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JP7564665B2 - Receiving device - Google Patents
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JP7564665B2 - Receiving device - Google Patents

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Description

本発明は、衛星放送及び地上放送並びに固定通信及び移動通信の技術分野に関するものであり、特に、デジタルデータの送信装置及び受信装置に関する。 The present invention relates to the technical fields of satellite broadcasting, terrestrial broadcasting, fixed communication, and mobile communication, and in particular to a digital data transmission device and a reception device.

デジタル伝送方式では、各サービスで利用可能な周波数帯域幅において、より多くの情報が伝送可能なよう、多値変調方式がよく用いられる。周波数利用効率を高めるには、変調信号1シンボル当たりに割り当てるビット数(変調次数)を高めるのが有効であるが、周波数1Hzあたりに伝送可能な情報速度の上限値と信号対雑音比の関係はシャノン限界で制限される。衛星伝送路を用いた情報の伝送形態の一例として、衛星デジタル放送が挙げられる。 In digital transmission systems, multi-level modulation methods are often used so that more information can be transmitted within the frequency bandwidth available for each service. Increasing the number of bits allocated per symbol of the modulated signal (modulation order) is an effective way to increase frequency efficiency, but the relationship between the upper limit of the information speed that can be transmitted per 1 Hz frequency and the signal-to-noise ratio is restricted by the Shannon limit. One example of information transmission using a satellite transmission path is satellite digital broadcasting.

現在利用されている衛星デジタル放送では、誤り訂正符号を用いた受信装置における情報訂正が行われている。パリティビットと呼ばれる冗長信号を送るべき情報に付加することで信号の冗長度(符号化率)を制御し、雑音に対する耐性を上げることが可能である。誤り訂正符号と変調方式は密接に関わっており、信号対雑音比に対する周波数利用効率の理論的な上限値はシャノン限界と呼ばれる。シャノン限界に迫る性能を有する強力な誤り訂正符号の一つとしてLDPC(Low Density Parity Check)符号が1962年にギャラガーによって提案されている(例えば、非特許文献1参照)。 In currently used digital satellite broadcasting, information correction is performed in the receiving device using error correction codes. By adding a redundant signal called a parity bit to the information to be transmitted, it is possible to control the signal redundancy (coding rate) and increase resistance to noise. Error correction codes and modulation methods are closely related, and the theoretical upper limit of frequency utilization efficiency relative to the signal-to-noise ratio is called the Shannon limit. Gallagher proposed the LDPC (Low Density Parity Check) code in 1962 as one of the powerful error correction codes with performance approaching the Shannon limit (see, for example, Non-Patent Document 1).

LDPC符号は、非常に疎な検査行列H(検査行列の要素が0と1からなり、且つ1の数が非常に少ない)により定義される線形符号である。 An LDPC code is a linear code defined by a very sparse check matrix H (the elements of the check matrix consist of 0s and 1s, and the number of 1s is very small).

LDPC符号は符号長を大きくし、適切な検査行列を用いることによりシャノン限界に迫る伝送特性が得られる強力な誤り訂正符号であり、次世代の放送サービスである4K・8Kスーパーハイビジョン衛星放送の伝送方式を規定するARIB STD-B44(以下、高度衛星放送方式と呼ぶ。例えば、非特許文献2参照)においてもLDPC符号が採用されている。多値変調とLDPC符号をはじめとする強力な誤り訂正符号を組み合わせることで、より高い周波数利用効率の伝送が可能となってきている。 LDPC codes are powerful error-correcting codes that can achieve transmission characteristics approaching the Shannon limit by increasing the code length and using an appropriate check matrix, and LDPC codes are also adopted in ARIB STD-B44 (hereinafter referred to as the advanced satellite broadcasting system; see Non-Patent Document 2, for example), which specifies the transmission system for 4K/8K Super Hi-Vision satellite broadcasting, the next-generation broadcasting service. By combining multi-level modulation with powerful error-correcting codes such as LDPC codes, it is becoming possible to achieve transmission with higher frequency utilization efficiency.

高度衛星放送方式を例にした場合、本方式におけるLDPC符号の符号長は、前方向誤り訂正方式(FEC:Forward Error Correction)フレームで構成され、44880ビットであり、BPSK限界(信号点配置をBPSKとした場合の信号対雑音比に対する周波数利用効率の理論的な上限値)から約1dB以内の性能を有することが示されている(例えば、非特許文献3参照)。 Taking the advanced satellite broadcasting system as an example, the LDPC code in this system is composed of forward error correction (FEC) frames and has a code length of 44,880 bits, and has been shown to have a performance within approximately 1 dB of the BPSK limit (theoretical upper limit of frequency utilization efficiency relative to the signal-to-noise ratio when the signal point arrangement is BPSK) (see, for example, Non-Patent Document 3).

また、高度衛星放送方式においては、LDPC符号化率として、41/120(≒1/3)、49/120(≒2/5)、61/120(≒1/2)、73/120(≒3/5)、81/120(≒2/3)、89/120(≒3/4)、93/120(≒7/9)、97/120(≒4/5)、101/120(≒5/6)、105/120(≒7/8)、及び、109/120(≒9/10)の11種類が定められている。 In addition, for the advanced satellite broadcasting system, 11 types of LDPC coding rates are defined: 41/120 (≒1/3), 49/120 (≒2/5), 61/120 (≒1/2), 73/120 (≒3/5), 81/120 (≒2/3), 89/120 (≒3/4), 93/120 (≒7/9), 97/120 (≒4/5), 101/120 (≒5/6), 105/120 (≒7/8), and 109/120 (≒9/10).

そして、21GHz帯衛星放送における降雨減衰対策として、公衆IP(Internet Protocol)網による通信補完を利用したルートダイバーシティに基づくダイバース受信システムの検討に関する報告がある(例えば、非特許文献4参照)。 As a countermeasure against rain attenuation in 21 GHz band satellite broadcasting, there have been reports on the study of a diverse reception system based on route diversity that utilizes communication complementation via a public IP (Internet Protocol) network (see, for example, Non-Patent Document 4).

R. G Gallager, “Low Density Parity Check Codes,” in Research Monograph series Cambridge, MIT Press, 1963R. G Gallager, “Low Density Parity Check Codes,” in Research Monograph series Cambridge, MIT Press, 1963 “高度広帯域衛星デジタル放送の伝送方式 標準規格 ARIB STD-B44 2.1版”、[online]、平成28年3月25日策定、ARIB、[令和2年7月13日検索]、インターネット〈URL:https://www.arib.or.jp/kikaku/kikaku_hoso/std-b44.html〉"Advanced Wideband Satellite Digital Broadcasting Transmission Method Standard ARIB STD-B44 Version 2.1", [online], formulated on March 25, 2016, ARIB, [searched on July 13, 2020], Internet <URL: https://www.arib.or.jp/kikaku/kikaku_hoso/std-b44.html> 鈴木他、“高度BSデジタル放送用LDPC符号の設計”、映像情報メディア学会誌、一般社団法人映像情報メディア学会、映像情報メディア vol.62、No.12、2008年12月1日、pp.1997-2004Suzuki et al., "Design of LDPC Codes for Advanced BS Digital Broadcasting," Journal of the Institute of Image Information and Television Engineers, Institute of Image Information and Television Engineers, vol. 62, No. 12, December 1, 2008, pp. 1997-2004 鈴木他、“21GHz帯衛星放送の通信補完による降雨減衰補償―英紙絵放送用LDPC符号を利用したダイバース受信システムの基礎検討”、電子情報通信学会技術報告、一般社団法人電子情報通信学会、IEICE Technical report SAT2019-71(2020-02)、pp.25-28Suzuki et al., "Rain attenuation compensation by communication complementation for 21 GHz band satellite broadcasting - Basic study of a diverse reception system using LDPC codes for British paper picture broadcasting", Technical Report of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, IEICE Technical report SAT2019-71(2020-02), pp.25-28

昨今、現行の衛星・地上放送による2Kサービスや、衛星放送による4K・8Kスーパーハイビジョンに加え、新たに地上放送による4K・8Kスーパーハイビジョンの提供が期待されている。しかしながら、衛星放送で使用される12GHz帯に着目すると、利用可能な周波数はひっ迫しており、4K・8Kサービスを超える次世代コンテンツの伝送にむけては十分な周波数帯域幅を確保することが困難な状況にある。 In recent years, in addition to the current 2K services via satellite and terrestrial broadcasting, and 4K/8K Super Hi-Vision via satellite broadcasting, there are high expectations for the new provision of 4K/8K Super Hi-Vision via terrestrial broadcasting. However, when we look at the 12 GHz band used for satellite broadcasting, available frequencies are tight, and it is difficult to secure sufficient frequency bandwidth for the transmission of next-generation content that goes beyond 4K/8K services.

また、衛星放送で利用可能な他の帯域として、21GHz帯が挙げられる。21GHz帯は衛星放送用に600MHzの帯域幅が割り当てられており、大容量伝送の実現に向けて有望な伝送帯域である。 Another band that can be used for satellite broadcasting is the 21 GHz band. The 21 GHz band has a bandwidth of 600 MHz allocated for satellite broadcasting, making it a promising transmission band for achieving large-capacity transmission.

しかしながら、21GHz帯は12GHz帯と比較して、降雨減衰による影響が大きいことから、十分な所要C/Nマージンを確保するためには、上述のLDPC符号をはじめとする強力な誤り訂正符号の適用や、変調多値数を下げるなど、伝送方式に関する技術的解決が必要となる。 However, the 21 GHz band is more affected by rain attenuation than the 12 GHz band, so in order to ensure a sufficient C/N margin, technical solutions to the transmission method are required, such as the application of powerful error correction codes such as the LDPC code mentioned above, or reducing the number of modulation levels.

また、昨今は放送と通信の融合に伴い、電波の垣根を越えた伝送形態の多様化が進んでおり、特にIPをベースとした伝送手段の共通化が進んでいる。5Gを始めとした次世代通信ネットワークも、衛星伝送路との融合が検討されており、今後、IPをベースとした伝送手段の共通化はさらに加速することが想定される。 In addition, with the recent convergence of broadcasting and communications, the diversification of transmission formats that go beyond the boundaries of radio waves is progressing, with the standardization of IP-based transmission methods in particular progressing. The integration of next-generation communications networks such as 5G with satellite transmission paths is also being considered, and it is expected that the standardization of IP-based transmission methods will accelerate even further in the future.

ここで、上述した非特許文献4に開示されているように、21GHz帯衛星放送における降雨減衰対策として、公衆IP網による通信補完を利用したルートダイバーシティに基づくダイバース受信システムが報告されている。このダイバース受信システムでは、衛星放送が降雨減衰によって受信不可能な場合、降雨の影響を受けていない晴天エリアから正常に受信した衛星経由の受信信号を公衆IP網による通信経由で再送することにより、降雨エリアにおける放送信号の遮断を回避することが可能である。 As disclosed in the above-mentioned non-patent document 4, a diverse reception system based on route diversity that utilizes communication supplementation via a public IP network has been reported as a countermeasure against rain attenuation in 21 GHz band satellite broadcasting. In this diverse reception system, when satellite broadcasting cannot be received due to rain attenuation, it is possible to avoid the interruption of broadcast signals in rainy areas by retransmitting the received signal via satellite that was normally received from a clear area not affected by rain via communication via a public IP network.

このような衛星放送と公衆IP網を組み合わせた通信補完を実現するにあたり、双方の伝送路において共通の誤り訂正符号、又は伝送フレームを適用することが望ましく、これらを早期にフレーム同期させることが可能な同期信号の安定的な伝送技術が必要となる。また、同期信号の安定伝送にあたり、特に21GHz帯衛星放送における降雨減衰の影響を考慮した、十分な雑音耐性を有する伝送技術が必要となる。 To achieve this kind of communication complementation by combining satellite broadcasting and public IP networks, it is desirable to apply a common error correction code or transmission frame to both transmission paths, and a stable transmission technology for synchronization signals that can achieve early frame synchronization is required. Furthermore, stable transmission of synchronization signals requires a transmission technology with sufficient noise resistance that takes into account the effects of rain attenuation, particularly in 21 GHz band satellite broadcasting.

本発明の目的は、上述の問題に鑑みて、放送と公衆IP網を利用して信号伝送する伝送システムを構成するにあたり、その伝送システムにおける送受間の伝送信号のフレーム同期を安定化させ、雑音耐性に優れた送信装置及び受信装置を提供することにある。 In view of the above problems, the object of the present invention is to provide a transmitting device and a receiving device that have excellent noise resistance and stabilize the frame synchronization of the transmission signal between the transmitting device and the receiving device in a transmission system that transmits signals using broadcasting and a public IP network.

まず、本発明に係る伝送システムにおける送信装置及び受信装置は、符号長44880ビットのLDPC符号と整合が取れた伝送フレームを基本伝送単位とする。即ち、本発明の送信装置及び受信装置は、強力な誤り訂正能力有するLDPC符号、特に高度衛星放送方式で性能実績のある符号長44880ビットのLDPC符号を基本伝送単位とし、更に、外符号としてBCH符号を適用して、21GHz帯で生じる降雨減衰による影響を緩和する。そして、本発明の送信装置は、当該伝送フレームを所定の変調方式により直交変調して伝送する際に、当該伝送フレームのサイズは、TS同期バイトを除いたMPEG-2TSのパケットサイズと整数倍の関係を有するものとする。これにより、TS同期バイトを除いたMPEG-2TSに対して、過不足なく効率よい伝送が可能となる。 First, the transmitting device and receiving device in the transmission system according to the present invention use a transmission frame that is consistent with an LDPC code with a code length of 44,880 bits as the basic transmission unit. That is, the transmitting device and receiving device of the present invention use an LDPC code with a strong error correction capability, particularly an LDPC code with a code length of 44,880 bits that has a proven performance record in advanced satellite broadcasting systems, as the basic transmission unit, and further apply a BCH code as the outer code to mitigate the effects of rain attenuation that occurs in the 21 GHz band. Then, when the transmitting device of the present invention orthogonally modulates the transmission frame using a specified modulation method and transmits it, the size of the transmission frame has an integer multiple relationship with the packet size of MPEG-2TS excluding the TS synchronization byte. This enables efficient transmission without excess or deficiency for MPEG-2TS excluding the TS synchronization byte.

特に、本発明の送信装置は、雑音耐性に優れた安定同期が実現可能なπ/2シフトBPSK変調による時間信号シンボルフレームを、主信号、BCH符号パリティ、及びLDPC符号パリティを含む伝送フレームに対して間欠的、且つ周期的に多重する。そして、本発明の送信装置は、送信装置内部で発生させる時間情報(ビット列)、或いは主信号の伝送に係る当該伝送フレームの発生時刻に相当するIPネットワークにおけるNTP(Network Time Protocol)パケットに準拠した時間情報(ビット列)を常に取得する。ここで、時間信号シンボルフレームは、放送と公衆IP網の信号伝送に共通形式で用いる所定ビット列で定義された時間情報(ビット列)毎にエネルギー拡散処理を施してπ/2シフトBPSK変調により変換した同一の時間信号(シンボル)を所定複数含むものとする。NTPパケットに準拠した時間情報は、timestamp(64ビット)及びdelta(32ビット)のうちtimestampのみ(モード1)、或いはtimestamp及びdeltaの両方(モード2)とする。本発明の送信装置は、時間情報(ビット列)についてエネルギー拡散を行ってπ/2シフトBPSK変調処理を施した時間信号(シンボル)を生成し、時間信号シンボルフレーム内で、同一の時間信号を複数回繰り返し多重する。また、本発明の送信装置は、当該主信号の伝送フレーム毎に時間信号シンボルフレームを1回多重伝送する。 In particular, the transmitting device of the present invention intermittently and periodically multiplexes a time signal symbol frame by π/2 shift BPSK modulation, which can realize stable synchronization with excellent noise resistance, to a transmission frame including a main signal, a BCH code parity, and an LDPC code parity. The transmitting device of the present invention constantly acquires time information (bit string) generated inside the transmitting device, or time information (bit string) conforming to an NTP (Network Time Protocol) packet in an IP network corresponding to the generation time of the transmission frame related to the transmission of the main signal. Here, the time signal symbol frame includes a predetermined number of identical time signals (symbols) that have been converted by π/2 shift BPSK modulation after energy diffusion processing for each time information (bit string) defined by a predetermined bit string used in a common format for signal transmission of broadcasting and public IP networks. The time information conforming to the NTP packet is only the timestamp (mode 1) out of the timestamp (64 bits) and delta (32 bits), or both the timestamp and delta (mode 2). The transmitting device of the present invention performs energy diffusion on time information (bit string) to generate a time signal (symbol) that has been subjected to π/2 shift BPSK modulation processing, and repeatedly multiplexes the same time signal multiple times within a time signal symbol frame. In addition, the transmitting device of the present invention multiplexes and transmits the time signal symbol frame once for each transmission frame of the main signal.

