(57)【要約】【課題】  ＳＣ信号のシームレス切替が可能な冗長構成の無線中継装置および系統切替方法を提供する。【解決手段】  現用、予備系の変調部３ａ、３ｂには、分配切替器２に備えられる両者共通の速度変換器で速度変換されたＳＣ信号が入力され主信号と多重して伝送される。速度変換されるＳＣ信号は、主信号のクロックＭＣＬＫから生成される現用系のＣＬＫ２によって速度変換される。一方、予備系の変調部からも現用系で生成されるＣＬＫ２に同期するように同じくＭＣＬＫから生成される現用系のＣＬＫ１から変換生成されたＳＣＬＫにスレーブするＣＬＫ２が速度変換器２２へ供給されるので、分配切替装置２が系統切替を行ってもクロックやＳＣ信号のビットタイミングが変わること無く、速度変換器２２からの出力されるＳＣ信号のシームレス切替が可能となる。【選択図】  図２
2008017226.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される放送電波の主信号とＳＣ信号とを中継信号として伝送し、送信アンテナを共通にして２つの送信設備の系統を現用系と予備系とに交互に切り替えて運用する無線中継装置において、
前記入力される主信号を前記２つの前記送信設備へ分岐出力する第１の分配手段と、
前記前記２つの前記送信設備の何れか一方を現用系、他方を予備系に設定すると共に、前記入力される前記ＳＣ信号の速度を前記送信設備から入力されるクロック情報により変換した変換ＳＣ信号にして前記２つの前記送信設備へ分岐出力する分配切替手段と、
入力される前記主信号と前記変換ＳＣ信号とを多重して変調した中継信号を送信する送信手段であって、それぞれが、前記入力される主信号のマスタークロックから第１の周波数に変換された前記主信号を処理する為の第１のクロックと、前記ＳＣ信号の速度変換処理する為の第２の周波数に変換された第２のクロックと、前記第１のクロックを前記マスタークロックの周波数に復元した第３のクロックとを生成して出力するクロック発生手段を備える第１、第２の前記送信設備とを備え、
前記分配切替手段が、前記第１の送信設備を現用系に設定した場合、
前記第１の送信設備は、前記入力される主信号から前記生成する第３のクロックを前記分配切替手段を介して前記第２の送信設備へ前記第２の送信設備が前記第１、第２のクロックを生成するための信号として出力するとともに、前記第２のクロックの出力先の前記分配切替手段で生成された前記変換ＳＣ信号を受信して前記中継信号を送信し、
前記第２の送信手段は、入力される前記第３のクロックにより前記第１の送信設備にスレーブする前記第１のクロックと前記第２のクロックとを生成して前記中継信号を生成して待機する
ことを特徴とする中継無線装置。
【請求項２】
分配手段と、現用又は予備系統に設定する切替手段と、入力される主信号とＳＣ信号とを多重して変調した中継信号を送信する第１、第２の送信設備とを備え、送信アンテナを共通にして前記第１、第２の送信設備の系統を現用系と予備系とに交互に切り替えて運用する無線中継装置の系統切替方法において、
前記第１の分配手段は、入力される主信号を前記２つの前記送信設備へ分岐出力し、
前記第１の送信手段は、前記第１の分配手段から前記主信号のマスタークロックから第１の周波数に変換された前記主信号を処理する為の第１のクロックを生成し、また前記マスタークロックから第２のクロックと前記第１のクロックを前記マスタークロックの周波数に復元した第３のクロックとを生成して前記切替手段へ出力しつつ、前記切替手段から入力されるＳＣ信号を含む前記中継信号を出力し、
第２のクロックが入力される前記切替手段は、
