放送波の中継機
【課題】 中継機における回り込みによる影響を防止することにより、放送波を正常に中継伝送することができる中継機を提供する。
【解決手段】 中継機２が受信する放送波は、同じ放送データが規定セグメントｆ0と当該規定セグメント以外の第１セグメントｆ1とにそれぞれ載せられており、中継機は、受信する放送波から規定セグメントｆ0の放送データを除去し、第１セグメントｆ1の放送データを、規定セグメントｆ0と当該規定セグメント及び第１セグメント以外の第２セグメントｆ2とにそれぞれの載せ換えた放送波を送信する。これにより、受信放送波に回り込みの影響を与える規定セグメントｆ0は除去されるので、放送波を正常に中継伝送することができる。
【解決手段】 中継機２が受信する放送波は、同じ放送データが規定セグメントｆ0と当該規定セグメント以外の第１セグメントｆ1とにそれぞれ載せられており、中継機は、受信する放送波から規定セグメントｆ0の放送データを除去し、第１セグメントｆ1の放送データを、規定セグメントｆ0と当該規定セグメント及び第１セグメント以外の第２セグメントｆ2とにそれぞれの載せ換えた放送波を送信する。これにより、受信放送波に回り込みの影響を与える規定セグメントｆ0は除去されるので、放送波を正常に中継伝送することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、規定されたセグメント（周波数）に放送データを載せた放送波を中継する中継機に関し、ワンセグ放送方式を利用して比較的狭い特定のエリア（例えば、イベント会場）をカバーするエリア放送システムに用いて好適な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワンセグ放送は、地上デジタル放送ISDB-T（Integrated Services Digital
Broadcasting-Terrestrial）の１種で、伝送チャンネル内の特定の周波数（セグメント）に放送データを載せた放送波を伝送する部分セグメント放送の１種の方式であり、携帯端末向け放送等に利用されている。ワンセグ放送や、３セグ（３セグメント）の所謂デジタルラジオ放送（地上デジタル音声放送）や４セグメントのＳＤＴＶ（Standard Definition TeleVision）教育テレビ放送など、放送の伝送チャンネル内の全セグメント数の部分セグメントで放送する方式を、以下部分セグメント放送と称する。
また、ワンセグ放送等の部分セグメント放送は、ＳＦＮ（Single Frequency Network）方式による実施や、微小な送信電力で比較的小さなエリアをカバーする放送システム（エリア放送）による実施に適しており、今後の更なる利用拡大が期待されている。
【０００３】
例えば、地上デジタル放送のカバーエリアを構築する際に、ＳＦＮ環境下で広いエリアを構築しようとすると、放送波の多段中継を行なってＳＦＮ環境を構築する必要がある。
図１１に示すように、地上デジタル放送は、送信所（親局）から発射された放送波を幾つかの中継送信所で中継して伝送しており、送信所間の安定した電波による多段中継が行い易い。
【０００４】
しかしながら、地上デジタル放送において、送信所（親局、上位局）や中継送信所（中継局）が都市部や山間部にある場合には、図１２に示すように、都市部の車の往来やビルや山などによる電波反射が多く、放送波の多段中継によるＳＦＮ環境の構築は難しい。例えば、地上デジタル放送の送信所で用いる回り込みキャンセラも、電波反射の影響による放送波の受信信号レベル変動や、マルチパス波の数やＤ／Ｕ比の変動が激しく、回り込み波を安定的に継続してキャンセルして、後段に放送波信号（再送信波）を伝送することは難しい。
【０００５】
ここで、地上デジタル放送のセグメントの概念について説明する。
図１３に示すように、地上デジタル放送のチャンネル（図示の例では、各６ＭＨｚを１４分割した内の１３セグメント）内において、ワンセグ放送波は放送データを１つのセグメント（セグメント番号０）に載せて方法波を発射し、放送サービスを行っている。ワンセグ放送の受信者は、セグメント番号０の放送波を受信し、映像、音声、データを受信している。
このような地上デジタル放送のワンセグ放送サービスを行う場合であっても、上記と同様に、都市部や山間部などにおいて安定的にＳＦＮ環境下で多段中継を行うことが難しい。
【０００６】
特許文献１には、ワンセグの放送方式を利用して微小な送信電力で特定のエリアをカバーする放送システム（エリア放送）では、サービスエリア内に不感地が生じ易いという問題を解決するために、使用可能な送信周波数帯域の他の可能な送信周波数帯域部分においても同じ内容の信号を同時に送信することで、所謂周波数ダイバーシチにより、エリア放送における不感地を解消あるいは低減することができる放送システムが提案されている。
【０００７】
特許文献２には、複数の送信機が同一のチャンネルの異なるセグメントを使用してＯＦＤＭ変調方式により信号を無線送信する場合、受信機での受信特性を良好にするために、複数の送信機のうちの１台以上の送信機では、受信手段が外部からの所定の信号を受信し、送信タイミング制御手段が受信手段により受信された信号に基づくタイミングでＯＦＤＭ変調信号の送信タイミングを制御する送信システムが提案されている。
【０００８】
特許文献３には、例えば地上デジタル放送システムのエリア放送において、入力信号に基づいて出力するセグメント（周波数）を決定することができる送信機を提供するために、チャンネル検出手段が、入力された放送のための信号に含まれるチャンネルを特定する情報に基づいて、当該チャンネルを検出し、セグメント検出手段が、入力された放送のための信号に含まれるセグメントを特定する情報に基づいて、当該セグメントを検出し、変調信号生成手段が、チャンネル検出手段により検出されたチャンネルに設けられる複数のセグメントの中でセグメント検出手段により検出されたセグメントの位置に入力された放送のための信号に含まれる放送のためのデータを載せた変調信号を生成し、そして、変調信号生成手段により生成された変調信号を出力する送信機が提案されている。
【０００９】
特許文献４には、例えば地上デジタル放送システムのエリア放送において、空中の周波数別の電波使用状況に基づいて出力するセグメント（周波数）を決定することができる送信機を提供するために、セグメント検出手段が、無線により受信された電波の周波数領域対信号レベルの関係に基づいて、送信に使用するための空き周波数領域に対応するセグメントを検出し、送信信号生成手段が、セグメント検出手段により検出されたセグメントの位置に入力された放送のための信号に含まれる放送のためのデータを載せた送信信号を生成し、そして、送信信号生成手段により生成された送信信号を出力する送信機が提案されている。
【００１０】
特許文献５には、エリア放送を広い範囲で受信可能とするために、所定地域に共通の中央セグメントの地上デジタル放送電波を送信する第１の送信機と、所定地域の部分に周辺セグメントの地上デジタル放送電波を送信する電波を送信する他の送信機とを備え、中央セグメント及び中央セグメントに隣接する周辺セグメントの送信点配置、送信電界、再送信電界、周波数チャンネル間隔、送信アンテナ高さ、送信アンテナ指向性、送信位相同期、周波数セグメント間隔、送信電界伝搬性の少なくとも一つを制御する、地上デジタル放送電波の前記所定地域の地上付近での中央セグメントの受信電界から上記周辺セグメントの送信電界を離す手段を有する放送システムが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１０−１１８９０３号公報
【特許文献２】特開２０１０−１５４４１６号公報
【特許文献３】特開２０１０−６２８１１号公報
【特許文献４】特開２０１０−６２８０９号公報
【特許文献５】特開２００９−２１２５７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記のように、ワンセグ放送方式等の部分セグメント放送における中継伝送では、電波反射の影響などによる回り込み波を安定的に継続してキャンセルすることが困難であり、これによって、後段への放送波信号の伝送に支障が生じてしまう場合があるという課題があった。
具体的には、例えばワンセグ放送方式では、中継送信所（中継機）では、セグメント番号０のセグメントに放送データを載せた放送波を受信し、この放送波を再度中継送信するが、当該中継送信した放送波が回り込みによって同じ中継送信所で受信されてしまうと、時間差をもった放送データが干渉することとなって放送波を正常に伝送することが困難となってしまうと言う課題があった。
【００１３】
