(57)【要約】【課題】信頼性や保守性を向上させ、送信条件の選択が容易な放送送信装置を提供する。【解決手段】増幅器１３と光電気変換器１１との間に分岐路１１１を設けると共に、分岐先に出力された放送信号の中から所望の放送信号を選局する選局部１５１と、選局部１５１からの信号を復調する放送信号復調部１５２と、放送信号復調部１５２において復調された信号の品質を検出する信号品質検出部１５３と、信号品質検出部１５３の出力と基準値とを比較した結果を出力する比較判定部１５４と、からなる信号処理部１５を有する。【選択図】図１
2009232042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放送信号を光信号に変換して送出する光送信装置と、
該光送信装置に接続される光ファイバと、
該光ファイバからの光信号を電気信号に変換する光電気変換器と、
該光電気変換器からの電気信号を増幅する増幅器と、
該増幅器からの前記増幅された電気信号を電波として放射するアンテナとを有する放送送信装置において、
前記放送信号が入力されると共に、該放送信号の信号品質を評価するための信号処理部を有することを特徴とする放送送信装置。
【請求項２】
放送信号を光信号に変換して送出する光送信装置と、
該光送信装置に接続される光ファイバと、
該光ファイバからの光信号を電気信号に変換する光電気変換器と、
該光電気変換器からの電気信号を増幅する増幅器と、
該増幅器からの前記増幅された電気信号を電波として放射するアンテナとを有する放送送信装置において、
前記増幅器と前記光電気変換器との間に分岐路を設けると共に、分岐先に出力された前記放送信号の中から所望の放送信号を選局する選局部と、
該選局部からの信号を復調する放送信号復調部と、
該放送信号復調部において復調された信号の品質を検出する信号品質検出部と、
該信号品質検出部の出力と基準値とを比較した結果を出力する比較判定部と、からなる信号処理部を有することを特徴とする放送送信装置。
【請求項３】
放送信号を光信号に変換して送出する光送信装置と、
該光送信装置に接続される光ファイバと、
該光送信装置からの光信号を伝送する前記光ファイバを幹線とし、該幹線となる前記光ファイバの経路に設置されると共に、前記幹線から前記光信号を分岐するための複数の分岐手段と、
該分岐手段によって分岐された前記光信号を伝送するための複数の分岐経路と、
該各分岐経路上に設けられると共に、前記分岐された前記光信号を電気信号に変換する光電気変換器と、
該光電気変換器からの電気信号を増幅する増幅器と、
該増幅器からの前記増幅された電気信号を電波として放射するアンテナとを有する放送送信装置において、
前記増幅器と前記光電気変換器との間に分岐路を設けると共に、分岐先に出力された前記放送信号の中から所望の放送信号を選局する選局部と、
該選局部からの前記選局された放送信号を復調する放送信号復調部と、
該放送信号復調部において復調された信号の品質を検出する信号品質検出部と、
該信号品質検出部の出力と基準値とを比較した結果を出力する比較判定部と、からなる信号処理部を有することを特徴とする放送送信装置。
【請求項４】
前記分岐手段に用いる光分岐に複数の分岐比を備え、前記比例判定部からの出力に応じて前記光分岐器の分岐比を変化させる構成としたことを特徴とする請求項３記載の放送送信装置。
【請求項５】
前記比例判定部からの出力を変調する変調部と、該変調部からの前記変調された出力を電波として放射するアンテナと、該アンテナから放射された前記電波を無線受信し前記各分岐経路の信号品質を監視する監視部とを設けたことを特徴とする請求項２〜４いずれかに記載の放送送信装置。
【請求項６】
前記比例判定部からの出力を変調する変調部と、該変調部からの前記変調された出力を前記アンテナに合成して出力するための合成器と、前記アンテナから放射された電波を無線受信し前記各分岐経路の信号品質を監視する監視部を設けたことを特徴とする請求項２〜４いずれかに記載の放送送信装置。
【請求項７】
前記比例判定部からの出力を光信号に適した信号に変換するための通信部と、該通信部からの出力を前記放送信号に使用する波長とは異なる波長の光信号に変換する電気光変換器と、該電気光変換器からの光信号を前記光ファイバを伝送する光信号と合波する光合分波器と、前記光ファイバに接続されると共に、前記合波された光信号から前記放送信号に使用する波長とは異なる波長の光信号を波長分離する光合分波器と、該光合分波器によって波長分離された前記放送信号に使用する波長とは異なる波長の光信号を受信し前記各分岐経路の信号品質を監視する監視部を設けたことを特徴とする請求項３、４いずれかに記載の放送送信装置。
【請求項８】
