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ゆみかにいだ
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1 資料 9-6 放送事業用システムに関する技術的条件 ( 概要 ) 平成 19 年 10 月 19 日放送システム委員会

2 資料デジタル方式音声 STL/TTL/TSL 2. デジタル方式映像 TSL 3. デジタル方式監視制御用固定回線平成 19 年 10 月 19 日放送システム委員会

3 1. デジタル方式音声 STL/TTL/TSL 概要 : A 帯から他の放送バンドへの周波数移行,M,N 帯での検討周波数の有効利用の検討 1

4 デジタル方式音声 STL/TTL/TSL 審議に際しての考え方既存回線との親和性からデジタル方式を採用高品質低遅延化のための伝送容量増加に対応し周波数有効利用のため多値変調方式を採用早期周波数移行のため現行の諸元の適用を可能にするアナログコンポジット伝送に関しては別に検討することに 2

5 主な検討事項周波数配置周波数有効利用の観点から既存業務用とは異なる配置を検討 ( いわゆるガードバンドの活用 ) 伝送容量アナログ音声放送の特長等を踏まえ高品質低遅延の伝送を確保するため 2250kbps 以下に設定変調方式伝送容量増加と周波数有効利用のため多値 QAM 変調方式を基本にただし早期周波数移行に資するため現行 4PSK 方式も条件付き可能に 3

6 M 帯における周波数配置 ( 案 ) 20MHz 10MHz 10MHz 20MHz 6670MHz 51ch 2.5MHz 5MH 低群 MHz 1ch 3ch ch 32ch 33ch 34ch ch 7ch 9ch 11ch ch 36ch 37ch 38ch 39ch 40ch 41ch 42ch ch 13ch 14ch 6720 MHz 既存業務用 M- M- M- M- M M-1 M-2 M-3 M-4 M-5 M-6 M-7 M-8 M-9 M M M-11 M-12 MAF-1~39 MS-1~78 放送事業用 6830MHz 高群 6720 MHz (1ch) (3ch) (5ch) (7ch) (9ch) (11ch) (31ch) (32ch) (33ch) (34ch) (35ch) (36ch) (37ch) (38ch) (39ch) (40ch) (41ch) (42ch) (12ch)(13ch)(14ch) MHz 既存業務用 M- M- M- M- M- M M-13 M-14 M-15 M-16 M-17 M-18 M-19 M-20 M-21 M-22 M-23 M-24 MAF-40~54 MS-79~108 放送事業用 40MHz 間隔 ( 既存業務用 ) 20MHz 間隔 ( 既存業務用 ) 10MHz 間隔 ( 既存業務用 ) 5MHz 間隔 10MHz 間隔 20MHz 間隔音声 :500kHz 間隔 ( 既存業務用 )( 放送事業用デジタル ( 放送事業用デジタ監視制御 :250kHz 間隔方式映像 STL/TTL(TS ル方式映像 TSL)) ( 放送事業用デジタル方式音声 STL/TTL/TSL) 伝送方式 )) ( 放送事業用デジタル方式監視制御用固定回線 ) M 帯のチャネル配列全体図 4

7 N 帯における周波数配置 ( 案 ) 20MHz 2.5MHz 20MHz 20MHz 7535MHz 51ch 10MHz 10MHz 10MHz 10MHz 2.5MHz 5MHz 低群 7425 MHz ch ch ch ~ 22ch 多方向用回線 ch ch ch ch ch ch ch ch ch ch ch ch 14~21ch ch ch 8ch 9ch ch 7585 MHz 既存業務用 N- N- N- N- N N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 N-7 N-8 N-9 N MHz (51ch) NAF-1~27 NS-1~54 放送事業用 7585 MHz 7605 (1ch) (22ch) ~ (29ch) 7645 (3ch) 7665 (4ch) (31ch) (32ch) (35ch) (36ch) (37ch) (38ch) (5ch) (6ch) (14ch)~(21ch)(7ch) (8ch) (9ch)(10ch) (39ch) (40ch) (41ch) (42ch) 既存業務用 7750 MHz 高群 N- N- N- N- N N-11 N-12 N-13 N-14 N-15 N-16 N-17 N-18 N-19 N-20 NAF-28~49 NS-55~98 放送事業用 40MHz 間隔 ( 既存事業用 ) 20MHz 間隔 ( 既存事業用 ) 10MHz 間隔 ( 既存事業用 ) 5MHz 間隔 ( 既存事業用 ) 2.5MHz 間隔 ( 既存事業用 ) N 帯のチャネル配列全体図 10MHz 間隔 ( 放送事業用デジタル方式映像 STL/TTL(TS 伝送方式 )) 20MHz 間隔音声 :500kHz 間隔 ( 放送事業用デジタ監視制御 :250kHz 間隔ル方式映像 TSL)) ( 放送事業用デジタル方式音声 STL/TTL/TSL ( 放送事業用デジタル方式監視制御用固定回線 ) 5

8 周波数配置の検討周波数配置周波数有効利用の観点から既存業務の 10MHz 20MHz 40MHz 間隔の回線との IRF 検討検討対象回線の変調方式等判定の誤り率チャネル間隔 (a) デジタル TSL( 本件 ) 20MHz (b) TS 伝送方式 STL/TTL 10MHz (c) 4PSK 6Mbps 方式 5MHz (d) 4PSK 13Mbps 方式 10MHz (e) (f) 4PSK 19Mbps 方式 16QAM 26Mbps 方式 MHz 10MHz (g) 16QAM 52Mbps 方式 20MHz (h) 128QAM 52Mbps 方式 10MHz (i) 128QAM 104Mbps 方式 20MHz (j) 64QAM 156Mbps 方式 40MHz 6

9 周波数配置の検討 IRF シミュレーション既存業務用回線の中 / 大容量方式のチャネル間隔 40MHz 20MHz 20MHz 10MHz 10MHz 10MHz 10MHz 音声回線周波数間隔 (64QAM) 0. 5 MHz 離調周波数 Δf(MHz) 既存業務用回線の中 / 大容量方式と音声回線 (64QAM) との離調周波数 7

