(57)【要約】【課題】複数の中継局相互間の内部データ処理に伴う遅延時間差を補正できる再生中継型中継装置を実現するとともに、複数の中継局から送信される信号をオーバーラップ受信しても途切れることなく良好な状態で連続受信が行える通信システムを実現すること。【解決手段】受信したデジタル変調波を復調してデジタルデータを再生し、再生したデジタルデータを再度デジタル変調して送信する再生中継型中継装置であって、データ処理系統に、データ処理の遅延時間を補正する遅延補正手段を設けるとともに、この再生中継型中継装置を中継局として用いて通信システムを構築する。【選択図】        図１
2004208242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信したデジタル変調波を復調してデジタルデータを再生し、再生したデジタルデータを再度デジタル変調して送信する再生中継型中継装置であって、
データ処理系統に、データ処理の遅延時間を補正する遅延補正手段を設けたことを特徴とする再生中継型中継装置。
【請求項２】
前記遅延補正手段による遅延時間は、調整可能であることを特徴とする請求項１記載の再生中継型中継装置。
【請求項３】
放送主局から送出されるデジタル変調放送信号を通信衛星を介して中継局に送信するように構築された通信システムであって、
前記中継局として、データ処理系統にデータ処理の遅延時間を補正する遅延補正手段を設けた再生中継型中継装置を用いることを特徴とする通信システム。
【請求項４】
前記再生中継型中継装置における遅延補正手段による遅延時間は、調整可能であることを特徴とする請求項３記載の通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は再生中継型中継装置とそれを用いた通信システムに関し、詳しくは音声、画像、デジタルデータなどのデジタル放送システムを構築する再生中継型中継装置の送信周波数精度の改善と、それを用いた通信システムにおける受信安定性の改善に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２は従来のデジタル放送における再生中継方式の概念図、図３は従来の再生中継型中継装置の構成例である。
図２において、放送主局１から送出されたデジタル変調放送信号は、例えば通信衛星２を経由し中継局３へ送られる。
【０００３】
中継局３としては、再生中継型または周波数変換型が用いられている。再生中継型の場合には、受信したデジタル変調波を復調した後、再び多重化・デジタル変調して各受信機４へ送出する。周波数変換型の中継局では中継の際にデジタル変調波のＳ／Ｎ比が悪化するのに比べ、再生中継型の中継器では一旦デジタル復調を行い信号を再生するため、Ｓ／Ｎの悪化は生じないという利点がある。
【０００４】
このような中継局（再生中継型、周波数変換型ともに）から送出されるデジタル変調波の搬送波周波数偏差としては、0.01ppm程度の高安定性が必要とされている。
その理由の一つは、各受信機の周波数同調のキャプチャ・レンジが狭いため、周波数偏差が悪いと受信機で正確にデジタル変調波を復調することができないことである。これに加えて、車などの移動体に受信機が設置された場合、順次複数の中継局からの放送を切り替えながら受信するので、受信機は瞬時に各中継局の搬送波周波数に同調できなければならない。
【０００５】
図３は従来の再生中継型中継局の構成例を示すブロック図である。
通信衛星２などから送出されるデジタル変調波は、受信・復調部５で復調される。受信・復調部５は、アンテナ、ダウンコンバータ、ＩＱ復調器、伝送路復号化器などから構成されている。
【０００６】
受信・復調部５の出力データは多重化器６に入力され、多チャンネルのデータ多重化が行われる。
【０００７】
多重化器６で多重化されたデジタルデータは送信・変調部７に入力され、デジタル変調波の放送波に変換されて各受信機４に送出される。送信・変調部７は、変調器、アップコンバータ、高周波増幅器、アンテナなどで構成されている。
【０００８】
ＴＣＸＯ８は高安定の水晶発振器であり、周波数シンセサイザー９に周波数誤差の極めて小さい高精度の基準クロックを出力する。
【０００９】
周波数シンセサイザー９は、送信・変調部７に周波数偏差の極めて小さい高精度の搬送波を出力する。
【００１０】
このように、従来の再生中継型中継装置では周波数基準として高安定な水晶発振器８が用いられているが、高安定水晶発振器は非常に高価なため、中継器をコストダウンする際の課題となっていた。
【００１１】
