(57)【要約】【課題】偏波ＭＩＭＯを利用した放送において、移動体向けの放送の受信状況を向上させることが可能な送信方法および送信装置等を提供すること。【解決手段】本発明の送信方法は、第１の放送波１１ａと第２の放送波１１ｂとを同一の地点から送信する送信方法である。第１の放送波１１ａおよび第２の放送波１１ｂのそれぞれは、複数のセグメントを有する所定のセグメント構造を定義する所定の方式に準拠している。この送信方法は、第１の放送波１１ａを第１の偏波で所定の周波数帯域で送信することと、第２の放送波１１ｂを第１の偏波に直交する第２の偏波で所定の周波数帯域で送信することとを含む。第１の放送波１１ａに含まれる複数のセグメントのうち移動体向けの放送サービスを提供するためのセグメントと、第２の放送波１１ｂに含まれる複数のセグメントのうち移動体向けの放送サービスを提供するためのセグメントとは、同一の内容かつ同一の位相を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の放送波と第２の放送波とを同一の地点から送信する送信方法であって、
前記第１の放送波および前記第２の放送波のそれぞれは、複数のセグメントを有する所定のセグメント構造を定義する所定の方式に準拠しており、
前記送信方法は、
前記第１の放送波を第１の偏波で所定の周波数帯域で送信することと、
前記第２の放送波を前記第１の偏波に直交する第２の偏波で前記所定の周波数帯域で送信することと
を含み、
前記第１の放送波に含まれる前記複数のセグメントのうち移動体向けの放送サービスを提供するためのセグメントと、前記第２の放送波に含まれる前記複数のセグメントのうち移動体向けの放送サービスを提供するためのセグメントとは、同一の内容かつ同一の位相を有する、送信方法。
【請求項２】
前記移動体向けの放送サービスは、ワンセグ放送サービスである、請求項１に記載の送信方法。
【請求項３】
前記所定の方式は、地上デジタル放送のＩＳＤＢ−Ｔ方式である、請求項１〜２のいずれか一項に記載の送信方法。
【請求項４】
前記第１の放送波は、主としてＨＤ（High Definition）放送のために用いられ、前記第２の放送波は、主としてＵＨＤ（Ultra High Definition）放送のために用いられる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の送信方法。
【請求項５】
第１の放送波と第２の放送波とを送信する送信装置であって、
前記第１の放送波および前記第２の放送波のそれぞれは、複数のセグメントを有する所定のセグメント構造を定義する所定の方式に準拠しており、
前記送信装置は、
前記第１の放送波を第１の偏波で所定の周波数帯域で送信する第１の送信手段と、
前記第２の放送波を前記第１の偏波に直交する第２の偏波で前記所定の周波数帯域で送信する第２の送信手段と
を含み、
前記第１の放送波に含まれる前記複数のセグメントのうち移動体向けの放送サービスを提供するためのセグメントと、前記第２の放送波に含まれる前記複数のセグメントのうち移動体向けの放送サービスを提供するためのセグメントとは、同一の内容かつ同一の位相を有する、送信装置。
【請求項６】
前記移動体向けの放送サービスは、ワンセグ放送サービスである、請求項５に記載の送信装置。
【請求項７】
前記所定の方式は、地上デジタル放送のＩＳＤＢ−Ｔ方式である、請求項５〜６のいずれか一項に記載の送信装置。
【請求項８】
前記第１の放送波は、主としてＨＤ（High Definition）放送のために用いられ、前記第２の放送波は、主としてＵＨＤ（Ultra High Definition）放送のために用いられる、請求項５〜７のいずれか一項に記載の送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信方法および送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電波で伝送を行なう場合、表偏波に対して裏偏波を利用することにより、周波数資源を有効に利用することが可能であることが知られている。例えば、水平偏波および垂直偏波の両方で放送波を同時に送信する方式が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−７２６６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、水平偏波および垂直偏波の両方で放送波を同時に送信する方式を採用する場合には、水平偏波で送信された放送波および垂直偏波で送信された放送波の両方を受信可能なように構成されたアンテナ（例えば、水平垂直偏波対応ダイバーシティアンテナ）を搭載した移動体（例えば、自動車などの車両や携帯電話など）において、放送の受信状況が悪化してしまうという課題が生じる。