JP4526303B2 - ギャップフィラー装置、及びデジタル放送信号の再送信方法 - Google Patents

Description

本発明はデジタル放送信号のギャップフィラー装置及び再送信方法に関し、特に、デジタル放送における携帯端末向けの部分受信用放送波を、特定エリア（公園、駅、列車の車内など）に再送信するギャップフィラー装置及びデジタル放送信号の再送信方法に関する。

近年、現在の地上放送波に代わる放送として、地上デジタル放送が開始された。この地上デジタル放送システムでは、放送サービスエリアの拡大及び難視聴地域の解消を目的として、ギャップフィラー対策の実施が検討されている。このギャップフィラー対策では、放送波が届かないエリアごとにギャップフィラーと呼ばれる再送信装置（中継装置）を設置するようにしている。

このようなギャップフィラー対策の一つとして、放送サービスエリア以外の屋内における難視聴域の解消を目的としたギャップフィラー対策の技術が提案されている（例えば、特許文献１）。

特許文献１の技術は、図５に示される如く、受信アンテナ１１１で受信した地上デジタル放送波の受信信号を増幅器１１３で所定レベル増幅して再送信号を生成し、この再送信号を再送信アンテナ１１４にて屋内に位置するテレビジョン受像機１２１に向けて再送信するように構成している。

このような構成にすることにより、屋内において、受信場所に制限を受けることなく地上デジタル放送波を既知の屋内用受信アンテナ１２２を備えた放送受信機１２１に受信させるようにし、しかも簡単な構成で安価に実現できるようにしている。

ところで、地上デジタル放送は、伝送路符号化方式として割り当てられた伝送帯域幅を１３個のセグメントに分割したＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式を採用し、１３個のセグメントを最大３つの階層に分割し、それぞれの階層毎に、キャリア変調(DQPSK、QPSK、16QAM、64QAM)、内符号の符号化率等の必要な伝送特性に応じたパラメータを指定する。また、１３個のセグメントの中央の１セグメントのみを受信する携帯端末等を用いて、携帯向け放送サービス（いわゆる部分受信）を受信することが可能である。そして、この携帯端末等を用いた部分受信用の放送サービスが期待されている。

特開２００４−１１２５４２号公報

上述のように、ギャップフィラー装置による再送信は、放送サービスエリアの拡大及び難視聴地域の解消を目的として行われるものであるが、一方で、ギャップフィラーによる再送信を行うことで、SFN難視となるエリアが発生してしまう可能性があった。特に、特定エリア（公園、駅、列車の車内など）に存在する携帯端末の部分受信向けにギャップフィラーによる再送信を行う際、ＳＦＮ難視となる地域においては、固定向けサービスに悪影響が発生してしまう恐れがあった。

そこで、本発明は上記課題に鑑みて発明されたものであって、その目的はSFN難視を発生させることなく、特定の階層の放送波を再送信することができるギャップフィラー装置及びデジタル放送波の再送信方法を提供することにより、上記課題を解決することにある。

また、本発明の目的は、固定向け階層のサービスに影響を与えることなく、複数の階層からなるデジタル放送信号のうち、携帯端末等を用いた部分受信用の放送サービス向けの放送信号のみを再送信することができるギャップフィラー装置及びデジタル放送波の再送信方法を提供することにある。

上記本発明の目的を達成する第１の発明は、デジタル放送信号を再送信するギャップフィラー装置であって、部分受信階層を含む複数の階層からなるデジタル放送信号を受信する受信手段と、前記受信したデジタル放送信号に部分受信階層の信号が含まれているかを検出する検出手段と、前記複数の階層からなるデジタル放送信号のうち、前記部分受信階層の信号のみを再送信する再送信手段と、前記検出手段の検出結果が、受信したデジタル放送信号に部分受信階層の信号が含まれていない場合、前記再送信手段による再送信を停止する手段とを有することを特徴とする。

上記本発明の目的を達成する第２の発明は、上記第１の発明において、前記再送信手段は、前記複数の階層からなるデジタル放送信号から、部分受信階層のセグメントを抽出するバンドパスフィルタを有することを特徴とする。

