(57)【要約】【課題】回り込みによる発振状態の影響を低減したい。【解決手段】係数設定部３８は、入力した信号に含まれた複数のチャンネルのうち、中継対象となるチャンネルに応じた周波数特性を生成する。ディジタル入出力フィルタ４２は、生成した周波数特性にて、入力した信号から、中継対象となるチャンネルの成分を抽出する。レプリカ生成部８２は、抽出した成分に含まれた回り込み成分を推定する。加算部８０は、抽出した成分から、推定した回り込み成分を削除する。特性解析部８４は、回り込み成分の削除がなされた成分に対して、チャンネルごとに発振状態の発生を調査する。また、特性解析部８４は、発振状態の発生が検出されたチャンネルに対する処理の変更を係数設定部３８に指示する。【選択図】図１
2009100068.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のチャンネルが周波数多重された信号を受信用アンテナにて受信し、受信した信号を増幅した後に送信用アンテナから送信する中継装置に接続する制御装置であって、
前記中継装置から、送信前の信号を受けつける受付部と、
前記受付部において受けつけた信号に対して、複数のチャンネルのそれぞれを単位に発振状態の発生を調査する解析部と、
前記解析部において発振状態の発生が検出されたチャンネルに対する利得の変更を前記中継装置に指示する指示部と、
を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項２】
複数のチャンネルが周波数多重された信号を受信用アンテナにて受信し、受信した信号のうち、中継対象となるチャンネルの成分が含まれた信号を送信用アンテナから送信する中継装置であって、
受信用アンテナにおいて受信した信号を入力する入力部と、
前記入力部において入力した信号に含まれた複数のチャンネルのうち、中継対象となるチャンネルに応じた周波数特性を生成する手段と、生成した周波数特性にて、入力した信号から、中継対象となるチャンネルの成分を抽出する手段とを含む処理部と、
前記処理部において抽出した成分に含まれた回り込み成分であって、かつ送信用アンテナから受信用アンテナへ至る経路によって生じる回り込み成分を推定する手段と、抽出した成分から、推定した回り込み成分を削除する手段とを含む回り込みキャンセラと、
前記回り込みキャンセラにおいて回り込み成分の削除がなされた成分を送信アンテナへ出力する出力部と、
前記回り込みキャンセラにおいて回り込み成分の削除がなされた成分に対して、チャンネルごとに発振状態の発生を調査する解析部と、
前記解析部において発振状態の発生が検出されたチャンネルに対する処理の変更を前記処理部に指示する指示部と、
を備えることを特徴とする中継装置。
【請求項３】
前記解析部は、複数のチャンネルのうち、中継対象となるチャンネルを調査の対象とすることを特徴とする請求項２に記載の中継装置。
【請求項４】
前記処理部は、前記指示部から処理の変更を指示された場合、指示されたチャンネルに応じた周波数特性を変更することを特徴とする請求項２に記載の中継装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中継技術に関し、特に複数のチャンネルによって形成された信号を中継する制御装置およびそれを利用した中継装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビジョン放送システム等の放送システムにおいては、放送局から電磁波として信号が送信される。受信機は、放送局から送信された信号を受信し、受信した信号から画像情報、音声情報等を取得する。放送局が送信する信号については、放送局が放送圏とする地域に存在する受信機において所定の品質の情報が得られるよう、送信電力、所望信号対妨害波比等の規定が定められている。しかしながら、放送局がその規定を満足する信号を送信したとしても、放送圏内において電磁波の障害物等が存在すると、受信機において受信される信号の電界強度が不十分となり、放送圏内において所定の品質の情報が得られない地域が生じる。そこで、このような品質劣化地域を減少させるため、放送局から送信された信号を受信し、増幅して送信する中継を行う中継装置が放送圏内に設置される。
【０００３】
例えば、中継装置は、受信アンテナによって、複数のチャンネルによって形成されたアナログ変調信号を受信し、受信した信号を分波器に出力する。分波器は、受信した信号をチャンネル単位に分離する。すなわち、分波器は、所望のチャンネル以外の周波数帯域の信号を減衰させた信号を出力する。分波器は、複数の信号を複数のチャンネル帯域内増幅部に出力する。チャンネル帯域内増幅部のそれぞれは、チャンネル単位の信号を増幅した後、中間周波数帯域の信号に変換する。また、所望のチャンネル以外の信号を減衰させる帯域制限を行った後、中間周波数での増幅を行い、再び放送周波数帯域に変換してから、増幅する。増幅された複数の信号は、合波器に出力される。合波器は、複数の信号を合成する。合波器によって合成した信号は、送信アンテナを介して電磁波として送信される。
