(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレスマイクロフォン及び／又はインイヤーモニタリングシステムであって、
第１音声信号をワイヤレス送信するように、第２音声信号をワイヤレス受信するように、又は第１音声信号をワイヤレス送信し且つ第２音声信号をワイヤレス受信するように構成された少なくとも２つのモバイル機器と、
少なくとも２つのモバイル機器から送信された第１音声信号をワイヤレス受信するように、少なくとも２つのモバイル機器へ第２音声信号をワイヤレス送信するように、又は少なくとも２つのモバイル機器から送信された第１音声信号をワイヤレス受信し且つ少なくとも２つのモバイル機器へ第２音声信号をワイヤレス送信するように構成された少なくとも１つの基地局とを有し、
第１音声信号のワイヤレス伝送、第２音声信号のワイヤレス伝送、又はこれらの両方は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）時分割多元接続（ＴＤＭＡ）伝送に基づいており、
少なくとも２つのモバイル機器の各々は、２ｍｓ未満に少なくとも一度、第１音声信号を送信し、２ｍｓ未満に少なくとも一度、第２音声信号を受信し、又は２ｍｓ未満に少なくとも一度、第１音声信号を送信し且つ第２音声信号を受信し、
各ＴＤＭＡフレームは、複数のスロットを有し、これらのスロットは、それぞれ正に１つのＯＦＤＭシンボルを有し、
少なくとも１つのＴＤＭＡフレームは、単一のビーコンスロットを有し、
少なくとも１つの基地局は、少なくとも２つのモバイル機器へビーコンスロットでビーコンシンボルを送信するように構成されており、
少なくとも２つのモバイル機器の各々は、ＯＦＤＭに基づく伝送のための調整情報としてビーコンシンボルを利用するように構成されており、
少なくとも２つのモバイル機器の各々からの第１音声信号の、ＯＦＤＭに基づく前記伝送は、前記ビーコンシンボルに基づいていること
を特徴とするワイヤレスマイクロフォン及び／又はインイヤーモニタリングシステム。
【請求項２】
各ＯＦＤＭシンボルは、巡回拡張部により延長されていること
を特徴とする、請求項１に記載のワイヤレスマイクロフォン及び／又はインイヤーモニタリングシステム。
【請求項３】
少なくとも１つのＴＭＤＡフレームは、少なくとも２つの送信方向変更期間を有すること
を特徴とする、請求項１に記載のワイヤレスマイクロフォン及び／又はインイヤーモニタリングシステム。
【請求項４】
第１音声信号、第２音声信号、又はこれらの両方は、複数のスロットによりＴＤＭＡフレームごとに伝送されること
を特徴とする、請求項１に記載のワイヤレスマイクロフォン及び／又はインイヤーモニタリングシステム。
【請求項５】
ワイヤレス伝送の伝送チャネルは、５ＭＨｚから２６ＭＨｚまでの幅を有すること
を特徴とする、請求項１に記載のワイヤレスマイクロフォン及び／又はインイヤーモニタリングシステム。
【請求項６】
複数のフレームが１つのスーパーフレームを構成し、
スーパーフレーム内の前記複数のフレームの異なるフレーム内には、少なくとも、ビーコンスロットと、コントロールスロットと、返答スロットが含まれていること
を特徴とする、請求項１に記載のワイヤレスマイクロフォン及び／又はインイヤーモニタリングシステム。
【請求項７】
ビーコンスロットは、ビーコンシンボルを有し、該ビーコンシンボルは、少なくとも２つのモバイル機器の各々により、自動利得制御の決定のため、時間的な同期の決定のため、搬送波周波数オフセットの決定のため、又はそれらの組み合わせによる決定のために用いられていること
を特徴とする、請求項６に記載のワイヤレスマイクロフォン及び／又はインイヤーモニタリングシステム。
【請求項８】
ビーコンシンボルは、少なくとも、搬送波周波数オフセットの決定のために、少なくとも１つのモバイル機器により用いられ、
少なくとも１つのモバイル機器は、搬送波周波数オフセットを用いて基地局の搬送波周波数に対して同期されていること
を特徴とする、請求項７に記載のワイヤレスマイクロフォン及び／又はインイヤーモニタリングシステム。
【請求項９】
コントロールスロットは、少なくとも２つのモバイル機器のための制御情報を有すること
を特徴とする、請求項６に記載のワイヤレスマイクロフォン及び／又はインイヤーモニタリングシステム。
【請求項１０】
返答スロットは、少なくとも２つのモバイル機器によるコントロールスロット内の制御情報の交換を確認するために用いられること
を特徴とする、請求項６に記載のワイヤレスマイクロフォン及び／又はインイヤーモニタリングシステム。
【請求項１１】
少なくとも２つのモバイル機器の各々は、ＯＦＤＭ伝送の受信電力を決定するためにビーコンシンボルを利用するように構成されていること
を特徴とする、請求項１に記載のワイヤレスマイクロフォン及び／又はインイヤーモニタリングシステム。
【請求項１２】
少なくとも２つのモバイル機器の各々は、搬送波周波数オフセット（ＣＦＯ）を決定するためにビーコンシンボルを利用するように構成されていること
を特徴とする、請求項１に記載のワイヤレスマイクロフォン及び／又はインイヤーモニタリングシステム。
【請求項１３】
少なくとも２つのモバイル機器の各々は、ＴＤＭＡフレームの時間同期を行うためにビーコンシンボルを利用するように構成されていること
を特徴とする、請求項１に記載のワイヤレスマイクロフォン及び／又はインイヤーモニタリングシステム。