上記本発明の目的を達成する第３の発明は、上記第１の発明において、前記再送信手段は、受信したデジタル放送信号を復調して誤り訂正を行い、再送信する部分受信階層のデータのみを抽出後、多重化して部分受信階層の信号のみを再送信する手段であることを特徴とする。

上記本発明の目的を達成する第４の発明は、上記第１の発明において、前記再送信手段は、受信したデジタル放送信号を復調して再送信する階層のデータのみを抽出後、多重化して部分受信階層の信号のみを再送信する手段であることを特徴とする。

上記本発明の目的を達成する第５の発明は、デジタル放送信号を再送信する再送信方法であって、部分受信階層を含む複数の階層からなるデジタル放送信号を受信するステップと、受信したデジタル放送信号に部分受信階層の信号が含まれているかを検出するステップと、前記受信したデジタル放送信号に部分受信階層の信号が含まれている場合、前記複数の階層からなるデジタル放送信号のうち、部分受信階層の信号のみを再送信し、前記受信したデジタル放送信号に部分受信階層の信号が含まれていない場合、再送信の処理を停止するステップとを有することを特徴とする。

上記本発明の目的を達成する第６の発明は、上記第５の発明において、前記複数の階層からなるデジタル放送信号から、部分受信階層のセグメントのみを抽出して、これを再送信することを特徴とする。

上記本発明の目的を達成する第７の発明は、上記第５の発明において、受信したデジタル放送信号を復調して誤り訂正を行い、再送信する部分受信階層のデータのみを抽出後、多重化して部分受信階層のみを再送信することを特徴とする。

上記本発明の目的を達成する第８の発明は、上記第５の発明において、受信したデジタル放送信号を復調して再送信する部分受信階層のデータのみを抽出後、多重化して部分受信階層の信号のみを再送信することを特徴とする。

本発明は、特定エリア（公園、駅、列車の車内など）への携帯受信向けにギャップフィラーによる再送信を行う際に、受信した複数の階層（１３セグメント）の信号から部分受信階層（１セグメント）のみを抽出してギャップフィラーを行うように構成したので、固定向けのセグメントへの影響を与えることなく、携帯受信向けの再送信を効率的に実現することが可能となる。

また、部分受信階層（１セグメント）のみを再送信しても、部分受信階層は、通常、伝送路の劣化に対して強い変調方式と符号化率が用いられるため、ＳＦＮ難視の影響も受けにくい。

更に、周波数分割多重方式では、再送信機（ギャップフィラー装置）及び受信機のアンプ部のリニアリティが問題となるが、１セグメントの送受信を対象とした場合、送受信特性を向上させることが可能となる。

本発明は、図１に示される如く、１３個のセグメントに分割したＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式の地上デジタル放送波を受信し、受信した地上デジタル放送波から所定の部分受信用の１セグメントを抽出する。そして、抽出した１セグメントの信号を、特定エリア（公園、駅、列車の車内など）に存在する部分受信用の携帯受信機に対して再送信を行うものである。

１３個のセグメントに分割したＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式の地上デジタル放送波から所定の部分受信用の１セグメントを抽出する方法であるが、単にバンドパスフィルタを用いてその帯域の信号のみを抽出する方法で良い。これは、部分受信（携帯受信機）向けの階層は１セグメントが割り当てられ、この１セグメント内のみで周波数インターリーブが行われているので、バンドパスフィルタで抜き出すことが可能であるからである。

また、他の方法としては、１３個のセグメントに分割したＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式の地上デジタル放送波を受信して、一度復調して部分受信用の１セグメントのみを抽出して変調を行う方法でも良い。

このように、１３個のセグメントに分割したＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式の地上デジタル放送波から部分受信用の１セグメントを抽出して再送信することにより、再送信するエリアの固定階層向けの放送サービスに影響、例えば、ＳＦＮ難視等の影響を与えることなく、部分受信用の携帯受信機に対して再送信を行うことができる。

