JP2818153B2 - Ofdm伝送システムとofdm送信装置 - Google Patents
Ofdm伝送システムとofdm送信装置Info
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Description
波数分割多重伝送)方式を用いて、複数の送信設備ある
いは送信装置から同一周波数、同一内容のOFDM信号
を送出するOFDM伝送システムに係り、特にサービス
エリア内の受信不能状態を排除する技術に関する。
より一層充実させていくため、地上放送等でもディジタ
ル放送化の要望が高まりつつある。特に地上ディジタル
放送の伝送方式にあっては、マルチパス(放送において
はゴースト)に強いOFDM方式が有望視され、OFD
M信号の特性を利用して、送信局を分散配置し、各送信
局から同一周波数、同一内容のOFDM信号を送出する
分散送信方式によるOFDM放送ネットワークシステム
の開発が進められている。このような放送ネットワーク
システムは一般にシングル・フリークエンシー・ネット
ワーク(略称SFN)と呼ばれている。
クを構築した場合、サービスエリア内の各地点では複数
の送信局からの到来信号が合成されて受信されることに
なる。したがって、受信地点によっては、これらの多数
の波が互いに干渉し合い、いわゆるマルチパス歪みを受
けて、ある周波数では複数の到来信号同士が互いに強め
合い、別の周波数では互いに弱め合うといった問題が発
生する。
しながら具体的に説明する。
間を伴って受信された地域では、その合成電界の周波数
特性は、図12に示すように、2波の到来時間差の逆数
の間隔で大きな落ち込み(周波数ディップ)が生じる。
このため、同じ電力で受信しても、周波数特性が平坦な
場合よりも伝送品質が劣化する。
地域の場合は、図13に示すように、2つ以上の到来時
間差によってはうまく周波数ディップが打ち消され、周
波数特性がほぼ平坦になる。しかしながら、サービスエ
リア全体においては、3波以上がほぼ等しい電界で到来
するように置局することができないため、必ず電界強度
の大きい到来波数が2つになる地域が発生する。
どない場合(近接ゴースト)には、OFDM信号の持つ
多数の搬送波が干渉によって互いに弱め合うため、大き
なディップを生じてしまい、受信品質の劣化が著しい。
ットワークシステムでは、サービスエリア内に電界強度
のほぼ等しい2波が遅延時間を伴って同時に到来する地
域が必ず生じてしまう。この地域では周波数特性の劣化
により受信不能となる。図14にその様子を示す。
の送信局を示している。各送信局TX1〜TX3は、同
一周波数、同一内容のOFDM信号を互いに同一の電力
で送信しているものとする。
では、それぞれTX1とTX2、TX2とTX3、TX
3とTX1からの到来波が支配的となり、かつ、それら
の送信局からの到来信号の電界強度がほぼ等しいため、
いずれも受信品質が所要の誤り率の値を越えてしまい、
受信不能となりやすい。
設備として、任意の箇所にオンチャンネルリピータやギ
ャップフィラー送信機(同一周波数再送信機)を設置
し、同一周波数、同一内容のOFDM信号を再送する中
継局も考えられる。このような場合、送信エリア内で
は、その送信信号と親局からの到来信号との間でOFD
M信号の持つ多数の搬送波が互いに干渉し合って、いわ
ゆるマルチパス歪みを受ける。このため、ある周波数で
は複数の到来信号同士が互いに強め合い、別の周波数で
は互いに弱め合うことになり、SFNの場合と同様の問
題を生じてしまう。
情報をOFDM変調して無線伝送するテレビジョン素材
伝送システムや、ワイヤレステレビジョンカメラから撮
影したテレビジョン信号をOFDM変調して無線伝送す
るワイヤレスカメラ装置でも、直接波と間接波の干渉に
より、ある周波数では複数の到来信号同士が互いに強め
合い、別の周波数では互いに弱め合うことになり、やは
りSFNの場合と同様の問題を生じてしまう。
一周波数ネットワークによるOFDM放送ネットワーク
システムに代表されるOFDM伝送システムやテレビジ
ョン素材伝送システム等に用いるOFDM送信装置で
は、電界強度がほぼ等しい2波が遅延時間を伴って受信
される地域が生じ、送信エリア内に受信不能となる地域
