(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
親局装置と１又は複数の子局装置との間で双方向の無線データ通信を行い，前記親局装置が前記子局装置から受信した信号レベルと所定の親局目標受信レベルとの比較に基づき前記子局装置に所定の補正指令を送信することにより，前記子局装置が前記親局装置に送信する信号の送信レベルを補正する無線通信システムにおいて，
前記子局装置に設けられ，前記親局装置に送信する信号のレベルに関する送信レベル情報を前記親局装置に送信する送信レベル情報送出手段と，
前記親局装置に設けられ，前記子局装置から受信した前記送信レベル情報に基づく所定の規則に従って，所定の変調方式切替え指令を前記子局装置に対して送信する変調方式切替え指令送出手段と，
前記子局装置に設けられ，前記親局装置から受信した前記変調方式切替え指令に基いて，前記親局装置に送信する信号の変調方式を２以上の方式から選択して切り替える変調方式切替え手段と，
前記親局装置に設けられ，前記変調方式切替え指令に対応させて，前記子局装置から受信した信号の復調方式を２以上の方式から選択して切り替える復調方式切替え手段と，
を具備してなることを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記親局装置に設けられ，前記送信レベル情報に基づく所定の規則に従って，前記親局目標受信レベルを切替える親局目標受信レベル切替え手段を具備してなる請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記子局装置における前記変調方式及びこれに対応する前記親局装置における前記復調方式の切り替えが，多値化レベルの異なる２以上の方式を切り替えるものである請求項１又は２のいずれかに記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記送信レベル情報に基づく所定の規則により，
前記変調方式が，所定の多値化レベルである第１の変調方式と，それより多値化レベルの低い第２の変調方式とから選択して切り替えられ，
前記親局目標受信レベルが，前記第１の変調方式に対応する所定の第１の親局目標受信レベルと，前記第２の変調方式に対応し前記第１の親局目標受信レベルよりも低い第２の親局目標受信レベルとから選択して切り替えられるものである請求項３に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記送信レベル情報に基づく所定の規則が，前記子局装置が送信する送信信号のレベルと，該送信信号を前記子局装置において増幅する送信アンプの出力信号における，前記変調方式に対応する所定の上限レベルとの比較に基づくものである請求項１〜４のいずれかに記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記送信レベル情報に基づく所定の規則が，
前記子局装置の前記送信アンプの出力における信号レベルが前記第１の変調方式に対応する第１の上限レベルを上回った際に，前記第１の変調方式から前記第２の変調方式へ切替えるとともに，前記親局目標受信レベルを前記第１の親局目標受信レベルから前記第２の親局目標受信レベルへ切り替え，
前記子局装置の前記送信アンプの出力における信号レベルが前記第１の上限レベルを前記第１及び第２の親局目標受信レベルの差分よりも下回った際に，前記第２の変調方式から前記第１の変調方式へ切り替えるとともに，前記第２の親局目標受信レベルから前記第１の親局目標受信レベルに切り替えるものである請求項５に記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記送信レベル情報に基づく所定の規則が，
前記子局装置の前記送信アンプの出力における信号レベルが前記第１の変調方式に対応する第１の上限レベルを上回った際に，前記第１の変調方式から前記第２の変調方式へ切替え，
前記子局装置の前記送信アンプの出力における信号レベルが前記第２の変調方式に対応し前記第１の上限レベルよりも高い第２の上限レベルを上回った際に，前記第１の親局目標受信レベルから前記第２の親局目標受信レベルへ切替え，
前記子局装置の前記送信アンプの出力における信号レベルが前記第２の上限レベルよりも前記第１及び第２の親局目標受信レベルの差分だけ下回った際に，前記第２の親局目標受信レベルから前記第１の親局目標受信レベルへ切り替え，
前記子局装置の前記送信アンプの出力における信号レベルが前記第１の上限レベルを下回った際に，前記第２の変調方式から前記第１の変調方式へ切り替えるものである請求項５に記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記子局装置が前記親局装置に送信する信号の送信レベルの補正を，前記子局装置の前記送信アンプの出力における信号レベルが，前記第２の変調方式に対応し前記第１の上限レベルよりも高い第２の上限レベル以下となる範囲で行うよう構成されてなる請求項６又は７のいずれかに記載の無線通信システム。
【請求項９】
前記親局装置に設けられ，前記子局装置から受信したデータの誤りを検出するデータ誤り検出手段を具備し，
前記変調方式切替え指令送出手段における前記所定の規則が，前記子局装置から受信した前記送信レベル情報と前記データ誤り検出手段によるデータ誤りの検出結果とに基くものである請求項１〜５のいずれかに記載の無線通信システム。
【請求項１０】
前記変調方式切替え指令送出手段における前記所定の規則が，
