(57)【要約】【課題】移動中継車側で、ＦＰＵ送信機から出力した伝送波が、受信側でどのような状態で受信されているかを容易に判別可能な技術を提供する。【解決手段】移動中継車１２に搭載されたＦＰＵ送信機１４は、デジタル変調した伝送波を基地局２０へ向けて送信する。本社３０の受信装置４０は、ＦＰＵ送信機１４から送信され基地局２０を経由してきたデジタル変調波を受信し、復調及び復号する。また、受信装置４０は、伝送波の受信状態をランクづけすることで評価し、評価結果をスピーカ６２等から音声で出力する。出力された音声は、無線端末３９を介して、移動中継車１２のオペレータの無線端末１９に送信される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタル変調された電波の受信状態を複数のランクに評価する手段と
前記評価された複数のランクに応じて異なる音声を出力する手段と、
を備えることを特徴とするデジタル放送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル放送装置に係り、特に、デジタル変調波の受信状態を評価する機能を有するデジタル放送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビ放送の局外からの中継手段には、移動中継車に搭載したＦＰＵ（Field pick-up Unit）送信機を用いた局外中継が多く使用されている。取材現場では、移動中継車に搭載したＦＰＵ送信機のアンテナをＦＰＵ受信基地局（以下、単に「基地局」という）に向け、取材した映像を基地局経由で放送局に伝送する。
【０００３】
基地局に対して高品位のデータ伝送を実現するためには、ＦＰＵ送信機のアンテナの方向が基地局に対して適正に向いている必要がある。したがって、アンテナの方向調整（以下、単に「方調」ともいう）が、非常に重要となる。
【０００４】
アンテナの方調においては、例えば、ＧＰＳ等を用いて中継地点（ＦＰＵ送信機）の正確な位置を求め、ＦＰＵ送信機と基地局との位置関係から、アンテナの向きを決定している。ところで、この方調作業において問題となるのは、ＦＰＵ送信機では、基地局における受信状態が判別できない点にある。ＦＰＵ送信機と基地局間では、電波法の規制により片方向のみのデータ伝送となっている。そこで、基地局からＦＰＵ送信機側に対して、受信状態を通知する必要があり、その通知手法として幾つかの技術が提案されている。
【０００５】
例えば、旧来のアナログ変調伝送方式においては、基地局における入力波の受信レベル（電界強度；ＢＬ値）の指示値をその指示値の変化にしたがって変化する音声信号に変換し、ＦＰＵ送信機側に対して、連絡用無線機で送信する技術が開示されている（特許文献１参照）。つまり、電界強度の高低を断続的に変化する音声信号に変換してＦＰＵ送信機側に通知し、ＦＰＵ送信機のオペレータが、音声信号の変化を頼りに方調を行う。
【０００６】
また、近年利用されているデジタル変調伝送方式においては、伝送品位は、アナログ変調伝送方式と異なって、ＢＬ値だけでは決まらず、ＢＬ値が高い場合であっても、反射波の混入が多いと、伝送品位が低下し、符号化されてデジタル伝送されているデータの復号の際の復号ＢＥＲ（Bit Error Rate）値（以下、単に「ＢＥＲ値」という）、つまり正しく復号できない割合が高くなってしまう。基地局側のアンテナを方調することで、ある程度までは伝送品位を改善することが可能であるが、最終的には、送信側であるＦＰＵ送信機のアンテナの方調が必要となる。
【０００７】
そこで、反射波の混入状態、受信波のＢＬ値、ＢＥＲ値の状態の少なくともいずれか二つの状態を音声の所定の特性に反映させ、受信状態を断続的に変化する音声で通知する技術が提案されている（特許文献２参照）。また、入力波のノイズに対するマージン（ＣＮ値）を加味することも行われている。
【特許文献１】特開昭５９−１０４８３７号公報
【特許文献２】特開２００６−５４９１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述のように、デジタル変調伝送方式においては、ＢＥＲ値、ＣＮ値、ＢＬ値等のレベルに応じて断続的に変化する音声を確認しながら、ＦＰＵ送信機のアンテナの方調作業が行われている。ところが、断続して変化する音から、基地局でどのような状態で受信されているかをＦＰＵ送信機のオペレータが判断することは難しく、ある程度の熟達が必要とされる。中継地点には、必ずしも十分な人員が配置されるとは限らず、場合によっては、ほとんど操作したことがないオペレータによって操作されることもあり、音の高低やピッチの変化により受信状態を通知する装置の場合、オペレータが受信状態を適切に把握することは現実的に困難であることがある。