本発明は、上記従来の事情に鑑みなされたもので、回り込みによる影響を防止することにより、放送波を正常に中継伝送することができる中継機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、複数のセグメント中の規定セグメントに放送データを載せた放送波を中継する中継機であり、中継機が受信する放送波は、同じ放送データが規定セグメントと当該規定セグメント以外の第１セグメントとにそれぞれ載せられており、当該中継機は、受信する放送波から規定セグメントの放送データを除去し、当該受信する放送波の第１セグメントの放送データを、規定セグメントと当該規定セグメント及び第１セグメント以外の第２セグメントとにそれぞれの載せ換えた放送波を送信する。
【００１５】
本発明は、回り込みを防止するために、放送波の余剰の或いは利用可能な周波数（セグメント）を有効活用する（より具体的には、放送データを他のセグメントに載せ換える）という新規な技術的思想に基づいてなされたものであり、図１３に示した例を用いて説明すれば、同じ放送データが規定セグメント（例えば、セグメント番号０）と当該規定セグメント以外の第１セグメント（例えば、１４分割されたセグメント番号０以外のいずれかのセグメント）とにそれぞれ載せられた放送波を中継伝送する。
したがって、本発明において、送信所（送信機）では、同じ放送データが規定セグメントと当該第１セグメントとにそれぞれ載せられた放送波を送信する。
【００１６】
そして、本発明に係る中継機では、受信する放送波から規定セグメントの放送データを除去し、当該受信する放送波の第１セグメントの放送データを、規定セグメントと当該規定セグメント及び第１セグメント以外の第２セグメントとにそれぞれの載せ換えた放送波を送信する。これにより、送信放送波と受信放送波で同じ放送データが規定セグメント以外の異なるセグメントに載せられた形式で中継伝送され、回り込みによる影響を防止することができる。
なお、同じ中継機において受信波の第１セグメントと送信波の第２セグメントは異なるセグメントであるが、多段中継を行なう場合に、後段の中継機では、前段の中継機における受信波の第１セグメントを送信波の第２セグメントとしてもよく、或いは、これらセグメントとことなる第３のセグメントを送信波の第２セグメントとしてもよい。
【００１７】
また、本発明は、複数のセグメント中の規定されたセグメントに放送データを載せた放送波を中継機を介して伝送する伝送システムとして実現することができ、当該伝送システムでは、送信側装置は、複数のセグメント中の規定セグメントと当該規定セグメント以外の第１のセグメントとに同じ放送データを載せた放送波を中継機へ送信し、中継機は、受信した放送波の規定セグメントの放送データを除去し、第１のセグメントの放送データを、規定セグメントと当該規定セグメント及び第１のセグメント以外の第２のセグメントとにそれぞれ載せ換えた放送波を送信する。
【００１８】
また、本発明は、放送の伝送チャンネル内の１３セグメント中の３または４セグメントに放送データを載せた放送波を中継する中継機において、中継機が受信する放送波は、同じ放送データが規定の３または４セグメントと当該３または４セグメント以外の第１の３または４セグメントとにそれぞれ載せられており、当該中継機は、受信する放送波から当該規定の３または４セグメントの放送データを除去し、当該受信する放送波の第１の３または４セグメントの放送データを、当該規定の３または４セグメントと当該第１の３または４セグメント以外の第２の３または４セグメントとにそれぞれの載せ換えた放送波を送信する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、周波数（セグメント）を有効活用して、回り込みによる影響を防止した放送波の中継伝送を実現することができる。
また、本発明によれば、多段中継によるエリア放送を高品質に実現することができ、電波を有効的に使用することができる。
より具体的には、１つの伝送チャンネル内で周波数（セグメント）をずらしながら後段に放送波を伝送することにより、回り込みの影響を受けず、多段中継が可能かつＳＦＮを構築可能な中継伝送システムを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る中継機を説明する図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る中継伝送を説明する図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る中継機を説明する図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る放送データの載せ換え処理を説明する図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る放送データの載せ換え処理を説明する図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る中継機を説明する図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る放送データの載せ換え処理を説明する図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る放送データの載せ換え処理を行なう構成を説明する図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る放送データの載せ換え処理を説明する図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る放送データの載せ換え処理を行なう構成を説明する図である。
【図１１】地上デジタル放送の多段中継を説明する図である。
【図１２】地上デジタル放送の信号劣化を説明する図である。
【図１３】地上デジタル放送のセグメント分割を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明を、図に示す実施形態に基づいて具体的に説明する。
図１及び図２は、本発明の一実施形態に係る放送波の中継伝送システムを示している。
図１には、多段中継を行なう中継伝送システムの基本的な構成を示してあり、当該中継伝送システムでは、送信機１から送信された放送波を中継機（Ａ）２、中継機（Ｂ）３、・・・を順次中継して伝送する。
【００２２】
この中継電送システムは、伝送チャンネル内の特定のセグメント（規定セグメント：ｆ0）に放送データを載せた放送波を伝送するワンセグ方式の地上デジタル放送波を伝送するものであるが、この放送データの伝送に他のセグメント（ｆ1、ｆ2、・・・ｆx）も利用する。
このために、送信機１は、複数のセグメント中の規定セグメントｆ0に載せられた放送データを規定セグメントｆ0以外の第１セグメントｆ1にコピーして載せる機能と、規定セグメントｆ0と第１セグメントｆ1とに同じ放送データを載せた放送波（ｆ0、ｆ1）を中継機（Ａ）２へ送信する機能を有している。
【００２３】
また、送信機１からの放送波（ｆ0、ｆ1）を中継する中継機（Ａ）２は、放送波（ｆ0、ｆ1）を受信する受信機能６、受信した放送波（ｆ0、ｆ1）から規定セグメントｆ0の放送データを除去するフィルタ機能７、受信した放送波（ｆ0、ｆ1）の第１セグメントｆ1の放送データを、規定セグメントｆ0と、当該規定セグメント及び第１セグメント以外の第２セグメントｆ2にそれぞれ載せ換える載せ換え機能８と、規定セグメントｆ0と第２セグメントｆ2とに同じ放送データを載せた放送波（ｆ0、ｆ2）を中継機（Ｂ）３へ送信する送信機能９と、を有している。
【００２４】
したがって、中継機（Ａ）２は、受信放送波（ｆ0、ｆ1）から規定セグメントｆ0の放送データを除去し、第１セグメントｆ1の放送データを規定セグメントｆ0と第２セグメントｆ2にそれぞれ載せ換えた送信放送波（ｆ0、ｆ2）を中継機（Ｂ）３へ送信する。
これにより、送信放送波（ｆ0、ｆ2）の回り込みが生じたとしても、受信放送波（ｆ0、ｆ1）の規定セグメントｆ0ではなく第１セグメントｆ1の放送データが中継伝送されるので、中継機（Ａ）２は放送データを正常に中継伝送することができる。
【００２５】
そして、後段の中継機（Ｂ）３も中継機（Ａ）２と同様な機能を有しており、受信した放送波（ｆ0、ｆ2）から規定セグメントｆ0の放送データを除去し、受信した放送波（ｆ0、ｆ2）の第２セグメントｆ2の放送データを、規定セグメントｆ0と、当該規定セグメント及び第２セグメント以外の第３セグメントｆｘにそれぞれ載せ換えた放送波（ｆ0、ｆｘ）を後段へ送信する。
【００２６】
なお、この場合、第３セグメントｆｘは、規定セグメントｆ0及び第２セグメントｆ2と異なるセグメントであればよく、第１セグメントｆ1を第３セグメントｆｘとして用いても中継機（Ｂ）３における回り込みを防止することができる。すなわち、“ｘ”は、放送データ伝送に使用可能なセグメントの番号の内の“0”“2”以外の任意の整数である。
例えば、放送波がガードインターバル付きのＯＦＤＭ信号である場合には、強い信号を選択受信することができるので、このセグメント（周波数）の任意性は高くなる。
【００２７】
上記のような中継伝送システムにより、例えば、図２に示すような多段中継によるエリア放送を実現することができる。
