(57)【要約】【課題】送信に使用するためのクロック信号の周波数精度を規定値以内に安定させる技術を提供する。【解決手段】ＶＣ−ＴＣＸＯ２６は、制御電圧をもとに制御した周波数の第１クロック信号を出力する。送信部２８は、第１クロック信号をもとに信号を生成し、生成した信号を送信する。計測部２２は、第１クロック信号をもとに一定期間を計測する。カウント部１８は、一定期間において、他の送信装置から受信した信号での伝送レートに応じた第２クロック信号をカウントする。制御部１６は、カウント値と、一定期間に含まれるべきカウント値とを比較することによって、制御電圧を生成する。【選択図】図２
2013141205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御電圧をもとに制御した周波数の第１クロック信号を出力する電圧制御発振部と、
前記電圧制御発振部から出力された第１クロック信号をもとに信号を生成し、生成した信号を送信する送信部と、
前記電圧制御発振部から出力された第１クロック信号をもとに一定期間を計測する計測部と、
前記計測部において計測した一定期間において、他の送信装置から受信した信号での伝送レートに応じた第２クロック信号をカウントするカウント部と、
前記カウント部がカウントしたカウント値と、前記一定期間に含まれるべきカウント値とを比較することによって、前記制御電圧を生成する制御部と、
を備えることを特徴とする送信装置。
【請求項２】
他の送信装置から受信した信号の品質を測定する測定部をさらに備え、
前記計測部は、前記測定部が測定した信号の品質がしきい値よりも良好になった場合に、前記一定期間の計測を開始することを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
【請求項３】
複数のＴＳが連続して配置された信号を他の送信装置から受信する受信部と、
前記受信部が受信した信号に連続した配置された複数のＴＳにおいて、周期的に配置されたＰＣＲパケットのひとつを検出する検出部と、
前記検出部においてひとつのＰＣＲパケットを検出したタイミングを起点として、前記受信部が受信した信号に配置されたＴＳ数をカウントする第１カウント部と、
前記検出部においてひとつのＰＣＲパケットを検出したタイミングを起点として、電圧制御発振器から出力されたクロック信号をカウントする第２カウント部と、
前記検出部が検出したＰＣＲパケットよりも後段に配置されたＰＣＲパケットを検出したタイミングにおいて、前記第１カウント部がカウントしたカウント値と、前記第２カウント部がカウント値とを比較することによって、前記電圧制御発振器から出力されるクロック信号の周波数を制御するための制御信号を生成する制御部と、
前記制御部において生成した制御信号にしたがって、前記電圧制御発振器から出力されたクロック信号をもとに信号を生成し、生成した信号を送信する送信部と、
を備えることを特徴とする送信装置。
【請求項４】
他の送信装置から受信した信号の品質を測定する測定部をさらに備え、
前記制御部は、前記測定部が測定した信号の品質がしきい値よりも良好になった場合に、前記第１カウント部がカウントしたカウント値と、前記第２カウント部がカウント値との比較を実行することを特徴とする請求項３に記載の送信装置。
【請求項５】
電圧制御発振部において、制御電圧をもとに制御した周波数の第１クロック信号を出力するステップと、
第１クロック信号をもとに信号を生成し、生成した信号を送信するステップと、
第１クロック信号をもとに一定期間を計測するステップと、
計測した一定期間において、他の送信装置から受信した信号での伝送レートに応じた第２クロック信号をカウントするステップと、
カウントしたカウント値と、前記一定期間に含まれるべきカウント値とを比較することによって、前記制御電圧を生成するステップと、
を備えることを特徴とする送信方法。
【請求項６】
複数のＴＳが連続して配置された信号を他の送信装置から受信するステップと、
受信した信号に連続した配置された複数のＴＳにおいて、周期的に配置されたＰＣＲパケットのひとつを検出するステップと、
ひとつのＰＣＲパケットを検出したタイミングを起点として、受信した信号に配置されたＴＳ数をカウントするステップと、
ひとつのＰＣＲパケットを検出したタイミングを起点として、電圧制御発振器から出力されたクロック信号をカウントするステップと、
検出したＰＣＲパケットよりも後段に配置されたＰＣＲパケットを検出したタイミングにおいて、ＴＳのカウント値と、クロック信号のカウント値とを比較することによって、前記電圧制御発振器から出力されるクロック信号の周波数を制御するための制御信号を生成するステップと、
生成した制御信号にしたがって、前記電圧制御発振器から出力されたクロック信号をもとに信号を生成し、生成した信号を送信するステップと、
を備えることを特徴とする送信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信技術に関し、特に所定の信号を送信する送信装置および送信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地上デジタル放送方式では、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調波の生成に使われるＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）処理のクロックの周波数精度として±０．３ｐｐｍ（ｐａｒｔｓ  ｐｅｒ  ｍｉｌｌｉｏｎ）が規定されている。これは、ＳＦＮ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）運用時にフリンジエリアに近い場所で同一放送波が同一レベルで重なっても劣化しないようにするためである。
