JP4690248B2 - ディジタル放送受信装置、および受信方法 - Google Patents

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Description

本発明は、直交周波数分割多重方式(OFDM:Orthogonal Frequency Division Multiplexing)と呼ばれる伝送方式を用いた地上波ディジタル放送の受信装置およびその受信方法に関する。

近年、ディジタル信号を伝送する方式として、直交周波数分割多重方式(OFDM:Orthogonal Frequency Division Multiplexing)と呼ばれる伝送方式が提案されている。OFDM方式は周波数軸上で直交している複数のキャリアにデータを割り当てて伝送する方式で、IFFT、FFTによる変調、復調が行われる。OFDM方式は周波数利用効率が高いことから、地上波ディジタル放送への適用が広く検討されており、日本の地上波ディジタル放送であるISDB−T(Integrated Services Digital Broadcasting−Terrestrial)の規格でも採用されている。

図7に一般的なOFDM方式の構成を示す。アンテナにより受信された信号はチューナー100に入力され、チューナー100は受信するチャネルを選択して、中間周波数(IF:Intermediate Frequency)信号に変換し、出力する。チューナー100の出力はA/D変換部101へ入力され、アナログ信号からディジタル信号へ変換される。A/D変換部101の出力は直交復調部102へ入力され、複素ベースバンド信号へ変換される。複素ベースバンド信号はFFT部103による高速フーリエ変換(FFT:Fast Fourier Transform)により時間領域信号から周波数領域の信号へと変換されて、各キャリアデータが得られる。

各キャリアデータには、データの伝送に用いられるキャリア以外に、同期検波に用いられる分散パイロット(SP:Scattered Pilot)や、付加情報の伝送に用いられる付加情報伝送キャリア(AC:Auxiliary Channel)や、伝送パラメータ情報などが伝送される制御情報伝送キャリア(TMCC:Transmission and Multiplexing Configuration Control)が含まれている。

その内、AC、TMCCキャリアはDBPSK(Differential Binary Phase Shift Keying)復調され、その結果から伝送パラメータ情報などのTMCC情報がTMCC抽出部106によって抽出され、その結果はTMCC誤り訂正部107に与えられ、TMCCに対する誤り訂正処理が行われる。

またその他のFFT部103の出力は等化処理部104に入力され、伝送路の周波数応答からデータキャリアの等化処理を経て、復調データとして出力される。等化処理部104から出力される復調データは誤り訂正部105に出力され、誤り訂正処理を行った後にTS(Transform Stream)という形式で出力される。

以上のような地上波ディジタル放送の受信・復調方式に関する従来技術としての特許文献1によれば、ディジタル放送復調装置1000は、チューナ1およびPSK復調部6、ビタビ復号部7等により復調された信号のうち、映像音声出力に対応する信号処理を行なう信号処理部8、RS符号復号部9およびTS選択部10と、TMCC信号に対する処理を行なうためのTMCC信号処理部12、およびRS符号復号部13を有する。CPU4は、TMCC信号処理部12により分離されたTMCC信号を、CPUI/F15を介して受けて、緊急放送が受信されていない場合は、省電力制御部16を制御して、信号処理部8、RS符号復号部9、TS選択部10の動作モードを省電力動作モードとする。これによってBSディジタル放送等の受信用の復調機能、信号処理機能を有し、かつ省電力なディジタル放送復調装置が提供される。

同じく従来技術としての特許文献2によれば、省電力モードコントローラ120は、省電力モード時にウェイクアップ放送を識別するためのフラグが含まれたTMCCと、位相基準バースト信号を復調し、他の信号の少なくとも一部については復調動作を停止させる。この復調動作の停止には、例えばAGC回路117,キャリア再生回路113,シンボル再生回路112,波形等化器110の動作を停止させており、これにより省電力化している。緊急放送等のウェイクアップ放送を即座に受信することが出来ずタイムラグが生じてしまったり、取りこぼしてしまっていたという問題点を解決している。

