JP5171470B2 - 中継システム - Google Patents

Description

本発明は、中継システムに関し、特に放送信号を中継する中継システムに関する。

テレビジョン放送システム等の放送システムにおいては、放送局から電磁波として信号が送信される。テレビジョン放送受像装置は、放送局から送信された信号を受信し、受信した信号から画像情報、音声情報等を取得する。放送局が送信する信号については、放送局が放送圏とする地域に存在するテレビジョン放送受像装置において所定の品質の情報が得られるよう、送信電力、所望信号対妨害波比等の規定が定められている。しかしながら、放送局がその規定を満足する信号を送信したとしても、放送圏内において電磁波の障害物等が存在すると、テレビジョン放送受像装置において受信される信号の電界強度が不十分となり、放送圏内において所定の品質の情報が得られない地域が生じる。そこで、このような品質劣化地域を減少させるため、放送局から送信された信号を受信し、増幅して送信する中継を行う中継装置が放送圏内に設置される。

例えば、中継装置は、受信アンテナによって、複数のチャンネルによって形成されたアナログ変調信号を受信し、受信した信号を分波器に出力する。分波器は、受信した信号をチャンネル単位に分離する。すなわち、分波器は、所望のチャンネル以外の周波数帯域の信号を減衰させた信号を出力する。分波器は、複数の信号を複数のチャンネル帯域内増幅部に出力する。チャンネル帯域内増幅部のそれぞれは、チャンネル単位の信号を増幅した後、中間周波数帯域の信号に変換する。また、所望のチャンネル以外の信号を減衰させる帯域制限を行った後、中間周波数での増幅を行い、再び放送周波数帯域に変換してから、増幅する。増幅された複数の信号は、合波器に出力される。合波器は、複数の信号を合成する。合波器によって合成した信号は、送信アンテナを介して電磁波として送信される。

このような中継装置は、受信した信号を複数のチャンネルに分離し、それぞれのチャンネルの周波数帯域に対し個別に帯域制限および増幅等を行う。これは、互いに異なる複数のチャンネル周波数帯域のアナログ変調信号が互いに影響し合って発生する相互変調による妨害波、あるいは、各チャンネル周波数帯域に近い周波数帯域に重畳するノイズによって発生する妨害波をできるだけ低減させるためである（例えば、特許文献１、２参照）。近年、ディジタル変調された信号を用いて情報を送信するディジタルテレビジョン放送が利用されるようになっており、アナログ変調信号とディジタル変調信号とが混在する状況となっている。このような状況下においても、前述の中継装置が使用される。一般的に、ディジタルテレビジョン放送は、従来のテレビジョン放送よりも多くのチャンネルによって構成される。そのため、前述の構成では、チャンネル数に応じたチャンネル帯域内増幅部が必要となるので、チャンネル数が増加するにつれて回路が大規模な構成となり、製造コストが増大してしまう。

これを解決するために、複数のチャンネルに対応した帯域を通過可能なディジタルフィルタを備えた中継装置が提案されている。また、ディジタルフィルタは、複数のタップにて構成されており、複数のタップのそれぞれに対応した係数は、可変の値に設定される。そのため、中継すべきチャンネルを通過するバンドパスフィルタを実現するようなタップ係数が、ディジタルフィルタに設定されることによって、中継装置は、所望のチャンネルを選択的に中継できる（例えば、特許文献３参照）。
特開２０００−３２４０３６号公報 特開２００７−２８８５７２号公報 特開２００７−０４３５８３号公報

以上の構成の中継装置に使用すれば、住宅等の建物内のような、放送局から送信された信号の受信が困難であるようなエリアにおいても、番組の視聴が可能になる。しかしながら、このような中継装置の設置場所や使用方法を誤った場合、放送局から送信された信号に対して、電波干渉を発生させる可能性がある。そのため、中継装置の設置の自由度は、大きくない。一方、電波干渉の影響を小さくするために、中継後の信号の電力が微弱になるように設計される。その結果、中継装置によって拡大されるエリアは、１〜２メール程度になり、中継装置によるエリア拡大の効果が小さくなる。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、設置の自由度を高くしながら、エリアを拡大する技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の中継システムは、放送信号を受信する受信部と、受信部において受信した放送信号を中間周波数の信号へ周波数変換した後に、中間周波数の信号をデジタル信号へアナログ／デジタル変換する第１変換部と、第１変換部において変換したデジタル信号を通信信号にて送信する第１通信部とを備える第１中継装置と、第１通信部からの通信信号を受信する第２通信部と、第２通信部において受信した通信信号に含まれたデジタル信号を中間周波数の信号へデジタル／アナログ変換した後に、中間周波数の信号を放送信号へ周波数変換する第２変換部と、第２変換部において変換した放送信号を送信する送信部とを備える第２中継装置とを備える。第１中継装置は、所要ＣＮ値の入力を受けつける受付部と、所要ＣＮ値と量子化数との対応が示されたテーブルを記憶する記憶部と、記憶部に記憶したテーブルを参照しながら、受付部において受けつけた所要ＣＮ値から量子化数を導出し、導出した量子化数を第１変換部でのアナログ／デジタル変換に使用させる導出部を備える。

この態様によると、第１中継装置と第２中継装置との間において通信信号を使用するので、設置の自由度を高くしながら、エリアを拡大できるとともに、所要ＣＮ値に応じて量子化数を調節するので、通信品質の悪化を抑制しながら、通信信号の容量を削減できる。

本発明の別の態様もまた、中継システムである。この中継システムは、可変の変調方式が規定された放送信号を受信する受信部と、受信部において受信した放送信号を中間周波数の信号へ周波数変換した後に、中間周波数の信号をデジタル信号へアナログ／デジタル変換する第１変換部と、第１変換部において変換したデジタル信号を通信信号にて送信する第１通信部とを備える第１中継装置と、第１通信部からの通信信号を受信する第２通信部と、第２通信部において受信した通信信号に含まれたデジタル信号を中間周波数の信号へデジタル／アナログ変換した後に、中間周波数の信号を放送信号へ周波数変換する第２変換部と、第２変換部において変換した放送信号を送信する送信部とを備える第２中継装置とを備える。第１中継装置は、受信部において受信した放送信号の変調方式を特定する特定部と、特定部において特定した変調方式から量子化数を導出し、導出した量子化数を第１変換部でのアナログ／デジタル変換に使用させる導出部を備える。

