JP3865715B2 - 地上デジタルテレビ放送の伝送装置および受信装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地上デジタルテレビ(以下、地上ＤＴＶと略称する)放送の伝送装置および受信装置に係り、特に家庭など屋内において複数台の受信機を使用する場合や、地上ＤＴＶの受信機能を備えた携帯端末などを使用する時に採用して好適な無線による伝送装置とその受信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現行のアナログテレビ放送を受信する場合には、図７にその形態の典型例を示すように、屋根などに設置したテレビ受信アンテナ１００で放送波を受け、その信号をブースター１０１で増幅した後、分配器１０２と複数の同軸ケープル１０３を介して各部屋のテレビ１０４に分配供給する。
また、図示していないが、ビル、マンションなどでの共同受信の場合には、共同受信施設のアンテナで受信した放送波を、直接または周波数変換後にケーブルにより各家庭に伝送するとともに、各家庭内において、伝送されてきた信号を図７の場合と同様の手段を用いて各部屋の受信機に分配供給する。
【０００３】
上記した受信形態は、地上ＤＴＶになっても碁本的には同じである。この受信形態には、以下のような問題がある。
１） 最近は、液晶テレビなどの普及により屋内でのテレビ使用台数が増加している。このような状況下では、同軸ケーブルの屋内配線が複雑化し、しかも、ブースターの設置や配線工事を伴うことになる。また、各部屋などでケーブルが露出するため、せっかくのファッショナブルなテレビの美感が失われてしまう。
２） 家屋内で設置場所を移動して視聴する形態のテレビも今後さらに増えてくると考えられる。しかし、その場合、移動先においてアンテナケーブルをテレビに接続できる状態にあるとはかぎらず、そのため、実際には、設置場所を自由に選択できないことになる。
３） 地上ＤＴＶは、携帯端末での受信も想定されている。しかし、屋内では局から直接到来する電波が弱いので、大部分の地域で受信が困難となる。
【０００４】
上記問題点を解決するためのひとつの手段として、図８に示すように、屋外アンテナ（図示せず）で受信した信号を中継装置１０５およびそのアンテナ１０５ａを介して屋内のテレビ放送受信機１０６に再送信する方法がアナログテレビ放送向けに提案されている(例えば、特許文献１参照)。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−０１３３６８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の方法を直接、地上ＤＴＶ放送に対して適用することは、実用上困難である。すなわち、ＤＴＶ放送波に適用される周波数範囲は、ＵＨＦ帯における４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚであるので、電波法規上の免許不要微弱無線局の許容電界強度を示す図９から明らかなように、このＤＴＶ放送波についての上記許容電界強度は、３ｍ離れた地点で３５μＶ／ｍとなる。それゆえ、上記の方法を地上ＤＴＶ放送に採用した場合、屋内中継装置から再送信される電波が非常に微弱になって、通常のＤＴＶ受信機ではほとんど受けることができなくなる。しかも、屋内中継装置から送信される電波と放送局のアンテナから屋内に直接到来する電波とが同じ周波数であるため、混信を生じてしまうという問題もある。
【０００７】
他のひとつの方法として最近、チューナ部と表示部が分離された構成のワイヤレス液晶テレビを使用することが提案されている。このテレビは、チューナで受信した電波を復調かつデジタル圧縮し、それによって得られた信号をＩＥＥＥＥ８０２．１１ａという規格に基づく２．４ＧＨｚ帯や５ＧＨｚ帯の電波として室内に伝送するものである。
【０００８】
しかし、この方法では、チューナ側で映像・音声を圧縮する必要があることから、通常は１チャンネルしか送信できず、そのため、どの部屋の表示も同一チャンネルのものとなってしまう欠点がある。さらに、ＧＨｚ帯の送受信装置を装備しなければならないことに加え、テレビ受信機が特殊なものになってしまうことから、コスト的な面および標準化の面において問題がある。
【０００９】
本発明は、上述のような従来技術が有する諸問題に鑑み、屋内の複数台の受信機や携帯端末に地上ＤＴＶ放送を無線でもって効果的に受信させることが可能な伝送装置および受信装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、地上デジタルテレビ放送波用の受信アンテナで受信したＵＨＦ帯の信号を家屋内で中継してテレビ受信機に再送信する伝送装置であって、４７０ＭＨｚ以上に存在する前記ＵＨＦ帯の受信信号の周波数を、９０ＭＨｚ〜２２２ＭＨｚのＶＨＦ帯、ミッドバンド帯、もしくは３２２ＭＨｚ以下のスーパーハイバンド帯の周波数に変換する周波数変換回路と、前記周波数変換回路で変換された信号を増幅する増幅回路と、前記増幅回路の出力を受けて規定の電界強度の電波を発射する再送信アンテナと、を備えることを特徴としている。
【００１１】
