(57)【要約】【課題】  受信ユニットを自動調整し、他のチャンネルによる妨害の影響を抑制することを目的とする。【解決手段】  受信ユニット２１〜２５が、受信信号を減衰させるアッテネータ２０１と、受信信号から希望チャンネルの周波数成分を抽出するミキサー２０３と、所望の周波数成分の信号レベルを検出する受信レベル検出部２１４と、アッテネータ２０１を制御する減衰制御部２２２とを備え、減衰制御部２２２が、他の受信ユニット２１〜２５における受信レベルに基づいてアッテネータ２０１を制御し、他のチャンネルによる妨害の影響を抑制する。【選択図】  図３
2006054601.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数の異なる通信チャンネルが割り当てられ、デジタル変調信号をそれぞれ受信する２以上の受信ユニットからなる無線通信システムにおいて、
上記受信ユニットが、受信信号の信号レベルを制御する信号レベル可変手段と、
上記受信信号から抽出された所望チャンネルの信号レベルを検出する受信レベル検出手段と、
上記信号レベル可変手段を制御する信号レベル制御手段と、
他の受信ユニットとの間で受信レベルを送受信するデータ通信手段とを備え、
上記信号レベル制御手段が、他の受信ユニットにおける受信レベルに基づいて、上記信号レベル可変手段を制御することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
自らの受信ユニットに割り当てられた通信チャンネルを妨害する可能性のある通信チャンネルが割り当てられた他の受信ユニットを妨害元ユニットとして記憶する妨害元データ記憶手段を備え、
上記信号レベル制御手段が、上記妨害元ユニットにおける受信レベルに基づいて、上記信号レベル可変手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
上記妨害元データ記憶手段が、上記妨害元ユニットとして、上記自らの受信ユニットに割り当てられた通信チャンネルに対し、隣接チャンネル妨害を与える可能性のある通信チャンネルが割り当てられた受信ユニットを記憶することを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
上記妨害元データ記憶手段が、上記妨害元ユニットとして、上記自らの受信ユニットに割り当てられた通信チャンネルに対し、相互変調妨害を与える可能性のある通信チャンネルが割り当てられた受信ユニットを記憶することを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項５】
上記自らの受信ユニット及び上記妨害元ユニットにおける受信レベルの組み合わせに、上記信号レベル可変手段の制御量を対応づけた制御テーブルを備え、
上記信号レベル制御手段は、上記制御テーブルを参照して、上記信号レベル可変手段を制御することを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項６】
上記所望チャンネルの周波数成分を復調し、デジタル信号を生成する復調手段と、
上記デジタル変調信号のエラーレートを検出するエラーレート検出手段と、
上記自らの受信ユニットにおける上記受信レベル及びエラーレートに基づいて、上記自らの受信ユニットの受信状態を判別する受信状態判別手段とを備え、
上記信号レベル制御手段が、上記受信状態に応じて、上記信号レベル可変手段を制御することを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムに係り、さらに詳しくは、デジタル変調信号を送受信する複数組の送受信機が周波数分割により収容されるマルチチャンネル無線通信システムの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の通信チャンネルを利用するマルチチャンネル無線通信システムには、周波数分割によって通信チャンネル間の直交性を確保しているものがある。すなわち、一対の送信機及び受信機に１つの通信チャンネルを割り当て、各通信チャンネルの周波数を異ならせることにより、同一の通信システム内に複数組の各送受信機を収容し、これらの同時多元接続を実現している。
【０００３】
このようなマルチチャンネル無線通信システムの通信品質は、受信機における受信レベルの低下や、通信チャンネル間での干渉などによって劣化する。このような劣化原因を含む通信品質を本明細書では受信状態と呼ぶことにする。マルチチャンネル無線通信システムの受信機において、このような受信状態を判別する方法が従来から提案されている（例えば、特許文献１〜３）。
【０００４】
特許文献１では、受信レベル及びビットエラーレートに基づいて、通信状態を判別している。デジタル変調信号の通信品質はビットエラーレートによって表され、通常、受信レベルの低下に伴ってビットエラーレートは上昇し、両者の間には一定の相関関係が成立している。特許文献１では、この相関関係を利用し、受信レベル及びビットエラーレートから通信状態を判別している。
【０００５】
すなわち、受信レベル及びビットエラーレートが、上記相関関係を満たしていれば、通常受信状態であると判断する。ただし、受信レベルが所定の閾値以下になった場合には、送信機が通信エリア外に存在していると判断する。また、受信レベルが高いにもかかわらず、上記相関関係に比べてビットエラーレートが高いという場合には、妨害波を受信していると判断する。逆に、受信レベルが低いにもかかわらず、上記相関関係に比べてビットエラーレートが低いということは通常起こりえないため、受信機が故障していると判断する。