一方、本発明の受信装置は、本発明に係る送信装置から送出される送信信号に対応する放送経由の受信信号を受信して所定の変調方式に基づき直交復調を行い、直交復調後の信号に対して送信装置と同一の誤り訂正符号を用いて、LDPC復号及びBCH復号の各処理を施し、受信データ(映像、音声等)を復元して外部出力する。また、本発明の受信装置は、IPネットワークを介して本発明に係る送信装置から放送経由の送信信号における主信号のデータを格納するIPパケット列を同期伝送される送信信号として受信することにより受信データ(映像、音声等)を取得する機能を有する。また、本発明の受信装置は、IPネットワークを介して所望の送信信号の再送を要求するIPパケット形式の送信信号再送リクエストを本発明に係る送信装置に送信し、本発明に係る送信装置からその再送リクエストに対応する送信信号をIPパケット形式で受信することにより受信データ(映像、音声等)を取得する機能を有する。また、本発明の受信装置は、IPネットワークを介して所望の送信信号に対応する受信信号の再送を要求するIPパケット形式の受信信号再送リクエストを、IPアドレスを設定した他の受信装置に送信し、当該他の受信装置からその再送リクエストに対応する受信信号をIPパケット形式で受信することにより受信データ(映像、音声等)を取得する機能を有する。 On the other hand, the receiving device of the present invention receives a received signal via broadcast corresponding to a transmission signal sent from the transmitting device of the present invention, performs orthogonal demodulation based on a predetermined modulation method, performs LDPC decoding and BCH decoding on the orthogonally demodulated signal using the same error correction code as the transmitting device, restores the received data (video, audio, etc.) and outputs it to the outside. The receiving device of the present invention also has a function of acquiring received data (video, audio, etc.) by receiving an IP packet sequence that stores the data of the main signal in the transmission signal via broadcast from the transmitting device of the present invention as a synchronously transmitted transmission signal via an IP network. The receiving device of the present invention also has a function of acquiring received data (video, audio, etc.) by transmitting a transmission signal retransmission request in IP packet format requesting retransmission of a desired transmission signal via an IP network to the transmitting device of the present invention, and receiving a transmission signal corresponding to the retransmission request in IP packet format from the transmitting device of the present invention. The receiving device of the present invention also has the function of transmitting a received signal retransmission request in IP packet format to another receiving device with a set IP address, requesting retransmission of a received signal corresponding to a desired transmitted signal via an IP network, and acquiring received data (video, audio, etc.) by receiving the received signal corresponding to the retransmission request in IP packet format from the other receiving device.

このように、本発明に係る受信装置は、放送受信した受信信号を、例えば複数の受信アンテナを介して受信するときは、降雨減衰に対する耐性を持たせることができるダイバーシティ効果を得ることができる。更に、本発明に係る受信装置は、IPネットワークを介して同期伝送される送信信号を取得することで、通信によるデータ補完を行うことや、パケットロスがある場合でも、放送受信した受信信号との組み合わせで、降雨減衰に対する耐性を持たせることができるダイバーシティ効果を得ることができる。更には、他の受信装置から再送される信号を取得することで、通信によるデータ補完を行うことや、パケットロスがある場合でも、放送受信した受信信号との組み合わせで、降雨減衰に対する耐性を持たせることができるダイバーシティ効果を得ることができる。 In this way, when the receiving device of the present invention receives a broadcast reception signal, for example, via multiple receiving antennas, it is possible to obtain a diversity effect that provides resistance to rain attenuation. Furthermore, by acquiring a transmission signal transmitted synchronously via an IP network, the receiving device of the present invention can obtain a diversity effect that provides resistance to rain attenuation by combining it with a broadcast reception signal to complement data through communication, even if there is packet loss. Furthermore, by acquiring a signal retransmitted from another receiving device, it is possible to obtain a diversity effect that provides resistance to rain attenuation by combining it with a broadcast reception signal to complement data through communication, even if there is packet loss.

特に、本発明の受信装置は、LDPC復号及びBCH復号に先んじて、放送受信した受信信号から主信号の伝送フレーム毎に1回の頻度で伝送される位相基準バースト信号として構成される時間信号シンボルフレームの信号を復調して位相同期を確立し、時間信号シンボルフレーム内で同一信号区間となる所定複数の時間信号(シンボル)を抽出し、平均化してシンボル判定を行うことで、雑音成分が除去された時間信号(ビット列)を生成する。より具体的には、時間信号シンボルフレームについて復調した複数の時間信号(シンボル)の各々は、timestamp(モード1)、又は、timestamp及びdeltaの両方(モード2)の時間情報に対応している。更に、本発明の受信装置は、同一時刻を示す時間信号(シンボル)の信号区間(同一信号区間)について1回、好適には複数回の平均化を行ってシンボル判定を行うとともに、シンボル判定により得られる雑音成分が除去されたビット列に対してエネルギー逆拡散を行い、timestamp(モード1)、又は、timestamp及びdeltaの両方(モード2)の時間情報を取得する。この時間情報は、IPネットワークを介してIPパケット形式で送信する送信信号再送リクエスト及び受信信号再送リクエストに埋め込まれる。また、本発明に係る時間情報は、本発明に係る送信装置によって定義付けされるものであり、本発明に係る伝送システム全体で共通に用いられる。そして、本発明に係る時間情報は、本発明に係る送信装置からIPネットワークを介して同期伝送される送信信号、及び再送される送信信号、並びに他の受信装置から再送される送信信号を構成するIPパケット列にも補助情報として付加される。実現することができ、高度衛星放送方式として利用する21GHz帯衛星放送における降雨減衰への雑音耐性に優れた伝送システムを構成することができる。 In particular, the receiving device of the present invention demodulates the signal of a time signal symbol frame configured as a phase reference burst signal transmitted once per transmission frame of a main signal from a broadcast received signal prior to LDPC decoding and BCH decoding, establishes phase synchronization, extracts a predetermined number of time signals (symbols) that are the same signal section within the time signal symbol frame, averages them, and performs symbol judgment to generate a time signal (bit string) from which noise components have been removed. More specifically, each of the multiple time signals (symbols) demodulated for the time signal symbol frame corresponds to time information of a timestamp (mode 1), or both timestamp and delta (mode 2). Furthermore, the receiving device of the present invention performs symbol judgment by averaging once, or preferably multiple times, for the signal section (same signal section) of the time signal (symbol) indicating the same time, and performs energy despreading on the bit string from which noise components have been removed obtained by the symbol judgment to obtain time information of a timestamp (mode 1), or both timestamp and delta (mode 2). This time information is embedded in the transmission signal retransmission request and the received signal retransmission request transmitted in IP packet format via an IP network. The time information according to the present invention is defined by the transmitting device according to the present invention and is commonly used throughout the transmission system according to the present invention. The time information according to the present invention is also added as auxiliary information to the IP packet sequence that constitutes the transmission signal synchronously transmitted from the transmitting device according to the present invention via an IP network, the retransmitted transmission signal, and the transmission signal retransmitted from another receiving device. This can be realized, and a transmission system with excellent noise resistance to rain attenuation in 21 GHz band satellite broadcasting used as an advanced satellite broadcasting system can be configured.

更に、本発明の受信装置は、信装置から、放送と公衆IP網を利用して信号伝送された送信信号を受信する受信装置であって、前記送信装置は、放送と公衆IP網を利用して当該受信装置に対し信号伝送するために、外符号としてBCH符号を適用し、内符号として所定符号長のLDPC符号と整合が取れた伝送フレームを基本伝送単位とし、前記伝送フレーム単位で所定の変調方式により直交変調を施した送信信号を生成して放送経由で送信する符号化変調手段と、放送と公衆IP網の信号伝送に共通形式で用いる所定ビット列で定義された時間情報毎にエネルギー拡散処理を施してπ/2シフトBPSK変調による時間信号に変換し、同一の前記時間信号を所定複数含む時間信号シンボルフレームを生成し、位相基準バースト信号として前記伝送フレームに対し間欠的、且つ周期的に多重する時間信号シンボルフレーム生成手段と、IPアドレス設定済みの受信装置と通信可能とし、当該時間情報を基に特定される当該放送経由の送信信号における主信号のデータをIPパケット形式で当該受信装置に同期伝送、又は当該受信装置からの要求に応じて再送可能とするよう、公衆IP網に通信接続する送信装置側IP信号送受信手段と、を備えるように構成されており、放送経由の送信信号を受信信号として受信し、前記所定の変調方式に基づき直交復調し、直交復調後の前記伝送フレームの信号に対して前記送信装置と同一の誤り訂正符号を用いてLDPC復号及びBCH復号を施し、受信データを復元する復調復号手段と、前記LDPC復号及びBCH復号に先んじて、放送受信した前記受信信号から主信号の伝送フレームに対して多重伝送される前記位相基準バースト信号として構成される時間信号シンボルフレームの信号を復調して位相同期を確立し、前記時間信号シンボルフレーム内で同一信号区間となる所定複数の前記時間信号を抽出し、平均化してシンボル判定を行い、雑音成分を除去した時間信号のビット列を生成する時間信号シンボル平均化・シンボル判定手段と、シンボル判定を行い、雑音成分を除去した前記時間信号のビット列に対してエネルギー逆拡散処理を施して時間情報を取得する時間情報取得手段と、当該受信信号における主信号のデータの確度の高い復元のために前記時間情報を基にIPパケット形式で前記送信装置から同期伝送される当該主信号のデータを受信可能とし、前記時間情報を基に特定される当該受信信号における主信号のデータについてIPパケット形式で前記送信装置又は他の受信装置に対して再送要求可能とし、当該受信装置と同機能を有する他の受信装置からの再送要求に応じて当該受信信号における主信号のデータを再送可能とするよう、公衆IP網に通信接続する受信装置側IP信号送受信手段と、を備えることを特徴とする。 Furthermore, a receiving device of the present invention is a receiving device that receives a transmission signal transmitted from a transmitting device using broadcasting and a public IP network, and the transmitting device, in order to transmit a signal to the receiving device using broadcasting and a public IP network, applies a BCH code as an outer code, and uses a transmission frame that is matched with an LDPC code of a predetermined code length as an inner code as a basic transmission unit, generates a transmission signal that has been orthogonally modulated by a predetermined modulation method in units of the transmission frame, and transmits the transmission signal via broadcasting, and applies energy dispersion processing to each piece of time information defined by a predetermined bit string used in a common format for signal transmission in broadcasting and the public IP network, converts it into a time signal by π/2 shift BPSK modulation, and transmits the same The present invention is configured to include a time signal symbol frame generating means for generating a time signal symbol frame including a predetermined number of the time signals, and intermittently and periodically multiplexing the time signal symbol frame as a phase reference burst signal into the transmission frame, and a transmitting device side IP signal transmitting/receiving means for connecting to a public IP network so as to be able to communicate with a receiving device with an IP address set, and to synchronously transmit data of a main signal in the transmission signal via broadcast specified based on the time information to the receiving device in IP packet format, or to retransmit data in response to a request from the receiving device, the transmitting signal via broadcast being received as a received signal, and performing quadrature demodulation based on the predetermined modulation method, and a demodulation and decoding means for performing LDPC decoding and BCH decoding on a signal using the same error correction code as that of the transmitting device to restore received data; a time signal symbol averaging and symbol determination means for demodulating a signal of a time signal symbol frame constituted as the phase reference burst signal multiplexed and transmitted from the received signal received by broadcast to a transmission frame of a main signal prior to the LDPC decoding and BCH decoding, establishing phase synchronization, extracting a predetermined number of the time signals which are in the same signal section within the time signal symbol frame, averaging them, performing symbol determination, and generating a bit string of the time signal from which noise components have been removed; and a receiving device-side IP signal transmitting/receiving means for communicating with a public IP network so as to enable reception of the main signal data synchronously transmitted from the transmitting device in IP packet format based on the time information in order to restore the main signal data in the received signal with high accuracy, enable a retransmission request to the transmitting device or another receiving device in IP packet format for the main signal data in the received signal specified based on the time information, and enable retransmission of the main signal data in the received signal in response to a retransmission request from another receiving device having the same function as the receiving device.

また、本発明の受信装置において、前記時間信号シンボルフレームは、公衆IP網におけるNTPパケットに準拠したtimestamp及びdeltaのうち、timestampのビット列を前記時間情報とする第1のモードと、timestamp及びdeltaの両方のビット列を前記時間情報とする第2のモードのいずれか一方、又は双方を有し、送受間で定めたモードにより、各モードに応じたフレームサイズで同一の前記時間信号を所定複数含むように構成され、前記時間信号シンボル平均化・シンボル判定手段は、各モードに応じた時間情報に対応する前記時間信号シンボルフレーム内で同一信号区間とされる所定複数の時間信号について平均化してシンボル判定を行った時間信号のビット列を生成することを特徴とする。 In the receiving device of the present invention, the time signal symbol frame has either one or both of a first mode in which the time information is a bit string of a timestamp, out of the timestamp and delta conforming to the NTP packet in a public IP network, and a second mode in which the time information is a bit string of both the timestamp and delta, and is configured to include a predetermined number of identical time signals in a frame size corresponding to each mode according to the mode determined between the transmitter and receiver, and the time signal symbol averaging/symbol determination means generates a bit string of a time signal that has been averaged and symbol-determined for a predetermined number of time signals that are the same signal section within the time signal symbol frame corresponding to the time information corresponding to each mode.

また、本発明の受信装置において、放送受信した前記受信信号を複数の受信アンテナを介して受信し、ダイバーシティ合成を行う手段、又は放送受信した前記受信信号について公衆IP網経由で取得した当該受信信号における主信号のデータを用いてデータ補完を行う手段を更に有することを特徴とする。 The receiving device of the present invention is also characterized in that it further comprises a means for receiving the broadcast-received received signal via multiple receiving antennas and performing diversity synthesis, or a means for performing data complementation for the broadcast-received received signal using data of the main signal in the received signal obtained via a public IP network.

本発明によれば、例えば21GHz帯衛星放送の降雨減衰対策であるダイバース受信システムの実現にあたり、衛星放送と通信との安定したフレーム同期を実現することができ、特に、21GHz帯衛星放送における降雨減衰への雑音耐性に優れた送信装置及び受信装置を構成することが可能となる。 According to the present invention, when realizing a diverse reception system, which is a countermeasure against rain attenuation for 21 GHz band satellite broadcasting, for example, it is possible to realize stable frame synchronization between satellite broadcasting and communications, and in particular, it is possible to configure a transmitting device and a receiving device that have excellent noise resistance to rain attenuation for 21 GHz band satellite broadcasting.

本発明による一実施例の伝送システムの概略構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a schematic configuration of a transmission system according to an embodiment of the present invention; 本発明による一実施例の送信装置の概略構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a schematic configuration of a transmitting device according to an embodiment of the present invention; 本発明による一実施例の送信装置における伝送フレーム及びLDPC符号検査行列の構成を示す図である。1 is a diagram showing a configuration of a transmission frame and an LDPC code check matrix in a transmitting device according to an embodiment of the present invention; 本発明による一実施例の送信装置におけるLDPC符号化率毎の伝送フレーム構成ビットを示す図である。1 is a diagram showing transmission frame configuration bits for each LDPC coding rate in a transmitting device according to an embodiment of the present invention. FIG. 本発明による一実施例の送信装置におけるBCH符号生成多項式の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a BCH code generating polynomial in a transmitting device according to an embodiment of the present invention. 本発明による一実施例の送信装置における主信号用エネルギー拡散回路の概略構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a schematic configuration of a main signal energy dispersal circuit in a transmitting device according to an embodiment of the present invention; 本発明による一実施例の送信装置における8PSK時のビットインターリーバの概略構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a bit interleaver for 8PSK in a transmitting device according to an embodiment of the present invention. 本発明による一実施例の送信装置におけるtimestamp及びdeltaのデータ構造を示す図である。A diagram showing the data structure of timestamp and delta in a transmitting device of one embodiment according to the present invention. 本発明による一実施例の送信装置における時間信号のデータを入力とする時間信号生成部及び時間信号シンボルフレーム生成部の概略構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a schematic configuration of a time signal generating section and a time signal symbol frame generating section which receive time signal data as input in a transmitting device according to an embodiment of the present invention; 本発明による一実施例の送信装置における時間信号シンボルフレーム(モード1)のフレーム構造を示す図である。A figure showing the frame structure of a time signal symbol frame (mode 1) in a transmitting device of one embodiment according to the present invention. 本発明による一実施例の送信装置における時間信号シンボルフレーム(モード2)のフレーム構造を示す図である。A figure showing the frame structure of a time signal symbol frame (mode 2) in a transmitting device of one embodiment according to the present invention. 本発明による一実施例の送信装置における変調シンボルフレーム構成を示す図である。2 is a diagram showing a modulation symbol frame structure in a transmitting device according to an embodiment of the present invention; 本発明による一実施例の送信装置におけるπ/2シフトBPSK変調のビットマッピングを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing bit mapping of π/2 shift BPSK modulation in a transmitting device according to an embodiment of the present invention. 本発明による一実施例の送信装置におけるQPSK変調のビットマッピングを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing bit mapping of QPSK modulation in a transmitting device according to an embodiment of the present invention. 本発明による一実施例の送信装置における8PSK変調のビットマッピングを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing bit mapping of 8PSK modulation in a transmitting device according to one embodiment of the present invention. 本発明による一実施例の受信装置の概略構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a schematic configuration of a receiving device according to an embodiment of the present invention; 本発明による一実施例の受信装置におけるビットデインターリーバの概略構成を示す図である。1 is a diagram showing a schematic configuration of a bit deinterleaver in a receiving device according to an embodiment of the present invention; 本発明による一実施例の受信装置における時間信号シンボルの平均化ビット列を入力とするエネルギー逆拡散部の回路構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a circuit configuration of an energy despreading unit that receives an averaged bit string of a time signal symbol as input in a receiving device according to an embodiment of the present invention; 本発明による一実施例の伝送システムの受信装置における時間信号シンボルフレーム(モード1、モード2)に基づく時間信号シンボルの平均化処理後のシンボル判定と、時間信号シンボルの平均化処理なくシンボル判定した際のC/N対BER特性を示す図である。A figure showing the C/N vs. BER characteristics when symbol determination is performed after averaging processing of time signal symbols based on a time signal symbol frame (mode 1, mode 2) in a receiving device of an embodiment of a transmission system according to the present invention, and when symbol determination is performed without averaging processing of the time signal symbols.

