JP2008124665A - 中継装置およびそれを利用した放送システム - Google Patents

Abstract

【課題】チャンネルの構成を自由に設定しながら、中継を実行したい。
【解決手段】受信フィルタ１２、受信増幅部１４は、複数のチャンネルが周波数多重されたＯＦＤＭ信号を受信する。ＦＦＴ部７０は、受信したＯＦＤＭ信号に対して、フーリエ変換処理を一括して実行することによって、複数のサブキャリア信号を生成する。変更部７２は、生成した複数のサブキャリア信号に対して、ひとつのチャンネルに含まれるサブキャリア信号をひとつのまとまりにしながら、配置を変更する。ＩＦＦＴ部７４は、変更した複数のサブキャリア信号に対して、逆フーリエ変換処理を実行することによって、新たなＯＦＤＭ信号を生成する。送信増幅部２４、送信フィルタ２６は、生成した新たなＯＦＤＭ信号を送信する。
【選択図】図１

Description

本発明は、中継技術に関し、特に複数のチャンネルによって形成されたＯＦＤＭ信号を中継する中継装置およびそれを利用した放送システムに関する。

テレビジョン放送システム等の放送システムにおいては、放送局から電磁波として信号が送信される。受信機は、放送局から送信された信号を受信し、受信した信号から画像情報、音声情報等を取得する。放送局が送信する信号については、放送局が放送圏とする地域に存在する受信機において所定の品質の情報が得られるよう、送信電力、所望信号対妨害波比等の規定が定められている。しかしながら、放送局がその規定を満足する信号を送信したとしても、放送圏内において電磁波の障害物等が存在すると、受信機において受信される信号の電界強度が不十分となり、放送圏内において所定の品質の情報が得られない地域が生じる。そこで、このような品質劣化地域を減少させるため、放送局から送信された信号を受信し、増幅して送信する中継を行う中継装置が放送圏内に設置される（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−４５７２８号公報

このような中継装置は、一般的に受信アンテナによって、周波数多重された複数のチャンネルを受信する。このような中継装置をさまざまなエリアに設置するためには、中継装置の構成が簡易である方が望ましい。例えば、中継装置は、受信した信号を増幅した後に送信するように構成される。しかしながら、当該構成によれば、中継装置にて受信した信号と、中継装置から送信される信号との間においてチャンネルの構成が異なる場合に対応できない。つまり、チャンネルの構成の自由度が低くなってしまう。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、チャンネルの構成を自由に設定しながら、中継を実行する中継技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の中継装置は、複数のチャンネルが周波数多重されたＯＦＤＭ信号を受信する受信部と、受信部において受信したＯＦＤＭ信号に対して、フーリエ変換処理を一括して実行することによって、複数のサブキャリア信号を生成する第１変換部と、第１変換部において生成した複数のサブキャリア信号に対して、ひとつのチャンネルに含まれるサブキャリア信号をひとつのまとまりにしながら、配置を変更する変更部と、変更部において変更した複数のサブキャリア信号に対して、逆フーリエ変換処理を実行することによって、新たなＯＦＤＭ信号を生成する第２変換部と、第２変換部において生成した新たなＯＦＤＭ信号を送信する送信部と、を備える。

この態様によると、ＯＦＤＭ信号を複数のサブキャリア信号に変更した後に、ひとつのチャンネルに含まれるサブキャリア信号をひとつのまとまりにしながら配置を変更するので、チャンネルの構成を自由に設定できる。

本発明の別の態様もまた、中継装置である。この装置は、複数のチャンネルが周波数多重されたＯＦＤＭ信号を受信する受信部と、受信部において受信したＯＦＤＭ信号に対して、フーリエ変換処理をチャンネル単位に実行することによって、複数のサブキャリア信号を生成する第１変換部と、第１変換部において生成した複数のサブキャリア信号に対して、ひとつのチャンネルに含まれるサブキャリア信号をひとつのまとまりにしながら、配置を変更する変更部と、変更部において変更した複数のサブキャリア信号に対して、逆フーリエ変換処理を実行することによって、新たなＯＦＤＭ信号を生成する第２変換部と、第２変換部において生成した新たなＯＦＤＭ信号を送信する送信部と、を備える。

この態様によると、チャンネル単位のフーリエ変換によって、ＯＦＤＭ信号を複数のサブキャリア信号に変更した後に、ひとつのチャンネルに含まれるサブキャリア信号をひとつのまとまりにしながら配置を変更するので、チャンネルの構成を自由に設定できる。

変更部は、配置の変更を実行する際に、複数のグループへの分割を実行し、第２変換部は、逆フーリエ変換をグループ単位に実行するとともに、周波数変換をグループ単位に実行することによって、新たなＯＦＤＭ信号を生成してもよい。この場合、グループ単位に周波数変換を実行するので、チャンネル構成の設定の自由度をさらに向上できる。

本発明のさらに別の態様は、放送システムである。この放送システムは、複数のチャンネルが周波数多重されたＯＦＤＭ信号を送信する送信装置と、送信装置から受信したＯＦＤＭ信号をもとに、新たなＯＦＤＭ信号を生成し、生成した新たなＯＦＤＭ信号を送信する中継装置とを備える。送信装置は、複数のチャンネルが周波数多重されたＯＦＤＭ信号を生成する際に、逆フーリエ変換処理のタイミングを揃え、中継装置は、受信したＯＦＤＭ信号からクロックを抽出し、新たなＯＦＤＭ信号を生成する際に、抽出したクロックを使用する。