【０００４】
このような中継装置は、受信した信号を複数のチャンネルに分離し、それぞれのチャンネルの周波数帯域に対し個別に帯域制限および増幅等を行う。これは、互いに異なった複数の周波数帯域のアナログ変調信号が互いに影響し合って発生する相互変調による妨害波、あるいは、各チャンネル周波数帯域に近い周波数帯域に重畳するノイズによって発生する妨害波をできるだけ低減させるためである（例えば、特許文献１参照）。近年、ディジタル変調された信号を用いて情報を送信するディジタルテレビジョン放送が利用されるようになっており、アナログ変調信号とディジタル変調信号とが混在する状況となっている。このような状況下においても、前述の中継装置が使用される。一般的に、ディジタルテレビジョン放送は、従来のテレビジョン放送よりも多くのチャンネルによって構成される。そのため、前述の構成では、チャンネル数に応じたチャンネル帯域内増幅部が必要となるので、チャンネル数が増加するにつれて回路が大規模な構成となり、製造コストが増大してしまう。
【０００５】
これを解決するために、複数のチャンネルに対応した帯域を通過可能なディジタルフィルタを備えた中継装置が提案されている。また、ディジタルフィルタは、複数のタップにて構成されており、複数のタップのそれぞれに対応した係数は、可変の値に設定される。そのため、中継すべきチャンネルを通過するバンドパスフィルタを実現するようなタップ係数が、ディジタルフィルタに設定されることによって、中継装置は、所望のチャンネルを選択的に中継できる（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２０００−３２４０３６号公報
【特許文献２】特開２００７−０４３５８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上のような中継装置は、ビル影の低電界放送エリアを補間するためや、ＳＦＮ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）難視エリアを補間するために使用される。つまり、数ｋｍから１０数ｋｍ程度の放送エリアに放送するためのギャップフィラーとして使用される。中継装置の利用形態のひとつは、補間すべき難視エリア付近のビルの屋上や、１０ｍ程度の鋼管柱に設置されることである。また、中継装置の受信アンテナと送信アンテナとが、近傍に設置されれば、施工が簡易になる。しかしながら、受信アンテナと送信アンテナとが近傍に設置され、両者のアイソレーションが小さい場合に、送信アンテナから送信された信号が受信アンテナにて受信されてしまう現象が生じてしまう。このような現象は、一般的に回り込みと呼ばれる。回り込みによる発振状態の影響を低減するために、回り込みキャンセラが使用される。ギャップフィラーのような簡易な中継装置に回り込みキャンセラを搭載する場合、各チャンネルに対応するように複数の回り込みキャンセラを用意すれば、中継装置の規模が大きくなってしまうので、小型化が必要とされる。また、回り込みキャンセラによっても、発振状態の影響を低減できない場合、他の中継装置に対する影響を低減する必要がある。
【０００７】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、回り込みによる発振状態の影響を低減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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の制御装置は、複数のチャンネルが周波数多重された信号を受信用アンテナにて受信し、受信した信号を増幅した後に送信用アンテナから送信する中継装置に接続する制御装置であって、中継装置から、送信前の信号を受けつける受付部と、受付部において受けつけた信号に対して、複数のチャンネルのそれぞれを単位に発振状態の発生を調査する解析部と、解析部において発振状態の発生が検出されたチャンネルに対する利得の変更を中継装置に指示する指示部と、を備える。
【０００９】
この態様によると、複数のチャンネルのそれぞれを単位にして発振状態の発生を検出し、検出した場合に該当したチャンネルの利得を変更するので、回り込みによる発振状態の影響を低減できる。
【００１０】