(伝送システム)
以下、本発明による一実施例の送信装置11及び受信装置16を備える伝送システム1の構成例について説明する。
(Transmission System)
An example of the configuration of a transmission system 1 including a transmitting device 11 and a receiving device 16 according to an embodiment of the present invention will now be described.

図1は、本発明による一実施例の伝送システム1の概略構成を示すブロック図である。
図1に示す本実施例の伝送システム1は、信号源装置10、送信装置11、NTPサーバー12、放送衛星14用の送信アンテナ13、放送衛星14用のn台の受信アンテナ15‐n(nは1以上の整数)、放送衛星14用のm台の受信アンテナ15‐m(mは1以上の整数)、受信装置16、及び再送用受信装置17を備える。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a transmission system 1 according to an embodiment of the present invention.
The transmission system 1 of this embodiment shown in Figure 1 comprises a signal source device 10, a transmitting device 11, an NTP server 12, a transmitting antenna 13 for a broadcasting satellite 14, n receiving antennas 15-n (n is an integer greater than or equal to 1) for the broadcasting satellite 14, m receiving antennas 15-m (m is an integer greater than or equal to 1) for the broadcasting satellite 14, a receiving device 16, and a retransmission receiving device 17.

信号源装置10は、受信装置16に向けて伝送する原データ(映像・音声等)を送信装置11に供給する装置である。 The signal source device 10 is a device that supplies the original data (video, audio, etc.) to the transmitting device 11 for transmission to the receiving device 16.

送信装置11は、信号源装置10から入力された原データ(映像・音声等)に対し放送伝送路(即ち、高度衛星放送方式の放送伝送路)に応じた符号化変調処理を施して外符号としてBCH符号を適用し符号長44880ビットのLDPC符号を基本伝送単位とする放送経由の送信信号を生成し、送信アンテナ13から放送衛星14に送信する機能、当該放送経由の送信信号における主信号のデータを格納するIPパケット列を公衆IP網(IPネットワーク18)経由の送信信号として、予めIPアドレスを設定した受信装置16に向けて同期伝送する機能、及び、当該受信装置16からのIPパケット形式の送信信号再送リクエストに応じて、その再送リクエストに対応する送信信号をIPパケット形式でIPネットワーク18経由の送信信号として、受信装置16に向けて再送する機能を有する。 The transmitting device 11 has the function of performing coding and modulation processing according to the broadcast transmission path (i.e., the broadcast transmission path of the advanced satellite broadcasting system) on the original data (video, audio, etc.) input from the signal source device 10, applying a BCH code as an outer code, generating a broadcast transmission signal with an LDPC code of a code length of 44,880 bits as the basic transmission unit, and transmitting the signal from the transmitting antenna 13 to the broadcast satellite 14, the function of synchronously transmitting an IP packet sequence that stores the data of the main signal in the broadcast transmission signal as a transmission signal via a public IP network (IP network 18) to a receiving device 16 with a preset IP address, and the function of, in response to a transmission signal retransmission request in IP packet format from the receiving device 16, retransmitting the transmission signal corresponding to the retransmission request in IP packet format to the receiving device 16 as a transmission signal via the IP network 18.

特に、送信装置11は、詳細は後述するが、π/2シフトBPSK変調による時間信号シンボルフレームを、当該放送経由の送信信号を構成する主信号、BCH符号パリティ、及びLDPC符号パリティを含む伝送フレームに対して間欠的、且つ周期的に多重する機能を有する。そして、送信装置11は、送信装置11内部で発生させる時間情報(ビット列)のデータ、或いはIPネットワーク18を介して、主信号の伝送に係る当該伝送フレームの発生時刻に相当するNTPサーバー12から発信されるNTPパケットに準拠した時間情報(ビット列)のデータを常に取得する。ここで、時間信号シンボルフレームは、放送と公衆IP網の信号伝送に共通形式で用いる所定ビット列で定義された時間情報(ビット列)毎にエネルギー拡散処理を施してπ/2シフトBPSK変調により変換した同一の時間信号(シンボル)を所定複数含むものとする。NTPパケットに準拠した時間情報は、timestamp(64ビット)及びdelta(32ビット)のうちtimestampのみ(モード1)、或いはtimestamp及びdeltaの両方(モード2)とする。送信装置11は、時間情報(ビット列)についてエネルギー拡散を行ってπ/2シフトBPSK変調処理を施した時間信号(シンボル)を生成し、時間信号シンボルフレーム内で、同一の時間信号を複数回繰り返し多重する。また、送信装置11は、当該主信号の伝送フレーム毎に時間信号シンボルフレームを1回多重伝送する。 In particular, the transmitting device 11, which will be described in detail later, has a function of intermittently and periodically multiplexing a time signal symbol frame modulated by π/2 shift BPSK modulation to a transmission frame including a main signal, BCH code parity, and LDPC code parity constituting the transmission signal via the broadcast. The transmitting device 11 constantly acquires data of time information (bit string) generated within the transmitting device 11, or data of time information (bit string) conforming to an NTP packet transmitted from the NTP server 12 corresponding to the generation time of the transmission frame related to the transmission of the main signal via the IP network 18. Here, the time signal symbol frame includes a predetermined number of identical time signals (symbols) that have been converted by π/2 shift BPSK modulation after energy diffusion processing for each time information (bit string) defined by a predetermined bit string used in a common format for signal transmission of broadcast and public IP network. The time information conforming to the NTP packet is only the timestamp (mode 1) of the timestamp (64 bits) and delta (32 bits) or both the timestamp and delta (mode 2). The transmitting device 11 performs energy diffusion on the time information (bit sequence) to generate a time signal (symbol) that has been subjected to π/2 shift BPSK modulation processing, and repeatedly multiplexes the same time signal multiple times within the time signal symbol frame. The transmitting device 11 also multiplexes and transmits the time signal symbol frame once for each transmission frame of the main signal.

NTPサーバー12は、timestamp(64ビット)及びdelta(32ビット)を含むNTPパケットを、IPネットワーク18を介して、送信装置11に送信する装置である。 The NTP server 12 is a device that transmits NTP packets containing a timestamp (64 bits) and a delta (32 bits) to the transmitting device 11 via the IP network 18.

送信アンテナ13は、送信装置11によって生成された放送経由の送信信号を放送衛星14に送信するための送信側のアンテナである。 The transmitting antenna 13 is a transmitting antenna for transmitting the broadcasting transmission signal generated by the transmitting device 11 to the broadcasting satellite 14.

放送衛星14は、送信装置11によって生成された放送経由の送信信号を受信して増幅し、地上に放射する既存の高度衛星放送方式の放送衛星として構成される。 Broadcast satellite 14 is configured as a broadcast satellite of the existing advanced satellite broadcasting system that receives and amplifies the broadcast transmission signal generated by transmitter 11 and radiates it to the ground.

放送衛星14用のn台の受信アンテナ15‐nは、放送衛星14から放射される信号を受波し、受信信号として受信装置16に送信するための送信側のアンテナである。 The n receiving antennas 15-n for the broadcasting satellite 14 are transmitting antennas that receive signals emitted from the broadcasting satellite 14 and transmit them as received signals to the receiving device 16.

放送衛星14用のm台の受信アンテナ15‐mは、放送衛星14から放射される信号を受波し、受信信号として受信装置16に送信するための送信側のアンテナである。 The m receiving antennas 15-m for the broadcasting satellite 14 are transmitting antennas that receive signals emitted from the broadcasting satellite 14 and transmit them as received signals to the receiving device 16.

受信装置16は、受信アンテナ15‐nを介して、送信装置11から送出される送信信号に対応する放送経由の受信信号を入力し、所定の変調方式に基づき直交復調を行い、直交復調後の信号に対して送信装置11と同一の誤り訂正符号を用いてLDPC復号及びBCH復号の各処理を施し、受信データ(映像、音声等)を復元して外部出力する機能、IPネットワーク18を介して送信装置11から放送経由の送信信号における主信号のデータを格納するIPパケット列を同期伝送される送信信号として受信することにより受信データ(映像、音声等)を取得する機能、IPネットワーク18を介して所望の送信信号の再送を要求するIPパケット形式の送信信号再送リクエストを送信装置11に送信し、送信装置11からその再送リクエストに対応する送信信号をIPパケット形式で受信することにより受信データ(映像、音声等)を取得する機能、及びIPネットワーク18を介して所望の送信信号に対応する受信信号の再送を要求するIPパケット形式の受信信号再送リクエストを、IPアドレスを設定した他の受信装置(即ち、再送用受信装置17)に送信し、再送用受信装置17からその再送リクエストに対応する受信信号をIPパケット形式で受信することにより受信データ(映像、音声等)を取得する機能を有する。 The receiving device 16 has the functions of inputting a received signal via broadcast corresponding to a transmission signal sent from the transmitting device 11 via the receiving antenna 15-n, performing orthogonal demodulation based on a predetermined modulation method, performing LDPC decoding and BCH decoding processes on the orthogonally demodulated signal using the same error correction code as the transmitting device 11, restoring the received data (video, audio, etc.) and outputting it externally, receiving an IP packet sequence that stores the data of the main signal in the transmission signal via broadcast from the transmitting device 11 as a transmission signal that is transmitted synchronously via the IP network 18 to obtain the received data (video, audio, etc.), and transmitting the desired transmission signal via the IP network 18. It has a function of transmitting a transmission signal retransmission request in IP packet format to the transmitting device 11, requesting retransmission of the desired transmission signal, and acquiring received data (video, audio, etc.) by receiving the transmission signal corresponding to the retransmission request in IP packet format from the transmitting device 11, and a function of transmitting a received signal retransmission request in IP packet format to another receiving device (i.e., retransmission receiving device 17) with a set IP address, via the IP network 18, requesting retransmission of the received signal corresponding to the desired transmission signal, and acquiring received data (video, audio, etc.) by receiving the received signal corresponding to the retransmission request in IP packet format from the retransmission receiving device 17.

このように、受信装置16は、放送受信した受信信号を、例えば複数の受信アンテナ15‐nを介して受信するときは、降雨減衰に対する耐性を持たせることができるダイバーシティ効果を得ることができる。更に、受信装置16は、IPネットワーク18を介して同期伝送される送信信号を取得することで、通信によるデータ補完を行うことや、パケットロスがある場合でも、放送受信した受信信号との組み合わせで、降雨減衰に対する耐性を持たせることができるダイバーシティ効果を得ることができる。更には、他の受信装置(即ち、再送用受信装置17)から再送される信号を取得することで、通信によるデータ補完を行うことや、パケットロスがある場合でも、放送受信した受信信号との組み合わせで、降雨減衰に対する耐性を持たせることができるダイバーシティ効果を得ることができる。 In this way, when the receiving device 16 receives a broadcast reception signal, for example, via multiple receiving antennas 15-n, it can obtain a diversity effect that provides resistance to rain attenuation. Furthermore, by acquiring a transmission signal transmitted synchronously via the IP network 18, the receiving device 16 can obtain a diversity effect that provides resistance to rain attenuation by combining the broadcast reception signal with data complementation through communication, even if there is packet loss. Furthermore, by acquiring a signal retransmitted from another receiving device (i.e., retransmission receiving device 17), it can obtain a diversity effect that provides resistance to rain attenuation by combining the broadcast reception signal with data complementation through communication, even if there is packet loss.

特に、本発明の受信装置16は、LDPC復号及びBCH復号に先んじて、放送受信した受信信号から主信号の伝送フレーム毎に1回の頻度で伝送される位相基準バースト信号として構成される時間信号シンボルフレームの信号を復調して位相同期を確立し、時間信号シンボルフレーム内で同一信号区間となる所定複数の時間信号(シンボル)を抽出し、平均化してシンボル判定を行い、雑音成分を除去した時間信号(ビット列)を生成する。より具体的には、時間信号シンボルフレームについて復調した複数の時間信号(シンボル)の各々は、timestamp(モード1)、又は、timestamp及びdeltaの両方(モード2)の時間情報に対応している。更に、本発明の受信装置16は、同一時刻を示す時間信号(シンボル)の信号区間(同一信号区間)について1回、好適には複数回の平均化を行ってシンボル判定を行うとともに、雑音成分を除去した時間信号(ビット列)のエネルギー逆拡散を行い、timestamp(モード1)、又は、timestamp及びdeltaの両方(モード2)の時間情報を取得する。この時間情報は、IPネットワーク18を介してIPパケット形式で送信する送信信号再送リクエスト及び受信信号再送リクエストに埋め込まれる。また、本発明に係る時間情報は、本発明に係る送信装置11によって定義付けされるものであり、本発明に係る伝送システム1全体で共通に用いられる。そして、本発明に係る時間情報は、送信装置11からIPネットワーク18を介して同期伝送される送信信号、及び再送される送信信号、並びに再送用受信装置17から再送される送信信号を構成するIPパケット列にも補助情報として付加される。 In particular, the receiving device 16 of the present invention demodulates the signal of a time signal symbol frame constituted as a phase reference burst signal transmitted once per transmission frame of a main signal from a broadcast received signal prior to LDPC decoding and BCH decoding, establishes phase synchronization, extracts a predetermined number of time signals (symbols) that are the same signal section within the time signal symbol frame, averages them, performs symbol determination, and generates a time signal (bit string) from which noise components have been removed. More specifically, each of the multiple time signals (symbols) demodulated for the time signal symbol frame corresponds to time information of a timestamp (mode 1) or both timestamp and delta (mode 2). Furthermore, the receiving device 16 of the present invention averages the signal section (same signal section) of the time signal (symbol) indicating the same time once, preferably multiple times, to perform symbol determination, and performs energy despreading of the time signal (bit string) from which noise components have been removed to obtain time information of a timestamp (mode 1) or both timestamp and delta (mode 2). This time information is embedded in the transmitted signal retransmission request and the received signal retransmission request transmitted in IP packet format via the IP network 18. The time information according to the present invention is defined by the transmitting device 11 according to the present invention, and is used commonly throughout the transmission system 1 according to the present invention. The time information according to the present invention is also added as auxiliary information to the IP packet sequence that constitutes the transmitted signal synchronously transmitted from the transmitting device 11 via the IP network 18, the retransmitted transmitted signal, and the transmitted signal retransmitted from the retransmission receiving device 17.

これにより、衛星放送と公衆IP網を組み合わせた通信補完と、安定したフレーム同期を実現することができ、高度衛星放送方式として利用する21GHz帯衛星放送における降雨減衰への雑音耐性に優れた伝送システム1を構成することができる。 This makes it possible to realize communication complementation that combines satellite broadcasting and public IP networks, as well as stable frame synchronization, and to configure a transmission system 1 that has excellent noise resistance to rain attenuation in 21 GHz-band satellite broadcasting, which is used as an advanced satellite broadcasting system.

