JPWO2015146373A1 - Wireless transmission system - Google Patents
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Abstract
遅延保証のない光ファイバ回線を使用して、複数の中継局間の同期をとり、単一周波数放送網を実現する無線中継システムが開示される。このシステムでは、統括局と複数の中継局はそれぞれ、同じ衛星放送用静止衛星から送信される同じ衛星放送を受信し、TS信号からPCRを再生する。統括局は、中継局から無線放射されるべき放送データと、その送信タイミングを指し示すPCRカウントを含む制御データとを、複数の中継局に送出する。中継局は、受信した制御データから得たPCRカウントと、該中継局で再生したPCRカウントと、予め設定される遅延補正値とに基づいて、受信した該放送データを無線放射するタイミングを決定する。A wireless relay system is disclosed that realizes a single frequency broadcasting network by synchronizing between a plurality of relay stations using an optical fiber line without delay guarantee. In this system, the control station and the plurality of relay stations each receive the same satellite broadcast transmitted from the same satellite broadcast stationary satellite, and reproduce the PCR from the TS signal. The supervising station transmits broadcast data to be radiated from the relay station and control data including a PCR count indicating the transmission timing to a plurality of relay stations. The relay station determines the timing for wirelessly radiating the received broadcast data based on the PCR count obtained from the received control data, the PCR count reproduced by the relay station, and a preset delay correction value. .
Description
本発明は、無線送信システムに関し、特に送信局間の同期に関するものである。 The present invention relates to a wireless transmission system, and more particularly to synchronization between transmitting stations.
近年、地上波テレビやラジオの放送局と中継局との間のデータ伝送は、マイクロ回線による無線伝送から安価な光ファイバ回線を使用したIP(Internet Protocol)伝送に代わりつつある。また放送における周波数の有効利用の観点から、局毎に異なる無線周波数を使用する複数周波数ネットワークから、各エリアが同一の無線周波数を使用する単一周波数ネットワークへと移行している。これには、無線の変調方式にOFDM(Orthogonal Frequency-Division Multiplexing)を用い、マルチパス耐性が向上したことが貢献している。ただしその場合、各中継局から放送される信号は、その周波数やシンボルタイミングが十分な精度で同期されている必要がある。 In recent years, data transmission between a terrestrial television or radio broadcasting station and a relay station has been replaced by wireless transmission using a micro line to IP (Internet Protocol) transmission using an inexpensive optical fiber line. Also, from the viewpoint of effective use of frequencies in broadcasting, there is a shift from a multiple frequency network that uses different radio frequencies for each station to a single frequency network in which each area uses the same radio frequency. This contributes to the improvement of multipath tolerance by using OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) as a wireless modulation scheme. In this case, however, the signal broadcast from each relay station needs to be synchronized with sufficient accuracy in frequency and symbol timing.
従来技術について、図6、図7を用いて説明する。
図6は局間の無線伝送を行う無線送信システム構成図である。
図6に示すように、統括局510と中継局520,530の局間は無線C511,C512を使用して接続する。局間の見通し距離は既知であるため、無線伝送で発生する遅延時間も既知となり、システム内で最大の遅延時間となるタイミングに各局が合わせることにより、局間の同期を実現する。
しかしながら、放送にて使用する無線機と別に局間伝送用の無線設備を準備する必要があり、システム全体が高価なものとなる。
また、地上に近い場所での伝送となるため、鳥獣等による伝送障害が発生する可能性がある。The prior art will be described with reference to FIGS.
FIG. 6 is a configuration diagram of a wireless transmission system that performs wireless transmission between stations.
As shown in FIG. 6, the
However, it is necessary to prepare radio equipment for inter-station transmission separately from radio equipment used in broadcasting, and the entire system becomes expensive.
In addition, since transmission is performed at a location close to the ground, there is a possibility that transmission troubles caused by birds and beasts may occur.
図7は専用光ファイバ回線の敷設による無線送信システム構成図である。
一般に、通信会社や自治体が所有する光ファイバ回線の内、ダークファイバと呼ばれるものは、使用料が安価である反面、統括局610と中継局620,630の局間の遅延時間については、最大遅延時間の保証しかしておらず、また、伝送経路の変更が使用者側への通知なく行われる可能性もあり、正確かつ安定な遅延時間を保証することができない。
そのため、局間での正確な同期を実現するためには、専用の直通回線を敷設して管理する必要があるが、新たに回線敷設の工事費用や管理費用が発生してしまうため、放送事業者の負担が大きくなる。FIG. 7 is a configuration diagram of a wireless transmission system using a dedicated optical fiber line.
