(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信装置から受信装置へ送信された音声信号を放送信号として同一周波数を用いて同期放送を行う放送通信システムであって、
前記送信装置が、ＧＰＳ信号の基準信号に同期した１秒に１回のパルス信号である送信側パルス信号を生成する送信側基準信号発生器と、
前記送信側パルス信号に同期する同期情報信号とを生成する同期情報信号生成部と、
入力音声信号と前記同期情報信号を多重化する音声多重化部と、
前記多重化された前記入力音声信号と前記同期情報信号とを無線回線で送信する無線送信部と、
前記入力音声信号と前記同期情報信号とを光信号に変換して光回線で送信する電気／光信号変換部とを備え、
前記受信装置が、ＧＰＳ信号の基準信号に同期した１秒に１回のパルス信号である受信側パルス信号を生成する受信側基準信号発生器と、
前記無線回線から信号を受信する無線受信部と、
前記光回線から受信した光信号を電気信号に変換する光／電気信号変換部と、
前記無線回線からの受信状態を監視して、前記受信状態が正常であれば、受信系統を前記無線回線とし、前記受信状態が正常でなければ、前記受信系統を前記光回線とするよう指示する系統切替信号を出力する監視部と、
前記系統切替信号に基づいて、受信系統を前記無線回線又は前記光回線のいずれかに切り替え、前記無線回線又は前記光回線の一方から受信した前記入力音声信号及び前記同期情報信号を出力する切替部と、前記切替部から入力された前記入力音声信号を復調する音声復調部と、
前記切替部から入力された前記同期情報信号と前記受信側パルス信号とを比較して伝送遅延時間を算出し、前記伝送遅延時間を予め設定された特定時間から差し引いて遅延時間制御情報を求め、前記遅延時間制御情報を出力する遅延調整部とを備えたことを特徴とする放送通信システム。
【請求項２】
受信装置で得られた入力音声信号と遅延時間制御情報を入力し、前記遅延時間制御情報に基づいて前記入力音声信号の発放のタイミング調整を行い、放送波の変調を行う放送機を設けたことを特徴とする請求項１記載の放送通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単一周波数で放送を行う放送通信システムに係り、特に、伝搬路遅延測定等の煩雑な作業をしなくても、複数の放送所から同一周波数を用いて同一タイミングで放送波を発放（出力）することができる放送通信システム及び放送通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
［先行技術の説明］
ＦＭラジオ放送に用いられる音声デジタルＳＴＬ（Studio to Transmitter Link）／ＴＴＬ（Transmitter to Transmitter Link）装置は、音声信号のデジタル変調／復調及び送受信を行うものであり、放送所において、放送局（演奏所）からのデジタル変調された音声信号を復調して、放送波を出力する放送機に出力するものである。
また、中継放送所として動作する場合は、上述した動作に加えて、復号された音声信号を再びデジタル変調して、別の放送所に送信する中継局としても動作するものである。
【０００３】
［従来の放送通信システムの概略:図９］
従来の放送通信システムの概略について図９を用いて説明する。図９は、従来の放送通信システムの概略を示す概略図である。
図９に示す従来の放送通信システムは、演奏所７１と、放送所Ａ７２、放送所Ｂ７３を備えている。
演奏所７１は、スタジオを備え、音声デジタルＦＭ放送の放送を行う放送局である。
放送所Ａ，Ｂは、ＳＴＬ／ＴＴＬ装置と放送機（図示省略）とを備え、ＳＴＬ／ＴＴＬ装置は演奏所７１からのデジタル変調された音声信号を受信して復調して放送機に出力し、放送機は、音声信号を放送用に変調して増幅し、ＦＭ放送波として放送サービスエリアに送信する。
【０００４】
ところで、ＦＭラジオ放送で用いられる単一周波数放送網（ＳＦＮ：Single Frequency Network）は、放送サービスエリアを単一の周波数で構成するため、放送周波数を有効に活用できるメリットがある。
また、カーラジオ等の移動体による受信時に、受信チャネルを変更することなく、同一放送を受信し続けることができ、運転中の操作による危険を回避できるメリットがある。
【０００５】
しかし、演奏所や複数の中継放送所から到来する電波間に、反射や伝搬路の遅延によって遅延差がある場合、信号にひずみが発生するといったデメリットが発生する。
そのため、経路の遅延を管理して、演奏所と各放送所が同じタイミングで放送波を発放することが必要である。
【０００６】