再送用受信装置17は、送信装置11から送出される送信信号に対応する放送経由の受信信号を受信アンテナ15‐mを介して受信し、所定の変調方式に基づき直交復調を行い、直交復調後の信号に対して送信装置11と同一の誤り訂正符号を用いてLDPC復号及びBCH復号の各処理を施し、受信データ(映像、音声等)を復元して一定期間、蓄積する機能、及び受信装置16からIPネットワーク18を介して受信信号再送リクエストを受信したときは、その再送リクエストに対応する受信信号をIPパケット形式で受信装置16に再送する機能を有する。 The retransmission receiving device 17 has the functions of receiving a broadcast-based received signal corresponding to the transmission signal sent from the transmitting device 11 via the receiving antenna 15-m, performing orthogonal demodulation based on a predetermined modulation method, performing LDPC decoding and BCH decoding processes on the orthogonally demodulated signal using the same error correction code as the transmitting device 11, restoring the received data (video, audio, etc.) and storing it for a certain period of time, and, when a request to retransmit the received signal is received from the receiving device 16 via the IP network 18, retransmitting the received signal corresponding to the retransmission request to the receiving device 16 in IP packet format.

尚、再送用受信装置17は、1台に限らず複数台であってもよいし、図1では説明の便宜上、受信装置16とは区別して説明しているが、再送用受信装置17が受信装置16の全機能を有し、同じく、受信装置16が再送用受信装置17の全機能を有するものとして構成し、再送用受信装置17と受信装置16とを区別なく同一構成とすることもできる。 The retransmission receiving device 17 is not limited to one, and may be multiple devices. For convenience of explanation, in FIG. 1, the retransmission receiving device 17 is described as being distinct from the receiving device 16. However, the retransmission receiving device 17 may be configured to have all the functions of the receiving device 16, and similarly, the receiving device 16 may be configured to have all the functions of the retransmission receiving device 17, and the retransmission receiving device 17 and the receiving device 16 may be configured in the same manner without distinction.

従って、図1に示す本実施例の伝送システム1は、送信装置11から送信アンテナ13を経由して放送衛星14に放送経由の送信信号を送出し、受信装置16は、受信アンテナ15‐nを経由して放送受信した受信信号を取得する信号系統(衛星折り返し)を有する。また、本実施例の伝送システム1は、送信装置11により、IPネットワーク18を介して、NTPサーバー12によるNTPパケットのIP信号を受信して時間情報を取得し、その時間情報を放送経由の送信信号に関連付けておき、放送経由の送信信号に多重伝送する。更に、その時間情報を利用して、送信装置11から放送経由の送信信号に対応して、IPネットワーク18を介してIPパケット形式の送信信号を受信装置16に同期伝送することや、受信装置16からの再送リクエストに応じて再送することができる。また、受信装置16は、IPアドレスを設定した他の受信装置(再送用受信装置17)に対して再送リクエストを送信し、他の受信装置(再送用受信装置17)が放送受信した受信信号を再送させ取得することができる。 Therefore, the transmission system 1 of this embodiment shown in FIG. 1 has a signal system (satellite loopback) in which the transmitting device 11 sends a transmission signal via broadcast to the broadcast satellite 14 via the transmitting antenna 13, and the receiving device 16 acquires a reception signal received via the receiving antenna 15-n. In addition, the transmission system 1 of this embodiment receives the IP signal of the NTP packet from the NTP server 12 via the IP network 18 by the transmitting device 11 to acquire time information, associates the time information with the transmission signal via broadcast, and transmits it multiplexed to the transmission signal via broadcast. Furthermore, by using the time information, the transmitting device 11 can synchronously transmit a transmission signal in the form of an IP packet to the receiving device 16 via the IP network 18 in response to the transmission signal via broadcast, or can retransmit in response to a retransmission request from the receiving device 16. In addition, the receiving device 16 can transmit a retransmission request to another receiving device (retransmission receiving device 17) with an IP address set, and the other receiving device (retransmission receiving device 17) can retransmit and acquire the reception signal received via broadcast.

このように、図1に示す本実施例の伝送システム1は、21GHz帯衛星放送における降雨減衰対策であるダイバース受信システムとして実現され、IPネットワーク18経由においても、複数の受信装置間で衛星放送と同一の送信信号、又は送信信号と同一の受信信号を伝送する系統を有するものとなっている。尚、NTPサーバー12を利用しない場合、送信装置11内部で生成する時間情報を基にNTPパケットと等価な情報を生成することも可能である。また、本実施例の伝送システム1では、受信装置16は、放送衛星14を経由して、複数の受信アンテナ15‐nにより、同報的に放送受信した受信信号を受信する形態とすることができる。このうち、一例として、受信アンテナ15‐1に接続された受信装置16が降雨減衰などにより、放送衛星14から直接的に放送受信不能となる場合、降雨減衰の影響を受けない他の地点、一例として受信アンテナ15‐mに接続された再送用受信装置17に受信信号再送リクエストを送信し、再送用受信装置17によって放送受信した受信信号をIPパケット形式で再送させて取得することができる。このように、本実施例の伝送システム1は、衛星放送及びIP経由で共通の信号を同期受信することができ、システム全体で共通の時間情報を用いることで、早期に同期を確立可能とする。以下、より具体的に、本実施例の送信装置11、及び受信装置16の構成及び動作について、順に説明する。 In this way, the transmission system 1 of this embodiment shown in FIG. 1 is realized as a diverse receiving system that is a countermeasure against rain attenuation in 21 GHz band satellite broadcasting, and has a system that transmits the same transmission signal as the satellite broadcasting or the same reception signal as the transmission signal between multiple receiving devices even via the IP network 18. In addition, if the NTP server 12 is not used, it is also possible to generate information equivalent to an NTP packet based on time information generated inside the transmitting device 11. In addition, in the transmission system 1 of this embodiment, the receiving device 16 can receive the reception signal broadcast and received in a broadcast manner via the broadcasting satellite 14 by multiple receiving antennas 15-n. As an example of this, when the receiving device 16 connected to the receiving antenna 15-1 cannot directly receive broadcasts from the broadcasting satellite 14 due to rain attenuation, etc., a reception signal retransmission request is transmitted to a retransmission receiving device 17 connected to another point that is not affected by rain attenuation, for example, the receiving antenna 15-m, and the reception signal received by the retransmission receiving device 17 is retransmitted in IP packet format and acquired. In this way, the transmission system 1 of this embodiment can synchronously receive a common signal via satellite broadcasting and IP, and by using common time information throughout the system, it is possible to establish synchronization early. Below, we will explain in more detail the configuration and operation of the transmitting device 11 and receiving device 16 of this embodiment in order.

(送信装置)
図2は、本発明による一実施例の送信装置11の概略構成を示すブロック図である。送信装置11は、伝送路符号化部111、時間信号生成部112、時間情報生成部113、時間信号シンボルフレーム生成部114、変調シンボルフレーム生成部115、直交変調部116、IP信号送受信部117、再送用送信信号DB(データベース)118、及び再送処理部119を備える。
(Transmitting device)
2 is a block diagram showing a schematic configuration of a transmitting device 11 according to an embodiment of the present invention. The transmitting device 11 includes a transmission path coding unit 111, a time signal generating unit 112, a time information generating unit 113, a time signal symbol frame generating unit 114, a modulation symbol frame generating unit 115, an orthogonal modulation unit 116, an IP signal transmitting/receiving unit 117, a retransmission transmission signal DB (database) 118, and a retransmission processing unit 119.

まず、伝送路符号化部111は、信号源装置10から入力された原データ(映像・音声等)のビット列を主信号として1フレーム44880ビットの伝送フレームの所定位置に順次格納し、伝送フレーム単位で誤り訂正符号化処理、エネルギー拡散処理、及び符号化変調処理に応じたビットインターリーブ処理を施し、変調シンボルフレーム生成部115に出力する。 First, the transmission path coding unit 111 sequentially stores the bit string of the original data (video, audio, etc.) input from the signal source device 10 as the main signal in a predetermined position of a transmission frame of 44,880 bits per frame, performs error correction coding processing, energy diffusion processing, and bit interleaving processing according to the coding modulation processing on a transmission frame basis, and outputs the result to the modulation symbol frame generation unit 115.

伝送路符号化部111における誤り訂正符号化処理は、内符号としてLDPC符号、外符号としてBCH符号の連接符号構成とし、LDPC符号の符号長は44880ビットとする。図3は、本発明による一実施例の送信装置11における伝送フレーム及びLDPC符号検査行列の構成を示す図である。また、図4は、本発明による一実施例の送信装置11におけるLDPC符号化率毎の伝送フレーム構成ビットを示す図である。 The error correction coding process in the transmission line coding unit 111 uses a concatenated code configuration with an LDPC code as the inner code and a BCH code as the outer code, and the code length of the LDPC code is 44,880 bits. Figure 3 is a diagram showing the configuration of a transmission frame and an LDPC code check matrix in a transmitting device 11 according to an embodiment of the present invention. Also, Figure 4 is a diagram showing the transmission frame configuration bits for each LDPC coding rate in a transmitting device 11 according to an embodiment of the present invention.

図3に示すように、1伝送フレームは、フレームヘッダ(176ビット)、主信号、BCH符号パリティ(192ビット)、スタッフビット(6ビット)、LDPC符号パリティから構成され、高度衛星放送方式で利用可能なLDPC符号化率(図4参照)の全てのケースにおいて、1伝送フレームは44880ビットとなる。この伝送フレームの構成により、誤り訂正符号の強度を適切に変更しつつ、送信装置11及び受信装置16間の同期を容易に保つことが可能となる。また、図4より、主信号は全て187バイトの整数倍で構成されるため、例えば188バイト長のMPEG-2TSからTS同期バイトを除いた情報などに対しては、非常に整合の取れたフレーム化が可能となる。尚、図3に示す伝送フレーム及びLDPC符号検査行列の構成は、高度衛星放送方式と同様であるため、更なる詳細な説明は省略する。ただし、フレームヘッダ(176ビット)及びスタッフビット(6ビット)については、1伝送フレーム内にまとめて182ビット化することも可能である。 As shown in FIG. 3, one transmission frame is composed of a frame header (176 bits), a main signal, a BCH code parity (192 bits), a stuff bit (6 bits), and an LDPC code parity, and in all cases of LDPC coding rates available in the advanced satellite broadcasting system (see FIG. 4), one transmission frame is 44,880 bits. This transmission frame configuration makes it possible to easily maintain synchronization between the transmitting device 11 and the receiving device 16 while appropriately changing the strength of the error correction code. Also, as shown in FIG. 4, since all main signals are composed of an integer multiple of 187 bytes, it is possible to create a highly consistent frame for information such as 188-byte long MPEG-2TS minus the TS synchronization byte. Note that the configuration of the transmission frame and the LDPC code check matrix shown in FIG. 3 is the same as that of the advanced satellite broadcasting system, so further detailed explanation is omitted. However, it is also possible to combine the frame header (176 bits) and stuff bits (6 bits) into 182 bits within one transmission frame.

図5は、本発明による一実施例の送信装置におけるBCH符号生成多項式の一例を示す図である。図5に示す例では、1伝送フレームにおいて任意の12ビットを訂正することが可能である。更に、BCH符号化後のビット列(フレームヘッダ、主信号、BCHパリティ、スタッフビット)に対して、17次エネルギー拡散処理を施すことにより、変調スペクトラムの平坦化を行うことができる。 Figure 5 is a diagram showing an example of a BCH code generation polynomial in a transmitting device according to an embodiment of the present invention. In the example shown in Figure 5, it is possible to correct any 12 bits in one transmission frame. Furthermore, by applying 17th-order energy spreading processing to the bit string after BCH encoding (frame header, main signal, BCH parity, stuff bits), it is possible to flatten the modulation spectrum.

図6は、本発明による一実施例の送信装置11における伝送路符号化部111内でエネルギー拡散処理を行う主信号用エネルギー拡散回路の概略構成を示すブロック図である。図6に示すように、伝送路符号化部111における主信号用のエネルギー拡散処理は、図示する初期値を持つ17次拡散符号(PN符号)を周期的に1ビットずつシフト出力するシフトレジスタ1111と、シフトレジスタ1111のビット列と拡散対象の主信号のデータ(ビット列)とのMOD2加算を行うための排他的論理和回路(XOR)1112,1113と、を備える。拡散対象の主信号のデータ(ビット列)に対し、この17次エネルギー拡散処理を施すことにより、変調スペクトラムとして平坦化されるエネルギー拡散後の主信号のデータを得ることができる。 Figure 6 is a block diagram showing a schematic configuration of a main signal energy dispersal circuit that performs energy dispersal processing in the transmission line coding unit 111 in the transmission device 11 according to an embodiment of the present invention. As shown in Figure 6, the energy dispersal processing for the main signal in the transmission line coding unit 111 includes a shift register 1111 that periodically shifts out a 17th-order spreading code (PN code) having an initial value shown in the figure, one bit at a time, and exclusive OR circuits (XOR) 1112, 1113 for performing MOD2 addition between the bit string of the shift register 1111 and the data (bit string) of the main signal to be spread. By performing this 17th-order energy dispersal processing on the data (bit string) of the main signal to be spread, it is possible to obtain the data of the main signal after energy dispersal that is flattened as a modulation spectrum.

尚、高度衛星放送方式では、8PSKを超える次数の16APSK、及び32APSKの変調方式についても規定されているが、本実施例では、8PSKを最大次数の変調方式とし、主信号の伝送に用いる変調方式は、QPSK変調と8PSK変調のうちいずれかとしている。そこで、伝送路符号化部111におけるビットインターリーブ処理は、主信号の変調方式が8PSKの場合に適用する。図7は、本発明による一実施例の送信装置11における8PSK時のビットインターリーバ1114の概略構成を示す図である。図7に示す8PSK時のビットインターリーバ1114は、主信号(187×80シンボル)に対してのみ、14960行3列のブロック単位で、列方向に上から下へ書き込み、行方向に左(MSB)から右(LSB)へ読み出す「順方向読み出し」を行う例である。尚、右(LSB)から左(MSB)へ読み出す「逆方向読み出し」を行うこともでき、いずれを使用するかはLDPC符号化率によって予め定めておくようにする。このように、8PSKの変調方式の場合にビットインターリーブを行うことで、LDPC符号の復号性能を向上させることができる。 In addition, the advanced satellite broadcasting system also specifies modulation methods of 16APSK and 32APSK, which are orders higher than 8PSK, but in this embodiment, 8PSK is the maximum order modulation method, and the modulation method used for transmitting the main signal is either QPSK modulation or 8PSK modulation. Therefore, the bit interleave processing in the transmission line coding unit 111 is applied when the modulation method of the main signal is 8PSK. Figure 7 is a diagram showing a schematic configuration of the bit interleaver 1114 at the time of 8PSK in the transmitting device 11 of one embodiment of the present invention. The bit interleaver 1114 at the time of 8PSK shown in Figure 7 is an example of "forward reading" in which only the main signal (187 x 80 symbols) is written from top to bottom in the column direction in block units of 14960 rows and 3 columns, and read from left (MSB) to right (LSB) in the row direction. It is also possible to perform "backward reading" from right (LSB) to left (MSB), and which one to use is determined in advance based on the LDPC coding rate. In this way, by performing bit interleaving in the case of the 8PSK modulation method, the decoding performance of the LDPC code can be improved.

図2に示す時間信号生成部112は、送信装置11内部に設ける時間情報生成部113により自己発生する時間情報(ビット列)のデータを取得するか、或いはIPネットワーク18で用いられるNTPパケットに準拠したtimestamp及びdeltaを時間情報(ビット列)のデータとして常に取得し、取得した時間情報(ビット列)に対してエネルギー拡散処理を施した後、π/2シフトBPSK変調を施すことにより時間信号(シンボル)に変換し、時間信号シンボルフレーム生成部114に出力する。 The time signal generating unit 112 shown in FIG. 2 acquires time information (bit string) data generated by itself by the time information generating unit 113 provided inside the transmitting device 11, or constantly acquires timestamp and delta conforming to the NTP packet used in the IP network 18 as time information (bit string) data, performs energy diffusion processing on the acquired time information (bit string), and then converts it into a time signal (symbol) by performing π/2 shift BPSK modulation, and outputs it to the time signal symbol frame generating unit 114.

