JP2009284186A - 受信機 - Google Patents

Abstract

【課題】タイムスライスのような間欠受信が実行可能でありながらも、受信状態の良否に応じて、間欠受信を停止させることが可能である受信機を提供する。
【解決手段】複数番組が時分割多重された放送を受信する受信機であって、前記受信の処理形態を、到来したスロットの内容に応じて該受信の実行／不実行が切替えられる間欠受信と、該切替えがなされない連続受信と、の何れかに更新可能に設定する受信形態制御部と、所定の判定条件に基づき、受信状態の良否を判定する受信状態判定部と、を備え、前記受信形態制御部は、前記判定の結果に応じて、前記設定を更新する受信機とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、放送を受信する受信機に関し、特にタイムスライシング等の間欠受信を実行するものに関する。

従来、デジタル放送に関する仕様として、例えばＤＶＢ−Ｈ［Digital Video Broadcasting for Handheld］が提案されている。このＤＶＢ−Ｈは、ＯＦＤＭ［Orthogonal Frequency Division Multiplexing］変調方式の採用等によって、高データ転送レートの通信経路を提供する。

ＤＶＢ−Ｈでは、時分割多重化やタイムスライス等が採用されているため、受信処理に要する電力消費が極力抑えられるようになっている。ＤＶＢ−Ｈによれば、ＩＰデータグラムは短い時間スロット内にバースト転送される。そして受信機は選択されたサービスが放送されているデータバーストのみを受信し、それをバッファに格納することになる。なおデータの内容がアプリケーションの場合は、全部が受信されてからその内容が実行され、通常の放送の場合は、そのまま内容の表示等がなされる。

また電力消費の低減量は、タイムスライス機能によって受信回路がＯＦＦされている時間に依存する。例えば一つのストリームに１０以上のサービスが時分割多重されて放送されている場合、タイムスライス機能がない場合に比べて、９０％程度の電力削減となる。このように電力消費が抑えられることは、特に、デジタル放送を受信する受信機が携帯通信端末である場合に有利といえる。

また上述した受信に際しては、通常、ハンドオーバーという機能を利用することが可能である。受信コンテンツのＩＰデータには、同一コンテンツがどこのエリアで、どの周波数で、どのようなＩＤで放送されているかの情報が予め記載されている。ハンドオーバーの機能は、当該情報に基づいて受信状況の良い基地局を選定し、ある基地局のサービスエリアから外れた場合であっても、シームレスにデータを受信しようとするものである。なおハンドオーバーを行う際には、チューナーは違う放送波を途中から受信することになるが、このようなケースでも不都合が生じないように、タイムスライス時は常にＴＰＳ［Transmission Parameters Signaling］を含んだ情報が取得される。
特開２０００−１５１５４５号公報 特開２００６−３４５４９３号公報

昨今、デジタル放送を受信する携帯通信端末などの受信機は、利便性を向上させるために、多機能化される傾向にある。そのため、受信機内の限られたスペースに各種機能を実現するため電子部品が密集することとなり、ひいては、電子部品間のクロックノイズ等の影響により、受信品質の劣化が発生し易くなる。

特にＯＦＤＭ方式が採用されている場合には、シングルキャリア方式が採用されている場合に比べて、ブロック単位で復調処理（ガードインターバルの除去、ＤＦＴによるマルチキャリア復調）が行われるため、シンボルの同期にシビアである。

なお、ＯＦＤＭ方式では、ガードインターバルの為シンボルの前半部と後半部に強い相関をもっており、相関値は大きい。それ以外の部分では白色雑音に近いため相関値は非常に小さい。よってＯＦＤＭ信号そのものからシンボルの同期を行う方法では、相関器を用いて最大値が検出されたタイミングが、シンボル開始点にあたると判断される。

