(57)【要約】【課題】常に電波の所要Ｃ／Ｎ比の確保を可能として、フリンジエリアを含む受信サービスエリアでの安定した受信状況を実現できる放送システムを提供することにある。【解決手段】本実施形態の放送システムは、地上デジタル放送に適用し、第１の送信装置と、第２の送信装置と、監視制御装置と、制御装置とを備えた構成である。前記第１の送信装置は、放送信号を符号化及び多重化し、伝送パラメータを含む制御情報を設定した放送ストリーム信号を伝送する。前記第２の送信装置は、前記第１の送信装置から伝送される放送ストリーム信号を、前記制御情報に基づいて電波に変換して送信する。前記監視装置は、前記電波の受信品質状態に関係する監視情報を出力する。前記制御装置は、前記監視情報に基づいて前記伝送パラメータを制御する。【選択図】図１
2020108006.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地上デジタル放送に適用する放送システムであって、
放送信号を符号化及び多重化し、伝送パラメータを含む制御情報を設定した放送ストリーム信号を伝送する第１の送信装置と、
前記第１の送信装置から伝送される放送ストリーム信号を、前記制御情報に基づいて電波に変換して送信する第２の送信装置と、
前記電波の受信品質状態に関係する監視情報を出力する監視装置と、
前記監視情報に基づいて前記伝送パラメータを制御する制御装置と
を具備する、放送システム。
【請求項２】
前記制御装置は、
前記監視情報に基づいて前記電波の受信Ｃ／Ｎ比を算出し、
前記受信Ｃ／Ｎ比に基づいて前記伝送パラメータを制御する、請求項１に記載の放送システム。
【請求項３】
前記制御装置は、
前記受信Ｃ／Ｎ比と所要Ｃ／Ｎ比との比較結果に基づいて、前記伝送パラメータを制御する、請求項２に記載の放送システム。
【請求項４】
前記監視装置は、
前記電波の受信品質状態に関係する前記第２の送信装置の動作特性を監視し、当該動作特性を示す前記監視情報を出力する、請求項１から３のいずれか１項に記載の放送システム。
【請求項５】
前記監視装置は、
前記第２の送信装置の動作特性として送信電力特性又は相互変調歪特性を監視し、当該動作特性を示す前記監視情報を出力する、請求項４に記載の放送システム。
【請求項６】
前記監視装置は、
前記第２の送信装置から発信される電波を受信し、
前記電波の信号品質状態を示す前記監視情報を出力する、請求項１から３のいずれか１項に記載の放送システム。
【請求項７】
地上デジタル放送システムに適用する放送装置であって、
放送信号を符号化及び多重化し、伝送パラメータを含む制御情報を設定した放送ストリーム信号を受信する受信装置と、
前記受信装置により受信される放送ストリーム信号を、前記制御情報に基づいて電波に変換して送信する送信装置と、
前記送信装置から前記電波の受信品質状態に関係する監視情報を取得し、前記伝送パラメータを制御するための情報として出力する手段と
具備する、放送装置。
【請求項８】
地上デジタル放送システムに適用する放送装置であって、
放送信号を符号化及び多重化し、伝送パラメータを含む制御情報を設定した放送ストリーム信号を送信する送信装置と、
前記放送ストリーム信号を、前記制御情報に基づいて電波に変換して送信する装置から、前記電波の受信品質状態に関係する監視情報を取得し、前記監視情報に基づいて前記伝送パラメータを制御する制御装置と
を具備する、放送装置。
【請求項９】
前記制御装置は、
前記監視情報に基づいて前記電波の受信Ｃ／Ｎ比を算出し、
前記受信Ｃ／Ｎ比に基づいて前記伝送パラメータを制御する、請求項８に記載の放送装置。
【請求項１０】
地上デジタル放送システムに適用する方法であって、
放送信号を符号化及び多重化し、伝送パラメータを含む制御情報を設定した放送ストリーム信号を伝送する処理と、
前記放送ストリーム信号を、前記制御情報に基づいて電波に変換して送信する処理と、
前記電波の受信品質状態に関係する監視情報を出力する処理と、
前記監視情報に基づいて前記伝送パラメータを制御する処理と
