(57)【要約】【課題】回り込みキャンセラを備えた中継装置において、中継対象信号を複数の中継装置にて順次中継するようにしても、前段の中継装置にて生じる回り込み信号の残留成分が、後段の中継装置にて合成されるのを防止する。【解決手段】中継装置２は、受信・選局したテレビ放送信号（ＯＦＤＭ信号）から回り込み信号を除去する回り込みキャンセラ１０を備え、回り込みキャンセラ１０にて回り込み信号を除去した放送信号を増幅回路２０にて増幅した後、送信アンテナ６から再送信する。回り込みキャンセラ１０と増幅回路２０との間には、遅延量１６を調整可能な遅延部１６が設けられており、複数の中継装置２を用いて中継システムを構成する際には、各中継装置２で生じる放送信号の遅延量を異なる遅延量に設定する。【選択図】図１
2014239335.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＦＤＭ信号を受信アンテナにて受信し、該受信信号を送信アンテナから再送信する中継装置であって、
前記送信アンテナからの送信電波が前記受信アンテナに回り込むことにより前記受信信号に重畳された回り込み信号を、前記受信信号から除去する回り込みキャンセラと、
前記回り込みキャンセラにて前記回り込み信号が除去された受信信号を、再送信用の送信信号として前記送信アンテナに出力する出力手段と、
を備え、前記出力手段には、
前記送信信号を予め設定された遅延量にて遅延させると共に、該遅延量を調整可能な遅延部、
が設けられていることを特徴とする中継装置。
【請求項２】
放送局から送信されたＯＦＤＭ信号からなる放送信号を中継する中継装置を複数備え、該複数の中継装置にて前記放送信号を順に中継する中継システムであって、
前記複数の中継装置として、請求項１に記載の中継装置を備え、各中継装置における前記遅延部の遅延量を、それぞれ、異なる遅延量に設定してなることを特徴とする中継システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テレビ放送等で放送信号の無線伝送に利用されるＯＦＤＭ信号を中継する中継装置に関し、特に、送信アンテナからの送信電波が受信アンテナに回り込むことにより受信信号に重畳される回り込み信号を受信信号から除去する回り込みキャンセラを備えた中継装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地上デジタル放送等のＯＦＤＭ信号を周波数変換（換言すればチャンネル変換）することなく中継する、ＳＦＮ方式の中継装置が知られている。
そして、この種の中継装置には、送信信号が受信側に回り込むことにより、発振等の不具合が発生するのを防止するために、回り込み信号の遅延プロファイルを測定し、その測定した遅延プロファイルに従い受信信号から回り込み信号成分を除去する、回り込みキャンセラが設けられている（例えば、特許文献１、２、３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２７１２９５号公報
【特許文献２】特開２００４−８０６６８号公報
【特許文献３】特開２０１１−１０３６４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記中継装置は、放送局からの送信信号を再送信するだけでなく、他の中継装置から再送信された送信信号を再送信するのにも利用される。
例えば、放送局から遠く離れた特定地域に放送信号を伝送する場合には、放送局と特定地域との間に、複数の中継装置を、間隔を空けて配置し、各中継装置にて放送信号を順に中継することが行われる。
【０００５】
この場合、各中継装置には、回り込みキャンセラが設けられているため、各中継装置は、自身が再送信した送信信号が回り込むことによって受信信号に重畳される回り込み信号を除去することができる。
【０００６】