が生じるという問題が内在していることが明らかになっ
た。
信エリア内において、受信不能となる地域を生じないO
FDM伝送システム及びOFDM送信装置を提供するこ
とにある。
めに本発明に係るOFDM伝送システムは、以下のよう
に構成する。
DM信号を伝送するOFDM伝送システムにおいて、前
記OFDM信号を互いに異なる地点から同一周波数で略
同時に送信し、互いに隣接する送信エリアが一部重複す
る複数のOFDM送信手段を備え、前記複数のOFDM
送信手段の重複する送信エリア内で到来波が互いに打ち
消し合うことによる受信不能地域が生じないように、前
記複数のOFDM送信手段の少なくとも1つの伝送経路
に振幅フィルタ、位相フィルタの少なくともいずれか一
方を介在させ、当該フィルタにより送信信号の周波数振
幅特性か周波数位相特性の少なくともいずれか一方を制
御する構成とする。
以下のように構成される。
DM信号を互いに異なる地点から同一周波数で略同時に
送信し、互いに隣接する送信エリアが一部重複するOF
DM伝送システムに用いられ、自己の送信エリアと他の
送信エリアとが重複する地域で到来波が互いに打ち消し
合うことによる受信不能が生じないように、送信経路に
振幅フィルタ、位相フィルタの少なくともいずれか一方
を介在させ、当該フィルタにより送信信号の周波数振幅
特性か周波数位相特性の少なくともいずれか一方を制御
する構成とする。
M伝送システムが、複数の送信局を互いに隣接する放送
サービスエリアが一部重複するように設置し、各送信局
から同一周波数、同一内容のOFDM放送信号を送信す
るOFDM放送ネットワークシステムであるとき、前記
複数の送信局の少なくともいずれかに設けられるように
する。
DM信号を互いに異なる地点から同一周波数で略同時に
送信し、互いに隣接する送信エリアが一部重複するOF
DM伝送システムに用いられ、他のOFDM送信地点か
らのOFDM信号を受信し、その周波数と同一の周波数
を用いて受信したOFDM信号を再送信する中継用のO
FDM送信装置において、前記再送信するOFDM送信
信号が自局の受信アンテナに回り込む量を調整すること
によって、前記OFDM送信信号の周波数振幅特性か周
波数位相特性の少なくともいずれか一方を制御する構成
とする。
からテレビジョン素材情報をOFDM変調して無線で送
信するテレビジョン素材送信設備に適用されるとき、そ
の送信設備に組み込まれる構成とする。
テレビジョンカメラから撮影したテレビジョン信号をO
FDM変調して無線で送信するワイヤレスカメラ装置に
適用されるとき、そのカメラ装置内に組み込まれる構成
とする。
DM信号を互いに異なる地点から同一周波数で略同時に
送信し、互いに隣接する送信エリアが一部重複するOF
DM伝送システムに用いられ、自己の送信エリアと他の
送信エリアとが重複する地域で到来波が互いに打ち消し
合うことによる受信不能が生じないように、送信データ
のマッピングの位相か振幅の少なくともいずれか一方を
制御することで前記OFDM送信信号の周波数振幅特性
か周波数位相特性の少なくともいずれか一方を制御する
構成とする。
タは、前記伝送経路中のOFDM送信信号から遅延波を
生成する遅延手段と、この手段で得られた遅延波を元の
OFDM送信信号に合成する合成手段とを備える構成と
する。
タは、前記伝送経路中のOFDM送信信号から遅延波及
び前置波を生成する遅延波・前置波生成手段と、この手
段で得られた遅延波及び前置波を合成する合成手段とを
備える構成とする。
ルタは、前記伝送経路中のOFDM送信信号から互いに
遅延時間の異なる複数の遅延波を生成する遅延波生成手
段と、この手段で生成される複数の遅延波を合成する合
成手段とを備える構成とする。
テムでは、基本的にOFDM送信手段のうち任意の送信
出力の周波数振幅特性か周波数位相特性の少なくともい
ずれか一方を制御することで、電界強度がほぼ等しい2
波が遅延時間を伴って受信された地域における受信信号
の周波数振幅特性において、到来波が互いに打ち消され
ることによって生じる大きな周波数ディップをできるだ
け生じないようにしている。
は、送信出力の周波数振幅特性か周波数位相特性の少な
くともいずれか一方を制御することで、電界強度がほぼ