この態様によると、第１中継装置と第２中継装置との間において通信信号を使用するので、設置の自由度を高くしながら、エリアを拡大できるとともに、変調方式に応じて量子化数を自動的に調節するので、通信信号の容量を簡易に削減できる。

受信部において受信した放送信号には、複数の変調方式に対応した信号が含まれており、特定部は、複数の変調方式を特定した後に、複数の変調方式のうちのひとつを選択してもよい。この場合、複数の変調方式のうちのひとつを選択するので、複数の変調方式に対応した信号が放送信号に含まれている場合にも量子化数を設定できる。

本発明のさらに別の態様もまた、中継システムである。この中継システムは、放送信号を受信する受信部と、受信部において受信した放送信号を復調することによってベースバンド信号を生成する復調部と、復調部において生成したベースバンド信号を変調することによって中間周波数の信号を生成する変調部と、変調部において生成した中間周波数の信号をデジタル信号へアナログ／デジタル変換する第１変換部と、第１変換部において変換したデジタル信号を通信信号にて送信する第１通信部とを備える第１中継装置と、第１通信部からの通信信号を受信する第２通信部と、第２通信部において受信した通信信号に含まれたデジタル信号を中間周波数の信号へデジタル／アナログ変換した後に、中間周波数の信号を放送信号へ周波数変換する第２変換部と、第２変換部において変換した放送信号を送信する送信部とを備える第２中継装置と、を備える。

この態様によると、第１中継装置と第２中継装置との間において通信信号を使用するので、設置の自由度を高くしながら、エリアを拡大できるとともに、一旦復調した後に変調することによって中間周波数の信号を生成するので、通信品質の悪化を抑制できる。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、設置の自由度を高くしながら、エリアを拡大できる。

本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例は、ディジタルテレビジョン放送に対応した信号（以下、「放送信号」という）を受信し、受信した信号を増幅してから、送信する中継装置に関する。放送信号では、複数のチャンネルに対して周波数多重がなされている。また、各チャンネルは、複数のセグメントによって形成されている。なお、ひとつのチャンネルに含まれたひとつのセグメントは、１セグメント放送として使用される。つまり、当該セグメントを受信するだけでも、番組が視聴される。このような放送信号を中継する中継装置には、設置の自由度を高くしながらエリアを拡大することが要求される。これに対応するために、次の処理が実行される。

中継装置は、２つの中継装置、つまり第１中継装置と第２中継装置によって構成される。第１中継装置と第２中継装置とは、例えば、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムのような通信システムによって接続される。以下では、通信システムにおいて規定された信号を「通信信号」と呼ぶ。第１中継装置は、放送信号を受信し、放送信号を中間周波数の信号（以下、「中間信号」という）へ周波数変換し、中間信号を通信信号に格納し、通信信号を送信する。ここで、中間信号には、放送信号に含まれた少なくともひとつのチャンネルが含まれる。また、少なくともひとつのセグメントが含まれてもよい。

第２中継装置は、第１中継装置からの通信信号を受信し、通信信号から中間信号を抽出する。また、第２中継装置は、中間信号を放送信号へ周波数変換し、放送信号を送信する。テレビジョン放送受像装置は、第２中継装置からの放送信号を受信する。ここで、第１中継装置は、中間信号を通信信号に格納する際、中間信号をＡＤ変換器にてデジタル信号へ変換する（以下、デジタル信号に変換された中間信号も「中間信号」という）。その際、通信システムのトラヒック量の増加を抑制するために、ＡＤ変換器の量子化数は少ない方が望ましい。一方、量子化数を少なくしすぎると、第２中継装置とテレビジョン受像装置間における品質の悪化が大きくなる。このような量子化数は、第１中継装置において受信する放送信号の品質や、テレビジョン放送受像装置の受信特性、つまり所要ＣＮ値に応じて異なる。

これに対応するために、第１中継装置は、所要ＣＮ値と量子化数との対応を予めテーブルとして記憶しており、ユーザから所要ＣＮ値を受けつける。第１中継装置は、テーブルを参照しながら、所要ＣＮ値から量子化数を導出し、量子化数をＡＤ変換器へ設定する。また、第１中継装置は、量子化数を通信信号に含めて第２中継装置へ送信する。第２中継装置は、受けつけた量子化数を使用しながら、通信信号をＤＡ変換器にてアナログ信号へ変換する。このようなアナログ信号が前述の中間信号に相当する。なお、デジタルラジオ放送に対して、ひとつのセグメント成分を３つのセグメント成分と読み替えることによって、本実施例はデジタルラジオ放送に適用される。さらに、セグメントの概念を有するシステムに対して、少なくともひとつのセグメント成分であって、かつ復調可能な数のセグメント成分を抽出することによって、本実施例は当該システムに適用される。以下では、説明を明瞭にするためのこれらの変形例の説明を省略する。

図１は、本発明の実施例に係る中継システム１００の構成を示す。中継システム１００は、放送局１０、第１中継装置１２、第２中継装置１４、受像装置１６を含む。放送局１０は、放送局用アンテナ１８を含み、第１中継装置１２は、第１中継装置受信用アンテナ２０、第１中継装置通信用アンテナ２２を含み、第２中継装置１４は、第２中継装置通信用アンテナ２４、第２中継装置送信用アンテナ２６を含み、受像装置１６は、受像装置用アンテナ２８を含む。ここで、第１中継装置１２、第２中継装置１４、受像装置１６は、建物４０の中に設置されている。

放送局１０は、放送局用アンテナ１８から放送信号を送信する。ここで、放送信号とは、前述のごとく、ディジタルテレビジョン放送に対応した信号である。また、ディジタルテレビジョン放送とは、例えば、ＩＳＤＢ−Ｔ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ−Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ）、ＤＶＢ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ）にて規定されたシステムである。ＩＳＤＢ−Ｔでは、複数のチャンネルに対して周波数分割多重がなされている。

