JP5340195B2 - ネットワークｉｄを推定するデジタル放送受信装置及びネットワークｉｄ推定方法 - Google Patents

Description

本発明は、地上デジタル放送のＴＳ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｔｒｅａｍ：トランスポートストリーム）に含まれるネットワークＩＤを推定する技術に関する。

従来、地上デジタル放送の放送メディア（ＮＨＫ総合・仙台、ＮＨＫ教育・仙台、仙台放送等）の中継局から送信された地上デジタル放送波を受信するデジタル放送受信装置は、異常伝搬によって、他のエリアの中継局から送信された地上デジタル放送波により、混信の影響を受けることがある。この混信問題を解決するために、ユーザーでもある放送事業者は、詳細な受信調査を行い、混信局の特定を行う。

しかしながら、デジタル放送受信装置は、到来する混信波の受信レベルが、フェージング等の影響を受ける場合は、必ずしも安定した充分なレベルで検出することができないため、ユーザーは、復調された映像・音声に従って混信波を確認することが困難であった。例えば、市販のワンセグ受信機を用いた場合、受信ＣＮ比が３ｄＢ程度であれば、不安定ながらも、映像・音声によって混信波を確認することはできるが、それを下回る受信ＣＮ比では、復調は困難であり、混信波を確認することはできない。

一方、地上デジタル放送の放送メディアを識別する手法として、地上デジタル放送のＭＰＥＧ−２ ＴＳに含まれるネットワークＩＤを検出するものが知られている（例えば、ホーチキ株式会社製のＩＤチェッカー「ＷＤＴＩ−０１」）。ネットワークＩＤは、放送メディア毎に割り当てられた４桁の１６進数により表される固有な識別子であり、地上デジタル放送により伝送されるＭＰＥＧ−２ ＴＳのＮＩＴ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔａｂｌｅ）に記述され、周期的に伝送されている（例えば、非特許文献１，２を参照）。

地上デジタル放送波を受信するデジタル放送受信装置は、地上デジタル放送のＭＰＥＧ−２ ＴＳに含まれるＮＩＴからネットワークＩＤを検出することにより、ネットワークＩＤを知ることができる。

藤原、"実践ＭＰＥＧ教科書"、アスキー出版、ｐｐ．１１１−１４６ "地上デジタルテレビジョン放送運用規定"、ＡＲＩＢ ＴＲ−Ｂ１４ ３．９版（第三分冊）、ｐｐ．７．７０−７．８０

しかしながら、従来のデジタル放送受信装置では、フェージング等の異常伝搬、雑音、混信等の環境下において、到来した地上デジタル放送波を常に安定して受信できるとは限らず、復調したデータには、ビット誤りが多発してしまうことがある。このビット誤りに対しては、受信装置側にて誤り訂正を行うが、受信装置の誤り訂正能力を超えた場合は、ビット誤りが残った状態でネットワークＩＤを検出することになる。

図１７は、受信状況が悪い環境下におけるネットワークＩＤのビット誤り数の時間変化を示すグラフである。このビット誤り数は、受信ＣＮ比が０ｄＢの時の復調されたネットワークＩＤに生じた誤ったビット数を示している。図１７から、受信状況が悪い環境下では、ネットワークＩＤにはビット誤りがランダムに生じているため、単純に得られたネットワークＩＤに応じて既知のネットワークＩＤテーブルを参照しネットワークＩＤを検出するといった単純な参照処理だけでは、放送メディアの特定が困難であることがわかる。

このように、従来のデジタル放送受信装置では、受信状況が悪い環境下において、受信した地上デジタル放送波が所要ＣＮ比を下回る場合、ビット誤りにより誤ったネットワークＩＤを検出してしまう。このため、ネットワークＩＤを正しく検出することができず、結果として、放送メディアを精度高く識別することができないという問題があった。

そこで、本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、地上デジタル放送のＴＳに含まれるネットワークＩＤを検出する際に、ビット誤りが発生する受信状況であっても、ネットワークＩＤを高精度に推定可能なデジタル放送受信装置及びネットワークＩＤ推定方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、放送メディア毎に割り当てられたネットワークＩＤを含むＴＳ（トランスポートストリーム）の地上デジタル放送波を受信し、前記ネットワークＩＤを検出するデジタル放送受信装置において、前記地上デジタル放送波から生成されたＴＳに含まれるネットワークＩＤを検出するネットワークＩＤ検出部と、前記ネットワークＩＤ検出部により検出されたネットワークＩＤと、予め設定された複数の既知のネットワークＩＤとを比較し、前記既知のネットワークＩＤ毎に、異なるビット数を算出するネットワークＩＤ比較部と、前記ネットワークＩＤ比較部により算出された異なるビット数を、前記既知のネットワーク毎に所定回数分加算し、前記既知のネットワークＩＤ毎に、異なるビット数の総和を計数するネットワークＩＤ誤りビット計数部と、前記ネットワークＩＤ誤りビット計数部により計数された既知のネットワークＩＤ毎の異なるビット数の総和のうち、前記異なるビット数の総和が最も小さいネットワークＩＤを求め、ネットワークＩＤを推定するネットワークＩＤ推定部と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明は、放送メディア毎に割り当てられたネットワークＩＤを含むＴＳ（トランスポートストリーム）の地上デジタル放送波を受信し、前記ネットワークＩＤを検出するデジタル放送受信装置において、前記地上デジタル放送波から生成されたＴＳに含まれるネットワークＩＤを検出するネットワークＩＤ検出部と、前記ネットワークＩＤ検出部により検出されたネットワークＩＤと、予め設定された複数の既知のネットワークＩＤとを比較し、前記既知のネットワークＩＤ毎に、異なるビット数を算出するネットワークＩＤ比較部と、前記ＴＳに基づいて、ビット誤り率を測定する誤り率測定部と、ビット誤り率とサンプル数とネットワークＩＤ誤検出確率とを予め対応付けたテーブルまたは変換式を用いて、前記誤り率測定部により測定されたビット誤り率及びユーザーにより設定されたネットワークＩＤ誤検出確率に基づきサンプル数を決定するサンプル数決定部と、前記ネットワークＩＤ比較部により算出された異なるビット数を、前記既知のネットワーク毎に、前記サンプル数決定部により決定されたサンプル数の示す回数分加算し、前記既知のネットワークＩＤ毎に、異なるビット数の総和を計数するネットワークＩＤ誤りビット計数部と、前記ネットワークＩＤ誤りビット計数部により計数された既知のネットワークＩＤ毎の異なるビット数の総和のうち、前記異なるビット数の総和が最も小さいネットワークＩＤを求め、ネットワークＩＤを推定するネットワークＩＤ推定部と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明は、前記サンプル数決定部によりサンプル数を決定する際に用いる前記テーブルまたは変換式が、ネットワークＩＤ誤検出確率を所定値以下に抑えるために必要なサンプル数と、ビット誤り率とが対応付いている、ことを特徴とする。

また、本発明は、前記サンプル数決定部により決定されるサンプル数が、前記テーブルまたは変換式を参照したユーザーのキー操作に従って入力される、または外部機器から入力される、ことを特徴とする。

また、本発明は、前記サンプル数決定部の代わりに観測時間決定部を備え、前記観測時間決定部が、ビット誤り率と観測時間とネットワークＩＤ誤検出確率とを予め対応付けたテーブルまたは変換式を用いて、前記誤り率測定部により測定されたビット誤り率及びユーザーにより設定されたネットワークＩＤ誤検出確率に基づき観測時間を決定し、前記ネットワークＩＤ誤りビット計数部が、前記ネットワークＩＤ比較部から既知のネットワークＩＤ毎の異なるビット数を入力し、前記入力のタイミング毎に、前記異なるビット数を既知のネットワークＩＤ毎に加算し、前記観測時間決定部により決定された観測時間分の加算処理を行い、前記既知のネットワークＩＤ毎に異なるビット数の総和を計数する、ことを特徴とする。

