(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタル放送用のＴＳ信号を生成する演奏所装置と、複数の演奏所装置からそれぞれ送られてくる複数のＴＳ信号をクロック発生器が発生する基準クロックをもとに合成し、合成した合成ＴＳ信号を放送波として衛星を介して地上に送信するアップリンク局装置とを具備し、演奏所装置では、前記衛星から送られてくる放送波から合成ＴＳ信号を復調し、前記アップリンク局装置のＴＳ信号合成用のクロックまたはこのクロックと同期した各演奏所装置に割り当てられた周波数のクロックを抽出し、この抽出されたクロックに同期した第１クロックを用いてＴＳ信号を生成する衛星デジタル放送装置において、前記演奏所装置に、予め、前記基準クロックの周波数に合わせてある発振信号をもとに第２クロックを生成するクロック生成器を設け、前記衛星から送られてくる放送波から正常なＴＳ信号が検出できない場合に、前記第１クロックに代えて前記第２クロックを選択し、前記第２クロックを用いてＴＳ信号を生成することを特徴とする衛星デジタル放送装置。
【請求項２】
デジタル放送用のＴＳ信号を生成する演奏所装置と、複数の演奏所装置からそれぞれ送られてくる複数のＴＳ信号をクロック発生器が発生する基準クロックをもとに合成し、合成した合成ＴＳ信号を放送波として衛星を介して地上に送信するアップリンク局装置とを具備し、演奏所装置では、前記衛星から送られてくる放送波から合成ＴＳ信号を復調し、前記アップリンク局装置のＴＳ信号合成用のクロックまたはこのクロックと同期した各演奏所装置に割り当てられた周波数のクロックを抽出し、この抽出されたクロックに同期した第１クロックを用いてＴＳ信号を生成する衛星デジタル放送装置において、前記演奏所装置に、予め、前記基準クロックの周波数に合わせてある発振信号を生成する発振器と、前記発振信号から第２クロックを生成するクロック生成器と、位相同期ループをもつ電圧制御発振器と、前記衛星から送られてくる放送波から正常なＴＳ信号が検出できない場合に、前記位相同期ループに入力する基準同期信号を前記第１クロックから前記第２クロックに切り替える切替器とを設け、前記電圧制御発振器が発生する発振信号を用いてＴＳ信号を生成することを特徴とする衛星デジタル放送装置。
【請求項３】
演奏所装置に、放送波から復調されたＴＳ信号が正常か異常かを検出するＴＳ信号検出器を設けた請求項１または請求項２記載の衛星デジタル放送装置。
【請求項４】
発振器がルビジウムまたはセシウムの励振を使用している請求項２記載の衛星デジタル放送装置。
【請求項５】
アップリンク局装置に、アップリンク局装置のＴＳ信号合成用のクロックと演奏所装置の第１クロックまたは第２クロックとの周波数ずれ、あるいは、衛星のドップラシフトによる位相ずれを吸収する周波数／位相ずれ吸収バッファを設けた請求項１記載の衛星デジタル放送装置。
【請求項６】
デジタル放送用のＴＳ信号を生成する演奏所装置と、複数の演奏所装置からそれぞれ送られてくる複数のＴＳ信号をクロック発生器が発生する基準クロックをもとに合成し、合成した合成ＴＳ信号を放送波として衛星を介して地上に送信するアップリンク局装置とを具備し、演奏所装置では、前記衛星から送られてくる放送波から合成ＴＳ信号を復調し、前記アップリンク局装置のＴＳ信号合成用のクロックまたはこのクロックと同期した各演奏所装置に割り当てられた周波数のクロックを抽出し、この抽出されたクロックに同期した第１クロックを用いてＴＳ信号を生成する衛星デジタル放送装置において、前記複数の演奏所装置にそれぞれ、予め、前記基準クロックの周波数に合わせてある発振信号を生成する発振器と、前記発振信号から第２クロックを生成するクロック生成器と、位相同期ループをもつ電圧制御発振器と、前記衛星から送られてくる放送波から正常なＴＳ信号が検出できない場合に、前記位相同期ループに入力する基準同期信号を前記第１クロックから前記第２クロックに切り替える切替器とを設け、前記電圧制御発振器が発生する発振信号を用いてＴＳ信号を生成することを特徴とする衛星デジタル放送装置。
