JP2008236330A

JP2008236330A - 地上デジタル放送装置と地上デジタル放送の再送信方法

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Publication number: JP2008236330A
Application number: JP2007072412A
Authority: JP
Inventors: Taku Mihashi; 卓三橋
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2007-03-20
Filing date: 2007-03-20
Publication date: 2008-10-02
Anticipated expiration: 2027-03-20
Also published as: JP4939987B2

Abstract

【課題】１セグ放送を複数個連結して通常放送と同じ帯域を持たせて再送信する際に、各セグメントの低域端、高域端のデータ精度の劣化を低減する。
【解決手段】セグメント抽出処理部１１−０１〜１１−１３により、複数の地上デジタル放送からそれぞれセグメントを抽出する。ここで、ＩＳＤＢ−Ｔでは、放送信号中に一定の間隔でＳＰを配置することが規定されているが、各処理部１１−０１〜１１−１３では個別に同期処理を行っているため、互いにＳＰのタイミングが一致していない。そこで、各処理部１１−０１〜１１−１３でセグメント抽出の際して得られる同期再生結果を共通同期生成部２１に送って共通同期を生成し、各セグメント抽出処理部１１−０１〜１１−１３に送り返して、抽出セグメントを共通同期に乗せ換える。このように個々の抽出セグメントを共通同期で同期化し、ＳＰのタイミングを互いに一致させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、地上デジタルテレビジョン放送、地上デジタル音声放送における移動端末向けの運用形態を利用して、任意の情報を放送可能とする地上デジタル放送装置に関する。

現行の地上デジタルテレビジョン放送では、各放送エリアの全放送局が１セグメント部分受信階層（いわゆる１セグ）の提供を開始しており、移動端末によってデジタル放送番組を楽しめるようになってきている。近年、この１セグによる放送形態を利用して、放送電波の不感エリアにおいて、１セグ放送によるローカル情報を提供する等のサービスが提案されている。このサービスの一つとして、現在のデジタル放送方式では認められていないが、非特許文献１，２にあるように、１セグ放送を１３個連結して１３セグ放送とする方法が考案されている。但し、上記の文献には、サービスの概要が記載されるのみで、具体的にサービスを提供するための放送装置については言及されておらず、本システムを具現化できるほど検討されていない。特に、連結したセグメント間のＳＰの周波数軸方向への連続性が確保されていないため、各セグメントの低域端、高域端のデータが劣化することが問題となる。

尚、１セグ放送を複数個連結するためのセグメント同期処理に関しては、特許文献１にその一例が示されている。
http://www.soumu.go.jp/s-news/2006/pdf/060606_1_073.pdf http://www.soumu.go.jp/s-news/2006/pdf/060606_1_123.pdf 特開２００６−１０９２８３号公報

以上述べたように、従来から、地上デジタルテレビジョン放送、地上デジタル音声放送における移動端末向け１セグ放送の運用形態を利用し、任意の情報を放送可能とする地上デジタル放送装置が提案されているものの、これを実現する具体的な構築はなされていなかった。特に、連結したセグメント間のＳＰの周波数軸方向への連続性が確保されていないため、各セグメントの低域端、高域端のデータ精度が劣化しまう問題については対応策が提案されていない。

本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、複数チャンネルそれぞれの１セグ放送を複数個連結して通常放送と同じ帯域を持たせて再送信する際に、各セグメントの低域端、高域端のデータ精度の劣化を低減することのできる地上デジタル放送装置と地上デジタル放送の再送信方法を提供することを目的とする。

上記問題を解決するために、本発明に係る地上デジタル放送装置は、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplex：直交周波数分割多重）方式が採用され、各ＯＦＤＭサブキャリアには、それぞれ一定周期でＳＰ（Scattered Pilot）シンボルが配置されると共に、データ、ＡＣ（Auxiliary Carrier：補助キャリア信号）、ＴＭＣＣ（Transmission and Multiplexing Configuration Control：伝送制御信号）が選択的に割り当てられる複数チャンネルの地上デジタルテレビ・音声放送信号を取り込み、前記複数チャンネルの放送信号それぞれについて、ＳＰ等化して周波数軸データを取り出し、データを送るＯＦＤＭサブキャリア、ＡＣを送るＯＦＤＭサブキャリア、ＴＭＣＣを送るＯＦＤＭサブキャリアそれぞれのシンボル点から再送信の対象となるセグメントを抽出する抽出手段と、前記セグメントの抽出の際に前記複数チャンネルそれぞれで入力放送信号から得られる同期再生結果を取り込んで全チャンネルの共通同期を生成する共通同期生成手段と、前記抽出手段で抽出される複数チャンネルのセグメントを前記共通同期生成手段で生成される共通同期に乗せ変えて前記複数チャンネルそれぞれのセグメントにおけるＳＰのサブキャリアのタイミングを互いに一致させる制御手段と、前記制御手段の制御を受けて前記抽出手段で抽出される複数チャンネルのセグメントを連結して再送信信号を生成する再送信信号生成手段とを具備することを特徴とする。

