JP4410652B2 - デジタル放送信号再送信装置 - Google Patents

Description

本発明は、デジタル放送信号再送信装置に係り、特に地上デジタルテレビジョン放送を受信し、その受信した信号に基づいてデジタル放送信号を送信するデジタル放送信号再送信装置に関する。

国内の地上デジタルテレビジョン放送の方式は、ＩＳＤＢ−Ｔ（Integrated Services Digital Broadcasting for Terrestrial）方式と呼ばれ、ＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)変調方式を採用している。
地上デジタルテレビジョン放送では、送信データを１３のセグメント（合計帯域幅５．６ＭＨｚ）に分割して放送する。
家庭などに固定されたテレビは、この１３セグメントを一括受信している。一方、携帯電話機やＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などの携帯端末装置は、この１３セグメントのうちの１セグメントのみを受信する部分受信を行っている。
また、地上デジタル放送の携帯・移動受信向けの放送は、伝送路妨害耐性の強い伝送パラメータを用いたセグメントを用いる必要がある。例えば、地上デジタルテレビジョン放送では、携帯・移動受信向けの放送のセグメントである部分受信部は、受信側でのチューニングの容易さから送信時に図７に示すように中央のセグメント（セグメント番号０）に配置される。図７は、地上デジタル放送信号のセグメント構成を示す図である。

近年、携帯・移動受信向けの放送のセグメントを、屋外のビル陰、ビル内、地下街などにおいても、良好に受信できるようにネットワークを組むことが要望されている。そのためには、そのセグメントで送信している変調信号を再送信する必要がある。
地上デジタル放送の再送信の方法としては、複数の送信所又は中継所から同一の周波数を用いて同一内容の信号を送信する単一周波数ネットワーク（ＳＦＮ；Single Frequency Networks）を組む方法（例えば特許文献１〜特許文献４参照）と、中継局で受信した受信信号に対して周波数変換を行って受信した周波数とは別の周波数で送信する二周波ネットワーク（ＤＦＮ；Double-Frequency Network）によって組む方法（例えば非特許文献１参照）が知られている。
特開平１０−７５２６２号公報（段落００２４〜００３５、図１） 特開平１０−７５２６３号公報（段落００２４〜００３２、図１） 特開平１０−２８１０５号公報（段落００１２〜００２４、図１） 特開平１０−３２５５７号公報（段落００１８〜００４３、図１） 都竹愛一郎他、「ＯＦＤＭによる地上ディジタル放送−二周波放送中継（ＤＦＮ）の検討」、１９９５年テレビジョン学会年次大会予稿集、２７７頁〜２７８頁

前記の再送信技術は、地上デジタルテレビジョン放送であれば、１３セグメントの送信データを再送信する技術である。この場合、屋外のビル陰、ビル内、地下街などに存在する携帯端末装置のみに向けて再送信したい場合であっても１チャンネル当たり５．６ＭＨｚの帯域幅で再送信しなければならない。例えば８チャンネル分の再送信を行おうとすれば、８チャンネル分のチャンネル幅として４４．８ＭＨｚ（５．６ＭＨｚ×８チャンネル）の帯域を確保することが必要である。しかしながら、現状、国内の送信割当周波数は混み合っているので、このような帯域幅を確保することは困難である。

本発明は、前記のような問題点に鑑みてなされたものであり、デジタル放送信号を再送信した場合の帯域幅を低減することが可能なデジタル放送信号再送信装置を提供することを目的とする。

本発明は、前記目的を達成するために創案されたものであり、まず、請求項１に記載のデジタル放送信号再送信装置は、複数の放送局からＩＳＤＢ−Ｔ方式の複数のセグメントにより構成されたデジタル放送信号を受信し、受信した各信号に基づいて、ＩＳＤＢ−Ｔ方式のデジタル放送信号を送信するデジタル放送信号再送信装置において、受信手段と、セグメント選択手段と、チャンネル同期手段と、位相変換手段と、信号連結手段と、送信手段とを備える構成とした。