前記データ誤り検出手段によるデータ誤りの検出数に関する値が前記第１の変調方式に対応する第１の上限検出値を上回った際に，前記第１の変調方式から前記第２の変調方式へ切替えるとともに，前記親局目標受信レベルを前記第１の親局目標受信レベルから前記第２の親局目標受信レベルへ切り替え，
前記子局装置の前記送信アンプの出力における信号レベルが前記第１の変調方式に対応する第１の上限レベルを前記第１及び第２の親局目標受信レベルの差分よりも下回った際に，前記第２の変調方式から前記第１の変調方式へ切り替えるとともに，前記第２の親局目標受信レベルから前記第１の親局目標受信レベルに切り替えるものである請求項９に記載の無線通信システム。
【請求項１１】
前記変調方式切替え指令送出手段における前記所定の規則が，
前記データ誤り検出手段によるデータ誤りの検出数に関する値が所定の第１の上限検出値を上回った際に，前記第１の変調方式から前記第２の変調方式へ切替え，
前記データ誤り検出手段によるデータ誤りの検出数に関する値が所定の第２の上限検出値を上回った際に，前記第１の親局目標受信レベルから前記第２の親局目標受信レベルへ切替え，
前記子局装置の前記送信アンプの出力における信号レベルが前記第２の変調方式に対応した第２の上限レベルよりも前記第１及び第２の親局目標受信レベルの差分だけ下回った際に，前記第２の親局目標受信レベルから前記第１の親局目標受信レベルへ切り替え，
前記子局装置の前記送信アンプの出力における信号レベルが前記第１の変調方式に対応し前記第２の上限レベルよりも低い第１の上限レベルを下回った際に，前記第２の変調方式から前記第１の変調方式へ切り替えるものである請求項９に記載の無線通信システム。
【請求項１２】
前記親局装置が，前記子局装置から受信した信号の周波数を無線通信用周波数から有線通信用周波数へ変換し，前記子局装置へ送信する信号を有線通信用周波数から無線通信用周波数へ変換する親局装置中継部と，これと有線にて接続された親局装置本体部とから構成され，
前記子局装置が，前記親局装置から受信した信号の周波数を無線通信用周波数から有線通信用周波数へ変換し，前記親局装置へ送信する信号を有線通信用周波数から無線通信用周波数へ変換するとともに，前記親局装置から受信した信号レベルに基づいて前記親局装置へ送信する信号レベルを調節する子局装置中継部と，これと有線にて接続された子局装置本体部とから構成されてなる請求項１〜１１のいずれかに記載の無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，双方向ＣＡＴＶ等，親局と１又は複数の子局との間で双方向の無線データ通信を行う無線通信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年，データ通信の急速な普及に伴い，高速な回線網への需要がますます増大している。しかしながら，有線により提供される高速回線は，各戸別に導入配線工事が必要である上，屋内のレイアウト変更時にも屋内配線工事が必要となる等，利用者にとって手間と金銭的負担を伴う場合が多い。そこで，煩雑な各戸別の配線工事が不要な無線通信ネットワークの普及が望まれている。
このようなニーズに対応するシステムとして，例えば特許文献１には，既存のＣＡＴＶ（ケーブルテレビ）網を用いて，そのネットワークの末端部分を無線に置き換えた双方向無線ＣＡＴＶシステムが提案されている。これは，１０ＧＨｚ以上のマイクロ波〜ミリ波を用いて親局装置（基地局）と複数の子局装置（加入者局）との間でデータの送受信を行う１対多（ＰＭＰ）双方向無線通信システムであり，インターネットへの接続サービスの他，映画等の映像データをオンデマンドで提供する等，ブロードバンドが必要な通信サービスに利用可能なものである。
【０００３】
図６（ａ）は特許文献１に示されるＰＭＰ双方向無線通信システムＺの概略構成を表すブロック図である。
親局１０ａは，親局本体部１１０ａと親局中継部１２０ａとから構成され，それらの間を通信ケーブル１３０ａにて接続することにより，前記親局中継部１２０ａのみを高所に設置する等，分離して設置可能としている。同様に，子局１０ｂも，子局本体部１１０ｂと子局中継部１２０ｂとから構成され，それらの間が通信ケーブル１３０ｂで接続されている。
前記親局１０ａから前記子局１０ｂへのデータ送信においては，前記親局１０ａの通信制御部１１１ａによって生成された子局１０ｂへの送信信号が，変調器１１２ａによって例えば６４値の直交変調が行われた後，通信ケーブル１３０ａでの伝送減衰が小さい低周波信号として前記親局中継部１２０ａの周波数変換器１２３ａへ伝送され，該周波数変換器１２３ａで無線通信用の高周波信号に変換された後，送信アンプ１２１ａによって増幅されて不図示のアンテナによって前記子局１０ｂへ無線信号として送信される。また，前記子局１０ｂでは，無線信号が不図示のアンテナで受信され，前記子局中継部１２０ｂのＬＮＡ（Low Noise Amplifier）１２２ｂで増幅された後，周波数変換器１２４ｂによって，低周波信号に変換される。さらに，該低周波信号のレベルが所定のレベルとなるように中継用受信ＡＧＣ（Auto Gain Controller）１２６ｂによってレベル調節された信号が，前記通信ケーブル１３０ｂを介して前記子局本体部１１０ｂの受信ＡＧＣ１１５ｂに伝送され，該受信ＡＧＣ１１５ｂにより，前記中継用受信ＡＧＣ１２６ｂでレベル調節しきれなかった分が補助的にレベル補正された後，復調器１１３ｂによって復調されて通信制御部１１１ｂに取り込まれる。
【０００４】