In general, among optical fiber lines owned by communication companies and local governments, what is called dark fiber has a low usage fee, but the delay time between the central station 610 and the
For this reason, in order to achieve accurate synchronization between stations, it is necessary to install and manage a dedicated direct line, but new line construction costs and management costs will be incurred. Burden on the person.
他に、統括局と中継局間はGPS(Global Positioning System)を使用して同期をとる方法がある。
GPSの時間情報を各局が取得して、これを絶対時間とし、これをもとに同期をとる方法である。
GPSで使用する人工衛星は周回衛星であり、かつ複数の衛星を使用しなければならないことから、GPS受信機が受信する衛星が切り替わる際に、時刻の不連続性(誤差)が発生し、抽出する時間情報にはジッタが発生する。
このため、局にて使用するGPSの受信回路には、高精度・高安定なPLL(Phase Locked Loop)回路が必須となる。In addition, there is a method of synchronizing between the central station and the relay station using GPS (Global Positioning System).
This is a method in which each station obtains GPS time information, sets this as absolute time, and synchronizes based on this.
Since satellites used in GPS are orbiting satellites and multiple satellites must be used, time discontinuities (errors) are generated and extracted when satellites received by GPS receivers are switched. Jitter occurs in the time information.
For this reason, a highly accurate and highly stable PLL (Phase Locked Loop) circuit is essential for the GPS receiving circuit used in the station.
中継局等の送信装置は、各エリアに同一の無線周波数を送信する場合、エリア境界付近で発生する受信機側での干渉を防ぐため、中継局間の送信タイミングのズレを一定値以下に抑える必要がある。
本発明の目的は、安価な光ファイバ回線でのIP伝送を使用して、簡略化した回路構成にて中継局間の同期をとり、単一周波数ネットワークシステムを実現することにある。When transmitting the same radio frequency to each area, a transmission device such as a relay station suppresses a transmission timing shift between the relay stations to a certain value or less in order to prevent interference on the receiver side that occurs near the area boundary. There is a need.
An object of the present invention is to realize a single frequency network system by synchronizing between relay stations with a simplified circuit configuration using IP transmission over an inexpensive optical fiber line.
本発明の一側面に係る無線送信システムは、統括局と複数の中継局を光ファイバ回線で接続する無線送信システムであって、前記統括局と複数の前記中継局はそれぞれ、衛星放送用静止衛星から送信される衛星放送電波を受信して、衛星放送のTS信号を取得する衛星放送受信装置と、該衛星放送のTS信号が含むPCRタイムスタンプから、PCRクロック及びPCRカウントを再生する位相ロックループとを備え、前記統括局は、前記中継局からオンエアされるべき放送データと、送信タイミングを指し示すPCRカウントを含む制御データとを、前記複数の前記中継局に送出し、複数の前記中継局は、前記光ファイバ回線を介して該放送データ及び該制御データを受信し、該制御データから得たPCRカウントと、該中継局で再生したPCRカウントと、予め設定される遅延補正値と、に基づいて該放送データの送信タイミングを定め、該送信タイミングに従ってオンエアされる該放送データの同期を互いにとる。 A radio transmission system according to an aspect of the present invention is a radio transmission system in which a central station and a plurality of relay stations are connected by an optical fiber line, and each of the central station and the plurality of relay stations is a stationary satellite for satellite broadcasting. A satellite broadcast receiving device that receives satellite broadcast radio waves transmitted from the satellite broadcast and acquires a satellite broadcast TS signal, and a phase-locked loop that regenerates the PCR clock and PCR count from the PCR time stamp included in the satellite broadcast TS signal The control station sends broadcast data to be aired from the relay station and control data including a PCR count indicating transmission timing to the plurality of relay stations, and the plurality of relay stations The broadcast data and the control data are received via the optical fiber line, the PCR count obtained from the control data, and the PCR count reproduced by the relay station are set in advance. The transmission timing of the broadcast data is determined based on the delay correction value, and the broadcast data that is on-air is synchronized with each other according to the transmission timing.