【請求項１４】
各ＯＦＤＭシンボルは、第１音声信号及び／又は第２音声信号の音声データを得るためにＯＦＤＭシンボルをデコードするために要求される全ての情報を含むこと
を特徴とする、請求項１に記載のワイヤレスマイクロフォン及び／又はインイヤーモニタリングシステム。
【請求項１５】
少なくとも２つのモバイル機器は、少なくとも１つのワイヤレスマイクロフォンと、少なくとも１つのワイヤレスインイヤーモニタリングユニットを含むこと
を特徴とする、請求項１に記載のワイヤレスマイクロフォン及び／又はインイヤーモニタリングシステム。
【請求項１６】
少なくとも１つのワイヤレスマイクロフォンは、第１音声信号をワイヤレス送信し、少なくとも１つのワイヤレスインイヤーモニタリングユニットは、第２音声信号を受信すること
を特徴とする、請求項１５に記載のワイヤレスマイクロフォン及び／又はインイヤーモニタリングシステム。
【請求項１７】
更に少なくとも１つの第３のモバイル機器が含まれており、少なくとも１つの第３のモバイル機器は、第１音声信号をワイヤレス送信し且つ第２音声信号をワイヤレス受信すること
を特徴とする、請求項１５に記載のワイヤレスマイクロフォン及び／又はインイヤーモニタリングシステム。
【請求項１８】
複数のＴＤＭＡフレームが１つのスーパーフレームを構成し、
スーパーフレーム内の前記複数のＴＤＭＡフレームのＴＤＭＡフレームの各々は、少なくとも２つの送信方向変更期間を有すること
を特徴とする、請求項１に記載のワイヤレスマイクロフォン及び／又はインイヤーモニタリングシステム。
【請求項１９】
コントロールスロットと返答スロットの間に送信方向変更があり、返答スロットは、コントロールスロット内の制御情報の交換を確認するために用いられること
を特徴とする、請求項６に記載のワイヤレスマイクロフォン及び／又はインイヤーモニタリングシステム。
【請求項２０】
少なくとも２つのモバイル機器と、少なくとも１つの基地局とを有する、ワイヤレスマイクロフォン及び／又はインイヤーモニタリングシステムを制御する方法であって、
第１音声信号を少なくとも２つのモバイル機器の少なくとも１つから少なくとも１つの基地局へワイヤレス送信すること、
第２音声信号を少なくとも１つの基地局から少なくとも２つのモバイル機器へワイヤレス送信すること、又は
第１音声信号を少なくとも２つのモバイル機器の少なくとも１つから少なくとも１つの基地局へワイヤレス送信し且つ第２音声信号を少なくとも１つの基地局から少なくとも２つのモバイル機器へワイヤレス送信することを含み、
第１音声信号のワイヤレス伝送、第２音声信号のワイヤレス伝送、又はこれらの両方は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）時分割多元接続（ＴＤＭＡ）伝送に基づいており、
少なくとも２つのモバイル機器の各々は、２ｍｓ未満に少なくとも一度、第１音声信号を送信し、２ｍｓ未満に少なくとも一度、第２音声信号を受信し、又は２ｍｓ未満に少なくとも一度、第１音声信号を送信し且つ第２音声信号を受信し、
各ＴＤＭＡフレームは、複数のスロットを有し、これらのスロットは、それぞれ正に１つのＯＦＤＭシンボルを有し、
少なくとも１つのＴＤＭＡフレームは、単一のビーコンスロットを有し、
少なくとも１つの基地局は、少なくとも２つのモバイル機器へビーコンスロットでビーコンシンボルを送信するように構成されており、
少なくとも２つのモバイル機器の各々は、第１音声信号のそれらのワイヤレス伝送を同期するためにビーコンシンボルを利用するように構成されており、
少なくとも２つのモバイル機器の各々からの第１音声信号の前記ワイヤレス伝送は、前記ビーコンシンボルに基づいて同期されていること
を特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤレスマイクロフォン及び／又はインイヤーモニタリングシステム、並びにワイヤレスマイクロフォン及び／又はインイヤーモニタリングシステムを制御する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロ仕様のマイクロフォンシステム及びインイヤーモニタリングシステムは、今まで、連続的に所定の狭帯域チャネルで送受信する単方向無線リンクであった。それにより各機器に対して送信方向が予め設定され、コントロール情報の双方向交換は不可能であった。並行稼動されるマイクロフォンリンク（マイクロフォン接続路）とインイヤーリンク（インイヤー接続路）は、周波数分割多重方式で配置されていた。
【０００３】
ドイツ特許商標庁は、本出願の優先権の基礎となるドイツ特許出願について、下記特許文献１と下記特許文献２を調査した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】US 2015/0125013 A1
【特許文献２】WO 2012/108643 A2
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って本発明の課題は、改善されたワイヤレスマイクロフォン及び／又はインイヤーモニタリングシステムを提供することである。特に並行稼動されるマイクロフォンリンクとインイヤーリンクを１つの時分割多重方式で配置し、比較的広いチャネル帯域幅で動作するシステムを提供すべきである。また当該システム内で使用される全ての機器は、データを送受信することが可能であるべきである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題は、請求項１によるワイヤレスマイクロフォン及び／又はインイヤーモニタリングシステムにより、並びに請求項２０によるワイヤレスマイクロフォン及び／又はインイヤーモニタリングシステムを制御する方法により解決される。