第１の伝送速度のＳＣ信号が常に入力され、前記第１の送信設備を現用系にする設定がなされた場合、前記主信号のマスタークロックを前記第１の送信設備へ入力する設定と、前記第１の送信設備から出力される前記第３のクロックを前記第２の送信設備へ入力する設定を行うと共に、前記第１の送信設備から入力される前記第２のクロックにより前記第１の伝送速度を第２の伝送速度に変換して新たなＳＣ信号として前記第１、第２の送信設備へ出力し、
前記第３のクロックが入力される前記第２の送信手段は、
前記第１の送信設備にスレーブする前記第１および第２のクロックに相当するクロックを生成して待機する
ことを特徴とする中継無線装置の系統切替方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波等を用いた無線中継装置およびその系統切替方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
放送局のスタジオから送信所へ番組信号を無線中継する無線中継装置は、放送電波の途絶を防ぐために無線送受信機の２台を現用、予備として切り替えて使用する。この様な無線中継装置は番組信号（ＴＳ信号）を伝送する主信号と、送信所の送信機や無線中継装置の制御モニタ等に使用されるＳＣ（サービス  チャネル）信号とを伝送する。
【０００３】
図４は、従来のデジタル放送の番組信号の無線中継装置のＳＣ信号伝送の概念を説明する系統図、図５は、従来のＳＣ信号の系統切替方法を説明する機能ブロック図である。  
以下、図４、図５を参照してＳＣ信号の系統切替処理の概要を説明する。図４において、無線中継装置は、放送局のセンター側から入力される主信号とＳＣ信号とがそれぞれ現用系と予備系（添字ａ、ｂで系統を区別する。）の２系統に分岐され各変調部３０ａ、３０ｂへ入力され、重畳された中継信号になる。中継信号は、更にＴＸ（送信器）４０ａ、４０ｂに入力されて送信電波に変換後、ＳＷ（スイッチ）５ｓに入力される。
【０００４】
そして、例えば、分配切替器（図示せず）からの系統切替信号によって、例えば、一方の系統のＴＸ４０ａが現用系としてアンテナ５ｔに接続されてその出力する送信電波がアンテナ５ｒに向けて送信される。そして、アンテナ５ｒによって受信された送信電波は、Ｈ（ハイブリッド）７で２分され、２台のＲＸ（受信器）８０ａ、８０ｂ、および復調器９０ａ、９０ｂで並列処理される中継信号となり、更に中継信号から復調されるＳＣ信号はＳＷ１００、主信号はＳＷ１１０を経て、何れか一方の信号が現用系として選択して取り出される。
【０００５】
送信側と受信側の現用、予備の切替は独立して行われ、送信側に不具合が発生した場合は、送信側のみで現用と予備の切替が行われる。
【０００６】
送信側の主信号は、系統が切り替えられても雑音の発生や信号中断が無い様に、図示されないが２台の変調器の間でクロック同期、およびＴＳ信号のビットタイミングやキャリヤ信号が揃えられる。そして、送信機を切り替えても送信電波の中継信号のビット落ちなどが発生しないシームレス切替が行われている。
【０００７】
一方、従来の中継無線装置で扱われるＳＣ信号は主信号とは独立した低速データや接点信号などが送信されるタイミング処理が不要な補助信号であるためシームレス切替は考慮されていない。
【０００８】
図５は、変調部３０ａにおけるＳＣ信号の系統切替方法を説明する機能ブロック図である。図５において、変調部３０ａは、ＳＣ信号のデータ速度を変換する速度変換器３１０、入力された主信号に誤り訂正情報を付加する等の処理を行うデジタル処理部３２０、クロック発生器３３０、ＭＯＤ３４０、ミキサ３５０と、発振器３６０とを備える。
【０００９】
変調部３０ａに入力されるＳＣ信号は、例えば、外部仕様で設定される１２８ｋｂｐｓの信号であって、そのビットレートの信号に、複数の接点情報等を多重伝送している。そしてＳＣ信号は、速度変換器３１０へ入力され、中継装置内部での多重処理に合わせたビットレート（ここでは、１６０ｋｂｐｓとする。）に変換される。