なぜなら、このような移動体は、水平偏波で送信された放送波および垂直偏波で送信された放送波の両方を同時に受信可能なエリアでは、上記アンテナが、水平偏波で送信された放送波および垂直偏波で送信された放送波の両方を同時に受信してしまうため、移動体の姿勢の変化に伴って移動体に搭載されたアンテナの向きが変化すると、水平偏波成分と垂直偏波成分とが混合されて、放送波の所要のＤ／Ｕ比（妨害波比）を満足することができなくなり、混信を引き起こしてしまうからである。ただし、この課題は、公知の課題ではなく、表偏波に対する裏偏波の利用に関する発明者の検討によってはじめて明らかになった課題であることに留意されたい。
【０００５】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、偏波ＭＩＭＯ（表偏波／裏偏波）を利用した放送において、移動体向けの放送（例えば、「ワンセグ」放送）の受信状況を向上させることが可能な送信方法および送信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の送信方法は、第１の放送波と第２の放送波とを同一の地点から送信する送信方法であって、前記第１の放送波および前記第２の放送波のそれぞれは、複数のセグメントを有する所定のセグメント構造を定義する所定の方式に準拠しており、前記送信方法は、前記第１の放送波を第１の偏波で所定の周波数帯域で送信することと、前記第２の放送波を前記第１の偏波に直交する第２の偏波で前記所定の周波数帯域で送信することとを含み、前記第１の放送波に含まれる前記複数のセグメントのうち移動体向けの放送サービスを提供するためのセグメントと、前記第２の放送波に含まれる前記複数のセグメントのうち移動体向けの放送サービスを提供するためのセグメントとは、同一の内容かつ同一の位相を有する。これにより、上記目的が達成される。
【０００７】
本発明の送信方法の１つの実施形態では、前記移動体向けの放送サービスは、ワンセグ放送サービスである。
【０００８】
本発明の送信方法の１つの実施形態では、前記所定の方式は、地上デジタル放送のＩＳＤＢ−Ｔ方式である。
【０００９】
本発明の送信方法の１つの実施形態では、前記第１の放送波は、主としてＨＤ（High Definition）放送のために用いられ、前記第２の放送波は、主としてＵＨＤ（Ultra High Definition）放送のために用いられる。
【００１０】
本発明の送信装置は、第１の放送波と第２の放送波とを送信する送信装置であって、前記第１の放送波および前記第２の放送波のそれぞれは、複数のセグメントを有する所定のセグメント構造を定義する所定の方式に準拠しており、前記送信装置は、前記第１の放送波を第１の偏波で所定の周波数帯域で送信する第１の送信手段と、前記第２の放送波を前記第１の偏波に直交する第２の偏波で前記所定の周波数帯域で送信する第２の送信手段とを含み、前記第１の放送波に含まれる前記複数のセグメントのうち移動体向けの放送サービスを提供するためのセグメントと、前記第２の放送波に含まれる前記複数のセグメントのうち移動体向けの放送サービスを提供するためのセグメントとは、同一の内容かつ同一の位相を有する。これにより、上記目的が達成される。
【００１１】
本発明の送信装置の１つの実施形態では、前記移動体向けの放送サービスは、ワンセグ放送サービスである。
【００１２】
本発明の送信装置の１つの実施形態では、前記所定の方式は、地上デジタル放送のＩＳＤＢ−Ｔ方式である。
【００１３】
本発明の送信装置の１つの実施形態では、前記第１の放送波は、主としてＨＤ（High Definition）放送のために用いられ、前記第２の放送波は、主としてＵＨＤ（Ultra High Definition）放送のために用いられる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、偏波ＭＩＭＯ（表偏波／裏偏波）を利用した放送において、移動体向けの放送（例えば、「ワンセグ」放送）の受信状況を向上させることが可能な送信方法および送信装置を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】送信所１から送信された水平偏波の放送波１１ａおよび垂直偏波の放送波１１ｂが移動体２０において受信される様子を模式的に示す図
