JP4663398B2 - デジタル放送再送信装置およびデジタル放送再送信方法 - Google Patents

Description

本発明は、デジタル放送の信号を再送信するデジタル放送再送信装置およびデジタル放送再送信方法に関する。

従来、デジタル放送の信号（ＩＳＤＢ−Ｔ方式のＯＦＤＭ信号等）を受信した後、地下街や宅内等の閉空間に再送信するデジタル放送再送信装置がある（例えば、特許文献１，２）。この従来のデジタル放送再送信装置は、閉空間（特に、電波反射体で囲まれた閉空間）内で、デジタル放送の信号を受信可能な状態に変調する変調手段を備えている。
特開平９−２５２２９１号公報 特開２００５−６４８１５号公報

しかしながら、従来のデジタル放送再送信装置では、変調手段を備えていたので、少なくとも乗算回路等を要しなければならず、当該装置の構成が複雑になってしまうという問題がある。しかも、デジタル放送再送信装置は、地下街や地下鉄構内等のある程度広い閉空間内に満遍なく設置しなければならないという制約上、製造コストを抑えて廉価で、小型化したいという要望がある。

そこで、本発明では、前記した問題を解決し、装置の構成を複雑にすることなく、デジタル放送の信号を再送信することができるデジタル放送再送信装置およびデジタル放送再送信方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、請求項１に記載のデジタル放送再送信装置は、デジタル放送の信号を受信した受信信号を遅延させて再送信するデジタル放送再送信装置であって、受信信号分配手段と、遅延生成手段と、増幅手段と、出力手段と、を備える構成とした。

かかる構成によれば、デジタル放送再送信装置は、受信信号分配手段によって、受信信号を所定数の系統に分配する。つまり、この受信分配手段は、受信信号を所定数（予め設定した任意の数）の系統、すなわち、複数の送信系統（再送信系統）に分配する。続いて、デジタル放送再送信装置は、遅延生成手段によって、受信信号分配手段で分配された分配受信信号を系統ごとに予め設定した遅延時間遅延させる。この遅延時間は、系統間における当該遅延時間の差の絶対値が予め設定した再送信するときに絞り込む信号の帯域である基準帯域幅の逆数よりも大きくなる相互関係を、系統ごとに遅延させた遅延信号の中で、予め組み合わせられた遅延信号の組において、１組以上で満たすようにしている。

続いて、デジタル放送再送信装置は、増幅手段によって、遅延生成手段で遅延された遅延信号を増幅し、出力手段によって、増幅された増幅遅延信号それぞれを出力する。遅延生成手段によって、意図的に遅延信号を生成し、当該遅延信号同士の合成によって形成される周波数リップルが生じることで、受信信号を再送信する再送信エリア内のどこでも当該受信信号（遅延信号）を受信することができる。

請求項２に記載のデジタル放送再送信装置は、請求項１に記載のデジタル放送再送信装置において、前記出力手段が、方向性結合器と、送信アンテナと、によって構成されることを特徴とする。

かかる構成によれば、デジタル放送再送信装置は、方向性結合器によって、遅延信号の進行波を結合させる度合いを示す、予め設定した結合度に従って、当該遅延信号の進行波を結合し、送信アンテナによって、方向性結合器で結合された遅延信号の結合進行波を送信する。

請求項３に記載のデジタル放送再送信装置は、請求項１に記載のデジタル放送再送信装置において、前記出力手段が、前記増幅手段で増幅された増幅遅延信号を、再送信を行う再送信エリア内に漏洩させる漏洩同軸ケーブルによって構成されることを特徴とする。
かかる構成によれば、デジタル放送再送信装置は、漏洩同軸ケーブルによって、増幅遅延信号を、再送信を行う再送信エリア内に漏洩させることで、伝搬させている。

請求項４に記載のデジタル放送再送信装置は、デジタル放送の信号を受信した受信信号を遅延させて再送信するデジタル放送再送信装置であって、対象外信号除去手段と、増幅手段と、第一出力手段と、第一遅延生成手段と、第二出力手段と、第二遅延生成手段と、第三出力手段とを備え、前記第一出力手段で出力された増幅対象信号と、前記第二出力手段で出力された遅延対象信号と、前記第三出力手段で出力された再遅延対象信号との少なくとも１組における遅延時間の差の絶対値が予め設定した再送信するときに絞り込む信号の帯域である基準帯域幅の逆数よりも大きくなる相互関係を満たすと共に、前記第一遅延生成手段および前記第二出力手段との組、または、前記第二遅延生成手段および第三出力手段との組みを、前記受信信号を再送信する再送信エリア内を網羅する組数設けることを特徴とする。

かかる構成によれば、デジタル放送再送信装置は、対象外信号除去手段によって、受信信号から再送信対象外の信号を除去し、増幅手段によって、対象外信号除去手段で再送信対象外の信号が除去された対象信号を増幅する。そして、デジタル放送再送信装置は、第一出力手段によって、増幅手段で増幅された増幅対象信号を出力し、第一遅延生成手段によって、第一出力手段で出力された増幅対象信号を遅延させる。また、デジタル放送再送信装置は、第二出力手段によって、第一遅延生成手段で遅延された遅延対象信号を出力し、第二遅延生成手段によって、第二出力手段で出力された遅延対象信号を遅延させて、第三出力手段によって、遅延された再遅延対象信号を出力する。

そして、デジタル放送再送信装置では、増幅対象信号と、遅延対象信号と、再遅延対象信号との少なくとも１組における遅延時間の差の絶対値が予め設定した再送信するときに絞り込む信号の帯域である基準帯域幅の逆数よりも大きくなる相互関係を満たしている。また、デジタル放送再送信装置では、第一遅延生成手段および第二出力手段との組、または、第二遅延生成手段および第三出力手段との組みとが、受信信号を再送信する再送信エリア内を網羅する組数設けられている。

請求項５に記載のデジタル放送再送信方法は、デジタル放送の信号を受信した受信信号を遅延させて再送信するデジタル放送再送信方法であって、受信信号分配ステップと、遅延生成ステップと、増幅ステップと、出力ステップと、を含む手順とした。