本発明の別の態様は、中継装置である。この装置は、複数のチャンネルが周波数多重された信号を受信用アンテナにて受信し、受信した信号のうち、中継対象となるチャンネルの成分が含まれた信号を送信用アンテナから送信する中継装置であって、受信用アンテナにおいて受信した信号を入力する入力部と、入力部において入力した信号に含まれた複数のチャンネルのうち、中継対象となるチャンネルに応じた周波数特性を生成する手段と、生成した周波数特性にて、入力した信号から、中継対象となるチャンネルの成分を抽出する手段とを含む処理部と、処理部において抽出した成分に含まれた回り込み成分であって、かつ送信用アンテナから受信用アンテナへ至る経路によって生じる回り込み成分を推定する手段と、抽出した成分から、推定した回り込み成分を削除する手段とを含む回り込みキャンセラと、回り込みキャンセラにおいて回り込み成分の削除がなされた成分を送信アンテナへ出力する出力部と、回り込みキャンセラにおいて回り込み成分の削除がなされた成分に対して、チャンネルごとに発振状態の発生を調査する解析部と、解析部において発振状態の発生が検出されたチャンネルに対する処理の変更を処理部に指示する指示部と、を備える。
【００１１】
この態様によると、複数のチャンネルのそれぞれを単位にして発振状態の発生を検出し、検出した場合に該当したチャンネルの利得を変更するので、回り込みによる発振状態の影響を低減できる。
【００１２】
解析部は、複数のチャンネルのうち、中継対象となるチャンネルを調査の対象としてもよい。この場合、複数のチャンネルのうち、中継対象となるチャンネルを調査の対象とするので、調査の処理量を低減できる。
【００１３】
処理部は、指示部から処理の変更を指示された場合、指示されたチャンネルに応じた周波数特性を変更してもよい。この場合、指示されたチャンネルに応じた周波数特性を変更するので、デジタル信号処理での対応が可能になる。
【００１４】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、回り込みによる発振状態の影響を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例は、周波数多重された複数のチャンネルが含まれた信号を受信し、受信した信号を増幅してから、送信する中継装置に関する。なお、複数のチャンネルには、ディジタルテレビジョン放送に対応した信号（以下、「ディジタル放送波」という）、およびアナログテレビジョン放送に対応した信号（以下、「アナログ放送波」という」）が含まれているが、ここでは、説明を明瞭にするために前者のみを説明の対象にする。中継装置は、受信した信号に含まれた複数のチャンネルのそれぞれを増幅した後に中継する。また、受信した信号に対する周波数帯域と、送信する信号に対する周波数帯域とは、等しいものとする。つまり、中継装置は、ＳＦＮに対応する。ディジタルテレビジョン放送には多くのチャンネルが含まれているので、中継装置での処理がチャンネル単位に実行される場合、中継装置の回路規模が大きくなってしまう。また、ＳＦＮに対応するための回り込みキャンセラも、チャンネル単位に搭載されると、中継装置の回路規模が大きくなってしまう。一方、回り込みによる発振状態が、回り込みキャンセラによって低減できない場合、他の装置に与える影響を低減しなければならない。これらに対応するため、本実施例に係る中継装置は、次の処理を実行する。
【００１７】
本実施例に係る中継装置は、複数のチャンネルのうち中継すべき少なくともふたつのチャンネルを予め特定する。また、特定した少なくともふたつのチャンネルを透過し、それ以外のチャンネルを減衰させるような周波数特性が、ひとつのフィルタに対して設定される。ひとつのフィルタは、受信した複数のチャンネルから少なくともふたつのチャンネルを抽出する。また、抽出された少なくともふたつのチャンネルに対して、回り込み成分が削除される。ここで、回り込みキャンセラは、抽出された少なくともふたつのチャンネルを一体として、回り込み成分の低減を実行する。中継装置は、回り込み成分を削減した信号を増幅した後に送信する。一方、中継装置は、回り込み成分を低減した信号に対して、チャンネル単位に発振状態の発生を監視する。例えば、中継装置は、ひとつのチャンネルにおいて発振状態の発生を検知したとき、当該チャンネルを抽出しないような周波数特性を導出する。また、中継装置は、導出した周波数特性をひとつのフィルタに設定する。
【００１８】
図１は、本発明の実施例に係る中継装置１００の構成を示す。中継装置１００は、受信アンテナ１０、受信用ＢＰＦ７２、受信増幅部１４、周波数変換器１６、Ａ／Ｄ変換器４０、ディジタル入出力フィルタ４２、加算部８０、Ｄ／Ａ変換器４４、周波数変換器２２、送信増幅部２４、送信用ＢＰＦ７６、送信アンテナ２８、レプリカ生成部８２、特性解析部８４、決定部３６、係数設定部３８、局部発振器４６、制御部３０を含む。
【００１９】