を実行する、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、地上デジタル放送に適用する放送システム、放送装置、及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地上デジタル放送は、規定の受信サービスエリア内で放送波（電波）を受信できる受信可能なＣ／Ｎ（Carrier to Noise)比を確保することが求められる。以下、受信可能なＣ／Ｎ比を、所要Ｃ／Ｎ比と表記する場合がある。
【０００３】
地上デジタル放送では、実際の受信Ｃ／Ｎ比が劣化することがある。受信Ｃ／Ｎ比の劣化要因として、電波を発信する送信装置の電力低下に伴う受信電力の低下や、当該送信装置でのＩＭ（intermodulation:相互変調歪)劣化や、位相雑音等による受信信号の品質劣化が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−５３６９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
地上デジタル放送では、電波の受信Ｃ／Ｎ比が劣化した場合に、特に受信サービスエリアの境界近傍（フリンジエリア）では、受信信号の品質が劣化して、受信状況が不安定化する可能性がある。
【０００６】
そこで、目的は、常に電波の所要Ｃ／Ｎ比の確保を可能として、フリンジエリアを含む受信サービスエリアでの安定した受信状況を実現できる放送システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本実施形態の放送システムは、地上デジタル放送に適用し、第１の送信装置と、第２の送信装置と、監視制御装置と、制御装置とを備えた構成である。前記第１の送信装置は、放送信号を符号化及び多重化し、伝送パラメータを含む制御情報を設定した放送ストリーム信号を伝送する。前記第２の送信装置は、前記第１の送信装置から伝送される放送ストリーム信号を、前記制御情報に基づいて電波に変換して送信する。前記監視装置は、前記電波の受信品質状態に関係する監視情報を出力する。前記制御装置は、前記監視情報に基づいて前記伝送パラメータを制御する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態に関する放送システムの構成を示すブロック図。
【図２】実施形態に関する放送システムの概念的構成を示す図。
【図３】実施形態に関する送信所の処理を説明するためのフローチャート。
【図４】実施形態に関する伝送パラメータと所要Ｃ／Ｎ比との仕様の一例を示す図。
【図５】実施形態に関する伝送パラメータと情報レートとの仕様の一例を示す図。
【図６】実施形態の放送システムの具体例を説明するためのブロック図。
【図７】実施形態の変形例１に関する放送システムの構成を示すブロック図。
【図８】実施形態の変形例２に関する放送システムの構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下図面を参照して、実施形態を説明する。
［システムの構成］
図１は、本実施形態の放送システム１の構成を示すブロック図である。図２は、放送システムの概念的構成を示す図である。
【００１０】
本実施形態の放送システム１は、地上デジタル放送に適用するものであり、図２に示すように、ＳＴＬ(Studio to Transmitter Link)及びＴＳＬ(Transmitter to Studio Link)の無線中継回線により接続される、スタジオ２及び送信所３を有する。
【００１１】
スタジオ２は、放送局等に設けられたスタジオ（演奏所）の放送設備を意味し、撮影及び編集された放送番組の放送信号を、ＳＴＬを介して送信所３に送信する第１の送信装置に相当する。送信所３は、ＳＴＬを介して受信した放送信号を電波（放送波）に変換し、当該電波をアンテナから発信するデジタル送信装置（第２の送信装置）を有する。送信所３はＴＳＬを介して、後述するように、送信装置のステータス情報を含む監視情報をスタジオ２に送信する。
【００１２】