すなわち、送信機（送信所）１から送信された放送波（ｆ0、ｆ1）を受信した中継機２−１，２−２が放送波（ｆ0、ｆ2）を中継送信し、更に、放送波（ｆ0、ｆ2）を受信した中継機３−１，３−２が放送波（ｆ0、ｆｘ）を中継送信し、更に後段の中継機が放送データを載せるセグメントをずらしながら放送波を中継伝送し、また、テレビ受像機などの受信機５が伝送される放送波を受信して放送データによる映像を出力する。
【００２８】
次に、放送データ（コンテンツ）の多段中継について、図３〜図５を参照して更に詳しく説明する。
例えばワンセグサービスを行いたい場合、任意チャンネルのセグメント番号の規定セグメントｆ0でコンテンツを送出する。その際に多段中継用にセグメントｆ0以外の例えばセグメント番号１１のセグメントｆ11にも、セグメント番号ｆ0と同じ信号（コンテンツ）をコピーして発射する。
ここの説明では、この最初の電波発射点から、ワンセグサービスをカバーする領域を親セルといい、親セルの電波を受信し多段中継を行う領域をそれぞれ子セルという。セルの数は、多段中継を行うだけ存在することとなる。
【００２９】
図３には、親セルを成す送信機１０と子セルを成す送信機２０の構成を示してある。
なお、親セル送信機１０は図１に示す送信機１に相当し、子セル送信機２０は図１に示す中継機２に相当する。
また、必要に応じて、多段中継を行なう子セルをそれぞれ区別する場合には子セル１、子セル２、・・・等の番号を付して記載し、これら子セルを総称する場合には子セルＮを記載する。
【００３０】
親セル送信機１０は、地上デジタル放送変調部１１と地上デジタル放送変調部１２、出力合成部１３を有している。
親セル送信機１０にはサービスを行いたいコンテンツが入力され、このコンテンツは地上デジタル放送変調部１１と地上デジタル放送変調部１２に入力される。
【００３１】
地上デジタル放送変調部１１はセグメント番号０の信号として、この出力信号を出力信号合成部１３に送出し、地上デジタル放送変調部１２はセグメント番号０以外の信号として、セグメント番号Ｘ出力信号を出力信号合成部１３に送出する。
出力信号合成部１３は、セグメント番号０出力信号とセグメント番号Ｘ出力信号を含んだ放送波を親セル送信信号として出力する。
なお、上記処理は図４の親セル処理である。
【００３２】
子セルＮ送信機２０は、受信フィルタ部２１、セグメントコピー部２２を有している。
子セルＮ送信機２０は、上位の送信機から伝搬路により受信特性が変化した子セルＮ受信信号として受信する。例えば子セル１送信機は、自分より上位の送信機である親セル送信機１０が発射した親セル送信信号を子セル１受信信号として受信する。このＮの数字は、何段目の子セル送信機かを表しており、何番目であってもよい。
なお、子セルＮ受信信号の処理は、図４及び図５にそれぞれ示してある。
【００３３】
子セルＮ受信機２０は、子セルＮ受信信号を受信フィルタ部２１に入力し、受信フィルタ部２１から受信信号をセグメントコピー部２２に出力する。この受信フィルタ部２１の処理が図４の子セル１処理２である。
セグメントコピー部２２は受信信号のコンテンツをコピーし、子セルＮ送信信号として出力する。このセグメントコピー部２２の処理が図４の子セル１処理３である。
【００３４】
子セル１が発射する子セル１送信信号は、回り込みにより、子セル１自身の受信信号である子セル受信信号として入力される。この時の受信波と送信波の混信の様子が図４の子セル１処理４である。
しかし、後段の受信フィルタ部２１にて、図４の子セル１処理５の処理により、綺麗にワンセグの信号を取り出すことが可能で、回り込みによる発振は発生しない。
【００３５】
このようにして、子セル１送信機が発射した子セル１送信信号を、子セル２送信機が子セル２受信信号として受信し、子セル２出力信号として出力する。
なお、Ｎの数字はいくら増えてもよく、このようにして１，２，３・・・Ｎと子セルを増やし、ワンセグの電波を後段に伝送していく。
【００３６】
上記の処理を図４及び図５を参照して更に詳しく説明する。
例えば子セル１は、親セルから発射した電波を受信する。その様子を図４の子セル１処理１に示す。
続いてセグメント番号１１以外で受信した信号を除去する。その様子を図４の子セル１処理２に示す。
【００３７】
続いてセグメント番号０以外のセグメント番号１１で受信した信号を、セグメント番号０にずらし、また、子セル１より後段のセルにて多段中継を可能にするために、セグメント番号０以外の例えばセグメント番号１２にもコピーして伝送する。その様子を図４内の子セル１処理３に示す。
子セル１が発射した電波は、セグメント番号０と１２であり、親セルから受信する電波はセグメント番号０と１１であるから、子セル１が発射したセグメント番号０の電波は、回り込みにより、子セル１の受信部に混入する。その様子を図４の子セル１処理４に示す。
しかし、子セル１はセグメント番号０の信号を除去するので、回り込みによる影響は発生しない。その様子を図４の子セル１処理５に示す。
【００３８】
親セルで発射したセグメント番号０の信号と子セル１で発射したセグメント番号０の信号は、同じ信号なので親セルと子セル１間はＳＦＮ環境が構築可能で、親セルと子セル１の領域が重なり合っても受信に影響はない。
つまり、ワンセグサービスの受信者は、親セルから子セル１へとセグメント番号０を継続して受信可能である。その様子を図４は示している。
【００３９】
続いて子セル２では、子セル１からのセグメント番号０と１２の信号を受信する。その様子を図５の子セル２処理１に示す。
続いてセグメント番号１２以外の信号を除去する。その様子を図５の子セル２処理２に示す。
そして、セグメント番号１２の信号をセグメント番号０にずらし、また、セグメント番号７にもずらし、セグメント番号０と７にコンテンツを載せた放送波（電波）を発射する。その様子を図５の子セル２処理３に示す。
【００４０】
子セル１と同様に、子セル２でもセグメント番号０では、回り込みにより、子セル１から受信した電波と子セル２で発射した電波が子セル２の受信部に混入する。その様子を図５の子セル２処理４に示す。
しかし、子セル２はセグメント番号１２以外の信号を除去するので、回り込みによる影響は発生しない。その様子を図５の子セル２処理５に示す。
【００４１】
子セル１で発射したセグメント番号０の信号と子セル２で発射したセグメント番号０の信号は、同じ信号なので子セル１と子セル２間はＳＦＮ環境が構築可能で、子セル１と子セル２の領域が重なり合っても受信に影響はない。その処理の流れを図５は示している。
したがって、子セル１から子セル２へとセグメント番号０を継続して受信可能である。遡れば、親セルから子セル１、子セル２へとセグメント番号０を継続して受信可能になる訳である。このように子セルにて隣接するセルと送出するセグメントを変えながら伝送していけば、セルの数Ｎは任意に増やすことが可能になる。セルの数Ｎを任意に増やすことが可能であれば、ワンセグサービスの受信者は親セルから子セルＮまで、継続してワンセグを受信可能になる。
【００４２】
次に、サービスを行いたいコンテンツに加えて、各セル送信機の制御信号も伝送する実施例について説明する。
図６には、親セルを成す送信機１０と子セルを成す送信機２０の構成を示してある。
親セル送信機１０は、地上デジタル放送変調部１１、地上デジタル放送変調部１２、出力合成部１３に加えて、制御信号伝送部１４を有している。
親セル送信機１０にはサービスを行いたいコンテンツが入力され、このコンテンツは地上デジタル放送変調部１１と地上デジタル放送変調部１２に入力される。
【００４３】
地上デジタル放送変調部１１はセグメント番号０の信号として、セグメント番号０出力信号を出力信号合成部１３へ送出し、地上デジタル放送変調部１２はセグメント番号０以外の信号として、セグメント番号Ｘ出力信号を出力信号合成部１３へ送出する。
制御信号伝送部１４は、各セル送信機の制御信号として、制御信号出力信号を出力信号合成部１３へ出力する。
出力信号合成部１３は、セグメント番号０出力信号とセグメント番号Ｘ出力信号と制御信号出力信号を入力し、親セル送信信号を出力する。親セル送信信号が図７の親セル処理である。
【００４４】
子セルN送信機２０は、受信フィルタ部２１、セグメントコピー部２２に加えて、制御信号変更部２３、出力信号合成部２４を有している。
子セルN送信機２０は、上位の送信機から伝搬路により受信特性が変化した子セルＮ受信信号として受信する。例えば子セル１送信機は、自分より上位の送信機である親セル送信機１０が発射した親セル送信信号を子セル１受信信号として受信する。子セルＮ受信信号が図７の子セル１処理１である。
【００４５】
子セルＮ受信機２０は、子セルＮ受信信号を受信フィルタ部２１に入力し、受信信号をセグメントコピー部２２に出力する。受信フィルタ部２１の処理が図７の子セル１処理２である。
セグメントコピー部２２はセグメントをコピーし、子セルＮ送信信号として出力合成部２４へ出力する。
【００４６】