図９の例では、演奏所７１から放送所Ａ，放送所Ｂまでの伝搬路遅延が異なっている。
単一周波数網における同期放送を行うために、すべて同じタイミングで放送所から音声信号を出力しなければならないため、演奏所７１の送信装置への入力音声信号と、放送所Ａ，放送所Ｂでの出力音声信号をオシロスコープ等の測定器で測定して、伝搬遅延量を求める。
【０００７】
例えば、放送所Ａの伝搬路遅延（DLY_A）が８００ms、放送所Ｂの伝搬路遅延（DLY_B）が６００msであったとすると、放送所Ｂへの信号を、予め音声遅延装置において遅延させることで、放送所Ａと放送所Ｂの発放時間を合わせるようにしていた。
この例では、８００−６００＝２００msを放送所Ｂ向けの送信装置で遅延させる。
【０００８】
［従来の放送通信システム:図１０］
従来の放送通信システムについて図１０を用いて説明する。図１０は、従来の放送通信システムの例を示す概略図である。
図１０に示すように、従来の放送通信システムは、送信装置１０と、受信装置２０とを備えている。
送信側装置１０及び受信側装置２０は、いずれもＳＴＬ／ＴＴＬ装置内に設けられている。
【０００９】
送信装置１０及び受信装置２０の構成について説明する。
送信装置１０は、音声遅延部１０１と、音声処理部１０２と、誤り訂正符号化部１０３と、デジタル変調部１０４と、送信変換部１０５とを備えている。
音声遅延部１０１は、入力された音声信号を任意の時間遅延する。
音声処理部１０２は、音声信号をデジタル信号に変換する。
誤り訂正符号化部１０３は、誤り訂正符号化処理を行う。誤り訂正符号化処理としては、リードソロモン符号化、インターリーブ、畳み込み符号化等を行う。
【００１０】
デジタル変調部１０４は、１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）等のマッピング処理を行い、ＱＡＭ変調等のデジタル変調方式にて、１３０MHzのＩＦ信号として送信変換部１０５へ出力する。
送信変換部１０５は、入力されたＩＦ信号をアップコンバートして周波数変換し、増幅して、マイクロ波帯の高周波信号として受信装置２０に送信する。
【００１１】
また、受信装置２０は、受信変換部２０１と、デジタル復調部２０２と、誤り訂正復号化部２０３と、音声処理部２０４とを備えている。
受信変換部２０１は、受信した高周波信号をダウンコンバートして、１３０MHzのＩＦ信号として出力する。
デジタル復調部２０２は、入力されたＩＦ信号について、ＱＡＭ方式等のデジタル復調処理を行い、デマッピング処理を行う。
【００１２】
誤り訂正復号化部２０３は、デ・インターリーブ、リードソロモン復号化等の誤り訂正処理を行う。
音声処理部２０４は、アナログ信号やＡＥＳ（Audio Engineering Society）信号（デジタル信号）等の音声信号を出力する。
【００１３】
そして、上述したように、各放送所に伝送された音声信号は、受信装置に接続された放送機から全て同じタイミングで音声信号を出力しなければならないため、予め伝搬遅延量を測定して、演奏所から放送所毎に遅延時間を調整して出力していた。
【００１４】
［関連技術］
尚、放送通信システムの従来技術としては、特開２００６−１４１４０号公報「遅延設定用データ送信装置、ＴＳ−ＳＴＬ／ＴＴＬ受信放送所地上デジタル放送波遅延時間測定調整装置およびＩＦ−ＳＴＬ／ＴＴＬ受信放送所地上デジタル放送波遅延時間測定調整装置」（日本放送協会、特許文献１）、特開２００６−５６１５号公報「単一周波数網地上ディジタル放送システム、単一周波数網の同期方式、及び送信装置」（営電株式会社、特許文献２）、特開２００４−３２０３４８号公報「放送信号の送信時刻測定装置及びその測定方法、この送信時刻測定装置を用いた送信装置及び中継装置、及び遅延時間測定装置」（株式会社東芝、特許文献３）、特開２００３−３２２０７号公報「地上波ディジタル放送のＳＦＮシステム及びその伝送遅延制御方法」（日本電気株式会社、特許文献４）がある。
【００１５】
特許文献１には、演奏所から、地上デジタルテレビジョン放送波の各放送所における遅延時間の調整量の基準となる相対遅延設定用データを有するＮＳＩ（Network Synchronization Information）パラメータをＴＳ（Transport Stream）信号に多重して送信し、各放送所にて放送波が同じタイミングで出力されるよう制御することが記載されている。
【００１６】
特許文献２には、地上ディジタル放送システムの単一周波数網において、基幹局から中継局にＴＳ（Transport Stream）データ信号を送信し、最も遠い中継局からＴＳ信号を折り返して基幹局に戻して、遅延時間を検出し、各中継局では検出された遅延時間を考慮して送信タイミングを一致させることが記載されている。