また、本発明は、さらに、ネットワークＩＤ、チャンネル、及び前記放送メディアの中継局の位置を含む中継局情報テーブルに対し、前記ネットワークＩＤ推定部により推定されたネットワークＩＤ及びユーザーにより設定されたチャンネルをキーにして、前記放送メディアの中継局及びその位置を検索し、前記ネットワークＩＤを持つ地上デジタル放送波を送信した放送メディアの中継局を選出する中継局選出部を備えたことを特徴とする。

さらに、本発明は、放送メディアの中継局から送信された、放送メディア毎に割り当てられたネットワークＩＤを含むＴＳが伝送されている地上デジタル放送波を受信し、前記地上デジタル放送波からＴＳを再生するデジタル放送受信装置が、ネットワークＩＤ検出部、ネットワークＩＤ比較部、ネットワークＩＤ誤りビット計数部及びネットワークＩＤ推定部を備え、前記デジタル放送受信装置が、前記ＴＳに含まれるネットワークＩＤを推定する方法において、前記ネットワークＩＤ検出部が、前記地上デジタル放送波から再生したＴＳに含まれるネットワークＩＤを検出するステップと、前記ネットワークＩＤ比較部が、前記ネットワークＩＤ検出部により検出されたネットワークＩＤと、予め設定された複数の既知のネットワークＩＤとを比較し、前記既知のネットワークＩＤ毎に、異なるビット数を算出するステップと、前記ネットワークＩＤ誤りビット計数部が、前記ネットワークＩＤ比較部により算出された異なるビット数を、ネットワークＩＤ毎に所定回数分加算し、前記既知のネットワークＩＤ毎に、異なるビット数の総和を計数するステップと、前記ネットワークＩＤ推定部が、前記ネットワークＩＤ誤りビット計数部により計数された既知のネットワークＩＤ毎の異なるビット数の総和のうち、前記異なるビット数の総和が最も小さいネットワークＩＤをネットワークＩＤとして推定するステップを有することを特徴とする。

本発明によれば、所定サンプル数分の異なるビット数の総和を求め、統計的にネットワークＩＤを推定するようにした。これにより、地上デジタル放送のＴＳに含まれるネットワークＩＤを検出する際に、ビット誤りが発生する受信状況であっても、ネットワークＩＤを高精度に推定することができる。

本発明の実施形態によるデジタル放送受信装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態によるデジタル放送受信装置の処理手順の概要を説明するフロー図である。 ネットワークＩＤ比較部の構成を示すブロック図である。 サンプル数決定部の構成を示すブロック図である。 ネットワークＩＤ誤りビット計数部の構成を示すブロック図である。 ネットワークＩＤ推定部の構成を示すブロック図である。 中継局選出部の構成を示すブロック図である。 サンプル数ｍにおけるビット誤り率ｐの確率密度を示すグラフである。 ビット誤り率ｐと必要となるサンプル数ｍの関係を示すグラフである。 ＣＮ比とビット誤り率ｐ及び観測時間の関係を示すグラフである。 室内実験結果におけるＣＮ比とビット誤り率ｐの関係を示すグラフである。 室内実験結果における、ネットワークＩＤの真値に対する異なるビット数と平均ビット誤り数の関係を示すグラフである。 室内実験結果におけるネットワークＩＤの推定結果を説明するグラフである。 フィールド実験結果における４６チャンネルのネットワークＩＤ検出時の周波数スペクトルを示す図である。 フィールド実験結果における４６チャンネルのネットワークＩＤ検出時のＭＥＲ画像を示す図である。 フィールド実験結果における４６チャンネルのネットワークＩＤの推定結果を説明するグラフである。 受信状況が悪い環境下におけるネットワークＩＤのビット誤り数の時間変化を示すグラフである。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
〔デジタル放送受信装置の構成〕
まず、本発明の実施形態によるデジタル放送受信装置の構成について説明する。図１は、デジタル放送受信装置の構成を示すブロック図である。このデジタル放送受信装置１は、地上デジタルワンセグチューナー１０、ネットワークＩＤ検出部３０、ネットワークＩＤ比較部４０、誤り率測定部５０、サンプル数決定部６０、ネットワークＩＤ誤りビット計数部７０、ネットワークＩＤ推定部８０及び中継局選出部９０を備えている。

デジタル放送受信装置１は、地上デジタル放送波を受信し、地上デジタル放送波から所定チャンネルの信号を選択してＭＰＥＧ−２ ＴＳを生成し、ＭＰＥＧ−２ ＴＳのＮＩＴに記述されたネットワークＩＤを検出し、検出したネットワークＩＤと既知のネットワークＩＤとを比較して異なるビット数を求め、所定サンプル数分の異なるビット数の総和のうち、総和が最小となるネットワークＩＤを真のネットワークＩＤであると推定する。そして、デジタル放送受信装置１は、推定したネットワークＩＤ、受信点位置（緯度、経度）、受信アンテナ指向方向角度等の情報に基づいて、受信した地上デジタル放送波がどこの中継局から送信されたものであるかを選出する。尚、デジタル放送受信装置１は、ＯＦＤＭ復調処理における同期処理、ＭＰＥＧ−２ ＴＳの同期処理等の各種同期処理において、同期が確立している状況にてネットワークＩＤを推定することができ、さらに、同期はずれが発生した状況があったとしても、同期が一定時間確立している期間が存在すれば、ネットワークＩＤを推定することができる。

地上デジタルワンセグチューナー１０は、ＢＰＦ（Ｂａｎｄ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ：バンドパスフィルター）部１１、周波数変換部１２、ＯＦＤＭ復調部１３、Ａ階層分離部１４、ビット・デインターリーブ部１５、デパンクチャ部１６、ＴＳ再生／ヌルパケット挿入部１７、ビタビ復号部１８、バイト・デインターリーブ部１９、エネルギー逆拡散部２０及びＲＳ（Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ：リードソロモン）復号部２１を備えている。

デジタル放送受信装置１には、例えば、地上デジタル放送波を受信するＵＨＦアンテナが接続されており、地上デジタルワンセグチューナー１０は、混信状況の環境下で、ＵＨＦアンテナにて受信した複数の地上デジタル放送波を含む電波を入力する。

地上デジタルワンセグチューナー１０のＢＰＦ部１１は、ＵＨＦアンテナにて受信した電波を入力し、フィルター処理により地上デジタル放送波帯を選択する。周波数変換部１２は、ＢＰＦ部１１により選択された地上デジタル放送波帯の信号を入力し、予め設定された受信指定チャンネルのみを選択し、そのチャンネルのＵＨＦ周波数の信号を回路信号処理に適した中間周波数（ＩＦ）の信号に変換する。

ＯＦＤＭ復調部１３は、周波数変換部１２により変換された中間周波数の信号を入力し、中間周波数の信号について１つの地上デジタル放送波を復調し、デジタルビットストリームに変換する。Ａ階層分離部１４は、ＯＦＤＭ復調部１３により復調されたデジタルビットストリームを入力し、ワンセグ部分であるＡ階層のデジタルビットストリームを分離する。

ビット・デインターリーブ部１５は、Ａ階層分離部１４により分離されたワンセグ部分のデジタルビットストリームを入力し、ビット・デインターリーブを行う。デパンクチャ部１６は、パンクチャによる畳み込み復号を行い、ＴＳ再生／ヌルパケット挿入部１７は、ＴＳを再生してヌルパケットを必要に応じて挿入し、ビタビ復号部１８は、ビタビ復号を行い、内符号による誤り訂正を行う。バイト・デインターリーブ部１９は、バイト・デインターリーブを行い、エネルギー逆拡散部２０は、エネルギー逆拡散処理を行い、ＲＳ復号部２１は、ＲＳ符号による復号を行って誤り訂正を施す。

このように、地上デジタルワンセグチューナー１０は、これらの構成部の各処理によりＭＰＥＧ−２ ＴＳを生成し、ネットワークＩＤ検出部３０及び誤り率測定部５０に出力する。

ネットワークＩＤ検出部３０は、地上デジタルワンセグチューナー１０のＲＳ復号部２１からＭＰＥＧ−２ ＴＳを入力し、ＭＰＥＧ−２ ＴＳのＮＩＴに記述されたネットワークＩＤを検出し、検出ネットワークＩＤとしてネットワークＩＤ比較部４０に出力する。