また、各中継局は個別に独立した基準周波数を用いることになるので、各中継局の基準周波数の精度を維持するためには周波数の校正点検など定期的な保守作業が必要になる。
【００１２】
さらに、中継局を新規に開設する場合や、電源の故障や機器点検などで中継器を休止させていた状態から再開させる場合にも、その中継局の基準周波数のチェックや周波数が安定するまでのセットアップ時間が必要になる。
【００１３】
出願人は、これらの課題を解決する先行発明として、特開２００２−６４５７３を出願している。
図４はこの先行発明の実施の形態の一例を示すブロック図であり、図３と共通する部分には同一の符号を付けている。
【００１４】
図４と図３の異なる点は、図３の高安定の水晶発振器ＴＣＸＯ８の代わりに、図４では受信信号から抽出したクロックを基準とするＰＬＬ回路の出力を用いていることである。
【００１５】
クロック抽出回路１０は、受信信号から放送データに同期したクロックを抽出し、抽出したクロックを同期クロックとして位相比較器１１の一方の入力端子に入力する。
【００１６】
位相比較器１１の他方の入力端子には、プリスケーラー１４を介して電圧制御型の水晶発振器（ＶＣＸＯ）１３の出力信号が入力されている。位相比較器１１は、クロック抽出回路１０で抽出された基準クロックと水晶発振器１３の出力信号の位相を比較する。
【００１７】
ループフィルタ１２は位相比較器１１の出力をフィルタリングし、プリスケーラー１４は水晶発振器１３の出力を所望の分周比に分周する。
【００１８】
これら位相比較器１１、ループフィルタ１２、水晶発振器１３およびプリスケーラー１４は、水晶発振器１３を中心とするＰＬＬ回路を構成していて、その出力周波数はクロック抽出回路１０で受信信号から抽出されたクロックに同期するように高精度に制御される。このような高精度の基準クロックの発生にあたっては、従来のような高価なＴＣＸＯ８を用いなくてもよく、大幅なコスト削減が可能になる。
【００１９】
このＰＬＬ回路の出力は、シンセサイザー９に基準クロックとして入力されている。これにより、シンセサイザー９は、放送主局１から送信されるクロックに同期した周波数誤差が極めて小さい高精度の搬送波信号を生成して送信・変調部７に供給できることになる。
【００２０】
図２の各中継局３をそれぞれ図４のような構成にすることにより、各中継局３のＰＬＬ回路の出力は高精度の同期が確立でき、各中継局３の完全な互換性が図れる。
【００２１】
【特許文献１】
特開２００２−６４５７３
【００２２】
特許文献１には、受信信号から抽出したクロックに基づいて周波数誤差が極めて小さい高精度の搬送波信号を生成し、再生中継のためのデジタル変調部に供給する発明が開示されている。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図４のように構成された中継局３を用いた通信システムにおいて、各受信機４は、自身の移動に伴って、ある時は通信衛星２からの直接信号を受信してまたある時は中継局３の送信信号を受信し、さらにはこれら通信衛星２からの直接信号と複数の隣接中継局３の送信信号を同時に受信するというオーバーラップ受信を行うことで、途切れのない連続受信を目指している。
【００２４】
ここで、通信システムを構築するすべての中継局３内部における一連のデータ処理に要する時間のばらつきが受信機４が安定した状態で受信データ処理が行える所定の許容範囲内であれば、各受信機４は安定に連続受信できるが、中継局３内部における一連のデータ処理に要する時間のばらつきが所定の許容範囲を超えてしまうと各受信機４における受信デジタル信号に対するデータ処理に支障を生じてしまい、安定した連続受信が行えなくなってしまう。
【００２５】
このような状況は中継局３の個体差に起因するものであり、所定の仕様に基づいて同一メーカーの部品を用いて製作しても、部品の製造ロットの違いによる特性差が現れることがある。
【００２６】
また、共通の仕様に基づいて複数のメーカーが設計製作すると、メーカー間の特性差が現れてしまう。
【００２７】
さらに、通信システムを構築してから年月が経過後に中継局３が故障した場合には、構築当初の中継局３が廃止機種になっていて代替品を用いざるを得ないことも想定される。
【００２８】
本発明は、これら従来の課題を解決するものであり、その目的は、複数の中継局相互間の内部データ処理に伴う遅延時間差を補正できる再生中継型中継装置を実現することにある。
また、他の目的は、複数の中継局から送信される信号をオーバーラップ受信しても途切れることなく良好な状態で連続受信が行える通信システムを実現することにある。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成する請求項１の発明は、