前記監視部からのトリガによって送信されたポーリング信号を前記放送信号に使用する波長とは異なる波長の光信号に変換する電気光変換器と、該電気光変換器からの出力を前記光ファイバに合波するための光合分波器と、該光合分波器の出力から前記放送信号に用いる波長とは異なる波長の光信号を波長分離し前記各分岐経路に分岐するための光合分波器と、該光合分波器からの出力を電気信号に変換するための光電気変換器と、該光電気変換器からの出力を伝送される前記通信部とを設けたことを特徴とする請求項７に記載の放送送信装置。
【請求項９】
前記信号品質検出部において、放送チャネル帯域内の信号レベル対雑音レベル比を測定するか、または前記放送信号に用いられるデジタル放送信号のデータ誤り率（ビットレートエラー）を測定することを特徴とする請求項２〜８いずれかに記載の放送送信装置。
【請求項１０】
前記放送信号はデジタル放送信号であり、前記放送信号復調部の出力から伝送制御データを復号する伝送制御データ復号部と、該伝送制御データ復号部に接続されると共に、該伝送制御データ復号部の前記伝送制御データから緊急警報放送用起動フラグを検出する緊急警報検出部と、前記伝送制御データ復号部に接続されると共に、前記伝送制御データ復号部の前記伝送制御データから伝送制御情報を抽出し判定する送信モード判定部とを設けたことを特徴とする請求項２〜９いずれかに記載の放送送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信頼性や保守性を向上させ、送信条件の選択が容易な放送送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
放送信号の送信を行う場合に、直接放送局から送出する場合もあるが、送出する電波塔や中継局まで、あるいは受信者宅まで光ファイバで伝送する場合がある。これは同軸ケーブルのような金属導体のケーブルを用いることに比べて、低損失で長距離伝送に適していること、細径で敷設が容易、伝送帯域幅が広いなどの利点があるからである。
【０００３】
放送信号の光伝送を用いた配信に関しては、例えば、特許文献１の光ＣＡＴＶシステムのようにＣＡＴＶセンタ又はセンタと加入者端末間に設けられた通信センタから加入者端末へ並行に（スター型分配）配信される場合がある。
【０００４】
また、放送局と送信設備間の光伝送に関しては、例えば、特許文献２のように地上デジタル放送の単一周波数中継を前提として、中継時の回り込み干渉妨害を低減するために光伝送を用いることが示されている。このときに直列型の光伝送が用いられている。
【０００５】
【特許文献１】特開平４−１５６５１６号公報
【特許文献２】特開２００４−２８９４０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
光ＣＡＴＶシステムで用いられているような配信の構成では、多数の受信点に向けて均質のサービスを提供する必要があることから、送信側から並行に複数の光ファイバを敷設するスター型を用いる。スター型は、故障などの不具合が起きた場合に、該当する伝送路以外への影響が無い利点があるが、送信側から直接光ファイバが多数敷設されることになり、敷設と構成が複雑になる。一方、放送の中継送信装置に直列型の光伝送を用いる構成では、同一系統に複数の分岐を用いて配信するため、故障が発生した場合に、故障箇所によっては影響が大きくなる可能性がある。例えば、伝送する光ファイバが破損した場合には、破損箇所以降の系には信号が伝送されなくなる。そこで、光ファイバを多重化して信頼性を上げることに加えて、故障箇所の特定と修復を急ぎ、伝送できない期間や範囲を最小化することが求められる。
【０００７】
また、ＩＳＤＢ−Ｔ（Integrated Service Digital Broadcastingsystem for Terrestrial）方式のような放送方式では放送信号内に伝送制御情報（例えば、社団法人電波産業会標準規格ＳＴＤ―Ｂ３１に記載の緊急警報放送用起動フラグや伝送パラメータ情報など）が含まれており、送信装置でこれらを判定できれば、より適切な送信条件を選択することが可能となる。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、簡便な直列型送信システムで、かつ信頼性や保守性を向上させた放送送信装置を提供することにある。
【０００９】
また、本発明の他の目的は、送信信号の伝送制御情報に基づいて、送信条件を適切に選択できる放送送信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的のために、本発明は、直列型の光ファイバネットワークとし、送信点における信号の品質を常時監視し、異常時には故障箇所の存在する範囲を特定できる構成とする。すなわち、放送信号を光信号に変換する電気光変換器を有する光送信装置と、光送信装置の出力に接続する光ファイバは直列型とし、所望の場所で光分岐器を用いて分岐し、分岐された信号を電気信号に変換する光電気変換器と、光電気変換器の出力を所望の信号レベルに増幅する増幅器と、電波として放射するアンテナを設けると共に、光電気変換器の出力を分岐して、電気信号に変換された放送信号の中から所望のチャネルを抽出し復調して信号品質を評価する機能を設け、信号品質の評価結果を監視部に通信し、監視並びに適切な制御を行うことができる放送送信装置とする。
