JP5301958B2 - 中継装置およびそれを利用した放送システム - Google Patents

Description

本発明は、中継技術に関し、特に放送信号を中継する中継装置およびそれを利用した放送システムに関する。

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。

このような状況は、放送事業者以外の団体等が、自主番組を放送する場合にも同様である。例えば、商店街やショッピングセンター等の限られたエリアにおいて、店舗の広告のような番組を放送する場合である。ディジタルテレビジョン放送に対応した受像装置をユーザが既に所有している場合、自主番組がディジタルテレビジョン放送に対応していれば、追加の投資がなくても、ユーザは自主番組を視聴できる。このような自主番組が放送されるエリアも、電波干渉の影響を増加させずに、拡大されることが望まれる。このようなテレビジョン放送システムには、エリアの拡大に加えて、中継の継続的な実行も望まれる。

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、放送エリアを拡大しながら、継続的な中継を実行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装置は、コンテンツデータが格納された通信信号を受信する受信部と、受信部において受信した通信信号に格納されたコンテンツデータを記憶する記憶部と、記憶部に記憶したコンテンツデータを先入れ先出しにて放送信号へ格納し、放送信号を放送する放送部とを備える。放送部は、記憶部に記憶したコンテンツデータのうち、放送信号へ未格納の部分のデータ量がしきい値よりも小さくなった場合、記憶部に記憶したコンテンツデータを繰り返して放送信号へ格納し、放送信号を放送する。

この態様によると、通信信号へ放送信号へ変換して送信するので、エリアを拡大できるとともに、放送信号へ未格納の部分のデータ量が少なくなった場合に、コンテンツデータが繰り返された放送信号を送信するので、継続的な中継を実行できる。

記憶部は、受信部において受信した通信信号に格納されたコンテンツデータとは別に、放送部に対して繰り返して放送信号へ格納させるためのコンテンツデータを予め記憶してもよい。この場合、繰り返して放送信号へ格納させるためのコンテンツデータを別途記憶しておくので、当該コンテンツデータの長さを自由に設計できる。

本発明のさらに別の態様は、放送システムである。この放送システムは、コンテンツデータが格納された通信信号を送信する通信装置と、通信装置からの通信信号を受信して、受信した通信信号に格納されたコンテンツデータをメモリへ記憶した後、当該メモリに記憶したコンテンツデータを先入れ先出しにて放送信号へ格納し、放送信号を放送する中継装置とを備える。中継装置は、メモリに記憶したコンテンツデータのうち、放送信号へ未格納の部分のデータ量がしきい値よりも小さくなった場合、メモリに記憶したコンテンツデータを繰り返して放送信号へ格納し、放送信号を放送する。

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、放送エリアを拡大しながら、継続的な中継を実行できる。

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）を送信する放送システムに関する。放送信号では、複数の無線チャンネルに対して周波数多重がなされている。また、各無線チャンネルは、複数のセグメントによって形成されている。なお、ひとつの無線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。放送事業者以外の団体等が放送信号を送信することによって自主番組を放送する場合に、放送エリアを拡大し、かつ中継を継続的に実行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。

本発明の実施例に係る放送システムは、放送装置と中継装置とによって構成される。放送装置と中継装置とは、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。放送装置は、自主番組が含まれた中間周波数の信号（以下、「中間信号」という）を生成する。ここで、中間信号には、自主番組が変調された状態にて含まれている。なお、放送信号は、放送周波数の信号である。また、中間信号と放送信号とは、周波数帯が異なるだけで、同一の信号形式を有する。つまり、中間信号は、放送信号へ周波数変換する前の信号といえる。放送装置は、中間信号を通信信号に格納し、通信信号を送信する。

中継装置は、放送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、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、中継装置からの放送信号を受信する。このような構成において、エリアを拡大するために、複数の中継装置が備えられる。その際、複数の中継装置のそれぞれから送信される放送信号には、互いの干渉を低減するような無線チャンネルやセグメントが使用される。以下では、無線チャンネルとセグメントとの組合せを「周波数チャンネル」という。これに対応するために、放送装置は、各中間装置が使用すべき周波数チャンネルを規定し、チャンネルの一覧をテーブルに含めて記憶するとともに、テーブルを各中間装置へ送信する。各中間装置は、テーブルを参照しながら、周波数チャンネルを選択する。