また、各チャンネルは、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）信号によって形成されており、かつ複数のセグメントによって形成されている。具体的には、４２９ＫＨｚ幅のセグメントが１３個含まれている。１３個のセグメントのうち、ひとつはワンセグメント放送用に予約されている。ワンセグメント放送用に予約されたセグメントは、中央のセグメントであり、セグメント番号「０」であるとする。また、放送信号の変調多値数は、可変に規定されている。例えば、１３個のセグメントを使用する場合に、変調方式として６４ＱＡＭが使用され、ワンセグメント放送を使用する場合に、変調方式としてＱＰＳＫが使用されている。

第１中継装置１２は、建物４０の外側付近、例えば、放送局１０からの放送信号を受信できるような位置に設置されている。第１中継装置１２は、第１中継装置受信用アンテナ２０を介して、放送局１０からの放送信号を受信する。第１中継装置１２は、放送信号のうちの少なくともひとつのチャンネル成分、あるいはチャンネル中の少なくともひとつのセグメント成分を抽出し、それを周波数変換することによって中間信号を生成する。以下では、中間信号に含まれるチャンネル成分の数、セグメント成分の数は任意の値でよいとする。また、第１中継装置１２は、中間信号をアナログ／デジタル変換することによってデジタル信号を生成する。

一方、第１中継装置１２は、所要ＣＮ値と量子化数との対応が示されたテーブルを予め記憶しているとともに、ユーザから所要ＣＮ値を受けつける。第１中継装置１２は、テーブルを参照しながら、所要ＣＮ値から量子化数を導出する。第１中継装置１２は、前述のアナログ／デジタル変換の際に、導出した量子化数を使用する。つまり、量子化数をもとにデジタル信号が生成される。第１中継装置１２は、無線ＬＡＮシステムのような通信システムにも対応しており、量子化数の情報およびデジタル信号を通信信号に格納する。第１中継装置１２は、第１中継装置通信用アンテナ２２から、第２中継装置１４へ通信信号を送信する。

第２中継装置１４は、建物４０の内側、例えば、放送局１０からの放送信号を受信できないような位置に配置されている。第２中継装置１４は、第２中継装置通信用アンテナ２４を介して、第１中継装置１２からの通信信号を受信する。第２中継装置１４は、通信信号から、量子化数の情報およびデジタル信号を抽出し、量子化数の情報を使用しながら、デジタル信号をアナログ信号にデジタル／アナログ変換することによって中間信号を生成する。また、第２中継装置１４は、中間信号を周波数変換することによって、放送信号を生成し、第２中継装置送信用アンテナ２６を介して、放送信号を送信する。ここで、第１中継装置１２および第２中継装置１４の一方が、無線ＬＡＮシステムのアクセスポイントに相当し、他方が、無線ＬＡＮシステムのモバイルターミナルに相当する。また、アクセスポイントは、インターネットに接続する。

受像装置１６は、建物４０の内側、例えば、放送局１０からの放送信号を受信できないような位置であり、かつ第２中継装置１４からの放送信号を受信できる位置に配置されている。受像装置１６は、受像装置用アンテナ２８を介して、第２中継装置１４からの放送信号を受信する。受像装置１６は、放送信号のうち、少なくともひとつのチャンネル成分あるいは少なくともひとつのセグメント成分を復調することによって、少なくともひとつのチャンネル成分あるいは少なくともひとつのセグメント成分に含まれた番組を再生する。また、受像装置１６は、図示しないモニタに番組を表示する。仮に、受像装置１６が放送局１０からの放送信号を直接受信できる位置に配置されていれば、受像装置１６は、放送局１０からの放送信号を受信し、放送信号に含まれた番組を再生できる。

図２は、第１中継装置１２の構成を示す。第１中継装置１２は、第１中継装置受信用アンテナ２０、第１中継装置通信用アンテナ２２、信号変換部１３０、シリアル／ＩＰ変換部１３４、パラメータ設定部１３６、通信部５４、制御部５８を含む。また、信号変換部１３０は、受信用ＢＰＦ６０、受信増幅部６２、周波数変換器６４、発振部７２、ＡＤ変換部１３２を含み、パラメータ設定部１３６は、周波数設定部７４、受付部１３８、導出部１４０、記憶部１４２を含む。

第１中継装置受信用アンテナ２０は、図示しない放送局１０からの放送信号を受信する。第１中継装置受信用アンテナ２０は、受信した放送信号を受信用ＢＰＦ６０へ出力する。受信用ＢＰＦ６０は、第１中継装置受信用アンテナ２０からの放送信号から通過帯域の部分を抽出する。ここで、通過帯域は、複数のチャンネル成分やひとつのチャンネル成分（以下、これらを「チャンネル成分」と総称する）を抽出できるような値に予め設定されている。受信用ＢＰＦ６０には、公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。なお、ひとつのチャンネル成分には、複数のセグメント成分が含まれており、受信用ＢＰＦ６０は、少なくともひとつのセグメント成分を抽出してもよい。ここでは、説明を明瞭にするために、抽出したセグメント成分も「チャンネル成分」ということがある。受信用ＢＰＦ６０は、チャンネル成分を受信増幅部６２へ出力する。

受信増幅部６２は、受信用ＢＰＦ６０からのチャンネル成分を増幅する。ここで、チャンネル成分は、放送周波数帯域の信号である。また、受信増幅部６２は、増幅したチャンネル成分を周波数変換器６４へ出力する。周波数変換器６４は、受信増幅部６２からチャンネル成分を受けつけるとともに、発振部７２から局部発振信号を受けつける。なお、発振部７２は、周波数設定部７４からの指示に応じて局部発振信号の周波数を設定する。ここでは、受信用ＢＰＦ６０において設定される通過帯域の周波数に合わせて、局部発振信号の周波数が設定される。