図１に示すように、スタジオ２は、符号化・多重化装置（ＥＮＣ／ＭＵＸ）１０及びＳＴＬ送信装置１１を有する。符号化・多重化装置１０は、ＥＮＣ（encoder）及びＭＵＸ（multiplexer）を含み、放送信号１００を符号化処理及び多重化処理を実行する。符号化・多重化装置１０は、放送信号１００からパケット単位の放送ＴＳ（Transport Stream)信号（放送ストリーム信号）を生成する。放送信号１００は、放送番組として撮影及び編集されたデジタルの映像、音声、データを含む。
【００１３】
ここで、符号化・多重化装置１０は、後述するように、送信所３に含まれるＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplex : 直行周波数分割多重)変調装置の変調処理に必要な伝送パラメータ等の制御情報を放送ＴＳ信号に設定する。ＳＴＬ送信装置１１は、符号化・多重化装置１０から出力される放送ＴＳ信号を、ＳＴＬを介して送信所３に送信する。
【００１４】
送信所３は、ＳＴＬ受信装置１２、ＯＦＤＭ変調装置１３、送信機１４、及び監視制御装置１５を含む。ＳＴＬ受信装置１２は、ＳＴＬ送信装置１１からＳＴＬを介して送信される放送ＴＳ信号を受信する。ＯＦＤＭ変調装置１３及び送信機１４は、送信所３の送信装置の構成要素である、
ＯＦＤＭ変調装置１３は、放送ＴＳ信号に設定された制御情報に含まれる伝送パラメータに基づいて、伝送路符号化処理及びＯＦＤＭ変調処理を実行して、放送ＴＳ信号を中間周波数（ＩＦ:Intermediate Frequency）のＯＦＤＭ変調信号ＩＦに変換する。
【００１５】
送信機１４は、電力増幅器（ＰＡ：Power Amplifier）を含み、ＯＦＤＭ変調信号ＩＦを増幅して、放送波である電波ＲＦ（Radio Frequency）を出力する。送信所３は、アンテナから送信機１４から出力される電波ＲＦを発信する。これにより、地上デジタル放送サービスの提供対象である、受信サービスエリアにあるデジタル受信機において、電波ＲＦを受信して放送番組を再生することが可能となる。
【００１６】
監視制御装置１５は、ＳＴＬ受信装置１２、ＯＦＤＭ変調装置１３、送信機１４のそれぞれの状態を監視し、当該ステータス情報を含む監視情報を、ＴＳＬを介してスタジオ２に送信する。スタジオ２側では、当該監視情報から、例えばＳＴＬ受信装置１２の故障などを検知することが可能となる。
【００１７】
ここで、本実施形態では、監視制御装置１５は、ＯＦＤＭ変調装置１３及び送信機１４から、送信機１４の出力信号の品質状態、即ち、電波ＲＦの受信サービスエリアでの受信品質状態に関係する品質監視情報を取得する。また、監視制御装置１５は、送信機１４の出力信号として、送信所３から発信される電波ＲＦを受信してもよい。
【００１８】
送信所３は、監視制御装置１５から出力される、ステータス情報及び品質監視情報を含む監視情報を、例えばＴＳＬを介して遠隔監視装置１６に送信する。遠隔監視装置１６は、例えば放送局内に設置されており、スタジオ２のＥＮＣ／ＭＵＸ１０に対して遠隔制御する。具体的には、遠隔監視装置１６は、監視制御装置１５から送信される監視情報に基づいて、後述するように、ＥＮＣ／ＭＵＸ１０で設定する伝送パラメータを制御（調整）する。
［作用効果］
図３のフローチャート、図４及び図５を参照して、本実施形態の作用効果を説明する。
【００１９】
図３に示すように、送信所３では、ＳＴＬ受信装置１２は、スタジオ２のＳＴＬ送信装置１１からＳＴＬを介して送信された放送ＴＳ信号を受信する（Ｓ１）。放送ＴＳ信号は、前述したように、スタジオ２において、放送信号１００がＥＮＣ／ＭＵＸ１０により生成された信号である。
【００２０】
ＯＦＤＭ変調装置１３は、放送ＴＳ信号に設定された制御情報に含まれる伝送パラメータに基づいて、伝送路符号化処理及びＯＦＤＭ変調処理を実行する。ＯＦＤＭ変調装置１３は、当該処理により、放送ＴＳ信号をＯＦＤＭ変調信号ＩＦに変換して出力する（Ｓ２）。送信機１４は、ＰＡによりＯＦＤＭ変調信号ＩＦを増幅して電波ＲＦを出力して、アンテナを介して発信する（Ｓ３）。
【００２１】
監視制御装置１５は、ＳＴＬ受信装置１２、ＯＦＤＭ変調装置１３、送信機１４のそれぞれの状態を監視し、当該ステータス情報を含む監視情報を、ＴＳＬを介してスタジオ２に送信する。