【請求項７】
デジタル放送用のＴＳ信号を生成する複数の演奏所装置と、前記複数の演奏所装置からそれぞれ送られてくる複数のＴＳ信号をクロック発生器が発生する基準クロックをもとに合成し、合成した合成ＴＳ信号を放送波として衛星を介して地上に送信するアップリンク局装置とを具備する衛星デジタル放送装置における演奏所装置であって、前記衛星から送られてくる放送波から合成ＴＳ信号を復調する復調手段と、この復調手段により復調された合成ＴＳ信号から、前記アップリンク局装置のＴＳ信号合成用のクロックまたはこのクロックと同期した各演奏所装置に割り当てられた周波数のクロックである第１クロックを抽出するクロック抽出手段と、予め、前記基準クロックの周波数に合わせてある発振信号をもとに第２クロックを生成するクロック生成手段と、前記衛星から送られてくる放送波から正常なＴＳ信号が検出できた場合には前記第１クロックを選択し、正常なＴＳ信号が検出できない場合には前記第２クロックを選択するクロック選択手段と、前記クロック選択手段により選択されたクロックを用いてＴＳ信号を生成する手段とを備えることを特徴とする演奏所装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、デジタルテレビジョン信号を衛星を介して放送する演奏所装置および演奏所装置を備えた衛星デジタル放送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
衛星デジタル放送装置では、地上に位置する演奏所において、映像や音声、データの各信号を多重化し、所定のフレーム構成をもったＴＳ信号が生成される。演奏所で生成されたＴＳ信号は、ネットワーク回線などを通してアップリンク局に送信される。アップリンク局は、複数の演奏所から送られてくるＴＳ信号をそれぞれ時分割多重によって合成し、合成ＴＳ信号を生成する。合成ＴＳ信号は、その後、伝送路符号化および位相変調され、放送波として衛星に送信される。衛星は、アップリンク局から送信されてきた放送波を増幅し、地上に向け再送信する。
【０００３】
上記の衛星デジタル放送装置では、アップリンク局において、複数の演奏所から送られてくるＴＳ信号を時分割多重で合成し、合成ＴＳ信号を生成している。この場合、各演奏所においてＴＳ信号を生成するためのクロックと、アップリンク局において合成ＴＳ信号を生成するための基準クロックとが同期している必要がある。そのため、各演奏所のクロックとアップリンク局の基準クロックとが同期するように構成されている。
【０００４】
各演奏所のクロックとアップリンク局の基準クロックとを同期させる方法としては、ネットワークなどを使用して、アップリンク局から各演奏所に対して同期用の基準クロックを送る方法、あるいは、同期用の基準クロックを再生できる信号を送る方法などがある。これらの方法は、演奏所からアップリンク局へＴＳ信号を送信し、一方、アップリンク局から演奏所へ同期用の基準クロックなどが送信される。この場合、ネットワークが双方向に使用されることになり、ネットワークの使用料が高価になる。
【０００５】
このような問題を解決するために、ネットワークを片方向のみに使用する非同期方式や擬似同期方式などがある。
【０００６】
非同期方式は、アップリンク局に、たとえば演奏所のクロックとアップリンク局の基準クロックとの周波数ずれを吸収する周波数ずれ吸収バッファを設ける方法である。このような構成において、放送への影響の少ない時期を利用して定期的に、あるいは、周波数ずれ吸収バッファが吸収できない程度の周波数ずれが生ずる直前に、周波数ずれ吸収バッファをリセットし、ある一定期間で発生した周波数ずれを吸収する方法である。
【０００７】
また、擬似同期方式は、アップリンク局において、演奏所のクロックとアップリンク局の基準クロックとの周波数ずれを監視し、ヌルのＴＳ信号を付加したり、あるいは、ヌルのＴＳ信号を削除したりして、両者の周波数ずれを吸収する方法である。
【０００８】