【０００９】
したがって、方調するオペレータは、方調作業を終了してよいのか、また、微調整をすべきなのか、それとも大きく調整すべきなのかといった判断ができないことがある。このような背景から、実際に方調を行っている現場においては、より簡易的に伝送状態を把握したいという要望が高まっている。
【００１０】
本発明は、以上のような状況に鑑みなされたものであって、その目的は、デジタル変調伝送方式の放送波を受信した際に、受信状態を送信側に通知し、送信側のアンテナの方調作業を簡易化する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る装置は、デジタル放送装置に関する。この装置は、デジタル変調された電波の受信状態を複数のランクに評価する手段と、前記評価された複数のランクに応じて異なる音声を出力する手段と、を備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、デジタル変調された電波（放送波）の受信状態を複数のランクに評価し、評価のランクに応じて異なる音声を出力するので、送信側はその音声を取得することで送信した電波がどのような状態で受信されているかを音で簡単に把握できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明を実施するための最良の形態（以下、単に「実施形態」という）を、図面を参照して具体的に説明する。以下に説明する実施形態では、まず、ＦＰＵ送信機から送信されたデジタル変調波を放送局又は基地局で受信し、その受信状態を評価するためのパラメータとしてＢＬ値、ＢＥＲ値を検出する。つづいてＢＥＲが所定値以上である場合、デジタル変調波の変調方式毎に設定されている最低受信電界とＢＬ値との差から、受信状態をランクづけして評価し、評価結果をＦＰＵ送信機側へ通知する。ＦＰＵ送信機側のオペレータは、その通知を受けて、方調作業を行ったり、伝送レートを変更したりする。
【００１４】
図１は、本実施形態に係る、デジタル変調伝送方式を用いて、移動中継車から放送局の本社へ放送波を伝送するための中継システム１０の概要を示す図である。
【００１５】
中継システム１０は、移動中継車１２と、本社（放送局）３０と、移動中継車１２と本社３０との間でデジタル変調波を中継する基地局２０とから構成される。
【００１６】
移動中継車１２は、車両本体１３と、車両本体１３に搭載されたＦＰＵ送信機１４とを備える。また、ＦＰＵ送信機１４は、デジタル変調した伝送波を基地局２０へ向けて送信するためのアンテナ１５を備える。伝送波として、単一伝送波が用いられる場合と、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）による多重化伝送波が用いられる場合がある。それぞれの伝送波において、符号化率（伝送レート）が異なる複数種類の変調方式が利用でき、オペレータは伝送状態に応じてそれら複数種類の変調方式から適切な変調方式を選択する。
【００１７】
伝送波の経路上に極力障害物がなきよう、基地局２０は山２１等の高台に建設されており、移動中継車１２からの伝送波を受信し、受信した伝送波を本社３０へ送信（転送）する。そのために、基地局２０は、移動中継車１２からの伝送波を受信するＦＰＵ受信機２２と、本社３０へ伝送波を送信するためのＴＳＬ（Transmitter to Studio Link）送信機２６とを、鉄塔２９に取り付けている。ＦＰＵ受信機２２は、アンテナ２５を備えるとともに、鉄塔２９の上方に取り付けられたＦＰＵ回転台２７に設置されている。後述の本社３０に備わるＦＰＵリモコン操作端末によって、本社３０のオペレータは、ＦＰＵ回転台２７を回転させ、基地局２０側のアンテナ２５の方調を行う。
【００１８】
本社３０は、例えば建物屋上にＴＳＬ受信機３２を備え、ＴＳＬ受信機３２のアンテナ３５が基地局２０のＴＳＬ送信機２６から送信された伝送波を受信する。アンテナ３５で受信した伝送波は、受信装置４０によって復調及び復号される。また、受信装置４０は、伝送波の受信状態をランクづけすることで評価し、評価結果をスピーカ６２等から音声で出力する。出力された音声は、無線端末３９を介して、移動中継車１２のオペレータの無線端末１９に送信される。それら無線端末１９，３９として、トランシーバや携帯電話が例示される。なお、本社３０が高台にあり、移動中継車１３のＦＰＵ送信機１４から送出されたデジタル変調波を直接受信できる場合は、基地局２０の機能は不要である。
