伝送システム
【課題】主にマイクロ波帯より移動する送信点からの映像・音声素材を基地局を介して放送局に伝送するシステムにおいて、基地局または放送局における回転受信アンテナ装置により、移動体との伝送路を確立する場合に、低コストで伝送路の確立の時間を短縮する。
【解決手段】基地局は、移動する送信点の方向に旋回させる回転受信アンテナを備えており、さらに、複数の指向性の広い固定受信アンテナを備えている。固定受信アンテナの入力レベルから減衰量の差によって、移動体の受信角度を推定して、回転受信アンテナを推定された角度に向けるようにする。さらに、伝送情報から送信元を識別し、放送局での端末上に、送信元とその伝送情報を表示させるようする。
【解決手段】基地局は、移動する送信点の方向に旋回させる回転受信アンテナを備えており、さらに、複数の指向性の広い固定受信アンテナを備えている。固定受信アンテナの入力レベルから減衰量の差によって、移動体の受信角度を推定して、回転受信アンテナを推定された角度に向けるようにする。さらに、伝送情報から送信元を識別し、放送局での端末上に、送信元とその伝送情報を表示させるようする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝送システムに係り、無線伝送を用いた遠隔制御監視システムであって、回転受信アンテナの方向調整を迅速におこない、オペレータの操作性に優れる伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
報道、スポーツイベントの中継などで、テレビジョン放送用の無線中継伝送装置であるＦＰＵ(Field Pickup Unit)から、基地局を介して、テレビジョン放送局に放送用の映像を伝送する遠隔制御システムが知られている。
【０００３】
以下、図２１を用いて、従来技術に係る遠隔制御監視システムの例として、マイクロ受信基地局システムを説明する。
図２１は、従来技術に係るマイクロ受信基地局システムの構成図である。
【０００４】
このマイクロ受信基地局システムは、ＦＰＵから映像、音声をマイクロ波により送信し、それを基地局で受信して、変調をおこなった後、放送局に送信するシステムである。
【０００５】
以下、説明する従来技術のマイクロ受信基地局システムの動作例としては、送信点Ａ１１および送信点Ｂ１４から放送局１３へ映像・音声素材を伝送する場合を考える。放送局から遠距離にある送信点Ａ１１からの映像・音声素材は、基地局１２を介して放送局１３へ無線伝送される。ここで、送信点Ａ１１や送信点Ｂ１４は、実際には、無線中継伝送装置であるＦＰＵである。
【０００６】
先ず、送信点Ａ１１にある送信部１１１は、映像・音声素材を無線伝送可能なマイクロ波信号に変換しアンテナ１１２から電波を送信する。この送信部１１１は、ＳＤＩ（Serial Digital Interface）信号をＦＰＵでの伝送に用いられる固定長のパケット形式のフレームフォーマットであるＴＳ（Transport Stream）信号に符合化し、それを中間周波信号に変調後、マイクロ波帯へ周波数変換しアンテナへ伝送する機能を有する。送信された電波は、基地局１２内の回転受信アンテナ装置１２１で受信され、受信部１２２に送られる。ここで、受信部１２２とは、マイクロ波帯の信号を中間周波信号へ周波数変換し、ＴＳ信号へ復調し、ＳＤＩ信号へ復号する機能を有する。ただし、基地局内の受信部１２２においては、最小限、信号劣化のないＴＳ信号へ変換するまでの機能があればよい。ＴＳ信号は、送信部１２３へ送られ、固定アンテナ１２６から電波で送信される。また、受信部１２２と同様、基地局内の送信部１２３は、最小限、ＴＳ信号をマイクロ波帯へ変換する機能があればよい。基地局１２から送信された電波は、放送局１３の固定アンテナ１３１で受信され、受信部１３２、復号部１３５によってＳＤＩ信号へ復号され、本線へ送られる。
【０００７】
また、放送局１３から近距離にある送信点Ｂ１４からの映像・音声素材は、送信部１４１を通り、アンテナ１４２から送信され、基地局を介することなく、直接、放送局１３の回転受信アンテナ装置１３３で受信され、受信部１３４、復号部１３５によって復号され本線へ送られる。
【０００８】
このシステムを用いた無線伝送では、基地局１２において送信点からの電波を如何に効率よく受信できるかが重要となってくる。すなわち、送信点の位置によって、基地局１２内の回転受信アンテナ装置１２１は、方向を変えられねばならない。そのため、マイクロ受信基地局システムでは、回転受信アンテナ装置１２１は、放送局１３からの遠隔制御により回転が可能な回転架台となっている。
【０００９】
その制御監視方法は、以下の通りである。放送局１３内、操作端末１３１０よりネットワークに送信された制御パケットは、制御端局１３９で受信され、シリアル信号に変換される。ここで、ネットワークに複数の操作端末、複数の制御端局をつなげ、それぞれの機器ＩＤによって送信・受信相手を特定し送受信が可能であることはもとよりである。シリアル信号は、さらに変復調部１３８において、例えば、アナログ信号に変調され、基地局１２へ向けて送信される。送信されたアナログ信号は、基地局１２内の変復調部１２５で受信され、シリアル信号に復調後、被制御端局１２４へ送信される。被制御端局１２４は、その制御信号を解読し、回転受信アンテナ装置１２１へ制御をおこなう。回転受信アンテナ装置１２１における角度などの監視情報は、監視信号として被制御端局１２４へ送られる。被制御端局１２４はその情報をシリアル信号として、変復調部１２５へ送信し、変復調部１２５は、例えば、アナログ信号に変調して、放送局１３に向けて送信する。放送局内の変復調部１３８は、受信した信号をシリアル信号へ復調し、制御端局１３９へ送信する。制御端局１３９は、受信したシリアル信号を解読し、監視パケットをネットワークへ送信する。操作端末１３１０は、監視パケットを受信し、端末上に情報として表示する。
【００１０】
以上のようにして、基地局１２内の回転受信アンテナ装置１２１の制御監視が可能であるが、このマイクロ受信基地局システムでは、基地局に設置された受信部１２２や送信部１２３における受信・送信レベル、送受信チャンネル周波数帯、変調方式、送信出力、復号方式、また、例えば、信号切替器の接点選択、信号多重・分離装置の信号入力・出力選択などは、回転受信アンテナ装置１２１へのそれと同様、操作端末１３１０、制御端局１３９、被制御端局１２４への一連の信号伝達によって制御監視可能である。また、送信点Ｂ１４からの映像・音声素材を伝送するときのように放送局に直接送信する場合は、操作端末１３１０、制御端局１３９という信号伝達経路を用いて、放送局１３に存在する回転受信アンテナ装置１３３や受信部１３４などの装置に対し制御監視が可能である。
【００１１】
また、このシステムでは、受信アンテナの方向調整をおこなうためのより詳細な情報の提供として、受信部１２２,１３４における受信周波数や変調方式などの伝送パラメータを含むＴＭＣＣ（Transmission and Multiplexing Configuration Control）情報、受信レベル、余裕度（Margin Degree）、ＢＥＲ（Bit Error Rate）、ＭＥＲ（Modulation Error Ratio）、遅延プロファイル、コンスタレーションなどの支援データを、ＴＳ信号に重畳させて放送局へ伝送し、情報生成部１３６によって分離し、情報編集部１３７によって編集し、操作端末１３１０上に表示させる方法がある。
【００１２】
特許文献１には、素材用のパラボナアンテナとは、別に、複数の電界強度測定用アンテナを設け、電界強度測定用アンテナの電界強度情報により、回転台を回転させるＦＰＵ受信基地局が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００２−７７０２５号公報
【特許文献２】特開２００３−３０９５３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
これら基地局無線伝送では、用途に応じて上記の回転受信アンテナ装置や基地間伝送用固定アンテナのような指向性の高いアンテナから、近隣広範囲から固定アンテナで送受信をおこなう指向性の広いアンテナまで様々なアンテナが用いられる。一般に指向性の高いアンテナは狭域（角度）で長距離・高利得、指向性の広いアンテナは広域（角度）で短距離・低利得という特徴がある。
【００１５】
例えば、上述のマイクロ受信基地局システムでは、指向性の高いパラボラアンテナを用いることが多い。それは、基地局を山頂やビルの屋上などに設置し、地域周辺の多くのポイントから距離を問わず見通し位置（受信可能）となるよう受信設計されている面や、遠距離となりやすい基地局間に信頼性の高い固定伝送路を作れるよう回線設計を行っている面が関係している。
【００１６】
しかし、今日のアンテナ技術向上により、広域の指向性をもち、かつ利得を得ることができるアンテナが開発されてきており、マイクロ受信基地局システムなどのような高い利得を必要とする伝送路にも用途が広がっている。ただし、それでもパラボラアンテナを代表とする高利得アンテナに比べれば、その利得差は当然大きい。
【００１７】
したがって、マイクロ受信基地局システムでＦＰＵなどの移動体からの映像・音声素材を受信するアンテナ装置としては、パラボナアンテナの回転受信アンテナ装置が主力である。回転受信アンテナ装置は、指向性は狭いが、アンテナを回転することにより、最も適切な位置に調整しうるし、利得も高いからである。また、広指向固定アンテナにより、全範囲を伝送可能とするために過剰な数のアンテナが必要なコスト的課題が発生するからである。しかしながら、オペレータが端末から操作をして回転受信アンテナ装置の位置の調整しないときには、回転受信アンテナ装置は、位置の自動調整のために、多大の時間を要するという問題点があった。また、放送局では、オペレータが移動体とアンテナ装置の伝送路を確立するまでに、送信開始から端末を注視していなければならず、多大の労力がかかっていた。
【００１８】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、その目的は、基地局または放送局における回転受信アンテナ装置により、移動体との伝送路を確立する場合に、低コストで伝送路の確立の時間を短縮しうる伝送システムを提供することにある。
【００１９】
また、放送局での、オペレータが移動体とアンテナ装置の伝送路を確立するまでの労力を軽減しうる伝送システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の伝送システムは、主にマイクロ波帯より移動する送信点からの映像・音声素材を基地局を介して放送局に伝送するシステムである。
【００２１】
基地局は、移動する送信点の方向に旋回させる回転受信アンテナを備えており、さらに、複数の指向性の広い固定受信アンテナを備えている。固定受信アンテナの入力レベルから減衰量の差によって、移動体の受信角度を推定して、回転受信アンテナを推定された角度に向けるようにする。
【００２２】
また、回転受信アンテナで、周辺角度で最も高い受信レベルを検出し角度調整するための自動微調整をおこなうようにする。このとき、送信方向検出を、例えば、一定時間ごとにおこない、送信点を自動追尾するようにしてもよい、
また、基地局に複数の回転受信アンテナ装置を設置してもよい。
【００２３】
さらに、伝送情報から送信元を識別し、放送局での端末上に、送信元とその伝送情報を表示させるようする。
【００２４】
このように、本発明は、従来の回転受信アンテナ装置に加え、基地局に指向性の広い固定受信アンテナにより受信する設備を具備し、現状の回転受信アンテナ制御に内在する伝送路確立までの時間的ロスを改善させ、かつ操作性を向上させる新たな制御方法を備えた伝送システムを提供する。
【００２５】
したがって、本発明は、指向性の広い固定アンテナでその受信範囲を瞬時に伝送可能とする点と、回転受信アンテナ装置で任意の角度を伝送可能とする点について、両アンテナを用いる手法の利便性を保持している。そしてかつ、広指向固定アンテナを用いて全範囲を伝送可能とするために過剰な数のアンテナが必要なコスト的課題、および回転受信アンテナ装置を用いてオペレータの送信点入力なしに伝送路を確立するために全範囲の自動微調整をおこない多大な時間を浪費してしまうという時間的課題を解決することができる。