また、本発明に係る地上デジタル放送の再送信方法は、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplex：直交周波数分割多重）方式が採用され、各ＯＦＤＭサブキャリアには、それぞれ一定周期でＳＰ（Scattered Pilot）シンボルが配置されると共に、データ、ＡＣ（Auxiliary Carrier：補助キャリア信号）、ＴＭＣＣ（Transmission and Multiplexing Configuration Control：伝送制御信号）が選択的に割り当てられる複数チャンネルの地上デジタルテレビ・音声放送信号を取り込み、前記複数チャンネルの放送信号それぞれについて、ＳＰ等化して周波数軸データを取り出し、データを送るＯＦＤＭサブキャリア、ＡＣを送るＯＦＤＭサブキャリア、ＴＭＣＣを送るＯＦＤＭサブキャリアそれぞれのシンボル点から再送信の対象となるセグメントを抽出し、前記セグメントの抽出の際に複数チャンネルそれぞれで入力放送信号から得られる同期再生結果を取り込んで全チャンネルの共通同期を生成し、前記複数チャンネルのセグメントを前記共通同期に乗せ変えて前記複数チャンネルそれぞれのセグメントにおけるＳＰのサブキャリアのタイミングを互いに一致させ、前記ＳＰのサブキャリアのタイミング制御を受けた前記複数チャンネルのセグメントを連結して再送信信号を生成することを特徴とする。

すなわち、本発明では、複数チャンネルの地上デジタルテレビ・音声放送信号を取り込んでそれぞれの放送が提供している移動体向けの１セグメントを抽出して連結し、通常の放送信号と同じＯＦＤＭ放送信号として再送信する。このとき、セグメントの抽出の際に、複数チャンネルそれぞれで入力放送信号から同期再生結果を得ている。そこで、各チャンネルの同期再生結果を取り込んで全チャンネルの共通同期を生成し、複数チャンネルそれぞれの抽出セグメントを前記共通同期に乗せ変えることで各抽出セグメントにおけるＳＰのサブキャリアのタイミングを互いに一致させる。これにより、連結したセグメント間のＳＰの周波数軸方向への連続性が確保されるようになり、各セグメントの低域端、高域端のデータ精度の劣化を低減されるようになる。

したがって本発明によれば、複数チャンネルそれぞれの１セグ放送を複数個連結して通常放送と同じ帯域を持たせて再送信する際に、各セグメントの低域端、高域端のデータ精度の劣化を低減することのできる地上デジタル放送装置と地上デジタル放送の再送信方法を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。

図１は本発明に係る地上デジタル放送装置の一実施形態を示すブロック図である。尚、ここでは、放送信号がＩＳＤＢ−Ｔ（Integrated Services Digital Broadcasting for Terrestrial：地上デジタル放送）の標準化方式による場合について説明する。

図１において、１１−０１〜１１−１３（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１３）は、それぞれＯＦＤＭ方式による地上テレビ・音声放送の受信ＯＦＤＭ信号を取り込んで所定のセグメントを選択的に抽出する第１乃至第１３のセグメント抽出処理部である。以下、第１のセグメント抽出処理部１１−０１を代表して説明する。

第１のセグメント抽出処理部１１−０１において、図示しない受信アンテナで受信された地上デジタル放送信号（受信ＯＦＤＭ信号）は、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）部１１１によるＦＦＴ処理により時間軸上の信号から周波数軸上の信号に変換される。この変換処理は、同期再生部１１２にて得られるクロック（ＣＬ１）とシンボル同期（Ｓ１）に基づいて行われる。

上記同期再生部１１２は、受信ＯＦＤＭ信号とＦＦＴ出力の周波数軸信号とから同期を検出する。例えば、シンボル同期（Ｓ１）はガードインターバル相関によって検出し、クロック（ＣＬ１）はパイロット相関によって検出し、ＴＭＣＣ（Ｔ１）はＴＭＣＣ情報を伝送するＯＦＤＭサブキャリアを復調して検出し、フレーム同期・フレーム同期位相（Ｆ１）はＴＭＣＣ（Ｔ１）から検出する。

