(57)【要約】【課題】信頼性や保守性を向上させ、送信条件の選択が容易な放送送信装置システムを提供する。【解決手段】放送送信装置は、増幅器１３と光電気変換器１１との間に分岐路１１１を有し、分岐先に出力された放送信号を変調する変調部１６１と該変調部１６１からの前記変調された出力を電波として放射する通信アンテナ１６２とからなる通信部１６を有し、前記通信アンテナ１６２から送信された前記放送信号の品質を判定する信号処理部１５からなる監視部７を１つ有する。【選択図】図１
2010004159.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放送信号を光信号に変換して送出する光送信装置と、
該光送信装置に接続される光ファイバと、
該光ファイバからの光信号を電気信号に変換する光電気変換器と、
該光電気変換器からの電気信号を増幅する増幅器と、
該増幅器からの前記増幅された電気信号を電波として放射する放送信号出力用アンテナとを有する放送送信装置が複数から構成される放送送信装置システムにおいて、
前記放送送信装置は、前記増幅器と前記光電気変換器との間に分岐路を有し、
分岐先に出力された放送信号を変調する変調部と該変調部からの前記変調された出力を電波として放射する通信アンテナとからなる通信部を有し、
前記通信アンテナから送信された前記放送信号の品質を判定する信号処理部からなる監視部を１つ有することを特徴とする放送送信装置システム。
【請求項２】
請求項１記載の放送送信装置システムにおいて、前記信号処理部は前記通信アンテナから送信される前記放送信号の中から所望の前記放送信号を選局する選局部と、
該選局部からの信号を復調する放送信号復調部と、
該放送信号復調部において復調された信号の品質を検出する信号品質検出部と、
該信号品質検出部の出力と基準値とを比較した結果を出力する比較判定部とからなる、ことを特徴とする放送送信装置システム。
【請求項３】
前記信号品質検出部において、放送チャネル帯域内の信号レベル対雑音レベル比を測定するか、または前記放送信号に用いられるデジタル放送信号のデータ誤り率（ビットレートエラー）を測定することを特徴とする請求項１又は２記載の放送送信装置システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信頼性や保守性を向上させ、送信条件の選択が容易な放送送信装置システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
放送信号の送信を行う場合に、直接放送局から放送信号の電波を送出する場合もあるが、放送局から電波塔や中継局まで、あるいは受信者宅まで、光ファイバで放送信号を伝送する場合がある。これは同軸ケーブルのような金属導体のケーブルを用いることに比べて、低損失で長距離伝送に適していること、細径で敷設が容易なこと、伝送帯域幅が広いことなどの利点があるからである。
【０００３】
光伝送を用いた放送信号配信に関しては、例えば、特許文献１の光ＣＡＴＶシステムのように、ＣＡＴＶセンタ又はセンタと加入者端末間に設けられた通信センタから加入者端末へ並行にスター型分配で配信される場合がある。
【０００４】
また、放送局と送信設備間の光伝送に関しては、例えば、特許文献２のように地上デジタル放送の単一周波数中継を前提として、中継時の回り込み干渉妨害を低減するために光伝送を用いることが示されている。このときに直列型の光伝送が用いられている。
【０００５】
【特許文献１】特開平４−１５６５１６号公報
【特許文献２】特開２００４−２８９４０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