【０００３】
エリアワンセグメント放送とは、地上デジタル放送のひとつであるワンセグメント放送を利用し、放送事業者によって使用される送信電力よりも小さい送信電力によって、狭いエリアに限定的にコンテンツデータを送信するサービスである。このようなエリアワンセグメント放送の送信装置を設置する場合、既存の放送局からの地上デジタル放送の信号を受信するテレビジョン受信装置に影響を与えないことが必要とされる。そのため、前述の規定は、エリアワンセグメント放送機器においても、普及している受信機への影響を考慮して遵守されている。
【０００４】
エリアワンセグメント放送では、その放送エリアが一般の放送に比べてはるかに狭いので、いろいろな分野やさまざまな場所で運用されることが期待されている。そのため、エリアワンセグメント放送の機器には、民生機器に近いコストが要望されている。一方、ＩＦＦＴ処理のクロック精度のように放送局並みの仕様を遵守すると、高精度な部品が必須になるので、エリアワンセグメント放送の機器として高コストになる。そのひとつとして高価で周波数精度の高いＯＣＸＯ（Ｏｖｅｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｘｔａｌ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）で生成するＩＦＦＴ処理のクロックをローコストで実現する必要がある（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１４１５８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）の受信機等で使用される発振器（ＴＣＸＯ：Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）において、ローコストで周波数精度の高い部品が普及している。しかしながら、これらの部品では、温度特性や経年変化で上記の精度±０．３ｐｐｍ以内を維持することが困難である。しかしながら、その中で、高い精度のＴＣＸＯでありながら外部制御電圧で周波数を微調できるＶＣ−ＴＣＸＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ−Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ  ）という発振器がある。ＶＣ−ＴＣＸＯでは、温度変化や経年変化による周波数ずれを外部制御電圧で調整することによって、上記の精度±０．３ｐｐｍ以内が実現可能になる。その反面、調整のために、より高精度な発振器を搭載した測定器で周波数ずれを測定することが必要となり、メンテナンスを前提とするため総合的に見てローコスト化が実現されない。
【０００７】
なお、特許文献１では、地上デジタル放送のチューナで再生したクロックによってＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）等を動作させて、送信のクロックをロックさせて周波数精度を維持させている。しかしながら、そのためは、受信が常に安定していなくてはならず、受信が劣悪の場合に再生クロックにジッタ成分が乗ってしまうと、送信クロックにもジッタが乗ってしまう。
【０００８】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、送信に使用するためのクロック信号の周波数精度を規定値以内に安定させる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の送信装置は、制御電圧をもとに制御した周波数の第１クロック信号を出力する電圧制御発振部と、電圧制御発振部から出力された第１クロック信号をもとに信号を生成し、生成した信号を送信する送信部と、電圧制御発振部から出力された第１クロック信号をもとに一定期間を計測する計測部と、計測部において計測した一定期間において、他の送信装置から受信した信号での伝送レートに応じた第２クロック信号をカウントするカウント部と、カウント部がカウントしたカウント値と、一定期間に含まれるべきカウント値とを比較することによって、制御電圧を生成する制御部と、を備える。
【００１０】
この態様によると、電圧制御発振部にて生成した第１クロック信号でカウントした一定期間において、外部からの第２クロック信号でカウントを実行させ、カウント値をもとに制御電圧を調節するので、周波数精度を規定値以内に安定できる。
【００１１】
他の送信装置から受信した信号の品質を測定する測定部をさらに備えてもよい。計測部は、測定部が測定した信号の品質がしきい値よりも良好になった場合に、一定期間の計測を開始してもよい。この場合、信号の品質がしきい値よりも良好になった場合に、一定期間の計測を開始するので、参照すべき第２クロック信号の周波数精度（信頼性）を向上できる。
【００１２】