かかる手順によれば、デジタル放送再送信方法は、受信信号分配ステップにおいて、受信信号を所定数の系統に分配し、遅延生成ステップにおいて、受信信号分配ステップにて分配された分配受信信号を系統ごとに予め設定した遅延時間遅延させる。

続いて、デジタル放送再送信方法は、増幅ステップにおいて、遅延生成ステップにて遅延された遅延信号を増幅し、出力ステップにおいて、増幅ステップにて増幅された増幅遅延信号を出力する。

請求項１または請求項５に記載の発明によれば、受信信号を遅延させた遅延信号における遅延時間の差の絶対値が予め設定した基準帯域幅の逆数よりも大きくなる相互関係を、当該遅延信号の１組以上で満たすように、受信分配手段で所定数の系統に分配された分配受信信号を２つ以上遅延させてから再送信している。このため、遅延信号同士で周波数リップルが発生し、再送信エリア内で再送信された受信信号の品質が改善され、当該再送信エリア内に満遍なく受信信号が行き渡り、変調手段等を用いることなく、すなわち、装置の構成を複雑にすることなく、デジタル放送の信号を適正に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、遅延信号の進行波を結合させる度合いを示す、予め設定した結合度に従って、当該遅延信号の進行波を結合し、結合された遅延信号の結合進行波を送信するため、変調手段等を用いることなく、すなわち、装置の構成を複雑にすることなく、デジタル放送の信号を適正に再送信することができる。

請求項３に記載の発明によれば、漏洩同軸ケーブルによって、増幅遅延信号それぞれを、再送信を行う再送信エリア内に漏洩させることで、伝搬させているため、変調手段等を用いることなく、すなわち、装置の構成を複雑にすることなく、デジタル放送の信号を適正に再送信することができる。

請求項４に記載の発明によれば、受信信号から再送信対象外の信号が除去れた対象信号を増幅して増幅対象信号として出力し、遅延させる。続いて、遅延された遅延対象信号を出力し、さらに遅延させた再遅延対象信号として出力する。これら増幅対象信号と、遅延対象信号と、再遅延対象信号との少なくとも１組における遅延時間の差の絶対値が予め設定した基準帯域幅の逆数よりも大きくなる相互関係を満たしているので、遅延信号同士で周波数リップルが発生し、再送信エリア内で再送信された受信信号の品質が改善され、当該再送信エリア内に満遍なく受信信号が行き渡り、変調手段等を用いることなく、すなわち、装置の構成を複雑にすることなく、デジタル放送の信号を適正に再送信することができる。

次に、本発明の実施形態について、適宜、図面を参照しながら詳細に説明する。
〈デジタル放送再送信装置（第一実施形態）の構成〉
図１は、デジタル放送再送信装置（第一実施形態）のブロック図である。図１に示すように、デジタル放送再送信装置１は、受信したデジタル放送の信号を、地下街や地下鉄構内等に再送信するもので、受信分配手段（受信信号分配手段）３と、遅延生成手段５と、増幅手段７と、出力手段９と、終端手段１１とを備えている。なお、デジタル放送の信号には、例えば、ＩＳＤＢ−Ｔ方式のＯＦＤＭ信号（地上デジタル放送のデジタル信号）等がある。

受信分配手段３は、受信したデジタル放送の信号の中で、再送信対象外の不要な信号を除去した受信信号を所定数（ここでは、Ｎ）の系統に分配して、遅延生成手段５に出力するものである。この受信分配手段３で、Ｎ数の系統に受信信号が分配され、それぞれを分配受信信号と呼称することとし、また、Ｎ数の系統については、総括して送信系統または各送信系統と、個別には送信系統♯１、送信系統♯２、・・・、送信系統♯Ｎと呼称することとする。

遅延生成手段５は、受信分配手段３で受信信号が分配された分配受信信号を遅延させた遅延信号について、組み合わせた一方の遅延信号と他方の遅延信号との遅延時間の差の絶対値が予め設定した基準帯域幅の逆数よりも大きくなる相互関係を、組み合わせた遅延信号の１組以上で満たすように、分配受信信号を遅延させるものである。この遅延生成手段５は、送信系統＃１に備えられた遅延生成部５１、送信系統＃２に備えられた遅延生成部５２、以下、各送信系統に備えられた遅延生成部から構成されている。

遅延生成部５１は、受信分配手段３から入力された分配受信号を遅延させて、送信系統＃１における遅延信号を生成するものである。
遅延生成部５２は、受信分配手段３から入力された分配受信号を遅延させて、送信系統＃２における遅延信号を生成するものである。
ここでは、遅延生成部５１で生成される遅延信号の遅延時間と、遅延生成部５２で生成される遅延信号の遅延時間との関係が、相互関係を満たしている。

この遅延生成手段５では、分配受信信号を遅延させた一方の遅延信号の遅延時間をτ₁とし、分配受信信号を遅延させた他方の遅延信号の遅延時間をτ₂とすると、まず、遅延時間の差τ₁−τ₂が求められ、この差の絶対値が｜τ₁−τ₂｜が求められる。

続いて、この遅延生成手段５では、予め設定した基準帯域幅をＢとすると、この基準帯域幅の逆数が１／Ｂとなり、この１／Ｂよりも、遅延時間の差の絶対値｜τ₁−τ₂｜を大きくとることにより、｜τ₁−τ₂｜＞１／Ｂを満たし、この場合を相互関係が成立しているとみなしている。

なお、この基準帯域幅Ｂは、一般には信号（ここでは、分配受信信号）全体の帯域幅となる。ここで、信号全体の帯域幅をＢ₀とする。しかし、この実施形態において、このデジタル放送再送信装置１では、受信信号として、ＯＦＤＭ信号を想定しており、このＯＦＤＭ信号の一部の帯域のみ（後記する１３セグメントの中の１つのセグメントのみ）に効果を奏するようにしているので、帯域幅Ｂ₀の一部を基準帯域幅Ｂとしている。
また、遅延時間の差τ₁−τ₂の好適な値として、１／Ｂ〜１０／Ｂ等が挙げられる。