図8は、本発明による一実施例の送信装置11におけるtimestamp及びdeltaのデータ構造を示す図である。ここで、timestampは、1900年1月1日0時を基準とした相対時刻を秒単位で示す。上位32ビットは整数部を、下位32ビットは小数点以下を表す。上位32ビットのMSBが0の場合は2036年を基準とする。また、deltaは送信装置11内部時刻を基準時刻の起点とし、一般的な受信端末までの、想定する伝送遅延を秒単位で示す。32ビットの符号付き固定小数点とし、上位16位ビットは整数部を、下位16ビットは小数点以下を表す。timestamp及びdeltaは、IP信号送受信部117により、IPネットワーク18経由でNTPサーバー12が生成するNTPパケットから取得することが可能である。 Figure 8 shows the data structure of timestamp and delta in the transmitting device 11 of one embodiment of the present invention. Here, timestamp indicates the relative time in seconds based on 0:00 on January 1, 1900. The upper 32 bits indicate the integer part, and the lower 32 bits indicate the decimal point. If the MSB of the upper 32 bits is 0, the year 2036 is the reference. Delta indicates the expected transmission delay in seconds from the internal time of the transmitting device 11 to a general receiving terminal. It is a 32-bit signed fixed point, with the upper 16 bits indicating the integer part and the lower 16 bits indicating the decimal point. Timestamp and delta can be obtained by the IP signal transmitting/receiving unit 117 from the NTP packet generated by the NTP server 12 via the IP network 18.

IP信号送受信部117は、IPネットワーク18に通信接続され、IPパケット列のIP信号の送受信を行う機能部である。本実施例におけるIP信号送受信部117は、NTPパケットを取得し時間情報を抽出して時間信号生成部112に出力する機能、及びIPアドレス設定済みの受信装置16(再送用受信装置17は受信装置16と同一構成とすることができる。)との通信を行う機能を有する。 The IP signal transmission/reception unit 117 is a functional unit that is communicatively connected to the IP network 18 and transmits and receives IP signals of IP packet strings. In this embodiment, the IP signal transmission/reception unit 117 has a function of acquiring an NTP packet, extracting time information, and outputting it to the time signal generation unit 112, and a function of communicating with a receiving device 16 (the retransmission receiving device 17 can have the same configuration as the receiving device 16) in which an IP address has been set.

時間情報生成部113は、自己発生する時間情報をtimestamp及びdeltaと同形式で時間信号生成部112に出力する機能部であり、本例ではNTPサーバー12が生成するNTPパケットをIPネットワーク18経由で取得できない場合に利用する。 The time information generating unit 113 is a functional unit that outputs self-generated time information to the time signal generating unit 112 in the same format as the timestamp and delta, and in this example is used when the NTP packets generated by the NTP server 12 cannot be obtained via the IP network 18.

尚、本実施例の送信装置11において、放送経由の送信信号とは別に、IPネットワーク18経由でも送信信号をIPアドレス設定済みの受信装置16に向けて同期伝送可能としている。そこで、伝送路符号化部111は、放送経由の送信信号における主信号のデータを、後段の変調シンボルフレーム生成部115における多重化時刻情報とともにIP信号送受信部117に送信し、時間信号生成部112は、生成した時間信号(シンボル)に対応する時間情報(ビット列)をIP信号送受信部117に送信する。そして、IP信号送受信部117は、これらの主信号のデータ及び時間情報(ビット列)を受信すると、主信号のデータと、当該多重化時刻情報に対応する時間情報(ビット列)とを格納したIPパケット列を生成し、IP経由の送信信号として、IPネットワーク18経由で受信装置16に同期伝送する。 In addition, in the transmitting device 11 of this embodiment, a transmitting signal can be synchronously transmitted to the receiving device 16 with an IP address set via the IP network 18, in addition to the transmitting signal via broadcast. The transmission path coding unit 111 transmits the data of the main signal in the transmitting signal via broadcast together with the multiplexing time information in the subsequent modulation symbol frame generating unit 115 to the IP signal transmitting/receiving unit 117, and the time signal generating unit 112 transmits the time information (bit string) corresponding to the generated time signal (symbol) to the IP signal transmitting/receiving unit 117. Then, when the IP signal transmitting/receiving unit 117 receives the data of the main signal and the time information (bit string), it generates an IP packet string that stores the data of the main signal and the time information (bit string) corresponding to the multiplexing time information, and transmits the IP transmitting signal synchronously to the receiving device 16 via the IP network 18 as a transmitting signal via IP.

また、本実施例の送信装置11において、受信装置16からの送信信号再送リクエストを受け付けて、該当する送信信号をIPネットワーク18経由で受信装置16に再送可能としている。そこで、伝送路符号化部111は、放送経由の送信信号における主信号のデータを、後段の変調シンボルフレーム生成部115における多重化時刻情報とともに再送用送信信号DB118に送信し、時間信号生成部112は、生成した時間信号(シンボル)に対応する時間情報(ビット列)を再送用送信信号DB118に送信する。 In addition, in the transmitting device 11 of this embodiment, a transmission signal retransmission request from the receiving device 16 is accepted, and the corresponding transmission signal can be retransmitted to the receiving device 16 via the IP network 18. The transmission path coding unit 111 transmits the main signal data in the transmission signal via broadcast to the retransmission transmission signal DB 118 together with multiplexing time information in the downstream modulation symbol frame generating unit 115, and the time signal generating unit 112 transmits time information (bit string) corresponding to the generated time signal (symbol) to the retransmission transmission signal DB 118.

再送用送信信号DB118は、伝送路符号化部111から得られた放送経由の送信信号における主信号のデータを、時間信号生成部112から得られている当該多重化時刻情報に対応する時間情報(ビット列)と紐づけて、所定期間分を一時蓄積する。 The retransmission transmission signal DB 118 links the main signal data in the broadcast transmission signal obtained from the transmission path coding unit 111 with the time information (bit string) corresponding to the multiplexed time information obtained from the time signal generation unit 112, and temporarily stores it for a specified period of time.

そして、再送処理部119は、IP信号送受信部117における送信信号再送リクエストの受信の有無を監視し、送信信号再送リクエストの受信があった場合には、その送信信号再送リクエストに示される時間情報を基に再送用送信信号DB118に一時蓄積される放送経由の送信信号における主信号のデータを読み出す。そして、再送処理部119は、読み出した主信号のデータと、これに対応する時間情報(ビット列)とをIP信号送受信部117に出力する。IP信号送受信部117は、再送処理部119から得られる主信号のデータ及び時間情報(ビット列)を格納するIPパケット列を生成し、当該送信信号再送リクエストの送信元を宛先として、IPネットワーク18経由で当該送信信号再送リクエストの送信元の受信装置16に再送する。 The retransmission processing unit 119 then monitors whether or not the IP signal transmission/reception unit 117 has received a transmission signal retransmission request, and when a transmission signal retransmission request has been received, reads out the main signal data in the transmission signal via broadcast that is temporarily stored in the retransmission transmission signal DB 118 based on the time information indicated in the transmission signal retransmission request. The retransmission processing unit 119 then outputs the read main signal data and the corresponding time information (bit string) to the IP signal transmission/reception unit 117. The IP signal transmission/reception unit 117 generates an IP packet string that stores the main signal data and time information (bit string) obtained from the retransmission processing unit 119, and retransmits the IP packet string to the receiving device 16 that is the source of the transmission signal retransmission request via the IP network 18, with the source of the transmission signal retransmission request as the destination.

このように、本実施例の送信装置11は、IPネットワーク18経由で、放送経由の送信信号における主信号のデータと同一内容のデータを格納するIP信号を伝送可能とする系統を有する。この際、後述する変調シンボルフレーム生成部115において、伝送路符号化部111における伝送フレームと、時間信号生成部112における多重化時刻の時間信号とは、位相基準バースト信号への多重を通じて一意に対応することから、同様に、IPネットワーク18経由で送信するIP信号についても、送信信号と多重化時刻の時間情報は、一意の関係を保ちつつ予め定めた固有のIPパケット構造を有して伝送することが望ましい。尚、IPネットワーク18経由で送信するIP信号における時間情報は、放送及び通信間で同一形式の時間信号(ビット列)により表現できる。 In this way, the transmitting device 11 of this embodiment has a system that can transmit, via the IP network 18, an IP signal that stores data with the same content as the data of the main signal in the transmission signal via broadcast. At this time, in the modulation symbol frame generating unit 115 described later, the transmission frame in the transmission path coding unit 111 and the time signal of the multiplexing time in the time signal generating unit 112 correspond uniquely through multiplexing to the phase reference burst signal, so similarly, for the IP signal transmitted via the IP network 18, it is desirable to transmit the time information of the transmission signal and the multiplexing time with a predetermined unique IP packet structure while maintaining a unique relationship. Note that the time information in the IP signal transmitted via the IP network 18 can be expressed by a time signal (bit string) of the same format between broadcasting and communication.

従って、IP信号送受信部117、再送用送信信号DB118、再送処理部119は、IPアドレス設定済みの受信装置16(再送用受信装置17は受信装置16と同一構成とすることができる。)との通信可能とし、当該時間情報を基に特定される当該放送経由の送信信号における主信号のデータをIPパケット形式で受信装置16に同期伝送、又は受信装置16からの要求に応じて再送可能とするよう、公衆IP網(IPネットワーク18)に通信接続する送信装置側IP信号送受信手段として構成される。 The IP signal transmitting/receiving unit 117, the retransmission transmission signal DB 118, and the retransmission processing unit 119 are configured as a transmitting device-side IP signal transmitting/receiving means that communicates with a receiving device 16 (the retransmission receiving device 17 can be configured the same as the receiving device 16) that has an IP address set, and is configured to transmit the main signal data in the transmission signal via the broadcast, identified based on the time information, synchronously to the receiving device 16 in IP packet format, or to retransmit it upon request from the receiving device 16.

図9は、本発明による一実施例の送信装置11における時間信号のデータを入力とする時間信号生成部112及び時間信号シンボルフレーム生成部114の概略構成を示すブロック図である。また、図10は、本発明による一実施例の送信装置11における時間信号シンボルフレーム(モード1)のフレーム構造を示す図であり、図11は、時間信号シンボルフレーム(モード2)のフレーム構造を示す図である。 Figure 9 is a block diagram showing the schematic configuration of a time signal generator 112 and a time signal symbol frame generator 114 that receive time signal data as input in a transmitting device 11 according to an embodiment of the present invention. Also, Figure 10 shows the frame structure of a time signal symbol frame (mode 1) in a transmitting device 11 according to an embodiment of the present invention, and Figure 11 shows the frame structure of a time signal symbol frame (mode 2).

図9に示すように、時間信号生成部112は、11次の時間信号用エネルギー拡散回路112a、及びπ/2シフトBPSK変調部112bを備える。 As shown in FIG. 9, the time signal generation unit 112 includes an 11th-order time signal energy dispersal circuit 112a and a π/2 shift BPSK modulation unit 112b.

11次の時間信号用エネルギー拡散回路112aは、図示する初期値を持つ11次拡散符号(PN符号)を周期的に1ビットずつシフト出力するシフトレジスタ1121と、シフトレジスタ1121のビット列と拡散対象の時間信号(ビット列)とのMOD2加算を行うための排他的論理和回路(XOR)1122,1123と、を備える。拡散対象の時間信号のビット列(時間情報)に対し、11次の時間信号用エネルギー拡散処理を施すことにより、変調スペクトラムとして平坦化されるエネルギー拡散後の時間信号(ビット列)を得ることができる。 The 11th-order time signal energy dispersal circuit 112a includes a shift register 1121 that periodically shifts out an 11th-order spreading code (PN code) having an initial value as shown, one bit at a time, and exclusive OR circuits (XOR) 1122, 1123 for performing MOD2 addition between the bit string of the shift register 1121 and the time signal (bit string) to be spread. By performing 11th-order time signal energy dispersal processing on the bit string (time information) of the time signal to be spread, it is possible to obtain a time signal (bit string) after energy dispersal that is flattened as a modulation spectrum.

上述したように、時間信号(ビット列)は、モード1,2とする2種類のモードがあり、時間信号用エネルギー拡散回路112aは、モード1の場合には64ビット(timestampのビット列)の時間信号、モード2の場合には96ビット(timestamp及びdeltaを1組とするビット列)の時間信号の信号区間に対して、図9に示す11次のエネルギー拡散処理を施す。そして、π/2シフトBPSK変調部112bは、エネルギー拡散処理後の時間信号(ビット列)にπ/2シフトBPSK変調処理を施して、モード別に時間信号(シンボル)を生成し、時間信号シンボルフレーム生成部114に出力する。時間信号(ビット列)は、π/2シフトBPSK変調とするため、ビット数とシンボル数は等価で表される。 As described above, the time signal (bit string) has two modes, mode 1 and mode 2, and the time signal energy dispersal circuit 112a performs 11th order energy dispersal processing as shown in FIG. 9 on the signal section of a 64-bit (timestamp bit string) time signal in mode 1, and a 96-bit (timestamp and delta bit string) time signal in mode 2. The π/2 shift BPSK modulation unit 112b then performs π/2 shift BPSK modulation processing on the time signal (bit string) after the energy dispersal processing, generates a time signal (symbol) for each mode, and outputs it to the time signal symbol frame generation unit 114. Since the time signal (bit string) is π/2 shift BPSK modulated, the number of bits and the number of symbols are expressed equivalently.

続いて、時間信号シンボルフレーム生成部114は、同一の時間信号を複数回繰り返し多重した時間信号シンボルフレームを生成し、変調シンボルフレーム生成部115に出力する。時間信号シンボルフレーム生成部114は、モード1の場合、エネルギー拡散された時間信号(64ビット)に相当する64シンボルのπ/2シフトBPKSシンボル区間を15回コピーし、図10に示す時間信号シンボルフレーム(モード1)を生成する。また、時間信号シンボルフレーム生成部114は、モード2の場合、エネルギー拡散された時間信号(96ビット)に相当する96シンボルのπ/2シフトBPSKシンボル区間を5回コピーし、図11に示す時間信号シンボルフレーム(モード2)を生成する。このように、時間信号シンボルフレーム生成部114は、時間信号生成部112によりエネルギー拡散を行ってπ/2シフトBPSK変調処理を施した時間信号(シンボル)について、時間信号シンボルフレーム内で、同一の時間信号を複数回繰り返し多重する。これにより、受信装置16側で同一シンボル区間の複数の時間信号を平均化可能とし、降雨減衰等による受信C/N劣化を改善することができる。 Next, the time signal symbol frame generating unit 114 generates a time signal symbol frame by repeatedly multiplexing the same time signal multiple times, and outputs it to the modulation symbol frame generating unit 115. In the case of mode 1, the time signal symbol frame generating unit 114 copies the π/2 shift BPSK symbol section of 64 symbols corresponding to the energy-dispersed time signal (64 bits) 15 times to generate the time signal symbol frame (mode 1) shown in FIG. 10. In addition, in the case of mode 2, the time signal symbol frame generating unit 114 copies the π/2 shift BPSK symbol section of 96 symbols corresponding to the energy-dispersed time signal (96 bits) five times to generate the time signal symbol frame (mode 2) shown in FIG. 11. In this way, the time signal symbol frame generating unit 114 repeatedly multiplexes the same time signal multiple times within the time signal symbol frame for the time signal (symbol) that has been subjected to energy diffusion and π/2 shift BPSK modulation processing by the time signal generating unit 112. This allows the receiver 16 to average multiple time signals in the same symbol interval, improving reception C/N degradation caused by rain attenuation, etc.

従って、時間信号生成部112、時間情報生成部113、及び時間信号シンボルフレーム生成部114は、放送と公衆IP網(IPネットワーク18)の信号伝送に共通形式で用いる所定ビット列で定義された時間情報毎にエネルギー拡散処理を施してπ/2シフトBPSK変調による時間信号に変換し、同一の時間信号を所定複数含む時間信号シンボルフレームを生成し、位相基準バースト信号として伝送フレームに対し間欠的、且つ周期的に多重する時間信号シンボルフレーム生成手段として構成される。 Therefore, the time signal generating unit 112, the time information generating unit 113, and the time signal symbol frame generating unit 114 are configured as a time signal symbol frame generating means that performs energy diffusion processing for each piece of time information defined by a predetermined bit sequence used in a common format for signal transmission in broadcasting and the public IP network (IP network 18), converts it into a time signal modulated by π/2 shift BPSK modulation, generates a time signal symbol frame containing a predetermined number of identical time signals, and intermittently and periodically multiplexes the same time signals into the transmission frame as a phase reference burst signal.

続いて、変調シンボルフレーム生成部115は、伝送路符号化部111から得られる伝送フレームの信号を主信号とし、この主信号にユニークワードと、位相基準バースト信号を多重した変調シンボルフレームを生成し、直交変調部116に出力する。ここで、位相基準バースト信号は、時間信号シンボルフレーム生成部114から得られる変調シンボルフレーム生成時の時刻(多重化時刻)を示す一つの時間信号シンボルフレーム(モード1又はモード2)で構成されている。 Then, the modulation symbol frame generating unit 115 uses the transmission frame signal obtained from the transmission path coding unit 111 as the main signal, generates a modulation symbol frame by multiplexing this main signal with a unique word and a phase reference burst signal, and outputs it to the orthogonal modulation unit 116. Here, the phase reference burst signal is composed of one time signal symbol frame (mode 1 or mode 2) indicating the time (multiplexing time) when the modulation symbol frame obtained from the time signal symbol frame generating unit 114 was generated.