【００１１】
また、もう一つの目的のために、本発明は、放送信号内にある伝送制御情報を抽出し判別することにより送信条件を選択する構成とする。すなわち、再掲するが、放送信号を光信号に変換する電気光変換器を有する光送信装置と、光送信装置の出力に接続する光ファイバ網は直列型とし、所望の場所で光分岐器を用いて分岐し、分岐された信号を電気信号に変換する光電気変換器と、光電気変換器の出力を所望の信号レベルに増幅する増幅器と、電波として放射するアンテナを設けると共に、光電気変換器の出力を分岐して、電気信号に変換された放送信号の中から所望のチャネルを抽出し復調して、デジタル放送の伝送制御データを抽出するデータ復号部を設け、前記と同様に監視部に通信し、監視並びに適切な制御を行うことができる放送送信装置とする。
【００１２】
ここで、請求項１の発明は、放送信号を光信号に変換して送出する光送信装置と、該光送信装置に接続される光ファイバと、該光ファイバからの光信号を電気信号に変換する光電気変換器と、該光電気変換器からの電気信号を増幅する増幅器と、該増幅器からの前記増幅された電気信号を電波として放射するアンテナとを有する放送送信装置において、前記放送信号が入力されると共に、該放送信号の信号品質を評価するための信号処理部を有することを特徴とする放送送信装置である。
【００１３】
請求項２の発明は、放送信号を光信号に変換して送出する光送信装置と、該光送信装置に接続される光ファイバと、該光ファイバからの光信号を電気信号に変換する光電気変換器と、該光電気変換器からの電気信号を増幅する増幅器と、該増幅器からの前記増幅された電気信号を電波として放射するアンテナとを有する放送送信装置において、前記増幅器と前記光電気変換器との間に分岐路を設けると共に、分岐先に出力された前記放送信号の中から所望の放送信号を選局する選局部と、該選局部からの信号を復調する放送信号復調部と、該放送信号復調部において復調された信号の品質を検出する信号品質検出部と、該信号品質検出部の出力と基準値とを比較した結果を出力する比較判定部と、からなる信号処理部を有することを特徴とする放送送信装置である。
【００１４】
請求項３の発明は、放送信号を光信号に変換して送出する光送信装置と、該光送信装置に接続される光ファイバと、該光送信装置からの光信号を伝送する前記光ファイバを幹線とし、該幹線となる前記光ファイバの経路に設置されると共に、前記幹線から前記光信号を分岐するための複数の分岐手段と、該分岐手段によって分岐された前記光信号を伝送するための複数の分岐経路と、該各分岐経路上に設けられると共に、前記分岐された前記光信号を電気信号に変換する光電気変換器と、該光電気変換器からの電気信号を増幅する増幅器と、該増幅器からの前記増幅された電気信号を電波として放射するアンテナとを有する放送送信装置において、前記増幅器と前記光電気変換器との間に分岐路を設けると共に、分岐先に出力された前記放送信号の中から所望の放送信号を選局する選局部と、該選局部からの前記選局された放送信号を復調する放送信号復調部と、該放送信号復調部において復調された信号の品質を検出する信号品質検出部と、該信号品質検出部の出力と基準値とを比較した結果を出力する比較判定部と、からなる信号処理部を有することを特徴とする放送送信装置である。
【００１５】
請求項４の発明は、前記分岐手段に用いる光分岐に複数の分岐比を備え、前記比例判定部からの出力に応じて前記光分岐器の分岐比を変化させる構成としたことを特徴とする請求項３記載の放送送信装置である。
【００１６】
請求項５の発明は、前記比例判定部からの出力を変調する変調部と、該変調部からの前記変調された出力を電波として放射するアンテナと、該アンテナから放射された前記電波を無線受信し前記各分岐経路の信号品質を監視する監視部とを設けたことを特徴とする請求項２〜４いずれかに記載の放送送信装置である。
【００１７】
請求項６の発明は、前記比例判定部からの出力を変調する変調部と、該変調部からの前記変調された出力を前記アンテナに合成して出力するための合成器と、前記アンテナから放射された電波を無線受信し前記各分岐経路の信号品質を監視する監視部を設けたことを特徴とする請求項２〜４いずれかに記載の放送送信装置である。
【００１８】
請求項７の発明は、前記比例判定部からの出力を光信号に適した信号に変換するための通信部と、該通信部からの出力を前記放送信号に使用する波長とは異なる波長の光信号に変換する電気光変換器と、該電気光変換器からの光信号を前記光ファイバを伝送する光信号と合波する光合分波器と、前記光ファイバに接続されると共に、前記合波された光信号から前記放送信号に使用する波長とは異なる波長の光信号を波長分離する光合分波器と、該光合分波器によって波長分離された前記放送信号に使用する波長とは異なる波長の光信号を受信し前記各分岐経路の信号品質を監視する監視部を設けたことを特徴とする請求項３、４いずれかに記載の放送送信装置である。