以下、本発明の具体的な実施例を説明する。

本発明の実施例１を説明する。

図２は本発明に係る実施例１のギャップフィラー装置の構成を示す図である。

実施例１のギャップフィラー装置は、図２に示される如く、１３個のセグメントに分割したＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式の地上デジタル放送波を受信する受信アンテナ１と、この受信アンテナ１で受信した地上デジタル放送波から所定の部分受信用の１セグメントを抽出するバンドパスフィルタ２と、このバンドパスフィルタ２から出力される１セグメントの放送信号を増幅する増幅部（アンプ）３と、増幅された放送信号を再送信する送信アンテナ４とから構成される。

受信アンテナ１は、図１に示されるような、１３個のセグメントに分割された地上デジタル放送波を受信するものである。この地上デジタル放送波は、64QAMでキャリア変調、畳み込み符合r=3/4の固定受信機向けの階層と、QPSKでキャリア変調、畳み込み符合r=1/2の部分受信（携帯受信機）向けの階層とから成り、部分受信（携帯受信機）向けの階層は１セグメントが割り当てられ、この１セグメント内のみで周波数インターリーブが行われている。

バンドパスフィルタ２は、図１に示されるような、受信アンテナ１で受信した地上デジタル放送波のうち、部分受信（携帯受信機）向けの階層の１セグメントの帯域を抽出する。部分受信階層は、上述の如く、１セグメント内での周波数インターリーブを行っているので、部分受信用のバンドパスフィルタで抜き出すことが可能である。

増幅部３はバンドパスフィルタ２から出力される信号を所定の振幅レベルまで増幅し、この増幅された信号が送信アンテナ４を介して再送信される。

以上のように実施例１によれば、受信アンテナ１で受信した地上デジタル放送波の受信信号から、バンドパスフィルタ２により、部分受信（携帯受信機）向けの階層の１セグメントのみ抽出し、この信号を増幅器３で所定レベル増幅して再送信号を生成し、この再送信号を再送信アンテナ４にて、特定エリア（公園、駅、列車の車内など）に向けて再送信する。

これにより、特定エリア（公園、駅、列車の車内など）に存在する固定受信機向けサービスに影響を与えることなく、特定エリア（公園、駅、列車の車内など）に存在する部分受信（携帯受信機）向けの階層の再送信を行うことができる。

尚、上述した実施例１のギャップフィラー装置では、デジタル放送波をアンテナで受信して再送信したが、デジタル放送信号を受信する手段はこれに限ることなく、例えば、有線等によりデジタル放送信号を受信して再送信することも可能である。

本発明の実施例２を説明する。

上述の実施例１では、受信したデジタル放送波から部分受信用の階層のみを、バンドパスフィルタで抽出して再送信した。これは、部分受信用の階層内のみで周波数インターリーブ、例えば、１セグメント内のみで周波数インターリーブが行われている場合に適用ができる。しかしながら、再送信する階層が階層内のみで周波数インターリーブが行われていない場合もある。そこで、実施例２では、このような場合であっても、再送信できるようにする為に、受信したデジタル放送波を復調後、必要な階層のみを抽出して再度変調を行って再送信する例を説明する。

図３は実施例２の構成を示すブロック図である。

実施例２におけるギャップフィラー装置は、受信アンテナ１１と、チューナ１２と、復調部１３と、誤り訂正部１４と、復号部１５，１６と、部分受信階層抽出部１７と、多重化処理部１８と、変調部１９と、送信部２０と、送信アンテナ２１とから構成される。

受信アンテナ１１で受けた受信信号はチューナ１２に供給される。ここで、希望のチャンネルを選局し、ＩＦ帯のＯＦＤＭ信号（以下、ＯＦＤＭ−ＩＦ信号）を得る。このＯＦＤＭ−ＩＦ信号は、復調部１３に供給される。この復調部１３は、ＯＦＤＭ−ＩＦ信号をＦＦＴ（高速フーリエ変換）処理することによってデジタル放送信号を復調する。