本発明によれば、安価な光ファイバ回線でのIP伝送を使用して、簡略化した回路構成にて中継局間の同期をとり、単一周波数ネットワークシステムを実現することができる。 According to the present invention, a single frequency network system can be realized by synchronizing between relay stations with a simplified circuit configuration using IP transmission over an inexpensive optical fiber line.
図1は、本発明の一実施例に係る無線送信システムを説明するための図である。このシステムは、要約すると、統括局および中継局が静止衛星である放送衛星からのデータを受信して受信クロックを再生し、さらにタイミング信号と、予め設定されている遅延情報と、統括局からのタイミング指定情報から、送信タイミングを決定して、局間の同期をとる。
図1において、無線送信システムは、システム全体を制御する統括局110と、放送波C122,C132を送信する中継局120,130に衛星放送受信装置111,121,131が具備されている。FIG. 1 is a diagram for explaining a wireless transmission system according to an embodiment of the present invention. In summary, the central station and the relay station receive data from a broadcasting satellite that is a geostationary satellite, regenerate the reception clock, and further, a timing signal, preset delay information, and The transmission timing is determined from the timing designation information, and synchronization between stations is established.
In FIG. 1, the radio transmission system includes
統括局110は、本システムによる中継放送の対象となる放送データを、各中継局に配信するための設備であり、例えば、放送局の一部である。放送データは各中継局に共通であり、例えばMPEG-2(Moving Picture Experts Group 2) TS(Transport Stream)形式である。このTS信号は、そのまま変調器(励振器)に入力できるような、規定の固定ビットレートに調整された信号であることが望ましい。配信される放送データは、ITU-T G.709に規定されるOTN(Optical Transport Network)や、SDH/Sonet、IEEE802.2ab等の方式で通信するために、終端装置を介して、光ファイバ回線161へ出力される。本例の特徴として、統括局110は、衛星放送受信装置111を備える。
放送データは、統括局110から中継局120,130に、光ファイバ回線161〜171や中継スイッチ141〜146を介して伝送されうる。つまり、統括局110から中継局120等へ少なくとも一方向の伝送ができればよく、ネットワークのトポロジは任意である。中継局や光ファイバ回線、中継スイッチの数は例示に過ぎず、これに限定されるものではない。The
Broadcast data can be transmitted from the
中継局120,130は、統括局110からの放送データを所定の周波数の放送波として無線送信する、送信所に設けられる設備である。本例の特徴として、中継局120,130等は、衛星放送受信装置123,133をそれぞれ備える。
衛星放送用静止衛星170は、赤道上の静止軌道で、テレビ等の衛星放送に供される衛星であり、この衛星から発信されるデータ171〜173は、テレビ放送等のデータであればMPEG-2 TSの形式である。
衛星放送受信装置123,133は、衛星170からのデータ171〜173を受信し、TS信号を取り出す機能を有する。衛星放送受信装置123等には、民生用のパラボラアンテナやチューナを転用できるが、処理遅延等の条件を揃えるために、ハードウェア等の構成は互いに同じであることが望ましい。The
The satellite broadcasting
The satellite
本例の特徴として、統括局110、中継局120,130は、衛星放送用静止衛星170からのデータ171〜173を衛星放送受信装置111,121,131で受信し、受信したデータ171〜173の中に100msec 以下の間隔で含まれるPCR(Program Clock Reference)情報(タイムスタンプ)から27MHzのクロックを再生する。同一の衛星放送用静止衛星170からの同一の放送チャンネルのデータ171〜173を基にクロック信号を再生するため、クロックジッタはGPS(Global Positioning System)衛星を使用したときに比べて、小さいものとなり、安価なPLL(Phase Locked Loop)回路や注入同期発振器が使用可能である。
As a feature of this example, the
次に、本例の無線送信システムにおける時刻同期の概念を図2を用いて説明する。
図2(A)は衛星放送用静止衛星170から発信されたデータ171〜173を統括局110および中継局120,130が受信した時のPCRカウンタのタイミング図である。統括局110と中継局120,130は、地理的に距離が離れているため、図2(A)に示すように、衛星放送用静止衛星170のデータ171〜173を受信して再生されたPCRカウンタの値には、差異が生じる。別の言い方では、同じ信号を受信する上で、時間差が生じている。
しかしながら、この受信時間の差異は、固定値とみなせ、統括局110および中継局120,130の局設置時に、衛星170との距離に基づいて算出するか或いは他の高精度時計を基準にした計測により求めることができる。
図2(B)には、この固定値(補正情報)を用いて受信タイミングを補正した後の、PCRカウンタのタイミング図である。補正は、受信信号から再生されたままのPCRカウンタの値に、固定値を加算することで、PCRのクロックの単位で行うことができ、その結果、誤差は1クロック(1 / 27 MHz = 37ns)以下に補正できる。Next, the concept of time synchronization in the wireless transmission system of this example will be described with reference to FIG.