【００１９】
請求項８の発明は、前記監視部からのトリガによって送信されたポーリング信号を前記放送信号に使用する波長とは異なる波長の光信号に変換する電気光変換器と、該電気光変換器からの出力を前記光ファイバに合波するための光合分波器と、該光合分波器の出力から前記放送信号に用いる波長とは異なる波長の光信号を波長分離し前記各分岐経路に分岐するための光合分波器と、該光合分波器からの出力を電気信号に変換するための光電気変換器と、該光電気変換器からの出力を伝送される前記通信部とを設けたことを特徴とする請求項７に記載の放送送信装置である。
【００２０】
請求項９の発明は、前記信号品質検出部において、放送チャネル帯域内の信号レベル対雑音レベル比を測定するか、または前記放送信号に用いられるデジタル放送信号のデータ誤り率（ビットレートエラー）を測定することを特徴とする請求項２〜８いずれかに記載の放送送信装置である。
【００２１】
請求項１０の発明は、前記放送信号はデジタル放送信号であり、前記放送信号復調部の出力から伝送制御データを復号する伝送制御データ復号部と、該伝送制御データ復号部に接続されると共に、該伝送制御データ復号部の前記伝送制御データから緊急警報放送用起動フラグを検出する緊急警報検出部と、前記伝送制御データ復号部に接続されると共に、前記伝送制御データ復号部の前記伝送制御データから伝送制御情報を抽出し判定する送信モード判定部とを設けたことを特徴とする請求項２〜９いずれかに記載の放送送信装置である。
【発明の効果】
【００２２】
これらの手段により、光送信装置以降の光ファイバ網が直列型（幹線となる光ファイバと幹線ファイバからの分岐した光ファイバで構成するマルチドロップ方式）で、スター型に比較して構成が単純化できることと、分岐した後に信号品質を評価する機能を設けたことにより、各分岐経路での信号品質を監視でき、信号品質を監視部に通知し、故障時には故障箇所の存在する範囲の特定や、各分岐経路へのレベル配分を適応的に制御することを可能とする。
【００２３】
また、デジタル放送の伝送制御データを用いて、緊急警報に連動した制御や、放送されている階層に応じた送信条件の制御を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
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。
【００２５】
図１は、本発明の一実施形態に係る放送送信装置１０１の構成を具体的に示すブロック図である。放送送信装置１０１は、放送信号源１、電気信号を光信号に変換する電気光変換器（Ｅ／Ｏ）２を有する光送信装置１００、光ファイバ３、分岐手段である光分岐４、５、成端部６、監視部７、光信号を電気信号に変換する光電気変換器（Ｏ／Ｅ）１１、２１、フィルタ１２、２２、増幅器１３、２３、アンテナ１４、２４、信号処理部１５、２５、通信部１６、２６を備える。
【００２６】
放送信号源１からの放送信号を電気光変換器２で光信号に変換し、光ファイバ３を通して伝送する。この際、伝送する系統ごとに別の光ファイバで分配配信する、いわゆるスター型の構成ではなく、一系統から光分岐４、５を用いて各分岐経路へ分岐配信する方式（ここではマルチドロップ型という）を用いる。図１では、光分岐４を用いて第１の送信装置（第１の分岐経路あるいは支線とも称する）１０２に分岐配信し、光分岐５を用いて第ｎ（ｎ番目；ｎは自然数）の送信装置（第ｎの分岐経路あるいは支線とも称する）１０３に分岐配信していることを示している。
【００２７】
第１の送信装置１０２において光分岐４で分岐された光信号は、光電気変換器１１で電気信号に変換され、フィルタ１２で所望帯域外の雑音や妨害信号を低減され、増幅器１３で所望の信号レベルに増幅され、アンテナ１４からサービスエリア（受信可能範囲）に向けて放送電波を放射する。
【００２８】
同様にｎ番目の送信装置１０３においても、光分岐５で分岐された光信号は光電気変換器２１で電気信号に変換され、フィルタ２２、増幅器２３、アンテナ２４を通して放送電波を放射する。最終分岐の後は光ファイバを成端箱６に末端を収める。なお、図１では、第２から第ｎ−１の送信装置は図示省略してある。以上が基本的な送信の構成である。
【００２９】
このようにマルチドロップ型ではスター型に比べて、同一の系統から複数の分岐で光信号を配信できるため、光ファイバの敷設が容易で、かつ構成が単純化できる効果がある。
【００３０】