制御信号変更部２３は、制御信号の内容を書き換えても書き換えなくてもよく、受信したセグメントとは異なるセグメントへ周波数をずらし、制御信号出力信号として出力合成部２４へ出力する。
出力合成部２４は、コピー信号と制御信号出力信号を合成し、子セルＮ送信信号として出力する。出力合成部２４の処理が図７内の子セル１処理３である。
【００４７】
子セル１が発射する子セル１送信信号は、回り込みにより、子セル１自身の受信信号である子セル受信信号として子セル１に入力される。この時の受信波と送信波の混信の様子が図７の子セル１処理４である。
しかし、後段の受信フィルタ部２１にて、図４の子セル１処理５と同様な処理により、綺麗にワンセグの信号を取り出すことが可能で、回り込みによる発振は発生しない。
このようにして、子セル１送信機が発射した子セル１送信信号を、子セル２送信機が子セル２受信信号として受信し、子セル２出力信号として出力する。
【００４８】
上記の処理を図７を参照して更に詳しく説明する。
例えばワンセグサービスを行いたい場合、任意チャンネルのセグメント番号０でコンテンツを送出する。その際に多段中継用にセグメント番号０以外の例えばセグメント番号１２にも、セグメント番号０と同じ信号（コンテンツ）をコピーして発射する。それ以外に、セルを効率的に構築するために、各セル送信機が発射するセグメントを制御するためや、送信機のファームウェアの伝送用の信号である制御信号を更に他のセグメント番号（セグメント番号１１）で伝送する。その様子を図７の親セル処理に示す。
【００４９】
子セル１は親セルから発射した電波を受信する。その様子を図７の子セル１処理１に示す。
続いて後段に伝送したいコンテンツのセグメント番号１２と制御用信号のセグメント１１以外で受信した信号を除去する。その様子を図７の子セル１処理２に示す。
続いてセグメント番号０以外のセグメント番号１２で受信した信号をセグメント番号０にずらし、また、子セル１より後段のセルに多段中継を可能にするために、セグメント番号０以外の例えばセグメント番号７にもコピーして伝送する。更に、制御用に伝送する信号をセグメントを１つずらして伝送する。その様子を図７の子セル１処理３に示す。
【００５０】
子セル１が発射した電波は、セグメント番号０、１、７であり、親セルから受信する電波はセグメント番号０、１１、１２であるから、子セル１が発射したセグメント番号０の電波は、回り込みにより、子セル１の受信部に混入する。その様子を図７の子セル１処理４に示す。
しかし、子セル１はセグメント番号０の信号を除去するので回り込みによる影響は発生しない。その様子を図７の子セル１処理５に示す。
親セルで発射したセグメント番号０の信号と子セル１で発射したセグメント番号０の信号は、同じ信号なので親セルと子セル１間はＳＦＮ環境が構築可能で、親セルと子セル１の領域が重なり合っても受信に影響はない。つまり、ワンセグサービスの受信者は、親セルから子セル１へとセグメント番号０を継続して受信可能である。
【００５１】
ここで、ワンセグの除去及び複製の処理を行なうための他の構成例を図８〜図１０を参照して説明する。
ワンセグの除去及び複製の処理を周波数領域に変換して行なうと、ＦＦＴ処理が必要となり、ガードインターバルを超える遅延が生じてＳＦＮが実現困難となることが考えられ
ることから、図８にはワンセグの除去及び複製の処理を時間軸の信号で行なう構成例を示し、図９にはその処理の内容を示してある。
【００５２】
この例では、規定セグメントと第１セグメントとにコンテンツを載せた受信信号（図９のａ）を、アナログ／デジタル変換器３０によりデジタル変換し、この受信信号の規定セグメントに載せられたコンテンツをフィルタ３１により除去する（図９のｂ）。
続いて、フィルタ３１から出力された信号を分岐して、一方の信号には乗算器３２により第１セグメントを規定セグメントに移動する周波数シフトｒｏｔ１を与え（図９のｃ）、他方の信号には乗算器３３により第１セグメントを第２セグメントに移動する周波数シフトｒｏｔ２を与える（図９のｄ）。
【００５３】
そして、これら周波数シフト（変調）された信号を加算器３４により合成し（図９のｅ）、合成された信号をデジタル／アナログ変換器３５によりアナログ変換して送信信号とする。
なお、アナログ信号処理のみを用いた場合には、図１０に示すような構成とすればよい。
【００５４】
ここで、本発明は、直線的或いは平面的に複数の中継機を配置した多段中継システムだけでなく、高さ方向への中継機の配置を含む３次元的な配置構成によるシステム構成とすることもできる。例えば、半径３００ｍ程度の放送範囲のエリア放送では、３００ｍ以上の建物や障害物が存在すると電波伝搬が阻害されるので、中継システムを３次元的な配置構成とするのが好ましい。
【００５５】
また、本発明は、部分セグメント放送の中継にも適用することができる。したがって、地上デジタル放送の各６ＭＨｚを１４分割した内の１３セグメントにおいて、ワンセグ放送だけでなく、３セグ（３セグメント）の所謂デジタルラジオ放送（地上デジタル音声放送）や４セグメントのＳＤＴＶ教育テレビ放送などの部分セグメント放送の中継にも適用することができる。
具体的には、図1３の放送の伝送チャンネル内の１３セグメント中の３または４セグメントに放送データを載せた放送波を中継する中継機において、中継機が受信する放送波は、同じ放送データが規定の３または４セグメント（図1のf0）と当該３または４セグメント以外の第１の３または４セグメント（図1のf1）とにそれぞれ載せられており、当該中継機は、受信する放送波から当該規定の３または４セグメント（図1のf0）の放送データを除去し、当該受信する放送波の第１の３または４セグメント（図1のf1）の放送データを、当該規定の３または４セグメント（図1のf0）と当該第１の３または４セグメント（図1のf1）以外の第２の３または４セグメント（図1のf2）とにそれぞれの載せ換えた放送波を送信する。
【００５６】
また、映像の符号化はＭＰＥＧ−２，Ｈ．２６４，ＨＥＶＣ（High Efficiency Video Codec）と新しくなると、効率は順次倍になる。つまり、ＨＥＶＣではＭＰＥＧ−２の４倍の符号化効率となり、ＳＤＴＶ放送は１セグメントとなる。そのため、本発明は、ＳＤＴＶ放送の１セグメント等部分セグメント中継にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明によれば、放送の伝送チャンネル内の複数の周波数（セグメント）を有効活用して、回り込みによる影響を防止した中継伝送を実現することができる。さらに、回り込みの影響を受けず、多段中継が可能かつＳＦＮを構築可能な、部分セグメント放送の中継伝送システムを実現することができる。また、多段中継によるエリア放送を高品質に実現することができ、電波を有効的に使用することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１：送信機、 ２、３：中継機、
７：フィルタ、 ８：載せ換え機能部、
９：送信機能部、 ｆ0：規定セグメント、
ｆ1：第１セグメント、 ｆ2：第２セグメント、
【技術分野】
【０００１】
本発明は、規定されたセグメント（周波数）に放送データを載せた放送波を中継する中継機に関し、ワンセグ放送方式を利用して比較的狭い特定のエリア（例えば、イベント会場）をカバーするエリア放送システムに用いて好適な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワンセグ放送は、地上デジタル放送ISDB-T（Integrated Services Digital
Broadcasting-Terrestrial）の１種で、伝送チャンネル内の特定の周波数（セグメント）に放送データを載せた放送波を伝送する部分セグメント放送の１種の方式であり、携帯端末向け放送等に利用されている。ワンセグ放送や、３セグ（３セグメント）の所謂デジタルラジオ放送（地上デジタル音声放送）や４セグメントのＳＤＴＶ（Standard Definition TeleVision）教育テレビ放送など、放送の伝送チャンネル内の全セグメント数の部分セグメントで放送する方式を、以下部分セグメント放送と称する。
また、ワンセグ放送等の部分セグメント放送は、ＳＦＮ（Single Frequency Network）方式による実施や、微小な送信電力で比較的小さなエリアをカバーする放送システム（エリア放送）による実施に適しており、今後の更なる利用拡大が期待されている。
【０００３】
例えば、地上デジタル放送のカバーエリアを構築する際に、ＳＦＮ環境下で広いエリアを構築しようとすると、放送波の多段中継を行なってＳＦＮ環境を構築する必要がある。
図１１に示すように、地上デジタル放送は、送信所（親局）から発射された放送波を幾つかの中継送信所で中継して伝送しており、送信所間の安定した電波による多段中継が行い易い。
【０００４】