ＳＰ等化部１１３は、ＦＦＴ出力の周波数軸信号をシンボル同期（Ｓ１）とフレーム同期・フレーム同期位相（Ｆ１）とで同期をとった上でＳＰによる波形等化を行う。判定部１１４は、ＳＰ等化出力信号を、シンボル同期（Ｓ１）とフレーム同期・フレーム同期位相（Ｆ１）とで同期をとって、データを送るＯＦＤＭサブキャリア、ＡＣを送るＯＦＤＭサブキャリア、ＴＭＣＣを送るＯＦＤＭサブキャリアそれぞれのシンボル点を硬判定する。

セグメント抽出部１１５は、判定部１１４の判定出力信号から必要なセグメントを抽出して出力する。ＦＩＦＯメモリ（Ａ）１１６は、抽出されたセグメントのデータをクロック（ＣＬ１）から共通同期生成部２１で生成される共通クロック（ＣＬ０）に乗せ換える。ＦＩＦＯメモリ（Ｂ）１１７はシンボル同期（Ｓ１）とフレーム同期・フレーム同期位相（Ｆ１）とをクロック（ＣＬ１）から共通同期生成部２１で生成される共通クロック（ＣＬ０）に乗せ換える。これにより、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１３のクロックを共通化する。

遅延制御部（Ａ）１１９は、ＦＩＦＯメモリ（Ｂ）の出力のシンボル同期（Ｓ１）と共通同期生成部２１で生成される共通シンボル同期（Ｓ０）との時間差から、シンボル内の遅延時間を計算して、遅延部（Ａ）１１８の遅延量を制御する。このことにより、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１３のシンボル同期を共通化する。また、遅延制御部（Ｂ）１１１１は、ＦＩＦＯメモリ（Ｂ）の出力のフレーム同期（Ｆ１）と共通同期生成部２１で生成される共通フレーム同期（Ｆ０）との時間差から、フレーム内の遅延時間を計算して、遅延部（Ｂ）１１１０の遅延量を制御する。このことにより、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１３のフレーム同期を共通化する。もしくは、制御部（Ｂ）１１１１は、ＦＩＦＯメモリ（Ｂ）の出力のフレーム同期（Ｆ１）と共通同期生成部２１で生成される共通フレーム同期（Ｆ０）からシンボル番号を検出し、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１３のＳＰのキャリア配置が一致する遅延時間を計算して、遅延部（Ｂ）１１１０の遅延量を制御する。このことにより、隣接するセグメント間のＳＰの連続性を確保することができる。このとき、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１３の間のフレーム同期は一致しないが、１セグメントを復調する際には問題にならない。

ＴＭＣＣ書き換え部１１１２はＴＭＣＣ情報内の、例えばシステム識別、Ｂ階層パラメータ情報、Ｃ階層パラメータ情報を必要に応じて書き換える。

一方、共通同期生成部２１は各セグメント抽出処理部１１−０１〜１１−１３で得られる同期（クロック（ＣＬ１〜ＣＬ１３），シンボル（Ｓ１〜Ｓ１３），フレーム（Ｆ１〜Ｆ１３））を入力して、共通同期を生成する。すなわち、共通フレーム同期（Ｆ０）は受信できているフレーム同期（Ｆ１〜Ｆ１３）の中の最も遅れているフレーム同期を共通フレーム同期とし、共通シンボル同期（Ｓ０）は上記共通フレーム同期（Ｆ０）としたＮｏのシンボル同期を共通シンボル同期とし、共通クロック（ＣＬ０）は上記フレーム同期としたＮｏのクロックを共通クロックとして出力する。

ＴＭＣＣ分析部２２は同期信号（ＣＬ１〜ＣＬ１３，Ｓ１〜Ｓ１３，Ｆ１〜Ｆ１３）を入力して、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１３それぞれのＴＭＣＣ情報を読み出し、セグメント連結後のセグメント数を算出する。１３セグメントに満たない場合には、セグメント信号生成部２３にて、１３セグメントになるように、共通同期に基づくダミーのセグメントを生成し、セグメント連結部１２に送る。ＣＰ生成部２４は、共通同期に基づき、セグメント連結後の高域端に付加するＣＰを生成する。

セグメント連結部１２は、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１３の受信部１１−０１〜１１−１３のＴＭＣＣ書き換え出力とセグメント信号生成部２３で生成されるセグメント信号出力とＣＰ生成部２４で生成されるＣＰ出力とを周波数軸上に配置して１３セグメントを連結する。ＩＦＦＴ部１３はセグメント連結後の周波数軸信号を逆フーリエ変換して時間信号とする。ガードインターバル付加部１４はＩＦＦＴ部１３の出力にガードインターバルを付加する。これにより、１３セグメントが連結された再送信信号が生成される。