この態様によると、チャンネル単位のＯＦＤＭ信号のそれぞれにおける逆フーリエ変換処理のウインドウタイミングを合わせながら、チャンネル単位のＯＦＤＭ信号を周波数多重するので、単一のウインドウタイミングを提供できる。

本発明のさらに別の態様もまた、放送システムである。この放送システムは、複数のチャンネルが周波数多重されたＯＦＤＭ信号を送信する送信装置と、送信装置から受信したＯＦＤＭ信号をもとに、新たなＯＦＤＭ信号を生成し、生成した新たなＯＦＤＭ信号を送信する中継装置とを備える。送信装置は、チャンネル単位のＯＦＤＭ信号を合成することによって、複数のチャンネルが周波数多重されたＯＦＤＭ信号を生成する際に、チャンネル単位のＯＦＤＭ信号のそれぞれにおける逆フーリエ変換処理のウインドウタイミングを合わせ、中継装置は、受信したＯＦＤＭ信号に対して、フーリエ変換処理を一括して実行することによって、複数のサブキャリア信号を生成する手段と、生成した複数のサブキャリア信号に対して、ひとつのチャンネルに含まれるサブキャリア信号をひとつのまとまりにしながら、配置を変更する手段と、配置を変更した複数のサブキャリア信号に対して、逆フーリエ変換処理を実行することによって、新たなＯＦＤＭ信号を生成する手段とを含む。

この態様によると、チャンネル単位のＯＦＤＭ信号のそれぞれにおける逆フーリエ変換処理のウインドウタイミングを合わせながら、チャンネル単位のＯＦＤＭ信号を周波数多重するので、単一のウインドウタイミングを提供できる。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、チャンネルの構成を自由に設定しながら、中継を実行できる。

本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例は、地上波ディジタルテレビジョン放送システムでの中継装置に関する。なお、地上波ディジタルテレビジョン放送システムは、単一周波数ネットワーク（以下、「ＳＦＮ」という）に対応する場合もあれば、複数周波数ネットワーク（以下、「ＭＦＮ」という）に対応する場合もあるが、ここでは、説明の明瞭化のために前者を説明の対象にする。なお、ＳＦＮとは、受信した信号の周波数帯と送信する信号の周波数帯とが同一である場合であり、ＭＦＮとは、受信した信号の周波数帯と送信する信号の周波数帯とが異なる場合である。中継装置は、周波数多重された複数のチャンネルが含まれた信号を受信し、受信した信号を増幅した後に送信する。

以上の状況において、中継装置で受信した信号におけるチャンネルの構成と、中継装置から送信すべき信号におけるチャンネルの構成とが異なる場合に対応するために、本実施例に係る中継装置は、以下のように構成されている。なお、各チャンネルは、ＯＦＤＭ信号、つまり複数のサブキャリアにて形成されている。中継装置は、受信した信号に対してＦＦＴを一括して実行することによって、複数のサブキャリアのそれぞれに対応した信号（以下、ひとつのサブキャリアに対応した信号を「サブキャリア信号」という）に変換する。中継装置は、ひとつのチャンネルに含まれる複数のサブキャリア信号をひとつのまとまりにしながら、サブキャリア信号の配置を変更する。当該変更は、中継装置から送信される信号におけるチャンネルの構成に相当する。さらに、中継装置は、配置を変更したサブキャリア信号に対してＩＦＦＴを実行した後に、送信を実行する。なお、以下の説明においては、説明の便宜上、時間領域の信号をＯＦＤＭ信号と示し、周波数領域の信号を複数のサブキャリア信号と示す。

図１は、本発明の実施例に係る中継装置１００の構成を示す。中継装置１００は、受信アンテナ１０、受信フィルタ１２、受信増幅部１４、周波数変換器１６、局部発振器４６、Ａ／Ｄ変換器４０、ＦＦＴ部７０、変更部７２、設定部３８、ＩＦＦＴ部７４、Ｄ／Ａ変換器４４、周波数変換器２２、送信増幅部２４、送信フィルタ２６、送信アンテナ２８を含む。

受信アンテナ１０は、複数のチャンネルによって形成されたＯＦＤＭ信号を受信する。複数のチャンネルは周波数多重されている。また、実施例に係る放送システムは、ＩＳＤＢ−Ｔ（Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ）方式に対応しているとする。ここで、ひとつのチャンネルは、５６１７サブキャリアにて構成されており、８１９２ポイントのＩＦＦＴを使用している。また、ＯＦＤＭ信号には、８チャンネルが周波数多重されているものとする。そのため、受信アンテナ１０において受信したＯＦＤＭ信号は、６５５３６サブキャリアにて構成されている。受信アンテナ１０は、受信したＯＦＤＭ信号を受信フィルタ１２に出力する。受信フィルタ１２は、受信アンテナ１０において受信したＯＦＤＭ信号に対して、複数のチャンネル全体の帯域外の部分を減衰させる。受信増幅部１４は、受信フィルタ１２からのＯＦＤＭ信号を増幅する。