しかし、回り込みキャンセラにおいては、回り込み信号をテレビ放送に影響を与えることのない低レベルに抑えることはできるものの、回り込み信号を完全に除去することはできない。
【０００７】
この結果、各中継装置に同一仕様のものを使うと、後段の中継装置にて回り込み信号を充分低減することができず、テレビ放送信号等、中継対象となる信号の品質低下を招くことがあった。
【０００８】
つまり、中継装置の仕様が同じであれば、受信アンテナにて受信された受信信号が再送信用の送信信号として送信アンテナに出力されるまでの遅延時間は略同一となり、各中継装置にて、同じ遅延特性の回り込み信号が発生することになる。
【０００９】
従って、この場合、各中継装置において生成される回り込み信号除去用のキャンセル信号は、略同じ遅延特性を有するものとなり、後段の中継装置においては、後段の中継装置自身が除去することのできなかった回り込み信号の残り信号成分と、前段の中継装置にて除去することのできなかった回り込み信号の残り信号成分とが合成されてしまう。
【００１０】
この結果、後段の中継装置では、各中継装置で発生した回り込み信号と略同じ遅延特性を有する不要信号成分の信号レベルが増大する。そして、その不要信号成分が回り込みキャンセラのキャンセル性能を越えてしまうと、後段の中継装置からの送信信号を受信した受信装置側では、テレビ放送信号等の所望信号を正常に受信・復調することができなくなってしまう。
【００１１】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、回り込みキャンセラを備えた中継装置において、複数分散配置して各中継装置にて順次中継するようにしても、回り込み信号の残り信号成分が蓄積されるのを防止できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、ＯＦＤＭ信号を受信アンテナにて受信し、該受信信号を送信アンテナから再送信する中継装置であって、
前記送信アンテナからの送信電波が前記受信アンテナに回り込むことにより前記受信信号に重畳された回り込み信号を、前記受信信号から除去する回り込みキャンセラと、
前記回り込みキャンセラにて前記回り込み信号が除去された受信信号を、再送信用の送信信号として前記送信アンテナに出力する出力手段と、
を備え、前記出力手段には、
前記送信信号を予め設定された遅延量にて遅延させると共に、該遅延量を調整可能な遅延部、
が設けられていることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、放送局から送信されたＯＦＤＭ信号からなる放送信号を中継する中継装置を複数備え、該複数の中継装置にて前記放送信号を順に中継する中継システムであって、
前記複数の中継装置として、請求項１に記載の中継装置を備え、各中継装置における前記遅延部の遅延量を、それぞれ、異なる遅延量に設定してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の中継装置には、受信信号から回り込み信号を除去する回り込みキャンセラと、回り込みキャンセラにて回り込み信号が除去された受信信号を再送信用の送信信号として送信アンテナに出力する出力手段とが備えられている。
【００１５】
そして、出力手段には、送信信号を予め設定された遅延量にて遅延させる遅延部が設けられ、しかも、遅延部は、遅延量を調整可能に構成されている。
従って、本発明の中継装置によれば、中継装置自身が送信した送信信号が回り込むことにより生じる、中継対象信号に対する回り込み信号の遅延特性を、遅延部を介して任意に設定することができる。
【００１６】
このため、本発明の中継装置を用いて、中継対象となる信号を複数の中継装置が順次中継する中継システムを構築すれば、各中継装置における回り込み信号の遅延特性を異なる特性に設定することができる。
【００１７】