10 周波数配置の検討結果各回線との IRF 検討結果既存業務用回線の大容量 (40MHz 間隔 ) 中 / 大容量回 (10MHz/20MHz 間隔 ) とはバンドエッジから 10MHz 以上離すことで音声デジタル STL/TSL/TTL からの影響は軽減可能優先使用チャネル一部小容量 (5MHz 間隔 ) と周波数を共用する部分を最小限にするため M バンドに優先使用チャネルの設定を提案 M 帯の MAF-20ch~MAF-39ch を優先使用チャネルとし MAF-39ch から低い方へ順に使用 8

11 周波数配置の検討結果周波数間隔周波数有効利用の観点から現行と同じ 500kHz 間隔多値変調 (64QAM 方式 ) の採用で伝送容量は 2250kbps 以下の確保が可能 ( 以下最大伝送容量例 ) 項目音声 (L) 音声 (R) 打合せリモコン制御ステレオ / モノラル制御誤り訂正信号その他合計容 32kbps 4kbps 量 960kbps ( 量子化ビット数 20bit 48kHz サンプリング非圧縮 ) 960kbps ( 量子化ビット数 20bit 48kHz サンプリング非圧縮 ) 294kbps 2250kbps 参考 ( 現行 4PSK( 注 )) 192kbps ( 16bit 48kHz サンプリング 1/4 圧縮 ) 192kbps ( 16bit 48kHz サンプリング 1/4 圧縮 ) 32kbps 4kbps 124kbps 544kbps 注一部の放送事業者の例 9

12 周波数配置優先使用 ( 案 ) M 帯低群周波数 (MHz) 6570 ~ 6689 ~ 6695 ~ MHz 小容量 :ch 幅 :5MHz 低群 12ch(6695MHz) 低群 13ch(6700MHz) 低群 14ch(6705MHz) Δf=5.625MHz Δf=5.125MHz 既存業務用中容量 :ch 幅 :10MHz 低群 42ch(6685MHz) 大容量 ch 幅 :20MHz 低群 6ch(6680MHz) Δf=15.625MHz Δf=20.625MHz 大容量 :ch 幅 :40MHz 低群 51ch(6670MHz) Δf=30.625MHz STL:ch 幅 :10MHz STL:M-12(6685MHz) Δf=15.625MHz 1 2 音声制御監視回線 : 周波数範囲 : ~ (MHz) 音声回線 :ch 幅 :0.5MHz MAF-1~MAF-19 優先使用チャネル MAF-20~MAF 放送事業用 2 TSL:ch 幅 :20MHz TSL:M-(6680MHz) Δf=20.625MHz 制御監視回線 :ch 幅 :0.25MHz MS-1~MS-38 MS-39~MS-78 注 1 ガードバンド =10.375MHz M 帯高群周波数 (MHz) 6570 ~ 6849 ~ D 帯放送事業用 6870~7125(MHz) ~ 6877 ~ MHz 低群 12ch(6855MHz) 小容量 :ch 幅 :5MHz 低群 13ch(6860MHz) 低群 14ch(6865MHz) 既存業務用中容量 :ch 幅 :10MHz 高群 42ch(6845MHz) 大容量 ch 幅 :20MHz 高群 6ch(6840MHz) Δf=15.625MHz Δf=20.625MHz D 帯放送事業用大容量 :ch 幅 :40MHz 高群 51ch(6830MHz) Δf=30.625MHz 放送事業用音声制御監視回線周波数範囲 : ~ (MHz) STL:ch 幅 :10MHz 音声回線 :ch 幅 :0.5MHz MAF-40~MAF-54 STL:M-12(6845MHz) Δf=15.625MHz 注 2 TSL:ch 幅 :20MHz TSL:M-(6840MHz) Δf=20.625MHz 制御監視回線 :ch 幅 :0.25MHz MS-79~MS-108 Δf=14.375MHz Δf=18.875MHz TSL:ch 幅 :18MHz D1ch(6882MHz) STL:ch 幅 :9MHz D1Cch(6886.5MHz) ガードバンド =10.375MHz ガードバンド =5.125MHz 注 1 高群の既存業務用中容量 31ch(6735MHz)/STL:M-13(6735MHz) と低群の音声制御監視回線のガードバンド周波数 :10.125MHz 注 4 Δf: 各チャネル (ch) の中心周波数差を示す注 2 TSL は新規設定注 3 (MHz) はチャネル中心周波数を示す M 帯放送事業用と既存業務用の周波数配置図 10

13 周波数配置優先使用 ( 案 ) 7425 ~ 7554 N 帯低群周波数 (MHz) 7555 ~ ~ MHz 小容量 :ch 幅 :2.5MHz 14ch( MHz) ~ 21ch( MHz) 低群 7ch(7565MHz) 低群 8ch(7570MHz) Δf=10.375MHz 小容量 :ch 幅 :5MHz 低群 9ch(7575MHz) 低群 10ch(7580MHz) 既存業務用中容量 :ch 幅 :10MHz 低群 42ch(7550MHz) 大容量 ch 幅 :20MHz 低群 6ch(7545MHz) Δf=21.625MHz Δf=26.625MHz 大容量 ch 幅 :40MHz 低群 51ch(7535MHz) Δf=36.625MHz 放送事業用 STL:ch 幅 :10MHz STL:N-10(7550MHz) 注 2 TSL:ch 幅 :20MHz TSL:N-(7545MHz) Δf=21.625MHz Δf=26.625MHz 音声制御監視回線 : 周波数範囲 : ~ (MHz) 音声回線 :ch 幅 :0.5MHz NAF-1~NAF 制御監視回線 :ch 幅 :0.25MHz NS-1~NS-54 注 1 ガードバンド =16.375MHz 7585~ ~ 小容量 :ch 幅 :2.5MHz 14ch( MHz) ~ 21ch( MHz 高群 8ch(7730MHz) Δf=10.375MHz N 帯高群周波数 (MHz) 小容量 :ch 幅 :5MHz 高群 9ch(7735MHz) 高群 9ch(7735MHz) ~ 既存業務用中容量 ch 幅 :10MHz 高群 42ch(7710MHz) 大容量 ch 幅 :20MHz 高群 6ch(7705MHz) 大容量 ch 幅 :40MHz 高群 51ch(7695MHz) Δf=21.625MHz Δf=26.625MHz Δf=36.625MHz STL:ch 幅 :10MHz STL:N-20(7710MHz) Δf=21.625MHz 音声制御監視回線 : 周波数範囲 : ~ (MHz) 音声回線 :ch 幅 :0.5MHz NAF-28~NAF 放送事業用注 2 TSLch 幅 :20MHz TSL:N-(7705MHz) Δf=26.625MHz 制御監視回線 :ch 幅 :0.25MHz NS-55~NS-98 ガードバンド =16.375MHz ガードバンド =7.625MHz 注 1 高群の既存業務用中容量 31ch(7600MHz)/STL:M-13(7600MHz) と低群の音声制御監視回線の周波数間隔 :10.125MHz 注 4 Δf: 各チャネル (ch) の中心周波数差を示す注 2 TSL は新規設定注 3 (MHz) はチャネル中心周波数を示す N 帯放送事業用と既存業務用の周波数配置図 11