光ＣＡＴＶシステムで用いられているような配信の構成では、多数の受信点に向けて均質のサービスを提供する必要があることから、送信側から並行に複数の光ファイバを敷設するスター型を用いる。スター型は、故障などの不具合が起きた場合に、該当する伝送路以外への影響が無い利点があるが、送信側から直接光ファイバが多数敷設されることになり、敷設と構成が複雑になる。一方、放送の中継送信装置に直列型の光伝送を用いる構成では、同一系統に複数の分岐を用いて配信するため、故障が発生した場合に、故障箇所によっては影響が大きくなる可能性がある。例えば、伝送する光ファイバが破損した場合には、破損箇所以降の系には信号が伝送されなくなる。そこで、光ファイバを多重化して信頼性を上げることに加えて、故障箇所の特定と修復を急ぎ、伝送できない期間や範囲を最小化することが求められる。
【０００７】
また、ＩＳＤＢ−Ｔ（Integrated Service Digital Broadcastingsystem for Terrestrial）方式のような放送方式では、放送信号内に伝送制御情報（例えば、社団法人電波産業会標準規格ＳＴＤ―Ｂ３１に記載の緊急警報放送用起動フラグや伝送パラメータ情報など）が含まれており、送信装置でこれらを判定できれば、より適切な送信条件を選択することが可能となる。
【０００８】
そこで、本発明の目的は上記課題を解決し、簡便な直列型送信システムで、かつ信頼性や保守性を向上させた放送送信装置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】
【０００９】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、放送信号を光信号に変換して送出する光送信装置と、該光送信装置に接続される光ファイバと、該光ファイバからの光信号を電気信号に変換する光電気変換器と、該光電気変換器からの電気信号を増幅する増幅器と、該増幅器からの前記増幅された電気信号を電波として放射する放送信号出力用アンテナとを有する放送送信装置が複数から構成される放送送信装置システムにおいて、前記放送送信装置は、前記増幅器と前記光電気変換器との間に分岐路を有し、分岐先に出力された放送信号を変調する変調部と該変調部からの前記変調された出力を電波として放射する通信アンテナとからなる通信部を有し、前記通信アンテナから送信された前記放送信号の品質を判定する信号処理部からなる監視部を１つ有することを特徴とする放送送信装置システムである。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１記載の放送送信装置システムにおいて、前記信号処理部は前記通信アンテナから送信される前記放送信号の中から所望の前記放送信号を選局する選局部と、該選局部からの信号を復調する放送信号復調部と、該放送信号復調部において復調された信号の品質を検出する信号品質検出部と、該信号品質検出部の出力と基準値とを比較した結果を出力する比較判定部とからなることを特徴とする放送送信装置システムである。
【００１１】
請求項３の発明は、前記信号品質検出部において、放送チャネル帯域内の信号レベル対雑音レベル比を測定するか、または前記放送信号に用いられるデジタル放送信号のデータ誤り率（ビットレートエラー）を測定することを特徴とする請求項１又は２記載の放送送信装置システムである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の放送送信装置システムは、光送信装置以降の光ファイバ網が直列型である。これにより、幹線となる光ファイバ３，３ａと、幹線ファイバ３，３ａから分岐した光ファイバで構成するマルチドロップ方式が実現される。このため、本発明の放送送信装置システムは、スター型と比較して構成が単純化できる。また、本発明の放送送信装置システムは、分岐した後に信号品質を評価する機能を設けたことにより、各分岐経路での信号品質を監視部にて一括に把握できる。これにより、故障時には故障箇所の存在する範囲を特定でき、各分岐経路へのレベル配分を適応的に制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係る放送送信装置システム１０１を示すブロック図である。放送送信装置システム１０１は、デジタル放送信号源１、電気信号を光信号に変換する電気光変換器（Ｅ／Ｏ）２を有する光送信装置１００、光ファイバ３、光分岐４，５、成端部６、監視部７、光信号を電気信号に変換する光電気変換器（Ｏ／Ｅ）１１，２１、フィルタ１２，２２、増幅器１３，２３、放送信号出力用アンテナ１４，２４、信号処理部１５、通信部１６，２６を備える。
