(57)【要約】【課題】隣接チャネル間をガードバンド無しで送信した場合の隣接チャネル間の干渉を軽減することができるデジタル放送送信システムとその方法及び受信装置を提供する。【解決手段】送波の伝送歪みを補正するためのスキャタードパイロット信号１３ａ，１３ｂを異なる送信局から送信される周波数軸上で隣接する異なるＯＦＤＭ信号と共用しているＯＦＤＭ信号の周波数軸の両端に位置するキャリア中に配置して、異なる送信局から放送される隣接した周波数のＯＦＤＭ信号間にガードバンドを設けずに放送を行う。スキャタードパイロット信号１３ａ，１３ｂのうち、隣接する異なるＯＦＤＭ信号が共用するキャリア１１，１２の中のスキャタードパイロット信号１３ａ，１３ｂを、異なる送信局が順番に送信する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１セグメントからなる放送トランスポートストリームの単位送信波からＯＦＤＭフレーム構造のＯＦＤＭ信号を生成するＯＦＤＭ信号生成部を具備し、ＯＦＤＭフレーム内の予め決められた位置に特定の位相を持つスキャタードパイロット信号が配置されたデジタル放送信号を送信するデジタル放送送信システムであって、
前記ＯＦＤＭ信号生成部は、複数の送信局から送信される周波数軸上で隣接する異なるＯＦＤＭ信号と共用しているＯＦＤＭ信号の周波数軸の両端に位置するキャリア中に配置されたスキャタードパイロット信号を、同期して動作する前記各送信局が順番に送信するようにＯＦＤＭフレームを構成するＯＦＤＭフレーム構成回路を有し、
前記各送信局から送信される隣接した周波数のＯＦＤＭ信号間にガードバンドが設けられていないことを特徴とするデジタル放送送信システム。
【請求項２】
少なくとも１セグメントからなる複数系統の放送トランスポートストリームの単位送信波からＯＦＤＭフレーム構造のＯＦＤＭ信号を生成する複数のＯＦＤＭ信号生成部と、複数の前記ＯＦＤＭ信号生成部で生成された複数のＯＦＤＭ信号を連結させて連結ＯＦＤＭ信号を生成する連結送信フレーム構成部を具備し、連結されたＯＦＤＭフレーム内の予め決められた位置に特定の位相を持つスキャタードパイロット信号が配置されたデジタル放送信号を送信するデジタル放送送信システムであって、
複数の前記ＯＦＤＭ信号生成部のうち前記連結ＯＦＤＭ信号の周波数軸上の両端に位置するＯＦＤＭ信号を生成するＯＦＤＭ信号生成部は、前記各送信局から送信される周波数軸上で隣接する異なるＯＦＤＭ信号と共用している連結ＯＦＤＭ信号の周波数軸の両端に位置するキャリア中に配置されたスキャタードパイロット信号を、同期して動作する前記各送信局が順番に送信するようにＯＦＤＭフレームを構成するＯＦＤＭフレーム構成回路を有することを特徴とするデジタル放送送信システム。
【請求項３】
前記連結ＯＦＤＭ信号を構成する各ＯＦＤＭ信号の位相補正が必要なモードとガードインターバル長で送信するとき、連結送信を構成する前記各ＯＦＤＭ信号が共用している各ＯＦＤＭ信号の周波数軸の両端に位置するキャリア中に配置されたスキャタードパイロット信号の位相を当該スキャタードパイロット信号が属する各ＯＦＤＭ信号と同じ位相に補正する手段を有する請求項２に記載のデジタル放送送信システム。
【請求項４】
前記各送信局から送信される周波数軸上で隣接する各ＯＦＤＭ信号又は各連結ＯＦＤＭ信号の周波数軸の両端に位置するキャリア中に配置されたスキャタードパイロット信号が互いに重複することのないように、当該スキャタードパイロット信号をデジタル放送信号のＯＦＤＭフレーム同期信号を基準として各送信局間で予め指定した順序で順番に送信する手段を含む請求項１ないし３のいずれか１項に記載のデジタル放送送信システム。
【請求項５】
前記各送信局から送信される周波数軸上で隣接する各ＯＦＤＭ信号又は各連結ＯＦＤＭ信号の周波数軸の両端に位置するキャリア中に配置されたスキャタードパイロット信号のＯＦＤＭフレーム又は連結ＯＦＤＭフレーム内での位置情報を、同じデジタル放送信号内に多重化されている送信制御情報を用いて指定する手段を含む請求項１ないし４のいずれか１項に記載のデジタル放送送信システム。
【請求項６】
トランスポートストリーム形式の放送プログラム信号を前記送信局に送信するスタジオ局又は前記各送信局が、基準時刻情報を生成する共通基準時刻生成局によって生成された該基準時刻情報に基づいて各々の送信タイミングを制御して前記スタジオ局間又は送信局間の送信タイミングを、同期化し又は４の整数倍のシンボルだけずらせてＯＦＤＭフレーム同期信号を生成する同期信号生成部を有する請求項１ないし５のいずれか１項に記載のデジタル放送送信システム。
【請求項７】
所定の時刻におけるフレーム同期信号の送出タイミングを前記各送信局に予め通知する通知手段と、
通知された前記送出タイミングに基づいて前記各送信局がそれぞれ送信タイミングを制御する制御手段と、
前記各送信局間の送信タイミングを、同期化し又は４の整数倍のシンボルだけずらせて送信する同期化手段と
を含む請求項１ないし６のいずれか１項に記載のデジタル放送送信システム。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載のデジタル放送送信システムにより送信されたデジタル放送信号を受信する受信装置であって、
受信したデジタル放送信号の周波数軸の両端に位置するキャリア中に配置されたスキャタードパイロット信号について、当該受信したデジタル放送信号のスキャタードパイロット信号のデータに基づいて伝送歪みを補正する手段
を有することを特徴とする受信装置。
【請求項９】
前記受信したデジタル放送信号の周波数軸の両端に位置するキャリア中に配置されたスキャタードパイロット信号が送信されないタイミングにおいては、直前に受信したスキャタードパイロット信号のデータを代用して伝送歪みを補正する手段を有する請求項８に記載の受信装置。
【請求項１０】
前記受信したデジタル放送信号の周波数軸の両端に位置するキャリア中に配置されたスキャタードパイロット信号が送信されないタイミングにおいては、その前後に受信したスキャタードパイロット信号のデータから補間されたデータを利用して伝送歪みを補正する手段を有する請求項８に記載の受信装置。
【請求項１１】
前記受信したデジタル放送信号に多重化された識別情報を認識する認識手段と、
該認識手段によって認識された識別情報に基づき、前記スキャタードパイロット信号のデータを使って受信したデジタル放送信号の補正を行うかどうかを判定する判定手段を備え、
前記スキャタードパイロット信号を各セグメントの周波数軸の両端に位置するキャリア中に配置して放送する既存のデジタル放送信号と、請求項１ないし８のいずれか１項に記載のデジタル放送送信システムにより送信されたデジタル放送信号を分別することを特徴とする請求項８ないし１０のいずれか１項記載の受信装置。
【請求項１２】
複数の送信局から送信される周波数軸上で隣接する異なるＯＦＤＭ信号又は連結ＯＦＤＭ信号と共用しているＯＦＤＭ信号又は連結ＯＦＤＭ信号の周波数軸の両端に位置するキャリア中に配置されたスキャタードパイロット信号を、同期して動作する前記各送信局が順番に送信するデジタル放送送信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、隣接する周波数チャネルでデジタル信号を異なる送信局から送信する地上デジタル放送において、周波数の有効利用を図るためにガードバンド無しで放送するためのデジタル放送送信システム及びその方法並びに受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタル放送技術の確立に伴い、地上波放送においてもデジタルＴＶ放送システムが確立した。更に比較的狭帯域でのサービスが可能なデジタル放送についても、全国モバイルマルチメディア放送のサービスが開始されるなど、その発展は著しい。また、同放送と同様の技術基準に基づく、地域モバイルマルチメディア放送及び市町村単位の行政区分地域へのサービスに特化したデジタルコミュニティ放送サービスの実現が期待されている。
【０００３】
こうした放送においては、デジタル放送信号を単独で送信するほかに、複数の変調されたデジタル放送信号を各信号間のガードバンド無しで連結して送信することで周波数を有効利用できるようにしたシステムが標準化されている。このシステムにおいては、連結された複数のデジタル放送信号のうち、任意のデジタル放送信号のみを受信することが可能であり、受信帯域幅を狭くすることにより受信機の消費電力をさげることが可能となる。このような連結送信の技術に関連して様々な発明が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００４】