一方，前記子局１０ｂから前記親局１０ａへのデータ送信においては，前記通信制御部１１１ｂによって生成された前記親局１０ａへの送信信号が，変調器１１２ｂによって例えば１６値の直交変調が行われ，変調後の信号が送信ＧＣ（Gain Controller）１１４ｂによって後述するゲイン補正（増幅）が行われた後，前記通信ケーブル１３０ｂを介して前記子局中継部１２０ｂの送信ＧＣ１１４ｂに伝送され，さらに，前記送信ＧＣ１１４ｂにより，前記中継用受信ＡＧＣ１２６ｂでの調節レベルに比例したゲインで増幅される。前述したように，前記中継用受信ＡＧＣ１２６ｂでの調節レベルは，前記親局１０ａからの受信信号レベルに応じて調節されるため，結果として，前記中継用送信ＧＣ１２５ｂのゲイン（増幅量）も，前記親局１０ａからの受信信号レベルに応じて調節されることとなる。このようにしてレベル調節された信号は，さらに周波数変換器１２３ｂにより無線通信用の高周波信号に変換された後，送信アンプ１２１ｂで増幅されて不図示のアンテナから前記親局１０ａに対して無線信号として送信される。また，前記親局１０ａでは，前記子局１０ｂから送信された無線信号が不図示のアンテナで受信され，前記親局中継部１２０ａのＬＮＡ１２２ａで増幅された後，前記通信ケーブル１０３ａを介して前記親局本体部１１０ａの復調器１１３ａに伝送され，該復調器１１３ａによって復調された信号が，前記親局本体部１１０ａ側の前記通信制御部１１１ａに取り込まれる。
以上示したように，前記親局１０ａ及び子局１０ｂそれぞれにおいて，本体部１１０ａ，１１０ｂと中継部１２０ａ，１２０ｂとが分離されているので，無線通信を行う中継部１２０ａ，１２０ｂのみを，障害物の影響を受けにくい高所に設置する等，適切な設置が可能である。
【０００５】
（下り信号）
図６（ｂ）は，前記親局１０ａの前記変調器１１２ａから前記子局１０ｂの復調器１１３ｂへ至るまでの下り信号の信号レベルの遷移の一例を表すダイヤグラムである。
例えば，晴天下においては，図６（ｂ）の実線Ｓｄ０に示されるように，前記親局中継部１２０ａの前記送信アンプ１２１ａから出力される信号は，無線信号の減衰レベルが比較的小さいため，比較的高いレベルで前記子局中継部１２０ｂの前記ＬＮＡ１２２ｂに到達する。しかし，降雨が激しい天候下においては，無線信号の減衰レベルが大きいため，低いレベルで前記ＬＮＡ１２２ｂに到達する。この前記子局１０ｂにおける受信信号レベルの変化は，該変化に応じて前記中継用受信ＡＧＣ１２６ｂによってレベル調節されるため，通常は，前記子局本体部１１０ｂの前記受信ＡＧＣ１１５ｂに入力される信号は所定の一定レベルに維持される。このようにして，前記中継用受信ＡＧＣ１２６ｂの調節限界まで受信レベルを調節された結果が図６（ｂ）の細い破線Ｓｄ１に示される。
しかし，さらに降雨が激しくなり，前記中継用受信ＡＧＣ１２６ｂの調節限界を越えて無線信号の減衰レベルが大きくなると，図６（ｂ）の太い破線Ｓｄ２に示されるように前記受信ＡＧＣ１１５ｂの入力信号は所定のレベルよりも下がる。このような場合でも，前記子局本体部１１０ｂの前記復調器１１３ｂへの入力信号レベルは一定となるように，前記子局本体部１１０ｂの前記受信ＡＧＣ１１５ｂによってレベル補正される。
【０００６】
（上り信号）
以上示したのと同様なレベル調節が，前記子局１０ｂから前記親局１０ａへの上り信号においても行われる。図６（ｃ）は，前記上り信号の信号レベルの遷移の一例を表すダイヤグラムである。
前記子局中継部１２０ｂの前記送信アンプ１２１ｂの出力信号レベルは，例えば晴天下においては，図６（ｃ）の実線Ｓｕ０に示されるように比較的低いレベルで出力され，降雨が激しく無線信号の減衰レベルが大きい場合は，前記親局１０ａへの到達レベルが一定となるように，前記中継用送信ＧＣ１２５ｂによってより高いレベルにレベル調節される。該レベル調節は，前記親局１０ａからの受信信号のレベルに応じて，即ち，受信信号のレベルの低下分だけ増幅するように行われる。前記親局１０ａからの無線信号と，前記子局１０ｂからの無線信号とは通信経路が同じであり，それらの減衰レベルは同等であるため，結果として，前記親局１０ａへ到達する信号レベルは所定のレベルで一定に維持される。このようにして，前記中継用送信ＧＣ１２５ｂの調節限界まで送信レベルを高く調節された結果が，図６（ｃ）の細い破線Ｓｕ１で示されている。
【０００７】
しかし，さらに降雨が激しくなり，前記中継用送信ＧＣ１２５ｂの調節限界を越えて無線信号の減衰レベルが大きくなると，図６（ｃ）の太い破線Ｓｕ２で示されるように前記親局１０ａへ到達する信号レベルが下がり，前記親局本体部１１０ａの入力信号は所定のレベルＬ０（以下，親局目標受信レベルという）よりも下がる。このとき，前記親局１０ａ側の前記通信制御部１１１ａから前記子局１０ｂ側の前記通信制御部１１１ｂに対して所定の補正指令が送信され，これに従い前記子局１０ｂ側の前記通信制御部１１１ｂによって前記子局本体部１１０ｂの前記送信ＧＣ１１４ｂに制御信号が出力され，前記親局本体部１１０ａにおける入力信号と前記親局目標受信レベルＬ０との差分だけ，前記子局本体部１１０ｂの前記送信ＧＣ１１４ｂのゲインが補正される。これにより，図６（ｃ）の太い破線Ｓｕ３に示されるように，前記親局本体部１１０ａへの入力信号レベルは前記親局目標受信レベルＬ０に維持される。
【０００８】
しかし，無線通信の減衰レベルが特に大きく（降雨が非常に激しい等），図６（ｃ）の太い破線Ｓｕ３の状態にまで至ると，前記親局中継部１２０ｂの送信アンプ１２１ｂの出力レベルが，所定の上限レベルＢＯ（以下，バックオフレベルという）を越え，信号に歪みが生じることにより，通信のビット誤り率が高くなる。このようにしてビット誤り率が高くなると通信に著しい支障を生じる。