中継装置１００は、ディジタル変調信号およびアナログ変調信号を送信する放送システムに適用されるが、ここでは説明を明瞭にするためにディジタル変調信号のみを中継の対象とする。中継装置１００は、図示しない放送局から送信されたディジタル変調信号を受信し、不要な信号を減衰させる周波数帯域制限を施し、必要な信号を増幅して送信する。受信アンテナ１０は、複数のチャンネルが周波数多重された信号を受信する。また、複数のチャンネルのそれぞれには、ディジタル放送波が配置されている。ここでは、ディジタル放送波の１チャンネルの帯域を６ＭＨｚとし、所定の帯域は、最大１２０ＭＨｚであるとする。つまり、最大で２０チャンネルが周波数多重されているものとする。受信アンテナ１０は、受信した信号を受信用ＢＰＦ７２へ出力する。
【００２０】
受信用ＢＰＦ７２は、受信アンテナ１０において受信した信号を入力する。ここで、信号は、放送周波数帯域の信号である。また、受信用ＢＰＦ７２は、入力した信号のうち、所望の帯域外の成分を低減させる。つまり、受信用ＢＰＦ７２は、受信アンテナ１０からの信号から通過帯域の部分を抽出する。受信用ＢＰＦ７２には、公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。受信増幅部１４は、受信用ＢＰＦ７２からの信号を増幅する。また、受信増幅部１４は、増幅した信号を周波数変換器１６へ出力する。周波数変換器１６は、受信増幅部１４からの放送周波数帯域の信号をベースバンド帯域の信号に変換し、Ａ／Ｄ変換器４０へ出力する。周波数変換器１６には、受信増幅部１４からの放送周波数帯域の信号の他、局部発振器４６からの局部発振信号Ｌも入力される。周波数変換器１６は、放送周波数帯域の信号に局部発振信号Ｌを乗じて放送周波数帯域の信号をベースバンド帯域の信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器４０は、周波数変換器１６からのベースバンド帯域の信号をディジタル信号に変換し、ディジタル入出力フィルタ４２へ出力する。
【００２１】
決定部３６は、図示しないキーボード、ボタン等を有し、ユーザから、受信アンテナ１０において受信した信号に含まれた複数のチャンネルのうち、中継すべきチャンネルに関する情報を受けつける。中継すべきチャンネルに関する情報は、例えば、各チャンネルに付与されたチャンネル番号によって示される。決定部３６は、受けつけた情報を係数設定部３８に出力する。係数設定部３８は、決定部３６からの情報をもとに、ディジタル入出力フィルタ４２において抽出すべき信号を設定する。つまり、係数設定部３８は、受信した信号に含まれた複数のチャンネルのうち、中継対象となるチャンネルを抽出するための周波数特性を生成する。具体的には、ディジタル入出力フィルタ４２では、複数のタップが直列に接続されており、係数設定部３８は、複数のタップのそれぞれに対応したタップ係数を設定する。ここで、係数設定部３８による動作の概要を説明する。なお、ディジタル入出力フィルタ４２におけるタップ係数は、時間領域にて規定されているが、ここでは、説明の簡易化のために、図２（ａ）−（ｅ）を使用しながら周波数領域の特性として説明する。図２（ａ）−（ｅ）は、係数設定部３８による周波数特性の導出の概要を示す。
【００２２】
係数設定部３８は、決定部３６からの情報をもとにチャンネル番号を後述のごとく特定してから、タップ係数を算出する。つまり、係数設定部３８は、各部分帯域に対応づけられたチャンネルに応じた周波数特性を生成するといえる。ここで、チャンネルに対応した周波数は、「チャンネル番号」にて規定されているものとする。例えば、周波数の低いチャンネルに対して、小さいチャンネル番号が割り当てられ、周波数の高いチャンネルに対して、大きいチャンネル番号が割り当てられる。図２（ａ）では、「チャンネル番号」が第１チャンネル２００から第６チャンネル２１０によって示される。
【００２３】
ここでは、図２（ａ）に示すように第５チャンネル２０８がアナログテレビジョン放送システムの放送局に対して割り当てられており、第１チャンネル２００から第４チャンネル２０６、第６チャンネル２１０がディジタルテレビジョン放送システムの放送局に対して割り当てられているとする。なお、第３チャンネル２０４は、中継装置１００を設置する地域を放送圏としないディジタルテレビジョン放送システムの放送局に割り当てられているものとする。つまり、前述の中継すべきチャンネルは、第１チャンネル２００、第２チャンネル２０２、第４チャンネル２０６、第６チャンネル２１０に相当する。
【００２４】
係数設定部３８は、次の（１）から（８）に示す処理にしたがいタップ係数を算出し、後述のディジタル入出力フィルタ４２に入力する。
（１）係数設定部３８は、決定部３６から、特定されたチャンネル番号を受けつける。図２（ａ）の例では、前述のごとく、第１チャンネル２００、第２チャンネル２０２、第４チャンネル２０６、第６チャンネル２１０が特定されたチャンネル番号として受けつけられる。