周波数変換器１６は、受信増幅部１４からの放送周波数帯域のＯＦＤＭ信号に対して周波数変換を実行することによって、ベースバンドのＯＦＤＭ信号を生成し、生成したＯＦＤＭ信号をＡ／Ｄ変換器４０に出力する。周波数変換器１６には、受信増幅部１４からの放送周波数帯域のＯＦＤＭ信号の他、局部発振器４６からの局部発振器信号も入力される。また、周波数変換器１６は、局部発振器信号をもとに、放送周波数帯域のＯＦＤＭ信号に対して直交検波を実行する。ここで、周波数変換器１６は、ベースバンドのＯＦＤＭ信号を生成する際に、受信したＯＦＤＭ信号に対して、キャリア同期、サンプルクロック同期、シンボルクロック同期を実行してもよい。その際、ＯＦＤＭ信号からクロックが抽出される。また、抽出されたクロックは、送信の際に利用されてもよい。

なお、周波数変換器１６は、放送周波数帯域のＯＦＤＭ信号を中間周波数帯域のＯＦＤＭ信号に変換した後に、ベースバンドのＯＦＤＭ信号を生成してもよい。ここで、局部発振器４６からの局部発振器信号をＬ₁とすると、周波数変換器１６は、放送周波数帯域のＯＦＤＭ信号に局部発振器信号Ｌ₁を乗じて放送周波数帯域のＯＦＤＭ信号を中間周波数帯域のＯＦＤＭ信号に変換する。具体的には、局部発振器信号Ｌ₁の周波数をｆ_osc1とし、放送周波数帯域を周波数ｆ₁から周波数ｆ₂までの周波数帯域とすれば、中間周波数帯域は、周波数ｆ₁−ｆ_osc1から周波数ｆ₂−ｆ_osc1までの周波数帯域となる。ただし、ここではｆ_osc1＜ｆ₁＜ｆ₂の関係があるものとする。なお、周波数変換器１６による処理によって、周波数ｆ₁＋ｆ_osc1から周波数ｆ₂＋ｆ_osc1までの周波数帯域に不要なイメージ信号が発生するが、このイメージ信号は図示しないフィルタによって減衰される。アッパーローカルについても同様の処理がなされるので、ここでは説明を省略する。

Ａ／Ｄ変換器４０は、ベースバンドのＯＦＤＭ信号をデジタル信号に変換し、ＦＦＴ部７０に出力する。ＦＦＴ部７０は、Ａ／Ｄ変換器４０からのＯＦＤＭ信号に対して、ＦＦＴを一括して実行することによって、複数のサブキャリア信号を生成する。前述のごとく、ＯＦＤＭ信号は、６５５３６サブキャリアにて形成されているので、ＦＦＴ部７０は、ひとつのＯＦＤＭシンボルに対して、６５５３６ポイント以上のＦＦＴを実行する。その結果、複数のチャンネルを含むように、複数のサブキャリア信号が出力される。

なお、ＩＦＦＴサンプル周波数は、次のように示される。
５２１（ＭＨｚ）／６３＝８．１２６９８４（ＭＨｚ）
また、サブキャリアの間隔は、次のように示される。
８１２６．９８４（ｋＨｚ）／８１９２＝０．９９２０６３（ｋＨｚ）
そのため、６ＭＨｚの帯域に含まれるサブキャリアの数は、次のように示される。
６０００（ｋＨｚ）／０．９９２０６３（ｋＨｚ）＝６０４８
その結果、６ＭＨｚの帯域に含まれるサブキャリアの数が整数にて示されるので、ＦＦＴ部７０は、複数のチャンネルが周波数多重されたＯＦＤＭ信号に対して、一括したＦＦＴを実行できる。

設定部３８は、中継装置１００において受信したＯＦＤＭ信号におけるチャンネルの配置（以下、「変更前配置」という）と、中継装置１００から送信すべきＯＦＤＭ信号におけるチャンネルの配置（以下、「変更後配置」という）との関係を予め記憶し、変更部７２に対して、当該関係を指示する。ここで、設定部３８は、関係をテーブルの形式にて記憶する。また、テーブルは、ひとつのチャンネルに含まれるサブキャリア信号をひとつのまとまりにしながら、変更前配置と変更後配置との関係を記憶する。

図２は、設定部３８に記憶されたテーブルのデータ構造を示す。図示のごとく、識別記号欄２２０、入力チャンネル欄２２２、出力チャンネル欄２２４が含まれる。識別記号欄２２０では、チャンネルのそれぞれに対応づけられる放送局が示される。これは、ＯＦＤＭ信号によって番組が配信される放送局に相当する。ここでは、放送局が、識別記号「Ａ」から「Ｈ」によって示される。入力チャンネル欄２２２は、中継装置１００に受信されるＯＦＤＭ信号において、識別記号によって示された放送局が配置されるチャンネルを示す。入力チャンネル欄２２２が、前述の変更前配置に相当する。ここでは、チャンネル「１」から「８」が規定されているが、チャンネル「１」が最も周波数の低いチャンネルに相当し、チャンネル「８」が最も周波数の高いチャンネルに相当する。図示のごとく、中継装置１００に受信されるＯＦＤＭ信号において、識別記号「Ａ」の放送局から配信される番組が、チャンネル「１」に配置されている。