一方、中間装置は、中間信号をメモリに記憶し、メモリから中間信号をＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ−Ｉｎ Ｆｉｒｓｔ−Ｏｕｔ）にて抽出し、抽出した中間信号を放送信号へ変換する。通信システムでの伝送路環境が悪化すると、中継装置は、通信信号を受信しにくくなる。そのため、メモリに記憶される中間信号が少なくなり、ＦＩＦＯによる中間信号の抽出ができなくなる。その結果、中継装置からの放送信号の送信がなされなくなり、中継が継続的になされなくなってしまう。本実施例に係る中継装置は、メモリに記憶された中間信号のうち、放送していない部分のデータ量を監視する。データ量が少なくなると、中継装置は、ＦＩＦＯによる中間信号の抽出を中止し、中間信号の繰り返しの抽出へ切りかえる。

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放送システム１００の構成を示す。放送システム１００は、放送装置１０、中継装置１４と総称される第１中継装置１４ａ、第２中継装置１４ｂ、第Ｎ中継装置１４ｎ、受像装置１６と総称される第１受像装置１６ａ、第２受像装置１６ｂ、第Ｍ受像装置１６ｍを含む。放送装置１０は、放送装置用アンテナ２２を含み、中継装置１４は、中継装置通信用アンテナ２４と総称される第１中継装置通信用アンテナ２４ａ、第２中継装置通信用アンテナ２４ｂ、第Ｎ中継装置通信用アンテナ２４ｎ、中継装置送信用アンテナ２６と総称される第１中継装置送信用アンテナ２６ａ、第２中継装置送信用アンテナ２６ｂ、第Ｎ中継装置送信用アンテナ２６ｎを含み、受像装置１６は、受像装置用アンテナ２８と総称される第１受像装置用アンテナ２８ａ、第２受像装置用アンテナ２８ｂ、第Ｍ受像装置用アンテナ２８ｍを含む。

放送装置１０は、自主番組が含まれた中間信号を生成する。中間信号は、放送信号と同一の形式でありながら、異なった周波数の信号であり、放送信号とは、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、複数の無線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、各無線チャンネルは、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。なお、前述のごとく、以下では、セグメントおよび無線チャンネルを「周波数チャンネル」と総称する。また、中間信号や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。

ここで、放送装置１０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。また、放送装置１０は、各中継装置１４にて使用される周波数チャンネルが互いに干渉しないように、各中継装置１４に対する周波数チャンネルを規定し、それをテーブルに含める。放送装置１０は、テーブルおよびデジタル信号を通信信号に格納する。放送装置１０は、放送装置用アンテナ２２から通信信号を送信する。

中継装置１４は、例えば、放送装置１０からの通信信号を受信できるような位置に配置されている。中継装置１４は、中継装置通信用アンテナ２４を介して、放送装置１０からの通信信号を受信する。中継装置１４は、通信信号に格納されたテーブルおよびデジタル信号を抽出する。また、中継装置１４は、抽出したデジタル信号、つまり自主番組をメモリへ記憶した後、当該メモリに記憶したデジタル信号をＦＩＦＯにて抽出する。中継装置１４は、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、中継装置１４は、テーブルに含まれた周波数チャンネルの情報に応じて局部発振信号の周波数を設定しながら、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。中継装置１４は、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、中継装置１４は、メモリに記憶したデジタル信号のうち、未抽出の部分のデータ量がしきい値よりも小さくなった場合、メモリに記憶したデジタル信号を繰り返して抽出する。

受像装置１６は、所定の中継装置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、中継装置１４からの放送信号を受信する。ここで、放送信号は、所定の周波数チャンネルに配置されている。受像装置１６は、放送信号を復調することによって、所定の周波数チャンネル成分に含まれた自主番組を再生する。また、受像装置１６は、図示しないモニタに番組を表示する。ここで、自主番組は、内容が順次更新されていることもあれば、内容が繰り返されていることもある。前者は、中継装置１４においてＦＩＦＯによる抽出がなされている場合に相当し、後者は、中継装置１４において繰り返しの抽出がなされている場合に相当する。仮に、受像装置１６が、図示しない放送事業者の放送局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、当該放送信号を受信し、放送信号に含まれた番組を再生できる。