信号の歪みに起因するビット誤り率は，信号の変調方式によって異なるため，実際の通信に影響が現れる前記バックオフレベルＢＯは，信号の変調方式によって異なる。即ち，信号に同程度の歪みが生じている場合でも，多値化レベルの低い変調方式であるほどビット誤り率は低いため，多値化レベルの低い変調方式では前記バックオフレベルＢＯは高く，多値化レベルの高い変調方式では前記バックオフレベルＢＯは比較的低い。しかし，多値化レベルの高い変調方式ほど，単位時間当たりの通信容量は大きくなり，高速データ通信が可能となるため，より多値化レベルの高い変調方式で通信するほうが望ましい。
このような特性から，ビット誤り率の上昇を防止するものとして，特許文献２には，光による無線通信に関し，相手局からの受信信号のレベルが低下した場合や，ビット誤り率（エラー回数）が上昇した場合に，変調方式を切り替えるものが提案されている。これにより，通常は，通信容量の大きい変調方式で通信を行い，受信信号レベルが低下した場合は，前記ビット誤り率の低い変調方式で通信うことにより，全体として効率的な通信が行える。
【０００９】
ところで，前記親局目標受信レベルＬ０を下げれば，前記子局１０ｂにおける前記送信アンプ１２１ｂの出力レベルを下げることができ，前記バックオフレベルＢＯを越えないようにはできるが，前記親局目標受信レベルＬ０を下げると，前記親局１０ａにおける受信信号レベルが，ノイズレベル（ノイズフィギュア）に近づき，ＳＮ比（ＳＮＲ）が悪化して返ってビット誤り率が高くなる。このようなＳＮ比の悪化に起因するビット誤り率も，変調方式によって異なる。即ち，多値化レベルの低い変調方式では，比較的低いＳＮ比でも通信に支障を生じるようなビット誤り率にはならないが，多値化レベルの高い変調方式（即ち，通信容量の大きい方式）では，より高いＳＮ比を確保しないと，ビット誤り率が上昇する。このため，通常は，通信容量を確保するため，多値化レベルの高い変調方式に合わせた比較的高い前記親局目標受信レベルＬ０が設定されている。
【００１０】
【特許文献１】
特開２０００−２９９８４８号公報
【特許文献２】
特開平１１−１９１７９４号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，図６（ｃ）に示したように，親局側の受信信号レベルが一定となるように子局側の送信レベルが制御される通信システムでは，特許文献１に示されるように，前記親局１０ａ側の受信信号レベルの低下を契機に変調方式を切り替えることができないという問題点があった。また，同じく特許文献２に示されるように，ビット誤り率によって変調方式を切り替える方式は，ビット誤り率の上昇により，多値化レベルの高い変調方式から小さい変調方式へ切り替える場合には有効であるが，多値化レベルの低い変調方式（ビット誤り率は低い）から多値化レベルの高い変調方式へ戻す場合の契機に用いることができないという問題点があった。
従って，本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，親局側の受信信号レベルを子局側で制御する無線通信システムにおいて，大容量の通信方式で可能な限り通信するとともに，無線通信の減衰レベルが大きく変化した場合でも，信号の歪み発生やＳＮ比の劣化によるビット誤り率の上昇を防止できる無線通信システムを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は，親局装置と１又は複数の子局装置との間で双方向の無線データ通信を行い，前記親局装置が前記子局装置から受信した信号レベルと所定の親局目標受信レベルとの比較に基づき前記子局装置に所定の補正指令を送信することにより，前記子局装置が前記親局装置に送信する信号の送信レベルを補正する無線通信システムにおいて，前記子局装置に設けられ，前記親局装置に送信する信号のレベルに関する送信レベル情報を前記親局装置に送信する送信レベル情報送出手段と，前記親局装置に設けられ，前記子局装置から受信した前記送信レベル情報に基づく所定の規則に従って，所定の変調方式切替え指令を前記子局装置に対して送信する変調方式切替え指令送出手段と，前記子局装置に設けられ，前記親局装置から受信した前記変調方式切替え指令に基いて，前記親局装置に送信する信号の変調方式を２以上の方式から選択して切り替える変調方式切替え手段と，前記親局装置に設けられ，前記変調方式切替え指令に対応させて，前記子局装置から受信した信号の復調方式を２以上の方式から選択して切り替える復調方式切替え手段と，を具備してなることを特徴とする無線通信システムである。
これにより，親局装置において子局装置の送信信号レベルに関する情報を知ることができるので，親局装置における受信信号レベルが一定に制御される通信システムにおいても，無線通信の減衰レベルの変化を捉えて適切な変調方式の切り替えが可能となる。
【００１３】
また，前記親局装置に設けられ，前記送信レベル情報に基づく所定の規則に従って，前記親局目標受信レベルを切替える親局目標受信レベル切替え手段を具備するものも考えられる。
これにより，信号の変調方式の切り替えに応じて親局の受信信号レベルを切り替えることもできるので，変調方式の切り替えと組み合わせてより柔軟な通信状態の切り替えが可能となる。
