(57)【要約】【課題】地上デジタル放送の信号のＤＲｏＦ方式での伝送において、伝送レートを削減すること。【解決手段】地上デジタル放送信号を受信し信号変換して送信する光送信機と、前記光送信機から送信された信号を受信し信号変換して出力する光受信機とを備える通信システムであって、前記光送信機は、前記地上デジタル放送信号からサイクリックプレフィクスを削除して送信するＣＰ削除処理部を備え、前記光受信機は、前記光送信機によって送信された前記地上デジタル放送信号に対しサイクリックプレフィクスを付加するＣＰ再付加処理部を備える、通信システムである。【選択図】図１
2018033112.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地上デジタル放送信号を受信し信号変換して送信する光送信機と、前記光送信機から送信された信号を受信し信号変換して出力する光受信機とを備える通信システムであって、
前記光送信機は、前記地上デジタル放送信号からサイクリックプレフィクスを削除して送信するＣＰ削除処理部を備え、
前記光受信機は、前記光送信機によって送信された前記地上デジタル放送信号に対しサイクリックプレフィクスを付加するＣＰ再付加処理部を備える、通信システム。
【請求項２】
前記ＣＰ削除処理部は、
Ｎチャネル多重された信号をアナログ／デジタル変換するＡ／Ｄ変換部と、
Ａ／Ｄ変換後の信号をチャネルごとに周波数分離するチャネル分離部と、
チャネルごとにサイクリックプレフィクスの先頭位置を検出する複数のＣＰ検出部と、
検出された先頭位置に基づいて、複数のチャネルにおいてサイクリックプレフィクスの先頭位置を揃えるチャネル間シンボル同期部と、
同期された信号に対して周波数多重するチャネル多重部と、
多重された信号のサイクリックプレフィクスを一括して削除するシンボル抽出部と、を備え、
前記ＣＰ再付加処理部は、
前記光送信機から送信された信号に対して、シンボル同士の境を検出するシンボル検出部と、
検出されたシンボルの位置に基づいてサイクリックプレフィクスを生成し付加するＣＰ再付加部と、
サイクリックプリフィクスが付加された信号をデジタル／アナログ変換するＤ／Ａ変換部と、
を備える、請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記ＣＰ削除処理部は、
Ｎチャネル多重された信号をチャネルごとに周波数分離するチャネル分離部と、
チャネル分離された信号の周波数帯域を変換する複数の周波数変換部と、
周波数変換された信号に対してアナログ／デジタル変換する複数のＡ／Ｄ変換部と、
Ａ／Ｄ変換されたチャネルごとにサイクリックプレフィクスの先頭位置を検出する複数のＣＰ検出部と、
サイクリックプレフィクスの先頭位置に基づいて信号のサイクリックプレフィクスをチャネルごとに削除する複数のシンボル抽出部と、
チャネルごとにサイクリックプレフィクスを削除した信号を多重する多重化部と、を備え、
前記ＣＰ再付加処理部は、
前記光送信機から送信された多重化信号から信号を分離する分離部と、
分離された信号に対して、シンボル同士の境を検出する複数のシンボル検出部と、
シンボル同士の境に基づいてサイクリックプレフィクスを生成付加する複数のＣＰ再付加部と、
サイクリックプリフィクスが付加された信号をデジタル／アナログ変換する複数のＤ／Ａ変換部と、
Ｄ／Ａ変換された信号に対して、チャネルごとに周波数変換を行う複数の周波数変換部と、
周波数変換された各チャネルの信号を周波数多重する周波数多重部と、
を備える、請求項１に記載の通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地上デジタル放送信号の通信技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＲｏＦ（Digital Radio On Fiber）は、無線信号をＡ／Ｄ（Analog to Digital）変換し、得られたデジタル信号を光デジタルネットワークで伝送する技術である。ＦＴＴＨ（Fiber-To-The-Home）サービスにおいて、ＲＦ（Radio Frequency）帯の地上デジタル放送信号をＡ／Ｄ変換し、得られた信号をＤＲｏＦ方式により光伝送する技術が考えられている（例えば非特許文献１参照）。
【０００３】
日本における地上デジタル放送（ＤＴＴ：Digital Terrestrial Television）は、例えば非特許文献２に示されるように、ＩＳＤＢ−Ｔ（Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial）方式を用いて伝送を実現している。この方式の特徴として、周波数帯域の有効利用のため、キャリア間干渉のない最小の周波数間隔の周波数分割多重が可能なＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency-Division Multiplexing）変調方式が採用されていることがあげられる。
【０００４】
ＤＲｏＦ方式では無線信号であるＲＦの時間軸信号に対してＡ／Ｄ変換を行うことから、サンプリングや量子化処理により信号の伝送レートは増大する。伝送レートは、量子化時のサンプリング周波数と量子化数に依存する。これらのことに基づき、サンプリング周波数の低減や量子化数の低減をはかることによって伝送レートの削減を実現している（非特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】A. Nirmalathas et al., “Digitized RF Transmission over Fiber”, Microw. Mag., vol. 10, pp. 75 - 81, 2009.
【非特許文献２】M. Takada and M. Saito, “Transmission systems for ISDB-T,” Proceedings of the IEEE, vol. 94, no. 1, pp. 251-256, 2006.
