JP4906633B2 - 地上／衛星放送信号変換装置および送信システム - Google Patents

Description

本発明は、地上デジタル放送信号を、衛星デジタル放送を利用して伝送するための地上／衛星放送信号変換装置および送信システムに関する。

２００３年１２月から、東京、大阪、名古屋の三大都市圏で地上アナログ放送に替わる放送として、地上波のＵＨＦ帯を使用して地上デジタル放送が開始された。この地上デジタル放送は、デジタル技術の特長を活かして、ハイビジョンの高画質・高音質放送、データ放送、双方向番組、電子番組ガイド等の様々なサービスを提供するものである。なお、この地上デジタル放送の伝送方式であるＩＳＤＢ−Ｔ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ−Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ）方式の規格は、社団法人電波産業会において策定されている（非特許文献１参照）。
そして、地上デジタル放送の開始後、地上アナログ放送が停波する２０１１年までに全国で地上デジタル放送が視聴可能となるように、順次、地上デジタル放送を中継する中継局の整備等が行われ、２００６年１２月までに、全国都道府県庁所在地で放送が開始され、その後、順次放送エリアが拡大されている。
ＩＳＤＢ−Ｔ：ＡＲＩＢ（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ｒａｄｉｏ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ ａｎｄ Ｂｕｓｉｎｅｓｓｅｓ；社団法人電波産業会） ＳＴＤ−Ｂ３１，「地上デジタルテレビジョン放送の伝送方式」，平成１７年１１月３０日，１．６版

このように、地上デジタル放送のサービスを、あまねく全国に展開するためには、数多くの中継局を整備する必要があり、そのための設備コストが大きな問題となっている。特に、孤立山村地域や孤島等（地上デジタル放送難視聴地域）では、その地域が属する県の基幹放送所から当該地域へ向けて放送を行う中継局まで放送信号を配信するために、大規模な回線設備と多くのコストが必要となる。あるいは、地域によっては、地形等により、地上伝送系による放送信号の配信が困難な場合もある。

このような問題を解決するためには、放送衛星を利用する方法が考えられる。例えば、地上デジタル放送のコンテンツを、ＢＳデジタル放送のコンテンツとして放送する方法が考えられる。このような放送形態とすることで、一般家庭の既存の衛星デジタル放送用受信機でコンテンツを視聴することが可能になる。

しかし、ＢＳデジタル放送によって地上デジタル放送のコンテンツを放送すると、当該ＢＳデジタル放送の視聴地域においては、ワンセグ（携帯電話・移動体端末向けの１セグメント部分受信サービス）を携帯端末で受信したり、１２セグメントのハイビジョンサービスを移動体端末で受信したり等、地上デジタル放送特有のサービスを利用することができないという問題がある。
また、衛星放送の電波は、降雨等で減衰しやすいことから、台風、大雨等の災害時における回線信頼率が低く、地上デジタル放送難視対策としてのセーフティネットとしては十分ではないという問題がある。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、放送衛星を利用して地上デジタル放送のコンテンツを配信する場合であっても、ワンセグ等の地上デジタル放送特有のサービスを提供することができ、降雨等による回線信頼率の低下を抑えることが可能な地上／衛星放送信号変換装置および送信システムを提供することを目的とする。

本発明は、前記目的を達成するために創案されたものであり、まず、請求項１に記載の地上／衛星放送信号変換装置は、地上デジタル放送の信号形式のストリームデータ（例えば放送ＴＳ）を、衛星デジタル放送の信号形式に変換する地上／衛星放送信号変換装置であって、同期化手段と、無効階層除去手段と、ネットワーク情報テーブル付替手段と、ＰＣＲ再設定手段と、を備える構成とした。

かかる構成において、地上／衛星放送信号変換装置は、同期化手段によって、ストリームデータから、当該ストリームデータを構成する多重フレームの先頭位置情報を含んだパケットを検出し、多重フレームごとの同期を行う。このように、多重フレームの先頭位置情報を含んだパケットから多重フレームの先頭位置を検出することで、多重フレームの先頭を基準としたフレーム同期信号を生成することが可能になる。例えば、このパケットは、地上デジタル放送の放送ＴＳにおいては、ＩＩＰ（ＩＳＤＢ−Ｔ＿ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ＿Ｐａｃｋｅｔ）を用いることができる。

そして、地上／衛星放送信号変換装置は、無効階層除去手段によって、地上デジタル放送の信号形式で規定されている多重フレーム内の無効階層のパケットを除去する。これによって、衛星デジタル放送として不要なデータを削除し、伝送量を抑えることができる。

そして、地上／衛星放送信号変換装置は、ネットワーク情報テーブル付替手段によって、地上デジタル放送の信号形式で規定されているネットワーク情報テーブルの識別子を、衛星デジタル放送の信号形式で規定されている識別子に付け替える。これによって、地上デジタル放送の信号形式のストリームデータを衛星デジタル放送の信号形式として規定することができる。

そして、地上／衛星放送信号変換装置は、ＰＣＲ再設定手段によって、無効階層除去手段により無効階層のパケットが除去されたことにより正しい値ではなくなったプログラム時刻基準値（ＰＣＲ：Ｐｒｏｇｒａｍ Ｃｌｏｃｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）を設定し直す。これによって、無効階層除去手段により無効階層のパケットが除去されたことにより、相対的な時刻タイミングが変化して正しい時刻を示さなくなったプログラム時刻を補正することができ、受信側において、ＰＣＲにより正常に同期が可能になる。
このように、地上デジタル放送の信号形式のストリームデータを、衛星デジタル放送の信号形式に変換することで、受信側において、既知の信号形式である地上デジタル放送の信号形式に戻すことが可能になり、受信側で地上デジタル放送のサービス提供が可能になる。

また、請求項２に記載の地上／衛星放送信号変換装置は、請求項１に記載の地上／衛星放送信号変換装置において、ヌルパケット書換手段を、さらに備える構成とした。

かかる構成において、地上／衛星放送信号変換装置は、ヌルパケット書換手段によって、地上デジタル放送の信号形式のストリームデータにおいて、無効階層以外の階層に含まれているヌルパケットに固有の識別情報を書き込む。これによって、地上／衛星放送信号変換装置以降でヌルパケットがレート変換等によって追加された場合であっても、そのヌルパケットが地上／衛星放送信号変換装置以外で追加されたことを受信側で認識することができる。

さらに、請求項３に記載の送信システムは、地上デジタル放送の信号形式であるストリームデータを、受信側で地上デジタル放送の信号形式に再生可能な形式に変換して、衛星デジタル放送の放送波として送信する送信システムであって、請求項１または請求項２に記載の地上／衛星放送信号変換装置と、変調器と、アップリンク装置と、を備える構成とした。

かかる構成において、送信システムは、地上／衛星放送信号変換装置によって、ストリームデータを、衛星デジタル放送の信号形式に変換する。そして、送信システムは、変調器によって、地上／衛星放送信号変換装置で変換された衛星デジタル放送の信号形式のストリームデータを１系統以上入力し、衛星デジタル放送の変調波に変調する。その後、送信システムは、アップリンク装置によって、変調器で変調された変調波を、衛星デジタル放送の周波数に変換し、増幅することで、送信アンテナを介して放送衛星に送信する。

請求項１に記載の発明によれば、地上デジタル放送の信号形式のストリームデータを、衛星デジタル放送の信号形式に変換することができ、地上デジタル放送のコンテンツを衛星デジタル放送の放送波で伝送することが可能になる。また、請求項１に記載の発明によれば、地上デジタル放送の信号形式のストリームデータを変換するため、受信側において、既知の地上デジタル放送の信号形式のストリームデータを元に戻すことができ、衛星デジタル放送で放送波を受信後、地上デジタル放送で中継することが可能になる。さらに、本発明によれば、無効階層のパケットを除去するため、伝送量を少なくすることができる。その結果、１つのＢＳチャンネルで最大３系統の地上デジタル放送のチャンネルのデータを伝送することが可能になる。

請求項２に記載の発明によれば、伝送路上において、変調器等によって、レート変換が行われ、ヌルパケットが挿入される場合であっても、当該地上／衛星放送信号変換装置において、認識している多重パターン内のヌルパケットを受信側に通知することができる。これによって、受信側で、正常に多重パターンを再生することが可能になる。

請求項３に記載の発明によれば、既存の衛星デジタル放送受信機を用いて、地上デジタル放送のコンテンツを視聴（直接受信）することができ、地上デジタル放送の難視対策を行うことができる。また、請求項３に記載の発明によれば、コンテンツを地上デジタル放送の信号形式から衛星デジタル放送の信号形式に変換して送信するため、受信側において、その逆変換を行うことで、地上デジタル放送の信号形式の信号で中継することが可能になる。また、これによって、衛星デジタル放送から地上デジタル放送への中継局を構成することが可能になり、中継局において、家庭用よりも口径の大きいパラボラアンテナを使用することで、降雨等による回線信頼率の低下を抑えることが可能になる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［デジタル放送配信システムの全体構成］
まず、図１を参照して、本発明の実施形態に係るデジタル放送配信システムの構成について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るデジタル放送配信システムの全体構成を示す構成図である。