そして、この遅延生成手段５では、相互関係が、組み合わせた遅延信号の１組以上で満たされるように、分配受信信号を遅延させる。
なお、このデジタル放送再送信装置１では、受信分配手段３によって受信信号がＮ数の系統（送信系統の数がＮ個）に分配されており、各送信系統に備えられている遅延生成部の遅延時間τ₁、τ₂、・・・τ_Nは以下に示すような関係をとることができる。

（１）Ｎ個の送信系統におけるＮ個の遅延信号の組み合わせの中で、どの２つの遅延信号についても、当該遅延信号同士の遅延時間の差が、基準帯域幅の逆数よりも大きくなる。つまり、Ｎ個の遅延信号について、遅延信号の遅延時間が２種類（τ₁、τ₂）しかない場合において、相互関係が成立する。

（２）隣接する２つの遅延信号の遅延時間、τ₁とτ₂、τ₂とτ₃、・・・、τ_N-1とτ_Nについて、相互関係が成立する。
（３）隣接し合う３つの遅延信号の遅延時間、τ₁とτ₂とτ₃、τ₂とτ₃とτ₄、・・・、τ_N-2とτ_N-1とτ_Nについて、どの２つの遅延時間についても相互関係が成立する。

（４）隣接し合うＫ個の遅延信号の遅延時間、τ_n、τ_n+1、τ_n+2、・・・、τ_n+K-1、τ_n+K（ｎはｎ＋Ｋ≦Ｎを満たす整数）について、どの２つの遅延時間についても相互関係が成立する。

ここで、図６を参照して、日本におけるＩＳＤＢ−Ｔ方式のＯＦＤＭ信号の周波数軸上の構成を示し、基準帯域幅Ｂについて説明する。図６に示すように、ＩＳＤＢ−Ｔ方式のＯＦＤＭ信号は、周波数軸上で１３個のセグメント（セグメント番号＃０〜＃１２）から構成されている。この１３個のセグメントの中で、セグメント番号＃０のセグメントは、主に携帯端末等による受信（携帯受信）や移動体における受信（移動受信）に用いられるものである。

ここでは、デジタル放送再送信装置１によって、再送信する信号の帯域を、セグメント番号＃０のセグメントのみに絞り込む場合を想定しているので、基準帯域幅Ｂを、セグメント番号＃０のセグメントの帯域幅とし、信号全体の帯域幅Ｂ₀／１３とする。
図１に戻って、デジタル放送再送信装置１の構成の説明を続ける。

増幅手段７は、遅延生成手段５から出力された遅延信号それぞれを、所定の送信出力まで増幅して、出力手段９に出力（伝送）するものである。この増幅手段７は、送信系統＃１に備えられた増幅部７１、送信系統＃２に備えられた増幅部７２、以下、各送信系統に備えられた増幅部から構成されている。

増幅部７１は、遅延生成手段５の遅延生成部５１から入力された遅延信号を増幅させて、送信系統＃１における増幅遅延信号を出力するものである。
増幅部７２は、遅延生成手段５の遅延生成部５２から入力された遅延信号を増幅させて、送信系統＃２における増幅遅延信号を出力するものである。

出力手段９は、増幅手段７で増幅された増幅遅延信号それぞれを、再送信エリア（受信エリア）に出力（送信）するものである。この出力手段９は、送信系統＃１に備えられた出力部９１ａおよび９１ｂ、送信系統＃２に備えられた出力部９２ａおよび出力部９２ｂ、以下、各送信系統に備えられた出力部から構成されている。ここでは、１つの送信系統に、２個の出力部９１ａおよび９１ｂ、または、９２ａおよび９２ｂが備えられている場合を示しているが、これに限定されることなく、１つの送信系統に任意数の出力部が備えられてもよい。

出力部９１ａは、増幅手段７の増幅部７１から入力された増幅遅延信号を、送信系統＃１の１段目の再送信信号（出力信号）として、再送信エリアに送信すると共に、当該増幅遅延信号を出力部９１ｂに出力するものである。
出力部９１ｂは、出力部９１ａから入力された増幅遅延信号を、送信系統＃１の２段目の再送信信号（出力信号）として、再送信エリアに送信するものである。

出力部９２ａは、増幅手段７の増幅部７２から入力された増幅遅延信号を、送信系統＃２の１段目の再送信信号（出力信号）として、再送信エリアに送信すると共に、当該増幅遅延信号を出力部９２ｂに出力するものである。
出力部９２ｂは、出力部９２ａから入力された増幅遅延信号を、送信系統＃２の２段目の再送信信号（出力信号）として、再送信エリアに送信するものである。

終端手段１１は、出力手段９から伝送された再送信信号（出力信号）を、終端させる、つまり、当該装置１が出力手段９から延出したケーブルの終端（これより先のケーブルに出力部がないこと）を識別するためのものである。つまり、この終端手段１１は、再送信信号が漏洩しないようにすることで、当該再送信号が逆方向に進行することを防止するためのものである。この終端手段１１は、送信系統＃１に備えられた終端部１１１、送信系統＃２に備えられた終端部１１２、以下、各送信系統に備えられた終端部から構成されている。

終端部１１１は、出力手段９の出力部９１ｂから入力された再送信信号を終端させるものである。この終端部１１１により、送信系統＃１の再送信信号の漏洩が防止されることとなる。
終端部１１２は、出力手段９の出力部９２ｂから入力された再送信信号を終端させるものである。この終端部１１２により、送信系統＃２の再送信信号の漏洩が防止されることとなる。

ここで、このデジタル放送再送信装置１のより具体的な構成について、図４および図５を参照して説明する。図４および図５は、デジタル放送再送信装置１の各構成をより具体的に説明したもので、紙面の都合上、図１に示した構成の前半を図４に示しており、図１に示した構成の後半を図５に示している。