また、説明を簡易にするために、周波数設定部７４は、放送信号におけるチャンネルの配置に応じて、周波数の設定を予め記憶しているものとする。なお、周波数の設定を切りかえる場合、周波数設定部７４は、所定のインターフェイスを介して切替の指示を受けつければよい。周波数変換器６４は、発振部７２からの局部発振信号によって、受信増幅部６２からの放送周波数帯域のチャンネル成分を中間周波数帯のチャンネル成分へ周波数変換する。ここで、中間周波数帯のチャンネル成分が、前述の中間信号に相当する。周波数変換器６４は、中間信号をＡＤ変換部１３２へ出力する。

ＡＤ変換部１３２は、ＩＰ／シリアル変換部１６０から中間信号を受けつけ、中間信号をアナログ／デジタル変換することによって、前述のデジタル信号を生成する。ここで、ＡＤ変換部１３２は、デジタル信号を生成する際に、量子化数に関する指示を導出部１４０から受けつける。ここでは、量子化数の設定について説明する。図１の受像装置１６は、前述のごとく放送信号を受信して、番組を再生するが、その際、番組を再生するために最低限必要となる放送信号のＣＮ値（以下、「最低ＣＮ値」という）が定められている。つまり、受像装置１６は、最低ＣＮ値よりも低いＣＮ値の放送信号を受信しても、番組を再生できない。

そのため、第１中継装置１２および第２中継装置１４には、受像装置１６において最低ＣＮ値以上となるように、量子化および中継を実行することが要求される。ここでは、受像装置１６における最低ＣＮ値を満たすための第１中継装置１２でのＣＮ値を「所要ＣＮ値」というものとする。その結果、ＡＤ変換部１３２では、所要ＣＮ値を満たすような量子化数が必要となる。一方、受像装置１６におけるＣＮ値には、最低ＣＮ値よりも高いことが要求されるが、余り高くなっても受像装置１６において再生される番組の品質は向上しない。一方、そのようなＣＮ値とするために、ＡＤ変換部１３２での量子化数を増加させると、通信信号にて伝送されるべきデータの量が大きくなってしまう。

これらのことを考慮すると、ＡＤ変換部１３２には、所要ＣＮ値を満たすような量子化数が設定されるべきである。また、所要ＣＮ値は、放送信号の変調多値数、放送信号の品質、受像装置１６の受信特性等によって異なる。これに対応するために、受付部１３８は、ボタン等のインターフェイスを有し、インターフェイスを介してユーザからの所要ＣＮ値の入力を受けつける。また、受付部１３８は、所要ＣＮ値の他に、変調多値数の入力を受けつけてもよい。受付部１３８は、所要ＣＮ値や変調多値数を導出部１４０へ出力する。

記憶部１４２は、所要ＣＮ値と量子化数との対応が示されたテーブルを記憶する。図３は、記憶部１４２に記憶されたテーブルのデータ構造を示す。テーブルは、図示のごとく、変調多値数欄２００、ＣＮ値欄２０２、量子化数欄２０４を含む。ここでは、変調多値数「Ａ１」、ＣＮ値「Ｂ１」に対応した量子化数が「Ｃ１１」のように規定されている。なお、変調多値数が固定の場合、変調多値数欄２００は、使用されなくてもよい。図２に戻る。

導出部１４０は、受付部１３８から所要ＣＮ値および変調多値数を受けつける。導出部１４０は、記憶部１４２に記憶したテーブルを参照しながら、受付部１３８において受けつけた所要ＣＮ値および変調多値数から量子化数を導出する。導出部１４０は、導出した量子化数をＡＤ変換部１３２へ出力することによって、量子化数をＡＤ変換部１３２でのアナログ／デジタル変換に使用させる。なお、導出部１４０は、受付部１３８から所要ＣＮ値のみを受けつけた場合、記憶部１４２に記憶したテーブルを参照しながら、所要ＣＮ値から量子化数を導出してもよい。また、導出部１４０は、量子化数に関する情報をシリアル／ＩＰ変換部１３４にも出力する。

シリアル／ＩＰ変換部１３４は、ＡＤ変換部１３２からデジタル信号を受けつける。後述の通信部５４にて通信に使用すべき信号は、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケット形式を有している。ＩＰパケットには、公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。シリアル／ＩＰ変換部１３４は、デジタル信号をＩＰパケットに格納する。なお、シリアル／ＩＰ変換部１３４は、制御信号等もＩＰパケットに含める。制御信号の一例は、導出部１４０からの量子化数に関する情報である。以下では、デジタル信号が含まれたＩＰパケットを「通信信号」という。シリアル／ＩＰ変換部１３４は、通信信号を通信部５４へ出力する。

通信部５４は、無線ＬＡＮシステムに対応した通信機能を有する。なお、無線ＬＡＮシステムとして公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。通信部５４は、第１中継装置通信用アンテナ２２を介して、無線ＬＡＮシステムの通信機能を有した図示しない第２中継装置１４との通信を実行する。通信部５４は、シリアル／ＩＰ変換部１３４から通信信号を受けつけ、第１中継装置通信用アンテナ２２を介して通信信号を第２中継装置１４へ送信する。制御部５８は、第１中継装置１２全体の動作を制御する。

この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされた通信機能のあるプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。

図４は、第２中継装置１４の構成を示す。第２中継装置１４は、第２中継装置通信用アンテナ２４、第２中継装置送信用アンテナ２６、通信部８０、ＩＰ／シリアル変換部１６０、信号変換部１６２、パラメータ設定部１６４、制御部８６を含む。また、信号変換部１６２は、ＤＡ変換部１６６、周波数変換器１１６、送信増幅部１１８、送信用ＢＰＦ１２０、発振部１２２を含み、パラメータ設定部１６４は、量子化設定部１６８、周波数設定部９０を含む。

通信部８０は、図示しない通信部５４と同様に、無線ＬＡＮシステムに対応した通信機能を有する。通信部８０は、第２中継装置通信用アンテナ２４を介して、図示しない第１中継装置１２との通信を実行する。通信部５４は、第２中継装置通信用アンテナ２４を介して第１中継装置１２からの通信信号を受信する。通信部８０は、受信した通信信号を復調した後、ＩＰ／シリアル変換部１６０へ出力する。