【図２Ａ】地上デジタル放送のＩＳＤＢ−Ｔ方式の水平偏波の放送波１１ａの１チャンネル分のデータ構造を模式的に示す図
【図２Ｂ】地上デジタル放送のＩＳＤＢ−Ｔ方式の垂直偏波の放送波１１ｂの１チャンネル分のデータ構造を模式的に示す図
【図２Ｃ】移動体２０において受信される信号のビット・エラー・レート（ＢＥＲ）の状況の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
図１は、送信所１から送信された水平偏波の放送波１１ａおよび垂直偏波の放送波１１ｂが移動体２０において受信される様子を模式的に示す。
【００１８】
送信所１には、送信装置１０が設置されている。送信装置１０は、放送波１１ａを水平偏波で所定の周波数帯域で送信するように構成された水平偏波用送信手段（送信機等）１０ａと、放送波１１ｂを垂直偏波でその所定の周波数帯域で送信するように構成された垂直偏波用送信手段（送信機等）１０ｂとを含む。ここで、各放送局に割り当てられたチャンネルごとに所定の周波数帯域が割り当てられている。水平偏波用送信手段１０ａおよび垂直偏波用送信手段１０ｂは、水平偏波の放送波１１ａおよび垂直偏波の放送波１１ｂを同一の地点から同時に送信するように構成されている。
【００１９】
水平偏波の放送波１１ａは、送信所１において適切な高さに設置された水平偏波用の送信アンテナ１２ａを介して送信される。垂直偏波の放送波１１ｂは、送信所１において適切な高さに設置された垂直偏波用の送信アンテナ１２ｂを介して送信される。ここで、送信所１は、水平偏波の放送波１１ａおよび垂直偏波の放送波１１ｂを生成し送信する親局であってもよいし、親局によって送信された（または他の中継局によって中継された）水平偏波の放送波１１ａおよび垂直偏波の放送波１１ｂを中継する中継局であってもよい。
【００２０】
水平偏波の放送波１１ａおよび垂直偏波の放送波１１ｂのそれぞれは、同一の所定の方式に準拠するフォーマットを有している。所定の方式は、例えば、地上デジタル放送のＩＳＤＢ−Ｔ方式であるがこれに限定されない。本発明は、所定の数のセグメントを含むセグメント構造を有している限り、任意の方式に準拠するフォーマットを有する放送波に適用することが可能である。
【００２１】
図２Ａは、地上デジタル放送のＩＳＤＢ−Ｔ方式の水平偏波の放送波１１ａの１チャンネル分のデータ構造を模式的に示し、図２Ｂは、地上デジタル放送のＩＳＤＢ−Ｔ方式の垂直偏波の放送波１１ｂの１チャンネル分のデータ構造を模式的に示す。図２Ａ、図２Ｂに示されるように、地上デジタル放送のＩＳＤＢ−Ｔ方式では、１チャンネル分のセグメントの数は１３個であると決められている。その他にもキャリア変調方式、伝送容量、符号化方式、映像レートなどの取り決めがある。図２Ａ、図２Ｂに示される例では、データ構造を示す配列内の算用数字は、セグメントの番号を示し、１番目のセグメントが移動体向けの放送サービスを提供するためのセグメント（すなわち、「ワンセグ」用のセグメント）を示し、２番目〜１３番目のセグメントがそれ以外のサービスを提供するためのセグメントを示す。
【００２２】
水平偏波の放送波１１ａに含まれる複数のセグメントのうち移動体向けの放送サービスを提供するためのセグメント（例えば、「ワンセグ」用のセグメント）と、垂直偏波の放送波１１ｂに含まれる複数のセグメントのうち移動体向けの放送サービスを提供するためのセグメント（例えば、「ワンセグ」用のセグメント）とは、同一の内容かつ同一の位相を有するように構成されている。このように、移動体向けの放送サービスを提供するためのセグメントの内容および位相を構成することが本発明の重要なポイントの１つである。
【００２３】
移動体２０は、水平偏波の放送波１１ａおよび垂直偏波の放送波１１ｂの両方を受信可能なように構成された受信アンテナ２１を搭載している。受信アンテナ２１は、水平偏波の放送波１１ａの受信用の１つ以上のアンテナ（図１に示される例では、水平偏波用の受信アンテナ２１１ａ、２１２ａ）と、垂直偏波の放送波１１ｂの受信用の１つ以上のアンテナ（図１に示される例では、垂直偏波用の受信アンテナ２１１ｂ、２１２ｂ）とを含む。
【００２４】
