無線端末装置、無線伝送システム、及びプログラム
【課題】各無線端末装置が送信した本線系信号の、基地局装置における受信タイミングのずれをＧＩで吸収できる範囲内に抑えること、そしてパイロット信号の直交関係を保つことを、無線端末装置内の処理により実現できる無線端末装置を提供すること。
【解決手段】基地局装置２０が無線送信した送り返し系信号を受信する受信手段と、基地局装置２０が上記送り返し系信号を無線送信したタイミングに基づき、本線系信号の送信タイミングを決定する送信タイミング決定手段と、送信タイミング決定手段により決定された送信タイミングで、本線系信号を無線送信する送信手段と、を含むことを特徴とする無線端末装置１０。
【解決手段】基地局装置２０が無線送信した送り返し系信号を受信する受信手段と、基地局装置２０が上記送り返し系信号を無線送信したタイミングに基づき、本線系信号の送信タイミングを決定する送信タイミング決定手段と、送信タイミング決定手段により決定された送信タイミングで、本線系信号を無線送信する送信手段と、を含むことを特徴とする無線端末装置１０。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線端末装置、無線伝送システム、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、放送スタジオやスタジアム等、限定されたエリア内で使用するカメラのワイヤレス化を実現するための技術のひとつとして、ハイビジョンテレビ信号を低遅延かつ高い回線信頼性で無線伝送することのできる無線伝送システムが注目されている。
【０００３】
上記無線伝送システムでは、カメラ及びモニタ（またはビューファインダ）を備える無線端末装置（いわゆる「ワイヤレスカメラ」に相当する）と、基地局装置と、番組に使用するために映像を編集する副調整室に備えられる映像編集装置と、が用いられ、無線端末装置と映像編集装置の間で、基地局装置を介した双方向伝送が行われる。
【０００４】
上記双方向伝送のうち、無線端末装置から映像編集装置への伝送は「本線系」と呼ばれ、無線端末装置（のカメラ）の撮影した映像が、その無線端末装置から基地局装置、さらには、映像編集装置へと伝送される。また、映像編集装置から無線端末装置への伝送は「送り返し系」と呼ばれ、映像編集装置において選択される映像（番組に使用されている映像あるいは他のカメラが撮影している映像）が、その映像編集装置から基地局装置、さらには無線端末装置（のモニタ）へと伝送される。「送り返し系」では、他にも無線端末装置を制御するための制御信号や、カメラマンと副調整室などの連絡用の通信信号なども伝送される。
【０００５】
基地局装置と無線端末装置とは、低遅延かつ高い信頼性を有する伝送を実現できるＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）−ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）伝送方式を用いて、無線通信を行う。そのために、基地局装置は複数のアンテナを備えており、放送スタジオの一事例では、これらのアンテナは天井など頭上にマトリクス状に配置されることが考えられる。
【０００６】
以下、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送方式について簡単に説明する。ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送方式は、空間分割多重伝送による高速伝送を実現するＭＩＭＯと、高い周波数利用効率を有し、マルチパス環境下で優れた特性を発揮するＯＦＤＭと、を組み合わせたものである。
【０００７】
ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送方式では、図１２に示すように、送信側装置・受信側装置ともに、複数の送信アンテナを備えている。送信側装置は、通信データを各送信アンテナに振り分けた後、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform：逆高速フーリエ変換）を施してＯＦＤＭ信号とする。そして、このＯＦＤＭ信号を各送信アンテナから無線送信する。受信側装置は各受信アンテナでＯＦＤＭ信号を受信するが、受信されるＯＦＤＭ信号は、各送信アンテナからそれぞれ送信されたものが混信したものとなっている。そこで、受信側装置は、各受信アンテナで受信されたＯＦＤＭ信号にＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）を施した後、各送信アンテナに対応する信号に分離する（後述）。ここまでで受信アンテナごとに各送信アンテナに対応する信号が得られ、受信側装置は、これらの信号から元の通信データを得る。以上のような処理により、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送方式では、伝送速度を送信アンテナ数倍（受信アンテナは同数以上必要）に拡大することができる。
【０００８】
ここで、上記信号分離のための処理について説明する。上述のようにＯＦＤＭ信号が混信して受信される環境において、混信前の信号を得るためには、送受信アンテナ間を結ぶ各伝搬路の伝達関数を推定する機能が必要である。そこで、送信側装置は、振幅や位相の基準となるパイロット信号であって、受信後に伝搬路ごとに分離して求めることが可能なように工夫を施したものを、データ信号と多重して各ＯＦＤＭ信号に含めて送信する。上記工夫の例としては、送信アンテナ間で直交関係を有するようにすることが考えられる。また、上記直交関係の例としては、時間的な間欠伝送や、符号分割多重の原理による直交符号化などが考えられる。受信側装置は、パイロット信号を用いて伝達関数を推定し、これを用いてＦＦＴ後の信号を分離する。
【０００９】
ただし、上記パイロット信号の受信の際に、複数のＯＦＤＭ信号間の受信タイミングにずれがあると、送信アンテナ間での上記直交関係が崩れ、各パイロット信号を正しく分離できないので、各伝搬路の伝達関数も正しく算出できない。
【００１０】
そこで、特許文献１には、複数組の通信装置がそれぞれＯＦＤＭ通信を行う場合に、ある通信装置が、自分の通信相手である通信装置から受信される信号（所望信号）と、自分の通信相手ではない通信装置から受信される信号（非所望信号）と、の受信タイミングの誤差を取得し、その誤差を用いて自分の通信相手である通信装置の送信タイミングを制御することにより、上記誤差が小さくなるようにする（すなわち、受信タイミングを同期させる）技術が開示されている。
【００１１】
また、複数の映像信号の入力を受け付け、それらを選択的に切り替えつつ映像編集装置に入力する映像スイッチャ−装置が知られている。映像編集装置では、ケーブルなど有線系の伝送路を経て入力される映像信号と、ワイヤレスカメラなど無線系の伝送装置を経て同システムへ入力される映像信号と、を切り替えて番組素材として使用するために、全ての映像信号間で、これらの信号が当該映像編集装置へ入力されるタイミングを一致（同期）させる必要がある。そこで、上記映像スイッチャ−装置は、ＦＳ（Frame Synchronizer）装置という特殊な装置を有しており、このＦＳ装置を用いることで、映像編集装置に映像信号が入力されるタイミングを映像信号間で同期させる。
【特許文献１】特開２００６−３５２４９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、放送スタジオ内では、複数台のカメラを同時に使えるようにすることが求められる。このために、図１３に示すように、上記各送信アンテナを各無線端末装置に分配した形で、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送方式による伝送を行うことが考えられている。
【００１３】
しかしながら、このようにすると、本線系の伝送において、各送信アンテナが各無線端末装置に分離配置されるため、各送信アンテナからの送信タイミングを一致させることが困難になる。一方、基地局装置は、ＧＩ（Guard Interval：ガードインターバル）で吸収できない程度に各無線端末装置から受信する本線系信号（ＯＦＤＭ信号）の受信タイミングがずれると、これらを受信できなくなる。このため、各無線端末装置が送信した本線系信号の、基地局装置における受信タイミングのずれを、ＧＩで吸収できる範囲内に抑える必要がある。
【００１４】
さらに、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送により複数のＯＦＤＭ信号が混信して受信されても各ＯＦＤＭ信号が正しく分離されるためには、各送信アンテナから出力される各々のパイロット信号間で直交関係を保ち、各伝搬路の伝達関数を正しく算出する必要がある。そのためにも、受信タイミングのずれをＧＩで吸収できる範囲内に小さく抑える必要がある。
【００１５】
この点、上記特許文献１に記載の技術を用いて、基地局装置における受信タイミングを同期させることも考えられる。しかしながら、この技術を用いる場合、基地局装置が、ある無線端末装置を「自分の通信相手である通信装置」とみなして、他の無線端末装置が送信する信号との受信タイミングの誤差を取得し、その誤差を用いて「自分の通信相手である通信装置」である無線端末装置の送信タイミングを制御することになる。すなわち、無線端末装置の送信タイミングを揃えるために基地局装置の処理が必要となり、効率が悪いという問題があった。
【００１６】
従って、本発明の課題の一つは、各無線端末装置が送信した本線系信号の、基地局装置における受信タイミングのずれを、ＧＩで吸収できる範囲内に抑えることを、無線端末装置内の処理により実現できる無線端末装置、無線伝送システム、及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するための本発明にかかる無線端末装置は、基地局装置が無線送信した送り返し系信号を受信する受信手段と、前記基地局装置が前記送り返し系信号を無線送信したタイミングに基づき、本線系信号の送信タイミングを決定する送信タイミング決定手段と、前記送信タイミング決定手段により決定された送信タイミングで、本線系信号を無線送信する送信手段と、を含むことを特徴とする。
どの無線端末装置にとっても基地局装置が送り返し系信号を送信したタイミングは同じである。上記無線端末装置によれば、このタイミングに基づいて本線系信号の送信タイミングを決定するので、各無線端末装置の本線系信号の送信タイミングを揃えることも可能になり、その場合、基地局装置における受信タイミングのずれはＧＩで吸収できる範囲内の伝搬距離（あるいは伝搬時間）の違い程度に収まるので、各無線端末装置が送信した本線系信号の、基地局装置における受信タイミングのずれを、ＧＩで吸収できる範囲内に抑えることができる。そして、以上の処理は、無線端末装置内の処理により実現できる。
【００１８】
また、上記無線端末装置において、前記送り返し系信号の伝搬時間を取得する送り返し系伝搬時間取得手段、を含み、前記送信タイミング決定手段は、前記送り返し系信号が当該無線端末装置に到達したタイミングと、前記送り返し系伝搬時間取得手段により取得された伝搬時間と、に基づいて前記基地局装置が前記送り返し系信号を無線送信したタイミングを算出する、こととしてもよい。
これによれば、基地局装置が送り返し系信号を無線送信したタイミングを算出することが可能になる。
【００１９】
また、上記無線端末装置において、前記送り返し系信号は、少なくとも３本のアンテナを備える基地局装置が、これら３本のアンテナそれぞれから同時送信した少なくとも３系統の送り返し系信号により構成され、前記受信手段は前記各系統の送り返し系信号を受信し、当該無線端末装置は、前記系統間の伝搬時間差を取得する伝搬時間差取得手段と、前記各アンテナの設置される位置を記憶する記憶手段と、を含み、前記送り返し系伝搬時間取得手段は、前記伝搬時間差取得手段により取得される伝搬時間差と、前記記憶手段に記憶される位置と、に基づき、少なくとも１系統についての前記伝搬時間を取得し、前記送信タイミング決定手段は、前記少なくとも３系統のうちの１系統の前記送り返し系信号が当該無線端末装置に到達したタイミングと、該系統について前記送り返し系伝搬時間取得手段により取得された前記伝搬時間と、に基づいて前記基地局装置が前記送り返し系信号を無線送信したタイミングを算出する、こととしてもよい。
これによれば、伝搬時間差と各アンテナの位置とから、伝搬時間を算出することができる。
【００２０】
また、上記無線端末装置において、前記基地局装置が送信する送り返し系信号は、系統ごとに異なる直交符号が乗算されたパイロット信号を含み、当該無線端末装置は、前記受信手段により受信される信号に前記各直交符号を乗算することにより、系統ごとの伝達関数を算出する伝達関数算出手段、を含み、前記伝搬時間差取得手段は、前記伝達関数算出手段により算出された伝達関数に基づき、前記系統間の伝搬時間差を取得する、こととしてもよい。
これによれば、伝達関数を用いて伝搬時間差を取得することができる。
【００２１】
また、上記各無線端末装置において、前記送信手段により送信された本線系信号が、前記各アンテナのうちの特定の１つに到達するのに要する伝搬時間を取得する本線系伝搬時間取得手段、を含み、前記送信タイミング決定手段は、算出した前記基地局装置が前記送り返し系信号を無線送信したタイミングと、前記本線系伝搬時間取得手段により取得された前記伝搬時間と、に基づいて、前記送信タイミングを決定する、こととしてもよい。
これによれば、基地局装置における本線系信号の受信タイミングを揃えることができるようになる。
【００２２】
また、本発明にかかる無線伝送システムは、複数の無線端末装置を含む無線伝送システムであって、前記各無線端末装置は、基地局装置が無線送信した送り返し系信号を受信する受信手段と、前記基地局装置が前記送り返し系信号を無線送信したタイミングに基づき、本線系信号の送信タイミングを決定する送信タイミング決定手段と、前記送信タイミング決定手段により決定された送信タイミングで、本線系信号を無線送信する送信手段と、を含む、ことを特徴とする。
【００２３】
また、本発明にかかるプログラムは、基地局装置が無線送信した送り返し系信号を受信する受信手段により受信された送り返し系信号を、前記基地局装置が無線送信したタイミングに基づき、本線系信号の送信タイミングを決定する送信タイミング決定手順、及び前記送信タイミング決定手順により決定された送信タイミングで、送信手段に本線系信号を無線送信させる手順、をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態１及び２について、図面を参照しながら説明する。
【００２５】
［実施の形態１］
図１は、本実施の形態にかかる無線伝送システム１のシステム構成及び利用シーンを示す図である。同図に示すように、無線伝送システム１は複数の無線端末装置１０、基地局装置２０、映像編集装置３０を含んで構成される。
【００２６】
各無線端末装置１０は、放送スタジオ内に配備される。各無線端末装置１０は、送信アンテナ１１−１及び２と、受信アンテナ１２とを備えており、これらのアンテナを用い、基地局装置２０との間で双方向の無線通信を行う。
【００２７】
また、各無線端末装置１０は、カメラ及びモニタを備えており、カメラマンがカメラを用いて撮影した映像を示す映像信号を、本線系信号として、基地局装置２０に対して無線送信する。また、基地局装置２０から受信される送り返し系信号を受信し、該送り返し系信号に含まれる映像信号を、モニタを通じてカメラマンに提供する。
【００２８】