【００１９】
図２は、ＦＰＵ送信機１４から送出され基地局２０のＦＰＵ受信機２２及びＴＳＬ送信機２６を介して転送されてきたデジタル変調波を受信する受信装置４０の構成を示す機能ブロック図である。受信装置４０は、アンテナ３５に接続されるＡＧＣ（Automatic Gain Controller）４２と、復調処理部４４と、復号処理部４６と、方調誘導部５０とを備える。
【００２０】
ＡＧＣ４２は、受信した伝送波の受信レベル、つまりＢＬ値を、適正レベルに調整して復調処理部４４へ伝送する。また、調整前のＢＬ値は方調誘導部５０の受信状態検知部５２に通知される。
【００２１】
復調処理部４４は、変調されているデジタルデータを変調方式に応じて復調し、復調したデータを復号処理部４６に伝送する。
【００２２】
復号処理部４６では、復調されたデータを、誤り訂正処理や、フレーム再構築処理、さらに符号化されているデータを復号し、所定の装置にデジタル出力（Ｄｏｕｔ）する。また、誤り訂正処理において求められるＢＥＲが、方調誘導部５０の受信状態検知部５２に通知される。
【００２３】
方調誘導部５０は、受信状態検知部５２と、発生音判断処理部５４と、情報伝送部５６と、ＦＰＵリモコン端末５８と、音声発生部６０と、回線接続部６４とを備える。
【００２４】
受信状態検知部５２は、上述の通りＡＧＣ４２からＢＬ値を取得するとともに、復号処理部４６からＢＥＲ値を取得する。
【００２５】
発生音判断処理部５４は、受信状態検知部５２からＢＬ値とＢＥＲ値を取得し、それらの値をもとに後述する評価手順にしたがって、受信状態をランクづけして評価する。ここでは、評価のランクは、状態の良い順に「ランクＳ」「ランクＡ」「ランクＢ」「ランクＣ」「ランクＤ」の５段階である。この発生音判断処理部５４は、例えば、ＣＰＵ（中央演算装置）等のＬＳＩ（大規模集積回路）やメモリ、そのメモリにロードされた任意のプログラムにより実現される。なお、評価の基準は、発生音判断処理部５４に備わる基準記憶部６６に記憶されている。
【００２６】
受信状態の評価結果は、音声発生部６０に通知され、音声発生部６０は評価結果に応じた音声信号をスピーカ６２から出力する。スピーカ６２から出力された音声は、無線端末３９によって取得され、移動中継車１２のオペレータが利用する無線端末１９に送信される。また、音声発生部６０は、回線接続部６４を介して公衆電話回線に接続されており、移動中継車１２においてＦＰＵ送信機１４の方調を行うオペレータの携帯電話である無線端末１９に直接ダイヤル発信をすることで、スピーカ６２を介さずに評価結果を音声通知可能である。
【００２７】
図３は、上述した受信状態の５段階の評価ランクと、その評価ランクに応じて出力される発生音の組合せ例を示した表である。ここでは、発生音の組合せとして、ランクに応じて異なる音声とした「発生音１」と、単なる音ではなく言葉によるアナウンスとした「発生音２」の２種類を例示している。ランクＳであると判断されると、音声発生部６０は、「発生音１」が選択されている場合であれば「ピンポンパンポン  ピンポンパンポン  ピンポンパーーン」という音を発生し、「発生音２」が選択されている場合であれば「バッチぐー  レートを上げてもＯＫ」というアナウンスを発する。
【００２８】
また、「発生音２」が選択されている場合、上述のように受信状態の単なる評価だけではなく、実際に受信状態がどういう状況にあるのか、例えば、変調方式を変更し伝送レートを下げるべきなのかを通知する。これによって、ＦＰＵ送信機１４の操作に熟達していないオペレータであっても、どのような操作をすべきであるかを即座に判断できる。
【００２９】
つづいて、受信状態の評価基準について説明する。  
まず、発生音判断処理部５４は、ＢＥＲ値が所定値以下となっているか、具体的には１０−４以下となっているかを判断し、次に、変調方式毎に予め定められている最低受信電界に対するマージン（「現在の受信電界値−最低受信電界値」）を算出して受信状態を評価する。マージンが２０ｄＢｍ以上の場合はランクＳ、２０ｄＢｍ未満で１２ｄＢｍ以上の場合はランクＡ、１２ｄＢｍ未満で７ｄＢｍ以上の場合はランクＣと評価する。そして、ＢＥＲ値が１０−４以上の場合は、つまり誤り率が高い場合は、ランクＤと評価する。このＢＥＲ値の所定値は、基準記憶部６６に記憶されており、実際の使用に応じて変更可能としてもよい。