14 2. デジタル方式映像 TSL 概要放送波放送波放送波中継放送波放送波 TTL TTL 中継局中継局親局 ( 送信所 ) 中継局 STL 監視 FPU 伝送 TSL FPU 伝送報道取材番組中継など制御 ( 監視 ) 受信基地局番組編集演奏所 ( 放送局 ) FPU 12

15 デジタル方式映像 TSL 審議に際しての考え方既存回線との親和性からデジタル方式を採用現行回線と同様の伝送距離その他の諸元の適用を考慮周波数有効利用のためのコチャネル伝送等を考慮 13

16 アドホックでの検討事項周波数配置現行 TSL の 18MHz 間隔を周波数共用する既存業務用回線の大容量 20MHz 間隔と同一の周波数配置とし周波数を有効に利用する変調方式多値変調 (64QAM) 方式を基本回線瞬断率の考え方現行方式に準拠しながら M N 帯の既存業務用回線との親和性を考え [1/km] における回線瞬断率を定義回線瞬断率 = (1/km) コチャネル伝送 M N 帯のフェージングを考慮して非同期のコチャネル伝送を可能とする条件を設定 14

17 3. デジタル方式監視制御用固定回線概要放送波放送波放送波放送波中継放送波 TTL TTL 中継局機器故障中継局中継局親局 ( 送信所 ) 監視 STL 制御 ( 監視 ) 受信機 A B FPU 伝送 FPU 伝送報道取材番組中継など親局第 1 装置故障演奏所 ( 放送局 ) TSL 受信機の切替 (A から B へ ) 受信基地局 15

18 デジタル方式監視制御用固定回線審議に際しての考え方既存回線との親和性からデジタル方式を採用監視制御項目の拡充ニーズに応えるための伝送容量増加への対応と周波数有効利用のため多値変調方式を採用複信方式も可能とするチャネル配置 16

19 伝送容量伝送容量伝送容量は連絡無線の高度化など制御監視項目の増加に対応し 1125kbps 以下 ( 下記に最大伝送容量例を示す ) 項目容量備考 FPU リモコン 64kbps AUX リモコン ( 送信機等 ) 64kbps 連絡無線用音声 64kbps 10ch 又は 128kbps 5ch 連絡回線 24kbps 現場送り返し音声 (N-1) 128kbps 小計 920kbps 誤り訂正信号等 205kbps 計 1125kbps 17

20 周波数配置周波数配置音声 STL/TTL/TSL と同様 MN 帯の一部ガードバンドを利用周波数配置は周波数有効利用の観点から多値変調 (64QAM 方式 ) の採用で現行と同じく 250kHz 間隔チャネル数現行免許されている移行対象のチャネル数に加え制御監視の平行 2 回線のためのチャネル数を考慮 18

21 技術条件のまとめ -1 項目音声 STL/TTL/TSL 映像 TSL 監視制御用固定回線周波数帯 M N 帯 M N 帯 M N 帯周波数配置 500kHz 間隔 20MHz 間隔 250kHz 間隔通信方式単向通信方式単向通信方式単向通信方式複信方式変調方式 64QAM 方式他 64QAM 方式他 64QAM 方式他復調方式同期検波方式同期検波方式同期検波方式伝送容量 2250kbps 以下 84Mbps 以下 1125kbps 以下クロック周波数 375kHz 以下 14.0MHz 以下 188kHz 以下空中線電力の最大値 2W 1 キャリア当り 2W 2W 偏波直線偏波直線偏波直線偏波占有周波数帯幅の許容値 405kHz 16.2MHz 203kHz 補助信号の伝送方式多重して伝送多重して伝送自動等化器波形歪補償波形歪補償波形歪補償交差偏波干渉補償器コチャネルの場合使用 XPIC は 18dB 以上改善誤り訂正機能有する有する有する 19

22 技術条件のまとめ -2 項目音声 STL/TTL/TSL 映像 TSL 監視制御用固定回線中継方式検波再生中継方式検波再生中継方式検波再生中継方式無給電中継方式相応の理由で使用可能相応の理由で使用可能相応の理由で使用可能スペースダイバーシチ条件が厳しい回線では使用条件が厳しい回線では使用条件が厳しい回線では使用回線設計 ( 受信入力 ) 標準受信入力 -65.5dBm+Fmr/2 最大受信入力 -36dBm( 単一受信時は -44dBm) 標準受信入力 -58.5dBm+Fmr/2 最大受信入力 -36dBm( 単一受信時は -44dBm コチャネル伝送時 +2dB) 標準受信入力 -66.5dBm+Fmr/2 最大受信入力 -36dBm( 単一受信時は -44dBm) 回線設計 ( 回線品質 ) フェーシンクによる回線瞬断率 (1/km) フェーシンクによる回線瞬断率 (1/km) フェーシンクによる回線瞬断率 (1/km) 等価等方輻射電力の制限現行 MN 帯固定局に準拠現行 MN 帯固定局に準拠現行 MN 帯固定局に準拠混信保護混信保護の許容値 30.5dB 以上混信保護の許容値 25.0dB 以上混信保護の許容値 30.5dB 以上搬送波電力対熱雑音電力比 30.8dB 以下 25.2dB 以下 30.8dB 以下周波数の許容偏差