しかしこの方法では、受信信号帯域内にクロックノイズの影響があると、相関関係が崩れて正確なシンボルの同期が難しくなり、結果的にシンボルの同期が取れるまでに相当な時間がかかる。特に、タイムスライスのような間欠的な受信（間欠受信）が行われるものについては、毎バーストにおいて同期が行われる。そのため、この同期が可能となるまでに要する時間が、受信動作がＯＮになっている時間より大きければ、適切な信号の受信ができなくなる。なお上述したクロックノイズの影響は、受信信号の強度が十分に確保できない場合、つまり受信状態が比較的悪い場合に顕著となる。

本発明は、上述した問題点に鑑み、タイムスライスのような間欠的な受信が実行されるものでありながらも、受信状態の良否に応じて、当該間欠的な受信を停止させることが可能である受信機の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る受信機は、複数番組が時分割多重された放送を受信する受信機であって、前記受信の処理形態を、到来したスロットの内容に応じて該受信の実行／不実行が切替えられる間欠受信と、該切替えがなされない連続受信と、の何れかに更新可能に設定する受信形態制御部と、所定の判定条件に基づき、受信状態の良否を判定する受信状態判定部と、を備え、前記受信形態制御部は、前記判定の結果に応じて、前記設定を更新する構成（第１の構成）とする。

本構成によれば、タイムスライスのような間欠的な受信が実行可能でありながらも、受信状態の良否に応じて、当該間欠的な受信を停止させることが可能となる。

また上記第１の構成としてより具体的には、前記受信形態制御部は、前記受信状態が良いと判定された場合には、前記設定を間欠受信に更新する一方、前記受信状態が悪いと判定された場合には、前記設定を連続受信に更新する構成（第２の構成）としてもよい。

本構成によれば、受信状態が良い場合には、間欠受信が採用されることによって、消費電力を低減させることが容易となる。また受信状態が悪い場合には、連続受信が採用されることによって、受信処理を適切に遂行させることが容易となる。

また上記第２の構成において、前記受信状態判定部は、Ｃ／Ｎをモニタし、該モニタの結果に基づいて、前記受信状態の良否を判定する構成（第３の構成）としてもよく、ＲＳＳＩをモニタし、該モニタの結果に基づいて、前記受信状態の良否を判定する構成（第４の構成）としてもよい。これらの構成によれば、受信状態の良否の適切な判定が容易となる。

また上記第１から第４の何れかの構成において、前記受信状態判定部は、前記放送信号の変調方式を検出し、該検出結果に応じて、前記判定条件を変更する構成（第５の構成）としてもよい。本構成によれば、当該判定条件を、現に受信している放送信号の変調方式に応じた適切なものとすることが可能となる。

またＤＶＢ−Ｈの仕様に適合している、上記第１から第５の何れかの構成の受信機において、前記間欠受信により、タイムスライスが実現される構成（第６の構成）としてもよい。

また本発明に係る受信機は、ＤＶＢ−Ｈの仕様に適合しており、放送受信の際にタイムスライスが実行される受信機であって、前記受信の処理形態を制御する受信形態制御部と、所定の判定条件に基づき、受信状態の良否を判定する受信状態判定部と、を備え、前記受信形態制御部は、受信状態が悪いと判定された場合には、前記タイムスライスを停止させる構成（第７の構成）としてもよい。

本構成によれば、ＤＶＢ−Ｈの仕様に適合した受信機であって、受信状態の良否に応じて、タイムスライスを停止させることが可能な受信機とすることができる。

上述した通り、本発明に係る受信機によれば、タイムスライスのような間欠的な受信が実行可能でありながらも、受信状態の良否に応じて、当該間欠的な受信を停止させることが可能となる。特に、受信状態が良い場合には間欠受信が採用されるようにし、受信状態が悪い場合には連続受信が採用されるようにすれば、消費電力の低減や受信処理の適切な遂行の観点から、受信形態を現状に適したものとすることができる。

本発明の実施形態について、ＤＶＢ−Ｈの仕様に準拠した地上波デジタル放送受信機を挙げて、以下に説明する。なお放送信号は複数のスロットを有しており、複数番組が時分割多重されたものとなっている。またＤＶＢ−Ｈの内容については公知であるため、その詳細な説明は省略する。