基地局装置２０は、放送スタジオの内又は外に配備され、送信アンテナ２１−ｋ（ｋ＝１〜４）と、受信アンテナ２２−ｋとを備えて構成される。これらの各アンテナは、この事例では放送スタジオの天井付近に設置される。また、図１では各アンテナが一直線に並んでいるかのように描いているが、これは図示の便宜のためであり、矩形（正方形や長方形など）の頂点に配置されているものとする。しかし、実際は天井付近での矩形による配置に限定されるものではなく、運用方法や場所などの条件により様々な配置方法を用いる。
【００２９】
ここで、無線端末装置１０と基地局装置２０の間で行われる無線通信について、簡単に説明する。本線系信号については、各無線端末装置１０の送信アンテナ１１−１及び２と、受信アンテナ２２−１乃至４と、の間で、空間分割多重によるＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送が行われる。一方、送り返し系信号については、送信アンテナ２１−１乃至４と、各無線端末装置１０の受信アンテナ１２と、の間で、送信ダイバーシティのＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送が行われる。この伝送は、４本の送信アンテナ２１−１乃至４から送信され、１つの受信アンテナ１２で混信して受信した信号を分離して復調できる、時空間ブロック符号を用いた方式（ＳＴＢＣ：Space Time Block Coding）の伝送である。
【００３０】
なお、本線系信号の搬送波周波数と、送り返し系信号の搬送波周波数と、は互いに異なっている。つまり、各無線端末装置１０及び基地局装置２０は、周波数分割複信方式により通信を行う。
【００３１】
さて、基地局装置２０は、副調整室内の映像編集装置３０と接続されており、無線端末装置１０から受信される本線系信号を、映像編集装置３０に対して送信する。また、基地局装置２０は、映像編集装置３０から受信される送り返し系信号を無線端末装置１０に向けて送信する。
【００３２】
映像編集装置３０は、モニタ及び操作パネルを備えており、基地局装置２０から受信される本線系信号に含まれる映像信号をモニタに表示するとともに、ディレクタ等による編集操作を受け付ける。そして、編集の結果得られる映像信号を図示しない放送機器に出力するとともに、送り返し系信号として基地局装置２０に対して送信する。
【００３３】
図２は、無線端末装置１０−１及び２が、基地局装置２０との間で双方向のＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送を行っている様子を示す図である。なお、同図では、各無線端末装置１０の送信アンテナと受信アンテナをまとめて１つに描いている。同図に示すように、以下では、無線端末装置１０−１及び２の平面座標（無線端末装置１０−１および２の各アンテナならびに基地局装置２０の各アンテナが放送スタジオ内の同一平面内にあるとした場合の位置座標、実際には立体となるのでさらにＺ軸を加える）を、それぞれ［ａ１，ｂ１］及び［ａ２，ｂ２］とする。また、送信アンテナ２１−１及び受信アンテナ２２−１の平面座標を［Ｘ１，Ｙ１］とし、他も同様に［Ｘ２，Ｙ２］、［Ｘ３，Ｙ３］、［Ｘ４，Ｙ４］とする。ここで、［ａ１，ｂ１］及び［ａ２，ｂ２］は可変であり、無線端末装置１０の移動に伴って変化する。これに対し、［Ｘ１，Ｙ１］、［Ｘ２，Ｙ２］、［Ｘ３，Ｙ３］、［Ｘ４，Ｙ４］は固定値である。
【００３４】
基地局装置２０は、各送信アンテナ２１それぞれから送り返し系信号を同時送信することにより、各系統の送り返し系信号を送信する。基地局装置２０は、こうして送信する各送り返し系信号に、系統ごとに異なる直交符号が乗算されたパイロット信号を含める。
【００３５】
無線端末装置１０は、こうして送信された送り返し系信号を受信するが、各送信アンテナ２１との距離が異なると、系統ごとに送り返し系信号の受信タイミングが少しずつ異なることになる。各無線端末装置１０は上記直交符号を記憶しており、受信された送り返し系信号に含まれるパイロット信号に記憶している直交符号を乗算することにより、系統ごとの伝搬路により歪を受けたパイロット信号に分離する。そして、その結果から送信アンテナ２１ごとの伝達関数を算出し、さらにこれに基づき、系統間での伝搬時間差を算出する。以下では、１つの無線端末装置１０に着目し、無線端末装置１０と基地局装置２０それぞれの処理を説明しつつ、基地局装置２０の各送信アンテナと無線端末装置１０の受信アンテナとの間の伝搬時間差の求め方について詳細に説明し、さらに求めた伝搬時間差に基づく送信タイミングの決定方法について説明する。
【００３６】
図３及び図４は、それぞれ基地局装置２０及び無線端末装置１０の機能ブロックを示す図である。ここでは、基地局装置２０の送信アンテナが4本、受信アンテナが4本、無線端末装置１０の送信アンテナが2本、及び受信アンテナが1本の場合の事例である。
【００３７】
図３に示すように、基地局装置２０は、送り返し系送信部２００と本線系受信部２１０を含んで構成される。このうち、送り返し系送信部２００はその内部に、符号化部２０１、マッピング部２０２、ＳＴＢＣ符号化部２０３を含み、さらに、送信アンテナ２１ごとに、フレーム構成部２０４、ＩＦＦＴ部２０５、ＧＩ信号付加部２０６、直交変調部２０７、ミキサ２０８、ローカル信号発生器２０９を含んで構成される。また、本線系受信部２１０は、受信アンテナ２２ごとに、ミキサ２１１、ローカル信号発生器２１２、直交復調部２１３、シンボル同期検出部２１４、ＧＩ信号除去部２１５、ＦＦＴ部２１６、フレーム分離部２１７、直交符号乗算部２１８、伝搬路推定部２１９、フレーム検出部２２０を含んで構成され、さらにＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ復調部２２１、デマッピング部２２２−１及び２、Ｐ／Ｓ（Parallel-to-Serial Converter：パラレル・シリアル変換）部２２３、復号部２２４を含んで構成される。
【００３８】
また、図４に示すように、無線端末装置１０は、送り返し系受信部１００、本線系送信部１２０、信号伝搬時間検出部３０１、送信タイミング調整部３０２を含んで構成される。このうち、送り返し系受信部１００はその内部に、受信アンテナ１２、ミキサ１０１、ローカル信号発生器１０２、直交復調部１０３、シンボル同期検出部１０４、ＧＩ信号除去部１０５、ＦＦＴ部１０６、フレーム分離部１０７、直交符号乗算部１０８、伝搬路推定部１０９、フレーム検出部１１０、ＳＴＢＣ復号部１１１、デマッピング部１１２、復号部１１３を含んで構成される。また、本線系送信部１２０はＳ／Ｐ（Serial-to-Parallel Converter：シリアル・パラレル変換）部１２１を含んで構成され、さらに送信アンテナ１１ごとに、符号化部１２２、マッピング部１２３、フレーム構成部１２４、ＩＦＦＴ部１２５、ＧＩ信号付加部１２６、直交変調部１２７、ミキサ１２８、ローカル信号発生器１２９を含んで構成される。
【００３９】
まず、送り返し系について説明する。基地局装置２０は、送り返し系送信部２００を用いて、送り返し系の送信データ信号（送り返し系信号）にＳＴＢＣ符号化を施したＯＦＤＭ信号として、各送信アンテナ２１から送信する。無線端末装置１０は、基地局装置２０の各送信アンテナ２１から送信された各ＯＦＤＭ信号を、送り返し系受信部１００（受信手段）により受信する。送り返し系受信部１００は、装備する１本の受信アンテナ１２で受信し、送信アンテナ２１ごとの成分に分離するための各送信アンテナ２１と受信アンテナ１２間の伝搬路の伝達関数をそれぞれ算出し、算出した伝達関数に基づいてＳＴＢＣ復号を行うことにより元の送り返し系信号を復元する。以下、詳細に説明する。
【００４０】
符号化部２０１は、映像編集装置３０から送り返し系信号（映像信号）の入力を受け付け、誤り訂正符号化及びインターリーブなどの符号化を施す。符号化部２０１において符号化を施されたデータ信号はマッピング部２０２に送られ、マッピング部２０２は、符号化された送信データ信号をＱＡＭなどキャリア変調のコンスタレーション上へマッピングすることにより、該送信データ信号をキャリア変調する。マッピング部２０２でキャリア変調が施された送信データ信号は、データキャリアとしてＳＴＢＣ符号化部２０３へ送られる。ＳＴＢＣ符号化部２０３は、データキャリアの４系統への振り分けと、速度変換を含むＳＴＢＣ符号化と、を行う。ＳＴＢＣ符号化を施された各系統のデータキャリアは、該各系統に接続された各フレーム構成部２０４へ送られる。
【００４１】
各フレーム構成部２０４は、ＳＴＢＣ符号化を施されたデータキャリアと、制御情報を伝送するＴＭＣＣ（Transmission and Multiplexing Configuration Control）キャリア、付加情報を伝送するＡＣ（Auxiliary Channel）キャリア、復調基準となる直交符号化されたパイロットキャリア（送信アンテナ２１の系統ごとに異なる直交符号が乗算されたパイロット信号の搬送キャリア）、をそれぞれ決められた周波数位置に配置することによりフレームを構成し、ＯＦＤＭ信号を作成する。各フレーム構成部２０４でフレーム構成された４系統のＯＦＤＭ信号は、対応するＩＦＦＴ部２０５へ送られ、各ＩＦＦＴ部２０５は、各ＯＦＤＭ信号のＩＦＦＴを行い、ＯＦＤＭ信号を周波数軸信号から時間軸信号に変換する。
【００４２】
その後、４系統の時間軸変換されたＯＦＤＭ信号は、各ＧＩ信号付加部２０６でのＧＩの付加、各直交変調部２０７での直交化、各ローカル信号発生器２０９と各ミキサ２０８による周波数変換をそれぞれ経て、各送信アンテナ２１から無線端末装置１０へ向けて送信される。なお、送信される４系統のＯＦＤＭ信号は、基地局装置２０に接続している映像編集装置３０が生成する基準信号に基づくタイミングに同期して、同時に送信される。
【００４３】
無線端末装置１０の受信アンテナ１２は、基地局装置２０が送信した上記４系統のＯＦＤＭ信号の混信信号を受信する。
受信アンテナ１２で受信された混信信号は、ローカル信号発生器１０２及びミキサ１０１によりＩＦ（Intermediate Frequency：中間周波数）信号に変換され、直交復調部１０３に送られる。直交復調部１０３は、ＩＦ信号に変換されたＯＦＤＭ信号に対し直交復調を行って同相信号と直交信号の２系統のベースバンド信号に分離し、複素数化の処理を行う。
【００４４】
複素数化の処理が施された２系統のベースバンド信号は、シンボル同期検出部１０４とＧＩ信号除去部１０５に送られる。このうちシンボル同期検出部１０４は、同相信号及び直交信号の２系統のベースバンド信号においてＧＩ相関を行い、ＧＩの位置を検出してＯＦＤＭ信号のシンボルの先頭を検出し、ＯＦＤＭ信号のシンボル単位の同期をとる。一方、ＧＩ信号除去部１０５は、シンボル同期検出部１０４が出力するシンボル同期のタイミングに従い、複素数化の処理が施された２系統のベースバンド信号から送信側で付加したＧＩを除去する。
【００４５】
ＧＩ信号除去部１０５においてＧＩが除去された２系統のベースバンド信号は、ＦＦＴ部１０６へ送られる。ＦＦＴ部１０６は、ＧＩが除去された２系統のベースバンド信号に対し、それぞれ実数ならびに虚数としてＦＦＴを施し、時間軸データから周波数軸データのＯＦＤＭ信号に変換する。周波数軸データに変換されたＯＦＤＭ信号はフレーム分離部１０７に送られる。
【００４６】
フレーム分離部１０７は、この周波数軸データに変換されたＯＦＤＭ信号から、パイロットキャリア、ＡＣキャリア、ＴＭＣＣキャリア、データキャリアのそれぞれを分離（フレーム分離）する。なお、ここで得られる各キャリアは、各系統（送信アンテナ２１ごとの系統）のキャリアが混信したものとなっている。フレーム分離部１０７は、分離したパイロットキャリアを、直交符号乗算部１０８に送る。
【００４７】
直交符号乗算部１０８は、パイロット信号に乗算されている各直交符号を記憶している。そして、直交符号乗算部１０８及び伝搬路推定部１０９は、受信される伝搬路により歪を受けたパイロット信号に各直交符号を乗算することにより、系統ごとの伝達関数を算出する伝達関数算出手段として機能する。すなわち、直交符号乗算部１０８は、フレーム分離部１０７から入力されるパイロットキャリアに、シンボル単位で、記憶している各直交符号を乗算し、伝搬路推定部１０９に送る。なお、乗算タイミングは、後述するフレーム検出部１１０が抽出するフレーム同期信号に応じて決定される。伝搬路推定部１０９は、この乗算が施されたパイロットキャリアに基づき、各送信アンテナ２１から受信アンテナ１２までの間の伝搬路特性を示す伝達関数を、送信アンテナ２１の系統ごとに算出する。以下、伝達関数算出手段による伝達関数の算出について、詳細に説明する。
【００４８】
まず初めに、伝達関数について説明する。送り返し系信号は、上述のように送信タイミングを同期して基地局装置２０の各送信アンテナ２１から送信されるＮｒ系統（Ｎｒは送信アンテナ２１の本数。）のＯＦＤＭ信号により構成されており、以下では、送り返し系信号をＸ＝［ｘ１，ｘ２，・・・ｘＮｒ］Ｔ（Ｔは転置を表す）と表すことにする。なお、送り返し系信号は多数のサブキャリアから構成されている。
【００４９】
上記送り返し系信号は、伝搬路を経てＮｔ系統（Ｎｔは無線端末装置１０の数。）の無線端末装置１０がそれぞれ装備する送り返し系の受信アンテナ１２で受信される。Ｎｔ本の受信アンテナ１２のそれぞれで受信される送り返し系信号を、まとめてＹ＝［ｙ１，ｙ２，・・・ｙＮｔ］Ｔと表記する。すると、ＸとＹの関係は、以下の式（１）で表される。
【００５０】
【数１】
【００５１】
ここで、ＮＮｔ＝［Ｎ１，Ｎ２，・・・ＮＮｔ］Ｔはガウス雑音である。また、Ｈは伝搬路行列であり、基地局装置２０のＮｒ本の送信アンテナ２１と、Ｎｔ個の無線端末装置１０がおのおの有する合計Ｎｔ本の受信アンテナ１２と、の間を結ぶ伝搬路の伝達関数を示すＮｔ行Ｎｒ列の行列（要素ｈｉｊ、但し、ｉ＝１・・・Ｎｔ、ｊ＝１・・・Ｎｒ）である。伝搬路行列Ｈの各要素ｈｉｊは、ｊ番目の送信アンテナ２１からｉ番目の無線端末装置１０の受信アンテナ１２への伝搬路の応答であり、伝達関数と呼ばれるものである。
【００５２】
さて、直交符号乗算部１０８は、パイロット信号に、記憶している直交符号を乗算する。ここでは、３本の送信アンテナ２１−１〜３を用いる場合を例にとって説明することとし、それぞれこの直交符号をＡ，Ｂ，Ｃとすると、これらの間には式（２）の関係が成立する。ただし、演算子・は内積で、ａは０でない実数である。
【００５３】
【数２】
【００５４】
また、送信アンテナ２１−１〜３から送信するパイロット信号を、それぞれＰ１，Ｐ２，Ｐ３とすると、送信アンテナ２１−１〜３から実際に送信される際には上記直交符号を乗算したものになるので、それぞれＡ・Ｐ１，Ｂ・Ｐ２，Ｃ・Ｐ３として送信される。すると、１番目の無線端末装置１０の受信アンテナ１２で受信される混信したパイロット信号は、式（３）に示すｙ１で表される。ただし、ｈ１１，ｈ１２，ｈ１３は、上述の伝達関数である。
【００５５】
【数３】
【００５６】
直交符号乗算部１０８が、式（３）のｙ１に、例えば直交符号Ａを乗算すると式（４）のようになり、パイロット信号Ｐ２，Ｐ３の成分が消える。
【００５７】
【数４】
【００５８】
パイロット信号Ｐ１、直交符号Ａ、及び直交符号Ａの内積ａはいずれも既知であるので、式（４）を式（５）のように変形することにより、伝達関数ｈ１１が求められる。
【００５９】
【数５】
【００６０】
直交符号乗算部１０８は、フレーム分離部１０７から入力されるパイロットキャリアに直交符号Ａ，Ｂ，Ｃをそれぞれ乗算した結果を、伝搬路推定部１０９に出力する。伝搬路推定部１０９は、直交符号乗算部１０８から入力される直交符号ごとの乗算結果を用い、伝達関数ｈ１１，ｈ１２，ｈ１３のそれぞれについて式（５）と同様の処理(ｈ１２を導出するときは直交符号Ｂを、ｈ１３を導出するときは直交符号Ｃの乗算結果を用いる)を行うことにより、これらを算出する。
【００６１】