かかる構成によれば、デジタル放送信号再送信装置は、複数の受信手段によって、前記デジタル放送信号をチャンネル別に受信する。そして、セグメント選択手段によって、受信したデジタル放送信号から少なくとも１つのセグメントを、予め設定されたセグメント番号に基づいてチャンネル別に選択する。
そして、デジタル放送信号再送信装置は、チャンネル同期手段によって、チャンネル別に選択されたセグメントの同期を行う。そして、位相変換手段によって、同期が行われたセグメントを構成するキャリアをチャンネル別に位相変換し、信号連結手段によって、チャンネル別に位相変換された複数のキャリアを連結する。さらに、送信手段によって、信号連結手段により連結されたキャリアを周波数変換して前記チャンネルと異なる所定のチャンネルから送信する。

また、請求項２に記載のデジタル放送信号再送信装置は、請求項１に記載のデジタル放送信号再送信装置において、前記セグメント選択手段が、地上デジタルテレビジョン放送の携帯・移動受信向け放送のセグメントである部分受信部のセグメントを選択することを特徴とする。

かかる構成によれば、デジタル放送信号再送信装置は、セグメント選択手段によって、地上デジタルテレビジョン放送の部分受信部のセグメントを選択する。この部分受信部のセグメントは、携帯・移動受信向け放送のセグメントであるので、デジタル放送信号再送信装置は、携帯端末装置だけを対象とした再送信を行うことができる。

また、請求項３に記載のデジタル放送信号再送信装置は、請求項１又は請求項２に記載のデジタル放送信号再送信装置において、前記受信手段が受信したデジタル放送信号のキャリアシンボルを硬判定することにより送信側で送信したと思われる送信信号点を推定するキャリアシンボル硬判定手段をさらに備えることを特徴とする。

かかる構成によれば、デジタル放送信号再送信装置は、キャリアシンボル硬判定手段によって、受信したデジタル放送信号のキャリアシンボルを硬判定する。すなわち、受信シンボルだけを用いて、送信されてきた信号を判定して復号がなされる。なお、各セグメントのキャリアシンボルを硬判定するタイミングは、例えば、位相変換手段によってセグメントを構成するキャリアを位相変換する前、又は、セグメント選択手段によって、地上デジタルテレビジョン放送の部分受信部のセグメントを選択する前とすることができる。

請求項１に記載の発明によれば、受信されたデジタル放送信号を構成する複数のセグメントの中からチャンネル別に少なくとも１つのセグメントが選択されて、位相変換された後に連結されたデジタル放送信号が再送信される。これによって、送信すべきセグメントの数を低減することができるので、再送信用の帯域に対して大幅な周波数割当を必要とすることなく、デジタル放送信号を再送信することができる。

請求項２に記載の発明によれば、地上デジタルテレビジョン放送の部分受信部のセグメントだけを選択的に再送信することができる。これによって、携帯・移動受信向けの放送を電波の届きにくい場所においても受信ができるようにネットワークを組むことが可能となる。

請求項３に記載の発明によれば、デジタル放送信号のキャリアシンボルを硬判定することにより送信側で送信したと思われる送信信号点を推定するので、マルチパスや雑音を除去したキャリアデータを取得することができる。これによって、再送信されるデジタル放送信号の劣化を防止できるので、受信機は良質な放送を受信することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、デジタル放送信号再送信装置の構成を示したブロック図である。
図１に示すように、デジタル放送信号再送信装置１０は、ＩＳＤＢ−Ｔ（Integrated Services Digital Broadcasting for Terrestrial）方式の地上デジタルテレビジョン放送信号を受信し、変換した後に再送信するものである。

ここで、ＩＳＤＢ−Ｔ方式の地上デジタルテレビジョン放送信号は、ＯＦＤＭ信号であり、地上デジタルテレビジョン放送には、３つの送信モードがある。モード１では全キャリア数が１４０５本であり、同様にモード２では２８０９本、モード３では５６１７本である。ＩＳＤＢ−Ｔ方式では、ＯＦＤＭ信号を構成するキャリアを１３のグループに分け、その一つ一つのグループをＯＦＤＭセグメント（以下、単にセグメント）と称している。セグメントは、データキャリアに制御信号キャリアを付加した伝送信号であり、約４３０ｋＨｚの基本帯域を有したフレーム構成された信号であり、フレームは２０４個のシンボルから構成される。セグメントには、互いを識別するために、図７に示すように、０〜１２のセグメント番号が付与されている。例えばセグメント番号０は、部分受信部のセグメントであり、携帯受信用信号となっている。