分岐数ｎは所望の送信装置数に応じて任意に選択できるが、受信機の所要入力信号レベル及び受信点での信号品質（例えば信号レベルと雑音や妨害信号レベルとの比で表されるＣＮ比やＳＮ比といった指標で判断する）を確保する必要がある（例えばＩＳＤＢ−Ｔ方式の放送であれば、社団法人電波産業会  標準規格ＳＴＤ−Ｂ２１に詳しい）。
【００３１】
放送信号源１から出力される信号の雑音レベルに対し、電気光変換器２での雑音増加分、光電気変換器１１での雑音増加分、増幅器１３での雑音増加分を加えて、総合の雑音レベルが求まる。また、放送信号源１から出力される信号の信号レベルに対し、電気光変換器２での光出力レベル、光ファイバ３での伝送損失分、光分岐４での分岐損失による減衰分、光電気変換器１１の出力信号レベル、フィルタ１２での減衰分、増幅器１３の増幅度、アンテナ１４のアンテナ利得分、サービスエリアの最長距離による空間伝搬損失分、空間伝搬における反射による影響分を加えて、総合の信号レベルが求まる。この受信点での信号レベル及び、信号レベルと雑音レベルの比が上記標準規格（ＳＴＤ−Ｂ２１など）に定められた受信機所要入力信号品質を満足する必要がある。
【００３２】
一方、従来のマルチドロップ型では、同一系統に複数の分岐を用いて配信するため、故障が発生した場合に、故障箇所によっては影響が大きくなる可能性がある。例えば、幹線系の光ファイバが破損した場合には、破損箇所以降の系には信号が伝送されなくなる。よって、従来は、幹線系を多重化しておくこと、故障箇所の修復を急ぎ伝送できない期間や範囲を最小化することが求められる。
【００３３】
そこで、本発明では、分岐路１１１によりフィルタ１２の出力又は増幅器１３の出力から放送信号を分岐して信号処理部１５で信号品質の評価を行い、この信号品質の評価結果を通信部１６により、監視部７へ通信する構成にする。ここで、信号処理部１５の構成を図２（ａ）に示す。
【００３４】
なお、本構成においては、信号品質の評価結果を監視部７へ通信する構成としたが、各信号処理部１５において、それぞれ対応する分岐経路での信号品質を評価し、通信状況を監視するようにしても良い。
【００３５】
図２（ａ）に示すように、信号処理部１５は、選局部１５１、放送信号復調部１５２、信号品質検出部１５３、比較判定部１５４を有する。分岐路１１１によりフィルタ１２又は増幅器１３の出力から分岐した放送信号の中から所望の放送チャネルを選局部１５１で選局し、その出力を放送信号復調部１５２で復調し、復調された信号から信号レベル対雑音レベルの比あるいはデジタル放送においてはデータの誤り率などの信号品質を信号品質検出部１５３で検出し、比較判定部１５４で基準値と比較する。ここで基準値とは、上記標準規格に定められた受信機所要入力信号品質を満足するように設定された値である。この場合、常時検出した値を監視部７に通信することもできるし、予め設定した基準値と比較して異常が認められた場合に監視部７に通報することも可能である。
【００３６】
通信部１６及び２６は任意通信手段により監視部７との通信を行う。ここで、無線により通信を行う場合の通信部１６の構成を図２（ｂ）および図２（ｃ）に示す。図２（ｂ）は、通信部単独でデータ通信する場合で、変調部１６１、アンテナ１６２により構成される。比較判定部１５４からの出力（判定結果）を変調部１６１にて無線データに適したデータ構造に変調しアンテナ１６２にて電波（無線データ）として監視部７へ送信する。図２（ｃ）は、放送信号の出力用アンテナを利用してデータ通信する場合で、変調部１６１、合成器１６３により構成される。比較判定部１５４からの出力（判定結果）を変調部１６１にて無線データに適したデータ構造に変調し合成器１６３を経由して放送信号出力用アンテナ１４、２４にて電波（無線データ）として監視部７へ送信する。
【００３７】
例えば、携帯電話のデータ通信など長距離の通信を可能とする通信媒体を用いる。これにより伝送距離が長くなった場合でも監視部７への通信が可能となる。
【００３８】
以上、図１及び図２に示した構成では、送信点（各分岐経路）での信号品質を検出して基準値との比較判定が可能になると共に、監視部７で全ての分岐経路での信号品質を監視できるので、異常があった場合に、全ての分岐経路の状況を見れば異常の存在する範囲を特定することができるという効果がある。例えば、第２の分岐経路で異常があった場合に、第１の分岐経路は正常で、第３の分岐経路が異常であれば第１の分岐経路と第２の分岐経路の間（つまり、幹線である光ファイバ３）で異常が発生していることが判る。また、第１の分岐経路、第３の分岐経路とも正常であれば、第２の分岐経路内で異常が発生していることが判る。
【００３９】
図３は、本発明の他の実施形態に係る放送送信装置３０１の構成を具体的に示すブロック図である。放送送信装置３０１は、図１の放送送信装置１０１の放送信号源１の代わりに、受信アンテナ８、増幅器９、フィルタ１０を有し、その他は図１の放送送信装置１０１と同じである。
【００４０】