さて、フレーム分離部１０７は、分離したＴＭＣＣキャリアを、フレーム検出部１１０に送る。フレーム検出部１１０は、入力されたＴＭＣＣキャリアからＯＦＤＭ信号のフレーム周期単位（例えば４０８シンボル）での先頭位置を検出し、フレーム同期信号を抽出する。このフレーム同期信号は、フレーム単位でのＯＦＤＭ信号群の先頭を表す。
【００６２】
また、フレーム分離部１０７は、分離したデータキャリア及びＡＣキャリアを、ＳＴＢＣ復号部１１１に出力する。さらに、伝搬路推定部１０９は算出した伝達関数を、フレーム検出部１１０は抽出したフレーム同期信号を、それぞれＳＴＢＣ復号部１１１に出力する。ＳＴＢＣ復号部１１１は、入力される伝達関数をもとに、入力されるフレーム同期信号に従い、データキャリアのＳＴＢＣ復号（ＳＴＢＣ符号化を施された信号の復号）を行う。ＳＴＢＣ復号部１１１においてＳＴＢＣ復号されたデータキャリアは、その後、デマッピング部１１２でのＱＡＭ等からの復調、復号部１１３でのデインターリーブ及び誤り訂正を経て基地局装置２０が送信した送り返し系信号に復元される。
【００６３】
次に、伝達関数に基づいて、各送信アンテナ２１系統間での伝搬時間差を算出するための構成について説明する。
上述したように、無線端末装置１０は、受信アンテナ１２が受信したＯＦＤＭ信号からフレーム同期信号を検出し（フレーム検出部１１０）、この検出したフレーム同期信号のタイミングに合わせて、受信した送り返し信号のＳＴＢＣ復号やデマッピングなどの復調処理とデインターリーブ、誤り訂正などの復号処理を行い、基地局装置２０が送信した送り返し信号を再現する。
【００６４】
送信タイミング調整部３０２は、後述する本線系送信部１２０が本線系信号を送信するタイミングを上記フレーム同期信号に同期させるのであるが、このフレーム同期信号を、基地局装置２０の送り返し系の各送信アンテナ２１から送信される送り返し系信号の送信タイミングと同期させる。これにより、送信タイミング調整部３０２は、本線系信号の送信タイミングを、基地局装置２０が送り返し系信号を無線送信したタイミングに基づいて決定する送信タイミング決定手段として機能する。以下、信号伝搬時間検出部３０１の説明と合わせ、具体的に説明する。
【００６５】
まず、信号伝搬時間検出部３０１は、送り返し系信号の伝搬時間を取得する送り返し系信号伝搬時間取得手段として機能する。その具体的な構成は、図５に示すように、ＩＦＦＴ部３１１、直接波時間位置検出部３１２、基地局装置情報メモリ３１３、信号伝搬時間演算部３１４を含んで構成される。なお、信号伝搬時間検出部３０１は、送り返し系受信部１００の伝搬路推定部１０９に接続されている。
【００６６】
ＩＦＦＴ部３１１は、無線端末装置１０の送り返し系受信部１００の伝搬路推定部１０９が出力し、ＩＦＦＴ部３１１に入力された伝搬路推定結果（伝達関数）にＩＦＦＴを施し、基地局装置２０の送り返し系の各送信アンテナ２１と無線端末装置１０の送り返し系の受信アンテナ１２の間の各伝搬路の遅延プロファイル特性を算出する。
【００６７】
遅延プロファイル特性について説明する。上述した伝搬路行列Ｈの要素ｈｉｊをＯＦＤＭ信号の全キャリアについて逆フーリエ変換すると、基地局装置２０のｊ番目の送信アンテナ２１からｉ番目の無線端末装置１０の受信アンテナ１２への伝搬路を経由した時間領域での遅延波と直接波のインパルス応答特性を示す式（６）が求まる。
【００６８】
【数６】
【００６９】
式（６）において、τは時刻を、τｉは直接波に対する各遅延波の遅延時間を、Ａｉは各遅延波の振幅を、それぞれ示す。ＩＦＦＴ部３１１は、伝搬路行列Ｈの各要素について上記逆フーリエ変換を行うことにより、基地局装置２０と無線端末装置１０の送り返し系の各アンテナ間での伝搬路におけるインパルス応答特性（遅延プロファイル特性）を算出する。
【００７０】
直接波時間位置検出部３１２は、系統間の伝搬時間差を取得する伝搬時間差取得手段として機能する。すなわち、ＩＦＦＴ部３１１が求めた各伝搬路の遅延プロファイル特性から、基地局装置２０の送り返し系の各送信アンテナ２１と無線端末装置１０の送り返し系の受信アンテナ１２との各伝搬路の直接波同士の伝搬時間差を算出する。
【００７１】
直接波時間位置検出部３１２による伝搬時間差の算出について、具体的な例を挙げて説明する。図６は、送信アンテナ２１−１及び２と、受信アンテナ１２との間の伝搬路特性より求めた、各伝搬路におけるそれぞれの遅延プロファイル特性の例を示したものである。
【００７２】
図６において、曲線は遅延プロファイル曲線であり、縦方向の補助線は直接波の受信時刻（振幅が最大値となる時刻）を示す。直接波時間位置検出部３１２は、送信アンテナ２１−１と受信アンテナ１２との間の伝搬路における遅延プロファイル上の直接波の時間を基準０として、送信アンテナ２１−２と受信アンテナ１２との間の伝搬路における遅延プロファイル上の直接波を比較することで、各伝搬路の直接波同士の伝搬時間差を算出する。図６の例では、伝搬時間差は約０.０６μ秒である。
【００７３】
直接波時間位置検出部３１２は、各送信アンテナ２１について、以上のようにして伝搬時間差を求める。例えば、図７は、送信アンテナ２１−１〜４と、受信アンテナ１２との間の伝搬路特性より求めた、各伝搬路におけるそれぞれの遅延プロファイル特性の例を示したものである。直接波時間位置検出部３１２は、送信アンテナ２１−１と受信アンテナ１２との間の伝搬路における遅延プロファイル上の直接波の時間を基準０として、送信アンテナ２１−２，３，４に係る伝搬路との伝搬時間差△τ１，△τ２，△τ３をそれぞれ算出する。
【００７４】
基地局装置情報メモリ３１３は、各送信アンテナ２１の設置される位置の座標を記憶する記憶手段である。信号伝搬時間演算部３１４は、基地局装置情報メモリ３１３に記憶される各送信アンテナ２１の位置座標と直接波同士の伝搬時間差とから、各伝搬路の送り返し系信号の伝搬時間を算出する。
【００７５】
以下、３つの送信アンテナ２１を用いる場合を例にとって説明する。この場合、各送信アンテナ２１と受信アンテナ１２との位置関係は、図２に示した各位置座標（無線端末装置１０−１及び送信アンテナ２１−１〜３の位置座標）と伝搬時間差△τ１，△τ２を用いて式（７）のように表される。ここで、ｒは送信アンテナ２１−１と受信アンテナ１２の距離を、ｃは光速を、それぞれ示す。
【００７６】
【数７】
【００７７】
Ｘ１＝Ｙ１＝０として式（７）の連立方程式を解き、無線端末装置１０−１の平面座標［ａ１，ｂ１］及びＸ２を消去すると、送信アンテナ２１−１と受信アンテナ１２の距離ｒが、式（８）のように求められる。
【００７８】
【数８】
【００７９】
ただし、ｒは送受信アンテナ間の距離を示すので、正の実数である。式（８）中のＬ２及びＬ３は、式（９）で表される。
【００８０】
【数９】
【００８１】
なお、図８に示すように、３つの送信アンテナ２１を長方形又は正方形の頂点に配置し、Ｙ３＝０とすると、式（８）は式（９）のように簡単化される。
【００８２】
【数１０】
【００８３】
信号伝搬時間演算部３１４は、基地局装置情報メモリ３１３に記憶される各送信アンテナ２１の位置座標と直接波時間位置検出部３１２で求めた直接波同士の伝搬時間差とを式（９）に代入することにより、送信アンテナ２１−１と受信アンテナ１２の距離ｒを算出する。そしてさらに、算出したｒを光速ｃで除算することにより、送信アンテナ２１−１から送信されたＯＦＤＭ信号が受信アンテナ１２に到達するのに要する時間（送り返し系の伝搬時間）を算出する。
【００８４】
次に、送信タイミング調整部３０２は、送り返し系受信部１００のフレーム検出部１１０と本線系送信部１２０の符号化部１２２に接続されており、図９に示すように、処理時間メモリ３２１、遅延時間制御部３２２、移相器３２３を含んで構成される。
【００８５】
図１０は、送信タイミング調整部３０２の処理の説明図である。以下、図９及び図１０を参照しながら、送信タイミング調整部３０２の処理について説明する。
処理時間メモリ３２１は、受信アンテナ１２においてＯＦＤＭ信号を受信し、上述した各部での処理を経て、送信タイミング調整部３０２の処理が開始されるまでの時間（図１０に示す「処理時間」）を記憶している。
【００８６】
遅延時間制御部３２２は、信号伝搬時間検出部３０１が算出したＯＦＤＭ信号の伝搬時間の入力を受け付け、送信アンテナ２１−１系統から送信された送り返し系信号が当該無線端末装置１０に到達したタイミングから、受け付けた伝搬時間を引くことにより、基地局装置２０の送信タイミングを算出する。ただし、実際には処理遅延があるので、遅延時間制御部３２２は、処理時間メモリ３２１に記憶される処理時間を読み出し、今回の処理を開始した時刻（図１０に示す「送信タイミング調整部３０２の処理開始タイミング」）から、処理時間及び伝搬時間を差し引くことにより、基地局装置２０の送信タイミングを算出する。遅延時間制御部３２２は、算出した送信タイミングを移相器３２３の制御信号として、移相器３２３に出力する。
【００８７】
移相器３２３は、入力された制御信号から基地局装置２０の送信タイミングを取得し、フレーム検出部１１０から入力されるフレーム同期信号により示される直前のフレーム同期タイミングを差し引くことにより、遅延時間（図１０に示す「遅延時間」）を算出する。そして、順次入力されるフレーム同期信号を、算出した遅延時間分だけ、位相調整により遅延させ、新たなフレーム同期信号として各符号化部１２２に出力する。こうして出力される新たなフレーム同期信号により示されるフレーム同期タイミングは、基地局装置２０の送信タイミングと一致するものとなっている。
【００８８】
本線系送信部１２０（送信手段）は、以上のようにして決定されるフレーム同期タイミングで、基地局装置２０に対してＯＦＤＭ信号を送信する。以下、本線系送信部１２０による送信と、基地局装置２０の本線系受信部２１０による受信について、すなわち、本線系について説明する。
【００８９】
Ｓ／Ｐ部１２１は、カメラによって撮影された映像信号（本線系信号）の入力を受け付け、映像信号のビットストリームをパケットの単位で分離し、異なる２系統のデータ信号として各符号化部１２２に出力する。
【００９０】
各符号化部１２２は、入力されたデータ信号に対し、誤り訂正符号化及びインターリーブなどの符号化を施して、対応するマッピング部１２３に出力する。各マッピング部１２３は、入力された符号化データ信号を、ＱＡＭなどキャリア変調のコンスタレーション上へとマッピングする。そして、データキャリアとして対応するフレーム構成部１２４へ送る。
【００９１】
各フレーム構成部１２４は、入力されたデータキャリアと、制御情報を伝送するＴＭＣＣキャリアと、付加情報を伝送するＡＣキャリアと、各々の系統ごとに異なる直交符号を乗算された復調基準となるパイロットキャリアと、を決められた周波数位置に配置し、ＯＦＤＭ信号を作成する。そして、対応するＩＦＦＴ部１２５に出力する。
【００９２】
なお、各フレーム構成部１２４は、前述の各符号化部１２２、後述の各ＩＦＦＴ部１２５、及び図示しないＴＭＣＣキャリアの各生成回路などと同期して動作するとともに、送信タイミング調整部３０２の移相器３２３から入力されているフレーム同期タイミングに応じたタイミングで、データキャリアの出力を行う。この処理により、本線系送信部１２０は、上記フレーム同期タイミングで、基地局装置２０に対してＯＦＤＭ信号を送信することになる。
【００９３】
各ＩＦＦＴ部１２５は、入力されたＯＦＤＭ信号に対して逆フーリエ変換を施し、該ＯＦＤＭ信号を周波数軸データのＯＦＤＭ信号から時間軸データのＯＦＤＭ信号に変換する。そして、対応するＧＩ信号付加部１２６に出力する。
【００９４】
各ＧＩ信号付加部１２６は、入力されたＯＦＤＭ信号にＧＩを付加し、対応する直交変調部１２７に出力する。各直交変調部１２７は、入力されたＯＦＤＭ信号の直交化を行い、ミキサ１２８に出力する。ローカル信号発生器１２９及びミキサ１２８は、直交化されたＯＦＤＭ信号の周波数変換を行う。こうして周波数変換が施されたＯＦＤＭ信号は、対応する送信アンテナ１１から基地局装置２０へと無線送信される。
【００９５】
基地局装置２０の本線系の各受信アンテナ２２は、各無線端末装置１０が送信したＯＦＤＭ信号を受信する。こうして受信されるＯＦＤＭ信号は、各無線端末装置１０から２系統ずつ送信されたものが混信した状態となっている。
【００９６】
基地局装置２０の本線系の各受信アンテナ２２で受信されたＯＦＤＭ信号は、対応するミキサ２１１に入力される。ローカル信号発生器２１２及びミキサ２１１は、入力されたＯＦＤＭ信号をＩＦ信号に変換し、対応する直交復調部２１３に出力する。
【００９７】
各直交復調部２１３は、入力されたＩＦ信号の直交復調を行って同相信号及び直交信号の２系統のベースバンド信号に分離し、シンボル同期検出部２１４に出力する。
各シンボル同期検出部２１４は、入力されたベースバンド信号のＧＩ相関を計算し、ＧＩを検出する。これによりシンボルの先頭位置を検出し、ＯＦＤＭ信号のシンボル単位の同期を行い、対応するＧＩ信号除去部２１５に出力する。各ＧＩ信号除去部２１５は、２系統のベースバンド信号から、対応するシンボル同期検出部２１４が検出したシンボル単位の同期に従い、送信側で付加したＧＩを除去する。
【００９８】
各ＦＦＴ部２１６は、ＧＩが除去された２系統のベースバンド信号のうち、同相信号を実数として、ならびに直交信号を虚数としてＦＦＴを計算し、周波数軸データのＯＦＤＭ信号を得る。そして、対応するフレーム分離部２１７に出力する。
【００９９】
フレーム分離部２１７は、ＦＦＴ部２１６から出力された周波数軸データのＯＦＤＭ信号から、パイロットキャリア、ＡＣキャリア、ＴＭＣＣキャリア、及びデータキャリアを分離（フレーム分離）する。そして、パイロットキャリアを、対応する直交符号乗算部２１８に、ＡＣキャリアとデータキャリアを、対応するＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ復調部２２１に、ＴＭＣＣキャリアを、対応するフレーム検出部２２０に、それぞれ出力する。
【０１００】
各直交符号乗算部２１８は、パイロット信号に乗算されている各直交符号を記憶している。そしてこれらを、フレーム分離部２１７から入力されるパイロットキャリアにシンボル単位で乗算し、対応する伝搬路推定部２１９に送る。なお、乗算タイミングは、対応するフレーム検出部２２０が抽出するフレーム同期信号に応じて決定される。伝搬路推定部２１９は、この乗算が施されたパイロットキャリアに基づき、各送信アンテナ１１から、対応する受信アンテナ２２までの間の伝搬路特性を示す伝達関数を、送信アンテナ１１ごとに算出する。これらの処理の詳細は、直交符号乗算部１０８及び伝搬路推定部１０９の処理と同様である。
【０１０１】
各フレーム検出部２２０は、入力されるＴＭＣＣキャリアの同期ワード部分を元に、当該系統のＯＦＤＭ信号のフレーム周期単位（例えば４０８シンボル）での先頭位置を検出してフレーム同期信号を出力し、対応する直交符号乗算部１０８とＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ復調部２２１へ入力する。このフレーム同期信号は、フレーム単位でのＯＦＤＭ信号群の先頭を表している。
【０１０２】
ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ復調部２２１は、４系統のフレーム分離部２１７から出力される４系統のデータキャリアと、４系統の伝搬路推定部２１９から出力される４系統の伝搬路特性（実際には、無線端末装置１０の送信アンテナ数に無線端末装置１０の系統数をかけた数の系統分の伝達関数。無線端末装置１０が2系統あり、各々2本の送信アンテナを有する場合には、４系統の伝搬路特性とは16経路分の伝達関数が得られる）とから、４系統のフレーム検出部２２０から出力される４系統のフレーム同期信号のうち例えば最も遅延したもののタイミングに従って、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ信号の復号を行う。この復号では、各無線端末装置１０の2系統の送信アンテナから送信され、当該の4系統の受信アンテナで受信されている信号の分離と波形等化が行われる。その結果、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ復調部２２１は、各無線端末装置１０の送信アンテナごとの信号を出力する。