つぎに、図１に示すように、デジタル放送信号再送信装置１０の構造について説明する。デジタル放送信号再送信装置１０は、受信アンテナ１００と、複数の受信部２００（２００₁，２００₂，…，２００_N）と、送信部３００と、送信アンテナ４０１と、送信用ケーブル４０２とを備えている。
受信アンテナ１００は、複数の地上デジタル放送信号を受信するものである。
送信アンテナ４０１及び送信用ケーブル４０２は地上デジタル放送信号を再送信するためのものであり、送信用ケーブル４０２は、例えば漏洩同軸ケーブルから構成される。なお、デジタル放送信号再送信装置１０は、送信アンテナ４０１と送信用ケーブル４０２のいずれか一方のみを有するものとしてもよい。

つぎに、デジタル放送信号再送信装置１０の受信部１００の構成について述べる。
受信部２００は、入力された複数の地上デジタル放送信号から、所望の地上デジタル放送信号を選択して受信するものである。例えば、受信部２００₁はデジタル放送チャンネル＃１、受信部２００₂はデジタル放送チャンネル＃２、受信部２００_Nはデジタル放送チャンネル＃Ｎを選択する。
この受信部２００は、受信変換回路２０１と、受信同期処理回路２０４と、フーリエ変換／等化回路２０２と、キャリア選択回路２０３とを備えている。

受信変換回路２０１は、受信されたデジタル放送チャンネル＃ｋ（ｋ＝１〜Ｎ）のＯＦＤＭ信号を復調してフーリエ変換／等化回路２０２に出力するものである。
この受信変換回路２０１は、図２に示すように、ダウンコンバータ２１１と、Ａ／Ｄ変換部２１２と、直交復調部２１３とを備えている。図２は、受信部の詳細な構成を示した図である。

ダウンコンバータ２１１は、受信されたＯＦＤＭ信号を中間周波数の信号（ＩＦ（Intermediate Frequency）信号）に周波数変換するものである。
Ａ／Ｄ変換部２１２は、ＩＦ信号をＡ／Ｄ変換して、複素デジタルＩＦ信号として直交復調部２１３に出力するものである。
直交復調部２１３は、複素デジタルＩＦ信号を直交復調してベースバンドＩ，Ｑ信号に変換して、フーリエ変換／等化回路２０２に出力するものである。

図１に示すように、受信同期処理回路２０４は、受信変換回路２０１が生成する複素デジタルＩＦ信号又はベースバンドＩ，Ｑ信号に基づいて、図示しない局部発振器用周波数の再生、サンプリングクロックの再生、シンボル同期の再生を行うものである。この受信同期処理回路２０４は、これらの再生した信号（再生同期信号）を受信部２００内の受信変換回路２０１、フーリエ変換／等化回路２０２及びキャリア選択回路２０３と、送信部３００内の各回路３０１〜３０５へ供給する。なお、図１では、受信部２００₁の受信同期処理回路２０４が送信部３００内の各回路３０１〜３０５に対して再生同期信号を供給しているが、その他の例えば受信部２００₂などの受信同期処理回路が送信部３００に再生同期信号を供給するようにしてもよい。

フーリエ変換／等化回路２０２は、受信変換回路２０１から出力されたベースバンドＩ，Ｑ信号に、フーリエ変換、及び等化を行い、ＯＦＤＭ信号のキャリアごとの複素デジタル信号を出力するものである。
このフーリエ変換／等化回路２０２は、図２に示すように、ＦＦＴ回路２２１と等化回路２２２とを備えている。
ＦＦＴ回路２２１は、ベースバンドＩ，Ｑ信号中から有効シンボル期間信号を取り出して高速フーリエ変換（ＦＦＴ；Fast Fourier Transform）により、周波数領域のキャリアデータに変換して等化回路２２２に出力するものである。
等化回路２２２は、ＦＦＴ回路２２１が出力するＯＦＤＭ信号の全キャリアの複素デジタルデータに基づいて、キャリア毎に等化を行い、キャリア毎の複素デジタル信号をキャリア選択回路２０３に出力するものである。
なお、受信変換回路２０１及びフーリエ変換／等化回路２０２とを併せてここでは受信手段として構成している。