この復調処理によって得られたデジタル放送信号は、誤り訂正部１４により、誤り訂正が行われ、これによって伝送中にノイズやフェージング等によって損傷を受けたデータが復元される。そして、誤り訂正されたデジタル放送信号は、番組などの放送内容であるＴＳ信号と、放送伝送制御信号であるＴＭＣＣ（Transmission and Multiplexing Configuration Control）信号及びＡＣ（Auxiliary Channel）信号の２つに分けられ、それぞれＴＳ復号部１５、ＴＭＣＣ＆ＡＣ復号部１６に供給される。

ＴＳ信号は、ＴＳ復号部１５に供給されて復号が行われる。また、ＴＳ復号部１４では、ＴＳ信号（放送波）には直接含まれない階層情報をＴＳの送信パターン等から再生成し、部分受信階層抽出部１７に供給する。

部分受信階層抽出部１７は、再生成されたデータから部分階層のデータのみを抽出し、多重化処理部１８に供給する。

一方、ＴＭＣＣ信号及びＡＣ信号は、ＴＭＣＣ＆ＡＣ復号部１６により、復号処理が行われ、多重化処理部１８に供給される。

多重化処理部１８は、再構成されたＴＳ信号、ＴＭＣＣ信号及びＡＣ信号を、時分割多重化し、変調部１９に供給する。

変調部１９は、多重化された信号をＯＦＤＭ変調し、送信部２０に供給する。

送信部２０は、ＯＦＤＭ変調信号を所定の増幅度で増幅し、この再送信号を、送信アンテナ２１を介して、特定エリア（公園、駅、列車の車内など）に再送信する。

これにより、特定エリア（公園、駅、列車の車内など）に存在する固定受信機向けサービスに影響を与えることなく、部分受信（携帯受信機）向けの階層の再送信を行うことができる。

尚、上述の実施例では、誤り訂正部１４により誤り訂正を行ったが、誤り訂正を行うことなく復号し、部分受信階層抽出部１７、多重化処理部１８に供給するように構成しても良い。

また、上述した実施例２のギャップフィラー装置では、デジタル放送波をアンテナで受信して再送信したが、デジタル放送信号を受信する手段はこれに限ることなく、例えば、有線等によりデジタル放送信号を受信して再送信することも可能である。

上述の実施例１及び実施例２では、受信したデジタル放送信号が全て複数階層から成ることを前提にして説明した。

しかしながら、現実の放送サービスでは全ての時間帯において、再送信しようとする階層を必ずしもデジタル放送信号が含んでいるとは限らない。例えば、一日の放送時間のうち、特定の時間帯のみ部分受信のサービスを行う場合などである。この場合、特定の時間帯ではデジタル放送信号は、部分受信階層を含む複数の階層から成るが、その他の時間帯では部分受信階層を含まない。従って、再送信しようとする階層が含まれない信号を再送信することは無駄ばかりか、他の階層の受信機に対して悪影響を及ぼす恐れがある。

そこで、実施例３では、受信したデジタル放送信号に再送信しようとする階層が含まれているかチェックして再送信を行う例を説明する。

図４は実施例３の構成を示すブロック図である。尚、上述した実施例と同様な構成のものについては、同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

実施例３におけるギャップフィラー装置は、実施例１におけるギャップフィラー装置に加えて、ＴＭＣＣ情報復調検出部３０と、再送信停止処理部３１とを有する。

ＴＭＣＣ情報復調検出部３０は、受信したデジタル放送波よりＴＭＣＣ（Transmission and Multiplexing Configuration Control）信号を復調し、この情報に含まれる階層情報を検出し、部分受信階層があるかないかを判断する。そして、この部分受信階層の有無を再送信停止処理部３１に出力する。

再送信停止処理部３１は、ＴＭＣＣ情報復調検出部３０からの部分受信階層の有無の情報を受信し、部分受信階層がデジタル放送波に含まれている場合には、バンドパスフィルタ２からの出力をそのまま増幅部３に出力する。一方、部分受信階層がデジタル放送波に含まれていない場合には、バンドパスフィルタ２からの出力を増幅部３には出力しない。