【０１０３】
各デマッピング部２２２は、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ復調部２２１から入力される信号（ＱＡＭ等による変調信号）を復調する。Ｐ／Ｓ部２２３は、Ｓ／Ｐ部１２１において分離されていたデータ信号の結合を行い、復号部２２４は、復調後の上記信号にデインターリーブ及び誤り訂正復号を行い、無線端末装置が送信した元の本線系信号を復元する。
【０１０４】
以上説明したように、本実施の形態によれば、各無線端末装置１０は、各送信アンテナ２１と受信アンテナ１２との間での直接波の伝搬時間差と、各送信アンテナ２１の位置座標と、を用いることにより、基地局装置２０の送信タイミングを算出している。そして、算出した送信タイミングでＯＦＤＭ信号のフレーム同期信号を生成し、各無線端末装置１０の本線系のＯＦＤＭ信号の送信タイミングを合わせるようにしている。基地局装置２０の送信タイミングは当然１つであるので、以上のようにすることで、各無線端末装置１０で決定される送信タイミングを揃えることが可能となっている。そしてこれにより、各無線端末装置１０が送信した本線系信号の基地局装置２０での受信タイミングのずれはＧＩで吸収できる範囲内の伝搬距離（あるいは伝搬時間）の違い程度に収まり、ＧＩで吸収できる範囲内に抑えられるようになる。そして、以上の処理は、無線端末装置１０内の処理により実現できる。
【０１０５】
換言すれば、複数の無線端末装置１０において本線系送信部１２０がそれぞれ基地局装置２０の送り返し系送信部２００が送り返し系信号を送信するタイミングと一致したタイミングで、本線系信号を送信することにより、結果的に全ての無線端末装置１０の間で本線系信号を送信するタイミングを同期させることができる。そしてその結果、本線系信号（ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ信号）の復調に必要なパイロット信号（パイロットキャリア）の直交性を維持できる。
【０１０６】
なお、以上の説明においては、伝搬時間差を求める際、直接波同士の伝搬時間差を求めていたが、直接波が端末装置１０に届かず反射波のみが届く環境（レイリー環境）では、上記のようにすると正しく基地局装置２０の送信タイミングを算出できない。そこで、無線伝送システム１の動作開始時に見通し環境で予め各端末装置１０の位置を記録し、上記のようにして算出した伝搬時間（ｒ／ｃ）が記録しておいた位置から推定される伝搬時間と大幅に異なった場合、その伝搬時間を無視し、前回算出していた伝搬時間を使うようにすることが好適である。また、算出した伝搬時間の、前回算出していた伝搬時間からの変化がある程度以上急激である場合にも、同様に、その伝搬時間を無視し、前回算出していた伝搬時間を使うようにすることが好適である。
【０１０７】
また、以上の説明では、３つの送信アンテナ２１を用いて送信アンテナ２１−１と受信アンテナ１２の距離ｒを求める例について説明したが、４つ以上の送信アンテナ２１を用いてもよいことは勿論である。この場合、式（７）に示した式が４つになるので、例えば、算出した伝搬時間差が、上述のようにして記録しておいた位置から推定される伝搬時間差と大幅に異なった経路（送信アンテナ２１）にかかる式を伝搬時間算出の基礎とせずに、選択した式（７）の３つの式から上記伝搬時間の算出を行うことができる。
【０１０８】
［実施の形態２］
実施の形態１では、各無線端末装置１０の送信タイミングと、基地局装置２０の送信タイミングと、を一致させるようにした。その結果、基地局装置２０の受信タイミングは無線端末装置１０の位置によっており、通常、基地局装置２０の受信タイミングは無線端末装置１０間で揃っていない。これに対し、本実施の形態では、基地局装置２０が備える複数の受信アンテナ２２のうちのいずれか１つ（ここでは受信アンテナ２２−１であるとする。）について、その受信タイミングを揃えるようにする。
【０１０９】
本実施の形態にかかる各装置の構成は、実施の形態１にかかるものとほぼ同様である。以下、相違点を中心に説明する。
本実施の形態において、送信タイミング調整部３０２の移相器３２３は、遅延時間制御部３２２から入力された制御信号から基地局装置２０の送信タイミングを取得するとともに、本線系の伝搬時間（当該無線端末装置１０の送信アンテナ１１から送信されたＯＦＤＭ信号が受信アンテナ２２−１に到達するのに要する時間）を取得する（本線系伝搬時間取得手段）。
【０１１０】
なお、本実施の形態では受信アンテナ２２−１と送信アンテナ２１−１とは同じ位置にあるので、本線系の伝搬時間は、送信アンテナ２１−１から送信されたＯＦＤＭ信号が受信アンテナ１２に到達するのに要する時間（送り返し系の伝搬時間）に等しい。そこで、移相器３２３は、信号伝搬時間演算部３１４により算出されている送り返し系の伝搬時間を、本線系の伝搬時間として取得するようにすることが好適である。
【０１１１】
移相器３２３は、算出した基地局装置２０の送信タイミングから、フレーム検出部１１０から入力されるフレーム同期信号により示される直前のフレーム同期タイミングを差し引くことにより、遅延時間を算出する。そしてさらに、こうして算出した遅延時間から、本線系の伝搬時間を減算する。そして、順次入力されるフレーム同期信号を、こうして最終的に得られた遅延時間分だけ位相調整により遅延させ、新たなフレーム同期信号として各符号化部１２２に出力する。その結果、無線端末装置１０の本線系信号の送信タイミングは、図１１に示すように、図１０に示したタイミングよりも少し前のタイミングとなる。
【０１１２】
以上のようにすることにより、受信アンテナ２２−１から遠い無線端末装置１０ほど早いタイミングでＯＦＤＭ信号を送信することになり、受信アンテナ２２−１での受信タイミングが揃うようになる。
【０１１３】
さらに、信号伝搬時間検出部３０１で推定した伝搬時間から、基地局装置２０のある受信アンテナ２２に対して、全ての無線端末装置１０が出力する本線系信号が同時に受信されるように調整することで、上述したＦＳ装置を用いずに全ての映像信号の同期を取ることが可能となっており、伝送システムの簡略化が期待できる。
【０１１４】
以上本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施され得ることは勿論である。
【０１１５】
例えば、上記各実施の形態では、ワイヤレスカメラを例にとって説明した。しかし、複数の無線端末装置と複数の基地局装置又は１つの基地局装置間でＯＦＤＭ信号の双方向伝送を行う他のシステムに対しても本発明の技術は適用可能であり、そうすることで、無線端末装置の本線系（上り系）のＯＦＤＭ信号の送信タイミングと基地局装置の送り返し系（下り系）のＯＦＤＭ信号の送信タイミングとの同期をとることができる。
【０１１６】
また、無線端末装置１０の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、上記無線端末装置１０の各処理を行ってもよい。
ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。また、この「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
さらに、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」には、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
さらに、上記プログラムは、上述した各機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上述した各機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる無線伝送システム１のシステム構成及び利用シーンを示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１にかかる各無線端末装置が、基地局装置との間で双方向のＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送を行っている様子を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１にかかる基地局装置の機能ブロックを示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１にかかる無線端末装置の機能ブロックを示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１にかかる信号伝搬時間検出部の内部構成を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１にかかる２つの送信アンテナと、受信アンテナとの間の伝搬路特性より求めた、各伝搬路におけるそれぞれの遅延プロファイル特性の例を示したものである
【図７】本発明の実施の形態１にかかる４つの送信アンテナと、受信アンテナとの間の伝搬路特性より求めた、各伝搬路におけるそれぞれの遅延プロファイル特性の例を示したものである。
【図８】本発明の実施の形態１にかかる送信アンテナ３つおよび無線端末装置を示す図であり、同図ではこれら３つの送信アンテナが長方形又は正方形の頂点に配置されている。
【図９】本発明の実施の形態１にかかる送信タイミング調整部の内部構成を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態１にかかる送信タイミング調整部の処理の説明図である。
【図１１】本発明の実施の形態２にかかる送信タイミング調整部の処理の説明図である。
【図１２】本発明の背景技術にかかるＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送方式の送信側装置・受信側装置の例を示す図である。
【図１３】本発明の課題にかかるＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送方式の送信側装置・受信側装置の例を示す図である。
【符号の説明】
【０１１８】
１ 無線伝送システム、
１０ 無線端末装置、
１１，２１ 送信アンテナ、
１２，２２ 受信アンテナ、
２０ 基地局装置、
３０ 映像編集装置、
１００ 送り返し系受信部、
１０１，１２８，２０８，２１１ ミキサ、
１０２，１２９，２０９，２１２ ローカル信号発生器、
１０３，２１３ 直交復調部、
１０４，２１４ シンボル同期検出部、
１０５，２１５ ＧＩ信号除去部、
１０６，２１６ ＦＦＴ部、
１０７，２１７ フレーム分離部、
１０８，２１８ 直交符号乗算部、
１０９，２１９ 伝搬路推定部、
１１０，２２０ フレーム検出部、
１１１ ＳＴＢＣ復号部、
１１２，２２２ デマッピング部、
１１３，２２４ 復号部、
１２０ 本線系送信部、
１２１ Ｓ／Ｐ部、
１２２，２０１ 符号化部、
１２３，２０２ マッピング部、
１２４，２０４ フレーム構成部、
１２５，２０５ ＩＦＦＴ部、
１２６，２０６ ＧＩ信号付加部、
１２７，２０７ 直交変調部、
２００ 送り返し系送信部、
２０３ ＳＴＢＣ符号化部、
２０４ フレーム構成部、
２２１ ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ復調部、
２２３ Ｐ／Ｓ部、
３０１ 信号伝搬時間検出部、
３０２ 送信タイミング調整部、
３１１ ＩＦＦＴ部、
３１２ 直接波時間位置検出部、
３１３ 基地局装置情報メモリ、
３１４ 信号伝搬時間演算部、
３２１ 処理時間メモリ、
３２２ 遅延時間制御部、
３２３ 移相器。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線端末装置、無線伝送システム、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、放送スタジオやスタジアム等、限定されたエリア内で使用するカメラのワイヤレス化を実現するための技術のひとつとして、ハイビジョンテレビ信号を低遅延かつ高い回線信頼性で無線伝送することのできる無線伝送システムが注目されている。
【０００３】
上記無線伝送システムでは、カメラ及びモニタ（またはビューファインダ）を備える無線端末装置（いわゆる「ワイヤレスカメラ」に相当する）と、基地局装置と、番組に使用するために映像を編集する副調整室に備えられる映像編集装置と、が用いられ、無線端末装置と映像編集装置の間で、基地局装置を介した双方向伝送が行われる。
【０００４】
上記双方向伝送のうち、無線端末装置から映像編集装置への伝送は「本線系」と呼ばれ、無線端末装置（のカメラ）の撮影した映像が、その無線端末装置から基地局装置、さらには、映像編集装置へと伝送される。また、映像編集装置から無線端末装置への伝送は「送り返し系」と呼ばれ、映像編集装置において選択される映像（番組に使用されている映像あるいは他のカメラが撮影している映像）が、その映像編集装置から基地局装置、さらには無線端末装置（のモニタ）へと伝送される。「送り返し系」では、他にも無線端末装置を制御するための制御信号や、カメラマンと副調整室などの連絡用の通信信号なども伝送される。
【０００５】
基地局装置と無線端末装置とは、低遅延かつ高い信頼性を有する伝送を実現できるＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）−ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）伝送方式を用いて、無線通信を行う。そのために、基地局装置は複数のアンテナを備えており、放送スタジオの一事例では、これらのアンテナは天井など頭上にマトリクス状に配置されることが考えられる。
【０００６】
以下、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送方式について簡単に説明する。ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送方式は、空間分割多重伝送による高速伝送を実現するＭＩＭＯと、高い周波数利用効率を有し、マルチパス環境下で優れた特性を発揮するＯＦＤＭと、を組み合わせたものである。
【０００７】
ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送方式では、図１２に示すように、送信側装置・受信側装置ともに、複数の送信アンテナを備えている。送信側装置は、通信データを各送信アンテナに振り分けた後、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform：逆高速フーリエ変換）を施してＯＦＤＭ信号とする。そして、このＯＦＤＭ信号を各送信アンテナから無線送信する。受信側装置は各受信アンテナでＯＦＤＭ信号を受信するが、受信されるＯＦＤＭ信号は、各送信アンテナからそれぞれ送信されたものが混信したものとなっている。そこで、受信側装置は、各受信アンテナで受信されたＯＦＤＭ信号にＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）を施した後、各送信アンテナに対応する信号に分離する（後述）。ここまでで受信アンテナごとに各送信アンテナに対応する信号が得られ、受信側装置は、これらの信号から元の通信データを得る。以上のような処理により、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送方式では、伝送速度を送信アンテナ数倍（受信アンテナは同数以上必要）に拡大することができる。