【００１７】
特許文献３〜４には、地上デジタルテレビジョン放送の単一周波数網において、複数の放送所における送信信号のタイミングを制御することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開２００６−１４１４０号公報
【特許文献２】特開２００６−５６１５号公報
【特許文献３】特開２００４−３２０３４８号公報
【特許文献４】特開２００３−３２２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、従来の単一周波数を用いた放送通信システムでは、予め測定した伝搬遅延時間に基づいて、送信装置の音声遅延装置で放送所毎に予め所定時間遅延させて出力することにより、各放送所での音声信号の出力タイミングを合わせなければならず、送信装置と受信装置との距離が数十キロに及ぶ回線では、伝搬遅延時間の測定作業等が煩雑で効率が悪いという問題点があった。
【００２０】
尚、特許文献１〜４には、音声デジタル放送において、送信側装置と受信側装置との間を無線回線と光回線の二重系として、両方の回線で音声信号及び同期情報信号を送信することは記載されていない。
【００２１】
本発明は上記実状に鑑みて為されたもので、伝搬路遅延測定等の煩雑な作業をしなくても、複数の放送所から同一周波数を用いて同一タイミングで放送波を発放（出力）することができ、また、通信の信頼性を向上させることができる放送通信システム及び放送通信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】
【００２６】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、送信装置から受信装置へ送信された音声信号を放送信号として同一周波数を用いて同期放送を行う放送通信システムであって、送信装置が、ＧＰＳ信号の基準信号に同期した１秒に１回のパルス信号である送信側パルス信号を生成する送信側基準信号発生器と、送信側パルス信号に同期する同期情報信号とを生成する同期情報信号生成部と、入力音声信号と同期情報信号を多重化する音声多重化部と、多重化された入力音声信号と同期情報信号とを無線回線で送信する無線送信部と、入力音声信号と同期情報信号とを光信号に変換して光回線で送信する電気／光信号変換部とを備え、受信装置が、ＧＰＳ信号の基準信号に同期した１秒に１回のパルス信号である受信側パルス信号を生成する受信側基準信号発生器と、無線回線から信号を受信する無線受信部と、光回線から受信した光信号を電気信号に変換する光／電気信号変換部と、無線回線からの受信状態を監視して、受信状態が正常であれば、受信系統を無線回線とし、受信状態が正常でなければ、受信系統を光回線とするよう指示する系統切替信号を出力する監視部と、系統切替信号に基づいて、受信系統を無線回線又は光回線のいずれかに切り替え、無線回線又は光回線の一方から受信した入力音声信号及び同期情報信号を出力する切替部と、切替部から入力された入力音声信号を復調する音声復調部と、切替部から入力された同期情報信号と受信側パルス信号とを比較して伝送遅延時間を算出し、伝送遅延時間を予め設定された特定時間から差し引いて遅延時間制御情報を求め、遅延時間制御情報を出力する遅延調整部とを備えたことを特徴としている。
また、本発明は、上記放送通信システムにおいて、受信装置で得られた入力音声信号と遅延時間制御情報を入力し、当該遅延時間制御情報に基づいて入力音声信号の発放のタイミング調整を行い、放送波の変調を行う放送機を設けたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、送信装置から受信装置へ送信された音声信号を放送信号として同一周波数を用いて同期放送を行う放送通信システムであって、送信装置が、ＧＰＳ信号の基準信号に同期した１秒に１回のパルス信号である送信側パルス信号を生成する送信側基準信号発生器と、送信側パルス信号に同期する同期情報信号とを生成する同期情報信号生成部と、入力音声信号と同期情報信号を多重化する音声多重化部と、多重化された入力音声信号と同期情報信号とを無線回線で送信する無線送信部と、入力音声信号と同期情報信号とを光信号に変換して光回線で送信する電気／光信号変換部とを備え、受信装置が、ＧＰＳ信号の基準信号に同期した１秒に１回のパルス信号である受信側パルス信号を生成する受信側基準信号発生器と、無線回線から信号を受信する無線受信部と、光回線から受信した光信号を電気信号に変換する光／電気信号変換部と、無線回線からの受信状態を監視して、受信状態が正常であれば、受信系統を無線回線とし、受信状態が正