WO2010050563A1 - 地上デジタルテレビジョン放送における緊急速報の受信機及び送信装置 - Google Patents

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WO2010050563A1
WO2010050563A1 PCT/JP2009/068610 JP2009068610W WO2010050563A1 WO 2010050563 A1 WO2010050563 A1 WO 2010050563A1 JP 2009068610 W JP2009068610 W JP 2009068610W WO 2010050563 A1 WO2010050563 A1 WO 2010050563A1
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signal
tmcc
synchronization
unit
carrier
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PCT/JP2009/068610
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古田　浩之
研一 村山
誠 田口
啓之 濱住
澁谷　一彦
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日本放送協会
財団法人エヌエイチケイエンジニアリングサービス
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    • H04H20/53—Arrangements specially adapted for specific applications, e.g. for traffic information or for mobile receivers
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04H20/00—Arrangements for broadcast or for distribution combined with broadcast
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • the present invention relates to a technology for transmitting and receiving emergency bulletins in digital terrestrial television broadcasting, and in particular, a receiver that receives an emergency bulletin activation signal with low power consumption and that receives the bulletins promptly when the emergency bulletin is issued, And it is related with the transmitter for transmitting reliably to the user of a receiver.
  • Non-Patent Document 1 The Japan Meteorological Agency started providing emergency earthquake warnings (for example, see Non-Patent Document 1) to the general public from October 1, 2007. Accordingly, television and radio broadcasting stations are also broadcasting such as displaying or sounding them on a television screen together with a chime sound when the breaking news is announced. In addition, a part of the earthquake early warning radio broadcast started on April 1, 2008.
  • one-segment service with partial reception particularly in the case of a so-called one-segment service with partial reception (hereinafter simply referred to as one-segment), a delay required for signal processing such as radio frequency (RF) signal demodulation, error correction, video codec, etc.
  • RF radio frequency
  • an ISDB-T Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial, ARIB standard STD-B31
  • TMCC Transmission and Multiplexing Confusion Control Control
  • the transmission control signal receiving circuit includes a synchronization holding circuit based on the frame synchronization signal of the TMCC signal, and at the timing indicated by the count value by the synchronization holding circuit, in a frame and in frame units (out of frame) Can be operated intermittently to save power consumption.
  • the power-on timing in the frame is, for example, about 30 msec from the synchronization signal to the emergency warning broadcast activation flag.
  • the emergency broadcast type and the start or end of the emergency broadcast are presented by a combination of an emergency warning broadcast activation flag of the TMCC carrier and a signal type bit placed on a specific AC carrier in the partial reception segment, for example.
  • ARIB standard STD-B10 emergency information descriptor and emergency broadcast video / audio are transmitted using an AC carrier.
  • This emergency information descriptor includes a signal type bit and is transmitted in an AC signal of a partially received segment, and the video / audio is stored in an AC signal of another segment.
  • the power is turned on or the channel is switched in preparation for the case where the receiver is not turned on or another channel is received.
  • the TMCC signal in the partial reception segment is disclosed.
  • a technique for reproducing other disaster / disaster prevention information and video / audio after receiving an AC signal and after power-on or channel switching see, for example, Patent Document 3).
  • the above-mentioned techniques are all the same techniques regarding the receiver for terrestrial digital television broadcasts, with the aim of quickly starting up receivers of receivers who are not watching the broadcast.
  • emergency warnings such as earthquake early warnings can be used in environments where the receiver is not watching the program, that is, in a state where the receiver is stored in a bag or pocket, or where the reception status is unknown, It is required that digital terrestrial television broadcast waves can be received even in a poor reception situation.
  • the synchronization signal for frame synchronization is also the activation flag signal.
  • the synchronization signal for frame synchronization is also the activation flag signal.
  • the object of the present invention is to improve the frame synchronization performance and set the emergency early warning activation flag even in an environment where the received electric field strength is low so that the emergency early warning can be reliably transmitted to the receiver of the digital terrestrial television broadcasting. It is an object of the present invention to provide a receiver and a transmission device that can stand by.
  • the receiver of the present invention is a terrestrial digital television broadcast wave receiver including an AC signal and a TMCC signal, and the TMCC signal and the AC signal have a differential demodulation reference and a synchronization signal based on the same reference. And at least one of the TMCC signal and the AC signal has telegram information including a flag for identifying presence / absence of emergency bulletin, and extracts a TMCC carrier that carries the TMCC signal; AC extraction means for extracting an AC carrier for carrying a signal, diversity combining means for performing analog addition on the TMCC carrier and the AC carrier, and a differential demodulation reference and synchronization signal of an output signal by the diversity combining means Frame synchronization means for performing frame synchronization on the basis of the frame synchronization frame obtained by the frame synchronization means In accordance with the timing, the flag value monitoring means for monitoring the value of the flag to determine the presence or absence of emergency warning, and the flag information indicating that the flag is emergency warning is detected by the flag monitoring means. And decoding means for decoding
  • the broadcast wave is an ISDB-T terrestrial digital television broadcast wave, and includes four TMCC signals and eight AC signals
  • the diversity combining means includes the 4 Frame synchronization is performed using a synchronization signal obtained by analog addition of a reference signal and a synchronization signal for differential demodulation received from the eight TMCC signals and the eight AC signals.
  • the broadcast wave is an ISDB-T terrestrial digital television broadcast wave, and includes four TMCC signals and eight AC signals
  • the diversity combining means includes the 4 Means for synthesizing the differential demodulation reference and synchronization signals received from the TMCC signals to obtain a first output signal, and combining the differential demodulation reference and synchronization signals received from the eight AC signals; It has means for obtaining a second output signal, and means for performing frame synchronization by a synchronization signal obtained by analog addition of the first output signal and the second output signal.
  • the diversity combining means performs analog addition by maximum ratio combining.
  • the telegram information is preliminarily defined so that the emergency bulletin having the same content is transmitted by four TMCC signals, and the flag monitoring means receives the four TMCC signals.
  • the flag is monitored by analog addition.
  • the telegram information is preliminarily defined so that emergency bulletins having the same contents are transmitted by eight AC signals, and the flag monitoring means receives from the eight AC signals.
  • the flag is monitored by analog addition.
  • the flag monitoring means performs analog addition by maximum ratio synthesis.
  • the receiver includes a synchronization signal preliminary verification unit between the AC reception unit and the diversity combining unit, and the synchronization signal preliminary verification unit is included in the AC carrier.
  • the transmitter of the present invention is a digital terrestrial television broadcast transmitter including an AC signal and a TMCC signal, and the TMCC signal and the AC signal have a differential demodulation reference and a synchronization signal based on the same reference. And at least one of the TMCC signal and the AC signal has telegram information including a flag for identifying the presence or absence of emergency bulletin, and diversity combining that performs analog addition on the TMCC carrier and the AC carrier on the receiving side The message information is transmitted so as to be possible.
  • the transmission system of the present invention is a terrestrial digital television broadcast transmission system including an AC signal and a TMCC signal, and the TMCC signal and the AC signal have a differential demodulation reference and a synchronization signal based on the same reference. And at least one of the TMCC signal and the AC signal has telegram information including a flag for identifying the presence or absence of emergency bulletin, and diversity combining that performs analog addition on the TMCC carrier and the AC carrier on the receiving side
  • TMCC extracting means for extracting a TMCC carrier
  • AC extracting means for extracting an AC carrier carrying the AC signal
  • Diversity combining means for performing analog addition on the TMCC carrier and the AC carrier
  • frame synchronization means for performing frame synchronization based on a differential demodulation reference and a synchronization signal of an output signal by the diversity combining means
  • the frame According to the timing of the frame acquired by the synchronization means, the flag value is monitored to determine the presence or absence of emergency breaking news, and the flag monitoring means detects a flag value indicating that the flag is emergency breaking news.
  • a decrypting means for decrypting the message information.
  • the frame synchronization performance is improved and the emergency early warning activation flag is set so that the emergency early warning can be reliably transmitted to the receiver of the terrestrial digital television broadcast. It is possible to stand by.
  • emergency AC information is stored in the AC signal, and diversity combining (analog addition of received waves) is performed with the TMCC signal to improve the reception gain of the synchronization signal for frame synchronization.
  • FIG. 1 conceptually illustrates the AC signal of this embodiment.
  • the frame length is the same as that of the TMCC signal, is composed of 204 symbols of the OFDM signal, and 1 bit is transmitted for each symbol.
  • the “differential demodulation reference” is a value based on the same generator polynomial (x 11 + x 9 +1) as the value W k of the BPSK signal assigned to the SP signal of the carrier number k, similarly to the TMCC signal.
  • W k stored as the reference of differential demodulation described in the AC information carried by the eight AC carriers is 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, and 0, respectively.
  • the “synchronization signal” is a 16-bit synchronization signal, and the value thereof is “0011010111101110” (odd frame) and its inverse (even frame), which are different values in the odd and even frames.
  • the odd frame is “1,1, -1,1,1, ⁇ 1, ⁇ 1,1, ⁇ 1,1, ⁇ 1,1, ⁇ 1,1,1 "and even frames are" -1,1,1,1, -1, -1, -1,1,1,1,1,1,1, -1, -1, -1, 1 ”.
  • W k is 1, these are inverted.
  • the carrier numbers # 101, # 131, # 286 are described. And # 349 TMCC carriers and carrier numbers # 7, # 89, # 206, # 209, # 226, # 244, # 377 and # 407 and a total of 12 carriers
  • the “synchronization signal” having the same content is transmitted (transmission diversity).
  • “Activation flag signal” is 1-bit information for identifying the presence or absence of emergency bulletin. Here, it is transmitted following the “synchronization signal”.
  • the value of the “activation flag signal” is the value representing the bit of “0” when there is an emergency warning, and the phase of the last symbol of the “synchronization signal” is continued. The phase is inverted as a value representing the bit of.
  • the “activation flag signal” can be composed of 2 bits. In this case, “00” indicates “there is an emergency warning” and “11” indicates “there is no emergency warning”. Therefore, the activation flag signal functions as a flag (start / end flag) indicating the start / end of transmission of emergency early warning (for example, earthquake motion warning information).
  • “Emergency breaking news identification signal” is a signal indicating the type of emergency breaking news. Information is provided as to whether the emergency bulletin represents emergency earthquake bulletin (earthquake motion warning information) or emergency warning broadcast. For example, 3 bits are used, “000” is an emergency earthquake warning, “001” is an emergency warning broadcast, “010” is an emergency earthquake warning test signal, and “011” is an emergency warning broadcast test signal. As with the “activation flag signal”, each 3-bit value is transmitted as a DBPSK-modulated value.
  • the value of the “emergency warning identification signal” is read to identify the type of emergency warning, that is, what the emergency warning is.
  • Various identification signals include information signals accompanying emergency bulletins such as “breaking news ID” (12 bits), “information number” (4 bits), “message type” (2 bits), and signals such as broadcaster identification. Is applicable.
  • “Breaking News ID” is inserted as an identification number (ID number) of emergency breaking news.
  • ID number an identification number of emergency breaking news.
  • an earthquake early warning published by the Japan Meteorological Agency has an earthquake identification number that starts with “ND” and is created by arranging (year), month, day, hour, minute, and second. The lower 12 bits of this number are allocated and used. In other cases such as emergency alert broadcasting, an identification number is assigned in the same way.
  • This “Breaking News ID” makes it possible to distinguish between the breaking news and other breaking news, even if a follow-up or cancellation information occurs in the same emergency bulletin.
  • Information number is a number that is incremented by one each time a subsequent bulletin is released. It is given so that the receiver can recognize that it is a series of information and an emergency bulletin issued earlier. It is used repeatedly in the range of 0-15.
  • “Telegram type” is used to indicate whether normal transmission in which an emergency bulletin is issued or whether the previously issued emergency bulletin is canceled (cancellation). Store it so that it can be canceled if a false early warning is generated. Using 2 bits, for example, “00” indicates that it is an emergency warning broadcast or public emergency earthquake warning (earthquake motion warning), and “01” indicates that it is a cancel information. If there is no emergency bulletin, “11” can be transmitted to provide insurance against the determination of the “activation flag signal”.
  • an identification signal conforming to the ARIB standard STD-B14 can be used.
  • “broadcast area identification” (6 bits), “prefectural compound flag” (1 bit), and “area operator identification” (4 bits) are stored.