23 技術条件のまとめ -3 項目音声 STL/TTL/TSL 映像 TSL 監視制御用固定回線送信電力スペクトル特性 ±250kHz にて -37dBc 以下 ±750kHz にて -48dBc 以下 ±9MHz にて -37dBc 以下 ±19MHz にて -48dBc 以下 ±125kHz にて -37dBc 以下 ±375kHz にて -48dBc 以下送受信ろ波特性各方式ごとに規定各方式ごとに規定各方式ごとに規定等価雑音帯域幅雑音指数 375kHz NF4dB 以下 14MHz NF4dB 以下 188kHz NF4dB 以下総合伝送特性ロールオフ α:0.5 以下ロールオフ α:0.3 以下ロールオフ α:0.5 以下送受信空中線特性現行 MN 帯固定局に準拠現行 MN 帯固定局に準拠現行 MN 帯固定局に準拠交差偏波識別度 25dB 以上 25dB 以上コチャネル伝送の場合 38dB 25dB 以上フェーシンクマーシン及び降雨減衰マーシンフェーシンクについて考慮フェーシンクについて考慮フェーシンクについて考慮電波の型式 D7W G7W D7W G7W D7W G7W スプリアス現行 MN 帯固定局に準拠現行 MN 帯固定局に準拠現行 MN 帯固定局に準拠 21

24 資料 UHF 帯デジタル方式映像 TTL 平成 19 年 10 月 19 日放送システム委員会

25 審議の目的 SHF 帯では伝送困難な長距離離島向け映像 TTL UHF 帯デジタル方式映像 TTL 放送波中継送信所送信所 TTL 送信所 1

26 審議に際しての考え方 1 使用周波数放送用 UHF 帯 (13~62ch) での割当可能なチャネル ( 周波数リパックを考慮 ) 適用ルート伝送距離後段中継数伝送内容回線品質主として海上伝搬の多い離島回線平野山岳にも適用可能単区間最大 170Km 総延長 300km( 東京 ) 最大 600km( 鹿児島 ) 最大 7 段程度独立同期 IF 伝送方式の使用を原則とする従属同期 IF 伝送方式 TS 伝送方式の採用ただしDTVの受信に混信を与えない場合年間回線瞬断率 0.1%( ) : 放送波中継の品質に整合ダイバーシチ所要フェージングマージン SD の効果特に離島回線ではスペースダイバーシチ (SD) を基本とするフェージングの実測結果や過去の観測データを分析し所要フェージングマージンの推定方法を新たに設定スペース相関係数及びSD 改善効果を新たに検討導入 2

27 技術的条件その 1 項番項目方式 IF 伝送独立同期技術的条件 IF 伝送従属同期 TS 伝送 1 2 周波数通信方式 UHF テレビジョン (13~62ch)470~770MHz( 周波数リパックを考慮すること ) 単向通信主信号 : 地上デジタル放送用 OFDM 変調 3 変調方式 SC 信号 :4PSK 方式 64QAM 方式ハイロット信号 : 無変調 4 復調方式規定せず同期検波方式 5 伝送容量地上デジタル放送用 OFDM 信号と同一 40.2Mb/s 以下 6 クロック周波数規定せず 6.7MHz 以下 7 空中線電力の最大値 100W 8 周波数間隔 6MHz 9MHz 9 偏波水平偏波又は垂直偏波 10 占有周波数帯幅の許容値注方式は参考資料 6 参照 5.7MHz 周波数間隔 8.4MHz の範囲内にあること 7.6MHz 3

28 技術的条件その 2 項番項目方式 IF 伝送独立同期技術的条件 IF 伝送従属同期 TS 伝送 11 補助信号の伝送なし SC 信号を主信号に多重 TS 信号の時分割多重 12 自動等化器必要に応じマルチパス等化器等使用有 13 交差偏波干渉補償器規定せず 14 誤り訂正機能規定せず有 15 中継方式非再生中継方式検波再生又は非再生 16 無給電中継方式使用しない 17 ダイバーシチ伝送路条件が厳しい回線では使用することが望ましい 18 受信入力 -71+Fmr(dBm) Fmr(dBm) 19 回線品質 ( 回線断 C/N) と回線瞬断率 C/N28dB, 0.1% C/N30.8dB, 0.1% 20 等価等方輻射電力の制限規定せず 4

29 技術的条件その 3 項番項目方式混信保護値 ( 全干渉電力総和 ) 搬送波電力対熱雑音電力比周波数の許容偏差送受信電力スヘクトル特性送受信ろ波特性等価雑音帯域幅及び雑音指数総合伝送特性送受空中線特性交差偏波識別度フェージングマージン電波の型式スフリアス発射の強度の許容値 IF 伝送独立同期 C/N40dB( フェージング時限界 C/N28dB) 3kHz ±2.86MHz:-20dB ±4.36MHz:-50dB 標準 ±4.36MHz:-15dB 隣接除去 ±3.2MHz:-10/15dB 新しく実験式を設定 (12dB 以上 ) ただし確認値があれば使用可 X7W 45dB 6MHz 以下 4dB 以下規定せず技術的条件 IF 伝送従属同期 ±4.1MHz:-32dB ±4.5MHz:-50dB ±6.25MHz:-15dB 中継局用受信空中線と同じ規定せず X7W ハイロット NON SC 信号 G1W G7D G7W 帯域外領域 :20mW 以下かつ 60dB 以下スプリアス領域 :50μW 以下又は 70dB 以下 TS 伝送 30.5dB 30.8dB ±4.5MHz:-37dB ±18MHz:-48dB 規定せず必要に応じ使用 6.7MHz 以下 4dB 以下ロールオフ率 0.3 以下 D7W 5

30 所要フェージングマージンに対する標準受信入力レベル受信入力レベル (dbm) 標準受信入力標準受信入力 (Pr) Fmrを確保するために必要な受信入力受信入力レベル (dbm) フェージング量に対する標準受信入力レベルおよびFmrを確保するための受信入力レベル標準受信入力 Fmrを確保するために必要な受信入力 Pr=-71+Fmr(dBm) 受信機熱雑音 :-102dBm フェーシンク時所要受信入力 :-71dBm フェーシンク時所要受信入力フェーシンク時所要受信入力 :-71dBm( 限界 :-71dBm C/N28+3dB) 所要フェージングマージン (db) 受信機熱雑音 :-102dBm 標準時所要受信入力標準時所要受信入力 :-59dBm( :-59dBm 標準時 C/N40+3dB) 標準時所要受信入力 :-59dBm 所要フェージングマージン Fmr(dB) 1 標準時 C/N:40dB 2 限界 C/N:28dB 多段中継システムを配慮した C/N 配分より算出サービスエリアの半分にて受信機で符号化率 7/8 にて所要 C/N22dB を確保可能な値 6