図４に示したように、デジタル放送再送信装置１の受信分配手段３には、Ｍ分配器３１が備えられている。また、遅延生成手段５において、送信系統＃１に備えられている遅延生成部５１には、ダウンコンバータ５１ａと、局部発振器５１ｂと、ＢＰＦ５１ｃと、Ｎ分配器５１ｄと、遅延回路５１ｅ（５１ｅ₁、５１ｅ₂、・・・、５１ｅ_n）と、アップコンバータ５１ｆ（５１ｆ₁、５１ｆ₂、・・・５１ｆ_n）と、ＢＰＦ５１ｇ（５１ｇ₁、５１ｇ₂、・・・５１ｇ_n）とが備えられている。さらに、増幅手段７において、送信系統＃１に備えられている増幅部７１には、Ｍ合成器７１ａと、電力増幅回路７１ｂとが備えられている。

Ｍ分配器３１は、受信信号をＭ個（このＭは図１に示した送信系統＃ＮのＮと同数）に分配するもので、Ｍ個の分配受信信号を遅延生成手段５の各送信系統に出力する。
ダウンコンバータ５１ａは、入力された分配受信信号の周波数（入力周波数）を、局部発振器５１ｂで発生された周波数（局部発振周波数）に基づいて低下（変換）させるものである。なお、低下させた周波数を出力周波数とすると、入力周波数と出力周波数との関係は、例えば、入力周波数−出力周波数が３７．１５ＭＨｚとなるものである。

局部発振器５１ｂは、ダウンコンバータ５１ａおよびアップコンバータ５１ｆで周波数を変換する際に参照する局部発振周波数を発振（生成）するものである。
ＢＰＦ５１ｃは、ダウンコンバータ５１ａで周波数が低下された分配受信信号の所定帯域のみを通過させるものである。このＢＰＦ５１ｃで通過させる信号全体の帯域幅Ｂ0に該当している。

Ｎ分配器５１ｄは、ＢＰＦ５１ｃを通過した、所定帯域幅を有した分配受信信号をＮ個に分配して、遅延回路５１ｅ（５１ｅ₁、５１ｅ₂、・・・、５１ｅ_n）に出力するものである。

遅延回路５１ｅ（５１ｅ₁、５１ｅ₂、・・・、５１ｅ_n）は、Ｎ分配器５１ｄで分配された、所定帯域幅を有した分配受信信号を、所定時間遅延した遅延信号として、アップコンバータ５１ｆ（５１ｆ₁、５１ｆ₂、・・・５１ｆ_n）に出力するものである。なお、この所定時間（遅延時間）の各送信系統における差の絶対値が、基準帯域幅Ｂの逆数（１／Ｂ）より大きくなるように、各送信系統の遅延回路は、分配受信信号を遅延させる。

アップコンバータ５１ｆ（５１ｆ₁、５１ｆ₂、・・・５１ｆ_n）は、遅延回路５１ｅ（５１ｅ₁、５１ｅ₂、・・・、５１ｅ_n）から出力された遅延信号それぞれの周波数を、局部発振器５１ｂで発生された周波数（局部発振周波数）に基づいて上昇（変換）させるものである。

ＢＰＦ５１ｇ（５１ｇ₁、５１ｇ₂、・・・５１ｇ_n）は、アップコンバータ５１ｆで周波数が上昇された遅延信号それぞれの信号帯域幅の全帯域若しくは所定の帯域を通過させるものである（このＢＰＦ５１ｇで通過させる帯域幅が信号の全帯域Ｂ₀若しくは基準帯域幅Ｂに該当する）。

Ｍ合成器７１ａは、遅延生成手段５の遅延生成部５１、遅延生成部５２（ここでは図示せず）、・・・から出力された所定帯域のみの遅延信号を合成するものである。このＭ合成器７１ａでは、受信分配手段３のＭ分配器３１で受信信号がＭ個に分配された際の、当該Ｍ個と同じＭ個の遅延信号が合成される。
電力増幅回路７１ｂは、Ｍ合成器７１ａで合成された遅延信号の電力を増幅するものである。

また、図５に示したように、デジタル放送再送信装置１の出力手段９において、送信系統＃１に備えられている出力部９１ａには、方向性結合器９１ａ₁と、ＡＴＴ９１ａ₂と、送信アンテナ９１ａ₃とが備えられており、出力手段９において、送信系統＃１に備えられている出力部９１ｂには、方向性結合器９１ｂ₁と、ＡＴＴ９１ｂ₂と、送信アンテナ９１ｂ₃とが備えられている。

また、デジタル放送再送信装置１の出力手段９において、送信系統＃２に備えられている出力部９２ａには、方向性結合器９２ａ_１と、ＡＴＴ９２ａ_２と、送信アンテナ９２ａ_３とが備えられており、出力手段９において、送信系統＃２に備えられている出力部９２ｂには、方向性結合器９２ｂ_１と、ＡＴＴ９２ｂ_２と、送信アンテナ９２ｂ_３とが備えられている。

方向性結合器９１ａ₁は、増幅手段７で増幅された、送信系統＃１における増幅遅延信号を、予め設定された結合度に従って、当該増幅遅延信号の進行波を結合するものである。この方向性結合器９１ａ₁では、増幅遅延信号の進行波を通過させる一次側線路（経路）と二次側線路（経路）とが設けられており、この線路間で生じる電磁結合を利用して、当該増幅遅延信号の流れに方向性を生じさせている。

ここで、この方向性結合器９１ａ₁を、導波管方向性結合器を例にして説明すると、導波管方向結合器には、入力ポートとして、並列に列んだｐｏｒｔ１とｐｏｒｔ３とがあり、出力ポートとして、並列に列んだｐｏｒｔ２とｐｏｒｔ４とがあるとする。そして、この導波管方向結合器では、入力ポートｐｏｒｔ１と出力ポートｐｏｒｔ２とが直線上に配置され、一次側線路を成しており、入力ポートｐｏｒｔ３と出力ポートｐｏｒｔ４とが直線上に配置され、二次側線路を成しているとする。