図２は、放送装置１０の構成を示す。放送装置１０は、生成部３０と総称される第１生成部３０ａ、第２生成部３０ｂ、第Ｎ生成部３０ｎ、ＡＤ変換部１３２と総称される第１ＡＤ変換部１３２ａ、第２ＡＤ変換部１３２ｂ、第ＮＡＤ変換部１３２ｎ、シリアル／ＩＰ変換部１３４と総称される第１シリアル／ＩＰ変換部１３４ａ、第２シリアル／ＩＰ変換部１３４ｂ、第Ｎシリアル／ＩＰ変換部１３４ｎ、通信部５４、放送装置用アンテナ２２、制御部４０、記憶部４２、入力部４４を含む。また、生成部３０は、データ受付部３２、変調部３４、ＩＦＦＴ部３６、直交変調部３８を含む。

複数の生成部３０は、図１に示された複数の中継装置１４にそれぞれ対応付けられるように設けられる。データ受付部３２は、放送システム１００において放送すべき自主番組を受けつける。データ受付部３２は、図示しない記憶部に接続され、記憶部に記憶された自主番組を読み取る。ここで、自主番組は、動画像データであり、かつデジタルデータとして形成されている。なお、このような動画像データやデジタルデータ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、各生成部３０に対応したデータ受付部３２は、互いに異なった自主番組を受けつける。なお、図示しない記憶部は、記憶部４２であってもよい。データ受付部３２は、自主番組を変調部３４へ出力する。

変調部３４は、データ受付部３２から自主番組を受けつける。変調部３４は、自主番組に対応したデータを変調する。変調部３４は、自主変調に使用すべき変調方式として、ＱＰＳＫや６４ＱＡＭを使用する。なお、変調部３４は、制御部４０からの指示に応じて使用すべき変調方式を選択する。変調部３４は、変調結果をＩＦＦＴ部３６へ逐次出力する。ＩＦＦＴ部３６は、変調部３４からの変調結果を受けつける。ＩＦＦＴ部３６は、変調結果を周波数領域のサブキャリアに配置させることによって、周波数領域のＯＦＤＭ信号を生成する。また、ＩＦＦＴ部３６は、周波数領域のＯＦＤＭ信号に対してＩＦＦＴを実行することによって、時間領域のＯＦＤＭ信号を生成する。ここで、周波数領域のＯＦＤＭ信号および時間領域のＯＦＤＭ信号は、ディジタルテレビジョン放送において定められたＯＦＤＭ信号に相当する。変調部３４は、時間領域のＯＦＤＭ信号を直交変調部３８へ逐次出力する。

直交変調部３８は、変調部３４からの時間領域のＯＦＤＭ信号を直交変調することによって、中間信号を生成する。前述のごとく、中間信号は、放送信号と周波数帯域が異なっているので、放送信号に対応した信号といえる。なお、放送信号にて使用すべき放送周波数、つまり無線チャンネルは、複数規定されており、可変に規定されている。ＡＤ変換部１３２は、直交変調部３８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。例えば、ＡＤ変換部１３２は、デジタル信号を生成する際に、変調方式に応じた最適な量子化数を使用する。

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。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、放送装置用アンテナ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、放送装置用アンテナ２２を介して通信信号を中継装置１４へ送信する。ここで、各中継装置１４に対してＩＰアドレスが付与されており、通信部５４は、通信信号を送信すべき中継装置１４に対応したＩＰアドレスを通信信号に付与する。つまり、通信部５４は、通信信号を送信すべき中継装置１４を宛先として、当該通信信号をユニキャスト送信する。

入力部４４は、中継装置１４を識別するための情報、中継装置１４からの放送信号に使用される帯域幅に関する情報を入力する。中継装置１４を識別するための情報には、中継装置１４の名称、中継装置１４のＩＰアドレスが含まれ、中継装置１４からの放送信号に使用される帯域幅に関する情報には、無線チャンネル数、セグメント数に関する情報が含まれる。さらに、入力部４４は、中継装置１４との間の通信システムにおいて使用する周波数に関する情報も入力する。入力部４４は、入力したこれらの情報を制御部４０へ出力する。