【特許文献１】特開２００３−３１８７５６号公報
【特許文献２】特開２０００−４９７２０号公報
【特許文献３】特開２００２−５１１１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来のマルチチャンネル無線通信システムでは、ユーザが受信機での受信状態を把握することができる。このため、ユーザは、当該受信状態に基づいて、ビットエラーレートを改善するための調整作業を行うことができる。例えば、受信機のＲＦ（Radio Frequency）回路にアッテネータが設けられている場合、その減衰量を調整することにより、ビットエラーレートを改善させることができる。
【０００７】
しかしながら、従来のマルチチャンネル無線通信システムでは、上記調整作業をユーザ自身が行わなければならない。その際、減衰量を増大させればよいのか、減少させればよいのかをユーザが自ら判断するのは容易でなく、また、減衰量をどの程度変更すればよいのかを判断するのも容易ではない。このため、ユーザは、アッテネータの減衰量を試行錯誤により調整せざるを得ず、この様な調整作業に不慣れなユーザの場合、調整作業に長い時間がかかるという問題があった。しかも、チャンネル数の増大に伴って、このような調整時間は更に長くなる。また、調整後に電波環境が変化すれば再調整する必要が生じ、頻繁に調整作業を行わなければならない場合もあった。
【０００８】
一方、ビットエラーレートが高い場合に、上記アッテネータの減衰量を全範囲についてスキャンさせて、自動調整を行うことが考えられる。つまり、上記アッテネータの減衰量を順に変化させながら、各減衰量での受信時におけるビットエラーレートをそれぞれ求めれば、ビットエラーレートが最も低くなるアッテネータの減衰量が得られる。ところが、ビットエラーレートはバラツキが大きいことから、ビットエラーレートを算出する際には、当該バラツキの影響を排除するのに十分な測定時間が必要となる。このため、上記スキャンのステップ数に応じてスキャン時間は長くなり、短時間で正確な調整を行うことは困難であった。
【０００９】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、複数の受信ユニットに対し、周波数の異なる通信チャンネルをそれぞれ割り当てた無線通信システムにおいて、ある受信ユニットに割り当てられた通信チャンネルが、他の通信チャンネルによる妨害を受けている場合に、当該受信ユニットにおける受信信号レベルを自動調整し、当該妨害の影響を抑制することを目的とする。また、当該自動調整を迅速かつ精度よく行うことを目的とする。
【００１０】
特に、ある受信ユニットに割り当てられた通信チャンネルが、他の通信チャンネルによる隣接チャンネル妨害の影響を受けている場合に、当該受信ユニットにおける受信信号レベルを自動調整し、当該隣接チャンネル妨害による影響を抑制することを目的とする。
【００１１】
また、ある受信ユニットに割り当てられた通信チャンネルが、他の通信チャンネルによる相互変調妨害の影響を受けている場合に、当該受信ユニットにおける受信信号レベルを自動調整し、当該相互変調妨害による影響を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１の本発明による無線通信システムは、周波数の異なる通信チャンネルが割り当てられ、デジタル変調信号をそれぞれ受信する２以上の受信ユニットからなる無線通信システムであって、上記受信ユニットが、受信信号の信号レベルを制御する信号レベル可変手段と、上記受信信号から抽出された所望チャンネルの信号レベルを検出する受信レベル検出手段と、上記信号レベル可変手段を制御する信号レベル制御手段と、他の受信ユニットとの間で受信レベルを送受信するデータ通信手段とを備え、上記信号レベル制御手段が、他の受信ユニットにおける受信レベルに基づいて、上記信号レベル可変手段を制御するように構成される。
【００１３】
例えば、上記信号レベル可変手段として、ＲＦアンプの前段に設けられ、受信信号の信号レベルを減衰させるアッテネータであって、その減衰量の可変制御が可能なものを用いることができる。この場合、アッテネータの減衰量を制御するＡＴＴコントローラが、上記信号レベル制御手段となる。
【００１４】
第２の本発明による無線通信システムは、上記構成に加えて、自らの受信ユニットに割り当てられた通信チャンネルを妨害する可能性のある通信チャンネルが割り当てられた他の受信ユニットを妨害元ユニットとして記憶する妨害元データ記憶手段を備え、上記信号レベル制御手段が、上記妨害元ユニットにおける受信レベルに基づいて、上記信号レベル可変手段を制御するように構成される。
【００１５】
第３の本発明による無線通信システムは、上記構成に加えて、上記妨害元データ記憶手段が、上記妨害元ユニットとして、上記自らの受信ユニットに割り当てられた通信チャンネルに対し、隣接チャンネル妨害を与える可能性のある通信チャンネルが割り当てられた受信ユニットを記憶するように構成される。
【００１６】
第４の本発明による無線通信システムは、上記構成に加えて、上記妨害元データ記憶手段が、上記妨害元ユニットとして、上記自らの受信ユニットに割り当てられた通信チャンネルに対し、相互変調妨害を与える可能性のある通信チャンネルが割り当てられた受信ユニットを記憶するように構成される。