  • Each identification signal is similarly DBPSK modulated.
  • “Emergency early warning information” is a part that stores necessary information for information that should be transmitted separately from broadcast, such as emergency earthquake early warning.
  • a specific example is given in the case where the target of emergency warning is emergency earthquake warning and emergency warning broadcast. Information is stored only for emergency earthquake warning, and fixed bit (for example, all '1') for emergency warning broadcast. Is placed.
  • the information that should be transmitted separately from the broadcast is the minimum necessary information for the receiver when the earthquake early warning is issued, and it is transmitted accurately, quickly and reliably. Information to be done. That is, it is information that allows the receiver to recognize how much magnitude / seismic magnitude of the earthquake will occur in the area where the receiver is located.
  • the first method example directly conveys an area where strong shaking is expected.
  • a 2-bit national prefectural identification flag signal is transmitted, “01” for national broadcasting, “00” for prefectural broadcasting or wide-area broadcasting, and “11” when not in use. Shall be transmitted.
  • maximum predicted seismic intensity (4 bits) is stored if necessary.
  • the “maximum predicted seismic intensity” corresponds to seismic intensity 4 or higher of 4, 5 weak, 5 strong, 6 weak, 6 strong, or 7. “Strong” and “weak” are distinguished by 1 and 0 respectively. Therefore, “0100”, “0101”, “1101”, “0110”, “1110”, and “0111” can be distinguished. However, this maximum predicted seismic intensity is the maximum predicted seismic intensity that is expected to be observed in any region of Japan due to the earthquake if it is nationwide broadcast, not for each specific region, and if it is a wide area or prefectural area broadcast, It is the maximum predicted seismic intensity that is expected to be observed in the area. An emergency earthquake bulletin is issued when the maximum predicted seismic intensity predicted to be observed in any part of Japan is greater than 5 seismic intensity.
  • the second method example is an indirect method that transmits detailed earthquake information such as time of occurrence, epicenter latitude, longitude, depth, and magnitude, and calculates the predicted seismic intensity and predicted arrival time at the receiver that received the information. It is. More detailed alerts can be made for each region based on the recipient's wishes.
  • the predicted arrival time of predicted seismic intensity and strong ground motion can be calculated from the acquired location information (latitude and longitude, depth) of the earthquake source, the magnitude of the earthquake (magnitude), and the degree of ground amplification. .
  • the predicted seismic intensity is calculated as the measured seismic intensity I INSTR by the following formula.
  • I INSTR 2.68 + 1.72 log (PGV) ⁇ 0.21 (1)
  • PGV is the maximum speed [cm / s] of each point on the ground surface
  • the maximum speed PGV 600 on the reference base (hard base, S wave speed 600 m / s) calculated by the maximum speed attenuation formula is a value obtained by multiplying the site amplification degree ARV i at the point to be the target in the national land information.
  • PGV 1.31 PGV 600 ⁇ ARV i (2)
  • x is easily calculated from the position information of the epicenter and the position information of the receiver. can do.
  • ARV i is a value depending on the location, it can be selectively used based on the position information by being stored in advance in the receiver.
  • the measured seismic intensity I INSTR can be easily calculated in the receiver by acquiring the location information and magnitude of the epicenter which is unknown in the receiver from the transmission side.
  • the maximum predicted seismic intensity in the seismic intensity class is determined based on the relationship between the two shown in the following table.
  • the estimated arrival time (required arrival time) from the time of the occurrence of the earthquake at the location where the receiver is located is the travel time table shown by the Japan Meteorological Agency based on the epicenter distance ⁇ [km] and the focal depth D [km] (For example, JMA2001) can be used for calculation.
  • the epicenter distance ⁇ is a value that can be calculated from the location information (latitude and longitude) of the epicenter and the location information of the receiver.
  • the “emergency breaking information” includes the “earthquake occurrence time” (17 bits), “seismic latitude” (11 bits), “seismic longitude” (12 bits), “ The “depth of the epicenter” (10 bits) and the “magnitude” (7 bits) are stored.
  • Earthquake occurrence time is the time when an earthquake occurred, estimated after observation of P-waves, and transmitted to broadcast stations by public emergency earthquake alerts.
  • the time of “earthquake occurrence time” is displayed in a range of 24 hours, the hour display is 5 bits, the minutes and seconds are 6 bits, for example, 13:25:37 is “01101
  • ” is inserted only as a notation here, and is not inserted in actual transmission.
  • “Latitude of the epicenter” and “longitude of the epicenter” represent the position of the epicenter on the ground surface. For example, latitude and longitude expressed with 1/10 degree accuracy such as 36.3 degrees north latitude and 136.5 degrees east longitude. Longitude. These are expressed as a numerical value of 10 times excluding the decimal point, with north latitude and east longitude being positive values, south latitude and west longitude being negative values.
  • “seismic latitude” and “seismic longitude” are 363 and 1365, respectively, and 11 bits and 12 bits are assigned and expressed in binary numbers such as “00101101011” and “0101010101101”. Note that the negative value of south latitude or west longitude is a one's complement. For example, 36.3 degrees south latitude is expressed as “11010010100”.
  • the depth of the epicenter is the depth of the epicenter from the ground surface, and is expressed as a numerical value with the unit [km]. For example, in the case of 30 km, it is 30, and is represented by a 10-bit binary number “0000011110”.
  • Magnitude is a magnitude value indicating the magnitude of the earthquake, and is a numerical value with one decimal place, for example, 3.5. This is expressed as a 10-fold numerical value. That is, it is 35 and is a 7-bit binary number “0010011”.
  • page number (2 bits) is added to “emergency breaking information” and transmitted.
  • the “page number” is used for transmitting “emergency breaking information” by the above two methods over two frames and distinguishing information based on both methods when improving the convenience of the receiver.
  • Parity bit is a parity bit used for error correction. Parity bits that enable error correction are targeted for 105 bits from the 18th bit excluding 17 bits to the 122nd bit immediately before the “parity bit” in addition to the “differential demodulation standard” and “synchronization signal”. 82 bits are stored. For example, error correction coding is performed using the shortened code (187, 105) of the difference set cyclic code (273, 191) in the same manner as the ISCC-T TMCC signal. Since error correction of about 8 bits is possible, the reliability of information can be increased and more reliable transmission can be achieved.
  • “Reserve bits” are reserved bits for future expansion. Normally, “1” is stored. When “Emergency Early Warning Information” transmits the information of Method 1 to prefectures nationwide and transmits “maximum predicted seismic intensity” and “page number”, 10 bits remain in the “reserved bit”. In the method 2, it is 13 bits similarly.
  • the reserve bits are put together, but there are cases where it is easier to deal with changes in the middle of operation if they are added in units of necessary information.
  • “Reserve bit” is also DBPSK modulated.
  • message information including the emergency bulletin (the message information format shown in FIG. 1)
  • eight AC carriers in the partial reception segment of digital terrestrial television broadcasting are activated to identify synchronization signals and emergency bulletins.
  • the flag signal is continuously transmitted, and an emergency warning identification signal, various identification signals, emergency warning information, a reserve bit, and a parity bit of an error correction code are transmitted.
  • the receiver of Example 1 by this invention receives the format of the message
  • the receiver can be included in any device such as a mobile phone, a personal digital assistant (PDA), a wristwatch, a table clock, a personal computer, or a home appliance.
  • the information on the emergency bulletin is transmitted by the AC signal in the partial reception segment (segment number # 0) of the ISDB-T terrestrial digital television broadcast wave. It is going to be done.
  • Many mobile / mobile terminals such as mobile phones receive this partial reception segment (segment number # 0) and watch programs (one-segment service).
  • the receiver 1 of each embodiment of the present invention provided in a mobile phone or the like can receive an AC signal for transmitting information on emergency breaking news.
  • the emergency signal is received by receiving the AC signal in the partial reception segment. Can receive information.
  • FIG. 2 shows a block diagram of the receiver of the first embodiment.
  • the receiver according to the first embodiment includes an antenna 1, an AC reception / synchronization establishment unit 2, an AC information analysis unit 3, a synchronization holding / power control unit 4, a warning generation unit 5, a power supply 6, an AC reception / A first power switch 7 for switching power supply to the synchronization establishing unit 2 and a second power switch 8 for switching power supply to the AC information analyzing unit 3 are provided.
  • the AC reception / synchronization establishment unit 2 includes a frequency conversion unit 9, an AD conversion unit 10, an FFT 11, a TMCC extraction unit 26, an AC extraction unit 27, a diversity combining unit 27, and a frame synchronization detection unit 14. And an activation flag demodulator 13.
  • the AC information analysis unit 3 includes an AC demodulation unit 15, an error correction unit 16, an AC decoding unit 17, and an information processing unit 18.
  • the information processing unit 18 includes a position detection unit and a current time detection unit (not shown).
  • the synchronization holding / power control unit 4 includes a frame synchronization holding unit 19, a timing control unit 20, an activation flag monitoring unit 21, and a power supply control unit 22.
  • the frequency conversion unit 9 removes unnecessary frequency components from the received digital terrestrial broadcast wave signal input from the antenna 1 using a predetermined filter, selects a designated channel, and converts the frequency into an intermediate frequency signal. At the same time, it is amplified as appropriate and output. This channel selection can also be predetermined by the receiver.
  • the AD conversion unit 10 converts the intermediate frequency signal of the reception signal output from the frequency conversion unit 9 into digital, and sends out a digital baseband signal.
  • the FFT 11 performs an FFT (Fast Fourier Transform) operation on the effective symbol period of the OFDM symbol, and demodulates the digital baseband signal of the received signal into an OFDM stream.
  • the effective symbol period can be defined by performing symbol synchronization by guard interval correlation or the like, and performs an FFT operation at an FFT sample frequency according to a predetermined transmission mode.
  • the TMCC extraction unit 26 extracts only four TMCC carriers in the partial reception segment (segment number # 0) from the OFDM format stream of the received signal.
  • the four TMCC carriers extracted here are supplied to the diversity combining unit 27.
  • the AC extraction unit 12 extracts only 8 AC carriers in the partial reception segment (segment number # 0) from the OFDM stream of the received signal.
  • the four AC carriers extracted here are supplied to the diversity combining unit 27 and the activation flag demodulating unit 13.
  • the diversity combining unit 27 performs diversity combining (analog addition of received radio waves) on the four TMCC carriers and the eight AC carriers extracted by the TMCC extracting unit 26 and the AC extracting unit 12, toward the frame synchronization detecting unit 14. Output.
  • the diversity combining demodulates the DBPSK modulated wave by performing the delay detection in each carrier, simply and go amplitude synthesis, the values of the reference W k of the SP signals and the differential demodulation by another means (not shown) Or perform a maximum ratio synthesis based on.
  • the reception sensitivity of the “synchronization signal” transmitted by the TMCC carrier and the AC carrier can be increased. That is, the minimum received power that enables frame synchronization can be kept small.
  • the receiver according to the first embodiment of the present invention can synthesize 12 carriers by the diversity combining unit 27 and perform frame synchronization with high reception sensitivity.
  • the frame synchronization detection unit 14 detects a match between a TMCC carrier and an AC carrier that have been combined by the diversity combining unit 27 and a pattern, for example, a predetermined mode 3 that is stored and transmitted as a “synchronization signal”. When the two match, a frame synchronization signal (reset pulse) is generated at the head timing of the AC signal. Further, emergency breaking synchronization establishment information indicating whether or not emergency breaking frame synchronization is established is generated based on the frame synchronization signal.
  • the activation flag demodulator 13 uses the stream of the eight AC carriers of the received signal extracted by the AC extractor 12 as the final symbol (the 16th symbol of the synchronization signal of each frame, with the first symbol of the frame as the 0th symbol. , Corresponding to the 17th symbol from the beginning of the frame) and the activation flag signal (the 17th symbol, the 18th symbol from the beginning of the frame), the activation flag signal is demodulated by delay detection, etc., and transmitted activation Estimate the value of the flag signal.
  • the delay detection can be realized by, for example, multiplying the phase conjugate of the received signal of the 16th symbol by the received signal of the 17th symbol.
  • Diversity combining based on eight (8) AC carriers is performed by performing phase conjugate products between the received signals for the two symbols on the eight carriers.