前記周波数変換回路、増幅回路および再送信アンテナは、デジタルテレビ放送受信機に搭載することが可能である。また、前記再送信アンテナから発射される電波は、電波法規上、３メートルの距離での電界強度が５００μＶ／ｍ以下となるように設定される。
【００１２】
本発明は、受信した地上デジタルテレビ放送波を、周波数変換パススルー方式によりＶＨＦ帯、ミッドバンド帯もしくは３２２ＭＨｚ以下のスーパーハイバンド帯の周波数を有する信号に変換し、その信号をケーブルによって伝送する共同受信施設に適用される伝送装置であって、前記ケーブルを通して伝送されてきた信号をそのまま増幅する増幅回路と、前記増幅回路の出力を受けて規定の電界強度の電波を発射する再送信アンテナと、を備えることを特徴としている。
【００１３】
本発明においても、前記周波数変換回路、増幅回路および再送信アンテナをデジタルテレビ放送受信機に搭載することができる。また、前記再送信アンテナから発射される電波は、電波法規上、３メートルの距離での電界強度が５００μＶ／ｍ以下となるように設定される。
【００１４】
本発明に係る地上デジタルテレビ放送の受信装置は、上記伝送装置から発射される電波を受信するためのアンテナと、このアンテナに接続され、３２２ＭＨｚ以下の所定周波数まで拡張された受信周波数範囲において所望のチャンネルを選択する選局部と、を備えることを特徴としている。
【００１５】
さらに、本発明に係る地上デジタルテレビ放送の受信装置は、上記伝送装置から発射される電波を受信するためのアンテナと、このアンテナから入力される受信信号の周波数を前記周波数変換される前の周波数に再変換する周波数変換回路と、を備え、通常の地上波デジタルテレビ放送受信機に接続して、前記再変換した信号を該テレビ放送受信機に入力するように構成されていることを特徴としている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る地上デジタルテレビ放送の伝送装置および受信装置の一実施形態を示す概略図である。
この図１において、放送局の送信アンテナ１から発射されたＵＨＦ帯の地上ＤＴＶ放送波（その周端数帯域は、４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚに含まれる）は、屋外(通常は屋根)に設置されたＵＨＦ受信アンテナ２により受信され、引き込みケーブル３によりワイヤレス伝送装置４に導かれる。
【００１７】
ワイヤレス伝送装置４は、入力されたＤＴＶ放送波の帯域を周波数変換回路５によって９０ＭＨｚ〜２２２ＭＨｚのＶＨＦ帯かミッドバンド帯（ＭＩＤ帯）、または３２２ＭＨｚ以下のスーパーハイバンド帯(ＳＨＢ帯)のいずれかの所定帯域に変換し、その周端数変換した放送波信号を増幅器６で増幅した後、再送信アンテナとしての小型送信アンテナ７から微弱電波として発射する。周波数変換をする理由は、以下のとおりである。
【００１８】
▲１▼ 電波発射強度の確保:
ＤＴＶ受信機の所要電界強度は、一般的に５０ｄＢμＶ／ｍとされている。これより弱い電界では受信映像が全く出ないが、これ以上の電界であれば、ほとんど画質劣化のない高画質映像を受信することができる。なお、アナログ放送では、受信画質が電界強度に依存するので、高画質を受信するにはかなりの電界強度が要求される。
本装置が家庭向けの装置であることを考慮すれば、免許不要の微弱無線局でなければならない。その条件で検討した結果、上述の電界を確保するには、許容電界強度３５μＶ／ｍでは困難である。このため、許容電界強度が５００μＶ／ｍである３２２ＭＨｚ以下に周波数変換することが必要である（図９参照）。
【００１９】
▲２▼ 共同受信などでのケーブルテレビとの整合性による受信機の共用化:
地上ＤＴＶのＣＡＴＶ再送信については、ＤＴＶ放送波をそのまま各戸へ流すパスルー方式がひとつの有力な方法とされている。ケーブルシステムの帯域が７７０ＭＨｚまで延びている施設などでは、この方式に基づいてＵＨＦ波をそのまま流すことが可能であるので簡単である。しかし、ほとんどのケーブル施設は、帯域が４５０ＭＨｚ以下までしかカバーされておらず、このため、方送波を４５０ＭＨｚ以下に周波数変換して伝送する周波数変換パスルー方式が有力視されている。
各家庭での受信機は、一般に４７０ＭＨｚ以上のＵＨＦ帯がその受信周波数範囲として考えられているので、それ以下の周波数には対応しない可能性がある。そこで、関係機関はＶＨＦ，ＭＩＤ，ＳＨＢ帯などにも対応する受信機の生産をメーカに要請している。
したがって、今後、上記のような周波数変換パススルー方式にも対応できる受信機の普及が予想される。本発明に基づく受信機は、この周波数変換パススルー方式を直接使用することができる。
【００２０】
上記▲１▼、▲２▼の観点から、変換周波数は３２２ＭＨｚ以下が適当であり、例えば１０８ＭＨｚ〜１７０ＭＨｚのＭＩＤ帯が考えられる。例えば、関東広域圏の場合、ＤＴＶ放送波として２０ｃｈ．から２７ｃｈ．の電波が発射され、その周波数範囲は５１２ＭＨｚ〜５６０ＭＨｚのＵＨＦ帯であるから、図２の周波数アロケーションに示すように、この周波数範囲をＭＩＤ帯の１１０〜１５８ＭＨｚに変換する。
【００２１】
上記ワイヤレス伝送装置４の小型送信アンテナ７から発射される電波８は、例えば、その周波数が上記ＭＩＤ帯の１１０ＭＨｚ〜１５８ＭＨｚに設定され、また、３ｍ離れた地点での電界強度が５００μＶ／ｍ以下に設定される。