しかしながら、地上デジタル放送において、送信所（親局、上位局）や中継送信所（中継局）が都市部や山間部にある場合には、図１２に示すように、都市部の車の往来やビルや山などによる電波反射が多く、放送波の多段中継によるＳＦＮ環境の構築は難しい。例えば、地上デジタル放送の送信所で用いる回り込みキャンセラも、電波反射の影響による放送波の受信信号レベル変動や、マルチパス波の数やＤ／Ｕ比の変動が激しく、回り込み波を安定的に継続してキャンセルして、後段に放送波信号（再送信波）を伝送することは難しい。
【０００５】
ここで、地上デジタル放送のセグメントの概念について説明する。
図１３に示すように、地上デジタル放送のチャンネル（図示の例では、各６ＭＨｚを１４分割した内の１３セグメント）内において、ワンセグ放送波は放送データを１つのセグメント（セグメント番号０）に載せて方法波を発射し、放送サービスを行っている。ワンセグ放送の受信者は、セグメント番号０の放送波を受信し、映像、音声、データを受信している。
このような地上デジタル放送のワンセグ放送サービスを行う場合であっても、上記と同様に、都市部や山間部などにおいて安定的にＳＦＮ環境下で多段中継を行うことが難しい。
【０００６】
特許文献１には、ワンセグの放送方式を利用して微小な送信電力で特定のエリアをカバーする放送システム（エリア放送）では、サービスエリア内に不感地が生じ易いという問題を解決するために、使用可能な送信周波数帯域の他の可能な送信周波数帯域部分においても同じ内容の信号を同時に送信することで、所謂周波数ダイバーシチにより、エリア放送における不感地を解消あるいは低減することができる放送システムが提案されている。
【０００７】
特許文献２には、複数の送信機が同一のチャンネルの異なるセグメントを使用してＯＦＤＭ変調方式により信号を無線送信する場合、受信機での受信特性を良好にするために、複数の送信機のうちの１台以上の送信機では、受信手段が外部からの所定の信号を受信し、送信タイミング制御手段が受信手段により受信された信号に基づくタイミングでＯＦＤＭ変調信号の送信タイミングを制御する送信システムが提案されている。
【０００８】
特許文献３には、例えば地上デジタル放送システムのエリア放送において、入力信号に基づいて出力するセグメント（周波数）を決定することができる送信機を提供するために、チャンネル検出手段が、入力された放送のための信号に含まれるチャンネルを特定する情報に基づいて、当該チャンネルを検出し、セグメント検出手段が、入力された放送のための信号に含まれるセグメントを特定する情報に基づいて、当該セグメントを検出し、変調信号生成手段が、チャンネル検出手段により検出されたチャンネルに設けられる複数のセグメントの中でセグメント検出手段により検出されたセグメントの位置に入力された放送のための信号に含まれる放送のためのデータを載せた変調信号を生成し、そして、変調信号生成手段により生成された変調信号を出力する送信機が提案されている。
【０００９】
特許文献４には、例えば地上デジタル放送システムのエリア放送において、空中の周波数別の電波使用状況に基づいて出力するセグメント（周波数）を決定することができる送信機を提供するために、セグメント検出手段が、無線により受信された電波の周波数領域対信号レベルの関係に基づいて、送信に使用するための空き周波数領域に対応するセグメントを検出し、送信信号生成手段が、セグメント検出手段により検出されたセグメントの位置に入力された放送のための信号に含まれる放送のためのデータを載せた送信信号を生成し、そして、送信信号生成手段により生成された送信信号を出力する送信機が提案されている。
【００１０】
特許文献５には、エリア放送を広い範囲で受信可能とするために、所定地域に共通の中央セグメントの地上デジタル放送電波を送信する第１の送信機と、所定地域の部分に周辺セグメントの地上デジタル放送電波を送信する電波を送信する他の送信機とを備え、中央セグメント及び中央セグメントに隣接する周辺セグメントの送信点配置、送信電界、再送信電界、周波数チャンネル間隔、送信アンテナ高さ、送信アンテナ指向性、送信位相同期、周波数セグメント間隔、送信電界伝搬性の少なくとも一つを制御する、地上デジタル放送電波の前記所定地域の地上付近での中央セグメントの受信電界から上記周辺セグメントの送信電界を離す手段を有する放送システムが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１０−１１８９０３号公報
【特許文献２】特開２０１０−１５４４１６号公報
【特許文献３】特開２０１０−６２８１１号公報
【特許文献４】特開２０１０−６２８０９号公報
【特許文献５】特開２００９−２１２５７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記のように、ワンセグ放送方式等の部分セグメント放送における中継伝送では、電波反射の影響などによる回り込み波を安定的に継続してキャンセルすることが困難であり、これによって、後段への放送波信号の伝送に支障が生じてしまう場合があるという課題があった。
具体的には、例えばワンセグ放送方式では、中継送信所（中継機）では、セグメント番号０のセグメントに放送データを載せた放送波を受信し、この放送波を再度中継送信するが、当該中継送信した放送波が回り込みによって同じ中継送信所で受信されてしまうと、時間差をもった放送データが干渉することとなって放送波を正常に伝送することが困難となってしまうと言う課題があった。
【００１３】
本発明は、上記従来の事情に鑑みなされたもので、回り込みによる影響を防止することにより、放送波を正常に中継伝送することができる中継機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、複数のセグメント中の規定セグメントに放送データを載せた放送波を中継する中継機であり、中継機が受信する放送波は、同じ放送データが規定セグメントと当該規定セグメント以外の第１セグメントとにそれぞれ載せられており、当該中継機は、受信する放送波から規定セグメントの放送データを除去し、当該受信する放送波の第１セグメントの放送データを、規定セグメントと当該規定セグメント及び第１セグメント以外の第２セグメントとにそれぞれの載せ換えた放送波を送信する。
【００１５】
本発明は、回り込みを防止するために、放送波の余剰の或いは利用可能な周波数（セグメント）を有効活用する（より具体的には、放送データを他のセグメントに載せ換える）という新規な技術的思想に基づいてなされたものであり、図１３に示した例を用いて説明すれば、同じ放送データが規定セグメント（例えば、セグメント番号０）と当該規定セグメント以外の第１セグメント（例えば、１４分割されたセグメント番号０以外のいずれかのセグメント）とにそれぞれ載せられた放送波を中継伝送する。
したがって、本発明において、送信所（送信機）では、同じ放送データが規定セグメントと当該第１セグメントとにそれぞれ載せられた放送波を送信する。
【００１６】
そして、本発明に係る中継機では、受信する放送波から規定セグメントの放送データを除去し、当該受信する放送波の第１セグメントの放送データを、規定セグメントと当該規定セグメント及び第１セグメント以外の第２セグメントとにそれぞれの載せ換えた放送波を送信する。これにより、送信放送波と受信放送波で同じ放送データが規定セグメント以外の異なるセグメントに載せられた形式で中継伝送され、回り込みによる影響を防止することができる。
なお、同じ中継機において受信波の第１セグメントと送信波の第２セグメントは異なるセグメントであるが、多段中継を行なう場合に、後段の中継機では、前段の中継機における受信波の第１セグメントを送信波の第２セグメントとしてもよく、或いは、これらセグメントとことなる第３のセグメントを送信波の第２セグメントとしてもよい。
【００１７】
また、本発明は、複数のセグメント中の規定されたセグメントに放送データを載せた放送波を中継機を介して伝送する伝送システムとして実現することができ、当該伝送システムでは、送信側装置は、複数のセグメント中の規定セグメントと当該規定セグメント以外の第１のセグメントとに同じ放送データを載せた放送波を中継機へ送信し、中継機は、受信した放送波の規定セグメントの放送データを除去し、第１のセグメントの放送データを、規定セグメントと当該規定セグメント及び第１のセグメント以外の第２のセグメントとにそれぞれ載せ換えた放送波を送信する。
【００１８】
また、本発明は、放送の伝送チャンネル内の１３セグメント中の３または４セグメントに放送データを載せた放送波を中継する中継機において、中継機が受信する放送波は、同じ放送データが規定の３または４セグメントと当該３または４セグメント以外の第１の３または４セグメントとにそれぞれ載せられており、当該中継機は、受信する放送波から当該規定の３または４セグメントの放送データを除去し、当該受信する放送波の第１の３または４セグメントの放送データを、当該規定の３または４セグメントと当該第１の３または４セグメント以外の第２の３または４セグメントとにそれぞれの載せ換えた放送波を送信する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、周波数（セグメント）を有効活用して、回り込みによる影響を防止した放送波の中継伝送を実現することができる。