即ち本発明の第１の視点により、ワイヤレスマイクロフォン及び／又はインイヤーモニタリングシステムであって、第１音声信号をワイヤレス送信するため及び／又は第２音声信号をワイヤレス受信するための複数のモバイル機器と、複数のモバイル機器から送信された第１音声信号をワイヤレス受信するため及び／又は複数のモバイル機器へ第２音声信号をワイヤレス送信するための少なくとも１つの基地局とを有し、当該ワイヤレス伝送は、直交周波数分割多重ＯＦＤＭ・時分割多元接続ＴＤＭＡ伝送に基づいており、各モバイル機器は、２ｍｓ未満（＜２ｍｓ）に少なくとも一度、第１音声信号を送信し及び／又は第２音声信号を受信し、ＴＤＭＡ伝送は、ＴＤＭＡフレームにおいて行われ、各ＴＤＭＡフレームは、複数のスロットを有し、モバイル機器は、ＴＤＭＡフレームの個々のスロット中において第１音声信号及び／又は第２音声信号を送信及び／又は受信するように構成されており、少なくとも１つの基地局は、複数のモバイル機器へビーコンスロットでビーコンシンボルを送信するように構成されており、モバイル機器からのＯＦＤＭ伝送がビーコンシンボルの受信に基づくよう、モバイル機器は、ＯＦＤＭ伝送のための調整情報としてビーコンシンボルを評価するように構成されており、そして各スロットは、正に１つのＯＦＤＭシンボルを有することを特徴とするワイヤレスマイクロフォン及び／又はインイヤーモニタリングシステムが提供される。
より詳しくは、前記第１の視点において、ワイヤレスマイクロフォン及び／又はインイヤーモニタリングシステムであって、第１音声信号をワイヤレス送信するように、第２音声信号をワイヤレス受信するように、又は第１音声信号をワイヤレス送信し且つ第２音声信号をワイヤレス受信するように構成された少なくとも２つのモバイル機器と、少なくとも２つのモバイル機器から送信された第１音声信号をワイヤレス受信するように、少なくとも２つのモバイル機器へ第２音声信号をワイヤレス送信するように、又は少なくとも２つのモバイル機器から送信された第１音声信号をワイヤレス受信し且つ少なくとも２つのモバイル機器へ第２音声信号をワイヤレス送信するように構成された少なくとも１つの基地局とを有し、第１音声信号のワイヤレス伝送、第２音声信号のワイヤレス伝送、又はこれらの両方は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）時分割多元接続（ＴＤＭＡ）伝送に基づいており、少なくとも２つのモバイル機器の各々は、２ｍｓ未満に少なくとも一度、第１音声信号を送信し、２ｍｓ未満に少なくとも一度、第２音声信号を受信し、又は２ｍｓ未満に少なくとも一度、第１音声信号を送信し且つ第２音声信号を受信し、各ＴＤＭＡフレームは、複数のスロットを有し、これらのスロットは、それぞれ正に１つのＯＦＤＭシンボルを有し、少なくとも１つのＴＤＭＡフレームは、単一のビーコンスロットを有し、少なくとも１つの基地局は、少なくとも２つのモバイル機器へビーコンスロットでビーコンシンボルを送信するように構成されており、少なくとも２つのモバイル機器の各々は、ＯＦＤＭに基づく伝送のための調整情報としてビーコンシンボルを利用するように構成されており、少なくとも２つのモバイル機器の各々からの第１音声信号の、ＯＦＤＭに基づく前記伝送は、前記ビーコンシンボルに基づいていることを特徴とする。
更に本発明の第２の視点により、ワイヤレスマイクロフォン及び／又はインイヤーモニタリングシステムを制御する方法であって、第１音声信号をワイヤレス送信するため及び／又は第２音声信号をワイヤレス受信するための複数のモバイル機器と、複数のモバイル機器から送信された第１音声信号をワイヤレス受信するため及び／又は複数のモバイル機器へ第２音声信号をワイヤレス送信するための少なくとも１つの基地局とを有し、当該ワイヤレス伝送は、直交周波数分割多重ＯＦＤＭ・時分割多元接続ＴＤＭＡ伝送に基づいており、各モバイル機器は、２ｍｓ未満（＜２ｍｓ）に少なくとも一度、第１音声信号を送信し及び／又は第２音声信号を受信し、ＴＤＭＡ伝送は、ＴＤＭＡフレームにおいて行われ、各ＴＤＭＡフレームは、複数のスロットを有し、ＴＤＭＡフレームの個々のスロット中において複数のモバイル機器により第１音声信号及び／又は第２音声信号を送信すること、少なくとも１つの基地局により複数のモバイル機器へビーコンスロットでビーコンシンボルを送信すること、モバイル機器からのＯＦＤＭ伝送がビーコンシンボルの受信に基づくよう、モバイル機器によりＯＦＤＭ伝送のための調整情報としてビーコンシンボルを評価すること、そして各スロットは、正に１つのＯＦＤＭシンボルを有することを特徴とする方法が提供される。