図１に示すように、キャリア選択回路（セグメント選択手段）２０３は、フーリエ変換／等化回路２０２から出力されるキャリア毎の複素デジタル信号に基づいて、予め設定されたセグメント番号のセグメントに所属するキャリアの複素デジタル信号（以下セグメントデータと呼ぶ）を抽出するものである。ここで抽出されたセグメントデータは送信部３００に供給される。このキャリア選択回路２０３では、例えばセグメント番号が「０」である１セグメントを抽出するように設定されている。なお、抽出するセグメントの個数は複数でもよい。

つぎに、図３に示すように、デジタル放送信号再送信装置１０の送信部３００の構成について述べる。図３は送信部の詳細な構成を示した図である。
送信部３００は、各受信部２００（２００₁，２００₂，…，２００_N）で得られたセグメントデータをそれぞれ入力し、入力された各セグメントデータに基づいたデジタル放送信号を生成し、送信アンテナ４０１及び送信用ケーブル４０２（図１参照）に出力するものである。
この送信部３００は、セグメント遅延制御回路３０１と、キャリアシンボル硬判定回路３０２と、キャリアシンボル合成回路３０３と、逆フーリエ変換回路３０４と、送信変換回路３０５とを備えている。

セグメント遅延制御回路（チャンネル同期手段）３０１は、各受信部２００（２００₁，２００₂，…，２００_N）から入力されるセグメントデータのバッファ回路であり、各セグメントデータのキャリアデータすべてを同期して並列に一斉に出力するものである。このセグメント遅延制御回路３０１は、例えば受信部２００₁が受信するデジタル放送チャンネル♯１の信号を基準として、各チャンネルの遅延調整を行うことにより、各受信部２００（２００₁，２００₂，…，２００_N）の同期を行う。

キャリアシンボル硬判定回路（キャリアシンボル硬判定手段）３０２は、セグメント遅延制御回路３０１が出力するキャリアデータを入力し、入力されたキャリアデータの複素デジタル信号におけるシンボル（キャリアシンボル）を硬判定することにより送信側で送信したと思われる送信信号点を推定するものである。

ここで、図４を参照してキャリアシンボルの硬判定を説明する。図４は、キャリアシンボルの硬判定を説明するための説明図である。ここでは、ＯＦＤＭのキャリア変調方式が１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）である場合の例を示す。
放送局の送信装置においては、キャリアデータの信号点は、１６個の白抜きの丸のいずれか（「００００」〜「１１１１」）にマッピングされる。キャリアシンボル硬判定回路３０２に入力されるキャリアデータは、マルチパスや雑音を含む受信信号から得られているため、送信信号点（「００００」〜「１１１１」）と異なる位置の複素デジタル信号となっていることがある。例えば図４に示す黒丸Ｐの位置の複素デジタル信号となっているとする。この場合のキャリアシンボルの硬判定とは、Ｉ＝±２、Ｑ＝±２の判定境界線により、図４に示す黒丸Ｐから最も近い信号点（白抜きの丸「００１１」）が送信信号であると判断し、図４に示す黒丸Ｐを、白抜きの丸「００１１」の複素デジタル信号に変更することである。すなわち、キャリアシンボル硬判定回路３０２に入力されるキャリアデータのシンボルが、Ｉ＝２の判定境界線と、Ｑ＝２の判定境界線と、Ｉ軸と、Ｑ軸とで囲まれた領域にある場合には、送信信号は「００１１」で示される信号点であると推定される。同様に、Ｉ−Ｑ平面上において、判定境界線及びＩ軸、Ｑ軸で仕切られる各領域においても、受信キャリアシンボルから送信信号点が推定される。これによれば、受信ＯＦＤＭ信号にマルチパスや雑音の影響が含まれていてもこれらを除去することができる。

なお、キャリアシンボル硬判定回路３０２によるキャリアシンボル硬判定は、セグメントを選択する（セグメントデータを抽出する）前に行うように構成してもよい。この場合には、例えば、フーリエ変換／等化回路２０２の等化回路２２２の出力するキャリア毎の複素デジタル信号に基づいてキャリアシンボル硬判定を行う。

図３の説明に戻って説明を続ける。キャリアシンボル合成回路３０３は、キャリアシンボル硬判定回路３０２が出力するキャリアデータをＩＳＤＢ−Ｔ方式の送信に適合するように位相回転し、各チャンネルのセグメントデータを合成（連結）するものである。
このキャリアシンボル合成回路３０３は、位相変換部３３１と、信号連結部３３２とを備えている。

