JP3648512B2 - 衛星放送システム、ギャップフィラー装置、監視装置、補助装置及び衛星放送方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、放送衛星または通信衛星を使用して地上のサービスエリアに向け情報を送信するシステムに係わり、特に山やビルなどの陰になるエリアでも情報を確実に受信できるようにするギャップフィラー機能を備えた衛星放送システムとそのギャップフィラー装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、通信ニーズの増大と通信技術の発展に伴い種々の通信システムが開発されており、その中に放送衛星や通信衛星を利用した衛星放送システムがある。衛星放送システムの利点は、地上に大がかりなインフラを整備しなくても広範囲のサービスエリアに対し情報放送サービスを提供できることである。
【０００３】
ところで、この種のシステムの課題の一つに衛星からの直接波を受信できないビル陰などへの対策がある。これに対し従来では、例えば高層ビルの屋上や鉄塔に口径の大きな共同アンテナを設置し、この共同アンテナにより衛星からの無線信号を受信して増幅し、この受信無線信号を同軸ケーブルや光ケーブルを介してビル陰の各ユーザの受信装置に配信するようにしている。このようにすれば、衛星からの無線信号を受信することができないビル陰などのユーザでも、衛星からの伝送情報をもれなく受信することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような共同受信設備は、対象となる各ユーザに対しもれなくケーブルを敷設しなければならないため大掛かりな工事と費用が必要となる。また最近、衛星放送システムを使用して固定局ばかりでなく移動局に対しても情報を伝送することが提唱されている。この場合、ビル陰にいるユーザが固定局であれば、先に述べた共同受信設備により衛星からの情報を受信させることが可能である。しかし、ビル陰に入った移動局に対しては同軸ケーブルや光ケーブルを敷設することができないため、衛星からの情報を受信させることができず、対策が切望されている。
【０００５】
この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、衛星からの無線信号を直接受信できないビル陰などのエリアにおいて、大掛かりな設備を設けることなく、固定局ばかりでなく移動局に対しても確実に受信させることができるようにし、これにより安価で効果的なギャップフィラーを実現できる衛星放送システムとそのギャップフィラー装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためにこの発明の衛星放送システムは、衛星で中継された放送信号を受信し、この受信放送信号を前記サービスエリア内で前記衛星からの放送信号を受信不可能なエリアに対し無線送信するギャップフィラー装置を備えたものである。
【０００７】
このようにすることで、衛星からの無線信号はギャップフィラー装置で受信されたのちビル陰などに対し無線により再送信される。このため、ビル陰の各ユーザに対し同軸ケーブルや光ケーブルを敷設する必要がないので、比較的簡単かつ安価に実現できる。また、ビル陰などにおいては固定局ばかりでなく移動局に対しても衛星からの情報を受信させることが可能となる。さらに、ギャップフィラー装置からは無線信号が同一周波数で送信されるので、ユーザは衛星からの直接波を受信する受信装置を持つだけでギャップフィラー装置からの無線信号も受信することができる。
【０００８】
また、前記ギャップフィラー装置は、指向性アンテナにより、受信放送信号を上記サービスエリア内で衛星からの放送信号を受信不可能なエリアへ指向性を持たせて無線送信することを特徴としている。
このようにすることで、衛星からの無線信号を直接受信できるエリアのユーザが、ギャップフィラー装置から再送信された無線信号により干渉を受ける不具合を低減することができる。
【０００９】
また、衛星が赤道上空の静止軌道に配置された静止衛星である場合には、ギャップフィラー装置から受信放送信号を東西方向に指向性を持たせて無線送信するとよい。
一般に赤道上空の静止軌道に配置されている静止衛星から無線信号を送信した場合、地上においてはビルなどの障害物の北側に電波の陰ができる。このため、例えばオフィス街や繁華街などのように多数のビルが並んでいるエリアにおいては、ギャップフィラー装置から東西方向へ指向性を持たせて無線信号を再送信すれば、ビル街の北側の陰を効果的にカバーすることが可能となる。
【００１０】
また、地上放送局および前記衛星の少なくとも一方において、放送信号を所定の拡散符号によりスペクトル拡散変調して送信し、ギャップフィラー装置において、上記衛星から送信されたスペクトル拡散変調された放送信号を受信して、この受信した放送信号を上記サービスエリア内で上記衛星からの放送信号を受信できないエリアに向け無線送信することも特徴としている。
【００１１】
このようにすることで、衛星から送信された直接放送信号とギャップフィラー装置が送信した中継放送信号とが干渉を起こす心配はなくなる。このため、衛星からの直接放送信号を受信できるエリアとギャップフィラー装置からの中継放送信号を受信できるエリアとの境界付近に存在する受信装置であっても、干渉の影響を受けずに受信品質を高く保持することができる。
【００１２】
一方、この発明のギャップフィラー装置は、衛星から送信された放送信号を受信するための第１のアンテナと、この第１のアンテナにより受信された放送信号を少なくとも増幅して当該受信放送信号と同一周波数からなる送信放送信号を出力するための無線回路部と、この無線回路部から出力された送信放送信号を、前記サービスエリア内で前記衛星からの放送信号を受信不可能なエリアに対し無線送信するための第２のアンテナとを具備したことを特徴とするものである。
【００１３】
このようなギャップフィラー装置を使用することにより、先に述べたようにビル陰の各ユーザに対し同軸ケーブルや光ケーブルを敷設することなく比較的簡単かつ安価に衛星からの情報を受信させることができ、しかも固定局ばかりでなく移動局に対しても衛星からの情報を受信させることができる。さらに、ビル陰へ送信する中継放送信号を衛星からの直接放送信号と同一周波数で送信しているので、ユーザは衛星からの直接波を受信する受信装置を持つだけでギャップフィラー装置からの中継放送信号も受信することができる。
【００１４】
また、この発明の他の衛星放送システムは、同一の衛星軌道上に所定の距離を隔てて第１および第２の衛星を配置し、これら第１および第２の衛星から同一のサービスエリアに対し同一の放送信号を相互に同期をとって送信するようにしたものである。
【００１５】
このようにすることで、サービスエリア内のユーザに対し、同一の放送信号が位置の異なる２つの衛星から送られることになる。このため、例えばビル陰などのように、一方の衛星からの放送信号を直接受信できないエリアに存在する局でも、他方の衛星からの放送信号を受信することが可能となり、これにより結果的に先に述べたギャップフィラー装置を設けた場合と同様の効果を奏することができる。
【００１６】
また同一軌道上に予備機が配置されている場合には、この予備機を第２の衛星として使用する。このようにすると、ビル陰などの対策のために新たな衛星を打ち上げる必要がなく、安価なシステムが提供できる。
【００１７】
さらにこの発明の衛星放送システムは、衛星において、地上放送局から送信された放送信号を互いに周波数の異なる第１および第２の放送信号に変換してそれぞれ無線送信するようにし、ギャップフィラー装置は、上記衛星から送信された第２の放送信号を受信してこの第２の放送信号を前記第１の放送信号と同一周波数の第３の放送信号に変換し、この第３の放送信号をサービスエリア内で上記衛星からの第１の放送信号を受信不可能なエリアに向け無線送信することを特徴としている。
【００１８】
このようにすることで、ギャップフィラー装置では、衛星から受信する第２の放送信号と自装置が送信する第３の放送信号との周波数が異なることになるので、送信波の受信波への回り込みを容易に防止することができる。
【００１９】
さらに、放送受信装置に、衛星から送信された第１の放送信号およびギャップフィラー装置が送信した第３の放送信号をそれぞれ受信して合成する手段を持たせるとよい。このようにすると、放送受信装置では、衛星からの第１の放送信号とギャップフィラー装置からの第３の放送信号との両方を受信できる場所に存在するときに、より高品質の受信が可能となる。
【００２０】
さらに、上記衛星の変換手段において、地上放送局から送信された放送信号をＳバンドの第１の放送信号とＳバンドより高周波域の第２の放送信号に変換し、第１の放送信号を前記放送受信装置向けの信号として送信するとともに、前記第２の放送信号を前記ギャップフィラー装置向けの信号として送信するとよい。
【００２１】
このようにすると、放送受信装置ではＳバンドの放送信号を受信すればよいので、パラボラアンテナなどの大型のアンテナを使用することなく簡易な設備で受信することが可能となる。このため、ユーザは小形で安価な放送受信装置を使用することができ、ポータビリティを犠牲にすることなくしかも安価な設備で放送を受信することが可能となる。これに対しギャップフィラー装置では、例えばＫｕまたはＫａバンドの放送信号を受信することになるため、パラボラアンテナを有する受信設備が必要となり、さらにＫｕまたはＫａバンドからＳバンドへの周波数変換機能が必要となるが、ギャップフィラー装置はシステムの設備の一部であるため、ユーザの負担にはならず大きな問題とはならない。
【００２２】
さらにこの発明の衛星放送システムは、地上放送局が衛星に向け送信する第１の放送信号と同一内容の第２の放送信号を地上網を介して伝送する地上網伝送手段と、この地上網伝送手段により伝送された第２の放送信号を受信して、この受信した第２の放送信号を前記衛星が送信する放送信号と同一周波数帯域の第３の放送信号に変換し、この第３の放送信号を前記サービスエリア内で前記衛星からの放送信号を受信不可能なエリアに向け無線送信するギャップフィラー装置とを備えたことを特徴とするものである。
【００２３】
またこの発明のギャップフィラー装置は、地上放送局が前記衛星に向け送信する放送信号と同一内容の第２の放送信号を、地上網を介して前記地上放送局から受信するための地上網受信手段と、この地上網受信手段により受信された第２の放送信号を前記衛星が送信する放送信号と同一周波数帯域の第３の放送信号に変換する変換手段と、この変換手段により得られた第３の放送信号を、前記サービスエリア内で前記衛星からの放送信号を受信不可能なエリアに向け無線送信する送信手段とを備えたことを特徴とする。
【００２４】
このようなシステムおよびギャップフィラー装置を使用することで、立地条件などによりギャップフィラー装置を衛星からの直接放送信号を受信できる場所に設置できない場合でも、衛星からの放送信号を直接受信できない不感エリアを確実にカバーすることができる。
【００２５】
さらに、ギャップフィラー装置を、衛星から送信された放送信号を受信するための衛星受信手段と、地上放送局が前記衛星に向け送信する放送信号と同一内容の第２の放送信号を地上網を介して受信するための地上網受信手段と、この地上網受信手段により受信された第２の放送信号を前記衛星から送信される放送信号と同一周波数帯域の第３の放送信号に変換するための変換手段と、前記衛星受信手段により受信された放送信号と、前記変換手段により得られた第３の放送信号のうちのいずれか一方を選択して、前記サービスエリア内で前記衛星からの放送信号を受信不可能なエリアに向け無線送信する選択送信手段とを備えるように構成する。
【００２６】
このようにすると、１台のギャップフィラー装置に、衛星からの放送信号を受信して中継送信する機能と、地上網を介して送られた放送信号を受信して中継送信する機能とをそれぞれ持たせることができ、これにより１台のギャップフィラー装置を用意するだけで、ギャップフィラー装置の設置条件に応じて上記各機能を選択的に使用することができる。
【００２７】
また上記選択送信手段において、衛星受信手段により所定レベル以上の放送信号が受信されるか否かを判定し、受信されると判定された場合には衛星受信手段により受信された放送信号を選択して前記受信不能エリアへ無線送信し、一方受信されないと判定された場合には前記変換手段により得られた第３の放送信号を前記受信不能エリアに向け無線送信する。
【００２８】
このようにすれば、衛星からの放送信号を直接受信できるか否かに応じて、各機能を自動的に選択することができ、保守設定などの作業を容易にすることができる。
【００２９】
またこの発明の衛星放送システムは、ギャップフィラー装置に加え、このギャップフィラー装置に対し通信回線を介して接続される監視装置を具備し、上記ギャップフィラー装置に、自装置の動作状態を表すモニタ情報を生成してこのモニタ情報を前記通信回線を介して前記監視装置へ送信するモニタ情報送信手段を備え、かつ監視装置には、上記ギャップフィラー装置から通信回線を介して伝送されたモニタ情報を受信し、この受信したモニタ情報を基に上記ギャップフィラー装置の動作状態を監視するための所定の処理を行う手段を備えることを特徴とする。
【００３０】
このようなシステムであれば、ギャップフィラー装置の動作状態を例えば監視センタにおいて集中管理することが可能となり、これにより障害に対し迅速な対応が可能となる。
【００３１】
上記モニタ情報の監視方式としては次のようなものが考えられる。すなわち、第１の方式は、監視装置から、定期的或いは必要時に通信回線を介してギャップフィラー装置に対しモニタ情報の送信要求を送信し、ギャップフィラー装置において、モニタ情報を蓄積しておき、上記監視装置から送信要求が到来するごとに前上記蓄積されたモニタ情報を読み出して監視装置へ送信するものである。この方式であれば、ギャップフィラー装置が多数ある場合でも、これらのギャップフィラー装置のモニタ情報を効率的に監視センタに収集することができる。