  • TMCC carrier and AC carrier that is, processing such as delay detection, synthesis of four TMCC carriers, and synthesis of eight AC carriers are performed by diversity combining unit 27 and activation flag demodulating unit 13
  • the circuit scale can be reduced, for example, by performing synthesis in the TMCC extraction unit 26 and the AC extraction unit 12 and then inputting to the diversity synthesis unit 27 and the activation flag demodulation unit 13.
  • the diversity combining unit 27 combines the four combined signals of the TMCC carrier and the eight combined signals of the AC carrier.
  • the activation flag demodulating unit 13 extracts and outputs an activation flag signal by timing control from the frame synchronization holding unit 14 (not shown).
  • the synchronization holding / power control unit 4 includes a frame synchronization holding unit 19, a timing control unit 20, an activation flag monitoring unit 21, and a power supply control unit 22, which are always supplied with power from the power supply unit 6.
  • the frame synchronization holding unit 19 includes, for example, a clock generator and a counter, and is controlled based on the frame synchronization signal output from the frame synchronization detection unit 14.
  • the clock generated by the clock generator is counted by the counter, and the count value is A frame pulse is generated every time the predetermined value is reached, and the count value is reset according to a frame synchronization signal (reset pulse), and this frame pulse is supplied to the timing control unit 20.
  • the frame synchronization holding unit can generate a self-held frame pulse.
  • the timing control unit 20 determines whether to perform an inter-frame intermittent reception mode, an intra-frame intermittent reception mode, or these A combination intermittent reception mode is determined, and an on / off (0 or 1 value) control signal is transmitted at the timing of each intermittent reception mode.
  • the activation flag monitoring unit 21 acquires the value of the activation flag signal output from the activation flag demodulating unit 13, samples and holds the value, and outputs the value to the power supply control unit 22.
  • the timing at which the activation flag monitoring unit 21 detects the activation flag signal is also controlled based on the frame pulse output by the frame synchronization holding unit 19.
  • the power supply control unit 22 detects the AC reception / synchronization establishment unit 2.
  • the first power switch 7 is controlled so as to control the power supply.
  • the activation flag monitoring unit 21 outputs the activation flag signal “0” (that is, the state in which the emergency early warning has been issued)
  • the power supply to the AC reception / synchronization establishment unit 2 is continued.
  • the first power switch 7 is switched as described above, and the second power switch 8 is switched so as to start the power supply to the AC information analysis unit 3.
  • the timing control unit 22 determines that the activation flag signal value “0” indicating that there is an emergency warning is changed to the normal state “1”, the timing control unit 22
  • the power supply to the AC reception / synchronization establishment unit 2 is controlled by the first power switch 7 so that only the value of the activation flag signal is constantly monitored at the timing of the control signal from the AC information analysis unit 3
  • the second power switch 8 is switched so that the power supply to is interrupted.
  • the AC demodulation unit 15 When power is supplied to the AC information analysis unit 3, the AC demodulation unit 15, the error correction unit 16, and the AC decoding unit 17 are sequentially activated. In synchronism with the frame synchronization signal generated by the frame synchronization detection unit 14, the AC demodulation unit 15 first selects all eight locations in the partial reception segment (segment number # 0) extracted from the OFDM format stream of the reception signal. After the DBPSK modulated wave on the AC carrier is detected and diversity combined by the same operation as that of the activation flag demodulating unit 13, a level determination of 0 or 1 is performed to obtain an AC signal bit stream.
  • the error correction unit 16 corrects the error of the received AC signal bit stream based on the value of the parity bit using, for example, a difference set cyclic code system.
  • the AC decoding unit 17 decodes the content of each signal in a decoding format corresponding to the encoding method on the transmission side, that is, “activation flag signal”, “emergency early warning identification signal”, “various identification signals”, and “emergency early warning information”. Decrypt the contents of.
  • the power supply control unit 22 can also be controlled to supply power to the AC information analysis unit 3 in the intra-frame intermittent reception operation or the inter-frame intermittent reception operation so as to acquire only all the information of the emergency bulletin. .
  • the activation flag demodulator 13 and the AC demodulator 15 can be operated so as to send the result of majority decision between a plurality of frames.
  • various modes of detecting or correcting an AC information error and decoding can be considered, and will be collectively described as a “decoding unit”.
  • the information processing unit 18 receives the contents of each signal output from the AC decoding unit 17, confirms that the “start flag signal” certainly indicates “emergency breaking news”, and “emergency breaking news identification signal”. Classifies whether the emergency bulletin is an emergency earthquake bulletin or an emergency warning broadcast.
  • the information processing unit 18 makes the one-segment receiver receive all signals in the partial reception segment and fix them so that all the receivers of the digital terrestrial television broadcast function.
  • the receiver outputs a control signal for starting an operation of receiving signals of all segments.
  • the information processing unit 18 reads all information decoded by the AC decoding unit 17 and issues a necessary warning to the warning generating unit 5 based on the read information when the emergency early warning is an emergency earthquake early warning.
  • the control signal is output.
  • the information processing unit 18 reads, for example, “strong earthquake area with seismic intensity 4 or higher” from the decoded “emergency breaking information”, and the position information detected by the position detection unit matches the “strong earthquake area with seismic intensity 4 or higher”. Then, a control signal to that effect is output to the warning generation unit 5.
  • the information processing unit 18 reads, for example, “earthquake occurrence time”, “latitude of the epicenter”, “longitude of the epicenter”, “depth of the epicenter”, and “magnitude” from the decoded “emergency breaking information”, and the position With reference to the position information detected by the detector, the calculation based on the equation (1) is performed to calculate the predicted value of the measured seismic intensity. Further, with reference to the position information detected by the position detection unit and the current time information detected by the current time detection unit, the predicted arrival time of the main motion is calculated using a travel time table such as JMA2001, for example.
  • a travel time table such as JMA2001
  • the position detection unit detects position information indicating the regional position of the receiver.
  • a position detection part grasps
  • GPS Global Positioning System
  • the current time detection unit detects current time information indicating the current time of the receiver.
  • the current time detection unit is a time setting by input of a receiver, a standard radio wave (radio clock, JJY), GPS, or a TDT (TimeTiDate Table) included in a received signal of a received digital terrestrial broadcast wave or Current time information can be detected from TOT (Time Offset Table) or the like.
  • the current time detection unit can detect the current time based on a signal from the base station when the receiver is provided in a mobile phone.
  • the warning generation unit 5 displays characters on a display provided in the receiver, generates sound from a speaker provided in the receiver, issues a vibration warning by a vibrator provided in the receiver, or during normal operation. Perceptually generate warnings with different actions.
  • the receiver is provided in any device such as a mobile phone, a personal digital assistant (PDA), a wristwatch, a table clock, a personal computer, etc.
  • the sound is generated from a speaker using the function of these devices.
  • a vibration warning by a vibrator may be issued, or a warning may be generated perceptually by an operation different from that during normal operation.
  • the intra-frame intermittent reception mode and the inter-frame intermittent reception mode can be suitably used.
  • the inter-frame intermittent reception mode functions more suitably, and when the reliability of AC signal synchronization establishment is increased, the intra-frame intermittent reception mode functions more suitably. It is also possible to use the inter-frame intermittent reception mode and the intra-frame intermittent reception mode in combination. By using these intermittent reception modes, the receiver of the present invention can greatly reduce power consumption.
  • Inter-frame intermittent reception mode is determined when, for example, emergency early warning synchronization establishment information indicating that AC signal synchronization is not established is supplied.
  • the ON duration of the first power switch 7 or the second power switch 8 is at least one frame or more. For example, when only one frame is used, the power consumption of the receiver can be greatly reduced. Furthermore, for example, when two frames are used, the reliability of the received signal can be improved by using even parity. Alternatively, for example, when 3 frames are used, it is possible to improve the reliability of the received signal by making a majority decision.
  • the transmission mode of terrestrial digital television broadcasting is mode 3 and the guard interval ratio (GI ratio) is 1/8, one frame is 231.336 msec.
  • the on / off interval is set to a predetermined value (for example, 10 seconds).
  • the power supply time to the AC reception / synchronization establishing unit 2 when the synchronization of the AC signal is not established it is possible to prevent the AC signal from being lost, and further, to analyze the AC information.
  • the reliability of the received signal in the unit 3 can be improved. Further, standby power consumption can be reduced by increasing the on / off interval.
  • the intra-frame intermittent reception mode is determined, for example, when emergency early warning synchronization establishment information indicating that AC signal synchronization is established is supplied.
  • the power is turned on from the last symbol of the previous frame, and the power is turned off when reception of a required bit, for example, a start flag signal is completed.
  • the standby power consumption can be reduced by setting the power supply time to the AC reception / synchronization establishing unit 3 at the time of establishing the synchronization of the AC signal to 18 symbols or 3 symbols.
  • the power is turned on earlier by the corresponding time.
  • the FFT 11 and the start flag demodulating unit 13 when it is necessary to hold in a memory for a certain symbol, the power is turned on and the power is cut off between the frequency converting unit 9 and the AD converting unit 10 and subsequent processing units. By shifting the timing, it is possible to save the operation of the preceding processing unit with high power consumption.
  • the receiver can be transmitted in a short time of about 1 to 2 seconds. While saving power consumption, it can be received with higher sensitivity, and prompt emergency bulletin transmission is possible.
  • the receiver according to the second embodiment of the present invention is a case corresponding to the combined use with the case where the AC carrier is used for a purpose different from the transmission of the emergency bulletin.
  • the AC carrier is “a transmission path of additional information related to the transmission control of the modulated wave” and has been used for the purpose of broadcasting stations so far, and a general receiver has not seen it. It was a mechanism.
  • This transmission is allowed on the other hand, it will be necessary to distinguish it from the transmission of emergency bulletin.
  • This case is a case of a receiver in which it can be defined that the “synchronization signal” is not transmitted in the conventional transmission, and that the emergency early warning is transmitted when the “synchronization signal” is included.
  • the synchronization signal and the emergency early warning are sent to, for example, eight AC carriers in the partial reception segment of digital terrestrial television broadcasting.
  • the activation flag signal for identification is continuously transmitted, and the emergency early warning identification signal, various identification signals, emergency early warning information, the reserve bit, and the parity bit of the error correction code are transmitted.
  • a signal different from the telegram information format including the emergency bulletin is transmitted or not transmitted depending on the circumstances of the broadcasting station.
  • the receiver according to the second embodiment of the present invention basically receives a message information format (the message information format shown in FIG. 1) similar to that of the first embodiment of the present invention.
  • the receiver can be included in any device such as a mobile phone, a personal digital assistant (PDA), a wristwatch, a table clock, a personal computer, or a home appliance.
  • PDA personal digital assistant
  • FIG. 3 shows a block diagram of the receiver of the second embodiment.
  • the receiver according to the second embodiment includes an antenna 1, an AC reception / synchronization establishment unit 2, an AC information analysis unit 3, a synchronization holding / power control unit 4, a warning generation unit 5, a power source 6, an AC reception /
  • the first power switch 7 for switching the power supply to the synchronization establishing unit 2 and the second power switch 8 for switching the power supply to the AC information analyzing unit 3 are provided.
  • the configuration is the same as that of the receiver of Example 1.
  • FIG. 3 is different from FIG. 3 in that the AC reception / synchronization establishment unit 2 is provided with a synchronization signal pre-verification unit 28 subsequent to the AC extraction unit 12.
  • the synchronization signal pre-verification unit 28 can detect coincidence between the synthesized signal of the eight AC carriers extracted and output by the AC extraction unit 12 and the pattern of the “synchronization signal”, and can detect a frame pulse based on the “synchronization signal”. Check whether or not.
  • the composite signal of the AC carrier is output to the diversity combining unit 27 and the activation flag demodulating unit 13.
  • a control signal other than “emergency early warning” is transmitted to the diversity combining unit 27 and the activation flag demodulating unit 13 to prevent transmission of the combined signal of the AC carrier.
  • the activation flag demodulator 13 and the activation flag monitoring unit 21 can detect the activation flag signal only when the “synchronization signal” is included in the AC carrier, so that the terrestrial digital television broadcast in which the emergency bulletin is not transmitted from the transmission side.
  • the AC carrier information is not received as in the conventional receiver.
  • the activation flag signal can be monitored immediately, so that the telegram information of the emergency bulletin is received at a necessary timing and presented to the receiver by the warning generation unit 5 Can do.
  • the receiver according to the present invention can be provided in, for example, a mobile phone.