本実施形態は、放送信号を空中に設置した受信アンテナ８で受信し、再度信号レベルを上げてアンテナ１４やアンテナ２４から電波で放射する中継送信システムである。別に送信された放送信号を受信アンテナ８で受信し、増幅器９で所望の信号レベルに増幅しフィルタ１０で所望帯域外の雑音や妨害信号を低減させ、電気光変換器２を有する光送信装置１００に入力する。
【００４１】
電気光変換器２以降の経路は図１及び図２の構成と同様である。本実施形態では、受信アンテナ８で受信する信号の雑音レベルに対して、増幅器９の雑音や電気光変換器２の雑音などが加算され、総合の雑音レベルが決まる。また、受信アンテナ８で受信する信号の信号レベルに対して、受信アンテナ８のアンテナ利得、増幅器９の増幅度、及び光ファイバ３の伝送損失などが加算され、総合の信号レベルが決まる。これら総合の雑音レベルと総合の信号レベルから、本実施形態の中継送信システムの総合の信号品質が求まる。放送信号の中継設備に関しては、前段の送信装置による信号レベル対雑音レベルの比を越えることはできず、中継を繰り返す毎に信号レベル対雑音レベルの比は劣化する。多段接続に関する基準は、例えば、社団法人電波産業会標準規格ＳＴＤ−Ｂ３１に記載されている。
【００４２】
従来の無線での多段中継では空間の伝搬損失が大きいため信号品質の劣化も大きくなる。これに対し、本実施形態のように光ファイバ３を用いた中継装置であれば、伝送損失が少ないため、中継元の送信レベルが小さくてすむことと、山間部など電波が伝搬しにくい場所においても比較的長距離を伝送できる利点がある。その上、図１、図２で示した実施形態と同様に、直列型の簡便なシステムであると共に、分岐した経路で信号品質を監視できるため、故障箇所の存在する範囲を特定できる効果がある。
【００４３】
また、本実施形態では、受信アンテナ８、増幅器９を複数設けて、信号品質を監視しながら最適な受信経路を選択する構成も可能である。この構成では、より信号品質の良い受信点が選べるので中継送信した信号の品質を最も高くできる効果がある。
【００４４】
図４は、本発明の更に他の実施形態に係る放送送信装置４０１の構成を具体的に示すブロック図である。放送送信装置４０１は、図１の放送送信装置１０１の構成に加えて、光電気変換器１７、２７、７２、電気光変換器１８、２８、７１、光合分波器１９、２９、４０、５０、７３、７４、光信号用の通信部１６０、２６０を有する。ここで、光合分波器４０、５０は、それぞれ分岐経路１０２、１０３に光信号を分岐するための分岐手段である。
【００４５】
図１では通信部１６、２６と監視部７との通信に無線通信を用いるものとしたが、本実施形態では放送伝送用に用いる光ファイバ３を通して信号品質などのデータを通信する。放送信号源１からの放送信号を電気光変換器２を有する光送信装置１００で光信号に変換し、光合分波器７４を通して光ファイバ３に伝送する。この際伝送する光ファイバの系統はマルチドロップ型を用い、図１に示した光分岐４の代わりに光合分波器４０を用いて第１の送信装置１０２に分岐配信し、光分岐５の代わりに光合分波器５０を用いて第ｎ（ｎ番目）の送信装置１０３に分岐配信している。
【００４６】
第１の合分波器４０で分岐された信号は光電気変換器１１で電気信号に変換され、フィルタ１２で所望帯域外の雑音や妨害信号を低減され、増幅器１３で所望の信号レベルに増幅され、アンテナ１４からサービスエリア（受信可能範囲）に向けて放送電波を放射する。同様に、ｎ番目の分岐においても、ｎ番目の合分波器５０で分岐された信号は光電気変換器２１で電気信号に変換され、フィルタ２２、増幅器２３、アンテナ２４を通して放送電波を放射する。以上が放送信号の経路である。
【００４７】
信号品質の監視も同様に、分岐路１１１において、フィルタ１２の出力又は増幅器１３の出力から放送信号を分岐して信号処理部１５で信号品質の評価を行う。ここで信号処理部１５の構成は図２（ａ）と同様である。信号品質を評価した後、その結果が通信部１６０で上り光信号に適したデータ構造、変調方式で変換され、電気光変換器１８で光信号に変換され、光合分波器１９、４０を通して光ファイバ３に伝送される。
【００４８】
このとき、例えば、前記放送用信号の光信号には１．５５μｍの波長を用い、上記信号品質などのデータを監視部７に伝送する光信号には１．３μｍの波長を使って信号を波長分離する。この信号品質などのデータは、光合分波器７４、７３を通して光電気変換器７２で電気信号に変換して監視部７に伝送する。ｎ番目の分岐経路からも、同様に監視部７に信号品質などのデータを送る。
【００４９】
監視部７では、信号品質などのデータを収集する際に、異常時に分岐経路から通報が来るのを待つ方法もあるが、監視部７からのトリガによって分岐経路から情報を伝送させる、ポーリング・セレクション方式の通信をすることもできる。この方式の利点は、故障発生時に監視部７から各分岐経路の状況を把握し、故障箇所の存在する範囲を特定することが可能になる点である。
【００５０】