本発明の別の態様もまた、送信装置である。この装置は、複数のＴＳが連続して配置された信号を他の送信装置から受信する受信部と、受信部が受信した信号に連続した配置された複数のＴＳにおいて、周期的に配置されたＰＣＲパケットのひとつを検出する検出部と、検出部においてひとつのＰＣＲパケットを検出したタイミングを起点として、受信部が受信した信号に配置されたＴＳ数をカウントする第１カウント部と、検出部においてひとつのＰＣＲパケットを検出したタイミングを起点として、電圧制御発振器から出力されたクロック信号をカウントする第２カウント部と、検出部が検出したＰＣＲパケットよりも後段に配置されたＰＣＲパケットを検出したタイミングにおいて、第１カウント部がカウントしたカウント値と、第２カウント部がカウント値とを比較することによって、電圧制御発振器から出力されるクロック信号の周波数を制御するための制御信号を生成する制御部と、制御部において生成した制御信号にしたがって、電圧制御発振器から出力されたクロック信号をもとに信号を生成し、生成した信号を送信する送信部と、を備える。
【００１３】
この態様によると、ＰＣＲパケット信号の間隔を基準にしたカウント値をもとに周波数を制御するので、制御期間を短縮できる。
【００１４】
他の送信装置から受信した信号の品質を測定する測定部をさらに備えてもよい。制御部は、測定部が測定した信号の品質がしきい値よりも良好になった場合に、第１カウント部がカウントしたカウント値と、第２カウント部がカウント値との比較を実行してもよい。この場合、信号の品質がしきい値よりも良好になった場合に、比較を開始するので、周波数精度（信頼性）を向上できる。
【００１５】
本発明のさらに別の態様は、送信方法である。この方法は、電圧制御発振部において、制御電圧をもとに制御した周波数の第１クロック信号を出力するステップと、第１クロック信号をもとに信号を生成し、生成した信号を送信するステップと、第１クロック信号をもとに一定期間を計測するステップと、計測した一定期間において、他の送信装置から受信した信号での伝送レートに応じた第２クロック信号をカウントするステップと、カウントしたカウント値と、一定期間に含まれるべきカウント値とを比較することによって、制御電圧を生成するステップと、を備える。
【００１６】
本発明のさらに別の態様もまた、送信方法である。この方法は、複数のＴＳが連続して配置された信号を他の送信装置から受信するステップと、受信した信号に連続した配置された複数のＴＳにおいて、周期的に配置されたＰＣＲパケットのひとつを検出するステップと、ひとつのＰＣＲパケットを検出したタイミングを起点として、受信した信号に配置されたＴＳ数をカウントするステップと、ひとつのＰＣＲパケットを検出したタイミングを起点として、電圧制御発振器から出力されたクロック信号をカウントするステップと、検出したＰＣＲパケットよりも後段に配置されたＰＣＲパケットを検出したタイミングにおいて、ＴＳのカウント値と、クロック信号のカウント値とを比較することによって、電圧制御発振器から出力されるクロック信号の周波数を制御するための制御信号を生成するステップと、生成した制御信号にしたがって、電圧制御発振器から出力されたクロック信号をもとに信号を生成し、生成した信号を送信するステップと、を備える。
【００１７】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、送信に使用するためのクロック信号の周波数精度を規定値以内に安定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施例１に係るエリアワンセグメント放送システムの構成を示す図である。
【図２】図１のエリアワンセグメント放送用送信装置の構成を示す図である。
【図３】図２の制御部に記憶されたテーブルのデータ構造を示す図である。
【図４】図２のエリアワンセグメント放送用送信装置による処理手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施例２に係るエリアワンセグメント放送用送信装置の構成を示す図である。
【図６】図５のエリアワンセグメント放送用送信装置による処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（実施例１）
本発明を具体的に説明する前に、まず概要を述べる。本発明の実施例１は、エリアワンセグメント放送におけるコンテンツ配信サービスを実現するために、コンテンツデータが含まれたＯＦＤＭ信号を送信するエリアワンセグメント放送用送信装置に関する。前述のごとく、送信に使用するためのクロック信号の周波数精度を規定値以内に安定させることが望まれるが、その際にコストの増加が抑制されることも望まれる。これに対応するために、本実施例１に係るエリアワンセグメント放送用送信装置は、ＶＣ−ＴＣＸＯを備え、ＶＣ−ＴＣＸＯにて生成されるクロック信号（以下、「第１クロック信号」という）によって、一定期間を計測する。
【００２１】
また、エリアワンセグメント放送用送信装置は、受信機能を備え、地上デジタル放送用送信装置から送信された信号を受信する。地上デジタル放送用送信装置に備えられる発振器は、エリアワンセグメント放送用送信装置に備えられる発振器、つまりＶＣ−ＴＣＸＯよりも高精度の周波数安定度を有する。エリアワンセグメント放送用送信装置は、受信した信号から、伝送レートに応じたクロック信号（以下、「第２クロック信号」という）を抽出する。また、エリアワンセグメント放送用送信装置は、一定期間において、第２クロック信号によるカウントを実行する。第１クロック信号の周波数が正確であれば、一定期間に含まれるカウント値は、予め定められた値（以下、「ＲＥＦ」という）になるべきである。エリアワンセグメント放送用送信装置は、実際のカウント値とＲＥＦとを比較することによって、ＶＣ−ＴＣＸＯを制御する。その結果、第１クロック信号の周波数偏差が調整される。