【非特許文献３】縣亮, 難波忍, 大石将之, 田中啓仁. 非線形量子化を用いた C-RAN 基地局エントランス回線向け I/Q データ圧縮法. 電子情報通信学会論文誌 C, 98(8), 158-166, 2015.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
地上デジタル放送信号（以下「ＤＴＴ信号」という。）は、周波数帯域６０ＭＨｚの１０チャネル分の信号である。ＤＴＴ信号に一括でＡ／Ｄ変換を施す場合、仮にサンプリング周波数１２０ＭＨｚ、量子化数１５ｂｉｔとすると、その伝送レートは１．８Ｇｂｐｓとなる。これは、ＭＰＥＧ２システムのＴＳ（Transport Stream）での伝送レート１６８．５Ｍｂｐｓに比べて１０倍以上の伝送レートとなる。したがって、ＤＲｏＦ方式は、ＴＳを直接ベースバンド信号で伝送する場合に比べて、ネットワークへの要求速度が大幅に高くなる。その結果、経済性を低下させる可能性がある。そのため、ＤＴＴ信号をＤＲｏＦ伝送する場合、大幅な伝送レートの削減が求められる。例えば、伝送レートを決定するパラメータの一つであるＡ／Ｄ変換及びＤ／Ａ変換時のサンプリング周波数及び量子化数の低減や、時間軸におけるＤＴＴ信号のデータ圧縮が必要となる。
【０００７】
上記事情に鑑み、本発明は、地上デジタル放送の信号のＤＲｏＦ方式での伝送において、伝送レートを削減する技術の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、地上デジタル放送信号を受信し信号変換して送信する光送信機と、前記光送信機から送信された信号を受信し信号変換して出力する光受信機とを備える通信システムであって、前記光送信機は、前記地上デジタル放送信号からサイクリックプレフィクスを削除して送信するＣＰ削除処理部を備え、前記光受信機は、前記光送信機によって送信された前記地上デジタル放送信号に対しサイクリックプレフィクスを付加するＣＰ再付加処理部を備える、通信システムである。
【０００９】
本発明の一態様は、上記の通信システムであって、前記ＣＰ削除処理部は、Ｎチャネル多重された信号をアナログ／デジタル変換するＡ／Ｄ変換部と、Ａ／Ｄ変換後の信号をチャネルごとに周波数分離するチャネル分離部と、チャネルごとにサイクリックプレフィクスの先頭位置を検出する複数のＣＰ検出部と、検出された先頭位置に基づいて、複数のチャネルにおいてサイクリックプレフィクスの先頭位置を揃えるチャネル間シンボル同期部と、同期された信号に対して周波数多重するチャネル多重部と、多重された信号のサイクリックプレフィクスを一括して削除するシンボル抽出部と、を備え、前記ＣＰ再付加処理部は、前記光送信機から送信された信号に対して、シンボル同士の境を検出するシンボル検出部と、検出されたシンボルの位置に基づいてサイクリックプレフィクスを生成し付加するＣＰ再付加部と、サイクリックプリフィクスが付加された信号をデジタル／アナログ変換するＤ／Ａ変換部と、を備える。
【００１０】
本発明の一態様は、上記の通信システムであって、前記ＣＰ削除処理部は、Ｎチャネル多重された信号をチャネルごとに周波数分離するチャネル分離部と、チャネル分離された信号の周波数帯域を変換する複数の周波数変換部と、周波数変換された信号に対してアナログ／デジタル変換する複数のＡ／Ｄ変換部と、Ａ／Ｄ変換されたチャネルごとにサイクリックプレフィクスの先頭位置を検出する複数のＣＰ検出部と、サイクリックプレフィクスの先頭位置に基づいて信号のサイクリックプレフィクスをチャネルごとに削除する複数のシンボル抽出部と、チャネルごとにサイクリックプレフィクスを削除した信号を多重する多重化部と、を備え、前記ＣＰ再付加処理部は、前記光送信機から送信された多重化信号から信号を分離する分離部と、分離された信号に対して、シンボル同士の境を検出する複数のシンボル検出部と、シンボル同士の境に基づいてサイクリックプレフィクスを生成付加する複数のＣＰ再付加部と、サイクリックプリフィクスが付加された信号をデジタル／アナログ変換する複数のＤ／Ａ変換部と、Ｄ／Ａ変換された信号に対して、チャネルごとに周波数変換を行う複数の周波数変換部と、周波数変換された各チャネルの信号を周波数多重する周波数多重部と、を備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、地上デジタル放送の信号のＤＲｏＦ方式での伝送において、伝送レートを削減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】ＤＴＴ信号をＤＲｏＦ方式で光デジタルネットワークを介して伝送する通信システムの概要を示す図である。