ＩＰ／シリアル変換部１６０は、図示しないシリアル／ＩＰ変換部１３４とは逆の動作を実行する。ＩＰ／シリアル変換部１６０は、通信部８０から、復調された通信信号を受けつける。ここで、通信信号は、量子化数に関する情報およびデジタル信号が含まれたＩＰパケットに相当する。ＩＰ／シリアル変換部１６０は、通信信号から、量子化数に関する情報およびデジタル信号を抽出する。ＩＰ／シリアル変換部１６０は、抽出したデジタル信号（以下、これも「デジタル信号」という）をＤＡ変換部１６６へ出力し、抽出した量子化数に関する情報「以下、これも「量子化数に関する情報」という）を量子化設定部１６８へ出力する。

量子化設定部１６８は、ＩＰ／シリアル変換部１６０から、量子化数に関する情報を受けつける。量子化設定部１６８は、受けつけた情報をもとに、ＤＡ変換部１６６に対して、アナログ／デジタル変換を実行する際の量子化数を設定する。ＤＡ変換部１６６は、量子化設定部１６８から受けつけた量子化数を設定する。また、ＤＡ変換部１６６は、ＩＰ／シリアル変換部１６０から、デジタル信号を受けつける。ＤＡ変換部１６６は、設定された量子化数をもとに、デジタル信号をデジタル／アナログ変換することによって、中間信号を生成する。ＤＡ変換部１６６は、中間信号を周波数変換器１１６へ出力する。

周波数変換器１１６は、ＤＡ変換部１６６からの中間信号に対して、中間周波数帯域から放送周波数帯域へ周波数変換することによって放送信号を出力する。なお、図示しない第１中継装置１２において受信した信号も放送信号というが、前述のごとく、第１中継装置１２は、受信した放送信号のうちの一部のチャンネル成分やセグメント成分を抽出する。そのため、ここでの放送信号は、第１中継装置１２において受信した放送信号のうちの一部のチャンネル成分やセグメント成分を含む。その結果、第１中継装置１２において受信した放送信号と、ここでの放送信号とは、それぞれ含んでいるチャンネル成分やセグメント成分が異なっている。しかしながら、説明を簡易にするために、ここでは、両者を区別せずに放送信号という。

周波数変換器１１６は、周波数変換のために、発振部１２２からの局部発振信号を入力する。ここで、周波数変換器１１６によって生成される放送信号は、放送局１０から送信される放送信号内でのチャンネルの相対的な配置に似たチャンネル配置を有しているが、放送信号の周波数とは異なった周波数を有しているとする。これに対応するように、発振部１２２からの局部発振信号の周波数は、設定されている。なお、周波数変換器１１６によって生成される放送信号の周波数は固定であるので、発振部１２２からの局部発振信号の周波数も固定である。周波数設定部９０は、発振部１２２から発振される局部発振信号の周波数を制御する。周波数設定部９０は、固定の周波数を設定するが、図示しない第１中継装置１２からの指示を受けつけ、指示に応じた周波数を設定してもよい。周波数変換器１１６は、放送信号を送信増幅部１１８へ出力する。

送信増幅部１１８は、周波数変換器１１６からの放送信号を増幅し、送信用ＢＰＦ１２０へ出力する。送信用ＢＰＦ１２０は、受けつけた放送信号の放送周波数帯域外に含まれるイメージ信号等を減衰し、第２中継装置送信用アンテナ２６から放送信号を電磁波として送信する。つまり、放送部９２は、通信部８０において受信した通信信号に含まれたデジタル信号を放送信号にて送信する。なお、送信用ＢＰＦ１２０は、周波数設定部９０からの指示に応じて通過帯域を設定する。前述のごとく、周波数変換器１１６によって生成される放送信号の周波数は固定であるので、周波数設定部９０からの指示も固定であるとする。制御部８６は、第２中継装置１４全体の動作を制御する。

以上の構成による中継システム１００の動作を説明する。ユーザは、受像装置１６での受信特性を考慮しながら、第１中継装置１２の受付部１３８を介して、所要ＣＮ値を入力する。導出部１４０は、記憶部１４２に記憶したテーブルを参照しながら、受付部１３８において受けつけた所要ＣＮ値から量子化数を導出する。導出部１４０は、量子化数をＡＤ変換部１３２へ設定するとともに、量子化数に関する情報をシリアル／ＩＰ変換部１３４へ出力する。第１中継装置１２の周波数変換器６４は、放送局１０からの放送信号を周波数変換することによって中間信号を生成する。ＡＤ変換部１３２は、導出部１４０によって設定された量子化数によって、中間信号をアナログ／デジタル変換することによってデジタル信号を生成する。シリアル／ＩＰ変換部１３４は、デジタル信号をＩＰパケットに格納するとともに、量子化数に関する情報もＩＰパケットに格納する。通信部５４は、ＩＰパケットを通信信号として送信する。

第２中継装置１４の通信部８０は、第１中継装置１２からの通信信号を受信し、ＩＰ／シリアル変換部１６０は、通信信号からデジタル信号を抽出するとともに、量子化数に関する情報も抽出する。量子化設定部１６８は、量子化に関する情報に応じて、ＤＡ変換部１６６に量子化を設定する。ＤＡ変換部１６６は、デジタル信号をデジタル／アナログ変換することによって中間信号を生成する。ＤＡ変換部１６６は、中間信号を周波数変換することによって、放送信号を生成する。第２中継装置送信用アンテナ２６は、放送信号を送信する。受像装置１６は、第２中継装置１４からの放送信号を受信し、放送信号に含まれた番組を再生する。

以下、本発明の変形例を説明する。変形例に係る中継システム１００には、実施例に係る中継システム１００と同様に、第１中継装置１２と第２中継装置１４が含まれている。しかしながら、変形例と実施例とでは、第１中継装置１２の構成が異なる。第１中継装置１２では、放送信号の変調多値数を検出し、変調多値数に応じた量子化数をＡＤ変換器へ自動的に設定する。放送信号の変調多値数を検出するための処理は後述する。変形例に係る中継システム１００は、図１に示された中継システム１００と同様のタイプであり、変形例に係る第２中継装置１４は、図４に示された第２中継装置１４と同様のタイプである。そのため、ここでは、差異を中心に説明する。