【００３０】
図４は、伝送波が多重化されていないシングルキャリア方式の場合の、変調方式毎の最低受信電界を示した表である。符号化率（伝送レート）が高い順に、６４ＱＡＭ、３２ＱＡＭ、１６ＱＡＭ、ＱＰＳＫの４種類の伝送方法が選択可能であり、それぞれについて最低受信限界が設けられている。設定されている最低受信限界は、例えば、符号化率が一番高い６４ＱＡＭでは−７９ｄＢｍであり、符号化率が一番低いＱＰＳＫでは−９４ｄＢｍであり、符号化率が高くなるにしたがって最低受信限界が高くなっている。この表の内容は、基準記憶部６６に記憶されている。
【００３１】
図５は、伝送波がＯＦＤＭ方式で多重化されている場合の変調方式毎の最低受信電界を示した表である。ＱＡＭ方式で４種類、ＰＳＫ方式で４種類の合計８種類の伝送方法が選択可能であり、シングルキャリア方式と同様にそれぞれについて最低受信限界が設けられている。設定されている最低受信限界は、例えば、符号化率が一番高い６４ＱＡＭでは−７５ｄＢｍであり、符号化率が一番低いＢＰＳＫでは−９６ｄＢｍであり、符号化率が高くなるにしたがって最低受信限界が高くなっている。この表の内容も、図４の表の内容と同じく、基準記憶部６６に記憶されている。
【００３２】
図６は、受信状態をランクづけするための処理手順を示すフローチャートである。この処理は、発生音判断処理部５４が行う。まず、ＢＥＲが「ＧＯＯＤ」である否かを判断する（Ｓ１０）。上述の通り、ＢＥＲ値が１０−４以下とのとき、ＢＥＲが「ＧＯＯＤ」であると判断される。
【００３３】
Ｓ１０の処理において、ＢＥＲが「ＧＯＯＤ」であると判断されると（Ｓ１０のＹ）、マージン（Ｍ）が２０ｄＢｍ以上であるか否かを判断する（Ｓ１２）。マージン（Ｍ）が２０ｄＢｍ以上であれば（Ｓ１２のＹ）、受信状態がランクＳであると評価する（Ｓ１４）。
【００３４】
マージン（Ｍ）が２０ｄＢｍ未満の場合（Ｓ１２のＮ）、さらにマージンが１２ｄＢｍ以上であるか否かを判断する（Ｓ１６）。マージンが１２ｄＢｍ以上である場合（Ｓ１６のＹ）、受信状態がランクＡであると判断する（Ｓ１８）。
【００３５】
マージン（Ｍ）が１２ｄＢｍ未満の場合（Ｓ１６のＮ）、さらにマージンが７ｄＢｍ以上であるか否かを判断する（Ｓ２０）。マージンが７ｄＢｍ以上である場合（Ｓ２０のＹ）、受信状態がランクＢであると判断し（Ｓ２２）、マージンが７ｄＢｍ未満である場合（Ｓ２０のＮ）、受信状態がランクＣであると判断する（Ｓ２４）。
【００３６】
なお、Ｓ１０の処理において、ＢＥＲが「ＧＯＯＤ」でないと判断された場合（Ｓ１０のＮ）、受信状態はランクＤであると判断する（Ｓ２６）。
【００３７】
受信状態のランクが決定されると（Ｓ１４，Ｓ１８，Ｓ２２，Ｓ２４，Ｓ２６）、それぞれのランクに応じた音声が、音声発生部６０から発生される（Ｓ２８）。以上の処理により受信状態の評価及び音声発生に関する１サイクルの処理が終了する。そしてこのフローによる処理は、受信装置４０のオペレータが、この処理の停止操作を行うまで繰り返し行われる。
【００３８】
なお、受信状態がランクＣであると判断され（Ｓ２４）、発生すべき音声として「発生音２」が選択されている場合、伝送のレートを下げることを促すアナウンスが成される。このアナウンスにしたがって移動中継車１２（ＦＰＵ送信機１４）側のオペレータが伝送のレートを変更した場合、上記のマージンの一部又は全部を変更してもよい。例えば、シングルキャリア方式において、６４ＱＡＭから３２ＱＡＭに伝送レートが低い変調方式へ変更されていると判断したら、Ｓ２０の処理で、判断基準のマージン（Ｍ）を「７ｄＢｍ以上」から「１２ｄＢｍ以上」に引き上げる。
【００３９】
このような処理を行う場合、受信状態のランクが決定したら、そのランクと変調方式を関連づけて一時的にメモリなどに保持しておき、次のランク評価処理の際に、その関連づけを参照し、必要に応じて判断基準のマージンを変更する。このとき、受信状態検知部５２は、復調処理部４４から受信波の変調方式を取得する。
【００４０】
以上、本実施形態によれば、ＦＰＵ送信機１４から送信されたデジタル変調波の受信状態をランクづけして評価しランク毎に異なる音又は音声信号を発生させＦＰＵ送信機１４側に送信しているので、ＦＰＵ送信機１４側のオペレータは、その音を視聴すること又は音声信号から音を再生することで受信状態を簡単に把握できる。また、はっきりと区別された音なので、ＦＰＵ送信機１４の操作に熟達していないオペレータであっても、基地局２０もしくは本社（放送局）３０側での受信状態を容易に判断できる。