図１５は、３セグメント形式のデジタル音声放送システムの従来例を示す。図１５に示すように、放送プログラム事業者から供給されたトランスポートストリーム形式の放送プログラム信号（本明細書において、「放送ＴＳ信号」ということがある。）は、デジタル音声放送送信局に配置される伝送路符号化部１０１に入力される。この放送ＴＳ信号は外符号符号器１０２において外符号を付加された後、３セグメント形式時には２階層に階層分割され畳込み符号化回路１０３，１０３Ｂで誤り訂正符号を付加され、キャリア変調回路１０４，１０４Ｂに供給され、３セグメント形式に対応する信号処理が施された後にフレーム構成部１１１に供給される。なお、1セグメント形式の場合は畳み込み符号化回路１０３Ｂおよびキャリア変調回路１０４Ｂが不要である。
【０００５】
フレーム構成部１１１では、時間／周波数インターリーブ部１１２で時間インターリーブと周波数インターリーブが行われた後に、ＯＦＤＭフレーム構成回路１１３において、パイロット信号生成部１１４、制御信号生成部１１５及び付加情報生成部１１６でそれぞれ生成されたパイロット信号、制御信号及び付加情報とともにＯＦＤＭフレームに構成され、その出力は、デジタル変調部１２１に供給される。
デジタル変調部１２１では、逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）回路１２２においてＯＦＤＭのシンボル波形に変換され、ガードインターバル付加回路１２３においてガードインターバルが付加された後に、周波数変換回路１２４において無線周波数帯の放送信号に変換される。この放送信号は電力増幅器１２５において所定の電力レベルまで増幅された後に送信アンテナ１２６から放送電波として送信される。
【０００６】
図１６は、図１５の送信システムで生成された、単独送信方式の場合の送信波スペクトラムを示し、（ａ）は１セグメント形式、（ｂ）は３セグメント形式の単独送信波スペクトラムを示す。横軸は、いずれも周波数を示す。
図１５に示すように、スペクトラムの右端（周波数軸の上端）には、セグメント１３１，１３３に隣接してＰＲＢＳ（Psuedo Random Binary Sequence；擬似ランダムバイナリーシーケンス）信号でデジタル変調されたパイロットキャリア１３２（本明細書において、単に「キャリア」ということがある。）が配置される。これは、電波の伝送路歪みを補正するためのスキャタードパイロット（Scattered Pilot；分散パイロット）信号を最外部に配置し、伝搬特性推定を行うための最外縁に配置される基準データとして使用するためである。このパイロットキャリア１３２は、デジタル送信信号のセグメント数に関わらず、いずれの場合でも付加されている。
【０００７】
デジタル音声放送信号は、例えば比較的狭いエリアをカバーする放送システムにおいては、各サービスエリアをカバーするようにそれぞれ異なる送信局から送信される。この場合、図１７に示すように、各送信局に割り当てられるチャネル間の干渉を軽減するため、チャネル１，２，３が、それぞれセグメント１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃに隣接してパイロットキャリア１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃを配置しているが、各チャネル間にガードバンド１３４ａ，１３４ｂを設けてチャネル配置を行っている。ガードバンドの周波数幅は、１／７ＭＨｚが推奨されている（非特許文献１参照）。
このようなガードバンドを設けることは、連結送信方式の場合に比べて周波数利用効率が悪くなることと、単独送信と連結送信に対して割り当て周波数が異なってくるという周波数管理上の問題があり、受信機側が同一放送サービスに対して連結送信と単独送信によって受信周波数が異なってくるという課題を有している。
【０００８】
連結送信された放送信号は、単独送信された放送信号の受信機を用いて受信することができる。このとき、単独送信時に帯域上端に付加されたパイロットキャリアは上隣接セグメントの下端のパイロットキャリアで代用する。当該パイロットキャリアを用いて伝送特性を外挿することにより、単独送信のデジタル放送信号を受信した場合と同等の受信性能を確保できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００９−１６９２３号公報
【特許文献２】特開２０１２−２０９９３５号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】ＡＲＩＢ  ＳＴＤ−Ｂ２９「地上デジタル音声放送の伝送方式」、２．２版、社団法人電波産業会、２００５年１１月３０日２．２改定
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、デジタルコミュニティ放送のように比較的狭いサービスエリアに対して異なるサービスを提供する放送システムでは、連結送信方式を採用すると対象エリア外の放送サービスのように不要な放送信号も含めて放送することになるため、希望するデジタル放送信号を放送サービスに組み込むことができない。
また、隣接するデジタル放送信号の間にガードバンドを設けて送信する単独送信方式とガードバンド無しで送信する連結送信方式を併用した場合には、単独送信方式の場合の周波数利用効率が悪くなるほかに、連結送信と単独送信では放送信号の周波数が異なるという弊害が生じる。
【００１２】
図１８は、連結送信と単独送信の場合の送信波スペクトラムの周波数配置を比較して示し、（ａ）は連結送信、（ｂ）は単独送信の場合を示す。図１８に示すように、単独送信の場合にはチャネル間にガードバンド１３４を配置するため、ガードバンド帯域幅だけ周波数配置がシフトしていく。そのため、連結送信の場合と周波数配置がずれてくるので、エリアにより単独送信、連結送信を組み合わせて放送するメリットがなくなる。また、行政局は送信方式を決定しないと周波数割り当てができなくなる。
【００１３】
図１９は、単独送信かつガードバンド無しで送信した場合に生じる問題を説明するためのものであり、（ａ）は、第１の送信局１４１からチャネル１で、第２の送信局１４２からチャネル２でそれぞれ送信し、受信点１４３で両放送電波を受信する場合について示し、（ｂ）は両送信信号の周波数関係を示し、（ｃ）は両チャネルの伝搬路周波数特性の例を示す。
伝搬路１４４，１４５はマルチパスを含めた伝搬環境が異なるため、通常は伝搬路の特性を与える伝搬路周波数特性が異なる。受信点１４３において受信されたチャネル１，２の伝搬特性をそれぞれＦａ（ｆ），Ｆｂ（ｆ）とすると、チャネル１の上端のパイロットキャリアはチャネル２の下端のパイロットキャリアと同じ周波数位置にあるため、これらのパイロットキャリアは両チャネルの受信基準として使用される。周波数ｆb0における受信信号特性は、両チャネルの伝搬特性の影響を受けているため｛Ｆａ（ｆb0）＋Ｆｂ（ｆb0）｝となる。
【００１４】
しかしながら、受信機の受信基準として必要なデータは、チャネル１についてはＦａ（ｆb0）、チャネル２についてはＦｂ（ｆb0）であるため、キャリア周波数ｆb0のデータをそのまま受信基準として利用すると受信特性の劣化を招く。
以上説明したように、従来技術を使用したデジタル音声放送の単独送信伝送方式では、連結送信と同じ周波数配列で放送を行うと隣接チャネルとの干渉により受信性能が劣化するため、連結送信と同じ周波数配置での送信は困難である。
【００１５】
図２０は、デジタル放送信号のフレーム構成を示す。モード１の場合は、１セグメントは１０８キャリア×２０４シンボルで、１つのＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing、直交周波数分割多重）フレームが構成される。図２０において、符号１５１はＳＰ（Scattered Pilot：スキャタードパイロット）セルを示す（本明細書において、符号１５１をスキャタードパイロット信号について使用することがある。）。また、符号１５２は情報を送信する情報セルを示し、Si,jはｉ番目のキャリアでｊ番目のシンボルに位置する情報セルであることを示す。また、ＴＭＣＣ（Transmission Multiplexing Configuration Control）１５３は伝送制御情報を伝送し、ＡＣ（Auxiliary Channel）１５４はパイロット信号の役割に加え、伝送制御の付加情報の伝送にも利用することができる。