常でなければ、受信系統を光回線とするよう指示する系統切替信号を出力する監視部と、系統切替信号に基づいて、受信系統を無線回線又は光回線のいずれかに切り替え、無線回線又は光回線の一方から受信した入力音声信号及び同期情報信号を出力する切替部と、切替部から入力された入力音声信号を復調する音声復調部と、切替部から入力された同期情報信号と受信側パルス信号とを比較して伝送遅延時間を算出し、伝送遅延時間を予め設定された特定時間から差し引いて遅延時間制御情報を求め、遅延時間制御情報を出力する遅延調整部とを備えた放送通信システムとしているので、放送機において音声信号を遅延時間制御情報に基づいて遅延させることで単一周波数を用いて全ての放送機から同じタイミングで放送波を発放することができ、伝搬遅延時間測定等の煩雑な作業を行うことなく、単一周波数を用いたＦＭラジオ放送の同期放送システムを構築することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態に係る放送通信システムの概略構成を示す模式説明図である。
【図２】本システムの構成ブロック図である。
【図３】同期情報信号生成部３２の構成を示す説明図である。
【図４】同期情報信号の波形を示す説明図である。
【図５】遅延調整部の動作の概要を示す説明図である。
【図６】受信装置２の遅延調整部２７の構成ブロック図である。
【図７】本システムにおける伝送遅延時間の算出を示す説明図である。
【図８】本システムにおける遅延時間制御情報の算出を示す説明図である。
【図９】従来の放送通信システムの概略を示す概略図である。
【図１０】従来の放送通信システムの例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
［実施の形態の概要］
本発明の実施の形態に係る放送通信システム及び放送通信方法は、送信装置が、ＧＰＳ信号から得られる周期的な（例えば１秒に１回の）パルス信号に同期する同期情報信号を生成して、入力音声信号に同期情報信号を多重化して無線信号で送信すると共に、音声信号及び同期情報信号を光信号に変換して光ケーブルで送信し、受信装置が、無線信号を受信して入力音声信号と同期情報信号に分離し、ＧＰＳ信号から得られる周期的な（例えば１秒に１回の）パルス信号と比較して伝送遅延時間を算出し、伝送遅延時間に基づいて音声信号を発放するタイミングを特定するための遅延時間制御情報を求めて出力すると共に、無線通信から同期情報信号を正常に受信できなかった場合には、光ケーブルから受信した光信号の入力音声信号と同期情報信号を取り込んで、伝送遅延時間及び遅延時間制御情報を出力するものであり、予め伝送遅延時間測定等の煩雑な作業を行わなくても、単一周波数を用いて、複数の放送所から同一タイミングで放送波を発放することができるものである。
【００３３】
［実施の形態に係る放送通信システムの概略構成：図１］
図１は、本発明の実施の形態に係る放送通信システムの概略構成を示す模式説明図である。
本実施の形態に係る放送通信システム（本システム）は、図１に示すように、演奏所５１と、放送所Ａ５２と、放送所Ｂ５３とを備えた単一周波数網であり、演奏所５１と、各放送所との間は、無線回線と光回線の二重系システムとなっている。
具体的には、演奏所５１と各放送所とは、本線としての無線回線で接続されると共に、予備回線の光回線でも接続されている。図１では、演奏所５１−放送所Ｂ間のみに光回線が記載されているが、演奏所５１と放送所Ａとの間にも光回線が設けられている。
【００３４】
図１の例では、演奏所５１から放送所Ａへ無線回線を利用した場合の伝搬路遅延（伝送遅延時間）（DLY_A）は８００ms、演奏所５１から放送所Ｂへ無線回線を利用した場合の伝搬路遅延（DLY_A）は６００ms、光回線を利用した場合の伝搬路遅延（DLY_C）は５００msとなっている。
本実施の形態は、伝送路遅延が異なっても、煩雑な作業を行うことなく、全ての放送所から同一周波数を用いて同じタイミングで音声信号を出力することができるものである。
【００３５】
［本システムの構成:図２］
次に、本システムの具体的な構成について図２を用いて説明する。図２は、本システムの構成ブロック図である。
図２に示すように、本システムは、演奏所５１や放送所のＳＴＬ／ＴＴＬ装置である送信側装置と、受信側装置とを備えている。
送信側装置は、送信装置１と、ＧＰＳ信号受信部３０と、基準信号発生器３１と、同期情報信号生成部３２と、Ａ／Ｄ変換器３３と、音声組み込み（音声ＥＭＢ；embed）部３４と、電気／光信号変換（Ｅ／Ｏ；electrical/optical）部３５とを備えている。
【００３６】