【００１５】
図１では、放送送信装置システム１０１が光分岐４を用いて第１の送信装置（第１の分岐経路あるいは支線とも称する）１０２に分岐配信し、光分岐５を用いて第ｎ（ｎ番目；ｎは自然数）の送信装置（第ｎの分岐経路あるいは支線とも称する）１０３に分岐配信していることを示している。第２から第ｎ−１の送信装置は図示省略してある。最終分岐である光分岐５の後は光ファイバ３の末端が成端箱６に収められている。
【００１６】
図２（ａ）は、放送送信装置システム１０１の監視部７に設けられる信号処理部１５の詳細を示すブロック図であり、図２（ｂ）は、第一の実施形態による通信部１６（２６）の詳細を示すブロック図である。
【００１７】
詳しく述べると、放送送信装置システム１０１は、放送信号を電気光変換器２で光信号に変換して送出する光送信装置１００と、光送信装置１００からの光信号が入力される光ファイバ３と、光ファイバ３からの光信号を電気信号に変換する光電気変換器１１，２１と、光電気変換器１１，２１からの電気信号を増幅する増幅器１３，２３と、増幅器１３，２３からの出力された電気信号を電波として放射する放送信号出力用アンテナ１４，２４とを有する。
【００１８】
第一の実施形態では、放送送信装置システム１０１は、増幅器１３，２３と光電気変換器１１，２１との間に設けられた分岐路１１１，１１２を備える。また、放送送信装置システム１０１は、図２（ｂ）に示されるように、分岐路１１１，１１２の分岐先に出力された前記放送信号を変調する変調部１６１と、変調部１６１からの変調された放送信号を電波として放射する通信アンテナ１６２とを有する通信部１６，２６を備える。さらに、放送送信装置システム１０１は、通信部１６，２６からの放送信号を監視する監視部７を備える。
【００１９】
監視部７は、信号処理部１５を有する。図２（ａ）に示されるように、信号処理部１５は、通信アンテナ１６２から放射される前記放送信号の中から所望の放送信号を選局する選局部１５１と、選局部１５１からの信号を復調する放送信号復調部１５２と、放送信号復調部１５２において復調された信号の品質を検出する信号品質検出部１５３と、信号品質検出部１５３の出力と基準値とを比較した結果を出力する比較判定部１５４とからなる。
【００２０】
以下、放送送信装置システム１０１の動作を説明する。
【００２１】
デジタル放送信号源１からの放送信号を電気光変換器２で光信号に変換し、光ファイバ３を通して伝送する。この際、伝送する系統ごとに別の光ファイバで分配配信する、いわゆるスター型の構成ではなく、光ファイバ３（幹線ファイバ）から光分岐４，５を用いて各分岐経路へ分岐配信する方式（ここではマルチドロップ型という）を用いる。
【００２２】
第１の送信装置１０２において光分岐４で分岐された光信号は、光電気変換器１１で電気信号に変換される。その電気信号は、フィルタ１２で所望帯域外の雑音や妨害信号が低減され、増幅器１３で所望の信号レベルに増幅され、放送信号出力用アンテナ１４からサービスエリア（受信可能範囲）に向けて放送電波として放射される。
【００２３】
同様にｎ番目の送信装置１０３においても、光分岐５で分岐された光信号は、光電気変換器２１で電気信号に変換される。その電気信号は、フィルタ２２、増幅器２３、放送信号出力用アンテナ２４を通して放送電波として放射される。
【００２４】
このようにマルチドロップ型ではスター型に比べて、同一の系統から複数の分岐で光信号を配信できるため、光ファイバの敷設が容易で、かつ構成が単純化できる効果がある。
【００２５】