【図２】地上デジタル放送局９０の送信設備の一例を示す図である。
【図３】ｍｏｄｅ３におけるシンボルとＣＰとの概略を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の通信システムの構成を示す概略ブロック図である。
【図５】ＤＲｏＦ送信機１０の各機能部における信号のスペクトラムを示す図である。
【図６】ＤＲｏＦ受信機２０の各機能部における信号のスペクトラムを示す図である。
【図７】ＤＲｏＦ送信機１０におけるＣＰ削除処理の前後におけるＤＴＴ信号の概要を示す図である。
【図８】ＤＲｏＦ受信機２０におけるＣＰ再付加処理の前後におけるＤＴＴ信号の概要を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施形態の通信システムに係る構成を示すブロック図である。
【図１０】ＤＲｏＦ送信機１０の各機能部における信号のスペクトラムを示す図である。
【図１１】チャネル間シンボル同期部１１４へ入力される主信号のＣＰとシンボルとの概要を示す。
【図１２】Ｄ／Ａ変換部２１３から出力されるＣＰ及びシンボルを示す図である。
【図１３】Ｄ／Ａ変換部２１３から出力される信号のスペクトルを示す図である。
【図１４】本発明の第３の実施形態の通信システムに係る構成を示すブロック図である。
【図１５】ＤＲｏＦ送信機１０の各機能部における信号のスペクトラムを示す図である。
【図１６】ＤＲｏＦ受信機２０におけるＣＰ再付加処理の前後におけるＤＴＴ信号の概要を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、ＤＴＴ信号をＤＲｏＦ方式で光デジタルネットワークを介して伝送する通信システムの概要を示す図である。図１において、地上デジタル放送局９０は、ＤＴＴ信号を送信する。地上デジタル放送局９０から送信されるＤＴＴ信号には、後に説明するように、ＩＳＤＢ−Ｔ（Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial）方式が用いられている。また、変調方式として、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency-Division Multiplexing）が採用されている。
【００１４】
図１において、地上デジタル放送局９０から送信されたＤＴＴ信号は、中継場所に設置されたＤＲｏＦ送信機１０と、視聴端末設置場所に設置された視聴端末９２と、によって受信される。ＤＲｏＦ送信機１０は、地上デジタル放送受信用アンテナ１１を備えている。視聴端末９２は、地上デジタル放送受信用アンテナ９１を備えている。視聴端末９２は、地上デジタル放送受信用アンテナ９１を介して受信されたＤＴＴ信号に基づいて地上デジタル放送を再生する。
【００１５】
ＤＲｏＦ送信機１０は、受信されたＤＴＴ信号を光信号に変換して光デジタルネットワーク（光デジタルＮＷ）３０を介して送信する。ＤＲｏＦ送信機１０によって送信された光信号は、視聴端末設置場所に設置されたＤＲｏＦ受信機２０によって受信される。ＤＲｏＦ受信機２０によって受信された光信号は、ＤＴＴ信号に変換され、視聴端末２１に出力される。視聴端末２１は、ＤＲｏＦ受信機２０によって生成されたＤＴＴ信号に基づいて地上デジタル放送を再生する。
【００１６】
次に、地上デジタル放送局９０の送信設備について説明する。図２は、地上デジタル放送局９０の送信設備の一例を示す図である。なお、図２に示される送信設備は、日本における地上デジタル放送であるＩＳＤＢ−Ｔ方式のＤＴＴ信号を送信する設備である。地上デジタル放送局９０の送信設備は、複数の情報源符号化部３１、ＴＳ再多重化部３２及び伝送路符号化部３３を備える。
【００１７】
情報源符号化部３１は、映像符号化部４１、音声符号化部４２、データ符号化部４３及び多重化部４４を備える。映像符号化部４１は、映像データを圧縮符号化する。映像データの圧縮符号化には、例えばＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）２方式が用いられる。ＭＰＥＧ２方式は、動き補償予測符号化とＤＣＴ（Discrete Cosine Transform）変換と可変長符号化とが組み合わされた技術である。音声符号化部４２は、音声データを圧縮符号化する。音声データの圧縮符号化には、例えばＡＡＣ（Advanced Audio Coding）が用いられる。データ符号化部４３は、ＰＳＩ（Program Specific Information）等のデータを符号化する。多重化部４４は、映像データ、音声データ及びデータをＴＳ（Transport Stream）に多重化する。ＴＳは、例えば１８８バイトの固定長パケットが連続したＴＳＰ（TS Packet）で構成される。