また、受信側装置は、受信装置２と、ＧＰＳ信号受信部４０と、基準信号発生器４１と、光／電気信号変換（Ｏ／Ｅ；optical/electrical）部３６と、音声切り離し（ＤＥＭＢ；de embed）部３７とを備えている。
【００３７】
尚、請求項における送信装置は、送信装置１、基準信号発生器３１、及び電気／光信号変換部３５等を含む送信側装置に相当し、請求項における受信装置は、受信装置２及び基準信号発生器４１、及び光／電気信号変換部３６等を含む受信側装置に相応している。
【００３８】
［送信側装置］
まず、送信側装置の各部について説明する。
送信側装置のＧＰＳ信号受信部３０は、ＧＰＳ信号を受信する。
基準信号発生器３１は、ＧＰＳ信号に基づいて周期的なパルス信号を生成すると共に、クロックとして１０MHzの基準信号を生成する。本システムでは、パルス信号の周期を１秒としており、基準信号発生器３１は、１PPS（Pulse Per Second）のパルス信号（１PPS信号）を生成する。
尚、基準信号発生器３１で生成するパルス信号の周期は１秒に限るものではない。当該パルス信号の周期を「あらかじめ定めた値」と呼ぶものとする。
以下、周期的なパルス信号を１PPS信号とした場合を例として説明する。
【００３９】
基準信号発生器３１は、ＧＰＳ信号により周波数制御を行うため、異なる場所においても同位相の基準信号を得られるものである。尚、基準信号発生器３１は、請求項に記載した送信側基準信号発生器に相当する。
同期情報信号生成部３２は、１PPS信号と１０MHzの基準信号に基づいて同期情報信号を生成する。同期情報信号は、連絡回線によってＡ／Ｄ変換部３３と、送信装置１の音声多重部１２に出力される
【００４０】
［同期情報信号生成部：図３］
ここで、同期情報信号生成部３２について図３を用いて説明する。図３は、同期情報信号生成部３２の構成を示す説明図である。
図３に示すように、同期情報信号生成部３２は、ＡＭ変調生成部３２１と、切り替えスイッチ３２２とを備えている。
ＡＭ変調生成部３２１は、基準信号発生器３１からの１０MHzの基準信号を入力して、任意のＡＭ変調波形を生成する。ＡＭ変調波形は、単一周波数の簡単なサイン波であってもよい。
【００４１】
切り替えスイッチ３２２は、一方の入力端子に入力される固定値（音声レベル０）信号と、他方の入力端子に入力されるＡＭ変調生成部３２２からのＡＭ変調信号のいずれか一方を選択して出力するものであり、通常は固定値信号に切り替え、基準信号発生器３１からの１PPSのパルス信号に同期したタイミングで、ＡＭ変調信号に切り替えるものである。
これにより、出力端子からは、１秒毎に１PPS信号がハイレベルのときだけＡＭ変調信号が現れる同期情報信号が得られる。
【００４２】
［同期情報信号：図４］
同期情報信号の例について図４を用いて説明する。図４は、同期情報信号の波形を示す説明図である。
図４（ａ）に示すように、１PPS信号は、１秒毎に立ち上がるパルス波である。
そして、（ｂ）に示すように、同期情報信号生成部３２から出力される同期情報信号は、１PPS信号の周期に合わせてＡＭ変調信号が無音信号に重畳された波形のトーン信号となる。
【００４３】
［送信装置１:図２］
再び図２に戻って、送信装置１の細部について説明する。
図２に示すように、送信装置１は、音声圧縮部１１、音声多重部１２、誤り訂正符号化部１３、デジタル変調部１４、送信変換部１５を備えている。
音声圧縮部１１は、入力音声信号（プログラム音声）を入力して圧縮する。
音声多重部１２は、圧縮された音声信号と同期情報信号生成部３２からの同期情報信号とを多重化する。
【００４４】
誤り訂正符号化部１３、デジタル変調部１４、送信変換部１５は、従来と同様の部分である。
誤り訂正符号化部１３は、リードソロモン符号化、インターリーブ、畳み込み符号化等の誤り訂正符号化処理を行う。
デジタル変調部１４では、１６ＱＡＭ、ＱＰＳＫといったマッピング処理が施された後、ＱＡＭ変調等のデジタル変調方式にて、１３０ＭＨｚのＩＦ信号として送信変換部へ出力する。
送信変換部１５では、入力されたＩＦ信号をアップコンバートして増幅し、マイクロ波帯の高周波信号として受信装置２に向けて出力する。尚、送信変換部１５は、請求項に記載した無線送信部に相当する。
【００４５】
［光回線系統：図２］
送信側装置の光回線の系統は、Ａ／Ｄ変換器３３と、音声組み込み部３４と、電気／光信号変換部３５が直列に接続され、電気／光信号変換部３５には、送信側装置と受信側装置とを接続する光ケーブルが接続されている。
【００４６】
送信側装置において、Ａ／Ｄ変換器３３は、同期情報信号をＡ／Ｄ変換し、音声組み込み部３４は、入力音声信号に同期情報信号及び映像信号（ＳＤＩ（Serial Digital Interface）信号）を多重化し、電気／光信号変換部３５は、電気信号を光信号に変換して光回線に出力する。