制御部４０は、入力部４４からの情報を受けつける。制御部４０は、複数の中継装置１４のそれぞれからの放送信号間の干渉が互いに小さくなるように、複数の中継装置１４のそれぞれからの放送信号にて使用させる周波数チャンネルを決定する。ここで、周波数チャンネルは、無線チャンネルとセグメントとの組合せによって特定されるので、それらが決定される。具体的に説明すると、制御部４０は、まだ使用されていない周波数チャンネルを選択する。また、制御部４０は、中継装置１４において使用される周波数チャンネルをもとに、中間信号と放送信号との間の周波数に関する指示を中継装置１４単位に生成する。ここで、中間信号と放送信号との間の周波数とは、中継装置１４での局部発振信号の周波数に相当する。

さらに、制御部４０は、入力部４４において入力した情報、決定した周波数チャンネル、局部発振信号の周波数を含むように、ひとつのテーブルを生成する。また、テーブルには、複数の中継装置１４に関する情報が含まれる。制御部４０は、生成したテーブルを記憶部４２に記憶する。制御部４０は、記憶部４２からテーブルを抽出し、テーブルが含まれた通信信号を生成する。制御部４０は、通信信号を通信部５４へ出力する。通信部５４は、制御部４０からの通信信号も受けつけ、当該通信信号も送信する。ここで、テーブルが含まれた通信信号は、複数の中継装置１４へ送信されるべきであるので、当該通信信号には、ブロードキャスト送信あるいはマルチキャスト送信がなされる。

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３は、中継装置１４の構成を示す。中継装置１４は、中継装置通信用アンテナ２４、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、記憶部１８０、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、局部発振部１２２を含む。図１のごとく、放送システム１００には、複数の中継装置１４が含まれている。

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、中継装置通信用アンテナ２４を介して、図示しない放送装置１０との通信を実行する。通信部８０は、中継装置通信用アンテナ２４を介して放送装置１０からの通信信号を受信する。ここで、通信信号には、デジタル信号やテーブルが格納されている。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、テーブルや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、テーブルや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）を記憶部１８０へ出力し、抽出したテーブルをパラメータ設定部１６４へ出力する。

記憶部１８０は、前述のメモリに相当し、ＩＰ／シリアル変換部１６０からのデジタル信号を受けつけ、デジタル信号を記憶する。つまり、記憶部１８０は、通信部８０において受信した通信信号に格納された自主番組を記憶する。また、記憶部１８０は、記憶したデジタル信号をＤＡ変換部１６６へ出力する。ここで、記憶部１８０へのデジタル信号の書き込みの際のアドレス制御、記憶部１８０からのデジタル信号の読み出しの際のアドレス制御は、制御部８６によってなされる。

通常の状態において、制御部８６は、記憶部１８０に記憶したデジタル信号をＦＩＦＯにて出力する。つまり、記憶部１８０に記憶したデジタル信号のうち、先に書き込まれたデジタル信号から優先的に読み出される。なお、読み出しの対象となるデジタル信号は、その時点において読み出しがなされていないデジタル信号である。そのため、制御部８６は、一度読み出されたデジタル信号が再び読み出されないように、自主番組の進行の順番にしたがってデジタル信号を記憶部１８０から読み出す。

一方、制御部８６は、記憶部１８０に記憶したデジタル信号のうち、未抽出の部分のデータ量を監視する。例えば、連続したデジタル信号が、連続したアドレスに書き込まれる場合に、制御部８６は、書き込みアドレスと読み出しアドレスとの差分を計算することによって、未抽出部分のデータ量を把握する。制御部８６は、データ量がしきい値よりも小さくなった場合、前述のＦＩＦＯによる出力を中止し、デジタル信号を所定期間において繰り返して読み出す。つまり、制御部８６は、所定期間の自主番組が繰り返し放送されるように制御する。

ここで、繰り返し読み出される際のデジタル信号は、ＩＰ／シリアル変換部１６０から受けつけたデジタル信号であってもよいが、当該デジタル信号とは別に、別のデジタル信号が記憶部１８０に予め記憶されていてもよい。つまり、繰り返し放送用の自主番組が予め記憶されていてもよい。その際、所定期間において完結する内容の自主番組が用意される。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、予め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。