そして、この場合、各中継装置にて回り込み信号を除去できなかった残り信号成分が、後段の中継装置にて合成されて、中継対象となる信号の品質が低下するのを防止できる。
また、請求項２に記載の中継システムにおいては、上述した本発明の中継装置を複数用いて、放送局から送信されたＯＦＤＭ信号からなる放送信号を順次中継するように構成され、しかも、各中継装置における遅延部の遅延量は、それぞれ、異なる遅延量に設定される。
【００１８】
従って、本発明の中継システムによれば、各中継装置における回り込み信号の遅延特性が異なる特性に設定されることになり、各中継装置にて回り込み信号を除去できなかった残り信号成分が、後段の中継装置にて合成されて、中継対象となる信号の品質が低下するのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態の中継装置の構成を表すブロック図である。
【図２】実施形態の中継システムの構成及び各中継装置に対する入・出力信号の遅延プロファイルを表す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図１に示すように、本実施形態の中継装置２は、地上デジタル放送の一つのセグメント（所謂ワンセグ）を利用して行われるエリア放送の放送電波（つまり、ＯＦＤＭ信号）を、受信アンテナ４で受信し、その受信信号を増幅回路２０にて増幅して送信アンテナ６に出力することで、放送信号を、放送チャンネル（換言すれば放送周波数）を変更することなく送信アンテナ６から再送信させる、ＳＦＮ方式の中継装置である。
【００２１】
そして、本実施形態の中継装置２には、送信アンテナ６からの送信電波が受信アンテナ４に回り込むことにより受信信号に重畳された回り込み信号を除去する回り込みキャンセラ１０が備えられている。
【００２２】
この回り込みキャンセラ１０は、キャンセル信号生成部３０と加算器１４とにより構成されている。
キャンセル信号生成部３０は、回り込み信号の遅延プロファイルを求め、その遅延プロファイルからキャンセル信号を生成するものであり、特許文献３に記載のものと同様、  離散フーリエ変換部３２、振幅スペクトル算出部３４、逆数算出部３６、逆離散フーリエ変換部３８、補正処理部４０、及び、キャンセル誤差算出部４２にて構成されている。
【００２３】
すなわち、まず、中継装置２には、受信アンテナ４にて受信された受信信号の中から、中継対象（換言すれば回り込み信号の除去対象）となる放送チャンネルの放送信号を選局することでベースバンドのＯＦＤＭ信号に周波数変換し、ＯＦＤＭ信号をデジタルデータに変換する、Ａ／Ｄ変換部１２が備えられている。
【００２４】
そして、キャンセル信号生成部３０には、このＡ／Ｄ変換部１２にてデジタルデータに変換されたベースバンドのＯＦＤＭ信号が入力される。
離散フーリエ変換部３２は、Ａ／Ｄ変換部１２から入力されるＡ／Ｄ変換後のＯＦＤＭ信号を離散フーリエ変換することで、ＯＦＤＭ信号の周波数軸上のスペクトルを抽出する。
【００２５】
また、振幅スペクトル算出部３４は、離散フーリエ変換部３２にて抽出されたスペクトル毎に、各スペクトルの振幅Ｓ(n) を算出し、その絶対値を一定期間サンプリングして平均値（時間平均値）Ｓ(n)tavを算出する。
【００２６】
そして、逆数算出部３６は、振幅スペクトル算出部３４にて算出されたスペクトル毎の時間平均値Ｓ(n)tavを、ＯＦＤＭ信号の周波数帯域内で平均化し、その平均化により得られた帯域内平均値Ａｖを各スペクトルの時間平均値Ｓ(n)tavで除算することで、各スペクトルの時間平均値Ｓ(n)tavの逆数Ａｖ／Ｓ(n)tavを算出する。
【００２７】
また、逆離散フーリエ変換部３８は、逆数算出部３６による算出結果を逆離散フーリエ変換することにより、回り込み信号の遅延プロファイルを算出する。
また、補正処理部４０は、逆離散フーリエ変換部３８にて算出されたＮ個のデータからなる遅延プロファイルの中から、０からＮ／２個までのデータを抽出し、その抽出した各データに所定の補正係数（本実施形態では値「２」）を乗じることで、遅延プロファイルを補正する。