各部屋などに設置されたテレビ受信機９，１０，１１や家庭用サーバ１２などは、上記電波８を受信する。テレビ受信機９は、小型受信用アンテナ９ａを内蔵し、かつ上記周波数変換パススルー方式に対応可能な構成を有するので、そのまま使用することができる。
【００２２】
テレビ受信機１０は、アンテナを内蔵していないので、アンテナ端子に市販の室内アンテナ１３を接続することにより受信することができる。また、テレビ受信機１１は、アンテナを内蔵せずかつ周波数変換パススルー方式にも対応していないので、ワイヤレス伝送装置４での周波数変換とは逆の周波数変換を行うコンバータ１４を用意し、これを室内アンテナ１５とともにその入力に接続することにより受信することができる。
【００２３】
サーバ１２は、今後、家庭内に設置される可能性がある。このサーバ１２は、表示部を備えていないものの、テレビ受信機と同様の機能をチューナ部に持たせることにより使用することができる。さらに、ＤＴＶ受信機能を持った携帯電話１６などは、当然、アンテナを内蔵していることから、入力受信周波数範囲をＶＨＦ帯などに対応できるように設定しておくだけで家庭内でも容易に使用することが可能である。
【００２４】
図３は、ワイヤレス伝送装置を内蔵したテレビ受信機の構成例を示したものである。
図１におけるワイヤレス伝送装置４は、テレビ受信機からは独立したユニットとして構成されている。しかし、この図３に示すように、家庭内リビングルームなどに置かれるテレビ受信機（デジタルテレビ回路、表示部等を備える通常のＤＴＶ受信機）に上記ワイヤレス伝送装置４の周波数変換回路５、増幅回路６および小型送信アンテナ７に対応する周波数変換回路５'、増幅回路６'および小型送信アンテナ７'を搭載することにより、別ユニットを必要としないワイヤレス伝送機能をもつテレビ受信機を実現することができる。
【００２５】
図４は、本発明の他の実施形態を示す概略図である。なお、ここではビル、マンション等における共同受信施設やケーブルテレビ会社を通じて受信する場合について説明する。
放送局の送信アンテナ１７から発射されたＵＨＦ帯の放送波は、共同受信施設１８の受信アンテナ１９で捕らえられ、引込みケーブル２０を経て周波数変換パススルー装置２１に入力される。周波数変換パススルー装置２１は、共同受信施設１８のケーブルシステムの帯域がＵＨＦ帯をカバーできないものである場合（日本では８０％がこれに相当）に、受信した放送波の周波数をその施設１８がもつ帯域幅内の周波数、例えばＭｌＤ帯の周波数１１０ＭＨｚ〜１６０ＭＨｚに変換するものである。
【００２６】
上記パススルー装置２１で周波数変換された信号は、分配ケーブル２２により各家庭に配信され、各戸の引込み口２３から屋内のワイレス伝送装置２４に導かれる。この場合、ワイヤレス伝送装置２４は、既にＭＩＤ帯に周波数変換されたＤＴＶ放送波の信号を入力するので、その信号を増幅器２５により増幅するだけでよい。
【００２７】
ワイヤレス伝送装置２４によって増幅された信号は、再送信アンテナとしての小型送信アンテナ２６に供給され、電波法による規定値に適合した５００μＶ／ｍ以下の電波としてこのアンテナ２６から発射される。アンテナ２６から発射された電波は、図１に示した電波８と同様に、受信アンテナ２７ａを搭載したテレビ受信機２７や室内アンテナ２８を設置したテレビ受信機２９等で受信される。
【００２８】
ケープル配信により周波数変換されたＤＴＶ信号を入力する上記ワイヤレス伝送装置２４は、増幅回路のみで極めて簡単に構成することができる。もちろん、図１で説明した周波数変換回路５をもつワイヤレス伝送装置４にケーブル用入力端子および変換回路をスルーさせるスイッチを設けておけば、このワイヤレス伝送装置４を上記周波数変換されたＤＴＶ信号にも適用することが可能になる。
【００２９】
図５は、本発明による受信装置の一具体例を示している。このＤＴＶ放送の受信装置は、基本的に選局部３０、ＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)復調部３１、このＯＦＤＭ復調部３１の出力信号の処理を行う信号処理要素（誤り訂正部３２、多重分離部３３、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）デコード部３４、画像重畳部３５）および表示部３６によって構成されている。
【００３０】
この受信装置においては、内蔵もしくは外付けの室内アンテナ３７で受信された電波、つまり、既にＭＩＤ，ＶＨＦ，ＳＨＢなどの周波数に変換されているＤＴＶ放送波が選局部３０に入力される。選局部３０は、例えばＣＰＵ３７からの選局データをＰＬＬ回路に与えて局部発信器の周波数を制御し、その制御によって上記ＤＴＶ波における所望のチャンネルを選局するよう構成されている。つまり、この選局部３０は、３２２ＭＨｚ以下の所定使用周波数まで拡張された受信周波数範囲において所望のチャンネルを選択し得るように構成されている。
【００３１】
なお、この受信装置は、入力周波数範囲が異なることを除き、通常のＤＴＶ受信機と同様の構成を有するので、ここでは、上記各信号処理要素３２〜３５、電話回線やインターネット等に接続される通信部３８、リモコン受光部３９等に関する構成および作用についての説明を省略する。
【００３２】
