(57)【要約】【課題】  簡易に設置でき、デジタル放送に適した監視ができるデジタル放送波監視装置。【解決手段】  デジタル放送波の中継局に設置されてデジタル放送波を監視する装置であって、到来するデジタル放送波に伝送損を与える伝送損付加手段２と、その伝送損が付加されたデジタル放送波を受信する受信手段３と、その受信信号におけるデジタル放送波の劣化度合いを測定する劣化測定手段４と、その劣化度合いから到来するデジタル放送波の伝送品質を評価する評価手段５とを備えた。【選択図】  図１
2005244320.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタル放送波の中継局に設置されてデジタル放送波を監視する装置であって、到来するデジタル放送波に伝送損を与える伝送損付加手段と、その伝送損が付加されたデジタル放送波を受信する受信手段と、その受信信号におけるデジタル放送波の劣化度合いを測定する劣化測定手段と、その劣化度合いから到来するデジタル放送波の伝送品質を評価する評価手段とを備えたことを特徴とするデジタル放送波監視装置。
【請求項２】
上記劣化測定手段は、搬送波電力対ノイズ比を劣化度合いとして測定することを特徴とする請求項１記載のデジタル放送波監視装置。
【請求項３】
上記劣化測定手段は、ビット誤り率を劣化度合いとして測定することを特徴とする請求項１又は２記載のデジタル放送波監視装置。
【請求項４】
上記劣化測定手段は、パケット誤り率を劣化度合いとして測定することを特徴とする請求項１〜３いずれか記載のデジタル放送波監視装置。
【請求項５】
上記評価手段は、予め視聴に支障が生じない程度の劣化度合いを基準値として設定してあり、予め設定してある大きさの伝送損を付加したときに上記劣化測定手段で測定された劣化度合いが基準値を超えた場合、デジタル放送波の伝送品質が不良であると評価することを特徴とする請求項１〜４いずれか記載のデジタル放送波監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中継するデジタル放送波の伝送品質を監視する装置に係り、簡易に設置でき、デジタル放送に適した監視ができるデジタル放送波監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル放送システムにあってはデジタル放送波の伝送品質を監視する必要がある。
【０００３】
テレビジョン放送の地上波は、従来、アナログ放送のみであったが、最近、デジタル放送の運用が開始された。この地上波デジタル放送では、アナログ放送と比較して必要な搬送波電力対ノイズ比が小さいため、現行のサービスエリアと同程度のサービスエリアを確保することは容易である。
【０００４】
ところで、アナログ放送では、受信許容電力の幅が広く、受信電界の低下に伴って画質が徐々に劣化するだけで、全く視聴できなくなることはほとんど無い。これに対し、デジタル放送では、訂正能力の高い誤り訂正符号を用いることにより、高品質で均一なサービスが可能であるが、受信電界が所定の高さ以上ないと、誤り訂正が行えなくなり、視聴不能となる。
【０００５】
このため、デジタル放送を実施する場合には、デジタル放送波の伝送品質を監視する必要がある。このデジタル放送波の監視装置として、図１０の装置が考えられる。この監視装置は、送信局１０１内の送信機１０２から送出されるデジタル放送波をサービスエリア端１０３に設置された受信機１０４によって受信し、この受信信号の搬送波電力対ノイズ比（Ｃ／Ｎ）を測定器１０５で測定するようになっている。
【０００６】
しかしながら、図１０の監視装置では、サービスエリア端１０３に受信機１０４を設置する場所を確保する必要があると共に、常時、その測定結果を送信局１０１或いは図示しない監視所に通知するための通信回線を確保しなければならない。また、この監視装置を運用するには、受信機１０４を保守するために、サービスエリア端１０３まで人員を派遣する必要があるため、人件費などのコストが多大になる。
【０００７】