より詳しくは、前記第２の視点において、少なくとも２つのモバイル機器と、少なくとも１つの基地局とを有する、ワイヤレスマイクロフォン及び／又はインイヤーモニタリングシステムを制御する方法であって、第１音声信号を少なくとも２つのモバイル機器の少なくとも１つから少なくとも１つの基地局へワイヤレス送信すること、第２音声信号を少なくとも１つの基地局から少なくとも２つのモバイル機器へワイヤレス送信すること、又は第１音声信号を少なくとも２つのモバイル機器の少なくとも１つから少なくとも１つの基地局へワイヤレス送信し且つ第２音声信号を少なくとも１つの基地局から少なくとも２つのモバイル機器へワイヤレス送信することを含み、第１音声信号のワイヤレス伝送、第２音声信号のワイヤレス伝送、又はこれらの両方は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）時分割多元接続（ＴＤＭＡ）伝送に基づいており、少なくとも２つのモバイル機器の各々は、２ｍｓ未満に少なくとも一度、第１音声信号を送信し、２ｍｓ未満に少なくとも一度、第２音声信号を受信し、又は２ｍｓ未満に少なくとも一度、第１音声信号を送信し且つ第２音声信号を受信し、各ＴＤＭＡフレームは、複数のスロットを有し、これらのスロットは、それぞれ正に１つのＯＦＤＭシンボルを有し、少なくとも１つのＴＤＭＡフレームは、単一のビーコンスロットを有し、少なくとも１つの基地局は、少なくとも２つのモバイル機器へビーコンスロットでビーコンシンボルを送信するように構成されており、少なくとも２つのモバイル機器の各々は、第１音声信号のそれらのワイヤレス伝送を同期するためにビーコンシンボルを利用するように構成されており、少なくとも２つのモバイル機器の各々からの第１音声信号の前記ワイヤレス伝送は、前記ビーコンシンボルに基づいて同期されていることを特徴とする。
尚、本願の特許請求の範囲に付記されている図面参照符号は、専ら本発明の理解の容易化のためのものであり、図示の形態への限定を意図するものではないことを付言する。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明において、以下の形態が可能である。
（形態１）ワイヤレスマイクロフォン及び／又はインイヤーモニタリングシステムであって、第１音声信号をワイヤレス送信するため及び／又は第２音声信号をワイヤレス受信するための少なくとも１つの第１モバイル機器、特にワイヤレスマイクロフォンと、少なくとも１つのモバイル機器から送信された第１音声信号をワイヤレス受信するため及び／又は少なくとも１つの第１モバイル機器へ第２音声信号をワイヤレス送信するための少なくとも１つの基地局とを有し、当該ワイヤレス伝送は、直交周波数分割多重ＯＦＤＭ・時分割多元接続ＴＤＭＡ伝送に基づいており、各モバイル機器は、２ｍｓ未満（＜２ｍｓ）に少なくとも一度、第１音声信号を送信し及び／又は第２音声信号を受信し、各ＴＤＭＡフレームは、複数のスロットを有し、これらのスロットは、各々正に１つのＯＦＤＭシンボルを有すること。
（形態２）各ＯＦＤＭシンボルは、巡回拡張部により延長されていることが好ましい。
（形態３）１つのフレームは、少なくとも２つの送信方向変更期間を有することが好ましい。
（形態４）第１音声信号及び／又は第２音声信号は、複数のスロットによりＴＤＭＡフレームごとに伝送されることが好ましい。
（形態５）当該ワイヤレス伝送の伝送チャネルは、５ＭＨｚから２６ＭＨｚまでの幅を有することが好ましい。
（形態６）複数のフレームが１つのスーパーフレームを構成し、１つのスーパーフレーム内には、少なくとも、ビーコンスロットと、コントロールスロットと、返答スロットが含まれていることが好ましい。
（形態７）ビーコンスロットは、ビーコンシンボルを有し、該ビーコンシンボルは、モバイル機器により、自動利得制御の決定のため、時間的な同期の決定のため、及び／又は搬送波周波数オフセットの決定のために用いられており、コントロールスロットは、モバイル機器のための制御情報を有し、及び／又は、返答スロットは、モバイル機器によるコントロールスロット内の制御情報の交換を確認するために用いられていることが好ましい。
（形態８）モバイル機器は、搬送波周波数オフセットを用いて基地局の搬送波周波数に対して同期することが好ましい。
（形態９）ワイヤレスマイクロフォン及び／又はインイヤーモニタリングシステムを制御する方法であって、第１音声信号をワイヤレス送信するため及び／又は第２音声信号をワイヤレス受信するための少なくとも１つの第１モバイル機器、特にワイヤレスマイクロフォンと、少なくとも１つのモバイル機器から送信された第１音声信号をワイヤレス受信するため及び／又は少なくとも１つの第１モバイル機器へ第２音声信号をワイヤレス送信するための少なくとも１つの基地局とを有し、当該ワイヤレス伝送は、ＯＦＤＭ・ＴＤＭＡ伝送に基づいており、各モバイル機器は、２ｍｓ未満（２＜ｍｓ）に少なくとも一度、第１音声信号を送信し及び／又は第２音声信号を受信し、各ＴＤＭＡフレームは、複数のスロットを有し、これらのスロットは、各々正に１つのＯＦＤＭシンボルを有すること。
【０００８】
本発明により、第１音声信号をワイヤレス伝送（無線伝送）するための少なくとも１つの第１モバイル機器、特にワイヤレスマイクロフォンを有するワイヤレスマイクロフォン及び／又はインイヤーモニタリングシステムが設けられている。当該システムは、更にその少なくとも１つのモバイル機器から伝送される第１音声信号をワイヤレス受信（無線受信）するための少なくとも１つの基地局（ベースステーション）を有する。当該ワイヤレス伝送は、時分割多元接続ＴＤＭＡタイムスロット中（即ちＴＤＭＡスロットの間）の直交周波数分割多重伝送（ＯＦＤＭ）に基づいている。各ワイヤレスマイクロフォンは、２ｍｓ未満に少なくとも１つのタイムスロットを割り当てる。ＴＤＭＡフレームの各々は、複数のスロットを有し、これらのスロットは、各々正に１つのＯＦＤＭシンボルを有する。従って各ＴＤＭＡスロットにおいて正に１つのＯＦＤＭシンボルが伝送される。ＴＤＭＡにより提供されたタイムスロット中においてＯＦＤＭ法に基づく伝送が行われる。例えばワイヤレスマイクロフォンシステムにおけるプロ仕様の音声伝送のためには４ｍｓ未満のレイテンシー（待ち時間）が必要とされるので、ＴＤＭＡフレーム長は、それに対応して短い。