【００１６】
スキャタードパイロット信号は、１２キャリア毎に位置するＳＰセル１５１に挿入され、シンボル毎に順次３キャリアずつシフトして配置される。これは、デジタル音声放送においてガードインターバル以内のマルチパス（最大シンボル長の１／４まで）による伝搬歪みを推定するために、キャリア間隔（シンボル長の逆数で与えられる）の３倍でＳＰセル１５１を配置することにより、シンボル長の１／４のマルチパスによる伝送路歪みまで補正を可能とするためである。
図２０はセグメントのフレーム構成を示しているが、例えば１セグメント信号を単独送信する場合には、前述のように１０７番目のキャリアの上側にパイロットキャリアを付加して送信する。
【００１７】
図２１は、連結送信を行う場合のセグメントの関係を示す。連結送信においては、下隣接チャネル（チャネル１）のすぐ上側にガードバンド無しで上隣接チャネル（チャネル２）が配置される。連結送信信号から、受信機がチャネル１のみを受信・復調する場合には、チャネル２のキャリア番号０の中に配置されているＳＰセル１５１Ａも併せて受信・復調し、受信基準信号としている。
図１９ないし図２２に示すように、単独送信で第１の送信局１４１がチャネル１のデジタル放送信号を、第２の送信局１４２がチャネル２のデジタル放送信号をそれぞれ送信した場合、両送信局の送信信号が受信できるエリアにおいては、チャネル２の０番目のキャリアに配置されたＳＰセル１５１が両方の送信局から送信されるため、図１９（ｃ）に示した干渉が生じる。
【００１８】
本発明は、上記従来技術の課題を解決するものであり、隣接チャネル間をガードバンド無しで送信した場合の隣接チャネル間の干渉を軽減することができるデジタル放送システムとその送信システム及び方法並びに受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】
【００１９】
上記課題を解決するために、本発明に係るデジタル放送送信システムは、少なくとも１セグメントからなる放送トランスポートストリームの単位送信波からＯＦＤＭフレーム構造のＯＦＤＭ信号を生成するＯＦＤＭ信号生成部を具備し、ＯＦＤＭフレーム内の予め決められた位置に特定の位相を持つスキャタードパイロット信号が配置されたデジタル放送信号を送信するデジタル放送送信システムであって、前記ＯＦＤＭ信号生成部は、複数の送信局から送信される周波数軸上で隣接する異なるＯＦＤＭ信号と共用しているＯＦＤＭ信号の周波数軸の両端に位置するキャリア中に配置されたスキャタードパイロット信号を、同期して動作する前記各送信局が順番に送信するようにＯＦＤＭフレームを構成するＯＦＤＭフレーム構成回路を有し、前記各送信局から送信される隣接した周波数のＯＦＤＭ信号間にガードバンドが設けられていないことを特徴とする。
【００２０】
本発明の別の観点では、本発明に係るデジタル放送送信システムは、少なくとも１セグメントからなる複数系統の放送トランスポートストリームの単位送信波からＯＦＤＭフレーム構造のＯＦＤＭ信号を生成する複数のＯＦＤＭ信号生成部（５２，６２）と、複数の前記ＯＦＤＭ信号生成部で生成された複数のＯＦＤＭ信号を連結させて連結ＯＦＤＭ信号を生成する連結送信フレーム構成部（１１７）を具備し、連結されたＯＦＤＭフレーム内の予め決められた位置に特定の位相を持つスキャタードパイロット信号が配置されたデジタル放送信号を送信するデジタル放送送信システムであって、複数の前記ＯＦＤＭ信号生成部のうち前記連結ＯＦＤＭ信号の周波数軸上の両端に位置するＯＦＤＭ信号を生成するＯＦＤＭ信号生成部は、複数の送信局から送信される周波数軸上で隣接する異なるＯＦＤＭ信号と共用している連結ＯＦＤＭ信号の周波数軸の両端に位置するキャリア中に配置されたスキャタードパイロット信号を、同期して動作する前記各送信局が順番に送信するようにＯＦＤＭフレームを構成するＯＦＤＭフレーム構成回路（５３，６３）を有することを特徴とする。
【００２１】
好ましい態様では、前記連結ＯＦＤＭ信号を構成する各ＯＦＤＭ信号の位相補正が必要なモードとガードインターバル長で送信するとき、連結送信を構成する前記各ＯＦＤＭ信号が共用している各ＯＦＤＭ信号の周波数軸の両端に位置するキャリア中に配置されたスキャタードパイロット信号の位相を当該スキャタードパイロット信号が属する各ＯＦＤＭ信号と同じ位相に補正する手段を有する。
これによって、連結送信の際、共用するスキャタードパイロット信号の位相を、当該スキャタードパイロット信号が属するセグメントと同じ位相に補正できるので、そのセグメントの情報セルとスキャタードパイロット信号の位相関係が単独送信のとき同じになるため、単独送信信号の場合と同様に受信復調することができる。
【００２２】
本発明に係るデジタル放送送信システムおいて、前記各送信局から送信される周波数軸上で隣接する各ＯＦＤＭ信号又は各連結ＯＦＤＭ信号の周波数軸の両端に位置するキャリア中に配置されたスキャタードパイロット信号が互いに重複することのないように、当該スキャタードパイロット信号をデジタル放送信号のＯＦＤＭフレーム同期信号を基準として各送信局間で予め指定した順序で順番に送信する手段を含むのが好ましい。
これによって、各送信局からのキャリア中に配置されたスキャタードパイロット信号が送信局毎に予め指定順序で順番に送信されるので、共用するキャリア中に配置されたスキャタードパイロット信号の重複を防止でき、受信装置にてスキャタードパイロット信号を正しく受信できる。
【００２３】
本発明に係るデジタル放送送信システムおいて、前記各送信局から送信される周波数軸上で隣接する各ＯＦＤＭ信号又は各連結ＯＦＤＭ信号の周波数軸の両端に位置するキャリア中に配置されたスキャタードパイロット信号のＯＦＤＭフレーム又は連結ＯＦＤＭフレーム内での位置情報を、同じデジタル放送信号内に多重化されている送信制御情報を用いて指定する手段を含むのが好ましい。
これによって、キャリア中に配置されたスキャタードパイロット信号が送信制御情報を用いて指定されるため、受信装置をそれに対応させることで、スキャタードパイロット信号を正しく受信することができる。
【００２４】
本発明に係るデジタル放送送信システムおいて、トランスポートストリーム形式の放送プログラム信号を送信局に送信するスタジオ局（３１，４１）又は前記各送信局（５１，６１）が、基準時刻情報を生成する共通基準時刻生成局（７１）によって生成された当該基準時刻情報に基づいて各々の送信タイミングを制御して前記スタジオ局間又は送信局間の送信タイミングを、同期化し又は４の整数倍のシンボルだけずらせてＯＦＤＭフレーム同期信号を生成する同期信号生成部（３７，４７，５９，６９）を有するのが好ましい。
これにより、複数のスタジオ局又は送信局間の同期化が簡易な方法で行なわれるため、所定の放送サービス区域内で隣接するＯＦＤＭ信号又は連結ＯＦＤＭ信号が共有するキャリア中に配置されたスキャタードパイロット信号の送信タイミングを所定の時間差範囲内に収めることができる。
【００２５】
好ましい態様では、所定の時刻におけるフレーム同期信号の送出タイミングを前記各送信局（５１，６１）に予め通知する通知手段と、通知された前記送出タイミングに基づいて前記各送信局がそれぞれ送信タイミングを制御する制御手段と、前記各送信局間の送信タイミングを、同期化し又は４の整数倍のシンボルだけずらせて送信する同期化手段（５７，６７）とを含む。
これにより、複数の送信局を同一周波数、同一送信タイミングで動作させることにより、所定の放送サービス区域内で隣接するＯＦＤＭ信号又は連結ＯＦＤＭ信号が共有するキャリア中に配置されたスキャタードパイロット信号の送信タイミングを所定の時間差範囲内に収めることができる。
【００２６】
本発明の別の態様では、本発明は、受信したデジタル放送信号の周波数軸の両端に位置するキャリア中に配置されたスキャタードパイロット信号について、当該受信したデジタル放送信号のスキャタードパイロット信号のデータに基づいて伝送歪みを補正する手段を有する受信装置を提供する。
【００２７】