【０００８】
ここで、上記信号分離のための処理について説明する。上述のようにＯＦＤＭ信号が混信して受信される環境において、混信前の信号を得るためには、送受信アンテナ間を結ぶ各伝搬路の伝達関数を推定する機能が必要である。そこで、送信側装置は、振幅や位相の基準となるパイロット信号であって、受信後に伝搬路ごとに分離して求めることが可能なように工夫を施したものを、データ信号と多重して各ＯＦＤＭ信号に含めて送信する。上記工夫の例としては、送信アンテナ間で直交関係を有するようにすることが考えられる。また、上記直交関係の例としては、時間的な間欠伝送や、符号分割多重の原理による直交符号化などが考えられる。受信側装置は、パイロット信号を用いて伝達関数を推定し、これを用いてＦＦＴ後の信号を分離する。
【０００９】
ただし、上記パイロット信号の受信の際に、複数のＯＦＤＭ信号間の受信タイミングにずれがあると、送信アンテナ間での上記直交関係が崩れ、各パイロット信号を正しく分離できないので、各伝搬路の伝達関数も正しく算出できない。
【００１０】
そこで、特許文献１には、複数組の通信装置がそれぞれＯＦＤＭ通信を行う場合に、ある通信装置が、自分の通信相手である通信装置から受信される信号（所望信号）と、自分の通信相手ではない通信装置から受信される信号（非所望信号）と、の受信タイミングの誤差を取得し、その誤差を用いて自分の通信相手である通信装置の送信タイミングを制御することにより、上記誤差が小さくなるようにする（すなわち、受信タイミングを同期させる）技術が開示されている。
【００１１】
また、複数の映像信号の入力を受け付け、それらを選択的に切り替えつつ映像編集装置に入力する映像スイッチャ−装置が知られている。映像編集装置では、ケーブルなど有線系の伝送路を経て入力される映像信号と、ワイヤレスカメラなど無線系の伝送装置を経て同システムへ入力される映像信号と、を切り替えて番組素材として使用するために、全ての映像信号間で、これらの信号が当該映像編集装置へ入力されるタイミングを一致（同期）させる必要がある。そこで、上記映像スイッチャ−装置は、ＦＳ（Frame Synchronizer）装置という特殊な装置を有しており、このＦＳ装置を用いることで、映像編集装置に映像信号が入力されるタイミングを映像信号間で同期させる。
【特許文献１】特開２００６−３５２４９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、放送スタジオ内では、複数台のカメラを同時に使えるようにすることが求められる。このために、図１３に示すように、上記各送信アンテナを各無線端末装置に分配した形で、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送方式による伝送を行うことが考えられている。
【００１３】
しかしながら、このようにすると、本線系の伝送において、各送信アンテナが各無線端末装置に分離配置されるため、各送信アンテナからの送信タイミングを一致させることが困難になる。一方、基地局装置は、ＧＩ（Guard Interval：ガードインターバル）で吸収できない程度に各無線端末装置から受信する本線系信号（ＯＦＤＭ信号）の受信タイミングがずれると、これらを受信できなくなる。このため、各無線端末装置が送信した本線系信号の、基地局装置における受信タイミングのずれを、ＧＩで吸収できる範囲内に抑える必要がある。
【００１４】
さらに、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送により複数のＯＦＤＭ信号が混信して受信されても各ＯＦＤＭ信号が正しく分離されるためには、各送信アンテナから出力される各々のパイロット信号間で直交関係を保ち、各伝搬路の伝達関数を正しく算出する必要がある。そのためにも、受信タイミングのずれをＧＩで吸収できる範囲内に小さく抑える必要がある。
【００１５】
この点、上記特許文献１に記載の技術を用いて、基地局装置における受信タイミングを同期させることも考えられる。しかしながら、この技術を用いる場合、基地局装置が、ある無線端末装置を「自分の通信相手である通信装置」とみなして、他の無線端末装置が送信する信号との受信タイミングの誤差を取得し、その誤差を用いて「自分の通信相手である通信装置」である無線端末装置の送信タイミングを制御することになる。すなわち、無線端末装置の送信タイミングを揃えるために基地局装置の処理が必要となり、効率が悪いという問題があった。
【００１６】
従って、本発明の課題の一つは、各無線端末装置が送信した本線系信号の、基地局装置における受信タイミングのずれを、ＧＩで吸収できる範囲内に抑えることを、無線端末装置内の処理により実現できる無線端末装置、無線伝送システム、及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するための本発明にかかる無線端末装置は、基地局装置が無線送信した送り返し系信号を受信する受信手段と、前記基地局装置が前記送り返し系信号を無線送信したタイミングに基づき、本線系信号の送信タイミングを決定する送信タイミング決定手段と、前記送信タイミング決定手段により決定された送信タイミングで、本線系信号を無線送信する送信手段と、を含むことを特徴とする。
どの無線端末装置にとっても基地局装置が送り返し系信号を送信したタイミングは同じである。上記無線端末装置によれば、このタイミングに基づいて本線系信号の送信タイミングを決定するので、各無線端末装置の本線系信号の送信タイミングを揃えることも可能になり、その場合、基地局装置における受信タイミングのずれはＧＩで吸収できる範囲内の伝搬距離（あるいは伝搬時間）の違い程度に収まるので、各無線端末装置が送信した本線系信号の、基地局装置における受信タイミングのずれを、ＧＩで吸収できる範囲内に抑えることができる。そして、以上の処理は、無線端末装置内の処理により実現できる。
【００１８】
また、上記無線端末装置において、前記送り返し系信号の伝搬時間を取得する送り返し系伝搬時間取得手段、を含み、前記送信タイミング決定手段は、前記送り返し系信号が当該無線端末装置に到達したタイミングと、前記送り返し系伝搬時間取得手段により取得された伝搬時間と、に基づいて前記基地局装置が前記送り返し系信号を無線送信したタイミングを算出する、こととしてもよい。
これによれば、基地局装置が送り返し系信号を無線送信したタイミングを算出することが可能になる。
【００１９】
また、上記無線端末装置において、前記送り返し系信号は、少なくとも３本のアンテナを備える基地局装置が、これら３本のアンテナそれぞれから同時送信した少なくとも３系統の送り返し系信号により構成され、前記受信手段は前記各系統の送り返し系信号を受信し、当該無線端末装置は、前記系統間の伝搬時間差を取得する伝搬時間差取得手段と、前記各アンテナの設置される位置を記憶する記憶手段と、を含み、前記送り返し系伝搬時間取得手段は、前記伝搬時間差取得手段により取得される伝搬時間差と、前記記憶手段に記憶される位置と、に基づき、少なくとも１系統についての前記伝搬時間を取得し、前記送信タイミング決定手段は、前記少なくとも３系統のうちの１系統の前記送り返し系信号が当該無線端末装置に到達したタイミングと、該系統について前記送り返し系伝搬時間取得手段により取得された前記伝搬時間と、に基づいて前記基地局装置が前記送り返し系信号を無線送信したタイミングを算出する、こととしてもよい。
これによれば、伝搬時間差と各アンテナの位置とから、伝搬時間を算出することができる。
【００２０】
また、上記無線端末装置において、前記基地局装置が送信する送り返し系信号は、系統ごとに異なる直交符号が乗算されたパイロット信号を含み、当該無線端末装置は、前記受信手段により受信される信号に前記各直交符号を乗算することにより、系統ごとの伝達関数を算出する伝達関数算出手段、を含み、前記伝搬時間差取得手段は、前記伝達関数算出手段により算出された伝達関数に基づき、前記系統間の伝搬時間差を取得する、こととしてもよい。
これによれば、伝達関数を用いて伝搬時間差を取得することができる。
【００２１】
また、上記各無線端末装置において、前記送信手段により送信された本線系信号が、前記各アンテナのうちの特定の１つに到達するのに要する伝搬時間を取得する本線系伝搬時間取得手段、を含み、前記送信タイミング決定手段は、算出した前記基地局装置が前記送り返し系信号を無線送信したタイミングと、前記本線系伝搬時間取得手段により取得された前記伝搬時間と、に基づいて、前記送信タイミングを決定する、こととしてもよい。
これによれば、基地局装置における本線系信号の受信タイミングを揃えることができるようになる。
【００２２】
また、本発明にかかる無線伝送システムは、複数の無線端末装置を含む無線伝送システムであって、前記各無線端末装置は、基地局装置が無線送信した送り返し系信号を受信する受信手段と、前記基地局装置が前記送り返し系信号を無線送信したタイミングに基づき、本線系信号の送信タイミングを決定する送信タイミング決定手段と、前記送信タイミング決定手段により決定された送信タイミングで、本線系信号を無線送信する送信手段と、を含む、ことを特徴とする。
【００２３】
また、本発明にかかるプログラムは、基地局装置が無線送信した送り返し系信号を受信する受信手段により受信された送り返し系信号を、前記基地局装置が無線送信したタイミングに基づき、本線系信号の送信タイミングを決定する送信タイミング決定手順、及び前記送信タイミング決定手順により決定された送信タイミングで、送信手段に本線系信号を無線送信させる手順、をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態１及び２について、図面を参照しながら説明する。
【００２５】
［実施の形態１］
図１は、本実施の形態にかかる無線伝送システム１のシステム構成及び利用シーンを示す図である。同図に示すように、無線伝送システム１は複数の無線端末装置１０、基地局装置２０、映像編集装置３０を含んで構成される。
【００２６】
各無線端末装置１０は、放送スタジオ内に配備される。各無線端末装置１０は、送信アンテナ１１−１及び２と、受信アンテナ１２とを備えており、これらのアンテナを用い、基地局装置２０との間で双方向の無線通信を行う。
【００２７】
また、各無線端末装置１０は、カメラ及びモニタを備えており、カメラマンがカメラを用いて撮影した映像を示す映像信号を、本線系信号として、基地局装置２０に対して無線送信する。また、基地局装置２０から受信される送り返し系信号を受信し、該送り返し系信号に含まれる映像信号を、モニタを通じてカメラマンに提供する。
【００２８】
基地局装置２０は、放送スタジオの内又は外に配備され、送信アンテナ２１−ｋ（ｋ＝１〜４）と、受信アンテナ２２−ｋとを備えて構成される。これらの各アンテナは、この事例では放送スタジオの天井付近に設置される。また、図１では各アンテナが一直線に並んでいるかのように描いているが、これは図示の便宜のためであり、矩形（正方形や長方形など）の頂点に配置されているものとする。しかし、実際は天井付近での矩形による配置に限定されるものではなく、運用方法や場所などの条件により様々な配置方法を用いる。
【００２９】
ここで、無線端末装置１０と基地局装置２０の間で行われる無線通信について、簡単に説明する。本線系信号については、各無線端末装置１０の送信アンテナ１１−１及び２と、受信アンテナ２２−１乃至４と、の間で、空間分割多重によるＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送が行われる。一方、送り返し系信号については、送信アンテナ２１−１乃至４と、各無線端末装置１０の受信アンテナ１２と、の間で、送信ダイバーシティのＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送が行われる。この伝送は、４本の送信アンテナ２１−１乃至４から送信され、１つの受信アンテナ１２で混信して受信した信号を分離して復調できる、時空間ブロック符号を用いた方式（ＳＴＢＣ：Space Time Block Coding）の伝送である。
【００３０】
なお、本線系信号の搬送波周波数と、送り返し系信号の搬送波周波数と、は互いに異なっている。つまり、各無線端末装置１０及び基地局装置２０は、周波数分割複信方式により通信を行う。
【００３１】
さて、基地局装置２０は、副調整室内の映像編集装置３０と接続されており、無線端末装置１０から受信される本線系信号を、映像編集装置３０に対して送信する。また、基地局装置２０は、映像編集装置３０から受信される送り返し系信号を無線端末装置１０に向けて送信する。
【００３２】
映像編集装置３０は、モニタ及び操作パネルを備えており、基地局装置２０から受信される本線系信号に含まれる映像信号をモニタに表示するとともに、ディレクタ等による編集操作を受け付ける。そして、編集の結果得られる映像信号を図示しない放送機器に出力するとともに、送り返し系信号として基地局装置２０に対して送信する。
【００３３】
図２は、無線端末装置１０−１及び２が、基地局装置２０との間で双方向のＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送を行っている様子を示す図である。なお、同図では、各無線端末装置１０の送信アンテナと受信アンテナをまとめて１つに描いている。同図に示すように、以下では、無線端末装置１０−１及び２の平面座標（無線端末装置１０−１および２の各アンテナならびに基地局装置２０の各アンテナが放送スタジオ内の同一平面内にあるとした場合の位置座標、実際には立体となるのでさらにＺ軸を加える）を、それぞれ［ａ１，ｂ１］及び［ａ２，ｂ２］とする。また、送信アンテナ２１−１及び受信アンテナ２２−１の平面座標を［Ｘ１，Ｙ１］とし、他も同様に［Ｘ２，Ｙ２］、［Ｘ３，Ｙ３］、［Ｘ４，Ｙ４］とする。ここで、［ａ１，ｂ１］及び［ａ２，ｂ２］は可変であり、無線端末装置１０の移動に伴って変化する。これに対し、［Ｘ１，Ｙ１］、［Ｘ２，Ｙ２］、［Ｘ３，Ｙ３］、［Ｘ４，Ｙ４］は固定値である。
【００３４】
基地局装置２０は、各送信アンテナ２１それぞれから送り返し系信号を同時送信することにより、各系統の送り返し系信号を送信する。基地局装置２０は、こうして送信する各送り返し系信号に、系統ごとに異なる直交符号が乗算されたパイロット信号を含める。
【００３５】
無線端末装置１０は、こうして送信された送り返し系信号を受信するが、各送信アンテナ２１との距離が異なると、系統ごとに送り返し系信号の受信タイミングが少しずつ異なることになる。各無線端末装置１０は上記直交符号を記憶しており、受信された送り返し系信号に含まれるパイロット信号に記憶している直交符号を乗算することにより、系統ごとの伝搬路により歪を受けたパイロット信号に分離する。そして、その結果から送信アンテナ２１ごとの伝達関数を算出し、さらにこれに基づき、系統間での伝搬時間差を算出する。以下では、１つの無線端末装置１０に着目し、無線端末装置１０と基地局装置２０それぞれの処理を説明しつつ、基地局装置２０の各送信アンテナと無線端末装置１０の受信アンテナとの間の伝搬時間差の求め方について詳細に説明し、さらに求めた伝搬時間差に基づく送信タイミングの決定方法について説明する。
【００３６】
図３及び図４は、それぞれ基地局装置２０及び無線端末装置１０の機能ブロックを示す図である。ここでは、基地局装置２０の送信アンテナが4本、受信アンテナが4本、無線端末装置１０の送信アンテナが2本、及び受信アンテナが1本の場合の事例である。
【００３７】