【００２２】
図１は、本発明の実施例１に係るエリアワンセグメント放送システム２００の構成を示す。エリアワンセグメント放送システム２００は、エリアワンセグメント放送用送信装置１００を含む。また、地上デジタル放送用送信装置１０２も設置される。ここで、エリアワンセグメント放送用送信装置１００は、エリアワンセグメント放送用エリア１０４を形成し、地上デジタル放送用送信装置１０２は、地上デジタル放送用エリア１０６を形成する。地上デジタル放送用送信装置１０２は、地上デジタル放送の信号を送信する。地上デジタル放送として公知の技術が使用されればよいので、ここでは、説明を省略する。地上デジタル放送用送信装置１０２は、放送事業者によって設置されるとともに、運用されている。
【００２３】
一方、エリアワンセグメント放送用送信装置１００は、地上デジタル放送用送信装置１０２等から送信される１３セグメントのうちの少なくともワンセグメントだけを使用して信号を送信する。また、エリアワンセグメント放送用送信装置１００は、地上デジタル放送用送信装置１０２の送信電力よりも小さな送信電力で信号を送信する。そのため、エリアワンセグメント放送用エリア１０４は、地上デジタル放送用エリア１０６よりも狭い。また、図１では省略されているが、エリアワンセグメント放送用送信装置１００や地上デジタル放送用送信装置１０２からの信号を受信する受信装置が、エリアワンセグメント放送用エリア１０４や地上デジタル放送用エリア１０６内に存在する。
【００２４】
図２は、エリアワンセグメント放送用送信装置１００の構成を示す。エリアワンセグメント放送用送信装置１００は、受信アンテナ１０、受信部１２、測定部１４、制御部１６、カウント部１８、ラッチ部２０、計測部２２、ＤＡＣ２４、ＶＣ−ＴＣＸＯ２６、送信部２８、送信アンテナ３０を含む。また、送信部２８は、ＯＦＤＭ回路３２、ＰＬＬ３４を含む。
【００２５】
ＶＣ−ＴＣＸＯ２６は、制御部１６からＤＡＣ２４を介して入力された制御電圧をもとに制御した周波数の第１クロック信号を出力する。ＤＡＣ２４は、制御部１６からデジタル信号としての制御電圧に対してＤＡ変換を実行することによって、アナログ信号としての制御電圧を生成し、制御電圧をＶＣ−ＴＣＸＯ２６に出力する。また、ＶＣ−ＴＣＸＯ２６のスペックは、例えば、温度対周波数偏差がＭＡＸ±０．２８ｐｐｍ、経年変化（１０年）がＭＡＸ±３ｐｐｍである。なお、第１クロック信号は、１０ＭＨｚであるとする。
【００２６】
ＰＬＬ３４は、ＶＣ−ＴＣＸＯ２６からの第１クロック信号を入力し、１０ＭＨｚの第１クロック信号をマスタクロックとして、所望の８．１２６９８・・・ＭＨｚのクロック信号を生成する。送信部２８は、送信すべきコンテンツデータに対してエンコードを実行する。送信部２８は、エンコード結果（以下、「データ」という）を周波数領域に配置させる。周波数領域に配置されたデータが周波数領域のＯＦＤＭシンボルに相当する。
【００２７】
ＯＦＤＭ回路３２は、周波数領域のＯＦＤＭシンボルに対して、ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を実行することによって、有効シンボルを生成する。また、ＯＦＤＭ回路３２は、ＧＩ（Ｇｕａｒｄ ｉｎｔｅｒｖａｌ）を有効シンボルに付加することによって、ベースバンドのＯＦＤＭシンボルを生成する。ベースバンドのＯＦＤＭシンボルは、時間領域のＯＦＤＭシンボルに相当する。なお、ＯＦＤＭ回路３２は、ＰＬＬ３４において生成されたクロック信号にて動作する。送信部２８は、時間領域のＯＦＤＭシンボルを周波数変換することによって、無線周波数のＯＦＤＭシンボルを生成する。送信部２８は、無線周波数の無線周波数のＯＦＤＭシンボルを増幅した後、送信アンテナ３０から送信する。
【００２８】
計測部２２は、ＶＣ−ＴＣＸＯ２６からの第１クロック信号を入力する。計測部２２は、第１クロック信号をもとに一定期間、例えば１時間を計測する。なお、計測部２２は、制御部１６から計測開始の指示を受けつけると、カウンタをリセットして計測を開始する。計測部２２は、一定期間の計測を終了すると、ラッチ部２０と制御部１６とにカウント終了を通知する。一定期間は、例えば、１時間のように設定される。
【００２９】
受信部１２は、受信アンテナ１０を介して、図示しない地上デジタル放送用送信装置１０２から送信された信号を受信する。受信部１２は、受信した信号に対してＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を実行することによって、時間領域のＯＦＤＭシンボルを周波数領域のＯＦＤＭシンボルに変換する。さらに、受信部１２は、周波数領域のＯＦＤＭシンボルをサブキャリア単位に復調し、復調結果に対してＴＭＣＣを捕捉しデコードする。その結果、トランスポートストリーム（ＴＳ）が取得される。このようなＴＳのパケット（ＴＳパケット）は、１８８バイトのような一定のデータ量で形成されている。受信部１２は、ＴＳパケットのごとく、一定のデータ量によって形成されている単位のデータの出現タイミングに合うように、第２クロック信号を生成する。
【００３０】