特許文献１には、送信局に受信機を設置し、その受信機と送信機との間に、送信機からサービスエリア端までの伝搬途中で生じる伝送損と同等の伝送損を与えるノイズ付加装置を挿入した監視装置が示されている。つまり、ノイズ付加装置は、放送波がサービスエリアを伝搬する途中で生じる伝送損を模擬するものである。これによりサービスエリア端に受信機を設置する必要がなくなり、通信回線や保守の問題も解決される。
【０００８】
なお、地上波デジタル放送では、マルチパスによる妨害に強いＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）方式が採用されており、この方式の採用により、ＳＦＮ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）による放送波中継が可能となっている。ＳＦＮでは、親局から送出されるデジタル放送波を同一の周波数で複数の中継局により順次中継するという多段中継を行う。
【０００９】
特許文献１では、それぞれの中継局において中継増幅器の前後の信号の劣化状態を監視する監視装置が示されている。
【００１０】
【特許文献１】特開２０００−３３２７０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１の監視装置では、ノイズ付加装置がサービスエリア伝搬途中の伝送損を模擬するには、その伝送損が既知である必要がある。つまり、この監視装置を設置するには、予めサービスエリアにおける伝送損の発生要因や大きさを調べておく必要がある。
【００１２】
また、特許文献１の監視装置では、搬送波電力対ノイズ比のみを測定しているが、前述のように、デジタル放送では誤り訂正符号を用いることにより誤り訂正が可能なので、搬送波電力対ノイズ比が必ずしも伝送品質に直結した指標とはならない。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、簡易に設置でき、デジタル放送に適した監視ができるデジタル放送波監視装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために本発明は、デジタル放送波の中継局に設置されてデジタル放送波を監視する装置であって、到来するデジタル放送波に伝送損を与える伝送損付加手段と、その伝送損が付加されたデジタル放送波を受信する受信手段と、その受信信号におけるデジタル放送波の劣化度合いを測定する劣化測定手段と、その劣化度合いから到来するデジタル放送波の伝送品質を評価する評価手段とを備えたものである。
【００１５】
上記劣化測定手段は、搬送波電力対ノイズ比を劣化度合いとして測定してもよい。
【００１６】
上記劣化測定手段は、ビット誤り率を劣化度合いとして測定してもよい。
【００１７】
上記劣化測定手段は、パケット誤り率を劣化度合いとして測定してもよい。
【００１８】
上記評価手段は、予め視聴に支障が生じない程度の劣化度合いを基準値として設定してあり、予め設定してある大きさの伝送損を付加したときに上記劣化測定手段で測定された劣化度合いが基準値を超えた場合、デジタル放送波の伝送品質が不良であると評価してもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【００２０】
（１）伝送損は適宜に与えればよいので、本装置を簡易に設置できる。
【００２１】
（２）視聴の支障と関連づけて評価するので、デジタル放送に適した監視ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００２３】
図１に示されるように、本発明に係るデジタル放送波監視装置は、デジタル放送波の中継局に設置されてデジタル放送波を監視する装置であって、親局或いは自中継局より上流の中継局から自中継局へ到来したデジタル放送波を取り込むアンテナ１と、その取り込んだデジタル放送波に伝送損を与える伝送損付加手段２と、その伝送損が付加されたデジタル放送波を受信する受信手段３と、その受信信号におけるデジタル放送波の劣化度合いを測定する劣化測定手段４と、その劣化度合いから到来するデジタル放送波の伝送品質を評価する評価手段（図示上では劣化測定手段４に含める）５とを備える。