ネットワークＩＤ比較部４０は、ネットワークＩＤ検出部３０から検出ネットワークＩＤを入力し、検出ネットワークＩＤと複数の既知のネットワークＩＤとを比較し、既知のネットワークＩＤ毎の異なるビット数を求め、ネットワークＩＤ誤りビット計数部７０に出力する。

誤り率測定部５０は、地上デジタルワンセグチューナー１０のＲＳ復号部２１からＭＰＥＧ−２ ＴＳを入力し、伝送レートを保持することを目的に放送局側で挿入されたオール０またはオール１のヌルパケットを抽出して反転したビット数を求め、それをエラービットとし、その数をカウントして誤りビット数を求め、誤りビット数を測定ビット数で除算することによりビット誤り率を算出する。そして、誤り率測定部５０は、ビット誤り率をサンプル数決定部６０に出力する。

尚、ヌルパケットを用いてビット誤り率を算出する手法は既知であり、例えば、「ＪＥＩＴＡ 地上デジタル放送送信ネットワーク測定方法ハンドブック（社団法人電子情報技術産業協会 無線通信・放送システム事業委員会、放送システム専門委員会）」を参照されたい。また、誤り率測定部５０は、ＲＳ復号部２１からＲＳの誤りビット数を入力し、その誤りビット数に基づいてビット誤り率を測定するようにしてもよい。本発明は、ビット誤り率の算出手法を限定するものではない。

サンプル数決定部６０は、誤り率測定部５０からビット誤り率を入力し、予め設定されたテーブルまたは変換式を用いて、ビット誤り率、及び、ユーザーにより設定されたネットワークＩＤ誤検出確率に基づいてサンプル数を決定し、決定したサンプル数をネットワークＩＤ誤りビット計数部７０に出力する。このサンプル数は、ネットワークＩＤ推定部８０において精度の高いネットワークＩＤを推定するために必要な数であり、テーブルまたは変換式により、ビット誤り率及びネットワークＩＤ誤検出確率に対応して決定される。

ネットワークＩＤ誤りビット計数部７０は、ネットワークＩＤ比較部４０から既知のネットワークＩＤ毎の異なるビット数を入力し、サンプル数決定部６０からサンプル数を入力する。そして、ネットワークＩＤ誤りビット計数部７０は、既知のネットワークＩＤ毎に、ネットワークＩＤ比較部４０から入力した異なるビット数を、異なるビット数の入力タイミング毎に加算し、サンプル数の示す回数分の加算処理を行って総和を求め、既知のネットワークＩＤ毎の異なるビット数の総和をネットワークＩＤ推定部８０に出力する。

ネットワークＩＤ推定部８０は、ネットワークＩＤ誤りビット計数部７０から既知のネットワークＩＤ毎の異なるビット数の総和を入力し、異なるビット数の総和が最も小さいネットワークＩＤを推定ネットワークＩＤとして中継局選出部９０に出力する。

中継局選出部９０は、ネットワークＩＤ推定部８０から推定ネットワークＩＤを入力し、予め設定されたテーブルを用いて、推定ネットワークＩＤ及び予め設定された受信指定チャンネルから中継局名及び中継局の位置を求め、中継局の位置及びデジタル放送受信装置１の受信点位置（緯度、経度）から送信点方向角度を求め、デジタル放送受信装置１に接続されたＵＨＦアンテナの受信アンテナ指向方向角度、送信点方向角度及び中継局名から、受信した地上デジタル放送波がどこの中継局から送信されたものであるかを選出する。

〔デジタル放送受信装置の処理〕
次に、図１に示したデジタル放送受信装置１の処理手順について説明する。図２は、デジタル放送受信装置１の処理手順の概要を説明するフロー図である。まず、デジタル放送受信装置１の地上デジタルワンセグチューナー１０は、地上デジタル放送波を受信すると、指定された受信チャンネルを選択してワンセグ放送波を分離し、ＭＰＥＧ−２ ＴＳを生成する（ステップＳ２０１）。そして、ネットワークＩＤ検出部３０は、ＭＰＥＧ−２ ＴＳのＮＩＴに記述されたネットワークＩＤを抽出する（ステップＳ２０２）。デジタル放送受信装置１は、混信状況の環境下で複数の地上デジタル放送波を受信するから、抽出されたネットワークＩＤは、図１７に示したように、ランダムなビット誤りが生じたＩＤとなる。

ネットワークＩＤ比較部４０は、既知のネットワークＩＤと検出ネットワークＩＤとを比較し（ステップＳ２０３）、既知のネットワークＩＤ毎に異なるビット数を計算する（ステップＳ２０４）。一方、サンプル数決定部６０は、誤り率測定部５０により測定されたビット誤り率から、ネットワークＩＤ推定部８０において精度の高いネットワークＩＤを推定するために必要なサンプル数を決定する。

ネットワークＩＤ誤りビット計数部７０は、必要なサンプル数において、既知のネットワークＩＤ毎に異なるビット数の総和を算出し、ネットワークＩＤ推定部８０は、異なるビット数の総和のうち、総和が最も小さいネットワークＩＤを求めることにより、ネットワークＩＤを推定し（ステップＳ２０５）、このネットワークＩＤを推定ネットワークＩＤとして出力する（ステップＳ２０６）。中継局選出部９０は、推定ネットワークＩＤから中継局名を選出する（ステップＳ２０７）。

〔ネットワークＩＤ比較部〕
次に、図１に示したデジタル放送受信装置１のネットワークＩＤ比較部４０について詳細に説明する。図３は、ネットワークＩＤ比較部４０の構成を示すブロック図である。このネットワークＩＤ比較部４０は、ビット比較器４１−１，４１−２，４１−３，４１−４，・・・，４１−ｍを備えている。ここで、ｍは、ネットワークＩＤの総数である。前述のとおり、ネットワークＩＤ比較部４０は、ネットワークＩＤ検出部３０から入力した検出ネットワークＩＤと、複数の既知のネットワークＩＤ（各放送メディアのネットワークＩＤ）とをそれぞれ比較し、既知のネットワークＩＤ毎の異なるビット数を算出してネットワークＩＤ誤りビット計数部７０に出力する。

ビット比較器４１−１は、ネットワークＩＤ検出部３０から入力した検出ネットワークＩＤと第１の放送メディアのネットワークＩＤ１（既知のネットワークＩＤ１）とをビット毎に比較し、異なるビット数を算出し、既知のネットワークＩＤ１に対する異なるビット数をネットワークＩＤ誤りビット計数部７０に出力する。ビット比較器４１−２，４１−３，４１−４，・・・４１−ｍもビット比較器４１−１と同様の処理を行い、第２，３，４，・・・，ｍの放送メディアのネットワークＩＤ２，３，４，・・・，ｍ（既知のネットワークＩＤ２，３，４，・・・ｍ）に対する異なるビット数を、それぞれネットワークＩＤ誤りビット計数部７０に出力する。

ここで、デジタル放送受信装置１により受信された地上デジタル放送波のＣＮ比が十分に高い場合は、ネットワークＩＤ検出部３０により検出されたネットワークＩＤにはビット誤りが全く生じておらず、そのネットワークＩＤは真値になる。これに対し、ＣＮ比が低く、所要ＣＮ比を下回る場合は、ネットワークＩＤにはビット誤りが生じることから、ネットワークＩＤが真値でない可能性は高くなる。そこで、ネットワークＩＤ比較部４０において、検出ネットワークＩＤと各放送メディアのネットワークＩＤとがビット単位で比較され、検出ネットワークＩＤと真値のネットワークＩＤとの間の異なるビット数が、それぞれの既知のネットワークＩＤを基準にして求められる。

以下、具体例を挙げて説明する。例えば、ＮＨＫ総合・仙台における既知のネットワークＩＤの真値は１６進数で７ＥＥ０であり、２進数で最上位ビットから記述すると、「0111111111110000」の１６桁のビット列である。いま、デジタル放送受信装置１が、ＮＨＫ総合・仙台の中継局から送信された地上デジタル放送波を受信した場合、ＣＮ比が十分に高い場合は、ネットワークＩＤにはビット誤りが発生せず、ネットワークＩＤ検出部３０により検出された検出ネットワークＩＤは、この値のままでネットワークＩＤ比較部４０に出力され、全ての既知のネットワークＩＤ１〜ｍと比較される。ネットワークＩＤ比較部４０において、検出ネットワークＩＤ＝７ＥＥＨと、ＮＨＫ総合・仙台における既知のネットワークＩＤ＝７ＥＥ０、が比較される。この場合、ビット列は同一であるから、ＮＨＫ総合・仙台における既知のネットワークＩＤに対する異なるビット数は「０」として出力される。