【００２６】
また、本実施形態によれば、送信側の電波送出から受信側での受信可能状態までの遷移にて、送信情報提供と受信通知の自動遷移を可能とし、オペレータへの負担をさらに軽減することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、その目的は、基地局または放送局における回転受信アンテナ装置により、移動体との伝送路を確立する場合に、低コストで伝送路の確立の時間を短縮しうる伝送システムを提供することにある。
【００２８】
また、本発明によれば、放送局でのオペレータが移動体とアンテナ装置の伝送路を確立するまでの労力を軽減しうる伝送システムを提供することにある。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第一の実施形態に係るマイクロ受信基地局システムの構成図である。
【図２】回転受信アンテナ装置２１１の制御について説明する図である。
【図３】本発明の第一の実施形態に係るマイクロ受信基地局システムの回転受信アンテナ装置２２１の方向調整の処理と従来技術の回転受信アンテナ装置２２１の方向調整の方向調整の処理を対比して示したフローチャートである。
【図４】基地局２２のアンテナに関わる部分のみ再掲した図である。
【図５】アンテナの減衰パターン特性の一例を示すグラフである（その一）。
【図６】アンテナの減衰パターン特性の一例を示すグラフである（その二）。
【図７】固定アンテナの様子を示す模式図である（その一）。
【図８】固定アンテナの様子を示す模式図である（その二）。
【図９】固定アンテナの様子を示す模式図である（その三）。
【図１０】固定アンテナの様子を示す模式図である（その四）。
【図１１】送信角度と減衰値の対応テーブルの一例を示す図である。
【図１２】各アンテナ毎の送信角度と減衰値の対応テーブルの一例を示す図である。
【図１３】各アンテナ毎のアンテナ減衰値の差分を示すテーブルである。
【図１４】本発明の第二の実施形態に係る基地局２２のアンテナに関わる部分のみ示した図である。
【図１５】本発明の第二の実施形態に係るマイクロ受信基地局システムの回転受信アンテナ装置２２１の方向調整の処理を示したフローチャートである。
【図１６】本発明の第三の実施形態に係る基地局の構成を示す図である。
【図１７】本発明の第四の実施形態に係るマイクロ受信基地局システムの回転受信アンテナ装置２２１の方向調整の処理と従来技術の回転受信アンテナ装置２２１の方向調整の方向調整の処理を対比して示したフローチャートである。
【図１８】伝送情報テーブルの一例を示す図である。
【図１９】操作端末に表示される送信情報の表示例を示す図である。
【図２０】操作端末に表示される伝送路を確立したときの表示例を示す図である。
【図２１】従来技術に係るマイクロ受信基地局システムの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明に係る各実施形態を、図１ないし図１９を用いて説明する。
【００３１】
〔実施形態１〕
以下、本発明に係る第一の実施形態を、図１ないし図１３を用いて説明する。
【００３２】
先ず、図１および図２を用いて本発明の第一の実施形態に係るマイクロ受信基地局システムの構成について説明する。
図１は、本発明の第一の実施形態に係るマイクロ受信基地局システムの構成図である。
図２は、回転受信アンテナ装置２１１の制御について説明する図である。
【００３３】
本実施形態のマイクロ受信基地局システムの本社の構成は、従来技術と同様である。また、図１に示される送信点は、送信点２１のみであるが、従来技術の図２１のシステムのように、本社に直接、映像・音声素材を伝送する送信点があってもよい。
【００３４】
基地局２２は、図２１に示したマイクロ受信基地局システムにおける基地局１２を拡張した系統を有する。各部は、それぞれ回転受信アンテナ装置２２１（図２１に示した従来技術に係るシステムの１２１に対応）、受信部２２２（１２２に対応）、送信部２２３（１２３に対応）、被制御端局２２４（１２４に対応）、変復調部２２５（１２５に対応）、固定アンテナ２２６（１２６に対応）であり、本実施形態の基地局では、固定アンテナ２２７，２２９，２２１１，２２１４、固定受信部２２８，２２１０，２２１２，２２１５および信号選択部２２１３が加わっている。
【００３５】
固定アンテナ２２７，２２９，２２１１，２２１４は、後に、説明するように送信点を特定するために電波を受信するアンテナである。固定受信部２２８，２２１０，２２１２は、固定アンテナ２２７，２２９，２２１１，２２１４を監視し、電波を信号として受け取る部分である。信号選択部２２１３は、受信部２２２および固定受信部２２８，２２１０，２２１２，２２１５からの複数の入力から、所望の信号を選択し送信部へ出力するための機能を有する。
【００３６】
次に、図２を用いて回転受信アンテナ装置２２１の制御について説明する。
【００３７】
回転受信アンテナ装置２２１は、図２に示されように、被制御端局２２４に制御・監視ケーブルで接続されている。そして、アンテナの回転方向は、パラメタ例１のように、被制御端局２２４からの水平制御電圧、垂直制御電圧で制御する。また、回転受信アンテナ装置２２１は、回転アンテナ部の水平角度、垂直角度を被制御端局２２４に送信する。また、アンテナの回転方向は、パラメタ例２のように、被制御端局２２４から、各種の接点を入力して制御するようにしてもよい。
【００３８】
次に、図３を用いて本発明の第一の実施形態に係るマイクロ受信基地局システムの回転受信アンテナ装置２２１の方向調整の処理について説明する。
【００３９】
図３は、本発明の第一の実施形態に係るマイクロ受信基地局システムの回転受信アンテナ装置２２１の方向調整の処理と従来技術の回転受信アンテナ装置２２１の方向調整の方向調整の処理を対比して示したフローチャートである。
【００４０】
ここで、図３（ａ）フローチャートが、本実施形態の回転受信アンテナ装置２２１の方向調整の処理を示しており、図３（ｂ）が、従来技術に係る回転受信アンテナ装置２２１の方向調整の処理を示している。
【００４１】
本実施形態の回転受信アンテナ装置２２１の方向調整の処理では、先ず、図３（ａ）に示されるように、固定アンテナ２２７,２２９,２２１１，２２１４を介して、固定受信部２２８，２２１０，２２１２，２２１５からの入力を確認する（Ｓ３１１）。
【００４２】
次に、固定アンテナと固定受信部より、映像・音声素材が伝送可能のときには（Ｓ３１２）、回転アンテナの方向調整をおこなわずに処理を終了する。
【００４３】
一方、固定アンテナと固定受信部より、映像・音声素材が伝送不可能のときには（Ｓ３１２）、回転アンテナの方向制御をおこない（Ｓ３１３）、その後の周辺角度で最も高い受信レベルを検出し角度調整するための自動微調整をおこなう（Ｓ３１４）。
【００４４】
従来技術の回転受信アンテナ装置２２１の方向調整の処理では、先ず、図３（ｂ）に示されるように、送信点情報を入力する（Ｓ３２１）。
【００４５】
そして、その入力情報に基づき、回転アンテナの方向制御をおこない（Ｓ３２３）、その後の周辺角度で最も高い受信レベルを検出し角度調整するための自動微調整をおこなう（Ｓ３２３）。
【００４６】
以上のように、従来技術に係るマイクロ受信基地局システムでは、固定アンテナによる受信手段を持たずに、オペレータ側からの明示的に、回転受信アンテナ装置２２１の方向を制御するための送信点情報の入力が必要であった。それは、例えば、図１に示した操作端末１３１０のリモコンアプリケーションにおける、アンテナ角度の入力、送信点位置の入力（地図上の指定、緯経度値の入力等）などが挙げられる。
【００４７】
一方、本実施形態に係るマイクロ受信基地局システムでは、固定アンテナによる受信手段を有し、それらで送信点からの映像・音声素材を受信可能のときには、固定アンテナによる受信手段で、送信点から映像・音声素材を伝送させ、受信可能のときには、固定アンテナによる受信手段により得た情報に基づいて、回転受信アンテナ装置２２１の方向を制御するものである。
【００４８】
次に、図４および図１３を用いて本発明の第一の実施形態に係るマイクロ受信基地局システムにおける回転受信アンテナ装置２２１の回転アンテナを方向調整する原理とその詳細について説明する。
図４は、基地局２２のアンテナに関わる部分のみ再掲した図である。
図５および図６は、アンテナの減衰パターン特性の一例を示すグラフである。
図７ないし図１０は、固定アンテナの様子を示す模式図である。
図１１は、送信角度と減衰値の対応テーブルの一例を示す図である。
図１２は、各アンテナ毎の送信角度と減衰値の対応テーブルの一例を示す図である。
図１３は、各アンテナ毎のアンテナ減衰値の差分を示すテーブルである。
【００４９】
本実施形態は、固定アンテナで受信した電波の状況によって、送信点に向けての回転受信アンテナ装置２２１の回転アンテナを方向調整するためのパラメタを得るものである。すなわち、固定アンテナの入力信号により、送信点の位置を推定するものである。
【００５０】
一般に、アンテナの減衰パターンには、図５の実データグラフ４１として提示される。この図では、アンテナ方向を０度とする角度方向線４１１と、その角度からの入力に対する受信レベル４１２が円中心との距離によって示されている。
【００５１】
この図５の例は、比較的広い指向特性を持つアンテナのものであり、送信角度４１１と、曲線との交点における受信レベル４１２により、減衰値を読み取ることができる。そして、このデータにより、アンテナ方向からの角度ズレによってどの程度の減衰があるかを知ることができ、例えば、単位角度ズレごとに減衰量を読み取りデータベース化することが可能である。本発明では、設置される複数の固定アンテナの方向を予め測定しておくことにより、任意の方向からの減衰量が個々のアンテナごとに推定可能となる。ここで、例えば、予め任意の角度に対する各アンテナの減衰量の差を求めておく。これにより、実際に電波を受信した際、固定受信の入力レベルを監視し各々の差を求めることで、オペレータからの明示的な入力を必要とせず、その送信点に近い方向を導き出し、入力角度を推定することが可能になる。
【００５２】
以下、具体的に、送信点の入力角度を推定する手法について説明する。
【００５３】
先ず、図４は、基地局２２のアンテナに関わる部分のみ再掲した図である。
この図４では、その他の構成部分は省略して、それぞれ、回転受信アンテナ装置２２１、固定アンテナ２２７，２２１４，２２１１，２２９、各固定アンテナを利用し無線伝送可能な範囲２２７ｒ，２２１４ｒ，２２１１ｒ，２２９ｒを示している。ここで、図７ないし図９以降では、固定アンテナ２２７，２２１４，２２１１，２２９を、それぞれ、アンテナ（１）、アンテナ（２）、アンテナ（３）、アンテナ（４）と表記する。
【００５４】
このアンテナ（１）〜（４）は、広い指向性を持つアンテナとして、各アンテナは、図７に示されるように、矢印の方向を向いているものとする。アンテナの角度については、図８に示されるように、アンテナ（１）のアンテナ角度を、０（すなわち、アンテナ（１）の向いてる方向を基準線にとる）、アンテナ（２）のアンテナ角度を、＋θ２、アンテナ（３）のアンテナ角度を、＋θ４とする。これらは、基地局２２のアンテナの設置に関するものであり、既知の角度である。
【００５５】
例えば、送信角度が、４０度であるとき、図６に示されるように、グラフと曲線の交点の減衰値を読み取って、５ｄＢと読める。このようにして、各角度の減衰値を読み取って、図１０に示されるように、送信角度と減衰値の対応テーブルを作る。図では、２０度毎になっているが、実際上、必要ならもっと細かく中間角度の減衰値も計算する。
【００５６】
このようなテーブルをアンテナ毎に作っていく。アンテナ毎に、角度と減衰値のペアを作っていけばよいので、各アンテナの仕様が同じである必要はない。すなわち、基地局２２の固定アンテナとして、アンテナ減衰パターンの異なるアンテナを共存させてもよい。このときは、登録される減衰量の差に、予め各固定アンテナのアンテナ利得を加算しておけばよい。