【００２４】
アンテナ１は、従来より中継局に具備されているので説明を省く。
【００２５】
伝送損付加手段２は、連続的或いは段階的に信号強度を減衰させる減衰器、又は白色雑音を任意の強度で重畳するノイズ付加器、又はこれら減衰器とノイズ付加器を組み合わせて構成される。これは、伝送損が信号強度の減衰や雑音の重畳によって生じるからである。信号強度の減衰は、降雨、降雪、電波妨害物の存在などによってデジタル放送波が減衰することを想定して人工的に与えるが、サービスエリア端での伝送損を模擬するために付加するのではなく、後述で明らかになるように、マージンを調べるために付加するものである。白色雑音の重畳は、送信機や受信機などの伝送経路において熱雑音が発生することを想定して人工的に与えるが、これもマージンを調べるために付加するものである。
【００２６】
受信手段３は、デジタル放送波から所望の搬送波周波数の信号を取り出して、その信号を画像や音声や文字信号の符号列信号に変換（復調）するものである。受信手段３は、復調の際に、公知の方式でビット誤り訂正及びパケット誤り訂正を行うようになっている。
【００２７】
劣化測定手段４は、受信手段３が取り出した搬送波周波数の信号について搬送波電力対ノイズ比を測定するＣ／Ｎ測定器、又は受信手段３が変換した符号列信号についてビット誤り率を測定するかあるいはパケット誤り率を測定するデジタル信号検査器である。劣化測定手段４は、これら搬送波電力対ノイズ比、ビット誤り率、パケット誤り率のいずれか１つ以上をデジタル放送波の劣化度合いとして測定する。搬送波電力対ノイズ比は公知の方法で測定できる。ビット誤り率は、（ビット誤りの個数／総ビット数）で表され、例えば、受信手段３において、所定長のビット数を変換したときに、誤り訂正されたビット数と所定長のビット数との比で計算することができる。パケット誤り率は、ビット誤り率と同様に（パケット誤りの個数／所定のパケット数）で表され、受信手段３において、所定個数のパケットに対し誤り訂正のあったパケットの個数との比を計算して得られる。
【００２８】
評価手段５には、予め劣化度合いの基準値（しきい値）が設定してある。具体的には、伝送損を小さい値から大きい方へ掃引し、劣化度合いを測定しながら受信手段３から得られた画像（音声、字信号）を受像器で視聴し、支障の有無を視認する。視聴に支障が生じたらそのときの劣化度合いを記録し、その劣化度合いよりやや小さい値を基準値として設定する。この設定をした後は、画像を実際に視聴しなくても、測定された劣化度合いから視聴に支障が有るか無いか判別できる。
【００２９】
また、評価手段５には、予め所定の大きさの伝送損が設定してある。評価手段５は、その予め設定された大きさの伝送損を伝送損付加手段２により付加したときに劣化測定手段４で測定された劣化度合いが上記基準値を超えたとき、デジタル放送波の伝送品質が不良であると評価するようになっている。
【００３０】
図２に示したデジタル放送波監視装置は、伝送損付加手段２が減衰器２ａで構成されたものであり、連続的或いは段階的な任意の減衰比でデジタル放送波を減衰させるようになっている。
【００３１】
図３に示したデジタル放送波監視装置は、伝送損付加手段２がノイズ付加器２ｂで構成されたものであり、ノイズ発生器６からの任意の強度の白色雑音をデジタル放送波に重畳するようになっている。
【００３２】
図４に示したデジタル放送波監視装置は、伝送損付加手段２が減衰器２ａとノイズ付加器２ｂの組み合わせで構成されたものであり、デジタル放送波を減衰器２ａで減衰させ、ノイズ付加器２ｂではデジタル放送波にノイズ発生器６からの白色雑音を重畳するようになっている。
【００３３】
図５に示したデジタル放送波監視装置は、図１の構成に制御手段７を付加したものである。制御手段７は、評価手段５からの指令により、伝送損付加手段２で与える伝送損の大きさを調節するものである。