【００１０】
変調部３０ａのクロック発生器３３０には、主信号としてクロック（以下、ＭＣＬＫと記す。）が入力され、クロック発生器３３０は、ＭＣＬＫからＩＦ信号生成や主信号のＴＳ信号を処理するためのクロック（以下、ＣＬＫ１と記す。）と、ＳＣ信号を処理するための１６０ｋｂｐｓの整数倍（例えば、１６倍の）クロック（以下、ＣＬＫ２と記す。）とを生成して出力する。
【００１１】
ＣＬＫ２は、速度変換器３１０に入力され、速度変換器は、例えば、入力される１２８ｋｂｐｓのＳＣ信号に対して１６０ｋｂｐｓの速度が速い分だけ空ビットを追加したフレームに変換する等の処理を行いＭＯＤ３４０へ出力する。ＭＯＤ３４０では、主信号のＴＳ信号とＳＣ信号とを多重するほか所定の符号化方式の変調を行う。
【００１２】
ＣＬＫ１は、ＭＯＤ３４０での処理クロックと、ＩＦ信号のローカル発振信号を供給する発振器３６０の基準クロックに用いられ、ＭＯＤ３４０から出力される変調信号と発振器３６０からのローカル発振信号とがミキサ３５０で混合される。そして、混合されて生成された中継信号がアンプ３７０で増幅され、例えば、中継信号が１３０ＭＨｚのＩＦ（中間周波信号）出力としてＴＸ４０ａへ向けて出力される。また、他方の系統の変調部３０ｂにおいても動作は同様である。
【００１３】
ＣＬＫ１については、図示されないが前述の如く、変調部３０ａと変調部３０ｂとの間でタイミング整合がとられているので、系統切替が行われても送信電波のキャリヤ位相や主信号のＴＳ信号についてはシームレス切替が行われる。
【００１４】
もし、ＳＣ信号で同期が必要な場合は、伝送されるデータが低速なのでＳＣ信号に、この低速データと共に同期信号を追加して送受信していた（例えば、特許文献１。）。しかし、２つの変調部で処理されるＳＣ信号は、タイミング的にはそれぞれ独立しているので、現用、予備の切替が行われると、速度変換器から出力されるＳＣ信号のフレーム構成が変わる、ビット欠落が発生するなどシームレス切替の条件が満たされない。
【００１５】
ＳＣ信号自体は、１２８ｋｂｐｓの様な中速度のデータ信号であり、音声の様な信号も伝送可能である。しかし、デジタル放送の開始に伴い従来の低速データのみならず、中速度の制御やモニタ信号のシームレス切替が必要となった場合にＳＣ信号をベースバンドでシームレス切替出来ない為、音声やそれに準ずる速度のデータ信号が途切れる問題が有った。
【特許文献１】特公平４−５７２５３号公報  （第５頁、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
従来、マイクロ波等を利用した無線中継装置では、ＳＣ信号をベースバンドでシームレス切替出来ない問題があった。
【００１７】
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、ＳＣ信号をシームレス切替できる冗長構成の無線中継装置および系統切替方法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】
【００１８】
上記目的を達成するために、本発明の中継無線装置は、入力される放送電波の主信号とＳＣ信号とを中継信号として伝送し、送信アンテナを共通にして２つの送信設備の系統を現用系と予備系とに交互に切り替えて運用する無線中継装置において、前記入力される主信号を前記２つの前記送信設備へ分岐出力する第１の分配手段と、前記前記２つの前記送信設備の何れか一方を現用系、他方を予備系に設定すると共に、前記入力される前記ＳＣ信号の速度を前記送信設備から入力されるクロック情報により変換した変換ＳＣ信号にして前記２つの前記送信設備へ分岐出力する分