分岐数ｎは所望の送信装置数に応じて任意に選択できるが、受信機の所要入力信号レベル及び受信点での信号品質（例えば、信号レベルと雑音や妨害信号レベルとの比で表されるＣＮ比やＳＮ比といった指標で判断する）を確保する必要がある（例えばＩＳＤＢ−Ｔ方式の放送であれば、社団法人電波産業会  標準規格ＳＴＤ−Ｂ２１に詳しい）。
【００２６】
デジタル放送信号源１から出力される信号の雑音レベルに対し、電気光変換器２での雑音増加分、光電気変換器１１での雑音増加分、増幅器１３での雑音増加分を加えて、総合の雑音レベルが求まる。また、デジタル放送信号源１から出力される信号の信号レベルに対し、電気光変換器２での光出力レベル、光ファイバ３での伝送損失分、光分岐４での分岐損失による減衰分、光電気変換器１１の出力信号レベル、フィルタ１２での減衰分、増幅器１３の増幅度、放送信号出力用アンテナ１４のアンテナ利得分、サービスエリアの最長距離による空間伝搬損失分、空間伝搬における反射による影響分を加えて、総合の信号レベルが求まる。この受信点での信号レベル及び、信号レベルと雑音レベルの比が上記標準規格（ＳＴＤ−Ｂ２１など）に定められた受信機所要入力信号品質を満足する必要がある。
【００２７】
一方、従来のマルチドロップ型では、同一系統に複数の分岐を用いて配信するため、故障が発生した場合に、故障箇所によっては影響が大きくなる可能性がある。例えば、幹線系の光ファイバが破損した場合には、破損箇所以降の系には信号が伝送されなくなる。よって、従来は、幹線系を多重化しておくこと、故障箇所の修復を急ぎ伝送できない期間や範囲を最小化することが求められる。
【００２８】
そこで、本発明では、分岐路１１１によりフィルタ１２の出力から放送信号を分岐して、その分岐された放送信号を通信部１６から監視部７へ無線送信する。なお、分岐された放送信号を通信部１６から監視部７に有線にて送信しても良い。
【００２９】
図２（ａ）に示すように、信号処理部１５は、選局部１５１、放送信号復調部１５２、信号品質検出部１５３、比較判定部１５４を有する。分岐路１１１によりフィルタ１２の出力から分岐した放送信号の中から所望の放送チャネルを選局部１５１で選局し、その出力を放送信号復調部１５２で復調し、復調された信号から信号レベル対雑音レベルの比（Ｓ／Ｎ比）、あるいはデジタル放送においてはデータの誤り率などの信号品質を信号品質検出部１５３で検出し、比較判定部１５４で基準値と比較する。ここで基準値とは、上記標準規格に定められた受信機所要入力信号品質を満足するように設定された値である。この構成により、監視部７にて各送信装置１０２，１０３から送信されるＳ／Ｎ比、信号品質などを一括して把握することが可能となる。
【００３０】
以上、図１及び図２に示した構成によれば、送信点（各分岐経路）での信号品質を検出して基準値との比較判定が可能になると共に、監視部７で全ての分岐経路での信号品質を監視できるので、異常があった場合に、全ての分岐経路の状況を見れば異常の存在する範囲を特定することができるという効果がある。例えば、第２の分岐経路で異常があった場合に、第１の分岐経路は正常で、第３の分岐経路が異常であれば第１の分岐経路と第２の分岐経路の間（つまり、幹線である光ファイバ３）で異常が発生していることが判る。また、第１の分岐経路、第３の分岐経路とも正常であれば、第２の分岐経路内で異常が発生していることが判る。
【００３１】
さらに、各送信装置１０２，１０３の送信点（各分岐経路）での放送品質を、監視部７に設けた信号処理部１５で集中して検出及び判定するため、放送送信装置システム１０１を簡素化することができる。
【００３２】
図３は、本発明の他の実施形態に係る放送送信装置システム３０１の構成を具体的に示すブロック図である。放送送信装置システム３０１は、図１の放送送信装置システム１０１のデジタル放送信号源１の代わりに、受信アンテナ８、増幅器９、フィルタ１０を有し、その他は図１の放送送信装置システム１０１と同じである。
【００３３】