図12は、本発明による一実施例の送信装置11における変調シンボルフレーム構成を示す図である。また、図13乃至図15には、それぞれπ/2シフトBPSK変調、QPSK変調、及び8PSK変調のビットマッピングを示す図である。 Figure 12 shows the modulation symbol frame structure in a transmitter 11 according to an embodiment of the present invention. Figures 13 to 15 show bit mapping for π/2 shift BPSK modulation, QPSK modulation, and 8PSK modulation, respectively.

図12に示す変調シンボルフレームは、先頭26シンボルがユニークワードのπ/2シフトBPSKで構成され、続いて、187シンボルの主信号変調シンボル、Xシンボルの位相基準用π/2シフトBPSKの繰り返しから構成される。ユニークワードは、(18D2E82(16進表記))、又は、ビット反転した(272D17D(16進表記))、又は、オール“0”、又は、オール“1”のいずれかが選択され、当該ビットがπ/2シフトBPSK(図13参照)により変調される。図12に示す主信号の変調シンボルは、伝送路符号化部11から得られる伝送フレームの信号に対して、図13に示すQPSK、又は、図14に示す8PSKにより変調を行う信号区間である。図12より、LDPC符号長(伝送フレーム長)が44880ビットであることから、主信号の変調シンボル長は、QPSKの場合187×120シンボルとなり、8PSKの場合187×80シンボルとなる。また、主信号187シンボル毎に、位相基準バースト信号がXシンボル挿入される。図12より、変調シンボルフレーム中の位相基準バースト信号のシンボル長は、QPSKの場合、120×Xシンボルとなり、8PSKの場合、80×Xシンボルとなる。更に、位相基準バースト信号には一つの時間信号シンボルフレームで構成されているため、モード1の場合は960シンボルであることから、QPSKの場合はX=8,8PSKの場合はX=12となる。また、モード2の場合は480シンボルであることから、QPSKの場合はX=4,8PSKの場合はX=6となる(図12参照)。 The modulation symbol frame shown in FIG. 12 is composed of the first 26 symbols of π/2 shift BPSK of a unique word, followed by 187 symbols of main signal modulation symbols and X symbols of repeated π/2 shift BPSK for phase reference. The unique word is selected from (18D2E82 (hexadecimal notation)), bit-inverted (272D17D (hexadecimal notation)), all "0", or all "1", and the corresponding bit is modulated by π/2 shift BPSK (see FIG. 13). The modulation symbol of the main signal shown in FIG. 12 is a signal section in which the signal of the transmission frame obtained from the transmission line coding unit 11 is modulated by QPSK shown in FIG. 13 or 8PSK shown in FIG. 14. As shown in FIG. 12, since the LDPC code length (transmission frame length) is 44880 bits, the modulation symbol length of the main signal is 187×120 symbols in the case of QPSK and 187×80 symbols in the case of 8PSK. In addition, X symbols of the phase reference burst signal are inserted for every 187 symbols of the main signal. As shown in FIG. 12, the symbol length of the phase reference burst signal in the modulation symbol frame is 120 x X symbols for QPSK and 80 x X symbols for 8PSK. Furthermore, since the phase reference burst signal is composed of one time signal symbol frame, there are 960 symbols in mode 1, so X = 8 for QPSK and X = 12 for 8PSK. Furthermore, there are 480 symbols in mode 2, so X = 4 for QPSK and X = 6 for 8PSK (see FIG. 12).

このため、伝送路符号化部111から得られる伝送フレームと、位相基準バースト信号として用いる時間信号シンボルフレームは、変調シンボルフレーム生成部115により、変調シンボルフレームを構成して、一意の関係を維持することが可能である。また、変調シンボルフレーム内で、モード1では15回、モード2では5回の時間信号に相当するπ/2シフトPBSK変調の位相基準バースト信号として用いる時間信号シンボルフレームが繰り返し伝送されることから、受信装置16側では、変調シンボルフレーム内、及び各時間信号シンボルフレーム内で同一時刻を示す時間信号(シンボル)を平均化することができ、これにより、時間信号(シンボル)の雑音耐性を向上させることができる。 Therefore, the transmission frame obtained from the transmission line coding unit 111 and the time signal symbol frame used as the phase reference burst signal can maintain a unique relationship by forming a modulation symbol frame by the modulation symbol frame generation unit 115. In addition, since the time signal symbol frame used as the phase reference burst signal of π/2 shift PBSK modulation equivalent to the time signal 15 times in mode 1 and 5 times in mode 2 is repeatedly transmitted within the modulation symbol frame, the receiving device 16 can average the time signals (symbols) indicating the same time within the modulation symbol frame and each time signal symbol frame, thereby improving the noise resistance of the time signal (symbol).

続いて、直交変調部116は、変調シンボルフレーム生成部115から変調シンボルフレームを入力し、変調シンボルフレームにおける各信号区間のシンボル列に対して、図12に示す変調方式による直交変調処理を施し、ロールオフフィルタによる波形成形を行った変調信号を生成し、放送経由の送信信号として送信アンテナ13に出力する。 Then, the orthogonal modulation unit 116 inputs the modulation symbol frame from the modulation symbol frame generation unit 115, performs orthogonal modulation processing on the symbol sequence of each signal section in the modulation symbol frame using the modulation method shown in FIG. 12, generates a modulated signal that has been waveform-shaped using a roll-off filter, and outputs the signal to the transmission antenna 13 as a transmission signal via broadcasting.

従って、伝送路符号化部111、変調シンボルフレーム生成部115、及び直交変調部116は、外符号としてBCH符号を適用し、内符号として所定符号長(44880ビット)のLDPC符号と整合が取れた伝送フレームを基本伝送単位とし、その伝送フレーム単位で所定の変調方式(本例では、QPSK又は8PSK)により直交変調を施した送信信号を生成して放送経由で送信する符号化変調手段として構成される。 The transmission path coding unit 111, the modulation symbol frame generation unit 115, and the orthogonal modulation unit 116 are configured as a coding and modulation means that uses a BCH code as an outer code, a transmission frame that is consistent with an LDPC code of a predetermined code length (44,880 bits) as an inner code as a basic transmission unit, generates a transmission signal that has been orthogonally modulated by a predetermined modulation method (in this example, QPSK or 8PSK) in units of that transmission frame, and transmits it via broadcasting.

(受信装置)
図16は、本発明による一実施例の受信装置16の概略構成を示すブロック図である。受信装置16は、直交復調部161、伝送路復号部162、時間信号シンボル平均化・シンボル判定部163、エネルギー逆拡散部164、時間情報取得部165、IP信号送受信部166、再送要求・再送処理部167、及び再送用受信信号DB168を備える。
(Receiving device)
16 is a block diagram showing a schematic configuration of a receiving device 16 according to an embodiment of the present invention. The receiving device 16 includes an orthogonal demodulator 161, a transmission path decoder 162, a time signal symbol averaging/symbol decision unit 163, an energy despreading unit 164, a time information acquisition unit 165, an IP signal transmitter/receiver 166, a retransmission request/retransmission processor 167, and a retransmission received signal DB 168.

直交復調部161は、受信アンテナ15‐nを介して、送信装置11から送出される送信信号に対応する放送経由の受信信号を入力し、この受信信号に対して送信装置11と同一のロールオフフィルタによるフィルタリングや衛星伝送路で生じる波形歪を補正するための適応等化処理を施した後、送信装置11と同一の変調方式に基づいて直交復調を行う。そして、直交復調部161は、この直交復調の過程で、位相基準用π/2シフトBPSKを利用した位相同期や、図12に示す送受間(送信装置11及び受信装置16)で予め指定された26シンボルから構成されるユニークワードの検出を行うことで、図12における主信号(伝送フレームの信号)を取得する。 The orthogonal demodulation unit 161 inputs a received signal via broadcasting corresponding to a transmission signal sent from the transmitter 11 via the receiving antenna 15-n, and performs filtering on this received signal using the same roll-off filter as the transmitter 11 and adaptive equalization processing to correct waveform distortion occurring in the satellite transmission path, and then performs orthogonal demodulation based on the same modulation method as the transmitter 11. During this orthogonal demodulation process, the orthogonal demodulation unit 161 obtains the main signal (transmission frame signal) in FIG. 12 by performing phase synchronization using π/2 shift BPSK for phase reference and detection of a unique word consisting of 26 symbols previously specified between the transmitter and receiver (the transmitter 11 and the receiver 16) shown in FIG. 12.

尚、直交復調部161は、主信号(伝送フレームの信号)の伝送にQPSK変調が用いられている場合にはユニークワードから連なる主信号187シンボルを120回、8PSK変調が用いられている場合には主信号187シンボルを80回連結し、デマッピングを行って、44880ビットのLDPC符号と同一の長さを有する伝送フレーム(図3参照)を取得できる。また、8PSKの場合、送信装置11においてビットインターリーブを行う都合上、受信装置16においてもこの逆処理となるビットデインターリーブを行い、ビットの整合性を保つようにする。 The orthogonal demodulation unit 161 concatenates 187 main signal symbols connected to a unique word 120 times when QPSK modulation is used for transmitting the main signal (transmission frame signal), and concatenates 187 main signal symbols 80 times when 8PSK modulation is used, and performs demapping to obtain a transmission frame having the same length as a 44,880-bit LDPC code (see FIG. 3). In addition, in the case of 8PSK, since bit interleaving is performed in the transmitting device 11, the receiving device 16 also performs bit deinterleaving, which is the reverse process, to maintain bit consistency.

図17は、本発明による一実施例の受信装置16におけるビットデインターリーバ161aの概略構成を示す図である。図17に示すビットデインターリーバ161aは、図7に示すビットインターリーバ1114の逆処理を行うように構成され、これにより変調方式によらない主信号のビットの整合性を保つことができる。 Figure 17 is a diagram showing a schematic configuration of a bit deinterleaver 161a in a receiving device 16 according to one embodiment of the present invention. The bit deinterleaver 161a shown in Figure 17 is configured to perform the inverse process of the bit interleaver 1114 shown in Figure 7, thereby making it possible to maintain the bit consistency of the main signal regardless of the modulation method.

尚、直交復調部161は、デマッピングにおいて、LDPC復号は通常、情報ビットの0又は1の確からしさを示す尤度を基に確率値を高める演算処理を行うことから、デマッピング後の信号は、通常、当該受信信号のC/Nに応じた尤度情報を用いる。このため、直交復調部161は、伝送フレームを構成する尤度情報を伝送路復号部162に出力する。 In addition, in the demapping, the orthogonal demodulation unit 161 performs a calculation process to increase the probability value based on the likelihood that the information bit is 0 or 1 in LDPC decoding, so the signal after demapping usually uses likelihood information corresponding to the C/N of the received signal. For this reason, the orthogonal demodulation unit 161 outputs the likelihood information that constitutes the transmission frame to the transmission path decoding unit 162.

続いて、図16に示す伝送路復号部162は、直交復調部161から取得した伝送フレームを構成する尤度情報に対して、LDPC復号、エネルギー逆拡散(図6に示すエネルギー拡散処理の同じPN符号を用いた逆処理)、及びBCH復号の各処理を行い、誤り訂正復号後の伝送フレーム内の主信号(図3参照)のデータを復元し、更に、送信装置11側でMPEG-2TS同期バイトを予め除去している場合はMPEG-2TS同期バイト(1バイト)を当該復元したデータに付加して、受信データとして表示装置や記録装置(図示せず)等の外部装置に出力する。また、伝送路復号部162は、復元した伝送フレーム内の主信号(図3参照)のデータについては再送用受信信号DB168にも出力する。ただし、伝送路復号部162における主信号の復号処理結果として、その主信号にビットエラーが残留するときや復号処理自体ができない場合は、伝送路復号部162は、外部出力せずに、その旨を再送用受信信号DB168に出力する。 Next, the transmission path decoding unit 162 shown in Fig. 16 performs LDPC decoding, energy despreading (reverse processing using the same PN code as the energy spreading processing shown in Fig. 6), and BCH decoding on the likelihood information constituting the transmission frame obtained from the orthogonal demodulation unit 161, to restore the data of the main signal (see Fig. 3) in the transmission frame after error correction decoding, and further, if the MPEG-2TS synchronization byte has been removed in advance on the transmitting device 11 side, adds an MPEG-2TS synchronization byte (1 byte) to the restored data, and outputs it to an external device such as a display device or recording device (not shown) as received data. The transmission path decoding unit 162 also outputs the data of the main signal (see Fig. 3) in the restored transmission frame to the retransmission received signal DB 168. However, if a bit error remains in the main signal as a result of the decoding process of the main signal in the transmission path decoding unit 162, or if the decoding process itself cannot be performed, the transmission path decoding unit 162 outputs a message to the retransmission received signal DB 168 instead of outputting the signal to the outside.

従って、直交復調部161、及び伝送路復号部162は、放送経由の送信信号を受信信号として受信し、所定の変調方式に基づき直交復調し、直交復調後の伝送フレームの信号に対して送信装置11と同一の誤り訂正符号を用いてLDPC復号及びBCH復号を施し、受信データを復元する復調復号手段として構成される。 The orthogonal demodulation unit 161 and the transmission path decoding unit 162 are therefore configured as demodulation and decoding means that receive a transmission signal via broadcast as a received signal, perform orthogonal demodulation based on a predetermined modulation method, and perform LDPC decoding and BCH decoding on the transmission frame signal after orthogonal demodulation using the same error correction code as the transmitting device 11, thereby restoring the received data.

時間信号シンボル平均化・シンボル判定部163は、直交復調部121から得られる受信シンボルのうち、まず、図12に示す位相基準バースト信号(時間信号シンボルフレームのシンボル区間)を選択抽出して直交復調を行う。ここで、時間信号シンボル平均化・シンボル判定部163は、位相基準バースト信号(時間信号シンボルフレームのシンボル区間)を選択抽出するにあたって、時間信号に関するモード1,2のうちいずれを用いるかを送受間(送信装置11及び受信装置16間)で予め定め、モード1の場合に、QPSKではX=8、8PSKではX=12とする条件を設定し、モード2の場合に、QPSKではX=4、8PSKではX=6の条件を設定する。これにより、時間信号シンボル平均化・シンボル判定部163は、時間信号に関する各モードにおける時間信号シンボルフレームのシンボル区間を特定することができる。 The time signal symbol averaging and symbol determination unit 163 first selects and extracts the phase reference burst signal (symbol section of the time signal symbol frame) shown in FIG. 12 from the received symbols obtained from the orthogonal demodulation unit 121, and performs orthogonal demodulation. Here, the time signal symbol averaging and symbol determination unit 163 predetermines between the transmitter and receiver (between the transmitter 11 and the receiver 16) which of the time signal modes 1 and 2 will be used when selecting and extracting the phase reference burst signal (symbol section of the time signal symbol frame). In the case of mode 1, the condition is set to X=8 for QPSK and X=12 for 8PSK, and in the case of mode 2, the condition is set to X=4 for QPSK and X=6 for 8PSK. This allows the time signal symbol averaging and symbol determination unit 163 to identify the symbol section of the time signal symbol frame in each mode related to the time signal.

また、時間信号シンボル平均化・シンボル判定部163は、モード1の場合、図12に示す変調シンボルフレームの先頭から多重されている位相基準バースト信号(時間信号シンボルフレームのシンボル区間)を64シンボル毎に、15回抽出し、同一シンボル区間に対して15回のシンボル平均化処理を行う。この処理により、64シンボルの時間信号シンボルフレーム(モード1)については、シンボル毎に15回の雑音平均が行われるため受信C/Nが改善する。 In addition, in mode 1, the time signal symbol averaging/symbol determination unit 163 extracts the phase reference burst signal (symbol section of the time signal symbol frame) multiplexed from the beginning of the modulation symbol frame shown in FIG. 12 15 times for every 64 symbols, and performs symbol averaging processing 15 times for the same symbol section. With this processing, for the 64-symbol time signal symbol frame (mode 1), noise averaging is performed 15 times for each symbol, improving the received C/N ratio.

また、時間信号シンボル平均化・シンボル判定部163は、モード2に場合、図12に示す変調シンボルフレームの先頭から多重されている位相基準バースト信号(時間信号シンボルフレームのシンボル区間)を96シンボル毎に、5回抽出し、同一シンボル区間に対して5回のシンボル平均化処理を行う。この処理により、96シンボルの時間信号シンボルフレーム(モード2)については、シンボル毎に5回の雑音平均が行われるため受信C/Nが改善する。 In addition, in mode 2, the time signal symbol averaging/symbol determination unit 163 extracts the phase reference burst signal (symbol section of the time signal symbol frame) multiplexed from the beginning of the modulation symbol frame shown in FIG. 12 five times for every 96 symbols, and performs symbol averaging processing five times for the same symbol section. With this processing, for the 96-symbol time signal symbol frame (mode 2), noise averaging is performed five times for each symbol, improving the received C/N ratio.