デジタル放送配信システムＳは、地上デジタル放送のコンテンツを衛星デジタル放送の放送波によって配信するものである。図１に示すように、デジタル放送配信システムＳは、送信システム１と、放送衛星２と、地上デジタル放送中継局４と、ワンセグ中継局５とを備え、受信システム３や、図示を省略した地上デジタル放送の固定受信機や携帯端末等に向け放送波を中継する。

送信システム１は、地上デジタル放送のコンテンツを衛星デジタル放送の放送波で送信する放送局側のシステムである。ここでは、送信システム１は、コンテンツ（ＭＰＥＧ２トランスポートストリーム；以下、ＭＰＥＧ２−ＴＳという）を、地上デジタル放送の伝送方式であるＩＳＤＢ−Ｔ方式の伝送データとして生成した後、ＢＳデジタル放送の伝送方式であるＩＳＤＢ−Ｓ方式の伝送データに変換し、ＢＳデジタル放送の変調波として、放送衛星２に送信することとする。

放送衛星２は、送信システム１から送信される衛星デジタル放送の放送波（変調波）を受信し、地上に向けて再送信するものである。

受信システム３は、放送衛星２から送信される衛星デジタル放送の放送波を受信し、復調、復号を行うことで、映像、音声、データを表示するシステムである。例えば、受信システム３は、一般家庭に設置された受信アンテナ、ＢＳデジタル放送受信機、表示装置（ハイビジョンモニタ等）によって、ＢＳデジタル放送で放送されるコンテンツを視聴者に提示する。なお、放送衛星２からは、地上デジタル放送のコンテンツがＢＳデジタル放送の伝送方式で変調された変調波として送信されるため、受信システム３は、ＢＳデジタル放送のコンテンツ以外にも、地上デジタル放送のコンテンツを、放送衛星２を介して受信し、視聴者に提示することができる。

地上デジタル放送中継局（地上デジタル放送中継装置）４は、放送衛星２から送信される衛星デジタル放送の放送波を受信し、地上デジタル放送の放送波として、一般家庭、あるいは、地上デジタル放送専用の中継局に向け中継するものである。ここでは、地上デジタル放送中継局４は、放送衛星２から送信されるＢＳデジタル放送の変調波を受信し、地上デジタル放送の伝送方式であるＩＳＤＢ−Ｔ方式の変調波に変換することで、地上デジタル放送を中継する。

ワンセグ中継局（特定セグメント連結中継装置）５は、放送衛星２から送信される衛星デジタル放送の１チャンネル以上の放送波を受信し、地上デジタル放送の１セグメント分のストリームデータ（ワンセグＴＳ）を分離、多重化して、携帯端末等に向け中継するものである。

このように、デジタル放送配信システムＳは、コンテンツを、地上デジタル放送の伝送方式（ＩＳＤＢ−Ｔ方式）の伝送データとした後、ＢＳデジタル放送の伝送方式（ＩＳＤＢ−Ｓ方式）の伝送データに変換して、放送衛星２を介して送信する。これによって、地上デジタル放送難視聴地域においても、一般家庭（受信システム３）において、地上デジタル放送のコンテンツを視聴することができる。

また、デジタル放送配信システムＳは、放送衛星２を介して送信されたＢＳデジタル放送の伝送方式（ＩＳＤＢ−Ｓ方式）の伝送データを、地上デジタル放送の伝送方式（ＩＳＤＢ−Ｔ方式）の伝送データに変換して中継する。これによって、地上デジタル放送難視聴地域においても、ワンセグを携帯端末で受信したり、１２セグメントのハイビジョンサービスを地上デジタル放送の固定受信機や移動体端末で受信したり等、地上デジタル放送特有のサービスを利用することができる。
以下、送信システム１、地上デジタル放送中継局４、ワンセグ中継局５について、さらに詳細に説明を行う。

〔送信システムの構成〕
最初に、図２を参照（適宜図１参照）して、本発明の実施形態に係る送信システムの構成について説明する。図２は、本発明の実施形態に係る送信システムの構成を示すブロック図である。ここでは、送信システム１は、再多重化器（ＲＥＭＵＸ）１０，１０，…と、Ｔ／Ｓ変換器１１，１１，…と、ＩＳＤＢ−Ｓ変調器１２，１２と、ＢＳ送信局１３とを備えている。なお、ここでは、送信システム１は、２つのＢＳデジタル放送のチャンネルを利用して、６系統の地上デジタル放送信号を伝送することとする。

再多重化器（ＲＥＭＵＸ）１０は、系統（例えば、放送事業者Ａ，Ｂ，Ｃ，…）ごとに、図示を省略した複数のＭＰＥＧ２多重器から出力されたストリームデータ（ＭＰＥＧ２−ＴＳ）を、再多重化するものである。ここでは、再多重化器１０は、入力されたＭＰＥＧ２−ＴＳを多重化し、予め定められた伝送モードとガードインターバル比で決まる一定数の伝送トランスポートストリームパケット（伝送ＴＳＰ）で構成される多重フレーム構造を有する１系統のＩＳＤＢ−Ｔ方式のＴＳ（以下、ＩＳＤＢ−Ｔ−ＴＳ）に変換して、Ｔ／Ｓ変換器１１に出力する。例えば、モード（伝送モード）が“３”、ガードインターバル比が“１／８”の場合、多重フレーム中の伝送ＴＳＰの数は“４６０８”である。

ここで、図８を参照（適宜図２参照）して、ＩＳＤＢ−Ｔ−ＴＳについて詳細に説明を行う。図８は、ＩＳＤＢ−Ｔ−ＴＳを構成する伝送ＴＳＰの内容を示すデータ構造図である。なお、図８（ａ）は、伝送ＴＳＰの一般的なデータ構造を示し、図８（ｂ）は、ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｂ３１に記載されている放送ＴＳ（ＩＳＤＢ−Ｔ−ＴＳの一例）の伝送ＴＳＰのデータ構造を示している。

図８（ａ）に示すように、ＩＳＤＢ−Ｔ−ＴＳを構成する伝送ＴＳＰは、ヘッダ部Ｈが４バイト、アダプテーションフィールドおよびペイロード部Ｐが１８４バイト、ダミーバイトＤが１６バイトの計２０４バイトで構成されている。

また、図８（ｂ）に示す放送ＴＳの伝送ＴＳＰは、ダミーバイトＤの一部（８バイト分）に、各ＴＳＰの階層情報を含むＩＳＤＢ−Ｔ＿ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎと呼ばれる制御情報が付加されている。そして、ダミーバイトＤの残りの部分（８バイト分）に、ＳＴＬ／ＴＴＬ等の配信系で使用される誤り訂正符号のパリティが挿入される。なお、このパリティはオプションである。ただし、このダミーバイトＤの部分は、後記するＩＳＤＢ−Ｓ変調器１２において、外符号であるリードソロモン符号ＲＳ（２０４，１８８）のパリティに置き換えられるため、実際には伝送されない。

さらに、ＩＳＤＢ−Ｔ−ＴＳは、再多重化器１０より後段の処理部と一定クロック（ＯＦＤＭのＩＦＦＴ〔逆高速フーリエ変換〕クロックの４倍：５１２／６３×４＝３２．５Ｍｂｐｓ）でインタフェースすることが定められているため、適切なヌルパケット（無効階層）が追加されている。これによって、多重フレーム長とＯＦＤＭ長とを一致させ、ＯＦＤＭ信号の同期からＩＳＤＢ−Ｔ−ＴＳの同期を再生することが可能になっている。

また、ＩＳＤＢ−Ｔ方式の規格によれば、多重フレーム中の各階層のＴＳＰの配置パターンは、予め定めたモデル受信機の動作を定義することで間接的に規定されている。これによって、受信側で複数の階層に分割されて伝送された伝送ＴＳＰから送信側と同一のＩＳＤＢ−Ｔ−ＴＳを再生することが可能になっている。

ここで、図９を参照して、ＩＳＤＢ−Ｔ方式におけるＴＳＰのパターン例について説明する。図９は、ＩＳＤＢ−Ｔ方式における多重フレーム中のＴＳＰのパターン例を模式的に示した図である。図９中、“Ａ”はＡ階層のＴＳＰ、“Ｂ”はＢ階層のＴＳＰ、“Ｎ”は無効階層のＴＳＰ（ＮＵＬＬ〔ヌル〕パケット）をそれぞれ示している。この多重フレーム中のＴＳＰのパターンは、伝送パラメータにより異なり、図９の例では、モード（伝送モード）が“３”、ガードインターバル比が“１／８”、階層数が“２”、Ａ階層は変調方式がＱＰＳＫで内符号の符号化率が“２／３”、Ｂ階層は変調方式が６４ＱＡＭで内符号の符号化率が“３／４”の場合の例を示している。