非同期方式や擬似同期方式は、ネットワークを片方向のみに使用するため、ネットワークの使用料が低減する。しかし、各演奏所のクロックとアップリンク局の基準クロックとの周波数ずれによって、非同期方式の場合は、周波数ずれ吸収バッファのリセット間隔が短くなり、リセットが頻繁になるという問題がある。また、擬似同期方式の場合は、高価な疑似同期装置が必要となり、また、階層切替え時のヌルＴＳ信号の処理が複雑になる。
【０００９】
そこで、上記した問題を解決するために、各演奏所において、衛星から送信されてくる放送波を受信し、受信した放送波を復調し、合成ＴＳ信号あるいは自局のＴＳ信号を抽出する方法がある。この方法の場合、抽出した合成ＴＳ信号あるいは自局のＴＳ信号に同期したクロックを生成し、このクロックを用いてＴＳ信号が生成される。
【００１０】
ここで、従来の衛星デジタル放送装置について、合成ＴＳ信号を抽出してＴＳ信号生成用のクロックを生成する方法を例にとり図４を参照して説明する。符号４０Ａ、４０ＢはＴＳ信号を生成する演奏所である。符号５０は、演奏所４０Ａ、４０Ｂから送られてきた複数のＴＳ信号を合成するアップリンク局である。また、符号６０は、アップリンク局５０から送られてきた放送波を中継し、地上に向け再送信する衛星である。各演奏所４０Ａ、４０Ｂは同じ構成になっている。ここでは演奏所４０Ａの構成および動作について説明し、演奏所４０Ｂの構成および動作の説明は省略する。
【００１１】
演奏所４０Ａは、クロック再生装置４１および多重化装置４２などから構成されている。クロック再生装置４１は、衛星６０から送信された放送波を受信する受信部４１ａ、および、放送波を復調して合成ＴＳ信号を取り出し、合成ＴＳ信号に同期したクロックを生成する再生部４１ｂから構成されている。再生部４１ｂで生成された再生クロックは多重化装置４２に送られる。多重化装置４２では、再生クロックをもとに、映像信号や音声信号、データを多重化し自局のＴＳ信号を生成する。生成されたＴＳ信号は、たとえばネットワーク回線Ｎを通してアップリンク局５０に送られる。アップリンク局５０には、他の演奏所４０Ｂからも同様のＴＳ信号が送られてくる。
【００１２】
アップリンク局５０は、合成器５１において、クロック発生器５４が発生するクロックＣをもとに、複数の演奏所４０Ａ、４０Ｂから送られるＴＳ信号を時分割多重によって合成する。次に、合成ＴＳ信号は、アップリンク５２で伝送路符号化および位相変調などが行われ、放送波として衛星６０に向け送信される。衛星６０では、アップリンク局５０から送られた放送波を中継し、地上に向け送信する。
【００１３】
上記した構成によれば、演奏所４０Ａ、４０Ｂは、自局のＴＳ信号を生成する場合、放送波から合成ＴＳ信号を復調し、アップリンク局におけるＴＳ信号合成用のクロックまたはこのクロックと同期する各演奏所に割り当てられた周波数のクロックを抽出し、これらのクロックと同期した再生クロックを用いて行われる。したがって、各演奏所４０Ａ、４０ＢのＴＳ信号生成用の再生クロックと、アップリンク局５０のクロックとの同期が保たれる。
【００１４】
なお、アップリンク局５０には、合成器５１において複数のＴＳ信号を合成する際に、各演奏所４０Ａ、４０ＢにおけるＴＳ信号生成用の再生クロックと、アップリンク局５０のクロックとの間に、周波数ずれがあった場合にも対応できるように、各演奏所４０Ａ、４０Ｂに対応して、それぞれ周波数ずれ吸収バッファ（図示せず）が設けられている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の衛星デジタル放送装置は、演奏所において、放送波から合成ＴＳ信号などを復調し、アップリンク局のＴＳ信号合成用のクロックまたはこのクロックと同期する各演奏所に割り当てられた周波数のクロックを抽出し、これらのクロックと同期した再生クロックを用いてＴＳ信号が生成されている。この場合、ネットワークは、ＴＳ信号を伝送する片方向のみの使用となる。しかし、気象条件が悪化した場合、あるいは、アップリンク局を構成する機器のメインテナンスや故障などで、現用装置から予備装置へ切り替える場合など、運用中に放送波を受信できない時間が発生することがある。このような場合、受信した放送波からＴＳ信号を復調抽出できなくなり、ＴＳ信号生成用の再生クロックとアップリンク局の基準クロックとの同期が取れなくなる。また、衛星の移動に伴うドップラーシフトによって遅延時間が変動すると、その影響によって、ＴＳ信号生成用の再生クロックと、アップリンク局の基準クロックとの位相が大幅にずれることがある。