この場合、方向性結合器の特性（性能）を表す量として、挿入損失、結合度、アイソレーション、方向性（方向選別度）の４つが挙げられる。そして、結合度（Ｃｏｕｐｌｉｎｇ）は入力ポートｐｏｒｔ１から出力ポートｐｏｒｔ４への伝達となり、Ｃ＝１０ｌｏｇ［ｐｏｒｔ１／ｐｏｒｔ４］［ｄＢ］で表すことができる。
また、方向選別度（Ｄｉｒｅｃｔｉｖｉｔｙ）は入力ｐｏｒｔ３から出力ｐｏｒｔ４への伝達となり、Ｄ＝１０ｌｏｇ［ｐｏｒｔ４／ｐｏｒｔ３］［ｄＢ］で現すことができる。

ＡＴＴ９１ａ₂は、一般的な減衰器によって構成されており、方向性結合器９１ａ₁から出力された、結合された増幅遅延信号の進行波（再送信信号）を、減衰させて送信アンテナ９１ａ₃に導くものである。

送信アンテナ９１ａ₃は、後記するダイポールアンテナ等によって構成されており、ＡＴＴ９１ａ₂から導かれた再送信信号を送信するものである。この送信アンテナ９１ａ₃から送信系統＃１の１段目の再送信信号（出力信号）が再送信エリアに向けて送信される。

方向性結合器９１ｂ₁は、増幅手段７で増幅された、送信系統＃１における増幅遅延信号を、予め設定された結合度に従って、当該増幅遅延信号の進行波を結合するものである。つまり、増幅手段７で増幅された増幅遅延信号は、方向性結合器９１ａ₁を素通りして、この方向性結合器９１ｂ₁にも入力される。

ＡＴＴ９１ｂ₂は、一般的な減衰器によって構成されており、方向性結合器９１ｂ₁から出力された、結合された増幅遅延信号の進行波（再送信信号）を、減衰させて送信アンテナ９１ｂ₃に導くものである。

送信アンテナ９１ｂ₃は、後記するダイポールアンテナ等によって構成されており、ＡＴＴ９１ｂ₂から導かれた再送信信号を送信するものである。この送信アンテナ９１ｂ₃から送信系統＃１の２段目の再送信信号（出力信号）が再送信エリアに向けて送信される。

方向性結合器９２ａ₁は、増幅手段７で増幅された、送信系統＃２における増幅遅延信号を、予め設定された結合度に従って、当該増幅遅延信号の進行波を結合するものである。

ＡＴＴ９２ａ₂は、一般的な減衰器によって構成されており、方向性結合器９２ａ₁から出力された、結合された増幅遅延信号の進行波（再送信信号）を、減衰させて送信アンテナ９２ａ₃に導くものである。
送信アンテナ９２ａ₃は、後記するダイポールアンテナ等によって構成されており、ＡＴＴ９２ａ₂から導かれた再送信信号を送信するものである。この送信アンテナ９２ａ₃から送信系統＃２の１段目の再送信信号（出力信号）が再送信エリアに向けて送信される。

方向性結合器９２ｂ₁は、増幅手段７で増幅された、送信系統＃２における増幅遅延信号を、予め設定された結合度に従って、当該増幅遅延信号の進行波を結合するものである。つまり、増幅手段７で増幅された増幅遅延信号は、方向性結合器９２ａ₁を素通りして、この方向性結合器９２ｂ₁にも入力される。

ＡＴＴ９２ｂ₂は、一般的な減衰器によって構成されており、方向性結合器９２ｂ₁から出力された、結合された増幅遅延信号の進行波（再送信信号）を、減衰させて送信アンテナ９２ｂ₃に導くものである。
送信アンテナ９２ｂ₃は、後記するダイポールアンテナ等によって構成されており、ＡＴＴ９２ｂ₂から導かれた再送信信号を送信するものである。この送信アンテナ９２ｂ₃から送信系統＃２の２段目の再送信信号（出力信号）が再送信エリアに向けて送信される。

このデジタル放送再送信装置１によれば、遅延生成手段５によって、受信信号を遅延させた遅延信号における遅延時間の差の絶対値が予め設定した基準帯域幅の逆数よりも大きくなる相互関係を、当該遅延信号の１組以上で満たすように、受信分配手段３で所定数の系統に分配された分配受信信号を２つ以上遅延させてから、増幅手段７で増幅後、出力手段９によって再送信している。このため、遅延信号同士で周波数リップルが発生し、再送信エリア内で再送信された受信信号の品質が改善され、当該再送信エリア内に満遍なく受信信号が行き渡り、変調手段等を用いることなく、すなわち、装置の構成を複雑にすることなく、デジタル放送の信号を適正に再送信することができる。

また、このデジタル放送再送信装置１によれば、方向性結合器９１ａ₁、９１ｂ₁、９２ａ₁、９２ｂ₁によって、遅延信号の進行波を結合させる度合いを示す、予め設定した結合度に従って、当該遅延信号の進行波を結合し、結合された遅延信号の結合進行波を送信するため、変調手段等を用いることなく、すなわち、装置の構成を複雑にすることなく、デジタル放送の信号を適正に再送信することができる。

〈デジタル放送再送信装置（第一実施形態）の動作〉
次に、図８に示すフローチャートを参照して、デジタル放送再送信装置１の動作を説明する（適宜、図１参照）。
まず、デジタル放送再送信装置１は、受信分配手段３によって、受信信号をＮ系統に分配する（ステップＳ１）。続いて、デジタル放送再送信装置１は、遅延生成手段５の遅延生成部５１、遅延生成部５２、・・・によって、少なくとも１組の遅延信号の遅延時間差が基準帯域幅よりも大きくなる相互関係を満たすように、各送信系統の分配受信信号を遅延させる（ステップＳ２）。

そして、デジタル放送再送信装置１は、増幅手段７の増幅部７１、増幅部７２、・・・によって、遅延信号それぞれを増幅する（ステップＳ３）。そして、デジタル放送再送信装置１は、出力手段９の出力部９１ａ、９１ｂ、９２ａ、９２ｂ、・・・に備えられている方向性結合器によって、予め設定されている結合度に従って、遅延信号の進行波を結合させて、再送信エリア（受信エリア）に出力（送信）する（ステップＳ４）。
これによって、デジタル放送再送信装置１は、当該装置１の構成を複雑にすることなく、デジタル放送の信号を適正に再送信することができる。