【００１７】
第５の本発明による無線通信システムは、上記構成に加えて、上記自らの受信ユニット及び上記妨害元ユニットにおける受信レベルの組み合わせに、信号レベル可変手段の制御量を対応づけた制御テーブルを備え、上記信号レベル制御手段が、上記制御テーブルを参照して、上記自信号レベル可変手段を制御するように構成される。
【００１８】
第６の本発明による無線通信システムは、上記構成に加えて、上記所望の周波数成分を復調し、デジタル信号を生成する復調手段と、上記デジタル信号のエラーレートを検出するエラーレート検出手段と、上記自らの受信ユニットにおける上記受信レベル及びエラーレートに基づいて、上記自らの受信ユニットの受信状態を判別する受信状態判別手段とを備え、上記信号レベル制御手段が、上記受信状態に応じて、上記信号レベル可変手段を制御するように構成される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、複数の受信ユニットに対し周波数の異なる通信チャンネルをそれぞれ割り当てた無線通信システムにおいて、ある受信ユニットに割り当てられた通信チャンネルが、他の通信チャンネルによる妨害を受けている場合に、当該受信ユニットの信号レベル可変手段の制御量を自動調整し、当該妨害の影響を抑制することができる。また、当該自動調整を迅速かつ精度よく行うことができる。
【００２０】
特に、ある受信ユニットに割り当てられた通信チャンネルが、他の通信チャンネルによる隣接チャンネル妨害の影響を受けている場合に、当該受信ユニットにおける受信信号レベルを自動調整し、当該隣接チャンネル妨害による影響を抑制することができる。
【００２１】
また、ある受信ユニットに割り当てられた通信チャンネルが、他の通信チャンネルによる相互変調妨害の影響を受けている場合に、当該受信ユニットにおける受信信号レベルを自動調整し、当該相互変調妨害による影響を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
実施の形態１．
図１は、本発明による無線通信システムの一構成例を示したブロック図である。この無線通信システムは、複数のワイヤレスマイク１１〜１５、無線受信機２、ＨＵＢ３、周波数プラン解析装置５、音声信号ミキサー６及び音声出力装置７により構成される。
【００２３】
ワイヤレスマイク１１〜１５は、移動自在のハンドマイクであり、音声を電気信号に変換し、更にデジタル変換して、デジタル音声信号を生成している。また、このデジタル音声信号に対し、符号化処理及び変調処理を行ってデジタル変調信号を生成し、アンテナ１ａを介して無線受信機２へ送信している。これらのワイヤレスマイク１１〜１５には、異なる周波数チャンネルが予め割り当てられており、各ワイヤレスマイク１１〜１５からは、搬送波の異なる送信信号が出力される。
【００２４】
無線受信機２は、アンテナユニット２０及び受信ユニット２１〜２５により構成される。アンテナユニット２０は、アンテナ２ａ及び分配器からなり、各ワイヤレスマイク１１〜１５からのデジタル変調信号を受信し、この受信信号を各受信ユニット２１〜２５へ供給している。受信ユニット２１〜２５は、上記受信信号の復調処理及び復号処理を行ってデジタル音声信号を生成し、アナログ変換して音声信号ミキサー６へ出力する。これらの受信ユニット２１〜２５には、周波数チャンネルが予め割り当てられており、ワイヤレスマイク１１〜１５と一対一に対応づけられている。例えば、受信ユニット２１は、ワイヤレスマイク１１からの送信信号について受信処理を行い、受信ユニット２２は、ワイヤレスマイク１２からの送信信号について受信処理を行っている。
【００２５】
音声信号ミキサー６は、各受信ユニット２１〜２５ごとに予め音量が指定されており、受信ユニット２１〜２５から出力されたアナログ音声信号を上記音量設定に基づいてミキシングし、ミキシング後のアナログ音声信号を音声出力装置７へ出力している。音声出力装置７は、アナログ音声信号を音波に変換して出力するアンプ及びスピーカからなり、各ワイヤレスマイク１１〜１５において集音され、音声信号ミキサー６においてミキシングされた音声が出力される。
【００２６】
周波数プラン解析装置５は、各受信ユニット２１〜２５に割り当てられた周波数チャンネルを解析し、隣接チャンネル妨害及び相互変調妨害を受ける可能性がある受信ユニット２１〜２５を予め求めている。周波数プランとは、１つの無線通信システム内において採用される周波数チャンネルの組み合わせである。周波数プランが適切でない場合には、同一チャンネル妨害、隣接チャンネル妨害、相互変調妨害などの通信妨害が発生し得る。本明細書では、このような妨害を受けるチャンネルを「被妨害チャンネル」と呼び、妨害の原因となるチャンネルを「妨害元チャンネル」と呼ぶことにする。
【００２７】
同一チャンネル妨害とは、異なる通信チャンネルに同一の周波数が割り当てられた結果、受信ユニット２１〜２５においてこれらの通信チャンネルが分離できなくなる現象をいう。周波数プラン解析装置５は、任意の２つの通信チャンネルについて周波数を比較することにより、同一チャンネル妨害が発生し得る通信チャンネルの組み合わせを特定することができる。
【００２８】
隣接チャンネル妨害とは、通信チャンネル間の周波数差が小さい場合に、一方の通信チャンネルの信号電力の一部が他方の通信チャンネルに漏洩し、当該他方の通信チャンネルのＳ／Ｎ比を悪化させる現象をいう。周波数プラン解析装置５は、任意の２つの通信チャンネル間について周波数差を求め、当該周波数差を所定値と比較することにより、隣接チャンネル妨害が発生し得る通信チャンネルの組み合わせを特定することができる。