（２）係数設定部３８は、決定部３６において特定されていないチャンネル番号に対応するチャンネル周波数帯域の信号を減衰させる帯域除去特性関数を算出する。図２（ａ）の例において、特定されていないチャンネルは、第３チャンネル２０４、第５チャンネル２０８に相当するので、帯域除去特性関数は図２（ｂ）のように示される。
【００２５】
（３）係数設定部３８は、決定部３６において特定されたチャンネル番号のうち、抽出すべきチャンネル周波数帯域が最も低域にあるものを検索する。
（４）係数設定部３８は、検索したチャンネル番号に対応するチャンネル周波数帯域の低域端をカットオフ周波数とする高域通過特性を表す関数を算出する。この関数は、周波数領域表現の関数であるものとし、以下、高域通過特性関数とする。図２（ａ）の例では、チャンネル周波数帯域が最も低域にあるチャンネルは、第１チャンネル２００であり、高域通過特性関数は図２（ｃ）のように示される。
（５）係数設定部３８は、決定部３６において特定されたチャンネル番号のうち、抽出すべきチャンネル周波数帯域が最も高域にあるものを検索する。
【００２６】
（６）係数設定部３８は、検索したチャンネル番号に対応するチャンネル周波数帯域の高域端をカットオフ周波数とする低域通過特性を表す関数を算出する。この関数は、周波数領域表現の関数であるものとし、以下、低域通過特性関数とする。図２（ａ）の例では、チャンネル周波数帯域が最も高域にあるチャンネルは第６チャンネル２１０であり、低域通過特性関数は図２（ｄ）のように示される。
（７）係数設定部３８は、帯域除去特性関数、高域通過特性関数、および低域通過特性関数を乗じた特性関数を算出する。図２（ａ）の例では、算出される特性関数は図２（ｅ）のように示される。
（８）係数設定部３８は、算出した特性関数に応じたタップ係数をディジタル入出力フィルタ４２に出力する。図１に戻る。
【００２７】
ディジタル入出力フィルタ４２は、係数設定部３８によって設定されたタップ係数によって、Ａ／Ｄ変換器４０からの信号のうち、中継対象となるチャンネルの成分が含まれた信号を抽出する。なお、ディジタル入出力フィルタ４２は、ＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタによって構成される。ディジタル入出力フィルタ４２は、帯域制限を施したベースバンド帯域の信号を出力する。加算部８０は、ディジタル入出力フィルタ４２からのベースバンド帯域の信号と、レプリカ生成部８２からのレプリカ信号を加算する。ここで、レプリカ信号は、回り込み成分の逆特性に相当する信号である。また、レプリカ信号は、決定部３６において設定されたチャンネルであって、かつ中継対象となるチャンネルでの回り込み成分を反映するように生成されている。以上の処理により、加算部８０は、ベースバンド帯域の信号から、推定した回り込み成分を削除するともいえる。
【００２８】
レプリカ生成部８２は、加算部８０からの信号を入力し、当該信号をもとにレプリカ信号を生成する。レプリカ生成部８２は、ディジタル入出力フィルタ４２と同様にＦＩＲフィルタによって構成されている。つまり、レプリカ生成部８２は、複数のチャンネルを処理の対象とする場合であっても、ひとつのフィルタによって構成されている。また、レプリカ生成部８２は、決定部３６から、中継すべきチャンネルに関する情報を受けつける。ここで、中継装置１００において受信する信号には、既知信号が含まれており、レプリカ生成部８２は、中継すべきチャンネルにおける既知信号の成分を時間領域にて表現する。例えば、既知信号は周波数領域にて規定されており、レプリカ生成部８２は、中継すべきチャンネルに対応した周波数領域の既知信号を特定する。
【００２９】
また、レプリカ生成部８２は、特定した周波数領域の既知信号に対して、逆フーリエ変換を実行することによって、時間領域の既知信号を導出する。レプリカ生成部８２は、各加算部８０からの信号とタップ係数との畳み込み積分値が、既知信号の値に近くなるように、タップ係数を更新する。このようなタップ係数の更新は、送信アンテナ２８から受信アンテナ１０へ至る経路によって生じる回り込み成分を推定することに相当する。また、レプリカ生成部８２は、畳み込み積分値をレプリカ信号として加算部８０へ出力する。既知信号の終了後、レプリカ生成部８２は、タップ係数の更新を停止し、固定したタップ係数にてレプリカ信号を逐次生成する。
【００３０】
Ｄ／Ａ変換器４４は、加算部８０からの信号をアナログ信号に変換し周波数変換器２２に入力する。周波数変換器２２は、ベースバンド帯域の信号を放送周波数帯域の信号に変換し、送信増幅部２４に入力する。周波数変換器２２は、周波数変換器１６と同様の処理を実行するので、ここでは説明を省略する。なお、周波数変換器２２によって変換された信号の放送周波数帯域と、受信アンテナ１０において入力された信号の放送周波数帯域とは、同一の帯域に配置される。送信増幅部２４は、放送周波数帯域の信号を増幅し、送信用ＢＰＦ７６に入力する。送信用ＢＰＦ７６は、入力された信号の放送周波数帯域外に含まれるイメージ信号、送信増幅部２４の非線形性による高調波成分信号等を減衰し、送信アンテナ２８へ出力する。つまり、送信用ＢＰＦ７６は、加算部８０、レプリカ生成部８２において回り込み成分の削除がなされた信号を送信アンテナ２８へ出力する。送信アンテナ２８は、入力された信号を電磁波として送信する。つまり、送信アンテナ２８は、受信した信号のうち、中継対象となるチャンネルの成分が含まれた信号を送信する。
