(57)【要約】【課題】簡単な構成で周波数ダイバーシティ及び時間ダイバーシティ実現することを目的とする。【解決手段】送信装置において、信号は分配器１０１により分配される。送信機１０２１に分配された信号は直接変調回路１０４１に供給し、送信機１０２２〜１０２ｎ分配された信号は、遅延回路１０３２〜１０３ｎに供給して、タイミングのずれた信号が、アンテナ１０５１〜１０５ｎから放射される。受信装置において、アンテナ１１１１〜１１１ｎで受信された被変調波は、復調回路１１４１〜１１４ｎに供給する。復調回路１１４１〜１１４ｎ−１で復調された信号は、遅延回路１１５１〜１１５ｎ−１を介して受信信号合成器１１２に供給され、復調回路１１４ｎで復調された信号は、直接、受信信号合成器１１２に供給される。遅延回路１１５１〜１１５ｎ−１によりタイミングの揃った信号が、受信信号合成器１１２で合成される。【選択図】        図１
2004297142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイミングをずらした同一の信号を、複数の異なる周波数又は偏波の電波で送信するダイバーシティ送信装置において、
前記信号で変調された異なる周波数又は偏波の搬送波を送信する複数の送信機と、
前記信号の送信タイミングをずらすために送信機に設けられた遅延回路と
を有することを特徴とするダイバーシティ送信装置。
【請求項２】
前記信号は、誤り検出情報を有するパケット信号であることを特徴とする請求項１記載のダイバーシティ送信装置。
【請求項３】
前記信号は、ＭＰＥＧ２トランスポートストリーム信号であることを特徴とする請求項１記載のダイバーシティ送信装置。
【請求項４】
タイミングをずらした同一の信号が複数の異なる周波数又は偏波の搬送波で送信された無線信号を複数の受信機で受信するダイバーシティ受信装置において、
受信した信号のタイミングを揃えるために受信機に設けられた遅延回路と、
前記遅延回路によりタイミングが揃った複数の信号を合成する信号合成器と
を有することを特徴とするダイバーシティ受信装置。
【請求項５】
タイミングをずらした同一の誤り検出データを有するパケット信号が複数の異なる周波数又は偏波の電波で送信された無線信号を複数の受信機で受信するダイバーシティ受信装置において、
受信した誤り検出データを有するパケット信号のタイミングを揃えるために受信機に設けられた遅延回路と、
前記遅延回路によりタイミングが揃ったパケット信号について誤り検出を行う誤り検出回路とを有し、
前記誤り検出回路の結果を参照して、誤りのないパケット信号を選別し、選別されたパケットに基づき、パケット化された信号を復元することを特徴とするダイバーシティ受信装置。
【請求項６】
タイミングをずらしたＭＰＥＧ２トランスポートストリーム信号が複数の異なる周波数又は偏波の電波で送信された無線信号を複数の受信機で受信するダイバーシティ受信装置において、
受信したＭＰＥＧ２トランスポートストリーム信号のタイミングを揃えるために受信機に設けられた遅延回路を有し、
前記遅延回路によりタイミングが揃ったＭＰＥＧ２トランスポートストリーム信号のエラーインジケータを参照して、誤りのないパケット信号を選別し、選別されたパケットに基づき、パケット化された信号を復元することを特徴とするダイバーシティ受信装置。
【請求項７】
請求項１記載のダイバーシティ送信装置と、請求項４記載のダイバーシティ受信装置とを有するダイバーシティ伝送方式。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイバーシティ送信装置、ダイバーシティ受信装置及びダイバーシティ伝送方式に係り、特に、周波数又は偏波ダイバーシティと時間ダイバーシティを用いたダイバーシティ送信装置、ダイバーシティ受信装置及びダイバーシティ伝送方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、移動しながらの衛星通信や、マイクロ波帯、ミリ波帯の電波を用いた無線伝送は、マルチパスフェージングなどの影響で電波伝搬路の状況が悪化し、安定した通信が困難であった。その原因は、移動伝送では、ドップラーシフトやフェージングが生じ、電波の強度が激しく変動するためである。また、これらの周波数帯の電波は、回折が少なく光に近い特性を示す。そのため電波伝搬路が遮られると、受信信号の強度が急激に低下する。例えば、映像や音声を伝送するディジタル衛星通信を行う車が移動しながら伝送を行った場合、車輌と衛星との間に歩道橋や看板が入ると、ディジタル信号に誤りを生じ、映像や音声が途切れるなどの問題があった。