【００５７】
さらに、例えば、アンテナ（２）に対する送信角度は、以下の（式１）で与えられる。
【００５８】
（２）に対する送信角度＝（１）に対する送信角度−（２）のアンテナ角度
＝（１）に対する送信角度−（＋θ２） …（式１）
このようにして、アンテナ（１）に対する送信角度に基づいて、各アンテナ（２）〜（４）の減衰値を得ることができ、図１１に示されるテーブルを得ることができる。
【００５９】
次に、アンテナ（１）とアンテナ（２）の減衰値の差、アンテナ（１）とアンテナ（３）の減衰値の差、…というように、それぞれのアンテナの減衰値の差分を算出しておく。これにより、図１２に示したような各アンテナ毎のアンテナ減衰値の差分を示すテーブルを得ることができる。この例のように、四つのアンテナが存在すると、差のデータは、一つの角度について６種類（四つから二つとる組合せの数）できる。
【００６０】
さて、このような状況で、図９に示されるように、ある方向から送信電波が来たとする。各アンテナの入力レベルは、ｅ１,ｅ２,ｅ３,ｅ４と測定されたとする。今、目的は、図９に示されるψを推定することである。
【００６１】
各アンテナの入力レベルは、以下の（式２）に示されるようになる。
【００６２】
ｅ１＝送信出力−（１）までの自由空間損失−（１）までの減衰値
ｅ２＝送信出力−（２）までの自由空間損失−（２）までの減衰値 …（式２）
ｅ３＝送信出力−（３）までの自由空間損失−（３）までの減衰値
ｅ４＝送信出力−（４）までの自由空間損失−（４）までの減衰値
ここで、送信点と基地局は、十分距離があるため、各アンテナまでの自由空間損失は、全て等しいと近似する。この仮定のもとで、ｅ１からｅ２を引くと、以下の（式３）を得る。
【００６３】
ｅ１−ｅ２＝送信出力−（１）までの減衰値−（２）までの減衰値 …（式３）
したがって、（式３）で算出された（ｅ１−ｅ２）と図１２の各アンテナ毎のアンテナ減衰値の差分を示すテーブルのカラムの（（１）までの減衰値−（２）までの減衰値）の中で、等しいか近いものを見出せれば、その角度が判明する。もちろん、複数の角度において、減衰値の差が同等であることが存在するが、複数のアンテナの組み合わせで、減衰値の差が一意に決まればよいので、この例のように四つのアンテナ（六つの組合せ）なら、実用上ほぼ確実に、送信点の角度を推定することができる。
【００６４】
なお、減衰差が角度に対して複数存在すること問題の回避方法としては、予定している固定アンテナの設置角度差で、それらのアンテナの減衰パターンにおいて、ある送信角度の減衰量の差と等しくなる別の送信角度が存在するか否かを予め確認しておくことが挙げられる。
【００６５】
以上の手法は、固定アンテナの信号入力レベルの差により、送信点の角度を推定するものであるが、この固定アンテナの減衰量の差を求める方法以外にも、他の手法としては、おおよその角度を導き出し、回転受信アンテナ装置２２１の自動微調整機能を用いてある程度広域の範囲をサーチすることを前提とした簡易的手法であれば、最も入力レベルの高い固定アンテナの方向、あるいは、最も高い入力レベルを示した二つの固定アンテナ間で、それらの２アンテナの減衰量の比によって求めた角度などに決定することも可能である。この簡易的手法によれば、従来手法を用いてオペレータの入力を不要とするために３６０度全範囲の微調整サーチを必要とするところを、例えば、複数方向に均等に角度分散し設置された固定アンテナがあれば、高々（３６０/固定アンテナ数）度の範囲の水平サーチで可能となる。また、一つの固定アンテナのみ設置する場合には、その固定アンテナへの一定レベル以上の入力時においてのみ、回転受信アンテナ装置をその一つの固定アンテナ方向へ制御するとしてもよいし、一定レベル以下の場合に固定アンテナ方向と１８０度逆の方向へ向けることとしてもよい。一般に、微調整サーチをおこなうにあたっては、各々の角度における正確な入力レベルデータが必要となるため、回転受信アンテナ装置の旋回速度は、１度/秒程度の低い速度でなければならない。もし従来技術に係る回転受信アンテナ装置において、全域（３６０度）自動微調整を試みる場合は、１度/秒の速度として水平微調整だけで少なくとも６分の時間を要する。これは、自動伝送路確立に要するために、多大の時間を要していると評価せざるを得ない。対して、本発明の送信点の角度の推定方法を用いれば、簡易的手法を用いたとしても所要時間を大幅に短縮可能である。もし、詳述したアンテナ減衰量の差分による指向特性データベースを用いた手法であれば、自動微調整をおこなわずともほぼ正確な角度が得られることになる。これは、回転アンテナを送信点に向けるためのオペレータ側への作業を全く不要とし伝送路確立を実現可能とするものであり、非常に効果的である。
【００６６】
さらに、図３（ａ）のフローチャートにおけるＳ３１２で示されるように、そもそも固定アンテナからの信号入力レベルが、送信点からの無線伝送可能性の面で許容できるものであれば、回転受信アンテナ装置２２１を用いる必要はない。もちろん、固定アンテナが指向性が広いものを用いたときには、指向性の広さを得たための利得が低下することがあるため、送信点からの映像・音声素材を伝送できない場合もありうる。そのような固定アンテナ方向の周辺角度領域において高指向性をもつ回転受信アンテナ装置２２１でしか伝送できない遠距離からの送信については、回転受信アンテナ装置を用いた広範囲の自動微調整検出も必要となる場合がある。しかしながら、そのような固定アンテナの実伝送利用機会を考慮すれば、全体の時間的ロスは画期的に改善されると言ってよい。
【００６７】
そして、さらなる拡張を検討すれば、この手法は送信が移動体である場合における受信の自動追尾にも応用可能であることが推測される。すなわち、固定アンテナによる送信方向検出を、例えば、一秒間隔のような一定期間ごとにおこなうことによって、固定アンテナで伝送可能な範囲、あるいは、指向特性から得られる減衰量によって送信方向が推定可能な範囲であれば、固定アンテナおよび回転受信アンテナ装置の自動制御により送信点の自動追尾が可能となるということである。よって、本発明は、従来手法におけるアンテナ制御方法について、送信点情報を取得する方法を自動化し、さらに、その後の回転受信アンテナ制御におけるほぼ全ての方式に対応し、かつ各方式への効率化要素を含んでいると言える。これらの実現例は、図１における基地局に設置される回転受信アンテナ装置２２１以外に、放送局内に設置される回転受信アンテナ装置２３３を利用した系統にも、そのまま転用可能である。
【００６８】
〔実施形態２〕
以下、本発明に係る第二の実施形態を、図１４および図１５を用いて説明する。
図１４は、本発明の第二の実施形態に係る基地局２２のアンテナに関わる部分のみ示した図である。
図１５は、本発明の第二の実施形態に係るマイクロ受信基地局システムの回転受信アンテナ装置２２１の方向調整の処理を示したフローチャートである。
【００６９】
第一の実施形態では、基地局２２における回転受信アンテナ装置２２１は、一つであったが、本実施形態では、基地局に複数の回転受信アンテナ装置を設置した例である。
【００７０】
本実施形態では、図１４に示されるように、基地局２２における回転受信アンテナ装置２２１ａ,２２１ｂが設置されている。
【００７１】
このようにすれば、回転受信アンテナ装置２２１ａ,２２１ｂの各々で、各回転受信アンテナ装置の旋回範囲を分担することで、目標角度への初期制御における時間コストを最大（１/台数）に軽減できる点で有用である。これは、複数の回転受信アンテナ装置を等角度間隔に設置することで、１回転装置の担当範囲を台数分、分割できるということである。また、全ての回転受信アンテナ装置を同方向に制御した後、自動微調整の範囲を分割するという制御方法も考えられる。これは、上記で説明したような簡易的手法を用いたときのような自動微調整範囲が広域となる場合に、回転受信アンテナ装置の旋回速度が最も低速となってしまう自動微調整段階において、所要時間を台数分に分割できるという点で特に有効と考えられる。ここで、第一の実施形態で説明したアンテナ減衰パターンから複数の固定アンテナの減衰量の差を求め送信方向を推定する方法を用いたときの問題点であった複数の候補角度が存在してしまう場合においては、各回転受信アンテナ装置を別々の候補角度へ旋回させ、両候補角度への初期制御および自動微調整を同時におこなうことが有効である。
【００７２】
他にも、回転受信アンテナ装置の複数台設置には複数周波数受信対応という効果的利点が含まれる。
【００７３】
以下、図１５を用いてこのときの回転受信アンテナ装置２２１ａ,２２１ｂにおける方向調整の処理を説明する。
【００７４】
一般に、送信点となるＦＰＵなどのマイクロ送受信機には、複数の受信周波数チャンネルが備わっていることが多い。そこで、任意の周波数においてオペレータの明示的情報入力操作なく伝送路確立を実現する方法が求められる。
【００７５】
本実施形態の図１５における方向調整の処理は、そのような課題を解決するものである。
【００７６】
本実施形態の回転受信アンテナ装置２２１ａ,２２１ｂの方向調整の処理では、先ず、図１５に示されるように、固定アンテナ２２７,２２９,２２１１，２２１４を介して、固定受信部２２８，２２１０，２２１２，２２１５からの入力を確認する（Ｓ６１１）。
【００７７】
次に、固定アンテナと固定受信部より、映像・音声素材が伝送可能のときには（Ｓ６１２）、Ｓ６１６に行く。
【００７８】
一方、固定アンテナと固定受信部より、映像・音声素材が伝送不可能のときには（Ｓ６１２）、方向調整が必要なそれぞれの回転受信アンテナ装置が既に他伝送に使用中であるか、否かを調べ（Ｓ６１３）、使用中のときには、Ｓ６１６に行く。使用中でなければ、回転アンテナの方向制御をおこない（Ｓ６１４）、その後の周辺角度で最も高い受信レベルを検出し角度調整するための自動微調整をおこなう（Ｓ６１５）。
【００７９】
固定アンテナと固定受信部より、映像・音声素材が伝送可能のとき、方向調整が必要なそれぞれの回転受信アンテナ装置が既に他伝送に使用中のとき、回転アンテナの自動微調整が終わったときに、一つつの周波数において伝送路が確立した後に他の周波数を検索し（Ｓ６１５）、他の周波数がなければ、処理を終了し、他の周波数があれば、固定受信部における受信周波数をその周波数に変更し（Ｓ６１７）、Ｓ６１１に戻る。
【００８０】
基地局２２に複数の回転受信アンテナ装置を設置して、図１５に示した処理をおこなうことによって、複数周波数を用いた１基地局での同時伝送が可能となる。この場合は、当然、後の系統における放送局への送信手段は複数用意されていることが必要であるが、これは基地局間アンテナおよび送信部の数を増設することで可能である。
【００８１】
〔実施形態３〕
以下、本発明に係る第三の実施形態を、図１６を用いて説明する。
図１６は、本発明の第三の実施形態に係る基地局の構成を示す図である。
【００８２】
第一の実施形態の基地局２２では、図１に示されるように、固定アンテナ２２７，２２９，２２１１，２２１４の各々に対して、固定受信部２２８，２２１０，２２１２，２２１５が接続されていた。これに対して、本実施形態の基地局７１は、図１６に示されように、固定受信手段の監視手段である固定受信部を１つの固定受信部７１１１として、受信部を削減し、前段に切替部７１１０を設けた系統である。
【００８３】
この場合、例えば、４固定アンテナからの受信信号は、切替部７１１０にて選択され、最も受信レベルの高い信号のみ固定受信部に伝えられる。このとき、切替部からは、どの固定アンテナからの信号が選択されているかが被制御端局７１１４を通じて伝えられる。本実施形態では、例えば、一つの周波数に対して受信する固定受信部を固定し、固定受信部の周波数変更を不要とする効果を得ることができる。これを拡張すれば、切替部から複数の固定受信部に接続し、切替部７１１０で受信した信号の周波数に応じて出力先の固定受信部を切り替えるという手法も考えられる。
【００８４】