出力チャンネル欄２２４は、中継装置１００から送信すべきＯＦＤＭ信号において、識別記号によって示された放送局が配置されるチャンネルを示す。出力チャンネル欄２２４が、前述の変更後配置に相当する。図示のごとく、中継装置１００から送信すべきＯＦＤＭ信号において、識別記号「Ａ」の放送局から配信される番組が、チャンネル「８」に配置されている。その結果、識別記号「Ａ」の放送局から配信される番組は、中継装置１００において、チャンネル「１」からチャンネル「８」に変更される。前述のごとく、ＳＦＮを対象としているので、入力チャンネル欄２２２でのチャンネル「１」と出力チャンネル欄２２４でのチャンネル「１」とは、同一の周波数帯に相当する。なお、設定部３８は、図示しないインターフェイスを有し、当該インターフェイスを介して、ユーザから関係の変更を受けつけるので、関係の柔軟な変更が可能になる。図１に戻る。

変更部７２は、設定部３８からの指示にしたがって、ＦＦＴ部７０からの複数のサブキャリア信号に対して、ひとつのチャンネルに含まれるサブキャリア信号をひとつのまとまりにしながら、配置を変更する。つまり、変更部７２は、変更前配置から変更後配置への変更を実行する。このような変更は、サブキャリア信号の順番を入れ替えることによって実現される。図３（ａ）−（ｂ）は、変更部７２における変更動作の概略を示す。図３（ａ）は、変更前配置がなされたＯＦＤＭ信号を示す。横軸が周波数を示しており、低周波数側から第１チャンネル２００、第２チャンネル２０２、第３チャンネル２０４、第８チャンネル２１４の順にチャンネルが配置されている。

ここで、第１チャンネル２００から第８チャンネル２１４は、前述のチャンネル「１」から「８」にそれぞれ対応する。また、図２と同様に、識別記号「Ａ」の放送局が第１チャンネル２００に配置され、それ以外の放送局も同様に配置される。図３（ｂ）は、変更後配置がなされたＯＦＤＭ信号を示す。図３（ｂ）に示されたチャンネル自体の配置は、図３（ａ）と同様である。また、変更後配置は、図２に示されたテーブルにしたがってなされているものとする。そのため、識別記号「Ｄ」の放送局が第１チャンネル２００に配置されている。図１に戻る。

ＩＦＦＴ部７４は、変更部７２において変更後配置へ変更した複数のサブキャリア信号に対して、ＩＦＦＴを実行することによって、新たなＯＦＤＭ信号を生成する。ＩＦＦＴのポイント数は、ＦＦＴ部７０でのＦＦＴのポイント数と同一である。なお、前述のＦＦＴ部７０、ＩＦＦＴ部７４は、ガードインターバルの除去、付加をそれぞれ実行する。

Ｄ／Ａ変換器４４は、ＩＦＦＴ部７４からの新たなＯＦＤＭ信号をアナログ信号に変換し周波数変換器２２に入力する。周波数変換器２２は、周波数変換器１６においてなされた処理と逆の処理を実行することによって、ベースバンドのＯＦＤＭ信号を放送周波数帯域のＯＦＤＭ信号に変換し、送信増幅部２４に入力する。なお、周波数変換器２２によって変換された放送周波数帯域のＯＦＤＭ信号は、受信アンテナ１０において入力された放送周波数帯域のＯＦＤＭ信号に回り込んでしまう。そのため、中継装置１００には、図示しない回り込みキャンセラが備えられていてもよい。ここで、回り込みキャンセラは公知の技術によって実現されるので、説明を省略する。

送信増幅部２４は、放送周波数帯域のＯＦＤＭ信号を増幅し、送信フィルタ２６に入力する。送信フィルタ２６は、入力されたＯＦＤＭ信号の放送周波数帯域外に含まれるイメージ信号、送信増幅部２４の非線形性による高調波成分信号等を減衰し、送信アンテナ２８に入力する。送信アンテナ２８は、入力されたＯＦＤＭ信号を電磁波として送信する。

この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされた通信機能のあるプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。

以上の構成による中継装置１００の動作を説明する。受信アンテナ１０、受信フィルタ１２、受信増幅部１４は、周波数多重された複数のチャンネルのＯＦＤＭ信号を受信する。
ＦＦＴ部７０は、受信したＯＦＤＭ信号に対してＦＦＴを実行することによって複数のサブキャリア信号を生成する。変更部７２は、設定部３８に記憶されたテーブルにしたがって、ひとつのチャンネルに含まれる複数のサブキャリア信号をひとつの単位として、変更前配置を変更後配置に変更する。ＩＦＦＴ部７４は、配置が変更された複数のサブキャリア信号に対して、ＩＦＦＴを実行することによって新たなＯＦＤＭ信号を生成する。送信増幅部２４、送信フィルタ２６、送信アンテナ２８は、新たなＯＦＤＭ信号を送信する。