【００２８】
そして、キャンセル誤差算出部４２は、補正処理部４０にて補正された遅延プロファイルに基づき、受信信号から回り込み信号を除去するためのキャンセル信号（デジタルデータ）を生成する。
【００２９】
次に、加算器１４は、キャンセル信号生成部３０にて生成されたキャンセル信号を、Ａ／Ｄ変換部１２にてデジタルデータに変換されたベースバンドのＯＦＤＭ信号に加算することで、ＯＦＤＭ信号から回り込み信号を除去するものである。
【００３０】
そして、加算器１４にて回り込み信号が除去されたＯＦＤＭ信号は、遅延部１６を介して、Ｄ／Ａ変換部１８に入力される。
Ｄ／Ａ変換部１８では、遅延部１６を介して入力される回り込み信号除去後のベースバンドのＯＦＤＭ信号を、アナログ信号にＤ／Ａ変換すると共に、そのアナログ信号を元の放送チャンネルにアップコンバートすることで、回り込み信号除去後の放送信号を生成し、増幅回路２０に出力する。
【００３１】
この結果、回り込み信号除去後の放送信号は、増幅回路２０にて所定の送信レベルまで増幅された後、送信アンテナ６から再送信されることになる。
ここで、遅延部１６は、回り込み信号除去後のＯＦＤＭ信号を所定の遅延量だけ遅延させることで、Ｄ／Ａ変換部１８によるＯＦＤＭ信号のＤ／Ａ変換タイミングを所定の遅延量だけ遅延させる。
【００３２】
この遅延部１６は、複数の中継装置２を用いてワンセグによるエリア放送の放送信号を順次中継する際に、各中継装置２で生じるＯＦＤＭ信号の遅延時間をばらつかせて、各中継装置２で生じる回り込み信号の遅延特性を異なるものに設定するためのものである。
【００３３】
このため、遅延部１６には、使用者により操作される遅延量設定部１７が設けられており、使用者が遅延量設定部１７を操作することにより、遅延部１６によるＯＦＤＭ信号の遅延量を任意に設定できるようになっている。
【００３４】
但し、遅延量設定部１７による遅延量の可変範囲は、中継装置２内でのＯＦＤＭ信号の遅延時間がガードインターバルを越えて、ＳＦＮに破綻を来すことのないよう、充分小さい範囲内に設定されている。
【００３５】
例えば、放送局から中継局、中継局間、及び、中継局から受信端末、の距離を１ｋｍとし、ＵＨＦチャンネル４９の放送信号を５段中継する場合、放送局から受信端末までの伝送空間（１ｋｍ×６）で生じる放送信号の遅延時間は、「３．４μｓ×６」となる。なお、３．４μｓは、放送電波が自由空間を１ｋｍ通過するのに要する時間である。
【００３６】
このため、放送局から受信端末へ、ガードインターバル（１２６μｓ）を越えることなく、放送信号を伝送するには、各中継局での遅延時間を、２１．１μｓ（＝（１２６μｓ−３．４μ×６）÷５）以下に設定すればよい。
【００３７】
よって、この場合、遅延量設定部１７による遅延量の可変範囲は、中継装置２内でのＯＦＭＤ信号の遅延時間が２１．１μｓ以下となるように、設定すればよいことになる。
以上説明したように、本実施形態の中継装置２には、回り込みキャンセラ１０にて回り込み信号が除去された受信信号を再送信用の送信信号として送信アンテナ６に出力する出力手段として、遅延部１６と増幅回路２０とが備えられている。そして、遅延部１６は、送信信号（ＯＦＤＭ信号）の遅延量を調整可能に構成されている。
【００３８】
従って、本実施形態の中継装置２によれば、中継装置２自身が送信した送信信号が回り込むことにより生じる回り込み信号の遅延特性を、遅延部１６を介して任意に設定することができる。
【００３９】
このため、図２に示すように、本実施形態の中継装置２を用いて、中継対象となる所定放送チャンネルの放送信号を複数の中継装置２ａ、２ｂ…が順次中継する中継システムを構築した際、各中継装置２ａ、２ｂ…における中継対象信号ＵＳに対する回り込み信号ＤＳの遅延特性を、異なる特性に設定することができる。
【００４０】