  • the function of the receiver according to the present invention can be integrated into the decoding function.
  • the mobile phone when the mobile phone is in the standby mode, it can be operated in the same manner as in the above-described embodiment.
  • the flag value in the telegram information is set.
  • the emergency early warning may be decoded without performing power supply control, the seismic intensity and arrival time prediction information for the area where the mobile phone is located may be calculated, and a warning may be issued. Accordingly, the invention should not be construed as limited by the above-described embodiments, but only by the claims.
  • the receiver and the transmission apparatus according to the present invention can improve the frame synchronization performance and transmit the emergency early warning even in an environment where the reception electric field strength is low, and thus is useful for the transmission system using a predetermined transmission control signal.

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Abstract

　緊急速報の起動信号を低消費電力で待ち受け、緊急速報を受信する受信機、及び緊急速報を伝送する送信装置を提供する。 　本発明の受信機は、ＴＭＣＣ信号を搬送するＴＭＣＣキャリアを抽出するＴＭＣＣ抽出部２６と、ＡＣ信号を搬送するＡＣキャリアを抽出するＡＣ抽出部１２と、ＴＭＣＣキャリアと前記ＡＣキャリアに対してアナログ加算を行うダイバーシティ合成部２７と、ダイバーシティ合成部２７による出力信号の差動復調の基準及び同期信号に基づいてフレーム同期を行うフレーム同期検出部１４と、フレーム同期検出部１４が取得したフレームのタイミングに従い、フラグの値を監視して、緊急速報の有無を判別する起動フラグ監視部２１と、起動フラグ監視部２１によってフラグが緊急速報である旨を表すフラグ値を検出した場合に、電文情報を復号するＡＣ情報解析部３とを備える。

Description

地上デジタルテレビジョン放送における緊急速報の受信機及び送信装置
　本発明は、地上デジタルテレビジョン放送において緊急速報を送受信する技術に関し、特に、緊急速報の起動信号を低消費電力で待ち受け、緊急速報が発せられると、迅速に、前記速報を受信する受信機、及び、受信機のユーザに確実に伝達するための送信装置に関する。
　気象庁は、平成１９年１０月１日から緊急地震速報（例えば、非特許文献１参照）の一般への提供を開始した。これに伴い、テレビジョン並びにラジオの各放送局も前記速報が発表される際には、チャイム音とともにテレビジョン画面に表示または音声で伝えるなどの放送を実施している。尚、緊急地震速報のラジオ放送の一部は、平成２０年４月１日から開始している。
　地上デジタルテレビジョン放送、特に部分受信のいわゆるワンセグサービス（以下、単にワンセグと称する）の場合は、無線周波数（ＲＦ）信号の復調、誤り訂正、映像等のコーデックなどの信号処理に要する遅延のため、緊急地震速報がテレビジョン画面に表示されるまでに何秒かの遅延が発生する。また、受信機の電源が入っていなければ、緊急地震速報を受信することもできない。
　緊急警報放送の場合に、待機消費電力を抑えて動作し、受信機の電源が入っていない受信機を起動して受信機に知らせるしくみが知られている。例えば、ＩＳＤＢ－Ｔ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｓｅｒｖｉｃｅｓ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ－Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ、ＡＲＩＢ規格ＳＴＤ‐Ｂ３１）方式の地上デジタルテレビジョン受信機は、受信機の電源が入っていない場合に、ＴＭＣＣ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ａｎｄ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ　Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ：伝送制御）キャリアに格納される緊急警報放送用起動フラグを検出する伝送制御信号受信回路を備えることにより、緊急警報放送用起動フラグが１（緊急警報放送あり）のとき、受信機の電源を投入し、受信機に緊急警報放送の視聴を促すことができる（例えば、特許文献１参照）。
　このとき、該受信機において、伝送制御信号受信回路は、ＴＭＣＣ信号のフレーム同期信号に基づく同期保持回路を備え、前記同期保持回路によるカウント値の示すタイミングで、フレーム内及びフレーム単位（フレーム外）の間欠動作を行い、消費電力を節約できる。フレーム内の電源投入タイミングは、例えば、同期信号から緊急警報放送用起動フラグまでの約３０ｍｓｅｃである。
　また、伝送制御信号受信回路の回路構成を簡略化することにより、より低消費電力化を図った受信機も知られている（例えば、特許文献２参照）。該受信機において、さらに、ダイバーシティ合成を部分受信セグメント内の４本全てのＴＭＣＣ信号に適用している。
　また、緊急地震速報を含む災害、防災情報等の地上デジタルテレビジョン放送における伝送のため、ＴＭＣＣ信号による起動フラグの受信に加え、ＡＣ（Ａｕｘｉｌｉａｒｙ　Ｃｈａｎｎｅｌ）キャリアを利用する技術も知られている（例えば、特許文献３参照）。該技術において、ＴＭＣＣキャリアの緊急警報放送用起動フラグと、例えば部分受信セグメント内の特定のＡＣキャリアに置かれた信号種別ビットとの組合せにより、緊急放送の種別及び開始または終了を提示する。その他ＡＲＩＢ規格ＳＴＤ‐Ｂ１０の緊急情報記述子及び緊急放送の映像・音声を、ＡＣキャリアを用いて伝送する。この緊急情報記述子は、信号種別ビットを含み部分受信セグメントのＡＣ信号に、前記映像・音声は他のセグメントのＡＣ信号に格納して伝送される。
　さらに、受信機の電源が入っていない場合、あるいは他のチャンネルを受信している場合に備え、電源投入あるいはチャンネル切り替えを促すことが開示されており、この制御のため部分受信セグメント内のＴＭＣＣ信号及びＡＣ信号を受信し、電源投入後あるいはチャンネル切り替え後に、その他の災害・防災情報並びに映像・音声の再生を行う技術が提示されている（例えば、特許文献３参照）。
特開２００６－３１９７７１号公報 特開２００７－１０４２２１号公報 特開２００７－２４３９３６号公報
"緊急地震速報の概要や処理手法に関する技術的参考資料"、気象庁地震火山部、[平成２０年１月３１日検索]、インターネット〈URL:http://www.seisvol.kishou.go.jp/eq/EEW/kaisetsu/Whats_EEW/reference.pdf〉
　前述の技術はいずれも、地上デジタルテレビジョン放送の受信機に関し、前記放送を視聴していない受信者の受信機を迅速に立ち上げることを目的とする点で同一の技術である。
　しかしながら、緊急地震速報などの緊急速報は、受信者が番組を視聴していない環境、つまり、鞄やポケットなどに収納された状態や、受信状態が不明な場所で、起動フラグ信号を待ち受けるなど、地上デジタルテレビジョン放送波の受信状況が悪い場所でも、受信できることが求められる。
　起動フラグ信号の監視には、フレーム同期などの同期が確立していることが不可欠となるが、例えば現在運用されている緊急警報放送で言えば、フレーム同期のための同期信号も、起動フラグ信号も、同じＴＭＣＣ信号に格納されている。
　つまり、同じ時間でサンプリングすれば、同程度の受信性能となる。
　このため、受信環境が悪くなれば、より多くのフレームにわたって同期信号を観測し、その値を積分することにより感度を向上してフレーム同期を行うことになる。よって、フレーム同期の確立のため、一定の時間が必要となる。
　ＴＭＣＣ信号やＡＣ信号を用いた緊急速報の伝送を目的とした場合、フレーム同期信号の送信方法や受信方法には、改善の余地がある。
　本発明の目的は、地上デジタルテレビジョン放送の受信者へ確実に緊急速報を伝えることができるように、受信電界強度が低い環境においても、フレーム同期性能を向上して該緊急速報の起動フラグを待ち受けすることを可能とする、受信機及び送信装置を提供することにある。
　本発明の受信機は、ＡＣ信号とＴＭＣＣ信号とを含む地上デジタルテレビジョン放送波の受信機であって、ＴＭＣＣ信号及びＡＣ信号は、同一の基準に基づく差動復調の基準及び同期信号を有し、前記ＴＭＣＣ信号及び前記ＡＣ信号のうちの少なくとも一方は、緊急速報の有無を識別するフラグを含む電文情報を有し、前記ＴＭＣＣ信号を搬送するＴＭＣＣキャリアを抽出するＴＭＣＣ抽出手段と、前記ＡＣ信号を搬送するＡＣキャリアを抽出するＡＣ抽出手段と、前記ＴＭＣＣキャリアと前記ＡＣキャリアに対してアナログ加算を行うダイバーシティ合成手段と、前記ダイバーシティ合成手段による出力信号の差動復調の基準及び同期信号に基づいてフレーム同期を行うフレーム同期手段と、前記フレーム同期手段が取得したフレームのタイミングに従い、前記フラグの値を監視して、緊急速報の有無を判別するフラグ監視手段と、前記フラグ監視手段によって前記フラグが緊急速報である旨を表すフラグ値を検出した場合に、前記電文情報を復号する復号手段とを備えることを特徴とする。なお、緊急速報は、緊急地震速報及び緊急警報放送を含み、緊急地震速報は、地震動警報とも称される。
　また、本発明の受信機において、前記放送波はＩＳＤＢ－Ｔ方式の地上デジタルテレビジョン放送波であり、４本のＴＭＣＣ信号と８本のＡＣ信号とを含み、前記ダイバーシティ合成手段は、該４本のＴＭＣＣ信号及び該８本のＡＣ信号から受信した差動復調の基準及び同期信号をアナログ加算した同期信号によりフレーム同期を行うことを特徴とする。
　また、本発明の受信機において、前記放送波はＩＳＤＢ－Ｔ方式の地上デジタルテレビジョン放送波であり、４本のＴＭＣＣ信号と８本のＡＣ信号とを含み、前記ダイバーシティ合成手段は、該４本のＴＭＣＣ信号から受信した差動復調の基準及び同期信号を合成して第１の出力信号を得る手段と、該８本のＡＣ信号から受信した差動復調の基準及び同期信号を合成して第２の出力信号を得る手段と、前記第１の出力信号と前記第２の出力信号をアナログ加算した同期信号によりフレーム同期を行う手段とを有することを特徴とする。
　また、本発明の受信機において、前記ダイバーシティ合成手段は、最大比合成によってアナログ加算を行うことを特徴とする。
　また、本発明の受信機において、前記電文情報は、同一内容の緊急速報が４本のＴＭＣＣ信号にて伝送されるように予め規定され、前記フラグ監視手段は、該４本のＴＭＣＣ信号から受信した前記フラグをアナログ加算して監視することを特徴とする。