FIG. 2A is a timing chart of the PCR counter when the
However, this difference in reception time can be regarded as a fixed value, and is calculated based on the distance from the
FIG. 2B is a timing diagram of the PCR counter after the reception timing is corrected using this fixed value (correction information). Correction can be performed in units of PCR clocks by adding a fixed value to the value of the PCR counter that has been recovered from the received signal. As a result, the error is 1 clock (1/27 MHz = 37 ns). ) The following can be corrected.
図3は、本例の無線送信システムの統制局110のブロック図である。
DVB-ASI(Digital Video Broadcasting - Asynchronous Serial Interface)インタフェース301は、同軸ケーブルを介して入力されたTS信号を受信し、その際、再生した270MHzのビットクロックとTS信号を、送信タイミング発生部302と多重化部(MUX)303にそれぞれ出力する。DVB-ASIの送信側で用いられるクロックは通常、TS多重化器で用いられるクロックと同期している。TS多重化器が、タイムスタンプをしながら、固定ビットレート(つまりヌルパケットのパディングによるレート調整を要しない)のTSを生成している場合、非同期I/Fであってもクロックの再生が可能になる。
送信タイミング発生部は、DVB-ASIインタフェースで再生したクロックを分周するなどして、オンエア時のOFDMシンボル周期(例えば1134μs)の信号を生成する。
一方、衛星放送受信アンテナ112で受信した衛星放送の信号が、衛星放送受信部312に入力される。
衛星放送受信部312は、所定の放送チャンネルに同調して、その復調、復号処理を行い、得られたTS信号を多重分離し、少なくともAdaptation Field にPCRタイムスタンプを含むTSパケットを抽出して、出力する。或いは、最近の1チップ化された復調・デコーダLSIでは、それ自体で再生した27MHzクロックを出力する機能を有しており、そのクロックを一緒に用いてもよい。FIG. 3 is a block diagram of the
A DVB-ASI (Digital Video Broadcasting-Asynchronous Serial Interface)
The transmission timing generator generates a signal having an OFDM symbol period (for example, 1134 μs) during on-air by, for example, dividing the clock recovered by the DVB-ASI interface.
On the other hand, a satellite broadcast signal received by the satellite
The satellite
PLL部313は、PCRタイムスタンプに基づき、27MHz及び90kHzのプログラムクロックを再生する。再生の方法は種々あるが、例えば、VCOを備え、受信PCRカウンタ部314のカウント値とPCRタイムスタンプの差に基づいて、VCOの発振周波数を上下させる制御を行う。一般的には、90kHzのPCRも含めた時刻の差が所定以上大きい(同期外れ)時は、直ちに再同期するために受信PCRカウンタ部313のカウント値をタイムスタンプの値で上書きする。再生クロックは、受信PCRカウンタ部314及び自走PCRカウンタ部315に提供される。或いは27MHzのクロックを再生する際にその整数倍(例えば10倍)で発信するVCOを用い、そのクロック(逓倍クロック)を提供してもよい。
The
受信PCRカウンタ部314は、PCRタイムスタンプの値がより直接的に反映されるカウンタであり、PLL部313からの再生クロックを計数する。基本的には27MHzには9bit、90kHzには33bitのカウンタを用いるが、27MHzの方は、そのカウント値が一周する周期がTSパケット(光フレームの送信間隔)の平均周期より2倍以上長くなるように、10bit以上で計数してもよい。2のべき乗以外のn倍(nは自然数)の逓倍クロックで計数する場合、本来の27MHzで計数する桁はそのままに、逓倍クロックを計数するn進カウンタ値を設ける。
The reception
自走PCRカウンタ部315は、受信PCRカウンタ部314と同一構成で、PLL部314からの再生クロックを計数する。従って、受信PCRカウンタ部314と同じ速さで進む。自走PCRカウンタ部315は一般的なマイコンに内蔵されるプログラマブルタイマでもよい。
異常検知部316は、受信PCRカウンタ部314と自走PCRカウンタ部315の、カウント値を比較し、一致しない時に不一致信号(カウント値の差分)を出力する。The self-running