本実施形態のような基地局７１の系統をとる場合、切替部７１１０にて選択されている固定アンテナの方向へ回転受信アンテナ装置を制御する制御方法が効果的である。これにより、回転受信アンテナ装置での自動微調整範囲を縮小することが可能となる。
【００８５】
〔実施形態４〕
以下、本発明に係る第四の実施形態を、図１７ないし図２０を用いて説明する。
図１７は、本発明の第四の実施形態に係るマイクロ受信基地局システムの回転受信アンテナ装置２２１の方向調整の処理と従来技術の回転受信アンテナ装置２２１の方向調整の方向調整の処理を対比して示したフローチャートである。
図１８は、伝送情報テーブルの一例を示す図である。
図１９は、操作端末に表示される送信情報の表示例を示す図である。
図２０は、操作端末に表示される伝送路を確立したときの表示例を示す図である。
【００８６】
上記実施形態では、複数の固定受信手段を設けることにより、従来回転受信アンテナ装置のみでおこなっていた方向調整操作の時間的ロスをなくし、操作性を向上させるものであった。本実施形態は、放送局におけるオペレータの操作介入を無くし、可能な部分を自動化させたいという需要に対応して、オペレータ側の負担をできるだけ軽減させ、自動化できる部分は自動化し、その確認作業のみに注力することで、人的効率化および少人数での有効活用という面で向上を図るものである。
【００８７】
以下、図１７を用いて本発明の第三の実施形態に係るマイクロ受信基地局システムの回転受信アンテナ装置２２１の方向調整の処理について説明する。
【００８８】
本実施形態の伝送システムは、第一の実施形態に示した図１と同じシステム構成をとるものとする。
【００８９】
ここで、図１７（ａ）フローチャートが、本実施形態の回転受信アンテナ装置２２１の基地局と放送局における方向調整の処理を示しており、図１７（ｂ）が、従来技術に係る回転受信アンテナ装置２２１の方向調整の処理を示している。また、ここで、処理のボックス内に、◆を描いているのは、人手を要する処理であることを示している。
【００９０】
本実施形態の回転受信アンテナ装置２２１の方向調整の処理では、先ず、図１７（ａ）に示されるように、固定アンテナ２２７,２２９,２２１１，２２１４を介して、固定受信部２２８，２２１０，２２１２，２２１５からの入力を確認する（Ｓ３１１）。
【００９１】
次に、固定アンテナと固定受信部より、映像・音声素材が伝送可能のときには（Ｓ３１２）、回転アンテナの方向調整をおこなわずに処理を終了する。
【００９２】
一方、固定アンテナと固定受信部より、映像・音声素材が伝送不可能のときには（Ｓ３１２）、回転アンテナの方向制御をおこない（Ｓ３１３）、その後の周辺角度で最も高い受信レベルを検出し角度調整するための自動微調整をおこなう（Ｓ３１４）。
【００９３】
このＳ３１１〜Ｓ３１４は、第一の実施形態と同様である。
【００９４】
本実施形態では、固定受信手段からの入力確認（Ｓ３１１）、途中の伝送可否判断（Ｓ３１２）、回転アンテナ方向制御（Ｓ３１３）および自動微調整（Ｓ３１４）の間について、各受信部にて入力信号の送信元・または伝送パラメータ情報認識のための受信監視（Ｓ３１６）をおこなう。
【００９５】
これは、例えば、送信点から基地局への伝送方式が、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）のような、入力レベルが低く映像信号が正常に再生できない環境下においても、一部の伝送パラメータ情報（例えば、ＴＭＣＣ）をエラー耐性の高い変調方式にて再生可能である場合に特に有効である。すなわち、アンテナの方向調整中のような受信が変動する場合において、一時的な受信による情報取得をより早く、またより高い確率で情報取得が可能とすることができる。
【００９６】
このとき、放送局２３の操作・表示手段である操作端末２３１０において、基地局より伝送された伝送データを表示する（Ｓ３１７、図１９）。なお、この伝送データは、例えば、基地局内の各装置からの情報を得る被制御端局から変復調部、アナログ信号を通じて本社に伝送される信号に乗せてもよいし、受信部から送出されるＴＳストリーム中に多重し、本社にて分離し取得してもよい。
【００９７】
そして、Ｓ３１４において最終的な自動微調整が完了した後、基地局から伝送路確立を通知し（Ｓ３１５）、これを放送局２３の操作端末２３１０に伝送路確立のメッセージを表示する（Ｓ３１８、図２０）。
【００９８】
従来手法においては、送信点位置は、オペレータ側からの明示的な入力によるものだった。この入力は、例えば、操作端末１３１０,２３１０のリモコンアプリケーションにおけるアンテナ角度の入力、送信点位置の入力（地図上の指定、緯経度値の入力等）などが挙げられる。よって、オペレータは、送信点からの送信開始の時点から、該操作端末への送信点情報入力をおこない、また続くアンテナの方向調整段階においても入力送信点情報の正確性の確認を含めて受信部の入力レベルや受信試験映像、また、例えばデジタル伝送などにおいては、コンスタレーション、遅延プロファイル等に注視しなければならず、伝送路確立までに多大な時間を費やさねばならなかった。
【００９９】
本実施形態の伝送システムでは、上記ように、オペレータの操作負担を大きく縮小させることができる。
【０１００】
以下、図１８ないし図１９を用いて放送局の操作端末での伝送情報の表示について説明する。
【０１０１】
放送局の操作端末２３１９の表示画面には、電子地図５１１、基地局点５１２、伝送路情報５１３が表示されている。
【０１０２】
図１９には、送信元名称として、「ＴＸ−Ａ」が画面に表示されている。
【０１０３】
これには、操作端末２３１９には、図１８に示される伝送情報テーブル８１を保持しておき、伝送情報により、送信元名称を求めればよい。
【０１０４】
伝送情報テーブル８１は、各送信元（または、伝送路）を示す送信元名称８１１と、送信機識別情報８１２、伝送パラメータ８１３、送信位置８１４の各フィールドからなる。この内で、送信元の送信位置は、ＧＰＳシステムにより取得することができる。また、例えば、図内の情報に加えて予想される入力レベル、また、予想されるアンテナの方向などを入れてもよい。
【０１０５】
操作端末は、基地局２２から送られた伝送データに対し、この伝送情報テーブル８１から送信元（伝送路）の候補を検索して、特定し、該当する送信元名称をえることができる。
【０１０６】
もし、伝送情報テーブル８１内の送信位置８１４の位置情報が存在すれば、その位置情報に基づいて、電子地図５１１上の該当する位置に送信点として表示し、また、例えば送信点と基地局を結ぶ伝送路を表示してもよい。また、もし操作端末２３１０が伝送情報テーブル８１を保持していない場合でも、伝送パラメータなど基地局内で取得した伝送データの一部を表示することが可能である。
【０１０７】
このときの伝送情報を用いた操作端末内における伝送路特定の鍵には、伝送情報テーブル８１に示したもの以外にも、例えば、主データの変調方式や受信周波数などの伝送パラメータ、受信したアンテナの角度方向、または、伝送信号の伝送パラメータ内に挿入された送信機固有情報からその伝送路を特定する方法などが考えられる（この伝送パラメータ内に送信機固有情報を挿入する手法に関しては、特許文献２を参照）。
【０１０８】
この送信固有情報からの特定には、その送信元が自局のものであるか否かを確認することにも有用である。例えば、自局の送信識別情報一覧に該当しない送信には、無関係の送信であるとして方調操作を中止し、音などを用いてオペレータに明示的な警告をおこなうことも効果的である。
【０１０９】
また、同様の方法にて送信出力を挿入していれば、送信信号を受信した際のアンテナの角度情報、空中の自由空間損失、基地受信部までのアンテナロスなどを参考に、そのおおよその位置を予測し、電子地図上に表示することもできる。また、同様の方法にてＧＰＳなどの位置情報が挿入されている場合には、操作端末に伝送情報テーブル８１がなくとも位置情報をそのまま表示することもできる。このように、アンテナ方向調整の途中段階に伝送路情報を表示させておくことができるが、これはあくまでも自動方向調整操作に意識的に注目するオペレータ向けのためのものであって、この時点でオペレータへの強制的な操作や確認を求めるものではない。
【０１１０】
また、図２０に示されように、特にアンテナ角度については最終的な方向調整が終了した段階では、例えば、送信方向６１４、または、アンテナ角度線を表示させておくことが有用である。また、もし受信した伝送信号、または伝送パラメータ内、または伝送情報テーブル８１の特定した伝送路情報内に位置情報、角度情報あるいは、予想される入力レベル等が存在すれば、その情報と受信したアンテナの現在角度、または現入力レベルを比較し妥当な方向、値にあることを確認することは非常に有効であり、またそこで異なる方向、明らかに低い入力レベルとなっているのであれば、自動的に再探索をおこなったり、あるいは、アラームを発信、またはログとして記録することとしてよい。
【０１１１】
また、そもそも伝送情報テーブル８１の伝送情報からその伝送の伝送パラメータに該当する伝送路が特定できない場合は、これらの操作端末上の表示をおこなわず同様に自動再探索をおこなう、またはアラームを発信、またはログとして記録することとしてもよい。
【０１１２】
さらに、図２０に示されるように、オペレータに通知するために、この伝送路確立時点では操作端末２３１０に伝送が確立した旨のメッセージ６１５を表示する（Ｓ３１８）。メッセージ６１５のように、複数の回転アンテナが存在する場合や、各々の固定アンテナ・回転アンテナを区別したい場合などのため、現在どの受信部で受信しているかを明示するとよい。これは、たとえば複数伝送路の同時受信時において、どのアンテナおよび受信機が使用中であるかを容易に認識することに有効である。この通知は、図１９に示したアンテナ方向調整中の伝送情報の表示とは異なり、例えば、音で通知したり、通常と異なる色・文字で表示したりするなどオペレータへ明示的に通知する。これにより、それまでの確立した伝送路状態の確認、及び次遷移で必要となる伝送準備などのオペレータ操作についてフォローすることができる。
【０１１３】
以上のように、本実施形態の方向調整のユーザインタフェースによれば、送信側の送信開始後、オペレータが意識的に端末に注視しなければならなくなるのは、伝送路が機械的に確立された後の伝送路状態確認作業のみになることが分かる。
【０１１４】
このように、本実施形態では、以上のようなアンテナの方向調整作業を含む伝送路確立時において、送信開始から端末に注視しなければならなかった従来の方法に比べ、必要なタスクを最終的な伝送路状態の確認のみとし、オペレータ側の負担を格段に軽減するものである。
【符号の説明】
【０１１５】
１１…送信点Ａ、１１１…送信部、１１２…アンテナ、
１２…基地局、１２１…アンテナ装置、１２２…受信部、１２３…送信部、１２４…被制御端局、１２５…変復調部、１２６…固定アンテナ、
１３…放送局、１３１…固定アンテナ、１３２…受信部、１３５…復号部、１３３…回転受信アンテナ装置、１３４…受信部、１３５…復号部、１３６…情報生成部、１３７…情報編集部、１３８…変復調部、１３９…被制御端局、１３１０…操作端末、
１４…送信点Ｂ、１４１…送信部、１４２…アンテナ、
２１…送信点Ａ、２１１…送信部、２１２…アンテナ、
２２…基地局、２２１…アンテナ装置、２２２…受信部、２２３…送信部、２２４…被制御端局、２２５…変復調部、２２６,２２７,２２９,２２１１,２２１４…固定アンテナ、２２８,２２１０,２２１２,２２１５…固定アンテナ、
２３…放送局、２３１…固定アンテナ、２３２…受信部、２３３…回転受信アンテナ装置、２３４…受信部、２３５…復号部、２３６…情報生成部、２３７…情報編集部、２３８…変復調部、２３９…被制御端局、２３１０…操作端末、
２４…送信点Ｂ、２４１…送信部、２４２…アンテナ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝送システムに係り、無線伝送を用いた遠隔制御監視システムであって、回転受信アンテナの方向調整を迅速におこない、オペレータの操作性に優れる伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