本発明に係る受信装置おいて、前記受信したデジタル放送信号の周波数軸の両端に位置するキャリア中に配置されたスキャタードパイロット信号が送信されないタイミングにおいては、直前に受信したスキャタードパイロット信号のデータを代用して伝送歪みを補正する手段を有することが好ましい。これにより、当該受信信号のスキャタードパイロット信号が送信されないタイミングにおいても、伝送歪みの補正を行うことができる。
【００２８】
本発明に係る受信装置おいて、前記受信したデジタル放送信号の周波数軸の両端に位置するキャリア中に配置されたスキャタードパイロット信号が送信されないタイミングにおいては、その前後に受信したスキャタードパイロット信号のデータから補間されたデータを利用して伝送歪みを補正する手段を有することが好ましい。これにより、受信条件が時間的に変化するので直前のデータで代用すると誤差を生じやすい場合においても、伝送歪みの補正を有効に行うことができる。
【００２９】
好ましい態様では、前記受信したデジタル放送信号に多重化された識別情報を認識する認識手段と、該認識手段によって認識された識別情報に基づき、前記スキャタードパイロット信号のデータを使って受信したデジタル放送信号の補正を行うかどうかを判定する判定手段を備え、前記スキャタードパイロット信号を各セグメントの周波数軸の両端に位置するキャリア中に配置して放送する既存のデジタル放送信号と、上記デジタル放送送信システムにより送信されたデジタル放送信号を分別する。
このことによって、スキャタードパイロット信号を各セグメントの周波数軸の上端及び下端に配置して放送する既存のデジタル放送信号と、上記いずれかに記載のデジタル放送送信システムにより送信されたデジタル放送信号を区別し得るので、いずれのデジタル放送信号についても既存の受信装置に比べて機能を下げないで受信することができる。
【００３０】
本発明の更に別の態様では、複数の送信局から送信される周波数軸上で隣接する異なるＯＦＤＭ信号又は連結ＯＦＤＭ信号と共用しているＯＦＤＭ信号又は連結ＯＦＤＭ信号の周波数軸の両端に位置するキャリア中に配置されたスキャタードパイロット信号を、同期して動作する前記各送信局が順番に送信するデジタル放送送信方法を提供する。
【発明の効果】
【００３１】
本発明に係るデジタル放送送信システム及びその方法によれば、少なくとも１セグメントからなる放送トランスポートストリームの単位送信波の周波数軸上で隣接する異なるＯＦＤＭ信号と共用しているＯＦＤＭ信号の周波数軸の両端に位置するキャリア中に配置されたスキャタードパイロット信号が、同期して動作する複数の送信局によって順番に送信されるので、隣接チャネル間の干渉を軽減することができるとともに、伝送歪みを隣接デジタル放送信号の影響を受けることなく補正することができる。
【００３２】
本発明に係るデジタル放送送信システム及びその方法によれば、複数の送信局から送信される周波数軸上で隣接する異なるＯＦＤＭ信号と共用している連結ＯＦＤＭ信号の周波数軸の両端に位置するキャリア中に配置されたスキャタードパイロット信号が、同期して動作する各送信局から順番に送信されるので、連結送信の場合において隣接チャネル間の干渉を軽減することができるとともに、伝送歪みを隣接デジタル放送信号の影響を受けることなく補正することができる。
【００３３】
本発明の受信装置によれば、受信したデジタル放送信号の周波数軸の両端に位置するキャリア中に配置されたスキャタードパイロット信号のデータに基づいて伝送歪みの補正が行われるため、伝搬特性の時間的に変化する場合においても隣接放送信号の影響を受けることなく伝送歪みの補正を行うことができ、受信特性の劣化を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係るデジタル放送送信システムにおけるデジタル放送の単独送信時のフレーム構成を示す図である。
【図２】受信装置の復調出力端における受信信号のフレーム構成を示す図である。
【図３】連結及び単独送信時の送信波スペクトラムの周波数配置例を示す図である。
【図４】連結送信におけるチャネル数を変えた場合の例を示す図である。
【図５】本発明の連結送信時のフレーム構成を示す図である。
【図６】実施例１のデジタル放送送信システムの概略構成を示すブロック図である。
【図７】図６に示した各部のタイミング関係を示す図である。（実施例１）
【図８】実施例２のデジタル放送送信システムの概略構成を示すブロック図である。
【図９】図８に示した各部のタイミング関係を示す図である。（実施例２）
【図１０】実施例３のデジタル放送送信システムの概略構成を示すブロック図である。
【図１１】実施例４の連結送信の送信システムの概略構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の受信装置の概略構成を示すブロック図である。（実施例５）
【図１３】ガードバンド無し／有りの場合のチャネル配置例を示す図である。
【図１４】１セグメント形式のみの場合と３セグメント形式が混在する場合の周波数配置の違いの説明図である。
【図１５】デジタル音声放送システムの従来例を示すブロック図である。
【図１６】単独送信方式の場合の送信波スペクトラムを示す図である。
【図１７】単独送信方式の場合のチャネル配置例を示す図である。
【図１８】連結及び単独送信時の送信波スペクトラムの周波数配置の比較図である。
【図１９】単独かつガードバンド無しで送信した場合に生じる問題の説明図である。
【図２０】デジタル音声放送信号のフレーム構成を示す図である。
【図２１】連結送信を行う場合のセグメントの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、添付図面を参照しながら本発明の一実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るデジタル放送送信システムにおけるデジタル放送の単独送信時のフレーム構成を示す。図１に示す第１チャネル１８及び第２チャネル１９のデジタル放送信号は、それぞれ第１及び第２の送信局から送信され、第１チャネル１８のデジタル放送信号の周波数軸の上端に隣接して第２チャネル１９のデジタル放送信号が配置される。図１では、わかりやすくするため、第１チャネルの上端部分と第２チャネルの下端部分を分離して表記するが、実際の電波では、第１チャネルのセグメントの上端となるパイロットキャリア１１の周波数位置と、第２チャネルのセグメントの下端となるキャリア番号０のキャリア１２の周波数位置は一致する。すなわち、隣接している放送信号（キャリア１１，１２）が共用することになる。
【００３６】
第１チャネル１８のパイロットキャリア１１では、シンボル番号４、１２  …  がＳＰセル（ＳＰ−Ａ）１３ａであり、スキャタードパイロット信号を送信するが、それ以外のシンボル番号のセル（斜線を入れて表記）１４は電波を送信しない。一方、第２チャネル１９のキャリア１２は、シンボル番号０、８  …  がＳＰセル（ＳＰ−Ｂ）１３ｂであり、スキャタードパイロット信号を送信するが、シンボル番号４、１２  …  のセルは電波を送信しない。このため、第１チャネル１８のスキャタードパイロット信号との干渉は避生じない。
【００３７】
第２チャネルのキャリア番号０の情報セル１６は、シンボル番号４、１２  …  のセル（Ｓ0,4、Ｓ0,12  …  ）を除いて、そのまま電波を送信する。このように、スキャタードパイロット信号を送信するシンボル番号（４×ｎ；ｎ＝０，１，２、…）のセルについては、異なる送信局が重複しないようにして交互にスキャタードパイロット信号を送信する。つまり、異なる送信局から送信された共用するパイロットキャリア１１，１２中のスキャタードパイロット信号が互いに重複することのないように、当該スキャタードパイロット信号をデジタル放送信号のＯＦＤＭフレーム同期信号を基準として各送信局間で予め指定した順序で交互に又は順番に送信する。
また、スキャタードパイロット信号以外は、すべて第２の送信局から第２チャネルの情報（情報セル１６）を送信し、第１の送信局からは電波が送信されない。従って、第２チャネルのキャリア番号０のキャリアは,第２チャネルの上端で共有されているにも関わらず干渉を生じることがない。
【００３８】