【００３２】
また第２の方式は、ギャップフィラー装置において、自装置の動作状態を監視し、自装置の動作状態に異常が発生したことが検出された場合にその内容を表すモニタ情報を通信回線を介して監視装置へ送信するものである。この方式によれば、ギャップフィラー装置で障害が発生した場合に、その情報を即時監視センタに通知することができる。
【００３３】
さらにギャップフィラー装置において、自装置の動作状態に異常が発生したことが検出された場合に、その旨のメッセージ情報を生成してこのメッセージ情報を自装置がカバーしているエリアの放送受信装置に向け送信するようにしてもよい。このようにすると、ギャップフィラー装置が例えば衛星からの放送信号を受信できなくなった場合や、自装置に障害が発生して中継放送を行えなくなった場合に、放送受信装置にその旨のメッセージを送信して表示させることができる。この結果ユーザは受信ができない理由を明確に知ることができる。
【００３４】
さらにこの発明の衛星放送システムは、ギャップフィラー装置に加え、受信不能エリア内においてギャップフィラー装置から送信された受信放送信号を受信する機能を有したモニタ用受信装置と、このモニタ用受信装置に対し通信回線を介して接続された監視装置とを具備する。そして、ギャップフィラー装置において、自装置の動作状態を表すモニタ情報を生成してこのモニタ情報を受信放送信号に含めて無線送信し、モニタ用受信装置では、上記ギャップフィラー装置から送信された中継放送信号を受信してその中からモニタ情報を抽出するとともに、上記中継放送信号の受信状態を検出し、この受信状態の検出情報および上記抽出されたモニタ情報を通信回線を介して監視装置へ送信するようにし、監視装置は、モニタ用受信装置から通信回線を介して伝送されたモニタ情報および検出情報を受信し、この受信したモニタ情報および検出情報を基にギャップフィラー装置の動作状態を監視するための所定の処理を行うようにしたことを特徴とするものである。
【００３５】
このようなシステムであれば、不感エリアの任意の場所にモニタ用受信装置を設置することでギャップフィラー装置からの放送信号の受信状態を直接的に観測することができ、この観測結果をギャップフィラー装置自身が送信したモニタ情報とともに監視センタへ送ることができる。このため、より実状に即した監視を行うことができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
この衛星放送システムは、複数の地上放送局（ＶＳＡＴ）ＢＣ１，ＢＣ２またはフィーダリンク局と、静止衛星ＳＡＴ１と、衛星追跡管制局ＳＴＣＣとを備えている。
【００３７】
地上放送局（ＶＳＡＴ）ＢＣ１，ＢＣ２またはフィーダリンク局は、各放送事業者により作成・編集された番組情報を、Ｋａバンド（２６．５〜４０ＧＨｚ）またはＫｕバンド（１２．５〜１８ＧＨｚ）の上り伝送路を介して静止衛星ＳＡＴ１へ送信する。
【００３８】
静止衛星ＳＡＴ１は、例えば２．５ｍ級の口径を有するＫａバンド或いはＫｕバンド用アンテナと、１５ｍ級の口径を有するＳバンド（例えば２．６ＧＨｚ）用アンテナとを備えている。そして、上記各放送局（ＶＳＡＴ）ＢＣ１，ＢＣ２またはフィーダリンク局から多重送信された放送信号を、上記ＫａまたはＫｕバンド用アンテナで受信・増幅したのちＳバンドの信号に変換する。そして、この変換された放送信号を上記Ｓバンド用アンテナからＳバンドの下り伝送路を介してサービスエリアに向け送信する。なお、上記静止衛星ＳＡＴ１に搭載する上り伝送用のアンテナの口径は２．５ｍ級より小さいものでもよく、またＳバンド用アンテナの口径についても１５ｍ級に限らず８ｍ級であってもよい。
【００３９】
なお、衛星追跡管制局ＳＴＣＣは、静止衛星ＳＡＴ１の動作状態を監視し制御するものである。
【００４０】
サービスエリアでは、例えばオフィスや家庭に固定的に設置された放送受信装置（図示せず）や、車載或いは携帯型の移動可能な放送受信装置ＭＳが、上記静止衛星ＳＡＴ１からＳバンドの下り伝送路へ送信された放送信号を受信する。なお、上記Ｓバンドの下り伝送路では、６４〜２５６Ｋbps／チャネルの伝送速度を有する複数のチャネルが最大９００チャネル多重化される。また、各チャネルにより映像信号を伝送する場合には映像符号化方式としてＭＰＥＧ４（moving picture experts group 4）が用いられる。
【００４１】
ところで、この第１の実施形態のシステムでは、高層ビルの屋上等にギャップフィラー装置ＧＦａを設置している。ギャップフィラー装置ＧＦａは、静止衛星ＳＡＴ１からの放送信号を受信し増幅したのち、この受信した放送信号を同一周波数を保持したまま、上記静止衛星ＳＡＴ１からの放送信号を受信できないビル陰などのエリアに向け再送信するもので、例えば次のように構成される。
【００４２】
図２はその構成を示す回路ブロック図である。すなわち、静止衛星ＳＡＴ１から送信された放送信号は、受信アンテナ１１で受信されたのち入力フィルタ１２に入力され、ここで所定の伝送帯域のみが選択されたのち、低雑音増幅器１３で増幅される。そして、この増幅された放送信号は、電力増幅器１４で増幅され、さらに出力フィルタ１５で所定の伝送帯域に帯域制限されたのち、送信アンテナ１６からビル陰など静止衛星ＳＡＴ１からの直接波が届かない不感エリアに向け送信される。ここで、上記出力アンテナ１６には指向性アンテナが使用され、これにより上記放送信号の送信範囲を上記静止衛星ＳＡＴ１からの直接波が受信できない不感エリアに限定している。
【００４３】
このような構成であるから、複数の放送局ＢＣ１，ＢＣ２またはフィーダリンク局から送信された放送信号は、Ｋａ或いはＫｕバンドの上り伝送路を介して静止衛星ＳＡＴ１に送られたのち、この静止衛星ＳＡＴ１からＳバンドの下り伝送路を介してサービスエリアに向け送信され、サービスエリア内に存在する放送受信装置ＭＳで受信される。このとき、静止衛星ＳＡＴ１には１５ｍ級の大口径のＳバンド用アンテナが搭載されており、しかもＳバンドは降雨減衰の影響を受け難いという性質を持っているので、各放送受信装置ＭＳでは放送信号が十分に大きな受信電界強度で受信される。このため、放送受信装置ＭＳでは小型のロッドアンテナや平面アンテナを使用することにより放送信号を受信可能である。
【００４４】
ところが、ビル陰などのように静止衛星ＳＡＴ１からの直接波を受信できない不感エリアに存在する放送受信装置ＭＳでは、上記放送信号を直接受信することができない。しかし、上記静止衛星ＳＡＴ１から送信された放送信号は、ギャップフィラー装置ＧＦａにおいて受信されたのち、上記ビル陰の不感エリアに向け中継送信される。このため、ビル陰にいる放送受信装置ＭＳにおいても放送信号を受信することが可能となる。
【００４５】
このとき、上記ギャップフィラー装置ＧＦａから中継送信される放送信号の周波数は、静止衛星ＳＡＴ１から送られる放送信号と同一に設定されている。このため放送受信装置ＭＳは、ビル陰にいる場合でも、特別な受信装置を使用することなく静止衛星ＳＡＴ１からの放送信号を受信する受信装置さえあれば、ギャップフィラー装置ＧＦａからの放送信号を受信することができる。
【００４６】
しかも、ギャップフィラー装置ＧＦａからビル陰の不感エリアに対しては、指向性アンテナを用いることで放送範囲を限定して放送信号を送信している。このため、ギャップフィラー装置ＧＦａから送信する信号の周波数を、静止衛星ＳＡＴ１から送られる信号周波数と同一に設定しているにも拘わらず、上記ビル陰となる不感エリアの周辺で静止衛星ＳＡＴ１からの信号にギャップフィラー装置ＧＦａの送信信号が干渉する心配は少なく、これにより放送受信装置ＭＳはどのエリアにいる場合でも放送信号を高品質に受信することができる。
【００４７】
（第２の実施形態）
一般に、赤道上空の静止軌道上に配置されている静止衛星から無線信号を送信した場合、地上においてはビルなどの障害物の北側に電波の陰ができる。この発明の第２の実施形態は、この点に着目し、多数のビルが並んでいるエリアにおいて、ギャップフィラー装置から東西方向へ指向性を持たせて放送信号を中継送信するようにしたものである。
【００４８】
図３および図４はこの実施形態を説明するための図である。すなわち、繁華街やオフィス街のように道路に沿ってビルが林立している場所では、これらのビルによりその北側に、静止衛星ＳＡＴ１からの無線信号を直接受信できない不感エリアが図３中の斜線で示すように東西方向に帯状に形成される。
【００４９】
そこで、この実施形態では、例えば大きな交差点などのように静止衛星ＳＡＴ１からの放送信号を直接受信できる位置にギャップフィラー装置ＧＦｂを設置する。その設置手段としては、例えば舗道上に支柱４５を立設し、この支柱４５上にギャップフィラー装置ＧＦｂを固定することにより行われる。
【００５０】
ギャップフィラー装置ＧＦｂは、低雑音増幅器や電力増幅器などの送受信回路部を収容した本体４２を備え、この本体４２の上部に静止衛星ＳＡＴからの放送信号を受信するアンテナ４１を取り付けると共に、本体４２の相反する２つの側面部にそれぞれ再送信用のアンテナ４３，４４を取り付けたものである。これら再送信用のアンテナ４３，４４の向きは、再送信無線信号の送信方向が東西方向となるように設定される。
【００５１】
なお、歩道などに設置されている道路標識用の支柱や信号用の支柱、電信柱などの既存の支柱を利用できる場合には、専用の支柱４５を設けずに、上記既存の支柱にギャップフィラー装置ＧＦｂを設置してもよい。
【００５２】
このように本実施形態であれば、静止衛星ＳＡＴ１から送られた放送信号は、ギャップフィラー装置ＧＦｂで受信増幅されたのち、中継送信用のアンテナ４３，４４から図３および図４に示すように東西方向へ指向性を持って送信される。したがって、少数のギャップフィラー装置を設置するだけで、静止衛星ＳＡＴ１からの放送信号を直接受信できないギャップエリアを、効果的にカバーすることができる。
【００５３】
なお、ギャップフィラー装置ＧＦｂは、必ずしも本体４２に衛星受信用のアンテナ４１と再送信用のアンテナ４３，４４を一体的に取り付けたものに限ることはない。例えば、衛星受信用のアンテナ４１を取り付けた本体４２を、ビルディングの屋上などのように静止衛星ＳＡＴ１からの信号をより確実に受信できる場所に設置すると共に、中継送信用のアンテナ４３，４４を交差点に設置されている標識用の支柱や信号機用の支柱、電信柱などに取り付け、これら本体４２と再送信用のアンテナ４３，４４との間を同軸ケーブルを介して接続する。このようにすると、本体４２と再送信用のアンテナ４３，４４との間の接続が若干面倒になるが、受信性能の高いギャップフィラー装置を提供できる。なお、上記アンテナ４３，４４としては小型のパッチアンテナを使用可能である。
【００５４】
また、広範囲の帯状不感エリアをカバーする場合には、例えば図５に示すようにギャップフィラー装置ＧＦｃをビルディングの屋上のような高所に設置し、この屋上から不感エリアに対し指向性を持って送信するようにするとよい。図５はこの構成により数十キロメートルから数キロメートルの不感エリアをカバーするようにした場合を示す。
【００５５】
なお、不感エリアの形状によっては、例えば図６に示すように鉄塔などにギャップフィラー装置ＧＦｄを設置して、このギャップフィラー装置ＧＦｄから無指向性アンテナを使用して放送信号を中継送信するようにしてもよい。このようにすると、広範囲の円形状の不感エリアをカバーすることができる。
【００５６】
（第３の実施形態）
この発明の第３の実施形態は、地上放送局から衛星に向け送信する複数のチャネル信号をＣＤＭ（Code Division Multiplex）方式により多重化し、ギャップフィラー装置においては衛星を介して到来した上記ＣＤＭ多重放送信号を増幅してビル陰などのギャップエリアへ中継送信するようにしたものである。
【００５７】
図７は、地上放送局ＢＣ１，ＢＣ２における送信部の構成を示す回路ブロック図である。図示しない回路で編集された複数の番組（図ではＮ番組）の放送信号はそれぞれ変調器５１〜５ｎに入力される。これらの変調器５１〜５ｎではそれぞれ、上記放送信号が拡散コード発生器６１〜６ｎからそれぞれ発生された互いに異なる拡散コードによりスペクトル拡散変調される。上記各変調器５１〜５ｎでスペクトル拡散変調された放送信号は、合成器７１で１系統の多重放送信号に合成されたのち変調器７２に入力される。この変調器７２では、上記多重放送信号がＱＰＳＫ或いはＱＡＭ方式等のディジタル変調方式によりさらに変調される。そして、この変調された多重化放送信号は、送信機７３でＫａまたはＫｕバンドの無線信号に周波数変換され、さらに所定の送信電力に増幅されたのち、アンテナ７４から静止衛星に向け送信される。
【００５８】
静止衛星は、上記地上放送局ＢＣ１，ＢＣ２またはフィーダリンク局から送信されたＣＤＭ多重放送信号を、Ｓバンドに周波数変換しかつ所定の電力レベルに増幅したのち地上のサービスエリアに向け送信する。
【００５９】
ギャップフィラー装置は、上記静止衛星から送信されたＣＤＭ多重放送信号を受信し、この受信信号をギャップフィラー用の送信電力レベルに増幅して不感エリアに向け送信する。
【００６０】
これに対し放送受信装置ＭＳは次のように構成される。図８は放送受信装置ＭＳの構成を示す回路ブロック図である。同図において、静止衛星およびギャップフィラー装置から送信されたＣＤＭ多重放送信号は、アンテナ２１で受信されたのち受信機２２に入力される。受信機２２は上記ＣＤＭ多重放送信号のうちユーザが指定したチャネルに対応する放送信号をＲＡＫＥ受信方式により受信再生し、この再生した受信信号を音声／映像分離回路部２３に入力する。
【００６１】