【００３１】
特性解析部８４は、加算部８０からの信号を入力し、当該信号に対して、チャンネルごとに発振状態の発生を調査する。特性解析部８４は、入力した信号に対して、フーリエ変換を実行することによって、周波数領域の信号、つまり複数のサブキャリアにて形成された信号を導出する。また、特性解析部８４は、周波数領域の信号をもとに、どのチャンネルが発振状態であるかを検出する。発振状態の発生は以下のように監視される。特性解析部８４は、チャンネル単位に、振幅の最大値と振幅の最小値とを特定し、それらの間の差異を導出する。また、特性解析部８４は、差異としきい値とを比較し、差異がしきい値よりも大きい場合に、当該チャンネルが発振状態であると決定する。なお、しきい値は、シミュレーション計算や実験によって予め決定されているものとする。
【００３２】
ここで、調査の対象は、複数のチャンネルのうち、中継対象となるチャンネルに限定されてもよい。特性解析部８４は、特定したチャンネルに関する情報を係数設定部３８に出力する。つまり、特性解析部８４は、発振状態の発生が検出されたチャンネルに対する処理の変更を係数設定部３８に指示する。係数設定部３８は、特性解析部８４から処理の変更を指示された場合、指示されたチャンネルに応じた周波数特性を変更する。つまり、係数設定部３８は、特性解析部８４において検出されたチャンネルを中継対象から除外するように、タップ係数を新たに導出して、ディジタル入出力フィルタ４２に設定する。これは、発振状態の発生が検出されたチャンネルに対して、送信を停止することに相当する。また、新たに設定するタップ係数を少しずつ利得を下げるように更新し、発振状態の検出がない状態までレベルを低下させる制御とすれば、最小限の減力で放送を継続させることもできる。
【００３３】
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされた通信機能のあるプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００３４】
図３は、係数設定部３８の構成を示す。係数設定部３８は、メモリ６０と総称される第１メモリ６０ａ、第２メモリ６０ｂ、第３メモリ６０ｃ、第Ｎメモリ６０ｎ、スイッチ６２と総称される第１スイッチ６２ａ、第２スイッチ６２ｂ、第３スイッチ６２ｃ、第Ｎスイッチ６２ｎ、合成部５０を含む。
【００３５】
メモリ６０は、複数のチャンネルのそれぞれを抽出するための周波数特性に対応した時間領域の波形をタップ係数として記憶する。ここで、第１メモリ６０ａは、図２（ａ）の第１チャンネル２００を抽出するための周波数特性に対応した時間領域の波形を記憶する。第１メモリ６０ａ以外のメモリ６０についても同様であり、ひとつのメモリ６０には、ひとつのチャンネルを抽出するための周波数領域に対応した時間領域の波形が記憶される。図４（ａ）−（ｈ）は、メモリ６０に記憶された波形を示す。図４（ａ）−（ｈ）の左側には、各チャンネルを抽出するための周波数特性が示されている。ここで、図４（ａ）は、第１チャンネル２００に対応しており、図４（ｂ）−（ｈ）も、同様に第２チャンネル２０２から第８チャンネル２１４にそれぞれ対応する。図４（ａ）−（ｈ）に右側には、左側の周波数特性に対応した時間領域の波形が示される。これらが、メモリ６０にそれぞれ記憶されている。
【００３６】
図３に戻る。決定部３６から抽出すべきチャンネルに関する情報、すなわち決定部３６によって特定されたチャンネルに関する情報が入力されると、スイッチ６２は、対応したチャンネルをオンにする。これにより、オンされたチャンネルを抽出するための周波数特性が出力される。この処理は、特定した少なくともひとつのチャンネルに応じて、メモリ６０に保持した複数種類の時間領域のタップ係数の中から該当するタップ係数を選択することに相当する。
【００３７】
合成部５０は、スイッチ６２において選択された波形を受けつけ、受けつけた波形を合成することによって、タップ係数を生成する。これは、少なくともひとつのチャンネルを抽出するための周波数特性を生成することに相当する。なお、合成部５０での合成は、正規化時間のそれぞれの値を単位にして実行される。合成部５０は、生成したタップ係数をディジタル入出力フィルタ４２に出力する。ディジタル入出力フィルタ４２は、受けつけたタップ係数を設定する。