以下、変形例を説明する。実施例に係る中継装置１００は、ＳＦＮを対象にしている。変形例に係る中継装置１００は、ＭＦＮや、ＳＦＮとＭＦＮが混在した場合を対象にする。図４は、本発明の変形例に係る中継装置１００の構成を示す。中継装置１００は、図１の中継装置１００における変更部７２、ＩＦＦＴ部７４の代わりに、変更部７６と総称される第１変更部７６ａ、第２変更部７６ｂ、ＩＦＦＴ部７８と総称される第１ＩＦＦＴ部７８ａ、第２ＩＦＦＴ部７８ｂを含み、さらにＤ／Ａ変換器４４と総称される第１Ｄ／Ａ変換器４４ａ、第２Ｄ／Ａ変換器４４ｂ、周波数変換器８０、局部発振器８２、合成部８４、局部発振器８６を含む。

変更部７６は、実施例と同様に、ＦＦＴ部７０からの複数のサブキャリア信号に対して、変更前配置を変更後配置に変更する。特に、変形例での変更前配置は、実施例と同一でもよい。しかしながら、変形例での変更後配置は、実施例とは異なる。具体的には、変更後配置が占有する帯域は、変更前配置が占有する帯域である８チャンネルの帯域幅とは異なり、２倍の１６チャンネルの帯域幅になる。なお、ＯＦＤＭ信号に含まれるチャンネル数は、前述のごとく、８チャンネルであるので、変更後配置では、必ずしも使用されるチャンネルが連続しない。つまり、１６チャンネルのうちの８チャンネルが使用される。

ここで、第１変更部７６ａは、１６チャンネルのうち、低い方の８チャンネル（以下、「低域グループ」という）における変更後配置への変更を実行し、第２変更部７６ｂは、高い方の８チャンネル（以下、「高域グループ」という）における変更後配置への変更を実行する。なお、低域グループと高域グループは、連続した周波数帯域でなくてもよく、離散した周波数帯域であってもよい。このように、変更部７６は、配置の変更を実行する際に、複数のグループへの分割を実行する。なお、グループは、ふたつに限定されるものではなく、３つ以上であってもよい。その際、グループの数に応じて複数の変更部７６等が設けられる。

設定部３８は、変更部７６での変更に対応して、グループごとに、変更前配置と変更後配置との関係をテーブルに記憶する。ＩＦＦＴ部７８は、ＩＦＦＴをグループ単位に実行する。周波数変換器８０は、局部発振器８２からの局部発振器信号によって、第２ＩＦＦＴ部７８ｂからのＯＦＤＭ信号に対して、周波数変換を実行する。ここでの周波数変換は、低域グループと高域グループとの間の周波数差が生じるようになされる。Ｄ／Ａ変換器４４は、実施例と同様に、デジタル信号をアナログ信号に変換し、合成部８４は、ふたつのアナログ信号を合成する。つまり、周波数変換器８０から合成部８４は、周波数変換をグループ単位に実行することによって、新たなＯＦＤＭ信号を生成する。周波数変換器２２は、実施例と同様に周波数変換を実行するが、ＭＦＮに対応するために、局部発振器４６から発振される局部発振器信号の周波数と、局部発振器８６から発振される局部発振器信号の周波数とが異なっている。

別の変形例を説明する。これまでは、ＯＦＤＭ信号に対してＦＦＴ部７０がＦＦＴを一括して実行していた。なお、図示しない送信装置においては、一般的に、チャンネル単位にＩＦＦＴが実行された後に、ＩＦＦＴの結果が周波数多重されることによって、ＯＦＤＭ信号が生成されている。この場合、チャンネル単位に実行されるＩＦＦＴにおいて、ウインドウタイミングが互いに異なっている場合がある。そのような場合に生成されたＯＦＤＭ信号に対して中継装置１００がＦＦＴを実行する際に、最適なウインドウタイミングは、ひとつではないこともある。これに対応するように、別の変形例に係る中継装置１００は構成される。

図５は、本発明の別の変形例に係る中継装置１００の構成を示す。中継装置１００は、図１におけるＦＦＴ部７０の代わりに、ＦＦＴ部８８と総称される第１ＦＦＴ部８８ａ、第２ＦＦＴ部８８ｂ、第８ＦＦＴ部８８ｈを含む。Ａ／Ｄ変換器４０までは、図１と同様に動作する。

ＦＦＴ部８８は、ＯＦＤＭ信号に対して、ＦＦＴをチャンネル単位に実行することによって、複数のサブキャリア信号を生成する。つまり、第１ＦＦＴ部８８ａは、第１チャンネル２００に対するＦＦＴを実行し、第１チャンネル２００に含まれるべき複数のサブキャリア信号を生成する。第２ＦＦＴ部８８ｂから第８ＦＦＴ部８８ｈも同様の処理を実行する。変更部７２は、第１ＦＦＴ部８８ａから第８ＦＦＴ部８８ｈのそれぞれにおいて生成された複数のマルチキャリア信号を集約した後に、変更前配置から変更後配置への変更を実行する。これに続く処理は、実施例と同様であるので、説明を省略する。なお、別の変形例は、前述の変形例に組み合わされてもよい。