等しい直接波と間接波が遅延時間を伴って受信された地
域における受信信号の周波数振幅特性において、到来波
が互いに打ち消されることによって生じる大きな周波数
ディップをできるだけ生じないようにしている。
本発明の実施の形態を詳細に説明する。
る。ネットワークを構成する送信設備の数が2の場合、
サービスエリア内の受信地点における合成電界の周波数
特性は(1)式で表される。
信号に対応しており、これらの関係をベクトル表現した
ものが図1である。
ついて、各到来信号の到来時間とその電界強度によって
各ベクトルの向きと大きさが決まる。図1(a),
(b)はいずれも電界強度がほぼ等しい大きさで到来す
るエリアの合成電界を示している。図1(a)に示すよ
うな場合は比較的小さな周波数ディップが生じるだけで
すむが、図1(b)に示すように互いに打ち消し合う関
係が成立する場合には、その周波数で大きなディップが
発生しまう。この例では、周波数軸方向に1/τ1周期
での大きなディップが生じる。
数ネットワークを構成する場合、一方の局の送信設備T
X1はそのままとし、他方の局の送信設備TX2におい
てはOFDM送信信号の伝送経路に振幅フィルタ或いは
位相フィルタを介在させ、当該フィルタによりOFDM
送信信号の周波数振幅特性か周波数位相特性の少なくと
もいずれか一方を強制的に適当な周期で変化させる。
な遅延回路を介在させることが考えられる。この遅延回
路は、分配器11によりOFDM信号をα:1−αの割
合で分配し、α側の信号を遅延器(遅延量τd)12で
遅延させ、1−α側の信号と加算器13で加算出力する
ようにしたものである。この場合、その送信局からの送
信信号の周波数振幅特性は(2)式で表され、また、サ
ービスエリア内の受信地点における合成電界の周波数振
幅特性は(3)式で表される。
力周波数振幅特性を図3に示すように変化させる(図3
において、n=2、α=0.5、τd=1.0×10-6
とする)。これにより、各送信設備TX1,TX2のサ
ービスエリアが重なる領域での受信信号の周波数振幅特
性は、図4に示すように大きく生じていたディップが図
5に示すように許容範囲内まで改善される(図4及び図
5において、α=0.5、τ1=τd=1.0×10-6
とし、図4ではn=2、図5ではn=3とする)。
表現を示す。すなわち、2つの送信設備TX1,TX2
から同一のOFDM信号が送信されるとき、ディップが
発生する周波数では、図1(b)に示したように互いに
完全に搬送波が打ち消し合う。これに対し、本発明の構
成によれば、図6(b)に示すように送信設備TX2の
遅延回路の出力に対応するベクトルが追加されるので、
完全に打ち消されることがなくなる。
い範囲にみられることを示している。すなわち、図7
(a)に示す送信設備TX1,TX2の各送信エリアの
電界強度がほぼ等しい境界部分を見ると、各送信設備T
X1,TX2の送信電力の和が従来方式と本発明の方式
とで等しいとすれば、従来方式では図7(b)に示すよ
うに誤り率が全体的に1.00E-02 を越えてしまう
が、本発明の方式によれば、図7(c)に示すように全
体的に1.00E-02 を下回るようになり、ほぼ完全に
受信不能地域をなくすことができるようになる。
材情報をOFDM変調して放送局へ無線伝送するテレビ
ジョン素材伝送システムでは、OFDM信号がビル等に
より反射され、多数のOFDM信号となって受信局に到
達する。このとき、同一のOFDM信号が同レベルで受
信され、上記のOFDM伝送システムと同様の問題を生
じる。
なわち、OFDM信号の反射波、回折波はそれぞれOF
DM送信源とみなすことができるので、少なくともいず
れかの反射波、回折波の周波数振幅特性か周波数位相特
性の少なくともいずれか一方を制御すれば、受信不能地
域をなくすことができる。
8(a)は、カメラを搭載した中継車が送信アンテナT
Xから撮影したテレビジョン素材のOFDM信号を送出
し、ビルの谷間にある受信アンテナRXにより受信する
様子を示している。このとき、中継車の送信アンテナT
Xから送信されたOFDM信号は、ビルによって反射、
回折され、多数のOFDM信号となって受信アンテナT
Xに到達する。
(b)に示すようなダイバーシティ送信の構成とする。