音声／映像分離回路部２３は、上記再生受信信号を音声データと映像データとテキストデータなどからなる付加データとに分離し、この分離した受信音声データを音声デコーダ２４に入力すると共に、受信映像信号を映像デコーダ２６に入力し、また付加データを付加データデコーダ２８に入力する。音声デコーダ２４は、上記受信音声データを復号して音声信号を再生し、この音声信号をスピーカ２５から拡声出力する。また映像デコーダ２６は、受信映像データを例えばMPEG4方式により復号し、この復号された映像信号を液晶ディスプレイ２７に供給して表示させる。さらに付加データデコーダ２８は、テキストデータなどからなる付加データを復号して、この復号した復号データを上記映像信号とともに液晶ディスプレイ２７に表示させる。
【００６２】
ところで、上記受信機２２は次のように構成される。図９はその構成を示す回路ブロック図である。すなわち、静止衛星およびギャップフィラー装置から到来したＣＤＭ多重放送信号は、まず無線回路２８で無線周波数からベースバンド周波数にダウンコンバートされる。そして、この受信ベースバンド信号は、アナログ／ディジタル変換器（Ａ／Ｄ）２９において所定のサンプリング周期でディジタル化されたのち、サーチ受信機３０および３個のディジタルデータ復調器３１，３２，３３にそれぞれ入力される。
【００６３】
サーチ受信機３０は、地上放送局ＢＣ１，ＢＣ２から送信されたパイロット信号を受信復調するもので、基本的に次に述べる各ディジタルデータ復調器３１，３２，３３と同じ構成である。
【００６４】
データ復調器３１，３２，３３は、静止衛星から到来したＣＤＭ多重放送信号或いはギャップフィラー装置から到来したＣＤＭ多重放送信号のうちからユーザが指定したチャネルに対応する放送信号をＲＡＫＥ受信方式により復調するものである。
【００６５】
すなわち、データ復調器３１，３２，３３は、前記Ａ／Ｄ変換器２９のサンプリングクロックを基準に独自クロックを生成して、この独自クロックにより互いに独立して動作するもので、それぞれ初期捕捉部、クロック追尾部およびデータ復調部を備えている。このうちデータ復調部は、位相補償部３１１，３２１，３３１と、乗算器３１２，３２２，３３２と、ＰＮ符号発生器３１３，３２３，３３３と、アキュムレータ３１４，３２４，３３４とを備えている。
【００６６】
位相補償部３１１，３２１，３３１では、パスダイバーシチのために受信信号の位相補償が行なわれる。乗算器３１２，３２２，３３２では、上記位相補償部３１１，３２１，３３１から出力された受信信号に、ＰＮ符号発生器３１３，３２３，３３３から発生された指定チャネルに対応するＰＮ符号が乗算され、これにより上記受信信号のスペクトル逆拡散が行なわれる。アキュムレータ３１４，３２４，３３４では、上記乗算器３１２，３２２，３３２から出力された逆拡散後の受信信号の積分が行なわれ、その積分出力がシンボル合成器３４にそれぞれ入力される。
【００６７】
シンボル合成器３４は、上記各ディジタルデータ復調器３１，３２，３３から出力された受信信号の積分出力を合成してデータ成分を再生し、この再生データ成分を図８に示す音声／映像分離部２３に供給する。
【００６８】
制御部３５は、マイクロコンピュータを主制御部として備えたもので、ＲＡＫＥ受信に係わる制御機能として、パス位置検出手段と、ＰＮ符号発生制御手段とを備えている。パス位置検出手段は、サーチ受信機２で受信されたパイロット信号から、上記静止衛星ＳＡＴから到来した信号およびギャップフィラー装置から到来した信号のパス位置をそれぞれ検出する。ＰＮ符号発生制御手段は、上記パス位置の検出結果をもとに最適なＰＮアドレス値を求め、このＰＮアドレス値を上記３個のディジタルデータ復調器３１，３２，３３のＰＮ符号発生器３１３，３２３，３３３に供給する。そして、これにより各ＰＮ符号発生器３１３，３２３，３３３から発生されるＰＮ符号のチップ位相を可変制御する。
【００６９】
このような構成の放送受信装置ＭＳを用いることで、静止衛星から送られたＣＤＭ多重放送信号と、ギャップフィラー装置から再送信されたＣＤＭ多重放送信号とを、あたかもマルチパス信号を受信するようにそれぞれ受信再生して合成することができる。すなわち、静止衛星から送られたＣＤＭ多重放送信号と、ギャップフィラー装置から中継送信されたＣＤＭ多重放送信号とを、パスダイバーシチ受信することができる。このため、放送受信装置ＭＳは、静止衛星からのＣＤＭ多重放送信号とギャップフィラー装置からの中継送信信号との両方を受信できるエリアに位置する場合でも、両信号間で干渉を起こすことなく高品質の受信を行うことができる。
【００７０】
また、本実施形態によれば、静止衛星からのＣＤＭ多重放送信号とギャップフィラー装置からの中継送信信号との間の同一周波数による干渉を心配する必要がなくなるので、ギャップフィラー装置から再送信する信号の指向性を厳密に調整する必要がなくなり、これによりギャップフィラー装置の設置を簡単に行うことができる。
【００７１】
（第４の実施形態）
この発明の第４の実施形態は、同一の静止軌道上に打ち上げられた本機と予備機とからなる２機の静止衛星を所定の間隔で離間させて配置し、これらの静止衛星から同一の放送信号を互いに同期させてサービスエリアに送信することにより、本機からの放送信号を受信できないエリアにいる放送受信装置ＭＳであっても、予備機からの放送信号を受信できるようにしたものである。
【００７２】
図１０はこの実施形態に係わる衛星放送システムの概略構成図である。同図において、静止軌道上には２機の静止衛星ＳＡＴａ，ＳＡＴｂが所定の距離だけ離れて配置されている。上記各静止衛星ＳＡＴａ，ＳＡＴｂは一方が本機、他方が予備機として機能するもので、本機が正常に機能しているときにも予備機を待機状態にせず、本機と同一の放送信号を送信するようにしている。
【００７３】
このような構成であるから、例えば図７に示すようにビル等によって本機ＳＡＴａからの放送信号ＲＳａを受信できないエリアにいる移動局ＭＳでは、予備機ＳＡＴｂからの放送信号ＲＳｂを受信することができる。また反対に、予備機ＳＡＴｂからの放送信号ＲＳｂを受信できないエリアにいる移動局ＭＳは、本機ＳＡＴａからの放送信号ＲＳａを受信することができる。したがって、本実施形態によれば、地上にギャップフィラー装置を設置しなくても、ギャップエリアをなくすことが可能となる。しかも、本実施形態では既存の予備機を利用してギャップフィラー効果を実現しているので、新たな衛星を打ち上げる必要がなく、安価に実現できる利点がある。
【００７４】
（第５の実施形態）
この発明の第５の実施形態は、地上放送局またはフィーダリンク局が送信した放送信号を、静止衛星において互いに周波数の異なる放送受信装置向けの第１の放送信号と、ギャップフィラー装置向けの第２の放送信号とに周波数変換して送信し、ギャップフィラー装置では上記第２の放送信号を受信してこれを第１の放送信号と同一周波数の放送信号に変換したのち、不感エリアに向け中継送信するようにしたものである。
【００７５】
図１１は本実施形態に係わる衛星放送システムの概略構成図である。また図１２はこのシステムの静止衛星ＳＡＴ２に搭載されたトランスポンダの構成を示し、さらに図１３はギャップフィラー装置の構成を示している。
【００７６】
静止衛星ＳＡＴ２のトランスポンダでは、地上放送局ＢＣから送信されたＫｕバンドの上り放送信号ＵＬ（周波数ｆｕａ）が受信アンテナ８１で受信されたのち低雑音増幅器８２で増幅されて、信号分配器８３に入力される。信号分配器８３では、上記上り放送信号が２系統に分配される。
【００７７】
そして、一方の系統の放送信号は、第１の周波数変換器８４でＳバンドの無線周波信号（周波数ｆｓ）に周波数変換されたのち第１の電力増幅器８６により固定局や移動局ＭＳの放送受信装置が受信するに必要な送信電力レベルに増幅され、しかるのちＳバンド用の送信アンテナ８８から第１の下り放送信号ＤＬａとして地上のサービスエリアに向け送信される。
【００７８】
これに対し信号分配された他方の系統の放送信号は、第２の周波数変換器８５でＫｕバンドの無線周波信号（周波数ｆｕｂ）に周波数変換されたのち第２の電力増幅器８７でギャップフィラー装置ＧＦｅが受信するに必要な送信電力レベルに増幅され、しかるのちＫｕバンド用の送信アンテナ８９から第２の下り放送信号ＤＬｂとして送信される。なお、上記第２の下り放送信号ＤＬｂと上り放送信号ＵＬはともにＫｕバンドにより伝送されるが、その周波数は異ならせてある。例えば第２の下り放送信号ＤＬｂの周波数ｆｕｂは１４ＧＨｚに、また上り放送信号ＵＬの周波数ｆｕａは１２ＧＨｚに設定される。
【００７９】
一方ギャップフィラー装置ＧＦｅでは、上記静止衛星ＳＡＴ２から送信された第２の放送信号ＤＬｂが、アンテナ９１で受信されたのち低雑音増幅器９２により増幅され、周波数変換器９３に入力される。この周波数変換器９３では、上記受信した第２の下り放送信号がＳバンドの無線周波信号（周波数ｆｓ）に、つまり前記静止衛星ＳＡＴ２が放送受信装置向けに送信する第１の下り放送信号ＤＬａと同一周波数の無線周波信号に周波数変換される。そして、このＳバンドに周波数変換された放送信号は、電力増幅器９４によりギャップフィラーカバーエリアＧＥの大きさに対応する送信電力レベルに増幅され、しかるのち送信アンテナ９５から中継放送信号ＤＬｇとしてギャップフィラーカバーエリアＧＥへ向け送信される。
【００８０】
このような構成であるから、静止衛星ＳＡＴ２から到来する下り放送信号ＤＬｂの周波数と、ギャップフィラーカバーエリアＧＥへ向け送信する中継放送信号ＤＬｇの周波数とが異なることになるため、ギャップフィラー装置ＧＦｅでは送信中継放送信号ＤＬｇの受信アンテナへの回り込みを容易に防止して、これにより入出力間のアイソレーションを簡単かつ確実に実現することができる。
【００８１】
（第６の実施形態）
この発明の第６の実施形態は、地上放送局が静止衛星に向け送信する上り放送信号と同一内容の第２の放送信号を地上網を経由してギャップフィラー装置へ伝送し、ギャップフィラー装置においてこの地上網を介して伝送された第２の放送信号を基に、上記静止衛星から放送受信装置へ送信される下り放送信号と同一の中継放送信号を生成して、これを不感エリアに向け送信するようにしたものである。
【００８２】
図１４はその構成を示す回路ブロック図である。図示しない地上放送局は、自局が静止衛星に向け送信する上り放送信号と同一内容でかつ有線伝送用の信号フォーマットに構成された第２の放送信号を生成し、これを例えばＩＳＤＮ網などの地上公衆網ＮＷを介してギャップフィラー装置ＧＦｆに向け伝送する。
【００８３】
ギャップフィラー装置ＧＦｆは、モデムにより上記地上放送局からの第２の放送信号を受信すると、信号変換装置１０１においてこの第２の放送信号の信号フォーマットを有線伝送用のフォーマットから衛星放送用の信号フォーマットに変換する。そして、この衛星送信用の放送信号を周波数変換器１０２でＳバンドの無線周波信号に周波数変換し、さらに電力増幅器１０３で不感エリアの大きさに対応する送信電力レベルに増幅したのち、これを中継放送信号として送信アンテナ１０４からビル陰などの不感エリアに向け送信する。
【００８４】
このような構成であるから、ギャップフィラー装置を静止衛星からの下り放送信号を受信できる場所に設置できない場合でも、不感エリアに対し確実に放送信号を放送することができる。
【００８５】
なお、上記ギャップフィラー装置ＧＦｆに、上記地上公衆網ＮＷ経由で放送信号を受信して中継放送信号を生成する回路に加え、図２或いは図１３に示したような静止衛星からの下り放送信号を受信して中継放送信号に変換する回路を備える。そして、ギャップフィラー装置の設置条件に応じて、上記各回路により生成された放送信号を選択して不感エリアへ送信するようにしてもよい。
【００８６】
また、静止衛星からの下り放送信号の受信品質を判定する回路をさらに備え、この判定回路により下り放送信号が所定の受信品質で受信されていると判定された場合には、静止衛星からの下り放送信号を基に生成した中継放送信号を選択して不感エリアへ送信し、一方上記所定の受信品質が得られないと判定された場合には、地上公衆網ＮＷを介して伝送された第２の放送信号を基に生成した中継放送信号を選択して不感エリアへ送信するようにしてもよい。
【００８７】
（第７の実施形態）
この発明の第７の実施形態は、ギャップフィラー装置に、自装置の動作状態を表すモニタ情報を生成してこれをモニタセンタに伝送する機能を持たせ、モニタセンタにおいて上記モニタ情報を基にギャップフィラー装置の動作状態を監視するようにしたものである。
【００８８】
図１５はこの実施形態に係わるシステムの第１の実施例を示すものである。同図において、ギャップフィラー装置ＧＦｇは下り放送信号の受信レベルや中継放送信号の送信レベルなどの自装置の動作状態を表す要素を一定の時間間隔で検出してこれをもにた情報としてメモリに蓄積する。
【００８９】
これに対しモニタセンタＭＣａは、定期的或いは任意のタイミングでモニタ情報の送信要求を生成し、この送信要求を地上網ＮＷを介して上記ギャップフィラー装置ＧＦｇへ送出する。そうすると、ギャップフィラー装置ＧＦｇは、メモリからモニタ情報を読み出してこれを上記地上網ＮＷを介してモニタセンタＭＣａへ伝送する。なお、このときモニタセンタＭＣａへ伝送するモニタ情報は、最新のモニタ情報のみであってもよいが、前回の伝送タイミングから今回の伝送タイミングまでに蓄積されたモニタ情報をすべて伝送するようにしてもよい。
【００９０】
すなわち、モニタセンタＭＣａは、サービスエリアに点在する複数のギャップフィラー装置からポーリング方式によりモニタ情報を収集し、この収集したモニタ情報を表示またはプリントアウトする。また、それとともにモニタ情報の内容を基にギャップフィラー装置の動作状態が正常であるか否かを判定し、その判定結果を表示する。
【００９１】
このような構成であれば、各ギャップフィラー装置ＧＦｇの動作状態をモニタセンタＭＣａにおいて集中管理することができ、効率的な保守が可能となる。またモニタ情報の収集をポーリング方式により行っているので、多数ののギャップフィラー装置のモニタ情報を効率良く収集することができる。