図２は、上記第１チャネル１８と第２チャネル１９のデジタル放送信号を同時に受信した受信装置の復調出力端における受信信号のフレーム構成を示す。図２から分るように、第２チャネルのキャリア番号０のキャリア１２において、シンボル番号４，１２、…  のＳＰセル（ＳＰ−Ａ）１３ａのスキャタードパイロット信号は第１の送信局（図１９参照）から送信された電波が受信され、それ以外のＳＰセル（ＳＰ−Ｂ）１３ｂや情報セル１６は第２の送信局（図１９参照）から送信された電波が受信される。
【００３９】
第１チャネルのデジタル放送信号を受信する受信装置は、その上側のパイロットキャリア、つまり、第２チャネルのキャリア１２の中のＳＰセル（ＳＰ−Ａ）１３ａの信号を検出して伝搬特性を推定する。当該信号は、第１の送信局から送信された信号であるため、この伝搬特性はＦａ（ｆb0）（図１９（ｃ）参照）と与えられ、第２の送信局からの電波の干渉がない。
同様に、第２チャネルのデジタル放送信号を受信する受信装置は、第２チャネルのキャリア１２の中の第２の送信局が送信したＳＰセル（ＳＰ−Ｂ）１３ｂの信号を受信して基準信号とする。この伝搬関数はＦｂ（ｆb0）と与えられ、第１の送信局からの電波の干渉がない。
【００４０】
本発明に係るデジタル放送送信システムにおけるデジタル放送の単独送信時のフレーム構成により、隣接するチャネル間にガードバンドを設けることなくチャネル配置を行うことができ、単独送信時のフレーム構成のみならず、連結送信の場合においても隣接チャネル間の干渉を排除できる。
図３は、連結送信と単独送信の場合の送信波スペクトラムの周波数配置例であり、（ａ）は連結送信、（ｂ）及び（ｃ）は単独送信の場合を示す。本発明によると、単独送信、連結送信に関わらずチャネル配置を共通にすることができる。ここで、連結送信とは、複数のチャネル(例えば、１セグメント形式，３セグメント形式又は１３セグメント形式)をガードバンドなしに同一送信点より送信することをいう。
【００４１】
図４は、連結送信におけるチャネル数を変えた場合の例を示す。例えば、隣接区域との干渉を避けるため、境界領域のみチャネル数を変えて送信するケースでは、図４（ａ）に示すように、第３の送信局（図示せず）から送信したＮ個のチャネルを連結した連結送信信号の最も高い周波数の第Ｎチャネルと、図４（ｂ）に示すように、第４の送信局（図示せず）から送信した（Ｎ＋１）個のチャネルを連結した連結送信信号の最も高い周波数の第（Ｎ＋１）チャネルの間には、前述の図１９で説明した単独送信の場合と同様な干渉が生じることが容易に理解できる。
【００４２】
すなわち、第３の送信局から送信されるデジタル放送信号の第Ｎチャネルのセグメントの上端に配置されるパイロットキャリア１１と、第４の送信局から送信されるデジタル放送信号の第（Ｎ＋１）チャネルのキャリア番号０のキャリアの周波数が一致している。このため、このパイロットキャリアは両チャネルの受信基準として使用され、周波数ｆのポイントおける第３及び第４の送信局から送信されるチャネルの伝搬特性をそれぞれＦｃ（ｆ）、Ｆｄ（ｆ）とすると、周波数 f（N+1)0 のポイントにおける受信信号特性は、両チャネルの伝搬特性の影響を受けるため、｛Ｆｃ（f(N+1)0）＋Ｆｄ（f(N+1)0）｝となる。つまり、前述の第１及び第２送信局から送信される隣接チャネル間と同じ形態の干渉が生じる（図１９（ｃ）参照）。
【００４３】
発明者らは、第３の送信局から送信される連結送信電波の最も高い周波数の第Ｎチャネル２８と、第４の送信局から送信される連結送信電波の最も高い周波数の第（Ｎ＋１）チャネル２９のフレーム構成を図５に示すようにすることで、両電波の干渉を避けることができた。
図５は、本発明の連結送信時のフレーム構成を示す図である。図５において、第Ｎチャネル２８のデジタル放送信号は第３の送信局（図示せず）から送信され、第（Ｎ＋１）チャネル２９のデジタル放送信号は第４の送信局（図示せず）から送信され、第Ｎチャネル２８のセグメントの上側に隣接して第（Ｎ＋１）チャネル２９のセグメントが配置される。また、図５では、わかりやすくするため、第Ｎチャネル２８の上端部分と第（Ｎ＋１）チャネル２９の下端部分を拡大し、第Ｎチャネル２８と第（Ｎ＋１）チャネル２９を離して表記するが、実際の電波は、第Ｎチャネル２８のセグメントの上側端となるパイロットキャリア２１の周波数位置と、第（Ｎ＋１）チャネル２９のセグメントの下端となるキャリア番号０のキャリア２２の周波数位置は一致する。
【００４４】
図５に示すように、第Ｎチャネル２８のセグメントの上端となるパイロットキャリア２１についてはシンボル番号４、１２  …  がＳＰセル（ＳＰ−Ｃ）２３ａであり、当該セル２３ａはスキャタードパイロット信号を送信し、それ以外のシンボル番号のセル（斜線を入れて表記）２４については電波を送信しない。
一方、キャリア２２は、シンボル番号０、８  …  がＳＰセル（ＳＰ−Ｄ）２３ｂであり、当該セル２３ｂはスキャタードパイロット信号を送信するが、第Ｎチャネル２８のスキャタードパイロット信号との干渉を避けるため、シンボル番号４、１２  …  のセルには電波を送信しない。
【００４５】
情報を送信する情報セル２６のＳi,jは、ｉ番目のキャリアでｊ番目のシンボルに位置することを示し、第（Ｎ＋１）チャネル２９のキャリア番号０の情報セル１６は、シンボル番号４、１２  …  のセルを除いて、そのまま電波を送信する。
このように、スキャタードパイロット信号を送信するシンボル番号（４×ｎ；但し、ｎ＝０，１，２、…）のセルについては、第３の送信局と第４の送信局が交互にスキャタードパイロット信号を送信する。また、ＳＰセル２３ａ，２３ｂ以外は、すべて第４の送信局からのみ第（Ｎ＋１）チャネル２９の情報（情報セル２６）を送信しており、第３の送信局からは電波が送信されていない。従って、第（Ｎ＋１）チャネル２９のキャリア番号０のキャリアは第Ｎチャネル２８と第（Ｎ＋１）チャネル２９で共有されているにも関わらず干渉を生じることがない。
【００４６】
また、発明者らは、それぞれの送信電波に属するチャネルのスキャタードパイロット信号のみを受信復調に使用する受信装置を開発することにより、単独送信同士の場合と同様に隣接チャネル間の相互の干渉を回避することができた。
第Ｎチャネル２８のデジタル放送信号を受信する本発明に係る受信装置は、上側パイロットキャリア、すなわち、第（Ｎ＋１）チャネル２９のキャリア番号０のキャリア２３の中のＳＰセル（ＳＰ−Ｃ）２３ａの信号を検出して伝搬特性を推定する。当該信号は、第３の送信局から送信された信号であるため、このセルの伝搬特性はＦｃ（ｆ(N+1)0）（図１９（ｃ）参照）と与えられ、第４の送信局からの電波の干渉がない。
同様に、第（Ｎ＋１）チャネル２９のデジタル放送信号を受信する本発明に係る受信装置は、前記キャリア２２の中の第４の送信局が送信したＳＰセル（ＳＰ−Ｄ）２３ｂの信号を受信して基準信号とする。このセルの伝搬関数はＦｄ（ｆ(N+1)0）と与えられ、第３の送信局からの電波の干渉がない。
【００４７】
連結送信の場合、特定のモードとガードインターバル長については、位相回転をシンボルごとに施して送信することが規定されている。また、この時に上隣接チャネルの再下端のパイロットキャリアは下端のセグメントに対してシンボルごとに位相が回転しているため、下隣接チャネルがこのパイロットキャリアを基準信号として使用する場合は、受信装置において当該キャリアの位相をシンボルごとに補正することが規定されている。（非特許文献１「4.3 連結送信におけるセグメント信号の位置補正」参照）
本発明による連結送信では、セグメント間のパイロットキャリア内のＳＰセルについては、そのセルが属するセグメントと同じ位相回転をスキャタードパイロット信号に与える。このことにより、情報セルとＳＰセルの位相関係が単独送信の場合と同じになるため、単独送信信号の受信と同様に受信復調が可能になる。従って、既存のデジタル放送の連結送信システムのように受信装置において前記パイロット信号をシンボルごとに位相回転する必要はない。
【００４８】
なお、位相補正が必要のないモードとガードインターバル長の組み合わせについては、位相補正量が０度となるため、結果的に情報セル、ＳＰセルとも位相補正無しで送信すればよい。 
以上説明したように、本発明によるデジタル放送送信システムのフレーム構成を連結送信時に適用することにより、連結送信数を任意に設定して送信することが可能となる。また、本発明によるフレーム構成を適用した単独送信同士、連結送信同士の関係について説明したが、この関係は単独送信と連結送信の間でも成立することは明らかである。