【００１６】
本発明は、上記した欠点を解決し、気象条件の悪化や放送波の中断、放送波のドップラーシフトによる影響などに対し、演奏所におけるＴＳ信号生成用のクロックとアップリンク局のクロックとの同期ずれを抑えた演奏所装置および演奏所装置を備えた衛星デジタル放送装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、デジタル放送用のＴＳ信号を生成する演奏所装置と、複数の演奏所装置からそれぞれ送られてくる複数のＴＳ信号をクロック発生器が発生する基準クロックをもとに合成し、合成した合成ＴＳ信号を放送波として衛星を介して地上に送信するアップリンク局装置とを具備し、演奏所装置では、前記衛星から送られてくる放送波から合成ＴＳ信号を復調し、前記アップリンク局装置のＴＳ信号合成用のクロックまたはこのクロックと同期した各演奏所装置に割り当てられた周波数のクロックを抽出し、この抽出されたクロックに同期した第１クロックを用いてＴＳ信号を生成する衛星デジタル放送装置において、前記演奏所装置に、予め、前記基準クロックの周波数に合わせてある発振信号をもとに第２クロックを生成するクロック生成器を設け、前記衛星から送られてくる放送波から正常なＴＳ信号が検出できない場合に、前記第１クロックに代えて前記第２クロックを選択し、前記第２クロックを用いてＴＳ信号を生成することを特徴としている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について図１を参照して説明する。
【００１９】
符号１０Ａ、１０ＢはＴＳ信号を生成する演奏所で、符号２０は、演奏所１０Ａ、１０Ｂから送られてくる複数のＴＳ信号を合成するアップリンク局、符号３０は、アップリンク局２０から送られてきた放送波を中継し、地上に向け再送信する衛星である。なお、各演奏所１０Ａ、１０Ｂは同じ構成になっている。したがって、ここでは、演奏所１０Ａの構成および動作について説明し、演奏所１０Ｂの構成および動作の説明は省略する。
【００２０】
演奏所１０Ａは、クロック再生装置１１および多重化装置１２などから構成されている。クロック再生装置１１は、衛星３０から送信された放送波を受信し、アップリンク局の合成ＴＳ信号を抽出する受信部１１ａ、および、抽出された合成ＴＳ信号に同期した再生クロックを生成する再生部１１ｂなどから構成されている。再生部１１ｂで生成された再生クロックは多重化装置１２に送られる。多重化装置１２では、再生クロックをもとに、映像信号や音声信号、データを多重化し自局のＴＳ信号を生成する。生成されたＴＳ信号は、たとえばネットワーク回線Ｎを通してアップリンク局２０に送られる。このとき、アップリンク局２０には、他の演奏所１０Ｂからも同様のＴＳ信号が送られている。
【００２１】
アップリンク局２０では、複数の演奏所１０Ａ、１０Ｂから送られてきたＴＳ信号がそれぞれ、周波数ずれ吸収バッファ２１ａ、２１ｂに加えられ、演奏所１０Ａ、１０Ｂの再生クロックと、アップリンク局２０の基準クロックとの周波数ずれが吸収される。その後、合成器２２に加えられ、クロック発生器２５が発生するクロックＣをもとに、各演奏所１０Ａ、１０Ｂから送られるＴＳ信号が時分割多重によって合成される。次に、合成ＴＳ信号は、アップリンク２３で伝送路符号化、位相変調などが行われ、放送波として衛星３０に向け送信される。衛星３０では、アップリンク局２０から送られた放送波を増幅し、地上に向け再送信する。
【００２２】