【００９２】
図１６はこの実施形態に係わるシステムの第２の実施例を示すものである。同図において、各ギャップフィラー装置ＧＦｈとモニタセンタＭＣｂとの間は衛星通信回線を介して接続される。そして、ギャップフィラー装置ＧＦｈは、上記衛星通信回線を介してモニタセンタＭＣｂからモニタ情報の送信要求が到来するごとに、メモリからモニタ情報を読み出してこのモニタ情報を衛星通信用の信号フォーマットに変換したのち、衛星通信回線を介してモニタセンタＭＣｂへ送信する。
【００９３】
このような構成によれば、既存の静止衛星の衛星通信回線を利用して各ギャップフィラー装置からモニタ情報を収集することができるので、地上網ＮＷを使用した通信回線を不要にできる。
【００９４】
なお、以上述べた各例では、ギャップフィラー装置ＧＦｇ，ＧＦｈのモニタ情報をモニタセンタＭＣａ，ＭＣｂからのポーリングにより収集する場合について説明した。しかし、このポーリングによる収集機能に加えて、ギャップフィラー装置ＧＦｇ，ＧＦｈに動作状態の自己判定機能を持たせ、動作異常が検出された場合にギャップフィラー装置ＧＦｇ，ＧＦｈからモニタセンタＭＣａ，ＭＣｂを呼び出して、上記異常に係わるモニタ情報をモニタセンタＭＣａ，ＭＣｂに通知するようにしてもよい。
【００９５】
このようにすると、ギャップフィラー装置で動作異常が発生するとその旨をモニタセンタが即時知ることができ、この結果より迅速な復旧処置を講じることが可能となる。
【００９６】
さらに、ギャップフィラー装置ＧＦｇ，ＧＦｈで衛星からの放送信号の受信異常やギャップフィラー装置ＧＦｇ，ＧＦｈ自身の動作異常が発生した場合に、その旨のメッセージをモニタセンタＭＣａ，ＭＣｂに通知するとともに、不感エリア内に存在する放送受信装置に向け送信するようにしてもよい。このとき各放送受信装置に通知するメッセージとしては、例えば「ただいま衛星からの受信状態が悪化しています。復旧までしばらくお待ち下さい。」等のような文字メッセージ或いは音声メッセージが用いられる。
【００９７】
図１７はこの実施形態に係わるシステムの第３の実施例を示すものである。同図において、ギャップフィラー装置ＧＦｉは、静止衛星から到来した下り放送信号を基に中継放送信号を生成して送信する際に、自装置の動作状態を表すモニタ情報を上記中継放送信号に多重化して不感エリアに向け送信する。多重化方式としては、ＦＤＭ方式やＣＤＭ方式が使用できる。
【００９８】
不感エリアの任意の位置、例えばエリアの縁に相当する位置には、モニタ用受信装置ＭＲが配置される。このモニタ用受信装置ＭＲは、保守員が携帯するハンディタイプのものでも、また車両搭載型のものでもよく、さらには固定的に設置されるものでもよい。モニタ用受信装置ＭＲは、上記ギャップフィラー装置ＧＦｉから送信された中継放送信号を受信してモニタ情報を分離抽出するとともに、上記中継放送信号の受信レベルを検出する。そして、この受信レベルの検出データを上記モニタ情報に含め、このモニタ情報を例えばセルラ無線電話システムやＰＨＳ等の移動通信網ＩＮＷを介してモニタセンタＭＣｃへ伝送する。
【００９９】
このように構成であれば、ギャップフィラー装置により生成されるモニタ情報とともに、モニタ用受信装置ＭＲで実測された受信レベルの検出データをモニタセンタＭＣｃへ伝送することができる。このため、モニタセンタＭＣｃではギャップフィラー装置自身の動作状態はもとより、送信レベルと不感エリアにおける実際の受信レベルとの適合性をも判定することができる。
【０１００】
なお、この発明は上記各実施形態に限定されるものではない。例えば、地上にギャップフィラー装置を設置して不感エリアをカバーする方式と、２個の静止衛星を使用して不感エリアをカバーする方式とを併用することにより、互いの方式でカバーしきれないエリアをカバーし合うようにしてもよい。
【０１０１】
また前記各実施形態では、静止衛星を使用した衛星放送システムを例にとり、静止衛星から送られた放送信号をギャップフィラー装置で受信して放送受信装置ＭＳへ再送信するようにした。しかし、それに限らず、例えばインタラクティブな衛星放送システムにおいて、放送受信装置ＭＳから衛星に向け送信された信号をギャップフィラー装置で中継して衛星へ送信するようにしてもよい。
【０１０２】
さらに前記実施形態では、ビル陰に生じる不感エリアをカバーする場合を例にとって説明したが、本発明は鉄塔等の他の建造物、山や崖等の自然物により生じるギャップエリアをカバーする場合にも同様に適用できる。
【０１０３】
さらに、室内における不感エリアをカバーする場合にも本発明は適用可能である。例えば、窓際のように衛星からの下り放送信号を直接受信可能な位置に室内用の小形のギャップフィラー装置（リピータ）を設置し、このリピータから室内へ中継放送信号を送信して受信装置に受信させる。この場合、リピータに受信装置を同軸ケーブルなどを介して接続し、受信した下り放送信号をこの同軸ケーブルを介して受信装置に伝送するように構成してもよい。また、上記リピータはビルディングや家屋の屋上或いは屋根に設置してもよい。
【０１０４】
その他、ギャップフィラー装置の構成や設置場所、放送受信装置ＭＳの種類や構成、衛星の種類、衛星から送信する信号の種類やその送信方式などについても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
【０１０５】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明によれば、ギャップフィラー装置を設け、このギャップフィラー装置により、衛星で中継された放送信号を受信してこの受信放送信号をサービスエリア内で衛星からの放送信号を受信不可能なエリアに対し、前記衛星から送信される放送信号と同一の周波数で無線送信するようにしたことによって、衛星からの無線信号を直接受信できないビル陰などの不感エリアにおいて、大掛かりな設備を設けることなく、固定局ばかりでなく移動局ＭＳに対しても確実に受信させることができ、これにより安価で効果的なギャップフィラーを実現できる衛星放送システムとそのギャップフィラー装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明に係わるギャップフィラー機能を備えた衛星放送システムの第１の実施形態を示す概略構成図。
【図２】 図１に示したシステムで使用されるギャップフィラー装置の構成を示す回路ブロック図。
【図３】 この発明に係わる衛星放送システムの第２の実施形態を説明するための平面図。
【図４】 この発明に係わる衛星放送システムの第２の実施形態を説明するための正面図。
【図５】 この発明に係わる衛星放送システムの第２の実施形態の他の実施例を示す図。
【図６】 この発明に係わる衛星放送システムの第２の実施形態の別の実施例を示す図。
【図７】 この発明に係わるギャップフィラー機能を備えた衛星放送システムの第３の実施形態で使用される地上放送局の送信部の構成を示す回路ブロック図。
【図８】 この発明に係わるギャップフィラー機能を備えた衛星放送システムの第３の実施形態で使用される放送受信装置の構成を示す回路ブロック図。
【図９】 図８に示した放送受信装置の受信機の構成を示す回路ブロック図。
【図１０】 この発明に係わるギャップフィラー機能を備えた衛星放送システムの第４の実施形態を示す概略構成図。
【図１１】 この発明に係わるギャップフィラー機能を備えた衛星放送システムの第５の実施形態を示す概略構成図。
【図１２】 図１１に示したシステムで使用される静止衛星のトランスポンダの構成を示す回路ブロック図。
【図１３】 図１１に示したシステムで使用されるギャップフィラー装置の構成を示す回路ブロック図。
【図１４】 この発明に係わるギャップフィラー機能を備えた衛星放送システムの第６の実施形態を示す概略構成図。
【図１５】 この発明に係わるギャップフィラー機能を備えた衛星放送システムの第７の実施形態における第１の実施例を示す概略構成図。
【図１６】 この発明に係わるギャップフィラー機能を備えた衛星放送システムの第７の実施形態における第２の実施例を示す概略構成図。
【図１７】 この発明に係わるギャップフィラー機能を備えた衛星放送システムの第７の実施形態における第３の実施例を示す概略構成図。
【符号の説明】
ＢＣ，ＢＣ１，ＢＣ２…地上放送局（ＶＳＡＴ）
ＳＡＴ１，ＳＡＴ２，ＳＡＴａ，ＳＡＴｂ…静止衛星
ＭＳ…移動局
ＭＲ…モニタ用受信装置
ＧＦａ〜ＧＦｉ…ギャップフィラー装置
ＭＣａ〜ＭＣｃ…モニタセンタ
ＮＷ…地上公衆網
ＩＮＷ…移動通信網
１１，４１，８１，９１…衛星受信用のアンテナ
１２…入力フィルタ
１３，８２，９２…低雑音増幅器
１４，８６，８７，９４，１０３…電力増幅器
１５…出力フィルタ
１６，４３，４４，８８，８９，９５，１０４…送信用のアンテナ
４２…ギャップフィラー装置本体
４５…ギャップフィラー装置固定用の支柱
２０…制御部
２１…固定局または移動局の受信アンテナ
２２…受信機
２３…音声／映像分離回路部
２４…音声デコーダ
２５…スピーカ
２６…映像デコーダ
２７…液晶ディスプレイ
２８…無線回路
２９…アナログ／ディジタル変換器（Ａ／Ｄ）
３０…サーチ受信機
３１，３２，３３…ディジタルデータ復調器
３４…シンボル合成器
３５…制御部
３６…付加データデコーダ
３１１，３２１，３３１…位相補償部
３１２，３２２，３３２…乗算器
３１３，３２３，３３３…ＰＮ符号発生器
３１４，３２４，３３４…アキュムレータ
８４，８５，９３，１０２…周波数変換器
１０１…信号変換装置
【発明の属する技術分野】
この発明は、放送衛星または通信衛星を使用して地上のサービスエリアに向け情報を送信するシステムに係わり、特に山やビルなどの陰になるエリアでも情報を確実に受信できるようにするギャップフィラー機能を備えた衛星放送システムとそのギャップフィラー装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、通信ニーズの増大と通信技術の発展に伴い種々の通信システムが開発されており、その中に放送衛星や通信衛星を利用した衛星放送システムがある。衛星放送システムの利点は、地上に大がかりなインフラを整備しなくても広範囲のサービスエリアに対し情報放送サービスを提供できることである。
【０００３】
ところで、この種のシステムの課題の一つに衛星からの直接波を受信できないビル陰などへの対策がある。これに対し従来では、例えば高層ビルの屋上や鉄塔に口径の大きな共同アンテナを設置し、この共同アンテナにより衛星からの無線信号を受信して増幅し、この受信無線信号を同軸ケーブルや光ケーブルを介してビル陰の各ユーザの受信装置に配信するようにしている。このようにすれば、衛星からの無線信号を受信することができないビル陰などのユーザでも、衛星からの伝送情報をもれなく受信することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような共同受信設備は、対象となる各ユーザに対しもれなくケーブルを敷設しなければならないため大掛かりな工事と費用が必要となる。また最近、衛星放送システムを使用して固定局ばかりでなく移動局に対しても情報を伝送することが提唱されている。この場合、ビル陰にいるユーザが固定局であれば、先に述べた共同受信設備により衛星からの情報を受信させることが可能である。しかし、ビル陰に入った移動局に対しては同軸ケーブルや光ケーブルを敷設することができないため、衛星からの情報を受信させることができず、対策が切望されている。
【０００５】
この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、衛星からの無線信号を直接受信できないビル陰などのエリアにおいて、大掛かりな設備を設けることなく、固定局ばかりでなく移動局に対しても確実に受信させることができるようにし、これにより安価で効果的なギャップフィラーを実現できる衛星放送システムとそのギャップフィラー装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためにこの発明の衛星放送システムは、衛星で中継された放送信号を受信し、この受信放送信号を前記サービスエリア内で前記衛星からの放送信号を受信不可能なエリアに対し無線送信するギャップフィラー装置を備えたものである。
【０００７】
このようにすることで、衛星からの無線信号はギャップフィラー装置で受信されたのちビル陰などに対し無線により再送信される。このため、ビル陰の各ユーザに対し同軸ケーブルや光ケーブルを敷設する必要がないので、比較的簡単かつ安価に実現できる。また、ビル陰などにおいては固定局ばかりでなく移動局に対しても衛星からの情報を受信させることが可能となる。さらに、ギャップフィラー装置からは無線信号が同一周波数で送信されるので、ユーザは衛星からの直接波を受信する受信装置を持つだけでギャップフィラー装置からの無線信号も受信することができる。
【０００８】
また、前記ギャップフィラー装置は、指向性アンテナにより、受信放送信号を上記サービスエリア内で衛星からの放送信号を受信不可能なエリアへ指向性を持たせて無線送信することを特徴としている。
このようにすることで、衛星からの無線信号を直接受信できるエリアのユーザが、ギャップフィラー装置から再送信された無線信号により干渉を受ける不具合を低減することができる。
【０００９】
また、衛星が赤道上空の静止軌道に配置された静止衛星である場合には、ギャップフィラー装置から受信放送信号を東西方向に指向性を持たせて無線送信するとよい。
一般に赤道上空の静止軌道に配置されている静止衛星から無線信号を送信した場合、地上においてはビルなどの障害物の北側に電波の陰ができる。このため、例えばオフィス街や繁華街などのように多数のビルが並んでいるエリアにおいては、ギャップフィラー装置から東西方向へ指向性を持たせて無線信号を再送信すれば、ビル街の北側の陰を効果的にカバーすることが可能となる。
【００１０】