図９に示したＴＳＰのパターン例では、左上から右方向に、行の最後に達したら次の行の先頭から右方向に順次ＴＳＰが配置された状態を示している。なお、ＩＳＤＢ−Ｔ方式においては、このパターンを４回繰り返し、全部で４６０８個のＴＳＰで１つの多重フレームを構成している。なお、多重フレームの最後のヌルパケットは、多重フレームの先頭位置を示す情報等が付加されている情報パケットであるＩＩＰ（ＩＳＤＢ−Ｔ＿ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ＿Ｐａｃｋｅｔ）に置き換えられている。ただし、このＩＩＰは、必ずしも多重フレームの最後にある必要はなく、多重フレームの先頭位置を相対的に示す情報を有しているため、多重フレーム内のどこにあってもよい。このように、ＩＳＤＢ−Ｔ方式におけるＴＳＰでは、一定クロックでインタフェースするために、多くのヌルパケット（無効階層“Ｎ”）が追加されている。
図２に戻って、送信システム１の構成について説明を続ける。

Ｔ／Ｓ変換器（地上／衛星放送信号変換装置）１１は、再多重化器１０で再多重化された再多重化ＴＳであるＩＳＤＢ−Ｔ−ＴＳを、ＢＳデジタル放送の伝送方式であるＩＳＤＢ−Ｓ方式の信号（以下、Ｔ／Ｓ変換後ＴＳという）に変換するものである。このＴ／Ｓ変換器１１は、Ｔ／Ｓ変換後ＴＳを、予め定められた系統のＩＳＤＢ−Ｓ変調器１２に出力する。

ここで、図３を参照（適宜図２参照）して、Ｔ／Ｓ変換器１１の構成について詳細に説明する。図３は、本発明の実施形態に係るＴ／Ｓ変換器の構成を示すブロック図である。図３に示すように、Ｔ／Ｓ変換器１１は、ＩＩＰ検出手段１１０と、無効階層除去手段１１１と、ヌルパケット書換手段１１２と、ＮＩＴ付替手段１１３と、ＰＣＲ再設定手段１１４とを備えている。

ＩＩＰ検出手段（同期化手段）１１０は、再多重化器１０で再多重化された再多重化ＴＳであるＩＳＤＢ−Ｔ−ＴＳから、多重フレームの先頭位置を検出することで、同期化処理を行うものである。ここでは、ＩＩＰ検出手段１１０は、固有の識別子を有する情報パケット（ＩＩＰ：ＩＳＤＢ−Ｔ＿ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ＿Ｐａｃｋｅｔ）を検出し、このＩＩＰに記述されている多重フレームの位置情報に基づいて、多重フレームの先頭位置を検出する。そして、ＩＩＰ検出手段１１０は、多重フレームの先頭位置を示すフレーム同期信号を生成し、以降に示す各手段に出力する。

無効階層除去手段１１１は、フレーム同期信号に基づいて、あるいはダミーバイトＤ中のＩＳＤＢ−Ｔ＿ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎに基づいて、多重フレームごとに、ＩＳＤＢ−Ｔ−ＴＳから無効階層のＴＳＰ（ヌルパケット）を除去するものである。例えば、図９で説明したように多重フレーム中にＴＳＰが配置されていた場合、無効階層除去手段１１１は、“Ｎ”で示した無効階層を除去することで、図１０に示したようなＡ階層とＢ階層とで構成されるＴＳＰのパターンを生成する。ただし、無効階層にＩＩＰが含まれている場合、無効階層除去手段１１１は、ＩＩＰを削除しないこととする。図１０に示したＴＳＰのパターン例では、左上から右方向に、行の最後に達したら次の行の先頭から右方向に順次ＴＳＰが配置された状態を示している。なお、このパターンを４回繰り返して1多重フレームとなる。また、多重フレーム中のいずれかの位置（通常は、最後）にＩＩＰに相当するＴＳＰが挿入されている。そして、無効階層除去手段１１１は、無効階層のＴＳＰ（ヌルパケット）を削除した多重フレームをヌルパケット書換手段１１２に出力する。

なお、ＩＩＰが多重フレームの最後のＴＳＰとして固定的に運用されている場合は問題ないが、多重フレーム中のいずれかに配置され、相対位置によって多重フレームの先頭を示す場合、無効階層除去手段１１１は、無効階層を削除した分、ＩＩＰにおける多重フレームの相対位置を補正しておくこととする。これによって、受信側では、ＩＩＰにより、多重フレームの先頭を検出することが可能になる。

また、無効階層除去手段１１１は、無効階層を除去することで、多重フレーム当たりのＴＳＰ数が減少し、信号がバースト的になることから、レート変換を行い信号の連続化を行うことが望ましい。

ここで、さらに、図１１を参照して、無効階層除去手段１１１が、ＩＩＰを検出して、ＩＳＤＢ−Ｔ−ＴＳから無効階層のＴＳＰ（ヌルパケット）を除去する仕組みについて説明する。図１１は、無効階層のＴＳＰ（ヌルパケット）を除去する仕組みを模式的に示した図である。

ここでは、図１１（ａ）に示したＩＳＤＢ−Ｔ−ＴＳ（再多重化ＴＳ）おいて、最も左のＴＳＰが、ＩＩＰであったとする。また、ＩＩＰは、多重フレームの最後のＴＳＰであるものとする。この場合、無効階層除去手段１１１は、ＩＩＰに続くＴＳＰを多重フレームの先頭として認識し、当該多重フレーム内において、ＩＩＰを除いた無効階層のヌルパケットを除去することで、図１１（ｂ）に示す無効階層除去後のＴＳを生成する。さらに、無効階層除去手段１１１は、図１１（ｃ）に示すように、無効階層除去後のＴＳをレート変換することで、信号の連続化を行う。
図３に戻って、Ｔ／Ｓ変換器１１の構成について説明を続ける。

ヌルパケット書換手段１１２は、無効階層が除去された多重フレーム内のヌルパケットのパケット内の所定位置の情報を、当該パケットが無効階層以外の階層のヌルパケットであることを示す識別情報に書き換えるものである。

一般に、無効階層以外の階層（Ａ階層、Ｂ階層等）においてもヌルパケットが存在する場合がある。また、後記するＩＳＤＢ−Ｓ変調器１２によって、同期調整のため、独自にヌルパケットが追加されることがある。そこで、ヌルパケット書換手段１１２は、これらのヌルパケットを区別するため、無効階層以外の階層のヌルパケットに識別情報を付加しておく。例えば、ヌルパケット書換手段１１２は、図１２に示すように、無効階層以外の階層のヌルパケットのペイロード部Ｐ（通常、値はすべて“１”またはすべて“０”）に固有の識別ＩＤ（識別情報）を付加する。そして、ヌルパケット書換手段１１２は、識別情報を付加した後の信号をＮＩＴ付替手段１１３に出力する。

ＮＩＴ付替手段（ネットワーク情報テーブル付替手段）１１３は、ＩＳＤＢ−Ｔ−ＴＳに含まれている伝送制御信号のネットワーク情報テーブル（ＮＩＴ：Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔａｂｌｅ）において、ＩＳＤＢ−Ｔ方式に関連する識別子（地上分配システム記述子等）を、ＩＳＤＢ−Ｓ方式に関連する識別子（衛星分配システム記述子等）に付け替えるものである。これによって、ＩＳＤＢ−Ｔ−ＴＳを、ＩＳＤＢ−Ｓ方式のＴＳＰとして扱うことが可能になる。

ＰＣＲ再設定手段１１４は、無効階層のＴＳＰが除去されたことに伴い、放送番組の同期を図るための基準信号となるプログラム時刻基準値（ＰＣＲ）を補正するため、ＰＣＲを設定し直すものである。

このように、Ｔ／Ｓ変換器１１を構成することで、ＩＳＤＢ−Ｔ方式のＴＳが、ＩＳＤＢ−Ｓ方式のＴＳ（以下、Ｔ／Ｓ変換後ＴＳ）に変換されたことになる。
現在、ＢＳデジタル放送における１チャンネル当たりの伝送ビットレートは５２．１２８Ｍｂｐｓ（ＴＳレート）である。ここで、ＩＳＤＢ−Ｔの伝送パラメータを以下の表1としたとき、Ｔ／Ｓ変換後ＴＳの伝送ビットレートＲは、以下の（１）式に示すように、１７．２６８Ｍｂｐｓとなる。

Ｒ＝４０４Ｍｂｐｓ／セグメント（６４ＱＡＭ）×１２セグメント
＋０．４１６Ｍｂｐｓ／セグメント（ＱＰＳＫ）×１セグメント
＝１７．２６８Ｍｂｐｓ …（１）式

したがって、Ｔ／Ｓ変換後ＴＳであれば、１つのＢＳチャンネルで最大３系統のＴ／Ｓ変換後ＴＳを伝送することが可能になり、地上デジタル放送信号を伝送するためのＢＳデジタル放送チャンネルの増加を抑えることができる。
図２に戻って、送信システム１の構成について説明を続ける。