31 方式別回線品質関連項目の一覧表項番方式 STL/TTL (SHF 帯 (A~D 帯 )) UHF 帯 TTL 地上デジタル放送波中継 ( 参考 ) 1 回線品質 /km 全区間距離 100km 300~600km 3 標準区間距離 50km 4 区間品質 /D 0.1% 0.1% 5 全区間品質以下エリアの遮断率標準受信入力 (dbm) Fmr/2(A) Fmr/2(B~D) -71+Fmr 7 標準受信入力 (dbm) ( 下限 ):IF 伝送方式 -54.5(A~D) 最大受信入力 (dbm) フェージング時所要熱雑音 C/N(dB) TS:30.8 IF:28.0 IF:28.0 : 該当なし 7

32 所要フェージングマージン (1) 所要フェージングマージン (2)SD 受信の改善度 Fmr (99.9%) d = 10 log A 2.5 Κ ( db) スペース相関係数 (ρ) 及びフェージングマージン (Fmr ) より電波法関係審査基準別紙 1 別図第 46 号から求めるただし Fmr < 12dB の場合は Fmr = 12dB とする ρは原則として下記の式にて算出するただし ρが0.8 以上の場合 SD 改善度は無いものとする d (km) 距離 A SD 改善度 ( 単一受信の場合は A=1 SD 受信の場合は (2) 項で計算する ) K (db) 伝搬路種別により以下の値とする ρ = 4Dr 4Dr + 1 Δh D r = p 2 ( 新たに導入 ) 伝搬路種別 Κ 山岳 29 平野 25 海 18 ただし Dr 0.5 範囲とし ρ<0.4 の場合は ρ=0.4 とする Dr : アンテナ間隔のハイトパターンピッチに対する比率 Δh : アンテナ間隔 P : ハイトパターンピッチ本式は見通し回線に適用見通し外回線については当該回線ごとに回折や遮蔽損失等を計上すること 8

33 スペースダイバーシチによる改善度電波法関係審査基準別紙 1 別図第 46 号図のパラメータ ( 信頼度限界レベルに対するマージン (ML)) は A が 1( 単一アンテナ受信 ) としたときの所要フェージングマージンの値 9

34 各地伝搬実験フェージングと計算値一覧 1 No. 区間距離 (km) 伝搬路 ch MIN 受信電力 (dbm) 99.9% 50% 0.1% 幅 99.9%~50% 所要フェーシンクマーシン計算値山岳 4 新山 - 二戸 85.0 山岳 31/33 / 新山 - 一関 59.0 山岳 31/33 / 観音堂 - 羽咋 #1 観音堂 - 羽咋 # 山岳山岳美ヶ原 - 飯田美ヶ原 - 飯田山岳山岳豊橋 - 郡上八幡山岳 ~ ~ 中濃 - 郡上八幡 36.0 山岳 ~ ~ 平野 1 鰐塚 - 延岡 #1 鰐塚 - 延岡 # 平野平野 TAO 九千部 - 大牟田 38.2 平野 ATV/ABA 上北局 - ATV 八戸局 # 平野 ATV/ABA 上北局 - ATV 八戸局 #2 ATV/ABA 上北局 - ATV 八戸局 # 平野平野 ATV/ABA 上北局 - ATV 八戸局 # 平野表中の () 印はデータなしあるいは評価できない項目を示す 10

35 各地伝搬実験フェージングと計算値一覧 2 No. 区間距離 (km) 伝搬路 ch MIN 受信電力 (dbm) 99.9% 50% 0.1% 幅 99.9%~50% 所要フェーシンクマーシン計算値海 2 郷ノ浦 - 厳原 67.7 海 56/ NHK 瀬戸 - 伊勢 85.8 海弥彦山 - NST/NT21 高田 #1 弥彦山 - NST/NT21 高田 # 海海 TAO 生駒 - TAO 北淡垂水 ( 分離 ) TAO 生駒 - TAO 北淡垂水 ( 非分離 ) 海海 TAO 長谷山 - 伊勢 #1 TAO 長谷山 - 伊勢 # 海海金沢 - 富来 67.6 海金沢 - 七尾金沢 - 七尾海海 ~ ~ 函館 - 今別 66.8 海函館 - 大間 30.8 海函館 - 東通 69.5 海鹿児島中之島 - 名瀬 170 海沖縄 - 久米島 96.0 海 ~ ~ ~ 沖縄 - 久米島 96.0 海 ~ ~ ~ 沖縄 - 久米島沖縄 - 久米島海海 ~ ~ ~ ~ ~ ~ 沖縄 - 久米島 96.0 海沖縄 - 久米島 96.0 海長崎 - 福江島 # 海長崎 - 福江島 # 海表中の () 印はデータなしあるいは評価できない項目を示す 11

36 実回線での伝搬距離と所要フェージングマージン ( フェージング損失 ) との関係伝搬距離とフェージングマージンの実測値と計算式 UHF 帯回線信頼度 :99.9% 見通し 40 弥彦 ~ 高田 (80.5km) E 最頻値 /E99.9 長崎 ~ 福江島 (102km) E 最頻値 /E99.9 中ノ島中之島 ~ 名瀬 (170km) 35 郷ノ浦 ~ 厳原 (67.7km) E 最頻値 /E99.9 海上新しい計算式 ( 最大値として算出 ) 30 平野フェーシンクマーシン (db) 山岳距離 (km) 山岳 ; 0.2D+3 実測 ; 山岳 (E50/E99.9) 山岳 (25 log[d]-29) 4 文献 ( 山岳 ) 実測 ; 平野 (E50/E99.9) 平野 (25 log[d]-25) 実測 ; 海上 (E50/E99.9) 海上 (25 log[d]-18) 12