また、地上放送局および前記衛星の少なくとも一方において、放送信号を所定の拡散符号によりスペクトル拡散変調して送信し、ギャップフィラー装置において、上記衛星から送信されたスペクトル拡散変調された放送信号を受信して、この受信した放送信号を上記サービスエリア内で上記衛星からの放送信号を受信できないエリアに向け無線送信することも特徴としている。
【００１１】
このようにすることで、衛星から送信された直接放送信号とギャップフィラー装置が送信した中継放送信号とが干渉を起こす心配はなくなる。このため、衛星からの直接放送信号を受信できるエリアとギャップフィラー装置からの中継放送信号を受信できるエリアとの境界付近に存在する受信装置であっても、干渉の影響を受けずに受信品質を高く保持することができる。
【００１２】
一方、この発明のギャップフィラー装置は、衛星から送信された放送信号を受信するための第１のアンテナと、この第１のアンテナにより受信された放送信号を少なくとも増幅して当該受信放送信号と同一周波数からなる送信放送信号を出力するための無線回路部と、この無線回路部から出力された送信放送信号を、前記サービスエリア内で前記衛星からの放送信号を受信不可能なエリアに対し無線送信するための第２のアンテナとを具備したことを特徴とするものである。
【００１３】
このようなギャップフィラー装置を使用することにより、先に述べたようにビル陰の各ユーザに対し同軸ケーブルや光ケーブルを敷設することなく比較的簡単かつ安価に衛星からの情報を受信させることができ、しかも固定局ばかりでなく移動局に対しても衛星からの情報を受信させることができる。さらに、ビル陰へ送信する中継放送信号を衛星からの直接放送信号と同一周波数で送信しているので、ユーザは衛星からの直接波を受信する受信装置を持つだけでギャップフィラー装置からの中継放送信号も受信することができる。
【００１４】
また、この発明の他の衛星放送システムは、同一の衛星軌道上に所定の距離を隔てて第１および第２の衛星を配置し、これら第１および第２の衛星から同一のサービスエリアに対し同一の放送信号を相互に同期をとって送信するようにしたものである。
【００１５】
このようにすることで、サービスエリア内のユーザに対し、同一の放送信号が位置の異なる２つの衛星から送られることになる。このため、例えばビル陰などのように、一方の衛星からの放送信号を直接受信できないエリアに存在する局でも、他方の衛星からの放送信号を受信することが可能となり、これにより結果的に先に述べたギャップフィラー装置を設けた場合と同様の効果を奏することができる。
【００１６】
また同一軌道上に予備機が配置されている場合には、この予備機を第２の衛星として使用する。このようにすると、ビル陰などの対策のために新たな衛星を打ち上げる必要がなく、安価なシステムが提供できる。
【００１７】
さらにこの発明の衛星放送システムは、衛星において、地上放送局から送信された放送信号を互いに周波数の異なる第１および第２の放送信号に変換してそれぞれ無線送信するようにし、ギャップフィラー装置は、上記衛星から送信された第２の放送信号を受信してこの第２の放送信号を前記第１の放送信号と同一周波数の第３の放送信号に変換し、この第３の放送信号をサービスエリア内で上記衛星からの第１の放送信号を受信不可能なエリアに向け無線送信することを特徴としている。
【００１８】
このようにすることで、ギャップフィラー装置では、衛星から受信する第２の放送信号と自装置が送信する第３の放送信号との周波数が異なることになるので、送信波の受信波への回り込みを容易に防止することができる。
【００１９】
さらに、放送受信装置に、衛星から送信された第１の放送信号およびギャップフィラー装置が送信した第３の放送信号をそれぞれ受信して合成する手段を持たせるとよい。このようにすると、放送受信装置では、衛星からの第１の放送信号とギャップフィラー装置からの第３の放送信号との両方を受信できる場所に存在するときに、より高品質の受信が可能となる。
【００２０】
さらに、上記衛星の変換手段において、地上放送局から送信された放送信号をＳバンドの第１の放送信号とＳバンドより高周波域の第２の放送信号に変換し、第１の放送信号を前記放送受信装置向けの信号として送信するとともに、前記第２の放送信号を前記ギャップフィラー装置向けの信号として送信するとよい。
【００２１】
このようにすると、放送受信装置ではＳバンドの放送信号を受信すればよいので、パラボラアンテナなどの大型のアンテナを使用することなく簡易な設備で受信することが可能となる。このため、ユーザは小形で安価な放送受信装置を使用することができ、ポータビリティを犠牲にすることなくしかも安価な設備で放送を受信することが可能となる。これに対しギャップフィラー装置では、例えばＫｕまたはＫａバンドの放送信号を受信することになるため、パラボラアンテナを有する受信設備が必要となり、さらにＫｕまたはＫａバンドからＳバンドへの周波数変換機能が必要となるが、ギャップフィラー装置はシステムの設備の一部であるため、ユーザの負担にはならず大きな問題とはならない。
【００２２】
さらにこの発明の衛星放送システムは、地上放送局が衛星に向け送信する第１の放送信号と同一内容の第２の放送信号を地上網を介して伝送する地上網伝送手段と、この地上網伝送手段により伝送された第２の放送信号を受信して、この受信した第２の放送信号を前記衛星が送信する放送信号と同一周波数帯域の第３の放送信号に変換し、この第３の放送信号を前記サービスエリア内で前記衛星からの放送信号を受信不可能なエリアに向け無線送信するギャップフィラー装置とを備えたことを特徴とするものである。
【００２３】
またこの発明のギャップフィラー装置は、地上放送局が前記衛星に向け送信する放送信号と同一内容の第２の放送信号を、地上網を介して前記地上放送局から受信するための地上網受信手段と、この地上網受信手段により受信された第２の放送信号を前記衛星が送信する放送信号と同一周波数帯域の第３の放送信号に変換する変換手段と、この変換手段により得られた第３の放送信号を、前記サービスエリア内で前記衛星からの放送信号を受信不可能なエリアに向け無線送信する送信手段とを備えたことを特徴とする。
【００２４】
このようなシステムおよびギャップフィラー装置を使用することで、立地条件などによりギャップフィラー装置を衛星からの直接放送信号を受信できる場所に設置できない場合でも、衛星からの放送信号を直接受信できない不感エリアを確実にカバーすることができる。
【００２５】
さらに、ギャップフィラー装置を、衛星から送信された放送信号を受信するための衛星受信手段と、地上放送局が前記衛星に向け送信する放送信号と同一内容の第２の放送信号を地上網を介して受信するための地上網受信手段と、この地上網受信手段により受信された第２の放送信号を前記衛星から送信される放送信号と同一周波数帯域の第３の放送信号に変換するための変換手段と、前記衛星受信手段により受信された放送信号と、前記変換手段により得られた第３の放送信号のうちのいずれか一方を選択して、前記サービスエリア内で前記衛星からの放送信号を受信不可能なエリアに向け無線送信する選択送信手段とを備えるように構成する。
【００２６】
このようにすると、１台のギャップフィラー装置に、衛星からの放送信号を受信して中継送信する機能と、地上網を介して送られた放送信号を受信して中継送信する機能とをそれぞれ持たせることができ、これにより１台のギャップフィラー装置を用意するだけで、ギャップフィラー装置の設置条件に応じて上記各機能を選択的に使用することができる。
【００２７】
また上記選択送信手段において、衛星受信手段により所定レベル以上の放送信号が受信されるか否かを判定し、受信されると判定された場合には衛星受信手段により受信された放送信号を選択して前記受信不能エリアへ無線送信し、一方受信されないと判定された場合には前記変換手段により得られた第３の放送信号を前記受信不能エリアに向け無線送信する。
【００２８】
このようにすれば、衛星からの放送信号を直接受信できるか否かに応じて、各機能を自動的に選択することができ、保守設定などの作業を容易にすることができる。
【００２９】
またこの発明の衛星放送システムは、ギャップフィラー装置に加え、このギャップフィラー装置に対し通信回線を介して接続される監視装置を具備し、上記ギャップフィラー装置に、自装置の動作状態を表すモニタ情報を生成してこのモニタ情報を前記通信回線を介して前記監視装置へ送信するモニタ情報送信手段を備え、かつ監視装置には、上記ギャップフィラー装置から通信回線を介して伝送されたモニタ情報を受信し、この受信したモニタ情報を基に上記ギャップフィラー装置の動作状態を監視するための所定の処理を行う手段を備えることを特徴とする。
【００３０】
このようなシステムであれば、ギャップフィラー装置の動作状態を例えば監視センタにおいて集中管理することが可能となり、これにより障害に対し迅速な対応が可能となる。
【００３１】
上記モニタ情報の監視方式としては次のようなものが考えられる。すなわち、第１の方式は、監視装置から、定期的或いは必要時に通信回線を介してギャップフィラー装置に対しモニタ情報の送信要求を送信し、ギャップフィラー装置において、モニタ情報を蓄積しておき、上記監視装置から送信要求が到来するごとに前上記蓄積されたモニタ情報を読み出して監視装置へ送信するものである。この方式であれば、ギャップフィラー装置が多数ある場合でも、これらのギャップフィラー装置のモニタ情報を効率的に監視センタに収集することができる。
【００３２】
また第２の方式は、ギャップフィラー装置において、自装置の動作状態を監視し、自装置の動作状態に異常が発生したことが検出された場合にその内容を表すモニタ情報を通信回線を介して監視装置へ送信するものである。この方式によれば、ギャップフィラー装置で障害が発生した場合に、その情報を即時監視センタに通知することができる。
【００３３】
さらにギャップフィラー装置において、自装置の動作状態に異常が発生したことが検出された場合に、その旨のメッセージ情報を生成してこのメッセージ情報を自装置がカバーしているエリアの放送受信装置に向け送信するようにしてもよい。このようにすると、ギャップフィラー装置が例えば衛星からの放送信号を受信できなくなった場合や、自装置に障害が発生して中継放送を行えなくなった場合に、放送受信装置にその旨のメッセージを送信して表示させることができる。この結果ユーザは受信ができない理由を明確に知ることができる。
【００３４】
さらにこの発明の衛星放送システムは、ギャップフィラー装置に加え、受信不能エリア内においてギャップフィラー装置から送信された受信放送信号を受信する機能を有したモニタ用受信装置と、このモニタ用受信装置に対し通信回線を介して接続された監視装置とを具備する。そして、ギャップフィラー装置において、自装置の動作状態を表すモニタ情報を生成してこのモニタ情報を受信放送信号に含めて無線送信し、モニタ用受信装置では、上記ギャップフィラー装置から送信された中継放送信号を受信してその中からモニタ情報を抽出するとともに、上記中継放送信号の受信状態を検出し、この受信状態の検出情報および上記抽出されたモニタ情報を通信回線を介して監視装置へ送信するようにし、監視装置は、モニタ用受信装置から通信回線を介して伝送されたモニタ情報および検出情報を受信し、この受信したモニタ情報および検出情報を基にギャップフィラー装置の動作状態を監視するための所定の処理を行うようにしたことを特徴とするものである。
【００３５】
このようなシステムであれば、不感エリアの任意の場所にモニタ用受信装置を設置することでギャップフィラー装置からの放送信号の受信状態を直接的に観測することができ、この観測結果をギャップフィラー装置自身が送信したモニタ情報とともに監視センタへ送ることができる。このため、より実状に即した監視を行うことができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
この衛星放送システムは、複数の地上放送局（ＶＳＡＴ）ＢＣ１，ＢＣ２またはフィーダリンク局と、静止衛星ＳＡＴ１と、衛星追跡管制局ＳＴＣＣとを備えている。
【００３７】
地上放送局（ＶＳＡＴ）ＢＣ１，ＢＣ２またはフィーダリンク局は、各放送事業者により作成・編集された番組情報を、Ｋａバンド（２６．５〜４０ＧＨｚ）またはＫｕバンド（１２．５〜１８ＧＨｚ）の上り伝送路を介して静止衛星ＳＡＴ１へ送信する。
【００３８】
静止衛星ＳＡＴ１は、例えば２．５ｍ級の口径を有するＫａバンド或いはＫｕバンド用アンテナと、１５ｍ級の口径を有するＳバンド（例えば２．６ＧＨｚ）用アンテナとを備えている。そして、上記各放送局（ＶＳＡＴ）ＢＣ１，ＢＣ２またはフィーダリンク局から多重送信された放送信号を、上記ＫａまたはＫｕバンド用アンテナで受信・増幅したのちＳバンドの信号に変換する。そして、この変換された放送信号を上記Ｓバンド用アンテナからＳバンドの下り伝送路を介してサービスエリアに向け送信する。なお、上記静止衛星ＳＡＴ１に搭載する上り伝送用のアンテナの口径は２．５ｍ級より小さいものでもよく、またＳバンド用アンテナの口径についても１５ｍ級に限らず８ｍ級であってもよい。
【００３９】
なお、衛星追跡管制局ＳＴＣＣは、静止衛星ＳＡＴ１の動作状態を監視し制御するものである。
【００４０】
サービスエリアでは、例えばオフィスや家庭に固定的に設置された放送受信装置（図示せず）や、車載或いは携帯型の移動可能な放送受信装置ＭＳが、上記静止衛星ＳＡＴ１からＳバンドの下り伝送路へ送信された放送信号を受信する。なお、上記Ｓバンドの下り伝送路では、６４〜２５６Ｋbps／チャネルの伝送速度を有する複数のチャネルが最大９００チャネル多重化される。また、各チャネルにより映像信号を伝送する場合には映像符号化方式としてＭＰＥＧ４（moving picture experts group 4）が用いられる。
【００４１】