【００３８】
以下、本発明の変形例を説明する。変形例は、実施例に係る中継装置１００から回り込みキャンセラを除外した構成を対象とする。回り込みキャンセラを除外することによって、回路規模が低減される。一方、回り込み成分の影響を低減するために、受信アンテナ１０と送信アンテナ２８とは、回り込み成分が小さくなるように配置されたり、回り込み成分が小さくなるような指向性を有したりする。しかしながら、そのように受信アンテナ１０と送信アンテナ２８とを設計した場合においても、伝搬環境の変動によって回り込み成分の影響が大きくなることがある。その結果、発振状態が発生してしまう。その際、他の中継装置に与える影響を低減することが要求される。変形例では、実施例と同様にチャンネル単位に発振状態の発生を監視する。発振状態の発生が検出されたときに、検出したチャンネルにおける中継が中止される。また、新たに設定するタップ係数を少しずつ利得を下げるように更新し、発振状態の検出がない状態までレベルを低下させる制御とすれば、最小限の減力で放送を継続させることもできる。
【００３９】
図５は、本発明の変形例に係る中継装置１１０の構成を示す。中継装置１１０は、中継装置１００から、加算部８０、レプリカ生成部８２を除外した構成に相当する。特性解析部８４は、ディジタル入出力フィルタ４２から、ベースバンド帯域の信号、つまり送信前の信号を受けつける。特性解析部８４は、受けつけた信号に対して、複数のチャンネルのそれぞれを単位に発振状態の発生を調査する。なお、発振状態の発生の調査は、実施例と同様になされればよいので、ここでは説明を省略する。また、特性解析部８４は、発振状態の発生が検出されたチャンネルに対する利得の変更を係数設定部３８に指示する。
【００４０】
以下、本発明の別の変形例を説明する。別の変形例も、変形例と同様に、実施例に係る中継装置１００から回り込みキャンセラを除外した構成を対象とする。実施例では、ひとつのディジタル入出力フィルタ４２が備えられているが、別の変形例では、複数のチャンネルのそれぞれに対して、フィルタが設けられており、チャンネルごとに中継処理が実行される。その結果、別の変形例における回路規模は、変形例における回路規模よりも大きくなる。しかしながら、複数のチャンネルのそれぞれに対して、フィルタが設けられた構成に対して、チャンネル単位に発振状態の発生が監視される。また、別の変形例では、変形例と同様に、発振状態の発生が検出されたときに、検出したチャンネルにおける中継が中止される。
【００４１】
図６は、本発明の別の変形例に係る中継装置１２０の構成を示す。中継装置１２０は、受信アンテナ１０、受信用ＢＰＦ７２、受信増幅部１４、周波数変換器１６、分波部６４、処理部９２と総称される第１処理部９２ａ、第２処理部９２ｂ、第Ｎ処理部９２ｎ、合波部６６、周波数変換器２２、送信増幅部２４、送信用ＢＰＦ７６、送信アンテナ２８、特性解析部８４、局部発振器４６、制御部３０を含む。また、処理部９２は、フィルタ部９６、ＳＷ部９８を含む。
【００４２】
分波部６４は、周波数変換器１６からのベースバンド帯域の信号を受けつけ、受けつけた信号を第１処理部９２ａから第Ｎ処理部９２ｎのそれぞれへ出力する。第１処理部９２ａから第Ｎ処理部９２ｎは、各チャンネルに対応するように設けられている。例えば、第１処理部９２ａは、図２の第１チャンネル２００に対応づけられている。第１処理部９２ａのフィルタ部９６は、入力した信号から、第１チャンネル２００に応じた帯域を抽出する。フィルタ部９６は、ＳＷ部９８を介して、抽出した信号を合波部６６へ出力する。また、第２処理部９２ｂから第Ｎ処理部９２ｎも、第１処理部９２ａと同様に動作する。合波部６６は、第１処理部９２ａから第Ｎ処理部９２ｎのそれぞれから、信号を受けつけ、合成した後に、出力する。以降の処理は、中継装置１００と同様であるので、説明を省略する。
【００４３】
また、特性解析部８４は、合波部６６から合成した信号、つまり送信前の信号を受けつける。特性解析部８４は、受けつけた信号に対して、複数のチャンネルのそれぞれを単位に発振状態の発生を調査する。なお、発振状態の発生の調査は、実施例と同様になされればよいので、ここでは説明を省略する。また、特性解析部８４は、発振状態を検出したチャンネルに対応した処理部９２に対して、処理の中止を指示する。指示を受けつけた処理部９２は、ＳＷ部９８をオフにすることによって、信号の出力を中止する。これは、当該チャンネルの増幅を中止することに相当する。
【００４４】
さらに別の変形例を説明する。図７は、本発明のさらに別の変形例に係る中継装置１３０の構成を示す。中継装置１３０は、図６の中継装置１２０と比較して、処理部９２の構成が異なる。第１処理部９２ａは、プリアンプ１５０、フィルタ部９６、ＡＧＣ部１５２を含む。プリアンプ１５０は、受けつけた信号を増幅する。また、ＡＧＣ部１５２は、利得を調節しながら、受けつけた信号を増幅する。ＡＧＣ部１５２における利得の調節は、公知の技術によって実現されればよいので、ここでは説明を省略する。なお、ＡＧＣ部１５２は、特性解析部８４から指示を受けつけた場合、利得を低減する。