また，別の実現形態として，前記親局装置に設けられ，前記送信レベル情報に基づく所定の規則に従って，前記親局目標受信レベルを切替える旨を表すレベル切替え通知を前記子局装置に送信するレベル切替え通知送信手段と，前記子局装置に設けられ，前記親局装置から受信した前記レベル切替え通知に基づいて前記親局装置に送信する信号の送信レベルを補正する送信信号レベル補正手段と，前記親局装置に設けられ，前記レベル切替え通知に対応させて前記親局目標受信レベルを切替える親局目標受信レベル切替え手段と，を具備するものであってもよい。
【００１４】
また，前記子局装置における前記変調方式及びこれに対応する前記親局装置における前記復調方式の切り替えが，多値化レベルの異なる２以上の方式を切り替えるものが考えられる。
これにより，無線信号の減衰レベルが小さい（即ち，子局装置の送信信号レベルが低い）場合は，大容量通信が可能な多値化レベルの高い変調方式で通信を行い，無線信号の減衰レベルが大きい場合には，ビット誤り率の低い通信が可能な多値化レベルの低い変調方式で通信を行うことにより，無線信号の減衰レベルの広範囲の変化に対応可能な通信が可能となる。
【００１５】
また，前記送信レベル情報に基づく所定の規則が，前記子局装置が送信する送信信号のレベルと，該送信信号を前記子局装置において増幅する送信アンプの出力信号における，前記変調方式に対応する所定の上限レベルとの比較に基づくものであるものが考えられる。
【００１６】
また，前記送信レベル情報に基づく所定の規則により，前記変調方式が，所定の多値化レベルである第１の変調方式と，それより多値化レベルの低い第２の変調方式とから選択して切り替えられ，前記親局目標受信レベルが，前記第１の変調方式に対応する所定の第１の親局目標受信レベルと，前記第２の変調方式に対応し前記第１の親局目標受信レベルよりも低い第２の親局目標受信レベルとから選択して切り替えられるものが考えられる。
【００１７】
さらに，前記送信レベル情報に基づく所定の規則が，前記子局装置が送信する送信信号のレベルと，該送信信号を前記子局装置において増幅する送信アンプの出力信号における，前記変調方式に対応する所定の上限レベルとの比較に基づくものが考えられる。
これにより，送信アンプの出力信号レベルが上昇し過ぎることにより，子局装置の送信信号に歪みが生じてビット誤り率が上昇する前に，信号歪みの影響を受けにくい変調方式に切り替えることが可能となる。
【００１８】
また，前記送信レベル情報に基づく所定の規則が，前記子局装置の前記送信アンプの出力における信号レベルが，前記第１の変調方式に対応する第１の上限レベルを上回った際に，前記第１の変調方式から前記第２の変調方式へ切替えるとともに，前記親局目標受信レベルを前記第１の親局目標受信レベルから前記第２の親局目標受信レベルへ切り替え，前記子局装置の前記送信アンプの出力における信号レベルが，前記第１の上限レベルを前記第１及び第２の親局目標受信レベルの差分よりも下回った際に，前記第２の変調方式から前記第１の変調方式へ切り替えるとともに，前記第２の親局目標受信レベルから前記第１の親局目標受信レベルに切り替えるものが考えられる。
【００１９】
また，前記送信レベル情報に基づく所定の規則が異なるものとして，前記子局装置の前記送信アンプの出力における信号レベルが前記第１の変調方式に対応する第１の上限レベルを上回った際に，前記第１の変調方式から前記第２の変調方式へ切替え，前記子局装置の前記送信アンプの出力における信号レベルが前記第２の変調方式に対応し前記第１の上限レベルよりも高い第２の上限レベルを上回った際に，前記第１の親局目標受信レベルから前記第２の親局目標受信レベルへ切替え，前記子局装置の前記送信アンプの出力における信号レベルが前記第２の上限レベルよりも前記第１及び第２の親局目標受信レベルの差分だけ下回った際に，前記第２の親局目標受信レベルから前記第１の親局目標受信レベルへ切り替え，前記子局装置の前記送信アンプの出力における信号レベルが前記第１の上限レベルを下回った際に，前記第２の変調方式から前記第１の変調方式へ切り替えるものであってもよい。
このように，前記親局目標受信レベルを変調方式に応じて切り替えることにより，例えば，多値化レベルの低い変調方式では，比較的低いＳＮ比でもビット誤り率は小さく通信可能であるため，多値化レベルの高い変調方式の場合よりも前記親局目標受信レベルを低く設定する等により，子局装置の送信アンプの出力レベルが前記バックオフレベルを極力超えないように余裕を持たせることが可能となる。
【００２０】
また，前記子局装置が前記親局装置に送信する信号の送信レベルの補正を，前記子局装置の前記送信アンプの出力における信号レベルが，前記第２の変調方式に対応し前記第１の上限レベルよりも高い第２の上限レベル以下となる範囲で行うよう構成したものが考えられる。
これにより，子局装置の送信アンプの出力レベルを上げ過ぎることがなくなり，信号歪みによるビット誤り率の上昇を防止できる。
【００２１】
また，前記親局装置に設けられ，前記子局装置から受信したデータの誤りを検出するデータ誤り検出手段を具備し，前記変調方式切替え指令送出手段における前記所定の規則が，前記子局装置から受信した前記送信レベル情報と前記データ誤り検出手段によるデータ誤りの検出結果とに基くものであるものも考えられる。
これにより，例えば，ビット誤り率等のデータ誤りの検出結果によって多値化レベルの高い変調方式から小さい変調方式へ切り替え，多値化レベルの低い変調方式（ビット誤り率は低い）から高い変調方式へ戻す場合の契機としては，前記子局装置から受信した前記送信レベル情報を用いる等の切り替え制御が可能となる。