本実施形態は、放送信号を空中に設置した受信アンテナ８で受信し、再度信号レベルを上げて放送信号出力用アンテナ１４や放送信号出力用アンテナ２４から電波で放射する中継送信システムである。別に送信された放送信号を受信アンテナ８で受信し、増幅器９で所望の信号レベルに増幅しフィルタ１０で所望帯域外の雑音や妨害信号を低減させ、電気光変換器２を有する光送信装置１００に入力する。
【００３４】
電気光変換器２以降の経路は図１及び図２の構成と同様である。本実施形態では、受信アンテナ８で受信する信号の雑音レベルに対して、増幅器９の雑音や電気光変換器２の雑音などが加算され、総合の雑音レベルが決まる。また、受信アンテナ８で受信する信号の信号レベルに対して、受信アンテナ８のアンテナ利得、増幅器９の増幅度、及び光ファイバ３の伝送損失などが加算され、総合の信号レベルが決まる。これら総合の雑音レベルと総合の信号レベルから、本実施形態の中継送信システムの総合の信号品質が求まる。放送信号の中継設備に関しては、前段の送信装置による信号レベル対雑音レベルの比を越えることはできず、中継を繰り返す毎に信号レベル対雑音レベルの比は劣化する。多段接続に関する基準は、例えば、社団法人電波産業会標準規格ＳＴＤ−Ｂ３１に記載されている。
【００３５】
従来の無線での多段中継では空間の伝搬損失が大きいため信号品質の劣化も大きくなる。これに対し、本実施形態のように光ファイバ３を用いた中継装置であれば、伝送損失が少ないため、中継元の送信レベルが小さくてすむことと、山間部など電波が伝搬しにくい場所においても比較的長距離を伝送できる利点がある。その上、図１、図２で示した実施形態と同様に、直列型の簡便なシステムであると共に、分岐した経路で信号品質を監視できるため、故障箇所の存在する範囲を特定できる効果がある。
【００３６】
また、本実施形態では、受信アンテナ８、増幅器９を複数設けて、信号品質を監視しながら最適な受信経路を選択する構成も可能である。この構成では、より信号品質の良い受信点が選べるので中継送信した信号の品質を最も高くできる効果がある。
【００３７】
以上、本発明によれば、光送信装置１００以降の光ファイバ網が直列型となり、幹線となる光ファイバと幹線ファイバからの分岐した光ファイバで構成するマルチドロップ方式が実現される。このため、スター型に比較して構成が単純化できる。本発明によれば、分岐した後に信号品質を評価する機能を設けたので、各分岐での信号品質を監視部７内において検知し、故障時には故障箇所の存在する範囲を特定し、システムのレベル配分（放送信号の伝達経路など）を適応的に制御することができる。
【００３８】
本発明は、放送の中継装置に利用し、例えば、放送電波の届かない地下街や、特定のエリアヘの限定的な放送を行うために、中央の送信局から信号を配信する場合に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施形態を示す放送送信装置システムのブロック図である。
【図２】（ａ）は図１の放送送信装置システムの監視部に用いる信号処理部のブロック図、（ｂ）は通信部のブロック図である。
【図３】本発明の他の実施形態を示す放送送信装置システムのブロック図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  デジタル放送信号源
２  電気光変換器
３  光ファイバ
４，５  光分岐
６  成端部
７  監視部
８  受信アンテナ
９  増幅器
１０  フィルタ
１１，１７，２１  光電気変換器
１２，２２  フィルタ
１３，２３  増幅器
１４，２４  放送信号出力用アンテナ
１５  信号処理部
１６，２６  通信部
１００  光送信装置
１０１，３０１  放送送信装置システム
１０２  第１の送信装置（第１の分岐経路）
１０３  第ｎの送信装置（第ｎの分岐経路）
１１１，１１２  分岐路
１５１  選局部
１５２  放送信号復調部
１５３  信号品質検出部
１５４  比較判定部
１６１  変調部
１６２  通信アンテナ
【図１】
2010004159.tif 000003
【図２】
2010004159.tif 000004
【図３】
2010004159.tif 000005