【０００３】
これを解決する技術として、ダイバーシティを用いた無線伝送方式が知られている（非特許文献１参照）。
【０００４】
また、時間ダイバーシティの無線伝送方式も知られている（非特許文献２参照）。時間ダイバーシティは、一定時間間隔で同一の情報を複数回送信する方式である。
【０００５】
また、フレーム構成のタイム・スロットに時間圧縮した信号をのせた移動通信におけるダイバーシティ送受信により良好な通信品質を維持することを目的として、周波数ダイバーシティと時間ダイバーシティを用いた移動通信システムが知られている（特許文献１参照）。
【０００６】
特許文献１に記載された発明は、移動無線機と無線基地局との間の通信品質を監視するための通信監視部を移動無線機と無線基地局に設けて、通信品質が劣化したときには、同一無線チャネル又は異なる無線チャネル内の１つのタイム・スロット又は複数のタイム・スロットを用いて、ダイバーシティ送受信するよにうにしたものである。
【０００７】
これにより、周波数ダイバーシティ及び時間ダイバーシティの内の一方又はその双方の効果を得ることができるものである。
【０００８】
【特許文献１】
特開平４−２２７１３６号公報
【０００９】
【非特許文献１】
奥村善久  外１名  監修「移動通信の基礎」、電子情報通信学会、ＰＰ１６１〜１８７
【００１０】
【非特許文献２】
細矢良雄  監修、電波伝搬ハンドブック編集委員会「電波伝搬ハンドブック」、株式会社リアライズ社、Ｐ２７５
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一定時間間隔で同一の情報を複数回送信する時間ダイバーシティ方式では、同一の情報を複数回送信するため、繰り返し時間に相当する遅延時間が生じるという問題がある。
【００１２】
また、特許文献１に記載された発明は、時間ダイバーシティにタイム・スロットを使用するため、時間ダイバーシティの構成が複雑になるという問題がある。
【００１３】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、簡単な構成で周波数又は偏波ダイバーシティ及び時間ダイバーシティ実現することを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本件発明は、以下の特徴を有する課題を解決するための手段を採用している。
【００１５】
請求項１に記載された発明は、タイミングをずらした同一の信号を、複数の異なる周波数又は偏波の電波で送信するダイバーシティ送信装置において、前記信号で変調された異なる周波数又は偏波の搬送波を送信する複数の送信機と、前記信号の送信タイミングをずらすために送信機に設けられた遅延回路とを有することを特徴とする。
【００１６】
請求項１に記載された発明によれば、異なる周波数又は偏波の搬送波を前記信号で変調して送信する複数の送信機と、前記信号の送信タイミングをずらすために送信機に設けられた遅延回路によりダイバーシティ送信装置を構成することにより、簡単な構成で周波数又は偏波ダイバーシティ及び時間ダイバーシティ実現することができる。
【００１７】
請求項２に記載された発明は、請求項１記載のダイバーシティ送信装置において、前記信号は、誤り検出情報を有するパケット信号であることを特徴とする。
【００１８】
請求項２に記載された発明によれば、信号を誤り検出情報を有するパケット信号としたことにより、受信側で誤り検出を行って、誤りのないパケットを選別し、この誤りのないパケットを用いて、信号の合成を行うことができる。
【００１９】
請求項３に記載された発明は、請求項１記載のダイバーシティ送信装置において、前記信号は、ＭＰＥＧ２トランスポートストリーム信号であることを特徴とする。
【００２０】