本受信機の構成概略を表すブロック図を、図１に示す。本図に示すように、受信機１は、アンテナ１１、ＬＮＡ１２、ミキサ（１３ａ、１３ｂ）、発振器１４、ＬＰＦ（１５ａ、１５ｂ）、アンプ（１６ａ、１６ｂ）、ＡＤＣ（１７ａ、１７ｂ、２２）、直並列変換部１８、離散フーリエ変換部１９、並直列変換部２０、ＲＳＳＩ部２１、コントロール部２３、Ｃ／Ｎモニタ部２４、および受信形態切替部２５などを備えている。

放送波に乗って到来した放送信号（ＯＦＤＭの変調方式により変調されたＲＦ信号）は、アンテナ１１によって電気的な信号に変換される。そして放送信号は、ＬＮＡ［Low Noise Amplifier］１２に伝送され増幅された後、ミキサ１３ａとミキサ１３ｂのそれぞれに入力される。また各ミキサ（１３ａ、１３ｂ）は、発振器１４から送出される発振信号（一方は、π／２の位相調整がなされたもの）が入力され、この発振信号を用いて、放送信号に対して周波数変換処理を施す。

周波数変換処理が施された放送信号は、ＬＰＦ［Low Pass Filter］（１５ａ、１５ｂ）やアンプ（１６ａ、１６ｂ）を経て、ベースバンド信号（ＩおよびＱ）となる。更にこれらのベースバンド信号は、ＡＤＣ［Analog Digital Converter］（１７ａ、１７ｂ）によりサンプリング（デジタル化）された後、直並列変換部１８、離散フーリエ変換部１９、および並直列変換部２０の各部を経由して、さらに後段の回路に伝送される。

なおベースバンド信号は、直並列変換部１８では直並列変換処理が、離散フーリエ変換部１９では離散フーリエ変換（ＤＦＴ）処理が、並直列変換部２０では並直列変換処理が、それぞれ施される。このような処理等がなされることで、ＯＦＤＭの変調が施されていた放送信号は復調されることになる。

またＲＳＳＩ［Receiving Signal Strength Indicator］部２１は、受信電界強度をモニタする回路であり、当該モニタの結果を表す情報は、ＡＤＣ２２によってデジタル化された後、コントロール部２３に伝送される。なお通常、受信電界強度が大きいほど、受信状態は良好であるといえる。

またＣ／Ｎ［Carrier / Noise］モニタ部２４は、離散フーリエ変換部１９の後段側でサンプリングされる情報に基づいて、Ｃ／Ｎ（搬送波と雑音の比）をモニタする。当該モニタの結果を表す情報は、コントロール部２３に伝送される。なお通常、Ｃ／Ｎの値が大きいほど、受信状態は良好であるといえる。なおコントロール部２３は、上述したモニタの結果に基づいて受信状態の良否を判定し、この判定結果に基づいて受信形態切替部２５に指示を与える。なお当該判定の具体的な手法などについては、改めて説明する。

また受信形態切替部２５は、コントロール部２３の指示に応じて、受信の処理形態を、間欠受信と連続受信の何れかに切替える回路である。なお間欠受信は、到来した放送信号のスロット（各番組の通信路として設定された時間領域）の内容に応じて、受信のＯＮ／ＯＦＦ（実行／不実行）が切替えられる受信形態である。より具体的には、所望の番組に係るスロットの到来時には受信がＯＮとなる一方、その他の番組に係るスロットの到来時には受信がＯＦＦとなるように、受信のＯＮ／ＯＦＦがきめ細かく切替えられる受信形態である。なおこの間欠受信は、ＤＶＢ−Ｈの仕様における「タイムスライス機能」が用いられた受信形態に相当する。

また連続受信は、間欠受信のような受信のＯＮ／ＯＦＦの切替えがなされず、連続的に受信がＯＮとなる受信形態である。なお間欠受信における受信のＯＦＦ時には、受信に関わる回路の全部または一部（例えば図１において、破線で囲まれた部分の回路）への電力供給が、停止或いは低減される。そのため間欠受信によれば、連続受信に比べて、受信に関わる消費電力を小さくすることが可能となる。