また、本発明によれば、多段中継によるエリア放送を高品質に実現することができ、電波を有効的に使用することができる。
より具体的には、１つの伝送チャンネル内で周波数（セグメント）をずらしながら後段に放送波を伝送することにより、回り込みの影響を受けず、多段中継が可能かつＳＦＮを構築可能な中継伝送システムを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る中継機を説明する図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る中継伝送を説明する図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る中継機を説明する図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る放送データの載せ換え処理を説明する図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る放送データの載せ換え処理を説明する図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る中継機を説明する図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る放送データの載せ換え処理を説明する図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る放送データの載せ換え処理を行なう構成を説明する図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る放送データの載せ換え処理を説明する図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る放送データの載せ換え処理を行なう構成を説明する図である。
【図１１】地上デジタル放送の多段中継を説明する図である。
【図１２】地上デジタル放送の信号劣化を説明する図である。
【図１３】地上デジタル放送のセグメント分割を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明を、図に示す実施形態に基づいて具体的に説明する。
図１及び図２は、本発明の一実施形態に係る放送波の中継伝送システムを示している。
図１には、多段中継を行なう中継伝送システムの基本的な構成を示してあり、当該中継伝送システムでは、送信機１から送信された放送波を中継機（Ａ）２、中継機（Ｂ）３、・・・を順次中継して伝送する。
【００２２】
この中継電送システムは、伝送チャンネル内の特定のセグメント（規定セグメント：ｆ0）に放送データを載せた放送波を伝送するワンセグ方式の地上デジタル放送波を伝送するものであるが、この放送データの伝送に他のセグメント（ｆ1、ｆ2、・・・ｆx）も利用する。
このために、送信機１は、複数のセグメント中の規定セグメントｆ0に載せられた放送データを規定セグメントｆ0以外の第１セグメントｆ1にコピーして載せる機能と、規定セグメントｆ0と第１セグメントｆ1とに同じ放送データを載せた放送波（ｆ0、ｆ1）を中継機（Ａ）２へ送信する機能を有している。
【００２３】
また、送信機１からの放送波（ｆ0、ｆ1）を中継する中継機（Ａ）２は、放送波（ｆ0、ｆ1）を受信する受信機能６、受信した放送波（ｆ0、ｆ1）から規定セグメントｆ0の放送データを除去するフィルタ機能７、受信した放送波（ｆ0、ｆ1）の第１セグメントｆ1の放送データを、規定セグメントｆ0と、当該規定セグメント及び第１セグメント以外の第２セグメントｆ2にそれぞれ載せ換える載せ換え機能８と、規定セグメントｆ0と第２セグメントｆ2とに同じ放送データを載せた放送波（ｆ0、ｆ2）を中継機（Ｂ）３へ送信する送信機能９と、を有している。
【００２４】
したがって、中継機（Ａ）２は、受信放送波（ｆ0、ｆ1）から規定セグメントｆ0の放送データを除去し、第１セグメントｆ1の放送データを規定セグメントｆ0と第２セグメントｆ2にそれぞれ載せ換えた送信放送波（ｆ0、ｆ2）を中継機（Ｂ）３へ送信する。
これにより、送信放送波（ｆ0、ｆ2）の回り込みが生じたとしても、受信放送波（ｆ0、ｆ1）の規定セグメントｆ0ではなく第１セグメントｆ1の放送データが中継伝送されるので、中継機（Ａ）２は放送データを正常に中継伝送することができる。
【００２５】
そして、後段の中継機（Ｂ）３も中継機（Ａ）２と同様な機能を有しており、受信した放送波（ｆ0、ｆ2）から規定セグメントｆ0の放送データを除去し、受信した放送波（ｆ0、ｆ2）の第２セグメントｆ2の放送データを、規定セグメントｆ0と、当該規定セグメント及び第２セグメント以外の第３セグメントｆｘにそれぞれ載せ換えた放送波（ｆ0、ｆｘ）を後段へ送信する。
【００２６】
なお、この場合、第３セグメントｆｘは、規定セグメントｆ0及び第２セグメントｆ2と異なるセグメントであればよく、第１セグメントｆ1を第３セグメントｆｘとして用いても中継機（Ｂ）３における回り込みを防止することができる。すなわち、“ｘ”は、放送データ伝送に使用可能なセグメントの番号の内の“0”“2”以外の任意の整数である。
例えば、放送波がガードインターバル付きのＯＦＤＭ信号である場合には、強い信号を選択受信することができるので、このセグメント（周波数）の任意性は高くなる。
【００２７】
上記のような中継伝送システムにより、例えば、図２に示すような多段中継によるエリア放送を実現することができる。
すなわち、送信機（送信所）１から送信された放送波（ｆ0、ｆ1）を受信した中継機２−１，２−２が放送波（ｆ0、ｆ2）を中継送信し、更に、放送波（ｆ0、ｆ2）を受信した中継機３−１，３−２が放送波（ｆ0、ｆｘ）を中継送信し、更に後段の中継機が放送データを載せるセグメントをずらしながら放送波を中継伝送し、また、テレビ受像機などの受信機５が伝送される放送波を受信して放送データによる映像を出力する。
【００２８】
次に、放送データ（コンテンツ）の多段中継について、図３〜図５を参照して更に詳しく説明する。
例えばワンセグサービスを行いたい場合、任意チャンネルのセグメント番号の規定セグメントｆ0でコンテンツを送出する。その際に多段中継用にセグメントｆ0以外の例えばセグメント番号１１のセグメントｆ11にも、セグメント番号ｆ0と同じ信号（コンテンツ）をコピーして発射する。
ここの説明では、この最初の電波発射点から、ワンセグサービスをカバーする領域を親セルといい、親セルの電波を受信し多段中継を行う領域をそれぞれ子セルという。セルの数は、多段中継を行うだけ存在することとなる。
【００２９】
図３には、親セルを成す送信機１０と子セルを成す送信機２０の構成を示してある。
なお、親セル送信機１０は図１に示す送信機１に相当し、子セル送信機２０は図１に示す中継機２に相当する。
また、必要に応じて、多段中継を行なう子セルをそれぞれ区別する場合には子セル１、子セル２、・・・等の番号を付して記載し、これら子セルを総称する場合には子セルＮを記載する。
【００３０】
親セル送信機１０は、地上デジタル放送変調部１１と地上デジタル放送変調部１２、出力合成部１３を有している。
親セル送信機１０にはサービスを行いたいコンテンツが入力され、このコンテンツは地上デジタル放送変調部１１と地上デジタル放送変調部１２に入力される。
【００３１】
地上デジタル放送変調部１１はセグメント番号０の信号として、この出力信号を出力信号合成部１３に送出し、地上デジタル放送変調部１２はセグメント番号０以外の信号として、セグメント番号Ｘ出力信号を出力信号合成部１３に送出する。
出力信号合成部１３は、セグメント番号０出力信号とセグメント番号Ｘ出力信号を含んだ放送波を親セル送信信号として出力する。
なお、上記処理は図４の親セル処理である。
【００３２】
子セルＮ送信機２０は、受信フィルタ部２１、セグメントコピー部２２を有している。
子セルＮ送信機２０は、上位の送信機から伝搬路により受信特性が変化した子セルＮ受信信号として受信する。例えば子セル１送信機は、自分より上位の送信機である親セル送信機１０が発射した親セル送信信号を子セル１受信信号として受信する。このＮの数字は、何段目の子セル送信機かを表しており、何番目であってもよい。
なお、子セルＮ受信信号の処理は、図４及び図５にそれぞれ示してある。
【００３３】
子セルＮ受信機２０は、子セルＮ受信信号を受信フィルタ部２１に入力し、受信フィルタ部２１から受信信号をセグメントコピー部２２に出力する。この受信フィルタ部２１の処理が図４の子セル１処理２である。
セグメントコピー部２２は受信信号のコンテンツをコピーし、子セルＮ送信信号として出力する。このセグメントコピー部２２の処理が図４の子セル１処理３である。
【００３４】