　また、本発明の受信機において、前記電文情報は、同一内容の緊急速報が８本のＡＣ信号にて伝送されるように予め規定され、前記フラグ監視手段は、該８本のＡＣ信号から受信した前記フラグをアナログ加算して監視することを特徴とする。
　また、本発明の受信機において、前記フラグ監視手段は、最大比合成によってアナログ加算を行うことを特徴とする。
　また、本発明の受信機において、前記受信機は、前記ＡＣ受信手段と前記ダイバーシティ合成手段との間に、同期信号事前検証手段を備え、前記同期信号事前検証手段は、前記ＡＣキャリアの中から同期信号に基づくフレームパルスの存在を検証する手段と、該同期信号が検出された場合は、前記ＡＣキャリアを前記ダイバーシティ合成手段及び前記フラグ監視手段へ受渡す手段と、該同期信号が検出されない場合は、前記ＡＣキャリアの送出を防止する手段とを有することを特徴とする。
　更に、本発明の送信装置は、ＡＣ信号とＴＭＣＣ信号とを含む地上デジタルテレビジョン放送の送信装置であって、ＴＭＣＣ信号及びＡＣ信号は、同一の基準に基づく差動復調の基準及び同期信号を有し、前記ＴＭＣＣ信号及び前記ＡＣ信号のうちの少なくとも一方は、緊急速報の有無を識別するフラグを含む電文情報を有し、受信側でＴＭＣＣキャリアとＡＣキャリアに対してアナログ加算を行うダイバーシティ合成を可能とするように、前記電文情報を送信することを特徴とする。
　従って、本発明の伝送システムは、ＡＣ信号とＴＭＣＣ信号とを含む地上デジタルテレビジョン放送の伝送システムであって、ＴＭＣＣ信号及びＡＣ信号は、同一の基準に基づく差動復調の基準及び同期信号を有し、前記ＴＭＣＣ信号及び前記ＡＣ信号のうちの少なくとも一方は、緊急速報の有無を識別するフラグを含む電文情報を有し、受信側でＴＭＣＣキャリアとＡＣキャリアに対してアナログ加算を行うダイバーシティ合成を可能とするように、前記電文情報を送信する送信装置と、前記ＡＣ信号とＴＭＣＣ信号とを含む地上デジタルテレビジョン放送波の受信機とを備え、前記受信機は、前記ＴＭＣＣ信号を搬送するＴＭＣＣキャリアを抽出するＴＭＣＣ抽出手段と、前記ＡＣ信号を搬送するＡＣキャリアを抽出するＡＣ抽出手段と、前記ＴＭＣＣキャリアと前記ＡＣキャリアに対してアナログ加算を行うダイバーシティ合成手段と、前記ダイバーシティ合成手段による出力信号の差動復調の基準及び同期信号に基づいてフレーム同期を行うフレーム同期手段と、前記フレーム同期手段が取得したフレームのタイミングに従い、前記フラグの値を監視して、緊急速報の有無を判別するフラグ監視手段と、前記フラグ監視手段によって前記フラグが緊急速報である旨を表すフラグ値を検出した場合に、前記電文情報を復号する復号手段とを備える。
　本発明によれば、地上デジタルテレビジョン放送の受信者へ確実に緊急速報を伝えることができるように、受信電界強度が低い環境においても、フレーム同期性能を向上して該緊急速報の起動フラグを待ち受けすることを可能とする。
本発明による実施例１の伝送システムにおける電文情報のフォーマットとフレーム内間欠受信モードにおける受信機の電源制御の動作事例を示す図である。 本発明による実施例１の伝送システムにおける受信機のブロック図である。 本発明による実施例２の伝送システムにおける受信機のブロック図である。 地上デジタルテレビジョン放送波におけるＡＣ信号とＴＭＣＣ信号の説明図である。
　まず、本発明による実施例１の伝送システムにおける電文情報フォーマットを図１と図４を使って説明する。
　ＩＳＤＢ－Ｔ方式の地上デジタルテレビジョン放送（モード３）は、それぞれ２０４個のシンボルで構成されたキャリアを４３２個備えたＯＦＤＭ方式の伝送方法が用いられる。この方式によれば、図４に示されるように、８個のＡＣ信号と４個のＴＭＣＣ信号を有することが規定されている。ＴＭＣＣ信号は伝送パラメータなどの情報を格納することが規定されている。一方、ＡＣ信号は付加情報のための信号とされ、フリーフォーマットである。ＩＳＤＢ－Ｔ方式の地上デジタルテレビジョン放送に係る送信装置のハードウェア構成は既知であり、図示しない。しかしながら、伝送制御情報（ＴＭＣＣ又はＡＣ）を用いて電文情報を伝送する送信装置、及びこの電文情報を受信して特有の動作を行う受信機、並びにこれらの送信装置及び受信機から構成される伝送システムは、以下に説明するように、特有の機能を発揮する。
　本実施例では、このＡＣ信号に緊急速報の情報を格納すると共に、ＴＭＣＣ信号とダイバーシティ合成（受信波のアナログ加算）を行い、フレーム同期のための同期信号の受信利得を向上させる。
　図１は本実施例のＡＣ信号を概念的に図示したものである。フレーム長は、ＴＭＣＣ信号と同一であり、ＯＦＤＭ信号の２０４シンボルで構成され、シンボル毎に１ビットが送信される。
　「差動復調の基準」は、ＴＭＣＣ信号と同様に、キャリア番号ｋのＳＰ信号に割り当てられるＢＰＳＫ信号の値Ｗｋと同じ生成多項式（ｘ１１＋ｘ９＋１）に基づく値であり、例えば、ＩＳＤＢ－Ｔ方式の地上デジタルテレビジョン放送波の部分受信セグメント（セグメント番号＃０）におけるＡＣキャリア（モード３の同期変調部）の場合、キャリア番号＃７，＃８９，＃２０６，＃２０９，＃２２６，＃２４４，＃３７７及び＃４０７の８箇所に対し割り当てられる値である。この８箇所のＡＣキャリアが運ぶＡＣ情報に記述の差動復調の基準として格納されるＷｋは、各々０，０，０，０，０，１，１及び０である。
　「同期信号」は、１６ビットの同期信号であり、その値は「００１１０１０１１１１０１１１０」（奇数フレーム）及びその反転（偶数フレーム）という、奇数フレームと偶数フレームで異なる値をとる。そのＤＢＰＳＫ変調波は、Ｗｋが０の場合、奇数フレームが「１，１，－１，１，１，－１，－１，１，－１，１，－１，－１，１，－１，１，１」であり、偶数フレームが「－１，１，１，１，－１，－１，１，１，１，１，１，－１，－１，－１，－１，１」である。そして、Ｗｋが１の場合、これらの反転となる。
　よって、キャリア番号ｋにより異なるＷｋの値に依存して、ＴＭＣＣキャリアに加え、ＡＣキャリアにおいても、同じフォーマットの「差動復調の基準」並びに「同期信号」が送信される。
　つまり、前述と同様にＩＳＤＢ－Ｔ方式の地上デジタルテレビジョン放送波のモード３の同期変調部の部分受信セグメント（セグメント番号＃０）を用いて記述すると、キャリア番号＃１０１，＃１３１，＃２８６及び＃３４９の４箇所にあるＴＭＣＣキャリアと、キャリア番号＃７，＃８９，＃２０６，＃２０９，＃２２６，＃２４４，＃３７７及び＃４０７の８箇所にあるＡＣキャリアの合計１２本のキャリアにより、同じ内容の「同期信号」が送信されることになる（送信ダイバーシティ）。
　この１２本のＴＭＣＣ信号及びＡＣ信号をすべて受信し、ＤＢＰＳＫ波を復調して合成するか、ＳＰ（Ｓｃａｔｔｅｒｅｄ Ｐｉｌｏｔ）信号とＷｋの値に基づく最大比合成を行えば、４本のＴＭＣＣ信号のみで行うフレーム同期に比し、４．７ｄＢ（対ガウス雑音）の感度改善が期待できる。
　「起動フラグ信号」は、緊急速報の有無を識別する１ビットの情報である。ここでは、「同期信号」につづいて伝送される。「起動フラグ信号」の値は、緊急速報がある場合には、‘０’のビットを表す値として「同期信号」の最後のシンボルの位相を継続し、緊急速報ない場合には、‘１’のビットを表す値としてその位相を反転する。ただし、「起動フラグ信号」は、２ビットで構成することもでき、この場合、‘００’が「緊急速報あり」を示し、‘１１’が「緊急速報なし」を示す。従って、起動フラグ信号は、緊急速報（例えば、地震動警報情報）の伝送の開始／終了を示すフラグ（開始／終了フラグ）として機能する。
　８本のＡＣキャリアで伝送する場合、「起動フラグ信号」も各キャリアに同じ情報を載せて伝送すると、「同期信号」の場合と同様に、ダイバーシティ合成（受信波のアナログ加算）が可能である。
　なお、ここでの説明は、本発明の理解を容易とするために、ＩＳＤＢ－Ｔ方式の地上デジタルテレビジョン放送におけるモード３の部分受信セグメント（セグメント番号＃０）内のＡＣキャリアが運ぶＡＣ情報の全てを用いる場合について行うが、他のモードにおいても適用可能であることに留意する。
　「緊急速報識別信号」は、緊急速報の種別を示す信号である。緊急速報が緊急地震速報（地震動警報情報）を表すのか、緊急警報放送を表すのかといった情報を提供する。例えば、３ビットとし、「０００」を緊急地震速報、「００１」を緊急警報放送、「０１０」を緊急地震速報のテスト信号、「０１１」を緊急警報放送のテスト信号とする。なお、「起動フラグ信号」と同様に、各３ビットの値はＤＢＰＳＫ変調された値として伝送される。
　「起動フラグ信号」が‘０’の値（緊急速報あり）を示した時に、「緊急速報識別信号」の値を読み、緊急速報の種別、つまり、緊急速報が何であるのかを識別する。
　「各種識別信号」は、「速報ＩＤ」（１２ビット）や「情報番号」（４ビット）、「電文種別」（２ビット）といった緊急速報に付随する情報信号や、放送事業者識別などの信号が該当する。
　「速報ＩＤ」は、緊急速報の識別番号（ＩＤ番号）として挿入する。例えば、気象庁が発表する緊急地震速報には、“ＮＤ”で始まり、（西暦）年、月、日、時、分、秒を並べて作成される地震識別番号が付されている。この番号の下位１２ビットを割り当てて利用する。緊急警報放送など他の場合にも、同様な考えで識別番号を割り当てる。
　この「速報ＩＤ」により、同一の緊急速報に、続報やキャンセル報が発生しても、当該速報と他の速報を区別することができるようになる。
　「情報番号」は、続報が出た場合に、その速報が発表される度に１ずつ加算される番号である。先に出た緊急速報と一連の情報である旨を受信機が認識するために付与される。０～１５の範囲で繰り返して用いる。
　「電文種別」は、緊急速報が発報される通常の伝送か、先に出された緊急速報が取り消し（キャンセル報）となるかを示すために用いる。緊急速報の誤報が発生した場合に取り消しが可能なように格納する。２ビットを用いて、例えば「００」ならば、緊急警報放送あるいは一般向け緊急地震速報（地震動警報）である旨を示し、「０１」であればキャンセル報であることを示す。緊急速報のない場合には「１１」を送信し、「起動フラグ信号」の判定に対する保険とすることもできる。
　放送事業者識別は、ＡＲＩＢ規格ＳＴＤ－Ｂ１４に準拠した識別信号が利用できる。この場合には、「放送地域識別」（６ビット）、「県複フラグ」（１ビット）、「地域事業者識別」（４ビット）が格納される。
　「各識別信号」も同様に、ＤＢＰＳＫ変調される。
　「緊急速報情報」は、例えば、緊急地震速報のように放送とは別に伝達すべき情報があるものについて必要な情報を格納する部分である。
　緊急速報の対象が緊急地震速報と緊急警報放送である場合を事例に具体例を示すと、緊急地震速報のときにのみ情報が格納され、緊急警報放送のときには固定ビット（例えばすべて‘１’）が置かれる。
　緊急地震速報の情報のうち、放送とは別に伝達すべき情報としては、緊急地震速報が発せられたときに、受信者にとり最小限必要な情報であり、的確に、且つ、迅速、確実に伝送されるべき情報である。すなわち、受信者がいる地域において、どれぐらいの規模／震度の地震がどれぐらいの時間の後に起こるか、を受信者に認知させることができる情報である。
　具体的には、２つの方法事例を示す。
　一般向けの緊急地震速報は、強い揺れ（震度５弱以上）が推定される場合に、その規模及び震度４以上が推定される地域に関する情報を発信することが所望される。
　１つ目の方法事例は、強い揺れが予想される地域を直接的に伝えるものである。
　つまり、全国放送であれば「震度４以上の強震地域（都道府県単位）」（５６ビット）であり、県域或いは広域の放送であれば「震度４以上の強震地域（地域単位）」（３８ビット）を格納する。一般向け緊急地震速報で用いる“強い揺れが推定される地域”であり、この各地域に１ビットを割り当て、対象となるか否かを０又は１で示す。「震度４以上の強震地域（都道府県単位）」の地域は、都道府県を単位とし、北海道を４分割するなど全国で現在５６地域である。「震度４以上の強震地域（地域単位）」は、気象庁が地域コードを割り当てている最小の地域単位である。広域放送のエリアに分割した場合、最大は北海道で３８地域である。