地上デジタル放送用送信装置１０２によるワンセグメント放送サービスがモード３、符号化率２／３、ＱＰＳＫ変調、ＧＩ＝１／８である場合、ワンセグメント放送の伝送レートは４１６．０８７４２２６ｋｂｐｓになる。そのため、第２クロック信号は、４１６．０８７４２２６ｋＨｚとなる。このような第２クロック信号は、地上デジタル放送用送信装置１０２から受信した信号での伝送レートに応じたクロック信号ともいえ、ＴＳクロックともよばれる。なお、地上デジタル放送用送信装置１０２で使用されているクロックは、ルビジウム発振器によって生成されており、ＶＣ−ＴＣＸＯ２６によって生成される第１クロック信号よりも周波数精度が高い。つまり、第２クロック信号の周波数精度は第１クロック信号の周波数精度よりも高い。例えば、経年変化を含めても５×１０−１１の周波数精度が維持されている。
【００３１】
測定部１４は、受信部１２において地上デジタル放送用送信装置１０２から受信した信号の品質を測定する。具体的に説明すると、測定部１４は、受信部１２において設定されたＡＧＣのゲインを監視する。また、測定部１４は、受信部１２において受信された信号の品質も監視する。品質の監視のために、誤り率、例えば、ＢＥＲ（Ｂｉｔ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｅ）が測定される。測定部１４は、ゲインの値、ＢＥＲを制御部１６に出力する。
【００３２】
制御部１６は、測定部１４からゲインの値、ＢＥＲを入力する。ＡＧＣのゲインが所定のしきい値よりも小さく、かつゲインの変動が所定の範囲におさまっており、ＢＥＲが別のしきい値よりも低くなった場合、制御部１６は、計測部２２、カウント部１８にカウンタのリセット、カウントの開始を指示する。計測部２２は、前述のごとく、制御部１６からの指示を入力した場合、つまり測定部１４が測定した信号の品質が良好になった場合に、内部のカウンタをリセットしてから、カウントを開始することによって、第１クロック信号をもとに一定期間の計測を開始する。
【００３３】
カウント部１８は、制御部１６からの指示を入力した場合、内部のカウンタをリセットしてから、第２クロック信号のカウントを開始する。後述のごとく、カウントの期間は、計測部２２において計測した一定期間に相当する。ラッチ部２０は、計測部２２からのカウント終了を入力した場合、カウント部１８に対して、カウント値の出力を要求する。その結果、ラッチ部２０は、カウント部１８からのカウント値を入力する。つまり、第１クロック信号にて計測した一定期間において、第２クロック信号にてカウントしたカウント値が入力される。ラッチ部２０は、カウント値（ＦＥＤＴ値）を制御部１６に出力する。
【００３４】
制御部１６は、ラッチ部２０からＦＥＤＴ値を入力する。これは、カウント部１８がカウントしたカウント値に相当する。また、制御部１６は、第１クロック信号が正確であった場合に、第１クロック信号にて計測した一定期間に含まれるべきＦＥＤＴ値（以下、「ＲＥＦ」という）を予め記憶する。前述のごとく一定期間が１時間である場合、ＲＥＦは、「１４９７９１４７２１」である。制御部１６は、ＦＥＤＴ値とＲＥＦとを比較することによって、制御電圧を生成する。
【００３５】
図３は、制御部１６に記憶されたテーブルのデータ構造を示す。図示のごとく、条件欄３００、処理欄３０２が含まれる。条件欄３００には、ＦＥＤＴ値とＲＥＦとの比較結果が示される。処理欄３０２には、比較結果に応じた制御電圧（ＦＴＤＴ値）の設定を示す。例えば、第１クロック信号が正確である場合、ＦＥＤＴ値は「１４９７９１４７２１」になり、ＲＥＦに一致する。その際、制御部１６は、ＦＴＤＴを変化させない。例えば、ＶＣ−ＴＣＸＯ２６における第１クロック信号の周波数偏差が−０．３ｐｐｍである場合、ＦＥＤＴ値は「１４９７９２０７１３」になり、ＲＥＦよりも４４９４だけ大きくなる。その際、制御部１６は、ＦＴＤＴ値を「１」増やすことによって、ＶＣ−ＴＣＸＯ２６における第１クロック信号の周波数を０．０１ｐｐｍ高くする。その結果、ＶＣ−ＴＣＸＯ２６における第１クロック信号の周波数偏差が−０．２９ｐｐｍになる。一方、ＦＥＤＴ値がＲＥＦよりも小さい場合、制御部１６は、ＦＴＤＴ値を「１」減らすことによって、ＶＣ−ＴＣＸＯ２６における第１クロック信号の周波数を０．０１ｐｐｍ低くする。
【００３６】
図２に戻る。ＦＴＤＴ値によって、制御部１６がＶＣ−ＴＣＸＯ２６の周波数を制御した後、所定の期間が経過すれば、新たな制御処理が開始される。また、計測部２２が一定期間を計測する間に、ＡＧＣのゲイン値が不安定になった場合や、ＢＥＲが悪化した場合、制御部１６は、一定期間になってもＦＥＤＴ値による制御を実行しない。その際も、所定の期間が経過してから、新たな制御処理が開始される。所定の期間とは例えば経年変化における年間の変化量が０．３ｐｐｍであるとすると、４ヶ月で０．１ｐｐｍ変動する。４ヶ月以内でこの補正がなされればよいので、１ヶ月に１、２度動作するように、所定の期間が設定される。
【００３７】
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００３８】
以上の構成によるエリアワンセグメント放送用送信装置１００の動作を説明する。図４は、エリアワンセグメント放送用送信装置１００による処理手順を示すフローチャートである。選局設定がなされる（Ｓ１０）。これは、信号を受信すべき地上デジタル放送用送信装置１０２を選択することに相当する。ＡＧＣが安定していなければ（Ｓ１２のＮ）、制御部１６は、Ｅをインクリメントして（Ｓ１４）、待機する。ＡＧＣが安定し（Ｓ１２のＹ）、ＢＥＲがしきい値よりも低くなければ（Ｓ１６のＮ）、制御部１６は、Ｅをインクリメントして（Ｓ１８）、待機する。ＢＥＲがしきい値よりも低く（Ｓ１６のＹ）、カウント中でなければ（Ｓ２０のＮ）、制御部１６は、カウント部１８と計測部２２にカウントをスタートさせるとともに、Ｅを０に設定する（Ｓ２２）。カウント中であれば（Ｓ２０のＹ）、ステップ２２はスキップされる。