37 スペース相関係数相関係数推奨式 y = 4x 2-4x + 1 相関係数とダイバーシチ間隔 / ハイトピッチ相関係数と (ρ) ダイバーシチ間隔 / ハイトピッチ (D/P) R1vsR4 R4vsR5 R5vsR2 名瀬 170km 高田 80Km R1vsR5 R4vsR2 from 2006/9/12 to 2006/9/30 ρ=0.4 平均 y = 4x 2-4x + 1 福江島 102km 郷ノ浦ー厳原中之島 - 名瀬弥彦ー高田長崎ー福江島線形 ( 郷ノ浦ー厳原 ) 全データ 2 次式推奨式 (D/P<0.6) ρ<0.4 の場合 ρ=0.4 とする SHF の例に合わせ余裕をみて設定 -0.4 厳原 60km R1vsR ハイトピッチに対するダイバーシチ間隔 (D/P) 13

38 郷ノ浦 ~ 厳原受信ハイトパターン ( 計算値 ) 14

39 回線設計例 ( 郷ノ浦 ~ 厳原 ) 郷ノ浦 ~ 厳原 UHF 帯 TTL 単一受信 SD 受信項目記号単位設計値備考設計値備考回 ch 線周波数 f MHz 条空中線電力 W 件伝搬路種別海海伝搬距離 d km 空中線電力 Pt dbm 計送信空中線利得 Gat db m m 送信フィーダー損失 Lft db 3.0 付加損失 1dB 含む 3.0 付加損失 1dB 含む送信分波器等の損失 Ldt db 算伝搬損失 Lp db 回折, 遮蔽損失マルチパス干渉等による損失値受信空中線利得 Gar db m m 受信フィーダー損失 Lfr db 3.5 付加損失 1dB 含む 3.5 付加損失 1dB 含む受信分波器等の損失 Ldr db 受信入力 dbm 標準受信入力 Pr dbm -43.2±3dB -55.7±3dB 受信機等価熱雑音 Prn dbm 評標準時熱雑音 C/N C/Nth db フェージング時所要熱雑音 C/N C/Ntho db フェージングマージン Fmr db 31.1 Fmr' Fmr 18.9 Fmr' Fmr 価所要フェージングマージン Fmr db 回線瞬断率 % 雑音指数 NF db 各等価雑音帯域幅 NB MHz 送信空中線口径 m 3 3 種受信空中線口径 m 2 2 送信フィーダー長 m 条受信フィーダー長 m SD 受信件 SDアンテナ間隔 Δh m X ハイトピッチに対する比率 Y スペース相関係数 ρ 0.4 SD 受信改善率 A 1 18 送信空中線海抜高 h 1 m 受信空中線海抜高 h 2 m 平均地表高 h m m 0 0 平均伝搬路高 h m

40 回線設計例 ( 中之島 ~ 名瀬 ) 中之島 ~ 名瀬 UHF TTL 600MHz IF 伝送単一受信 SD 受信項目記号単位設計値備考設計値備考回 ch 線周波数 f MHz 条空中線電力 W 件伝搬路種別海海平野山岳海海平野山岳伝搬距離 d km 空中線電力 Pt dbm 計送信空中線利得 Gat db m m 送信フィーダー損失 Lft db 送信分波器等の損失 Ldt db 算伝搬損失 Lp db 回折, 遮蔽, 位相損失 Lp1 db マルチパス干渉等による損失 LP2 db 値受信空中線利得 Gar db m m 受信フィーダー損失 Lfr db 受信分波器等の損失 Ldr db 受信入力 dbm 標準受信入力 Pr dbm ±3dB ±3dB 受信機等価熱雑音 Prn dbm 評標準時熱雑音 C/N C/Nth db フェージング時所要熱雑音 C/N C/Ntho db フェージングマージン Fmr db 34.7 NG 24.7 Fmr' Fmr 価所要フェージングマージン Fmr db 回線瞬断率 % 雑音指数 NF db 各等価雑音帯域幅 NB MHz 送信空中線口径 m 4 4 種受信空中線口径 m 4 4 送信フィーダー長 m 条受信フィーダー長 m SD 受信件 SDアンテナ間隔 Δh m X ハイトピッチに対する比率 Y スペース相関係数 ρ 0.4 SD 受信改善率 A 1 29 送信空中線海抜高 h 1 m 受信空中線海抜高 h 2 m 平均地表高 h m m 0 0 平均伝搬路高 h m

41 既存放送波との干渉検討 DTV に影響を与えないことが必要希望波妨害波妨害波と希望波のチャネル関係混信保護比 (db) アナログ放送波独立同期方式 IF TTL 波希望波と妨害波が同一チャネルの場合希望波が妨害波の上隣接チャネルの場合希望波が妨害波の下隣接チャネルの場合デジタル放送波独立同期方式 IF TTL 波希望波と妨害波が同一チャネルの場合希望波が妨害波の上隣接チャネルの場合希望波が妨害波の下隣接チャネルの場合 ( 注 ) 注 DTV 放送局と UHF 帯デジタル方式映像 TTL とが単一周波数中継の関係にある場合はこの値によらないことができるがその判断に必要な受信状況に関する資料の提出を当該申請者から求めること 17

42 資料ミリ波帯デジタル方式 FPU 平成 19 年 10 月 19 日放送システム委員会

43 審議の目的放送のデジタル化で HDTV 化が急速に進展しておりより高度な番組素材伝送システムが実現可能なミリ波帯の活用が期待されている高画質低遅延で小型軽量な HDTV ワイヤレスカメラ非圧縮 HDTV 信号の FPU 伝送ミリ波帯の放送番組素材伝送システムとしては 42GHz 帯 FPU が平成 9 年度に制度化されているが未だ利用は少ない状況アナログまたはシングルキャリアのデジタルチャネル数帯域幅が少ない最新の技術によって新たな利用方法も可能となってきた OFDM 方式やアンテナ技術の向上で移動しながらの利用も可能となったコーデックの改善でより高画質低遅延な信号伝送が可能となった最新の技術動向を考慮してミリ波デジタル方式 FPU の技術基準を新たに策定しミリ波の利活用を促進する 1

44 ミリ波帯デジタル方式 FPU( 番組素材伝送システム ) の利用例高画質低遅延で機動性に富んだワイヤレスカメラ短距離用 FPU 小型で操作性の良い移動式カメラやリモコンカメラ緊急報道中継ミリ波伝送ワイヤー移動式カメラミリ波伝送ミリ波伝送 2