請求項３に記載された発明によれば、信号をＭＰＥＧ２トランスポートストリーム信号としたことにより、遅延回路のために用意する記憶手段の記憶容量を少なくすることができる。また、受信側で、ＭＰＥＧ２トランスポートストリーム信号のエラーインジケータを参照して、誤りのないパケット信号を選別し、選別されたパケットに基づき、パケット化された信号を復元することができる。
【００２１】
請求項４に記載された発明は、タイミングをずらした同一の信号が複数の異なる周波数又は偏波の搬送波で送信された無線信号を複数の受信機で受信するダイバーシティ受信装置において、受信した信号のタイミングを揃えるために受信機に設けられた遅延回路と、前記遅延回路によりタイミングが揃った複数の信号を合成する信号合成器と有することを特徴とする。
【００２２】
請求項４に記載された発明によれば、受信した信号のタイミングを揃えるために受信機に設けられた遅延回路と、前記遅延回路によりタイミングが揃った複数の信号を合成する信号合成器と有することにより、簡単な構成で周波数又は偏波ダイバーシティ及び時間ダイバーシティ実現することができる。
【００２３】
請求項５に記載された発明は、タイミングをずらした同一の誤り検出データを有するパケット信号が複数の異なる周波数又は偏波の電波で送信された無線信号を複数の受信機で受信するダイバーシティ受信装置において、受信した誤り検出データを有するパケット信号のタイミングを揃えるために受信機に設けられた遅延回路と、前記遅延回路によりタイミングが揃ったパケット信号について誤り検出を行う誤り検出回路とを有し、前記誤り検出回路の結果を参照して、誤りのないパケット信号を選別し、選別されたパケットに基づき、パケット化された信号を復元することを特徴とする。
【００２４】
請求項５に記載された発明によれば、受信した誤り検出データを有するパケット信号のタイミングを揃えるために受信機に設けられた遅延回路と、前記遅延回路によりタイミングが揃ったパケット信号について誤り検出を行う誤り検出回路とを有し、前記誤り検出回路の結果を参照して、誤りのないパケット信号を選別し、選別されたパケットに基づき、パケット化された信号を復元することにより、誤りのないパケットを用いて、信号の合成を行うことができる。
【００２５】
請求項６に記載された発明は、タイミングをずらしたＭＰＥＧ２トランスポートストリーム信号が複数の異なる周波数又は偏波の電波で送信された無線信号を複数の受信機で受信するダイバーシティ受信装置において、受信したＭＰＥＧ２トランスポートストリーム信号のタイミングを揃えるために受信機に設けられた遅延回路を有し、前記遅延回路によりタイミングが揃ったＭＰＥＧ２トランスポートストリーム信号のエラーインジケータを参照して、誤りのないパケット信号を選別し、選別されたパケットに基づき、パケット化された信号を復元することを特徴とする。
【００２６】
請求項６に記載された発明によれば、受信したＭＰＥＧ２トランスポートストリーム信号のタイミングを揃えるために受信機に設けられた遅延回路を有し、前記遅延回路によりタイミングが揃ったＭＰＥＧ２トランスポートストリーム信号のエラーインジケータを参照して、誤りのないパケット信号を選別し、選別されたパケットに基づき、パケット化された信号を復元することにより、誤りのないパケットを用いて、信号の合成を行うことができる。
【００２７】
請求項７に記載された発明は、請求項１記載のダイバーシティ送信装置と、請求項４記載のダイバーシティ受信装置とを有するダイバーシティ伝送方式である。
【００２８】
請求項７に記載された発明により、簡単な構成で周波数又は偏波ダイバーシティ及び時間ダイバーシティを使った伝送を実現することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。図１は、本実施の形態のダイバーシティ伝送方式を示す全体システム図の例である。即ち、本実施の形態のダイバーシティ伝送方式は、送信装置１００と送信装置１００からの電波を受信する受信装置１１０から構成されている。図では、送信装置１００と受信装置１１０をそれぞれ１つしか示していないが、１つの送信装置１００に対して、複数の受信装置１１０を設けるようにしてもよい。また、送信装置１００は、地域ごとに、設けるようにしてもよい。