【００２９】
相互変調妨害とは、２つの通信チャンネルの相互変調により生成される歪み成分の周波数が、他の通信チャンネルの周波数に一致する場合に、当該他の通信チャンネルのＳ／Ｎ比を悪化させる現象をいう。周波数プラン解析装置５は、任意の２つの通信チャンネルの組み合わせについて相互変調によって生成される歪み成分の周波数を求め、当該周波数を全ての通信チャンネルの周波数と比較することにより、相互変調妨害が発生し得る通信チャンネルの組み合わせを特定することができる。
【００３０】
受信ユニット２１〜２５及び周波数プラン解析装置５は、ＨＵＢ３を介してネットワーク接続されており、相互にデータ通信を行うことができる。周波数プラン解析装置５は、被妨害チャンネルの受信ユニット２１〜２５に対し、妨害元チャンネルの受信ユニット２１〜２５を予め通知する。当該通知を受けた被妨害チャンネルの受信ユニット２１〜２５は、受信状態の調整時に、妨害元チャンネルの受信ユニット２１〜２５に対して受信レベルを照会し、当該受信レベルに基づいて自動調整している。つまり、他の受信ユニットにおける受信レベルに基づいて、自らの受信ユニットにおける受信状態を調整している。このような受信調整は、各受信ユニット２１〜２５において並列的に実行される。
【００３１】
図２は、ワイヤレスマイク１１〜１５の一構成例を示したブロック図である。破線で囲まれたブロックは、デジタル回路部である。音声はマイクロフォン１０１により電気信号に変換された後、ＡＤコンバータ１０２によりデジタル変換され、デジタル音声信号生成部１０３に入力される。デジタル音声信号生成部１０３では、所定の信号処理が行われて、デジタル音声信号が生成される。
【００３２】
このデジタル音声信号は、符号化部１０６により冗長化を含む符号化処理が行われ、送信用のベースバンド信号が生成される。このベースバンド信号は、変調部１０７により位相変調され、ＩＦ（Intermediate Frequency）信号としてのデジタル変調信号に変換される。このようにして生成されたデジタル変調信号は、ＤＡコンバータ１１１によりアナログ変換され、更にミキサー１１２において高周波信号とミキシングされてアップコンバートされ、ＲＦ信号となる。このＲＦ信号は、パワーアンプ（ＰＡ）１１３により増幅された後、アンテナ１ａから送信される。なお、ミキサー１１２に入力される高周波信号は、当該ワイヤレスマイク１１〜１５に割り当てられた周波数チャンネルに応じた周波数信号であり、発振器１１４において生成される。
【００３３】
切替スイッチ１０４は、通常時には、デジタル音声信号生成部１０３からのデジタル音声信号を符号化部１０６へ出力し、受信ユニット２１〜２５の受信調整時には、ＰＮ生成部１０５からのデジタル試験信号を符号化部１０６へ出力する。ＰＮ生成部１０５は、予め定められた信号パターンからなるデジタル試験信号、例えば、ＰＮ９などの擬似ノイズを生成している。
【００３４】
図３は、受信ユニット２１〜２５の一構成例を示したブロック図である。アッテネータ（ＡＴＴ）２０１は、信号レベルを減衰させる信号減衰手段であり、減衰量を可変制御することができる。アンテナユニット２０から入力される受信信号は、広域フィルタＦＴ１において帯域制限された後、アッテネータ２０１において減衰される。なお、広域フィルタＦＴ１及びアッテネータ２０１は、相互変調妨害を発生させる主たる原因と考えられる非線形な入出力特性、特に、能動素子に起因する非線形性を有しないものとする。
【００３５】
減衰後の受信信号は、ローノイズアンプ（ＬＮＡ）２０２により増幅され、広域フィルタＦＴ２において再び帯域制限された後、ミキサー２０３において高周波信号とミキシングされてダウンコンバートされ、狭帯域フィルタＦＴ３において希望チャンネルの周波数成分のみが選択されたＩＦ信号となる。なお、ミキサーに入力される上記高周波信号は、当該受信ユニット２１〜２５に割り当てられた周波数チャンネルに応じた周波数信号であり、発振器２０４において生成される。
【００３６】
ＩＦ信号としての受信信号は、ＡＤコンバータ２０５においてデジタル変換された後、復調部２１０において復調処理されてベースバンド信号となる。このベースバンド信号は、復号部２１１において復号処理され、元のデジタル音声信号に復元される。このようにして得られたデジタル音声信号は、ＡＤコンバータ２０８においてアナログ音声信号に変換され、音声信号ミキサー６へ伝送される。
【００３７】
受信ユニット２１〜２５の受信調整時には、上記復号部２１１においてデジタル試験信号が復元される。ＰＮ生成部２１３では、ワイヤレスマイクのＰＮ生成部１０５と同じデジタル試験信号を生成しており、エラーレート検出部２１２は、これらのデジタル試験信号を比較することにより、エラーレート、つまり、単位時間当たりの伝送誤り率を検出している。ここでは、エラーレートとして、単位時間当たりの誤りビット数であるビットエラーレート（ＢＥＲ：Bit Error Rate）が生成されている。一般に、ビットエラーレートはバラツキが大きいため、当該バラツキの影響を抑制するのに十分な測定時間について誤りビット数をカウントし、ビットエラーレートが求められる。
【００３８】