図５は、本発明の変形例に係る第１中継装置１２の構成を示す。第１中継装置１２では、図２に示された第１中継装置１２と比較して、パラメータ設定部１３６の構成が異なる。パラメータ設定部１３６は、周波数設定部７４、チューナ部１５０、変調多値数検出部１５２、導出部１４０を含む。

第１中継装置受信用アンテナ２０にて受信される放送信号は、１３セグメント放送に対応する場合や、ワンセグメント放送に対応する場合がある。例えば、前者の変調方式は、６４ＱＡＭであり、後者の変調方式は、ＱＰＳＫである。そのため、放送信号には、可変の変調方式が規定されているといえる。チューナ部１５０は、受信増幅部６２からチャンネル成分を受けつけると、チャンネル成分を復調する。復調には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。また、チューナ部１５０は、復調した結果（以下、「復調結果」という）を変調多値数検出部１５２へ出力する。

変調多値数検出部１５２は、チューナ部１５０からの復調結果から、変調方式に関する情報を抽出する。なお、復調結果は、ＴＳ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｔｒｅａｍ）に相当し、変調方式に関する情報は、ＴＳのうちの予め定められた位置に含められている。変調多値数検出部１５２は、抽出した情報から、放送信号の変調方式を特定する。変調多値数検出部１５２は、特定した変調方式を導出部１４０へ出力する。導出部１４０は、変調多値数検出部１５２から変調方式を指定されると、変調方式から量子化数を導出する。例えば、導出部１４０は、図３に示されたテーブルの一部を記憶しており、テーブルを参照しながら、変調方式から量子化数を導出する。導出部１４０は、導出した量子化数をＡＤ変換部１３２でのアナログ／デジタル変換に使用させる。

以下、本発明の別の変形例を説明する。別の変形例に係る中継システム１００には、これまでの中継システム１００と同様に、第１中継装置１２と第２中継装置１４が含まれている。しかしながら、別の変形例とこれまでの説明とでは、第１中継装置１２の構成が異なる。これまでの説明における第１中継装置１２は、放送信号を周波数変換することによって、中間信号を生成している。別の変形例に係る第１中継装置１２は、放送信号を復調し、復調した信号を判定した後に、判定結果を変調することによって中間信号を生成する。中間信号に対する処理は、例えば、変形例と同様になされる。別の変形例に係る中継システム１００は、図１に示された中継システム１００と同様のタイプであり、別の変形例に係る第２中継装置１４は、図４に示された第２中継装置１４と同様のタイプである。そのため、ここでは、差異を中心に説明する。

図６は、本発明の別の変形例に係る第１中継装置１２の構成を示す。第１中継装置１２では、図２に示された第１中継装置１２と比較して、信号変換部１３０、パラメータ設定部１３６の構成が異なる。信号変換部１３０は、受信用ＢＰＦ６０、受信増幅部６２、周波数変換器６４、ベースバンド処理部１８０、ＡＤ変換部１３２、発振部７２を含み、ベースバンド処理部１８０は、直交検波部６６、復調部６８、判定部１８２、変調部１８４、直交変調部１８６を含む。また、パラメータ設定部１３６は、周波数設定部７４、変調多値数検出部１５２、導出部１４０を含む。

直交検波部６６は、周波数変換器６４からの中間信号に対して直交検波を実行することによって、中間周波数帯からベースバンド帯への周波数変換を実行する。以下、ベースバンド帯へ周波数変換した中間信号をベースバンド信号という。直交検波部６６は、ベースバンド信号を復調部６８へ出力する。復調部６８は、ベースバンド信号を復調する。具体的に説明すると、復調部６８は、ベースバンド信号に対してＦＦＴを実行することによって、時間領域の信号から周波数領域の信号へ変換する。このような周波数領域の信号は、複数のサブキャリア成分によって形成されている。復調部６８は、周波数領域の信号をサブキャリア単位に復調する。以下、復調した周波数領域の信号もまた「周波数領域の信号」という。なお、復調部６８は、以上の処理を実行する前に、ベースバンド信号に対して、アナログ／デジタル変換を実行する。また、以下では、アナログ信号であるかデジタル信号であるかにかかわらず、「ベースバンド信号」と呼ぶことにする。復調部６８は、周波数領域の信号を判定部１８２へ出力する。

判定部１８２は、直交検波部６６から周波数領域の信号を受けつけ、周波数領域の信号に対して誤り訂正の復号を実行した後に、判定を実行する。判定部１８２は、判定結果を変調多値数検出部１５２へ出力する。また、判定部１８２は、判定結果に対し誤り訂正の符号化を実行することによって、周波数領域の信号を生成する。ここで、復号に使用される誤り訂正と、符号化に使用される誤り訂正とは、同一であるとする。なお、誤り訂正の復号と符号化には、公知の技術が使用されればよいので、ここでは、説明を省略する。判定部１８２は、生成した周波数領域の信号（以下、これも「周波数領域の信号」という）を変調部１８４へ出力する。

変調部１８４は、判定部１８２から周波数領域の信号を受けつけ、周波数領域の信号をサブキャリア単位に変調する。また、変調部１８４は、変調した周波数領域の信号に対して、ＩＦＦＴを実行することによって、周波数領域の信号を時間領域の信号へ変換する。以下では、時間領域の信号もベースバンド信号という。変調部１８４は、ベースバンド信号に対してデジタル／アナログ変換を実行した後に、アナログ信号としてのベースバンド信号（以下、これも「ベースバンド信号」という）を直交変調部１８６へ出力する。