ＩＳＤＢ−Ｓ変調器（変調器）１２は、１系統以上のＴ／Ｓ変換器１１から出力されたＩＳＤＢ−Ｓ方式のＴＳ（Ｔ／Ｓ変換後ＴＳ）を入力し、搬送波を変調するものである。そして、このＩＳＤＢ−Ｓ変調器１２で生成された変調波信号（ＩＳＤＢ−Ｓ変調波）は、ＢＳ送信局１３に出力される。なお、このＩＳＤＢ−Ｓ変調器１２は、ＢＳデジタル放送において使用されている一般的な変調器を用いることができる。

例えば、ＢＳデジタル放送において使用されている変調器では、入力された１系統以上のＴＳを１波（１トランスポンダ）当たり、４８個のスロットに振り分けて伝送している。そこで、ＩＳＤＢ−Ｓ変調器１２では、全伝送容量を３つに分割したＴ／Ｓ変換後ＴＳを伝送することとする。したがって、１つのＴ／Ｓ変換後ＴＳに対して１６スロット（４８／３）が割り当てられることになる。

なお、ＢＳデジタル放送では、１スロット当たりの伝送ビットレートは１．０８６Ｍｂｐｓであるため、１６スロットでの伝送ビットレートは１７．３７６Ｍｂｐｓとなるのに対して、Ｔ／Ｓ変換後ＴＳの伝送ビットレートは、（１）式で示したように、１７．２６８Ｍｂｐｓとわずかに低い。

この場合、ＩＳＤＢ−Ｓ変調器１２は、Ｔ／Ｓ変換器１１との間で同期接続を行うことができないため、非同期接続を行う。そして、ＩＳＤＢ−Ｓ変調器１２は、Ｔ／Ｓ変換器１１との間でレート調整を行うため、図示を省略したレート変換手段によってヌルパケットの追加によるスタッフィングを行う。

この場合であっても、図３で説明したＴ／Ｓ変換器１１のヌルパケット書換手段１１２によって、無効階層以外の階層（Ａ階層、Ｂ階層等）のヌルパケットには、識別情報が付加されているため、元から存在するヌルパケットと、ＩＳＤＢ−Ｓ変調器１２が付加したヌルパケットとを識別することが可能になる。なお、このヌルパケットの識別は、地上デジタル放送中継局４およびワンセグ中継局５において行われるため、その詳細については後記することとする。

ＢＳ送信局（アップリンク装置）１３は、１系統以上のＩＳＤＢ−Ｓ変調器１２から出力される変調信号（ＩＳＤＢ−Ｓ変調波）を、放送波に変換して放送衛星２に送信する一般的なアップリンク装置である。このＢＳ送信局１３は、アップコンバータ（図示せず）によって、ＩＳＤＢ−Ｓ変調波の周波数を衛星放送の周波数に変換し、その変換された信号を、電力増幅器（図示せず）によって増幅することで、放送衛星２に送信する放送波として送信アンテナ１３ａから出力する。

ここで、図１３を参照（適宜図２参照）して、送信システム１において行われるＴＳのデータの変化について説明する。図１３（ａ）は、Ａ階層として配置されるＭＰＥＧ２−ＴＳ（Ａ階層ＭＰＥＧ２−ＴＳ）のＴＳＰ列を模式的に示している。また、図１３（ｂ）は、Ｂ階層として配置されるＭＰＥＧ２−ＴＳ（Ｂ階層ＭＰＥＧ２−ＴＳ）のＴＳＰ列を模式的に示している。図１３の（ａ）、（ｂ）に示すように、Ａ階層ＭＰＥＧ２−ＴＳやＢ階層ＭＰＥＧ２−ＴＳには、それぞれヌルパケット（Ｎｕｌｌ（Ａ）、Ｎｕｌｌ（Ｂ））が含まれている。このＡ階層ＭＰＥＧ２−ＴＳやＢ階層ＭＰＥＧ２−ＴＳが、再多重化器１０に入力される。

そして、再多重化器１０は、Ａ階層ＭＰＥＧ２−ＴＳおよびＢ階層ＭＰＥＧ２−ＴＳを再多重化し、後段において一定クロックでインタフェースを行うため、図１３（ｃ）に示すように、適切なヌルパケット（無効階層）を追加することで、ＩＳＤＢ−Ｔ−ＴＳ（再多重化後ＴＳ）を生成する。その後、Ｔ／Ｓ変換器１１は、ＩＳＤＢ−Ｔ−ＴＳに対して、無効階層の除去等の処理を行うことで、図１３（ｄ）に示すＴ／Ｓ変換後ＴＳを生成する。

また、ＩＳＤＢ−Ｓ変調器１２は、Ｔ／Ｓ変換後ＴＳを変調する際に、レート調整を行うため、図１３（ｅ）に示すように、Ｔ／Ｓ変換後ＴＳにＩＳＤＢ−Ｓ変調器１２内でヌルパケット（Ｎｕｌｌ（Ｓ））を挿入する。

このように、送信システム１においては、レート変調後のＴＳにおいて、Ａ階層やＢ階層のヌルパケットや、レート調整用のヌルパケットが存在する。しかし、ヌルパケット書換手段１１２において、Ａ階層やＢ階層のヌルパケットには、固有に識別情報が付加されているため、受信側において、レート調整用のヌルパケットを除去することが可能になる。

以上説明したように、送信システム１を構成することで、送信システム１は、地上デジタル放送で放送されるコンテンツを、衛星（ＢＳ）デジタル放送の放送波で放送衛星２に送信することができる。また、送信システム１は、コンテンツを伝送する信号の形式を、地上デジタル放送の信号形式からＢＳデジタル放送の信号形式に変換するため、受信側では、逆変換を行うことで、地上デジタル放送の信号形式に戻すことができる。これによって、衛星デジタル放送でコンテンツを配信する場合であっても、受信側において、地上デジタル放送のサービスを利用することができる。

〔地上デジタル放送中継局の構成〕
次に、図４を参照（適宜図１参照）して、本発明の実施形態に係る地上デジタル放送中継局の構成について説明する。図４は、本発明の実施形態に係る地上デジタル放送中継局の構成を示すブロック図である。ここでは、地上デジタル放送中継局４は、受信アンテナ４０と、低雑音増幅器（ＬＮＡ）４１と、ダウンコンバータ（Ｄ／Ｃ）４２と、分配器４３と、ＩＳＤＢ−Ｓ復調器４４，４４，…と、Ｔ／Ｓ逆変換器４５，４５，…と、ＩＳＤＢ−Ｔ変調器４６，４６，…と、送信機（ＴＸ）４７，４７，…と、合成器４８と、送信アンテナ４９とを備えている。

受信アンテナ４０は、放送衛星２から送信される衛星（ＢＳ）デジタル放送の放送波（変調波）を受信するものである。この受信アンテナ４０で受信された変調波は、低雑音増幅器（ＬＮＡ）４１に出力される。なお、この受信アンテナ４０は、中継局の設備として設置するものであるため、一般家庭用のアンテナに比べて口径を大きく、ゲインの高いパラボラアンテナを用いることができる。

低雑音増幅器（ＬＮＡ：Ｌｏｗ Ｎｏｉｓｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ〔受信装置〕）４１は、受信アンテナ４０で受信した信号を増幅するものである。
ダウンコンバータ（Ｄ／Ｃ：Ｄｏｗｎ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ〔受信装置〕）４２は、低雑音増幅器４１で増幅された信号を、ＩＦ帯の周波数の信号に周波数変換するものである。

分配器（受信装置）４３は、ダウンコンバータ４２によって、周波数変換されたＩＦ信号を、１系統以上のＩＳＤＢ−Ｓ復調器４４，４４，…（本実施例では、最大６系統）に分配するものである。

ＩＳＤＢ−Ｓ復調器（受信装置）４４は、分配器４３から分配されたＢＳデジタル放送のＩＦ信号を復調するものである。このＩＳＤＢ−Ｓ復調器４４は、チャンネルごとに複数存在し、ＴＭＣＣ等の制御信号で通知される変調方式に基づき、また、予め割り当てられているチャンネルの変調波を復調する。そして、ＩＳＤＢ−Ｓ復調器４４は、復調した信号の中のあらかじめ指定されたＴＳ（送信システム１では１チャンネル当たり３系統のＴＳが多重、変調、送信されている）をＴ／Ｓ逆変換器４５に出力する。なお、このＩＳＤＢ−Ｓ復調器４４において復調された信号は、図２で説明したＴ／Ｓ変換器１１が生成したＩＳＤＢ−Ｓ方式の信号（Ｔ／Ｓ変換後ＴＳ）と同じものである。

Ｔ／Ｓ逆変換器（衛星／地上放送信号変換装置）４５は、ＩＳＤＢ−Ｓ復調器４４で復調され、出力されたＴ／Ｓ変換後ＴＳを、地上デジタル放送の伝送方式であるＩＳＤＢ−Ｔ方式の信号（ＩＳＤＢ−Ｔ−ＴＳ）に変換するものである。すなわち、Ｔ／Ｓ逆変換器４５は、図２で説明したＴ／Ｓ変換器１１の逆変換を行うことで、Ｔ／Ｓ変換後ＴＳをＩＳＤＢ−Ｔ−ＴＳに変換する。このＴ／Ｓ逆変換器４５で変換され、出力されたＩＳＤＢ−Ｔ−ＴＳは、ＩＳＤＢ−Ｔ変調器４６に出力される。