The
カウンタ制御部317は、異常検知部316から不一致信号を受取ると、衛星放送のPCRに不連続があったと推定し、どのタイミングで受信PCRカウンタ部314に復帰すべきかを示す制御データの生成を、制御データ生成部318に指示する。PLL部314が安定化するにはある程度時間を要するため、最初に不連続を検知してから一定時間後或いはカウント値の差分が一定になってから、この指示を行う。この指示には、カウント値の差分(自走PCRカウンタ部315の値が0の時の受信PCRカウンタ部314の値)の情報を、基準カウンタ値mとして含みうる。この指示後、27MHzのPCRカウンタの1周期(約19μs)以内に、受信PCRカウンタ部314の値を自走PCRカウンタ部315にロードする信号も出力する。
When the
制御データ生成部318は、カウンタ制御部317からの指示に基づいて、基準カウンタ値mを含む切替指示の制御データを生成する。また、送信タイミング発生部302からの送信タイミング信号が入力されると、そのときの受信PCRカウンタ部314の値を含む、送信タイミングの制御データを生成する。送信タイミングの制御データは、少なくとも起動後に1回送信することが求められ、毎周期送信する必要はなく、特に自走PCRカウンタ部が選択されている間及び切替指示の制御データを送信する前後は送信しない方が良い。或いは、受信PCRカウンタ部314への復帰タイミングの直前の、PCRカウンタの1周期時間の間に、送信タイミングの制御データを確実に伝達できれば、その伝達を以て切替指示の制御データに代えることができる。
The control
多重化部(MUX)303は、DVB-ASIインタフェース301からのTS信号や、制御データ生成部318からの制御データ等を、所定の光通信用のフレームに多重化する。OTNの場合、3806〜3808ByteのRowを4つ有するフレームが用いられ、例えば各Rowに同じ1つのTSパケットと制御データ(もしあれば)を配置し、後半はスペシャルコード(K28.5)でパディングすることによりフレーム化する。つまり1つのOTNフレームで1つのTSパケットを伝送する。制御データは、発生都度、TSパケットなしに単体でフレーム化されうる。このほか、送信制御部403で用いられる設定値(オンエアのオン/オフ、伝送パラメータ、204個のOFDMシンボルからなるOFDMフレームの先頭位置を示す制御データ、TMCC)等、他の制御信号も任意で多重化できる。なお、TS信号を直接OTUにマッピングするよりも、IPパケット化及びIEEE802.3でframe化し、それをOTUに再フレーム化する構成の方が安価に実現できるかもしれない。その場合もOTUフレームをパディング或いはコピーしたIEEE802.3のframeで満たすなどしてジッタを低減する必要がある。
光伝送送信部304は、光通信用のフレームを、光ネットワークに送信するもので、例えば終端装置或いはONU(Optical Network Unit)と呼ばれる。The multiplexing unit (MUX) 303 multiplexes the TS signal from the DVB-
The optical
図4は、本例の無線送信システムの中継局120,130のブロック図である。
光ファイバ回線401で伝送されてくる放送データや制御データは、光伝送受信部402に入力される。
光伝送受信部402は、OTNのデフレーム処理等を行い、放送データであるTS信号と制御データを抽出し、バッファ部403、カウンタ制御部416にそれぞれ正しい順序で出力する。なお、TS信号が、中継局毎に異ならせる必要のあるID等を含む場合、光伝送受信部402からの出力後に、そのID等の置換処理を行う。FIG. 4 is a block diagram of the
Broadcast data and control data transmitted through the optical fiber line 401 are input to the optical
The optical transmission /
バッファ回路部403は、中継局間の伝送遅延差等を吸収するために、TS信号を一時蓄積する、FIFOバッファである。なおバッファ回路部403は、送信制御部404に内蔵されてもよい。
送信制御部404は、OFDM変調器(励振器)送信であり、変調された無線信号を生成する。このとき、無線信号のOFDMシンボルのタイミングが、タイミング発生部419からの指示に応じたタイミングとなるように、無線送信部405に出力する。例えば、所定のサンプルレート(512/63 = 8.12698MHz)で動作するIFFT処理を開始を、指示されたタイミングに一致させ、指示がない時はそのサンプルレートで自走する。即ち、放送用の送信制御部404は、オーブン補償水晶発振器(OCXO)等の高精度の原振を内蔵するとともに外部入力からの更に高精度の発振源などを基準にして、既に安定に動作しているため、OFDMシンボルを一致させるために周波数制御等は行わない。なお、外部入力の1つとして、衛星放送から再生した27MHzクロックを用いることは妨げない。
無線送信部405は、無線信号を電力増幅し、送信アンテナ406はその信号を空間に放射する。The
The
The
一方、衛星放送受信アンテナ411で受信した衛星放送の信号が、衛星放送受信部412に入力される。衛星放送受信部412から自走PCRカウンタ部415までの構成は、衛星放送受信部312から自走PCRカウンタ部315までの構成と、それぞれ同一である。