パラメータ設定部１６４は、ＩＰ／シリアル変換部１６０からテーブルを受けつける。パラメータ設定部１６４は、テーブルから局部発振信号の周波数に関する情報を抽出し、局部発振信号の周波数に関する情報をもとに、局部発振部１２２に対して、局部発振器の周波数を設定する。局部発振部１２２は、パラメータ設定部１６４による設定に応じた周波数の局部発振信号を周波数変換器１１６へ出力する。周波数変換器１１６は、局部発振部１２２から局部発振信号を入力するとともに、ＤＡ変換部１６６から中間信号を入力する。周波数変換器１１６は、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生成する。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、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。なお、送信用ＢＰＦ１２０は、パラメータ設定部１６４からの指示に応じて通過帯域を設定する。ここで、送信用ＢＰＦ１２０は、前述のようなチューナブルフィルタでなくてもよい。その際、局部発振部１２２をふたつ設けたダブルコンバージョンの構成とされ、さらにＬＰＦも設けられる。

以上の構成による放送システム１００の動作を説明する。図４は、中継装置１４における中継処理の手順を示すフローチャートである。制御部８６は、記憶部１８０における未送信のデータ量を確認する（Ｓ１０）。データ量がしきい値よりも少なくなければ（Ｓ１２のＮ）、制御部８６は、ＦＩＦＯによる送信を実行する（Ｓ１４）。一方、データ量がしきい値よりも少なければ（Ｓ１２のＹ）、制御部８６は、繰り返しによる送信を実行する（Ｓ１６）。

次に、変形例を説明する。放送事業者の放送局から送信された放送信号を受信し、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。実施例と同様の課題に対応するために、変形例に係る中継装置は、次の処理を実行する。中継装置は、２つの中継装置、つまり前段中継装置と後段中継装置によって構成される。前段中継装置と後段中継装置とは、実施例での放送装置と中継装置と同様に、無線ＬＡＮシステムのような通信システムによって接続される。前段中継装置は、放送信号を受信し、放送信号を中間信号へ周波数変換し、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無線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。後段中継装置は、実施例での中継装置と同様の処理を実行する。

図５は、本発明の変形例に係る放送システム５００の構成を示す。放送システム５００は、放送局５１０、前段中継装置５１２、後段中継装置５１４、受像装置５１６を含む。放送局５１０は、放送局用アンテナ５１８を含み、前段中継装置５１２は、前段中継装置受信用アンテナ５２０、前段中継装置通信用アンテナ５２２を含み、後段中継装置５１４は、後段中継装置通信用アンテナ５２４、後段中継装置送信用アンテナ５２６を含み、受像装置５１６は、受像装置用アンテナ５２８を含む。ここで、前段中継装置５１２、後段中継装置５１４、受像装置５１６は、建物５０２の中に設置されている。

放送局５１０は、放送局用アンテナ５１８から放送信号を送信する。前段中継装置５１２は、建物５０２の外側付近、例えば、放送局５１０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。前段中継装置５１２は、前段中継装置受信用アンテナ５２０を介して、放送局５１０からの放送信号を受信する。前段中継装置５１２は、放送信号のうちの少なくともひとつの無線チャンネル成分、あるいは無線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無線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、前段中継装置５１２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。前段中継装置５１２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、デジタル信号を通信信号に格納する。前段中継装置５１２は、前段中継装置通信用アンテナ５２２から、後段中継装置５１４へ通信信号を送信する。また、前段中継装置５１２は、前述のテーブルを通信信号に格納して、通信信号を送信する。後段中継装置５１４は、図１の中継装置１４に相当し、受像装置５１６は、図１の受像装置１６に相当するので、ここでは説明を省略する。

図６は、前段中継装置５１２の構成を示す。前段中継装置５１２は、前段中継装置受信用アンテナ５２０、前段中継装置通信用アンテナ５２２、信号変換部５３０、シリアル／ＩＰ変換部５３４、パラメータ設定部５３６、通信部５５４、制御部５５８を含む。また、信号変換部５３０は、受信用ＢＰＦ５６０、受信増幅部５６２、周波数変換器５６４、発振部５７２、ＡＤ変換部５３２を含む。

前段中継装置受信用アンテナ５２０は、図示しない放送局５１０からの放送信号を受信する。前段中継装置受信用アンテナ５２０は、受信した放送信号を受信用ＢＰＦ５６０へ出力する。受信用ＢＰＦ５６０は、前段中継装置受信用アンテナ５２０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、複数の無線チャンネル成分やひとつの無線チャンネル成分（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ＢＰＦ５６０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ＢＰＦ５６０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ＢＰＦ５６０は、チャンネル成分を受信増幅部５６２へ出力する。