ここで、図５を参照（適宜図４参照）して、Ｔ／Ｓ逆変換器４５の構成について説明する。図５は、本発明の実施形態に係るＴ／Ｓ逆変換器の構成を示すブロック図である。図５に示すように、Ｔ／Ｓ逆変換器４５は、ＩＤ無しヌルパケット除去手段４５０と、ＩＤ付きヌルパケット書換手段４５１と、ＩＩＰ検出手段４５２と、多重フレームパターン記憶手段４５３と、無効階層挿入手段４５４と、制御情報付加手段４５５と、ＮＩＴ付替手段４５６と、ＰＣＲ再設定手段４５７とを備えている。

ＩＤ無しヌルパケット除去手段４５０は、Ｔ／Ｓ変換後ＴＳから、識別ＩＤが付加されていないヌルパケットを除去するものである。すなわち、ＩＤ無しヌルパケット除去手段４５０は、ＩＳＤＢ−Ｓ変調器１２（図２参照）によって、レート調整のために付加されたヌルパケットを除去する。なお、ＩＤ無しヌルパケット除去手段４５０は、ヌルパケットを除去するとともに、レート変換を行うことで、信号の連続化を行うことが望ましい。

ＩＤ付きヌルパケット書換手段４５１は、識別ＩＤが付加されていないヌルパケットが除去されたＴ／Ｓ変換後ＴＳにおいて、識別ＩＤが付加されているヌルパケットから識別ＩＤを元の情報に書き換えるものである。

例えば、図１２で説明したように、ペイロード部分に固有の識別ＩＤ（識別情報）が付加されている場合、ＩＤ付きヌルパケット書換手段４５１は、当該ペイロード部分に“１”または“０”を書き込むことで識別ＩＤを削除する。そして、ＩＤ付きヌルパケット書換手段４５１は、識別ＩＤを削除した後のＴ／Ｓ変換後ＴＳをＩＩＰ検出手段４５２および無効階層挿入手段４５４に出力する。

なお、ＩＤ付きヌルパケット書換手段４５１は、必ずしも必要な構成ではないが、地上デジタル放送用測定器の中に、ヌルパケットのペイロード部分がオール“１”またはオール“０”であることを利用して、伝送系で発生したビット誤りの誤り率を測定する装置があることから、ペイロード部分を“１”または“０”に書き換えることが好ましい。

ＩＩＰ検出手段（同期化手段）４５２は、ＩＤ付きヌルパケット書換手段４５１から出力されたＴ／Ｓ変換後ＴＳにおいて、多重フレームの先頭位置を検出することで、同期化処理を行うものである。ここでは、ＩＩＰ検出手段４５２は、固有の識別子を有するＩＩＰを検出し、このＩＩＰに記述されている多重フレームの位置情報に基づいて、多重フレームの先頭位置を検出する。そして、ＩＩＰ検出手段４５２は、多重フレームごとにフレーム同期信号を生成し、以降で説明する各手段に出力する。

多重フレームパターン記憶手段４５３は、ＩＳＤＢ−Ｔ方式における多重フレームの階層パターンを記憶しておくものであって、一般的な半導体メモリ等である。この多重フレームパターン記憶手段４５３には、例えば、図９に示したＴＳＰのパターンを記憶しておく。なお、このパターンの記憶の仕方は特に限定するものではないが、例えば、「“Ｂ”１２回、“Ｎ”８回、…」等、各階層とその連続回数とを送出順に記憶しておく。また、ここでは、多重フレームのパターンを記憶しておくこととしたが、多重フレームパターン発生手段を備え、多重フレームのパターンを順次発生させることとしてもよい。

無効階層挿入手段４５４は、Ｔ／Ｓ変換後ＴＳの多重フレームごとに、無効階層のＴＳＰ（ヌルパケット）を挿入するものである。ここでは、無効階層挿入手段４５４は、多重フレームごとに、多重フレームパターン記憶手段４５３に記憶されている多重フレームの階層パターンを参照して、無効階層のヌルパケットを挿入する。例えば、無効階層挿入手段４５４は、多重フレームの先頭からＢ階層が１２個連続した場合、その後に無効階層を８個挿入する。これによって、Ｔ／Ｓ変換後ＴＳは、ＩＳＤＢ−Ｔ方式の伝送ビットレートにレート変換されることになる。そして、無効階層挿入手段４５４は、無効階層のＴＳＰを挿入した後の信号を制御情報付加手段４５５に出力する。

制御情報付加手段４５５は、無効階層挿入手段４５４より出力された無効階層挿入後の信号のＴＳＰ（全ての階層のＴＳＰ）のダミーバイト部に、階層に関する情報を含んだ制御情報（ＩＳＤＢ−Ｔ＿ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を付加するものである。これによって、新たに付加されたヌルパケットは、無効階層のパケットであることが設定されたことになる。そして、制御情報付加手段４５５は、所定のパケット制御情報を付加したう信号を、ＮＩＴ付替手段４５６に出力する。

ＮＩＴ付替手段（ネットワーク情報テーブル付替手段）４５６は、Ｔ／Ｓ変換後ＴＳに含まれている伝送制御信号のネットワーク情報テーブル（ＮＩＴ）において、ＩＳＤＢ−Ｓ方式に関連する識別子（衛星分配システム記述子等）を、ＩＳＤＢ−Ｔ方式に関連する識別子（地上分配システム記述子等）に付け替えるものである。これによって、Ｔ／Ｓ変換後ＴＳを元のＩＳＤＢ−Ｔ方式のＴＳとして認識されることになる。このＮＩＴが付替えられえたＴＳは、ＰＣＲ再設定手段４５７に出力される。

ＰＣＲ再設定手段４５７は、Ｔ／Ｓ逆変換器４５に入力されたＴＳに無効階層のＴＳＰが挿入されたことに伴い、放送番組の同期を図るための基準信号となるプログラム時刻基準値（ＰＣＲ）を補正するため、ＰＣＲを設定し直すものである。
このように、Ｔ／Ｓ逆変換器４５を構成することで、ＩＳＤＢ−Ｓ方式のＴＳ（Ｔ／Ｓ変換後ＴＳ）が、ＩＳＤＢ−Ｔ方式のＴＳ（ＩＳＤＢ−Ｔ−ＴＳ）に逆変換されたことになる。
図４に戻って、地上デジタル放送中継局４の構成について説明を続ける。

ＩＳＤＢ−Ｔ変調器４６は、Ｔ／Ｓ逆変換器４５から出力されたＩＳＤＢ−Ｔ方式の信号であるＩＳＤＢ−Ｔ−ＴＳを入力してＩＳＤＢ−Ｔ方式の変調波を生成するものである。そして、ＩＳＤＢ−Ｔ変調器４６は、生成したＩＳＤＢ−Ｔ方式の変調波（ＩＳＤＢ−Ｔ変調波）を送信機４７に出力する。

送信機（ＴＸ：送信装置）４７は、ＩＳＤＢ−Ｔ変調器４６で変調されたＩＦ帯のＩＳＤＢ−Ｔ変調波を、ＵＨＦ帯のチャンネルの周波数に周波数変換し、所定の電力に増幅して、合成器４８に出力する。

合成器（送信装置）４８は、１系統以上の送信機４７から送信されたＵＨＦ帯のＩＳＤＢ−Ｔ変調波を合成し、送信アンテナ４９に出力するものである。

送信アンテナ４９は、合成器４８から出力されたＵＨＦ帯の合成信号を電波として送信するものである。この送信アンテナ４９から送信されたＵＨＦ帯の合成信号は、地上デジタル放送の放送波として、一般家庭、あるいは、地上デジタル放送専用の中継局に送られる。

このように、地上デジタル放送中継局４を構成することで、地上デジタル放送中継局４は、ＢＳデジタル放送の放送波で放送された地上デジタル放送のコンテンツを、地上デジタル放送の信号形式に戻して再送信することができる。これによって、地上デジタル放送難視聴地域においても、地上デジタル放送のサービスを提供することができる。

〔ワンセグ中継局の構成〕
次に、図６を参照（適宜図１参照）して、本発明の実施形態に係るワンセグ中継局の構成について説明する。図６は、本発明の実施形態に係るワンセグ中継局の構成を示すブロック図である。ここでは、ワンセグ中継局５は、受信アンテナ５０と、低雑音増幅器（ＬＮＡ）５１と、ダウンコンバータ（Ｄ／Ｃ）５２と、分配器５３と、ＩＳＤＢ−Ｓ復調器５４，５４，…と、ワンセグ分離器５５，５５，…と、ワンセグ連結再送信装置５６と、送信機（ＴＸ）５７と、送信アンテナ５８とを備えている。