【００３０】
送信装置１００の例を、図１（Ａ）に示す。図１（Ａ）の送信装置は、信号を送信機の数だけ分配する分配器１０１、分配された信号を搬送波に載せて、電波として送信する送信機１０２１〜送信機１０２ｎから構成されている。また、送信機１０２１は、分配された信号により搬送周波数を変調する変調回路１０４１とアンテナ１０５１から構成されている。また、送信機１０２２〜１０２ｎは、分配された信号を遅延する遅延回路１０３２〜１０３ｎ、遅延回路１０３２〜１０３ｎで遅延された信号により搬送周波数を変調する変調器１０４２〜１０４ｎ及び変調された被変調波を放射するアンテナ１０５２〜１０５ｎから構成されている。
【００３１】
図１における送信機１０２１〜１０２ｎは、周波数ダイバーシティを実現するために、異なる周波数ｆ１〜ｆｎで、同じ信号を送信している。また、時間ダイバーシティを実現するために、送信機１０２１を除く全ての送信機１０２２〜１０２ｎには、異なる遅延時間の遅延回路１０３２〜１０３ｎを挿入している。  これにより、図１における送信機１０２１〜１０２ｎは、同じ信号を、異なる周波数で異なるタイミングで送信し、簡単な構成で周波数ダイバーシティ及び時間ダイバーシティを実現している。
【００３２】
なお、変調回路の変調方式は、アナログであっても、ディジタルであってもよい。例えば、ＦＭ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変調、ＡＭ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ−ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変調、シングルキャリア方式のＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）方式等の変調方式が本発明に適用可能である。
【００３３】
また、受信装置１１０の例を、図１（Ｂ）に示す。図１（Ｂ）の受信装置は、電波の状態で送信されてきた被変調波を受信する受信機１１１１〜受信機１１１ｎと受信した信号を合成する受信信号合成器１１２から構成されている。また、受信機１１１１〜受信機１１１ｎ−１は、電波を受信するアンテナ１１３１〜１１３ｎ−１、アンテナ１１３１〜１１３ｎ−１で受信された被変調波信号を復調する復調回路１１４１〜１１４ｎ−１及び復調回路１１４１〜１１４ｎ−１で復調された信号を遅延する遅延回路１１５１〜１１５ｎ−１から構成されている。また、受信機１１１ｎは、電波を受信するアンテナ１１３ｎ及びアンテナ１１３ｎで受信された被変調波信号を復調する復調回路１１４ｎから構成されている。
【００３４】
なお、送信装置１００の送信機１０２１〜１０２ｎは、受信装置１１０の受信機１１１１〜受信機１１１ｎに対応している。また、図１では、送信機１０２２〜１０２ｎにおける遅延回路１０３２〜１０３ｎにおいて、送信機１０２ｎの遅延回路１０３ｎが一番長い遅延時間を有している場合を示している。このように、一番長い遅延時間を有する送信機に対応する受信機は、遅延回路を省くことができる。
【００３５】
次に、図１のダイバーシティ方式の動作を説明する。
【００３６】
図１（Ａ）において、伝送したい信号を分配器１０１により、周波数ダイバーシティを実現するために送信機の台数分に分配する。また、時間ダイバーシティを実現するために、送信機１０２１に分配された信号は直接変調回路１０４１に供給し、送信機１０２２〜１０２ｎ分配された信号は、遅延回路１０３２〜１０３ｎに供給されて、タイミングのずれた信号が、変調器１０４１〜１０４ｎを介して、アンテナ１０５１〜１０５ｎから放射される。
【００３７】
図１（Ｂ）における受信装置は、アンテナ１０５１〜１０５ｎから放射された、異なる周波数で異なるタイミングで送信された同じ信号の被変調波を受信する。つまり、アンテナ１１１１〜１１１ｎは、送信装置から送信された被変調波を受信して、復調回路１１４１〜１１４ｎに供給する。復調回路１１４１〜１１４ｎ−１で復調された信号は、遅延回路１１５１〜１１５ｎ−１を介して受信信号合成器１１２に供給され、復調回路１１４ｎで復調された信号は、直接、受信信号合成器１１２に供給される。遅延回路１１５１〜１１５ｎ−１によりタイミングの揃った信号が、受信信号合成器１１２で合成される。