位相変換部（位相変換手段）３３１は、キャリアシンボル硬判定回路３０２が出力するキャリアデータの複素デジタル信号に所定の位相回転を施し、位相を変換した複素デジタル信号を信号連結部３３２に出力するものである。この動作は、放送局からの送信信号の中から一つのセグメントを選択し復調する際に、この送信信号はシンボル毎に位相が回転するので、受信側で、あるセグメントを選択し、復調しようとしても、この位相回転により、単純には復調することができないために、これを補償すべく実行されるものである。
信号連結部（信号連結手段）３３２は、位相変換部３３１が出力する複素デジタル信号に基づいて、各チャンネル別に選択されたセグメントを連結し、逆フーリエ変換回路３０４に出力するものである。

ここで、位相変換部３３１が施す位相回転及び信号連結部３３２が実行するセグメントの連結について説明する。
キャリアデータの複素デジタル信号の位相回転量は、ＩＳＤＢ−Ｔ方式の「ガード比」と、（再）送信信号及び受信信号の「全帯域における対象セグメントの周波数配置位置」によって決定される。なお、ガード比は、ガードインターバル期間Ｔ_gと有効シンボル長Ｔ_uとの比のことであり、ＩＳＤＢ−Ｔ方式では、１／４，１／８，１／１６もしくは、１／３２である。

デジタル放送信号再送信装置１０の受信するＯＦＤＭ信号の１３個のセグメントは、図７に示すような配置になっている。すなわち、全帯域の中央部をセグメント番号「０」の位置とし、この位置の周波数よりも高い周波数又は低い周波数の位置に順次セグメント番号が割り付けられている。
本実施形態においては、この受信信号における対象セグメント（キャリア選択回路２０３がチャンネル別に選択するセグメント）の周波数配置と、この対象セグメントに基づいてデジタル放送信号再送信装置１０が送信する（再）送信信号に合成されたときの対象セグメントの周波数配置との関係が重要なので、図５に示す「セグメント周波数位置番号」を導入する。図５は、セグメント周波数位置番号を説明するための説明図である。セグメント周波数位置番号は、図５に示すように、低い周波数のセグメントから順に割り付けられている。例えば、セグメント周波数位置番号「０」は、図７に示すセグメント番号「１１」に対応し、セグメント周波数位置番号「６」は、図７に示すセグメント番号「０」に対応する。

ここで、セグメントデータを受信したときのセグメント周波数位置番号をｐ（ｐ＝０，１，２，…，Ｐ−１；ただしＰ＝１３）とする。すなわち、キャリア選択回路２０３が選択するセグメントの周波数位置番号がｐである。また、このセグメント内のキャリア番号をｋ（ｋ＝０，１，２，…，Ｋ−１；ただしモード３ではＫ＝４３２）とする。

また、このキャリアシンボル合成回路３０３に入力されるキャリアデータの複素デジタル信号をＲ_p（ｋ）と表す。
キャリアシンボル合成回路３０３は、位相変換部３３１によって、このＲ_p（ｋ）で表されるセグメントデータを後記のように位相回転し、信号連結部３３２によって、各チャンネルのセグメントデータを連結する。このとき、連結されたセグメントデータのうち、Ｒ_p（ｋ）に対応していてセグメント周波数位置番号がｑ（ｑ＝０，１，２，…，Ｑ−１，ただしＱの最大値＝１３）となった複素デジタル信号Ｓ_q（ｋ）がチャンネル別に連結されて、連結されたセグメントデータとして出力される。

位相変換部３３１は、キャリアデータの複素デジタル信号に対して、次式（１）で示す位相回転量φ（ｐ，ｑ）の位相回転を施す。

ここで、Ｔ_g／Ｔ_uはガード比、（ｑ−ｐ）は（再）送信と受信のセグメント周波数位置番号差、Ｎは１セグメント分のキャリア数である。なお、Ｎの数はモード１では１０８本、モード２では２１６本、モード３では４３２本である。
式（１）において、ガード比と（ｑ−ｐ）との積が整数であれば、位相回転量φ（ｐ，ｑ）は２πの整数倍（ラジアン）となる。したがって、このときには位相回転を施してもシンボルの位置が変化しないので位相変換部３３１は位相回転を施さない。一方、式（１）において、ガード比と（ｑ−ｐ）との積が整数ではないときには、位相変換部３３１はシンボルごとに位相回転を施す。