受信アンテナ５０は、放送衛星２から送信される衛星（ＢＳ）デジタル放送の放送波（変調波）を受信するものである。この受信アンテナ５０で受信された変調波は、低雑音増幅器（ＬＮＡ）５１に出力される。なお、この受信アンテナ５０は、中継局の設備として設置するものであるため、一般家庭用のアンテナに比べて口径が大きく、ゲインの高いパラボラアンテナを用いることができる。

低雑音増幅器（ＬＮＡ〔受信装置〕）５１は、受信アンテナ５０で受信した信号を増幅するものである。
ダウンコンバータ（Ｄ／Ｃ〔受信装置〕）５２は、低雑音増幅器５１で増幅された信号を、ＩＦ帯の周波数の信号に周波数変換するものである。

分配器（受信装置）５３は、ダウンコンバータ５２によって、周波数変換されたＩＦ信号を、１系統以上のＩＳＤＢ−Ｓ復調器５４，５４，…に分配するものである。

ＩＳＤＢ−Ｓ復調器（受信装置）５４は、分配器５３から分配されたＢＳデジタル放送のＩＦ信号を復調するものである。このＩＳＤＢ−Ｓ復調器５４は、チャンネルごとに複数存在し、ＴＭＣＣ等の制御信号で通知される変調方式に基づき、また、予め割り当てられているチャンネルの変調波を復調する。そして、ＩＳＤＢ−Ｓ復調器５４は、復調した信号の中の予め指定されたＴＳ（送信システム１では１チャンネル当たり３系統のＴＳが多重、変調、送信されている）をワンセグ分離器５５に出力する。なお、このＩＳＤＢ−Ｓ復調器５４において復調された信号は、図２で説明したＴ／Ｓ変換器１１が生成したＩＳＤＢ−Ｓ方式の信号（Ｔ／Ｓ変換後ＴＳ）と同じものである。

ワンセグ分離器（衛星／地上放送信号変換抽出装置）５５は、ＩＳＤＢ−Ｓ復調器５４で復調され、出力されたＴ／Ｓ変換後ＴＳから特定のセグメントを分離するものである。ここでは、ワンセグ分離器５５は、Ｔ／Ｓ変換後ＴＳから、Ａ階層のＴＳＰのみを抽出することで、ＩＳＤＢ−Ｔ方式における１セグ放送分のＴＳを分離抽出する。

ここで、図７を参照（適宜図６参照）して、ワンセグ分離器５５の構成について説明する。図７は、本発明の実施形態に係るワンセグ分離器の構成を示すブロック図である。図７に示すように、ワンセグ分離器５５は、ＩＤ無しヌルパケット除去手段４５０と、ＩＤ付きヌルパケット書換手段４５１と、ＩＩＰ検出手段４５２と、多重フレームパターン記憶手段４５３と、ＮＩＴ付替手段４５６と、ＰＣＲ再設定手段４５７と、Ａ階層分離抽出手段５５０とを備えている。なお、Ａ階層分離抽出手段５５０以外の構成については、図５で説明したＴ／Ｓ逆変換器４５と同一の構成であるため、同一の符号を付し、説明を省略する。

Ａ階層分離抽出手段（特定階層分離抽出手段）５５０は、Ｔ／Ｓ変換後ＴＳの多重フレームごとに、特定の階層のＴＳＰを分離抽出するものである。ここでは、Ａ階層分離抽出手段５５０は、多重フレームごとに、多重フレームパターン記憶手段４５３に記憶されている多重フレームの階層パターンを参照して、Ａ階層のＴＳＰおよび多重フレームの先頭位置に関する情報が付加されたＩＩＰのみを分離抽出する。この時、ワンセグ分離器５５から出力されるＴＳがワンセグ放送ＴＳの場合、一定レート（ワンセグ放送ＴＳの場合、５１２／６３／４＝２．０３２Ｍｂｐｓが使用される）に調整するために無効階層のＴＳＰ（ヌルパケット）が付加される。さらに、この場合は、通常のＩＳＤＢ−Ｔ−ＴＳと同様に各伝送ＴＳＰが属する階層の情報を、ダミーバイト内に付加して出力する（制御情報付加手段４５５の機能がＡ階層分離抽出手段５５０に含まれている）。そして、Ａ階層分離抽出手段５５０からのＴＳＰをＮＩＴ付替手段４５６に出力する。

このように、ワンセグ分離器５５を構成することで、ＩＳＤＢ−Ｓ方式のＴＳ（Ｔ／Ｓ変換後ＴＳ）から、ＩＳＤＢ−Ｔ方式のワンセグ放送に使用されるＴＳ（例えばワンセグ放送ＴＳであるが、それに限定されない）を分離、生成することができる。
図６に戻って、ワンセグ中継局５の構成について説明を続ける。

ワンセグ連結再送信装置（セグメント連結再送信装置）５６は、ワンセグ分離器５５で分離、生成されたワンセグ放送ＴＳで変調された１セグメントを周波数領域で連結した後にＯＦＤＭ変調して、再送信するものである。ここでは、ワンセグ連結再送信装置５６は、ＴＳ再多重部５６０と、ＯＦＤＭ変調器５６１とを備えている。

ＴＳ再多重部５６０は、各系統のワンセグ分離器５５から出力されるワンセグＴＳを同期化し、セグメントごとの割り当てを行うことで再多重するものである。この再多重化されたＴＳは、ＯＦＤＭ変調器５６１に出力される。また、このとき、ＴＳ再多重部５６０は、どのセグメントにどのワンセグＴＳを割り当てたかを示す割り当て情報をＯＦＤＭ変調器５６１に出力する。なお、ワンセグ分離器５５から出力されるワンセグＴＳの信号数が、ＩＳＤＢ−Ｔ方式で規定されているセグメント数（１３）に満たない場合、ＴＳ再多重部５６０は、ワンセグ分離器５５からのワンセグＴＳの割り当てを行わなかったセグメントに、衛星デジタル放送波として放送されていない独自のコンテンツをワンセグＴＳとして割り当て、多重化し、地域限定のサービスに供してもよい。

ＯＦＤＭ変調器５６１は、ＴＳ再多重部５６０から出力される割り当て情報に基づいて、多重化されたワンセグＴＳをセグメントに割り当て、ＩＳＤＢ−Ｔ方式に適合するように伝送路符号化およびＯＦＤＭ変調し、ワンセグ連結再送信波として出力するものである。具体的に、ＯＦＤＭ変調器５６１は、割り当て情報に基づいて、ワンセグＴＳをセグメントに割り当て、誤り訂正符号、各種インタリーブ処理、パイロットキャリアや制御データ等の付加等を行った後に得られたＯＦＤＭのキャリアシンボルデータをＩＦＦＴして時間領域のＯＦＤＭ信号に変換し、ガードインターバルを付加した後にＩＦ帯に周波数変換して出力する。

送信機（ＴＸ：送信装置）５７は、ワンセグ連結再送信装置５６から出力されたＩＦ帯のワンセグ連結再送信波を、ＵＨＦ帯のチャンネルの周波数に周波数変換し、所定の電力に増幅し、送信アンテナ５８に出力するものである。

送信アンテナ５８は、送信機５７から出力された信号をＵＨＦ帯の電波として送信するものである。この送信アンテナ５８から送信されたＵＨＦ帯の信号は、地上デジタル放送におけるワンセグ連結再送信波として、携帯端末や移動体等の端末で受信される。

このように、ワンセグ中継局５を構成することで、ワンセグ中継局５は、ＢＳデジタル放送の放送波で放送された地上デジタル放送のコンテンツを、地上デジタル放送の信号形式に戻して、ワンセグ放送のみを分離抽出して再送信することができる。これによって、地上デジタル放送難視聴地域においても、地上デジタル放送のワンセグサービスを提供することができる。

［デジタル放送配信システムの動作］
次に、本発明の実施形態に係るデジタル放送配信システムの動作について説明する。ここでは、送信システム１、地上デジタル放送中継局４およびワンセグ中継局５のぞれぞれの動作について説明することとする。

〔送信システムの動作〕
最初に、図１４を参照（構成については、適宜図２、図３参照）して、送信システム１の動作について説明する。図１４は、本発明の実施形態に係る送信システムの動作を示すフローチャートである。

まず、送信システム１は、再多重化器（ＲＥＭＵＸ）１０によって、ＭＰＥＧ２多重器（図示せず）から出力されたストリームデータ（ＭＰＥＧ２−ＴＳ）を再多重化し、ＩＳＤＢ−Ｔ方式のＴＳを生成する（ステップＳ１０）。

そして、送信システム１は、Ｔ／Ｓ変換器１１によって、再多重化ＴＳであるＩＳＤＢ−Ｔ−ＴＳを、ＢＳデジタル放送の伝送方式であるＩＳＤＢ−Ｓ方式の信号（Ｔ／Ｓ変換後ＴＳ）に変換する。