【００３８】
図２は、図１（Ｂ）の変形例で、タイミングの揃った被変調波信号を中間周波数ｆＩＦに変換し、複数の中間周波数信号を合成した後で、復調した場合である。
【００３９】
図２の受信装置は、アンテナ３０１１〜３０１ｎ、アンテナ３０１１〜３０１ｎで受信された被変調波信号を遅延する遅延回路３０２１〜３０２ｎ、遅延回路３０２１〜３０２ｎにより遅延された信号を局部発振器３０４１〜３０４ｎの出力で中間周波数ｆＩＦに変換する周波数変換器３０３１〜３０３ｎ、周波数変換器３０３１〜３０３ｎの出力を合成する受信信号合成器３０５及び復調回路３０６から構成されている。
【００４０】
これにより、受信信号合成器３０５で合成された信号を、一つの復調回路３０６で復調するので、回路構成が簡単になるという効果が生じる。
【００４１】
なお、図１（Ｂ）と同様に、送信装置における一番長い遅延時間を有する遅延回路に対応する受信機における遅延回路を省くことができる。例えば、図１（Ｂ）と同様に、遅延回路３０２ｎを省略することができる。
【００４２】
図３は、図１（Ｂ）の変形例で、中間周波数（ＩＦ）信号を遅延させて、信号のタイミングを合せて合成した場合である。
【００４３】
図３の受信装置は、アンテナ２０１１〜２０１ｎ、アンテナ２０１１〜２０１ｎで受信された被変調波信号を、局部発振器２０３１〜２０３ｎの出力で中間周波数ｆＩＦに変換する周波数変換器２０２１〜２０２ｎ、中間周波数信号を遅延する遅延回路２０４１〜２０４ｎ、遅延回路２０４１〜２０４ｎにより遅延された信号を合成する受信信号合成器２０５及び復調回路２０６から構成されている。
【００４４】
これにより、周波数変換器２０２１〜２０２ｎにより同一の中間周波数に変換され、その中間周波数で遅延回路により遅延される。なお、中間周波数帯で遅延させるときは、安価な表面波（ＳＡＷ）フィルタを使用できる等の効果が得られる。
【００４５】
なお、図１（Ｂ）と同様に、送信装置における一番長い遅延時間を有する遅延回路に対応する受信機における遅延回路を省くことができる。例えば、図１（Ｂ）と同様に、遅延回路２０４ｎを省略することができる。
【００４６】
次に、本発明の時間ダイバーシティにおける受信機の遅延時間の設定について説明する。
【００４７】
図４（Ａ）に示すように、送信機１からは、遅延なしで送信され、送信機２からは、遅延Ｔ２をもって送信され、．．．送信機ｎからは、遅延Ｔｎをもって送信された場合であって、送信機ｎにおける遅延Ｔｎが最大の場合における受信装置の受信機の遅延時間は次のように設定する。
【００４８】
送信機１に対応する受信機１の遅延時間をＴｎとし、送信機２に対応する受信機２の遅延時間は“Ｔｎ−Ｔ２”とし、送信機ｎに対応する受信機ｎの遅延時間はなしとする。これにより、図４（Ｂ）に示すように、受信装置側で、信号のタイミングを揃えることができる。
【００４９】
図５は、本発明をマイクロ波帯やミリ波帯の電波を使用し、移動しながら放送素材伝送を行うシステムに適用した場合の例である。
【００５０】
移動しながらの放送素材伝送とは、放送局が番組制作に使用する映像や音声を現場から放送局まで伝送することを指し、例えば、マラソン中継やヘリコプターからの伝送を言う。
【００５１】
図５のダイバーシティ伝送方式は、送信装置５００と送信装置５００からの電波を受信する受信装置５１０から構成されている。送信装置５００の例を、図５（Ａ）に示す。図５（Ａ）の送信装置は、映像・音声信号をＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔ  Ｇｒｏｕｐ）２信号に変換するＭＰＥＧ２エンコーダ５０６、ＭＰＥＧ２信号を送信機の数だけ分配する分配器５０１、分配された信号を搬送波に載せて、電波として送信する送信機５０２１〜５０２ｎから構成されている。また、送信機５０２１は、分配された信号により搬送周波数を変調する変調回路５０４１とアンテナ５０５１から構成されている。また、送信機５０２２〜５０２ｎは、分配された信号を遅延する遅延回路５０３２〜５０３ｎ、遅延回路５０３２〜５０３ｎで遅延された信号により搬送周波数を変調する変調器５０４２〜５０４ｎ及び変調された被変調波を放射するアンテナ５０５２〜５０５ｎから構成されている。