図３に示す送信部３００の説明を続ける。
逆フーリエ変換回路３０４は、キャリアシンボル合成回路３０３が出力するキャリアデータをシンボルごとに逆フーリエ変換することにより、時間領域に変換したＯＦＤＭ信号を生成し、送信変換回路３０５に出力するものである。
この逆フーリエ変換回路３０４は、ＩＦＦＴ回路３４１と、信号複製挿入部３４２とを備えている。

ＩＦＦＴ回路３４１は、１シンボル分のキャリアデータを逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ；Inverse Fast Fourier Transform）により、時間領域に変換することによってＯＦＤＭ信号の１シンボル分の時間波形デジタル信号（有効シンボル期間信号）を生成するものである。
信号複製挿入部３４２は、各シンボル毎に、ＩＦＦＴ回路３４２が生成した有効シンボル期間信号の後部を複製したガードインターバル信号を、この有効シンボル期間信号の前に挿入することにより、ベースバンドのＯＦＤＭ信号を生成するものであるが、さらに、ＩＳＤＢ−Ｔ方式の送信に適合するようにＩＳＤＢ−Ｔ方式で定義したパイロットや制御データ等を改めて挿入する機能を有する。なお、パイロットは、受信側で等化処理に利用するために送信信号に挿入されるものであり、受信側では、どのシンボルのどのキャリアに対して、どの変調レベルで挿入されているかが既知となっている。

送信変換回路３０５は、逆フーリエ変換回路３０４が出力するＯＦＤＭ信号を送信用の信号に変換するものであり、直交変調部３５１と、Ｄ／Ａ変換部３５２と、アップコンバータ３５３とを備えている。
直交変調部３５１は、逆フーリエ変換回路３０４が出力するＯＦＤＭ信号を直交変調してＤ／Ａ変換部３５２に出力するものである。
Ｄ／Ａ変換部３５２は、直交変調部３５１が直交変調したＯＦＤＭデジタル信号をＤ／Ａ変換し、アップコンバータ３５３に出力するものである。
アップコンバータ３５３は、Ｄ／Ａ変換部３５２が出力するＯＦＤＭアナログ信号を送信周波数に周波数変換して、送信アンテナ４０１及び送信用ケーブル４０２に出力するものである。
なお、逆フーリエ変換回路３０４及び送信変換回路３０５とを併せてここでは送信手段として構成している。

つぎに、このデジタル放送信号再送信装置１０の作用について図１を参照して（適宜図２及び図３参照）説明する。
［チャンネル毎の受信部の動作］
デジタル放送信号再送信装置１０は、複数の放送局からＩＳＤＢ−Ｔ方式の地上デジタル放送信号を受信する。受信部２００において受信したＩＳＤＢ−Ｔ方式の地上デジタル放送信号（ＯＦＤＭ信号）は、受信変換回路２０１のダウンコンバータ２１１に入力され、ダウンコンバータ２１１において、ＩＦ信号に周波数変換される。さらに、Ａ／Ｄ変換部２１２において、Ａ／Ｄ変換され、直交復調部２１３において、直交復調されて複素ベースバンド信号としてＩ，Ｑ信号が出力される。このＩ，Ｑ信号は、ＦＦＴ回路２２１においてフーリエ変換（ＦＦＴ処理）され、さらに、等化回路２２２により等化が行われＯＦＤＭ信号のキャリア毎の複素デジタル信号として出力される。この等化が行われたＯＦＤＭ信号のキャリア毎の複素デジタル信号から、キャリア選択回路２０３によって、予め設定されたセグメント番号（例えば「０」）のセグメントに所属するセグメントデータが抽出される。ここで抽出されたセグメントデータは送信部３００に供給される。