【０００９】
本発明によるワイヤレスマイクロフォン及び／又はインイヤーモニタリングシステムは、所謂プログラム・メーキング・スペシャル・イベント・システム（ＰＭＳＥ）である。
【００１０】
本発明により、当該システムは、大きいホール（会館）においても極端に僅かなレイテンシーを有するシステムを達成するために、意識的にＯＦＤＭオーバーヘッド（それと共に追加的なリソース）を使用する。
【００１１】
本発明の更なる一視点により、基地局は、第２音声信号をワイヤレス送信するように構成されている。当該システムは、更に基地局からの第２音声信号をワイヤレス受信するための第２モバイル機器、特にワイヤレスインイヤーモニタユニットを有する。各ワイヤレスインイヤーモニタユニットは、２ｍｓ未満に少なくとも１つのタイムスロットを受信する。
【００１２】
本発明の更なる一視点により、当該システムは、第２音声信号を受信し且つ第１音声信号を送信することのできる第３モバイル機器を有する。
【００１３】
本発明の一視点により、各ＴＤＭＡフレームは、複数のスロット（Slots）ないしタイムスロット（Zeitschlitze）を有し、これらは、各々正に１つのＯＦＤＭシンボルを有する。
【００１４】
本発明の更なる一視点により、ＯＦＤＭシンボルは、無線チャネルの迂回走行時間（伝搬遅延時間 Umweglaufzeiten）に対抗するために、巡回拡張部（例えばサイクリックプリフィックス：ＣＰ）を用いて延長される。これらの迂回走行時間は、送信機から受信機への多重伝搬により発生し、即ち複数の無線波が、送信機から受信機に様々な経路（及びそれにより異なる走行時間）で届く。
【００１５】
本発明の更なる一視点により、各フレームは、少なくとも２つの送信方向切替期間（Turn Around Time ＴＡＴ）を有する。
【００１６】
本発明の更なる一視点により、１つのフレームは、第１音声信号のための複数のスロットと、第２音声信号のための複数のスロットを有する（即ちチャネル束化）。チャネル束化は、頑強性及び／又は品質の向上のために用いられる。
【００１７】
本発明の更なる一視点により、伝送チャネルは、５ＭＨｚから２６ＭＨｚまでの幅を有する。
【００１８】
本発明の更なる一視点により、複数のフレームは、１つのスーパーフレームを構成する。スーパーフレーム内には、例えば、第１スロットとしてビーコンスロットが設けられ、第２フレーム内には、第１スロットとしてコントロールスロットが設けられ、第３フレーム内には、第１スロットとして返答スロット（アンサースロット）が設けられている。しかしビーコンスロット、コントロールスロット、返答スロットは、それとは異なるように配置してもよい。
【００１９】
本発明の更なる一視点により、ビーコンスロットは、ビーコンシンボルを有し、それによりモバイル機器は、必要とされる受信増幅（自動利得制御 Automatic Gain Control：ＡＧＣ）、時間的なフレーム同期、及び／又は搬送波周波数オフセット（Carrier Frequency Offset：ＣＦＯ）を測定する。コントロールスロットは、モバイル機器のための制御情報を有する。返答スロットは、モバイル機器によるコントロールスロット内の制御情報の交換を確認（Quittierung）するために用いられる。
【００２０】
本発明の更なる一視点により、モバイル機器は、自身の搬送波周波数を補正し且つそれにより基地局の搬送波周波数と同期するために、測定された搬送波周波数オフセット（ＣＦＯ）を利用する。
【００２１】
直交周波数分割多重（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：ＯＦＤＭ）は、デジタル方式のデータ伝送のために複数の直交搬送波を使用する変調法である。効率的な実行のためにＦＦＴ（高速フーリエ変換）処理を利用することができる。時分割多元接続ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access 時分割多重化法）は、複数の時間部分ないしタイムスロットを用い、この時間部分中ないしタイムスロット中に様々な送信機のデータを１つのチャネルで伝送することができる。本発明によりそのような時間部分中ないしタイムスロット中においてＯＦＤＭ伝送が行われる。
【００２２】
本発明により、個々のＯＦＤＭシンボルが受信された後、このシンボル内のデータは、即座にデコードされる。換言すると、ＯＦＤＭシンボル内には、当該シンボル内のデータをデコード可能にするための全ての情報が含まれている。
【００２３】
ＯＦＤＭにおいては、情報を伝達するために、並列の狭帯域の多数の副搬送波（サブキャリア）が、唯一の広帯域の搬送波の代わりに使用される。各々の搬送波は、低いデータレートで変調される。信号が互いに直交していることにより、干渉現象が起こることはない。ＯＦＤＭの利点は、ＯＦＤＭが、起こり得る多重パス伝搬に関して頑強な伝送であることにある。
【００２４】