ところで、この第１の実施形態のシステムでは、高層ビルの屋上等にギャップフィラー装置ＧＦａを設置している。ギャップフィラー装置ＧＦａは、静止衛星ＳＡＴ１からの放送信号を受信し増幅したのち、この受信した放送信号を同一周波数を保持したまま、上記静止衛星ＳＡＴ１からの放送信号を受信できないビル陰などのエリアに向け再送信するもので、例えば次のように構成される。
【００４２】
図２はその構成を示す回路ブロック図である。すなわち、静止衛星ＳＡＴ１から送信された放送信号は、受信アンテナ１１で受信されたのち入力フィルタ１２に入力され、ここで所定の伝送帯域のみが選択されたのち、低雑音増幅器１３で増幅される。そして、この増幅された放送信号は、電力増幅器１４で増幅され、さらに出力フィルタ１５で所定の伝送帯域に帯域制限されたのち、送信アンテナ１６からビル陰など静止衛星ＳＡＴ１からの直接波が届かない不感エリアに向け送信される。ここで、上記出力アンテナ１６には指向性アンテナが使用され、これにより上記放送信号の送信範囲を上記静止衛星ＳＡＴ１からの直接波が受信できない不感エリアに限定している。
【００４３】
このような構成であるから、複数の放送局ＢＣ１，ＢＣ２またはフィーダリンク局から送信された放送信号は、Ｋａ或いはＫｕバンドの上り伝送路を介して静止衛星ＳＡＴ１に送られたのち、この静止衛星ＳＡＴ１からＳバンドの下り伝送路を介してサービスエリアに向け送信され、サービスエリア内に存在する放送受信装置ＭＳで受信される。このとき、静止衛星ＳＡＴ１には１５ｍ級の大口径のＳバンド用アンテナが搭載されており、しかもＳバンドは降雨減衰の影響を受け難いという性質を持っているので、各放送受信装置ＭＳでは放送信号が十分に大きな受信電界強度で受信される。このため、放送受信装置ＭＳでは小型のロッドアンテナや平面アンテナを使用することにより放送信号を受信可能である。
【００４４】
ところが、ビル陰などのように静止衛星ＳＡＴ１からの直接波を受信できない不感エリアに存在する放送受信装置ＭＳでは、上記放送信号を直接受信することができない。しかし、上記静止衛星ＳＡＴ１から送信された放送信号は、ギャップフィラー装置ＧＦａにおいて受信されたのち、上記ビル陰の不感エリアに向け中継送信される。このため、ビル陰にいる放送受信装置ＭＳにおいても放送信号を受信することが可能となる。
【００４５】
このとき、上記ギャップフィラー装置ＧＦａから中継送信される放送信号の周波数は、静止衛星ＳＡＴ１から送られる放送信号と同一に設定されている。このため放送受信装置ＭＳは、ビル陰にいる場合でも、特別な受信装置を使用することなく静止衛星ＳＡＴ１からの放送信号を受信する受信装置さえあれば、ギャップフィラー装置ＧＦａからの放送信号を受信することができる。
【００４６】
しかも、ギャップフィラー装置ＧＦａからビル陰の不感エリアに対しては、指向性アンテナを用いることで放送範囲を限定して放送信号を送信している。このため、ギャップフィラー装置ＧＦａから送信する信号の周波数を、静止衛星ＳＡＴ１から送られる信号周波数と同一に設定しているにも拘わらず、上記ビル陰となる不感エリアの周辺で静止衛星ＳＡＴ１からの信号にギャップフィラー装置ＧＦａの送信信号が干渉する心配は少なく、これにより放送受信装置ＭＳはどのエリアにいる場合でも放送信号を高品質に受信することができる。
【００４７】
（第２の実施形態）
一般に、赤道上空の静止軌道上に配置されている静止衛星から無線信号を送信した場合、地上においてはビルなどの障害物の北側に電波の陰ができる。この発明の第２の実施形態は、この点に着目し、多数のビルが並んでいるエリアにおいて、ギャップフィラー装置から東西方向へ指向性を持たせて放送信号を中継送信するようにしたものである。
【００４８】
図３および図４はこの実施形態を説明するための図である。すなわち、繁華街やオフィス街のように道路に沿ってビルが林立している場所では、これらのビルによりその北側に、静止衛星ＳＡＴ１からの無線信号を直接受信できない不感エリアが図３中の斜線で示すように東西方向に帯状に形成される。
【００４９】
そこで、この実施形態では、例えば大きな交差点などのように静止衛星ＳＡＴ１からの放送信号を直接受信できる位置にギャップフィラー装置ＧＦｂを設置する。その設置手段としては、例えば舗道上に支柱４５を立設し、この支柱４５上にギャップフィラー装置ＧＦｂを固定することにより行われる。
【００５０】
ギャップフィラー装置ＧＦｂは、低雑音増幅器や電力増幅器などの送受信回路部を収容した本体４２を備え、この本体４２の上部に静止衛星ＳＡＴからの放送信号を受信するアンテナ４１を取り付けると共に、本体４２の相反する２つの側面部にそれぞれ再送信用のアンテナ４３，４４を取り付けたものである。これら再送信用のアンテナ４３，４４の向きは、再送信無線信号の送信方向が東西方向となるように設定される。
【００５１】
なお、歩道などに設置されている道路標識用の支柱や信号用の支柱、電信柱などの既存の支柱を利用できる場合には、専用の支柱４５を設けずに、上記既存の支柱にギャップフィラー装置ＧＦｂを設置してもよい。
【００５２】
このように本実施形態であれば、静止衛星ＳＡＴ１から送られた放送信号は、ギャップフィラー装置ＧＦｂで受信増幅されたのち、中継送信用のアンテナ４３，４４から図３および図４に示すように東西方向へ指向性を持って送信される。したがって、少数のギャップフィラー装置を設置するだけで、静止衛星ＳＡＴ１からの放送信号を直接受信できないギャップエリアを、効果的にカバーすることができる。
【００５３】
なお、ギャップフィラー装置ＧＦｂは、必ずしも本体４２に衛星受信用のアンテナ４１と再送信用のアンテナ４３，４４を一体的に取り付けたものに限ることはない。例えば、衛星受信用のアンテナ４１を取り付けた本体４２を、ビルディングの屋上などのように静止衛星ＳＡＴ１からの信号をより確実に受信できる場所に設置すると共に、中継送信用のアンテナ４３，４４を交差点に設置されている標識用の支柱や信号機用の支柱、電信柱などに取り付け、これら本体４２と再送信用のアンテナ４３，４４との間を同軸ケーブルを介して接続する。このようにすると、本体４２と再送信用のアンテナ４３，４４との間の接続が若干面倒になるが、受信性能の高いギャップフィラー装置を提供できる。なお、上記アンテナ４３，４４としては小型のパッチアンテナを使用可能である。
【００５４】
また、広範囲の帯状不感エリアをカバーする場合には、例えば図５に示すようにギャップフィラー装置ＧＦｃをビルディングの屋上のような高所に設置し、この屋上から不感エリアに対し指向性を持って送信するようにするとよい。図５はこの構成により数十キロメートルから数キロメートルの不感エリアをカバーするようにした場合を示す。
【００５５】
なお、不感エリアの形状によっては、例えば図６に示すように鉄塔などにギャップフィラー装置ＧＦｄを設置して、このギャップフィラー装置ＧＦｄから無指向性アンテナを使用して放送信号を中継送信するようにしてもよい。このようにすると、広範囲の円形状の不感エリアをカバーすることができる。
【００５６】
（第３の実施形態）
この発明の第３の実施形態は、地上放送局から衛星に向け送信する複数のチャネル信号をＣＤＭ（Code Division Multiplex）方式により多重化し、ギャップフィラー装置においては衛星を介して到来した上記ＣＤＭ多重放送信号を増幅してビル陰などのギャップエリアへ中継送信するようにしたものである。
【００５７】
図７は、地上放送局ＢＣ１，ＢＣ２における送信部の構成を示す回路ブロック図である。図示しない回路で編集された複数の番組（図ではＮ番組）の放送信号はそれぞれ変調器５１〜５ｎに入力される。これらの変調器５１〜５ｎではそれぞれ、上記放送信号が拡散コード発生器６１〜６ｎからそれぞれ発生された互いに異なる拡散コードによりスペクトル拡散変調される。上記各変調器５１〜５ｎでスペクトル拡散変調された放送信号は、合成器７１で１系統の多重放送信号に合成されたのち変調器７２に入力される。この変調器７２では、上記多重放送信号がＱＰＳＫ或いはＱＡＭ方式等のディジタル変調方式によりさらに変調される。そして、この変調された多重化放送信号は、送信機７３でＫａまたはＫｕバンドの無線信号に周波数変換され、さらに所定の送信電力に増幅されたのち、アンテナ７４から静止衛星に向け送信される。
【００５８】
静止衛星は、上記地上放送局ＢＣ１，ＢＣ２またはフィーダリンク局から送信されたＣＤＭ多重放送信号を、Ｓバンドに周波数変換しかつ所定の電力レベルに増幅したのち地上のサービスエリアに向け送信する。
【００５９】
ギャップフィラー装置は、上記静止衛星から送信されたＣＤＭ多重放送信号を受信し、この受信信号をギャップフィラー用の送信電力レベルに増幅して不感エリアに向け送信する。
【００６０】
これに対し放送受信装置ＭＳは次のように構成される。図８は放送受信装置ＭＳの構成を示す回路ブロック図である。同図において、静止衛星およびギャップフィラー装置から送信されたＣＤＭ多重放送信号は、アンテナ２１で受信されたのち受信機２２に入力される。受信機２２は上記ＣＤＭ多重放送信号のうちユーザが指定したチャネルに対応する放送信号をＲＡＫＥ受信方式により受信再生し、この再生した受信信号を音声／映像分離回路部２３に入力する。
【００６１】
音声／映像分離回路部２３は、上記再生受信信号を音声データと映像データとテキストデータなどからなる付加データとに分離し、この分離した受信音声データを音声デコーダ２４に入力すると共に、受信映像信号を映像デコーダ２６に入力し、また付加データを付加データデコーダ２８に入力する。音声デコーダ２４は、上記受信音声データを復号して音声信号を再生し、この音声信号をスピーカ２５から拡声出力する。また映像デコーダ２６は、受信映像データを例えばMPEG4方式により復号し、この復号された映像信号を液晶ディスプレイ２７に供給して表示させる。さらに付加データデコーダ２８は、テキストデータなどからなる付加データを復号して、この復号した復号データを上記映像信号とともに液晶ディスプレイ２７に表示させる。
【００６２】
ところで、上記受信機２２は次のように構成される。図９はその構成を示す回路ブロック図である。すなわち、静止衛星およびギャップフィラー装置から到来したＣＤＭ多重放送信号は、まず無線回路２８で無線周波数からベースバンド周波数にダウンコンバートされる。そして、この受信ベースバンド信号は、アナログ／ディジタル変換器（Ａ／Ｄ）２９において所定のサンプリング周期でディジタル化されたのち、サーチ受信機３０および３個のディジタルデータ復調器３１，３２，３３にそれぞれ入力される。
【００６３】
サーチ受信機３０は、地上放送局ＢＣ１，ＢＣ２から送信されたパイロット信号を受信復調するもので、基本的に次に述べる各ディジタルデータ復調器３１，３２，３３と同じ構成である。
【００６４】
データ復調器３１，３２，３３は、静止衛星から到来したＣＤＭ多重放送信号或いはギャップフィラー装置から到来したＣＤＭ多重放送信号のうちからユーザが指定したチャネルに対応する放送信号をＲＡＫＥ受信方式により復調するものである。
【００６５】
すなわち、データ復調器３１，３２，３３は、前記Ａ／Ｄ変換器２９のサンプリングクロックを基準に独自クロックを生成して、この独自クロックにより互いに独立して動作するもので、それぞれ初期捕捉部、クロック追尾部およびデータ復調部を備えている。このうちデータ復調部は、位相補償部３１１，３２１，３３１と、乗算器３１２，３２２，３３２と、ＰＮ符号発生器３１３，３２３，３３３と、アキュムレータ３１４，３２４，３３４とを備えている。
【００６６】
位相補償部３１１，３２１，３３１では、パスダイバーシチのために受信信号の位相補償が行なわれる。乗算器３１２，３２２，３３２では、上記位相補償部３１１，３２１，３３１から出力された受信信号に、ＰＮ符号発生器３１３，３２３，３３３から発生された指定チャネルに対応するＰＮ符号が乗算され、これにより上記受信信号のスペクトル逆拡散が行なわれる。アキュムレータ３１４，３２４，３３４では、上記乗算器３１２，３２２，３３２から出力された逆拡散後の受信信号の積分が行なわれ、その積分出力がシンボル合成器３４にそれぞれ入力される。
【００６７】
シンボル合成器３４は、上記各ディジタルデータ復調器３１，３２，３３から出力された受信信号の積分出力を合成してデータ成分を再生し、この再生データ成分を図８に示す音声／映像分離部２３に供給する。
【００６８】
制御部３５は、マイクロコンピュータを主制御部として備えたもので、ＲＡＫＥ受信に係わる制御機能として、パス位置検出手段と、ＰＮ符号発生制御手段とを備えている。パス位置検出手段は、サーチ受信機２で受信されたパイロット信号から、上記静止衛星ＳＡＴから到来した信号およびギャップフィラー装置から到来した信号のパス位置をそれぞれ検出する。ＰＮ符号発生制御手段は、上記パス位置の検出結果をもとに最適なＰＮアドレス値を求め、このＰＮアドレス値を上記３個のディジタルデータ復調器３１，３２，３３のＰＮ符号発生器３１３，３２３，３３３に供給する。そして、これにより各ＰＮ符号発生器３１３，３２３，３３３から発生されるＰＮ符号のチップ位相を可変制御する。
【００６９】
このような構成の放送受信装置ＭＳを用いることで、静止衛星から送られたＣＤＭ多重放送信号と、ギャップフィラー装置から再送信されたＣＤＭ多重放送信号とを、あたかもマルチパス信号を受信するようにそれぞれ受信再生して合成することができる。すなわち、静止衛星から送られたＣＤＭ多重放送信号と、ギャップフィラー装置から中継送信されたＣＤＭ多重放送信号とを、パスダイバーシチ受信することができる。このため、放送受信装置ＭＳは、静止衛星からのＣＤＭ多重放送信号とギャップフィラー装置からの中継送信信号との両方を受信できるエリアに位置する場合でも、両信号間で干渉を起こすことなく高品質の受信を行うことができる。
【００７０】
また、本実施形態によれば、静止衛星からのＣＤＭ多重放送信号とギャップフィラー装置からの中継送信信号との間の同一周波数による干渉を心配する必要がなくなるので、ギャップフィラー装置から再送信する信号の指向性を厳密に調整する必要がなくなり、これによりギャップフィラー装置の設置を簡単に行うことができる。