そして、このように、各中継装置２ａ、２ｂ…における中継対象信号ＵＳに対する回り込み信号ＤＳの遅延特性を、異なる特性に設定すれば、前段の第１中継装置２ａにて回り込み信号を除去できなかった残り信号成分（残留成分）が、後段の第２中継装置２ｂにて回り込み信号ＤＳに合成（加算）されて、中継対象となる放送信号の品質が低下するのを防止することができる。
【００４１】
つまり、図２の「従来」の信号波形に示すように、第１中継装置２ａ及び第２中継装置２ｂに同一の遅延特性を有する中継装置を用いた場合、各中継装置２ａ、２ｂでは、受信アンテナ４ａ、４ｂで受信した中継対象信号ＵＳに対する回り込み信号ＤＳとして、同じ遅延特性を有する回り込み信号が発生する。
【００４２】
このため、第１中継装置２ａ及び第２中継装置２ｂの内、後段の第２中継装置２ｂにおいては、第１中継装置２ａの送信アンテナ６ａから送信された送信信号に含まれる残留成分と略同じタイミングで回り込み信号ＤＳが発生する。
【００４３】
従って、第２中継装置２ｂの受信アンテナ４ｂからは、第１中継装置２ａからの送信信号に含まれる残留成分と送信アンテナ６ｂからの回り込み信号ＤＳとが加算された不要信号成分を含む受信信号が入力されることになる。
【００４４】
よって、第２中継装置２ｂにおいて、回り込みキャンセラ１０にて回り込み信号ＤＳを除去しても、送信アンテナ６ｂには、第１中継装置２ａ及び第２中継装置２ｂで生じる残留成分を合成した不要信号成分を含む送信信号が出力されることになり、その送信信号（放送信号）の品質が低下する。
【００４５】
そして、第２中継装置２ｂからの送信信号を受信して再送信する第３中継装置や更に後段の中継装置では、残留成分を合成した不要信号成分が更に大きくなるため、送信信号（放送信号）の品質は更に低下し、場合によっては、中継装置が発振することがある。
【００４６】
しかし、本実施形態の中継装置２を用いて、各中継装置２ａ、２ｂ…における遅延特性を異なる特性に設定すれば、図２の「実施形態」の信号波形に示すように、第２中継装置２ｂにて発生する回り込み信号ＤＳが、前段の第１中継装置２ａからの送信信号に含まれる残留成分と異なるタイミングで発生することになり、不要信号成分の信号レベルが増大することはない。
【００４７】
よって、本実施形態の中継装置２を用いて、図２に示す中継システムを構築して、各中継装置２ａ、２ｂ…での遅延特性を異なる特性に設定すれば、多段中継によって中継対象となる放送信号の品質が低下するのを防止し、中継システムの末端まで、高品質の放送信号を配信することができるようになる。
【００４８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にて、種々の態様をとることができる。
例えば、上記実施形態では、ワンセグによるエリア放送の放送信号を中継する中継装置２に本発明を適用する場合について説明したが、本発明は、ＯＦＤＭ信号を中継する中継装置２であれば、上記実施形態と同様に適用して、同様の効果を得ることができる。
【００４９】
また、上記実施形態では、回り込みキャンセラ１０は、特許文献３に記載のものと同様に構成されているものとして説明したが、回り込みキャンセラ１０は、回り込み信号を除去（詳しくは低減）することのできるキャンセル信号を生成するものであればよい。
【符号の説明】
【００５０】
２…中継装置、２ａ…第１中継装置、２ｂ…第２中継装置、４，４ａ，４ｂ…受信アンテナ、６，６ａ，６ｂ…送信アンテナ、１０…回り込みキャンセラ、１２…Ａ／Ｄ変換部、１４…加算器、１６…遅延部、１７…遅延量設定部、１８…Ｄ／Ａ変換部、２０…増幅回路、３０…キャンセル信号生成部、３２…離散フーリエ変換部、３４…振幅スペクトル算出部、３６…逆数算出部、３８…逆離散フーリエ変換部、４０…補正処理部、４２…キャンセル誤差算出部。
【図１】
2014239335.tif 000003
【図２】
2014239335.tif 000004