ただし、受信状態が比較的悪い場合には、受信機１内の回路装置におけるクロック信号等が、受信信号に対するスプリアス（不要な成分）として、受信処理に悪影響を及ぼすおそれがある。ここでスプリアスが受信処理に与える影響について、図２を参照しながら説明する。

図２の（Ａ）は、受信状態が比較的良い場合における、受信信号ＳＩＧとスプリアスＳＰの大きさ（信号レベル）を模式的に表している。受信状態が良いために、受信信号ＳＩＧの信号レベルは、スプリアスＳＰに比べて大きい状態に維持されている。一方、図２の（Ｂ）は、受信状態が比較的悪い場合における、受信信号ＳＩＧとスプリアスＳＰの大きさ（信号レベル）を模式的に表している。本図に示すように、受信状態が悪いと、スプリアスＳＰのレベルは殆ど変化しないにも関わらず、受信信号ＳＩＧの信号レベルは小さくなる。そのため、受信処理に対するスプリアスの悪影響が問題となる。

特に間欠受信においては、受信がＯＮとなる度に（毎ｗａｋｅｕｐ時に）シンボルの同期が実行されるところ、スプリアスの影響が比較的大きくなると、このシンボルの同期が適切に実行されにくくなる。その結果、受信状態が比較的悪い場合に間欠受信がなされると、受信信号の復調処理等に要する時間が長くなり、受信機１の受信性能に支障を来たす可能性がある。

そこで受信機１においては、このような不具合を極力回避させるべく、受信形態の切替を実行することが可能となっている。受信形態の切替に関する処理の内容について、図３のフローチャートを参照しながら、以下に説明する。

受信機１は、受信開始のタイミング（例えば、不図示のユーザインターフェースを通じて、ユーザによる受信開始の指示があった時）に応じて、放送波の受信処理を開始する。そして受信機１は、受信処理が開始されると、放送波の受信を継続的に行う一方、これに並行して、受信状態の判定結果が変動したか否か（ステップＳ１１）、および受信停止の指示があったか否か（ステップＳ１２）を監視する。

ここでステップＳ１１の処理は、具体的には次のようにしてなされる。受信機１における受信の実行中、Ｃ／Ｎモニタ部２４はＣ／Ｎをモニタする。またコントロール部２３はこのモニタ結果が示す値（モニタ値）と、所定の閾値とを比較する。その結果、当該モニタ値がこの閾値以上であれば、「受信状態は良い」と判定される。逆に当該モニタ値がこの閾値未満であれば、「受信状態は悪い」と判定される。

そしてこの判定結果が、前回に実行されたステップＳ１１の処理による判定結果と異なっていれば、今回のステップＳ１１の処理においては、受信状態の判定結果が変動した（ステップＳ１１のＹ）と判断される。また逆に、前回に実行されたステップＳ１１の処理による判定結果と同じであれば、今回のステップＳ１１の処理においては、受信状態の判定結果が変動していない（ステップＳ１１のＮ）と判断される。

上述したステップＳ１１の処理により、判定結果が変動したと判断された場合であって（ステップＳ１１のＹ）、受信状態が改善されている場合（ステップＳ１３のＹ）、つまり今回は「受信状態が良い」と判定されている場合には、コントロール部２３は、受信形態を間欠受信に切替えるよう、受信形態切替部２５に指示する（ステップＳ１４）。その結果、受信機１における受信形態は、連続受信から間欠受信に切替えられることになる。

一方、判定結果が変動したと判断された場合であって（ステップＳ１１のＹ）、受信状態が悪化している場合（ステップＳ１３のＮ）、つまり今回は「受信状態が悪い」と判定されている場合には、コントロール部２３は、受信形態を連続受信に切替えるよう、受信形態切替部２５に指示する（ステップＳ１５）。その結果、受信機１における受信形態は、間欠受信から連続受信に切替えられることになる。すなわち、タイムスライスは停止されることになる。なおステップＳ１４またはＳ１５の処理がなされた後は、ステップＳ１２の処理に移る。