報道、スポーツイベントの中継などで、テレビジョン放送用の無線中継伝送装置であるＦＰＵ(Field Pickup Unit)から、基地局を介して、テレビジョン放送局に放送用の映像を伝送する遠隔制御システムが知られている。
【０００３】
以下、図２１を用いて、従来技術に係る遠隔制御監視システムの例として、マイクロ受信基地局システムを説明する。
図２１は、従来技術に係るマイクロ受信基地局システムの構成図である。
【０００４】
このマイクロ受信基地局システムは、ＦＰＵから映像、音声をマイクロ波により送信し、それを基地局で受信して、変調をおこなった後、放送局に送信するシステムである。
【０００５】
以下、説明する従来技術のマイクロ受信基地局システムの動作例としては、送信点Ａ１１および送信点Ｂ１４から放送局１３へ映像・音声素材を伝送する場合を考える。放送局から遠距離にある送信点Ａ１１からの映像・音声素材は、基地局１２を介して放送局１３へ無線伝送される。ここで、送信点Ａ１１や送信点Ｂ１４は、実際には、無線中継伝送装置であるＦＰＵである。
【０００６】
先ず、送信点Ａ１１にある送信部１１１は、映像・音声素材を無線伝送可能なマイクロ波信号に変換しアンテナ１１２から電波を送信する。この送信部１１１は、ＳＤＩ（Serial Digital Interface）信号をＦＰＵでの伝送に用いられる固定長のパケット形式のフレームフォーマットであるＴＳ（Transport Stream）信号に符合化し、それを中間周波信号に変調後、マイクロ波帯へ周波数変換しアンテナへ伝送する機能を有する。送信された電波は、基地局１２内の回転受信アンテナ装置１２１で受信され、受信部１２２に送られる。ここで、受信部１２２とは、マイクロ波帯の信号を中間周波信号へ周波数変換し、ＴＳ信号へ復調し、ＳＤＩ信号へ復号する機能を有する。ただし、基地局内の受信部１２２においては、最小限、信号劣化のないＴＳ信号へ変換するまでの機能があればよい。ＴＳ信号は、送信部１２３へ送られ、固定アンテナ１２６から電波で送信される。また、受信部１２２と同様、基地局内の送信部１２３は、最小限、ＴＳ信号をマイクロ波帯へ変換する機能があればよい。基地局１２から送信された電波は、放送局１３の固定アンテナ１３１で受信され、受信部１３２、復号部１３５によってＳＤＩ信号へ復号され、本線へ送られる。
【０００７】
また、放送局１３から近距離にある送信点Ｂ１４からの映像・音声素材は、送信部１４１を通り、アンテナ１４２から送信され、基地局を介することなく、直接、放送局１３の回転受信アンテナ装置１３３で受信され、受信部１３４、復号部１３５によって復号され本線へ送られる。
【０００８】
このシステムを用いた無線伝送では、基地局１２において送信点からの電波を如何に効率よく受信できるかが重要となってくる。すなわち、送信点の位置によって、基地局１２内の回転受信アンテナ装置１２１は、方向を変えられねばならない。そのため、マイクロ受信基地局システムでは、回転受信アンテナ装置１２１は、放送局１３からの遠隔制御により回転が可能な回転架台となっている。
【０００９】
その制御監視方法は、以下の通りである。放送局１３内、操作端末１３１０よりネットワークに送信された制御パケットは、制御端局１３９で受信され、シリアル信号に変換される。ここで、ネットワークに複数の操作端末、複数の制御端局をつなげ、それぞれの機器ＩＤによって送信・受信相手を特定し送受信が可能であることはもとよりである。シリアル信号は、さらに変復調部１３８において、例えば、アナログ信号に変調され、基地局１２へ向けて送信される。送信されたアナログ信号は、基地局１２内の変復調部１２５で受信され、シリアル信号に復調後、被制御端局１２４へ送信される。被制御端局１２４は、その制御信号を解読し、回転受信アンテナ装置１２１へ制御をおこなう。回転受信アンテナ装置１２１における角度などの監視情報は、監視信号として被制御端局１２４へ送られる。被制御端局１２４はその情報をシリアル信号として、変復調部１２５へ送信し、変復調部１２５は、例えば、アナログ信号に変調して、放送局１３に向けて送信する。放送局内の変復調部１３８は、受信した信号をシリアル信号へ復調し、制御端局１３９へ送信する。制御端局１３９は、受信したシリアル信号を解読し、監視パケットをネットワークへ送信する。操作端末１３１０は、監視パケットを受信し、端末上に情報として表示する。
【００１０】
以上のようにして、基地局１２内の回転受信アンテナ装置１２１の制御監視が可能であるが、このマイクロ受信基地局システムでは、基地局に設置された受信部１２２や送信部１２３における受信・送信レベル、送受信チャンネル周波数帯、変調方式、送信出力、復号方式、また、例えば、信号切替器の接点選択、信号多重・分離装置の信号入力・出力選択などは、回転受信アンテナ装置１２１へのそれと同様、操作端末１３１０、制御端局１３９、被制御端局１２４への一連の信号伝達によって制御監視可能である。また、送信点Ｂ１４からの映像・音声素材を伝送するときのように放送局に直接送信する場合は、操作端末１３１０、制御端局１３９という信号伝達経路を用いて、放送局１３に存在する回転受信アンテナ装置１３３や受信部１３４などの装置に対し制御監視が可能である。
【００１１】
また、このシステムでは、受信アンテナの方向調整をおこなうためのより詳細な情報の提供として、受信部１２２,１３４における受信周波数や変調方式などの伝送パラメータを含むＴＭＣＣ（Transmission and Multiplexing Configuration Control）情報、受信レベル、余裕度（Margin Degree）、ＢＥＲ（Bit Error Rate）、ＭＥＲ（Modulation Error Ratio）、遅延プロファイル、コンスタレーションなどの支援データを、ＴＳ信号に重畳させて放送局へ伝送し、情報生成部１３６によって分離し、情報編集部１３７によって編集し、操作端末１３１０上に表示させる方法がある。
【００１２】
特許文献１には、素材用のパラボナアンテナとは、別に、複数の電界強度測定用アンテナを設け、電界強度測定用アンテナの電界強度情報により、回転台を回転させるＦＰＵ受信基地局が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００２−７７０２５号公報
【特許文献２】特開２００３−３０９５３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
これら基地局無線伝送では、用途に応じて上記の回転受信アンテナ装置や基地間伝送用固定アンテナのような指向性の高いアンテナから、近隣広範囲から固定アンテナで送受信をおこなう指向性の広いアンテナまで様々なアンテナが用いられる。一般に指向性の高いアンテナは狭域（角度）で長距離・高利得、指向性の広いアンテナは広域（角度）で短距離・低利得という特徴がある。
【００１５】
例えば、上述のマイクロ受信基地局システムでは、指向性の高いパラボラアンテナを用いることが多い。それは、基地局を山頂やビルの屋上などに設置し、地域周辺の多くのポイントから距離を問わず見通し位置（受信可能）となるよう受信設計されている面や、遠距離となりやすい基地局間に信頼性の高い固定伝送路を作れるよう回線設計を行っている面が関係している。
【００１６】
しかし、今日のアンテナ技術向上により、広域の指向性をもち、かつ利得を得ることができるアンテナが開発されてきており、マイクロ受信基地局システムなどのような高い利得を必要とする伝送路にも用途が広がっている。ただし、それでもパラボラアンテナを代表とする高利得アンテナに比べれば、その利得差は当然大きい。
【００１７】
したがって、マイクロ受信基地局システムでＦＰＵなどの移動体からの映像・音声素材を受信するアンテナ装置としては、パラボナアンテナの回転受信アンテナ装置が主力である。回転受信アンテナ装置は、指向性は狭いが、アンテナを回転することにより、最も適切な位置に調整しうるし、利得も高いからである。また、広指向固定アンテナにより、全範囲を伝送可能とするために過剰な数のアンテナが必要なコスト的課題が発生するからである。しかしながら、オペレータが端末から操作をして回転受信アンテナ装置の位置の調整しないときには、回転受信アンテナ装置は、位置の自動調整のために、多大の時間を要するという問題点があった。また、放送局では、オペレータが移動体とアンテナ装置の伝送路を確立するまでに、送信開始から端末を注視していなければならず、多大の労力がかかっていた。
【００１８】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、その目的は、基地局または放送局における回転受信アンテナ装置により、移動体との伝送路を確立する場合に、低コストで伝送路の確立の時間を短縮しうる伝送システムを提供することにある。
【００１９】
また、放送局での、オペレータが移動体とアンテナ装置の伝送路を確立するまでの労力を軽減しうる伝送システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の伝送システムは、主にマイクロ波帯より移動する送信点からの映像・音声素材を基地局を介して放送局に伝送するシステムである。
【００２１】
基地局は、移動する送信点の方向に旋回させる回転受信アンテナを備えており、さらに、複数の指向性の広い固定受信アンテナを備えている。固定受信アンテナの入力レベルから減衰量の差によって、移動体の受信角度を推定して、回転受信アンテナを推定された角度に向けるようにする。
【００２２】
また、回転受信アンテナで、周辺角度で最も高い受信レベルを検出し角度調整するための自動微調整をおこなうようにする。このとき、送信方向検出を、例えば、一定時間ごとにおこない、送信点を自動追尾するようにしてもよい、
また、基地局に複数の回転受信アンテナ装置を設置してもよい。
【００２３】
さらに、伝送情報から送信元を識別し、放送局での端末上に、送信元とその伝送情報を表示させるようする。
【００２４】
このように、本発明は、従来の回転受信アンテナ装置に加え、基地局に指向性の広い固定受信アンテナにより受信する設備を具備し、現状の回転受信アンテナ制御に内在する伝送路確立までの時間的ロスを改善させ、かつ操作性を向上させる新たな制御方法を備えた伝送システムを提供する。
【００２５】
したがって、本発明は、指向性の広い固定アンテナでその受信範囲を瞬時に伝送可能とする点と、回転受信アンテナ装置で任意の角度を伝送可能とする点について、両アンテナを用いる手法の利便性を保持している。そしてかつ、広指向固定アンテナを用いて全範囲を伝送可能とするために過剰な数のアンテナが必要なコスト的課題、および回転受信アンテナ装置を用いてオペレータの送信点入力なしに伝送路を確立するために全範囲の自動微調整をおこない多大な時間を浪費してしまうという時間的課題を解決することができる。
【００２６】
また、本実施形態によれば、送信側の電波送出から受信側での受信可能状態までの遷移にて、送信情報提供と受信通知の自動遷移を可能とし、オペレータへの負担をさらに軽減することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、その目的は、基地局または放送局における回転受信アンテナ装置により、移動体との伝送路を確立する場合に、低コストで伝送路の確立の時間を短縮しうる伝送システムを提供することにある。
【００２８】
また、本発明によれば、放送局でのオペレータが移動体とアンテナ装置の伝送路を確立するまでの労力を軽減しうる伝送システムを提供することにある。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第一の実施形態に係るマイクロ受信基地局システムの構成図である。
【図２】回転受信アンテナ装置２１１の制御について説明する図である。
【図３】本発明の第一の実施形態に係るマイクロ受信基地局システムの回転受信アンテナ装置２２１の方向調整の処理と従来技術の回転受信アンテナ装置２２１の方向調整の方向調整の処理を対比して示したフローチャートである。
【図４】基地局２２のアンテナに関わる部分のみ再掲した図である。