また、ＮＨＫ教育・仙台のネットワークＩＤの真値は１６進数で７ＥＥ１であり、２進数で最上位ビットから記述すると、「0111111111110001」のビット列である。ネットワークＩＤ比較部４０において、検出ネットワークＩＤ＝７ＥＥ０と、ＮＨＫ教育・仙台における既知のネットワークＩＤ＝７ＥＥ１とが比較され、ＮＨＫ教育・仙台における既知のネットワークＩＤに対する異なるビット数は「１」として出力される。また、民放／仙台放送のネットワークＩＤの真値は１６進数で７ＥＥ３であり、２進数で最上位ビットから記述すると、「0111111111110011」のビット列である。ネットワークＩＤ比較部４０において、検出ネットワークＩＤ＝７ＥＥ０と、民放／仙台放送における既知のネットワークＩＤ＝７ＥＥ３とが比較され、民放／仙台放送における既知のネットワークＩＤに対する異なるビット数は「２」として出力される。

これに対し、ＣＮ比が所要ＣＮ比を下回っており、誤り訂正後もビット誤りが存在する場合には、ネットワークＩＤにはビット誤りが発生し、ネットワークＩＤ検出部３０により検出された検出ネットワークＩＤは、ビット誤りが発生した検出ネットワークＩＤとして、すなわち、ＮＨＫ総合・仙台のネットワークＩＤの真値とは異なる検出ネットワークＩＤとしてネットワークＩＤ比較部４０に出力され、全ての既知のネットワークＩＤ１〜ｍと比較される。例えば、検出ネットワークＩＤが、ＮＨＫ総合・仙台のネットワークＩＤの真値に対し、最上位ビットから４，１１，１５ビット目のビットが反転した「0110111111010010」のビット列であるとする。ネットワークＩＤ比較部４０において、ビット誤りが発生した検出ネットワークＩＤと、ＮＨＫ総合・仙台における既知のネットワークＩＤ＝７ＥＥ０とが比較され、ＮＨＫ総合・仙台における既知のネットワークＩＤに対する異なるビット数は「３」として出力される。同様にして、ＮＨＫ教育・仙台における既知のネットワークＩＤに対する異なるビット数は「４」として出力され、民放／仙台放送における既知のネットワークＩＤに対する異なるビット数は「３」として出力される。

このように、ネットワークＩＤ比較部４０により、検出ネットワークＩＤと、全ての既知のネットワークＩＤの真値とが比較され、既知のネットワークＩＤ毎に異なるビット数（ビット誤り数）が出力される。尚、この出力周期は、ＭＰＥＧ−２ ＴＳにおけるＮＩＴの出現頻度と同じであってもよいし、例えば１つ前に出力されたネットワークＩＤの値をメモリに一時記憶しておき、その値と異なるネットワークＩＤが出現したときに、ネットワークＩＤ比較部４０が、新たな比較処理を行い、異なるビット数を出力するようにしてもよい。

〔サンプル数決定部〕
次に、図１に示したデジタル放送受信装置１のサンプル数決定部６０について詳細に説明する。図４は、サンプル数決定部６０の構成を示すブロック図である。このサンプル数決定部６０は、サンプル数検索器６１及びサンプル数テーブル６２を備えている。前述のとおり、サンプル数決定部６０は、誤り率測定部５０から入力したビット誤り率とユーザーにより設定されたネットワークＩＤ誤検出確率に基づいて、予め設定されたテーブルまたは変換式を用いて必要なサンプル数を決定し、決定したサンプル数をネットワークＩＤ誤りビット計数部７０に出力する。

サンプル数検索器６１は、誤り率測定部５０から入力したビット誤り率を連続的に監視し、時間軸上で移動平均することにより平均的なビット誤り率を算出する。これは、フェージング等が原因になって、誤り率測定部５０により測定されるビット誤り率が変動することに対応するためである。そして、サンプル数検索器６１は、算出したビット誤り率とユーザーにより設定されたネットワークＩＤ誤検出確率に対応するサンプル数を、サンプル数テーブル６２を参照して決定し、ネットワークＩＤ誤りビット計数部７０に出力する。

サンプル数テーブル６２には、ビット誤り率とネットワークＩＤ誤検出確率に対応したサンプル数とが格納されている。このサンプル数テーブル６２は、例えば、後述する図９に示すビット誤り率とネットワークＩＤ誤検出確率とサンプル数の関係、すなわち、デジタル放送受信装置１を用いた実験により取得されたデータに基づいて設定される。サンプル数テーブル６２が図９に示すグラフに従って設定される場合、サンプル数検索器６１によりサンプル数テーブル６２を参照して決定されるサンプル数は、ビット誤り率が０．５以上となる確率（ネットワークＩＤ誤検出確率）を０．１％または０．０１％以下に抑えるために必要なサンプル数である。

このように、サンプル数決定部６０により、予め設定されたテーブルまたは変換式が参照され、ネットワークＩＤ誤検出確率を所定値以下に抑え、高精度にネットワークＩＤを推定するために必要なサンプル数が出力される。測定されたビット誤り率に対し、高精度にネットワークＩＤを推定するために必要なサンプル数の詳細については後述する。

尚、デジタル放送受信装置１は、サンプル数決定部６０の代わりに観測時間決定部を備えるようにしてもよい。観測時間決定部は、誤り率測定部５０から入力したビット誤り率から平均的なビット誤り率を算出し、ビット誤り率とネットワークＩＤ誤検出確率に対応する必要な観測時間を、観測時間テーブルを参照して決定し、ネットワークＩＤ誤りビット計数部７０に出力する。この場合、ネットワークＩＤ誤りビット計数部７０は、観測時間決定部から観測時間を入力し、既知のネットワークＩＤ毎に、ネットワークＩＤ比較部４０から入力した異なるビット数を、異なるビット数の入力タイミング毎に加算し、観測時間分の加算処理を行って総和を求め、既知のネットワークＩＤ毎の異なるビット数の総和をネットワークＩＤ推定部８０に出力する。

観測時間テーブルには、ビット誤り率とネットワークＩＤ誤検出確率に対応した観測時間とが格納されている。この観測時間テーブルは、デジタル放送受信装置１を用いた実験により取得されたデータに基づいて設定される。観測時間決定部により観測時間テーブルを参照して決定される観測時間は、例えば、観測されるビット誤り率が０．５以上となる確率（ネットワークＩＤ誤検出確率）を０．１％または０．０１％以下に抑えるために必要な観測時間であり、サンプル数決定部６０により決定されるサンプル数を得るために必要な時間である。

また、サンプル数決定部６０は、サンプル数テーブル６２または変換式を参照したユーザーのキー操作に従って、サンプル数を決定するようにしてもよい。サンプル数決定部６０は、ユーザーにより設定されたサンプル数をネットワークＩＤ誤りビット計数部７０に出力する。観測時間決定部も同様に、ユーザーにより設定された観測時間を出力するようにしてもよい。

この場合、ビット誤り率が所定値（例えば０．５）以上となるネットワークＩＤ誤検出確率を所定値（例えば０．１％、０．０１％）以下とするために必要なサンプル数及び観測時間は、条件となるネットワークＩＤ誤検出確率と、ビット誤り率によって決定できるため、決定されたサンプル数を集めるために必要な観測時間とネットワークＩＤ誤検出確率の関係を予め室内実験等で求めておき、ネットワークＩＤ誤検出確率に応じて、ビット誤り率及びサンプル数が格納されたサンプル数テーブル６２、並びに、ビット誤り率及び観測時間が格納された観測時間テーブルを用意しておく。そして、サンプル数決定部６０または観測時間決定部は、誤り率測定部５０により測定されたビット誤り率、及び、サンプル数テーブル６２または観測時間テーブルを用いて、ユーザーが希望するネットワークＩＤ誤検出確率を実現するために必要となるサンプル数またはそのサンプル数を収集するために必要となる観測時間を決定し、図示しない表示器に画面表示し、ユーザーへ提示する。サンプル数または観測時間とネットワークＩＤ誤検出確率とはトレードオフの関係となるため、ユーザーは、実用上対応できるサンプル数または観測時間を選択し、予め設定する。尚、ユーザーのキー操作によってサンプル数または観測時間を設定する代わりに、記録媒体、スマートメディア等の外部機器からサンプル数または観測時間を取り込むようにしてもよい。