【００５２】
なお、ＭＰＥＧ２エンコーダ５０６は、映像・音声信号をディジタル圧縮し、ＭＰＥＧ２トランスポートストリーム信号を出力する。ＭＰＥＧ２トランスポートストリーム信号は、２０４バイト又は１８８バイトのパケットで構成されたストリーム信号である。その信号を分配器５０１で分配して、送信機５０２１〜５０２ｎに供給する。送信機５０２１を除く、送信機機５０２２〜５０２ｎには異なる遅延時間の遅延回路５０３２〜５０３ｎを挿入する。遅延回路５０３２〜５０３ｎとして、ハードディスク等の高速な記憶装置を用いても良いし、大容量デジタルメモリを用いてもよい。変調器５０４１〜５０４ｎは、印加されたタイミングのずれたＭＰＥＧ２トランスポートストリーム信号で搬送波を変調する。送信機５０２１〜送信機５０２ｎは、変調器５０４１〜５０４ｎにより変調されたＭＰＥＧ２トランスポートストリーム信号をアンテナ１０５２〜１０５ｎから放射する。
【００５３】
また、受信装置５１０の例を、図５（Ｂ）に示す。図５（Ｂ）の受信装置は、電波の状態で送信されてきた被変調波を受信する受信機５１１１〜受信機５１１ｎ、受信した信号の誤りを検出する誤り検出回路５１６、受信した信号の内から誤りの無いパケットを選択するパケット選択回路５１７及びＭＰＥＧ２デコーダ５１８から構成されている。また、受信機５１１１〜受信機５１１ｎ−１は、電波を受信するアンテナ５１３１〜５１３ｎ−１、アンテナ５１３１〜５１３ｎ−１で受信された被変調波信号を復調する復調回路５１４１〜５１４ｎ−１及び復調回路５１４１〜５１４ｎ−１で復調された信号を遅延する遅延回路５１５１〜５１５ｎ−１から構成されている。また、受信機５１１ｎは、電波を受信するアンテナ５１３ｎ、アンテナ５１３ｎで受信された被変調波信号を復調する復調回路５１４ｎから構成されている。
【００５４】
受信装置５１０におけるアンテナ５１１１〜５１１ｎは、送信装置５００から送信された被変調波を受信して、復調回路５１４１〜５１４ｎに供給する。復調回路５１４１〜５１４ｎ−１で復調されたＭＰＥＧ２トランスポートストリーム信号は、直接、又は遅延回路５１５１〜５１５ｎを介して、誤り検出回路５１６に供給され、誤り検出回路５１６では、タイミングの揃ったＭＰＥＧ２トランスポートストリーム信号のパケットの誤りを検出する。パケットの誤りの検出には、パケットのエラーインジケータを参照する。なお、２０４バイト形式のときは、誤り訂正のために付加されているリードソロモン符号を復号し、誤り検出を行ってもよい。パケット選択回路５１７は、誤り検出回路５１６からの信号を参照して誤りのないパケットを選別して、その中から１つを選択して出力する。このようにして出力された誤りのないＭＰＥＧ２トランスポートストリーム信号は、ＭＰＥＧ２デコーダ５１８で映像・音声信号に変換される。
【００５５】
パケット選択回路５１７により、ＭＰＥＧ２トランスポートストリーム信号の誤り低減効果が向上する。
【００５６】
なお、ＭＰＥＧ２トランスポートストリーム信号に代えて、パケットで構成された他の形式の信号であってもよい。
【００５７】
図６は、図５のダイバーシティ伝送方式において、３台の送信機（送信機１〜送信機３）を使用した場合における時間ダイバーシティの効果を説明する図である。図６（Ａ）に示すように、それぞれ異なるタイミングでＭＥＰＥＧ２トランスポートストリーム信号を送信する。送信機１は、遅延なしで、パケット１〜パケット３０を送信し、送信機２は、送信機１の送信から時間Ｔ２遅れて同じパケット１〜パケット３０を送信し、送信機３は、送信機１の送信から時間Ｔ３遅れて同じパケット１〜パケット３０を送信している。
【００５８】
ここで、図６（Ｂ）に示すように、ある時間、伝送路の劣化が生じ、パケットに誤りが生じた場合を考える。図では、送信機１の送信パケットのうち、パケット８〜パケット１０の信号が影響を受け、送信機２の送信パケットのうち、パケット６〜パケット７の信号が影響を受け、送信機３の送信パケットのうち、パケット１の信号が影響を受けている。
【００５９】