図６は、通常の市販ＤＴＶ受信機４０を利用する本発明に係る受信装置の実施の形態を示している。この受信装置４３は、受信アンテナ４１および周波数変換回路４２をユニット化した構成を有する。
この受信装置では、ワイヤレス伝送装置（例えば、図１のワイヤレス伝送装置４）から発射される周波数変換されたＤＴＶ放送波が受信アンテナ４１で受信されるとともに、このＤＴＶ放送波の周波数帯域が周波数変換回路４２によって該ＤＴＶ放送波の元の周波数帯域に変換され、その変換された周波数の信号がＤＴＶ受信機４０のアンテナ端子に供給される。
【００３３】
【発明の効果】
本発明による地上デジタル放送の伝送装置および受信装置によれば、地上ＤＴＶ放送を受信できる地域であれば、屋内のどこでも同放送のワイヤレス受信が可能になるので、屋内のケーブル配線が著しく簡素化されるとともに、液晶テレビなど多数のテレビを家庭で設置する時代の要求を満たすことができる。
また、ワイレス対応のテレビ受信機であれば屋内で何台でも使用することができるとともに、家庭内でテレビ受信機の設置位置を自由に変えて視聴することも容易になる。
【００３４】
さらに、今後製品化される携帯受信機も自宅やビル内で使用することができるため、その効果は絶大である。また、共同受信などのようにケーブルシステムを通して受信する場合も、屋内ワイヤレス受信が可能となるので、分配器や屋内の分配ケーフルが不要になって室内の美観を保つことができる。この場合、増幅回路のみの極めて簡単なワイレス伝送装置とすることができるため、経済的な家庭内配信が可能となる。
【００３５】
本発明は、地上ＤＴＶ放送の特徴を以下の点で有効に利用するものであって、従来のアナログ放送では得ることのできない大きな特徴をもつものである。
▲１▼ 電界強度が所定レペル以上であれば、ほとんど劣化のない高画質・高音質が得られるため、屋内で高性能な受信性能を得ることができる。
▲２▼ ＯＦＤＭ変調で送信されるため、多少の反射波が存在してもマルチパス排除能力が高いため妨害とはならない。
さらに本発明によれば、ＵＨＦ帯のＤＴＶ波をそれより低い周波数に変換して伝送するため、周波数が低いほど空間伝搬損失が少なくなるという性質に基づく効果、つまり、より広い屋内受信エリアを実現できるという効果が得られる。さらに、放送局からの電波と屋内の送信電波の周波数が異なるた、混信の心配が全くないシステムを構成することができる。
以上のように、本発明は機能的、性能的に大きな効果を得ることができるため、地上ＤＴＶ放送の普及に大いに貢献できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る地上デジタルテレビ放送の伝送装置および受信装置の一実施形態を示す概略図である。
【図２】周波数アロケーションを示す図である。
【図３】ワイヤレス伝送装置を内蔵したテレビ受信機の構成例を示したブロック図である。
【図４】本発明に係る地上デジタルテレビ放送の伝送装置および受信装置の実施形態を示す概略図である。
【図５】本発明に係る受信装置の一具体例を示すブロック図である。
【図６】通常の市販デジタルテレビ受信機を利用する本発明に係る受信装置の他の実施の形態を示す概略図である。
【図７】現行のアナログテレビ放送の受信形態の典型例を示すブロック図である。
【図８】現行のアナログテレビ放送に適用されている再送信方法を示す概略図である。
【図９】電波法規上の免許不要微弱無線局の許容電界強度を示すグラフである。
【符号の説明】
１，１７ 送信アンテナ
２ ＵＨＦ受信アンテナ
４，２４ ワイヤレス伝送装置
５，５'，４２ 周波数変換回路
６，６' 増幅器
７，７'，２６ 小型送信アンテナ
８ 電波
９，１０，１１，２７，２９ テレビ受信機
１２ 家庭用サーバ
１３，１５，３７ 室内アンテナ
１４ コンバータ
１６ 携帯電話
１８ 共同受信施設
１９，４１ 受信アンテナ
２１ 周波数変換パススルー装置
２２ 分配ケーブル
３０ 選局部
４０ デジタルテレビ受信機
４３ 受信装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、地上デジタルテレビ(以下、地上ＤＴＶと略称する)放送の伝送装置および受信装置に係り、特に家庭など屋内において複数台の受信機を使用する場合や、地上ＤＴＶの受信機能を備えた携帯端末などを使用する時に採用して好適な無線による伝送装置とその受信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現行のアナログテレビ放送を受信する場合には、図７にその形態の典型例を示すように、屋根などに設置したテレビ受信アンテナ１００で放送波を受け、その信号をブースター１０１で増幅した後、分配器１０２と複数の同軸ケープル１０３を介して各部屋のテレビ１０４に分配供給する。
また、図示していないが、ビル、マンションなどでの共同受信の場合には、共同受信施設のアンテナで受信した放送波を、直接または周波数変換後にケーブルにより各家庭に伝送するとともに、各家庭内において、伝送されてきた信号を図７の場合と同様の手段を用いて各部屋の受信機に分配供給する。
【０００３】
上記した受信形態は、地上ＤＴＶになっても碁本的には同じである。この受信形態には、以下のような問題がある。