【００１８】
地上デジタル放送局９０の送信設備には、情報源符号化部３１が複数設けられてもよい。情報源符号化部３１から出力される複数のＴＳ（ＴＳ１、ＴＳ２、ＴＳ３、…）は、ＴＳ再多重化部３２に入力される。ＴＳ再多重化部３２は、複数のＴＳ（ＴＳ１、ＴＳ２、ＴＳ３、…）をＭＰＥＧ２−Ｓｙｓｔｅｍｓの方式に従って多重化することによって、ＴＳ’を生成する。ＴＳ’は、伝送路符号化部３３に入力される。
【００１９】
伝送路符号化部３３は、信号処理部５１、ＩＦＦＴ（Inverse Discrete Fourier Transform）部５２、ＣＰ付加部５３及びＤ／Ａ変換部５４を備える。
【００２０】
信号処理部５１は、誤り訂正符号化、インターリーブ、キャリア変調及びＯＦＤＭフレーム処理等の処理を行う。これらの処理はセグメントごとに並列に伝送路符号化され、階層化されで実施される。ＩＦＦＴ部５２は、送信データをシンボル毎にシリアル／パラレル変換した後、ＩＦＦＴ処理を行い、互いに直交する複数のサブキャリアで変調を行う。ＣＰ付加部５３は、送信信号にサイクリックプレフィクス（以下「ＣＰ」という。）を付加する。Ｄ／Ａ変換部５４は、送信信号をアナログ信号へ変換し、ＤＴＴ信号として送信する。
【００２１】
このように、日本における地上デジタル放送ではＩＳＤＢ−Ｔ方式が採用されている。ＩＳＤＢ−Ｔ方式では、移動受信や固定受信など様々な放送方法に対応するために、多重するＯＦＤＭキャリア数に応じてＭｏｄｅ１〜Ｍｏｄｅ３の複数のモードが用意されている。固定受信においては、１ｃｈあたりのキャリア数が５６１７のＭｏｄｅ３が用いられている。Ｍｏｄｅ３では、シンボル長を１００８μｓｅｃとし、シンボル長の１／８がＣＰとして利用される。
【００２２】
図３は、ｍｏｄｅ３におけるシンボルとＣＰとの概略を示す図である。ＣＰ１は、シンボル１の後端の１／８をコピーして生成され、シンボル１の先頭に付加される。ＣＰ２、ＣＰ３についても同様に、それぞれシンボル２、シンボル３の後端１／８をコピーして生成されシンボル２、シンボル３の先頭に付加される。
【００２３】
＜第１の実施形態＞
図４は、本発明の第１の実施形態の通信システムの構成を示す概略ブロック図である。図５は、ＤＲｏＦ送信機１０の各機能部における信号のスペクトラムを示す図である。図６は、ＤＲｏＦ受信機２０の各機能部における信号のスペクトラムを示す図である。
【００２４】
図４に示すように、ＤＲｏＦ送信機１０は、周波数変換部１０１及びＣＰ削除処理部１０２を備える。周波数変換部１０１は、地上デジタル放送受信用アンテナ１１を介して受信されたＮ（Ｎはチャンネル数）チャネルのＤＴＴ信号を、ＲＦ信号からＩＦ信号に変換する。ＣＰ削除処理部１０２は、周波数変換されたＮチャネルのＤＴＴ信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する。ＣＰ削除処理部１０２は、デジタル信号のＤＴＴ信号からＣＰを削除する。ＣＰ削除処理部１０２は、ＣＰが削除されたＤＴＴ信号を、光デジタルネットワーク３０を介してＤＲｏＦ受信機２０に送信する。
【００２５】
ＤＲｏＦ受信機２０は、ＣＰ再付加処理部２０１及び周波数変換部２０２を備える。ＣＰ再付加処理部２０１は、受信されたＤＴＴ信号に対して、ＣＰを再付加する。ＣＰ再付加処理部２０１は、ＣＰが再付加されたＤＴＴ信号をデジタル信号からアナログ信号に変換する。周波数変換部２０２は、ＤＴＴ信号の周波数をＩＦ信号から元のＲＦ信号に変換して出力する。
【００２６】
地上デジタル放送受信用アンテナによって受信された時点のＤＴＴ信号はＲＦ信号であり、図５（Ａ）に示す周波数帯にある。したがって、図５（Ａ）に示す周波数帯のＤＴＴ信号が周波数変換部１０１に入力される。周波数変換部１０１で、このＤＴＴ信号の周波数は、図５（Ｂ）に示すような周波数帯のＩＦ信号に変換される。周波数変換されたＤＴＴ信号は、ＣＰ削除処理部１０２によってデジタル信号に変換され、ＣＰが削除される。このように、ＤＲｏＦ送信機１０からは、ＣＰが削除された信号が送信される。
【００２７】
ＤＲｏＦ受信機２０は、光デジタルネットワーク３０からＤＴＴ信号を受信する。受信された時点のＤＴＴ信号は、ＣＰを含んでおらず、図６（Ａ）に示す周波数帯の信号である。ＣＰ再付加処理部２０１は、受信されたＤＴＴ信号に対してＣＰを再付加する。ＣＰ再付加処理部２０１は、ＤＴＴ信号をアナログ信号に変換し、ＤＴＴ信号の周波数を元のＲＦ信号に周波数変換する。周波数変換後のＤＴＴ信号の周波数帯は、図６（Ｂ）に示すとおりである。この周波数帯は、図５（Ａ）に示すＤＲｏＦ送信機１０の入力の周波数帯と同様である。