さらに別の変形例を説明する。さらに別の変形例は、別の変形例と同様に、送信装置において、チャンネル単位に実行されるＩＦＦＴでのウインドウタイミングが互いに異なっている場合を考慮する。しかしながら、さらに別の変形例は、別の変形例と異なって、送信装置に関する。

図６は、本発明のさらに別の変形例に係る送信装置１５０の構成を示す。送信装置１５０は、変調部１２０と総称される第１変調部１２０ａ、第２変調部１２０ｂ、第８変調部１２０ｈ、ＩＦＦＴ部１２２と総称される第１ＩＦＦＴ部１２２ａ、第２ＩＦＦＴ部１２２ｂ、第８ＩＦＦＴ部１２２ｈ、調節部１２４、Ｄ／Ａ変換器１２６、周波数変換器１２８、局部発振器１３０、送信増幅器１３２、送信フィルタ１３４、送信アンテナ１３６を含む。

変調部１２０は、送信すべきデータ、つまり番組に対して、変調を実行する。変調は公知の技術によって実行されればよいので、ここでは、説明を省略する。なお、第１変調部１２０ａから第８変調部１２０ｈは、第１チャンネル２００から第８チャンネル２１４のそれぞれに対応づけられている。ＩＦＦＴ部１２２は、変調部１２０からの信号に対してＩＦＦＴを実行する。また、ＩＦＦＴ部１２２は、ＩＦＦＴの実行結果を調節部１２４に出力するとともに、ＩＦＦＴのウインドウタイミングの先頭を調節部１２４に通知する。

調節部１２４は、第１ＩＦＦＴ部１２２ａから第８ＩＦＦＴ部１２２ｈのそれぞれより受けつけたＩＦＦＴの実行結果を周波数多重する。つまり、図３（ａ）に示されるように、複数のＩＦＦＴの実行結果が、第１チャンネル２００から第８チャンネル２１４のごとく、周波数軸上に配置される。さらに、調節部１２４は、第１ＩＦＦＴ部１２２ａから第８ＩＦＦＴ部１２２ｈのそれぞれよりウインドウタイミングの先頭を受けつけ、ＩＦＦＴの実行結果を周波数多重する際に、それぞれのウインドウタイミングを合わせる。

例えば、調節部１２４は、複数のウインドウタイミングの先頭のうち、最も遅いウインドウタイミングの先頭に合うように、他のウインドウタイミングを遅延させる。つまり、調節部１２４は、チャンネル単位のＯＦＤＭ信号を合成することによって、複数のチャンネルが周波数多重されたＯＦＤＭ信号を生成する際に、チャンネル単位のＯＦＤＭ信号のそれぞれにおけるＩＦＦＴのウインドウタイミングを合わせる。

Ｄ／Ａ変換器１２６は、調節部１２４からのＯＦＤＭ信号をアナログ信号に変換し周波数変換器１２８に入力する。周波数変換器１２８は、局部発振器１３０からの局部発振器信号によって、Ｄ／Ａ変換器１２６からのＯＦＤＭ信号を放送周波数帯域へ周波数変換する。送信増幅器１３２は、放送周波数帯域のＯＦＤＭ信号を増幅し、送信フィルタ１３４に入力する。送信フィルタ１３４は、入力されたＯＦＤＭ信号の放送周波数帯域外に含まれるイメージ信号、送信増幅器１３２の非線形性による高調波成分信号等を減衰し、送信アンテナ１３６に入力する。送信アンテナ１３６は、入力されたＯＦＤＭ信号を電磁波として送信する。以上の構成によって示される送信装置１５０に対応した中継装置は、図１や図４のごとく示される。

さらに別の変形例を説明する。これまで、設定部３８は、変更前配置から変更後配置への変更を実行している。さらに別の変形例では、変更の処理に加えて、中継する必要ないチャンネルを減衰させる機能を有する。なお、変更の処理は、これまでと同様になされればよいので、ここでは説明を省略する。そのため、さらに別の変形例に係る中継装置１００は、図１の中継装置１００、図４の中継装置１００、図５の中継装置１００と同様のタイプである。

変更部７２あるいは変更部７６には、図示しないデジタルフィルタが含まれており、デジタルフィルタでは、複数のタップが直列に接続されている。設定部３８は、複数のタップのそれぞれに対応したタップ係数を設定する。ここで、設定部３８による動作の概要を説明する。なお、デジタルフィルタにおけるタップ係数は、時間領域にて規定されているが、ここでは、説明の簡易化のために、図７（ａ）−（ｅ）を使用しながら周波数領域の特性として説明する。図７（ａ）−（ｅ）は、設定部３８による周波数特性の導出の概要を示す。

設定部３８は、中継すべき放送局のチャンネル番号を特定してから、タップ係数を算出する。ここで、チャンネルに対応した周波数は、「チャンネル番号」にて規定されているものとする。例えば、周波数の低いチャンネルに対して、小さいチャンネル番号が割り当てられ、周波数の高いチャンネルに対して、大きいチャンネル番号が割り当てられる。図７（ａ）では、「チャンネル番号」が第１チャンネル２００から第６チャンネル２１０によって示される。ここで、第１チャンネル２００から第６チャンネル２１０は、別の送信装置や中継装置から出力された信号に相当する。また、第１チャンネル２００、第２チャンネル２０２、第４チャンネル２０６、第６チャンネル２１０が中継すべき放送局のチャンネル番号として予め規定されているものとする。また、第３チャンネル２０４、第５チャンネル２０８は、中継装置１００の設置時において中継すべき放送局のチャンネル番号として規定されていたが、その後、何らかの理由によって中継すべきでない放送局のチャンネル番号に変更に変更されたものとする。