１） 最近は、液晶テレビなどの普及により屋内でのテレビ使用台数が増加している。このような状況下では、同軸ケーブルの屋内配線が複雑化し、しかも、ブースターの設置や配線工事を伴うことになる。また、各部屋などでケーブルが露出するため、せっかくのファッショナブルなテレビの美感が失われてしまう。
２） 家屋内で設置場所を移動して視聴する形態のテレビも今後さらに増えてくると考えられる。しかし、その場合、移動先においてアンテナケーブルをテレビに接続できる状態にあるとはかぎらず、そのため、実際には、設置場所を自由に選択できないことになる。
３） 地上ＤＴＶは、携帯端末での受信も想定されている。しかし、屋内では局から直接到来する電波が弱いので、大部分の地域で受信が困難となる。
【０００４】
上記問題点を解決するためのひとつの手段として、図８に示すように、屋外アンテナ（図示せず）で受信した信号を中継装置１０５およびそのアンテナ１０５ａを介して屋内のテレビ放送受信機１０６に再送信する方法がアナログテレビ放送向けに提案されている(例えば、特許文献１参照)。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−０１３３６８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の方法を直接、地上ＤＴＶ放送に対して適用することは、実用上困難である。すなわち、ＤＴＶ放送波に適用される周波数範囲は、ＵＨＦ帯における４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚであるので、電波法規上の免許不要微弱無線局の許容電界強度を示す図９から明らかなように、このＤＴＶ放送波についての上記許容電界強度は、３ｍ離れた地点で３５μＶ／ｍとなる。それゆえ、上記の方法を地上ＤＴＶ放送に採用した場合、屋内中継装置から再送信される電波が非常に微弱になって、通常のＤＴＶ受信機ではほとんど受けることができなくなる。しかも、屋内中継装置から送信される電波と放送局のアンテナから屋内に直接到来する電波とが同じ周波数であるため、混信を生じてしまうという問題もある。
【０００７】
他のひとつの方法として最近、チューナ部と表示部が分離された構成のワイヤレス液晶テレビを使用することが提案されている。このテレビは、チューナで受信した電波を復調かつデジタル圧縮し、それによって得られた信号をＩＥＥＥＥ８０２．１１ａという規格に基づく２．４ＧＨｚ帯や５ＧＨｚ帯の電波として室内に伝送するものである。
【０００８】
しかし、この方法では、チューナ側で映像・音声を圧縮する必要があることから、通常は１チャンネルしか送信できず、そのため、どの部屋の表示も同一チャンネルのものとなってしまう欠点がある。さらに、ＧＨｚ帯の送受信装置を装備しなければならないことに加え、テレビ受信機が特殊なものになってしまうことから、コスト的な面および標準化の面において問題がある。
【０００９】
本発明は、上述のような従来技術が有する諸問題に鑑み、屋内の複数台の受信機や携帯端末に地上ＤＴＶ放送を無線でもって効果的に受信させることが可能な伝送装置および受信装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、地上デジタルテレビ放送波用の受信アンテナで受信したＵＨＦ帯の信号を家屋内で中継してテレビ受信機に再送信する伝送装置であって、４７０ＭＨｚ以上に存在する前記ＵＨＦ帯の受信信号の周波数を、９０ＭＨｚ〜２２２ＭＨｚのＶＨＦ帯、ミッドバンド帯、もしくは３２２ＭＨｚ以下のスーパーハイバンド帯の周波数に変換する周波数変換回路と、前記周波数変換回路で変換された信号を増幅する増幅回路と、前記増幅回路の出力を受けて規定の電界強度の電波を発射する再送信アンテナと、を備えることを特徴としている。
【００１１】
前記周波数変換回路、増幅回路および再送信アンテナは、デジタルテレビ放送受信機に搭載することが可能である。また、前記再送信アンテナから発射される電波は、電波法規上、３メートルの距離での電界強度が５００μＶ／ｍ以下となるように設定される。
【００１２】
本発明は、受信した地上デジタルテレビ放送波を、周波数変換パススルー方式によりＶＨＦ帯、ミッドバンド帯もしくは３２２ＭＨｚ以下のスーパーハイバンド帯の周波数を有する信号に変換し、その信号をケーブルによって伝送する共同受信施設に適用される伝送装置であって、前記ケーブルを通して伝送されてきた信号をそのまま増幅する増幅回路と、前記増幅回路の出力を受けて規定の電界強度の電波を発射する再送信アンテナと、を備えることを特徴としている。
【００１３】
本発明においても、前記周波数変換回路、増幅回路および再送信アンテナをデジタルテレビ放送受信機に搭載することができる。また、前記再送信アンテナから発射される電波は、電波法規上、３メートルの距離での電界強度が５００μＶ／ｍ以下となるように設定される。
【００１４】
本発明に係る地上デジタルテレビ放送の受信装置は、上記伝送装置から発射される電波を受信するためのアンテナと、このアンテナに接続され、３２２ＭＨｚ以下の所定周波数まで拡張された受信周波数範囲において所望のチャンネルを選択する選局部と、を備えることを特徴としている。
【００１５】