【００４９】
次に、図に示す実施例により本発明を更に詳細に説明する。以下の実施例では、第１の送信局から送信される第１チャネルと第２の送信局から送信される第２チャネルの受信点における受信タイミングが所定の許容範囲内で同期するように、２つの送信局は同期して動作する。つまり、複数の送信局が共通の時刻基準に同期される。以下の実施例により、本発明が限定されるものではない。また、以下の実施形態における同一構成要素については同一の符号を付し、その重複する説明は省略する。
【実施例】
【００５０】
−実施例１−
図６は、本発明の実施例１に係るデジタル放送送信システムの概略構成を示す。図６に示すように、本実施例は、第１スタジオ局３１、第２スタジオ局４１、第１送信局５１、第２送信局６１、共通基準時刻生成局７１、第１伝送回線８１、第２伝送回線８２、一般通信回線８３より構成される。第１スタジオ局３１及び第２スタジオ局４１は、それぞれデジタル放送スタジオ３２，４２、伝送速度変換部３３，４３、多重フレーム生成部３４，４４、基準時刻信号生成部３５，４５を備えている。更に、基準時刻信号生成部３５，４５は、ＧＰＳ受信機３６，４６、同期信号生成回路３７，４７より構成される。
【００５１】
第１送信局５１及び第２送信局６１は、それぞれＯＦＤＭ信号生成部５２，６２、デジタル変調部５４，６４、送信機５５，６５及び送信アンテナ５６，６６を備えている。ＯＦＤＭ信号生成部５２，６２は、それぞれ伝送路符号化部５２ａ，６２ａ及びＯＦＤＭフレーム構成回路５３，６３を有するフレーム構成部５２ｂ，６２ｂを備えている。
デジタル放送スタジオ３１，４１において制作されたデジタル音声放送信号は、伝送速度変換部３３，４３にて伝送速度変換され、ＯＦＤＭ信号形式で放送される場合のビットレートに変換された後、多重フレーム生成部３４，４４にて多重フレームに変換されて放送ＴＳ信号が生成され、該放送ＴＳ信号はデジタル伝送回線８１，８２を介して送信局５１，６１に伝送される。
【００５２】
共通基準時刻生成局７１は、ＧＰＳ受信機７２及び同期信号生成回路７３より構成される。ＧＰＳ受信機７２は、ＧＰＳ衛星からの信号を受信して１０ＭＨｚクロック信号と１ＰＰＳ信号を生成する。同期信号生成回路７３は、１０ＭＨｚクロック信号からカウントダウンして得られるＯＦＤＭフレーム同期信号を生成するとともに、１ＰＰＳ信号を基準としたＯＦＤＭフレーム同期信号の基準時刻情報（図７において、Ｔ（R）と表記）を生成する。本実施例では、この基準時刻情報（フレーム同期基準時刻情報）は、一般通信回線８３を介して第１及び第２スタジオ局３１，４１の同期信号生成回路３７，４７に送られる。基準時刻情報が伝送された同期信号生成回路３７，４７では前記フレーム同期基準時刻情報により送出タイミングが制御されたフレーム同期信号が生成される。当該フレーム同期信号は、多重フレーム生成部３４，４４に送られて第１スタジオ局３１及び第２スタジオ局４１のＯＦＤＭフレーム送信タイミングが制御される。
本実施例にて伝送回線を一般通信回線８３としたのは、基準時刻情報はデジタル回線を使用したタイミング情報としてだけでなく、一般的なデータ形式で伝送されるからである。
【００５３】
第１及び第２送信局５１，６１のＯＦＤＭ信号生成部５２，６２では、それぞれ第１及び第２伝送回線８１，８２を介して伝送された１セグメント若しくは３セグメント又は１３セグメントの単位送信波について伝送路符号化部５２ａ，６２ａで誤り訂正と符号化が行われ、フレーム構成部５２ｂ，６２ｂで時間インターリーブと周波数インターリーブが行われた後に、パイロット信号、制御信号及び付加情報とともにＯＦＤＭフレーム構造のＯＦＤＭ信号が生成される。
【００５４】
ＯＦＤＭフレーム構成回路５３，６３では、ＯＦＤＭフレーム内の予め決められた位置に特定の位相を持つスキャタードパイロット信号を配置し、かつ送信局５１，６１から送信される周波数軸上で隣接する異なるＯＦＤＭ信号と共用しているＯＦＤＭ信号の周波数軸の両端に位置するキャリア中に配置されたスキャタードパイロット信号を、送信局５１，６１が交互に送信するようにＯＦＤＭフレームが構成される。当該ＯＦＤＭフレーム構成回路５３，６３の出力は、デジタル変調部５４，６４にて、逆フーリエ変換によりＯＦＤＭのシンボル波形に変換され、次いで、ガードインターバルが付加された後に、無線周波数帯の放送信号に変換される。当該放送信号は送信機５５，６５において所定の電力レベルまで増幅された後に送信アンテナ５６，６６から放送電波として送信される。つまり、第１送信局５１及び第２送信局６１より複数の地上波デジタル音声放送信号が放送信号間のガードバンドを設けずに送信される
【００５５】
図７は、図６に示したデジタル放送送信システムの各部の１ＰＰＳ信号に対するタイミング関係を示し、（ａ）は１ＰＰＳ信号とフレーム同期基準時刻情報Ｔ（R）、（ｂ）及び（ｄ）は第１及び第２スタジオ局３１，４１における１ＰＰＳ信号とフレーム同期信号７５、（ｃ）及び（ｅ）は第１及び第２送信局５１，６１におけるフレーム同期信号７７のそれぞれタイミング関係を示す。各場合とも、横軸は時間を示す。
【００５６】
第１スタジオ局３１及び第２スタジオ局４１では、フレーム同期基準時刻情報Ｔ（R）を基準として、それぞれ遅延時刻情報Ｔ1（S），Ｔ2（S）だけ遅延させたタイミングで放送ＴＳ信号を第１送信局５１及び第２送信局６１に送る。第１スタジオ局３１と第２スタジオ局４１で遅延時間を変えているのは、各伝送回線の遅延時間が異なる場合を想定したためである。すなわち、遅延時刻情報Ｔ1（S），Ｔ2（S）は次式を満足するように予め各スタジオ局３１，４１において設定される。
【００５７】
Ｔ（R）＋Ｔ1（S）＋Ｔ1（N）=Ｔ（R）＋Ｔ2（S）＋Ｔ2（N）= ＴTOTAL
ここで、Ｔ1（N）及びＴ2（N）は、それぞれ第１伝送回線８１及び第２伝送回線８２の伝送遅延時間を、ＴTOTALは１ＰＰＳ信号を基準とした各送信局５１，６１の送信タイミングまでの合計遅延時間を示す。
このように、スタジオ局３１，４１と送信局５１，６１の間の伝送遅延時間が既知で、かつ、変化がない場合は、本実施例に係るデジタル放送送信システムのような簡易な同期システムにより、複数のスタジオ局の送信タイミングの同期化を図ることが可能である。
【００５８】
−実施例２−
図８は、本発明の実施例２に係るデジタル放送送信システムの概略構成を示す。実施例１は、伝送遅延時間が固定でかつ既知の場合に送信局５１，６１間の同期化を図ったが、通信回線に不具合が生じた場合には迂回ルートで伝送されることがある。本実施例は、送信局５１，６１において送信タイミングを直接制御して複数の送信局５１，６１の送信タイミングの同期化を図るものである。
【００５９】
図８に示すように、本実施例のデジタル放送送信システムは、第１送信局５１及び第２送信局６１がそれぞれＧＰＳ受信機５８，６８と同期信号生成回路５９，６９から構成される基準時刻信号生成部５７，６７を備えている。そして、共通基準時刻生成局７１は、複数の送信局の送信タイミングを合わせるために生成するＯＦＤＭフレーム同期信号の基準時刻情報（図９において、Ｔ（R）と表記）を、一般通信回線８３を介して第１送信局５１及び第２送信局６１に備えられた基準時刻信号生成部５７，６７の同期信号生成回路５９，６９に送って各送信局５１，６１のＯＭＤＦフレーム同期タイミングを制御する。その他の構成及び作用は実施例１と同じである。
同期信号生成回路５９，６９で生成されたフレーム同期信号は、フレーム構成部５２ｂ，６２ｂに送られて第１送信局５１及び第２送信局６１のＯＦＤＭフレーム送信タイミングが制御される。
【００６０】
図９は、図８に示したデジタル放送送信システムの各部の１ＰＰＳ信号に対するタイミング関係を示し、（ａ）は１ＰＰＳ信号とフレーム同期基準時刻情報Ｔ（R）、（ｂ）及び（ｄ）は第１及び第２スタジオ局３１，４１における１ＰＰＳ信号とフレーム同期信号７５、（ｃ）及び（ｅ）は第１及び第２送信局５１，６１におけるフレーム同期信号７７のそれぞれタイミング関係を示す。
【００６１】
図９（ｃ）及び（ｅ）に示すように、送信局５１及び送信局６１の送信タイミングは、１ＰＰＳ信号を基準にしてＴTOTALだけ遅延したタイミングでもって送信するようＯＦＤＭフレーム構成回路５３，６３の動作を制御する。すなわち、ＯＦＤＭフレーム構成回路５３，６３において、ＴTOTALになる遅延時間Ｔ1（B），Ｔ2（B）に制御して、第１送信局５１及び第２送信局６１の送信タイミングを直接制御することで当該送信局５１，６１の送信タイミングの同期化を図ることができる。ここで、ＴTOTALは１ＰＰＳ信号を基準とした各送信局５１，６１の送信タイミングまでの合計遅延時間を示す。