【００４７】
尚、光回線のエンベデッド音声信号は８チャネルあり、映像信号（ＳＤＩ信号）のブランキング部分に音声を埋め込む。本システムでは、この埋め込み音声に同期情報信号を重畳させるようにしている。
【００４８】
［受信側装置:図２］
次に、受信側装置について図２を用いて説明する。
図２に示すように、受信側装置は、受信装置２と、ＧＰＳ受信部４０と、基準信号発生器４１と、光／電気変換部（Ｏ／Ｅ）３６と、音声切り離し（ＤＥＭＢ）部３７とを備えている。
また、図示は省略するが、従来と同様に受信装置２には放送波を発放する放送機が接続されている。
【００４９】
ＧＰＳ受信部４０は、送信側装置と同様に、ＧＰＳ信号を受信する。
基準信号発生器４１は、送信側装置の基準信号発生器３１と同様に、ＧＰＳ信号に基づいて１PPSのパルス信号と、１０MHzの基準信号とを生成する。尚、基準信号発生器４１は、請求項に記載した受信側基準信号発生器に相当する。
【００５０】
尚、通常、ＳＴＬ／ＴＴＬ装置は、送信装置１と受信装置２とを両方備えており、基準信号発生器３１（又は４１）は送信装置１と受信装置２に共有され、１PPSパルス信号及び１０MHzクロックが、送信装置１と受信装置２の両方に供給されるようになっている。
【００５１】
［受信装置２:図２］
受信装置２の各部について説明する。
受信装置２は、受信変換部２１と、デジタル復調部２２と、誤り訂正復号化部２３と、音声分離部２４と、切替分配器２５と、音声復調部２６と、遅延調整部２７とを備えている。
更に、図示は省略するが、無線信号の受信に関与する受信装置２の各部を監視する監視部が設けられている。
【００５２】
受信変換部２１は、受信した高周波信号をダウンコンバートして、１３０MHzのＩＦ信号に変換し、Ａ／Ｄ変換する。受信変換部２１は、請求項に記載した無線受信部に相当する。
デジタル復調部２２は、ＱＡＭ方式等のデジタル復調処理及びデマッピング処理を行う。
誤り訂正復号化部２３は、デインタリーブ、リードソロモン復号化、畳み込み復号化等の誤り訂正処理を行う。
音声分離部２４は、多重化されている音声信号と同期情報信号とを分離して、切替分配器２５に出力する。
【００５３】
監視部は、本システムの特徴部分であり、受信装置２における無線信号の受信状態を監視し、切替分配器２５に対して系統切替信号を出力する。
具体的には、監視部は、無線信号を正常に受信している時には切替分配器２５の受信系統を無線回線側に切り替え、無線信号を正常に受信できなかった場合（同期情報信号を受信できなかった場合）には、受信系統を光回線側に切り替えるよう指示する系統切替信号を出力する。
【００５４】
切替分配器２５は、監視部からの系統切替信号に応じて受信系統を無線回線又は光回線のいずれかに切り替えるものであり、通常は、本線である無線回線側に切り替えられている。
そして、切替分配器２５は、無線信号を正常に受信している時には無線回線から取得した音声信号及び同期情報信号を出力するが、無線回線に障害が発生して正常に受信できなかった場合には、受信系統を光回線に切り替えて、光回線を介して受信した音声信号及び同期情報信号を出力する。
切替分配器２５は、音声信号は音声復調部２６に出力し、同期情報信号は遅延調整部２７に出力する。尚、切替分配器２５は、請求項に記載した切替部に相当する。
【００５５】
尚、無線回線から光回線への切り替えは、監視部の制御によって自動で行われるが、一旦光回線に切り替えた後、無線回線が復旧して再び無線回線への切り替えが必要となった場合には、集中管理室からの操作によって系統切替信号が入力され、それに基づいて光回線から無線回線に受信系統を切り替えるようになっている。
【００５６】
音声復調部２６は、切替分配器２５から入力された音声信号を復調して、出力音声信号として放送機（図示せず）に出力する。
【００５７】
［遅延調整部２７の動作概要:図５］
遅延調整部２７は、本システムの特徴部分であり、図５に動作の概要を示す。図５は、遅延調整部の動作の概要を示す説明図である。
遅延調整部２７は、全ての放送所の放送機からの発放のタイミングが一致するよう、受信装置２が接続された放送機において音声信号を遅延させるべき時間を算出して、遅延時間制御情報として放送機に通知するものである。
動作の概要としては、図５に示すように、遅延調整部２７は、伝送遅延時間の情報を入力して、補正情報を用いて当該伝送遅延時間を補正する補正演算を行って、演算結果を遅延時間制御情報として出力する。遅延調整部２７の構成及び具体的な処理については後述する。
【００５８】
［光回線系統：図２］