配切替手段と、入力される前記主信号と前記変換ＳＣ信号とを多重して変調した中継信号を送信する送信手段であって、それぞれが、前記入力される主信号のマスタークロックから第１の周波数に変換された前記主信号を処理する為の第１のクロックと、前記ＳＣ信号の速度変換処理する為の第２の周波数に変換された第２のクロックと、前記第１のクロックを前記マスタークロックの周波数に復元した第３のクロックとを生成して出力するクロック発生手段を備える第１、第２の前記送信設備とを備え、前記分配切替手段が、前記第１の送信設備を現用系に設定した場合、前記第１の送信設備は、前記入力される主信号から前記生成する第３のクロックを前記分配切替手段を介して前記第２の送信設備へ前記第２の送信設備が前記第１、第２のクロックを生成するための信号として出力するとともに、前記第２のクロックの出力先の前記分配切替手段で生成された前記変換ＳＣ信号を受信して前記中継信号を送信し、前記第２の送信手段は、入力される前記第３のクロックにより前記第１の送信設備にスレーブする前記第１のクロックと前記第２のクロックとを生成して前記中継信号を生成して待機する事を特徴とする。
【００１９】
また、本発明の中継無線装置の系統切替方法は、分配手段と、現用又は予備系統に設定する切替手段と、入力される主信号とＳＣ信号とを多重して変調した中継信号を送信する第１、第２の送信設備とを備え、送信アンテナを共通にして前記第１、第２の送信設備の系統を現用系と予備系とに交互に切り替えて運用する無線中継装置の系統切替方法において、前記第１の分配手段は、入力される主信号を前記２つの前記送信設備へ分岐出力し、前記第１の送信手段は、前記第１の分配手段から前記主信号のマスタークロックから第１の周波数に変換された前記主信号を処理する為の第１のクロックを生成し、また前記マスタークロックから第２のクロックと前記第１のクロックを前記マスタークロックの周波数に復元した第３のクロックとを生成して前記切替手段へ出力しつつ、前記切替手段から入力されるＳＣ信号を含む前記中継信号を出力し、第２のクロックが入力される前記切替手段は、第１の伝送速度のＳＣ信号が常に入力され、前記第１の送信設備を現用系にする設定がなされた場合、前記主信号のマスタークロックを前記第１の送信設備へ入力する設定と、前記第１の送信設備から出力される前記第３のクロックを前記第２の送信設備へ入力する設定を行うと共に、前記第１の送信設備から入力される前記第２のクロックにより前記第１の伝送速度を第２の伝送速度に変換して新たなＳＣ信号として前記第１、第２の送信設備へ出力し、前記第３のクロックが入力される前記第２の送信手段は、前記第１の送信設備にスレーブする前記第１および第２のクロックに相当するクロックを生成して待機することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ＳＣ信号のシームレス切替が可能な冗長構成の無線中継装置および系統切替方法を提供することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００２２】
図１は、本発明の実施例による無線中継装置を用いたＳＣ信号伝送の概念を説明する系統図、図２は、そのＳＣ信号の系統切替方法を説明する機能ブロック図である。  
以下、図１、図２を参照してＳＣ信号の系統切替処理の概要を説明する。  
図１において、無線中継装置は、送信側設備として、ＤＩＶ（分配器）１、変調部３ａ、変調部３ｂ、ＴＸ（送信器）４ａ、ＴＸ４ｂ、ＳＷ（スイッチ）５ｓ、アンテナ５ｔと、分配切替器２とを備えている。また受信側設備としてアンテナ５ｒ、Ｈ（ハイブリッド）７、ＲＸ（受信器）８ａ、ＲＸ８ｂ、復調器９ａ、復調器９ｂ、ＳＷ１０と、ＳＷ１１とを備える。
【００２３】