【００２８】
図７は、ＤＲｏＦ送信機１０におけるＣＰ削除処理の前後におけるＤＴＴ信号の概要を示す図である。地上デジタル放送では、図７（Ａ）に示すように、各シンボル１、２、３、…の先頭に、ＣＰ１、ＣＰ２、ＣＰ３、…が付加されている。ＯＦＤＭ信号を無線で伝送する場合には、マルチパス環境下において発生する遅延波による信号劣化の影響を軽減するために、ＣＰ１、ＣＰ２、ＣＰ３、…が必要である。
【００２９】
ＤＲｏＦ送信機１０のＣＰ削除処理部１０２は、ＤＴＴ信号からＣＰを削除する。その結果、図７（Ｂ）に示すような信号が生成される。光デジタルネットワーク３０では、マルチパスによる遅延はないため、ＣＰ１、ＣＰ２、ＣＰ３、…は必ずしも必要とはいえない。すなわち、ＣＰ１、ＣＰ２、ＣＰ３、…が削除された状態で通信がなされたとしても、通信品質に大きな影響はでにくい。一方で、ＣＰを削除することによって、ＣＰ削除処理前のＤＴＴ信号と比べて、データ量が８／９となる。そのため、ＤＲｏＦ送信機１０からＤＲｏＦ受信機２０への光信号の伝送レートは１／９削減される。
【００３０】
図８は、ＤＲｏＦ受信機２０におけるＣＰ再付加処理の前後におけるＤＴＴ信号の概要を示す図である。ＤＲｏＦ受信機２０は、図８（Ａ）に示すようにＣＰ１、ＣＰ２、ＣＰ３、…が削除されたＤＴＴ信号を受信する。ＣＰ再付加処理部２０１は、ＣＰが削除されているＤＴＴ信号に対し、元々付加されていたものと同じＣＰ１、ＣＰ２、ＣＰ３、…をＤＴＴ信号に付加する。これにより、図８（Ｂ）に示すように、地上デジタル放送局９０から送信されたＤＴＴ信号と同様の信号が生成される。
【００３１】
なお、このような処理は、ＩＳＤＢ−ＴのＭｏｄｅ１〜Ｍｏｄｅ３など、異なる長さのＣＰ長を有する信号に適用してもよい。その場合、期待される伝送レート削減量はＣＰ長に依存して変化する。
【００３２】
以上説明したように、第１の実施形態では、ＤＲｏＦ送信機１０からＤＲｏＦ受信機２０に、ＣＰを削除して、ＤＴＴ信号を送信している。これにより、ＤＴＴ信号をデジタル化して光デジタルネットワークを介して伝送する場合に、光伝送区間の伝送レートを削減することができる。
【００３３】
ＩＳＤＢ−Ｔ  Ｍｏｄｅ３のＤＴＴ信号では、ＤＲｏＦ送信機１０がＣＰを削除することにより、有線伝送区間の伝送レートを８／９へ帯域削減できる。またＤＲｏＦ受信機２０においては、地上デジタル放送局９０と同じアルゴリズムでＣＰを生成し信号に付加する。そのため、光デジタルネットワーク３０を経由したＤＴＴ信号を、ＩＳＤＢ−Ｔにおいて定められる信号形態へと戻すことができる。したがって、既存の受信端末をそのまま利用し、映像視聴が可能となる。
【００３４】
さらに、第１の実施形態の構成は、サンプリング周波数の低減や量子化数の低減など、その他の伝送レート削減手法をさらに用いることができる。そのため、サンプリング周波数の低減や量子化数の低減などの手法のみを用いた場合と比較して、伝送レートの削減率のさらなる向上が期待できる。
【００３５】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図９は、本発明の第２の実施形態の通信システムに係る構成を示すブロック図である。なお、周波数変換部１０１及び周波数変換部２０２は第１の実施形態と構成が同じであるため説明及び図示を省略する。第２の実施形態におけるＤＲｏＦ送信機１０は、ＣＰ削除処理部１０２に代えてＣＰ削除処理部１０２ａを備える。第２の実施形態におけるＤＲｏＦ受信機２０は、ＣＰ再付加処理部２０１に代えてＣＰ再付加処理部２０１ａを備える。
【００３６】
ＣＰ削除処理部１０２ａは、ＮチャネルのＤＴＴ信号のＣＰのタイミングを同期させ、ＮチャネルのＤＴＴ信号のＣＰを一括して削除する。ＣＰ再付加処理部２０１ａは、ＮチャネルのＤＴＴ信号に対しＣＰを一括して再付加する。ＣＰ削除処理部１０２ａは、Ａ／Ｄ変換部１１１、チャネル分離部１１２、複数のＣＰ検出部１１３（１１３−１、１１３−２、…、１１３−Ｎ）、チャネル間シンボル同期部１１４、チャネル多重部１１５及びシンボル抽出部１１６を備える。
【００３７】
Ａ／Ｄ変換部１１１は、周波数変換部１０１で周波数変換されたＮチャネルのＤＴＴ信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する。チャネル分離部１１２は、デジタル化されたＤＴＴ信号を、各チャネルごとに周波数分離する。ＣＰ検出部１１３−１、１１３−２、…、１１３−Ｎは、各チャネルのＤＴＴ信号のＣＰの先頭位置情報を取得する。
【００３８】