受信レベル検出部２１４は、デジタル変換された受信信号の信号レベルを検出し、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator：受信信号強度）を求めている。すなわち、当該受信ユニットに割り当てられた周波数チャンネルの受信レベルを検出している。この受信レベルは、他の受信ユニットから要求があれば、ネットワークＩ／Ｆ２０７を介して、要求元である上記他の受信ユニットへ伝送され、当該他の受信ユニットでは、この受信レベルに基づいてアッテネータ２０１の減衰量が制御される。
【００３９】
ＡＴＴコントローラ２２０は、受信状態判別部２２１及び減衰制御部２２２により構成され、当該受信ユニットが妨害波の影響を受けている場合、受信状態の調整時に、アッテネータ２０１の減衰量を制御し、上記妨害波による影響を抑制している。この減衰量制御は、自らの受信ユニット内で求められたビットエラーレート及び受信レベルと、他の受信ユニットから通知された受信レベルとに基づいて行われる。
【００４０】
受信状態判別部２２１は、自らの受信ユニット内で求められたビットエラーレート及び受信レベルに基づいて、当該受信ユニットの受信状態を判別している。この判別処理は、メモリＭ１の受信状態判別テーブルを用いて行われる。受信状態判別テーブルは、ビットエラーレート及び受信レベルを受信状態に対応づけたデータテーブルであり、メモリＭ１に予め格納されている。従って、受信状態判別部２２１が、ビットエラーレート及び受信レベルに基づいて受信状態判別テーブルを参照すれば、受信状態を判別できる。このようにして判別される受信状態については後述するが、少なくとも妨害波受信の影響を受けている受信状態であるか否かが判別される。
【００４１】
減衰制御部２２２は、上記判別結果に基づいて、アッテネータ２０１を制御している。すなわち、妨害波の影響を受けている受信状態であれば、当該受信ユニットで検出された受信レベルと、他の受信ユニットから通知された受信レベルとに基づいて、アッテネータ２０１の減衰量を制御する。上記他の受信ユニットとは、妨害元チャンネルが割り当てられた受信ユニットであり、妨害元ユニットと呼ぶことにする。また、被妨害チャンネルが割り当てられた受信ユニットを被妨害ユニットと呼ぶことにする。
【００４２】
妨害元ユニットは、周波数プラン解析装置５によって被妨害ユニットに通知され、被妨害ユニット内のメモリＭ２に、妨害元データとして予め格納されている。この妨害元データには、隣接チャンネル妨害、相互変調妨害のいずれの妨害元であるのかという情報も含まれている。減衰制御部２２２は、当該メモリＭ２から妨害元データを読み出すことにより、上記妨害元ユニットを特定することができ、妨害元ユニットに対し、その受信レベルを要求することができる。
【００４３】
アッテネータ２０１の制御信号は、被妨害ユニット及び妨害元ユニットの受信レベルをメモリＭ３の減衰制御テーブルと照合することによって生成される。
【００４４】
メモリＭ３には、減衰制御テーブルとして、隣接ＣＨテーブル及び相互変調テーブルが格納されている。これらの減衰制御テーブルは、ともに妨害元ユニット及び被妨害ユニットにおける受信レベルの組み合わせを被妨害ユニットのアッテネータ２０１の制御データに対応づけたテーブルであり、メモリＭ３に予め格納されている。隣接ＣＨテーブルは、隣接チャンネル妨害の発生時における制御データであり、相互変調テーブルは、相互変調妨害の発生時における制御データである。いずれの減衰制御テーブルを参照するのかは、メモリＭ２の妨害元データに基づいて決定される。
【００４５】
隣接チャンネル妨害の場合、妨害元チャンネルは１つであるが、相互変調妨害の場合には、２つの妨害元チャンネルが存在する。このため、相互変調テーブルは、１つの被妨害ユニット及び２つの妨害元ユニットの受信レベルの組み合わせをアッテネータ２０１の制御データに対応づけたテーブルとなり、隣接ＣＨテーブルに比べ、相互変調テーブルはデータサイズが大きくなる。
【００４６】
相互変調テーブルのデータサイズを小さくしたい場合には、１つの被妨害ユニットと１つの妨害元ユニットの受信レベルの組み合わせをアッテネータ２０１の制御データに対応づけたテーブルとすることもできる。この場合、テーブル参照に使用される妨害元ユニットの受信レベルとしては、２つの妨害元ユニットの任意の一方の受信レベルを用いることができる。また、大きい方の受信レベルを用いることもできる。更には、２つの受信レベルの平均値を用いることもできる。
【００４７】
次に、周波数プラン解析装置５における処理について詳しく説明する。
【００４８】
図４は、マルチチャンネル無線通信システムにおける周波数プランの一例を示した図である。この無線通信システムは、８００ＭＨｚ帯において２５０ｋＨｚの周波数ステップで通信チャンネルを利用可能であり、図示した例では、チャンネルＣＨ１〜ＣＨ４が、ｆ１＝806.25ＭＨｚ、ｆ２＝806.5ＭＨｚ、ｆ３＝807ＭＨｚ、ｆ４＝807.5ＭＨｚにそれぞれ割り当てられている。
【００４９】
各受信ユニット２１〜２５の周波数選択度が、周波数ステップ（２５０ｋＨｚ）に対して十分な余裕を有していない場合、周波数差２５０ｋＨｚで配置されたチャンネルＣＨ１及びＣＨ２間では、隣接チャンネル妨害が生じ得る。例えば、一方のチャンネルＣＨ１の信号レベルが、他方のチャンネルＣＨ２に比べて十分に大きい場合、一方のチャンネルＣＨ１が、他方のチャンネルＣＨ２に対する妨害波となり得る。このため、周波数プラン解析装置５は、各チャンネルＣＨ１〜ＣＨ４の周波数差を受信ユニット２１〜２５の周波数選択度に応じた閾値（例えば４００ｋＨｚ）と比較することにより、隣接チャンネル妨害が発生し得るチャンネルの組み合わせを求めている。