【００３４】
図６に示したデジタル放送波監視装置は、図５の構成に警報手段８を付加したものである。警報手段８は、自中継局のデジタル放送波監視装置においてデジタル放送波の伝送品質が不良であると評価されたときに、自中継局のオペレータなどデジタル放送波監視装置の外部に対して警報を発すると共に、親局や上流下流の中継局或いはメンテナンス会社など自中継局の外部に警報を通知するものである。警報の内容は、視聴に支障が出るまでのマージンが少ないこと、或いはそのマージンの値などである。
【００３５】
以下、本発明のデジタル放送波監視装置（図１〜図６）の動作を説明する。
【００３６】
仮に、伝送損が全くないデジタル放送波があるとすると、このデジタル放送波を直接受信して視聴すれば、搬送波電力対ノイズ比は最大かつビット誤り率が最小、パケット誤り率も最小で、視聴には全く支障が生じない。伝送損が増えてくると、相対的にノイズが大きくなるため、搬送波電力対ノイズ比が小さくなる。搬送波電力対ノイズ比があまり小さくならないうちは、復元した符号列に多少の誤りがあっても誤り訂正が働くので、視聴には支障が生じない。しかし、搬送波電力対ノイズ比がある程度大きくなると、視聴に支障が生じるようになる。具体的には、伝送損が増えてくると、符号列の復元がだんだん困難になるため、ビット誤り率が大きくなると共にパケット誤り率も大きくなる。
【００３７】
従って、これら搬送波電力対ノイズ比、ビット誤り率、パケット誤り率などで表される劣化度合いは、伝送損の大きさと視聴の支障とを関係付ける指標となる。
【００３８】
本発明では、伝送損無しの状態から視聴に支障が生じる直前の状態までの劣化度合いをマージンとして考える。中継局では、親局から当該中継局までデジタル放送波が伝搬する過程で既に現実の伝送損が生じているので、その伝送損に相応したマージン分が消費されていることになる。よって、当該中継局で持つことのできるマージン分は当初のマージンより小さい。
【００３９】
そこで、当該中継局では、デジタル放送波監視装置により人工的に伝送損を付与して劣化度合いを増やしてみる。具体的には、伝送損付加手段２が付加する伝送損を極小さい値から大きい方へ掃引する。この掃引中のある時点で視聴に支障が生じ始める。このとき視聴に支障が生じる直前までの伝送損付与による劣化度合いの増分が当該中継局で持つことのできるマージン分を表していることになる。このマージン分が小さければ、当該中継局のサービスエリア内で視聴障害が発生する可能性が高い。
【００４０】
図７に、付加した伝送損（横軸）とビット誤り率（縦軸）との相関を示す。付加した伝送損がある程度より小さいときには、ビット誤り率は小さい。しかし、付加する伝送損がある値のあたりから急激にビット誤り率が増大する。視聴に支障をきたすビット誤り率をａとすると、付加する伝送損なしからビット誤り率ａを引き起こす伝送損までが、当該受信局で受信したデジタル放送信号のマージンを表すことになる。なお、ビット誤り率以外のデジタル放送波の劣化度合いを用いても同様の相関図が得られ、マージンを調べることができる。
【００４１】
デジタル放送波監視装置は、予め設定してある大きさの伝送損を付加したときに劣化測定手段４で測定された劣化度合いが基準値を超えた場合、当該中継局で持つことのできるマージン分が不足である、即ち、到来するデジタル放送波の伝送品質が不良であると評価手段５が評価することになる。
【００４２】
本発明のデジタル放送波監視装置は、デジタル放送の本放送をサービス中に継続して上記評価を行うことにより、降雨、降雪や倒木などの不慮の電波妨害物の発生などによって当該中継局に到来するデジタル放送波の伝送損が大きくなって当該中継局で持てるマージンが不足になったとき伝送品質の不良が判定できるので、実際に当該サービスエリア内の顧客に視聴障害が発生する以前に、警報を出すことができる。
【００４３】
以上説明したように、本発明は、特許文献１のようにサービスエリア伝搬途中の伝送損を模擬するのではなく、自中継局で持てるマージンを調べるために人工的に伝送損を付加するので、事前にサービスエリアを調査する必要がなく、本装置を簡易に設置できることになる。