移動体２０が移動する場合において、移動体２０が水平偏波の放送波１１ａおよび垂直偏波の放送波１１ｂの両方を同時に受信可能なエリアでは、受信アンテナ２１は、水平偏波の放送波１１ａおよび垂直偏波の放送波１１ｂの両方を同時に受信してしまう。しかしながら、このような同時受信によって、少なくとも、移動体向けの放送サービスを提供するためのセグメント（例えば、「ワンセグ」用のセグメント）について水平偏波成分と垂直偏波成分とが混合されても、本発明による放送波を受信することにより、受信信号同士が干渉してビット・エラー・レート（ＢＥＲ）が悪化することはない。その結果、少なくとも、移動体向けの放送サービスを提供するためのセグメント（例えば、「ワンセグ」用のセグメント）について受信状態の悪化が引き起こされることもない。その理由は、図１を参照して上述したように、水平偏波の放送波１１ａに含まれる複数のセグメントのうち移動体向けの放送サービスを提供するためのセグメント（例えば、「ワンセグ」用のセグメント）と、垂直偏波の放送波１１ｂに含まれる複数のセグメントのうち移動体向けの放送サービスを提供するためのセグメント（例えば、「ワンセグ」用のセグメント）とが同一の内容かつ同一の位相を有するように構成されているからである。これにより、受信アンテナ２１で受信された水平偏波の放送波１１ａに含まれる複数のセグメントのうち移動体向けの放送サービスを提供するためのセグメントと受信アンテナ２１で受信された垂直偏波の放送波１１ｂに含まれる複数のセグメントのうち移動体向けの放送サービスを提供するためのセグメントとによって、移動体向けの放送サービスを提供するためのセグメントのビット・エラー・レート（ＢＥＲ）が改善されることになる。その結果、信号の受信状態が向上する。
【００２５】
これに対して、移動体２０が移動する場合に、受信アンテナ２１で受信された水平偏波の放送波１１ａに含まれる複数のセグメントのうち移動体向けの放送サービスを提供するためのセグメント以外のセグメントと受信アンテナ２１で受信された垂直偏波の放送波１１ｂに含まれる複数のセグメントのうち移動体向けの放送サービスを提供するためのセグメント以外のセグメントとによって、移動体向けの放送サービスを提供するためのセグメント以外のセグメントのビット・エラー・レート（ＢＥＲ）が悪化することになる。その結果、信号の受信状態が悪化する。
【００２６】
図２Ｃは、移動体２０において受信される信号のビット・エラー・レート（ＢＥＲ）の状況の一例を示す。特に、図２Ｃは、移動体２０において、図２Ａに示される水平偏波の放送波１１ａと図２Ｂに示される垂直偏波の放送波１１ｂとを同時に受信した場合における各セグメントのビット・エラー・レート（ＢＥＲ）の状況を模式的に示したものである。図２Ｃに示されるように、移動体向けの放送サービスを提供するためのセグメント（例えば、「ワンセグ」用の１番目のセグメント）についてビット・エラー・レート（ＢＥＲ）が改善され、そのようなセグメント以外のセグメント（例えば、「ワンセグ」用の１番目のセグメント以外の２番目〜１３番目のセグメント）についてビット・エラー・レート（ＢＥＲ）が悪化する。
【００２７】
ただし、移動体向けの放送サービスを提供するためのセグメント以外のセグメントについてビット・エラー・レート（ＢＥＲ）が悪化するという結果はほとんど問題にならないといえる。なぜなら、移動体用の一般的な受信機では、「ワンセグ」用のセグメントの放送は必ず受信できるが、「ワンセグ」用のセグメント以外のセグメントの放送は受信できない受信機も多いからである。さらに、「ワンセグ」用のセグメント以外のセグメントの放送を受信できる移動体用の受信機であっても、「ワンセグ」用のセグメント以外のセグメントの放送の受信耐性が元来弱いため、従来でも受信電界強度が一定程度低下すると、「ワンセグ」用のセグメントの放送受信に自動的に切り換わる受信機が多いからである。一般家庭用の固定受信用受像機は、従来、ワンセグ放送を受信しないものがほとんどであるし、受信できるものであっても、従来の移動体用受信機と同様の動作となる。
【００２８】
なお、図１に示される例では、水平偏波の放送波１１ａおよび垂直偏波の放送波１１ｂのそれぞれについて、移動体向けの放送サービスを提供するためのセグメント以外のセグメントの内容が存在する例を示したが、水平偏波の放送波１１ａおよび垂直偏波の放送波１１ｂのうちの少なくとも一方について、移動体向けの放送サービスを提供するためのセグメント以外のセグメントの一部または全部の内容は存在しなくてもよい。このような構成もまた、上述した本発明のポイントを備えている限り、本発明の範囲内である。本発明は、現行方式のＨＤ（High Definition）放送およびワンセグ放送にＵＨＤ（Ultra High Definition）放送を追加する場合に適用することも可能であるがこれに限定されない。ここで、ＵＨＤ（UltraHigh Definition）放送とは、４Ｋ以上の超高解像度の放送（例えば、４Ｋ放送、８Ｋ放送）をいう。ワンセグ放送は、ＨＤ（High Definition高画質）ではなく、ＳＤ（Standard Definition 標準画質）である。