この場合、第１チャネルと第２チャネルはフレーム先頭タイミングを一致させるか、又は４の整数倍のシンボルだけずらせることにより隣接チャネル干渉を排除することができるので、スタジオ局３１，４１から伝送される放送ＴＳ信号のＯＦＤＭフレームタイミングとの関係は問題とならない。
【００６２】
−実施例３−
図１０は、本発明の実施例３に係るデジタル放送送信システムの概略構成を示す。本実施例は、実施例１及び２同様、複数の送信局の送信タイミングの同期化を図る地上デジタル音声放送送信システムであるが、複数の送信局を異なる周波数のチャネルで放送させる実施例１及び２の場合と違って、同一チャネルを複数の送信局で同一周波数、同一送信タイミングで動作させる単一周波数ネットワーク（Single Frequency Network；ＳＦＮ）の場合についてである。
【００６３】
図１０に示すように、第１送信局５１及び第２送信局６１がそれぞれＧＰＳ受信機５８，６８、同期信号生成回路５９，６９より構成される基準時刻信号生成部５７，６７を備えている。そして、共通基準時刻生成局７１は、複数の送信局の送信タイミングを合わせるために生成するＯＦＤＭフレーム同期信号の基準時刻情報を、一般通信回線８３を介して第１送信局５１及び第２送信局６１の基準時刻信号生成部５７，６７に備えられた同期信号生成回路５９，６９に送る。基準時刻情報が伝送された同期信号生成回路５９，６９はフレーム同期信号を生成する。当該フレーム同期信号は、フレーム構成部５２ｂ，６２ｂに送られて第１送信局５１及び第２送信局６１のＯＦＤＭフレーム送信タイミングが制御される。第１送信局５１及び第２送信局６１のその他の構成及び作用は実施例１と同じである。
【００６４】
本実施例のデジタル放送送信システムでは、ＳＦＮが形成する複数の送信局５１，６１を同期化して動作させる。２つの送信局５１，６１に接続される伝送回線は異なるため、回線障害も個別に生じ得る。この場合には、実施例１のようにスタジオ局３１で送信タイミングを決めることはできない。図１０は第１チャネルの送信ネットワークを示すが、第２チャネルについても同様な構成で同期化を行うことができる。
図１０では、第１スタジオ局３１も同期化する構成を示すが、これはフレーム番号まで含めたタイミング管理が必要となるため、スタジオ局３１からの送出タイミングも同期化しておくことが望ましいことによる。
【００６５】
−実施例４−
図１１は、本発明の実施例４に係る連結送信のデジタル放送送信システムの概略構成を示す。本実施例は、連結送信チャネル数がＮの場合の例を示し、実施例２の第１送信局５１において、ＯＦＤＭ信号生成部５２及び基準時刻信号生成部５７と同一構成のＯＦＤＭ信号生成部５２-１〜５２-Ｎ及び基準時刻信号生成部５７-１〜５７-ＮがＮ個ずつ並列に配置され、各ＯＦＤＭ信号生成部５２-１〜５２-Ｎからの各ＯＦＤＭ信号を受信する連結送信フレーム構成部１１７を備える。
【００６６】
本実施例では、連結送信フレーム構成部１１７で連結される連結ＯＦＤＭ信号の周波数軸上の両端に位置するＯＦＤＭ信号を生成するＯＦＤＭ信号生成部５２-１，５２-Ｎは、周波数軸上で隣接する異なるＯＦＤＭ信号と共用している連結ＯＦＤＭ信号の周波数軸の両端に位置するキャリア中に配置されたスキャタードパイロット信号を、同期して動作する複数の送信局（図示せず）が順番に送信するようにＯＦＤＭフレームを構成する。
ＯＦＤＭフレーム構成回路５３-１〜５３-Ｎからの出力は、連結送信フレーム構成部１１７に供給される。
その他の各ＯＦＤＭ信号生成部５２-１〜５２-Ｎ及び基準時刻信号生成部５７-１〜５７-Ｎの機能は実施例２のＯＦＤＭ信号生成部５２及び基準時刻信号生成部５７の場合と同様である。
【００６７】
連結送信フレーム構成部１１７では、ＯＦＤＭフレーム構成回路５３-１〜５３-Ｎから供給されたＯＦＤＭ信号を、基準フレームの先頭を一致させて連結ＯＦＤＭ信号を生成する。このとき、基準フレームの先頭を一致させないで、４の整数倍のシンボルだけずらせて連結ＯＦＤＭ信号を生成してもよい。
連結送信フレーム構成部１１７の出力は、デジタル変調部５４、送信機５５に供給され、実施例２と同様に処理された後に送信アンテナ５６から放送電波として送信される。
【００６８】
次に、上記したデジタル放送送信システムにより送信されたデジタル放送信号を受信する受信装置について説明する。
−実施例５−
図１２は、本発明の実施例５に係るデジタル放送受信装置の受信・復調の主要部分の概略構成を示す。図１２に示すように、実施例４のデジタル放送受信装置は、受信アンテナ９１、チューナ部９２、局部発振器９３、同期再生回路９４、フーリエ変換回路（ＦＦＴ）９５、パイロット信号抽出回路９６、補正値計算回路９７、データ補正回路９８より構成される。
【００６９】
受信アンテナ９１で受信されたデジタル音声放送信号は、チューナ部９２において周波数変換され、所定の信号レベルまで増幅された後、フーリエ変換回路９５に供給される。また、この信号は同期再生回路９４にも供給され、フーリエ変換回路９５を動作させるシンボルタイミング及びフレーム同期タイミングを再生する。
局部発振器９３は、受信信号をフーリエ変換可能なベースバンド信号に変換するための局部発振信号を生成し、チューナ部９２に供給する。
【００７０】
フーリエ変換回路９５は、受信信号を周波数軸の信号に変換する回路で、その出力はＯＦＤＭフレーム構成の信号となり、パイロット信号抽出回路９６に供給される。パイロット信号抽出回路９６は、図２２においてＳＰと表記されているスキャタードパイロット信号を抽出する。抽出されたスキャタードパイロット信号は補正値計算回路９７に供給される。補正値計算回路９７は、周波数軸方向のスキャタードパイロット信号データを用いて各周波数の補正値を計算する。
【００７１】
デジタル音声放送信号の補正を行う場合、図１に示す第１チャネル１８を受信している場合は、その周波数帯域の上端のパイロット信号として図１中にＳＰ-Ａと表記されたスキャタードパイロット信号のデータを補正値計算に使用する。一方、第２チャネルを受信する場合は、その周波数帯域の下端のパイロット信号として図１中にＳＰ-Ｂと表記されたスキャタードパイロット信号のデータを補正値計算に使用する。次いで、データ補正回路９８でデータ補正を行い、次段の復号回路へ出力する。このことにより、隣接チャネルからの妨害を受けることなく所定のチャネルのデータ復調が可能となる。
【００７２】
固定受信で送信機・受信機間の伝搬環境が変化しない場合は、伝搬特性の時間的な変化が生じないため、計算された補正値をそのまま使い続けても問題は生じないが、例えば、移動体などからの反射により伝搬環境が変化する場合や、携帯型受信機のように受信点そのものが変動する場合には伝搬特性が時間的に変化するため、補正値の計算を順次更新することが必要である。
しかしながら、このような場合に上記の受信方式では、例えば、図１に示す第１チャネルにおけるシンボル番号０、８、１６  …  （８×ｎ）  …  の位置では基準となるスキャタードパイロット信号を取ることができない。この場合、前後のスキャタードパイロット信号のデータを用いて近似値を計算することができる。
【００７３】
その第１の方式は、直前のスキャタードパイロット信号のデータを利用することである。例えば、シンボル番号｛４×２ｋ｝のデータとして直前のシンボル番号｛４×（２ｋ−１）｝のデータで代用する。これは受信条件が大きく変化しない状況では有効な方法である。
第２の方式は、前後のスキャタードパイロット信号のデータの平均値を利用することである。例えば、シンボル番号｛４×２ｋ｝のスキャタードパイロット信号のデータは、次のようにその前後のスキャタードパイロット信号のデータを用いて計算する。
【００７４】
ＳＰ｛４×２ｋ｝＝Ａｖｅ［ＳＰ｛４×（２ｋ−１）｝＋ＳＰ｛４×（２ｋ＋１）｝］
ここで、Ａｖｅ［  ］は平均値演算を示す。ＳＰ（ｎ）は複素数データとして与えられるので、平均値演算は複素数演算となる。
第２の方式は、移動受信や携帯受信のように受信条件が時間的に変化することによって直前のデータで代用すると誤差を生じやすい場合に特に効果がある。