【００４５】
本発明の実施例によれば、複数のチャンネルのそれぞれを単位にして発振状態の発生を検出し、検出した場合に該当したチャンネルの利得を変更するので、回り込みによる発振状態の影響を低減できる。また、中継処理を実行するためのフィルタ処理は、複数のチャンネルをまとめて実行されるので、回路規模を低減できる。また、発振状態の監視は、チャンネル単位に実行されるので、検出精度を向上できる。また、複数のチャンネルのうち、中継対象となるチャンネルを調査の対象とするので、調査の処理量を低減できる。また、発振状態を検出したチャンネルを除外するようにタップ係数を新たに設定するだけなので、デジタル信号処理での対応が可能になる。また、デジタル信号処理にて対応するので、処理を簡易にできる。また、デジタル信号処理にて対応するので、アナログ回路の調節を不要にできる。また、回り込みキャンセラが設けられていない場合でも、回り込みによる発振状態の影響を低減できる。
【００４６】
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００４７】
本発明の実施例において、特性解析部８４は、周波数特性の振幅偏差の大きさをチャンネルごとに導出し、導出した振幅偏差もとにチャンネルの発振状態の発生を検出している。しかしながらこれに限らず例えば、特性解析部８４は、加算部８０から入力した信号をチャンネルごとに直接波の成分と遅延波の成分とに分離し、遅延波の成分の大きさがしきい値よりも大きくなった場合に、当該チャンネルにおいて発振状態が発生しているとしてもよい。なお、直接波の成分と遅延波の成分への分離は、遅延プロファイルを導出した後になされればよいが、それには公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。また、特性解析部８４は、ＭＥＲ、ＢＥＲの値をチャンネル単位に導出し、導出した値がしきい値よりも悪化した場合に、当該チャンネルにおいて発振状態が発生しているとしてもよい。なお、この場合、特性解析部８４においてフーリエ変換がなされるタイミングは、信号速度に同期しているものとする。本変形例によれば、発振状態の検出のために、さまざまな技術を利用できる。つまり、チャンネル単位に発振状態の監視がなされればよい。
【００４８】
本発明の実施例において、係数設定部３８は、特性解析部８４からの指示を受けつけると、タップ係数を更新することによって、発振状態の発生が検出されたチャンネルの送信を停止する。しかしながらこれに限らず例えば、係数設定部３８は、特性解析部８４からの指示を受けつけると、対象となるチャンネルの信号の出力が減少するように、タップ係数を更新してもよい。つまり、発振状態の発生が検出されたチャンネルの送信を停止するのではなく、送信電力を小さくするような制御がなされてもよい。本変形例によれば、送信電力の減少を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施例に係る中継装置の構成を示す図である。
【図２】図２（ａ）−（ｅ）は、図１の制御部による周波数特性の導出の概要を示す図である。
【図３】図１の係数設定部の構成を示す図である。
【図４】図４（ａ）−（ｈ）は、図３のメモリに記憶された波形を示す図である。
【図５】本発明の変形例に係る中継装置の構成を示す図である。
【図６】本発明の別の変形例に係る中継装置の構成を示す図である。
【図７】本発明のさらに別の変形例に係る中継装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０  受信アンテナ、  １４  受信増幅部、  １６  周波数変換器、  ２２  周波数変換器、  ２４  送信増幅部、  ２８  送信アンテナ、  ３０  制御部、  ３６  決定部、  ３８  係数設定部、  ４０  Ａ／Ｄ変換器、  ４２  ディジタル入出力フィルタ、  ４４  Ｄ／Ａ変換器、  ４６  局部発振器、  ５０  合成部、  ６０  メモリ、  ６２  スイッチ、  ６４  分波部、  ６６  合波部、  ７２  受信用ＢＰＦ、  ７６  送信用ＢＰＦ、  ８０  加算部、  ８２  レプリカ生成部、  ８４  特性解析部、  １００  中継装置。
【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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【図７】
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