また受信停止の指示（例えば、不図示のユーザインターフェースを通じた、ユーザによる受信停止の指示）があった場合には（ステップＳ１２のＹ）、受信機１は放送信号の受信を停止する。これに伴い、上述したステップＳ１１およびＳ１２に係る監視も停止される。

以上に説明した一連の処理によって、受信機１は、受信状態（受信環境）に適合した放送信号の受信を行うことが可能となっている。つまり、受信状態が比較的良い場合には、スプリアスが受信処理に及ぼす悪影響は比較的小さいことから、間欠受信が適用されることによって、消費電力の低減が実現される。また受信状態が比較的悪い場合には、スプリアスが受信処理に及ぼす悪影響は比較的大きいことから、連続受信が適用されることによって、受信処理が適切に遂行され易くなる。

なお連続受信によれば、例えば受信開始時にシンボルの同期が実行されるようにしておくことで、間欠受信の場合のように、受信がＯＮとなる度にシンボルの同期が実行される必要がない。そのため連続受信の適用時においては、間欠受信の適用時に比べて、受信処理の負担が小さくなっており、ひいては、受信状態が比較的悪い場合であっても、受信処理が適切に遂行され易く、受信性能が維持され易いといえる。

また受信機１に電源、ＰＬＬ、ＡＧＣ、フィルタ等が設けられている場合、連続受信の適用時の方が、これらに関するアナログ性能が安定する。この観点からも、連続受信の適用時の方が、受信性能が維持され易いといえる。

またステップＳ１１の処理で用いられる閾値は、受信状態の良否に関する判定条件を定めるものであり、任意の値とすることが可能である。一例としては、ＱＰＳＫ［Quadrature Phase Shift Keying］ＣＲ１／２により受信がなされる場合、所要のＣ／Ｎは３．３ｄＢとなるが、フェーディングを考慮して、当該閾値を１０ｄＢ等としておく。なお当該閾値は、例えばユーザの指示に応じて、変更自在となっていても良い。

また受信機１が、放送信号に含まれているＴＰＳ情報に基づいて、放送信号の変調方式を検出するようにしておき、この検出結果に基づいて、当該閾値が変更されるようにしても良い。つまり、当該検出結果に応じて、ステップＳ１１の処理における判定条件が、変更されるようになっていても良い。このようにすれば、特に受信機１が複数種類の変調方式に対応している場合、当該閾値を、現に受信している放送信号の変調方式に応じた適切なものとすることが可能となる。例えば、復調に要する処理負担が比較的大きくなる変調方式の放送信号を受信している時には、当該閾値を比較的大きく（判定条件を厳しく）して、省電力よりも受信性能の維持を優先させることが可能となる。

また本実施例における受信状態の判定（ステップＳ１１）の手法は、先述の通り、Ｃ／Ｎモニタ部２４によるモニタ結果と所定の閾値が比較されるものであるが、他の手法が用いられていても良い。例えば、Ｃ／Ｎモニタ部２４によるモニタ結果に代えて、ＲＳＳＩ部２１によるモニタ結果が、所定の閾値と比較される手法が用いられても良い。

この場合、受信機１における受信の実行中、ＲＳＳＩ部２１は受信電界強度をモニタする。またコントロール部２３はこのモニタ結果が示す値（モニタ値）と、所定の閾値とを比較する。その結果、当該モニタ値がこの閾値以上であれば、「受信状態は良い」と判定される。逆に当該モニタ値がこの閾値未満であれば、「受信状態は悪い」と判定される。

また受信状態の判定の手法においては、Ｃ／Ｎモニタ部２４のモニタ結果（Ｃ／Ｎ）と、ＲＳＳＩ部２１のモニタ結果（受信電界強度）の、双方が考慮されるようになっていても良い。例えば、モニタ結果によるＣ／Ｎと受信電界強度の双方が、所定の閾値未満である場合に、「受信状態は悪い」と判定されるようにしても良く、モニタ結果によるＣ／Ｎと受信電界強度の少なくとも一方が、所定の閾値未満である場合に、「受信状態は悪い」と判定されるようにしても良い。