〈デジタル放送再送信装置（第二実施形態）の構成〉
図２は、デジタル放送再送信装置（第二実施形態）のブロック図である。この図２に示すように、デジタル放送再送信装置１Ａは、受信したデジタル放送の信号を、地下街や地下鉄構内等に再送信するもので、受信分配手段３と、遅延生成手段５と、増幅手段７と、出力手段９Ａと、終端手段１１とを備えている。なお、このデジタル放送再送信装置１Ａの構成の説明では、図１に示したデジタル放送再送信装置１と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。

出力手段９Ａは、増幅手段７で増幅された増幅遅延信号を、再送信エリア内に漏洩させる漏洩同軸ケーブル９１Ａ、漏洩同軸ケーブル９２Ａ、・・・によって構成されている。この漏洩同軸ケーブル９１Ａ、漏洩同軸ケーブル９２Ａ、・・・は、例えば、再送信エリアとなる閉空間を構成する一方の壁面から他方の壁面に掛け渡されたもので、当該再送信エリア内に満遍なく、増幅遅延信号を再送信信号として出力する。

このデジタル放送再送信装置１Ａによれば、出力手段９Ａの漏洩同軸ケーブル９１Ａ、９２Ａ、・・・によって、増幅遅延信号それぞれを、再送信を行う再送信エリア内に漏洩させることで、伝搬させているため、変調手段等を用いることなく、すなわち、装置の構成を複雑にすることなく、デジタル放送の信号を適正に再送信することができる。

〈デジタル放送再送信装置（第二実施形態）の動作〉
次に、図９に示すフローチャートを参照して、デジタル放送再送信装置１Ａの動作を説明する（適宜、図２参照）。
まず、デジタル放送再送信装置１Ａは、受信分配手段３によって、受信信号をＮ系統に分配する（ステップＳ１１）。続いて、デジタル放送再送信装置１Ａは、遅延生成手段５の遅延生成部５１、遅延生成部５２、・・・によって、少なくとも１組の遅延信号の遅延時間差が基準帯域幅よりも大きくなる相互関係を満たすように、各送信系統の分配受信信号を遅延させる（ステップＳ１２）。

そして、デジタル放送再送信装置１Ａは、増幅手段７の増幅部７１、増幅部７２、・・・によって、遅延信号それぞれを増幅する（ステップＳ１３）。そして、デジタル放送再送信装置１は、出力手段９Ａの漏洩同軸ケーブル９１Ａ、９２Ａ、・・・によって、再送信エリアの各場所に、増幅遅延信号を再送信信号して漏洩させることで出力（送信）する（ステップＳ１４）。
これによって、デジタル放送再送信装置１Ａは、当該装置１の構成を複雑にすることなく、デジタル放送の信号を適正に再送信することができる。

〈デジタル放送再送信装置（第三実施形態）の構成〉
図３は、デジタル放送再送信装置（第三実施形態）のブロック図である。この図３に示すように、デジタル放送再送信装置１Ｂは、受信したデジタル放送の信号を、地下街や地下鉄構内等に再送信するもので、対象外信号除去手段１３と、増幅手段１５と、第一出力手段１７と、第一遅延生成手段１９と、第二出力手段２１と、第二遅延生成手段２３と、第三出力手段２５と、終端手段２７とを備えている。

対象外信号除去手段１３は、受信したデジタル放送の信号の中で、再送信対象外の不要な信号を除去し対象信号を出力するものである。
増幅手段１５は、対象外信号除去手段１３から出力された対象信号を、所定の送信出力まで増幅して、第一出力手段１７に出力（伝送）するものである。

第一出力手段１７は、増幅手段１５で増幅された増幅対象信号を、再送信信号（出力信号）として、再送信エリアに出力（送信）するものである。この第一出力手段１７で増幅対象信号を出力する際には、遅延時間が生じていないものとし、遅延時間を０とする。

第一遅延生成手段１９は、第一出力手段１７で出力された増幅対象信号を、遅延させるものである。なお、この第一遅延生成手段１９で増幅対象信号を遅延させる遅延時間をτ₁とする。

第二出力手段２１は、第一遅延生成手段１９で遅延された遅延対象信号を、再送信信号（出力信号）として、再送信エリアに出力（送信）するものである。
第二遅延生成手段２３は、第二出力手段２１で出力された遅延対象信号を、遅延させるものである。なお、この第二遅延生成手段２３で遅延対象信号を遅延させる遅延時間をτ₂とする。

第三出力手段２５は、第二遅延生成手段２３で遅延された再遅延対象信号を、再送信信号（出力信号）として、再送信エリアに出力（送信）するものである。
なお、第一出力手段１７で出力される増幅対象信号と、第二出力手段２１で出力される遅延対象信号と、第三出力手段２５で出力される再遅延対象信号との少なくとも１組における遅延時間の差の絶対値が予め設定した基準帯域幅の逆数よりも大きくなる相互関係を満たしている。

すなわち、増幅対象信号の遅延時間は“０”であり、遅延対象信号の遅延時間は“τ₁”であり、再遅延対象信号の遅延時間は“τ₂”であるので、これらの差の絶対値である｜０−τ₁｜、｜τ₁−０｜、｜０−τ₂｜、｜τ₂−０｜、｜τ₁−τ₂｜、｜τ₂−τ₁｜が基準帯域幅Ｂの逆数である１／Ｂよりも大きくなっている。

終端手段２７は、第三出力手段２５から出力（伝送）された再遅延対象信号（出力信号）を、終端させる、つまり、当該装置１Ｂが第三出力手段２５から延出したケーブルの終端を識別するためのものである。