テレビジョン信号は、符号器14でベースバンドデジタ
ル信号に変換され、OFDM変調器15でOFDM変調
された後、IF分配器16で2分配される。
部171でそのまま電力増幅された後、第1の送信アン
テナ181から送出される。また、他方のOFDM信号
は、フィルタ(例えば図2の構成)19により周波数振
幅特性、周波数位相特性の少なくともいずれか一方が制
御された後、第2の送信高周波部172で電力増幅さ
れ、第2の送信アンテナ182から送出される。
被伝送OFDM信号を2つ以上に分配し、いずれかのO
FDM信号の周波数振幅特性か周波数位相特性の少なく
ともいずれか一方を制御してダイバーシティ送信するよ
うにした結果、送信エリア内のどの地点で受信しても、
いずれかの反射波、回折波の周波数振幅特性か周波数位
相特性の少なくともいずれか一方が制御されているの
で、図8(c)に示すように到来波が互いに打ち消し合
って大きな周波数ディップが発生することを防止するこ
とができる。
したダイバーシティ送信の場合の構成を示しているが、
ベースバンド段、RF段で分岐したダイバーシティ送信
でも同様な効果が得られることはいうまでもない。
ステレビジョンカメラから撮影したテレビジョン信号を
OFDM変調し無線伝送するワイヤレスカメラシステム
においても適用できる。
されるOFDM信号はスタジオ内の壁や舞台装置等によ
り多数反射されて受信アンテナに到達する。このとき、
カメラ装置の位置によっては、OFDM信号が互いに打
ち消し合って受信不能となる。
を、被伝送OFDM信号を2つ以上に分配してダイバー
シティ送信を行う構成とし、いずれか一方の送信信号の
周波数振幅特性か周波数位相特性の少なくともいずれか
一方を制御する。これにより、ず8(a)に示した中継
車によるテレビジョン素材伝送システムの場合と同様
に、受信不能エリアをなくすことができる。但し、2局
以上の送信設備において本手法を適用するときは、それ
らの送信信号の周波数特性が等しくならないように制御
することが必要である。
性、周波数位相特性の制御は、図9(a)〜(d)に示
すフィルタをOFDM信号の送信経路に挿入することで
実現できる。
周波数位相特性のみをもつオールパスフィルタ21によ
り制御する構成を示している。同図(b)はOFDM送
信信号の伝送経路において、遅延器(遅延量τd)22
による遅延波を加算器23でもとのOFDM信号に合成
することで制御する構成を示している。同図(c)はO
FDM送信信号の伝送経路において、遅延器(遅延量2
τd)24による遅延波及び遅延器(遅延量τd)25
による波を、加算器26でインバータ27により反転さ
れた前置波(時間的に先行している波)とのOFDM信
号に合成することで制御する構成を示している。同図
(d)はOFDM送信信号の伝送経路において、遅延器
28,29により2波以上の遅延波を加算器30でもと
のOFDM信号に合成することで制御する構成を示して
いる。
送システムにも適用可能である。図10は、(a)に示
す親局の送信アンテナTXから送出されるOFDM信号
(周波数f1)を(b)に示す子局で受信して再送信す
る中継送信システムの構成を示している。
DM信号を受信する受信アンテナRXと、この受信アン
テナRXで受信したOFDM信号を同一周波数fで送信
する送信アンテナTXを備える。このような同一周波数
再送信局では、自局の送信信号が受信アンテナに回り込
むことによって、等価的に図11に示すように遅延器3
1、加算器32及び増幅器33によるフィードバック回
路が構成され、送受信アンテナの取り付け位置、方向、
アンテナ指向性を調節することで、受信アンテナRXに
回り込むOFDM信号の強度と遅延時間を調整すること
ができる。また、受信信号を増幅して送信するまでの信
号経路にフィルタを挿入することでも調整できることは
いうまでもない。
局からのOFDM信号が同一の強度で到達する地域であ
っても、子局の送信出力がその受信系への回り込みによ
って周波数振幅が変化しているため、完全に互いに打ち
消し合うことはなくなり、OFDM信号を受信可能とな
る。
ィルタを用いるものとして説明したが、いずれかの送信
局、送信設備、送信装置に対して、送信データのマッピ