【図５】アンテナの減衰パターン特性の一例を示すグラフである（その一）。
【図６】アンテナの減衰パターン特性の一例を示すグラフである（その二）。
【図７】固定アンテナの様子を示す模式図である（その一）。
【図８】固定アンテナの様子を示す模式図である（その二）。
【図９】固定アンテナの様子を示す模式図である（その三）。
【図１０】固定アンテナの様子を示す模式図である（その四）。
【図１１】送信角度と減衰値の対応テーブルの一例を示す図である。
【図１２】各アンテナ毎の送信角度と減衰値の対応テーブルの一例を示す図である。
【図１３】各アンテナ毎のアンテナ減衰値の差分を示すテーブルである。
【図１４】本発明の第二の実施形態に係る基地局２２のアンテナに関わる部分のみ示した図である。
【図１５】本発明の第二の実施形態に係るマイクロ受信基地局システムの回転受信アンテナ装置２２１の方向調整の処理を示したフローチャートである。
【図１６】本発明の第三の実施形態に係る基地局の構成を示す図である。
【図１７】本発明の第四の実施形態に係るマイクロ受信基地局システムの回転受信アンテナ装置２２１の方向調整の処理と従来技術の回転受信アンテナ装置２２１の方向調整の方向調整の処理を対比して示したフローチャートである。
【図１８】伝送情報テーブルの一例を示す図である。
【図１９】操作端末に表示される送信情報の表示例を示す図である。
【図２０】操作端末に表示される伝送路を確立したときの表示例を示す図である。
【図２１】従来技術に係るマイクロ受信基地局システムの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明に係る各実施形態を、図１ないし図１９を用いて説明する。
【００３１】
〔実施形態１〕
以下、本発明に係る第一の実施形態を、図１ないし図１３を用いて説明する。
【００３２】
先ず、図１および図２を用いて本発明の第一の実施形態に係るマイクロ受信基地局システムの構成について説明する。
図１は、本発明の第一の実施形態に係るマイクロ受信基地局システムの構成図である。
図２は、回転受信アンテナ装置２１１の制御について説明する図である。
【００３３】
本実施形態のマイクロ受信基地局システムの本社の構成は、従来技術と同様である。また、図１に示される送信点は、送信点２１のみであるが、従来技術の図２１のシステムのように、本社に直接、映像・音声素材を伝送する送信点があってもよい。
【００３４】
基地局２２は、図２１に示したマイクロ受信基地局システムにおける基地局１２を拡張した系統を有する。各部は、それぞれ回転受信アンテナ装置２２１（図２１に示した従来技術に係るシステムの１２１に対応）、受信部２２２（１２２に対応）、送信部２２３（１２３に対応）、被制御端局２２４（１２４に対応）、変復調部２２５（１２５に対応）、固定アンテナ２２６（１２６に対応）であり、本実施形態の基地局では、固定アンテナ２２７，２２９，２２１１，２２１４、固定受信部２２８，２２１０，２２１２，２２１５および信号選択部２２１３が加わっている。
【００３５】
固定アンテナ２２７，２２９，２２１１，２２１４は、後に、説明するように送信点を特定するために電波を受信するアンテナである。固定受信部２２８，２２１０，２２１２は、固定アンテナ２２７，２２９，２２１１，２２１４を監視し、電波を信号として受け取る部分である。信号選択部２２１３は、受信部２２２および固定受信部２２８，２２１０，２２１２，２２１５からの複数の入力から、所望の信号を選択し送信部へ出力するための機能を有する。
【００３６】
次に、図２を用いて回転受信アンテナ装置２２１の制御について説明する。
【００３７】
回転受信アンテナ装置２２１は、図２に示されように、被制御端局２２４に制御・監視ケーブルで接続されている。そして、アンテナの回転方向は、パラメタ例１のように、被制御端局２２４からの水平制御電圧、垂直制御電圧で制御する。また、回転受信アンテナ装置２２１は、回転アンテナ部の水平角度、垂直角度を被制御端局２２４に送信する。また、アンテナの回転方向は、パラメタ例２のように、被制御端局２２４から、各種の接点を入力して制御するようにしてもよい。
【００３８】
次に、図３を用いて本発明の第一の実施形態に係るマイクロ受信基地局システムの回転受信アンテナ装置２２１の方向調整の処理について説明する。
【００３９】
図３は、本発明の第一の実施形態に係るマイクロ受信基地局システムの回転受信アンテナ装置２２１の方向調整の処理と従来技術の回転受信アンテナ装置２２１の方向調整の方向調整の処理を対比して示したフローチャートである。
【００４０】
ここで、図３（ａ）フローチャートが、本実施形態の回転受信アンテナ装置２２１の方向調整の処理を示しており、図３（ｂ）が、従来技術に係る回転受信アンテナ装置２２１の方向調整の処理を示している。
【００４１】
本実施形態の回転受信アンテナ装置２２１の方向調整の処理では、先ず、図３（ａ）に示されるように、固定アンテナ２２７,２２９,２２１１，２２１４を介して、固定受信部２２８，２２１０，２２１２，２２１５からの入力を確認する（Ｓ３１１）。
【００４２】
次に、固定アンテナと固定受信部より、映像・音声素材が伝送可能のときには（Ｓ３１２）、回転アンテナの方向調整をおこなわずに処理を終了する。
【００４３】
一方、固定アンテナと固定受信部より、映像・音声素材が伝送不可能のときには（Ｓ３１２）、回転アンテナの方向制御をおこない（Ｓ３１３）、その後の周辺角度で最も高い受信レベルを検出し角度調整するための自動微調整をおこなう（Ｓ３１４）。
【００４４】
従来技術の回転受信アンテナ装置２２１の方向調整の処理では、先ず、図３（ｂ）に示されるように、送信点情報を入力する（Ｓ３２１）。
【００４５】
そして、その入力情報に基づき、回転アンテナの方向制御をおこない（Ｓ３２３）、その後の周辺角度で最も高い受信レベルを検出し角度調整するための自動微調整をおこなう（Ｓ３２３）。
【００４６】
以上のように、従来技術に係るマイクロ受信基地局システムでは、固定アンテナによる受信手段を持たずに、オペレータ側からの明示的に、回転受信アンテナ装置２２１の方向を制御するための送信点情報の入力が必要であった。それは、例えば、図１に示した操作端末１３１０のリモコンアプリケーションにおける、アンテナ角度の入力、送信点位置の入力（地図上の指定、緯経度値の入力等）などが挙げられる。
【００４７】
一方、本実施形態に係るマイクロ受信基地局システムでは、固定アンテナによる受信手段を有し、それらで送信点からの映像・音声素材を受信可能のときには、固定アンテナによる受信手段で、送信点から映像・音声素材を伝送させ、受信可能のときには、固定アンテナによる受信手段により得た情報に基づいて、回転受信アンテナ装置２２１の方向を制御するものである。
【００４８】
次に、図４および図１３を用いて本発明の第一の実施形態に係るマイクロ受信基地局システムにおける回転受信アンテナ装置２２１の回転アンテナを方向調整する原理とその詳細について説明する。
図４は、基地局２２のアンテナに関わる部分のみ再掲した図である。
図５および図６は、アンテナの減衰パターン特性の一例を示すグラフである。
図７ないし図１０は、固定アンテナの様子を示す模式図である。
図１１は、送信角度と減衰値の対応テーブルの一例を示す図である。
図１２は、各アンテナ毎の送信角度と減衰値の対応テーブルの一例を示す図である。
図１３は、各アンテナ毎のアンテナ減衰値の差分を示すテーブルである。
【００４９】
本実施形態は、固定アンテナで受信した電波の状況によって、送信点に向けての回転受信アンテナ装置２２１の回転アンテナを方向調整するためのパラメタを得るものである。すなわち、固定アンテナの入力信号により、送信点の位置を推定するものである。
【００５０】
一般に、アンテナの減衰パターンには、図５の実データグラフ４１として提示される。この図では、アンテナ方向を０度とする角度方向線４１１と、その角度からの入力に対する受信レベル４１２が円中心との距離によって示されている。
【００５１】
この図５の例は、比較的広い指向特性を持つアンテナのものであり、送信角度４１１と、曲線との交点における受信レベル４１２により、減衰値を読み取ることができる。そして、このデータにより、アンテナ方向からの角度ズレによってどの程度の減衰があるかを知ることができ、例えば、単位角度ズレごとに減衰量を読み取りデータベース化することが可能である。本発明では、設置される複数の固定アンテナの方向を予め測定しておくことにより、任意の方向からの減衰量が個々のアンテナごとに推定可能となる。ここで、例えば、予め任意の角度に対する各アンテナの減衰量の差を求めておく。これにより、実際に電波を受信した際、固定受信の入力レベルを監視し各々の差を求めることで、オペレータからの明示的な入力を必要とせず、その送信点に近い方向を導き出し、入力角度を推定することが可能になる。
【００５２】
以下、具体的に、送信点の入力角度を推定する手法について説明する。
【００５３】
先ず、図４は、基地局２２のアンテナに関わる部分のみ再掲した図である。
この図４では、その他の構成部分は省略して、それぞれ、回転受信アンテナ装置２２１、固定アンテナ２２７，２２１４，２２１１，２２９、各固定アンテナを利用し無線伝送可能な範囲２２７ｒ，２２１４ｒ，２２１１ｒ，２２９ｒを示している。ここで、図７ないし図９以降では、固定アンテナ２２７，２２１４，２２１１，２２９を、それぞれ、アンテナ（１）、アンテナ（２）、アンテナ（３）、アンテナ（４）と表記する。
【００５４】
このアンテナ（１）〜（４）は、広い指向性を持つアンテナとして、各アンテナは、図７に示されるように、矢印の方向を向いているものとする。アンテナの角度については、図８に示されるように、アンテナ（１）のアンテナ角度を、０（すなわち、アンテナ（１）の向いてる方向を基準線にとる）、アンテナ（２）のアンテナ角度を、＋θ２、アンテナ（３）のアンテナ角度を、＋θ４とする。これらは、基地局２２のアンテナの設置に関するものであり、既知の角度である。
【００５５】
例えば、送信角度が、４０度であるとき、図６に示されるように、グラフと曲線の交点の減衰値を読み取って、５ｄＢと読める。このようにして、各角度の減衰値を読み取って、図１０に示されるように、送信角度と減衰値の対応テーブルを作る。図では、２０度毎になっているが、実際上、必要ならもっと細かく中間角度の減衰値も計算する。
【００５６】
このようなテーブルをアンテナ毎に作っていく。アンテナ毎に、角度と減衰値のペアを作っていけばよいので、各アンテナの仕様が同じである必要はない。すなわち、基地局２２の固定アンテナとして、アンテナ減衰パターンの異なるアンテナを共存させてもよい。このときは、登録される減衰量の差に、予め各固定アンテナのアンテナ利得を加算しておけばよい。
【００５７】
さらに、例えば、アンテナ（２）に対する送信角度は、以下の（式１）で与えられる。
【００５８】
（２）に対する送信角度＝（１）に対する送信角度−（２）のアンテナ角度
＝（１）に対する送信角度−（＋θ２） …（式１）
このようにして、アンテナ（１）に対する送信角度に基づいて、各アンテナ（２）〜（４）の減衰値を得ることができ、図１１に示されるテーブルを得ることができる。
【００５９】
次に、アンテナ（１）とアンテナ（２）の減衰値の差、アンテナ（１）とアンテナ（３）の減衰値の差、…というように、それぞれのアンテナの減衰値の差分を算出しておく。これにより、図１２に示したような各アンテナ毎のアンテナ減衰値の差分を示すテーブルを得ることができる。この例のように、四つのアンテナが存在すると、差のデータは、一つの角度について６種類（四つから二つとる組合せの数）できる。
【００６０】
さて、このような状況で、図９に示されるように、ある方向から送信電波が来たとする。各アンテナの入力レベルは、ｅ１,ｅ２,ｅ３,ｅ４と測定されたとする。今、目的は、図９に示されるψを推定することである。
【００６１】
各アンテナの入力レベルは、以下の（式２）に示されるようになる。
【００６２】
ｅ１＝送信出力−（１）までの自由空間損失−（１）までの減衰値
ｅ２＝送信出力−（２）までの自由空間損失−（２）までの減衰値 …（式２）