【００７１】
（第４の実施形態）
この発明の第４の実施形態は、同一の静止軌道上に打ち上げられた本機と予備機とからなる２機の静止衛星を所定の間隔で離間させて配置し、これらの静止衛星から同一の放送信号を互いに同期させてサービスエリアに送信することにより、本機からの放送信号を受信できないエリアにいる放送受信装置ＭＳであっても、予備機からの放送信号を受信できるようにしたものである。
【００７２】
図１０はこの実施形態に係わる衛星放送システムの概略構成図である。同図において、静止軌道上には２機の静止衛星ＳＡＴａ，ＳＡＴｂが所定の距離だけ離れて配置されている。上記各静止衛星ＳＡＴａ，ＳＡＴｂは一方が本機、他方が予備機として機能するもので、本機が正常に機能しているときにも予備機を待機状態にせず、本機と同一の放送信号を送信するようにしている。
【００７３】
このような構成であるから、例えば図７に示すようにビル等によって本機ＳＡＴａからの放送信号ＲＳａを受信できないエリアにいる移動局ＭＳでは、予備機ＳＡＴｂからの放送信号ＲＳｂを受信することができる。また反対に、予備機ＳＡＴｂからの放送信号ＲＳｂを受信できないエリアにいる移動局ＭＳは、本機ＳＡＴａからの放送信号ＲＳａを受信することができる。したがって、本実施形態によれば、地上にギャップフィラー装置を設置しなくても、ギャップエリアをなくすことが可能となる。しかも、本実施形態では既存の予備機を利用してギャップフィラー効果を実現しているので、新たな衛星を打ち上げる必要がなく、安価に実現できる利点がある。
【００７４】
（第５の実施形態）
この発明の第５の実施形態は、地上放送局またはフィーダリンク局が送信した放送信号を、静止衛星において互いに周波数の異なる放送受信装置向けの第１の放送信号と、ギャップフィラー装置向けの第２の放送信号とに周波数変換して送信し、ギャップフィラー装置では上記第２の放送信号を受信してこれを第１の放送信号と同一周波数の放送信号に変換したのち、不感エリアに向け中継送信するようにしたものである。
【００７５】
図１１は本実施形態に係わる衛星放送システムの概略構成図である。また図１２はこのシステムの静止衛星ＳＡＴ２に搭載されたトランスポンダの構成を示し、さらに図１３はギャップフィラー装置の構成を示している。
【００７６】
静止衛星ＳＡＴ２のトランスポンダでは、地上放送局ＢＣから送信されたＫｕバンドの上り放送信号ＵＬ（周波数ｆｕａ）が受信アンテナ８１で受信されたのち低雑音増幅器８２で増幅されて、信号分配器８３に入力される。信号分配器８３では、上記上り放送信号が２系統に分配される。
【００７７】
そして、一方の系統の放送信号は、第１の周波数変換器８４でＳバンドの無線周波信号（周波数ｆｓ）に周波数変換されたのち第１の電力増幅器８６により固定局や移動局ＭＳの放送受信装置が受信するに必要な送信電力レベルに増幅され、しかるのちＳバンド用の送信アンテナ８８から第１の下り放送信号ＤＬａとして地上のサービスエリアに向け送信される。
【００７８】
これに対し信号分配された他方の系統の放送信号は、第２の周波数変換器８５でＫｕバンドの無線周波信号（周波数ｆｕｂ）に周波数変換されたのち第２の電力増幅器８７でギャップフィラー装置ＧＦｅが受信するに必要な送信電力レベルに増幅され、しかるのちＫｕバンド用の送信アンテナ８９から第２の下り放送信号ＤＬｂとして送信される。なお、上記第２の下り放送信号ＤＬｂと上り放送信号ＵＬはともにＫｕバンドにより伝送されるが、その周波数は異ならせてある。例えば第２の下り放送信号ＤＬｂの周波数ｆｕｂは１４ＧＨｚに、また上り放送信号ＵＬの周波数ｆｕａは１２ＧＨｚに設定される。
【００７９】
一方ギャップフィラー装置ＧＦｅでは、上記静止衛星ＳＡＴ２から送信された第２の放送信号ＤＬｂが、アンテナ９１で受信されたのち低雑音増幅器９２により増幅され、周波数変換器９３に入力される。この周波数変換器９３では、上記受信した第２の下り放送信号がＳバンドの無線周波信号（周波数ｆｓ）に、つまり前記静止衛星ＳＡＴ２が放送受信装置向けに送信する第１の下り放送信号ＤＬａと同一周波数の無線周波信号に周波数変換される。そして、このＳバンドに周波数変換された放送信号は、電力増幅器９４によりギャップフィラーカバーエリアＧＥの大きさに対応する送信電力レベルに増幅され、しかるのち送信アンテナ９５から中継放送信号ＤＬｇとしてギャップフィラーカバーエリアＧＥへ向け送信される。
【００８０】
このような構成であるから、静止衛星ＳＡＴ２から到来する下り放送信号ＤＬｂの周波数と、ギャップフィラーカバーエリアＧＥへ向け送信する中継放送信号ＤＬｇの周波数とが異なることになるため、ギャップフィラー装置ＧＦｅでは送信中継放送信号ＤＬｇの受信アンテナへの回り込みを容易に防止して、これにより入出力間のアイソレーションを簡単かつ確実に実現することができる。
【００８１】
（第６の実施形態）
この発明の第６の実施形態は、地上放送局が静止衛星に向け送信する上り放送信号と同一内容の第２の放送信号を地上網を経由してギャップフィラー装置へ伝送し、ギャップフィラー装置においてこの地上網を介して伝送された第２の放送信号を基に、上記静止衛星から放送受信装置へ送信される下り放送信号と同一の中継放送信号を生成して、これを不感エリアに向け送信するようにしたものである。
【００８２】
図１４はその構成を示す回路ブロック図である。図示しない地上放送局は、自局が静止衛星に向け送信する上り放送信号と同一内容でかつ有線伝送用の信号フォーマットに構成された第２の放送信号を生成し、これを例えばＩＳＤＮ網などの地上公衆網ＮＷを介してギャップフィラー装置ＧＦｆに向け伝送する。
【００８３】
ギャップフィラー装置ＧＦｆは、モデムにより上記地上放送局からの第２の放送信号を受信すると、信号変換装置１０１においてこの第２の放送信号の信号フォーマットを有線伝送用のフォーマットから衛星放送用の信号フォーマットに変換する。そして、この衛星送信用の放送信号を周波数変換器１０２でＳバンドの無線周波信号に周波数変換し、さらに電力増幅器１０３で不感エリアの大きさに対応する送信電力レベルに増幅したのち、これを中継放送信号として送信アンテナ１０４からビル陰などの不感エリアに向け送信する。
【００８４】
このような構成であるから、ギャップフィラー装置を静止衛星からの下り放送信号を受信できる場所に設置できない場合でも、不感エリアに対し確実に放送信号を放送することができる。
【００８５】
なお、上記ギャップフィラー装置ＧＦｆに、上記地上公衆網ＮＷ経由で放送信号を受信して中継放送信号を生成する回路に加え、図２或いは図１３に示したような静止衛星からの下り放送信号を受信して中継放送信号に変換する回路を備える。そして、ギャップフィラー装置の設置条件に応じて、上記各回路により生成された放送信号を選択して不感エリアへ送信するようにしてもよい。
【００８６】
また、静止衛星からの下り放送信号の受信品質を判定する回路をさらに備え、この判定回路により下り放送信号が所定の受信品質で受信されていると判定された場合には、静止衛星からの下り放送信号を基に生成した中継放送信号を選択して不感エリアへ送信し、一方上記所定の受信品質が得られないと判定された場合には、地上公衆網ＮＷを介して伝送された第２の放送信号を基に生成した中継放送信号を選択して不感エリアへ送信するようにしてもよい。
【００８７】
（第７の実施形態）
この発明の第７の実施形態は、ギャップフィラー装置に、自装置の動作状態を表すモニタ情報を生成してこれをモニタセンタに伝送する機能を持たせ、モニタセンタにおいて上記モニタ情報を基にギャップフィラー装置の動作状態を監視するようにしたものである。
【００８８】
図１５はこの実施形態に係わるシステムの第１の実施例を示すものである。同図において、ギャップフィラー装置ＧＦｇは下り放送信号の受信レベルや中継放送信号の送信レベルなどの自装置の動作状態を表す要素を一定の時間間隔で検出してこれをもにた情報としてメモリに蓄積する。
【００８９】
これに対しモニタセンタＭＣａは、定期的或いは任意のタイミングでモニタ情報の送信要求を生成し、この送信要求を地上網ＮＷを介して上記ギャップフィラー装置ＧＦｇへ送出する。そうすると、ギャップフィラー装置ＧＦｇは、メモリからモニタ情報を読み出してこれを上記地上網ＮＷを介してモニタセンタＭＣａへ伝送する。なお、このときモニタセンタＭＣａへ伝送するモニタ情報は、最新のモニタ情報のみであってもよいが、前回の伝送タイミングから今回の伝送タイミングまでに蓄積されたモニタ情報をすべて伝送するようにしてもよい。
【００９０】
すなわち、モニタセンタＭＣａは、サービスエリアに点在する複数のギャップフィラー装置からポーリング方式によりモニタ情報を収集し、この収集したモニタ情報を表示またはプリントアウトする。また、それとともにモニタ情報の内容を基にギャップフィラー装置の動作状態が正常であるか否かを判定し、その判定結果を表示する。
【００９１】
このような構成であれば、各ギャップフィラー装置ＧＦｇの動作状態をモニタセンタＭＣａにおいて集中管理することができ、効率的な保守が可能となる。またモニタ情報の収集をポーリング方式により行っているので、多数ののギャップフィラー装置のモニタ情報を効率良く収集することができる。
【００９２】
図１６はこの実施形態に係わるシステムの第２の実施例を示すものである。同図において、各ギャップフィラー装置ＧＦｈとモニタセンタＭＣｂとの間は衛星通信回線を介して接続される。そして、ギャップフィラー装置ＧＦｈは、上記衛星通信回線を介してモニタセンタＭＣｂからモニタ情報の送信要求が到来するごとに、メモリからモニタ情報を読み出してこのモニタ情報を衛星通信用の信号フォーマットに変換したのち、衛星通信回線を介してモニタセンタＭＣｂへ送信する。
【００９３】
このような構成によれば、既存の静止衛星の衛星通信回線を利用して各ギャップフィラー装置からモニタ情報を収集することができるので、地上網ＮＷを使用した通信回線を不要にできる。
【００９４】
なお、以上述べた各例では、ギャップフィラー装置ＧＦｇ，ＧＦｈのモニタ情報をモニタセンタＭＣａ，ＭＣｂからのポーリングにより収集する場合について説明した。しかし、このポーリングによる収集機能に加えて、ギャップフィラー装置ＧＦｇ，ＧＦｈに動作状態の自己判定機能を持たせ、動作異常が検出された場合にギャップフィラー装置ＧＦｇ，ＧＦｈからモニタセンタＭＣａ，ＭＣｂを呼び出して、上記異常に係わるモニタ情報をモニタセンタＭＣａ，ＭＣｂに通知するようにしてもよい。
【００９５】
このようにすると、ギャップフィラー装置で動作異常が発生するとその旨をモニタセンタが即時知ることができ、この結果より迅速な復旧処置を講じることが可能となる。
【００９６】
さらに、ギャップフィラー装置ＧＦｇ，ＧＦｈで衛星からの放送信号の受信異常やギャップフィラー装置ＧＦｇ，ＧＦｈ自身の動作異常が発生した場合に、その旨のメッセージをモニタセンタＭＣａ，ＭＣｂに通知するとともに、不感エリア内に存在する放送受信装置に向け送信するようにしてもよい。このとき各放送受信装置に通知するメッセージとしては、例えば「ただいま衛星からの受信状態が悪化しています。復旧までしばらくお待ち下さい。」等のような文字メッセージ或いは音声メッセージが用いられる。
【００９７】
図１７はこの実施形態に係わるシステムの第３の実施例を示すものである。同図において、ギャップフィラー装置ＧＦｉは、静止衛星から到来した下り放送信号を基に中継放送信号を生成して送信する際に、自装置の動作状態を表すモニタ情報を上記中継放送信号に多重化して不感エリアに向け送信する。多重化方式としては、ＦＤＭ方式やＣＤＭ方式が使用できる。
【００９８】
不感エリアの任意の位置、例えばエリアの縁に相当する位置には、モニタ用受信装置ＭＲが配置される。このモニタ用受信装置ＭＲは、保守員が携帯するハンディタイプのものでも、また車両搭載型のものでもよく、さらには固定的に設置されるものでもよい。モニタ用受信装置ＭＲは、上記ギャップフィラー装置ＧＦｉから送信された中継放送信号を受信してモニタ情報を分離抽出するとともに、上記中継放送信号の受信レベルを検出する。そして、この受信レベルの検出データを上記モニタ情報に含め、このモニタ情報を例えばセルラ無線電話システムやＰＨＳ等の移動通信網ＩＮＷを介してモニタセンタＭＣｃへ伝送する。
【００９９】
このように構成であれば、ギャップフィラー装置により生成されるモニタ情報とともに、モニタ用受信装置ＭＲで実測された受信レベルの検出データをモニタセンタＭＣｃへ伝送することができる。このため、モニタセンタＭＣｃではギャップフィラー装置自身の動作状態はもとより、送信レベルと不感エリアにおける実際の受信レベルとの適合性をも判定することができる。
【０１００】
なお、この発明は上記各実施形態に限定されるものではない。例えば、地上にギャップフィラー装置を設置して不感エリアをカバーする方式と、２個の静止衛星を使用して不感エリアをカバーする方式とを併用することにより、互いの方式でカバーしきれないエリアをカバーし合うようにしてもよい。
【０１０１】
また前記各実施形態では、静止衛星を使用した衛星放送システムを例にとり、静止衛星から送られた放送信号をギャップフィラー装置で受信して放送受信装置ＭＳへ再送信するようにした。しかし、それに限らず、例えばインタラクティブな衛星放送システムにおいて、放送受信装置ＭＳから衛星に向け送信された信号をギャップフィラー装置で中継して衛星へ送信するようにしてもよい。
【０１０２】
さらに前記実施形態では、ビル陰に生じる不感エリアをカバーする場合を例にとって説明したが、本発明は鉄塔等の他の建造物、山や崖等の自然物により生じるギャップエリアをカバーする場合にも同様に適用できる。
【０１０３】