具体的には、送信システム１は、Ｔ／Ｓ変換器１１のＩＩＰ検出手段１１０によって、ＩＳＤＢ−Ｔ−ＴＳから、固有の識別子を有するＩＩＰ（ＩＳＤＢ−Ｔ＿ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ＿Ｐａｃｋｅｔ）を検出し、このＩＩＰに記述されている情報に基づいて、多重フレームの先頭位置を検出することで、多重フレームの同期信号を生成する（ステップＳ１１）。そして、送信システム１は、Ｔ／Ｓ変換器１１の無効階層除去手段１１１によって、多重フレームごとに、ＩＳＤＢ−Ｔ−ＴＳから無効階層のＴＳＰ（ヌルパケット）を除去する（ステップＳ１２）。

さらに、送信システム１は、Ｔ／Ｓ変換器１１のヌルパケット書換手段１１２によって、無効階層以外の階層（Ａ階層、Ｂ階層）のヌルパケットに識別ＩＤを付加する（ステップＳ１３）。そして、送信システム１は、Ｔ／Ｓ変換器１１のＮＩＴ付替手段１１３によって、ＩＳＤＢ−Ｔ−ＴＳに含まれている伝送制御信号のネットワーク情報テーブル（ＮＩＴ）において、ＩＳＤＢ−Ｔ方式に関連する識別子を、ＩＳＤＢ−Ｓ方式に関連する識別子に付け替える（ステップＳ１４）。

そして、送信システム１は、Ｔ／Ｓ変換器１１のＰＣＲ再設定手段１１４によって、ＰＣＲを再設定する（ステップＳ１５）。
ここまでの動作によって、ＩＳＤＢ−Ｔ方式のＴＳ（ＩＳＤＢ−Ｔ−ＴＳ）が、ＩＳＤＢ−Ｓ方式の信号（Ｔ／Ｓ変換後ＴＳ）に変換されたことになる。

その後、送信システム１は、ＩＳＤＢ−Ｓ変調器１２によって、１系統以上のＴ／Ｓ変換器１１から出力されたＩＳＤＢ−Ｓ方式のＴＳ（Ｔ／Ｓ変換後ＴＳ）で搬送波を変調し（ステップＳ１６）、ＢＳ送信局１３によって、その変調された変調波（ＩＳＤＢ−Ｓ変調波）を、放送波に変換して放送衛星２に送信する（ステップＳ１７）。

以上の動作によって、送信システム１は、コンテンツ（ＭＰＥＧ２−ＴＳ）を、受信側でＩＳＤＢ−Ｔ方式のＴＳに逆変換可能な形式で、衛星デジタル放送の放送波として送信することができる。

〔地上デジタル放送中継局の動作〕
次に、図１５を参照（構成については、適宜図４、図５参照）して、地上デジタル放送中継局４の動作について説明する。図１５は、本発明の実施形態に係る地上デジタル放送中継局の動作を示すフローチャートである。

まず、地上デジタル放送中継局４は、受信アンテナ４０によって、放送衛星２から送信される衛星デジタル放送の放送波を受信し、低雑音増幅器（ＬＮＡ）４１によって、信号を増幅後、ダウンコンバータ（Ｄ／Ｃ）４２によって、ＩＦ帯のＩＦ信号に周波数変換する（ステップＳ２０）。

その後、地上デジタル放送中継局４は、分配器４３によって、周波数変換されたＩＦ信号を分配する（ステップＳ２１）。そして、地上デジタル放送中継局４は、分配されたＩＦ信号をそれぞれのＩＳＤＢ−Ｓ復調器４４に入力して、復調し、ＩＳＤＢ−Ｓ方式の予め定められたＴＳを出力する（ステップＳ２２）。

そして、地上デジタル放送中継局４は、Ｔ／Ｓ逆変換器４５によって、ステップＳ２２で復調され出力されたＩＳＤＢ−Ｓ方式のＴＳ（Ｔ／Ｓ変換後ＴＳ）を、地上デジタル放送の方式であるＩＳＤＢ−Ｔ方式の信号（ＩＳＤＢ−Ｔ−ＴＳ）に変換する。

具体的には、地上デジタル放送中継局４は、Ｔ／Ｓ逆変換器４５のＩＤ無しヌルパケット除去手段４５０によって、Ｔ／Ｓ逆変換器４５に入力されたＴ／Ｓ変換後ＴＳから、識別ＩＤが付加されていないヌルパケットを除去する（ステップＳ２３）。

そして、地上デジタル放送中継局４は、Ｔ／Ｓ逆変換器４５のＩＤ付きヌルパケット書換手段４５１によって、識別ＩＤが付加されているヌルパケットにおいて、識別ＩＤを削除し、オール“０”またはオール“１”に書き換える（ステップＳ２４）。

そして、地上デジタル放送中継局４は、Ｔ／Ｓ逆変換器４５のＩＩＰ検出手段４５２によって、ＩＳＤＢ−Ｔ−ＴＳから、固有の識別子を有するＩＩＰ（ＩＳＤＢ−Ｔ＿ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ＿Ｐａｃｋｅｔ）を検出し、このＩＩＰに記述されている多重フレームの先頭位置に関する情報に基づいて、多重フレームの先頭位置を検出することで、多重フレームの同期信号を生成する（ステップＳ２５）。

そして、地上デジタル放送中継局４は、Ｔ／Ｓ逆変換器４５の無効階層挿入手段４５４によって、多重フレームごとに、多重フレームパターン記憶手段４５３に記憶されている多重フレームの階層パターンを参照して、無効階層のＴＳＰ（ヌルパケット）を挿入する（ステップＳ２６）。

さらに、地上デジタル放送中継局４は、Ｔ／Ｓ逆変換器４５の制御情報付加手段４５５によって、全ての階層のＴＳＰのダミーバイト部に、階層に関する情報を含んだ制御情報（ＩＳＤＢ−Ｔ＿ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を付加する（ステップＳ２７）。

そして、地上デジタル放送中継局４は、Ｔ／Ｓ逆変換器４５のＮＩＴ付替手段４５６によって、Ｔ／Ｓ変換後ＴＳに含まれている伝送制御信号のネットワーク情報テーブル（ＮＩＴ）において、ＩＳＤＢ−Ｓ方式に関連する識別子を、ＩＳＤＢ−Ｔ方式に関連する識別子に付け替える（ステップＳ２８）。

そして、地上デジタル放送中継局４は、Ｔ／Ｓ逆変換器４５のＰＣＲ再設定手段４５７によって、ＰＣＲを再設定する（ステップＳ２９）。
ここまでの動作によって、ＩＳＤＢ−Ｓ方式のＴＳ（Ｔ／Ｓ変換後ＴＳ）が、ＩＳＤＢ−Ｔ方式の信号（ＩＳＤＢ−Ｔ−ＴＳ）に変換されたことになる。

その後、地上デジタル放送中継局４は、ＩＳＤＢ−Ｔ変調器４６によって、Ｔ／Ｓ逆変換器４５から出力されたＩＳＤＢ−Ｔ方式のＴＳ（ＩＳＤＢ−Ｔ−ＴＳ）で変調されたＩＳＤＢ−Ｔ変調波を生成する（ステップＳ３０）。そして、地上デジタル放送中継局４は、送信機（ＴＸ）４７によって、ＩＳＤＢ−Ｔ変調波を、ＵＨＦ帯に周波数変換、電力増幅し、合成器４８を介して、送信アンテナ４９より送信する（ステップＳ３１）。

以上の動作によって、地上デジタル放送中継局４は、衛星デジタル放送の放送波として受信したＩＳＤＢ−Ｓ方式のＴＳを、地上デジタル放送のＩＳＤＢ−Ｔ方式のＴＳに変換し、さらにＩＳＤＢ−Ｔ方式の変調波に変換して、地上デジタル放送の放送波を再送信することができる。

〔ワンセグ中継局の動作〕
次に、図１６を参照（構成については、適宜図６、図７参照）して、ワンセグ中継局５の動作について説明する。図１６は、本発明の実施形態に係るワンセグ中継局の動作を示すフローチャートである。

まず、ワンセグ中継局５は、受信アンテナ５０によって、放送衛星２から送信される衛星デジタル放送の放送波を受信し、低雑音増幅器（ＬＮＡ）５１によって、信号を増幅後、ダウンコンバータ（Ｄ／Ｃ）５２によって、ＩＦ帯のＩＦ信号に周波数変換する（ステップＳ４０）。

その後、ワンセグ中継局５は、分配器５３によって、周波数変換されたＩＦ信号を分配する（ステップＳ４１）。そして、ワンセグ中継局５は、分配したＩＦ信号をそれぞれＩＳＤＢ−Ｓ復調器５４に入力し、復調して、ＩＳＤＢ−Ｓ方式のＴＳを得る（ステップＳ４２）。

そして、ワンセグ中継局５は、ワンセグ分離器５５によって、ステップＳ４２で得られたＩＳＤＢ−Ｓ方式のＴＳ（Ｔ／Ｓ変換後ＴＳ）から特定のセグメントのＴＳＰ（Ａ階層のＴＳＰ）を分離して出力する。