最終的に、時間信号シンボル平均化・シンボル判定部163は、平均化後の雑音成分が除去された時間信号シンボルに対してシンボル判定を行い、シンボル判定により取得した時間信号ビット列をエネルギー逆拡散部164に出力する。 Finally, the time signal symbol averaging/symbol decision unit 163 performs symbol decision on the time signal symbol from which the noise components have been removed after averaging, and outputs the time signal bit sequence obtained by the symbol decision to the energy despreading unit 164.

このように、時間信号シンボルフレームは、公衆IP網(IPネットワーク18)におけるNTPパケットに準拠したtimestamp及びdeltaのうち、timestampのビット列を時間情報とするモード1と、timestamp及びdeltaの両方のビット列を時間情報とするモード2のいずれか一方、又は双方を有し、送受間で定めたモードにより、各モードに応じたフレームサイズで同一の時間信号を所定複数含むように構成される。このため、時間信号シンボル平均化・シンボル判定部163は、各モードに応じた時間情報に対応する、時間信号シンボルフレーム内で同一信号区間とされる所定複数の時間信号についてシンボル平均化して、シンボル判定を行った時間信号のビット列を生成する。従って、時間信号シンボル平均化・シンボル判定部163は、LDPC復号及びBCH復号に先んじて、放送受信した受信信号から主信号の伝送フレームに対して多重伝送される位相基準バースト信号として構成される時間信号シンボルフレームの信号を復調し、時間信号シンボルフレーム内で同一信号区間となる所定複数の時間信号を抽出して位相同期を確立し、平均化してシンボル判定を行った時間信号のビット列を生成する時間信号シンボル平均化・シンボル判定手段として構成される。 In this way, the time signal symbol frame has either or both of mode 1, in which the timestamp bit string is used as time information, and mode 2, in which the timestamp and delta bit strings are used as time information, of the timestamp and delta conforming to the NTP packet in the public IP network (IP network 18), and is configured to include a predetermined number of identical time signals in a frame size corresponding to each mode, depending on the mode determined between the sender and receiver. For this reason, the time signal symbol averaging/symbol determination unit 163 performs symbol averaging on a predetermined number of time signals that are considered to be the same signal section within the time signal symbol frame and correspond to the time information corresponding to each mode, and generates a bit string of the time signal that has been symbol-determined. Therefore, the time signal symbol averaging/symbol determination unit 163 is configured as a time signal symbol averaging/symbol determination means that demodulates the signal of the time signal symbol frame, which is configured as a phase reference burst signal that is multiplexed and transmitted from the received broadcast signal to the transmission frame of the main signal, extracts a predetermined number of time signals that are the same signal section within the time signal symbol frame, establishes phase synchronization, and averages them to generate a bit string of the time signal that has been subjected to symbol determination.

続いて、エネルギー逆拡散部164は、時間信号シンボル平均化・シンボル判定部163によって判定された時間信号のビット列を入力し、図9に示す時間信号用エネルギー拡散回路112aの逆処理となる同じPN符号のエネルギー逆拡散処理を施して、送信装置11側の平坦化前の元のビット列の時間信号に対応する受信時間信号を復元し、時間信号取得部165に出力する。 Then, the energy despreading unit 164 inputs the bit string of the time signal determined by the time signal symbol averaging/symbol determination unit 163, and performs energy despreading processing of the same PN code, which is the inverse processing of the time signal energy dispersal circuit 112a shown in FIG. 9, to restore a received time signal corresponding to the time signal of the original bit string before flattening on the transmitting device 11 side, and outputs the restored signal to the time signal acquisition unit 165.

図18は、本発明による一実施例の受信装置11における時間信号のシンボル判定により取得したビット列を入力とするエネルギー逆拡散部164の回路構成を示すブロック図である。図18に示すように、エネルギー逆拡散部164の回路構成は、図9に示す時間信号用エネルギー拡散回路112aと同ように構成され、図示する初期値を持つ11次PN符号を周期的に1ビットずつシフト出力するシフトレジスタ1641と、シフトレジスタ1641のビット列と逆拡散対象の時間信号(ビット列)とのMOD2加算を行うための排他的論理和回路(XOR)1642,1643と、を備える。時間信号シンボル平均化・シンボル判定部163によって判定された時間信号のビット列に対し、11次の時間信号用エネルギー逆拡散処理を施すことにより、送信装置11側の平坦化前の元のビット列の時間信号に対応する受信時間信号を復元することができる。 Figure 18 is a block diagram showing the circuit configuration of the energy despreading unit 164, which receives as input a bit string obtained by symbol determination of a time signal in the receiving device 11 according to an embodiment of the present invention. As shown in Figure 18, the circuit configuration of the energy despreading unit 164 is configured in the same manner as the time signal energy dispersal circuit 112a shown in Figure 9, and includes a shift register 1641 that periodically shifts and outputs an 11th-order PN code having an initial value shown in the figure, one bit at a time, and exclusive OR circuits (XOR) 1642, 1643 for performing MOD2 addition between the bit string of the shift register 1641 and the time signal (bit string) to be despread. By performing 11th-order time signal energy despreading processing on the bit string of the time signal determined by the time signal symbol averaging/symbol determination unit 163, it is possible to restore the received time signal corresponding to the time signal of the original bit string before flattening on the transmitting device 11 side.

尚、エネルギー逆拡散部164は、時間信号に関するモード1の場合、64ビット毎のビット列を入力し、受信時間信号(64ビット)を時間信号取得部165に出力する。また、エネルギー逆拡散部164は、時間信号に関するモード2の場合、96ビット毎のビット列を入力し、受信時間信号(96ビット)を時間信号取得部165に出力する。 In addition, in the case of mode 1 related to the time signal, the energy despreading unit 164 inputs a bit string of 64 bits each, and outputs a received time signal (64 bits) to the time signal acquisition unit 165. In the case of mode 2 related to the time signal, the energy despreading unit 164 inputs a bit string of 96 bits each, and outputs a received time signal (96 bits) to the time signal acquisition unit 165.

時間信号取得部165は、エネルギー逆拡散部164からモード1の受信時間信号を入力したときは、そのモード1の受信時間信号が示すtimestamp(64ビット)の時間情報を取得し、エネルギー逆拡散部164からモード2の受信時間信号を入力したときは、そのモード2の受信時間信号が示すtimestamp(64ビット)及びdelta(96ビット)の時間情報を取得して、伝送路復号部162により復元した伝送フレーム内の主信号(図3参照)のデータと同期させて再送用受信信号DB168に出力する。 When the time signal acquisition unit 165 receives a mode 1 reception time signal from the energy despreading unit 164, it acquires time information of the timestamp (64 bits) indicated by the mode 1 reception time signal. When the time signal acquisition unit 165 receives a mode 2 reception time signal from the energy despreading unit 164, it acquires time information of the timestamp (64 bits) and delta (96 bits) indicated by the mode 2 reception time signal, synchronizes it with the data of the main signal (see Figure 3) in the transmission frame restored by the transmission path decoding unit 162, and outputs it to the retransmission reception signal DB 168.

従って、エネルギー逆拡散部164、及び時間信号取得部165は、時間信号のビット列に対してエネルギー逆拡散処理を施して時間情報を取得する時間情報取得手段として構成される。 Therefore, the energy despreading unit 164 and the time signal acquisition unit 165 are configured as a time information acquisition means that performs energy despreading processing on the bit string of the time signal to acquire time information.

再送用受信信号DB168は、伝送路復号部162により復元した伝送フレーム内の主信号(図3参照)のデータを、時間信号取得部165から得られる時間情報(ビット列)と紐づけて、所定期間分を一時蓄積する。また、再送用受信信号DB168は、伝送路復号部162における主信号の復号処理結果として、その主信号にビットエラーが残留するときや復号処理自体ができない旨を示した情報を入力したときも、時間信号取得部165から得られる時間情報(ビット列)と紐づけて一時蓄積する。 The retransmission received signal DB 168 temporarily stores a predetermined period of data of the main signal (see FIG. 3) in the transmission frame restored by the transmission path decoder 162, by linking it to time information (bit string) obtained from the time signal acquirer 165. The retransmission received signal DB 168 also temporarily stores the data by linking it to time information (bit string) obtained from the time signal acquirer 165 when a bit error remains in the main signal as a result of the decoding process of the main signal in the transmission path decoder 162, or when information indicating that the decoding process itself cannot be performed is input.

IP信号送受信部166は、IPネットワーク18に通信接続され、IPパケット列のIP信号の送受信を行う機能部である。本実施例におけるIP信号送受信部166は、IPパケット形式で、送信装置11から同期伝送される送信信号、送信装置11へ受信信号再送リクエストを送信し、その送信信号再送リクエストに基づき送信装置11から再送される送信信号を受信して伝送路復号部162に出力する機能、他の受信装置(本例では、再送用受信装置17)へ受信信号再送リクエストを送信し、その受信信号再送リクエストに基づき当該他の受信装置(本例では、再送用受信装置17)から再送される受信信号を受信して伝送路復号部162に出力する機能、及び、本実施例の受信装置16と同構成の他の受信装置から受信信号再送リクエストを受信し、その受信信号再送リクエストに対応する本実施例の受信装置16により受信した受信信号を当該他の受信装置向けに再送する機能を有する。 The IP signal transmission/reception unit 166 is a functional unit that is connected to the IP network 18 and transmits and receives IP signals in the form of IP packets. The IP signal transmission/reception unit 166 in this embodiment has the following functions: a transmission signal synchronously transmitted from the transmission device 11 in IP packet format, a reception signal retransmission request is transmitted to the transmission device 11, a transmission signal retransmitted from the transmission device 11 based on the transmission signal retransmission request is received, and output to the transmission line decoding unit 162; a reception signal retransmission request is transmitted to another reception device (in this example, the retransmission reception device 17), a reception signal retransmitted from the other reception device (in this example, the retransmission reception device 17) based on the reception signal retransmission request is received, and output to the transmission line decoding unit 162; and a reception signal retransmission request is received from another reception device having the same configuration as the reception device 16 in this embodiment, and a reception signal received by the reception device 16 in this embodiment corresponding to the reception signal retransmission request is retransmitted to the other reception device.

再送要求・再送処理部167は、再送用受信信号DB168に一時蓄積される主信号の復号処理結果を監視し、その復号処理結果からビットエラーが残留するときや復号処理自体ができない旨の情報が入力されたときは、その主信号(図3参照)のデータの再送を要求する送信装置11への時間情報付きの送信信号再送リクエストと、他の受信装置(本例では、再送用受信装置17)への時間情報付きの受信信号再送リクエストのうち、予め定めたいずれか一方、又は双方を送信するようIP信号送受信部166に通知して、対応するIPパケットを生成・送信させる再送要求処理を行う機能を有する。 The retransmission request/retransmission processing unit 167 monitors the results of the decoding process of the main signal temporarily stored in the retransmission received signal DB 168, and when a bit error remains in the decoding process result or when information is input indicating that the decoding process itself cannot be performed, it notifies the IP signal transmission/reception unit 166 to transmit either a transmission signal retransmission request with time information to the transmitting device 11 requesting retransmission of the data of the main signal (see Figure 3) or a reception signal retransmission request with time information to another receiving device (in this example, the retransmission receiving device 17), or both, as predetermined, and performs retransmission request processing to generate and transmit the corresponding IP packet.

また、再送要求・再送処理部167は、IP信号送受信部166における本実施例の受信装置16と同構成の他の受信装置からの受信信号再送リクエストの受信を監視し、受信信号再送リクエストの受信があったときは、その受信信号再送リクエストに対応する本実施例の受信装置16により受信した受信信号を再送用受信信号DB168から読み出し、当該他の受信装置向けに再送するようIP信号送受信部166に通知して、対応するIPパケットを生成・送信させる再送処理を行う機能を有する。これにより、本実施例の受信装置16は、再送用受信装置17の全機能を有するものとして構成することができる。 The retransmission request/retransmission processing unit 167 also monitors the reception of a received signal retransmission request from another receiving device having the same configuration as the receiving device 16 of this embodiment in the IP signal transmitting/receiving unit 166, and when a received signal retransmission request is received, reads the received signal received by the receiving device 16 of this embodiment that corresponds to the received signal retransmission request from the received signal retransmission DB 168, notifies the IP signal transmitting/receiving unit 166 to retransmit it to the other receiving device, and performs retransmission processing to generate and transmit the corresponding IP packet. As a result, the receiving device 16 of this embodiment can be configured to have all the functions of the receiving device for retransmission 17.

従って、IP信号送受信部166、再送要求・再送処理部167、及び再送用受信信号DB168は、放送受信した受信信号における主信号のデータの確度の高い復元のために時間情報を基にIPパケット形式で送信装置11から同期伝送される当該主信号のデータを受信可能とし、時間情報を基に特定される当該受信信号における主信号のデータについてIPパケット形式で送信装置11又は他の受信装置(本例では、再送受信装置17)に対して再送要求可能とし、当該受信装置16と同機能を有する他の受信装置からの再送要求に応じて当該受信信号における主信号のデータを再送可能とするよう、公衆IP網(IPネットワーク18)に通信接続する受信装置側IP信号送受信手段として構成される。 The IP signal transmitting/receiving unit 166, the retransmission request/retransmission processing unit 167, and the retransmission received signal DB 168 are configured as a receiving device side IP signal transmitting/receiving means communicatively connected to a public IP network (IP network 18) so as to enable reception of the main signal data synchronously transmitted from the transmitting device 11 in IP packet format based on time information in order to restore the main signal data in the received signal received by broadcast with a high degree of accuracy, enable a retransmission request in IP packet format to the transmitting device 11 or another receiving device (in this example, the retransmission device 17) for the main signal data in the received signal identified based on the time information, and enable retransmission of the main signal data in the received signal in response to a retransmission request from another receiving device having the same function as the receiving device 16.

尚、図16に示す直交復調部161は、複数の受信アンテナ15‐nを介して、送信装置11から送出される送信信号に対応する放送経由の受信信号を複数入力し、それぞれ所定の変調方式に基づき直交復調を行うことができる。そして、伝送路復号部162は、それぞれの直交復調後の信号に対して送信装置11と同一の誤り訂正符号を用いてLDPC復号及びBCH復号の各処理を施し、複数の受信データ(映像、音声等)を復元しダイバーシティ合成を行って、降雨減衰に対する耐性を持たせる構成とすることができる。 The orthogonal demodulation unit 161 shown in FIG. 16 can input multiple broadcast-received signals corresponding to the transmission signals sent from the transmitting device 11 via multiple receiving antennas 15-n, and perform orthogonal demodulation on each signal based on a predetermined modulation method. The transmission path decoding unit 162 can then perform LDPC decoding and BCH decoding on each orthogonally demodulated signal using the same error correction code as the transmitting device 11, restore multiple received data (video, audio, etc.), and perform diversity combining to provide resistance to rain attenuation.

また、伝送路復号部162は、IPネットワーク18を介して送信装置11から、放送経由の送信信号における主信号のデータを格納するIPパケット列を、同期伝送又は再送される送信信号として受信することにより、更には、他の受信装置(即ち、再送用受信装置17)から再送される信号を取得することで、放送受信した受信信号に基づく受信データの代わりに、或いは放送受信した受信信号に基づく受信データのデータ補完を行って、降雨減衰に対する耐性を持たせる構成とすることができる。 The transmission path decoding unit 162 can also be configured to receive an IP packet sequence that stores the data of the main signal in the transmission signal via broadcast from the transmitting device 11 via the IP network 18 as a transmission signal to be synchronously transmitted or retransmitted, and further obtain a signal retransmitted from another receiving device (i.e., the retransmission receiving device 17), to substitute for or complement the received data based on the received signal received via broadcast, thereby providing resistance to rain attenuation.

従って、本実施例の受信装置16は、放送受信した受信信号を、例えば複数の受信アンテナ15‐nを介して受信するときは、降雨減衰に対する耐性を持たせることができるダイバーシティ効果を得ることができる。更に、受信装置16は、IPネットワーク18を介して同期伝送される送信信号を取得することで、通信によるデータ補完を行うことや、パケットロスがある場合でも、放送受信した受信信号との組み合わせで、降雨減衰に対する耐性を持たせることができるダイバーシティ効果を得ることができる。更には、他の受信装置(即ち、再送用受信装置17)から再送される信号を取得することで、通信によるデータ補完を行うことや、パケットロスがある場合でも、放送受信した受信信号との組み合わせで、降雨減衰に対する耐性を持たせることができるダイバーシティ効果を得ることができる。 Therefore, when the receiving device 16 of this embodiment receives a broadcast reception signal, for example, via multiple receiving antennas 15-n, it can obtain a diversity effect that can provide resistance to rain attenuation. Furthermore, by acquiring a transmission signal transmitted synchronously via the IP network 18, the receiving device 16 can obtain a diversity effect that can provide resistance to rain attenuation by combining it with the broadcast reception signal, even if there is packet loss, and can perform data complementation by communication. Furthermore, by acquiring a signal retransmitted from another receiving device (i.e., retransmission receiving device 17), it can obtain a diversity effect that can provide resistance to rain attenuation by combining it with the broadcast reception signal, even if there is packet loss.