その他の補間方法として、時間軸方向のフィルタ（テンポラルフィルタルタ）を用いて前記データが送られてこないスキャタードパイロット信号のデータを補間することも考えられる。
【００７５】
以上、本発明に係るデジタル放送の受信装置及び受信方法について説明したが、本発明の受信装置によって地上デジタルテレビジョン放送や全国デジタルマルチメディア放送などの既に放送を開始しているデジタル音声放送信号を受信した場合には既存の受信装置に比べて受信性能が低下するおそれがある。この課題は、同じデジタル音声放送信号内に多重化されている送信制御情報（以下、「ＴＭＣＣ信号」という。）内に、実施例１ないし４で説明したデジタル音声放送信号であることを示す識別信号を多重化することによって解決できた。
【００７６】
−実施例６−
実施例６の受信装置は、図１２に示す制御信号復号回路１０９において多重化された識別信号を復号し、受信したデジタル音声放送信号に多重化された識別情報を認識する認識手段がこの識別情報を認識した場合には、その情報は補正値計算回路９７に送られ、実施例５で説明した信号処理動作が行なわれる。一方、既存のデジタル放送電波であることを示す識別情報を受信した場合には、従来の受信装置と同じ信号処理動作が行なわれる。信号処理動作では、デジタル音声放送信号の帯域上端にパイロットキャリアを付加してあるので、そのパイロットキャリア内のすべてのスキャタードパイロットセルのデータを使用する。言い換えれば、ＳＰセル（ＳＰ−Ａ）とＳＰセル（ＳＰ−Ｂ）の両方をデータ補間に使用する。
本実施例に係る受信装置によれば、既存のデジタル音声放送信号を受信した場合にも、既存のデジタル放送受信装置と同等の受信性能を得ることができる。
【００７７】
上記実施例では、デジタル音声放送について説明したが、本発明はデジタル放送であれば、音声放送に限定されない。また、本発明は、以下に示すような種々の効果を有する。
（１）異なる場所に配置された送信所から放送される単独送信方式において隣接チャネル間のガードバンドを不要とすることにより、周波数資源の有効利用を図ることができる。図１３は、例えば、６ＭＨｚ帯域を利用したガードバンド無し／有りの場合のチャネル配置例を示す。図１３（ａ）はガードバンド無しの場合の配置例を示す。この配置では第１４チャネルのセグメントの上端にパイロットキャリア１１を配置している。一方、図１３（ｂ）はガードバンド有りの場合の配置例を示す。この配置では第１チャネルないし第１０チャネルの各セグメントの上端にそれぞれパイロットキャリア１１を配置している。
図１３から分るように、ガードバンド有りの場合は１０個のチャネル、ガードバンド無しの場合は１４個のチャネルの配置が可能となり、周波数利用効率が３０％以上向上するという効果をもたらす。
【００７８】
（２）地上デジタル音声放送では、１セグメント形式の放送電波と３セグメント形式の放送電波が規定されているが（非特許文献１参照）、隣接チャネル間にガードバンド１３４を設ける方式では、図１４（ａ）に示すように１セグメント形式の放送電波のみの場合と、（ｂ）に示すように１セグメント形式と３セグメント形式の放送電波が混在する場合とでチャネル周波数配置が異なってくる。両者を比較すると、ガードバンド１３４の位置が変わっていることがわかる。これは電波行政上、周波数割り当てが異なってくるという管理上の問題を引き起こす。更に、受信装置の放送電波選択動作が３セグメント形式の有無で異なるという問題も生じる。また、連結送信と単独送信が混在するようなケースにおいても同様な問題が生じる。本発明は、これらの問題を解決することができる。
【００７９】
（３）本発明によると、デジタルコミュニティ放送において、近接する複数の自治体が、図３に示すように特定区域では送信インフラコスト削減のため連結送信方式を採用し、周辺区域では他の隣接放送エリアの周波数の関係から単独送信方式を採用するというような運用形態も可能となる。一方、従来技術では各チャネル間にガードバンドを設けるため、連結送信方式と単独送信方式を併用することはできない。
【００８０】
＜変形例＞
本発明は、上述した本発明の実施形態の記載内容に限定されず、種々の変形が可能である。その変形例としては、例えば、次のように実施しても良い。
（１）上述した実施形態では、隣接するチャネルが共有するパイロットキャリアのＳＰセルのうち、上隣接チャネル側がシンボル番号０、８、１６  …  （８×ｎ）を、下隣接チャネルがシンボル番号４，１２，２０  …  ｛４×（２ｎ＋１）｝と、交互に使用する例を示したが、利用するシンボル番号については、この例に限定されない。また、シンボル番号位置をＴＭＣＣのような伝送制御情報などを用いて指定する方法も本発明の範囲に含まれる。
【００８１】
（２）複数の送信局の同期化方法について、基準時刻生成局が生成するフレーム同期基準時刻情報を利用する方法を示したが、これに限定されない。複数の送信局で共用可能な基準時刻であれば他の手段を用いてもよい。例えば、わが国の場合、Ｖ―Ｌｏｗ周波数帯では地域マルチメディア放送とデジタルコミュニティ放送が共存する計画であるが、地域マルチメディア放送とデジタルコミュニティ放送が共通する伝送パラメータを使用する場合には、地域マルチメディア放送の放送ネットワークを管理する同期情報がそのままデジタルコミュニティ放送のフレーム同期基準として利用できる。
【００８２】
（３）複数の送信局の同期化方法について、データ通信回線を通じて配信することを示したが、これに限定されない。フレーム同期タイミングはＧＰＳ受信機で生成された１０ＭＨｚクロック信号を分周することで得られる。ＧＰＳ受信機を具備する各送信局で生成されるフレーム同期信号の周期は一致するので、基準時刻生成局は、例えば、１時間に１回の周期で１ＰＰＳ信号を基準としたフレーム同期信号の送出タイミングを各送信局に通知するだけで後は各送信局のフレーム同期タイミングを同期させることができる。
従って、特定の時刻における１ＰＰＳ信号とフレーム同期信号の時間関係のみ予め通知しておけば各送信局の同期を取ることができるので、フレーム同期基準時刻情報を配信する通信回線は正確な時間に情報を配信する必要がなく、ＩＰ通信のような非同期の通信回線を用いて行うことも可能である。
【００８３】
（４）上述した実施形態では、各送信局の同期化を行うため、ＧＰＳ受信機を具備する方法を示したが、これに限定されない。共通の時刻基準であればＧＰＳ信号に限定されない。例えば、放送ＴＳ信号を配信するデジタル回線のクロックを用いる方法も可能である。また、時刻基準としてはＪＪＹ（登録商標）のような標準周波数局から放送される標準時を使用することも可能である。
【符号の説明】
【００８４】
１１，２１，１３２  パイロットキャリア
１２，２２  キャリア番号０のキャリア
１３ａ，１３ｂ，２３ａ，２３ｂ  スキャタードパイロット（ＳＰ）セル
１６，２６  情報セル
３１  第１スタジオ局
３２，４２  デジタル放送スタジオ
３３，４３  伝送速度変換部
３４，４４  多重フレーム生成部
３５，４５，５７，５７-１〜５７-Ｎ，６７  基準時刻信号生成部
３６，４６，５８，６８，７２  ＧＰＳ受信機，受信機
３７，４７，５９，６９  同期信号生成回路，同期信号生成部，同期化手段
４１  第２スタジオ局
５１，６１  第１送信局
５２，５２-１〜５２-Ｎ，６２  ＯＦＤＭ信号生成部
５２ａ，６２ａ  伝送路符号化部
５２ｂ，６２ｂ  フレーム構成部
５３，５３-１〜５３-Ｎ  ＯＦＤＭフレーム構成回路
５４，６４  デジタル変調部
５５，６５  送信機
５６，６６  送信アンテナ
６１  第２送信局
７１  共通基準時刻生成局
７３  同期信号生成回路，同期信号生成部
７５，７７  フレーム同期信号
８１  第１伝送回線
８２  第２伝送回線
８３  一般通信回線
９１  受信アンテナ
９２  チューナ部
９３  局部発振器
９４  同期再生回路
９５  フーリエ変換回路（ＦＦＴ）
９６  パイロット信号抽出回路
９７  補正値計算回路
９８  データ補正回路
１０９  制御信号復号回路
１１７  連結送信フレーム構成部
１３４，１３４ａ，１３４ｂ  ガードバンド
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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