実施例による無線中継装置においても送信側と受信側の現用、予備の切替は独立して行われ、送信側に不具合が発生した場合は、送信側のみで切替が行われる。
【００２４】
本実施例でも受信側の動作は従来と同様である。また、送信側については、従来と同様な部分の説明を省略してＳＣ信号のシームレス切替に係わる動作説明を以下に行う。  
放送局のセンター側から入力される主信号は、ＤＩＶ１により分岐され現用系と予備系の変調部３ａ、３ｂへ入力される。また、ＳＣ信号と多重された中継信号は、更にＴＸ（送信器）４ａ、４ｂに入力されて送信電波に変換後、ＳＷ（スイッチ）５ｓに入力される。従来の無線中継装置におけるＳＣ信号は、単に分岐されてからさらに各変調部３ａ、３ｂへ入力され、速度変換されていたが、本実施例では、ＳＣ信号は分配切替器２で速度変換されてから変調部３ａ、３ｂへ入力されている。
【００２５】
図２において、分配切替器２は、スイッチ２１、速度変換器２２、分配器（ＤＩＶ）２３とを備えている。スイッチ２１は、変調部３ａ、３ｂから入力されるクロック信号（以下、ＣＬＫ２と記す。）のうち、現用系からのＣＬＫ２を速度変換器２２へ選択して出力し、また、ＳＷ５ｓと、後述のクロック発生器のＭ／Ｓ（マスター／スレーブ）切替部との系統切替を行う。また、速度変換器２２には、例えば、１２８ｋｂｐｓのＳＣ信号が入力され、スイッチ２１を介して入力されるＣＬＫ２によってビットレートが、例えば、１６０ｋｂｐｓへ変換される。
【００２６】
１２８ｋｂｐｓの伝送速度は、ベースバンドのＳＣ信号の符号化、復号化（又は、復調）に十分な速度であるので、１２８ｋｂｐｓ（又は、１６０ｋｂｐｓに変換された）のＳＣ信号がシームレス切替されれば、ベースバンドのＳＣ信号もシームレス切替されることになる。
【００２７】
変調部３ａ、３ｂは、それぞれデジタル処理部３２、クロック発生器３３、ＭＯＤ３４、ミキサ３５と、発振器３６と、アンプ３７とを備え、従来、両系統の変調部にそれぞれ備えられていた速度変換器は、分配切替器２に両系統で共用化される速度変換器２２として設置されることにより削除されている。
【００２８】
従来の場合、ＳＣ信号は、両系統の変調部でそれぞれ速度変換されているので、図５における変調部３０ａ、３０ｂそれぞれの速度変換器３１０の処理速度の差異、両系統機器間の接続ケーブル長の違い等に起因する伝搬遅延時間に差が生じる。従って、速度変換された２つのＳＣ信号の間では同じパルスに対する位相（タイミング）が異なり、現用予備の系統切替を行った場合にはシームレス切替は出来なかった。
【００２９】
一方、実施例では、速度変換器２が２つの系統間で共用されており、また、同じクロックＭＬＣＫからＳＣ信号を処理するＣＬＫ２が生成されるので、２つの変調部３ａ、３ｂのクロック発生器３３間でのクロックタイミングの差が小さい。そして、常に現用系の変調部のクロック発生器３３が速度変換器２２を動作させるので、１６０ｋｂｐｓに変換されたＳＣ信号間のパルスタイミングも一致するのでシームレス切替が可能になる。
【００３０】
また、各２つの変調部３ａ、３ｂのクロック発生器３３間でのクロックタイミングを現用系として動作している変調部（例えば、３ａとする。）のクロック発生器３３に他方をスレーブして同期させている。従って、切替時にもパルスタイミングは更に一致するために、より完璧なシームレス切替を可能としている。
【００３１】
図３は、クロック発生器の機能構成を示すブロック図である。  
図３において、主信号のクロックＭＣＬＫは、Ｍ／Ｓ（マスター／スレーブ）切替部３３１のマスター入力端子ｍへ有力される。今、分配切替器２の設定により変調部３ａが現用系（即ち、マスター）として動作している場合、このＭＣＬＫが、１／Ｎ分周期３３２へ入力されて更に分岐される。
【００３２】