同じく従来技術としての特許文献3によれば、警報部12は、受信部11が緊急警報フラグ信号を受信すると、一定期間、LED22を発光させ、その後、警報終了信号を制御部13に与える。制御部13は、受信部11が緊急警報フラグ信号を受信しない間は、受信部11及び駆動回路23が一定期間、動作状態となり、その後、受信部11及び駆動回路23が一定期間、休止状態となる状態が繰り返されるように、受信部11及び駆動回路23を断続的に動作させる。そして、受信部11が緊急警報フラグ信号を受信すると、駆動回路23から警報終了信号が与えられるまでは、受信部11及び駆動回路23を動作状態とし、警報終了信号が与えられると、再び、受信部11及び駆動回路23を断続的に動作させる。これによってディジタル放送信号内の緊急信号のみを受信することが可能となり、低消費電力で電池駆動可能な構成とした受信装置が提供される。
特開2001−94902号公報 特開2001−218129号公報 特開2006−60458号公報

地上波ディジタル放送では、伝送パラメータ等の情報を送る為に使用しているTMCC信号の中に、緊急放送を知らせるフラグが割り当てられている。
この緊急放送は災害時などにおいてその情報を知らせることが目的であるため、緊急放送時に即座に受信する必要がある。地上波ディジタル放送を携帯電話などの移動端末で受信する場合、消費電力が重要になるが、緊急放送を即座に受信するには、TMCCデータに割り当てられている緊急放送フラグを受信して、緊急放送の有無を確認する他に方法が無いため、常時TMCCのデコードを行なう必要があり、そのための電力消費が大きくなってしまうという問題点があった。

例えば前述の特許文献3の従来技術によっても低消費電力化は可能となるが、緊急放送のみしか受信できず、移動端末などで通常の放送受信を可能としながら、待機時に緊急放送の有無を検出することはできなかった。

本発明は上記のような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は低消費電力で緊急放送の有無のみを、例えば定期的に監視し、緊急放送時には、通常受信機能を即座に立ち上げることを可能にすることである。

図1は、本発明のディジタル放送受信装置の原理構成ブロック図である。同図においてディジタル放送受信装置1は、少なくともカウント手段2と緊急放送状態検出手段3とを備える。

カウント手段2は、ディジタル放送受信装置1を構成するすべての回路ブロックが動作する通常受信モード以外の待機モードにおいて一定時間の経過をカウントするものであり、緊急放送状態検出手段3は、カウント手段2が一定時間をカウントする毎に、ディジタル放送が緊急放送の放送状態にあるか否かを判定するものである。

発明の実施の形態においては、ディジタル放送受信装置1はさらに全体制御手段4を備える。全体制御手段4は、前述の待機モードの開始時にはカウント手段2にその動作を開始させ、通常受信モードの開始時にはディジタル放送受信装置を構成するすべての回路ブロックの動作を開始させるものである。

実施の形態においては、カウント手段2はディジタル放送受信装置1の全体の動作を制御する全体的な動作クロックと異なる低速のクロックをカウントするものであり、待機状態ではカウント手段2のみが低速のクロックで動作し、ディジタル放送受信装置1を構成する他のすべての回路ブロックに対するクロックが停止させられることによって、消費電力を極めて低レベルに保ちながら、緊急放送の受信監視を行うことが可能となる。

本発明により、地上波ディジタル放送受信装置において、待機時間をカウントするカウンタのみに別クロックを供給し、チューナーを含むそれ以外の回路のクロックを完全に止めることで、低消費電力で緊急放送の有無を定期的に調べることが可能となる。

以下図面に基づいて、本発明の実施形態について詳細を説明する。図2は、本発明におけるディジタル放送受信方式の基本説明図である。本実施形態では、通常の放送受信モード以外の待機モードではチューナー10を含めた全回路に対するクロック供給を止め、低速のクロックを、例えば携帯電話から供給してカウンタ12のみを動かし、一定間隔で全体制御部13の制御によってTMCC情報を読みにいき、緊急放送フラグの有無を確認することで、低消費電力で緊急放送かどうかを判別する。