図３に示すように、基地局装置２０は、送り返し系送信部２００と本線系受信部２１０を含んで構成される。このうち、送り返し系送信部２００はその内部に、符号化部２０１、マッピング部２０２、ＳＴＢＣ符号化部２０３を含み、さらに、送信アンテナ２１ごとに、フレーム構成部２０４、ＩＦＦＴ部２０５、ＧＩ信号付加部２０６、直交変調部２０７、ミキサ２０８、ローカル信号発生器２０９を含んで構成される。また、本線系受信部２１０は、受信アンテナ２２ごとに、ミキサ２１１、ローカル信号発生器２１２、直交復調部２１３、シンボル同期検出部２１４、ＧＩ信号除去部２１５、ＦＦＴ部２１６、フレーム分離部２１７、直交符号乗算部２１８、伝搬路推定部２１９、フレーム検出部２２０を含んで構成され、さらにＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ復調部２２１、デマッピング部２２２−１及び２、Ｐ／Ｓ（Parallel-to-Serial Converter：パラレル・シリアル変換）部２２３、復号部２２４を含んで構成される。
【００３８】
また、図４に示すように、無線端末装置１０は、送り返し系受信部１００、本線系送信部１２０、信号伝搬時間検出部３０１、送信タイミング調整部３０２を含んで構成される。このうち、送り返し系受信部１００はその内部に、受信アンテナ１２、ミキサ１０１、ローカル信号発生器１０２、直交復調部１０３、シンボル同期検出部１０４、ＧＩ信号除去部１０５、ＦＦＴ部１０６、フレーム分離部１０７、直交符号乗算部１０８、伝搬路推定部１０９、フレーム検出部１１０、ＳＴＢＣ復号部１１１、デマッピング部１１２、復号部１１３を含んで構成される。また、本線系送信部１２０はＳ／Ｐ（Serial-to-Parallel Converter：シリアル・パラレル変換）部１２１を含んで構成され、さらに送信アンテナ１１ごとに、符号化部１２２、マッピング部１２３、フレーム構成部１２４、ＩＦＦＴ部１２５、ＧＩ信号付加部１２６、直交変調部１２７、ミキサ１２８、ローカル信号発生器１２９を含んで構成される。
【００３９】
まず、送り返し系について説明する。基地局装置２０は、送り返し系送信部２００を用いて、送り返し系の送信データ信号（送り返し系信号）にＳＴＢＣ符号化を施したＯＦＤＭ信号として、各送信アンテナ２１から送信する。無線端末装置１０は、基地局装置２０の各送信アンテナ２１から送信された各ＯＦＤＭ信号を、送り返し系受信部１００（受信手段）により受信する。送り返し系受信部１００は、装備する１本の受信アンテナ１２で受信し、送信アンテナ２１ごとの成分に分離するための各送信アンテナ２１と受信アンテナ１２間の伝搬路の伝達関数をそれぞれ算出し、算出した伝達関数に基づいてＳＴＢＣ復号を行うことにより元の送り返し系信号を復元する。以下、詳細に説明する。
【００４０】
符号化部２０１は、映像編集装置３０から送り返し系信号（映像信号）の入力を受け付け、誤り訂正符号化及びインターリーブなどの符号化を施す。符号化部２０１において符号化を施されたデータ信号はマッピング部２０２に送られ、マッピング部２０２は、符号化された送信データ信号をＱＡＭなどキャリア変調のコンスタレーション上へマッピングすることにより、該送信データ信号をキャリア変調する。マッピング部２０２でキャリア変調が施された送信データ信号は、データキャリアとしてＳＴＢＣ符号化部２０３へ送られる。ＳＴＢＣ符号化部２０３は、データキャリアの４系統への振り分けと、速度変換を含むＳＴＢＣ符号化と、を行う。ＳＴＢＣ符号化を施された各系統のデータキャリアは、該各系統に接続された各フレーム構成部２０４へ送られる。
【００４１】
各フレーム構成部２０４は、ＳＴＢＣ符号化を施されたデータキャリアと、制御情報を伝送するＴＭＣＣ（Transmission and Multiplexing Configuration Control）キャリア、付加情報を伝送するＡＣ（Auxiliary Channel）キャリア、復調基準となる直交符号化されたパイロットキャリア（送信アンテナ２１の系統ごとに異なる直交符号が乗算されたパイロット信号の搬送キャリア）、をそれぞれ決められた周波数位置に配置することによりフレームを構成し、ＯＦＤＭ信号を作成する。各フレーム構成部２０４でフレーム構成された４系統のＯＦＤＭ信号は、対応するＩＦＦＴ部２０５へ送られ、各ＩＦＦＴ部２０５は、各ＯＦＤＭ信号のＩＦＦＴを行い、ＯＦＤＭ信号を周波数軸信号から時間軸信号に変換する。
【００４２】
その後、４系統の時間軸変換されたＯＦＤＭ信号は、各ＧＩ信号付加部２０６でのＧＩの付加、各直交変調部２０７での直交化、各ローカル信号発生器２０９と各ミキサ２０８による周波数変換をそれぞれ経て、各送信アンテナ２１から無線端末装置１０へ向けて送信される。なお、送信される４系統のＯＦＤＭ信号は、基地局装置２０に接続している映像編集装置３０が生成する基準信号に基づくタイミングに同期して、同時に送信される。
【００４３】
無線端末装置１０の受信アンテナ１２は、基地局装置２０が送信した上記４系統のＯＦＤＭ信号の混信信号を受信する。
受信アンテナ１２で受信された混信信号は、ローカル信号発生器１０２及びミキサ１０１によりＩＦ（Intermediate Frequency：中間周波数）信号に変換され、直交復調部１０３に送られる。直交復調部１０３は、ＩＦ信号に変換されたＯＦＤＭ信号に対し直交復調を行って同相信号と直交信号の２系統のベースバンド信号に分離し、複素数化の処理を行う。
【００４４】
複素数化の処理が施された２系統のベースバンド信号は、シンボル同期検出部１０４とＧＩ信号除去部１０５に送られる。このうちシンボル同期検出部１０４は、同相信号及び直交信号の２系統のベースバンド信号においてＧＩ相関を行い、ＧＩの位置を検出してＯＦＤＭ信号のシンボルの先頭を検出し、ＯＦＤＭ信号のシンボル単位の同期をとる。一方、ＧＩ信号除去部１０５は、シンボル同期検出部１０４が出力するシンボル同期のタイミングに従い、複素数化の処理が施された２系統のベースバンド信号から送信側で付加したＧＩを除去する。
【００４５】
ＧＩ信号除去部１０５においてＧＩが除去された２系統のベースバンド信号は、ＦＦＴ部１０６へ送られる。ＦＦＴ部１０６は、ＧＩが除去された２系統のベースバンド信号に対し、それぞれ実数ならびに虚数としてＦＦＴを施し、時間軸データから周波数軸データのＯＦＤＭ信号に変換する。周波数軸データに変換されたＯＦＤＭ信号はフレーム分離部１０７に送られる。
【００４６】
フレーム分離部１０７は、この周波数軸データに変換されたＯＦＤＭ信号から、パイロットキャリア、ＡＣキャリア、ＴＭＣＣキャリア、データキャリアのそれぞれを分離（フレーム分離）する。なお、ここで得られる各キャリアは、各系統（送信アンテナ２１ごとの系統）のキャリアが混信したものとなっている。フレーム分離部１０７は、分離したパイロットキャリアを、直交符号乗算部１０８に送る。
【００４７】
直交符号乗算部１０８は、パイロット信号に乗算されている各直交符号を記憶している。そして、直交符号乗算部１０８及び伝搬路推定部１０９は、受信される伝搬路により歪を受けたパイロット信号に各直交符号を乗算することにより、系統ごとの伝達関数を算出する伝達関数算出手段として機能する。すなわち、直交符号乗算部１０８は、フレーム分離部１０７から入力されるパイロットキャリアに、シンボル単位で、記憶している各直交符号を乗算し、伝搬路推定部１０９に送る。なお、乗算タイミングは、後述するフレーム検出部１１０が抽出するフレーム同期信号に応じて決定される。伝搬路推定部１０９は、この乗算が施されたパイロットキャリアに基づき、各送信アンテナ２１から受信アンテナ１２までの間の伝搬路特性を示す伝達関数を、送信アンテナ２１の系統ごとに算出する。以下、伝達関数算出手段による伝達関数の算出について、詳細に説明する。
【００４８】
まず初めに、伝達関数について説明する。送り返し系信号は、上述のように送信タイミングを同期して基地局装置２０の各送信アンテナ２１から送信されるＮｒ系統（Ｎｒは送信アンテナ２１の本数。）のＯＦＤＭ信号により構成されており、以下では、送り返し系信号をＸ＝［ｘ１，ｘ２，・・・ｘＮｒ］Ｔ（Ｔは転置を表す）と表すことにする。なお、送り返し系信号は多数のサブキャリアから構成されている。
【００４９】
上記送り返し系信号は、伝搬路を経てＮｔ系統（Ｎｔは無線端末装置１０の数。）の無線端末装置１０がそれぞれ装備する送り返し系の受信アンテナ１２で受信される。Ｎｔ本の受信アンテナ１２のそれぞれで受信される送り返し系信号を、まとめてＹ＝［ｙ１，ｙ２，・・・ｙＮｔ］Ｔと表記する。すると、ＸとＹの関係は、以下の式（１）で表される。
【００５０】
【数１】
【００５１】
ここで、ＮＮｔ＝［Ｎ１，Ｎ２，・・・ＮＮｔ］Ｔはガウス雑音である。また、Ｈは伝搬路行列であり、基地局装置２０のＮｒ本の送信アンテナ２１と、Ｎｔ個の無線端末装置１０がおのおの有する合計Ｎｔ本の受信アンテナ１２と、の間を結ぶ伝搬路の伝達関数を示すＮｔ行Ｎｒ列の行列（要素ｈｉｊ、但し、ｉ＝１・・・Ｎｔ、ｊ＝１・・・Ｎｒ）である。伝搬路行列Ｈの各要素ｈｉｊは、ｊ番目の送信アンテナ２１からｉ番目の無線端末装置１０の受信アンテナ１２への伝搬路の応答であり、伝達関数と呼ばれるものである。
【００５２】
さて、直交符号乗算部１０８は、パイロット信号に、記憶している直交符号を乗算する。ここでは、３本の送信アンテナ２１−１〜３を用いる場合を例にとって説明することとし、それぞれこの直交符号をＡ，Ｂ，Ｃとすると、これらの間には式（２）の関係が成立する。ただし、演算子・は内積で、ａは０でない実数である。
【００５３】
【数２】
【００５４】
また、送信アンテナ２１−１〜３から送信するパイロット信号を、それぞれＰ１，Ｐ２，Ｐ３とすると、送信アンテナ２１−１〜３から実際に送信される際には上記直交符号を乗算したものになるので、それぞれＡ・Ｐ１，Ｂ・Ｐ２，Ｃ・Ｐ３として送信される。すると、１番目の無線端末装置１０の受信アンテナ１２で受信される混信したパイロット信号は、式（３）に示すｙ１で表される。ただし、ｈ１１，ｈ１２，ｈ１３は、上述の伝達関数である。
【００５５】
【数３】
【００５６】
直交符号乗算部１０８が、式（３）のｙ１に、例えば直交符号Ａを乗算すると式（４）のようになり、パイロット信号Ｐ２，Ｐ３の成分が消える。
【００５７】
【数４】
【００５８】
パイロット信号Ｐ１、直交符号Ａ、及び直交符号Ａの内積ａはいずれも既知であるので、式（４）を式（５）のように変形することにより、伝達関数ｈ１１が求められる。
【００５９】
【数５】
【００６０】
直交符号乗算部１０８は、フレーム分離部１０７から入力されるパイロットキャリアに直交符号Ａ，Ｂ，Ｃをそれぞれ乗算した結果を、伝搬路推定部１０９に出力する。伝搬路推定部１０９は、直交符号乗算部１０８から入力される直交符号ごとの乗算結果を用い、伝達関数ｈ１１，ｈ１２，ｈ１３のそれぞれについて式（５）と同様の処理(ｈ１２を導出するときは直交符号Ｂを、ｈ１３を導出するときは直交符号Ｃの乗算結果を用いる)を行うことにより、これらを算出する。
【００６１】
さて、フレーム分離部１０７は、分離したＴＭＣＣキャリアを、フレーム検出部１１０に送る。フレーム検出部１１０は、入力されたＴＭＣＣキャリアからＯＦＤＭ信号のフレーム周期単位（例えば４０８シンボル）での先頭位置を検出し、フレーム同期信号を抽出する。このフレーム同期信号は、フレーム単位でのＯＦＤＭ信号群の先頭を表す。
【００６２】
また、フレーム分離部１０７は、分離したデータキャリア及びＡＣキャリアを、ＳＴＢＣ復号部１１１に出力する。さらに、伝搬路推定部１０９は算出した伝達関数を、フレーム検出部１１０は抽出したフレーム同期信号を、それぞれＳＴＢＣ復号部１１１に出力する。ＳＴＢＣ復号部１１１は、入力される伝達関数をもとに、入力されるフレーム同期信号に従い、データキャリアのＳＴＢＣ復号（ＳＴＢＣ符号化を施された信号の復号）を行う。ＳＴＢＣ復号部１１１においてＳＴＢＣ復号されたデータキャリアは、その後、デマッピング部１１２でのＱＡＭ等からの復調、復号部１１３でのデインターリーブ及び誤り訂正を経て基地局装置２０が送信した送り返し系信号に復元される。
【００６３】
次に、伝達関数に基づいて、各送信アンテナ２１系統間での伝搬時間差を算出するための構成について説明する。
上述したように、無線端末装置１０は、受信アンテナ１２が受信したＯＦＤＭ信号からフレーム同期信号を検出し（フレーム検出部１１０）、この検出したフレーム同期信号のタイミングに合わせて、受信した送り返し信号のＳＴＢＣ復号やデマッピングなどの復調処理とデインターリーブ、誤り訂正などの復号処理を行い、基地局装置２０が送信した送り返し信号を再現する。
【００６４】
送信タイミング調整部３０２は、後述する本線系送信部１２０が本線系信号を送信するタイミングを上記フレーム同期信号に同期させるのであるが、このフレーム同期信号を、基地局装置２０の送り返し系の各送信アンテナ２１から送信される送り返し系信号の送信タイミングと同期させる。これにより、送信タイミング調整部３０２は、本線系信号の送信タイミングを、基地局装置２０が送り返し系信号を無線送信したタイミングに基づいて決定する送信タイミング決定手段として機能する。以下、信号伝搬時間検出部３０１の説明と合わせ、具体的に説明する。
【００６５】
まず、信号伝搬時間検出部３０１は、送り返し系信号の伝搬時間を取得する送り返し系信号伝搬時間取得手段として機能する。その具体的な構成は、図５に示すように、ＩＦＦＴ部３１１、直接波時間位置検出部３１２、基地局装置情報メモリ３１３、信号伝搬時間演算部３１４を含んで構成される。なお、信号伝搬時間検出部３０１は、送り返し系受信部１００の伝搬路推定部１０９に接続されている。
【００６６】
ＩＦＦＴ部３１１は、無線端末装置１０の送り返し系受信部１００の伝搬路推定部１０９が出力し、ＩＦＦＴ部３１１に入力された伝搬路推定結果（伝達関数）にＩＦＦＴを施し、基地局装置２０の送り返し系の各送信アンテナ２１と無線端末装置１０の送り返し系の受信アンテナ１２の間の各伝搬路の遅延プロファイル特性を算出する。
【００６７】
遅延プロファイル特性について説明する。上述した伝搬路行列Ｈの要素ｈｉｊをＯＦＤＭ信号の全キャリアについて逆フーリエ変換すると、基地局装置２０のｊ番目の送信アンテナ２１からｉ番目の無線端末装置１０の受信アンテナ１２への伝搬路を経由した時間領域での遅延波と直接波のインパルス応答特性を示す式（６）が求まる。
【００６８】
【数６】
【００６９】
式（６）において、τは時刻を、τｉは直接波に対する各遅延波の遅延時間を、Ａｉは各遅延波の振幅を、それぞれ示す。ＩＦＦＴ部３１１は、伝搬路行列Ｈの各要素について上記逆フーリエ変換を行うことにより、基地局装置２０と無線端末装置１０の送り返し系の各アンテナ間での伝搬路におけるインパルス応答特性（遅延プロファイル特性）を算出する。
【００７０】
直接波時間位置検出部３１２は、系統間の伝搬時間差を取得する伝搬時間差取得手段として機能する。すなわち、ＩＦＦＴ部３１１が求めた各伝搬路の遅延プロファイル特性から、基地局装置２０の送り返し系の各送信アンテナ２１と無線端末装置１０の送り返し系の受信アンテナ１２との各伝搬路の直接波同士の伝搬時間差を算出する。
【００７１】
直接波時間位置検出部３１２による伝搬時間差の算出について、具体的な例を挙げて説明する。図６は、送信アンテナ２１−１及び２と、受信アンテナ１２との間の伝搬路特性より求めた、各伝搬路におけるそれぞれの遅延プロファイル特性の例を示したものである。
【００７２】
図６において、曲線は遅延プロファイル曲線であり、縦方向の補助線は直接波の受信時刻（振幅が最大値となる時刻）を示す。直接波時間位置検出部３１２は、送信アンテナ２１−１と受信アンテナ１２との間の伝搬路における遅延プロファイル上の直接波の時間を基準０として、送信アンテナ２１−２と受信アンテナ１２との間の伝搬路における遅延プロファイル上の直接波を比較することで、各伝搬路の直接波同士の伝搬時間差を算出する。図６の例では、伝搬時間差は約０.０６μ秒である。