例えば，前記変調方式切替え指令送出手段における前記所定の規則が，前記データ誤り検出手段によるデータ誤りの検出数に関する値が前記第１の変調方式に対応する第１の上限検出値を上回った際に，前記第１の変調方式から前記第２の変調方式へ切替えるとともに，前記親局目標受信レベルを前記第１の親局目標受信レベルから前記第２の親局目標受信レベルへ切り替え，前記子局装置の前記送信アンプの出力における信号レベルが前記第１の変調方式に対応する第１の上限レベルを前記第１及び第２の親局目標受信レベルの差分よりも下回った際に，前記第２の変調方式から前記第１の変調方式へ切り替えるとともに，前記第２の親局目標受信レベルから前記第１の親局目標受信レベルに切り替えるもの等が考えられる。
また，別の例としては，前記変調方式切替え指令送出手段における前記所定の規則が，前記データ誤り検出手段によるデータ誤りの検出数に関する値が所定の第１の上限検出値を上回った際に，前記第１の変調方式から前記第２の変調方式へ切替え，前記データ誤り検出手段によるデータ誤りの検出数に関する値が所定の第２の上限検出値を上回った際に，前記第１の親局目標受信レベルから前記第２の親局目標受信レベルへ切替え，前記子局装置の前記送信アンプの出力における信号レベルが前記第２の変調方式に対応した第２の上限レベルよりも前記第１及び第２の親局目標受信レベルの差分だけ下回った際に，前記第２の親局目標受信レベルから前記第１の親局目標受信レベルへ切り替え，前記子局装置の前記送信アンプの出力における信号レベルが前記第１の変調方式に対応し前記第２の上限レベルよりも低い第１の上限レベルを下回った際に，前記第２の変調方式から前記第１の変調方式へ切り替えるものも考えられる。
【００２２】
また，前記親局装置が，前記子局装置から受信した信号の周波数を無線通信用周波数から有線通信用周波数へ変換し，前記子局装置へ送信する信号を有線通信用周波数から無線通信用周波数へ変換する親局装置中継部と，これと有線にて接続された親局装置本体部とから構成され，前記子局装置が，前記親局装置から受信した信号の周波数を無線通信用周波数から有線通信用周波数へ変換し，前記親局装置へ送信する信号を有線通信用周波数から無線通信用周波数へ変換するとともに，前記親局装置から受信した信号レベルに基づいて前記親局装置へ送信する信号レベルを調節する子局装置中継部と，これと有線にて接続された子局装置本体部とから構成されるものであってもよい。
これにより，親局装置及び子局装置において，無線通信を行う中継部を分離して設置することができ，中継部のみを障害物の影響を受けにくい高所に設置する等，適切な設置を行うことができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態及び実施例について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態及び実施例は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに，図１は本発明の実施の形態に係るＰＭＰ双方向無線通信システムＸの概略構成を表すブロック図，図２は本発明の実施の形態に係るＰＭＰ双方向無線通信システムＸにおける状態遷移図，図３は本発明の実施の形態に係るＰＭＰ双方向無線通信システムＸにおける上り信号の信号レベルの遷移を表すダイヤグラム，図４は本発明の実施例に係るＰＭＰ双方向無線通信システムＸ’における状態遷移図，図５は本発明の実施例に係るＰＭＰ双方向無線通信システムＸ’における上り信号の信号レベルの遷移を表すダイヤグラム，図６は従来のＰＭＰ双方向無線通信システムＺの概略構成を表すブロック図，図７は本発明の実施例に係るＰＭＰ双方向無線通信システムＹの概略構成を表すブロック図，図８は本発明の実施例に係るＰＭＰ双方向無線通信システムＹにおける状態遷移図，図９は本発明の実施例に係るＰＭＰ双方向無線通信システムＹ’における状態遷移図である。
【００２４】
まず，図１を用いて，本発明の実施の形態に係るＰＭＰ双方向無線通信システムＸの構成について説明する。
本ＰＭＰ双方向無線通信システムＸは，前述した図６（ａ）に示されるＰＭＰ双方向無線通信システムＺの一部について構成要素を追加・変更したものであるので，追加・変更部分についてのみ説明する。
まず，前記親局本体部１１０ａにおいては，前記通信制御部１１１ａ及び前記復調器１１３ａと通信可能に接続され，不図示のＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等で構成された通信制御演算部１４０ａが追加されている。前記復調器１１３ａは，前記通信制御演算部１４０ａからの所定の切替え信号により，前記子局１０ｂからの受信信号の復調方式を１６値及び４値の２つの多値化レベルのいずれかに切り替え可能なものとしている。また，前記通信制御演算部１４０ａは，前記子局１０ｂからの受信信号に含まれる後述する子局送信レベル計算値（前記送信レベル情報の一例）を前記通信制御部１１１ａから取得し，該子局送信レベル計算値に基づく所定の規則に従って，次の２つの制御を行う。
その１つは，前記通信制御部１１１ａを介して前記子局１０ｂに対する所定の変調方式切替え指令を送信することにより，前記子局１０ｂに対し，その送信信号の変調方式を１６値又は４値の２つの多値化レベルのいずれかに切り替えさせる制御である。この際，前記変調方式切り替え指令を送信した後，該指令が反映された前記子局１０ｂからの信号が返信される所定のタイミングで，前記復調器１１３ａに対して前記切替え信号を出力することにより，前記復調器１１３ａの復調方式を切り替える。