子セル１が発射する子セル１送信信号は、回り込みにより、子セル１自身の受信信号である子セル受信信号として入力される。この時の受信波と送信波の混信の様子が図４の子セル１処理４である。
しかし、後段の受信フィルタ部２１にて、図４の子セル１処理５の処理により、綺麗にワンセグの信号を取り出すことが可能で、回り込みによる発振は発生しない。
【００３５】
このようにして、子セル１送信機が発射した子セル１送信信号を、子セル２送信機が子セル２受信信号として受信し、子セル２出力信号として出力する。
なお、Ｎの数字はいくら増えてもよく、このようにして１，２，３・・・Ｎと子セルを増やし、ワンセグの電波を後段に伝送していく。
【００３６】
上記の処理を図４及び図５を参照して更に詳しく説明する。
例えば子セル１は、親セルから発射した電波を受信する。その様子を図４の子セル１処理１に示す。
続いてセグメント番号１１以外で受信した信号を除去する。その様子を図４の子セル１処理２に示す。
【００３７】
続いてセグメント番号０以外のセグメント番号１１で受信した信号を、セグメント番号０にずらし、また、子セル１より後段のセルにて多段中継を可能にするために、セグメント番号０以外の例えばセグメント番号１２にもコピーして伝送する。その様子を図４内の子セル１処理３に示す。
子セル１が発射した電波は、セグメント番号０と１２であり、親セルから受信する電波はセグメント番号０と１１であるから、子セル１が発射したセグメント番号０の電波は、回り込みにより、子セル１の受信部に混入する。その様子を図４の子セル１処理４に示す。
しかし、子セル１はセグメント番号０の信号を除去するので、回り込みによる影響は発生しない。その様子を図４の子セル１処理５に示す。
【００３８】
親セルで発射したセグメント番号０の信号と子セル１で発射したセグメント番号０の信号は、同じ信号なので親セルと子セル１間はＳＦＮ環境が構築可能で、親セルと子セル１の領域が重なり合っても受信に影響はない。
つまり、ワンセグサービスの受信者は、親セルから子セル１へとセグメント番号０を継続して受信可能である。その様子を図４は示している。
【００３９】
続いて子セル２では、子セル１からのセグメント番号０と１２の信号を受信する。その様子を図５の子セル２処理１に示す。
続いてセグメント番号１２以外の信号を除去する。その様子を図５の子セル２処理２に示す。
そして、セグメント番号１２の信号をセグメント番号０にずらし、また、セグメント番号７にもずらし、セグメント番号０と７にコンテンツを載せた放送波（電波）を発射する。その様子を図５の子セル２処理３に示す。
【００４０】
子セル１と同様に、子セル２でもセグメント番号０では、回り込みにより、子セル１から受信した電波と子セル２で発射した電波が子セル２の受信部に混入する。その様子を図５の子セル２処理４に示す。
しかし、子セル２はセグメント番号１２以外の信号を除去するので、回り込みによる影響は発生しない。その様子を図５の子セル２処理５に示す。
【００４１】
子セル１で発射したセグメント番号０の信号と子セル２で発射したセグメント番号０の信号は、同じ信号なので子セル１と子セル２間はＳＦＮ環境が構築可能で、子セル１と子セル２の領域が重なり合っても受信に影響はない。その処理の流れを図５は示している。
したがって、子セル１から子セル２へとセグメント番号０を継続して受信可能である。遡れば、親セルから子セル１、子セル２へとセグメント番号０を継続して受信可能になる訳である。このように子セルにて隣接するセルと送出するセグメントを変えながら伝送していけば、セルの数Ｎは任意に増やすことが可能になる。セルの数Ｎを任意に増やすことが可能であれば、ワンセグサービスの受信者は親セルから子セルＮまで、継続してワンセグを受信可能になる。
【００４２】
次に、サービスを行いたいコンテンツに加えて、各セル送信機の制御信号も伝送する実施例について説明する。
図６には、親セルを成す送信機１０と子セルを成す送信機２０の構成を示してある。
親セル送信機１０は、地上デジタル放送変調部１１、地上デジタル放送変調部１２、出力合成部１３に加えて、制御信号伝送部１４を有している。
親セル送信機１０にはサービスを行いたいコンテンツが入力され、このコンテンツは地上デジタル放送変調部１１と地上デジタル放送変調部１２に入力される。
【００４３】
地上デジタル放送変調部１１はセグメント番号０の信号として、セグメント番号０出力信号を出力信号合成部１３へ送出し、地上デジタル放送変調部１２はセグメント番号０以外の信号として、セグメント番号Ｘ出力信号を出力信号合成部１３へ送出する。
制御信号伝送部１４は、各セル送信機の制御信号として、制御信号出力信号を出力信号合成部１３へ出力する。
出力信号合成部１３は、セグメント番号０出力信号とセグメント番号Ｘ出力信号と制御信号出力信号を入力し、親セル送信信号を出力する。親セル送信信号が図７の親セル処理である。
【００４４】
子セルN送信機２０は、受信フィルタ部２１、セグメントコピー部２２に加えて、制御信号変更部２３、出力信号合成部２４を有している。
子セルN送信機２０は、上位の送信機から伝搬路により受信特性が変化した子セルＮ受信信号として受信する。例えば子セル１送信機は、自分より上位の送信機である親セル送信機１０が発射した親セル送信信号を子セル１受信信号として受信する。子セルＮ受信信号が図７の子セル１処理１である。
【００４５】
子セルＮ受信機２０は、子セルＮ受信信号を受信フィルタ部２１に入力し、受信信号をセグメントコピー部２２に出力する。受信フィルタ部２１の処理が図７の子セル１処理２である。
セグメントコピー部２２はセグメントをコピーし、子セルＮ送信信号として出力合成部２４へ出力する。
【００４６】
制御信号変更部２３は、制御信号の内容を書き換えても書き換えなくてもよく、受信したセグメントとは異なるセグメントへ周波数をずらし、制御信号出力信号として出力合成部２４へ出力する。
出力合成部２４は、コピー信号と制御信号出力信号を合成し、子セルＮ送信信号として出力する。出力合成部２４の処理が図７内の子セル１処理３である。
【００４７】
子セル１が発射する子セル１送信信号は、回り込みにより、子セル１自身の受信信号である子セル受信信号として子セル１に入力される。この時の受信波と送信波の混信の様子が図７の子セル１処理４である。
しかし、後段の受信フィルタ部２１にて、図４の子セル１処理５と同様な処理により、綺麗にワンセグの信号を取り出すことが可能で、回り込みによる発振は発生しない。
このようにして、子セル１送信機が発射した子セル１送信信号を、子セル２送信機が子セル２受信信号として受信し、子セル２出力信号として出力する。
【００４８】
上記の処理を図７を参照して更に詳しく説明する。
例えばワンセグサービスを行いたい場合、任意チャンネルのセグメント番号０でコンテンツを送出する。その際に多段中継用にセグメント番号０以外の例えばセグメント番号１２にも、セグメント番号０と同じ信号（コンテンツ）をコピーして発射する。それ以外に、セルを効率的に構築するために、各セル送信機が発射するセグメントを制御するためや、送信機のファームウェアの伝送用の信号である制御信号を更に他のセグメント番号（セグメント番号１１）で伝送する。その様子を図７の親セル処理に示す。
【００４９】
子セル１は親セルから発射した電波を受信する。その様子を図７の子セル１処理１に示す。
続いて後段に伝送したいコンテンツのセグメント番号１２と制御用信号のセグメント１１以外で受信した信号を除去する。その様子を図７の子セル１処理２に示す。
続いてセグメント番号０以外のセグメント番号１２で受信した信号をセグメント番号０にずらし、また、子セル１より後段のセルに多段中継を可能にするために、セグメント番号０以外の例えばセグメント番号７にもコピーして伝送する。更に、制御用に伝送する信号をセグメントを１つずらして伝送する。その様子を図７の子セル１処理３に示す。
【００５０】
子セル１が発射した電波は、セグメント番号０、１、７であり、親セルから受信する電波はセグメント番号０、１１、１２であるから、子セル１が発射したセグメント番号０の電波は、回り込みにより、子セル１の受信部に混入する。その様子を図７の子セル１処理４に示す。
しかし、子セル１はセグメント番号０の信号を除去するので回り込みによる影響は発生しない。その様子を図７の子セル１処理５に示す。
親セルで発射したセグメント番号０の信号と子セル１で発射したセグメント番号０の信号は、同じ信号なので親セルと子セル１間はＳＦＮ環境が構築可能で、親セルと子セル１の領域が重なり合っても受信に影響はない。つまり、ワンセグサービスの受信者は、親セルから子セル１へとセグメント番号０を継続して受信可能である。
【００５１】
ここで、ワンセグの除去及び複製の処理を行なうための他の構成例を図８〜図１０を参照して説明する。
ワンセグの除去及び複製の処理を周波数領域に変換して行なうと、ＦＦＴ処理が必要となり、ガードインターバルを超える遅延が生じてＳＦＮが実現困難となることが考えられ