つまり、衛星放送受信部412は、所定の放送チャンネルに同調して、その復調、復号処理を行い、得られたTS信号を多重分離し、少なくともAdaptation Field にPCRタイムスタンプを含むTSパケットを抽出して、出力する。On the other hand, a satellite broadcast signal received by the satellite
That is, the satellite
PLL部413は、PCRタイムスタンプに基づき、27MHzのプログラムクロックを再生する。
受信PCRカウンタ部414は、PLL部414からの再生クロックを計数する。再同期時はタイムスタンプの値が直接、受信PCRカウンタ部414に反映される。
自走PCRカウンタ部415は、PLL部414からの再生クロックを計数する。従って、受信PCRカウンタ部413と同じ速さで進む。The
The reception
The self-running
カウンタ制御部416は、統括局110からの指示(制御データ451)に基づき、選択部417の制御等を行う。即ち、通常は、受信PCRカウンタ部413の値を選択し、受信PCRカウンタ部413の値が連続でなくなった場合には、自走PCRカウンタ部415の値を選択させる選択信号を、選択部417に出力する。
また、その後受信PCRカウンタ部の値が安定したところで、統括局110からの切替指示に従って、自走PCRカウンタ部415の値を受信PCRカウンタ部413の値に一致させる(リロードさせる)とともに、統括局110から伝達された新たな基準カウンタ値の情報を、送信タイミング発生部419に設定し、その後、再度受信PCRカウンタ部413側を選択部417で選択するための選択信号を選択部417に与える。The
After that, when the value of the reception PCR counter unit is stabilized, the value of the self-running
選択部417は、カウンタ制御部416からの選択信号に応じて、受信PCRカウンタ部413又は自走PCRカウンタ部415のどちらか一方のカウント値を選択して送信タイミング発生部418に出力する。
送信タイミング発生部418は、統括局110より送られてくる制御データ451(送信タイミングの制御信号と基準カウンタ値)に応じて、送信タイミング信号を生成する。送信タイミング発生部418は例えば、選択部417で選択されたカウンタの値を設定値と比較し、一致したときにパルスを発生する回路や、OFDMシンボル周期に対応する計数値を加算することで次の設定値を設定する回路や、基準カウンタ値の入力があった時に次の設定値にその基準カウンタ値を加算する回路や、送信タイミングの制御データの入力があった時にその送信タイミングの制御データと上記シンボル周期計数値とを加算した値を次の設定値を設定する回路等で構成される。The
The transmission
遅延補正部419は、予め局毎に設定されている地理的差異による衛星放送受信の時間差を補正するための補正情報を保持しており、送信タイミング発生部418からのタイミング信号を、補正情報の示す時間だけ遅らせて出力する。遅延補正部419は27MHzのクロックと非同期で動作させてもよい。
送信タイミング発生部419は、統括局110より送られてくる制御データ451の中から送信タイミング決定の基準となるカウンタ値に応じて、送信制御部404に送信タイミング信号を送る。
PLL発振器420は、再生した27MHzのクロックから、基準信号として一般的な10MHzを生成し、送信制御部404に提供する。PLL発振器420は、本例に必須ではない。The
The transmission
The
本例の送信制御部404では、指示されたシンボルタイミングに一致させる都合、ごく稀に、OFDMシンボル境界において1サンプル時間程度の不連続が生じうる。27MHzのクロックに基づく上記指示タイミングは、サンプル時間より3倍以上細かいため、ずれたタイミングを指示タイミングに一致させる制御も、サブサンプル(例えば1/2、1/4サンプル)精度で行われることが望ましい。
In the
次に、本例の無線送信システムの動作を図1および図5のタイミングチャート2を用いて説明する。
統括局110は中継局120,130に対して、衛星放送用静止衛星170のデータ171〜173であるPCRカウンタがどの値を基準に無線送信のタイミングを合わせるのかを光ファイバ回線を使用して通知する。
統括局110は、PCRカウンタ値を常時監視し、放送番組切れ目等でPCRカウンタ値が急激に変化しても、図5に示すように新たに基準とすべきカウンタ値を速やかに、中継局120,130に伝達する。Next, the operation of the wireless transmission system of this example will be described with reference to the
The
The supervising
中継局120,130側でも受信しているPCRカウンタ値が急激に変化してもすぐには追従せず、統括局110より新たな基準カウンタ値が送られてくるまで、送信タイミングを維持することにより、タイミングのズレを防ぐことができる。
Even if the PCR counter value received at the