受信増幅部５６２は、受信用ＢＰＦ５６０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５６２は、増幅したチャンネル成分を周波数変換器５６４へ出力する。周波数変換器５６４は、受信増幅部５６２からチャンネル成分を受けつけるとともに、発振部５７２から局部発振信号を受けつける。なお、発振部５７２は、パラメータ設定部５３６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ＢＰＦ５６０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、パラメータ設定部５３６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、パラメータ設定部５３６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５６４は、発振部５７２からの局部発振信号によって、受信増幅部５６２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５６４は、中間信号をＡＤ変換部５３２へ出力する。

ＡＤ変換部５３２は、周波数変換器５６４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５３２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パラメータ設定部５３６から受けつける。ここでは、説明を簡易にするために、量子化数は固定であるとする。シリアル／ＩＰ変換部５３４は、図２のシリアル／ＩＰ変換部１３４に相当し、通信部５５４は、図２の通信部５４に相当するので、ここでは、説明を省略する。なお、通信部５５４は、前述のテーブルが格納された通信信号も送信する。

次に、別の変形例を説明する。これまでの説明において、中継装置１４や後段中継装置５１４は、通常の状態に、ＦＩＦＯにて読み出したデジタル信号を送信し、未送信のデータ量が少なくなった場合に、繰り返して読み出したデジタル信号を送信している。一方、別の変形例に係る中継装置は、通常の状態に、これまでと同様に動作し、通信信号を受信できない場合に、その旨（以下、「無線ＬＡＮ故障情報」という）を放送信号にて放送する。その結果、受像装置１６や受像装置５１６において、無線ＬＡＮ故障情報が受信されている場合に、ユーザは、障害が発生していることを認識できる。一方、受像装置１６や受像装置５１６において、無線ＬＡＮ故障情報が受信されていないが、放送信号も受信されていない場合に、ユーザは、中継装置１４や後段中継装置５１４との間にて、障害が発生していることを認識できる。ユーザは、障害の発生原因を容易に特定できる。

別の変形例に係る放送システムは、図１の放送システム１００や図５の放送システム５００と同様のタイプである。別の変形例に係る通信システムが放送システム１００と同様のタイプである場合、放送装置１０は、図２と同様のタイプであり、中継装置１４は、図３と同様のタイプである。また、別の変形例に係る通信システムが放送システム５００と同様のタイプである場合、前段中継装置５１２は、図６と同様のタイプであり、後段中継装置５１４は、図３と同様のタイプである。ここでは、差異を中心に説明する。また、中継装置１４か後段中継装置５１４かにかかわらず、中継装置１４として説明する。

記憶部１８０は、前述のごとく、ＩＰ／シリアル変換部１６０からのデジタル信号を記憶する。制御部８６は、記憶部１８０に記憶したデジタル信号のうち、未抽出の部分のデータ量を監視する。制御部８６は、データ量がしきい値よりも小さくなければ、前述のごとく、ＦＩＦＯにてデジタル信号を出力する。一方、制御部８６は、データ量がしきい値よりも小さくなった場合、通信部８０における通信信号の受信状況が悪化している旨をデジタル信号へ格納し、デジタル信号を出力する。なお、制御部８６は、制御部８６でのデータ量を監視する代わりに、通信部８０において受信している通信信号のスループットを測定してもよい。ここで、スループットの測定には公知の技術が使用されればよい。制御部８６は、スループットがしきい値よりも小さくなった場合に、通信部８０における通信信号の受信状況が悪化している旨をデジタル信号へ格納し、デジタル信号を出力してもよい。

次に、さらに別の変形例を説明する。これまでの説明において、通常の状態に、ＦＩＦＯにて読み出したデジタル信号が送信され、未送信のデータ量が少なくなった場合に、繰り返して読み出したデジタル信号が送信されている。さらに別の変形例に係る中継装置も、これまでと同様に動作するが、ＴＳ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｔｒｅａｍ）信号がそのまま通信信号に含められている。

図７は、本発明のさらに別の変形例に係る放送システム６００の構成を示す。放送システム６００は、放送装置６０２、中継装置６０４を含む。また、放送装置６０２は、第１記憶部６１０、通信部６１２、放送装置通信用アンテナ６１４を含む。また、中継装置６０４は、中継装置通信用アンテナ６４６、通信部６４８、生成部６２０、信号変換部６２２、中継装置放送用アンテナ６２４、制御部６２６を含む。さらに、生成部６２０は、データ受付部６２８、第２記憶部６３０、変調部６３２、ＩＦＦＴ部６３４、直交変調部６３６を含み、信号変換部６２２は、周波数変換部６３８、局部発振部６４０、送信増幅部６４２、送信ＢＰＦ６４４を含む。