また、フェージング等によりビット誤り率が変動する場合も、サンプル数決定部６０または観測時間決定部は、ビット誤り率をユーザーへ提示しながら、ビット誤り率が大きくなった場合、サンプル数を大きくして観測時間を自動的に延長し、ビット誤り率が小さくなった場合、サンプル数を小さくして観測時間を自動的に短くする。また、サンプル数決定部６０は、観測時間に制限がある場合、観測終了時点で得られる、全観測時間を対象としたビット誤り率及びサンプル数からネットワークＩＤ誤検出確率を求め、ユーザーへ提示するようにしてもよい。

尚、サンプル数決定部６０または観測時間決定部は、誤り率測定部５０からビット誤り率を入力するようにしたが、別途の構成部からＣＮ比を入力し、テーブルまたは変換式を用いて、ＣＮ比に基づきサンプル数または観測時間を決定するようにしてもよい。

〔ネットワークＩＤ誤りビット計数部〕
次に、図１に示したデジタル放送受信装置１のネットワークＩＤ誤りビット計数部７０について詳細に説明する。図５は、ネットワークＩＤ誤りビット計数部７０の構成を示すブロック図である。このネットワークＩＤ誤りビット計数部７０は、計数器７１−１，７１−２，７１−３，７１−４，・・・，７１−ｍ及び積算カウンター７２を備えている。前述のとおり、ネットワークＩＤ誤りビット計数部７０は、既知のネットワークＩＤ毎に、ネットワークＩＤ比較部４０から入力した異なるビット数を、その入力タイミング毎に加算し、サンプル数決定部６０から入力したサンプル数の示す回数分の加算処理を行って総和を求め、既知のネットワークＩＤ毎の異なるビット数の総和をネットワークＩＤ推定部８０に出力する。

計数器７１−１は、ネットワークＩＤ比較部４０から既知のネットワークＩＤ１に対する異なるビット数を入力し、積算カウンター７２からカウント値を入力し、入力するカウント値がインクリメントされる毎に、サンプル数に相当するカウント値を入力するまでの間（カウント値が０にクリアされるまでの間）、既知のネットワークＩＤ１に対する異なるビット数を加算していき、サンプル数の示す回数分の加算処理の後、既知のネットワークＩＤ１に対する異なるビット数の総和をネットワークＩＤ推定部８０に出力する。計数器７１−２，７１−３，７１−４，・・・，７１−ｍも計数器７１−１と同様の処理を行い、既知のネットワークＩＤ２，３，４，・・・，ｍに対する異なるビット数の総和をそれぞれネットワークＩＤ推定部８０に出力する。

積算カウンター７２は、サンプル数決定部６０から入力したサンプル数を設定値に設定し、ネットワークＩＤ検出部３０においてネットワークＩＤが検出され、ネットワークＩＤ比較部４０においてネットワークＩＤが比較され異なるビット数が出力される毎にカウント値を積算し、カウント値を計数器７１−１，７１−２，７１−３，７１−４，・・・，７１−ｍに出力する。そして、積算カウンター７２は、積算して出力したカウント値が設定値に等しくなったときに、カウント値を０にクリアする。

このように、ネットワークＩＤ誤りビット計数部７０により、サンプル数決定部６０にて決定されたサンプル数の示す回数分の異なるビット数の総和が、既知のネットワークＩＤ毎に求められる。

〔ネットワークＩＤ推定部〕
次に、図１に示したデジタル放送受信装置１のネットワークＩＤ推定部８０について詳細に説明する。図６は、ネットワークＩＤ推定部８０の構成を示すブロック図である。このネットワークＩＤ推定部８０は、比較器８１、既知ネットワークＩＤ検索器８２及び既知ネットワークＩＤテーブル８３を備えている。前述のとおり、ネットワークＩＤ推定部８０は、ネットワークＩＤ誤りビット計数部７０から入力した既知のネットワークＩＤ毎の異なるビット数の総和のうち、総和が最も小さいネットワークＩＤを求め、そのネットワークＩＤを推定ネットワークＩＤとして中継局選出部９０に出力する。

比較器８１は、ネットワークＩＤ誤りビット計数部７０から、既知のネットワークＩＤ１に対する異なるビット数の総和を入力ポート１に入力し、既知のネットワークＩＤ２，３，４，・・・，ｍに対する異なるビット数の総和を、入力ポート２，３，４，・・・，ｍにそれぞれ入力する。そして、比較器８１は、全ての既知のネットワークＩＤに対する異なるビット数について、その総和が最も小さい入力ポート番号を選出し、選出した入力ポート番号を既知ネットワークＩＤ検索器８２に出力する。

既知ネットワークＩＤ検索器８２は、比較器８１から入力ポート番号が入力され、既知ネットワークＩＤテーブル８３を参照してネットワークＩＤを決定し、推定ネットワークＩＤとして中継局選出部９０に出力する。既知ネットワークＩＤテーブル８３には、ポート番号と、ポート番号に対応した既知のネットワークＩＤとが格納されており、具体的には、ポート番号１に対してネットワークＩＤ１、ポート番号２，３，４，・・・，ｍに対してネットワークＩＤ２，３，４，・・・，ｍがそれぞれ格納されている。

このように、ネットワークＩＤ推定部８０により、既知のネットワークＩＤ毎の異なるビット数の総和のうち、総和が最も小さいネットワークＩＤが推定ネットワークＩＤとして出力される。この推定ネットワークＩＤが、ネットワークＩＤ検出部３０により検出された複数の検出ネットワークＩＤのうち、ビット誤りがない場合のネットワークＩＤとなる。

〔中継局選出部〕
次に、図１に示したデジタル放送受信装置１の中継局選出部９０について詳細に説明する。図７は、中継局選出部９０の構成を示すブロック図である。この中継局選出部９０は、中継局情報検索器９１、中継局情報テーブル９２、送信点方向計算器９３及び送信点方向比較器９４を備えている。前述のとおり、中継局選出部９０は、予め設定されたテーブルを用いて、ネットワークＩＤ推定部８０から入力した推定ネットワークＩＤ及び予め設定された受信指定チャンネルから中継局名及び中継局の位置を求め、中継局の位置及びデジタル放送受信装置１の受信点位置（緯度、経度）から送信点方向角度を求め、デジタル放送受信装置１に接続されたＵＨＦアンテナの受信アンテナ指向方向角度、送信点方向角度及び中継局名から、受信した地上デジタル放送波がどこの中継局から送信されたものであるかを選出する。

中継局情報検索器９１は、中継局情報テーブル９２を参照し、ネットワークＩＤ推定部８０から入力した推定ネットワークＩＤ及び予め設定された（ユーザーのキー操作等により設定された）受信指定チャンネルに対応する中継局名及び中継局の位置を決定し、中継局名を送信点方向比較器９４に出力し、中継局の位置（緯度、経度）を送信点方向計算器９３に出力する。中継局情報テーブル９２には、ネットワークＩＤと、ネットワークＩＤに対応する送信チャンネル、中継局名及び中継局の位置（緯度、経度）が組になって格納されている。具体的には、中継局情報検索器９１は、推定ネットワークＩＤ及び受信指定チャンネルをキーにして中継局情報テーブル９２を検索し、受信指定チャンネルと送信チャンネルが一致し、かつ、推定ネットワークＩＤとネットワークＩＤが一致する中継局名及びその中継局の位置を決定する。