ｅ３＝送信出力−（３）までの自由空間損失−（３）までの減衰値
ｅ４＝送信出力−（４）までの自由空間損失−（４）までの減衰値
ここで、送信点と基地局は、十分距離があるため、各アンテナまでの自由空間損失は、全て等しいと近似する。この仮定のもとで、ｅ１からｅ２を引くと、以下の（式３）を得る。
【００６３】
ｅ１−ｅ２＝送信出力−（１）までの減衰値−（２）までの減衰値 …（式３）
したがって、（式３）で算出された（ｅ１−ｅ２）と図１２の各アンテナ毎のアンテナ減衰値の差分を示すテーブルのカラムの（（１）までの減衰値−（２）までの減衰値）の中で、等しいか近いものを見出せれば、その角度が判明する。もちろん、複数の角度において、減衰値の差が同等であることが存在するが、複数のアンテナの組み合わせで、減衰値の差が一意に決まればよいので、この例のように四つのアンテナ（六つの組合せ）なら、実用上ほぼ確実に、送信点の角度を推定することができる。
【００６４】
なお、減衰差が角度に対して複数存在すること問題の回避方法としては、予定している固定アンテナの設置角度差で、それらのアンテナの減衰パターンにおいて、ある送信角度の減衰量の差と等しくなる別の送信角度が存在するか否かを予め確認しておくことが挙げられる。
【００６５】
以上の手法は、固定アンテナの信号入力レベルの差により、送信点の角度を推定するものであるが、この固定アンテナの減衰量の差を求める方法以外にも、他の手法としては、おおよその角度を導き出し、回転受信アンテナ装置２２１の自動微調整機能を用いてある程度広域の範囲をサーチすることを前提とした簡易的手法であれば、最も入力レベルの高い固定アンテナの方向、あるいは、最も高い入力レベルを示した二つの固定アンテナ間で、それらの２アンテナの減衰量の比によって求めた角度などに決定することも可能である。この簡易的手法によれば、従来手法を用いてオペレータの入力を不要とするために３６０度全範囲の微調整サーチを必要とするところを、例えば、複数方向に均等に角度分散し設置された固定アンテナがあれば、高々（３６０/固定アンテナ数）度の範囲の水平サーチで可能となる。また、一つの固定アンテナのみ設置する場合には、その固定アンテナへの一定レベル以上の入力時においてのみ、回転受信アンテナ装置をその一つの固定アンテナ方向へ制御するとしてもよいし、一定レベル以下の場合に固定アンテナ方向と１８０度逆の方向へ向けることとしてもよい。一般に、微調整サーチをおこなうにあたっては、各々の角度における正確な入力レベルデータが必要となるため、回転受信アンテナ装置の旋回速度は、１度/秒程度の低い速度でなければならない。もし従来技術に係る回転受信アンテナ装置において、全域（３６０度）自動微調整を試みる場合は、１度/秒の速度として水平微調整だけで少なくとも６分の時間を要する。これは、自動伝送路確立に要するために、多大の時間を要していると評価せざるを得ない。対して、本発明の送信点の角度の推定方法を用いれば、簡易的手法を用いたとしても所要時間を大幅に短縮可能である。もし、詳述したアンテナ減衰量の差分による指向特性データベースを用いた手法であれば、自動微調整をおこなわずともほぼ正確な角度が得られることになる。これは、回転アンテナを送信点に向けるためのオペレータ側への作業を全く不要とし伝送路確立を実現可能とするものであり、非常に効果的である。
【００６６】
さらに、図３（ａ）のフローチャートにおけるＳ３１２で示されるように、そもそも固定アンテナからの信号入力レベルが、送信点からの無線伝送可能性の面で許容できるものであれば、回転受信アンテナ装置２２１を用いる必要はない。もちろん、固定アンテナが指向性が広いものを用いたときには、指向性の広さを得たための利得が低下することがあるため、送信点からの映像・音声素材を伝送できない場合もありうる。そのような固定アンテナ方向の周辺角度領域において高指向性をもつ回転受信アンテナ装置２２１でしか伝送できない遠距離からの送信については、回転受信アンテナ装置を用いた広範囲の自動微調整検出も必要となる場合がある。しかしながら、そのような固定アンテナの実伝送利用機会を考慮すれば、全体の時間的ロスは画期的に改善されると言ってよい。
【００６７】
そして、さらなる拡張を検討すれば、この手法は送信が移動体である場合における受信の自動追尾にも応用可能であることが推測される。すなわち、固定アンテナによる送信方向検出を、例えば、一秒間隔のような一定期間ごとにおこなうことによって、固定アンテナで伝送可能な範囲、あるいは、指向特性から得られる減衰量によって送信方向が推定可能な範囲であれば、固定アンテナおよび回転受信アンテナ装置の自動制御により送信点の自動追尾が可能となるということである。よって、本発明は、従来手法におけるアンテナ制御方法について、送信点情報を取得する方法を自動化し、さらに、その後の回転受信アンテナ制御におけるほぼ全ての方式に対応し、かつ各方式への効率化要素を含んでいると言える。これらの実現例は、図１における基地局に設置される回転受信アンテナ装置２２１以外に、放送局内に設置される回転受信アンテナ装置２３３を利用した系統にも、そのまま転用可能である。
【００６８】
〔実施形態２〕
以下、本発明に係る第二の実施形態を、図１４および図１５を用いて説明する。
図１４は、本発明の第二の実施形態に係る基地局２２のアンテナに関わる部分のみ示した図である。
図１５は、本発明の第二の実施形態に係るマイクロ受信基地局システムの回転受信アンテナ装置２２１の方向調整の処理を示したフローチャートである。
【００６９】
第一の実施形態では、基地局２２における回転受信アンテナ装置２２１は、一つであったが、本実施形態では、基地局に複数の回転受信アンテナ装置を設置した例である。
【００７０】
本実施形態では、図１４に示されるように、基地局２２における回転受信アンテナ装置２２１ａ,２２１ｂが設置されている。
【００７１】
このようにすれば、回転受信アンテナ装置２２１ａ,２２１ｂの各々で、各回転受信アンテナ装置の旋回範囲を分担することで、目標角度への初期制御における時間コストを最大（１/台数）に軽減できる点で有用である。これは、複数の回転受信アンテナ装置を等角度間隔に設置することで、１回転装置の担当範囲を台数分、分割できるということである。また、全ての回転受信アンテナ装置を同方向に制御した後、自動微調整の範囲を分割するという制御方法も考えられる。これは、上記で説明したような簡易的手法を用いたときのような自動微調整範囲が広域となる場合に、回転受信アンテナ装置の旋回速度が最も低速となってしまう自動微調整段階において、所要時間を台数分に分割できるという点で特に有効と考えられる。ここで、第一の実施形態で説明したアンテナ減衰パターンから複数の固定アンテナの減衰量の差を求め送信方向を推定する方法を用いたときの問題点であった複数の候補角度が存在してしまう場合においては、各回転受信アンテナ装置を別々の候補角度へ旋回させ、両候補角度への初期制御および自動微調整を同時におこなうことが有効である。
【００７２】
他にも、回転受信アンテナ装置の複数台設置には複数周波数受信対応という効果的利点が含まれる。
【００７３】
以下、図１５を用いてこのときの回転受信アンテナ装置２２１ａ,２２１ｂにおける方向調整の処理を説明する。
【００７４】
一般に、送信点となるＦＰＵなどのマイクロ送受信機には、複数の受信周波数チャンネルが備わっていることが多い。そこで、任意の周波数においてオペレータの明示的情報入力操作なく伝送路確立を実現する方法が求められる。
【００７５】
本実施形態の図１５における方向調整の処理は、そのような課題を解決するものである。
【００７６】
本実施形態の回転受信アンテナ装置２２１ａ,２２１ｂの方向調整の処理では、先ず、図１５に示されるように、固定アンテナ２２７,２２９,２２１１，２２１４を介して、固定受信部２２８，２２１０，２２１２，２２１５からの入力を確認する（Ｓ６１１）。
【００７７】
次に、固定アンテナと固定受信部より、映像・音声素材が伝送可能のときには（Ｓ６１２）、Ｓ６１６に行く。
【００７８】
一方、固定アンテナと固定受信部より、映像・音声素材が伝送不可能のときには（Ｓ６１２）、方向調整が必要なそれぞれの回転受信アンテナ装置が既に他伝送に使用中であるか、否かを調べ（Ｓ６１３）、使用中のときには、Ｓ６１６に行く。使用中でなければ、回転アンテナの方向制御をおこない（Ｓ６１４）、その後の周辺角度で最も高い受信レベルを検出し角度調整するための自動微調整をおこなう（Ｓ６１５）。
【００７９】
固定アンテナと固定受信部より、映像・音声素材が伝送可能のとき、方向調整が必要なそれぞれの回転受信アンテナ装置が既に他伝送に使用中のとき、回転アンテナの自動微調整が終わったときに、一つつの周波数において伝送路が確立した後に他の周波数を検索し（Ｓ６１５）、他の周波数がなければ、処理を終了し、他の周波数があれば、固定受信部における受信周波数をその周波数に変更し（Ｓ６１７）、Ｓ６１１に戻る。
【００８０】
基地局２２に複数の回転受信アンテナ装置を設置して、図１５に示した処理をおこなうことによって、複数周波数を用いた１基地局での同時伝送が可能となる。この場合は、当然、後の系統における放送局への送信手段は複数用意されていることが必要であるが、これは基地局間アンテナおよび送信部の数を増設することで可能である。
【００８１】
〔実施形態３〕
以下、本発明に係る第三の実施形態を、図１６を用いて説明する。
図１６は、本発明の第三の実施形態に係る基地局の構成を示す図である。
【００８２】
第一の実施形態の基地局２２では、図１に示されるように、固定アンテナ２２７，２２９，２２１１，２２１４の各々に対して、固定受信部２２８，２２１０，２２１２，２２１５が接続されていた。これに対して、本実施形態の基地局７１は、図１６に示されように、固定受信手段の監視手段である固定受信部を１つの固定受信部７１１１として、受信部を削減し、前段に切替部７１１０を設けた系統である。
【００８３】
この場合、例えば、４固定アンテナからの受信信号は、切替部７１１０にて選択され、最も受信レベルの高い信号のみ固定受信部に伝えられる。このとき、切替部からは、どの固定アンテナからの信号が選択されているかが被制御端局７１１４を通じて伝えられる。本実施形態では、例えば、一つの周波数に対して受信する固定受信部を固定し、固定受信部の周波数変更を不要とする効果を得ることができる。これを拡張すれば、切替部から複数の固定受信部に接続し、切替部７１１０で受信した信号の周波数に応じて出力先の固定受信部を切り替えるという手法も考えられる。
【００８４】
本実施形態のような基地局７１の系統をとる場合、切替部７１１０にて選択されている固定アンテナの方向へ回転受信アンテナ装置を制御する制御方法が効果的である。これにより、回転受信アンテナ装置での自動微調整範囲を縮小することが可能となる。
【００８５】
〔実施形態４〕
以下、本発明に係る第四の実施形態を、図１７ないし図２０を用いて説明する。
図１７は、本発明の第四の実施形態に係るマイクロ受信基地局システムの回転受信アンテナ装置２２１の方向調整の処理と従来技術の回転受信アンテナ装置２２１の方向調整の方向調整の処理を対比して示したフローチャートである。
図１８は、伝送情報テーブルの一例を示す図である。
図１９は、操作端末に表示される送信情報の表示例を示す図である。
図２０は、操作端末に表示される伝送路を確立したときの表示例を示す図である。
【００８６】
上記実施形態では、複数の固定受信手段を設けることにより、従来回転受信アンテナ装置のみでおこなっていた方向調整操作の時間的ロスをなくし、操作性を向上させるものであった。本実施形態は、放送局におけるオペレータの操作介入を無くし、可能な部分を自動化させたいという需要に対応して、オペレータ側の負担をできるだけ軽減させ、自動化できる部分は自動化し、その確認作業のみに注力することで、人的効率化および少人数での有効活用という面で向上を図るものである。
【００８７】
以下、図１７を用いて本発明の第三の実施形態に係るマイクロ受信基地局システムの回転受信アンテナ装置２２１の方向調整の処理について説明する。
【００８８】
本実施形態の伝送システムは、第一の実施形態に示した図１と同じシステム構成をとるものとする。