すなわち、監視部７からトリガを与えたにも関わらず、返信がない分岐経路には信号が届いていない可能性があると判る。そこで、ポーリング信号は監視部７から電気光変換器７１を通して光信号に変換し、光合分波器７３、７４を通して光ファイバ３に伝送させ、第１の分岐経路１０２には光合分波器４０で分岐し、光合分波器１９を通して光電気変換器１７で電気信号に変換し、通信部１６０に伝送する。第ｎの分岐経路１０３についても同様である。
【００５１】
このポーリング信号についても放送信号に用いている波長（例えば、１．５５μｍ）とは異なる波長（例えば、１．３３μｍ）を用いて信号を波長分離する。
【００５２】
このように、光ファイバを用いて通信を行うことで、同一経路で通信ができ、構成が単純化できる効果がある。また、ポーリング・セレクション方式を用いることで故障発生時に故障箇所の存在する範囲を特定できる効果も有する。
【００５３】
図５は、本発明の更に他の実施形態に係る放送送信装置５０１の構成を具体的に示すブロック図である。放送送信装置５０１は、図１の放送送信装置１０１の構成に加えて、光スイッチ部４１、４２、４３、５１、５２、５３、光分岐４４、４５、５４、５５、信号処理部１５０、２５０を有する。
【００５４】
放送信号源１からの放送信号を電気光変換器２を有する光送信装置１００で光信号に変換し、光ファイバ３を通して伝送し、光分岐で分岐経路に伝送し、各分岐経路から電波を放射する構成は前記の実施形態と同様である。
【００５５】
この実施形態では、光分岐に分岐比の異なる複数の光分岐４４、４５（この説明ではｎ個をこの２つで代表させている）を設け、それらを入力側で選択する光スイッチ部４１と出力側で光スイッチ部４１が選択した分岐と同じ分岐を選択する光スイッチ部４２で幹線系を接続し、分岐経路側では光スイッチ部４３で、前記光スイッチ部４１、４２で選択した光分岐の出力を選択する。
【００５６】
また、この選択、すなわち光スイッチ部４１、４２、４３の切り替えを制御する制御部１７０（制御部１７０にて光スイッチ部４１、４２、４３を切り換える制御信号経路を図５中に一点鎖線にて示す。）を設け、この制御部１７０は監視部７から通信部１６を介して制御（監視部７と通信１６、２６間の制御信号経路を図５中に破線にて示す。）する。また、信号処理部１５０での信号品質の評価や、後述する伝送制御情報により制御する場合もある。第ｎの分岐経路についても同様の制御を行う。
【００５７】
ここで、信号処理部１５０、２５０の構成を図７に示す。信号処理部１５０は、図２（ａ）の信号処理部１５と同様の選局部１５１、放送信号復調部１５２、信号品質検出部１５３、比較判定部１５４に加えて、伝送制御データ復号部（ＴＭＣＣ復号部）１５５、緊急警報検出部１５６、送信モード判定部１５７を有する。
【００５８】
フィルタ１２又は増幅器１３の出力から分岐した放送信号の中から所望の放送チャネルを選局部１５１で選局し、その出力を放送信号復調部１５２で復調し、復調された信号から信号レベル対雑音レベルの比あるいはデジタル放送においてはデータの誤り率を信号品質検出部１５３で検出し、比較判定部１５４で基準値と比較する。
【００５９】
また、ＩＳＤＢ−Ｔ方式で規定されている伝送制御データ（ＴＭＣＣ情報：Transmission Multiplexing Configuration Control情報）を復号する伝送制御データ復号部１５５を設ける。このＴＭＣＣ情報は社団法人電波産業会標準規格ＳＴＤ−Ｂ３１に記載の緊急警報放送用起動フラグや伝送パラメータ情報などである。このＴＭＣＣ情報から緊急警報検出部１５６で緊急警報放送用起動フラグを検出する。また、ＴＭＣＣ情報から送信モード判定部１５７で部分受信の有無、変調方式、畳み込み量、インターリーブ長、セグメント数といった伝送制御情報を抽出し判定することにより、より受信感度の高い信号を選択することができる。
【００６０】
ここで、前記比較判定部１５４の判定結果で信号品質が低下した場合に、その低下分が光分岐４４、４５の中で分岐損失の違いの範囲内であれば分岐損失の少ない光分岐に切り換えることで信号レベルを増加させ、信号品質の改善を図ることができる。
【００６１】
また、特定の分岐経路からの電波の放射を止めたいとき、光分岐４４、４５及び光分岐５４、５５の中に分岐量の少ない分岐を設けることあるいは分岐のない経路を光スイッチ部４１、４２間及び光スイッチ部５１、５２間に設けることで、分岐量を選択することにより実現できる。この機能は、伝送経路やサービスエリアを変更する場合や非定常の放送（放送する期間が限定されていて、その期間以外には放送しない場合など）を行う場合に有効である。
【００６２】
さらに、ＴＭＣＣ信号の中で緊急警報放送用起動フラグが緊急警報検出部１５６で検出されれば、危険性の高いサービスエリアや受信者が多いことが想定されるサービスエリアに対して、より信号レベルを高めた伝送が可能となる。また、図示はないが、制御部１７０及び２７０から、例えば、避難誘導のアナウンスを起動させたり、避難誘導灯を点灯させるなどの制御も可能となる。