具体的には、ワンセグ中継局５は、ワンセグ分離器５５のＩＤ無しヌルパケット除去手段４５０によって、ワンセグ分離器５５に入力したＴ／Ｓ変換後ＴＳから、識別ＩＤが付加されていないヌルパケットを除去する（ステップＳ４３）。そして、ワンセグ中継局５は、ワンセグ分離器５５のＩＤ付きヌルパケット書換手段４５１によって、識別ＩＤが付加されているヌルパケットにおいて、識別ＩＤを削除し全て“０”または“１”に書き換える（ステップＳ４４）。

そして、ワンセグ中継局５は、ワンセグ分離器５５のＩＩＰ検出手段４５２によって、ＩＳＤＢ−Ｔ−ＴＳから、固有の識別子を有するＩＩＰ（ＩＳＤＢ−Ｔ＿ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ＿Ｐａｃｋｅｔ）を検出し、このＩＩＰに記述されている多重フレームの先頭位置に関する情報に基づいて、多重フレームの先頭位置を検出することで、多重フレームの同期信号を生成する（ステップＳ４５）。

そして、ワンセグ中継局５は、ワンセグ分離器５５のＡ階層分離抽出手段５５０によって、多重フレームごとに、特定の階層（Ａ階層）のＴＳＰを分離（必要に応じて、レート調整のための無効階層の伝送ＴＳＰを付加する）、同期化のための多重フレームの先頭位置に関する情報を付加した伝送ＴＳＰを多重して、出力する（ステップＳ４６）。

さらに、ワンセグ中継局５は、ワンセグ分離器５５のＮＩＴ付替手段４５６によって、Ｔ／Ｓ変換後ＴＳに含まれている伝送制御信号のネットワーク情報テーブル（ＮＩＴ）において、ＩＳＤＢ−Ｓ方式に関連する識別子を、ＩＳＤＢ−Ｔ方式に関連する識別子に付け替える（ステップＳ４７）。そして、ワンセグ中継局５は、ワンセグ分離器５５のＰＣＲ再設定手段４５７によって、ＰＣＲを再設定する（ステップＳ４８）。

ここまでの動作によって、ＩＳＤＢ−Ｓ方式のＴＳ（Ｔ／Ｓ変換後ＴＳ）から、１つのセグメントのみに割り当てられいるＴＳ（ワンセグＴＳ）が分離、生成されたことになる。

その後、ワンセグ中継局５は、ワンセグ連結再送信装置５６のＴＳ再多重部５６０によって、ＴＳ再多重部５６０に入力した複数のワンセグＴＳを同期化し、各セグメントへ割り当てを行うとともにこれらをこれらを再多重する（ステップＳ４９）。そして、ワンセグ中継局５は、ＯＦＤＭ変調器５６１によって、ＴＳ再多重部５６０からの割り当て情報に基づき、再多重化された各ワンセグＴＳをそれぞれのセグメントに割り当て、各ワンセグＴＳで変調された各セグメントを周波数領域で連結した後に時間領域のＯＦＤＭ信号に変換して出力する（ステップＳ５０）。

そして、ワンセグ中継局５は、送信機（ＴＸ）５７によって、ワンセグ連結再送信信号（ＯＦＤＭ信号）を、ＵＨＦ帯の周波数に周波数変換し、電力増幅し、送信アンテナ５８を介して送信する（ステップＳ５１）。

以上の動作によって、ワンセグ中継局５は、衛星デジタル放送の放送波として受信し、復調して得られた複数のＴ／Ｓ変換後のＴＳから、特定のセグメント（Ａ階層）の伝送ＴＳＰで構成される複数のＴＳを抽出し、それらのＴＳで変調された１セグを周波数領域で連結したワンセグ連結再送信信号を送信することができる。

本発明の実施形態に係るデジタル放送配信システムの全体構成を示す構成図である。 本発明の実施形態に係る送信システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係るＴ／Ｓ変換器の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る地上デジタル放送中継局の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係るＴ／Ｓ逆変換器の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係るワンセグ中継局の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係るワンセグ分離器の構成を示すブロック図である。 ＩＳＤＢ−Ｔ−ＴＳを構成する伝送ＴＳＰの内容を示すデータ構造図である。 ＩＳＤＢ−Ｔ方式における多重フレーム中のＴＳＰのパターン例を模式的に示した図である。 無効階層のＴＳＰを除去した後の多重フレームのパターン例を模式的に示した図である。 無効階層のＴＳＰ（ヌルパケット）を除去する仕組みを模式的に示した図である。 無効階層以外の階層のヌルパケットに固有の識別ＩＤを付加する例を示すパケット構造図である。 本発明の実施形態に係る送信システムにおいて行われるＴＳのデータの変化を説明するための図である。 本発明の実施形態に係る送信システムの動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る地上デジタル放送中継局の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係るワンセグ中継局の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

Ｓ デジタル放送配信システム
１ 送信システム
１０ 再多重化器（ＲＥＭＵＸ）
１１ Ｔ／Ｓ変換器（地上／衛星放送信号変換装置）
１１０ ＩＩＰ検出手段（同期化手段）
１１１ 無効階層除去手段
１１２ ヌルパケット書換手段
１１３ ＮＩＴ付替手段（ネットワーク情報テーブル付替手段）
１１４ ＰＣＲ再設定手段
１２ ＩＳＤＢ−Ｓ変調器（変調器）
１３ ＢＳ送信局（アップリンク装置）
２ 放送衛星
３ 受信システム
４ 地上デジタル放送中継局（地上デジタル放送中継装置）
４０ 受信アンテナ
４１ 低雑音増幅器（ＬＮＡ：受信装置）
４２ ダウンコンバータ（Ｄ／Ｃ：受信装置）
４３ 分配器（受信装置）
４４ ＩＳＤＢ−Ｓ復調器（受信装置）
４５ Ｔ／Ｓ逆変換器（衛星／地上放送信号変換装置）
４５０ ＩＤ無しヌルパケット除去手段
４５１ ＩＤ付きヌルパケット書換手段
４５２ ＩＩＰ検出手段（同期化手段）
４５３ 多重フレームパターン記憶手段
４５４ 無効階層挿入手段
４５５ 制御情報付加手段
４５６ ＮＩＴ付替手段（ネットワーク情報テーブル付替手段）
４５７ ＰＣＲ再設定手段
４６ ＩＳＤＢ−Ｔ変調器
４７ 送信機（ＴＸ：送信装置）
４８ 合成器（送信装置）
４９ 送信アンテナ
５ ワンセグ中継局（特定セグメント連結中継装置）
５０ 受信アンテナ
５１ 低雑音増幅器（ＬＮＡ：受信装置）
５２ ダウンコンバータ（Ｄ／Ｃ：受信装置）
５３ 分配器（受信装置）
５４ ＩＳＤＢ−Ｓ復調器（受信装置）
５５ ワンセグ分離器（衛星／地上放送信号変換抽出装置）
５５０ Ａ階層分離抽出手段（特定階層分離抽出手段）
５６ ワンセグ連結再送信装置（セグメント連結再送信装置）
５６０ ＴＳ再多重部
５６１ ＯＦＤＭ変調器
５７ 送信機（ＴＸ：送信装置）
５８ 送信アンテナ

Claims (3)

1. 地上デジタル放送の信号形式のストリームデータを、衛星デジタル放送の信号形式に変換する地上／衛星放送信号変換装置であって、
   前記ストリームデータから、当該ストリームデータを構成する多重フレームの先頭位置情報を含んだパケットを検出し、前記多重フレームごとの同期を行う同期化手段と、
   この同期化手段で同期化された多重フレームにおいて、前記地上デジタル放送の信号形式で規定されている無効階層のパケットを除去する無効階層除去手段と、
   前記多重フレームにおいて、前記地上デジタル放送の信号形式で規定されているネットワーク情報テーブルの識別子を、前記衛星デジタル放送の信号形式で規定されている識別子に付け替えるネットワーク情報テーブル付替手段と、
   前記多重フレームにおいて、前記無効階層除去手段により無効階層のパケットが除去されたことにより正しい値ではなくなったプログラム時刻基準値を設定し直すＰＣＲ再設定手段と、
   を備えることを特徴とする地上／衛星放送信号変換装置。
2. 前記多重フレームにおいて、前記無効階層以外の階層に含まれているヌルパケットに固有の識別情報を書き込むヌルパケット書換手段、
   をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の地上／衛星放送信号変換装置。
3. 地上デジタル放送の信号形式であるストリームデータを、受信側で地上デジタル放送の信号形式に再生可能な形式に変換して、衛星デジタル放送の放送波として送信する送信システムであって、
   前記ストリームデータを、前記衛星デジタル放送の信号形式に変換する請求項１または請求項２に記載の地上／衛星放送信号変換装置と、
   この地上／衛星放送信号変換装置で変換された前記衛星デジタル放送の信号形式のストリームデータを１系統以上入力し、前記衛星デジタル放送の変調波に変調する変調器と、
   この変調器で変調された変調波を、前記衛星デジタル放送の周波数に変換し、増幅することで、送信アンテナを介して放送衛星に送信するアップリンク装置と、
   を備えることを特徴とする送信システム。

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