第１記憶部６１０は、自主番組をデジタルデータとして記憶する。また、第１記憶部６１０に記憶された自主番組は、ＴＳ信号の形式を有する。なお、ＴＳ信号は公知の技術であるので、ここでは説明を省略する。通信部６１２、放送装置通信用アンテナ６１４は、図２の通信部５４、放送装置用アンテナ２２に対応し、第１記憶部６１０に記憶されたＴＳ信号が格納された通信信号を生成し、通信信号を送信する。

中継装置通信用アンテナ６４６、通信部６４８は、図３の中継装置通信用アンテナ２４、通信部８０に相当し、通信信号を受信する。また、通信部６４８は、通信信号からＴＳ信号を抽出する。データ受付部６２８は、図２のデータ受付部３２に相当し、通信部６４８からＴＳ信号を受けつける。第２記憶部６３０は、図３の記憶部１８０に相当し、データ受付部３２からＴＳ信号を受けつけ、ＴＳ信号を記憶する。記憶部１８０へのＴＳ信号の書き込み、記憶部１８０からのＴＳ信号の読み出しは、制御部６２６によってなされる。制御部６２６は、図３の制御部８６と同様に動作するので、ここでは説明を省略する。

変調部６３２、ＩＦＦＴ部６３４、直交変調部６３６は、図２の変調部３４、ＩＦＦＴ部３６、直交変調部３８に相当する。また、周波数変換部６３８、局部発振部６４０、送信増幅部６４２、送信ＢＰＦ６４４、中継装置放送用アンテナ６２４は、図３の周波数変換器１１６、局部発振部１２２、送信増幅部１１８、送信用ＢＰＦ１２０、中継装置送信用アンテナ２６に相当する。その結果、中継装置放送用アンテナ６２４は、放送信号を送信する。

本発明の実施例によれば、放送装置と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、中継装置からの送信電力を低くできる。また、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、中継装置の設置の自由度を高くできる。また、放送装置と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、放送装置と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、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、未送信の部分のデータ量が少なくなった場合に、自主番組が繰り返された放送信号を送信するので、継続的な中継を実行できる。また、繰り返して放送信号へ格納させるための自主番組を別途記憶しておくので、当該自主番組の長さを自由に設計できる。また、自主番組の長さが自由に設計されるので、自主番組の長さを繰り返し期間に合わせることができる。また、自主番組の長さが繰り返し周期に合わされるので、ユーザの違和感が少なくなるような自主番組を提供できる。

また、中継装置において、放送信号に関する変調機能が省略されるので、中継装置の処理を簡易にできる。また、放送装置から中継装置へテーブルを送信し、テーブルにしたがって中継装置は動作するので、中継装置における処理を簡易にできる。また、中継装置の処理が簡易にされるので、コストを低減できる。また、放送装置は、中継装置間の干渉を考慮してチャンネルを決定するので、干渉を低減できる。また、干渉が低減されるので、放送の品質を向上できる。また、中継装置は、テーブルにしたがって局部発振信号の周波数を設定するので、処理を簡易にできる。また、複数の中継装置に関する情報をテーブルに含めるので、複数の中継装置を制御できる。また、通信信号の受信状況が悪化した場合に、その旨を放送するので、障害の要因を簡易に通知できる。

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、放送装置１０と中継装置１４との間の通信システム、前段中継装置５１２と後段中継装置５１４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。また、有線ＬＡＮシステムの伝送速度が高速である場合、放送システム１００や放送システム５００に収容する中継装置１４や後段中継装置５１４の数を増加できる。

本発明の実施例において、放送装置１０や前段中継装置５１２は、複数の中継装置１４や複数の後段中継装置５１４に関する情報をまとめるようにテーブルを生成し、テーブルを報知している。しかしながらこれに限らず例えば、放送装置１０は、各中継装置１４に対して、テーブルをそれぞれ作成し、テーブルに対応した中継装置１４のみへテーブルをユニキャスト送信してもよい。その際、テーブルの宛先は、当該テーブルに対応した中継装置１４のＩＰアドレスとされる。また、前段中継装置５１２において同様の処理がなされてもよい。本変形例によれば、中継装置１４や後段中継装置５１４は、テーブルから、自らに対応した情報を抽出しなくてもよいので、中継装置１４や後段中継装置５１４の処理量を低減できる。