大きなホール（会場）におけるワイヤレスマイクロフォン及びインイヤーモニタリングシステムの稼動は、典型的な一適用場面である。そこでは、壁、天井、床における反射が原因で、送信アンテナと受信アンテナの間に多数の伝搬パスが発生する。それにより発生する、チャネルを通じた受信信号の歪みに対しては、ＯＦＤＭ伝送技術を用いて効果的に且つ効率的に対抗することができる。それにより稼動確実性は、通常の一搬送波システムに比べ、強く増加する。
【００２５】
ＯＦＤＭシステムにおいて、伝送は、比較的多数のビットを含むＯＦＤＭシンボルの形で行われる。つまりデジタル音声検知が、例えば４８ｋＨｚのサンプリングレートと、１６ビットのビット深度で行われる場合には、先ず比較的多数のそのような音声サンプルを集めることができ、それから１つのタイムスロットで一緒に伝送することができる。しかしそれらの伝送前に音声サンプルを集めることにより、個々の音声サンプルの検知からその伝送に至るまで時間的な隔たりが発生する。
【００２６】
従って音声信号の確実なワイヤレス伝送に関する要求（本発明によりＯＦＭＤ伝送により解決される既述の反射を有する大きなホールにおいても）は、同様に存在する、音声サンプルの伝送時のできるだけ僅かな遅延に関する要求と、目的コンフリクトの状態にある。従って１つの所定のタイムスロット内のデータの伝送から、同じタイムスロットが新たに順番になるまで、できるだけ僅かな時間が経過するように、ＯＦＤＭ伝送を構成するという要望がある。それに基づき、タイムスロットにおいて伝送されるべきデータブロックをできるだけ小さく保つという試みが得られる。しかしＯＦＤＭ伝送においては、送受信する参加者のタイムベースと周波数の連続的な調整が不可欠である。それ故、既知のＯＦＤＭシステム（例えば WiFi IEEE 802.11）では、各ＯＦＤＭパケットが、通常、この調整のためにだけ用いられ且つ利用情報を含まないトレーニングシーケンスを含んでいる。従ってそのようなシステムでは、個々のＯＦＤＭシンボルだけを含むＯＦＤＭパケットを伝送することは不可能であり、それは、勿論、少なくとも先立って調整情報が伝送されなくてはならないためである。
【００２７】
本発明により、その目的コンフリクトは、既述の調整情報が個々に各タイムスロットへ取り込まれるのではなく、全ての参加モジュールのための１つのフレームの一部として共通で伝送されることにより解決される。この措置により、１つのタイムスロット内に正に１つのＯＦＤＭシンボルを設けることが可能となる。それによりタイムスロットの効率的な利用が、タイムスロットにおいて伝送されるデータブロックのサイズの最小化、従って音声サンプルの検出からその伝送まで経過する時間の最小化と同時に得られる。
【００２８】
本発明の更なる構成は、下位請求項の対象である。
【００２９】
以下、本発明の利点、並びに実施例を、図面に関連して詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】第１実施例によるワイヤレスマイクロフォン及び／又はインイヤーモニタリングシステムの概要図を示す図である。
【図２】第１実施例によるワイヤレス伝送の模式的なフレーム構造を示す図である。
【図３】第１実施例によるワイヤレス伝送時の同期プロセスの概要図を示す図である。
【実施例】
【００３１】
本発明によるワイヤレスマイクロフォン及び／又はインイヤーモニタリングシステムは、所謂プログラム・メーキング・スペシャル・イベント・システム（ＰＭＳＥ）である。
【００３２】
図１は、第１実施例によるワイヤレスマイクロフォン及び／又はインイヤーモニタリングシステムの概要図を示している。図１には、基地局（ベースステーション）ＢＳと、３つのモバイル機器（モバイルターミナル）ＭＴ１〜ＭＴ３が示されている。基地局ＢＳは、典型的には定置の装置であり、ワイヤレスマイクロフォンとして構成することのできる第１モバイル機器ＭＴ１から所定のマイクロフォンチャネルを介して音声信号を受信する。基地局ＢＳは、所定のインイヤーチャネルを介し、ワイヤレスインイヤーモニタユニットとして構成することのできる第２モバイル機器ＭＴ２へ音声信号を送信することができる。マイクロフォンＭＴ１から基地局ＢＳへの第１音声信号の伝送は、アップリンク（上り）ＵＬとして、基地局ＢＳからインイヤーモニタユニットＭＴ２への第２音声信号の伝送は、ダウンリンク（下り）ＤＬとして示される。従ってワイヤレスマイクロフォン及び／又はインイヤーモニタリングシステムにおいて、第１音声信号の伝送は、第１モバイル機器ＭＴ１から基地局ＢＳへアップリンクＵＬで行われ、及び／又は、第２音声伝送は、第２モバイル機器ＭＴ２へダウンリンクＤＬで行われる。またモバイル機器ＭＴ３は、ダウンリンクＤＬでもアップリンクＵＬでも参加可能であり、つまり第２音声信号を受信し且つ第１音声信号を送信する。
【００３３】
本発明によるワイヤレスマイクロフォン及び／又はインイヤーモニタリングシステムにおけるワイヤレス伝送は、ＴＤＭＡ（時分割多元接続）伝送と組み合わせたワイヤレスのＯＦＭＤ（直交周波数分割多重）伝送に基づいている。ＴＤＭＡによって、連続的な伝送が行われるのではなく、単に複数のタイムスロット（Zeitschlitze）ないしスロット（Slots）において伝送が行われるだけである。各タイムスロット中（即ち各タイムスロットの間）においてＯＦＤＭシンボルに基づく伝送が行われる。ＴＤＭＡにより伝送チャネルに対する多元接続（多元アクセス）を保証することができる。
【００３４】