【００２９】
なお、図１に示される受信アンテナ２１は、例えば、水平垂直偏波対応ダイバーシティアンテナであってもよい。
【００３０】
ここで、「ダイバーシティアンテナ」とは、複数の受信アンテナ（図１に示される例では、受信アンテナ２１１ａ、２１１ｂ、２１２ａ、２１２ｂの４本）とその複数の受信アンテナを切り替えるアンテナ切り替え装置とを含む。アンテナ切り替え装置は、その複数の受信アンテナのそれぞれによって受信される電波の強さを検知し、その複数の受信アンテナによって受信される電波のうち最も強い電波が受信される受信アンテナに自動的に切り替えるように構成されている。
【００３１】
「水平垂直偏波対応ダイバーシティアンテナ」とは、ダイバーシティアンテナに含まれる複数の受信アンテナのうちのいくつか（図１に示される例では、アンテナ２１１ａ、２１２ａの２本）が水平偏波用の受信アンテナであり、その複数の受信アンテナのうちの他のいくつか（図１に示される例では、アンテナ２１１ｂ、２１２ｂの２本）が垂直偏波用の受信アンテナであるものをいう。水平偏波用の受信アンテナ２１１ａおよび垂直偏波用の受信アンテナ２１１ｂは、ほぼ９０度の角度をなすように設置されており、水平偏波用の受信アンテナ２１２ａおよび垂直偏波用の受信アンテナ２１２ｂもまた、ほぼ９０度の角度をなすように設置されている。
【００３２】
なお、図１に示される例では、受信アンテナ２１１ａ、２１１ｂ、２１２ａ、２１２ｂは、移動体２０（例えば、自動車）のフロントガラスの左右二箇所（またはリアガラスの左右二箇所）に貼り付けられたプリント・アンテナであるが、これに限定されない。受信アンテナ２１１ａ、２１１ｂ、２１２ａ、２１２ｂはプリント・アンテナ以外のアンテナであってもよいし、これらの受信アンテナが設置される場所は問わない。これらの受信アンテナの少なくとも一部は、移動体２０の内部に設置されてもよいし、移動体２０の外部に（例えば、車両のルーフ上に）設置されてもよい。
【００３３】
なお、図１に示される例では、二組の水平偏波用の受信アンテナおよび垂直偏波用の受信アンテナが移動体２０に搭載される例を示したが、一組の水平偏波用の受信アンテナおよび垂直偏波用の受信アンテナが移動体２０に搭載されてもよいし、四組の水平偏波用の受信アンテナおよび垂直偏波用の受信アンテナが移動体２０に搭載されてもよい。このように、少なくとも一組の水平偏波用の受信アンテナおよび垂直偏波用の受信アンテナが移動体２０に搭載されていればよい。
【００３４】
さらに、図１に示される例では、移動体２０が自動車である例を図示して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、移動体２０は、ワンセグ受信機を有する携帯電話であってもよい。ワンセグ受信機を有する携帯電話は、１本の伸縮式ロッド・アンテナを有することが多いが、携帯電話のケース内に縦横のプリント・アンテナが隠れている場合も多い。原理的には、ワンセグ受信機を有する携帯電話もまた、少なくとも一組の水平偏波用の受信アンテナおよび垂直偏波用の受信アンテナを搭載しているとみなすことが可能である。本発明の送信方法および送信装置によれば、移動体２０が少なくとも一組の水平偏波用の受信アンテナおよび垂直偏波用の受信アンテナを搭載している限り、移動体向けの放送サービスを提供するためのセグメント（例えば、「ワンセグ」用の１番目のセグメント）についてビット・エラー・レート（ＢＥＲ）を改善することが可能である。
【００３５】
以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、偏波ＭＩＭＯ（表偏波／裏偏波）を利用した放送において、移動体向けの放送（例えば、「ワンセグ」放送）の受信状況を向上させることが可能な送信方法および送信装置等を提供する点で有用である。
【符号の説明】
【００３７】
１  送信所
１０  送信装置
１０ａ  水平偏波用送信手段（送信機等）
１０ｂ  垂直偏波用送信手段（送信機等）
１１ａ  水平偏波の放送波
１１ｂ  垂直偏波の放送波
１２ａ  水平偏波用の送信アンテナ
１２ｂ  垂直偏波用の送信アンテナ
２０  移動体
２１  受信アンテナ
２１１ａ  水平偏波用の受信アンテナ
２１１ｂ  垂直偏波用の受信アンテナ
２１２ａ  水平偏波用の受信アンテナ
２１２ｂ  垂直偏波用の受信アンテナ
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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