本発明の実施例において、放送装置１０における複数の生成部３０は、複数の中継装置１４にそれぞれ対応付けられるように、つまり１対１で対応付けられるように設けられる。しかしながらこれに限らず例えば、複数の中継装置１４に対して、ひとつの生成部３０が設けられてもよい。その際、当該複数の中継装置１４に対して、放送装置１０は通信信号をマルチキャスト送信する。本変形例によれば、複数の中継装置１４から同一の番組を送信する場合に、通信信号のトラヒックを低減できる。

本発明の実施例において、放送装置１０から中継装置１４へ、中間信号を格納した通信信号が送信されている。しかしながらこれに限らず例えば、放送装置１０から中継装置１４、ベースバンドの時間領域のＯＦＤＭ信号やベースバンドの周波数領域のＯＦＤＭ信号が送信されてもよい。以下では、これらの信号は、ベースバンド信号と総称される。その際、中継装置１４は、ベースバンド信号に対して直交変調を実行した後に、放送信号への変換を実行する。また、前段中継装置５１２と後段中継装置５１４との間においても、同様の処理がなされてもよい。その際、前段中継装置５１２は、中間信号に対して直交検波、復調を実行する。本変形例によれば、放送システム１００や放送システム５００の構成の自由度を向上できる。

本発明の実施例に係る放送システムの構成を示す図である。 図１の放送装置の構成を示す図である。 図１の中継装置の構成を示す図である。 図３の中継装置における中継処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の変形例に係る放送システムの構成を示す図である。 図５の前段中継装置の構成を示す図である。 本発明のさらに別の変形例に係る放送システムの構成を示す図である。

符号の説明

１０ 放送装置、 １４ 中継装置、 １６ 受像装置、 ２２ 放送装置用アンテナ、 ２４ 中継装置通信用アンテナ、 ２６ 中継装置送信用アンテナ、 ２８ 受像装置用アンテナ、 ３０ 生成部、 ３２ データ受付部、 ３４ 変調部、 ３６ ＩＦＦＴ部、 ３８ 直交変調部、 ４０ 制御部、 ４２ 記憶部、 ４４ 入力部、 ５４，８０ 通信部、 ８６ 制御部、 １００ 放送システム、 １１６ 周波数変換器、 １１８ 送信増幅部、 １２０ 送信用ＢＰＦ、 １２２ 局部発振部、 １３２ ＡＤ変換部、 １３４ シリアル／ＩＰ変換部、 １６０ ＩＰ／シリアル変換部、 １６２ 信号変換部、 １６４ パラメータ設定部、 １６６ ＤＡ変換部、 １８０ 記憶部。

Claims (3)

1. コンテンツデータが格納された通信信号を受信する受信部と、
   前記受信部において受信した通信信号に格納されたコンテンツデータを記憶する記憶部と、
   前記記憶部に記憶したコンテンツデータを先入れ先出しにて放送信号へ格納し、放送信号を放送する放送部とを備え、
   前記放送部は、前記記憶部に記憶したコンテンツデータのうち、放送信号へ未格納の部分のデータ量がしきい値よりも小さくなった場合、前記記憶部に記憶したコンテンツデータを繰り返して放送信号へ格納し、放送信号を放送することを特徴とする中継装置。
2. 前記記憶部は、前記受信部において受信した通信信号に格納されたコンテンツデータとは別に、前記放送部に対して繰り返して放送信号へ格納させるためのコンテンツデータを予め記憶することを特徴とする請求項１に記載の中継装置。
3. コンテンツデータが格納された通信信号を送信する通信装置と、
   前記通信装置からの通信信号を受信して、受信した通信信号に格納されたコンテンツデータをメモリへ記憶した後、当該メモリに記憶したコンテンツデータを先入れ先出しにて放送信号へ格納し、放送信号を放送する中継装置とを備え、
   前記中継装置は、メモリに記憶したコンテンツデータのうち、放送信号へ未格納の部分のデータ量がしきい値よりも小さくなった場合、メモリに記憶したコンテンツデータを繰り返して放送信号へ格納し、放送信号を放送することを特徴とする放送システム。

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