　例えば、東京、神奈川、伊豆諸島が震度４以上を予測された場合、この３つの地域に割り当てるビットを０とし、その他は１とする。よって、送信側では、この値に基づくデータが送信され、受信側ではこの値をもとに「緊急地震速報（気象庁）：地震発生。次の地域で強い揺れに警戒： 東京都、神奈川県、伊豆諸島」というメッセージを提示する。
　なお、全国放送と県域或いは広域の放送を区別するため、全国県域識別フラグ信号を２ビット伝送し、全国放送時には「０１」、県域放送或いは広域放送時には「００」、不使用時には「１１」を伝送するものとする。
　この他、必要により、「最大予測震度」（４ビット）が格納される。
　「最大予測震度」は、震度４以上の４、５弱、５強、６弱、６強、７が相当する。「強」、「弱」を各々１、０と数値で区別する。よって、「０１００」、「０１０１」、「１１０１」、「０１１０」、「１１１０」、「０１１１」で区別して表記できる。ただし、この最大予測震度は、特定の地域ごとではなく、全国放送ならば、当該地震による日本全国のいずれかの地域で観測が予測される最大予測震度であり、広域或いは県域放送であれば、当該地域内で観測が予測される最大予測震度である。日本全国のいずれかの地域で観測が予測される最大予測震度の値が震度５弱以上のとき、緊急地震速報が出される。
　２つめの方法事例は、発生時刻、震源の緯度、経度、深さ、マグニチュードなど地震の詳細情報を伝送し、情報を受信した受信機において予測震度や予測到達時間などを計算する間接的な手法である。受信者の希望に基づく地域ごとのより詳細な警告が可能となる。
　非特許文献１によると、取得した地震源の位置情報（緯度経度、深さ）と地震の規模（マグニチュード）並びに地盤増幅度から、予測震度及び強震動（主要動）の予測到達時刻を算出できる。
　まず、予測震度は、計測震度IINSTRとして次式の計算式により算出される。
　　　IINSTR＝2.68＋1.72 log(PGV)±0.21　　　　　　　　　  ・・・(１)
　ここで、PGVは地表面での各地点の最大速度［ｃｍ／ｓ］であり、最大速度減衰式で計算される基準基盤（硬質基盤、Ｓ波速度６００ｍ／ｓ）での最大速度PGV600と国土数値情報にある各対象となる地点での地盤増幅度ARViとの乗算で求められる値である。
　　　PGV＝1.31 PGV600×ARVi　　　　　　　　　　　　　　　 ・・・(２)
　なお、最大速度減衰式は、（３）式で表され、PGV600［ｃｍ／ｓ］の算出に必要となる情報は、マグニチュードM、震源の深さD［ｋｍ］と断層最短距離x［ｋｍ］のみである。
　　　log(PGV600)＝0.58 (M－0.171)＋0.0038 D－1.29
　　　　　　　　　－log(x＋0.028×100.50(M－0.171))－0.002x　　・・・(３)
　受信機がその位置情報を取得する位置検出部（後述する）を有し、現在受信機が存在する地点が分かっているとすると、震源の位置情報と受信機の位置情報によりxを容易に算出することができる。
　また、ARViは地点に依存する値であるので、予め受信機に記憶されていることで、位置情報に基づき選択利用することができる。
　よって、計測震度IINSTRは、受信機において未知数である震源の位置情報とマグニチュードを送信側から取得することにより、当該受信機において容易に算出できる。
　尚、計測震度IINSTRは小数点を含む数値として計算されるので、震度階級における最大予測震度は、その値をもとに次表に示す両者の関係に基づいて判定される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　一方、受信機のいる地点への地震の発生時刻からの予測到達時刻（到達所要時刻）は、震央距離Δ［ｋｍ］と震源の深さD［ｋｍ］をもとに気象庁が示す走時表（例えばＪＭＡ２００１）を用いて算出することができる。震央距離Δは震源の位置情報（緯度経度）と当該受信機の位置情報から算出することができる値である。
　よって、この場合「緊急速報情報」には、上記の計算に必要となる「地震発生時刻」（１７ビット）、「震源の緯度」（１１ビット）、「震源の経度」（１２ビット）、「震源の深さ」（１０ビット）、並びに「マグニチュード」（７ビット）が格納される。
　「地震発生時刻」は、Ｐ波の観測後推定され、一般向けの緊急地震速報により放送局向けに伝えられた、地震が発生した時刻である。
　「地震発生時刻」の時刻は２４時間の範囲での表示とし、時の表示は５ビット、分及び秒の表示は６ビットの数値として、例えば、１３時２５分３７秒は「０１１０１｜０１１００１｜１００１０１」（合計１７ビット）と、各々時、分、秒の単位で２進数表示する。尚、「｜」は時、分、秒の区別を見やすくするために、ここでの表記のみとして挿入しており、実際の伝送には挿入されない。
　「震源の緯度」及び「震源の経度」は、震源の地表面上の位置を表し、例えば、北緯３６．３度、東経１３６．５度といったように、１／１０度精度で表記した緯度及び経度である。これらを、北緯及び東経を正の値、南緯及び西経を負の値とし、且つ、小数点を除いた１０倍の数値で表記する。
　つまり、「震源の緯度」及び「震源の経度」はそれぞれ３６３と１３６５となり、各々１１ビットと１２ビットを割り当てて「００１０１１０１０１１」と「０１０１０１０１０１０１」のように２進数で表す。尚、南緯または西経の負の値は、１の補数とし、例えば、南緯３６．３度は、「１１０１００１０１００」と表記する。
　「震源の深さ」は、震源の地表面からの深さであり、単位を［ｋｍ］とした数値で表す。例えば、３０ｋｍの場合、３０であり、１０ビットの２進数「０００００１１１１０」で表記する。
　「マグニチュード」は、地震の規模を表すマグニチュードの値であり、小数点以下１桁の数値、例えば、３．５といった値である。これを１０倍の数値で表記する。つまり、３５であり、７ビットの２進数「００１００１１」とする。
　以上の２つの方法に基づく情報の他、「緊急速報情報」には、「ページ番号」（２ビット）などの情報を付加して伝送する。「ページ番号」は、上記２つの手法による「緊急速報情報」を２フレームにわたって伝送し、受信者の利便性を向上する場合に両手法に基づく情報を区別するために用いる。
　なお、ＩＳＤＢ－Ｔ方式の地上デジタルテレビジョン放送波の部分受信セグメント（セグメント番号＃０）におけるＡＣキャリア、例えば、モード３の同期変調部の場合、２０４シンボル、つまり、１フレーム伝送するのに必要な時間は、０．２３１秒である。上記２つの手法による「緊急速報情報」を２フレームにわたって伝送する場合、１フレーム情報を見るために要する時間が増えるが、警報そのものはいずれのフレームを検知した時点でも出すことが可能である。
　「緊急速報情報」も同様に、ＤＢＰＳＫ変調される。
　「パリティビット」は、誤り訂正に用いるパリティビットである。「差動復調の基準」及び「同期信号」の合わせて１７ビットを除く１８ビット目から「パリティビット」の直前の１２２ビット目までの１０５ビットを対象に、誤り訂正を可能とするパリティビットが８２ビット格納される。例えば、ＩＳＤＢ－Ｔ方式のＴＭＣＣ信号と同様に、差集合巡回符号（２７３、１９１）の短縮符号（１８７、１０５）を用いて誤り訂正符号化する。８ビット程度の誤り訂正が可能となるので、情報の信頼度を高め、より確実な伝送を可能とすることができる。
　「パリティビット」も、ＤＢＰＳＫ変調される。
　「リザーブビット」は、将来の拡張に向けた予備のビットである。通常‘１’を格納しておく。「緊急速報情報」が手法１の情報を全国の都道府県に向けて伝送し、「最大予測震度」、「ページ番号」を送信すると、「リザーブビット」には１０ビット残る。手法２では同様に１３ビットとなる。
　ここでは、リザーブビットをまとめて置いたが、必要な情報の単位で付加する構成とする方が運用の途中での変更に対応しやすい場合がある。
　「リザーブビット」も、ＤＢＰＳＫ変調される。
　本実施例において、放送事業者は、例えば気象庁から緊急地震速報を受信した場合、送信装置によって、図１に記載の電文情報のフォーマット例に基づいて、例えば、ＩＳＤＢ－Ｔ方式の地上デジタルテレビジョン放送波の部分受信セグメント（セグメント番号＃０）におけるＡＣキャリア（モード３の同期変調部）の場合を考えると、８本のＡＣキャリアがあるが、この全てに同じ情報を各キャリアの「差動復調の基準」に基づくＤＢＰＳＫ変調波として格納して送信する。
　なお、ＡＲＩＢ規格ＳＴＤ－Ｂ３１の記載に準拠してＤＢＰＳＫ変調波を送信する事例で説明してきたが、受信段でダイバーシティ利得を向上できるように、「差動復調の基準」に基づき‘１’を設定する、ＢＰＳＫ変調波として伝送するようなことも考えられる。
次に、本発明による実施例１の伝送システムにおける送信装置及び受信機について説明する。
　送信側では、緊急速報を含む電文情報（図１に示す電文情報のフォーマット）として、例えば地上デジタルテレビジョン放送の部分受信セグメント内の８本のＡＣキャリアに、同期信号と緊急速報を識別する起動フラグ信号を連続して伝送するとともに、緊急速報識別信号、各種識別信号、緊急速報情報、リザーブビット及び誤り訂正符号のパリティビットを伝送する。
　本発明による実施例１の受信機は、図１に示す電文情報のフォーマットを受信する。ここで、受信機は、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、腕時計、置時計、パーソナルコンピュータ又は家電製品など、あらゆる機器に具備させることができるものである。
　なお、本実施例１を含み本発明の各実施例の説明において、緊急速報の情報はＩＳＤＢ－Ｔ方式の地上デジタルテレビジョン放送波の部分受信セグメント（セグメント番号＃０）内のＡＣ信号により送出されるとしている。携帯電話など移動・携帯端末の多くでは、この部分受信セグメント（セグメント番号＃０）を受信して番組を視聴する（ワンセグサービス）。よって、携帯電話などに具備される本発明の各実施例の受信機１は、緊急速報の情報を伝送するＡＣ信号を受信できる。
　一方、他のセグメントを受信する固定受信向けのデジタルテレビなどに具備される本発明の各実施例の受信機１においても、ＡＣ信号については部分受信セグメント内のものを受信することにより、緊急速報の情報を受信できる。
　図２は、実施例１の受信機のブロック図を示す。実施例１の受信機は、アンテナ１と、ＡＣ受信・同期確立部２と、ＡＣ情報解析部３と、同期保持・電源制御部４と、警告発生部５と、電源６と、ＡＣ受信・同期確立部２への電源供給の切り替えを行う第１の電源スイッチ７と、ＡＣ情報解析部３への電源供給の切り替えを行う第２の電源スイッチと８を備える。
　また、ＡＣ受信・同期確立部２は、周波数変換部９と、ＡＤ変換部１０と、ＦＦＴ１１と、ＴＭＣＣ抽出部２６と、ＡＣ抽出部２７と、ダイバーシティ合成部２７と、フレーム同期検出部１４と、起動フラグ復調部１３とを備える。
　更に、ＡＣ情報解析部３は、ＡＣ復調部１５と、誤り訂正部１６と、ＡＣ復号部１７と、情報処理部１８とを備える。情報処理部１８は、位置検出部及び現在時刻検出部を備える（図示せず）。
　そして、同期保持・電源制御部４は、フレーム同期保持部１９と、タイミング制御部２０と、起動フラグ監視部２１と、電源制御部２２とを備える。
　以下、図２に示す受信機の各構成要素の機能を説明する。
　周波数変換部９は、アンテナ１から入力された地上デジタル放送波の受信信号のうち、所定のフィルタにより不要な周波数成分を除去した後、指定されたチャンネルを選択し、中間周波信号に周波数変換するとともに適宜増幅して出力する。このチャネル選択は、受信機にて予め定めておくこともできる。
　ＡＤ変換部１０は、周波数変換部９から出力される受信信号の中間周波信号をデジタルに変換し、デジタルベースバンド信号を送出する。
　ＦＦＴ１１は、ＯＦＤＭシンボルの有効シンボル期間についてＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）演算を行い、受信信号のデジタルベースバンド信号をＯＦＤＭ形式のストリームに復調する。尚、有効シンボル期間は、ガードインターバル相関などによりシンボル同期を行って規定することができ、予め定めた伝送モードに従ったＦＦＴサンプル周波数でＦＦＴ演算を行う。