すなわち、上記構成による地上デジタル放送装置では、第１乃至第１３のセグメント抽出処理部１１−０１〜１１−１３により、ＯＦＤＭ方式による地上テレビ・音声放送を個別に取り込んでそれぞれの所定セグメントを抽出する。このとき、各セグメント抽出処理部１１−０１〜１１−１３において、同期再生によって得られるクロック同期、シンボル同期、フレーム同期/フレーム同期位相に基づいて所定のセグメントを抽出する。

ここで、ＩＳＤＢ−Ｔによる地上デジタル放送では、図３に示すように、放送信号のキャリア方向、シンボル方向に一定の間隔でＳＰを配置することが規定されている。ところが、各処理部１１−０１〜１１−１３で得られるセグメント間は、個別に同期処理を行っているため、互いにＳＰのタイミングが一致していない。このため、これらの抽出セグメントを連結すると、低域端、高域端のデータ精度に劣化が生じする。

そこで、各処理部１１−０１〜１１−１３でセグメント抽出の際して得られるクロック同期、シンボル同期、フレーム同期/フレーム同期位相を共通同期生成部２１に送って共通同期を生成し、各セグメント抽出処理部１１−０１〜１１−１３に送り返して、抽出セグメントを共通同期に乗せ換える。これにより、個々の抽出セグメントは共通同期で同期化されるため、ＳＰのタイミングも互いに一致するようになる。

したがって、上記構成による地上デジタル放送装置は、各セグメントの低域端、高域端のデータ精度の劣化を低減することができる。

また、上記実施形態の装置では、さらに、ＣＰ（Continual Pilot：連続パイロット）を共通同期に基づいて生成して、セグメント連結の際にＯＦＤＭスペクトラム高域端に付加するようにしている。これにより、ＣＰも同期化された状態で放送信号に多重されるようになり、受信側の等化精度の向上を図ることができる。

また、上記実施形態の装置では、各処理部１１−０１〜１１−１３のいずれかでＴＭＣＣ情報が得られない場合、再送信信号を構成するセグメントが１３セグメントに満たないことになるので、不足分のダミーのセグメントを共通同期に基づき生成して、抽出セグメントと連結するようにしている。これにより、通常の放送信号と同様に１３セグメントで送信することが可能となり、連結セグメント数の不足による受信処理の劣化を低減することが可能となる。

また、上記実施形態では、各処理部１１−０１〜１１−１３でデータを送るＯＦＤＭサブキャリア、ＡＣを送るＯＦＤＭサブキャリア、ＴＭＣＣを送るＯＦＤＭサブキャリアの各シンボル点を硬判定によって抽出するようにしているので、再送信信号のシンボル点の位置精度を良好に維持することが可能となる。

また、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本発明に係る地上デジタル放送装置の一実施形態を示すブロック図。図１に示す地上デジタル放送装置のセグメント抽出処理部の具体的な構成を示すブロック図。ＩＳＤＢ−Ｔ標準化で決められているＳＰの配置を示す図。

符号の説明

１１−０１〜１１−１３（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１３）…第１乃至第１３のセグメント抽出処理部、１１１…ＦＦＴ（高速フーリエ変換）部、１１２…同期再生部、１１３…ＳＰ等化部、１１４…判定部、１１５…セグメント抽出部、１１６…ＦＩＦＯメモリ（Ａ）、１１７…ＦＩＦＯメモリ（Ｂ）、１１８…遅延部（Ａ）、１１９…遅延制御部（Ａ）、１１１０…遅延部（Ｂ）、１１１１…遅延制御部（Ｂ）、１１１２…ＴＭＣＣ書き換え部、１２…セグメント連結部、１３…ＩＦＦＴ部、１４…ガードインターバル付加部、２１…共通同期生成部、２２…ＴＭＣＣ分析部、２３…セグメント信号生成部、２４…ＣＰ生成部。