統括局110と中継局120,130間の放送データの伝送は、一般的な安価な光ファイバ回線を使用する。光ファイバ回線のデータ伝送の遅延時間は最大時間のみの保証となるが、直接送信タイミングを決定するために使用していないので問題はない。
また、中継局120,130は、局設置時の固定値と、統括局110から伝達される新たに基準とすべきカウンタ値との情報から、自局の送信タイミングを決定することにより、同期をとることが可能となる。Broadcast data transmission between the
In addition, the
上述の実施例により、本発明の無線送信システムは、安価な光ファイバ回線でのIP伝送を使用して、簡略化した回路構成にて中継局間の同期をとり、単一周波数ネットワークシステムを実現することができる。なお、放送データは、TSで伝送するものに限らず、CPRI(Common Public Radio Interface)のようにI/Q(In-phase/Quadrature)信号でもよく、或いは制御データと波長分割多重すればRoF(Radio over Fiber)のようなアナログ信号でもよい。 According to the above-described embodiment, the wireless transmission system of the present invention realizes a single frequency network system by synchronizing between relay stations with a simplified circuit configuration using IP transmission over an inexpensive optical fiber line. can do. The broadcast data is not limited to the data transmitted by TS, but may be an I / Q (In-phase / Quadrature) signal such as CPRI (Common Public Radio Interface), or RoF ( An analog signal such as Radio over Fiber may be used.
本発明は、テレビ放送用の無線送信システムに限定されるものではなく、地理的に離れた複数の無線局を同期させる必要のある、LTEやLTE-Advancedのセルラーネットワークを含む無線システムに広く利用できる。 The present invention is not limited to a radio transmission system for television broadcasting, but widely used in radio systems including LTE and LTE-Advanced cellular networks that require synchronization of a plurality of geographically distant radio stations. it can.
110:統括局、120,130:中継局、141〜146:中継スイッチ、111,123,133:衛星放送受信装置、112,121,131:衛星放送受信アンテナ、122,132:放送波送信アンテナ、161〜171:光ファイバ回線、411:衛星放送受信アンテナ、170:衛星放送用静止衛星、401:光ファイバ回線、402:光伝送受信部、403:バッファ部、404:送信制御部、405:無線送信部、406:送信アンテナ、412:衛星放送受信部、413:受信PCRカウンタ部、414:PLL部、415:自走PCRカウンタ部、416:カウンタ制御部、417:選択部、418:遅延補正部、419:送信タイミング発生部。 110: Supervision station, 120, 130: Relay station, 141-146: Relay switch, 111, 123, 133: Satellite broadcast receiving device, 112, 121, 131: Satellite broadcast receiving antenna, 122, 132: Broadcast wave transmitting antenna, 161-171: optical fiber line, 411: satellite broadcast receiving antenna, 170: satellite broadcasting stationary satellite, 401: optical fiber line, 402: optical transmission receiving unit, 403: buffer unit, 404: transmission control unit, 405: wireless Transmission unit, 406: transmission antenna, 412: satellite broadcast reception unit, 413: reception PCR counter unit, 414: PLL unit, 415: free-running PCR counter unit, 416: counter control unit, 417: selection unit, 418: delay correction 419: Transmission timing generator.