上記した構成によれば、演奏所１０Ａ、１０ＢにおけるＴＳ信号の生成は、アップリンク局２０における合成ＴＳ信号に同期した再生クロックで行われている。そのため、各演奏所１０Ａ、１０ＢのＴＳ信号生成用の再生クロックと、アップリンク局２０の基準クロックＣとの同期が保たれる。
【００２３】
ここで、周波数／位相ずれ吸収バッファ２１ａ、２１ｂの１つの例を図２を参照して説明する。周波数／位相ずれ吸収バッファ２１ａ、２１ｂは、たとえばＦＩＦＯなどで構成され、信号が入力する入力端子ＩＮやメモリ３１、出力端子ＯＵＴなどから構成されている。そして、入力端子ＩＮから入力する信号が書込み信号Ｃ１の制御でメモリ３１に記憶される。また、読出し信号Ｃ２の制御でメモリ３１から読み出される。
【００２４】
この構成によれば、メモリ３１から読み出される出力信号の周波数は読出し信号Ｃ２で決定される。したがって、周波数ずれとドップラシフト等による位相ずれを考慮して、読出し信号Ｃ２によってメモリ３１から読み出すタイミングを調整すれば、バッファが破綻するまでの間は周波数／位相ずれが吸収される。
【００２５】
次に、演奏所１０Ａにおけるクロック再生装置１１の構成について図３を参照して説明する。図３では、図１に対応する部分には同一の符号を付し、重複する説明は一部省略する。
【００２６】
演奏所１０Ａの受信部１１ａでは、受信した放送波を復調器１３で復調し、たとえば合成ＴＳ信号を取り出す。取り出された合成ＴＳ信号はＴＳ信号検出器１４、および、再生部１１ｂのクロック再生器１５に送られる。そして、ＴＳ信号検出器１４では、復調されたＴＳ信号が正常であるか異常であるかが検出される。また、クロック再生器１５では、アップリンク局のＴＳ信号合成用のクロック、または、このクロックと同期する各演奏所に割り当てられた周波数のクロックを抽出し、この抽出されたクロックに同期した再生クロックを生成する。再生クロックは、その後、スイッチ回路ＳＷの端子Ａを通して位相同期ループ１６に基準同期信号として加えられる。位相同期ループ１６には、電圧制御発振器１７の発振信号も加えられている。そして、位相同期ループ１６の働きで、電圧制御発振器１７の発振信号の周波数が、基準同期信号として供給される再生クロックの周波数と同期するように制御される。この場合、再生クロックは、アップリンク局の合成ＴＳ信号の周波数と同期している。そのため、電圧制御発振器１７の発振信号の周波数はアップリンク局のＴＳ信号合成用クロックの周波数と同期状態となる。この電圧制御発振器１７の発振信号が多重化装置１２（図１）に送られ、ＴＳ信号生成用のクロック信号として利用される。
【００２７】
上記した構成により、各演奏所１０Ａ、１０ＢにおけるＴＳ信号生成用のクロックと、アップリンク局２０のクロックとの同期が保たれる。
【００２８】
ところで、上記した構成の受信部１１ａにおいて、気象条件が悪化して放送波の受信強度が弱くなった場合、あるいは、放送波が中断した場合など、放送波から正常なＴＳ信号を検出できなくなる。このとき、各演奏所のＴＳ信号生成用のクロックと、アップリンク局のクロックとの同期が保てなくなる。このような場合、ＴＳ信号検出器１４では、ＴＳ信号の異常が検出され、スイッチ回路ＳＷが端子Ｂ側に切り替えられる。
【００２９】
端子Ｂ側には、所定周波数の発振信号を発生する高精度発振器１８、および、高精度発振器１８の発振信号からＴＳ信号生成用のクロックを生成するクロック生成器１９が接続されている。高精度発振器１８には、ルビジウムやセシウム励振による高精度発振器を使用し、予め、アップリンク局２０の基準発振器のクロックの周波数に合わせておく。そして、スイッチ回路ＳＷが端子Ｂ側に切り替えられた場合に、クロック生成器１９で生成されたクロックが基準同期信号として位相同期ループ１６に加えられる。このとき、電圧制御発振器１７の発振信号の周波数はクロック生成器１９のクロックの周波数と同期する。高精度発振器１８の発振信号はアップリンク局２０のクロックの周波数に合わせてあるため、クロックが切り替えられても、後述のように同期ずれが抑えられる。
【００３０】