このデジタル放送再送信装置１Ｂによれば、対象外信号除去手段１３で再送信対象外の信号が除去れた対象信号を、増幅手段１５により増幅して増幅対象信号として、第一出力手段１７により出力し、第一遅延生成手段１９で遅延させる。続いて、第二出力手段２１により遅延された遅延対象信号を出力し、第二遅延生成手段２３により、さらに遅延させた再遅延対象信号として、第三出力手段２５により出力する。これら増幅対象信号と、遅延対象信号と、再遅延対象信号との少なくとも１組における遅延時間の差の絶対値が予め設定した基準帯域幅の逆数よりも大きくなる相互関係を満たしているので、遅延信号同士で周波数リップルが発生し、再送信エリア内で再送信された受信信号の品質が改善され、当該再送信エリア内に満遍なく受信信号が行き渡り、変調手段等を用いることなく、すなわち、装置の構成を複雑にすることなく、デジタル放送の信号を適正に再送信することができる。

〈デジタル放送再送信装置（第三実施形態）の動作〉
次に、図１０に示すフローチャートを参照して、デジタル放送再送信装置１Ｂの動作を説明する（適宜、図３参照）。
まず、デジタル放送再送信装置１Ｂは、対象外信号除去手段１３によって、対象外信号を除去した対象信号を増幅手段１５に出力（伝送）する（ステップＳ２１）。続いて、デジタル放送再送信装置１Ｂは、増幅手段１５によって、対象信号を所定の送信出力まで増幅し（ステップＳ２２）、第一出力手段１７によって、増幅対象信号を出力（送信）する（ステップＳ２３）。

そして、デジタル放送再送信装置１Ｂは、第一遅延生成手段１９によって、増幅対象信号を遅延させた遅延対象信号を、第二出力手段２１に出力（伝送）する（ステップＳ２４）。そして、デジタル放送再送信装置１Ｂは、第二出力手段２１によって、遅延対象信号を出力（送信）する（ステップＳ２５）。

そしてまた、デジタル放送再送信装置１Ｂは、第二遅延生成手段２３によって、遅延対象信号を再び遅延させた再遅延対象信号を、第三出力手段２５に出力（伝送）し、第三出力手段２５によって、再遅延対象信号を出力（送信）する（ステップＳ２６）。

〈出力手段の具体的な構成例について〉
次に、図７を参照して、出力手段の具体的な構成例について説明する（適宜、図１、図５参照）。図７（ａ）は出力手段９の具体的な構成例（以下、閉空間用地上デジタル送信アンテナという）を示した概略図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）に示した閉空間用地上デジタル送信アンテナの概略構成の１例を示した図であり、図７（ｃ）は図７（ａ）に示した閉空間用地上デジタル送信アンテナの概略構成の他の例を示した図である。

図７（ａ）に示した閉空間用地上デジタル送信アンテナは、２分配器（受信分配手段３に該当）と、２本の同性能のダイポールアンテナ（送信アンテナ９１ａ₃、９１ｂ₃、９２ａ₃、９２ｂ₃に該当）とから構成されるタイプＡ（図７（ｂ））がある。また、図７（ａ）に示した閉空間用地上デジタル送信アンテナは、２分配器と、遅延調整器（遅延生成手段５に該当）と、レベル調整器（増幅手段７に該当）と、２本の同性能のダイポールアンテナとから構成されるタイプＢ（図７（ｃ））がある。

なお、これらタイプＡとタイプＢとも外観は同じであるので、図７（ａ）で一括して示している。この図７（ａ）に示すように、閉空間用地上デジタル送信アンテナは、地下街や地下鉄構内等の天井に設置されるもので、当該天井に固定する設置板と、受信信号が流れるケーブルに接続する入力コネクタと、設置板に一体的に固定されるアンテナ支柱（２分配器内蔵）と、再送信信号を出力する２台のダイポールアンテナとから構成されている。なお、２台のダイポールアンテナの間隔は、ここでは、２８ｃｍ程度確保されている。

つまり、この閉空間用地上デジタル送信アンテナは、設置板によって天井に取り付けられ、入力コネクタを介して入力された受信信号を、アンテナ支柱に内蔵されている２分配器によって分配し、ダイポールアンテナから出力している。

図７（ｂ）に示すように、閉空間用地上デジタル送信アンテナのタイプＡの場合、入力された受信信号を分配して送信するだけのシンプルな構成になっている。また、図７（ｃ）に示すように、閉空間用地上デジタル送信アンテナのタイプＢの場合、２分配器から分離された、少なくとも一方の経路に、遅延調整器とレベル調整器とが設けられている。なお、このタイプＢの場合、これら遅延調整器とレベル調整器とは、２分配器と共に、アンテナ支柱に内蔵されている。

〈補足、周波数リップルについて〉
デジタル放送の信号であるＯＦＤＭ信号において、生じる周波数リップルについて説明する。キャリア総数ＮのＯＦＤＭ信号のキャリア番号ｎ（０，１，２，・・・Ｎ−１）の複素ベースバンド信号をａ_n（ｔ）（＝ｂ_n（ｔ）＋ｊｃ_n（ｔ））とすると、送信されるＯＦＤＭ信号は、次に示す（１）式のように表される。

…（１）式

この場合、ある受信点に到達する信号の１つをｒ₁（ｔ）、この信号に対して、反射等の影響で振幅がα倍（α＝０〜１）され、時間τだけ遅れて当該受信点に到達する信号をｒ₂（ｔ）とすると、受信点では、これらの２つの信号が合成され、次に示す（２）式のように表される。

…（２）式

この場合、受信点に到達した信号（受信信号）の振幅周波数特性（振幅Ａ（ｆ））は、次に示す（３）式のように表される。

この（３）式では、周波数軸上において、周期１／τの周波数リップルが生じることを示している。ここで、ＯＦＤＭ信号の帯域幅をＢ（＝ｆ_N―１−ｆ_０）とすると、遅延時間τ＝１／Ｂのときには、周波数軸上の信号帯域以内に周波数リップルが１周期生じる。さらに、遅延時間τ＜１／Ｂとなるように小さくすると、周波数リップルが生じなくなる。