【００７３】
直接波時間位置検出部３１２は、各送信アンテナ２１について、以上のようにして伝搬時間差を求める。例えば、図７は、送信アンテナ２１−１〜４と、受信アンテナ１２との間の伝搬路特性より求めた、各伝搬路におけるそれぞれの遅延プロファイル特性の例を示したものである。直接波時間位置検出部３１２は、送信アンテナ２１−１と受信アンテナ１２との間の伝搬路における遅延プロファイル上の直接波の時間を基準０として、送信アンテナ２１−２，３，４に係る伝搬路との伝搬時間差△τ１，△τ２，△τ３をそれぞれ算出する。
【００７４】
基地局装置情報メモリ３１３は、各送信アンテナ２１の設置される位置の座標を記憶する記憶手段である。信号伝搬時間演算部３１４は、基地局装置情報メモリ３１３に記憶される各送信アンテナ２１の位置座標と直接波同士の伝搬時間差とから、各伝搬路の送り返し系信号の伝搬時間を算出する。
【００７５】
以下、３つの送信アンテナ２１を用いる場合を例にとって説明する。この場合、各送信アンテナ２１と受信アンテナ１２との位置関係は、図２に示した各位置座標（無線端末装置１０−１及び送信アンテナ２１−１〜３の位置座標）と伝搬時間差△τ１，△τ２を用いて式（７）のように表される。ここで、ｒは送信アンテナ２１−１と受信アンテナ１２の距離を、ｃは光速を、それぞれ示す。
【００７６】
【数７】
【００７７】
Ｘ１＝Ｙ１＝０として式（７）の連立方程式を解き、無線端末装置１０−１の平面座標［ａ１，ｂ１］及びＸ２を消去すると、送信アンテナ２１−１と受信アンテナ１２の距離ｒが、式（８）のように求められる。
【００７８】
【数８】
【００７９】
ただし、ｒは送受信アンテナ間の距離を示すので、正の実数である。式（８）中のＬ２及びＬ３は、式（９）で表される。
【００８０】
【数９】
【００８１】
なお、図８に示すように、３つの送信アンテナ２１を長方形又は正方形の頂点に配置し、Ｙ３＝０とすると、式（８）は式（９）のように簡単化される。
【００８２】
【数１０】
【００８３】
信号伝搬時間演算部３１４は、基地局装置情報メモリ３１３に記憶される各送信アンテナ２１の位置座標と直接波時間位置検出部３１２で求めた直接波同士の伝搬時間差とを式（９）に代入することにより、送信アンテナ２１−１と受信アンテナ１２の距離ｒを算出する。そしてさらに、算出したｒを光速ｃで除算することにより、送信アンテナ２１−１から送信されたＯＦＤＭ信号が受信アンテナ１２に到達するのに要する時間（送り返し系の伝搬時間）を算出する。
【００８４】
次に、送信タイミング調整部３０２は、送り返し系受信部１００のフレーム検出部１１０と本線系送信部１２０の符号化部１２２に接続されており、図９に示すように、処理時間メモリ３２１、遅延時間制御部３２２、移相器３２３を含んで構成される。
【００８５】
図１０は、送信タイミング調整部３０２の処理の説明図である。以下、図９及び図１０を参照しながら、送信タイミング調整部３０２の処理について説明する。
処理時間メモリ３２１は、受信アンテナ１２においてＯＦＤＭ信号を受信し、上述した各部での処理を経て、送信タイミング調整部３０２の処理が開始されるまでの時間（図１０に示す「処理時間」）を記憶している。
【００８６】
遅延時間制御部３２２は、信号伝搬時間検出部３０１が算出したＯＦＤＭ信号の伝搬時間の入力を受け付け、送信アンテナ２１−１系統から送信された送り返し系信号が当該無線端末装置１０に到達したタイミングから、受け付けた伝搬時間を引くことにより、基地局装置２０の送信タイミングを算出する。ただし、実際には処理遅延があるので、遅延時間制御部３２２は、処理時間メモリ３２１に記憶される処理時間を読み出し、今回の処理を開始した時刻（図１０に示す「送信タイミング調整部３０２の処理開始タイミング」）から、処理時間及び伝搬時間を差し引くことにより、基地局装置２０の送信タイミングを算出する。遅延時間制御部３２２は、算出した送信タイミングを移相器３２３の制御信号として、移相器３２３に出力する。
【００８７】
移相器３２３は、入力された制御信号から基地局装置２０の送信タイミングを取得し、フレーム検出部１１０から入力されるフレーム同期信号により示される直前のフレーム同期タイミングを差し引くことにより、遅延時間（図１０に示す「遅延時間」）を算出する。そして、順次入力されるフレーム同期信号を、算出した遅延時間分だけ、位相調整により遅延させ、新たなフレーム同期信号として各符号化部１２２に出力する。こうして出力される新たなフレーム同期信号により示されるフレーム同期タイミングは、基地局装置２０の送信タイミングと一致するものとなっている。
【００８８】
本線系送信部１２０（送信手段）は、以上のようにして決定されるフレーム同期タイミングで、基地局装置２０に対してＯＦＤＭ信号を送信する。以下、本線系送信部１２０による送信と、基地局装置２０の本線系受信部２１０による受信について、すなわち、本線系について説明する。
【００８９】
Ｓ／Ｐ部１２１は、カメラによって撮影された映像信号（本線系信号）の入力を受け付け、映像信号のビットストリームをパケットの単位で分離し、異なる２系統のデータ信号として各符号化部１２２に出力する。
【００９０】
各符号化部１２２は、入力されたデータ信号に対し、誤り訂正符号化及びインターリーブなどの符号化を施して、対応するマッピング部１２３に出力する。各マッピング部１２３は、入力された符号化データ信号を、ＱＡＭなどキャリア変調のコンスタレーション上へとマッピングする。そして、データキャリアとして対応するフレーム構成部１２４へ送る。
【００９１】
各フレーム構成部１２４は、入力されたデータキャリアと、制御情報を伝送するＴＭＣＣキャリアと、付加情報を伝送するＡＣキャリアと、各々の系統ごとに異なる直交符号を乗算された復調基準となるパイロットキャリアと、を決められた周波数位置に配置し、ＯＦＤＭ信号を作成する。そして、対応するＩＦＦＴ部１２５に出力する。
【００９２】
なお、各フレーム構成部１２４は、前述の各符号化部１２２、後述の各ＩＦＦＴ部１２５、及び図示しないＴＭＣＣキャリアの各生成回路などと同期して動作するとともに、送信タイミング調整部３０２の移相器３２３から入力されているフレーム同期タイミングに応じたタイミングで、データキャリアの出力を行う。この処理により、本線系送信部１２０は、上記フレーム同期タイミングで、基地局装置２０に対してＯＦＤＭ信号を送信することになる。
【００９３】
各ＩＦＦＴ部１２５は、入力されたＯＦＤＭ信号に対して逆フーリエ変換を施し、該ＯＦＤＭ信号を周波数軸データのＯＦＤＭ信号から時間軸データのＯＦＤＭ信号に変換する。そして、対応するＧＩ信号付加部１２６に出力する。
【００９４】
各ＧＩ信号付加部１２６は、入力されたＯＦＤＭ信号にＧＩを付加し、対応する直交変調部１２７に出力する。各直交変調部１２７は、入力されたＯＦＤＭ信号の直交化を行い、ミキサ１２８に出力する。ローカル信号発生器１２９及びミキサ１２８は、直交化されたＯＦＤＭ信号の周波数変換を行う。こうして周波数変換が施されたＯＦＤＭ信号は、対応する送信アンテナ１１から基地局装置２０へと無線送信される。
【００９５】
基地局装置２０の本線系の各受信アンテナ２２は、各無線端末装置１０が送信したＯＦＤＭ信号を受信する。こうして受信されるＯＦＤＭ信号は、各無線端末装置１０から２系統ずつ送信されたものが混信した状態となっている。
【００９６】
基地局装置２０の本線系の各受信アンテナ２２で受信されたＯＦＤＭ信号は、対応するミキサ２１１に入力される。ローカル信号発生器２１２及びミキサ２１１は、入力されたＯＦＤＭ信号をＩＦ信号に変換し、対応する直交復調部２１３に出力する。
【００９７】
各直交復調部２１３は、入力されたＩＦ信号の直交復調を行って同相信号及び直交信号の２系統のベースバンド信号に分離し、シンボル同期検出部２１４に出力する。
各シンボル同期検出部２１４は、入力されたベースバンド信号のＧＩ相関を計算し、ＧＩを検出する。これによりシンボルの先頭位置を検出し、ＯＦＤＭ信号のシンボル単位の同期を行い、対応するＧＩ信号除去部２１５に出力する。各ＧＩ信号除去部２１５は、２系統のベースバンド信号から、対応するシンボル同期検出部２１４が検出したシンボル単位の同期に従い、送信側で付加したＧＩを除去する。
【００９８】
各ＦＦＴ部２１６は、ＧＩが除去された２系統のベースバンド信号のうち、同相信号を実数として、ならびに直交信号を虚数としてＦＦＴを計算し、周波数軸データのＯＦＤＭ信号を得る。そして、対応するフレーム分離部２１７に出力する。
【００９９】
フレーム分離部２１７は、ＦＦＴ部２１６から出力された周波数軸データのＯＦＤＭ信号から、パイロットキャリア、ＡＣキャリア、ＴＭＣＣキャリア、及びデータキャリアを分離（フレーム分離）する。そして、パイロットキャリアを、対応する直交符号乗算部２１８に、ＡＣキャリアとデータキャリアを、対応するＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ復調部２２１に、ＴＭＣＣキャリアを、対応するフレーム検出部２２０に、それぞれ出力する。
【０１００】
各直交符号乗算部２１８は、パイロット信号に乗算されている各直交符号を記憶している。そしてこれらを、フレーム分離部２１７から入力されるパイロットキャリアにシンボル単位で乗算し、対応する伝搬路推定部２１９に送る。なお、乗算タイミングは、対応するフレーム検出部２２０が抽出するフレーム同期信号に応じて決定される。伝搬路推定部２１９は、この乗算が施されたパイロットキャリアに基づき、各送信アンテナ１１から、対応する受信アンテナ２２までの間の伝搬路特性を示す伝達関数を、送信アンテナ１１ごとに算出する。これらの処理の詳細は、直交符号乗算部１０８及び伝搬路推定部１０９の処理と同様である。
【０１０１】
各フレーム検出部２２０は、入力されるＴＭＣＣキャリアの同期ワード部分を元に、当該系統のＯＦＤＭ信号のフレーム周期単位（例えば４０８シンボル）での先頭位置を検出してフレーム同期信号を出力し、対応する直交符号乗算部１０８とＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ復調部２２１へ入力する。このフレーム同期信号は、フレーム単位でのＯＦＤＭ信号群の先頭を表している。
【０１０２】
ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ復調部２２１は、４系統のフレーム分離部２１７から出力される４系統のデータキャリアと、４系統の伝搬路推定部２１９から出力される４系統の伝搬路特性（実際には、無線端末装置１０の送信アンテナ数に無線端末装置１０の系統数をかけた数の系統分の伝達関数。無線端末装置１０が2系統あり、各々2本の送信アンテナを有する場合には、４系統の伝搬路特性とは16経路分の伝達関数が得られる）とから、４系統のフレーム検出部２２０から出力される４系統のフレーム同期信号のうち例えば最も遅延したもののタイミングに従って、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ信号の復号を行う。この復号では、各無線端末装置１０の2系統の送信アンテナから送信され、当該の4系統の受信アンテナで受信されている信号の分離と波形等化が行われる。その結果、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ復調部２２１は、各無線端末装置１０の送信アンテナごとの信号を出力する。
【０１０３】
各デマッピング部２２２は、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ復調部２２１から入力される信号（ＱＡＭ等による変調信号）を復調する。Ｐ／Ｓ部２２３は、Ｓ／Ｐ部１２１において分離されていたデータ信号の結合を行い、復号部２２４は、復調後の上記信号にデインターリーブ及び誤り訂正復号を行い、無線端末装置が送信した元の本線系信号を復元する。
【０１０４】
以上説明したように、本実施の形態によれば、各無線端末装置１０は、各送信アンテナ２１と受信アンテナ１２との間での直接波の伝搬時間差と、各送信アンテナ２１の位置座標と、を用いることにより、基地局装置２０の送信タイミングを算出している。そして、算出した送信タイミングでＯＦＤＭ信号のフレーム同期信号を生成し、各無線端末装置１０の本線系のＯＦＤＭ信号の送信タイミングを合わせるようにしている。基地局装置２０の送信タイミングは当然１つであるので、以上のようにすることで、各無線端末装置１０で決定される送信タイミングを揃えることが可能となっている。そしてこれにより、各無線端末装置１０が送信した本線系信号の基地局装置２０での受信タイミングのずれはＧＩで吸収できる範囲内の伝搬距離（あるいは伝搬時間）の違い程度に収まり、ＧＩで吸収できる範囲内に抑えられるようになる。そして、以上の処理は、無線端末装置１０内の処理により実現できる。
【０１０５】
換言すれば、複数の無線端末装置１０において本線系送信部１２０がそれぞれ基地局装置２０の送り返し系送信部２００が送り返し系信号を送信するタイミングと一致したタイミングで、本線系信号を送信することにより、結果的に全ての無線端末装置１０の間で本線系信号を送信するタイミングを同期させることができる。そしてその結果、本線系信号（ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ信号）の復調に必要なパイロット信号（パイロットキャリア）の直交性を維持できる。
【０１０６】
なお、以上の説明においては、伝搬時間差を求める際、直接波同士の伝搬時間差を求めていたが、直接波が端末装置１０に届かず反射波のみが届く環境（レイリー環境）では、上記のようにすると正しく基地局装置２０の送信タイミングを算出できない。そこで、無線伝送システム１の動作開始時に見通し環境で予め各端末装置１０の位置を記録し、上記のようにして算出した伝搬時間（ｒ／ｃ）が記録しておいた位置から推定される伝搬時間と大幅に異なった場合、その伝搬時間を無視し、前回算出していた伝搬時間を使うようにすることが好適である。また、算出した伝搬時間の、前回算出していた伝搬時間からの変化がある程度以上急激である場合にも、同様に、その伝搬時間を無視し、前回算出していた伝搬時間を使うようにすることが好適である。
【０１０７】
また、以上の説明では、３つの送信アンテナ２１を用いて送信アンテナ２１−１と受信アンテナ１２の距離ｒを求める例について説明したが、４つ以上の送信アンテナ２１を用いてもよいことは勿論である。この場合、式（７）に示した式が４つになるので、例えば、算出した伝搬時間差が、上述のようにして記録しておいた位置から推定される伝搬時間差と大幅に異なった経路（送信アンテナ２１）にかかる式を伝搬時間算出の基礎とせずに、選択した式（７）の３つの式から上記伝搬時間の算出を行うことができる。
【０１０８】
［実施の形態２］
実施の形態１では、各無線端末装置１０の送信タイミングと、基地局装置２０の送信タイミングと、を一致させるようにした。その結果、基地局装置２０の受信タイミングは無線端末装置１０の位置によっており、通常、基地局装置２０の受信タイミングは無線端末装置１０間で揃っていない。これに対し、本実施の形態では、基地局装置２０が備える複数の受信アンテナ２２のうちのいずれか１つ（ここでは受信アンテナ２２−１であるとする。）について、その受信タイミングを揃えるようにする。
【０１０９】
本実施の形態にかかる各装置の構成は、実施の形態１にかかるものとほぼ同様である。以下、相違点を中心に説明する。
本実施の形態において、送信タイミング調整部３０２の移相器３２３は、遅延時間制御部３２２から入力された制御信号から基地局装置２０の送信タイミングを取得するとともに、本線系の伝搬時間（当該無線端末装置１０の送信アンテナ１１から送信されたＯＦＤＭ信号が受信アンテナ２２−１に到達するのに要する時間）を取得する（本線系伝搬時間取得手段）。