受信したデジタル変調波を復調してデジタルデータを再生し、再生したデジタルデータを再度デジタル変調して送信する再生中継型中継装置であって、
データ処理系統に、データ処理の遅延時間を補正する遅延補正手段を設けたことを特徴とする。
【００３０】
請求項２の発明は、請求項１記載の再生中継型中継装置において、前記遅延補正手段による遅延時間は、調整可能であることを特徴とする。
【００３１】
これらにより、複数の中継局相互間の内部データ処理に要する時間のばらつきを、所定の許容範囲内に補正できる。
【００３２】
請求項３の発明は、
放送主局から送出されるデジタル変調放送信号を通信衛星を介して中継局に送信するように構築された通信システムであって、
前記中継局として、データ処理系統にデータ処理の遅延時間を補正する遅延補正手段を設けた再生中継型中継装置を用いることを特徴とする。
【００３３】
請求項４の発明は、請求項３記載の通信システムにおいて、前記再生中継型中継装置における遅延補正手段による遅延時間は、調整可能であることを特徴とする。
【００３４】
これらにより、複数の中継局から送信される信号をオーバーラップ受信しても良好な状態で連続受信が行える通信システムが実現できる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の実施の形態例を示すブロック図であり、図４と共通する部分には同一の符号を付けている。図１と図４の異なる点は、中継局３のデータ処理系統内に遅延補正回路を設けていることである。すなわち、図１では、受信・復調部５と多重化器６との間に、遅延補正回路１５を接続している。なお、遅延補正回路１５の接続位置は、多重化器６と送信・変調部７との間であってもよい。
【００３６】
遅延補正回路１５としては、例えば多段の論理ゲートで構成されたものを用いる。
【００３７】
ここで、遅延補正回路１５で補正する遅延時間の設定にあたっては、受信・復調部５に入力されるデジタル変調波が送信・変調部７で再びデジタル変調波の放送波に変換されて出力されるまでの内部データ処理に要する時間を実測する。そして、他の中継局３における内部データ処理に要する時間の実測値と照合し、データ処理に要する時間のばらつきを受信機４が安定した状態で受信データ処理が行える所定の許容範囲内に収められる適切な値に設定する。
【００３８】
中継局３のデータ処理系統内に遅延補正回路を設けることにより、通信システムを構築する全中継局のデータ処理に要する時間のばらつきを受信機４が安定した状態で受信データ処理が行える所定の許容範囲内に調整することができる。
これにより、各受信機４は、自身の移動に伴いながら、安定したオーバーラップ受信が行える。
【００３９】
また、中継局３のデータ処理系統内に遅延補正回路を設けることにより、部品の製造ロットの違いによる特性差などに基づく中継局３におけるデータ処理時間の個体差や、共通の仕様に基づいて複数のメーカーが設計製作した場合のメーカー間の特性差も補正できる。
【００４０】
さらに、通信システムを構築してから年月が経過し、故障した構築当初の中継局３は廃止機種になっていて高速データ処理を行う代替品を用いざるを得ない場合にも、有効である。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数の中継局相互間の内部データ処理に伴う遅延時間差を補正できる再生中継型中継装置を実現できるとともに、複数の中継局から送信される信号をオーバーラップ受信しても途切れることなく良好な状態で連続受信が行える通信システムが実現でき、デジタル放送などに好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示すブロック図である。
【図２】従来のデジタル放送における再生中継方式の概念図である。
【図３】従来の再生中継型中継装置の構成例である。
【図４】従来の再生中継型中継装置の他の構成例である。
【符号の説明】
１  放送主局
２  通信／放送衛星
３  中継局
４  受信機
５  受信・復調部
６  多重化器
７  送信・変調部
９  シンセサイザー
１０  クロック抽出回路
１１  位相比較器
１２  ループフィルタ
１３  水晶発振器（ＶＣＸＯ）
１４  プリスケーラー
１５  遅延補正回路
【図１】
2004208242.tif 000003
【図２】
2004208242.tif 000004
【図３】
2004208242.tif 000005
【図４】
2004208242.tif 000006