［送信部の動作］
送信部３００に入力されたチャンネル別のセグメントデータは、セグメント遅延制御回路３０１によって、受信部２００₁が受信するデジタル放送チャンネル♯１の信号を基準として、各チャンネルの遅延調整が行われる。これにより、各受信部２００（２００₁，２００₂，…，２００_N）の同期がなされる。同期が行われた各セグメントデータのキャリアデータすべては並列に一斉にキャリアシンボル硬判定回路３０２に出力する。キャリアデータは、キャリアシンボル硬判定回路３０２によって、硬判定が行われて、マルチパス及び雑音の影響が除去される。マルチパス及び雑音の影響が除去されたキャリアデータは、チャンネル毎に、送信（再送信）されるセグメントデータの周波数配置に応じて、位相変換部３３１によって、式（１）の回転量の位相回転が施される。そして、信号連結部３３２によって、各チャンネル別に選択されたセグメントが連結される。セグメントが連結されたキャリアデータは、ＩＦＦＴ回路３４１によって、１シンボル分のキャリアデータが逆フーリエ変換され、有効シンボル期間信号が生成される。この有効シンボル期間信号は信号複製挿入部３４２によって、各シンボル毎に、ガードインターバル信号が複製されて挿入される。さらに、パイロットや制御データ等が挿入され、ベースバンドのＯＦＤＭ信号が生成される。このＯＦＤＭ信号は、直交変調部３５１によって直交変調され、Ｄ／Ａ変換部３５２によってＤ／Ａ変換され、アップコンバータ３５３によって送信周波数に周波数変換される。これにより、ＩＳＤＢ−Ｔ方式のデジタル放送信号が送信アンテナ４０１及び送信用ケーブル４０２から出力される。

つぎに、デジタル放送信号再送信装置１０の動作の具体例を図６を参照して説明する。図６は、デジタル放送信号再送信装置の受信チャンネル例及び再送信チャンネル例を示した図である。
前提としては、デジタル放送信号再送信装置１０が受信する地上デジタルテレビジョン放送を放送する放送事業者には、５．６ＭＨｚの帯域幅を有するチャンネルが割り当てられており、放送事業者は、割り当てられたチャンネルで、ＩＳＤＢ−Ｔ方式のＯＦＤＭ信号の１３セグメントを放送するものとする。また、複数の放送事業者が存在し、例えば５つのチャンネルが、図６に示すようにｃｈ１３、ｃｈ１４、ｃｈ１５、ｃｈ１７、ｃｈ１８のように割り当てられて放送されているとする。それに対応するように、このデジタル放送信号再送信装置１０は、受信部２００（２００₁，２００₂，２００₃，２００₄，２００₅）が前記５チャンネルを受信できるように構成されている。

デジタル放送信号再送信装置１０は、受信部２００（２００₁，２００₂，２００₃，２００₄，２００₅）によって、受信アンテナ１００から入力された複数の地上デジタル放送信号から、任意のデジタル放送信号を選択して受信する。例えば、受信部２００₁はデジタル放送チャンネル＃１（ｃｈ１３）、受信部２００₂はデジタル放送チャンネル＃２（ｃｈ１４）、受信部２００₃はデジタル放送チャンネル＃３（ｃｈ１５）、受信部２００₄はデジタル放送チャンネル＃４（ｃｈ１７）、受信部２００₅はデジタル放送チャンネル＃５（ｃｈ１８）を選択する。

デジタル放送信号再送信装置１０は、キャリア選択回路２０３によって、各チャンネルのＯＦＤＭ信号の中から、それぞれセグメント周波数位置番号ｐが「６」（セグメント番号「０」）のセグメントを選択する。そして、デジタル放送信号再送信装置１０は、選択したセグメントに位相変換を施して信号連結部３３２によって連結する。
このとき、ｃｈ１３のセグメントは連結後のセグメント周波数位置番号ｑ₁が「４」、ｃｈ１４のセグメントは連結後のセグメント周波数位置番号ｑ₂が「５」、ｃｈ１５のセグメントは連結後のセグメント周波数位置番号ｑ₃が「６」、ｃｈ１７のセグメントは連結後のセグメント周波数位置番号ｑ₄が「７」、ｃｈ１８のセグメントは連結後のセグメント周波数位置番号ｑ₅が「８」となるようにそれぞれ連結される。なお、この例では、連結されて再送信される信号は、５つのセグメントから構成されているが、最大１３チャンネル分のセグメントを連結することが可能である。この例のようにセグメント数が少ない（例えば５個）場合、送信データのなるべく中央のセグメントを使用することにより良好なフィルタ構成とすることができる。

デジタル放送信号再送信装置１０は、連結した信号をＩＳＤＢ−Ｔ方式のＯＦＤＭ信号（再送信信号）として、空いているチャンネル、例えばｃｈ５０で送信する。再送信信号は、送信アンテナ４０１から電波として送信されると共に、送信用ケーブル４０２を介して、地下街など閉空間向けに送信される。