設定部３８は、次の（１）から（８）に示す処理にしたがいタップ係数を算出し、後述のデジタルフィルタに入力する。
（１）設定部３８は、中継すべき放送局のチャンネル番号、および中継すべきでない放送局のチャンネル番号をそれぞれ区別して特定する。前述のごとく、図７（ａ）の例では、第１チャンネル２００等が中継すべきチャンネルとして特定され、第３チャンネル２０４等が中継すべきでないチャンネルとして特定される。
（２）設定部３８は、中継すべきでない放送局のチャンネル番号に対応するチャンネル周波数帯域の信号を減衰させる帯域除去特性関数を算出する。図７（ａ）のように構成されたチャンネルの場合、帯域除去特性関数は図７（ｂ）のように示される。

（３）設定部３８は、抽出すべきチャンネルの信号のうち、チャンネル周波数帯域が最も低域にあるものを検索する。
（４）設定部３８は、検索したチャンネル番号に対応するチャンネル周波数帯域の低域端をカットオフ周波数とする高域通過特性を表す関数を算出する。この関数は、周波数領域表現の関数であるものとし、以下、高域通過特性関数とする。図７（ａ）の例では、チャンネル周波数帯域が最も低域にあるチャンネルは、第１チャンネル２００であり、高域通過特性関数は図７（ｃ）のように示される。
（５）設定部３８は、抽出すべきチャンネルの信号のうち、抽出すべきチャンネル周波数帯域が最も高域にあるものを検索する。

（６）設定部３８は、検索したチャンネル番号に対応するチャンネル周波数帯域の高域端をカットオフ周波数とする低域通過特性を表す関数を算出する。この関数は、周波数領域表現の関数であるものとし、以下、低域通過特性関数とする。図７（ａ）の例では、チャンネル周波数帯域が最も高域にある地上波ディジタルテレビジョン放送システムのチャンネルは第６チャンネル２１０であり、低域通過特性関数は図７（ｄ）のように示される。
（７）設定部３８は、帯域除去特性関数、高域通過特性関数、および低域通過特性関数を乗じた特性関数を算出する。図７（ａ）の例では、算出される特性関数は図７（ｅ）のように示される。
（８）設定部３８は、特性関数に逆フーリエ変換を施して時間領域表現の特性関数を算出し、これを離散化することでタップ係数を算出し、デジタルフィルタに出力する。以上の構成とは別に、設定部３８は、それぞれのチャンネルに対応した帯域通過フィルタを組み合わせることによって、タップ係数を算出してもよい。

図８は、設定部３８の構成を示す。設定部３８は、メモリ６０と総称される第１メモリ６０ａ、第２メモリ６０ｂ、第３メモリ６０ｃ、第Ｎメモリ６０ｎ、スイッチ６２と総称される第１スイッチ６２ａ、第２スイッチ６２ｂ、第３スイッチ６２ｃ、第Ｎスイッチ６２ｎ、合成部５０、変換部５２を含む。

メモリ６０は、それぞれのチャンネルを抽出するための周波数特性を記憶する。ここで、第１メモリ６０ａは、図７（ａ）の第１チャンネル２００を抽出するための周波数特性を記憶する。第１メモリ６０ａ以外のメモリ６０についても同様であり、ひとつのメモリ６０には、ひとつのチャンネルを抽出するための周波数特性が記憶される。

決定部３６から抽出すべきチャンネルに関する情報、すなわち決定部３６によって特定されたチャンネルに関する情報が入力されると、スイッチ６２は、対応したチャンネルをオンにする。これにより、オンされたチャンネルを抽出するための周波数特性が出力される。合成部５０は、スイッチ６２によって選択された周波数特性を合成する。変換部５２は、合成した周波数特性に対して、周波数領域から時間領域への変換を実行する。変換には、例えば、逆フーリエ変換が使用される。以上の変換によって、変換部５２は、タップ係数を生成する。変換部５２は、生成したタップ係数をデジタルフィルタに出力する。デジタルフィルタは、受けつけたタップ係数を設定する。なお、メモリ６０は、各チャンネルの周波数特性に対応した時間領域のタップ係数を記憶し、決定部３６は、所望のチャンネルに対応したタップ係数を組み合わせてもよい。その際、変換部５２は、不要になる。なお、さらに別の変形例において、変更部７２は、サブキャリア信号単位にレベル等化が実行されてもよく、パイロット信号を利用した等化判定処理が実行されてもよい。