受信側装置における光回線の系統は、光ケーブルに接続された光／電気信号変換部３６と、音声切り離し部３７とが直列に接続されている。
光／電気信号変換部３６は、光信号を電気信号に変換して多重化信号を出力し、音声切り離し部３７は、多重化された信号から音声信号及び同期情報信号を取り出して受信装置２の切替分配器２５に出力すると共に、映像信号（ＳＤＩ信号）を適切に出力する。
【００５９】
光回線は予備回線であるため、通常は、光回線からの音声信号及び同期情報信号は切替分配器２５において選択されないが、本回線である無線回線に障害が発生した場合には光回線からの信号が音声復調部及び遅延調整部に出力されて利用され、放送の中断等を防ぐことができるものである。
このように、送信装置１と受信装置２との間の通信系統を二重系とすることにより、システムの信頼性を大幅に向上させることができるものである。
【００６０】
［放送機］
また、本システムの受信装置２に接続される放送機は、入力された音声信号を遅延させる遅延調整器を備え、受信装置２から入力される音声信号（出力音声信号）を、遅延時間制御情報に基づいて所定の時間遅延させた後、変調、増幅して放送波として出力するように構成されている。
【００６１】
［遅延調整部２７の構成：図６］
次に、受信装置２の遅延調整部２７の構成について図６を用いて説明する。図６は、受信装置２の遅延調整部２７の構成ブロック図である。
図６に示すように、遅延調整部２７は、遅延比較部２７１と、メモリ２７２とを備えている。
遅延比較部２７１は、基準信号発生器４１からの１PPSのパルス信号及び１０MHzの基準信号のクロックを入力すると共に、切替分配器２５からの同期情報信号を入力して、１PPSのパルス信号と受信信号から取り出した同期情報信号とを比較して、伝送遅延時間を求める。
【００６２】
メモリ２７２は、遅延時間制御情報を算出する基準となる、あらかじめ定めた値を記憶している。
そして、遅延調整部２７は遅延比較部２７１で伝送遅延時間を算出すると、メモリ２７２を参照して、補正演算を行って遅延時間制御情報として出力する。
【００６３】
また、別の構成として、メモリ２７２に、あらかじめ定めた値毎に、伝送遅延時間に対応して、放送機にて調整すべき時間を遅延時間制御情報として記憶したテーブルを備えておき、遅延比較部２７１から伝送遅延時間が入力されると、当該伝送遅延時間に対応する遅延時間制御情報を出力するように構成してもよい。
【００６４】
遅延時間制御情報は、全ての放送所からの発放を同期させるためのタイミング制御情報であり、本システムでは、あらかじめ定めた値（ここでは１秒）から実際の伝送遅延時間を差し引いた時間として設定されている。
つまり、伝送遅延時間の小さい放送所では遅延時間制御情報は大きい値となり、伝送遅延時間の大きい放送所では遅延時間制御情報は小さい値となる。
【００６５】
［伝送遅延時間の算出：図７］
次に、受信装置２における伝送遅延時間の算出について図７を用いて説明する。図７は、本システムにおける伝送遅延時間の算出を示す説明図である。
まず、送信側装置（演奏所）では、図７（Ａ）に示すように、ＧＰＳ信号に基づいて、１秒毎に所定の時間だけハイレベルになる１PPSのパルス信号を生成している。この信号は、請求項に記載した送信側パルス信号に相当する
そして、同期情報信号生成部３２で、当該１PPS信号と１０MHzの基準信号に基づいて、（Ｂ）に示すように、１PPS信号に同期する同期情報信号を生成する。
この同期情報信号が、音声信号に多重されて送信される。
【００６６】
受信側装置（放送所）においても、図７（Ｃ）に示すように、ＧＰＳ信号に基づいて１PPS信号を生成する。この１PPS信号は、（Ａ）に示した演奏所の１PPS信号と同期しており、請求項に記載した受信側パルス信号に相当する。
また、受信信号から取り出した同期情報信号（受信同期情報信号）は、（Ｄ）に示すように、伝送による遅延によって（Ｂ）とはずれが生じている。
【００６７】
遅延調整部２７の遅延比較部２７１が、受信同期情報信号（Ｄ）から、無音レベルとＡＭ変調信号の変化点を検出してその立ち上がりのタイミングに同期したパルス（検出信号）を生成する（Ｅ）。
そして、遅延比較部２７１は、１PPS信号（Ｃ）と受信同期情報信号の検出信号（Ｅ）とを比較して、伝送遅延時間（伝搬路遅延）を算出する。
図７の例では、１PPS信号の立ち上がりを時刻Ｔ1、検出信号の立ち上がりを時刻Ｔ2とすると、伝搬路遅延は、Ｔ2−Ｔ1となる。
【００６８】
［遅延時間制御情報の算出：図８］
次に、受信装置２における遅延時間制御情報の算出について図８を用いて説明する。図８は、本システムにおける遅延時間制御情報の算出を示す説明図である。