【０１１０】
なお、本実施の形態では受信アンテナ２２−１と送信アンテナ２１−１とは同じ位置にあるので、本線系の伝搬時間は、送信アンテナ２１−１から送信されたＯＦＤＭ信号が受信アンテナ１２に到達するのに要する時間（送り返し系の伝搬時間）に等しい。そこで、移相器３２３は、信号伝搬時間演算部３１４により算出されている送り返し系の伝搬時間を、本線系の伝搬時間として取得するようにすることが好適である。
【０１１１】
移相器３２３は、算出した基地局装置２０の送信タイミングから、フレーム検出部１１０から入力されるフレーム同期信号により示される直前のフレーム同期タイミングを差し引くことにより、遅延時間を算出する。そしてさらに、こうして算出した遅延時間から、本線系の伝搬時間を減算する。そして、順次入力されるフレーム同期信号を、こうして最終的に得られた遅延時間分だけ位相調整により遅延させ、新たなフレーム同期信号として各符号化部１２２に出力する。その結果、無線端末装置１０の本線系信号の送信タイミングは、図１１に示すように、図１０に示したタイミングよりも少し前のタイミングとなる。
【０１１２】
以上のようにすることにより、受信アンテナ２２−１から遠い無線端末装置１０ほど早いタイミングでＯＦＤＭ信号を送信することになり、受信アンテナ２２−１での受信タイミングが揃うようになる。
【０１１３】
さらに、信号伝搬時間検出部３０１で推定した伝搬時間から、基地局装置２０のある受信アンテナ２２に対して、全ての無線端末装置１０が出力する本線系信号が同時に受信されるように調整することで、上述したＦＳ装置を用いずに全ての映像信号の同期を取ることが可能となっており、伝送システムの簡略化が期待できる。
【０１１４】
以上本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施され得ることは勿論である。
【０１１５】
例えば、上記各実施の形態では、ワイヤレスカメラを例にとって説明した。しかし、複数の無線端末装置と複数の基地局装置又は１つの基地局装置間でＯＦＤＭ信号の双方向伝送を行う他のシステムに対しても本発明の技術は適用可能であり、そうすることで、無線端末装置の本線系（上り系）のＯＦＤＭ信号の送信タイミングと基地局装置の送り返し系（下り系）のＯＦＤＭ信号の送信タイミングとの同期をとることができる。
【０１１６】
また、無線端末装置１０の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、上記無線端末装置１０の各処理を行ってもよい。
ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。また、この「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
さらに、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」には、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
さらに、上記プログラムは、上述した各機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上述した各機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる無線伝送システム１のシステム構成及び利用シーンを示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１にかかる各無線端末装置が、基地局装置との間で双方向のＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送を行っている様子を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１にかかる基地局装置の機能ブロックを示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１にかかる無線端末装置の機能ブロックを示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１にかかる信号伝搬時間検出部の内部構成を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１にかかる２つの送信アンテナと、受信アンテナとの間の伝搬路特性より求めた、各伝搬路におけるそれぞれの遅延プロファイル特性の例を示したものである
【図７】本発明の実施の形態１にかかる４つの送信アンテナと、受信アンテナとの間の伝搬路特性より求めた、各伝搬路におけるそれぞれの遅延プロファイル特性の例を示したものである。
【図８】本発明の実施の形態１にかかる送信アンテナ３つおよび無線端末装置を示す図であり、同図ではこれら３つの送信アンテナが長方形又は正方形の頂点に配置されている。
【図９】本発明の実施の形態１にかかる送信タイミング調整部の内部構成を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態１にかかる送信タイミング調整部の処理の説明図である。
【図１１】本発明の実施の形態２にかかる送信タイミング調整部の処理の説明図である。
【図１２】本発明の背景技術にかかるＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送方式の送信側装置・受信側装置の例を示す図である。
【図１３】本発明の課題にかかるＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送方式の送信側装置・受信側装置の例を示す図である。
【符号の説明】
【０１１８】
１ 無線伝送システム、
１０ 無線端末装置、
１１，２１ 送信アンテナ、
１２，２２ 受信アンテナ、
２０ 基地局装置、
３０ 映像編集装置、
１００ 送り返し系受信部、
１０１，１２８，２０８，２１１ ミキサ、
１０２，１２９，２０９，２１２ ローカル信号発生器、
１０３，２１３ 直交復調部、
１０４，２１４ シンボル同期検出部、
１０５，２１５ ＧＩ信号除去部、
１０６，２１６ ＦＦＴ部、
１０７，２１７ フレーム分離部、
１０８，２１８ 直交符号乗算部、
１０９，２１９ 伝搬路推定部、
１１０，２２０ フレーム検出部、
１１１ ＳＴＢＣ復号部、
１１２，２２２ デマッピング部、
１１３，２２４ 復号部、
１２０ 本線系送信部、
１２１ Ｓ／Ｐ部、
１２２，２０１ 符号化部、
１２３，２０２ マッピング部、
１２４，２０４ フレーム構成部、
１２５，２０５ ＩＦＦＴ部、
１２６，２０６ ＧＩ信号付加部、
１２７，２０７ 直交変調部、
２００ 送り返し系送信部、
２０３ ＳＴＢＣ符号化部、
２０４ フレーム構成部、
２２１ ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ復調部、
２２３ Ｐ／Ｓ部、
３０１ 信号伝搬時間検出部、
３０２ 送信タイミング調整部、
３１１ ＩＦＦＴ部、
３１２ 直接波時間位置検出部、
３１３ 基地局装置情報メモリ、
３１４ 信号伝搬時間演算部、
３２１ 処理時間メモリ、
３２２ 遅延時間制御部、
３２３ 移相器。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局装置が無線送信した送り返し系信号を受信する受信手段と、
前記基地局装置が前記送り返し系信号を無線送信したタイミングに基づき、本線系信号の送信タイミングを決定する送信タイミング決定手段と、
前記送信タイミング決定手段により決定された送信タイミングで、本線系信号を無線送信する送信手段と、
を含むことを特徴とする無線端末装置。
【請求項２】
請求項１に記載の無線端末装置において、
前記送り返し系信号の伝搬時間を取得する送り返し系伝搬時間取得手段、
を含み、
前記送信タイミング決定手段は、前記送り返し系信号が当該無線端末装置に到達したタイミングと、前記送り返し系伝搬時間取得手段により取得された伝搬時間と、に基づいて前記基地局装置が前記送り返し系信号を無線送信したタイミングを算出する、
ことを特徴とする無線端末装置。
【請求項３】
請求項２に記載の無線端末装置において、
前記送り返し系信号は、少なくとも３本のアンテナを備える基地局装置が、これら３本のアンテナそれぞれから同時送信した少なくとも３系統の送り返し系信号により構成され、
前記受信手段は前記各系統の送り返し系信号を受信し、
当該無線端末装置は、
前記系統間の伝搬時間差を取得する伝搬時間差取得手段と、
前記各アンテナの設置される位置を記憶する記憶手段と、
を含み、
前記送り返し系伝搬時間取得手段は、前記伝搬時間差取得手段により取得される伝搬時間差と、前記記憶手段に記憶される位置と、に基づき、少なくとも１系統についての前記伝搬時間を取得し、
前記送信タイミング決定手段は、前記少なくとも３系統のうちの１系統の前記送り返し系信号が当該無線端末装置に到達したタイミングと、該系統について前記送り返し系伝搬時間取得手段により取得された前記伝搬時間と、に基づいて前記基地局装置が前記送り返し系信号を無線送信したタイミングを算出する、
ことを特徴とする無線端末装置。
【請求項４】
請求項３に記載の無線端末装置において、
前記基地局装置が送信する送り返し系信号は、系統ごとに異なる直交符号が乗算されたパイロット信号を含み、
当該無線端末装置は、
前記受信手段により受信される信号に前記各直交符号を乗算することにより、系統ごとの伝達関数を算出する伝達関数算出手段、
を含み、
前記伝搬時間差取得手段は、前記伝達関数算出手段により算出された伝達関数に基づき、前記系統間の伝搬時間差を取得する、
ことを特徴とする無線端末装置。
【請求項５】
請求項２から４までのいずれかに記載の無線端末装置において、
前記送信手段により送信された本線系信号が、前記各アンテナのうちの特定の１つに到達するのに要する伝搬時間を取得する本線系伝搬時間取得手段、
を含み、
前記送信タイミング決定手段は、算出した前記基地局装置が前記送り返し系信号を無線送信したタイミングと、前記本線系伝搬時間取得手段により取得された前記伝搬時間と、に基づいて、前記送信タイミングを決定する、
ことを特徴とする無線端末装置。
【請求項６】
複数の無線端末装置を含む無線伝送システムであって、
前記各無線端末装置は、
基地局装置が無線送信した送り返し系信号を受信する受信手段と、
前記基地局装置が前記送り返し系信号を無線送信したタイミングに基づき、本線系信号の送信タイミングを決定する送信タイミング決定手段と、
前記送信タイミング決定手段により決定された送信タイミングで、本線系信号を無線送信する送信手段と、
を含む、
ことを特徴とする無線伝送システム。
【請求項７】
基地局装置が無線送信した送り返し系信号を受信する受信手段により受信された送り返し系信号を、前記基地局装置が無線送信したタイミングに基づき、本線系信号の送信タイミングを決定する送信タイミング決定手順、及び
前記送信タイミング決定手順により決定された送信タイミングで、送信手段に本線系信号を無線送信させる手順、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１】
基地局装置が無線送信した送り返し系信号を受信する受信手段と、
前記基地局装置が前記送り返し系信号を無線送信したタイミングに基づき、本線系信号の送信タイミングを決定する送信タイミング決定手段と、
前記送信タイミング決定手段により決定された送信タイミングで、本線系信号を無線送信する送信手段と、
を含むことを特徴とする無線端末装置。
【請求項２】
請求項１に記載の無線端末装置において、
前記送り返し系信号の伝搬時間を取得する送り返し系伝搬時間取得手段、
を含み、
前記送信タイミング決定手段は、前記送り返し系信号が当該無線端末装置に到達したタイミングと、前記送り返し系伝搬時間取得手段により取得された伝搬時間と、に基づいて前記基地局装置が前記送り返し系信号を無線送信したタイミングを算出する、
ことを特徴とする無線端末装置。
【請求項３】
請求項２に記載の無線端末装置において、
前記送り返し系信号は、少なくとも３本のアンテナを備える基地局装置が、これら３本のアンテナそれぞれから同時送信した少なくとも３系統の送り返し系信号により構成され、
前記受信手段は前記各系統の送り返し系信号を受信し、
当該無線端末装置は、
前記系統間の伝搬時間差を取得する伝搬時間差取得手段と、
前記各アンテナの設置される位置を記憶する記憶手段と、
を含み、
前記送り返し系伝搬時間取得手段は、前記伝搬時間差取得手段により取得される伝搬時間差と、前記記憶手段に記憶される位置と、に基づき、少なくとも１系統についての前記伝搬時間を取得し、
前記送信タイミング決定手段は、前記少なくとも３系統のうちの１系統の前記送り返し系信号が当該無線端末装置に到達したタイミングと、該系統について前記送り返し系伝搬時間取得手段により取得された前記伝搬時間と、に基づいて前記基地局装置が前記送り返し系信号を無線送信したタイミングを算出する、
ことを特徴とする無線端末装置。
【請求項４】
請求項３に記載の無線端末装置において、
前記基地局装置が送信する送り返し系信号は、系統ごとに異なる直交符号が乗算されたパイロット信号を含み、
当該無線端末装置は、
前記受信手段により受信される信号に前記各直交符号を乗算することにより、系統ごとの伝達関数を算出する伝達関数算出手段、
を含み、
前記伝搬時間差取得手段は、前記伝達関数算出手段により算出された伝達関数に基づき、前記系統間の伝搬時間差を取得する、
ことを特徴とする無線端末装置。
【請求項５】
請求項２から４までのいずれかに記載の無線端末装置において、
前記送信手段により送信された本線系信号が、前記各アンテナのうちの特定の１つに到達するのに要する伝搬時間を取得する本線系伝搬時間取得手段、
を含み、
前記送信タイミング決定手段は、算出した前記基地局装置が前記送り返し系信号を無線送信したタイミングと、前記本線系伝搬時間取得手段により取得された前記伝搬時間と、に基づいて、前記送信タイミングを決定する、
ことを特徴とする無線端末装置。
【請求項６】
複数の無線端末装置を含む無線伝送システムであって、
前記各無線端末装置は、
基地局装置が無線送信した送り返し系信号を受信する受信手段と、
前記基地局装置が前記送り返し系信号を無線送信したタイミングに基づき、本線系信号の送信タイミングを決定する送信タイミング決定手段と、
前記送信タイミング決定手段により決定された送信タイミングで、本線系信号を無線送信する送信手段と、
を含む、
ことを特徴とする無線伝送システム。
【請求項７】
基地局装置が無線送信した送り返し系信号を受信する受信手段により受信された送り返し系信号を、前記基地局装置が無線送信したタイミングに基づき、本線系信号の送信タイミングを決定する送信タイミング決定手順、及び
前記送信タイミング決定手順により決定された送信タイミングで、送信手段に本線系信号を無線送信させる手順、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００８−２７０８８０（Ｐ２００８−２７０８８０Ａ）
【公開日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１０７１３１（Ｐ２００７−１０７１３１）
【出願日】平成１９年４月１６日（２００７．４．１６）
【出願人】（０００００４３５２）日本放送協会 (2,206)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月１６日（２００７．４．１６）
【出願人】（０００００４３５２）日本放送協会 (2,206)
【Ｆターム（参考）】
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