【００２２】
本実施形態では、監視制御装置１５は、ＯＦＤＭ変調装置１３及び送信機１４から、送信機１４の出力信号の品質状態、即ち、電波ＲＦの受信サービスエリアでの受信品質状態に関係する品質監視情報を取得する。ＯＦＤＭ変調装置１３からの品質監視情報は、例えば、ＩＭ（相互変調歪)検出信号や位相雑音等である。送信機１４からの品質監視情報は、例えば、ＰＡの出力値又は電波ＲＦである。
【００２３】
監視制御装置１５は、ステータス情報及び品質監視情報を含む監視情報を出力する（Ｓ４）。送信所３は、監視制御装置１５から出力される監視情報を遠隔監視装置１６に送信する（Ｓ５）。
【００２４】
遠隔監視装置１６は、監視制御装置１５から送信される監視情報に基づいて、ＥＮＣ／ＭＵＸ１０で設定する伝送パラメータを制御（調整）する。以下、図４及び図５を参照して、伝送パラメータと所要Ｃ／Ｎ比との関連について説明する。
【００２５】
前述したように、地上デジタル放送では、フリンジエリアを含む受信サービスエリアでの安定した受信状況を実現するためには、所要Ｃ／Ｎ比を確保することが要求される。図４は、伝送パラメータと所要Ｃ／Ｎ比との仕様の一例を示す図である。
【００２６】
図４に示すように、放送システム１が、例えば、変調方式が６４ＱＡＭ、符号化率が３／４で運用されている場合には、所要Ｃ／Ｎは20.1dBである。この所要Ｃ／Ｎでは、受信サービスエリアのフリンジエリアでは、十分なマージンがなかったとする。
【００２７】
ここで、送信所３において、例えば送信機１４のＰＡが故障して、送信電力が3dB低下すると、所要Ｃ／Ｎを確保できず、フリンジエリアでは受信できなくなる可能性がある。そこで、遠隔監視装置１６は、監視制御装置１５から送信される監視情報（送信機１４のＰＡの出力値）に基づいて、ＥＮＣ／ＭＵＸ１０に対して、所要Ｃ／Ｎを確保できるように、適切な伝送パラメータを選択するように制御する。
【００２８】
具体的には、伝送パラメータを、例えば変調方式の変調多値数を１６ＱＡＭ、符号化率を７／８に設定することにより、所要Ｃ／Ｎは16.2dBとなる。従って、所要Ｃ／Ｎが約4dBだけ改善できる。これにより、送信機１４の送信電力が低下しても、伝送パラメータを制御することにより、受信サービスエリアのフリンジエリアでも受信が可能になる。
【００２９】
図５は、伝送パラメータと情報レートとの仕様の一例を示す図である。
【００３０】
図５に示すように、変調方式が６４ＱＡＭ、符号化率が３／４の伝送パラメータで運用されている場合には、情報レートは18.255Mbpsである。ここで、前述したように、伝送パラメータを、変調方式が１６ＱＡＭ、符号化率を７／８に調整した場合には、情報レートを、約18.3Mbpsから約14.2Mbpsに低下させることが必要となる。
【００３１】
なお、前述したように、所要Ｃ／Ｎを確保できなくなる場合は、送信電力の低下以外に、ＯＦＤＭ変調装置１３において、例えばＩＭ（相互変調歪)の低下や位相雑音等が想定できる。
【００３２】
図６は、本実施形態の放送システム１の具体例を示すブロック図である。図６に示すように、送信所３は、ＴＳＬ送信装置２０を含み、監視制御装置１５から出力される監視情報を、ＴＳＬを介してスタジオ２側に送信する。スタジオ２側では、ＴＳＬ受信装置２１は、ＴＳＬを介して送信された、監視制御装置１５からの監視情報を遠隔監視装置１６に転送する。
【００３３】
前述したように、遠隔監視装置１６は、監視制御装置１５から送信される監視情報に基づいて、ＥＮＣ／ＭＵＸ１０で設定する伝送パラメータを制御（調整）する。遠隔監視装置１６は、受信した監視情報に基づいて、フリンジエリアを含む受信サービスエリアでの受信Ｃ／Ｎ比を算出する。
【００３４】
遠隔監視装置１６は、所要Ｃ／Ｎと受信Ｃ／Ｎ比の算出結果との比較に基づいて、所要Ｃ／Ｎを確保できるように適切な伝送パラメータ（情報レートを含む）を選択するための制御情報をＥＮＣ／ＭＵＸ１０に送信する。これにより、ＥＮＣ／ＭＵＸ１０は、適切な伝送パラメータを選択して、制御情報の一部として放送ＴＳ信号に設定する。なお、ＥＮＣ／ＭＵＸ１０は、遠隔監視装置１６からの所要Ｃ／Ｎと受信Ｃ／Ｎ比の算出結果との比較に基づいて、所要Ｃ／Ｎを確保できるように適切な伝送パラメータ（情報レートを含む）を選択する構成でもよい。