さらに、本発明に係る地上デジタルテレビ放送の受信装置は、上記伝送装置から発射される電波を受信するためのアンテナと、このアンテナから入力される受信信号の周波数を前記周波数変換される前の周波数に再変換する周波数変換回路と、を備え、通常の地上波デジタルテレビ放送受信機に接続して、前記再変換した信号を該テレビ放送受信機に入力するように構成されていることを特徴としている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る地上デジタルテレビ放送の伝送装置および受信装置の一実施形態を示す概略図である。
この図１において、放送局の送信アンテナ１から発射されたＵＨＦ帯の地上ＤＴＶ放送波（その周端数帯域は、４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚに含まれる）は、屋外(通常は屋根)に設置されたＵＨＦ受信アンテナ２により受信され、引き込みケーブル３によりワイヤレス伝送装置４に導かれる。
【００１７】
ワイヤレス伝送装置４は、入力されたＤＴＶ放送波の帯域を周波数変換回路５によって９０ＭＨｚ〜２２２ＭＨｚのＶＨＦ帯かミッドバンド帯（ＭＩＤ帯）、または３２２ＭＨｚ以下のスーパーハイバンド帯(ＳＨＢ帯)のいずれかの所定帯域に変換し、その周端数変換した放送波信号を増幅器６で増幅した後、再送信アンテナとしての小型送信アンテナ７から微弱電波として発射する。周波数変換をする理由は、以下のとおりである。
【００１８】
▲１▼ 電波発射強度の確保:
ＤＴＶ受信機の所要電界強度は、一般的に５０ｄＢμＶ／ｍとされている。これより弱い電界では受信映像が全く出ないが、これ以上の電界であれば、ほとんど画質劣化のない高画質映像を受信することができる。なお、アナログ放送では、受信画質が電界強度に依存するので、高画質を受信するにはかなりの電界強度が要求される。
本装置が家庭向けの装置であることを考慮すれば、免許不要の微弱無線局でなければならない。その条件で検討した結果、上述の電界を確保するには、許容電界強度３５μＶ／ｍでは困難である。このため、許容電界強度が５００μＶ／ｍである３２２ＭＨｚ以下に周波数変換することが必要である（図９参照）。
【００１９】
▲２▼ 共同受信などでのケーブルテレビとの整合性による受信機の共用化:
地上ＤＴＶのＣＡＴＶ再送信については、ＤＴＶ放送波をそのまま各戸へ流すパスルー方式がひとつの有力な方法とされている。ケーブルシステムの帯域が７７０ＭＨｚまで延びている施設などでは、この方式に基づいてＵＨＦ波をそのまま流すことが可能であるので簡単である。しかし、ほとんどのケーブル施設は、帯域が４５０ＭＨｚ以下までしかカバーされておらず、このため、方送波を４５０ＭＨｚ以下に周波数変換して伝送する周波数変換パスルー方式が有力視されている。
各家庭での受信機は、一般に４７０ＭＨｚ以上のＵＨＦ帯がその受信周波数範囲として考えられているので、それ以下の周波数には対応しない可能性がある。そこで、関係機関はＶＨＦ，ＭＩＤ，ＳＨＢ帯などにも対応する受信機の生産をメーカに要請している。
したがって、今後、上記のような周波数変換パススルー方式にも対応できる受信機の普及が予想される。本発明に基づく受信機は、この周波数変換パススルー方式を直接使用することができる。
【００２０】
上記▲１▼、▲２▼の観点から、変換周波数は３２２ＭＨｚ以下が適当であり、例えば１０８ＭＨｚ〜１７０ＭＨｚのＭＩＤ帯が考えられる。例えば、関東広域圏の場合、ＤＴＶ放送波として２０ｃｈ．から２７ｃｈ．の電波が発射され、その周波数範囲は５１２ＭＨｚ〜５６０ＭＨｚのＵＨＦ帯であるから、図２の周波数アロケーションに示すように、この周波数範囲をＭＩＤ帯の１１０〜１５８ＭＨｚに変換する。
【００２１】
上記ワイヤレス伝送装置４の小型送信アンテナ７から発射される電波８は、例えば、その周波数が上記ＭＩＤ帯の１１０ＭＨｚ〜１５８ＭＨｚに設定され、また、３ｍ離れた地点での電界強度が５００μＶ／ｍ以下に設定される。
各部屋などに設置されたテレビ受信機９，１０，１１や家庭用サーバ１２などは、上記電波８を受信する。テレビ受信機９は、小型受信用アンテナ９ａを内蔵し、かつ上記周波数変換パススルー方式に対応可能な構成を有するので、そのまま使用することができる。
【００２２】
テレビ受信機１０は、アンテナを内蔵していないので、アンテナ端子に市販の室内アンテナ１３を接続することにより受信することができる。また、テレビ受信機１１は、アンテナを内蔵せずかつ周波数変換パススルー方式にも対応していないので、ワイヤレス伝送装置４での周波数変換とは逆の周波数変換を行うコンバータ１４を用意し、これを室内アンテナ１５とともにその入力に接続することにより受信することができる。
【００２３】
サーバ１２は、今後、家庭内に設置される可能性がある。このサーバ１２は、表示部を備えていないものの、テレビ受信機と同様の機能をチューナ部に持たせることにより使用することができる。さらに、ＤＴＶ受信機能を持った携帯電話１６などは、当然、アンテナを内蔵していることから、入力受信周波数範囲をＶＨＦ帯などに対応できるように設定しておくだけで家庭内でも容易に使用することが可能である。
【００２４】
図３は、ワイヤレス伝送装置を内蔵したテレビ受信機の構成例を示したものである。