【００５０】
また、チャンネルＣＨｎ，ＣＨｍ（ｎ，ｍ＝１〜４）の相互変調によって生成される３次歪みの周波数ｆＩＰ１，ｆＩＰ２は次式で表される。図３の周波数プランでは、チャンネルＣＨ３，ＣＨ４により生成される３次歪みの周波数（２ｆ３−ｆ４）がチャンネルＣＨ２の周波数ｆ２に一致し、チャンネルＣＨ２に対する相互変調妨害が発生し得る。また、チャンネルＣＨ２，ＣＨ３により生成される３次歪みの周波数（２ｆ３−ｆ２）がチャンネルＣＨ４の周波数ｆ４に一致し、チャンネルＣＨ４に対する相互変調妨害が発生し得る。これらの妨害は、チャンネルＣＨ２〜ＣＨ４の信号レベルに応じて発生する。
【数１】
2006054601.tif 000003
【００５１】
なお、全く同様にして、奇数時の歪み成分は、他チャンネルの周波数に一致し得るため、相互変調妨害となり得るが、５次以上の歪み成分は信号レベルが十分に小さく、実際上、問題となることはない。このため、周波数プラン解析装置５は、３次歪みによる相互変調妨害が発生するチャンネルの組み合わせを求めればよい。
【００５２】
次に、受信状態判別部２２１における受信判別処理について詳しく説明する。
【００５３】
図５は、受信ユニット２１〜２５における受信状態の一例を示した図である。横軸に受信レベル（ＲＳＳＩ）、縦軸にビットエラーレート（ＢＥＲ）をとって、５つの受信状態の領域ａ〜ｅが示されている。また、受信レベル及びビットエラーレートの標準的な相関関係が破線で示されている。一般に、ビットエラーレートは、受信レベルが増大すれば減少し、受信レベルが減少すれば増大し、両者は、破線で示したような相関関係を有している。
【００５４】
図中の領域ｃ及びｄは、上記相関関係に所定の幅を持たせた領域であり、領域ｄ（良好受信）は、ビットエラーレートが閾値（１ｅ−５）以下の領域であり、受信状態判別部２２１は、良好な受信状態であると判断することができる。一方、領域ｃ（限界受信）は、エラーレートが上記閾値を超える領域であり、通信は可能であるが、わずかな環境の変化によって通信不能となる限界に近い通信状態であると判断される。
【００５５】
図中の領域ａ（故障）は、上記領域ｃ及びｄと比較すれば、ビットエラーレートを一定にしたまま、受信レベルのみを減少させた領域である。受信レベルに比べて、ビットエラーレートが低くなり過ぎることは通常起こり得ない。このため、ビットエラーレート及び受信レベルの組み合わせが当該領域ａ内にあれば、受信機の故障であると判断される。
【００５６】
図中の領域ｂ（通信エリア外）は、受信レベルが所定閾値（図中では０．８Ｖ）を下回る領域であり、ワイヤレスマイク１１〜１５が、無線受信機２の通信エリア外に存在すると判断される。
【００５７】
図中の領域ｅ及びｆは、上記領域ｃ及びｄに比べて、ビットエラーレートを一定にしたまま、受信レベルのみを増大させた領域である。受信レベルに比べれば、エラーレートが高いことから、妨害波を受信していると考えられる。ただし、領域ｆ（準良好受信）は、ビットエラーレートが上記閾値（１ｅ−５）以下の領域であり、妨害波を受信しているとしても、その影響をほとんど受けておらず、良好な受信状態に準ずる状態であると判断される。一方、領域ｅ（妨害劣化）は、ビットエラーレートが上記閾値を上回っている領域であり、妨害波の影響を受けている受信状態であると判断される。
【００５８】
次に、各受信ユニット２１〜２５における受信状態の調整時における動作について説明する。
【００５９】
図６〜図９は、受信状態の調整処理の一例を示したフローチャートである。受信状態の調整処理が開始されると、ワイヤレスマイク１１〜１５では、ＰＮ生成部１０５においてデジタル試験信号が生成され、切替スイッチ１０４を介して、符号化部１０６へ出力される。一方、受信ユニット２１〜２５でも、ＰＮ生成部２１３において、同一のデジタル試験信号が生成され、エラーレート検出部２１２へ出力される（ステップＳ１０１）。次に、受信状態の判別処理が行われる（ステップＳ１０２）。
【００６０】
図７のステップＳ２０１〜Ｓ２０３は、受信状態の判別処理の一例を示したフローチャートである。エラーレート検出部２１２では、所定の測定時間における誤りビット数が測定され、ビットエラーレート（ＢＥＲ）が求められる。このビットエラーレートは、ＡＴＴコントローラ２２０へ出力される（ステップＳ２０１）。また、受信レベル検出部２１４では、受信レベルの測定が行われる。この受信レベルがＡＴＴコントローラ２２０へ出力される（ステップＳ２０２）。受信状態判別部２２１は、上記ビットエラーレート及び受信レベルに基づいて、メモリＭ１の受信状態判定テーブルを参照し、現在の受信状態を判別する（ステップＳ２０３）。
【００６１】
この結果、妨害波の影響を受けていない場合には、この調整処理を終了する（ステップＳ１０３）。一方、妨害波の影響を受け、受信レベルが高いにもかかわらず、ビットエラーレートが高い受信状態の場合、つまり、図５の領域ｅ（妨害劣化）に相当する場合には、減衰制御部２２２が、メモリＭ２の妨害元テーブルを参照する（ステップＳ１０４）。
【００６２】
妨害元テーブルから最初に読み出されたデータが、隣接チャンネル妨害のデータであれば、図８のステップＳ３０１へ進む（ステップＳ１０５）。また、相互変調妨害のデータであれば、図９のステップＳ４０１へ進む（ステップＳ１０６）。なお、メモリＭ２に妨害元データがない場合には、この調整処理を終了する。