本発明により、各ＯＦＤＭシンボルは、巡回拡張部（例えばサイクリックプレフィックス：ＣＰ）により延長することができる。巡回拡張部ＣＰの長さは、チャネルの最大サイクル時間と、時間的な同期の不正確さにより決定されている。ＯＦＤＭ信号は、高いピーク対平均電力比（Peak-to-Average Power Ratio：ＰＡＰＲ）をもつことがあり、それにより典型的には、線形の送信増幅器が使用されなくてはならない。本発明により、モバイル機器の送信電力を減少するために、送信電力制御（Transmit Power Control：ＴＰＣ）が使用され、このことは、電力消費量も減少させる。またこのことは、これらの機器が典型的にはバッテリから給電されるので、有利である。ダウンリンク（ＤＬ）の受信電力に基づき、アップリンク（ＵＬ）のための必要な送信電力を推定することができる。
【００３５】
本発明により伝送チャネルは、５ＭＨｚから２６ＭＨｚまでの間の幅を有する。好ましくは、チャネル幅は、８ＭＨｚである。伝送のための搬送波周波数は、４７０ＭＨｚから７９０ＭＨｚまでの間の周波数範囲、並びに１.４ＧＨｚと１.８ＧＨｚの間の周波数範囲から選択することができるが、周波数規制官庁が許可するのであれば、他の周波数範囲も同様に可能である。
【００３６】
図２は、第１実施例によるワイヤレス伝送のフレーム構造の概要図を示している。基地局へのワイヤレス伝送と、基地局からのワイヤレス伝送は、図２に示されたフレーム構造ないし枠構造に基づいて行われる。各フレーム１００は、１つ又は複数のダウンリンク（ＤＬ）スロット１１０と、１つ又は複数のアップリンク（ＵＬ）スロット１２０を有する。更に各フレーム１００は、送信方向を変更するための少なくとも２つの送信方向切替期間（Turn Around Time：ＴＡＴ）を有する。それに加えて、各フレームは、更なる情報を含むことができる。図２には、３つのフレーム１００が示されており、これらのフレーム１００は、時間的に続いて伝送可能である。これらの３つのフレーム１００は、それらの第１スロットにおいてのみ違っている。これらの違いについては、以下で説明する。更に図２は、２番目のＴＡＴを取り囲むように前後し、２つのＤＬスロット１１０と、１つのＵＬスロット１２０から成る、フレームの一部分を示している。各スロットは、正に１つのＯＦＤＭシンボル１１２、１２２を含んで構成されており、このＯＦＤＭシンボルは、場合により巡回的に前方及び／又は後方で拡張される。
【００３７】
ＯＦＤＭ信号ないしＯＦＤＭシンボルを復調するためには、受信電力、チャネル伝送関数、時間的な位置、搬送波周波数オフセット（Carrier Frequency Offset：ＣＦＯ）が決定されなくてはならない。受信電力の測定は、受信ユニットの増幅を受信ユニットのダイナミックレンジへ適合するために必要とされる。増幅のこの適合は、自動利得制御（Automatic Gain Control：ＡＧＣ）により行われる。ＯＦＤＭ伝送において各副搬送波（各サブキャリア）の変調シンボルを歪み補正するためには、各副搬送波の複素チャネル伝送係数の情報が必要である。そのためには、補間法を用いてパイロット信号に基づくチャネル推定を行うことができる。時間的な同期は、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）窓が適切に切り出し可能であるために行われなくてはならない。
【００３８】
好ましくは、搬送波周波数オフセット（ＣＦＯ）は、ＦＦＴの実行前に時間領域において修正される。
【００３９】
本発明により各スロットは、オプションとして巡回拡張部を有する正に１つのＯＦＤＭシンボルを有する。それによりシステムのレイテンシー（待ち時間）が僅かであることが保証される。好ましくは、レイテンシーは２ｍｓ以下である。本発明により、時間的な二重通信における同じ搬送波周波数は、インイヤーモニタチャネルの伝送と、マイクロフォン信号の伝送のために使用される。従ってＴＤＭＡフレーム１００は、ダウンリンクＤＬないしダウンリンクスロット１１０（基地局ＢＳからインイヤーモニタユニットへ）と、アップリンクＵＬないしアップリンクスロット１２０（ワイヤレスマイクロフォンから基地局ＢＳへ）とに分割されており、この際、ダウンリンクＤＬとアップリンクＵＬは、各々、送信方向を切り替えるための送信方向切替時間（Turn Around Time ＴＡＴ）により互いに分離される。
【００４０】
本発明により、１つのＴＤＭＡフレーム内の第１スロットは、コントロール情報の交換のために用いられることにより、オプションとして特殊な役割を担うことができる。本発明により３つのＴＤＭＡフレーム又は３つの枠は、１つのスーパーフレームないしスーパー枠にまとめることができる。これらの３つのＴＤＭＡフレームの各ＴＤＭＡフレームにおいて、第１スロットは、異なる機能を有する。ビーコンスロットＢは、ダウンリンクスロットであり、情報を含むのではなく、モバイル機器における自動利得制御、時間的な同期、搬送波周波数オフセット測定のための既知のシンボルを含む。本発明により、自動利得制御、時間的な同期、搬送波周波数オフセット測定のための値は、１つのＴＤＭＡスーパーフレーム内ではコンスタントであることが前提とされる。コントロールスロットＣは、同様にダウンリンクスロットであり、既知のモバイル機器ＭＴへ制御情報を伝送するために使用される。返答スロット（アンサースロット）Ａは、アップリンクスロットである。返答スロットＡによりモバイル機器ＭＴは、先行するコントロールスロットＣからの制御情報の交換を確認（Quittierung）し、及び／又はデータを送信することができる。基地局ＢＳが返答スロットＡを承認すると、モバイル機器ＭＴは、例えばスロッテドアロハ法を介し、独自に基地局ＢＳへの照会を送信することができる。返答スロットＡが休止として定義されている場合には、返答スロットＡは、全ての機器により、使用されている周波数帯内で妨害者を探すために使用することができる。同期された方法又はスロッテドアロハ法は、タイムスロットが定義される多元接続法である。各局（各ステーション）は、１つのタイムスロットの最初でのみ送信が許される。これは、文献から既知である。