こうして、遅延時間τが小さいほど、振幅Ａ（ｆ）は周波数軸上でほぼ一定となり、信号帯域内の周波数に関係なく、１−αから１＋αの間の値をとるようになる。この振幅Ａ（ｆ）がどのような値をとるかは遅延時間τによって決定され、遅延時間τは受信点によって異なる、つまり、受信点が異なれば、振幅Ａ（ｆ）の値も異なることになる。
それゆえ、この実施形態（第一、第二、第三実施形態）のデジタル放送再送信装置１、１Ａ、１Ｂでは、受信点が異なっても再受信エリア内であれば、振幅Ａ（ｆ）が一様になるように、遅延時間（遅延時間の差）の制御を行って、受信した信号を再送信している。

以上、本発明の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、デジタル放送再送信装置１、１Ａ、１Ｂとして説明したが、これらの各構成の処理を、信号の一つずつの処理過程と捉えたデジタル放送再送信方法とみなすことも可能である。この場合、デジタル放送再送信装置１、１Ａ、１Ｂと同様の効果を奏することができる。

本発明の実施形態に係るデジタル放送再送信装置（第一実施形態）のブロック図である。 本発明の実施形態に係るデジタル放送再送信装置（第二実施形態）のブロック図である。 本発明の実施形態に係るデジタル放送再送信装置（第三実施形態）のブロック図である。 図１に示したデジタル放送再送信装置の具体的な構成（前半部分）について示したブロック図である。 図１に示したデジタル放送再送信装置の具体的な構成（後半部分）について示したブロック図である。 ＩＳＤＢ−Ｔ方式のＯＦＤＭ信号の周波数軸上の構成を示した図である。 図１および図５に示した出力手段の具体的な構成例について示した図である。 図１に示したデジタル放送再送信装置（第一実施形態）の動作を説明したフローチャートである。 図２に示したデジタル放送再送信装置（第二実施形態）の動作を説明したフローチャートである。 図３に示したデジタル放送再送信装置（第三実施形態）の動作を説明したフローチャートである。

符号の説明

１、１Ａ、１Ｂ デジタル放送再送信装置
３ 受信分配手段（受信信号分配手段）
５ 遅延生成手段
７ 増幅手段
９ 出力手段
１１ 終端手段
５１、５２ 遅延生成部
７１ 増幅部
９１ａ、９１ｂ、９２ａ、９２ｂ 出力部
１１１、１１２ 終端部

Claims (5)

1. デジタル放送の信号を受信した受信信号を遅延させて再送信するデジタル放送再送信装置であって、
   前記受信信号を、所定数の系統に分配する受信信号分配手段と、
   この受信信号分配手段で分配された分配受信信号を、前記系統ごとに予め設定した遅延時間遅延させる遅延生成手段と、
   この遅延生成手段で遅延がなされた遅延信号を増幅する増幅手段と、
   この増幅手段で増幅がなされた増幅遅延信号を出力する出力手段と、を備え、
   前記遅延生成手段で遅延させる遅延時間は、前記系統間における当該遅延時間の差の絶対値が予め設定した再送信するときに絞り込む信号の帯域である基準帯域幅の逆数よりも大きくなる相互関係を、前記系統ごとに遅延させた前記遅延信号の中で、予め組み合わせられた前記遅延信号の組において、１組以上で満たすようにすることを特徴とするデジタル放送再送信装置。
2. 前記出力手段は、
   前記遅延信号の進行波を結合させる度合いを示す、予め設定した結合度に従って、当該遅延信号の進行波を結合する方向性結合器と、
   この方向性結合器で結合された遅延信号の結合進行波を送信する送信アンテナと、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載のデジタル放送再送信装置。
3. 前記出力手段は、
   前記増幅手段で増幅された増幅遅延信号を、再送信を行う再送信エリア内に漏洩させる漏洩同軸ケーブルを備えることを特徴とする請求項１に記載のデジタル放送再送信装置。
4. デジタル放送の信号を受信した受信信号を遅延させて再送信するデジタル放送再送信装置であって、
   前記受信信号から再送信対象外の信号を除去する対象外信号除去手段と、
   この対象外信号除去手段で再送信対象外の信号が除去された対象信号を増幅する増幅手段と、
   この増幅手段で増幅された増幅対象信号を出力する第一出力手段と、
   この第一出力手段で出力された増幅対象信号を遅延させる第一遅延生成手段と
   この第一遅延生成手段で遅延された遅延対象信号を出力する第二出力手段と、
   この第二出力手段で出力された遅延対象信号を遅延させる第二遅延生成手段と、
   この第二遅延生成手段で遅延された再遅延対象信号を出力する第三出力手段とを備え、
   前記第一出力手段で出力された増幅対象信号と、前記第二出力手段で出力された遅延対象信号と、前記第三出力手段で出力された再遅延対象信号との少なくとも１組における遅延時間の差の絶対値が予め設定した再送信するときに絞り込む信号の帯域である基準帯域幅の逆数よりも大きくなる相互関係を満たすと共に、前記第一遅延生成手段および前記第二出力手段との組、または、前記第二遅延生成手段および前記第三出力手段との組みを、前記受信信号を再送信する再送信エリア内を網羅する組数設けることを特徴とするデジタル放送再送信装置。
5. デジタル放送の信号を受信した受信信号を遅延させて再送信するデジタル放送再送信方法であって、
   前記受信信号を、所定数の系統に分配する受信信号分配ステップと、
   この受信信号分配ステップにて分配された分配受信信号を、前記系統ごとに予め設定した遅延時間遅延させる遅延生成ステップと、
   この遅延生成ステップにて遅延がなされた遅延信号を増幅する増幅ステップと、
   この増幅ステップにて増幅がなされた増幅遅延信号を出力する出力ステップと、を含み、
   前記遅延生成ステップで遅延させる遅延時間は、前記系統間における当該遅延時間の差の絶対値が予め設定した再送信するときに絞り込む信号の帯域である基準帯域幅の逆数よりも大きくなる相互関係を、前記系統ごとに遅延させた前記遅延信号の中で、予め組み合わせられた前記遅延信号の組において、１組以上で満たすようにすることを特徴とするデジタル放送再送信方法。