　ＴＭＣＣ抽出部２６は、受信信号のＯＦＤＭ形式のストリームから部分受信セグメント（セグメント番号＃０）内の４箇所のＴＭＣＣキャリアのみを抽出する。ここで抽出された４本のＴＭＣＣキャリアは、ダイバーシティ合成部２７に供給される。
　ＡＣ抽出部１２は、受信信号のＯＦＤＭ形式のストリームから部分受信セグメント（セグメント番号＃０）内の８箇所のＡＣキャリアのみを抽出する。ここで抽出された４本のＡＣキャリアは、ダイバーシティ合成部２７及び起動フラグ復調部１３に供給される。
　ダイバーシティ合成部２７は、ＴＭＣＣ抽出部２６及びＡＣ抽出部１２が抽出した４本のＴＭＣＣキャリア及び８本のＡＣキャリアをダイバーシティ合成（受信電波のアナログ加算）して、フレーム同期検出部１４に向けて出力する。
　ここで、ダイバーシティ合成とは、各キャリアにおいて遅延検波を行ってＤＢＰＳＫ変調波を復調した後、単純に振幅合成を行ったり、図示しない別の手段によりＳＰ信号と差動復調の基準Ｗｋの値に基づく最大比合成を行ったりすることである。ＴＭＣＣキャリア及びＡＣキャリアにて伝送される「同期信号」の受信感度を高めることができる。すなわち、フレーム同期が可能となる最小の受信電力を小さく抑えることが可能となる。
　よって、本発明による実施例１の受信機は、ダイバーシティ合成部２７により、１２本のキャリアを合成して、高い受信感度にてフレーム同期を行うことができる。
　フレーム同期検出部１４は、ダイバーシティ合成部２７によりダイバーシティ合成されたＴＭＣＣキャリア並びにＡＣキャリアと、「同期信号」として格納されて送信される、予め定めた、例えばモード３の、パターンとの一致検出を行って、両者が一致したときＡＣ信号の先頭のタイミングでフレーム同期信号（リセットパルス）を発生する。また、フレーム同期信号に基づいて緊急速報のフレーム同期確立の有無を示す緊急速報同期確立情報を生成する。
　起動フラグ復調部１３は、ＡＣ抽出部１２で抽出された受信信号の８箇所のＡＣキャリアのストリームから各フレームの同期信号の最終シンボル（第１６シンボルであり、フレームの先頭シンボルを第０シンボルとして、フレームの先頭から１７シンボル目に相当する）と起動フラグ信号（第１７シンボルであり、フレームの先頭から１８シンボル目）を抜き出し、遅延検波などにより起動フラグ信号を復調して、送信された起動フラグ信号の値を推定する。
　なお、遅延検波は、例えば第１６シンボルの受信信号の位相共役と第１７シンボルの受信信号との乗算により実現できる。
　８箇所（８本）のＡＣキャリアに基づくダイバーシティ合成は、上記２シンボル分の受信信号間の位相共役積を８本のキャリアについて行い、積算する。
　ここまで、ＴＭＣＣキャリア並びにＡＣキャリアの復調、つまり、遅延検波などの処理、ＴＭＣＣキャリアの４本の合成並びにＡＣキャリアの８本の合成は、ダイバーシティ合成部２７及び起動フラグ復調部１３にて行うものとして説明したが、ＴＭＣＣ抽出部２６並びにＡＣ抽出部１２にて合成を行った後、ダイバーシティ合成部２７及び起動フラグ復調部１３に入力することで例えば回路規模を小さくできる。
　具体的には、ダイバーシティ合成部２７は、ＴＭＣＣキャリアの４本の合成された信号とＡＣキャリアの８本の合成された信号を合成する。一方、起動フラグ復調部１３は、図示していないが、フレーム同期保持部１４からのタイミング制御により起動フラグ信号を抽出して出力する。
　なお、ＴＭＣＣキャリアの４本の合成並びにＡＣキャリアの８本の合成をＴＭＣＣ抽出部２６並びにＡＣ抽出部１２にて行う場合には、各々のキャリア本数に基づく平均化処理は行わないものとする。
　同期保持・電源制御部４は、フレーム同期保持部１９とタイミング制御部２０、起動フラグ監視部２１と電源制御部２２からなるが、これらは常時電源部６から給電されている。
　フレーム同期保持部１９は、例えばクロック発生器とカウンタで構成され、フレーム同期検出部１４が出力するフレーム同期信号に基づき制御される、クロック発生器で発生したクロックをカウンタでカウントし、カウント値が所定値となる毎にフレームパルスを発生すると共にカウント値をフレーム同期信号（リセットパルス）に従ってリセットし、このフレームパルスをタイミング制御部２０に供給する。これにより、フレーム同期保持部は自己保持したフレームパルスを発生することができる。
　タイミング制御部２０は、フレーム同期保持部１９からのフレームパルスと、フレーム同期検出部１４からの緊急速報同期確立情報から、後述するフレーム間間欠受信モードか、又はフレーム内間欠受信モード、或いはこれらの組み合わせの間欠受信モードを決定し、各間欠受信モードのタイミングでオン／オフ（０又は１の値）の制御信号を送出する。
　起動フラグ監視部２１は、起動フラグ復調部１３が出力する起動フラグ信号の値を取得して、その値をサンプル＆ホールドするとともに、電源制御部２２にその値を出力する。
　なお、図示していないが、起動フラグ監視部２１が起動フラグ信号を検出するタイミングもフレーム同期保持部１９が出力するフレームパルスを基準に制御されている。
　電源制御部２２は、起動フラグ監視部２１の出力値が起動フラグ信号の‘１’（緊急速報が無い通常の状態であること）を検出している場合には、ＡＣ受信・同期確立部２の電源供給を制御するように第１の電源スイッチ７を制御する。一方で、起動フラグ監視部２１が、起動フラグ信号の‘０’（緊急速報が発報された状態であること）を出力した場合には、ＡＣ受信・同期確立部２への電源供給を継続して行うように第１の電源スイッチ７の切り替えを行うとともに、ＡＣ情報解析部３への電源供給を開始するように第２の電源スイッチ８の切り替えを行う。
　それとは逆に、電源制御部２２は、緊急速報がある旨を示す起動フラグ信号値‘０’から、平常時の‘１’の状態に変更されるのを判別した場合には、タイミング制御部２０からの制御信号のタイミングで、起動フラグ信号の値のみを常時監視するように、ＡＣ受信・同期確立部２への電源供給を第１の電源スイッチ７によって制御するとともに、ＡＣ情報解析部３への電源供給を遮断するように第２の電源スイッチ８の切り替えを行う。
　これにより、極めて消費電力を節約しながら、緊急速報の情報を確実に、且つ即時に取得できるようにする。
　ＡＣ情報解析部３への電源供給が為された場合には、ＡＣ復調部１５、誤り訂正部１６、並びにＡＣ復号部１７が順次起動する。フレーム同期検出部１４によって生成されたフレーム同期信号に同期して、まずＡＣ復調部１５は、受信信号のＯＦＤＭ形式のストリームから抽出された部分受信セグメント（セグメント番号＃０）内の８箇所全てのＡＣキャリア上のＤＢＰＳＫ変調波を起動フラグ復調部１３と同様な動作で検波、並びにダイバーシティ合成した後、０又は１のレベル判定を行い、ＡＣ信号のビットストリームを得る。
　続いて誤り訂正部１６は、受信したＡＣ信号のビットストリームをパリティビットの値に基づき例えば差集合巡回符号方式を用いて誤り訂正する。
　そして、ＡＣ復号部１７は、送信側の符号化方式に対応する復号形式で各信号の内容、即ち「起動フラグ信号」、「緊急速報識別信号」、「各種識別信号」並びに「緊急速報情報」の内容を復号する。
　尚、電源制御部２２は、緊急速報の全ての情報のみを取得するように、フレーム内間欠受信動作又はフレーム間間欠受信動作で、ＡＣ情報解析部３に電源供給するように制御することもできる。特に、フレーム間間欠受信動作で動作する場合に、起動フラグ復調部１３及びＡＣ復調部１５にて、複数のフレーム間で多数決判定した結果を送出するように動作させることもできる。
　本発明に係る受信機においては、ＡＣ情報の誤りを検出又は訂正し、復号する様々な態様が考えられ、「復号部」として総括して説明する。
　情報処理部１８は、ＡＣ復号部１７が出力する各信号の内容を受信し、「起動フラグ信号」が確かに「緊急速報」のあることを示すのを確認するとともに、「緊急速報識別信号」により緊急速報が緊急地震速報であるのか緊急警報放送であるのかを分類する。
　続いて情報処理部１８は、緊急速報が緊急警報放送である場合には、地上デジタルテレビジョン放送の全受信機が機能するように、ワンセグ受信機は部分受信セグメント内の全信号、固定向けの受信機は全セグメントの信号を受信する動作を開始させる制御信号を出力する。一方、情報処理部１８は、緊急速報が緊急地震速報である場合には、ＡＣ復号部１７により復号される全情報を読み出し、読み出した情報に基づき、警告発生部５に必要な警告を発するための制御信号を出力する。
　情報処理部１８は、復号した「緊急速報情報」から、例えば、「震度４以上の強震地域」を読み出し、位置検出部によって検出した位置情報と当該「震度４以上の強震地域」が一致する場合、警告発生部５に向けてその旨の制御信号を出力する。
　情報処理部１８は、復号した「緊急速報情報」から、例えば、「地震発生時刻」、「震源の緯度」、「震源の経度」、「震源の深さ」、並びに「マグニチュード」を読み出し、位置検出部によって検出した位置情報を参照して、（１）式に基づく演算を実施して計測震度の予測値を算出する。また、位置検出部によって検出した位置情報と、現在時刻検出部によって検出した現在時刻情報とを参照して、例えばＪＭＡ２００１などの走時表を用いて主要動の予測到達時間を算出する。
　位置検出部は、当該受信機の地域的な位置を表す位置情報を検出する。好適に、位置検出部は、電文情報に記載の「各種識別信号」内の放送事業者識別により県域或いは広域の地域を把握する。より詳細には、固定受信においては設置時の受信機による入力或いはＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）による位置検出、移動又は携帯受信においては、ＧＰＳによる位置検出或いは携帯電話の場合基地局情報、無線ＬＡＮの場合ホットスポット情報（場所を認識可能な場合、場所の手入力も含む）などにより自身の位置を検出することができる。
　現在時刻検出部は、当該受信機の現在時刻を表す現在時刻情報を検出する。好適に、現在時刻検出部は、受信機の入力による時刻設定、標準電波（電波時計、ＪＪＹ）、ＧＰＳ、或いは受信している地上デジタル放送波の受信信号に含まれるＴＤＴ（Ｔｉｍｅ Ｄａｔｅ Ｔａｂｌｅ）或いはＴＯＴ（Ｔｉｍｅ Ｏｆｆｓｅｔ Ｔａｂｌｅ）などから現在時刻情報を検出することができる。或いは、現在時刻検出部は、受信機が携帯電話に具備される場合、基地局からの信号により現在の時刻を検出することができる。
　警告発生部５は、当該受信機が備える表示器に文字で表示するか、当該受信機が備えるスピーカーから音で発生させるか、当該受信機が備えるバイブレータによる振動警告を発するか、又は通常動作時とは異なる動作で知覚的に警告を発生する。或いは又、当該受信機が携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、腕時計、置時計、パーソナルコンピュータ等の何らかの機器に具備される場合には、これらの機器の機能を用いて、スピーカーから音で発生させるか、バイブレータによる振動警告を発するか、又は通常動作時とは異なる動作で知覚的に警告を発生するようにすることもできる。
　ここで、フレーム間間欠受信モードとフレーム内間欠受信モードについて説明する。
　本発明によるＡＣ信号を用いる受信機では、フレーム内間欠受信モードとフレーム間間欠受信モードとを好適に用いることができる。受信信号の信頼性を高める場合はフレーム間間欠受信モードがより好適に機能し、ＡＣ信号の同期確立の信頼性を高める場合にはフレーム内間欠受信モードがより好適に機能する。また、フレーム間間欠受信モードとフレーム内間欠受信モードを併用することも可能である。これらの間欠受信モードを利用することにより、本発明の受信機は消費電力を大幅に低減することができる。
　フレーム間間欠受信モードは、例えば、ＡＣ信号の同期が未確立を示す緊急速報同期確立情報を供給されている場合に決定される。この場合、第１の電源スイッチ７又は第２の電源スイッチ８のオン継続時間は、最低１フレーム以上とする。例えば、１フレームのみを用いる場合には、受信機の消費電力を大幅に低減することができる。更に、例えば２フレームを用いる場合には、偶数パリティを利用して、受信信号の信頼性を高めることができる。或いは又、例えば３フレームを用いる場合には、多数決判定して、受信信号の信頼性を高めることができる。