さらに、室内における不感エリアをカバーする場合にも本発明は適用可能である。例えば、窓際のように衛星からの下り放送信号を直接受信可能な位置に室内用の小形のギャップフィラー装置（リピータ）を設置し、このリピータから室内へ中継放送信号を送信して受信装置に受信させる。この場合、リピータに受信装置を同軸ケーブルなどを介して接続し、受信した下り放送信号をこの同軸ケーブルを介して受信装置に伝送するように構成してもよい。また、上記リピータはビルディングや家屋の屋上或いは屋根に設置してもよい。
【０１０４】
その他、ギャップフィラー装置の構成や設置場所、放送受信装置ＭＳの種類や構成、衛星の種類、衛星から送信する信号の種類やその送信方式などについても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
【０１０５】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明によれば、ギャップフィラー装置を設け、このギャップフィラー装置により、衛星で中継された放送信号を受信してこの受信放送信号をサービスエリア内で衛星からの放送信号を受信不可能なエリアに対し、前記衛星から送信される放送信号と同一の周波数で無線送信するようにしたことによって、衛星からの無線信号を直接受信できないビル陰などの不感エリアにおいて、大掛かりな設備を設けることなく、固定局ばかりでなく移動局ＭＳに対しても確実に受信させることができ、これにより安価で効果的なギャップフィラーを実現できる衛星放送システムとそのギャップフィラー装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明に係わるギャップフィラー機能を備えた衛星放送システムの第１の実施形態を示す概略構成図。
【図２】 図１に示したシステムで使用されるギャップフィラー装置の構成を示す回路ブロック図。
【図３】 この発明に係わる衛星放送システムの第２の実施形態を説明するための平面図。
【図４】 この発明に係わる衛星放送システムの第２の実施形態を説明するための正面図。
【図５】 この発明に係わる衛星放送システムの第２の実施形態の他の実施例を示す図。
【図６】 この発明に係わる衛星放送システムの第２の実施形態の別の実施例を示す図。
【図７】 この発明に係わるギャップフィラー機能を備えた衛星放送システムの第３の実施形態で使用される地上放送局の送信部の構成を示す回路ブロック図。
【図８】 この発明に係わるギャップフィラー機能を備えた衛星放送システムの第３の実施形態で使用される放送受信装置の構成を示す回路ブロック図。
【図９】 図８に示した放送受信装置の受信機の構成を示す回路ブロック図。
【図１０】 この発明に係わるギャップフィラー機能を備えた衛星放送システムの第４の実施形態を示す概略構成図。
【図１１】 この発明に係わるギャップフィラー機能を備えた衛星放送システムの第５の実施形態を示す概略構成図。
【図１２】 図１１に示したシステムで使用される静止衛星のトランスポンダの構成を示す回路ブロック図。
【図１３】 図１１に示したシステムで使用されるギャップフィラー装置の構成を示す回路ブロック図。
【図１４】 この発明に係わるギャップフィラー機能を備えた衛星放送システムの第６の実施形態を示す概略構成図。
【図１５】 この発明に係わるギャップフィラー機能を備えた衛星放送システムの第７の実施形態における第１の実施例を示す概略構成図。
【図１６】 この発明に係わるギャップフィラー機能を備えた衛星放送システムの第７の実施形態における第２の実施例を示す概略構成図。
【図１７】 この発明に係わるギャップフィラー機能を備えた衛星放送システムの第７の実施形態における第３の実施例を示す概略構成図。
【符号の説明】
ＢＣ，ＢＣ１，ＢＣ２…地上放送局（ＶＳＡＴ）
ＳＡＴ１，ＳＡＴ２，ＳＡＴａ，ＳＡＴｂ…静止衛星
ＭＳ…移動局
ＭＲ…モニタ用受信装置
ＧＦａ〜ＧＦｉ…ギャップフィラー装置
ＭＣａ〜ＭＣｃ…モニタセンタ
ＮＷ…地上公衆網
ＩＮＷ…移動通信網
１１，４１，８１，９１…衛星受信用のアンテナ
１２…入力フィルタ
１３，８２，９２…低雑音増幅器
１４，８６，８７，９４，１０３…電力増幅器
１５…出力フィルタ
１６，４３，４４，８８，８９，９５，１０４…送信用のアンテナ
４２…ギャップフィラー装置本体
４５…ギャップフィラー装置固定用の支柱
２０…制御部
２１…固定局または移動局の受信アンテナ
２２…受信機
２３…音声／映像分離回路部
２４…音声デコーダ
２５…スピーカ
２６…映像デコーダ
２７…液晶ディスプレイ
２８…無線回路
２９…アナログ／ディジタル変換器（Ａ／Ｄ）
３０…サーチ受信機
３１，３２，３３…ディジタルデータ復調器
３４…シンボル合成器
３５…制御部
３６…付加データデコーダ
３１１，３２１，３３１…位相補償部
３１２，３２２，３３２…乗算器
３１３，３２３，３３３…ＰＮ符号発生器
３１４，３２４，３３４…アキュムレータ
８４，８５，９３，１０２…周波数変換器
１０１…信号変換装置
Claims (16)
- 予め決められた拡散符号によりスペクトル拡散変調されたＣＤＭ（符号分割多重）放送信号を衛星に向けて送出する地上送信装置と；
前記衛星に搭載され、前記地上送信装置から送出されるＣＤＭ放送信号を受信し、受信されたＣＤＭ放送信号からそれぞれ互いに異なる第１、第２の周波数帯のＣＤＭ放送信号を生成して共に同一のサービスエリアに向けて送出する衛星中継装置と；
前記サービスエリア内に配置され、前記衛星から前記第２の周波数帯で送出されるＣＤＭ放送信号を受信するための衛星受信用アンテナを備え、この衛星受信用アンテナによって受信されたＣＤＭ放送信号を前記第１の周波数帯のＣＤＭ放送信号に変換し、前記サービスエリア内の不感エリアに向けて無線送信する一方で、動作状態のモニタ情報を生成してこのモニタ情報を通信回線に送出するギャップフィラー装置と；
前記ギャップフィラー装置と前記通信回線を介して接続され、前記ギャップフィラー装置から送出されるモニタ情報を受信し、このモニタ情報を基に前記ギャップフィラー装置の動作状態を監視する監視装置と；
前記サービスエリア内で前記第１の周波数帯のＣＤＭ放送信号を受信する放送受信装置と；
を具備することを特徴とする衛星放送システム。 - 請求項１記載の衛星放送システムに用いられる前記ギャップフィラー装置であって、
前記衛星から前記第２の周波数帯で送出されるＣＤＭ放送信号を受信する受信装置と；
前記受信装置で受信されたＣＤＭ放送信号を前記第１の周波数帯のＣＤＭ放送信号に変換する周波数変換装置と；
前記周波数変換装置で第１の周波数帯に変換されたＣＤＭ放送信号を前記不感エリアに向けて無線送信する第１の送信装置と；
前記モニタ情報を生成する生成装置と；
定期的にあるいは要求に応じて前記モニタ情報を前記監視装置に送出する第２の送信装置と；
を具備することを特徴とするギャップフィラー装置。 - さらに、前記動作状態の異常を検出する異常検出手段を備え；
前記生成装置は、前記異常検出手段の検出結果に基づいてモニタ情報を生成し；
前記第２の送信装置は、前記異常検出手段によって異常が検出されたときに前記モニタ情報を前記監視装置に送出することを特徴とする請求項２記載のギャップフィラー装置。 - さらに、前記動作状態の異常を検出する異常検出手段と；
前記異常検出手段によって異常が検出されたときに異常検出メッセージ情報を発生する発生手段とを備え；
前記第１の送信装置は、前記異常検出メッセージ情報を単独で、または前記第１の周波数帯に変換されたＣＤＭ放送信号に多重して、前記不感エリアに向けて送信することを特徴とする請求項２記載のギャップフィラー装置。 - 請求項１記載の衛星放送システムに用いられる前記監視装置であって、
前記通信回線を通じて前記ギャップフィラー装置から送信されるモニタ情報を受信する受信装置と；
前記モニタ情報を基に前記ギャップフィラー装置に生じる異常発生を検知して予め決められた処理を行う処理装置と；
を具備することを特徴とする監視装置。 - さらに、前記通信回線を通じて前記ギャップフィラー装置に前記モニタ情報を要求する要求手段を備えることを特徴とする請求項５記載の監視装置。
- 地上送信装置にて、予め決められた拡散符号によりスペクトル拡散変調されたＣＤＭ（符号分割多重）放送信号を衛星に向けて送出し；
前記衛星にて、前記地上送信装置から送出されるＣＤＭ放送信号を受信し、受信されたＣＤＭ放送信号からそれぞれ互いに異なる第１、第２の周波数帯のＣＤＭ放送信号を生成して共に同一のサービスエリアに向けて送出し；
前記サービスエリア内に配置されるギャップフィラー装置にて、前記衛星から前記第２の周波数帯で送出されるＣＤＭ放送信号を受信するための衛星受信用アンテナを備え、この衛星受信用アンテナによって受信されたＣＤＭ放送信号を前記第１の周波数帯のＣＤＭ放送信号に変換し、前記サービスエリア内の不感エリアに向けて無線送信する一方で、動作状態のモニタ情報を生成してこのモニタ情報を通信回線に送出し；
前記ギャップフィラー装置と前記通信回線を介して接続される監視装置にて、前記ギャップフィラー装置から送出されるモニタ情報を受信し、このモニタ情報を基に前記ギャップフィラー装置の動作状態を監視することを特徴とする衛星放送方法。 - 予め決められた拡散符号によりスペクトル拡散変調されたＣＤＭ（符号分割多重）放送信号を衛星に向けて送出する地上送信装置と；
前記衛星に搭載され、前記地上送信装置から送出されるＣＤＭ放送信号を受信し、受信されたＣＤＭ放送信号からそれぞれ互いに異なる第１、第２の周波数帯のＣＤＭ放送信号を生成して共に同一のサービスエリアに向けて送出する衛星中継装置と；
前記サービスエリア内に配置され、前記衛星から前記第２の周波数帯で送出されるＣＤＭ放送信号を受信するための衛星受信用アンテナを備え、この衛星受信用アンテナによって受信されたＣＤＭ放送信号を前記第１の周波数帯のＣＤＭ放送信号に変換し、前記サービスエリア内の不感エリアに向けて無線送信する一方で、動作状態のモニタ情報を生成してこのモニタ情報を前記不感エリアに送出するギャップフィラー装置と；
前記不感エリア内に配置され、前記ギャップフィラー装置から送出されるモニタ情報を受信して通信回線に送出する補助装置と；
前記補助装置と通信回線を介して接続され、前記補助装置から送出されるモニタ情報を受信し、このモニタ情報を基に前記ギャップフィラー装置の動作状態を監視する監視装置と；
前記サービスエリア内で前記第１の周波数帯のＣＤＭ放送信号を受信する放送受信装置と；
を具備することを特徴とする衛星放送システム。 - 請求項８記載の衛星放送システムに用いられる前記ギャップフィラー装置であって、
前記衛星から前記第２の周波数帯で送出されるＣＤＭ放送信号を受信する受信装置と；
前記受信装置で受信されたＣＤＭ放送信号を前記第１の周波数帯のＣＤＭ放送信号に変換する周波数変換装置と；
前記モニタ情報を生成する生成装置と；
前記周波数変換装置で第１の周波数帯に変換されたＣＤＭ放送信号及び前記モニタ情報を前記不感エリアに向けて送信する送信装置と；
を具備することを特徴とするギャップフィラー装置。 - さらに、前記動作状態の異常を検出する異常検出手段を備え；
前記生成装置は、前記異常検出手段の検出結果に基づいてモニタ情報を生成し；
前記送信装置は、定期的に、または前記異常検出手段によって異常が検出されたときに前記モニタ情報を送出することを特徴とする請求項９記載のギャップフィラー装置。 - さらに、前記動作状態の異常を検出する異常検出手段と；
前記異常検出手段によって異常が検出されたときに異常検出メッセージ情報を発生する発生手段とを備え；
前記送信装置は、前記異常検出メッセージ情報を前記周波数変換装置で第１の周波数帯に変換されたＣＤＭ放送信号に多重して、前記不感エリアに向けて送信することを特徴とする請求項９記載のギャップフィラー装置。 - 請求項８記載の衛星放送システムに用いられる前記補助装置であって、
前記ギャップフィラー装置から送出されるモニタ情報を受信する受信装置と；
前記モニタ情報を前記通信回線を介して前記監視装置に送出する送信装置と；
を具備することを特徴とする補助装置。 - 前記送信装置は、前記モニタ情報を受信したとき、または定期的に、または前記監視装置からの要求に応じて受信したモニタ情報を送出することを特徴とする請求項１２記載の補助装置。
- 請求項８記載の衛星放送システムに用いられる前記監視装置であって、
前記通信回線を通じて前記補助装置から送出されるモニタ情報を受信する受信装置と；
前記モニタ情報を基に前記ギャップフィラー装置の動作状態を監視して所定の処理を行う処理装置と；
を具備することを特徴とする監視装置。 - さらに、前記通信回線を通じて前記補助装置にモニタ情報を要求する要求手段を備えることを特徴とする請求項１４記載の監視装置。
- 地上送信装置にて、予め決められた拡散符号によりスペクトル拡散変調されたＣＤＭ（符号分割多重）放送信号を衛星に向けて送出し；
前記衛星にて、前記地上送信装置から送出されるＣＤＭ放送信号を受信し、受信されたＣＤＭ放送信号からそれぞれ互いに異なる第１、第２の周波数帯のＣＤＭ放送信号を生成して共に同一のサービスエリアに向けて送出し；
前記サービスエリア内に配置されるギャップフィラー装置にて、前記衛星から前記第２の周波数帯で送出されるＣＤＭ放送信号を受信するための衛星受信用アンテナを備え、この衛星受信用アンテナによって受信されたＣＤＭ放送信号を前記第１の周波数帯のＣＤＭ放送信号に変換し、前記サービスエリア内の不感エリアに向けて無線送信する一方で、動作状態のモニタ情報を生成してこのモニタ情報を前記不感エリアに送出し；
前記不感エリア内に配置される補助装置にて、前記ギャップフィラー装置から送出されるモニタ情報を受信して通信回線に送出し；
前記補助装置と通信回線を介して接続される監視装置にて、前記補助装置から送出されるモニタ情報を受信し、このモニタ情報を基に前記ギャップフィラー装置の動作状態を監視することを特徴とする衛星放送方法。
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