この実施例によれば、例えば、従来、５チャンネルのデジタル放送信号を再送信するために２８ＭＨｚ（５×５．６ＭＨｚ）必要であった帯域幅を約２．２ＭＨｚ（５セグメント分）の帯域幅に低減することが可能である。また、セグメント周波数位置番号ｐが「６」（セグメント番号「０」）のセグメントを選択するので、地上デジタル放送の携帯・移動受信向け放送を携帯端末装置だけに向けて再送信することができる。

以上、本実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態には限定されない。例えば、本実施形態では、ＯＦＤＭ信号の１３セグメントのうち１つのセグメントを選択して再送信するものとしたが、選択するセグメントの数は複数であってもよい。
また、本実施形態において、セグメント遅延制御回路３０１は、各セグメントデータのキャリアデータすべてを同期して並列に一斉に出力するものとしたが、受信部２００から入力される各セグメントデータの全キャリアデータを、送信すべきキャリア番号順に直列に並べて出力するように遅延制御を行うものとしてもよい。

また、本実施形態では、送信部３００にキャリアシンボル硬判定回路３０３を備えるものとしたが、キャリアシンボル硬判定回路３０３は必ずしも必要ではない。ただし、マルチパスや雑音の影響を除去するために本実施形態のように備えることが好ましい。
また、ＯＦＤＭ信号の変調は、１６ＱＡＭとして説明したが、これに限られるものではなく、例えば、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）、６４ＱＡＭなど任意の変調に適用可能であることはもちろんである。

デジタル放送信号再送信装置の構成を示したブロック図である。 デジタル放送信号再送信装置の受信部の詳細な構成を示した図である。 デジタル放送信号再送信装置の送信部の詳細な構成を示した図である。 キャリアシンボルの硬判定を説明するための説明図である。 セグメント周波数位置番号を説明するための説明図である。 デジタル放送信号再送信装置の受信チャンネル例及び再送信チャンネル例を示した図である。 地上デジタル放送信号のセグメント構成を示す図である。

符号の説明

１００ 受信アンテナ
２００ 受信部
２０１ 受信変換回路（受信手段）
２０２ フーリエ変換／等化回路
２０３ キャリア選択回路（セグメント選択手段）
２０４ 受信同期処理回路
３００ 送信部
３０１ セグメント遅延制御回路（チャンネル）
３０２ キャリアシンボル硬判定回路（キャリアシンボル硬判定手段）
３０３ キャリア合成回路
３０４ 逆フーリエ変換回路
３０５ 送信変換回路（送信手段）
３３１ 位相変換部（位相変換手段）
３３２ 信号連結部（信号連結手段）
４０１ 送信アンテナ
４０２ 送信用ケーブル

Claims (3)

1. 複数の放送局からＩＳＤＢ−Ｔ方式の複数のセグメントにより構成されたデジタル放送信号を受信し、受信した各信号に基づいて、ＩＳＤＢ−Ｔ方式のデジタル放送信号を送信するデジタル放送信号再送信装置において、
   前記デジタル放送信号をチャンネル別に受信する複数の受信手段と、
   この受信手段により受信したデジタル放送信号から少なくとも１つのセグメントを、予め設定されたセグメント番号に基づいてチャンネル別に選択するセグメント選択手段と、
   このセグメント選択手段によりチャンネル別に選択されたセグメントの同期を行うチャンネル同期手段と、
   このチャンネル同期手段により同期が行われたセグメントを構成するキャリアをチャンネル別に位相変換する位相変換手段と、
   この位相変換手段によりチャンネル別に位相変換された複数のキャリアを連結する信号連結手段と、
   この信号連結手段により連結されたキャリアを周波数変換して前記チャンネルと異なる所定のチャンネルから送信する送信手段と、
   を備えることを特徴とするデジタル放送信号再送信装置。
2. 前記セグメント選択手段は、地上デジタルテレビジョン放送の携帯・移動受信向け放送のセグメントである部分受信部のセグメントを選択することを特徴とする請求項１に記載のデジタル放送信号再送信装置。
3. 前記受信手段が受信したデジタル放送信号のキャリアシンボルを硬判定することにより送信側で送信したと思われる送信信号点を推定するキャリアシンボル硬判定手段をさらに備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のデジタル放送信号再送信装置。

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