尚、中継局情報検索器９１により出力される中継局名及び中継局の位置からなる組情報は、同一の送信チャンネルが同一のネットワークＩＤを持つ複数の中継局で用いられていた場合、複数の組情報となる。中継局情報検索器９１は、入力した推定ネットワークＩＤ及び予め設定された受信指定チャンネルに対し、中継局名及び中継局の位置からなる複数の組情報をそれぞれ出力する。

送信点方向計算器９３は、中継局情報検索器９１から中継局の位置を入力し、この中継局の位置と、予め設定された（ユーザーのキー操作等により設定された）受信点位置（緯度、経度）とを用いて、受信点に対する電波到来方向となる送信点方向角度を計算し、送信点方向比較器９４に出力する。複数の中継局の位置を入力した場合、その中継局の位置毎に送信点方向角度を計算して出力する。

送信点方向比較器９４は、中継局情報検索器９１から中継局名を入力し、送信点方向計算器９３から送信点方向角度を入力し、送信点方向角度と、予め設定された（ユーザーのキー操作等により設定された）受信アンテナ指向方向角度とを比較して中継局名を選出し、選出した中継局名を出力する。具体的には、送信点方向比較器９４は、中継局情報検索器９１により１組の中継局名及び中継局の位置が出力された場合、送信点方向角度と受信アンテナ指向方向角度とが一致することを確認し、入力した中継局名をそのまま出力する。一方、中継局情報検索器９１により複数組の中継局名及び中継局の位置が出力された場合、複数の送信点方向角度と受信アンテナ指向方向角度とを比較し、最も受信アンテナ指向方向角度に近い送信点方向角度を決定し、その送信点方向角度に対応する中継局名を選出し、選出した中継局名を出力する。

このように、中継局選出部９０により、入力した推定ネットワークＩＤ及び予め設定された受信指定チャンネルから中継局名及び中継局の位置が求められ、中継局の位置及びデジタル放送受信装置１の受信点位置（緯度、経度）から送信点方向角度が求められ、予め設定された受信アンテナ指向方向角度、送信点方向角度及び中継局名から、受信した地上デジタル放送波がどこの中継局から送信されたものであるかが選出される。

〔ネットワークＩＤの推定原理〕
次に、ネットワークＩＤの推定原理について説明する。図１に示したデジタル放送受信装置１において、受信状況が悪い場合はビット誤りが発生するから、ネットワークＩＤ検出部３０は、ネットワークＩＤを正しく検出することができない。しかしながら、ビット誤りが発生したネットワークＩＤであっても、ネットワークＩＤ比較部４０、サンプル数決定部６０、ネットワークＩＤ誤りビット計数部７０及びネットワークＩＤ推定部８０において、検出したネットワークＩＤに対して適切な統計処理を施すことにより、ネットワークＩＤを高精度に推定することができる。以下、その理由について説明する。

あるｎビットの長さの符号Ａが、送信点から受信点への伝送路を通過し、ランダムなビット誤りが発生した場合の符号をＡ’とする。符号Ａ’と符号Ａとが比較され異なるビット数が算出されたときのその数をＢ_Ｅ＿Ａとし、伝送路で発生するビット誤り率（ビット誤りの発生確率）をｐとした場合、符号Ａに対する異なるビット数Ｂ_Ｅ＿Ａの期待値（平均値）＜Ｂ_Ｅ＿Ａ＞は、以下の式で表される。

一方、符号Ａに対してｋビット異なるｎビット長の符号をＣとし、符号Ａ’と符号Ｃとが比較され異なるビット数が算出されたときのその数をＢ_Ｅ＿Ｃとする。符号Ｃは、符号Ａに対してｋビット異なっているから、符号Ａの当該ビットが変化しない場合、異なるビットとしてカウントされることになる。したがって、符号Ｃに対する異なるビット数Ｂ_Ｅ＿Ｃの期待値（平均値）＜Ｂ_Ｅ＿Ｃ＞は、以下の式で表される。

＜Ｂ_Ｅ＿Ｃ＞と＜Ｂ_Ｅ＿Ａ＞の差分は、以下の式で表される。

ここで、ビットの変化が完全にランダムでない限り、ｐ＜０．５であるから、以下の式を満たすことになる。

この場合、符号Ａ’と符号Ａとを比較して得られた、符号Ａに対する異なるビット数の期待値＜Ｂ_Ｅ＿Ａ＞は、符号Ｃに対する異なるビット数の期待値＜Ｂ_Ｅ＿Ｃ＞よりも小さくなる。そして、複数の符号Ｃを想定すると、符号Ａに対する異なるビット数の期待値＜Ｂ_Ｅ＿Ａ＞は、いずれの期待値＜Ｂ_Ｅ＿Ｃ＞よりも小さくなって最小値となる。

したがって、繰り返し検出して得られたｎビット長の符号と、予想される複数の符号Ｘとを比較し、＜Ｂ_Ｅ＿Ｘ＞のうちの最も小さい符号Ｘが、ビット誤りの生じる前のオリジナルの符号となる。

ところで、伝送路で発生するビット誤り率ｐは、サンプル数ｍを無限大にしたときに収束する数値であり、実際には、サンプル数ｍを無限大にすることはできない。ビット誤り率ｐの測定値（あるビットにおける誤りの総数／サンプル数ｍ）は、あるビットにおける誤り数の平均値を示しているので、中心極限定理により、サンプル数ｍが有限の場合は、標準偏差σの正規分布となる。

この標準偏差σは、サンプル数ｍが大きくなるにつれて小さくなり、サンプル数ｍが無限大のときにゼロとなる。実際の測定では、サンプル数ｍは有限な数であるため、確率的には前記式（４）の条件を満たす場合もあり得る。そこで、前記式（４）の条件を満たさないリスクを考慮した上で、必要なサンプル数ｍを用いる必要がある。

前述のとおり、ビット誤り率ｐの測定値は、中心極限定理により、ある標準偏差σを持つ正規分布となるから、測定されるビット誤り率ｐの平均値μ及び標準偏差σは、それぞれ以下の式で表される。

図８は、サンプル数ｍにおけるビット誤り率ｐの確率密度を示すグラフである。このグラフは、ビット誤り率ｐの真値をμ＝０．４５とし、サンプル数ｍ＝１００，１５００とした場合の、ビット誤り率ｐのばらつき（確率密度）を示すシミュレーション結果である。図８から、サンプル数ｍ＝１００の場合はサンプル数ｍ＝１５００の場合よりも、標準偏差σが大きくなり、ビット誤り率ｐの測定値のばらつきが大きくなることがわかる。また、サンプル数ｍ＝１００の場合はサンプル数ｍ＝１５００の場合よりも、ビット誤り率ｐの測定値は、その真値が０．４５であるにもかかわらず、０．５以上となる測定結果が得られる確率が大きくなることもわかる。前述のとおり、ビット誤り率ｐが０．５以上の場合は、前記式（４）の条件を満たさないから、ビット誤りの生じる前のオリジナルの符号を推定することができない。このビット誤り率ｐの測定値が０．５以上となる測定結果が得られる確率は、ネットワークＩＤ誤検出確率を意味する。

したがって、ビット誤りが生じる前のオリジナルの符号、すなわちネットワークＩＤを精度高く推定するためには、サンプル数ｍは多いほうが良く、ある程度の数が必要になる。

〔ビット誤り率、ネットワークＩＤ誤検出確率、サンプル数及び観測時間の関係〕
次に、ネットワークＩＤを精度高く推定するために必要なサンプル数ｍ、及び、そのサンプル数ｍのデータを収集するために必要な観測時間について説明する。図１に示したデジタル放送受信装置１は、前述したとおり、測定されたビット誤り率ｐが０．５以上になると、ネットワークＩＤを正しく推定することができなくなる。しかしながら、サンプル数決定部６０において、ビット誤り率ｐが０．５以上となる確率（ネットワークＩＤ誤検出確率）を所定の閾値以下にするために必要なサンプル数ｍを決定することができれば、ネットワークＩＤを高精度に推定することができる。以下、必要なサンプル数ｍ、及び、そのサンプル数ｍのデータを収集するために必要な観測時間について説明する。