特に、本伝送システム1における時間情報は、送信装置11及び受信装置16(再送用受信装置17を含む)間で一意の関係を有することから、放送経由及びIPネットワーク18経由で取得した同一時刻の伝送フレーム又は受信データを容易に比較照合することが可能となり、特に、受信装置16においては、時間信号を平均化して得るため、極めて確度の高い時間情報を取得することができ、IPネットワーク18経由における再送要求時のフレーム同期を容易、且つ高精度に維持することができるようになる。 In particular, the time information in this transmission system 1 has a unique relationship between the transmitting device 11 and the receiving device 16 (including the retransmission receiving device 17), making it possible to easily compare and match transmission frames or received data at the same time obtained via broadcast and via the IP network 18. In particular, in the receiving device 16, since the time signal is obtained by averaging, it is possible to obtain extremely accurate time information, making it possible to easily maintain frame synchronization at the time of a retransmission request via the IP network 18 with high accuracy.

(効果確認)
本実施例の伝送システム1における効果確認として、図19には、本発明による一実施例の伝送システム1の受信装置16における時間信号シンボルフレーム(モード1、モード2)に基づく時間信号シンボルの平均化処理後のシンボル判定と、時間信号シンボルの平均化処理なくシンボル判定した際のC/N対BER特性を示している。図19より、ビット誤り率(BER)1.E-7点において、平均化を行わない場合と比較して、モード1の場合には11.71dBの利得、モード2の場合には7.1dBの利得を有することが分かる。上述の通り、本発明に係る送信装置11及び受信装置16により、衛星放送と公衆IP網を組み合わせた通信補完の実現において、安定したフレーム同期を実現するとともに、21GHz帯衛星放送における降雨減衰への雑音耐性に優れた受信性能を得ることが可能となる。
(Effectiveness check)
As an effect confirmation of the transmission system 1 of this embodiment, Fig. 19 shows the C/N vs. BER characteristics when symbol determination after averaging processing of the time signal symbol based on the time signal symbol frame (mode 1, mode 2) in the receiving device 16 of the transmission system 1 of one embodiment according to the present invention and when symbol determination is performed without averaging processing of the time signal symbol. From Fig. 19, it can be seen that at a bit error rate (BER) of 1.E-7, compared to the case where averaging is not performed, there is a gain of 11.71 dB in the case of mode 1 and a gain of 7.1 dB in the case of mode 2. As described above, the transmitting device 11 and the receiving device 16 according to the present invention can realize stable frame synchronization and can obtain reception performance with excellent noise resistance to rain attenuation in 21 GHz band satellite broadcasting in the realization of communication complementation combining satellite broadcasting and public IP network.

上述した実施例に関して、送信装置11、又は受信装置16として機能するコンピュータを構成させ、送信装置11、又は受信装置16の各手段を機能させるためのプログラムを好適に用いることができる。具体的には、各手段を制御するための制御部をコンピュータ内の中央演算処理装置(CPU)で構成でき、且つ、各手段を動作させるのに必要となるプログラムを適宜記憶する記憶部を少なくとも1つのメモリで構成させることができる。即ち、そのようなコンピュータに、CPUによって該プログラムを実行させることにより、上述した各手段の有する機能を実現させることができる。更に、各手段の有する機能を実現させるためのプログラムを、前述の記憶部(メモリ)の所定の領域に格納させることができる。そのような記憶部は、装置内部のRAM又はROMなどで構成させることができ、或いは又、外部記憶装置(例えば、ハードディスク)で構成させることもできる。また、そのようなプログラムは、コンピュータで利用されるOS上のソフトウェア(ROM又は外部記憶装置に格納される)の一部で構成させることができる。更に、そのようなコンピュータに、各手段として機能させるためのプログラムは、コンピュータ読取り可能な記録媒体に記録することができる。また、上述した各手段をハードウェア又はソフトウェアの一部として構成させ、各々を組み合わせて実現させることもできる。 In the above-mentioned embodiment, a computer that functions as the transmitting device 11 or the receiving device 16 can be configured, and a program for making each means of the transmitting device 11 or the receiving device 16 function can be suitably used. Specifically, a control unit for controlling each means can be configured with a central processing unit (CPU) in a computer, and a storage unit that appropriately stores a program required to operate each means can be configured with at least one memory. That is, the function of each of the above-mentioned means can be realized by having the CPU execute the program on such a computer. Furthermore, a program for making each of the means function can be stored in a predetermined area of the above-mentioned storage unit (memory). Such a storage unit can be configured with a RAM or ROM inside the device, or can be configured with an external storage device (for example, a hard disk). Furthermore, such a program can be configured as a part of the software on the OS used by the computer (stored in a ROM or an external storage device). Furthermore, a program for making such a computer function as each means can be recorded on a computer-readable recording medium. Furthermore, each of the above-mentioned means can be configured as part of hardware or software, and can be realized by combining each of them.

上述の実施例については代表的な例として説明したが、本発明の趣旨及び範囲内で、多くの変更及び置換することができることは当業者に明らかである。例えば、高度衛星放送方式以外の伝送方式においても、同様の符号長を有する誤り訂正符号を利用して、本発明と同様の機能を実現することが可能である。また、上記実施例に含まれていない他の変調方式など、複数種類のデジタル変調方式を時分割多重する伝送システムとして構成することもできる。従って、本発明は、上述の実施例によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲によってのみ制限される。 The above-mentioned embodiments have been described as representative examples, but it will be apparent to those skilled in the art that many modifications and substitutions can be made within the spirit and scope of the present invention. For example, in transmission methods other than advanced satellite broadcasting, it is possible to achieve the same functions as the present invention by using error correction codes having similar code lengths. In addition, it is also possible to configure a transmission system that time-division multiplexes multiple types of digital modulation methods, including other modulation methods not included in the above-mentioned embodiments. Therefore, the present invention should not be construed as being limited by the above-mentioned embodiments, but is limited only by the scope of the claims.

本発明に係る送信装置及び受信装置によれば雑音耐性に優れた構成となるので、放送と通信との安定したフレーム同期を実現する伝送システムの用途に有用である。 The transmitting device and receiving device according to the present invention have a configuration with excellent noise resistance, making them useful for use in transmission systems that achieve stable frame synchronization between broadcasting and communications.

1 伝送システム
10 信号源装置
11 送信装置
12 NTPサーバー
13 送信アンテナ
14 放送衛星
15‐1,15‐n,15‐m 受信アンテナ
16 受信装置
17 再送用受信装置
18 IPネットワーク
111 伝送路符号化部
112 時間信号生成部
112a 時間信号用エネルギー拡散回路
112b π/2シフトBPSK変調部
113 時間情報生成部
114 時間信号シンボルフレーム生成部
115 変調シンボルフレーム生成部
116 直交変調部
117 IP信号送受信部
118 再送用送信信号DB(データベース)
119 再送処理部
161 直交復調部
161a ビットデインターリーバ
162 伝送路復号部
163 時間信号シンボル平均化・シンボル判定部
164 エネルギー逆拡散部
165 時間情報取得部
166 IP信号送受信部
167 再送要求・再送処理部
168 再送用受信信号DB(データベース)
1111 シフトレジスタ
1112,1113 排他的論理和回路(XOR)
1114 ビットインターリーバ
1121 シフトレジスタ
1122,1123 排他的論理和回路(XOR)
1641 シフトレジスタ
1642,1643 排他的論理和回路(XOR)
REFERENCE SIGNS LIST 1 Transmission system 10 Signal source device 11 Transmitting device 12 NTP server 13 Transmitting antenna 14 Broadcasting satellite 15-1, 15-n, 15-m Receiving antenna 16 Receiving device 17 Retransmission receiving device 18 IP network 111 Transmission path coding unit 112 Time signal generating unit 112a Time signal energy dispersal circuit 112b π/2 shift BPSK modulation unit 113 Time information generating unit 114 Time signal symbol frame generating unit 115 Modulation symbol frame generating unit 116 Orthogonal modulation unit 117 IP signal transmitting/receiving unit 118 Retransmission transmission signal DB (database)
119 Retransmission processing unit 161 Orthogonal demodulation unit 161a Bit deinterleaver 162 Transmission path decoding unit 163 Time signal symbol averaging/symbol decision unit 164 Energy despreading unit 165 Time information acquisition unit 166 IP signal transmission/reception unit 167 Retransmission request/retransmission processing unit 168 Retransmission received signal DB (database)
1111 Shift register 1112, 1113 Exclusive OR circuit (XOR)
1114 Bit interleaver 1121 Shift register 1122, 1123 Exclusive OR circuit (XOR)
1641 Shift register 1642, 1643 Exclusive OR circuit (XOR)

Claims (3)

信装置から、放送と公衆IP網を利用して信号伝送された送信信号を受信する受信装置であって、
前記送信装置は、放送と公衆IP網を利用して当該受信装置に対し信号伝送するために、外符号としてBCH符号を適用し、内符号として所定符号長のLDPC符号と整合が取れた伝送フレームを基本伝送単位とし、前記伝送フレーム単位で所定の変調方式により直交変調を施した送信信号を生成して放送経由で送信する符号化変調手段と、放送と公衆IP網の信号伝送に共通形式で用いる所定ビット列で定義された時間情報毎にエネルギー拡散処理を施してπ/2シフトBPSK変調による時間信号に変換し、同一の前記時間信号を所定複数含む時間信号シンボルフレームを生成し、位相基準バースト信号として前記伝送フレームに対し間欠的、且つ周期的に多重する時間信号シンボルフレーム生成手段と、IPアドレス設定済みの受信装置と通信可能とし、当該時間情報を基に特定される当該放送経由の送信信号における主信号のデータをIPパケット形式で当該受信装置に同期伝送、又は当該受信装置からの要求に応じて再送可能とするよう、公衆IP網に通信接続する送信装置側IP信号送受信手段と、を備えるように構成されており、
放送経由の送信信号を受信信号として受信し、前記所定の変調方式に基づき直交復調し、直交復調後の前記伝送フレームの信号に対して前記送信装置と同一の誤り訂正符号を用いてLDPC復号及びBCH復号を施し、受信データを復元する復調復号手段と、
前記LDPC復号及びBCH復号に先んじて、放送受信した前記受信信号から主信号の伝送フレームに対して多重伝送される前記位相基準バースト信号として構成される時間信号シンボルフレームの信号を復調して位相同期を確立し、前記時間信号シンボルフレーム内で同一信号区間となる所定複数の前記時間信号を抽出し、平均化してシンボル判定を行った時間信号のビット列を生成する時間信号シンボル平均化・シンボル判定手段と、
前記時間信号のビット列に対してエネルギー逆拡散処理を施して時間情報を取得する時間情報取得手段と、
当該受信信号における主信号のデータの確度の高い復元のために前記時間情報を基にIPパケット形式で前記送信装置から同期伝送される当該主信号のデータを受信可能とし、前記時間情報を基に特定される当該受信信号における主信号のデータについてIPパケット形式で前記送信装置又は他の受信装置に対して再送要求可能とし、当該受信装置と同機能を有する他の受信装置からの再送要求に応じて当該受信信号における主信号のデータを再送可能とするよう、公衆IP網に通信接続する受信装置側IP信号送受信手段と、
を備えることを特徴とする受信装置。
A receiving device that receives a transmission signal transmitted from a transmitting device using broadcast and a public IP network,
The transmitting device is configured to include: a coding and modulation means for applying a BCH code as an outer code, and using a transmission frame that is matched with an LDPC code of a predetermined code length as an inner code as a basic transmission unit, generating a transmission signal that has been orthogonally modulated by a predetermined modulation method in units of the transmission frame, and transmitting the signal via broadcasting, in order to transmit a signal to the receiving device using broadcasting and a public IP network; a time signal symbol frame generating means for performing energy diffusion processing for each time information defined by a predetermined bit string used in a common format for signal transmission in broadcasting and the public IP network, converting the time information into a time signal by π/2 shift BPSK modulation, generating a time signal symbol frame including a predetermined number of identical time signals, and intermittently and periodically multiplexing the time signal symbol frame as a phase reference burst signal; and a transmitting device-side IP signal transmitting and receiving means for communicating with a receiving device with an IP address set, and for communicating with a public IP network so as to synchronously transmit data of a main signal in the transmission signal via broadcasting specified based on the time information to the receiving device in an IP packet format, or to retransmit the data in response to a request from the receiving device.
a demodulation and decoding means for receiving a transmission signal via broadcast as a reception signal, performing orthogonal demodulation based on the predetermined modulation method, and performing LDPC decoding and BCH decoding on the transmission frame signal after orthogonal demodulation using the same error correction code as that of the transmission device, thereby restoring reception data;
a time signal symbol averaging/symbol determination means for demodulating a signal of a time signal symbol frame constituted as the phase reference burst signal that is multiplexed and transmitted from the received signal received by broadcasting to a transmission frame of a main signal prior to the LDPC decoding and BCH decoding, establishing phase synchronization, extracting a predetermined number of the time signals that are in the same signal section within the time signal symbol frame, averaging the extracted time signals, and generating a bit string of the time signal that has been subjected to symbol determination;
a time information acquiring means for acquiring time information by performing an energy inverse diffusion process on the bit string of the time signal;
a receiving device-side IP signal transmitting/receiving means for communicating with a public IP network so as to receive the main signal data synchronously transmitted from the transmitting device in IP packet format based on the time information for highly accurate restoration of the main signal data in the received signal, to request the transmitting device or another receiving device to retransmit the main signal data in the received signal specified based on the time information in IP packet format, and to retransmit the main signal data in the received signal in response to a retransmission request from another receiving device having the same function as the receiving device;
A receiving device comprising:
前記時間信号シンボルフレームは、公衆IP網におけるNTPパケットに準拠したtimestamp及びdeltaのうち、timestampのビット列を前記時間情報とする第1のモードと、timestamp及びdeltaの両方のビット列を前記時間情報とする第2のモードのいずれか一方、又は双方を有し、送受間で定めたモードにより、各モードに応じたフレームサイズで同一の前記時間信号を所定複数含むように構成され、
前記時間信号シンボル平均化・シンボル判定手段は、各モードに応じた時間情報に対応する前記時間信号シンボルフレーム内で同一信号区間とされる所定複数の時間信号について平均化してシンボル判定を行った時間信号のビット列を生成することを特徴とする、請求項に記載の受信装置。
the time signal symbol frame has either one or both of a first mode in which a bit string of a timestamp is used as the time information, and a second mode in which bit strings of both the timestamp and the delta are used as the time information, among the timestamp and delta conforming to an NTP packet in a public IP network, and is configured to include a predetermined number of identical time signals in a frame size corresponding to each mode according to a mode determined between a transmitter and a receiver;
The receiving device according to claim 1, characterized in that the time signal symbol averaging/symbol decision means generates a bit string of a time signal by averaging a predetermined number of time signals that are the same signal section within the time signal symbol frame corresponding to the time information according to each mode and performing symbol decision.
放送受信した前記受信信号を複数の受信アンテナを介して受信し、ダイバーシティ合成を行う手段、又は放送受信した前記受信信号について公衆IP網経由で取得した当該受信信号における主信号のデータを用いてデータ補完を行う手段を更に有することを特徴とする、請求項又はに記載の受信装置。 The receiving device according to claim 1 or 2, further comprising a means for receiving the received signal received via broadcast via a plurality of receiving antennas and performing diversity combining, or a means for performing data complementation for the received signal received via broadcast using data of a main signal in the received signal obtained via a public IP network.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002218427A (en) 2001-01-18 2002-08-02 Mitsubishi Electric Corp Storage type digital broadcast transmission device and storage type digital broadcast reception device
JP2007158492A (en) 2005-12-01 2007-06-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Terrestrial digital television receiver
US20150312594A1 (en) 2014-04-28 2015-10-29 Arris Enterprises, Inc. Error recovery for video delivery via a segmentation process

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002218427A (en) 2001-01-18 2002-08-02 Mitsubishi Electric Corp Storage type digital broadcast transmission device and storage type digital broadcast reception device
JP2007158492A (en) 2005-12-01 2007-06-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Terrestrial digital television receiver
US20150312594A1 (en) 2014-04-28 2015-10-29 Arris Enterprises, Inc. Error recovery for video delivery via a segmentation process

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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