カウンタ12の動作時は、全体制御部13からチューナー10にパワーダウン指示が行われ、チューナー10は完全に動作を停止する。それによりチューナー10側からOFDM装置11側に供給されているクロックの供給も止まる為、OFDM装置11内で唯一別系統のクロックが供給されているカウンタ12のみが動作することになり、超低消費電力状態になる。なおカウンタ12を除くOFDM装置11は、図7のA/D変換部101以後の全ての構成ブロックに相当する。

図3にディジタル受信装置の構成図を示す。カウンタ12の動作時は上記の通り、カウンタ12のみの動作となるが、カウンタ12が一定期間をカウントして、緊急放送フラグの検出の際にはチューナー10、OFDM装置11を起動させる必要があるが、その際も全回路を起動させるのではなく、緊急放送フラグ検出に不必要な回路は極力停止させたままとする。FFT部16のデータが与えられる等化処理部17や、誤り訂正部18に対してはクロックを供給せずに停止させたままとする。さらにTMCC情報に関しても、緊急放送フラグのみの検出が必要なため、TMCCデータ1フレーム分をためて誤り訂正を行うTMCC誤り訂正部20に対するクロックも止めることとする。

本発明の目的が緊急放送時の放送の確実な受信の為、TS出力にエラーがないような確実な電波受信状態でないと本発明の意味が無いため、そのような状態ではTMCCに対する誤り訂正の必要も無く、誤り訂正を省略することによって処理時間を短縮することもでき、消費電力をさらに小さくすることができる。

FFT部16の出力するTMCCデータのうち、緊急放送フラグのみの値をみて、緊急放送と判断すれば全回路を自動復帰させ、通常受信モードに移行する。緊急放送でなければ、また全回路のクロック供給をとめて、カウンタ12のカウント動作が続行される。なお本発明の特許請求の範囲の請求項1のカウント手段はカウンタ12に、緊急放送状態検出手段は緊急放送フラグ抽出部21に、また請求項2の全体制御手段は全体制御部13に相当する。

図4は、制御情報伝送キャリア、すなわちTMCCのデータフォーマット例を示す。同図においてはビット0からビット203までの204ビットのデータが、1フレーム単位のTMCCデータを構成する。これらのデータのうちで緊急放送の判定に用いられるフラグ、すなわち緊急警報放送用起動フラグはビット26の1ビットのデータとして格納されている。

図5は、図4に対応する各ビットデータの内容の例である。例えば図4においてビット17から19の3ビットに格納されているセグメント形式識別データは、3ビットのデータが“000”であるときに同期復調を、“111”である場合に差動復調であることを示す。本発明で用いられる緊急警報放送用起動フラグは、その値が“0”である場合にはディセーブル、すなわち緊急放送が放送されていないことを、“1”であるときにはイネーブル、すなわち緊急放送が放送されている状態であることを示す。

図6に全体制御部による処理のフローチャートを示す。ステップS1の通常受信モードからステップS2の緊急放送待機モードに移行すると、ステップS3で等化処理部17、誤り訂正部18、TMCC誤り訂正部20など、緊急放送フラグ抽出に必要でないブロックに対するクロック供給を止め、次にステップS4でチューナー10に対してパワーダウン指示をする。するとステップS5でOFDM装置11に供給されるクロックも止まる為、別の低速クロックで動作しているカウンタ12以外の動作は止まる。カウンタ12が一定期間カウントするまでその他の回路は止まり続けるため、ほとんど消費電力はかからない状態となる。

ステップS6で一定期間カウントされたと判定されると、ステップS8でチューナー10に復帰指示を出し、ステップS9でOFDM装置11に対してクロックが供給される。ステップS10でOFDM装置11が動作を開始し、ステップS11でTMCC抽出を行い、ステップS12で緊急放送の有無を調べ、緊急放送フラグが立っていなければ、ステップS7で再度カウンタ12のみ動作する待機状態に移行し、緊急放送フラグが立っていれば全回路を復帰させてステップS1の通常受信モードに移行する。