測定されたビット誤り率ｐは、平均値μ及び標準偏差σの正規分布になるから、その正規分布の分布関数Ｆ（ｘ）は、誤差関数ｅｒｆ（）を用いると、以下の式で表される。

この式（７）に前記式（５）（６）を代入し、測定されたビット誤り率ｐが０．５以上となる確率（ネットワークＩＤ誤検出確率）ｅを求めると、以下の式となる。

図９は、ビット誤り率ｐと必要となるサンプル数ｍの関係を示すグラフである。このグラフは、前記式（８）を用いて、測定されたビット誤り率ｐが０．５以上となるネットワークＩＤ誤検出確率を、０．１％以下及び０．０１％以下に抑えるために必要なサンプル数ｍを示すシミュレーション結果である。図９から、例えば、ビット誤り率ｐが０．４８以下の場合には、必要なサンプル数ｍは数千個以下であることがわかる。また、ビット誤り率ｐが０．４８を超えた場合には、必要なサンプル数ｍは数万から数十万個となり、必要なサンプル数ｍが大幅に増大することがわかる。このグラフを用いて、図４に示したサンプル数決定部６０のサンプル数テーブル６２が予め設定される。ユーザーは、誤り率測定部５０により測定されたビット誤り率とネットワークＩＤ誤検出確率から決まる必要サンプル数を知り、必要サンプル数が膨大なため実用的な観測時間内で観測が終わらないと判断した場合は、ネットワークＩＤ誤検出確率を少しづつ大きくしながら、実用的な観測時間となる必要サンプル数を選択することになる。このように、ネットワークＩＤ誤検出確率に対して、必要サンプル数、必要観測時間はトレードオフの関係にある。

したがって、必要なサンプル数ｍは、サンプル数決定部６０において、図９に示したグラフが反映されたサンプル数テーブル６２を用いることにより、測定されたビット誤り率ｐから決定することができる。

図１０は、ＣＮ比とビット誤り率ｐ及び観測時間（サンプル数ｍを収集するために必要な時間）の関係を示すグラフである。このグラフは、室内実験により得られた結果であり、平均値を示している。観測時間のグラフは、ネットワークＩＤ誤検出確率ｅを０．０１％以下にするために必要な時間を示している。図１０から、例えば、ネットワークＩＤ誤検出確率ｅを０．０１％以下にするために必要な観測時間は、ＣＮ比が０ｄＢのときに１７４０秒であることがわかる。これを分に換算すると約３０分であるから、実用的な観測時間であると言える。また、図１０から、ＣＮ比が−３ｄＢのときには約１００万秒であることがわかる。これを日数に換算すると約１１日間であるから、実用的な観測時間であるとは言い難い。したがって、本実験から、図１に示したデジタル放送受信装置１の実用的な適用範囲は、ＣＮ比＝０ｄＢ程度であると考えられる。

〔室内実験結果〕
次に、図１に示したデジタル放送受信装置１による室内実験結果について説明する。室内実験では、信号発生器により、ネットワークＩＤを７ＦＥ０（放送メディアはＮＨＫ総合・東京）とした希望波の地上デジタル変調信号が生成され、この地上デジタル変調信号にＡＷＧＮ（加法性白色ガウス雑音）が加算された信号に対し、低受信ＣＮ比にてネットワークＩＤを推定した（第１の室内実験結果）。また、信号発生器により生成された地上デジタル変調信号を希望波とし、これに同一チャンネルで放送されている実際のアナログ放送波が加算され、同一チャンネルの混信があった場合において、ネットワークＩＤを推定した（第２の室内実験結果）。また、信号発生器により生成された地上デジタル変調信号を希望波とし、これに同一チャンネルで放送されている実際のデジタル放送波が加算され、地上デジタル放送の同一チャンネルの混信があった場合において、ネットワークＩＤを推定した（第３の室内実験結果）。

まず、第１の室内実験結果について説明する。信号発生器により生成した地上デジタル変調信号にＡＷＧＮを加え、ＣＮ比を変化させながらネットワークＩＤを推定したときのデータを図１１及び図１２に示す。図１１は、室内実験結果におけるＣＮ比とビット誤り率ｐの関係を示すグラフである。図１１から、ＣＮ比が−１ｄＢ以上で、ビット誤り率ｐが０．５未満の範囲において、ＣＮ比が大きくなるに従い、ビット誤り率ｐが顕著に低下することがわかる。

図１２は、室内実験結果における、ネットワークＩＤの真値に対する異なるビット数と平均ビット誤り数の関係を示すグラフである。図１２から、ＣＮ比が高い場合は、ネットワークＩＤの真値に対する異なるビット数が増えるに従い、平均ビット誤り数は顕著に増加しており、ネットワークＩＤの真値に対する異なるビット数がゼロの場合、すなわち、ネットワークＩＤが真値のときに、平均ビット誤り数が最小になっていることがわかる。また、ＣＮ比が低くなるに従い、平均ビット誤り数の増加量は小さくなっていることがわかる。

図１３は、室内実験結果におけるネットワークＩＤの推定結果を説明するグラフである。このグラフは、ＣＮ比を０ｄＢとした場合のネットワークＩＤの推定結果を示している。横軸は個々の放送メディアの放送局名を示し、縦軸は、その放送メディアの放送局のネットワークＩＤ毎に計算された平均ビット誤り数（既知のネットワークＩＤに対する異なるビット数の平均値）を示す。図１３から、放送メディアがＮＨＫ総合・東京において平均ビット誤り数が最小となっており、ネットワークＩＤが正しく推定できていることがわかる。

次に、第２の室内実験結果について説明する。信号発生器により生成された地上デジタル変調信号の希望波に、同一チャンネルで放送されている実際のアナログ放送波が加算され、同一チャンネルの混信があった場合において、混信波のアナログＴＶ信号波のレベルを映像搬送波レベルとしたときに、ネットワークＩＤの推定は、ＤＵ比が−２８ｄＢ程度まで可能であることが確認できた。

次に、第３の室内実験結果について説明する。信号発生器により生成された地上デジタル変調信号を希望波とし、同一チャンネルで放送されている実際のデジタル放送波を加算し、これを妨害波として、同一チャンネルの混信があったと想定した場合において、ネットワークＩＤの推定は、ＤＵ比が１ｄＢ程度あれば可能であることが確認できた。また、ＤＵ比が０ｄＢ付近では、ＲＦ同期はずれ、またはＭＰＥＧ−２ ＴＳ同期はずれを頻発することから、ネットワークＩＤの検出頻度が極端に低下し、ネットワークＩＤの推定を十分に行うことができないことが確認できた。また、ＤＵ比が０ｄＢ未満では、妨害波のネットワークＩＤを推定することが確認できた。この実験結果は、たとえ地上デジタル放送の同一チャンネル混信が発生していたとしても、受信アンテナの指向性をうまく調整するか、あるいは受信アンテナを狭指向性のものにする等の工夫をし、ネットワークＩＤを取得したい地上デジタル放送波のレベルをわずか１ｄＢ程度、他方の地上デジタル放送波よりも大きくすることさえできれば、希望する地上デジタル放送波のネットワークＩＤを推定できるという前記ネットワークＩＤを推定するデジタル放送受信装置１及びネットワークＩＤの推定方法の有効性を示すものである。

〔フィールド実験結果〕
次に、図１に示したデジタル放送受信装置１によるフィールド実験結果について説明する。フィールド実験では、岩手県の室根山の山頂にデジタル放送受信装置１を設置し、実際の地上デジタル放送波を受信してネットワークＩＤを推定した。以下に説明するフィールド実験結果は、地上デジタル放送波が存在するチャンネルの多くに、アナログ放送波の同時混信が起きており、スペクトラムアナライザーを用いても地上デジタル放送波を確認することが困難であり、市販のワンセグ受信機を用いた場合にも映像及び音声の確認ができない状況における結果である。

図１４は、フィールド実験結果における４６チャンネルのネットワークＩＤ検出時の周波数スペクトルを示す図であり、図１５は、フィールド実験結果における４６チャンネルのネットワークＩＤ検出時のＭＥＲ画像を示す図である。図１４から、目視では地上デジタル放送波のスペクトルを確認できないことがわかる。また、このフィールド実験では、アナログ放送波の混信の影響を受けていたこと、及び、受信した地上デジタル放送波が弱電界強度であったことから、デジタル搬送波への同期が確立できず、図１５から、ＭＥＲも測定できないことがわかる。