【００６３】
図８のステップＳ３０１〜Ｓ３０３は、隣接チャンネル妨害を受けている疑いがあるチャンネルに関する調整処理の一例を示したフローチャートである。減衰制御部２２２は、まず、妨害元データに基づいて、妨害元ユニットの受信レベルを取得する（ステップＳ３０１）。次に、被妨害ユニット（自らの受信ユニット）及び妨害元ユニットの受信レベルに基づいて、メモリＭ３の隣接ＣＨテーブルを参照する（ステップＳ３０２）。その結果、得られた制御データに基づいて、アッテネータ２０１の減衰量を制御する（ステップＳ３０３）。
【００６４】
その後は、図６のステップＳ１０２に戻り、再び受信状態の判別処理を行い、いまだ妨害波の影響がある場合には、妨害元テーブルを再参照し、次の妨害元データを読み出す（ステップＳＳ１０２〜Ｓ１０４）。その後は、同一の動作を繰り返す。
【００６５】
図９のステップＳ４０１〜Ｓ４０３は、相互変調妨害を受けている疑いがあるチャンネルに関する調整処理の一例を示したフローチャートである。減衰制御部２２２は、まず、妨害元データに基づいて、妨害元ユニットの受信レベルを取得する（ステップＳ４０１）。次に、被妨害ユニット（自らの受信ユニット）及び妨害元ユニットの受信レベルに基づいて、メモリＭ３の相互変調テーブルを参照する（ステップＳ４０２）。その結果、得られた制御データに基づいて、アッテネータ２０１の減衰量を制御する（ステップＳ４０３）。その後は、図８の場合と全く同様にして、図６のステップＳ１０２に戻る。
【００６６】
同じ通信チャンネルが、隣接チャンネル妨害を受ける可能性があるとともに、相互変調妨害も受ける可能性がある場合には、周波数プラン解析装置は、それぞれの妨害元データを生成し、メモリＭ２には、両者の妨害元データが格納されている。この場合、いずれの妨害元データに基づく減衰量調整が優先的に行われるかは、各無線通信システムの特性に応じて、周波数プラン解析装置５により予め定められ、当該優先順位とともにメモリＭ２に格納される。すなわち、受信ユニットの周波数選択度が低く、隣接チャンネル妨害の影響が、相互変調妨害の影響よりも大きいシステムの場合には、隣接チャンネル妨害に基づく調整が優先される。逆に、受信ユニットの周波数選択度が高く、隣接チャンネル妨害の影響が、相互変調妨害の影響よりも小さいシステムの場合には、相互変調妨害に基づく調整が優先される。
【００６７】
また、同じ通信チャンネルに対し、隣接チャンネル妨害を生じさせる妨害元チャンネルは、１つであるとは限らず、２以上の妨害元チャンネルが存在する可能性がある。例えば、高域側および低域側のそれぞれに妨害元チャンネルが存在する可能性がある。このような場合、隣接チャンネル妨害の妨害元データとして、２以上の妨害元データがメモリＭ２に格納され、いずれの妨害元データに基づく減衰量調整を優先的に行うのかは周波数プラン解析装置５によって予め決定され、当該優先順位とともにメモリＭ２に格納される。
【００６８】
同様にして、同じ通信チャンネルに対し、相互変調妨害を生じさせる妨害元チャンネルの組み合わせも１組であるとは限らず、２組以上の妨害元チャンネルが存在する可能性がある。この場合、相互変調妨害の妨害元データとして、２以上の妨害元データがメモリＭ２の妨害元テーブルに格納され、いずれの妨害元データに基づく減衰量調整を優先的に行うのかは周波数プラン解析装置５によって予め決定され、当該優先順位とともにメモリＭ２に格納される。
【００６９】
本実施の形態によれば、異なる周波数チャンネルが割り当てられ、相互に接続された受信ユニット２１〜２５が、受信信号を減衰させるアッテネータ２０１と、上記アッテネータ２０１の減衰量を制御する減衰制御部２２２とを備え、上記減衰制御部２２２が、他の受信ユニットの受信レベルに基づいてアッテネータ２０１を制御している。このため、上記他の受信ユニットに割り当てられた他の通信チャンネルによる妨害の影響を抑制するように、上記アッテネータの減衰量を自動調整することができる。
【００７０】
また、本実施の形態によれば、各受信ユニット２１〜２５が、自らの受信ユニットに割り当てられた通信チャンネルに対し、隣接チャンネル妨害又は相互変調妨害を与える可能性のある妨害元チャンネルが割り当てられた妨害元ユニットを妨害元データとして予め記憶するメモリＭ２を備えている。このため、上記自らの通信チャンネルに対し妨害を与え得る妨害元チャンネルの信号レベルに基づいて、アッテネータ２０１の減衰量を自動調整している。このため、迅速かつ精度良く自動調整を行うことができる。
【００７１】
また、本実施の形態によれば、各受信ユニット２１〜２５が、上記自らの受信ユニット及び上記妨害元ユニットにおける受信レベルの組み合わせに、アッテネータ２０１の制御量を対応づけた減衰制御テーブルを備え、当該減衰制御テーブルを参照して、アッテネータ２０１の減衰量を自動制御している。このため、迅速かつ精度良く自動調整を行うことができる。
【００７２】
また、本実施の形態によれば、各受信ユニット２１〜２５が、上記自らの受信ユニットにおいて検出された受信レベル及びビットエラーレートに基づいて、その受信状態を判別する受信状態判別部２２１を備え、減衰制御部２２２が、上記受信状態に応じて、上記アッテネータ２０１を自動制御する。このため、迅速かつ精度良く自動調整を行うことができる。
【００７３】