クロック生成器１９のクロックを用いる場合、周波数ずれは少ないものの、この状態が継続すると、位相ずれが大きくなりアップリンク局２０の機器が誤動作する原因となる。しかし、このような位相ずれは、アップリンク局２０の周波数ずれ吸収バッファ２１ａ、２１ｂで容易に吸収でき、アップリンク局２０における機器の誤動作を防止できる。
【００３１】
また、位相同期ループ１６が設けられている。そのため、位相同期ループ１６に基準同期信号として加えるクロックを、クロック生成器１９で生成されたクロックに切り替えた場合に、クロック間に周波数ずれがあっても、位相同期ループ１６の作用で電圧制御発振器の発振信号が緩やかに変化する。このため、ＴＳ生成器にはクロックの切替えによるショックが生じない。
【００３２】
なお、上記の実施形態では、演奏所において、受信した放送波から合成ＴＳ信号を抽出し、抽出した合成ＴＳ信号からＴＳ信号生成用のクロックを生成している。この場合、合成ＴＳ信号からさらに自局のＴＳ信号を抽出し、自局のＴＳ信号からＴＳ信号生成用のクロックを生成することもできる。  上記した構成によれば、放送波を正常に受信できない期間でも、周波数ずれが高精度発振器の精度に抑えられる。また、放送波からＴＳ信号を復調する際に、衛星のドップラーシフトによって位相ずれが生じても、この程度の位相ずれは、アップリンク局の周波数ずれ吸収バッファで容易に吸収できる。この場合、必要とされるバッファ量は、非同期方式で必要とされるバッファ量よりも十分小さくなる。また、周波数ずれが大きい場合は、周波数ずれ吸収バッファのリセットを併用することもできる。この場合、リセットの間隔が長くなり、頻繁なリセットは必要でなくなる。
【００３３】
なお、衛星デジタル放送装置の場合、非同期になる期間、すなわち、放送波からＴＳ信号を正しく復調できない期間は、月に数時間程度である。また、アップリンク局の定期点検や故障なども実際にはそれほど多くない。このため、定期点検時や故障時などによって、現用機と予備機の切り替えで発生する非同期の期間はほんの一瞬であり、周波数ずれ吸収バッファの使用量は少なく抑えられる。たとえば、衛星の寿命が１０数年程度と考えると、バッファ量を十分に取ることにより、実質的にリセットは不要とすることができる。
【００３４】
また、アップリンク局が周波数ずれ吸収用バッファを持つ構成の場合、定期点検などで電源を入れなおす際に、通常、周波数ずれ吸収用バッファはリセットされる。そして、合成器の定期点検は、衛星の寿命よりも短い期間に行われる。したがって、合成器の定期点検時に周波数ずれ吸収用バッファをリセットすれば、運用時における吸収用バッファのリセットはほとんど必要でなくなる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、気象条件の悪化や放送波の中断、放送波のドップラーシフトによる影響などに対し、演奏所におけるＴＳ信号生成用のクロックとアップリンク局のクロックとの同期ずれを抑えた演奏所装置および演奏所装置を備えた衛星デジタル放送装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を説明するための回路構成図である。
【図２】本発明に使用される周波数ずれ吸収用バッファを説明するための回路構成図である。
【図３】本発明に使用されるクロック再生装置を説明するための回路構成図である。
【図４】従来例を説明するための回路構成図である。
【符号の説明】
１０Ａ、１０Ｂ…演奏所
２０…アップリンク局
３０…衛星
１１…クロック再生装置
１１ａ…受信部
１１ｂ…再生部
１２…多重化装置
１３…復調器
１４…ＴＳ信号検出器
１５…クロック再生器
１６…位相同期ループ
１７…電圧制御発振器
１８…高精度発振器
１９…クロック生成器
２１ａ、２１ｂ…周波数／位相ずれ吸収用バッファ
２２…合成器
２３…アップリンク
３１…メモリ
Ｎ…ネットワーク回路
ＳＷ…切替器
【図１】
0004363715.tif 000002
【図２】
0004363715.tif 000003
【図３】
0004363715.tif 000004
【図４】
0004363715.tif 000005