チャネル間シンボル同期部１１４は、チャネル毎のＣＰの先頭位置情報を基に、各チャネルのＣＰの先頭位置を同期させる。チャネル多重部１１５は、ＣＰの先頭位置が揃えられた各チャネルのＤＴＴ信号を周波数多重化する。シンボル抽出部１１６は、ＣＰが揃った状態の各チャネルのＤＴＴ信号から、ＣＰを一括して削除する。
【００３９】
ＣＰ再付加処理部２０１ａは、シンボル検出部２１１、ＣＰ再付加部２１２及びＤ／Ａ変換部２１３を備える。シンボル検出部２１１は、受信したＤＴＴ信号から、シンボルごとの境界を検出し、シンボルの先頭位置情報を検出する。ＣＰ再付加部２１２は、シンボルの先頭位置情報を基に、Ｎチャネル分のＤＴＴ信号のＣＰを生成し、付加する。Ｄ／Ａ変換部２１３は、ＤＴＴ信号をデジタル信号からアナログ信号に変換する。
【００４０】
図１０は、ＤＲｏＦ送信機１０の各機能部における信号のスペクトラムを示す図である。Ａ／Ｄ変換部１１１には、周波数変換部１０１から、図１０（Ａ）に示すように、ＩＦ信号に変換されたＮチャネルのＤＴＴ信号が入力される。Ａ／Ｄ変換部１１１は、このＤＴＴ信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する。
【００４１】
Ａ／Ｄ変換部１１１でデジタル化されたＤＴＴ信号は、チャネル分離部１１２に入力され、図１０（Ｂ）〜図１０（Ｄ）に示すように、各チャネル（ｃｈ．＃１、ｃｈ．＃２、…、ｃｈ．＃Ｎ）のＤＴＴ信号ごとに周波数分離される。周波数分離された各チャネルのＤＴＴ信号は、２分岐され、それぞれＣＰ検出部１１３−１〜１１３−Ｎとチャネル間シンボル同期部１１４に入力される。
【００４２】
ＣＰ検出部１１３−１〜１１３−Ｎは、ＣＰの先頭位置情報を取得する。ＣＰの先頭位置情報を取得する方法として、ＣＰ区間の信号はシンボルの最後の時間軸波形をコピーした信号であることから、相関を利用した検出が可能となる。例えば、源信号に対して遅延処理を施した信号と源信号の相関係数を検出し、ＣＰの先頭位置を検出する方法などを用いてもよい。このようにして検出された各チャネルのＣＰの先頭位置情報は、チャネル間シンボル同期部１１４に入力される。
【００４３】
図１１は、チャネル間シンボル同期部１１４へ入力される主信号のＣＰとシンボルとの概要を示す。図１１において横軸は時間を示す。図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）に示すように、各チャネルのシンボルの到着時間にはばらつきがあり、ＣＰのタイミングは、各チャネル毎に異なっている。
【００４４】
チャネル間シンボル同期部１１４では入力されたチャネルごとのＣＰの先頭位置情報を基に、各チャネル同士のＣＰの先頭位置を揃える。このとき、チャネル間シンボル同期部１１４は、Ｎチャネル分のＤＴＴ信号のうち、最初に到着したチャネルを基準としてＣＰの先頭位置を揃える。図１１（Ｄ）〜図１１（Ｆ）は、チャネル間シンボル同期部１１４でＣＰの先頭位置が揃えられた後の主信号のＣＰとシンボルを示す。
【００４５】
このように、ＣＰの先頭位置が揃えられた各チャネルのＤＴＴ信号は、チャネル多重部１１５に送られる。チャネル多重部１１５は、各チャネルのＤＴＴ信号を多重化する。チャネル多重部１１５によって出力された信号は、図１０（Ｅ）に示すように、Ｎチャネル分のＤＴＴ信号が周波数多重された周波数配置となる。
【００４６】
シンボル抽出部１１６は、各チャネルのＣＰの先頭位置が揃った状態のＤＴＴ信号から、ＣＰを一括して削除する。シンボル抽出部１１６からは、図１１（Ｇ）〜図１１（Ｉ）に示すように、ＣＰが削除されたＮチャネルのＤＴＴ信号が出力される。
【００４７】
このように、第２の実施形態では、ＣＰ削除処理部１０２ａは、ＮチャネルのＤＴＴ信号のＣＰの先頭位置を同期させ、ＣＰを一括して削除する。ＣＰが削除されたＮチャネルのＤＴＴ信号は、シンボル同期を保ったままＤＲｏＦ受信機２０に送信される。
【００４８】
ＤＲｏＦ受信機２０のＣＰ再付加処理部２０１ａは、入力される信号を２つに分岐させる。一方の信号はＣＰ再付加部２１２へ入力される。他方の信号はシンボル検出部２１１に入力される。シンボル検出部２１１は、シンボルごとに境界を検出し、シンボルの先頭位置情報をＣＰ再付加部２１２へ通知する。
【００４９】
ＣＰ再付加部２１２は、先頭位置情報をもとに、Ｎチャネル分のＤＴＴ信号のＣＰを生成し信号に付加する。全チャネルのＤＴＴ信号のシンボル位置は同期されているため、ＣＰの生成及び付加は、Ｎチャネル多重した信号に対して一括で処理を行うことができる。したがって、ＣＰ再付加部２１２は、一括でＣＰの付加を行ってもよい。
【００５０】
ＣＰ再付加部２１２でＣＰが付加された信号は、Ｄ／Ａ変換部２１３へ入力される。Ｄ／Ａ変換部２１３は、デジタル信号をアナログ信号へ変換し、出力する。
【００５１】