45 ミリ波の性質と放送業務に活用する利点性質自由空間伝搬損失が大きい周波数帯域を広く確保できる波長が短い効果基本的に送受信間見通しの短距離伝送で使用伝搬範囲が限られ干渉が生じにくい HDTV 素材を高画質のまま 1~2 映像フレーム内の低遅延で伝送できる小型の空中線でも鋭い指向性や高い利得を実現アンテナや各種部品が小型化する活用事例主にワイヤレスカメラや短距離の FPU として利用複数のワイヤレスカメラ /FPU を同時に利用可能番組中の掛け合い可能複数の同一ショットのテレビカメラ映像とのスイッチングが可能リモコン式カメラでの制御精度が向上超小型 FPU が実現できるワイヤレスカメラへの実装が容易となり機動性も高まる 3

46 技術条件検討の考え方 1. 実際の利用シーンは多様であることから 3 種類の情報ビットレートを設定し伝送方式のパラメータを変更して可能性のある伝送方式の組合せを求める 2. シングルキャリア方式は実現性のあるロールオフ率 (0.3 ~0.5) を OFDM 方式は既存のマイクロ波帯 OFDM-FPU のサブキャリア割当てを参考に占有周波数幅を求める 3. ミリ波帯デジタル方式 FPU( 番組素材伝送システム ) は今後の開発と利用促進が期待されていることから周波数配置占有周波数帯幅スプリアス発射の強度など最小の規定のみとし他のパラメータについては利用可能な方式から自由に利用できるようにする 4

47 想定される情報ビットレート 3 つの典型的な映像ビットレートを設定しそれを基に情報ビットレートを設定システム区分情報ビットレート映像ビットレート内訳音声ビットレート / 制御ビットレート利用目的低圧縮映像符号化システム (JPEG-2000 等のイントラ符号化 ) より高画質な低圧縮符号化システム 210Mbps 450Mbps 200Mbps 440Mbps 10Mbps 16 ビット量子化非圧縮 5.1ch サラウンドダウンミックスステレオと制御 / タリー信号等通常利用する番組素材コーデックを縦続接続するなど画質維持が求められる場合非圧縮システム 1495Mbps 1485Mbps (HD-SDI) HD-SDI と同等な信号の無線伝送 5

48 システム分類チャネル幅を基に 3 つのシステムを設定システム呼称 125MHz システム 500MHz システム 1GHz システムチャネル幅 125MHz 500MHz 1GHz 運用形態同一場所で複数のワイヤレスカメラ等を使用する場合特に報道現場等で複数の放送事業者が同時利用できることを想定近距離での移動伝送等に利用する場合ハーフモードとして二分割での利用も可能低次の PSK により 125MHz システムに比して長距離伝送が必要な場合多段中継接続をしても高画質を維持しての伝送が必要な場合アンテナの指向特性等で相互の混信等を回避できる場合より高画質で HD-SDI 相当の非圧縮伝送が必要な場合アンテナの指向特性等で相互の混信等を回避できる場合 6

49 技術条件のまとめ -1 項目周波数帯通信方式周波数配置 ( P.11) 125MHz システム 500MHz システム 42GHz 帯 55GHz 帯 41.0~42.0GHz 54.27~55.27GHz 単向通信方式または同報通信方式 125MHz 間隔 8ch 500MHz 間隔 2ch 1GHz システム 1GHz 1ch 変調方式伝送容量占有周波数帯幅の許容値 125MHzシステム ( フルモード /SC) 125MHzシステム ( フルモード /OFDM) 125MHzシステム ( ハーフモード /SC) 125MHzシステム ( ハーフモード /OFDM) 500MHzシステム 1GHzシステム位相変調もしくは直交振幅変調又は直交周波数分割多重変調伝送帯域幅と変調方式から決まる値 106MHz 112MHz 54MHz 60MHz 425MHz 841MHz 7

50 技術条件のまとめ -2 項目空中線電力の最大値及び許容偏差回線設計 ( 回線品質 ) 周波数の許容偏差電波の型式スプリアス 125MHz システム (OFDM) 125MHz システム (SC) 500MHz システム 1GHz システム帯域外領域におけるスプリアス発射の強度の許容値スプリアス領域における不要発射の強度の許容値受信設備の副次的に発する電波等の限度 42GHz 帯 1W ±50% 回線の構成はアプリケーションに合わせて自由に行えることとし瞬断率及び不稼動率は規定しない G7W D7W X7W 100μW 以下 50μW 以下 50μW 以下 55GHz 帯 50μW 以下 50μW 以下 8

51 周波数帯 42GHz 帯 /55GHz 帯共に 1GHz 帯域幅とする 125MHz システム ( フルモード ) を 8 チャネル割り当てる 42GHz/55GHz 共帯域幅を同等に扱うことで変調機等の規格の共通化が可能周波数帯の呼称 42GHz 帯 55GHz 帯 125MHz システム 500MHz システム 1GHz システム 41.0~42.0GHz 54.27~55.27GHz 9

52 通信方式実際の利用例から二つの通信方式を適用通信方式単向通信方式同報通信方式利用例 FPU ワイヤレスカメラの本線として使用ワイヤレスカメラのリターン信号 ( カメラへの送り返し信号 ) の伝送カメラ個々の制御ステータス情報の伝送ワイヤレスカメラのリターン信号 ( カメラへの送り返し信号 ) の伝送ステータス情報の伝送 10

53 周波数配置 42GHz 帯 /55GHz 帯共通 125MHzシステムフルモードを8チャネル割り当てるフルモードを2 分割してハーフモードで利用することも可能とする 500MHzシステムは2チャネル割り当てる 1GHzシステムは1チャネル割り当てる 1000 フルモード MHz システムハーフモードフルモードを 2 分割して利用 GHz システム 500MHz システム ( 単位 : MHz) 11

54 変調方式と電波の型式今後の新しいアプリケーションにも対応可能なように各種の変調方式が使えることが望ましい変調方式位相変調 (PSK) 直交振幅変調 (QAM) 上記のシングルキャリア方式又は直交周波数分割多重変調 (OFDM) 電波の型式 G7W D7W X7W 12