Claims

ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplex：直交周波数分割多重）方式が採用され、各ＯＦＤＭサブキャリアには、それぞれ一定周期でＳＰ（Scattered Pilot）シンボルが配置されると共に、データ、ＡＣ（Auxiliary Carrier：補助キャリア信号）、ＴＭＣＣ（Transmission and Multiplexing Configuration Control：伝送制御信号）が選択的に割り当てられる複数チャンネルの地上デジタルテレビ・音声放送信号を取り込み、前記複数チャンネルの放送信号それぞれについて、ＳＰ等化して周波数軸データを取り出し、データを送るＯＦＤＭサブキャリア、ＡＣを送るＯＦＤＭサブキャリア、ＴＭＣＣを送るＯＦＤＭサブキャリアそれぞれのシンボル点から再送信の対象となるセグメントを抽出する抽出手段と、
前記セグメントの抽出の際に前記複数チャンネルそれぞれで入力放送信号から得られる同期再生結果を取り込んで全チャンネルの共通同期を生成する共通同期生成手段と、
前記抽出手段で抽出される複数チャンネルのセグメントを前記共通同期生成手段で生成される共通同期に乗せ変えて前記複数チャンネルそれぞれのセグメントにおけるＳＰのサブキャリアのタイミングを互いに一致させる制御手段と、
前記制御手段の制御を受けて前記抽出手段で抽出される複数チャンネルのセグメントを連結して再送信信号を生成する再送信信号生成手段と
を具備することを特徴とする地上デジタル放送装置。
前記共通同期生成手段は、前記複数チャンネルそれぞれのセグメントのクロック同期を取り込んで共通のクロック同期を生成し、
前記制御手段は、前記抽出手段に対して前記複数チャンネルのセグメントを前記共通のクロック同期に乗せ変えることを特徴とする請求項１記載の地上デジタル放送装置。
前記共通同期生成手段は、前記抽出手段において前記複数チャンネルそれぞれのセグメントのＴＭＣＣを復調することによって得られるフレーム同期及びフレーム同期位相を取り込んで共通のフレーム同期及びフレーム同期位相を生成し、
前記制御手段は、前記抽出手段に対して前記複数チャンネルのセグメントを前記共通のフレーム同期及びフレーム同期位相に乗せ変えることを特徴とする請求項１記載の地上デジタル放送装置。
前記共通同期生成手段によって生成される共通同期に基づいてＣＰ（Continual Pilot：連続パイロット）を生成するＣＰ生成手段をさらに備え、
前記再送信信号生成手段は、前記再送信信号のＯＦＤＭスペクトラム高域端にＣＰ（Continual Pilot：連続パイロット）を付加することを特徴とする請求項１記載の地上デジタル放送装置。
前記放送信号は、ＩＳＤＢ−Ｔ（Integrated Services Digital Broadcasting for Terrestrial：地上デジタル放送）の標準化方式で規定される信号であり、
前記再送信信号を構成するセグメントが１３セグメントに満たないとき、不足分のダミーのセグメントを生成する不足セグメント生成手段をさらに備え、
前記再送信信号生成手段は、前記再送信信号を構成するセグメントが１３セグメントに満たないとき、前記ダミーのセグメントを加えて連結することを特徴とする請求項１記載の地上デジタル放送装置。
前記抽出手段は、前記データを送るＯＦＤＭサブキャリア、ＡＣを送るＯＦＤＭサブキャリア、ＴＭＣＣを送るＯＦＤＭサブキャリアの各シンボル点を硬判定によって抽出することを特徴とする請求項１記載の地上デジタル放送装置。
ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplex：直交周波数分割多重）方式が採用され、各ＯＦＤＭサブキャリアには、それぞれ一定周期でＳＰ（Scattered Pilot）シンボルが配置されると共に、データ、ＡＣ（Auxiliary Carrier：補助キャリア信号）、ＴＭＣＣ（Transmission and Multiplexing Configuration Control：伝送制御信号）が選択的に割り当てられる複数チャンネルの地上デジタルテレビ・音声放送信号を取り込み、
前記複数チャンネルの放送信号それぞれについて、ＳＰ等化して周波数軸データを取り出し、データを送るＯＦＤＭサブキャリア、ＡＣを送るＯＦＤＭサブキャリア、ＴＭＣＣを送るＯＦＤＭサブキャリアそれぞれのシンボル点から再送信の対象となるセグメントを抽出し、
前記セグメントの抽出の際に複数チャンネルそれぞれで入力放送信号から得られる同期再生結果を取り込んで全チャンネルの共通同期を生成し、
前記複数チャンネルのセグメントを前記共通同期に乗せ変えて前記複数チャンネルそれぞれのセグメントにおけるＳＰのサブキャリアのタイミングを互いに一致させ、
前記ＳＰのサブキャリアのタイミング制御を受けた前記複数チャンネルのセグメントを連結して再送信信号を生成することを特徴とする地上デジタル放送の再送信方法。