直交変調部１８６は、変調部１８４からのベースバンド信号に対して直交変調を実行することによって、ベースバンド帯から中間周波数帯への周波数変換を実行する。以下では、中間周波数帯に変換された信号もまた「中間信号」という。ＡＤ変換部１３２は、中間信号を周波数変換器１１６へ出力する。つまり、ベースバンド処理部１８０は、中間信号を一旦復調した後に、再び変調することによって中間信号を生成する。変調多値数検出部１５２は、判定部１８２から判定結果を受けつける。変調多値数検出部１５２は、判定結果から、前述のごとく、変調方式に関する情報を抽出する。また、導出部１４０も、これまでと同様に、ＡＤ変換部１３２における量子化数を設定する。ＡＤ変換部１３２は、直交変調部１８６からの中間信号をアナログ／デジタル変換することによって、デジタル信号を生成する。

本発明の実施例によれば、中継装置を第１中継装置と第２中継装置とに分割し、両者の間において、無線ＬＡＮシステムを使用するので、第２中継装置からの送信電力を低くできる。また、第２中継装置からの送信電力を低くするので、干渉の発生を抑制できる。また、干渉の発生が抑制されるので、第２中継装置の設置の自由度を高くできる。また、第１中継装置と第２中継装置との間において、無線ＬＡＮシステムを使用するので、エリアを拡大できる。また、第１中継装置と第２中継装置との間において、無線ＬＡＮシステムを使用するので、第２中継装置の設置の自由度を高くしながら、エリアを拡大できる。

また、第１中継装置において、放送信号を復調せずに、通信信号に含めるので、処理量を低減できる。また、第１中継装置において、所要ＣＮ値に応じて量子化数を調節するので、通信品質の悪化を抑制しながら、通信信号の容量を削減できる。また、第２中継装置において、通信信号に対して変調せずに、放送信号を生成するので、処理量を低減できる。また、処理量を低減できるので、装置の小型化や低消費電力化を実現できる。また、通信信号の伝送容量の増加が抑制されるので、第１中継装置と第２中継装置との間において、インターネットアクセスのための信号が送信される場合であっても、インターネットアクセスに与える影響を低減できる。

また、放送信号から変調方式に応じて量子化数を自動的に調節するので、通信信号の容量を簡易に削減できる。また、放送信号をもとに自動的に量子化数の調節がなされるので、ユーザの利便性を向上できる。また、自動的に量子化数の調節がなされるので、１３セグメント放送やワンセグメント放送を切替ながら受信する場合においても、量子化数を適応的に調節できる。また、第１中継装置において、放送信号を一旦復調した後に、通信信号を生成するので、通信品質の悪化を抑制できる。また、放送信号を一旦復調するが、放送信号に中間信号を含めるので、第２中継装置での処理量の増加を抑制できる。

以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

本発明の実施例において、第１中継装置１２と第２中継装置１４との間の通信システムが、無線ＬＡＮシステムであるとしている。しかしながらこれに限らず例えば、通信システムが有線ＬＡＮシステムであってもよい。本変形例によれば、通信システムの伝送品質を向上できる。

本発明の実施例において、放送局１０において入力される放送信号は、複数のチャンネルを含み、各チャンネルに、ワンセグメント放送用に予約されたセグメント成分（以下、「ワンセグメント放送用セグメント成分」という）がひとつ含まれている。しかしながらこれに限らず例えば、チャンネルに含まれた複数のセグメント成分のそれぞれが、ワンセグメント放送用セグメント成分であってもよい。その際、受信用ＢＰＦ６０は、周波数設定部７４からの指示に応じて、複数のワンセグメント放送用セグメント成分の中から少なくともひとつを選択してもよい。本変形例によれば、さまざまな形式の放送信号に本発明を適用できる。

本発明の実施例において、ワンセグメント放送に適用する場合、第１中継装置１２は、放送信号からワンセグメント放送用セグメント成分を抽出し、ワンセグメント放送用セグメント成分を通信信号に格納して、第２中継装置１４へ送信している。しかしながらこれに限らず例えば、第１中継装置１２は、放送信号から所定数のセグメント成分を抽出し、所定数のセグメント成分を通信信号に格納して、第２中継装置１４へ送信してもよい。所定数のセグメント成分の一例は、３つのセグメント成分である。つまり、チャンネルに含まれたセグメント数よりも少ないセグメント成分であって、かつ少なくともひとつのセグメント成分が抽出されればよい。本変形例によれば、ディジタルラジオ放送に本発明を適用できる。

本発明の変形例において、変調多値数検出部１５２は、復調結果から、変調方式に関する情報を抽出している。しかしながらこれに限らず例えば、ディジタルテレビジョン放送に階層構造が適用されている場合、変調多値数検出部１５２は、変調方式に関する情報を複数抽出してもよい。階層構造は、ひとつのチャンネルにおいて複数の番組を伝送するための構成であり、例えば、Ａ階層として０セグメントにＱＰＳＫのワンセグメント放送が配置され、Ｂ階層として１から１２セグメントに６４ＱＡＭのハイビジョン放送が配置されている。また、Ａ階層として０セグメントにＱＰＳＫのワンセグメント放送が配置され、Ｂ階層として１から１２セグメントに６４ＱＡＭの標準放送番組が３つ配置されている。このような場合、変調多値数検出部１５２は、複数の番組のそれぞれに対応した変調方式に関する情報を抽出する。また、変調多値数検出部１５２は、複数の番組のそれぞれに対応した変調方式のうちからひとつを選択する。例えば、変調多値数検出部１５２は、変調多値数が最大となる変調方式を選択する。変調多値数検出部１５２は、選択した変調方式を導出部１４０へ出力する。本変形例によれば、本発明を階層構造にも適用できる。

本発明の実施例、変形例、別の変形例において、導出部１４０は、量子化数を特定し、ＡＤ変換部１３２に量子化数を設定する。しかしながらこれに限らず例えば、ＡＤ変換部１３２は、一定の量子化数でアナログ・デジタル変換を実行し、ＭＳＢから指定の量子化桁数のみを出力してもよい。その際、導出部１４０は、ＭＳＢからの量子化桁数を特定して、ＡＤ変換部１３２に設定する。本変形例によれば、ＡＤ変換部１３２の設計の自由度を向上できる。