55 占有周波数帯幅想定した 3 つの情報ビットレートを 3 つのシステムに適用し可能性のある伝送方式から最大の占有帯域幅を求める伝送容量やクロック周波数は今後様々な変調方式が利用される可能性があることから占有周波数帯幅の範囲内であれば良いこととする方式システム 125MHz システム 500MHz システム 1GHz システムシングルキャリア方式 106MHz 425MHz 841MHz OFDM 方式 112MHz 対象外対象外 : ハーフモードの場合シングルキャリア方式 54MHz OFDM 方式 60MHz 13

56 占有周波数帯幅の求め方 1. 以下情報ビットレート210Mbpsを例として示す 2. 誤り訂正方式として畳み込み符号 (r=1/2 2/3 3/4 5/6)+RS(204,188) を想定したビットレートを算出各々 466Mbps(r=1/2) 349Mbps(r=2/3) 310Mbps(r=3/4) 279Mbps(r=5/6) 3. 変調方式として 16QAM 8PSK QPSK BPS( それぞれ 4bit/Hz 3bit/Hz 2bit/Hz 1bit/Hz) を想定してクロックレートを算出例えば 16QAM (r=2/3) の場合 :87MHz 8PSK(r=5/6) の場合 :93MHz 4. ロールオフ率をとして各クロックレートからエネルギ 100% の帯域幅を求める 125MHz システムの場合チャンネル帯域幅 125MHz から許容偏差を見込んだ範囲に収まる組合せを選択例えば 16QAM (r=2/3) の場合ロールオフ率が 125MHz 以内 8PSK(r=5/6) の場合ロールオフ率 0.3 が 125MHz 以内 5. 最大のクロック値となるパラメータ組合せから占有周波数帯域幅 (99% エネルギ ) を求める 16QAM(r=2/3) ロールオフ率 0.4 の時占有周波数帯域幅は 105MHz 8PSK(r=5/6) ロールオフ率 0.3 の時占有周波数帯域幅は 106MHz この結果 125MHz システム ( シングルキャリア ) の占有周波数帯域幅は 106MHz 他のシステムについても同様な計算により求める OFDM 方式は SHF 帯 FPU のフレーム構造を参照して情報ビットレート 210Mbps を伝送できるパラメータを求める 14

57 送信出力と送信周波数の許容偏差送信出力デバイスの現状今後の開発動向実システムとしての回線設計等から以下の値とする 1W ±50% 送信周波数の許容偏差 OFDM 方式は SHF 帯の放送業務用 FPUと同じ値とするシングルキャリア方式は占有周波数帯幅のチャネル幅に対する比率を OFDM 方式に比べて狭くしており実効的なチャネル間隔をより広く取れるため 42GHz 帯の現行設備の規定と同じ値とする 125MHz システム OFDM 方式シングルキャリア方式 MHz システム 1GHz システム

58 回線設計 ( 回線品質 ) 回線品質回線構成は利用されるアプリケーションによって様々である移動環境での利用が対象このため回線品質 ( 瞬断率不稼働率 ) は規定しないさらに搬送波電力対熱雑音電力等価雑音帯域幅雑音指数等も規定しない ( 参考 ) 回線設計の指針等価雑音帯域幅 : 占有周波数帯幅以下で伝送方式やフィルタで決まる値雑音指数 :10dB 以下マルチパスによる劣化分のマージン : 実証試験により得られた以下の値静止 / 準静止環境 :3~5.5dB 移動環境 :13dB 大気吸収 :1dB/km(42GHz 帯 ) 5dB/km(55GHz 帯 ) 降雨減衰 (20mm/hの降雨を想定):5.3dB/km(42GHz 帯 ) 7.0dB/km(55GHz 帯 ) 16

59 スプリアス発射又は不要発射の強度の許容値無線設備規則第 7 条の規定をそのまま適用 125MHz システム 500MHz システム 1GHz システム周波数帯の呼称帯域外領域におけるスプリアス発射の強度の許容値スプリアス領域における不要発射の強度の許容値 42GHz 帯 55GHz 帯 42GHz 帯 55GHz 帯 100μW 以下 50μW 以下 50μW 以下 50μW 以下受信設備の副次的に発する電波等の限度 50μW 以下 50μW 以下 17

60 ( 参考 ) システムの実現例システム名変調方式符号化率情報ビットレート運用例 125MHz システムフルモード 16QAM-OFDM (1) 3/4 210 Mbps ワイヤレスカメラとして高画質低遅延 ( 低遅延コーデック ) の伝送に用いるガードインタバル比 1/8 125MHz システムハーフモード 16QAM-OFDM (1) 2/3 100 Mbps ワイヤレスカメラの ( 画素間引した輝度信号および低遅延コーデック ) 送り返し映像およびカメラ制御信号の低遅延伝送に用いるガードインタバル比 1/16 125MHz システムハーフモード MIMO 16QAM MIMO-OFDM (1) 3/4 210 Mbps スタジオワイヤレスカメラとして高画質低遅延 ( 低遅延コーデック ) の短距離の双方向のうち本線の伝送に用いるガードインタバル比 1/16 MIMO 2 多重 500MHz システム BPSK-SC (2) 2/3 210 Mbps FPU として高画質低遅延 ( 低遅延コーデック ) かつ 1km 以上の伝送に用いるクロック周波数 350MHz 500MHz システム QPSK-SC (2) 3/4 450 Mbps FPU として多段接続しても高画質低遅延 ( 低遅延コーデック ) かつ 1km 以上の伝送に用いるクロック周波数 333MHz 1GHz システム 8PSK-SC (2) 5/ Mbps FPU として非圧縮 (HD-SDI) の HDTV 信号を伝送クロック周波数 663MHz (1) OFDM フレーム構成は ARIB 標準規格 STD-B33 の 1K フルモードを想定 (2) SC はシングルキャリア方式 18

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<4D F736F F F696E74202D E9197BF362D FA91978E968BC CC8CBB8FF393992E707074> 資料 6-2 放送事業用システム事業用システムの現状の現状等平成 1 9 年 5 月 1 6 日放送システム委員会事務局放送事業用システムの概要放送番組の中継用放送番組 ( いわゆる放送プログラム ) を品質を確保しつつ伝送するものであって次の 2 つに大別できる放送局のスタジオと送信所を結び番組を伝送する固定無線回線 (STL:Studio to Transmitter Link) 送信所と送信所を結び番組を伝送する固定無線回線

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