これにより、部分受信階層がデジタル放送波に含まれていない場合には、再送信されないので、無駄な処理を行うことなく、更に他の階層の受信機に悪影響を与えることもない。

尚、実施例３では、上述した実施例１の構成にＴＭＣＣ情報復調検出部３０と再送信停止処理部３１とを加える構成としたが、実施例２の構成であっても同様な動作をさせることが可能である。例えば、ＴＭＣＣ＆ＡＣ復号部１６により、部分受信階層の有無を判断させ、この情報に基づいて送信部２０が、デジタル放送波に部分受信階層が含まれている場合には、部分受信階層の信号を再送信し、デジタル放送波に部分受信階層が含まれていない場合には、再送信を停止するように構成することが可能である。

図１は本発明を実施の形態を説明する為の図である。 図２は本発明を実施例１の構成を示す図である。 図３は本発明を実施例２の構成を示す図である。 図４は本発明を実施例３の構成を示す図である。 図５は従来の技術を説明する為の図である。

符号の説明

１ 受信アンテナ
２ バンドパスフィルタ
３ 増幅部
４ 再送信アンテナ
１１ 受信アンテナ
１２ チューナ
１３ 復調部
１４ 誤り訂正部
１５，１６ 復号部
１７ 部分受信階層抽出部
１８ 多重化処理部
１９ 変調部
２０ 送信部
２１ 送信アンテナ
３０ ＴＭＣＣ情報復調検出部
３１ 再送信停止処理部

Claims (8)

1. デジタル放送信号を再送信するギャップフィラー装置であって、
   部分受信階層を含む複数の階層からなるデジタル放送信号を受信する受信手段と、
   前記受信したデジタル放送信号に部分受信階層の信号が含まれているかを検出する検出手段と、
   前記複数の階層からなるデジタル放送信号のうち、前記部分受信階層の信号のみを再送信する再送信手段と、
   前記検出手段の検出結果が、受信したデジタル放送信号に部分受信階層の信号が含まれていない場合、前記再送信手段による再送信を停止する手段と
   を有することを特徴とするギャップフィラー装置。
2. 前記再送信手段は、前記複数の階層からなるデジタル放送信号から、部分受信階層のセグメントを抽出するバンドパスフィルタを有することを特徴とする請求項１に記載のギャップフィラー装置。
3. 前記再送信手段は、受信したデジタル放送信号を復調して誤り訂正を行い、再送信する部分受信階層のデータのみを抽出後、多重化して部分受信階層の信号のみを再送信する手段であることを特徴とする請求項１に記載のギャップフィラー装置。
4. 前記再送信手段は、受信したデジタル放送信号を復調して再送信する階層のデータのみを抽出後、多重化して部分受信階層の信号のみを再送信する手段であることを特徴とする請求項１に記載のギャップフィラー装置。
5. デジタル放送信号を再送信する再送信方法であって、
   部分受信階層を含む複数の階層からなるデジタル放送信号を受信するステップと、
   受信したデジタル放送信号に部分受信階層の信号が含まれているかを検出するステップと、
   前記受信したデジタル放送信号に部分受信階層の信号が含まれている場合、前記複数の階層からなるデジタル放送信号のうち、部分受信階層の信号のみを再送信し、前記受信したデジタル放送信号に部分受信階層の信号が含まれていない場合、再送信の処理を停止するステップと
   を有することを特徴とするデジタル放送信号の再送信方法。
6. 前記複数の階層からなるデジタル放送信号から、部分受信階層のセグメントのみを抽出して、これを再送信することを特徴とする請求項５に記載のデジタル放送信号の再送信方法。
7. 受信したデジタル放送信号を復調して誤り訂正を行い、再送信する部分受信階層のデータのみを抽出後、多重化して部分受信階層のみを再送信することを特徴とする請求項５に記載のデジタル放送信号の再送信方法。
8. 受信したデジタル放送信号を復調して再送信する部分受信階層のデータのみを抽出後、多重化して部分受信階層の信号のみを再送信することを特徴とする請求項５に記載のデジタル放送信号の再送信方法。

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