【００６３】
以上の検出・制御は監視部７との通信で監視・制御するが、予め設定した基準値との比較で異常が認められた場合や緊急警報放送用起動フラグを検出した場合に自動的に分岐経路を制御し、その状態を監視部７に通報することも可能である。
【００６４】
図６は、本発明の更に他の実施形態に係る放送送信装置６０１の構成を具体的に示すブロック図である。放送送信装置６０１は、図５の放送送信装置５０１の構成に加えて、可変フィルタ１２０、２２０、可変増幅器１３０、２３０を有する。
【００６５】
可変フィルタ１２０、２２０の帯域幅の変更や可変増幅器１３０、２３０の増幅度の変更は、信号処理部１５０、２５０の信号処理および監視部７からの制御信号に基づき制御部１７０、２７０により制御（可変フィルタ１２０、２２０および可変増幅器１３０、２３０の制御信号経路を二点鎖線で図示）する。図５で述べたように、例えば、放送エリアを変更したい場合や緊急警報放送用起動フラグを検出した場合に電波の放射レベルを変更したり、送信できる放送信号の中で、送信モード判定部１５７の判定により、より受信感度の高い信号（例えば、ＩＳＤＢ−Ｔ方式の階層化伝送では、変調方式、畳み込み量、インターリーブ長、セグメント数により受信所要ＣＮ比が異なる）を用いることが必要となる。
【００６６】
そこで、ＩＳＤＢ−Ｔ方式の信号において１３セグメントの信号を伝送する場合から１セグメントの信号のみを伝送する場合を例に取れば、帯域幅が異なるためフィルタ１２０、２２０を可変して狭帯域とし、受信感度が高くなるので同じ放送エリアヘの放送であれば送信電力（アンテナ１４、２４からの放射電力）を低減でき、効率の良い中継送信が可能となる。これは例えば分岐経路での消費電力を低減できる効果がある。また、例えば、緊急警報放送時に放送エリア内の受信感度が高くなるように可変増幅器１３０、２３０の増幅度を調整することもできる。
【００６７】
以上、これらの手段により、光送信装置１００以降の光ファイバ網が直列型（幹線となるファイバと幹線ファイバからの分岐したファイバで構成するマルチドロップ方式）で、スター型に比較して構成が単純化できることと、分岐した後に信号品質を評価する機能を設けたことにより、各分岐での信号品質を監視でき、信号品質を監視部に通知し、故障時には故障箇所の存在する範囲の特定や、制御部によりシステムのレベル配分（放送信号の伝達経路など）を適応的に制御することを可能とする。
【００６８】
また、デジタル放送の伝送制御データを用いて、緊急警報に連動した制御や、放送されている階層に応じた送信条件の制御を行うことができる。
【００６９】
本発明は、放送の中継装置に利用し、例えば、放送電波の届かない地下街や、特定のエリアヘの限定的な放送を行うために、中央の送信局から信号を配信する場合に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の一実施形態を示す放送送信装置のブロック図である。
【図２】（ａ）は図１の放送送信装置に用いる信号処理部のブロック図、（ｂ）、（ｃ）は通信部のブロック図である。
【図３】本発明の他の実施形態を示す放送送信装置のブロック図である。
【図４】本発明の他の実施形態を示す放送送信装置のブロック図である。
【図５】本発明の他の実施形態を示す放送送信装置のブロック図である。
【図６】本発明の他の実施形態を示す放送送信装置のブロック図である。
【図７】図５、図６の放送送信装置に用いる信号処理部のブロック図である。
【符号の説明】
【００７１】
１  放送信号源
２、１８、２８、７１  電気光変換器
３  光ファイバ
４、５、４４、４５、５４、５５  光分岐
６  成端部
７  監視部
８  受信アンテナ
９  増幅器
１０  フィルタ
１１、１７、２１、２７、７２  光電気変換器
１２、２２  フィルタ
１３、２３  増幅器
１４、２４  アンテナ
１５、２５、１５０、２５０  信号処理部
１６、２６、１６０、２６０  通信部
１９、２９、４０、５０、７３、７４  光合分波器
４１、４２、４３、５１、５２、５３  光スイッチ部
１００  光送信装置
１０１、３０１、４０１、５０１、６０１  放送送信装置
１０２  第１の送信装置（第１の分岐経路）
１０３  第ｎの送信装置（第ｎの分岐経路）
１１１、１１２  分岐路
１２０、２２０  可変フィルタ
１３０、２３０  可変増幅器
１５１  選局部
１５２  放送信号復調部
１５３  信号品質検出部
１５４  比較判定部
１５５  伝送制御データ復号部
１５６  緊急警報検出部
１５７  送信モード判定部
【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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