図１２は、Ｄ／Ａ変換部２１３から出力されるＣＰ及びシンボルを示す図である。図１２（Ａ）〜図１２（Ｃ）に示すように、Ｄ／Ａ変換部２１３からは、ＣＰが付加されたＤＴＴ信号が、Ｎチャネル同期して出力される。
【００５２】
図１３は、Ｄ／Ａ変換部２１３から出力される信号のスペクトルを示す図である。図１３に示すように、ＣＰ再付加処理部２０１ａから出力される信号は、ＣＰ削除処理部１０２ａへの入力信号（図１０（Ａ））と同じ周波数配置となる。
【００５３】
以上説明したように、第２の実施形態では、ＤＲｏＦ送信機１０は、ＤＴＴ信号のＣＰの位置を同期させておくことで、各チャネルのＤＴＴ信号のＣＰを一括して削除する。
【００５４】
＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図１４は、本発明の第３の実施形態の通信システムに係る構成を示すブロック図である。なお、周波数変換部１０１及び周波数変換部２０２は第１の実施形態と構成が同じであるため説明及び図示を省略する。第３の実施形態におけるＤＲｏＦ送信機１０は、ＣＰ削除処理部１０２に代えてＣＰ削除処理部１０２ｂを備える。第３の実施形態におけるＤＲｏＦ受信機２０は、ＣＰ再付加処理部２０１に代えてＣＰ再付加処理部２０１ｂを備える。
【００５５】
ＣＰ削除処理部１０２ｂは、各チャネル毎に、ＤＴＴ信号のＣＰを削除し、各チャネルのＤＴＴ信号を時分割多重化して出力する。ＣＰ再付加処理部２０１ｂは、時分割多重化された各チャネルのＤＴＴ信号を分離し、各チャネル毎に、ＣＰを再付加する。
【００５６】
ＣＰ削除処理部１０２ｂは、チャネル分離部１２１、周波数変換部１２２−１〜１２２−Ｎ、Ａ／Ｄ変換部１２３−１〜１２３−Ｎ、ＣＰ検出部１２４−１〜１２４−Ｎ、シンボル抽出部１２５−１〜１２５−Ｎ及び多重化部１２６を備える。
【００５７】
チャネル分離部１２１は、Ｎチャネル周波数多重されたＤＴＴ信号に対してチャネルごとに周波数分離を行う。周波数変換部１２２−１〜１２２−Ｎは、各チャネル毎に、ＤＴＴ信号の周波数を所定の周波数に変換する。Ａ／Ｄ変換部１２３−１〜１２３−Ｎは、各チャネル毎に、周波数変換されたＤＴＴ信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する。ＣＰ検出部１２４−１〜１２４−Ｎは、各チャネル毎に、ＣＰの先頭位置情報を取得する。シンボル抽出部１２５−１〜１２５−Ｎは、各チャネル毎に、ＣＰの先頭位置情報を基に、ＤＴＴ信号のＣＰを削除する。多重化部１２６は、ＣＰが削除されたＤＴＴ信号を、時分割多重化（Time division multiplexing）し、信号を出力する。
【００５８】
ＣＰ再付加処理部２０１ｂは、分離部２２１、シンボル検出部２２２−１〜２２２−Ｎ、ＣＰ再付加部２２３−１〜２２３−Ｎ、Ｄ／Ａ変換部２２４−１〜２２４−Ｎ、周波数変換部２２５−１〜２２５−Ｎ及び周波数多重化部２２６を備える。
【００５９】
分離部２２１は、時分割多重化された信号をチャネル単位に分離する。シンボル検出部２２２−１〜２２２−Ｎは、各チャネル毎に、シンボルごとの境界を検出する。ＣＰ再付加部２２３−１〜２２３−Ｎは、各チャネル毎に、シンボルの先頭位置を基に、ＣＰを生成し付加する。
【００６０】
Ｄ／Ａ変換部２２４−１〜２２４−Ｎは、各チャネルのＤＴＴ信号をデジタル信号からアナログ信号に変換する。周波数変換部２２５−１〜２２５−Ｎは、各チャネルのＤＴＴ信号の周波数を、各チャネル毎の周波数に変換する。周波数多重化部２２６は、各チャネルのＤＴＴ信号の周波数多重化する。
【００６１】
図１５は、ＤＲｏＦ送信機１０の各機能部における信号のスペクトラムを示す図である。Ａ／Ｄ編幹部１１１に入力される信号は、図１５（Ａ）に示すように、各チャネル（ｃｈ＃１、ｃｈ＃２、…、ｃｈ＃Ｎ）毎に、異なる周波数となっている。チャネル分離部１２１は、Ｎチャネル多重されたアナログのＤＴＴ信号に対してチャネルごとに周波数分離を行う。チャネル分離部１２１において、図１５（Ｂ）〜図１５（Ｄ）に示すように、各チャネル毎のＤＴＴ信号が分離される。
【００６２】
チャネル分離されたＤＴＴ信号は、それぞれ、周波数変換部１２２−１〜１２２−Ｎへ入力される。周波数変換部１２２−１〜１２２−Ｎは、図１５（Ｂ）〜図１５（Ｄ）に示すような周波数帯の各チャネル毎のＤＴＴ信号を、図１５（Ｅ）〜図１５（Ｇ）に示すような同一の所定の周波数帯の信号に周波数変換する。周波数変換されたＤＴＴ信号は、Ａ／Ｄ変換部１２３−１〜１２３−Ｎへ入力され、デジタル化される。
【００６３】