【００４１】
ワイヤレスマイクロフォンとしてのモバイル機器ＭＴ１、ＭＴ３は、ビーコンスロットＢとコントロールスロットＣを、これらがアップリンクスロットないし返答スロットＡを割り当てる前に受信する。インイヤーモニタユニットとして構成されているモバイル機器（例えばＭＴ２）は、アップリンクスロットを割り当てることはないが、それでもこれらのモバイル機器は、コントロール情報を返答スロットＡへ送信するために、送信することができる状態にある。
【００４２】
モバイル機器ＭＴがビーコンスロットＢを受信した後に、ダウンリンクの受信電力を決定することができる。この際、ビーコンスロットＢは、他の各スロットと同じＲＭＳ電力（実効値電力）をもつことができる。ダウンリンクの検知された受信電力に基づき、自動利得制御（ＡＧＣ）を実行することができる。ビーコンスロットＢは、反復するパターンから構成することができる。その際、ビーコンＢ内の２つの隣接する同一のパターンの相回転（Phasendrehung）は、搬送波周波数オフセット（ＣＦＯ）を示唆する。時間的な同期のために、フレーム内のビーコンスロットＢの時間的な位置が検出される。本発明によりモバイル機器ＭＴは、搬送波周波数オフセット（ＣＦＯ）の測定を用いてビーコンスロットＢへないしビーコンスロットＢと同期することが可能であり、それによりモバイル機器ＭＴは、基地局ＢＳと同期されている。従って基地局ＢＳにおける搬送波周波数オフセット（ＣＦＯ）の測定は、不必要とすることができる。モバイル機器ＭＴは、時間的な同期が完了する前には、データが基地局ＢＳへ送信されないように構成されている。従ってアップリンクＵＬの伝送、ないしアップリンクＵＬの全てのスロットは、時間的にも、搬送波周波数に関しても、基地局ＢＳと同期している。延長された巡回拡張部ＣＰを用い、時間的な同期と、走行時間差とに関して残存する不正確さを補償することができる。従って基地局ＢＳは、時間的な同期を実行する必要はない。
【００４３】
モバイル機器ＭＴは、全てのチャネル減衰を決定するために、ビーコンスロットＢの受信電力を使用することができる。送信電力制御（Transmit Power Control ＴＰＣ）を用い、送信電力を、モバイル機器ＭＴの電力消費量は減少されるがそれでも基地局ＢＳにはまだ十分な受信電力が到達するように、減少することができる。
【００４４】
図３は、第１実施例による伝送の同期の様子を示している。先ず基地局ＢＳがビーコンスロットＢをモバイル機器ＭＴへ送信する。ビーコンスロットＢの情報に基づき、搬送波周波数オフセット（ＣＦＯ）並びにスーパーフレームの開始時点の測定が行われる。ビーコンスロットＢが送信された後、基地局ＢＳは、インイヤーモニタスロットＩまたはコントロールデータ（コントロールスロット）Ｃとすることのできる利用データを送信する。モバイル機器ＭＴは、搬送波周波数オフセット（ＣＦＯ）を補正し、受信ＦＦＴ窓をセットする。モバイル機器ＭＴがマイクロフォンスロットＭ内のデータを送信する前に、測定された搬送波周波数オフセット（ＣＦＯ）分の搬送波周波数のスライド（移動）が行われ、送信ＦＦＴ窓のための期間が決定される。基地局ＢＳは、周波数同期又は時間同期を行う必要なく、マイクロフォンスロットＭ内の利用データを受信する。
【符号の説明】
【００４５】
ＢＳ        基地局（ベースステーション）
ＭＴ１      モバイル機器（ワイヤレスマイクロフォン）
ＭＴ２      モバイル機器（ワイヤレスインイヤーモニタユニット）
ＭＴ３      モバイル機器（ワイヤレスマイクロフォン）
ＵＬ        アップリンク
ＤＬ        ダウンリンク
Ａ          返答スロット
Ｂ          ビーコンスロット
Ｃ          コントロールスロット
Ｉ          インイヤーモニタスロット
Ｍ          マイクロフォンスロット
ＣＦＯ      搬送波周波数オフセット
ＣＦ        搬送波周波数
ＺＥ        巡回拡張部（ＣＰ：サイクリックプリフィックス）
ＴＡＴ      送信方向切替期間
１００      フレーム
１１０      ダウンリンクスロット
１２０      アップリンクスロット
１１２      ＯＦＤＭシンボル
１２２      ＯＦＤＭシンボル
１１１      ＺＥ（巡回拡張部）
１１３      ＺＥ（巡回拡張部）
１２１      ＺＥ（巡回拡張部）
１２３      ＺＥ（巡回拡張部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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