ることから、図８にはワンセグの除去及び複製の処理を時間軸の信号で行なう構成例を示し、図９にはその処理の内容を示してある。
【００５２】
この例では、規定セグメントと第１セグメントとにコンテンツを載せた受信信号（図９のａ）を、アナログ／デジタル変換器３０によりデジタル変換し、この受信信号の規定セグメントに載せられたコンテンツをフィルタ３１により除去する（図９のｂ）。
続いて、フィルタ３１から出力された信号を分岐して、一方の信号には乗算器３２により第１セグメントを規定セグメントに移動する周波数シフトｒｏｔ１を与え（図９のｃ）、他方の信号には乗算器３３により第１セグメントを第２セグメントに移動する周波数シフトｒｏｔ２を与える（図９のｄ）。
【００５３】
そして、これら周波数シフト（変調）された信号を加算器３４により合成し（図９のｅ）、合成された信号をデジタル／アナログ変換器３５によりアナログ変換して送信信号とする。
なお、アナログ信号処理のみを用いた場合には、図１０に示すような構成とすればよい。
【００５４】
ここで、本発明は、直線的或いは平面的に複数の中継機を配置した多段中継システムだけでなく、高さ方向への中継機の配置を含む３次元的な配置構成によるシステム構成とすることもできる。例えば、半径３００ｍ程度の放送範囲のエリア放送では、３００ｍ以上の建物や障害物が存在すると電波伝搬が阻害されるので、中継システムを３次元的な配置構成とするのが好ましい。
【００５５】
また、本発明は、部分セグメント放送の中継にも適用することができる。したがって、地上デジタル放送の各６ＭＨｚを１４分割した内の１３セグメントにおいて、ワンセグ放送だけでなく、３セグ（３セグメント）の所謂デジタルラジオ放送（地上デジタル音声放送）や４セグメントのＳＤＴＶ教育テレビ放送などの部分セグメント放送の中継にも適用することができる。
具体的には、図1３の放送の伝送チャンネル内の１３セグメント中の３または４セグメントに放送データを載せた放送波を中継する中継機において、中継機が受信する放送波は、同じ放送データが規定の３または４セグメント（図1のf0）と当該３または４セグメント以外の第１の３または４セグメント（図1のf1）とにそれぞれ載せられており、当該中継機は、受信する放送波から当該規定の３または４セグメント（図1のf0）の放送データを除去し、当該受信する放送波の第１の３または４セグメント（図1のf1）の放送データを、当該規定の３または４セグメント（図1のf0）と当該第１の３または４セグメント（図1のf1）以外の第２の３または４セグメント（図1のf2）とにそれぞれの載せ換えた放送波を送信する。
【００５６】
また、映像の符号化はＭＰＥＧ−２，Ｈ．２６４，ＨＥＶＣ（High Efficiency Video Codec）と新しくなると、効率は順次倍になる。つまり、ＨＥＶＣではＭＰＥＧ−２の４倍の符号化効率となり、ＳＤＴＶ放送は１セグメントとなる。そのため、本発明は、ＳＤＴＶ放送の１セグメント等部分セグメント中継にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明によれば、放送の伝送チャンネル内の複数の周波数（セグメント）を有効活用して、回り込みによる影響を防止した中継伝送を実現することができる。さらに、回り込みの影響を受けず、多段中継が可能かつＳＦＮを構築可能な、部分セグメント放送の中継伝送システムを実現することができる。また、多段中継によるエリア放送を高品質に実現することができ、電波を有効的に使用することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１：送信機、 ２、３：中継機、
７：フィルタ、 ８：載せ換え機能部、
９：送信機能部、 ｆ0：規定セグメント、
ｆ1：第１セグメント、 ｆ2：第２セグメント、
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセグメント中の規定セグメントに放送データを載せた放送波を中継する中継機において、
中継機が受信する放送波は、同じ放送データが規定セグメントと当該規定セグメント以外の第１セグメントとにそれぞれ載せられており、
当該中継機は、受信する放送波から規定セグメントの放送データを除去し、当該受信する放送波の第１セグメントの放送データを、規定セグメントと当該規定セグメント及び第１セグメント以外の第２セグメントとにそれぞれの載せ換えた放送波を送信することを特徴とする放送波の中継機。
【請求項２】
複数のセグメント中の規定セグメントに放送データを載せた放送波を多段中継する中継機において、
前段の中継機が受信する放送波は、同じ放送データが規定セグメントと当該規定セグメント以外の第１セグメントとにそれぞれ載せられており、
当該前段の中継機は、受信する放送波から規定セグメントの放送データを除去し、当該受信する放送波の第１セグメントの放送データを、規定セグメントと当該規定セグメント及び第１セグメント以外の第２セグメントとにそれぞれの載せ換えた放送波を送信し、
後段の中継機では、受信する放送波から規定セグメントの放送データを除去し、当該受信する放送波の第２セグメントの放送データを、規定セグメントと当該規定セグメント及び第１セグメント及び第２セグメント以外の第３セグメントとにそれぞれの載せ換えた放送波を送信することを特徴とする放送波の中継機。
【請求項３】
放送の伝送チャンネル内の１３セグメント中の３または４セグメントに放送データを載せた放送波を中継する中継機において、中継機が受信する放送波は、同じ放送データが規定の３または４セグメントと当該３または４セグメント以外の第１の３または４セグメントとにそれぞれ載せられており、当該中継機は、受信する放送波から当該規定の３または４セグメントの放送データを除去し、当該受信する放送波の第１の３または４セグメントの放送データを、当該規定の３または４セグメントと当該第１の３または４セグメント以外の第２の３または４セグメントとにそれぞれの載せ換えた放送波を送信することを特徴とする放送波の中継機。
【請求項１】
複数のセグメント中の規定セグメントに放送データを載せた放送波を中継する中継機において、
中継機が受信する放送波は、同じ放送データが規定セグメントと当該規定セグメント以外の第１セグメントとにそれぞれ載せられており、
当該中継機は、受信する放送波から規定セグメントの放送データを除去し、当該受信する放送波の第１セグメントの放送データを、規定セグメントと当該規定セグメント及び第１セグメント以外の第２セグメントとにそれぞれの載せ換えた放送波を送信することを特徴とする放送波の中継機。
【請求項２】
複数のセグメント中の規定セグメントに放送データを載せた放送波を多段中継する中継機において、
前段の中継機が受信する放送波は、同じ放送データが規定セグメントと当該規定セグメント以外の第１セグメントとにそれぞれ載せられており、
当該前段の中継機は、受信する放送波から規定セグメントの放送データを除去し、当該受信する放送波の第１セグメントの放送データを、規定セグメントと当該規定セグメント及び第１セグメント以外の第２セグメントとにそれぞれの載せ換えた放送波を送信し、
後段の中継機では、受信する放送波から規定セグメントの放送データを除去し、当該受信する放送波の第２セグメントの放送データを、規定セグメントと当該規定セグメント及び第１セグメント及び第２セグメント以外の第３セグメントとにそれぞれの載せ換えた放送波を送信することを特徴とする放送波の中継機。
【請求項３】
放送の伝送チャンネル内の１３セグメント中の３または４セグメントに放送データを載せた放送波を中継する中継機において、中継機が受信する放送波は、同じ放送データが規定の３または４セグメントと当該３または４セグメント以外の第１の３または４セグメントとにそれぞれ載せられており、当該中継機は、受信する放送波から当該規定の３または４セグメントの放送データを除去し、当該受信する放送波の第１の３または４セグメントの放送データを、当該規定の３または４セグメントと当該第１の３または４セグメント以外の第２の３または４セグメントとにそれぞれの載せ換えた放送波を送信することを特徴とする放送波の中継機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−３４１９１（Ｐ２０１３−３４１９１Ａ）
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１４５７１６（Ｐ２０１２−１４５７１６）
【出願日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【出願人】（０００００１１２２）株式会社日立国際電気 (5,007)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【出願人】（０００００１１２２）株式会社日立国際電気 (5,007)
【Ｆターム（参考）】
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