝送する方法。
ディジタル変調された信号とアナログ変調された信号をいっしょに伝送する方法において、
ａ）少なくとも１つの通信チャネルにおける１つの共通のチャネルを介して、アナログテレビジョン放送信号といっしょに少なくとも１つのディジタル信号を伝送するステップと、
ｂ）少なくとも１つのディジタル信号の信号レベルが所定のディジタル信号レベルを超えないように該少なくとも１つのディジタル信号の信号レベルを制御するステップと、
ｃ）前記アナログテレビジョン放送信号の信号レベルが前記所定のディジタル信号レベルよりも大きい所定のアナログ信号レベルを下回らないように該アナログテレビジョン放送信号の信号レベルを制御するステップと、
ｄ）前記の少なくとも１つのディジタル信号の周波数スペクトルの振幅が前記アナログテレビジョン放送信号の映像搬送波の振幅よりも小さい所定の振幅値を超えないように該少なくとも１つのディジタル信号を制御するステップと、
ｅ）前記少なくとも１つのディジタル信号の周波数スペクトルが前記共通のチャネルの幅よりも狭い周波数範囲に制限されるように該少なくとも１つのディジタル信号を制御するステップと、
ｆ）前記ステップａ）による伝送の前に、前記少なくとも１つのディジタル信号を前記アナログテレビジョン放送信号といっしょにまとめて多重信号を形成するステップが設けられており、
前記少なくとも１つのディジタル信号は、少なくとも１つのラジオ放送信号と少なくとも１つのテレビジョン放送信号を有しており、多重信号としてまとめられた前記少なくとも１つのディジタル信号の周波数範囲の少なくとも一部分を、前記１つの共通のチャネルに隣り合うチャネルの映像搬送波周波数と前記アナログテレビジョン放送信号の音声搬送波周波数との間で伝送し、該周波数範囲の少なくとも一部分を、個々の保護周波数間隔により前記１つの共通のチャネルに隣り合うチャネルの映像搬送波周波数と前記アナログテレビジョン放送信号の音声搬送波周波の双方から分離し、
複数の前記ディジタル信号をそれぞれ個々のブロックにまとめ、ついで該ブロックにおけるディジタル信号をそれぞれ少なくとも１つのチャネルを介して伝送し、少なくとも２つの該ディジタル信号の周波数範囲を保護周波数間隔により各々互いに分離することを特徴とする、
ディジタル変調された信号とアナログ変調された信号をいっしょに伝送する方法。
任意の伝送方向における前記少なくとも１つのディジタル信号を１つの多重信号としてまとめる、請求項１記載の方法。
前記ディジタル変調された信号を第１の送信局から送信し、前記アナログ変調された信号を第２の送信局から送信する、請求項１〜１６のいずれか１項記載の方法。
前記ディジタル変調された信号および前記アナログ変調された信号をただ１つの送信局から送信する、請求項１記載の方法。
ＯＦＤＭ方式に従って変調されたディジタル多重信号を送信および受信するための装置において、
受信部と送信部が設けられており、
前記受信部は、伝送周波数帯域における１つのチャネルを選択する同調回路（２０５）と、該同調回路（２０５）からの前記チャネルにおける変調信号を復調して復調ディジタル信号を含む復調信号を生成するための復調器（２１０）と、復調されたディジタル信号のエラー評価のための復号器（２１５）と、復調された前記信号を個々のディジタル信号へ分割するデマルチプレクサ（２６０）と、データ再生機器および光学的広帯域分配ネットワークへ前記個々のディジタル信号を伝送するためのインタフェースユニット（２２５）を有しており、
前記送信部は、前記インタフェースユニット（２２５）を介して前記データ再生機器および前記光学的広帯域分配ネットワークの少なくとも一方から受信した前記個々のディジタル信号をまとめ符号化して多重信号を形成するチャネル整合ユニット（２３０）と、
該チャネル整合ユニット（２３０）からの多重信号を所定の周波数チャネルの搬送波周波数に載せて変調するための変調器（２３５）と、
広帯域ケーブル施設（３０）と接続するための結合器（２４０）が設けられており、該結合器は前記の同調回路（２０５）および変調器（２３５）と接続されており、前記所定の周波数チャネルはアナログテレビジョン放送信号とともに１つの共通のチャネル内に配置されており、
該多重信号の信号レベルが所定のディジタル信号レベルを超えないように該多重信号の信号レベルが制御され、
アナログテレビジョン放送信号の信号レベルが前記所定のディジタル信号レベルよりも大きい所定のアナログ信号レベルを下回らないように該アナログテレビジョン放送信号の信号レベルが制御され、
前記多重信号の周波数スペクトルの振幅が前記アナログテレビジョン放送信号の映像搬送波の振幅よりも小さい所定の振幅値を超えないように該多重信号の周波数スペクトルの振幅が制御され、
前記多重信号により占有される帯域幅は、前記アナログテレビジョン放送信号と共有する前記チャネルの幅よりも狭い周波数範囲に制限され、
前記多重信号は、少なくとも１つのラジオ放送信号と少なくとも１つのテレビジョン放送信号から成るグループから選択された少なくとも１つの信号を含み、
複数の前記ディジタル信号はそれぞれ個々のブロックにまとめられ、ついで該ブロックにおけるディジタル信号はそれぞれ少なくとも１つのチャネルを介して伝送され、少なくとも２つの該ディジタル信号の周波数範囲は保護周波数間隔により各々互いに分離されることを特徴とする、
ＯＦＤＭ方式に従って変調されたディジタル多重信号を送信および受信するための装置。
前記変調器（２３５）には、前記多重信号のデータレートを低減する手段が設けられており、前記多重信号は、選択された搬送波周波数に載せて変調すべき信号成分を有しており、該選択された搬送波周波数は、アナログテレビジョン放送信号における少なくとも１つの音声搬送波周波数、少なくとも１つの色副搬送波周波数または少なくとも１つの映像搬送波周波数のうち最も高い周波数を、所定の周波数間隔だけ超えている、請求項１９記載の装置。