　尚、地上デジタルテレビジョン放送の送信モードがモード３でガードインターバル比（ＧＩ比）１／８の場合、１フレームは２３１．３３６ｍｓｅｃである。また、フレーム間間欠受信モードではＡＣ受信・同期確立部２の電源投入タイミングの制約はなく、例えばオン／オフ間隔は所定値（例えば１０秒間隔）とする。
　このように、ＡＣ信号の同期未確立時のＡＣ受信・同期確立部２への電源供給時間を１フレーム以上とすることで、ＡＣ信号の取りこぼしを防止することができ、更には、ＡＣ情報解析部３における受信信号の信頼性を高めることができる。また、オン／オフ間隔を長くすることで待機消費電力を低減することができる。
　また、フレーム内間欠受信モードは、例えば、ＡＣ信号の同期が確立していることを示す緊急速報同期確立情報を供給されている場合に決定される。この場合、第１の電源スイッチ７又は第２の電源スイッチ８のオン継続時間は、図１の電文情報フォーマットと合わせて示すように、例えば２０．４１２ｍｓｅｃ＝（１８／２０４）フレームとし、ＡＣ信号の前のフレームの最後のシンボルから電源を投入し、所要のビット、例えば起動フラグ信号の受信が終了した時点で電源を遮断する。あるいは、フレーム同期保持部１９がある程度高い精度を保てる状態であるならば、「同期信号」の一致を検出する周期を伸ばして、大半は、３．４０２ｍｓｅｃ＝（３／２０４）フレームとし、「同期信号」の最後のビット、「起動フラグ信号」のみの期間電源を投入し、それ以外は電源を遮断することもできる。
　このように、ＡＣ信号の同期確立時のＡＣ受信・同期確立部３への電源供給時間を１８シンボルあるいは３シンボルとすることで、待機消費電力を低減することができる。
　なお、図２には記載しないＡＧＣ（自動利得制御）回路などの立ち上がり動作を考慮する必要のある場合には、該当する時間分早く電源を投入する。また、ＦＦＴ１１及び起動フラグ復調部１３の動作において、一定シンボル分メモリ等に保持する必要がある場合、周波数変換部９やＡＤ変換部１０とそれ以降の処理部との間で電源投入、電源遮断のタイミングをずらすことにより、消費電力の大きい前段の処理部の動作を節約することができる。
　このように、本発明によれば、緊急速報が出て、放送局が電波に載せる時間並びに送信と受信のタイミングのずれを考慮しても、１～２秒程度の短時間で、受信機の消費電力を節約しながら、より高感度で受信可能となり、速やかな緊急速報の伝送が可能となる。
　本発明の実施例２の伝送システムにおける受信機について説明する。
　本発明の実施例２の受信機は、ＡＣキャリアを緊急速報の伝送とは異なる用途で使用する場合との併用に対応する事例である。
　ＡＣキャリアは、ＡＲＩＢ規格ＳＴＤ－Ｂ３１によると、「変調波の伝送制御に関する付加情報の伝送路」とあり、これまで放送局の独自の目的により利用がなされ、一般の受信機はこれを見ないしくみとなっていた。
　この伝送を一方で許容すると、緊急速報の伝送との間での識別が必要となる。当該事例は、従来の伝送においては「同期信号」を送信しないものと規定でき、「同期信号」を含む場合に緊急速報の伝送を行うものと規定した場合の受信機の事例である。
　よって、フレーム同期を検出する際に、ＡＣキャリア分の「同期信号」を予め確認するしくみを設けている。
　本発明の実施例１と異なる部分について、以下記述する。
　送信側では、一方で、緊急速報を含む電文情報（図１に示す電文情報のフォーマット）として、例えば地上デジタルテレビジョン放送の部分受信セグメント内の８本のＡＣキャリアに、同期信号と緊急速報を識別する起動フラグ信号を連続して伝送するとともに、緊急速報識別信号、各種識別信号、緊急速報情報、リザーブビット及び誤り訂正符号のパリティビットを伝送する。また、他方で、送信側では、放送局の事情により、緊急速報を含む電文情報フォーマットとは異なる信号を送信する、あるいは、送信しない。
　本発明による実施例２の受信機は、基本的には、本発明の実施例１と同様の電文情報フォーマット（図１に示す電文情報のフォーマット）を受信する。ここで、受信機は、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、腕時計、置時計、パーソナルコンピュータ又は家電製品など、あらゆる機器に具備させることができるものである。
　そして、ＡＣキャリアに「同期信号」を検出しない場合には、ＡＣキャリアの受信を禁止する。
　図３は、実施例２の受信機のブロック図を示す。実施例２の受信機は、アンテナ１と、ＡＣ受信・同期確立部２と、ＡＣ情報解析部３と、同期保持・電源制御部４と、警告発生部５と、電源６と、ＡＣ受信・同期確立部２への電源供給の切り替えを行う第１の電源スイッチ７と、ＡＣ情報解析部３への電源供給の切り替えを行う第２の電源スイッチ８とを備え、この大まかな構成は、実施例１の受信機と同様の構成となっている。
　図３と異なる部分は、ＡＣ受信・同期確立部２内にあり、ＡＣ抽出部１２の後段に同期信号事前検証部２８が設けられていることである。
　同期信号事前検証部２８は、ＡＣ抽出部１２が抽出し出力する８本のＡＣキャリアの合成信号と「同期信号」のパターンとの一致検出を行い、「同期信号」に基づくフレームパルスを検出できるかどうかを確認する。
　「同期信号」が検出できた場合には、ＡＣキャリアの合成信号をダイバーシティ合成部２７と起動フラグ復調部１３へ出力する。一方、「同期信号」を検出できなかった場合には、「緊急速報」以外である旨の制御信号をダイバーシティ合成部２７と起動フラグ復調部１３に送信し、ＡＣキャリアの合成信号の送出を防止する。
　これにより、起動フラグ復調部１３並びに起動フラグ監視部２１は、ＡＣキャリアに「同期信号」が含まれる場合にのみ起動フラグ信号を検出できるので、送信側から緊急速報が送信されない地上デジタルテレビジョン放送波を受信した場合には、従来の受信機と同様に、ＡＣキャリアの情報を受信しない。
　一方、送信側から緊急速報が送信された場合には、即座に起動フラグ信号を監視できるため、必要なタイミングで緊急速報の電文情報を受信し、警告発生部５にて受信者に提示することができる。
　なお、以上の説明においては、ＡＣキャリアを用いて行う、緊急速報の情報を含めた伝送事例を紹介したが、ＡＣキャリアには「差動復調の基準」と「同期信号」のみを格納し、警報のみを主眼においてＴＭＣＣ信号のリザーブビットなどに適用することも可能である。
　上述の実施例については特定の符号化方式を代表的な例として説明したが、本発明の趣旨及び範囲内で、多くの変形及び置換をすることができることは当業者に明らかである。例えば、上述した実施例では、本発明の理解を容易にするために、本発明に係る受信機を、例えば携帯電話に具備させることが可能であるとして説明したが、当該携帯電話が予め有する復調及び復号機能に本発明に係る受信機の機能を統合させることもできる。例えば、当該携帯電話が待機モードである場合には、上述の実施例と同様に動作させることができ、或いは又、当該携帯電話が通常動作モードである場合には、電文情報におけるフラグの値の判定に応じて、電源供給制御を行うことなく、緊急速報を復号し、当該携帯電話の位置する地域の震度及び到達時間の予測情報を計算し、警告を発するようにしてもよい。従って、本発明は、上述の実施例によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲によってのみ制限される。
　本発明による受信機及び送信装置は、受信電界強度が低い環境においても、フレーム同期性能を向上して該緊急速報を伝送できるので、所定の伝送制御信号を用いる伝送方式の用途に有用である。

Claims (9)

  1. 　ＡＣ信号とＴＭＣＣ信号とを含む地上デジタルテレビジョン放送波の受信機であって、
    　前記ＡＣ信号と前記ＴＭＣＣ信号は、同一の基準に基づく差動復調の基準及び同期信号を含み、
    　ＴＭＣＣ信号及びＡＣ信号は、同一の基準に基づく差動復調の基準及び同期信号を有し、前記ＴＭＣＣ信号及び前記ＡＣ信号のうちの少なくとも一方は、緊急速報の有無を識別するフラグを含む電文情報を有し、
    　前記ＴＭＣＣ信号を搬送するＴＭＣＣキャリアを抽出するＴＭＣＣ抽出手段と、
    　前記ＡＣ信号を搬送するＡＣキャリアを抽出するＡＣ抽出手段と、
    　前記ＴＭＣＣキャリアと前記ＡＣキャリアに対してアナログ加算を行うダイバーシティ合成手段と、
    　前記ダイバーシティ合成手段による出力信号の差動復調の基準及び同期信号に基づいてフレーム同期を行うフレーム同期手段と、
    　前記フレーム同期手段が取得したフレームのタイミングに従い、前記フラグの値を監視して、緊急速報の有無を判別するフラグ監視手段と、
    　前記フラグ監視手段によって前記フラグが緊急速報である旨を表すフラグ値を検出した場合に、前記電文情報を復号する復号手段と、
    を備えることを特徴とする受信機。
  2. 　前記放送波はＩＳＤＢ－Ｔ方式の地上デジタルテレビジョン放送波であり、４本のＴＭＣＣ信号と８本のＡＣ信号とを含み、
    　前記ダイバーシティ合成手段は、該４本のＴＭＣＣ信号及び該８本のＡＣ信号から受信した差動復調の基準及び同期信号をアナログ加算した同期信号によりフレーム同期を行うことを特徴とする、請求項１に記載の受信機。
  3. 　前記放送波はＩＳＤＢ－Ｔ方式の地上デジタルテレビジョン放送波であり、４本のＴＭＣＣ信号と８本のＡＣ信号とを含み、
    　前記ダイバーシティ合成手段は、該４本のＴＭＣＣ信号から受信した差動復調の基準及び同期信号を合成して第１の出力信号を得る手段と、
    　該８本のＡＣ信号から受信した差動復調の基準及び同期信号を合成して第２の出力信号を得る手段と、
    　前記第１の出力信号と前記第２の出力信号をアナログ加算した同期信号によりフレーム同期を行う手段とを有することを特徴とする、請求項１に記載の受信機。
  4. 　前記ダイバーシティ合成手段は、最大比合成によってアナログ加算を行うことを特徴とする、請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の受信機。
  5. 　前記電文情報は、同一内容の緊急速報が４本のＴＭＣＣ信号にて伝送されるように予め規定され、
    　前記フラグ監視手段は、該４本のＴＭＣＣ信号から受信した前記フラグをアナログ加算して監視することを特徴とする、請求項２又は３に記載の受信機。
  6. 　前記電文情報は、同一内容の緊急速報が８本のＡＣ信号にて伝送されるように予め規定され、
    　前記フラグ監視手段は、該８本のＡＣ信号から受信した前記フラグをアナログ加算して監視することを特徴とする、請求項２ないし請求項３のいずれか一項に記載の受信機。
  7. 　前記フラグ監視手段は、最大比合成によってアナログ加算を行うことを特徴とする、請求項５ないし請求項６のいずれか一項に記載の受信機。
  8. 　前記受信機は、前記ＡＣ受信手段と前記ダイバーシティ合成手段との間に、同期信号事前検証手段を備え、
    　前記同期信号事前検証手段は、前記ＡＣキャリアの中から同期信号に基づくフレームパルスの存在を検証する手段と、
    　該同期信号が検出された場合は、前記ＡＣキャリアを前記ダイバーシティ合成手段及び前記フラグ監視手段へ受渡す手段と、
    　該同期信号が検出されない場合は、前記ＡＣキャリアの送出を防止する手段とを有することを特徴とする、請求項６に記載の受信機。
  9. 　ＡＣ信号とＴＭＣＣ信号とを含む地上デジタルテレビジョン放送の送信装置であって、
    　ＴＭＣＣ信号及びＡＣ信号は、同一の基準に基づく差動復調の基準及び同期信号を有し、前記ＴＭＣＣ信号及び前記ＡＣ信号のうちの少なくとも一方は、緊急速報の有無を識別するフラグを含む電文情報を有し、受信側でＴＭＣＣキャリアとＡＣキャリアに対してアナログ加算を行うダイバーシティ合成を可能とするように、前記電文情報を送信することを特徴とする送信装置。
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