【００３９】
計測部２２による計測が一定期間経過しなければ（Ｓ２４のＮ）、ステップ１２に戻る。計測部２２による計測が一定期間経過し（Ｓ２４のＹ）、Ｅが０であれば（Ｓ２６のＹ）、制御部１６は、ＦＥＤＴ値を読み取る（Ｓ２８）。ＦＥＤＴ値がＲＥＦよりも大きければ（Ｓ３０のＹ）、制御部１６は、ＦＴＤＴ値に１を加算する（Ｓ３２）。ＦＥＤＴ値がＲＥＦよりも大きくなく（Ｓ３０のＮ）、ＦＥＤＴ値がＲＥＦに等しければ（Ｓ３４のＹ）、制御部１６は、ＦＴＤＴ値をそのままの値に維持する（Ｓ３６）。ＦＥＤＴ値がＲＥＦに等しくなく（Ｓ３４のＮ）、つまりＦＥＤＴ値がＲＥＦよりも小さければ、制御部１６は、ＦＴＤＴ値から１を減算する（Ｓ３８）。Ｅが０でなければ（Ｓ２６のＮ）、処理は終了される。
【００４０】
本発明の実施例によれば、ＶＣ−ＴＣＸＯにて生成した第１クロック信号でカウントした一定期間において、外部からの第２クロック信号でカウントを実行させ、カウント値をもとに制御電圧を調節するので、周波数精度を規定値以内に安定できる。また、地上デジタル放送用送信装置において生成される第２クロック信号の周波数精度は、第１クロック信号の周波数精度よりも高いので、第２クロック信号を基準とすることによって、第１クロック信号の周波数精度を向上できる。また、第２クロック信号をもとに、ＶＣ−ＴＣＸＯの制御電圧を調節するので、コストの増加を抑制しながら、周波数精度を向上できる。また、受信した信号の品質がしきい値よりも良好になった場合に、一定期間の計測を開始するので、第２クロック信号の周波数精度を向上できる。
【００４１】
また、ＦＥＤＴ値がＲＥＦよりも高いか低いかを監視することによって、ＶＣ−ＴＣＸＯの周波数がプラスかマイナスのどちらかにずれていることがわかり、ＶＣ−ＴＣＸＯの温度変化や経年変化による±０．３ｐｐｍを超える周波数偏差をおさえることができる。また、ＶＣ−ＴＣＸＯは急激に精度がずれないので、長い期間の間に周波数がずれていくことを補正できる。また、１時間などの長い時間をかけてカウンタを監視するので、周波数補正の精度を向上できる。また、チューナの再生クロックが常に必要ではなく、ＰＬＬを動作させないので、常に安定した電波を受けている必要もなく、また外乱によって一時的に大きな偏差に調整されたりするこつこともなく、安定度や信頼性を向上できる。
【００４２】
（実施例２）
実施例２も、実施例１と同様に、エリアワンセグメント放送用送信装置において、コストの増加を抑制しながら、送信に使用するためのクロック信号の周波数精度を規定値以内に安定させることに関する。ここで、エリアワンセグメント放送におけるＲＦ周波数精度は、例えば、ＳＦＮ運用時に５００Ｈzと規定されている。実施例２では、クロック信号の周波数精度を例えば、±０．７ｐｐｍ以内に維持しながらも、周波数を調節するための期間を短くすることを目的とする。つまり、実施例２は、ローコストでメンテナンスが不必要しかも測定時間が短く済む周波数精度の高いＲＦ用のクロックを提供する。なお、±０．７ｐｐｍとは、５００Ｈｚ（誤差）／７０７．１４３ＭＨｚ（ＲＦ周波数）≒０．７ｐｐｍを根拠とした値である。
【００４３】
一方、実施例１ではＴＳパケットの出力のタイミングに大きな誤差があったとしても、ＴＳを長時間にわたって計測することによって、周波数精度を向上させている。ＴＳパケットにはＰＣＲパケットがある間隔で含まれていてその間隔のジッタ規格は±５００ｎｓである。この規格は、ワンセグメント受信機が復調復号したＴＳパケット出力において満たされている必要がある。このＰＣＲパケットからあるＰＣＲパケットまでの時間間隔の最大誤差は規格から最大１０００ｎｓである。
【００４４】
実施例２に係るエリアワンセグメント放送用送信装置は、パケット間隔の誤差が規定されているＰＣＲパケットの受信間隔を基準にして、エリアワンセグメント放送用送信装置のクロックを計測することによって測定誤差を減らしながら測定時間を短縮する。つまり、エリアワンセグメント放送用送信装置は、周波数精度の高い地上波デジタル放送のＰＣＲパケットが基準となるＴＳ数とクロック信号とをカウントし、その結果をもとに、周波数偏差を調整できる安価なＶＣ−ＴＣＸＯを制御する。その結果、クロック信号の周波数精度が±０．７ｐｐｍ以内に維持される。実施例２に係るエリアワンセグメント放送システム２００は、図１と同様のタイプである。以下では、差異を中心に説明する。
【００４５】
図５は、本発明の実施例２に係るエリアワンセグメント放送用送信装置１００の構成を示す。エリアワンセグメント放送用送信装置１００は、受信アンテナ１０、受信部１２、測定部１４、制御部１６、ＤＡＣ２４、ＶＣ−ＴＣＸＯ２６、送信アンテナ３０、送信部２８、処理部５０を含む。処理部５０は、ＰＣＲパケット検出部５２、ＴＳ数カウント部５４、制御回路５６、クロックカウント部５８、第１ラッチ６０、第２ラッチ６２、制御レジスタ６４を含み、送信部２８は、ＯＦＤＭ回路３２、ＰＬＬ３４を含む。
【００４６】
受信部１２は、実施例１と同様に、受信アンテナ１０を介して、図示しない地上デジタル放送用送信装置１０２から送信された信号を受信する。また、受信した信号では、複数のＴＳが連続して配置されている。地上デジタル放送用送信装置１０２によるワンセグメント放送サービスがモード３、符号化率２／３、ＱＰＳＫ変調、ＧＩ＝１／８である場合、ＯＦＤＭフレームは、６４のＴＳにて構成されており、ＯＦＤＭフレーム長は、０．２３１３３６ｓである。さらに、ＰＣＲパケットが６４のＴＳにひとつ配置されている。つまり、ＰＣＲパケットは、ひとつのＯＦＤＭフレームにひとつ配置されている。その結果、受信部１２は、ＴＳクロック、ＴＳデータ、ＴＳシンク、ＴＳバリッドをＰＣＲパケット検出部５２、ＴＳ数カウント部５４へ出力する。