本発明の実施例によれば、複数のチャンネルが周波数多重されたＯＦＤＭ信号に対して、ＦＦＴを一括して実行することによって、複数のサブキャリア信号に変更するので、処理を簡易に実行できる。また、ひとつのチャンネルに含まれるサブキャリア信号をひとつのまとまりにしながら配置を変更するので、チャンネルの構成を自由に設定できる。また、サブキャリア信号の配置の変更は、サブキャリア信号の順番を入れ変えることによって実現されるので、処理を簡易に実行できる。また、テーブルの内容を変更すれば、変更後配置も変更されるので、システムの変更にも柔軟に対応できる。また、グループ単位に周波数変換を実行するので、チャンネル構成の設定の自由度をさらに向上できる。また、グループ単位に周波数変換を実行するので、ＭＦＮにも対応できる。

また、チャンネル単位のＦＦＴによって、ＯＦＤＭ信号を複数のサブキャリア信号に変更した後に、ひとつのチャンネルに含まれるサブキャリア信号をひとつのまとまりにしながら配置を変更するので、送信側におけるＩＦＦＴのウインドウタイミングが異なっていても、ＯＦＤＭ信号を受信できる。また、チャンネル単位のＦＦＴによって、ＯＦＤＭ信号を複数のサブキャリア信号に変更した後に、ひとつのチャンネルに含まれるサブキャリア信号をひとつのまとまりにしながら配置を変更するので、チャンネルの構成を自由に設定できる。また、チャンネル単位のＯＦＤＭ信号のそれぞれにおけるＩＦＦＴのウインドウタイミングを合わせながら、チャンネル単位のＯＦＤＭ信号を周波数多重するので、単一のウインドウタイミングを提供できる。また、単一のウインドウタイミングを提供するので、受信側に対して、一括したＦＦＴの実行を可能にさせることができる。

以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

本発明の実施例に係る中継装置の構成を示す図である。 図１の設定部に記憶されたテーブルのデータ構造を示す図である。 図３（ａ）−（ｂ）は、図１の変更部における変更動作の概略を示す図である。 本発明の変形例に係る中継装置の構成を示す図である。 本発明の別の変形例に係る中継装置の構成を示す図である。 本発明のさらに別の変形例に係る送信装置の構成を示す図である。 図７（ａ）−（ｅ）は、本発明のさらに別の変形例に係る設定部による周波数特性の導出の概要を示す図である。 図７の設定部の構成を示す図である。

符号の説明

１０ 受信アンテナ、 １２ 受信フィルタ、 １４ 受信増幅部、 １６ 周波数変換器、 ２２ 周波数変換器、 ２４ 送信増幅部、 ２６ 送信フィルタ、 ２８ 送信アンテナ、 ３８ 設定部、 ４０ Ａ／Ｄ変換器、 ４４ Ｄ／Ａ変換器、 ４６ 局部発振器、 ７０ ＦＦＴ部、 ７２ 変更部、 ７４ ＩＦＦＴ部、 １００ 中継装置。

Claims (4)

1. 複数のチャンネルが周波数多重されたＯＦＤＭ信号を受信する受信部と、
   前記受信部において受信したＯＦＤＭ信号に対して、フーリエ変換処理を一括して実行することによって、複数のサブキャリア信号を生成する第１変換部と、
   前記第１変換部において生成した複数のサブキャリア信号に対して、ひとつのチャンネルに含まれるサブキャリア信号をひとつのまとまりにしながら、配置を変更する変更部と、
   前記変更部において変更した複数のサブキャリア信号に対して、逆フーリエ変換処理を実行することによって、新たなＯＦＤＭ信号を生成する第２変換部と、
   前記第２変換部において生成した新たなＯＦＤＭ信号を送信する送信部と、
   を備えることを特徴とする中継装置。
2. 複数のチャンネルが周波数多重されたＯＦＤＭ信号を受信する受信部と、
   前記受信部において受信したＯＦＤＭ信号に対して、フーリエ変換処理をチャンネル単位に実行することによって、複数のサブキャリア信号を生成する第１変換部と、
   前記第１変換部において生成した複数のサブキャリア信号に対して、ひとつのチャンネルに含まれるサブキャリア信号をひとつのまとまりにしながら、配置を変更する変更部と、
   前記変更部において変更した複数のサブキャリア信号に対して、逆フーリエ変換処理を実行することによって、新たなＯＦＤＭ信号を生成する第２変換部と、
   前記第２変換部において生成した新たなＯＦＤＭ信号を送信する送信部と、
   を備えることを特徴とする中継装置。
3. 前記変更部は、配置の変更を実行する際に、複数のグループへの分割を実行し、
   前記第２変換部は、逆フーリエ変換をグループ単位に実行するとともに、周波数変換をグループ単位に実行することによって、新たなＯＦＤＭ信号を生成することを特徴とする請求項１または２に記載の中継装置。
4. 複数のチャンネルが周波数多重されたＯＦＤＭ信号を送信する送信装置と、
   前記送信装置から受信したＯＦＤＭ信号をもとに、新たなＯＦＤＭ信号を生成し、生成した新たなＯＦＤＭ信号を送信する中継装置とを備え、
   前記送信装置は、複数のチャンネルが周波数多重されたＯＦＤＭ信号を生成する際に、逆フーリエ変換処理のタイミングを揃え、
   前記中継装置は、受信したＯＦＤＭ信号からクロックを抽出し、新たなＯＦＤＭ信号を生成する際に、抽出したクロックを使用することを特徴とする放送システム。

Images