図１６は、フィールド実験結果における４６チャンネルのネットワークＩＤの推定結果を説明するグラフである。このグラフは、受信アンテナ指向方向角度を２１０度とし、観測時間を約９０分とした場合の、４６チャンネルにおけるネットワークＩＤの推定値を示している。４６チャンネルにおけるネットワークＩＤの真値は仙台放送のネットワークＩＤ（７ＥＥ３）である。図１６から、仙台放送のネットワークＩＤ（７ＥＥ３）に対する平均ビット誤り数が最小になっており、デジタル放送受信装置１により、ネットワークＩＤが高精度に推定できていることがわかる。

１ デジタル放送受信装置
１０ 地上デジタルワンセグチューナー
１１ ＢＰＦ部
１２ 周波数変換部
１３ ＯＦＤＭ復調部
１４ Ａ階層分離部
１５ ビット・デインターリーブ部
１６ デパンクチャ部
１７ ＴＳ再生／ヌルパケット挿入部
１８ ビタビ復号部
１９ バイト・デインターリーブ部
２０ エネルギー逆拡散部
２１ ＲＳ復号部
３０ ネットワークＩＤ検出部
４０ ネットワークＩＤ比較部
４１ ビット比較器
５０ 誤り率測定部
６０ サンプル数決定部
６１ サンプル数検索器
６２ サンプル数テーブル
７０ ネットワークＩＤ誤りビット計数部
７１ 計数器
７２ 積算カウンター
８０ ネットワークＩＤ推定部
８１ 比較器
８２ 既知ネットワークＩＤ検索器
８３ 既知ネットワークＩＤテーブル
９０ 中継局選出部
９１ 中継局情報検索器
９２ 中継局情報テーブル
９３ 送信点方向計算器
９４ 送信点方向比較器

Claims (7)

1. 放送メディア毎に割り当てられたネットワークＩＤを含むＴＳ（トランスポートストリーム）の地上デジタル放送波を受信し、前記ネットワークＩＤを検出するデジタル放送受信装置において、
   前記地上デジタル放送波から生成されたＴＳに含まれるネットワークＩＤを検出するネットワークＩＤ検出部と、
   前記ネットワークＩＤ検出部により検出されたネットワークＩＤと、予め設定された複数の既知のネットワークＩＤとを比較し、前記既知のネットワークＩＤ毎に、異なるビット数を算出するネットワークＩＤ比較部と、
   前記ネットワークＩＤ比較部により算出された異なるビット数を、前記既知のネットワーク毎に所定回数分加算し、前記既知のネットワークＩＤ毎に、異なるビット数の総和を計数するネットワークＩＤ誤りビット計数部と、
   前記ネットワークＩＤ誤りビット計数部により計数された既知のネットワークＩＤ毎の異なるビット数の総和のうち、前記異なるビット数の総和が最も小さいネットワークＩＤを求め、ネットワークＩＤを推定するネットワークＩＤ推定部と、
   を備えたことを特徴とする受信装置。
2. 放送メディア毎に割り当てられたネットワークＩＤを含むＴＳ（トランスポートストリーム）の地上デジタル放送波を受信し、前記ネットワークＩＤを検出するデジタル放送受信装置において、
   前記地上デジタル放送波から生成されたＴＳに含まれるネットワークＩＤを検出するネットワークＩＤ検出部と、
   前記ネットワークＩＤ検出部により検出されたネットワークＩＤと、予め設定された複数の既知のネットワークＩＤとを比較し、前記既知のネットワークＩＤ毎に、異なるビット数を算出するネットワークＩＤ比較部と、
   前記ＴＳに基づいて、ビット誤り率を測定する誤り率測定部と、
   ビット誤り率とサンプル数とネットワークＩＤ誤検出確率とを予め対応付けたテーブルまたは変換式を用いて、前記誤り率測定部により測定されたビット誤り率及びユーザーにより設定されたネットワークＩＤ誤検出確率に基づきサンプル数を決定するサンプル数決定部と、
   前記ネットワークＩＤ比較部により算出された異なるビット数を、前記既知のネットワーク毎に、前記サンプル数決定部により決定されたサンプル数の示す回数分加算し、前記既知のネットワークＩＤ毎に、異なるビット数の総和を計数するネットワークＩＤ誤りビット計数部と、
   前記ネットワークＩＤ誤りビット計数部により計数された既知のネットワークＩＤ毎の異なるビット数の総和のうち、前記異なるビット数の総和が最も小さいネットワークＩＤを求め、ネットワークＩＤを推定するネットワークＩＤ推定部と、
   を備えたことを特徴とする受信装置。
3. 請求項２に記載の受信装置において、
   前記サンプル数決定部によりサンプル数を決定する際に用いる前記テーブルまたは変換式は、ネットワークＩＤ誤検出確率を所定値以下に抑えるために必要なサンプル数と、ビット誤り率とが対応付いている、ことを特徴とする受信装置。
4. 請求項２に記載の受信装置において、
   前記サンプル数決定部により決定されるサンプル数は、前記テーブルまたは変換式を参照したユーザーのキー操作に従って入力される、または外部機器から入力される、ことを特徴とする受信装置。
5. 請求項２に記載の受信装置において、
   前記サンプル数決定部の代わりに観測時間決定部を備え、
   前記観測時間決定部は、ビット誤り率と観測時間とネットワークＩＤ誤検出確率とを予め対応付けたテーブルまたは変換式を用いて、前記誤り率測定部により測定されたビット誤り率及びユーザーにより設定されたネットワークＩＤ誤検出確率に基づき観測時間を決定し、
   前記ネットワークＩＤ誤りビット計数部は、前記ネットワークＩＤ比較部から既知のネットワークＩＤ毎の異なるビット数を入力し、前記入力のタイミング毎に、前記異なるビット数を既知のネットワークＩＤ毎に加算し、前記観測時間決定部により決定された観測時間分の加算処理を行い、前記既知のネットワークＩＤ毎に異なるビット数の総和を計数する、ことを特徴とする受信装置。
6. 請求項１から５までのいずれか一項に記載の受信装置において、
   さらに、ネットワークＩＤ、チャンネル、及び前記放送メディアの中継局の位置を含む中継局情報テーブルに対し、前記ネットワークＩＤ推定部により推定されたネットワークＩＤ及びユーザーにより設定されたチャンネルをキーにして、前記放送メディアの中継局及びその位置を検索し、前記ネットワークＩＤを持つ地上デジタル放送波を送信した放送メディアの中継局を選出する中継局選出部を備えたことを特徴とする受信装置。
7. 放送メディアの中継局から送信された、放送メディア毎に割り当てられたネットワークＩＤを含むＴＳが伝送されている地上デジタル放送波を受信し、前記地上デジタル放送波からＴＳを再生するデジタル放送受信装置が、ネットワークＩＤ検出部、ネットワークＩＤ比較部、ネットワークＩＤ誤りビット計数部及びネットワークＩＤ推定部を備え、前記デジタル放送受信装置が、前記ＴＳに含まれるネットワークＩＤを推定する方法において、
   前記ネットワークＩＤ検出部が、前記地上デジタル放送波から再生したＴＳに含まれるネットワークＩＤを検出するステップと、
   前記ネットワークＩＤ比較部が、前記ネットワークＩＤ検出部により検出されたネットワークＩＤと、予め設定された複数の既知のネットワークＩＤとを比較し、前記既知のネットワークＩＤ毎に、異なるビット数を算出するステップと、
   前記ネットワークＩＤ誤りビット計数部が、前記ネットワークＩＤ比較部により算出された異なるビット数を、ネットワークＩＤ毎に所定回数分加算し、前記既知のネットワークＩＤ毎に、異なるビット数の総和を計数するステップと、
   前記ネットワークＩＤ推定部が、前記ネットワークＩＤ誤りビット計数部により計数された既知のネットワークＩＤ毎の異なるビット数の総和のうち、前記異なるビット数の総和が最も小さいネットワークＩＤをネットワークＩＤとして推定するステップ
   を有することを特徴とするネットワークＩＤ推定方法。

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