ングの位相か振幅の少なくともいずれか一方を制御する
ことでOFDM送信信号の周波数振幅特性か周波数位相
特性の少なくともいずれか一方を制御することも可能で
ある。
ア内において、受信不能となる地域を生じないOFDM
伝送システム及びOFDM送信装置を提供することがで
きる。
ベクトル表現図。
振幅フィルタの一例を示すブロック図。
幅特性の一例を示す周波数特性図。
数振幅特性を示す周波数特性図。
振幅特性を示す周波数特性図。
クトル表現図。
広い範囲にみられることを示す図。
ステムの構成を示す概念図。
すブロック図。
ステムに適用した場合の構成を示す概念図。
すブロック図。
界強度のほぼ等しい2波が遅延時間を伴って受信された
地域の合成電界の周波数特性を示す周波数特性図。
界強度のほぼ等しい3波が遅延時間を伴って受信された
地域の合成電界の周波数特性を示す周波数特性図。
システムで受信不能地域が生じる様子を示す図。
Claims (10)
- 【請求項1】 直交周波数分割多重方式によるOFDM
信号を伝送するOFDM伝送システムにおいて、 前記OFDM信号を互いに異なる地点から同一周波数で
略同時に送信し、互いに隣接する送信エリアが一部重複
する複数のOFDM送信手段を備え、 前記複数のOFDM送信手段の重複する送信エリア内で
到来波が互いに打ち消し合うことによる受信不能地域が
生じないように、前記複数のOFDM送信手段の少なく
とも1つの伝送経路に振幅フィルタ、位相フィルタの少
なくともいずれか一方を介在させ、当該フィルタにより
送信信号の周波数振幅特性か周波数位相特性の少なくと
もいずれか一方を制御することを特徴とするOFDM伝
送システム。 - 【請求項2】 直交周波数分割多重方式によるOFDM
信号を互いに異なる地点から同一周波数で略同時に送信
し、互いに隣接する送信エリアが一部重複するOFDM
伝送システムに用いられ、 自己の送信エリアと他の送信エリアとが重複する地域で
到来波が互いに打ち消し合うことによる受信不能が生じ
ないように、送信経路に振幅フィルタ、位相フィルタの
少なくともいずれか一方を介在させ、当該フィルタによ
り送信信号の周波数振幅特性か周波数位相特性の少なく
ともいずれか一方を制御することを特徴とするOFDM
送信装置。 - 【請求項3】 前記OFDM伝送システムが、複数の送
信局を互いに隣接する放送サービスエリアが一部重複す
るように設置し、各送信局から同一周波数、同一内容の
OFDM放送信号を送信するOFDM放送ネットワーク
システムであるとき、前記複数の送信局の少なくともい
ずれかに設けられることを特徴とする請求項2に記載の
OFDM送信装置。 - 【請求項4】 直交周波数分割多重方式によるOFDM
信号を互いに異なる地点から同一周波数で略同時に送信
し、互いに隣接する送信エリアが一部重複するOFDM
伝送システムに用いられ、他のOFDM送信地点からの
OFDM信号を受信し、その周波数と同一の周波数を用
いて受信したOFDM信号を再送信する中継用のOFD
M送信装置において、 前記再送信するOFDM送信信号が自局の受信アンテナ
に回り込む量を調整することによって、前記OFDM送
信信号の周波数振幅特性か周波数位相特性の少なくとも
いずれか一方を制御する ことを特徴とするOFDM送信
装置。 - 【請求項5】 任意の地点からテレビジョン素材情報を
OFDM変調して無線で送信するテレビジョン素材送信
設備に適用されるとき、その送信設備に組み込まれるこ
とを特徴とする請求項2に記載のOFDM送信装置。 - 【請求項6】 ワイヤレステレビジョンカメラから撮影
したテレビジョン信号をOFDM変調して無線で送信す
るワイヤレスカメラ装置に適用されるとき、そのカメラ
装置内に組み込まれることを特徴とする請求項2に記載
のOFDM送信装置。 - 【請求項7】 直交周波数分割多重方式によるOFDM
信号を互いに異なる地点から同一周波数で略同時に送信
し、互いに隣接する送信エリアが一部重複するOFDM
伝送システムに用いられ、 自己の送信エリアと他の送信エリアとが重複する地域で
到来波が互いに打ち消し合うことによる受信不能が生じ
ないように、送信データのマッピングの位相か振幅の少
なくともいずれか一方を制御することで前記OFDM送