【００４４】
また、本発明は、復調された符号列信号の誤り率を指標にしているので、視聴の支障と関連づけた評価ができ、デジタル放送に適した監視ができることになる。
【００４５】
次に、ＳＦＮによる多段中継を行う際における本発明のデジタル放送波監視装置の動作を説明する。
【００４６】
多段中継の場合に、どこかの中継局で中継増幅器の故障やその他の不具合によって、送出するデジタル放送波が劣化しても、直ちにその中継局のサービスエリアで視聴障害が発生するとは限らない。しかし、その中継局より下流の中継局では、空間伝送によりさらに劣化が重畳されてしまい、その中継局のサービスエリアで視聴障害が発生することがある。つまり、中継局で発生した不具合のために、下流の健全な中継局のサービスエリアで視聴障害が発生することになる。
【００４７】
そこで、本発明では、各中継局にそれぞれデジタル放送波監視装置を設置する。デジタル放送波監視装置の既に述べた動作により、それぞれの中継局で持てるマージン分が不足しているかどうか評価することができる。
【００４８】
図８に示されるように、中継局Ａ，Ｂ，Ｃは、それぞれ受信アンテナ８０１と送信アンテナ８０２とを備え、受信アンテナ８０１で受信したデジタル放送波を適宜増幅して送信アンテナ８０２から送信するようになっている。いま、中継局Ａから中継局Ｂへ、さらに中継局Ｂから中継局ＣへとＳＦＮにより多段中継しているものとする。各中継局Ａ，Ｂ，Ｃのデジタル放送波監視装置は、これまで説明したようにしてマージンを測定する。中継局Ａ，Ｂ，Ｃにおけるマージン測定グラフを図９に示す。
【００４９】
図９の例では、中継局Ａでは十分大きなマージンを持っている。しかし、中継局Ａから中継局Ｂにかけての伝送途上で何らかの劣化要因によりデジタル放送波が劣化しているため、中継局Ｂではマージンが少なくなっている。中継局Ｂのサービスエリアで視聴障害が発生するとは限らない。しかし、中継局Ｃでは、さらにマージンが減少しているため、中継局Ｃのサービスエリアで視聴障害が発生するおそれがある。
【００５０】
このように、各中継局Ａ，Ｂ，Ｃにおいて本発明のデジタル放送波監視装置でマージンを計測することにより、どの中継局でマージンが不足しているかを明らかにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施形態を示すデジタル放送波監視装置の構成図である。
【図２】本発明の一実施形態を示すデジタル放送波監視装置の構成図である。
【図３】本発明の一実施形態を示すデジタル放送波監視装置の構成図である。
【図４】本発明の一実施形態を示すデジタル放送波監視装置の構成図である。
【図５】本発明の一実施形態を示すデジタル放送波監視装置の構成図である。
【図６】本発明の一実施形態を示すデジタル放送波監視装置の構成図である。
【図７】本発明において、付加した伝送損（横軸）とビット誤り率（縦軸）との相関を示す相関図（マージン測定グラフ）である。
【図８】本発明において、多段中継を行うための構成図である。
【図９】図８の中継局Ａ，Ｂ，Ｃにおけるマージン測定グラフである。
【図１０】背景技術におけるデジタル放送波の監視装置の構成図である。
【符号の説明】
【００５２】
１  アンテナ
２  伝送損付加手段
３  受信手段
４  劣化測定手段
５  評価手段
【図１】
2005244320.tif 000003
【図２】
2005244320.tif 000004
【図３】
2005244320.tif 000005
【図４】
2005244320.tif 000006
【図５】
2005244320.tif 000007
【図６】
2005244320.tif 000008
【図７】
2005244320.tif 000009
【図８】
2005244320.tif 000010
【図９】
2005244320.tif 000011
【図１０】
2005244320.tif 000012