【００４７】
ＰＣＲパケット検出部５２は、受信部１２が受信した信号に連続した配置された複数のＴＳにおいて、周期的に配置されたＰＣＲパケットのひとつを検出する。ＰＣＲパケット検出部５２は、ＰＣＲパケットを検出すると、その旨を制御回路５６に通知する。前述のごとく、地上デジタル放送用送信装置１０２で使用されているクロックは、ルビジウム発振器によって生成されており、ＶＣ−ＴＣＸＯ２６によって生成されるクロック信号よりも周波数精度が高い。また、ＰＣＲパケット間隔のジッタ規格は±５００ｎｓであり、このＰＣＲパケットからあるＰＣＲパケットまでの時間間隔の最大誤差は規格から最大１０００ｎｓであるので、ＰＣＲパケット間隔は高精度なタイミングであるといえる。
【００４８】
制御回路５６は、ＰＣＲパケット検出部５２からの通知を受けつけると、つまりＰＣＲパケット検出部５２がＰＣＲパケットを検出すると、ＴＳ数カウント部５４、クロックカウント部５８をリセットしカウントスタートさせる。なお、制御回路５６は、ＰＣＲパケット検出部５２からの通知を受けつけるとともに、測定部１４からのＡＧＣのゲインが所定のしきい値よりも小さく、かつゲインの変動が所定の範囲におさまっており、測定部１４からのＢＥＲが別のしきい値よりも低くなった場合にＴＳ数カウント部５４、クロックカウント部５８をリセットしカウントスタートさせてもよい。ＴＳ数カウント部５４は、制御回路５６からの指示にしたがって、受信部１２が受信した信号に配置されたＴＳ数をカウントする。これは、ＰＣＲパケット検出部５２においてひとつのＰＣＲパケットを検出したタイミングを起点とすることに相当する。
【００４９】
ＶＣ−ＴＣＸＯ２６は、ＤＡＣ２４を介して入力された制御電圧をもとに制御した周波数のクロック信号を出力する。ここでは、制御電圧によって制御される周波数は、１ステップ±０．２ｐｐｍであるとする。ＶＣ−ＴＣＸＯ２６から出力されるクロック信号は、例えば２０ＭＨｚである。さらに、ＶＣ−ＴＣＸＯ２６のスペックは、例えば、温度対周波数偏差がＭＡＸ±０．２８ｐｐｍ、経年変化（１年）がＭＡＸ±１ｐｐｍである。クロックカウント部５８は、制御回路５６からの指示にしたがって、ＶＣ−ＴＣＸＯ２６から出力されたクロック信号をカウントする。これも、ＰＣＲパケット検出部５２においてひとつのＰＣＲパケットを検出したタイミングを起点とすることに相当する。
【００５０】
第１ラッチ６０は、ＴＳ数カウント部５４でのカウント値を入力し、第２ラッチ６２は、クロックカウント部５８でのカウント値を入力する。これらのカウント値の入力タイミングは、カウントを開始したタイミングのＰＣＲパケットよりも後段に配置されたＰＣＲパケットを検出したタイミングである。ここで、後段に配置されたＰＣＲパケットとは、例えば、カウントを開始したタイミングのＰＣＲパケットから、４４０個目のタイミングに存在するＰＣＲパケットとする。この後段に配置されたＰＣＲパケットは、直接ＰＣＲパケットを４４０個カウントして検出しても良いし、ＰＣＲパケットは６４ＴＳ（パケット）毎に配置されていることを根拠に６４×４４０＝２８１６０個のＴＳをカウントして検出してもよい。
【００５１】
制御レジスタ６４は、カウントを開始したタイミングのＰＣＲパケットよりも後段に配置されたＰＣＲパケットが検出したタイミングにおいて、第１ラッチ６０のカウント値と、第２ラッチ６２のカウント値とを入力する。制御レジスタ６４は、両方のカウント値を比較する。つまり、制御レジスタ６４は、ＴＳ数カウント部５４がカウントしたカウント値と、クロックカウント部５８がカウント値とを比較する。制御レジスタ６４は、比較した結果に応じた制御信号を生成する。制御信号は、ＤＡＣ２４に出力され、ＤＡＣ２４において、制御信号は制御電圧へＤＡ変換される。つまり、制御レジスタ６４は、比較結果をもとに、ＶＣ−ＴＣＸＯ２６から出力されるクロック信号の周波数を制御するための制御信号を生成する。なお、ＴＳ数カウント部５４とクロックカウント部５８とにおけるカウントは、測定部１４での測定結果に応じて開始されている。これは、測定部１４が測定した信号の品質がしきい値よりも良好になった場合に、制御レジスタ６４における比較が実行されることに相当する。
【００５２】
具体的に説明すると、ＰＣＲパケットが再検出されることによって、第１ラッチ６０と第２ラッチ６２とにカウンタ値が保持される。理想的には、第１ラッチ６０のカウント値は２８１６０であり、正しい周期（４４０×０．２３１３３６ｓ）であるとすれば、第２ラッチ６２のカウント値は２０３５７５６８００カウントになる。例えば、ＶＣ−ＴＣＸＯ２６の周波数偏差が−０．３ｐｐｍであったとすると、クロックカウント値は、２０３５７５６１９０となっており、基準よりも「６１０」小さいことになる。誤差が０．２ｐｐｍより大きいので、制御レジスタ６４は、制御電圧のステップを１増やすことによって、ＶＣ−ＴＣＸＯ２６の周波数を０．２ｐｐｍ分高くする。その結果、ＶＣ−ＴＣＸＯ２６の周波数偏差が−０．１ｐｐｍになる。
【００５３】
ＰＬＬ３４は、ＶＣ−ＴＣＸＯ２６からのクロック信号を入力し、２０ＭＨｚのクロック信号をマスタクロックとして、所望の８．１２６９８・・・ＭＨｚのクロック信号を生成する。ＯＦＤＭ回路３２は、ＰＬＬ３４からのクロック信号にしたがって、信号を生成して、送信アンテナ３０から送信する。つまり、送信部２８は、制御レジスタ６４において生成した制御信号にしたがって、ＶＣ−ＴＣＸＯ２６から出力されたクロック信号をもとに信号を生成し、生成した信号を送信する。