【００８９】
ここで、図１７（ａ）フローチャートが、本実施形態の回転受信アンテナ装置２２１の基地局と放送局における方向調整の処理を示しており、図１７（ｂ）が、従来技術に係る回転受信アンテナ装置２２１の方向調整の処理を示している。また、ここで、処理のボックス内に、◆を描いているのは、人手を要する処理であることを示している。
【００９０】
本実施形態の回転受信アンテナ装置２２１の方向調整の処理では、先ず、図１７（ａ）に示されるように、固定アンテナ２２７,２２９,２２１１，２２１４を介して、固定受信部２２８，２２１０，２２１２，２２１５からの入力を確認する（Ｓ３１１）。
【００９１】
次に、固定アンテナと固定受信部より、映像・音声素材が伝送可能のときには（Ｓ３１２）、回転アンテナの方向調整をおこなわずに処理を終了する。
【００９２】
一方、固定アンテナと固定受信部より、映像・音声素材が伝送不可能のときには（Ｓ３１２）、回転アンテナの方向制御をおこない（Ｓ３１３）、その後の周辺角度で最も高い受信レベルを検出し角度調整するための自動微調整をおこなう（Ｓ３１４）。
【００９３】
このＳ３１１〜Ｓ３１４は、第一の実施形態と同様である。
【００９４】
本実施形態では、固定受信手段からの入力確認（Ｓ３１１）、途中の伝送可否判断（Ｓ３１２）、回転アンテナ方向制御（Ｓ３１３）および自動微調整（Ｓ３１４）の間について、各受信部にて入力信号の送信元・または伝送パラメータ情報認識のための受信監視（Ｓ３１６）をおこなう。
【００９５】
これは、例えば、送信点から基地局への伝送方式が、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）のような、入力レベルが低く映像信号が正常に再生できない環境下においても、一部の伝送パラメータ情報（例えば、ＴＭＣＣ）をエラー耐性の高い変調方式にて再生可能である場合に特に有効である。すなわち、アンテナの方向調整中のような受信が変動する場合において、一時的な受信による情報取得をより早く、またより高い確率で情報取得が可能とすることができる。
【００９６】
このとき、放送局２３の操作・表示手段である操作端末２３１０において、基地局より伝送された伝送データを表示する（Ｓ３１７、図１９）。なお、この伝送データは、例えば、基地局内の各装置からの情報を得る被制御端局から変復調部、アナログ信号を通じて本社に伝送される信号に乗せてもよいし、受信部から送出されるＴＳストリーム中に多重し、本社にて分離し取得してもよい。
【００９７】
そして、Ｓ３１４において最終的な自動微調整が完了した後、基地局から伝送路確立を通知し（Ｓ３１５）、これを放送局２３の操作端末２３１０に伝送路確立のメッセージを表示する（Ｓ３１８、図２０）。
【００９８】
従来手法においては、送信点位置は、オペレータ側からの明示的な入力によるものだった。この入力は、例えば、操作端末１３１０,２３１０のリモコンアプリケーションにおけるアンテナ角度の入力、送信点位置の入力（地図上の指定、緯経度値の入力等）などが挙げられる。よって、オペレータは、送信点からの送信開始の時点から、該操作端末への送信点情報入力をおこない、また続くアンテナの方向調整段階においても入力送信点情報の正確性の確認を含めて受信部の入力レベルや受信試験映像、また、例えばデジタル伝送などにおいては、コンスタレーション、遅延プロファイル等に注視しなければならず、伝送路確立までに多大な時間を費やさねばならなかった。
【００９９】
本実施形態の伝送システムでは、上記ように、オペレータの操作負担を大きく縮小させることができる。
【０１００】
以下、図１８ないし図１９を用いて放送局の操作端末での伝送情報の表示について説明する。
【０１０１】
放送局の操作端末２３１９の表示画面には、電子地図５１１、基地局点５１２、伝送路情報５１３が表示されている。
【０１０２】
図１９には、送信元名称として、「ＴＸ−Ａ」が画面に表示されている。
【０１０３】
これには、操作端末２３１９には、図１８に示される伝送情報テーブル８１を保持しておき、伝送情報により、送信元名称を求めればよい。
【０１０４】
伝送情報テーブル８１は、各送信元（または、伝送路）を示す送信元名称８１１と、送信機識別情報８１２、伝送パラメータ８１３、送信位置８１４の各フィールドからなる。この内で、送信元の送信位置は、ＧＰＳシステムにより取得することができる。また、例えば、図内の情報に加えて予想される入力レベル、また、予想されるアンテナの方向などを入れてもよい。
【０１０５】
操作端末は、基地局２２から送られた伝送データに対し、この伝送情報テーブル８１から送信元（伝送路）の候補を検索して、特定し、該当する送信元名称をえることができる。
【０１０６】
もし、伝送情報テーブル８１内の送信位置８１４の位置情報が存在すれば、その位置情報に基づいて、電子地図５１１上の該当する位置に送信点として表示し、また、例えば送信点と基地局を結ぶ伝送路を表示してもよい。また、もし操作端末２３１０が伝送情報テーブル８１を保持していない場合でも、伝送パラメータなど基地局内で取得した伝送データの一部を表示することが可能である。
【０１０７】
このときの伝送情報を用いた操作端末内における伝送路特定の鍵には、伝送情報テーブル８１に示したもの以外にも、例えば、主データの変調方式や受信周波数などの伝送パラメータ、受信したアンテナの角度方向、または、伝送信号の伝送パラメータ内に挿入された送信機固有情報からその伝送路を特定する方法などが考えられる（この伝送パラメータ内に送信機固有情報を挿入する手法に関しては、特許文献２を参照）。
【０１０８】
この送信固有情報からの特定には、その送信元が自局のものであるか否かを確認することにも有用である。例えば、自局の送信識別情報一覧に該当しない送信には、無関係の送信であるとして方調操作を中止し、音などを用いてオペレータに明示的な警告をおこなうことも効果的である。
【０１０９】
また、同様の方法にて送信出力を挿入していれば、送信信号を受信した際のアンテナの角度情報、空中の自由空間損失、基地受信部までのアンテナロスなどを参考に、そのおおよその位置を予測し、電子地図上に表示することもできる。また、同様の方法にてＧＰＳなどの位置情報が挿入されている場合には、操作端末に伝送情報テーブル８１がなくとも位置情報をそのまま表示することもできる。このように、アンテナ方向調整の途中段階に伝送路情報を表示させておくことができるが、これはあくまでも自動方向調整操作に意識的に注目するオペレータ向けのためのものであって、この時点でオペレータへの強制的な操作や確認を求めるものではない。
【０１１０】
また、図２０に示されように、特にアンテナ角度については最終的な方向調整が終了した段階では、例えば、送信方向６１４、または、アンテナ角度線を表示させておくことが有用である。また、もし受信した伝送信号、または伝送パラメータ内、または伝送情報テーブル８１の特定した伝送路情報内に位置情報、角度情報あるいは、予想される入力レベル等が存在すれば、その情報と受信したアンテナの現在角度、または現入力レベルを比較し妥当な方向、値にあることを確認することは非常に有効であり、またそこで異なる方向、明らかに低い入力レベルとなっているのであれば、自動的に再探索をおこなったり、あるいは、アラームを発信、またはログとして記録することとしてよい。
【０１１１】
また、そもそも伝送情報テーブル８１の伝送情報からその伝送の伝送パラメータに該当する伝送路が特定できない場合は、これらの操作端末上の表示をおこなわず同様に自動再探索をおこなう、またはアラームを発信、またはログとして記録することとしてもよい。
【０１１２】
さらに、図２０に示されるように、オペレータに通知するために、この伝送路確立時点では操作端末２３１０に伝送が確立した旨のメッセージ６１５を表示する（Ｓ３１８）。メッセージ６１５のように、複数の回転アンテナが存在する場合や、各々の固定アンテナ・回転アンテナを区別したい場合などのため、現在どの受信部で受信しているかを明示するとよい。これは、たとえば複数伝送路の同時受信時において、どのアンテナおよび受信機が使用中であるかを容易に認識することに有効である。この通知は、図１９に示したアンテナ方向調整中の伝送情報の表示とは異なり、例えば、音で通知したり、通常と異なる色・文字で表示したりするなどオペレータへ明示的に通知する。これにより、それまでの確立した伝送路状態の確認、及び次遷移で必要となる伝送準備などのオペレータ操作についてフォローすることができる。
【０１１３】
以上のように、本実施形態の方向調整のユーザインタフェースによれば、送信側の送信開始後、オペレータが意識的に端末に注視しなければならなくなるのは、伝送路が機械的に確立された後の伝送路状態確認作業のみになることが分かる。
【０１１４】
このように、本実施形態では、以上のようなアンテナの方向調整作業を含む伝送路確立時において、送信開始から端末に注視しなければならなかった従来の方法に比べ、必要なタスクを最終的な伝送路状態の確認のみとし、オペレータ側の負担を格段に軽減するものである。
【符号の説明】
【０１１５】
１１…送信点Ａ、１１１…送信部、１１２…アンテナ、
１２…基地局、１２１…アンテナ装置、１２２…受信部、１２３…送信部、１２４…被制御端局、１２５…変復調部、１２６…固定アンテナ、
１３…放送局、１３１…固定アンテナ、１３２…受信部、１３５…復号部、１３３…回転受信アンテナ装置、１３４…受信部、１３５…復号部、１３６…情報生成部、１３７…情報編集部、１３８…変復調部、１３９…被制御端局、１３１０…操作端末、
１４…送信点Ｂ、１４１…送信部、１４２…アンテナ、
２１…送信点Ａ、２１１…送信部、２１２…アンテナ、
２２…基地局、２２１…アンテナ装置、２２２…受信部、２２３…送信部、２２４…被制御端局、２２５…変復調部、２２６,２２７,２２９,２２１１,２２１４…固定アンテナ、２２８,２２１０,２２１２,２２１５…固定アンテナ、
２３…放送局、２３１…固定アンテナ、２３２…受信部、２３３…回転受信アンテナ装置、２３４…受信部、２３５…復号部、２３６…情報生成部、２３７…情報編集部、２３８…変復調部、２３９…被制御端局、２３１０…操作端末、
２４…送信点Ｂ、２４１…送信部、２４２…アンテナ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動する送信点からの電波を受信する伝送システムにおいて、
回転アンテナと、
前記回転アンテナを制御する回転アンテナ制御手段と、
一つ以上の固定アンテナと
前記固定アンテナの入力を監視する固定受信手段とを有し、
前記回転アンテナ制御手段は、前記固定受信手段に入力されたデータに基づいて、前記送信点から送信位置方向を求めて、前記回転アンテナを旋回させて前記送信位置方向の角度に向くように制御することを特徴とする伝送システム。
【請求項１】
移動する送信点からの電波を受信する伝送システムにおいて、
回転アンテナと、
前記回転アンテナを制御する回転アンテナ制御手段と、
一つ以上の固定アンテナと
前記固定アンテナの入力を監視する固定受信手段とを有し、
前記回転アンテナ制御手段は、前記固定受信手段に入力されたデータに基づいて、前記送信点から送信位置方向を求めて、前記回転アンテナを旋回させて前記送信位置方向の角度に向くように制御することを特徴とする伝送システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２０１１−１８８２８０（Ｐ２０１１−１８８２８０Ａ）
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５１８７５（Ｐ２０１０−５１８７５）
【出願日】平成２２年３月９日（２０１０．３．９）
【出願人】（０００００１１２２）株式会社日立国際電気 (5,007)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月９日（２０１０．３．９）
【出願人】（０００００１１２２）株式会社日立国際電気 (5,007)
【Ｆターム（参考）】
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