図６（Ｂ）に示すような伝送路の劣化を受けた信号が、受信装置で受信される。受信装置では、図６（Ｃ）に示すように、受信したパケットのタイミングを揃えるように、各受信機に遅延を加える。図では、受信機１の信号に対しては、“Ｔ３”遅延させ、受信機２の信号に対しては、“Ｔ３−Ｔ２”遅延させ、受信機３の信号に対しては遅延させないようにしている。
【００６０】
ところで、伝送路が劣化していた時間、送信機から出力された信号はすべてパケットに誤りが生じているが、時間ダイバーシティの効果により、各受信機から出力されるＭＰＥＧ２トランスポートストリーム信号の誤り位置が異なるため、誤りのないパケットを選択して出力することで、元のＭＰＥＧ２トランスポートストリーム信号を誤りなく復元することができる。例えば、パケット１については、パケット選択回路は、誤りのない受信機１又は受信機２のパケットから一つを選択し、パケット２〜５については、誤りのない受信機１〜受信機３のパケットから一つを選択し、パケット６及び７については、パケット選択回路は、誤りのない受信機１又は受信機３のパケットから一つを選択し、パケット８については、誤りのない受信機３のパケットを選択し、パケット９及び１０については、誤りのない受信機２又は受信機３のパケットから一つを選択する。
【００６１】
その結果、図６（Ｄ）に示すように、誤りのないパケットにより構成された信号を出力させることができる。
【００６２】
ＭＰＥＧ２トランスポートストリーム信号を伝送する図５のダイバーシティ伝送方式の特徴は、送信機側では、分配器から出力されたＭＰＥＧ２トランスポートストリーム信号を遅延させること、受信機側では、復調回路から出力されたトランスポートストリーム信号を遅延させ、ＭＰＥＧ２トランスポートストリーム信号のパケットを選択し合成することである。これは、例えば、伝送するＭＰＥＧ２トランスポートストリーム信号の伝送ビットレートを４５Ｍｂｐｓとし、時間ダイバーシティのための送信機２と送信機３で信号をそれぞれ５秒、１０秒遅延させたとする。この場合、ＭＰＥＧ２トランスポートストリーム信号をそれぞれ５秒、１０秒遅延させるためには、４５Ｍｂｐｓ×５秒＝２２５Ｍｂｉｔ及び４５Ｍｂｐｓ×１０秒＝４５０Ｍｂｉｔの記憶手段を用意する必要がある。
【００６３】
ところで、ディジタル変調信号や、復調前のディジタル信号を遅延させる場合は、膨大な記憶手段が必要となる。例えば、クロック周波数８０ＭＨｚで１２ビットのＤ／Ａ変換器を使用する部分で遅延させるとすると、単純に計算して８０Ｍ×１２ビット×５秒＝４５００Ｍｂｉｔ及び８０Ｍ×１２ビット×１０秒＝９０００Ｍｂｉｔの記憶手段が必要となる。トランスポートストリーム信号を遅延させる場合と比較して、２０倍の記憶容量が必要なことが理解できる。
【００６４】
してみると、ＭＰＥＧ２トランスポートストリーム信号を遅延させる図５のダイバーシティ伝送方式は、遅延回路のために用意する記憶手段の記憶容量を少なくするための有効な手段であることが理解できる。
【００６５】
なお、上記説明では、複数の周波数を利用して、時間ダイバーシティを行うことを説明してきたが、「複数の周波数」を「複数のトランスポンダー」に置き換えることにより、衛星通信にも本発明を適用することができる。
【００６６】
また、「複数の周波数」に代えて「異なる偏波」を利用すれば、偏波ダイバーシティと時間ダイバーシティを用いたダイバーシティ伝送方式となり、本発明と同等の効果を有する。
【００６７】
また、本発明のダイバーシティ方式において、伝送路の状況が予測できない場合には、各送信機に設定する時間は等間隔とすればよい。伝送路の状況が予測できる場合、例えば、図７のように、トンネルを通過する場合には、通過に要する時間Ｔが判明していれば、遅延時間を等間隔に設定した送信機に加えて、トンネル通過時間Ｔよりも長い時間に設定した遅延回路を搭載する送信機を用意することで、伝送誤りの低減するという効果を奏する。
【００６８】
図７では、最大の遅延時間の送信機４の遅延時間をＴ（Ｔ以上でもよい。）とし、受信機１での遅延時間をＴとしたものである。トンネルの影響は、図６で言えば、伝送劣化が、時間Ｔだけ継続した場合に相当する。したがって、図６の場合と同様に、トンネルによる信号の劣化を除去することができる。