２つ目は，前記親局目標受信レベルを切替える制御である。該親局目標受信レベルが切り替わると，切り替わり後の前記親局目標受信レベルと前記親局本体部１１０ａへの入力信号レベルとの間に，切り替わり前後の差分だけ偏差が生じる。すると，その偏差分の前記補正指令が，前記親局１０ａ側の前記通信制御部１１１ａから前記子局１０ｂ側の前記通信制御部１１１ｂに対して送信されるので，これに従い前記子局１０ｂ側の前記通信制御部１１１ｂによって前記子局本体部１１０ｂの前記送信ＧＣ１１４ｂに制御信号が出力され，前記子局本体部１１０ｂの前記送信ＧＣ１１４ｂのゲインが補正される。これにより，前記親局本体部１１０ａへの入力信号レベルは切替え後の前記親局目標受信レベルに維持される。
また，前記親局目標受信レベルを切替える旨を表すレベル切替え通知を，前記通信制御部１１１ａを介して前記子局１０ｂに送信することにより，前記親局目標受信レベルの切り替わり前後の差分だけ，前記子局１０ｂに対し，その送信信号のレベルを補正させる制御を行ってもよい。この場合の補正制御は，前記ＰＭＰ双方向無線通信システムＺにおいて，前記親局本体部１１０ａの入力信号レベルと前記親局目標受信レベルとの差に基づき行われる補正に加えて，別途行われるものである。
【００２５】
一方，前記子局本体部１１０ｂにおいては，前記通信制御部１１１ｂが，前記変調器１１２ｂ及び前記送信ＧＣ１１４ｂと通信可能に接続されている。前記通信制御部１１１ｂは，前記親局１０ａから前記変調方式切替え指令を受信した場合，前記変調器１１２ｂに対して所定の切替え信号を出力し，該切替え信号に従って，該変調器１１２ｂは前記親局への送信信号の変調方式を１６値又は４値の２つの多値化レベルのいずれかに切り替える。さらに，前記通信制御部１１１ｂは，前記親局１０ａから前記補正指令を受信した場合，前記送信ＧＣ１１４ｂに対して所定の補正信号を出力し，これに従い前記送信ＧＣ１１４ｂが前記親局目標受信レベルの切り替わり前後の差分だけ増幅ゲインの補正を行う。
また，前記送信ＧＣ１１４ｂは，該送信ＧＣ１１４ｂの出力信号レベルＣＭＴｘを前記通信制御部１１１ｂに対して所定の周期で送信する。該出力信号レベルＣＭＴｘに基づいて，前記通信制御部１１１ｂは，前記親局１０ａに送信する信号のレベルに関する情報である前記子局送信レベル計算値を算出し，該情報を定期的に前記親局１０ａに対して送信する。該子局送信レベル計算値ｋは，次式（１）によって算出される。
ｋ＝ＣＭＴｘ＋Ｇｃｌｉｐ                          …（１）
但し，Ｇｃｌｉｐは前記子局本体部１１０ｂの前記送信ＧＣ１１４ｂの出力端から前記子局中継部１２０ｂの前記送信アンプ１２１ｂの出力端までの最大レベル増加量，即ち，前記送信アンプ１２１ｂによる信号の増幅量及び前記周波数変換器１２３ｂによる信号の減衰量は常時一定であるので，前記中継用送信ＧＣ１２５ｂが調節限界（上限）に達したときのレベル増加量を表す定数である。これにより，前記子局送信レベル計算値ｋは，前記中継用送信ＧＣ１２５ｂが調節限界（上限）に達した場合の，前記子局１０ｂが送信する信号の送信レベルＬｏｕｔ（前記送信アンプ１２１ｂの出力信号レベル）を表すこととなる。即ち，前記子局送信レベル計算値ｋは，前記子局１０ｂが送信する信号の現在の前記送信レベルＬｏｕｔ（前記送信アンプ１２１ｂの出力信号レベル）を表すものではなく，現在の前記出力信号レベルＣＭＴｘの状態で前記中継用送信ＧＣ１２５ｂが調節限界に達した場合に，前記子局１０ｂが送信することになる信号の前記送信レベルＬｏｕｔ（前記送信アンプ１２１ｂの出力信号レベル）を表すものである。
ここでは，前記子局１０ｂ側（の前記通信制御部１１１ｂ）で前記子局送信レベル計算値ｋを計算し，前記親局１０ａに送信する信号のレベルに関する情報として前記子局送信レベル計算値ｋを前記親局１０ａに送信する構成について説明したが，前記子局１０ｂ側の演算負荷軽減やメモリ容量低減を図りたい場合等には，前記子局１０ｂ側（の前記通信制御部１１１ｂ）から，前記親局１０ａに送信する信号のレベルに関する情報として，例えば，現在の前記出力信号レベルＣＭＴｘ（前記送信レベル情報の他の一例）を前記親局１０ｂに送信し，該親局１０ａ側（例えば，前記通信制御部１１１ａ）で前記子局送信レベル計算値ｋを計算するよう構成すること等も考えられる。この場合，例えば前記親局１０ｂの前記通信制御部１１１ａ等に，前記子局１０ａそれぞれについての前記中継用送信ＧＣ１２５ｂの調節限界時レベル増加量Ｇｃｌｉｐを記憶させておけばよい。
【００２６】
次に，図２及び図３を用いて，前記親局１０ａの前記通信制御演算部１４０ａが，前記子局送信レベル計算値ｋに基づいてどのような規則で前記子局１０ｂ側の変調方式及び前記親局受信目標レベルの切替えを行うかについて説明する。
図２に示すように，前記通信制御演算部１４０ａは，前記子局送信レベル計算値ｋに基づいて，通信状態を第１及び第２の状態Ｓｔ１及びＳｔ２に切替える。ここで，前記第１の状態Ｓｔ１は，前記子局１０ｂからの送信信号の変調方式を「１６値の直交変調方式」（以下，単に１６値方式という）とするとともに，前記親局目標受信レベルを前記１６値方式に対応した第１の親局目標受信レベルＬ１（以下，単に第１の目標レベルという）とする通信状態である。一方，前記第２の状態Ｓｔ２は，前記子局１０ｂからの送信信号の変調方式を「４値の直交変調方式」（以下，単に４値方式という）とするとともに，前記親局目標受信レベルを前記４値方式に対応した第２の親局目標受信レベルＬ２（以下，単に第２の目標レベルという）とする通信状態である。前記４値方式では，前記１６値方式に比べて多値化レベルが低いため，比較的低いＳＮ比でもビット誤り率は小さく通信可能である。従って，前記第２の目標レベルＬ２は，ビット誤り率が上昇しないＳＮ比の範囲で，前記第１の目標レベルよりも小さい値に設定される（Ｌ１＞Ｌ２）。