図１におけるワイヤレス伝送装置４は、テレビ受信機からは独立したユニットとして構成されている。しかし、この図３に示すように、家庭内リビングルームなどに置かれるテレビ受信機（デジタルテレビ回路、表示部等を備える通常のＤＴＶ受信機）に上記ワイヤレス伝送装置４の周波数変換回路５、増幅回路６および小型送信アンテナ７に対応する周波数変換回路５'、増幅回路６'および小型送信アンテナ７'を搭載することにより、別ユニットを必要としないワイヤレス伝送機能をもつテレビ受信機を実現することができる。
【００２５】
図４は、本発明の他の実施形態を示す概略図である。なお、ここではビル、マンション等における共同受信施設やケーブルテレビ会社を通じて受信する場合について説明する。
放送局の送信アンテナ１７から発射されたＵＨＦ帯の放送波は、共同受信施設１８の受信アンテナ１９で捕らえられ、引込みケーブル２０を経て周波数変換パススルー装置２１に入力される。周波数変換パススルー装置２１は、共同受信施設１８のケーブルシステムの帯域がＵＨＦ帯をカバーできないものである場合（日本では８０％がこれに相当）に、受信した放送波の周波数をその施設１８がもつ帯域幅内の周波数、例えばＭｌＤ帯の周波数１１０ＭＨｚ〜１６０ＭＨｚに変換するものである。
【００２６】
上記パススルー装置２１で周波数変換された信号は、分配ケーブル２２により各家庭に配信され、各戸の引込み口２３から屋内のワイレス伝送装置２４に導かれる。この場合、ワイヤレス伝送装置２４は、既にＭＩＤ帯に周波数変換されたＤＴＶ放送波の信号を入力するので、その信号を増幅器２５により増幅するだけでよい。
【００２７】
ワイヤレス伝送装置２４によって増幅された信号は、再送信アンテナとしての小型送信アンテナ２６に供給され、電波法による規定値に適合した５００μＶ／ｍ以下の電波としてこのアンテナ２６から発射される。アンテナ２６から発射された電波は、図１に示した電波８と同様に、受信アンテナ２７ａを搭載したテレビ受信機２７や室内アンテナ２８を設置したテレビ受信機２９等で受信される。
【００２８】
ケープル配信により周波数変換されたＤＴＶ信号を入力する上記ワイヤレス伝送装置２４は、増幅回路のみで極めて簡単に構成することができる。もちろん、図１で説明した周波数変換回路５をもつワイヤレス伝送装置４にケーブル用入力端子および変換回路をスルーさせるスイッチを設けておけば、このワイヤレス伝送装置４を上記周波数変換されたＤＴＶ信号にも適用することが可能になる。
【００２９】
図５は、本発明による受信装置の一具体例を示している。このＤＴＶ放送の受信装置は、基本的に選局部３０、ＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)復調部３１、このＯＦＤＭ復調部３１の出力信号の処理を行う信号処理要素（誤り訂正部３２、多重分離部３３、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）デコード部３４、画像重畳部３５）および表示部３６によって構成されている。
【００３０】
この受信装置においては、内蔵もしくは外付けの室内アンテナ３７で受信された電波、つまり、既にＭＩＤ，ＶＨＦ，ＳＨＢなどの周波数に変換されているＤＴＶ放送波が選局部３０に入力される。選局部３０は、例えばＣＰＵ３７からの選局データをＰＬＬ回路に与えて局部発信器の周波数を制御し、その制御によって上記ＤＴＶ波における所望のチャンネルを選局するよう構成されている。つまり、この選局部３０は、３２２ＭＨｚ以下の所定使用周波数まで拡張された受信周波数範囲において所望のチャンネルを選択し得るように構成されている。
【００３１】
なお、この受信装置は、入力周波数範囲が異なることを除き、通常のＤＴＶ受信機と同様の構成を有するので、ここでは、上記各信号処理要素３２〜３５、電話回線やインターネット等に接続される通信部３８、リモコン受光部３９等に関する構成および作用についての説明を省略する。
【００３２】
図６は、通常の市販ＤＴＶ受信機４０を利用する本発明に係る受信装置の実施の形態を示している。この受信装置４３は、受信アンテナ４１および周波数変換回路４２をユニット化した構成を有する。
この受信装置では、ワイヤレス伝送装置（例えば、図１のワイヤレス伝送装置４）から発射される周波数変換されたＤＴＶ放送波が受信アンテナ４１で受信されるとともに、このＤＴＶ放送波の周波数帯域が周波数変換回路４２によって該ＤＴＶ放送波の元の周波数帯域に変換され、その変換された周波数の信号がＤＴＶ受信機４０のアンテナ端子に供給される。
【００３３】
【発明の効果】
本発明による地上デジタル放送の伝送装置および受信装置によれば、地上ＤＴＶ放送を受信できる地域であれば、屋内のどこでも同放送のワイヤレス受信が可能になるので、屋内のケーブル配線が著しく簡素化されるとともに、液晶テレビなど多数のテレビを家庭で設置する時代の要求を満たすことができる。
また、ワイレス対応のテレビ受信機であれば屋内で何台でも使用することができるとともに、家庭内でテレビ受信機の設置位置を自由に変えて視聴することも容易になる。
【００３４】
さらに、今後製品化される携帯受信機も自宅やビル内で使用することができるため、その効果は絶大である。また、共同受信などのようにケーブルシステムを通して受信する場合も、屋内ワイヤレス受信が可能となるので、分配器や屋内の分配ケーフルが不要になって室内の美観を保つことができる。この場合、増幅回路のみの極めて簡単なワイレス伝送装置とすることができるため、経済的な家庭内配信が可能となる。