【００６９】
本発明は、周波数又は偏波ダイバーシティと時間ダイバーシティを併用しているので、時間ダイバーシティ単独の場合と比較して、伝送時間を短縮することができる。
【００７０】
一定時間間隔で同一の情報を複数回送信する時間ダイバーシティ方式では、同一の情報を複数回送信するため、繰り返し時間に相当する遅延時間が生じるという問題があるが、本発明によれば、異なる周波数又は偏波の電波を用いて伝送するため、少ない遅延時間で伝送できる。また、異なる周波数又は偏波の電波を用いて伝送するため、受信信号の相関が小さいことを利用した周波数ダイバーシティや偏波ダイバーシティによる誤り低減効果が期待できる。
【００７１】
つまり、従来の同一の情報を３回送信する時間ダイバーシティ方式では、図８（Ａ）に示すように、送信データ１を時間的に重複せずに、１−▲１▼、１−▲２▼及び１−▲３▼の３回送信し、送信データ２を時間的に重複せずに、２−▲１▼、２−▲２▼及び２−▲３▼の３回送信し、同様に、各データについて時間的に重複せずに、３回送信する。したがって、従来の同一の情報を３回送信する時間ダイバーシティ方式では、時間ダイバーシティ方式を用いない場合と比較して３倍の時間を必要とする。
【００７２】
ところで、本発明によれば、周波数又は偏波ダイバーシティと時間ダイバーシティを併用しているので、図８（Ｂ）に示すように、同一の情報を３回送信するにしても、送信時間を短縮することができる。つまり、本発明では、複数の送信機を用いているので、送信データ１を時間的に重複して、１−▲１▼、１−▲２▼及び１−▲３▼の３回送信することが可能となる。
【００７３】
したがって、本発明によれば、異なる周波数又は偏波の複数の電波を使用した周波数ダイバーシティ又は偏波ダイバーシティにより誤り低減効果が得られ、かつ、時間ダイバーシティで設定する遅延時間を従来の方式よりも小さく設定することができ、より小さい遅延時間で伝送誤りを低減することが可能となる。
【００７４】
本発明は、時間ダイバーシティ効果により伝送特性を改善することができる。しかしながら、複数の周波数又は偏波の電波を必要とするため、広い周波数帯域が使用可能なマイクロ波帯やミリ波帯の電波を使用した無線伝送に適する。
【００７５】
【発明の効果】
上述の如く本発明によれば、簡単な構成で周波数ダイバーシティ及び時間ダイバーシティ実現することができる。
【００７６】
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態の又は偏波を示す全体システム図を説明するための図である。
【図２】図１（Ｂ）の変形例を説明するための図（その１）である。
【図３】図１（Ｂ）の変形例を説明するための図（その２）である。
【図４】受信機の遅延時間を説明するための図である。
【図５】マイクロ波帯やミリ波帯の電波を使用し、移動しながら放送素材伝送を行うダイバーシティ伝送方式を説明するための図である。
【図６】３台の送信機を使用した場合における時間ダイバーシティの効果を説明するための図である。
【図７】トンネルを通過する場合を説明するための図である。
【図８】時間ダイバーシティで設定する遅延時間を従来の方式よりも小さく設定することができる効果を説明するための図である。
【符号の説明】
１００、５００    送信装置
１１０、５１０    受信装置
１０１、５０１    分配器
１０２、５０２    送信機
１０３、１１５、３０２、５０３、５１５    遅延回路
１０４、５０４    変調回路
１０５、１１３、２０１、３０１、５０５、５１３    アンテナ
１１１、５１１    受信機
１１２、２０５、３０５    受信信号合成器
１１４、２０６、３０６、５１４    復調回路
２０３、３０３    周波数変換器
２０４、３０４    局部発振器
５０６    ＭＰＥＧ２エンコーダ
５１６    誤り検出回路
５１７    パケット選択回路
５１８    ＭＰＥＧ２デコーダ
【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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