【００５４】
図６は、エリアワンセグメント放送用送信装置１００による処理手順を示すフローチャートである。前回の調整から１ヶ月経過していなければ（Ｓ５０のＮ）、待機される。前回の調整から１ヶ月経過しており（Ｓ５０のＹ）、前回の調整から３ヶ月経過しておらず（Ｓ５２のＮ）、地上波デジタル放送を受信し、レベルやＣＮＲは良好である場合（Ｓ５６のＹ）、制御レジスタ６４は、ＰＣＲパケット検出部５２にＰＣＲパケットのＰＩＤを設定する（Ｓ５８）。ＰＣＲパケットをトリガとして、クロックカウント部５８は、ＴＳのカウントを開始し、これと同時に、クロックカウント部５８は、２０ＭＨｚ（２０ＭＣＬＫ）のカウントを開始する（Ｓ６０）。２８１６０パケット以上カウントしていなければ（Ｓ６２のＮ）、待機される。２８１６０パケット以上カウントすれば（Ｓ６２のＹ）、直後のＰＣＲパケットを検出したときに両カウントが停止される（Ｓ６４）。カウント中の受信レベルやＣＮＲは良好であり、かつ計測時間やカウント値が正常であり（Ｓ６６のＹ）、Ｎ＝（（ＴＳのカウント値／６４）×０．２３１３３６）／（５×１０−８）、Ｅ＝｜ＣＬＫ総数−Ｎ｜としたときにＥ≧２Ｎ／１０００００００でない場合（Ｓ７２のＮ）、ステップ５０に戻る。
【００５５】
Ｅ≧２Ｎ／１０００００００であり（Ｓ７２のＹ）、Ｅ≧６Ｎ／１０００００００である場合（Ｓ７４のＹ）、電波送信が停止され（Ｓ７６）、制御レジスタ６４は、１ステップだけ周波数調整を行う（Ｓ７８）。ステップ５６に戻る。Ｅ≧６Ｎ／１０００００００でなければ（Ｓ７４のＮ）、制御レジスタ６４は、１ステップだけ周波数調整を行い（Ｓ８０）、電波送信がなされる（Ｓ８２）。ステップ５０に戻る。前回の調整から３ヶ月経過している場合（Ｓ５２のＹ）、電波送信が停止され（Ｓ５４）、ステップ５６に進む。地上波デジタル放送を受信せず、あるいはレベルやＣＮＲは良好でない場合（Ｓ５６のＮ）、エラーメッセージが表示される（Ｓ６８）。再度実行であれば（Ｓ７０のＹ）、ステップ５６に戻る。再度実行でなければ（Ｓ７０のＮ）、処理が終了される。カウント中の受信レベルやＣＮＲは良好でなく、あるいは計測時間やカウント値が正常でない場合（Ｓ６６のＮ）、ステップ６８に進む。
【００５６】
本発明の実施例によれば、ＰＣＲパケット信号の間隔を基準にしたカウント値をもとに周波数を制御するので、制御期間を短縮できる。また、ＰＣＲパケット信号の間隔を基準にしたカウント値をもとに周波数を制御するので、周波数精度を向上できる。２８１６０パケットは時間にすると４４０×６４×０．２３１３３６ｓ＝１０１．７８７８４ｓであり、ＰＣＲ間隔の誤差１０００ｎｓは約１×１０−９精度に相当するので、１００秒程度の計測時間で周波数精度を高くできる。また、計測時間が短いので、ＡＧＣが不安定になったり、ＢＥＲが悪化したりするおそれを小さくできる。その結果、動作を安定させ、信頼性を向上できる。また、クロックカウント値が基準よりも高いか低いかを監視することによって、ＶＣ−ＴＣＸＯの周波数がプラスかマイナスのどちらかにずれていることがわかり、ＶＣ−ＴＣＸＯの温度変化や経年変化による±０．７ｐｐｍを超える周波数偏差を抑制できる。
【００５７】
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００５８】
本発明の実施例１において、制御部１６は、ＦＥＤＴ値がＲＥＦに等しい場合のみに、制御電圧をそのままの値に維持させている。しかしながらこれに限らず例えば、制御電圧をそのままの値に維持させるための条件として、所定の範囲にＦＥＤＴ値が含まれるような規定がなされてもよい。なお、所定の範囲にはＲＥＦが含まれるものとする。本変形例によれば、ＲＥＦと等しくならなくても制御電圧をそのままの値に維持させるので、緩やかな制御を実行できる。
【００５９】
本発明の実施例１において、制御部１６は、１回測定したＦＥＤＴ値とＲＥＦとを比較している。しかしながらこれに限らず例えば、一定期間の計測を複数回実行し、カウント値の平均を平均したり、異常値を除去したりしてもよい。本変形例によれば、安定度をさらに向上できる。
【００６０】
本発明の実施例１および２において、エリアワンセグメント放送システム２００、エリアワンセグメント放送用送信装置１００は、ワンセグメント放送を実行している。しかしながらこれに限らず例えば、これらは、複数のセグメント放送を実行してもよい。複数のセグメント放送の一例は、フルセグメント放送、３セグメント放送である。本変形例によれば、さまざまな放送に本発明を適用できる。
【符号の説明】
【００６１】
１０  受信アンテナ、  １２  受信部、  １４  測定部、  １６  制御部、  １８  カウント部、  ２０  ラッチ部、  ２２  計測部、  ２４  ＤＡＣ、  ２６  ＶＣ−ＴＣＸＯ、  ２８  送信部、  ３０  送信アンテナ、  ３２  ＯＦＤＭ回路、  ３４  ＰＬＬ、  １００  エリアワンセグメント放送用送信装置、  １０２  地上デジタル放送用送信装置、  １０４  エリアワンセグメント放送用エリア、  １０６  地上デジタル放送用エリア、  ２００  エリアワンセグメント放送システム。
【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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