デジタル化されたＤＴＴ信号は２分岐され、一方はシンボル抽出部１２５−１〜１２５−Ｎに入力され、他方はＣＰ検出部１２４−１〜１２４−Ｎへ入力される。ＣＰ検出部１２４−１〜１２４−Ｎは、ＣＰの先頭位置情報を取得する。ＣＰの先頭位置情報を取得する方法としては、ＣＰ区間の信号はシンボルの最後の時間軸波形をコピーした信号であることから、相関を利用した検出が可能となる。例えば、源信号に対して遅延処理を施した信号と源信号との相関係数を検出し、ＣＰの先頭位置を検出する方法などを用いてもよい。
【００６４】
検出されたＣＰの先頭位置情報は、シンボル抽出部１２５−１〜１２５−Ｎへ通知される。シンボル抽出部１２５−１〜１２５−Ｎは、ＣＰの先頭位置情報を基にＤＴＴ信号のＣＰを削除し、シンボルを抽出する。
【００６５】
チャネル単位で個別に抽出されたシンボルは多重化部１２６へ入力される。多重化部１２６では、例えば時分割多重化等の多重化技術を用いて、各チャネルのＤＴＴ信号を多重化する。多重化されたＮチャネル分のＤＴＴ信号は、光デジタルネットワーク３０を介して、ＤＲｏＦ受信機２０に伝送される。
【００６６】
図１６は、ＤＲｏＦ受信機２０におけるＣＰ再付加処理の前後におけるＤＴＴ信号の概要を示す図である。ＤＲｏＦ受信機２０のＣＰ再付加処理部２０１ｂでは、分離部２２１に、時分割多重化された各チャネルのＤＴＴ信号が入力される。この信号は、分離部２２１で、図１６（Ａ）〜図１６（Ｃ）に示すように、各チャネルのＤＴＴ信号に分離される。
【００６７】
分離された各チャネルのＤＴＴ信号は、それぞれ２分岐され、一方はＣＰ再付加部２２３−１〜２２３−Ｎに入力され、他方はシンボル検出部２２２−１〜２２２−Ｎへ入力される．シンボル検出部２２２−１〜２２２−Ｎは、シンボルごとの境界を検出し、シンボルの先頭位置情報をＣＰ再付加部２２３−１〜２２３−Ｎへと送信する。
【００６８】
ＣＰ再付加部２２３−１〜２２３−Ｎでは、送信されたシンボルの先頭位置情報をもとに、各チャネル毎に、ＤＴＴ信号のＣＰを生成し付加する。ＣＰが付加された信号は、Ｄ／Ａ変換部２２４−１〜２２４−Ｎへ入力され、デジタル信号からアナログ信号へと変換される。Ｄ／Ａ変換部２２４−１〜２２４−Ｎの出力信号が周波数変換部２２５−１〜２２５−Ｎに入力される。
【００６９】
周波数変換部２２５−１〜２２５−Ｎでは、各チャネルのＤＴＴ信号の周波数が、図１６（Ｄ）〜図１６（Ｆ）に示すように、各チャネル毎に変換される。そして、周波数変換部２２５−１〜２２５−Ｎの出力信号が周波数多重化部２２６に入力される。
【００７０】
周波数多重化部２２６では、各チャネルの信号を周波数多重することにより、図１６（Ｇ）に示すような周波数配置の信号を出力する。このため、ＣＰ再付加処理部２０１ｂから出力される信号は、ＣＰ削除処理部１０２ｂへの入力信号（図１５（Ａ)）と同じ周波数配置となる。
【００７１】
以上説明したように、第３の実施形態では、ＣＰを削除してＤＴＴ信号を送信する際に、各チャネル毎にＤＴＴ信号のＣＰが削除される。また、ＤＲｏＦ送信機１０からＤＲｏＦ受信機２０に、ＣＰを削除した各チャネルのＤＴＴ信号を多重化（例えば時分割多重化）して伝送することができる。
【００７２】
上述した実施形態におけるＣＰ削除処理部１０２、１０２ａ及び１０２ｂをコンピュータで実現するようにしてもよい。また、上述した実施形態におけるＣＰ再付加処理部２０１、２０１ａ及び２０１ｂをコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【００７３】
９０…地上デジタル放送局，  １０…ＤＲｏＦ送信機，  １１…地上デジタル放送受信用アンテナ，  ２０…ＤＲｏＦ受信機，  ２１…視聴端末，  ３０…光デジタルネットワーク，  １０１…周波数変換部，  １０２：ＣＰ削除処理部，  １１１：Ａ／Ｄ変換部，  １１２…チャネル分離部，  １１３−１〜１１３−Ｎ…ＣＰ検出部，  １１４：チャネル間シンボル同期部，  １１５…チャネル多重部，  １１６…シンボル抽出部，  ２１１…シンボル検出部，  ２１２…ＣＰ再付加部，  ２１３…Ｄ／Ａ変換部，  １２１…チャネル分離部，  １２２…周波数変換部，  １２３−１〜１２３−Ｎ…Ａ／Ｄ変換部，  １２４−１〜１２４−Ｎ…ＣＰ検出部，  １２５−１〜１２５−Ｎ…シンボル抽出部，  １２６…多重化部，  ２２１…分離部，  ２２２−１〜２２２−Ｎ…シンボル検出部，  ２２３−１〜２２３−Ｎ…ＣＰ再付加部，  ２２４−１〜２２４−Ｎ…Ｄ／Ａ変換部，  ２２５−１〜２２５−Ｎ…周波数変換部，  ２２６…周波数多重化部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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