【００３５】
本発明は、地上ＤＴＶ放送の特徴を以下の点で有効に利用するものであって、従来のアナログ放送では得ることのできない大きな特徴をもつものである。
▲１▼ 電界強度が所定レペル以上であれば、ほとんど劣化のない高画質・高音質が得られるため、屋内で高性能な受信性能を得ることができる。
▲２▼ ＯＦＤＭ変調で送信されるため、多少の反射波が存在してもマルチパス排除能力が高いため妨害とはならない。
さらに本発明によれば、ＵＨＦ帯のＤＴＶ波をそれより低い周波数に変換して伝送するため、周波数が低いほど空間伝搬損失が少なくなるという性質に基づく効果、つまり、より広い屋内受信エリアを実現できるという効果が得られる。さらに、放送局からの電波と屋内の送信電波の周波数が異なるた、混信の心配が全くないシステムを構成することができる。
以上のように、本発明は機能的、性能的に大きな効果を得ることができるため、地上ＤＴＶ放送の普及に大いに貢献できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る地上デジタルテレビ放送の伝送装置および受信装置の一実施形態を示す概略図である。
【図２】周波数アロケーションを示す図である。
【図３】ワイヤレス伝送装置を内蔵したテレビ受信機の構成例を示したブロック図である。
【図４】本発明に係る地上デジタルテレビ放送の伝送装置および受信装置の実施形態を示す概略図である。
【図５】本発明に係る受信装置の一具体例を示すブロック図である。
【図６】通常の市販デジタルテレビ受信機を利用する本発明に係る受信装置の他の実施の形態を示す概略図である。
【図７】現行のアナログテレビ放送の受信形態の典型例を示すブロック図である。
【図８】現行のアナログテレビ放送に適用されている再送信方法を示す概略図である。
【図９】電波法規上の免許不要微弱無線局の許容電界強度を示すグラフである。
【符号の説明】
１，１７ 送信アンテナ
２ ＵＨＦ受信アンテナ
４，２４ ワイヤレス伝送装置
５，５'，４２ 周波数変換回路
６，６' 増幅器
７，７'，２６ 小型送信アンテナ
８ 電波
９，１０，１１，２７，２９ テレビ受信機
１２ 家庭用サーバ
１３，１５，３７ 室内アンテナ
１４ コンバータ
１６ 携帯電話
１８ 共同受信施設
１９，４１ 受信アンテナ
２１ 周波数変換パススルー装置
２２ 分配ケーブル
３０ 選局部
４０ デジタルテレビ受信機
４３ 受信装置
Claims (8)
- 地上デジタルテレビ放送波用の受信アンテナで受信したＵＨＦ帯の信号を家屋内で中継してテレビ受信機に再送信する伝送装置であって、
４７０ＭＨｚ以上に存在する前記ＵＨＦ帯の受信信号の周波数を、９０ＭＨｚ〜２２２ＭＨｚのＶＨＦ帯、ミッドバンド帯、もしくは３２２ＭＨｚ以下のスーパーハイバンド帯の周波数に変換する周波数変換回路と、
前記周波数変換回路で変換された信号を増幅する増幅回路と、
前記増幅回路の出力を受けて規定の電界強度の電波を発射する再送信アンテナと、
を備えることを特徴とする地上デジタルテレビ放送の伝送装置。 - 前記周波数変換回路、増幅回路および再送信アンテナをデジタルテレビ放送受信機に搭載したことを特徴とする請求項１に記載の地上デジタルテレビ放送の伝送装置。
- 前記再送信アンテナが、３メートルの距離での電界強度が５００μＶ／ｍ以下の電波を発射することを特徴とする請求項１または２に記載の地上デジタルテレビ放送の伝送装置。
- 受信した地上デジタルテレビ放送波を、周波数変換パススルー方式によりＶＨＦ帯、ミッドバンド帯もしくは３２２ＭＨｚ以下のスーパーハイバンド帯の周波数を有する信号に変換し、その信号をケーブルによって伝送する共同受信施設に適用される伝送装置であって、
前記ケーブルを通して伝送されてきた信号をそのまま増幅する増幅回路と、
前記増幅回路の出力を受けて規定の電界強度の電波を発射する再送信アンテナと、
を備えることを特徴とする地上デジタルテレビ放送の伝送装置。 - 前記周波数変換回路、増幅回路および再送信アンテナをデジタルテレビ放送受信機に搭載したことを特徴とする請求項４に記載の地上デジタルテレビ放送の伝送装置。
- 前記再送信アンテナが、３メートルの距離での電界強度が５００μＶ／ｍ以下の電波を発射することを特徴とする請求項４または５に記載の地上デジタルテレビ放送の伝送装置。
- 請求項１〜６の伝送装置から発射される電波を受信するためのアンテナと、
前記アンテナに接続され、３２２ＭＨｚ以下の所定周波数まで拡張された受信周波数範囲において所望のチャンネルを選択する選局部と、
を備えることを特徴とする地上デジタルテレビ放送の受信装置。 - 請求項１〜６の伝送装置から発射される電波を受信するためのアンテナと、
前記アンテナから入力される受信信号の周波数を前記周波数変換される前の周波数に再変換する周波数変換回路と、
を備え、通常の地上波デジタルテレビ放送受信機に接続して、前記再変換した信号を該テレビ放送受信機に入力するように構成されていることを特徴とする地上デジタルテレビ放送の受信装置。
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