【００３５】
以上のようにして本実施形態によれば、送信所３から発信される、電波ＲＦの受信サービスエリアでの受信品質状態に関係する監視情報に基づいて、フリンジエリアを含む受信サービスエリアでの受信Ｃ／Ｎ比を算出する。スタジオ２は、所要Ｃ／Ｎと受信Ｃ／Ｎ比の算出結果との比較に基づいて、所要Ｃ／Ｎを確保できるように適切な伝送パラメータ（情報レートを含む）を選択する。
【００３６】
これにより、例えば送信所３からの送信電力が低下して、特にフリンジエリアの受信状況が悪化するような事態が発生した場合でも、所要Ｃ／Ｎを確保できるように適切な伝送パラメータを調整することで、受信状況の悪化を改善することが可能となる。従って、常に電波の所要Ｃ／Ｎ比の確保を可能として、フリンジエリアを含む受信サービスエリアでの安定した受信状況を実現できる。このため、本実施形態の放送システムであれば、地上デジタル放送サービスを安定的に継続できる。
［変形例１］
図７は、本実施形態の変形例１に関する放送システム１の構成を示すブロック図である。図７に示すように、本変形例は、送信所３側の監視制御装置１５から出力される監視情報を、ＩＰ回線を介してスタジオ２側の遠隔監視装置１６に送信する構成である。なお、本変形例は、当該構成以外は、図１に示す本実施形態の放送システム１の構成と同様であるため、同一符号を付して説明を省略する。
【００３７】
具体的には、本変形例では、送信所３は、送信側の光ネットワーク中継装置（ＯＮＵ:Optical Network Unit)３０を含む。このＯＮＵ３０は、ＩＰ回線を介して、スタジオ２側に設けられた、受信側の光ネットワーク中継装置（ＯＮＵ)３１に接続されている。スタジオ２側では、ＯＮＵ３１は、ＩＰ回線を介して送信された、監視制御装置１５からの監視情報を遠隔監視装置１６に転送する。なお、このような監視情報の送受信以外の作用効果については、本実施形態と同様であるため、説明を省略する。
［変形例２］
図８は、本実施形態の変形例２に関する放送システム１の構成を示すブロック図である。図８に示すように、本変形例は、スタジオ２側の遠隔監視装置１６は、送信所３の監視制御装置１５からの監視情報を受信する構成ではなく、スタジオ２側の受信検知装置４０により受信した電波ＲＦの品質監視情報を入力する。
【００３８】
受信検知装置４０は、例えば放送局の屋外に設置されており、送信所３から発信される電波ＲＦを受信する。受信検知装置４０は、電波ＲＦの受信サービスエリアでの受信品質状態に関係する監視情報として、電波ＲＦの品質情報を遠隔監視装置１６に転送する。遠隔監視装置１６は、電波ＲＦの品質情報に基づいて、フリンジエリアを含む受信サービスエリアでの受信Ｃ／Ｎ比を算出する。
【００３９】
なお、当該構成及び作用効果以外は、本変形例においても、図１に示す本実施形態の放送システム１と同様であるため、説明を省略する。
【００４０】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４１】
１…放送システム、２…スタジオ、３…送信所、
１０…符号化・多重化装置（ＥＮＣ／ＭＵＸ）、１１…ＳＴＬ送信装置、
１２…ＳＴＬ受信装置、１３…ＯＦＤＭ変調装置、１４…送信機、
１５…監視制御装置、１６…遠隔監視装置、２０…ＴＳＬ送信装置、
２１…ＴＳＬ受信装置、３０、３１…光ネットワーク中継装置（ＯＮＵ)、
４０…受信検知装置。
【図１】
2020108006.tif 000003
【図２】
2020108006.tif 000004
【図３】
2020108006.tif 000005
【図４】
2020108006.tif 000006
【図５】
2020108006.tif 000007
【図６】
2020108006.tif 000008
【図７】
2020108006.tif 000009
【図８】
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