ＭＣＬＫの一方は、１／ｎ分周期３３６、位相検波器３３７と、発振器３３８とを備えるＳＣ信号などの主信号処理用のクロックＣＬＫ２の生成回路の入力側に入力され、その出力は、上述の如く、分配切替器２のスイッチ２１に接続され、スイッチ２１のコモン端子から、速度変換器２２へ接続される。
【００３３】
他方のＭＣＬＫは、１／Ｍ分周器３３３、位相検波器３３４と、発振器３３５とを備えるＴＳ信号などの主信号処理用のクロックＣＬＫ１の生成回路に入力される。そしてその出力であるクロックＣＬＫ１は、ＭＯＤ３４とコンバータ３９に入力される。コンバータ３９は、クロック周波数変換器であって、クロックＣＬＫ１の出力周波数を主信号ＭＣＬＫと同じ周波数のＳＣＬＫに変換する。
【００３４】
そしてそのＳＣＬＫの出力は、他方の予備系として動作している変調部３ｂのクロック発生器３３のＭ／Ｓ切替器３３１のｓ端子へ入力され、クロック発生器３３は、現用（マスター）にスレーブして動作する。
【００３５】
変調部３ｂのクロック発生器３３のＭ／Ｓ切替器３３１は、この変調部３ａからのＳＣＬＫを１／Ｎ分周期３３２へ選択して出力する。この現用・予備（Ｍ／Ｓ）の設定は、分配切替器２のスイッチ２１により設定される。ＳＣＬＫが入力された以降の変調部３ｂの動作は、変調部３ａと同様である。即ち、主信号（ＴＳ信号等）は、変調部３ａで生成されたＳＣＬＫから生成されたＣＬＫ１で処理され、ＳＣ信号は、同様にＳＣＬＫから生成されたＣＬＫ２で処理される。
【００３６】
以上の処理によって、主信号、速度変換されたＳＣ信号も現用系と予備系とが同期するようになり、予備系の変調部３ｂやＴＸ４ｂも切替に備えて中継信号を生成してホットスタンバイ状態で待機する。そして現用・予備の切替が行われても位相タイミングがずれることなくシームレス切替が行われる。
【００３７】
受信側の機器アンテナ５ｒ、ＲＦ８ａ、８ｂ等では、送信側で系統切替があってもそのまま受信側の系統維持が行われ、言い換えれば、連動して現用・予備の切替は行われないので中継信号のシームレス伝送が保たれる。そして、更に速度変換、及び更に元の接点信号等へ復調されたベースバンドのＳＣ信号もシームレスに伝送される。
【００３８】
以上説明した如く、本発明の実施例における無線中継装置では、主信号と別に変調部へ入力されるＳＣ信号のベースバンド信号もシームレスに切替ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施例による無線中継装置の系統図。
【図２】ＳＣ信号の系統切替を説明する機能ブロック図。
【図３】クロック発生器の機能構成示すブロック図。
【図４】従来のデジタル放送の番組信号の無線中継装置の系統図。
【図５】従来のＳＣ信号の系統切替処理を説明する機能ブロック図。
【符号の説明】
【００４０】
１  ＤＩＶ（分配器）
２  分配切替器
２１  スイッチ
２２  速度変換器
２３  分配器
３ａ、３ｂ  変調部
３３  クロック発生器
３４  デジタル処理部
３５  ミキサ
３６  発振器
３７  アンプ
３３１  Ｍ／Ｓ切替器
３３２  １／Ｎ分周器
３３３  １／Ｍ分周器
３３４、３３７  位相検波器
３３５、３３８  発振器
３３６  １／ｎ分周期
４ａ、４ｂ  ＴＸ（送信器）
５ｓ  ＳＷ（スイッチ）
５ｔ  アンテナ  
７  Ｈ（ハイブリッド）
８ａ、８ｂ  ＲＸ（受信器）
９ａ、９ｂ  復調器
１０、１１  ＳＷ
【図１】
2008017226.tif 000003
【図２】
2008017226.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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