図８は、図１に示した放送所Ａ５２，放送所Ｂ５３において、各放送機での遅延時間を特定する遅延時間制御情報を求める場合を示している。
上述したように、遅延時間制御情報は、１sec（１０００ms）から伝搬路遅延の時間（伝送遅延時間）を差し引いた差分として算出される。
【００６９】
具体的には、例えば、遅延調整部２７は、図５に示したように、メモリ２７２に補正情報としてあらかじめ定めた値（ここでは１sec）を設定しておき、伝送遅延時間が入力される度にあらかじめ定めた値と伝送遅延時間との差分を求める補正演算を行って、遅延時間制御情報として放送機に出力する。
【００７０】
例えば、図８に示すように、演奏所５１から放送所ＡへのＳＴＬ回線（ＳＴＬ回線Ａ）は、伝搬路遅延が８００msであるため、放送所Ａの放送機に対する遅延時間制御情報は、１sec−８００ms＝２００ms となる。
すなわち、放送所Ａの放送機は、受信装置２から音声信号と２００msを示す遅延時間制御情報が入力されると、音声信号を遅延調整器で２００ms遅延させて発放する。
【００７１】
同様に、演奏所５１から放送所ＢへのＳＴＬ回線（ＳＴＬ回線Ｂ）の伝搬路遅延は６００msであるから、放送所Ｂにおける遅延時間制御情報は、１sec−６００ms＝４００msとなり、放送所Ｂの放送機は音声信号を遅延調整器で４００ms遅延させて発放する。
これにより、放送所Ａと放送所Ｂは同時に音声信号を出力でき、単一周波数を用いたＦＭラジオ放送の同期放送システムを構築できるものである。
【００７２】
尚、処理を簡易にするために、遅延調整部２７のメモリ２７２に、あらかじめ定めた値毎に、種々な伝搬路遅延の値に対応する遅延時間制御情報を記憶しておき、遅延比較部２７１で算出された伝搬路遅延に対応する遅延時間制御情報を放送機に出力するようにしてもよい。
【００７３】
［実施の形態の効果］
本発明の実施の形態に係る放送通信システム及び放送通信方法によれば、送信側装置が、ＧＰＳ信号に基づく１PPSのパルス信号（１PPS信号）と１０MHzの基準信号から、１PPS信号に同期する同期情報信号を生成して、音声信号に多重して無線で送信すると共に、音声信号及び同期情報信号を光信号に変換して光ケーブルで送信し、受信側装置が、無線で受信した信号を音声信号と同期情報信号に分離し、同期情報信号をＧＰＳ信号に基づく１PPS信号と比較して伝搬路遅延を算出し、特定時間（例えば１sec）から当該伝搬路遅延を差し引いた差分を遅延時間制御情報として音声信号と共に放送機に出力し、無線信号を正常に受信できなかった場合には、光ケーブルを介して受信した光信号を電気信号に変換して得た音声信号と同期情報信号を用いて、伝搬路遅延を算出すると共に遅延時間制御情報を求めて、音声信号と共に放送機に出力する放送通信システム及び放送通信方法としているので、煩雑な伝搬路遅延測定等の作業を行わなくても、全ての放送所から同一タイミングで放送波を発放することができ、単一周波数網における同期放送を実現できると共に、送信装置１と受信装置２との間を二重系としてシステムの信頼性を向上させることができる効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は、伝搬路遅延測定等の煩雑な作業をしなくても、複数の送信所から同一周波数を用いて同一タイミングで放送波を発放する音ができる放送通信システム及び放送通信方法に適している。
【符号の説明】
【００７５】
１...放送装置、  ２...受信装置、  １１...音声圧縮部、  １２...音声多重部、  １３，１０３...誤り訂正符号化部、  １４，１０４...デジタル変調部、  １５，１０５...送信変換部、  ２１，２０１...受信変換部、２２，２０２...デジタル復調部、  ２３，２０３...誤り訂正復号化部、  ２４...音声分離部、  ２５...切替分配部、  ２６...音声復調部、  ２７...遅延調整部、  ３０...ＧＰＳ受信部、  ３１，４１...基準信号発生器、  ３２...同期情報信号生成部、  ３３...Ａ／Ｄ変換器、  ３４...音声組み込み部、  ３５...電気／光信号変換部、  ３６...光／電気信号変換部、  ５１，７１...演奏所、  ５２，７２...放送所Ａ、  ５３，７３...放送所Ｂ、  １０１...音声遅延部、  １０２...音声処理部、  ２０４...音声処理部、  ２７１...遅延比較部、  ２７２...メモリ、  ３２１...ＡＭ変調生成部、  ３２２...切替スイッチ
【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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