信信号の周波数振幅特性か周波数位相特性の少なくとも
いずれか一方を制御することを特徴とするOFDM送信
装置。 - 【請求項8】 前記フィルタは、前記伝送経路中のOF
DM送信信号から遅延波を生成する遅延手段と、この手
段で得られた遅延波を元のOFDM送信信号に合成する
合成手段とを備えることを特徴とする請求項1に記載の
OFDM送信装置。 - 【請求項9】 前記フィルタは、前記伝送経路中のOF
DM送信信号から遅延波及び前置波を生成する遅延波・
前置波生成手段と、この手段で得られた遅延波及び前置
波を合成する合成手段とを備えることを特徴とする請求
項1に記載のOFDM送信装置。 - 【請求項10】 前記フィルタは、前記伝送経路中のO
FDM送信信号から互いに遅延時間の異なる複数の遅延
波を生成する遅延波生成手段と、この手段で生成される
複数の遅延波を合成する合成手段とを備えることを特徴
とする請求項1に記載のOFDM送信装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8338238A JP2818153B2 (ja) | 1996-12-18 | 1996-12-18 | Ofdm伝送システムとofdm送信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8338238A JP2818153B2 (ja) | 1996-12-18 | 1996-12-18 | Ofdm伝送システムとofdm送信装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10178410A JPH10178410A (ja) | 1998-06-30 |
JP2818153B2 true JP2818153B2 (ja) | 1998-10-30 |
Family
ID=18316232
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8338238A Expired - Lifetime JP2818153B2 (ja) | 1996-12-18 | 1996-12-18 | Ofdm伝送システムとofdm送信装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2818153B2 (ja) |
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JP4663087B2 (ja) * | 2000-09-21 | 2011-03-30 | マスプロ電工株式会社 | 地上波デジタル放送用ギャップフィラー |
JP4907524B2 (ja) * | 2005-05-30 | 2012-03-28 | パナソニック株式会社 | マルチキャリア通信における無線通信基地局装置および無線通信方法 |
US20070177492A1 (en) * | 2006-01-27 | 2007-08-02 | Qualcomm Incorporated | Methods and tools for expanding coverage of an ofdm broadcast transmitter via transmit timing advance |
Family Cites Families (3)
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JPS6338430U (ja) * | 1986-08-28 | 1988-03-12 | ||
JPH03230631A (ja) * | 1990-02-05 | 1991-10-14 | Mitsubishi Electric Corp | 中波同一周波放送方法 |
-
1996
- 1996-12-18 JP JP8338238A patent/JP2818153B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH10178410A (ja) | 1998-06-30 |
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