Claims (4)
前記統括局と複数の前記中継局はそれぞれ、衛星放送用静止衛星から送信される衛星放送電波を受信して、衛星放送のTS信号を取得する衛星放送受信装置と、該衛星放送のTS信号が含むPCRタイムスタンプから、PCRクロック及びPCRカウントを再生する位相ロックループとを備え、
前記統括局は、前記中継局からオンエアされるべき放送データと、送信タイミングを指し示すPCRカウントを含む制御データとを、前記複数の前記中継局に送出し、
複数の前記中継局は、前記光ファイバ回線を介して該放送データ及び該制御データを受信し、該制御データから得たPCRカウントと、該中継局で再生したPCRカウントと、予め設定される遅延補正値と、に基づいて該放送データの送信タイミングを定め、該送信タイミングに従ってオンエアされる該放送データの同期を互いにとることを特徴とする無線送信システム。In a wireless transmission system that connects a central office and multiple relay stations with optical fiber lines,
The central station and the plurality of relay stations each receive a satellite broadcast radio wave transmitted from a satellite broadcasting stationary satellite and acquire a satellite broadcast TS signal; and the satellite broadcast TS signal A phase lock loop that regenerates the PCR clock and PCR count from the PCR time stamp including
The central station sends broadcast data to be aired from the relay station and control data including a PCR count indicating transmission timing to the plurality of relay stations,
The plurality of relay stations receive the broadcast data and the control data via the optical fiber line, a PCR count obtained from the control data, a PCR count reproduced by the relay station, and a preset delay A wireless transmission system, wherein a transmission timing of the broadcast data is determined based on the correction value, and the broadcast data that is on-air is synchronized with each other according to the transmission timing.
前記中継局が前記放送データをオンエアする際の変調方式はOFDMで、搬送周波数は同一であり、
前記送信タイミングは、OFDMシンボル周期であり、
前記統括局と複数の前記中継局はそれぞれ、位相ロックループの制御化にあり衛星放送のPCRを忠実に再現する受信PCRカウンタと、位相ロックループからは該再生したクロックのみが提供されて自走する自走PCRカウンタと、を有することを特徴とする無線送信システム。The wireless transmission system according to claim 1,
The modulation method when the relay station turns on the broadcast data is OFDM, the carrier frequency is the same,
The transmission timing is an OFDM symbol period,
Each of the central station and the plurality of relay stations is under control of a phase-locked loop, and a reception PCR counter that faithfully reproduces the satellite broadcast PCR, and only the regenerated clock is provided from the phase-locked loop and is free-running. And a self-running PCR counter.
複数の前記中継局は、該制御データからのPCRカウントに、該OFDMシンボル周期に相当するカウント値を加算して、次のOFDMシンボルの送信タイミングを定めるとともに、該衛星放送から再生したPCRカウントに不連続が生じているときに、前記自走PCRカウンタの該PCRカウントを用いて該送信タイミングを定め、その後該切替指示の制御データ若しくは該送信タイミングの制御データを受信すると、受信PCRカウンタのPCRカウントを用いて、受信した該カウント差分若しくは該送信タイミングによって該不連続が解消された送信タイミングを定めることを特徴とする請求項2記載の無線送信システム。The control station initially transmits the control data at least at the time of activation, and when there is discontinuity in the PCR count reproduced from the satellite broadcast, the count of the reception PCR counter and the free-running PCR counter Send control data of switching instruction including the difference or control data of the transmission timing to the plurality of relay stations,
The plurality of relay stations add a count value corresponding to the OFDM symbol period to the PCR count from the control data to determine the transmission timing of the next OFDM symbol, and to the PCR count reproduced from the satellite broadcast. When discontinuity occurs, the transmission timing is determined using the PCR count of the free-running PCR counter, and when the control data for the switching instruction or the transmission timing control data is received, the PCR of the reception PCR counter 3. The wireless transmission system according to claim 2, wherein a transmission timing at which the discontinuity is resolved is determined by using the received count difference or the transmission timing by using a count.
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