本発明の実施例、変形例、別の変形例において、中継システム１００は、ひとつの第１中継装置１２とひとつの第２中継装置１４とを含む。しかしながらこれに限らず例えば、中継システム１００は、ひとつの第１中継装置１２と複数の第２中継装置１４とを含んでもよい。その際、各第２中継装置１４における通信部８０には、ＩＰアドレスが付与されている。また、複数の第２中継装置１４に対して、互いに異なったＩＰアドレスが付与されている。生成部８４は、通信信号にＩＰアドレスも格納する。なお、第１中継装置１２は、通信信号をマルチキャスト送信してもよい。本変形例によれば、第１中継装置１２に図示しない複数の信号変換部１３０を設け、複数のＩＰアドレスに中継する場合に、中継可能なエリアを拡大できる。また、第１中継装置１２に複数の信号変換部１３０を設け、それぞれに異なるＩＰアドレスを付与して中継する場合には、各第２中継装置１４へ異なる番組を中継することが可能になり、第１中継装置１２の台数を削減できる。

本発明の実施例、変形例、別の変形例の任意の組み合わせも有効である。例えば、実施例や変形例に係る第１中継装置１２と、別の変形例に係る第１中継装置１２とを組み合わせてもよい。その際、第１中継装置１２の制御部５８は、放送信号の品質、例えば受信電力を測定する。放送信号の品質がしきい値よりもよければ、制御部５８は、実施例や変形例に係る第１中継装置１２と同様の処理を実行させる。一方、放送信号の品質がしきい値よりもよくなければ、制御部５８は、別の変形例と同様の処理を実行させる。本変形例によれば、放送信号の品質がよい場合に処理量を低減でき、放送信号の品質が悪化している場合に通信品質の悪化を抑制できる。

本発明の実施例に係る中継システムの構成を示す図である。 図１の第１中継装置の構成を示す図である。 図２の記憶部に記憶されたテーブルのデータ構造を示す図である。 図１の第２中継装置の構成を示す図である。 本発明の変形例に係る第１中継装置の構成を示す図である。 本発明の別の変形例に係る第１中継装置の構成を示す図である。

符号の説明

１０ 放送局、 １２ 第１中継装置、 １４ 第２中継装置、 １６ 受像装置、 １８ 放送局用アンテナ、 ２０ 第１中継装置受信用アンテナ、 ２２ 第１中継装置通信用アンテナ、 ２４ 第２中継装置通信用アンテナ、 ２６ 第２中継装置送信用アンテナ、 ２８ 受像装置用アンテナ、 ５４ 通信部、 ５８ 制御部、 ６０ 受信用ＢＰＦ、 ６２ 受信増幅部、 ６４ 周波数変換器、 ７２ 発振部、 ７４ 周波数設定部、 １００ 中継システム、 １３０ 信号変換部、 １３２ ＡＤ変換部、 １３４ シリアル／ＩＰ変換部、 １３６ パラメータ設定部、 １３８ 受付部、 １４０ 導出部、 １４２ 記憶部。

Claims (4)

1. 放送信号を受信する受信部と、前記受信部において受信した放送信号を中間周波数の信号へ周波数変換した後に、中間周波数の信号をデジタル信号へアナログ／デジタル変換する第１変換部と、前記第１変換部において変換したデジタル信号を通信信号にて送信する第１通信部とを備える第１中継装置と、
   前記第１通信部からの通信信号を受信する第２通信部と、前記第２通信部において受信した通信信号に含まれたデジタル信号を中間周波数の信号へデジタル／アナログ変換した後に、中間周波数の信号を放送信号へ周波数変換する第２変換部と、前記第２変換部において変換した放送信号を送信する送信部とを備える第２中継装置とを備え、
   前記第１中継装置は、
   所要ＣＮ値の入力を受けつける受付部と、
   所要ＣＮ値と量子化数との対応が示されたテーブルを記憶する記憶部と、
   前記記憶部に記憶したテーブルを参照しながら、前記受付部において受けつけた所要ＣＮ値から量子化数を導出し、導出した量子化数を前記第１変換部でのアナログ／デジタル変換に使用させる導出部を備えることを特徴とする中継システム。
2. 可変の変調方式が規定された放送信号を受信する受信部と、前記受信部において受信した放送信号を中間周波数の信号へ周波数変換した後に、中間周波数の信号をデジタル信号へアナログ／デジタル変換する第１変換部と、前記第１変換部において変換したデジタル信号を通信信号にて送信する第１通信部とを備える第１中継装置と、
   前記第１通信部からの通信信号を受信する第２通信部と、前記第２通信部において受信した通信信号に含まれたデジタル信号を中間周波数の信号へデジタル／アナログ変換した後に、中間周波数の信号を放送信号へ周波数変換する第２変換部と、前記第２変換部において変換した放送信号を送信する送信部とを備える第２中継装置とを備え、
   前記第１中継装置は、
   前記受信部において受信した放送信号の変調方式を特定する特定部と、
   前記特定部において特定した変調方式から量子化数を導出し、導出した量子化数を前記第１変換部でのアナログ／デジタル変換に使用させる導出部を備えることを特徴とする中継システム。
3. 前記受信部において受信した放送信号には、複数の変調方式に対応した信号が含まれており、
   前記特定部は、複数の変調方式を特定した後に、複数の変調方式のうちのひとつを選択することを特徴とする請求項２に記載の中継システム。
4. 放送信号を受信する受信部と、前記受信部において受信した放送信号を復調することによってベースバンド信号を生成する復調部と、前記復調部において生成したベースバンド信号を変調することによって中間周波数の信号を生成する変調部と、前記変調部において生成した中間周波数の信号をデジタル信号へアナログ／デジタル変換する第１変換部と、前記第１変換部において変換したデジタル信号を通信信号にて送信する第１通信部とを備える第１中継装置と、
   前記第１通信部からの通信信号を受信する第２通信部と、前記第２通信部において受信した通信信号に含まれたデジタル信号を中間周波数の信号へデジタル／アナログ変換した後に、中間周波数の信号を放送信号へ周波数変換する第２変換部と、前記第２変換部において変換した放送信号を送信する送信部とを備える第２中継装置と、
   を備えることを特徴とする中継システム。

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