【００４１】
また、音の視聴のみで受信側の受信状態を把握でき視認する必要がないため、オペレータは、手作業が必要とされる方調作業に専念でき、音を聞きながら方調作業を行うことができる。
【００４２】
また、受信状態の通知の手段として、トランシーバなどの無線端末１９，３９や携帯電話の回線を用いた場合、それら回線の接続確認が容易であるため、インターネット経由の情報伝達と異なり、本社３０側又は基地局２０側からＦＰＵ送信機１４側に対して確実に受信状態を伝えること、またＦＰＵ送信機１４側に受信状態が伝わっているか否かの確認ができる。
【００４３】
例えば、移動中継車１２などの移動体にＦＰＵ送信機１４が搭載されており、インターネット経由で受信側（本社３０，基地局２０）から受信状態に関する情報（評価結果やＢＬ値等）を通知する場合、無線ＬＡＮ等のワイヤレスの伝送手段が必要とされるため、伝送速度が極端に悪化することもある。その場合、レスポンスよく、つまり実質的にリアルタイムでＦＰＵ送信機１４のオペレータに対して受信状態を通知できない。特に、デジタル変調波の伝送状態（受信状態）に改善が求められるような場所では、当然に、無線ＬＡＮ等のワイヤレスの伝送条件も悪くなることが想定される。しかし、本実施形態であれば、その通知の伝送状態が良好でない場合であっても、実質的にリアルタイムでＦＰＵ送信機１４側のオペレータに通知できる。また、その通知の伝送状態が悪く、明確に認識できない場合であっても、従来のように断続的に変化する音の高低又はピッチでの通知と比較して、評価結果は明確に区別されているのでオペレータは受信側（本社３０，基地局２０）の受信状態を適切に推定できる。
【００４４】
以上、本発明を実施形態をもとに説明した。しかし、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、受信状態の評価の際に、実際に受信している電波の最低受信電界に対するマージン及びＢＥＲ値を用いたが、その他に、ＣＮ値を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、例えば、ＦＰＵ送信機から送出されたデジタル変調伝送方式の放送波を受信する装置及び、前記のＦＰＵ送信機で構成されるＦＰＵ送受信システムで広く利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明による実施形態の、デジタル変調伝送方式を用いて中継車から放送局の本社へ放送波を伝送するための中継システムの概要を示す図である。
【図２】本発明による実施形態の、ＦＰＵ送信機から送出されたデジタル変調波を受信する受信装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】本発明による実施形態の、受信状態の５段階の評価ランクと、その評価ランクに応じて出力される発生音の組合せ例を示した表である。
【図４】本発明による実施形態の、伝送波が多重化されないシングルキャリア方式の場合の、変調方式毎の最低受信電界を示した表である。
【図５】本発明による実施形態の、伝送波がＯＦＤＭ方式で多重化されている場合の変調方式毎の最低受信電界を示した表である。
【図６】本発明による実施形態の、受信状態をランクで評価するための処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４７】
１０・・・中継システム
１２・・・移動中継車
１３・・・車両本体
１４・・・ＦＰＵ送信機
１５，２５，３５・・・アンテナ
１９，３９・・・無線端末
２０・・・基地局
２２・・・ＦＰＵ受信機
２６・・・ＴＳＬ送信機
２７・・・ＦＰＵ回転台
３０・・・本社
３２・・・ＴＳＬ受信機
４０・・・受信装置
４２・・・ＡＧＣ
４４・・・復調処理部
４６・・・復号処理部
５０・・・方調誘導部
５２・・・受信状態検知部
５４・・・発生音判断処理部
６２・・・スピーカ
６４・・・回線接続部
６６・・・基準記憶部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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