なお、本実施の形態では、受信状態判別部２２１が、メモリＭ１の受信状態判別テーブルを参照し、妨害波による影響を受けていると判断する場合の例について説明したが、本発明はこの様な場合に限定されない。例えば、受信状態判別部２２１は、受信レベル及びビットエラーレートを用いた演算処理を行うことにより、上記受信状態を判別することもできる。
【００７４】
また、本実施の形態では、受信状態判別部２２１が、ビットエラーレート及び受信レベルに基づいて受信状態を判別する場合の例について説明したが、本発明はこの様な場合に限定されない。例えば、受信状態判別部２２１が、ビットエラーレートのみに基づいて受信状態を判別してもよい。具体的には、ビットエラーレートを所定の閾値と比較し、ビットエラーレートが当該閾値を超えた場合に、減衰制御部２２２が、アッテネータ２０１の減衰制御を行ってもよい。
【００７５】
また、本実施の形態では、減衰制御部２２２が、メモリＭ３の減衰制御テーブルに基づいて、アッテネータ２０１への制御データを生成する場合の例について説明したが、本発明はこの様な場合に限定されない。例えば、減衰制御部２２２は、被妨害ユニット及び妨害元ユニットの受信レベルを用いた演算処理を行うことにより、上記制御データを生成することもできる。この場合、隣接チャンネル妨害と、相互変調妨害の場合では、異なる演算式が用いられることは勿論である。
【００７６】
また、本実施の形態では、受信状態の調整時に、送信側及び受信側の双方のＰＮ生成部１０５，２１３においてデジタル試験信号を生成し、ビットエラーレートの検出に利用する場合の例について説明したが、本発明はこの様な場合に限定されない。例えば、ワイヤレスマイク１１〜１５の符号化部１０６において、冗長度の高い冗長符号が付加され、復号部２１１における誤り訂正処理が、エラーレート検出部２１２として機能する場合には、デジタル音声信号の通信を継続しながら、受信状態の調整を行うこともできる。
【００７７】
また、本実施の形態では、デジタル音声信号の無線通信が行われるワイヤレスマイクシステムの例について説明したが、本発明は、この様な場合に限定されない。すなわち、ワイヤレスマイク１１〜１５は、デジタル変調信号を送信する送信機であればよく、ワイヤレスマイクに限定されない。また、無線受信機２も、音声出力装置７に接続されているものには限定されない。
【００７８】
また、本実施の形態では、受信ユニット２１〜２５及び周波数プラン解析装置５がネットワーク接続され、周波数プラン解析装置５から受信ユニット２１〜２５への妨害元データの伝送と、受信ユニット２１〜２５間における受信レベルの伝送が、ともに当該通信ネットワークを介して行われる場合の例について説明したが、本発明はこのような場合に限定されない。例えば、受信ユニット２１〜２５をカスケード接続し、受信ユニット２１〜２５間において、受信レベルを相互に送受信可能としてもよい。この場合、各受信ユニット２１〜２５は、周波数プラン解析装置５から妨害元データを取得する際にだけ上記通信ネットワークに接続すれば、その後は、ネットワーク接続しなくても当該無線通信システムを運用することができる。
【００７９】
また、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることは言うまでもない。例えば、周波数プランやビットエラーレートの閾値として示した数値なども一例に過ぎない。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明による無線通信システムの一構成例を示したブロック図である。
【図２】ワイヤレスマイク１１〜１５の一構成例を示したブロック図である。
【図３】受信ユニット２１〜２５の一構成例を示したブロック図である。
【図４】マルチチャンネル無線通信システムにおける周波数プランの一例を示した図である。
【図５】受信ユニット２１〜２５における受信状態の一例を示した図である。
【図６】受信状態の調整処理の一例を示したフローチャートである。
【図７】受信状態の判別処理の一例を示したフローチャートである。
【図８】隣接チャンネル妨害の影響を受けている疑いがあるチャンネルに関する調整処理の一例を示したフローチャートである。
【図９】相互変調妨害を受けている疑いがあるチャンネルに関する調整処理の一例を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００８１】
１１〜１５  ワイヤレスマイク
２  無線受信機
２０  アンテナユニット
２１〜２５  受信ユニット
５  周波数プラン解析装置
６  音声信号ミキサー
７  音声出力装置
２０１  アッテネータ
２０２  ローノイズアンプ
２０３  ミキサー
２０４  発振器
２０５  ＡＤコンバータ
２１０  復調部
２１１  復号部
２１２  エラーレート検出部
２１３  ＰＮ生成部
２１４  受信レベル検出部
２２０  ＡＴＴコントローラ
２２１  受信状態判別部
２２２  減衰制御部
Ｍ１〜Ｍ３  メモリ
【図１】
2006054601.tif 000004
【図２】
2006054601.tif 000005
【図３】
2006054601.tif 000006
【図４】
2006054601.tif 000007
【図５】
2006054601.tif 000008
【図６】
2006054601.tif 000009
【図７】
2006054601.tif 000010
【図８】
2006054601.tif 000011
【図９】
2006054601.tif 000012