以上に説明した通り、受信機１は、複数番組が時分割多重された放送を受信するものであって、当該受信の処理形態を、到来したスロットの内容に応じて該受信の実行／不実行が切替えられる間欠受信と、該切替えがなされない連続受信と、の何れかに更新可能に設定されるようになっている。また。所定の判定条件（モニタ結果と閾値との大小関係）に基づき、受信状態の良否を判定するようになっており、この判定の結果に応じて、受信の処理形態の設定が更新されるようになっている。

そのため受信機１によれば、間欠受信が実行可能でありながらも、受信状態の良否に応じて、当該間欠受信を停止させることが可能となっている。より具体的には、受信状態が良い場合には間欠受信が採用されるようにし、受信状態が悪い場合には連続受信が採用されるようになっているから、消費電力の低減や受信処理の適切な遂行の観点から、受信形態を現状に適したものに制御することが可能となっている。

以上、本発明の実施形態について例を挙げて説明したが、実施形態はこれに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の改変を加えることが可能である。

本発明は、放送信号を受信する受信機等の分野において利用可能である。

本発明の実施形態に係る受信機のブロック図である。 スプリアスが受信処理に及ぼす影響を説明するための説明図である。 本発明の実施形態における、受信形態の切替に関する処理の流れ図である。

符号の説明

１ 受信機
１１ アンテナ
１２ ＬＮＡ
１３ａ、１３ｂ ミキサ
１４ 発振器
１５ａ、１５ｂ ＬＰＦ
１６ａ、１６ｂ アンプ
１７ａ、１７ｂ ＡＤＣ
１８ 直並列変換部
１９ 離散フーリエ変換部
２０ 並直列変換部
２１ ＲＳＳＩ部
２２ ＡＤＣ
２３ コントロール部
２４ Ｃ／Ｎモニタ部
２５ 受信形態切替部

Claims (7)

1. 複数番組が時分割多重された放送信号を受信する受信機であって、
   前記受信の処理形態を、到来したスロットの内容に応じて該受信の実行／不実行が切替えられる間欠受信と、該切替えがなされない連続受信と、の何れかに更新可能に設定する受信形態制御部と、
   所定の判定条件に基づき、受信状態の良否を判定する受信状態判定部と、
   を備え、
   前記受信形態制御部は、
   前記判定の結果に応じて、前記設定を更新することを特徴とする受信機。
2. 前記受信形態制御部は、
   前記受信状態が良いと判定された場合には、前記設定を間欠受信に更新する一方、前記受信状態が悪いと判定された場合には、前記設定を連続受信に更新することを特徴とする請求項１に記載の受信機。
3. 前記受信状態判定部は、
   Ｃ／Ｎをモニタし、該モニタの結果に基づいて、前記受信状態の良否を判定することを特徴とする請求項２に記載の受信機。
4. 前記受信状態判定部は、
   ＲＳＳＩをモニタし、該モニタの結果に基づいて、前記受信状態の良否を判定することを特徴とする請求項２に記載の受信機。
5. 前記受信状態判定部は、
   前記放送信号の変調方式を検出し、
   該検出結果に応じて、前記判定条件を変更することを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の受信機。
6. ＤＶＢ−Ｈの仕様に適合している請求項１から請求項５の何れかに記載の受信機であって、
   前記間欠受信により、タイムスライスが実現されることを特徴とする受信機。
7. ＤＶＢ−Ｈの仕様に適合しており、放送受信の際にタイムスライスが実行される受信機であって、
   前記受信の処理形態を制御する受信形態制御部と、
   所定の判定条件に基づき、受信状態の良否を判定する受信状態判定部と、を備え、
   前記受信形態制御部は、
   前記受信状態が悪いと判定された場合には、前記タイムスライスを停止させることを特徴とする受信機。

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