本発明のディジタル放送受信装置の原理構成ブロック図である。 本発明におけるディジタル放送受信方式の基本説明図である。 本実施形態におけるディジタル放送受信装置の詳細構成ブロック図である。 制御情報伝送キャリア(TMCC)のデータフォーマットの例の説明図である。 図4の各データの値の説明図である。 全体制御部の処理の詳細フローチャートである。 ディジタル放送受信装置の従来例の構成ブロック図である。

符号の説明

1 ディジタル放送受信装置
2 カウント手段
3 緊急放送状態検出手段
4 全体制御手段
10 チューナー
11 OFDM装置
12 カウンタ
13 全体制御部
14 A/D変換部
15 直交復調部
16 FFT部
17 等化処理部
18 誤り訂正部
19 TMCC抽出部
20 TMCC誤り訂正部
21 緊急放送フラグ抽出部

Claims (7)

  1. ディジタル放送を受信する受信装置であって、
    該受信装置を構成するすべての回路が動作する通常受信モード以外の待機モードにおいて、一定時間の経過をカウントするカウンタと、
    該カウンタが該一定時間をカウントする毎に、該ディジタル放送のデータ中に含まれる制御情報伝送キャリア内の緊急放送状態を指示するフラグの値に基づいて、該ディジタル放送が緊急放送の放送状態にあるか否かを判定する緊急放送状態検出手段と
    該カウンタが該一定時間をカウントする毎に、該受信装置内で該フラグの値の判定に必要な部分にクロックを供給させるとともに、該ディジタル放送のデータに対する等化処理を行う等化処理部、等化処理後のデータに対する誤り訂正処理を行う第1の誤り訂正部、及び該制御情報伝送キャリアに対する誤り訂正処理を行う第2の誤り訂正部にはクロックを供給させない全体制御手段と
    を備えることを特徴とするディジタル放送受信装置。
  2. 前記全体制御手段は、前記待機モードの開始時に前記カウンタの動作を開始させ、前記通常受信モードの開始時に前記受信装置を構成するすべての回路の動作を開始させることを特徴とする請求項1記載のディジタル放送受信装置。
  3. 前記緊急放送状態検出手段が緊急放送状態を検出したとき、前記全体制御手段が、前記ディジタル放送受信装置に通常受信モードの動作を開始させることを特徴とする請求項2記載のディジタル放送受信装置。
  4. 前記カウンタが、前記ディジタル放送受信装置全体の動作クロックと異なる低速クロックのカウントを行うことを特徴とする請求項1記載のディジタル放送受信装置。
  5. 前記全体制御手段が、前記待機モードの開始時に、前記ディジタル放送受信装置全体の動作クロックを停止させることを特徴とする請求項4記載のディジタル放送受信装置。
  6. 前記全体制御手段が、前記待機モードの開始時に、前記ディジタル放送受信装置内のチューナーをパワーダウンさせ、該チューナーを含め該受信装置内で用いられる前記動作クロックを停止させることを特徴とする請求項5記載のディジタル放送受信装置。
  7. ディジタル放送を受信する方法であって、
    受信装置を構成するすべての回路が動作する通常受信モード以外の待機モードにおいて、一定時間の経過をカウントし、
    該一定時間をカウントする毎に、該受信装置内で、該ディジタル放送のデータ中に含まれる制御情報伝送キャリア内の緊急放送状態を指示するフラグの値の判定に必要な部分にクロックを供給するとともに、該ディジタル放送のデータに対する等化処理を行う等化処理部、等化処理後のデータに対する誤り訂正処理を行う第1の誤り訂正部、及び該制御情報伝送キャリアに対する誤り訂正処理を行う第2の誤り訂正部にはクロックを供給せずに、該フラグの値に基づいて該ディジタル放送が緊急放送の放送状態にあるか否かを判定することを特徴とするディジタル放送受信方法。
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