【００２７】
前記通信制御演算部１４０ａは，図２に示すように，前記子局送信レベル計算値ｋが所定の第１のバックオフレベルＢＯ１を上回ったとき（ｋ＞ＢＯ１）に，前記第１の状態Ｓｔ１から前記第２の状態Ｓｔ２へ切り替え，前記子局送信レベル計算値ｋが前記第１のバックオフレベルＢＯ１から前記第１及び第２の目標レベルＬ１，Ｌ２の差分を差し引いた値を下回ったとき（ｋ＜ＢＯ１−（Ｌ１−Ｌ２））に，前記第２の状態Ｓｔ２から前記第１の状態Ｓｔ１へ切替える。ここで，前記第１のバックオフレベルＢＯ１は，前記１６値方式での通信において，前記子局１０ｂの送信信号レベルＬｏｕｔがそのレベルを超えると，信号歪みによるビット誤り率が上昇する前記バックオフレベルである。また，前記子局１０ｂが複数ある場合には，例えば，所定数以上或いは所定割合以上の数の前記子局１０ｂについて，図２に示す状態の切替え条件が該当したときに，前記第１及び第２の状態Ｓｔ１，Ｓｔ２の切替えを行うよう構成することが考えられる。
【００２８】
以下，前記第１及び第２の状態Ｓｔ１及びＳｔ２の間で通信状態が変化するときの，前記子局１０ｂから前記親局１０ａへの送信信号のレベルの遷移について，図３を用いて説明する。
図３において，無線信号の減衰レベルの小さい（天候が良好な）状態が信号Ｓ０である。このとき，前記中継用送信ＧＣ１２５ｂは調節限界に達していないので，前記子局送信レベル計算値ｋ＜ＢＯ１（ＣＭＴｘ＋Ｇｃｌｉｐ＜ＢＯ１）であり，初期状態（前記第１の状態Ｓｔ１）である。そして，降雨が激しくなり（無線信号の減衰レベルが大きくなり），前記中継用送信ＧＣ１２５ｂが調節限界に達すると，図中の信号Ｓ１の状態となる。この信号Ｓ１の状態でもまだ，前記子局送信レベル計算値ｋ＜ＢＯ１である。この信号Ｓ１の状態からさらに無線信号の減衰レベルが大きくなると，前記中継用送信ＧＣ１２５ｂではゲインが不足するので前記親局１０ａの受信信号レベルが前記第１の目標レベルＬ１より下がり，受信レベルの偏差が生じ始めるので，前述したように前記親局１０ｂから所定の補正指令が前記子局１０ｂに対して送信され，前記子局本体部１１０ｂの前記送信ＧＣ１１４ｂにより，その出力信号レベルＣＭＴｘが前記受信レベルの偏差分だけ補正（レベル上昇）される。これにより，前記親局１０ａの受信信号レベルは前記第１の目標レベルＬ１に維持される（信号Ｓ１と信号Ｓ２の間の状態）。
【００２９】
さらに無線通信の減衰レベルが大きくなり，前記受信レベルの偏差分による補正が所定レベルに達すると，図中の信号Ｓ２に示すように，前記子局１０ｂの送信信号レベルＬｏｕｔが前記第１のバックオフレベルＢＯ１に達し，前記子局送信レベル計算値ｋ＝ＢＯ１となる。即ち，これ以上送信信号のレベルが上昇すると，前記送信信号レベルＬｏｕｔが前記第１のバックオフレベルＢＯ１を上回り，前記１６値方式では信号歪みのために前記ビット誤り率が上昇してしまう。ここで，この信号Ｓ２の状態からさらに無線信号の減衰レベルが大きくなると，前記子局送信レベル計算値ｋ＞ＢＯ１となるので，前記状態Ｓｔ１から前記状態Ｓｔ２へ切り替わる。これにより，前記親局目標受信レベルの切り替わり前後の差分（Ｌ２−Ｌ１）だけ前記送信ＧＣ１１４ｂの出力信号レベルＣＭＴｘが補正（レベル下降）され，図中の信号Ｓ３の状態となる（図中，太線は前記状態Ｓｔ２を表す）。この状態は，前記信号Ｓ２の状態，即ち，ｋ＝ＢＯ１の状態から，前記第１及び第２の目標レベルＬ１，Ｌ２の差分だけ前記出力信号レベルＣＭＴｘが下がった状態であるので，前記子局送信レベル計算値ｋ＞ＢＯ１−（Ｌ１−Ｌ２）である。このように，前記第２の状態Ｓｔ２，即ち，多値化レベルの低い前記４値方式に切り替わると，信号歪に強い通信方式となるので，図中の信号Ｓ４に示すように，前記送信信号レベルＬｏｕｔが前記第１のバックオフレベルを越える前記４値方式での前記バックオフレベルＢＯ２（第２のバックオフレベル）まで上昇しても，安定した通信が確保できる。ここで，前記送信信号レベルＬｏｕｔが前記バックオフレベルＢＯ２を越えると，前記４値方式においてもビット誤り率が上昇してしまうので，前記送信ＧＣ１１４ｂによる送信信号の補正は，前記子局送信レベル計算値ｋ（即ち，前記送信信号レベルＬｏｕｔ）が前記バックオフレベルＢＯ２を越えない範囲として，（ＢＯ２−Ｇｃｌｉｐ）以下の範囲で行われるように設定されている。
【００３０】
逆に，前記第２の状態Ｓｔ２において，無線信号の減衰レベルが小さくなった場合，前記信号Ｓ３の状態より前記送信信号レベルＬｏｕｔが下回ったとき，即ち，ｋ＜ＢＯ１−（Ｌ１−Ｌ２）となったときに前記第１の状態Ｓｔ１へ切り替えれば，前記親局目標レベルの切り替わり（Ｌ２→Ｌ１）により，前記送信信号レベルＬｏｕｔが前記差分（Ｌ１−Ｌ２）だけ上昇しても，前記第１のバックオフレベルＢＯ１を越えることはなく，安定した通信が確保できる。
【００３１】
このような通信状態の切り替えを行うことにより，子局１０ｂ側の送信アンプ等のパワーアップ（消費電力増大化，高コスト化）を必要とせず，大容量の通信方式（前記１６値方式）で可能な限り通信するとともに，より広範囲な環境変化（無線信号の減衰レベルの変化）に対応して信頼性の高い無線通信が可能となる。即ち，変調方式を切り替えない場合に比べ，前記第１及び第２のバックオフレベルの差分（ＢＯ２−ＢＯ１）だけ大きい減衰レベル変化に対応できるのに加え，前記親局目標受信レベルを切り替えることによって，さらにその差分（Ｌ１−Ｌ２）だけ対応できる減衰レベルの変化幅を大きくすることができる。
【００３２】
【実施例】
（実施例１）
前記ＰＭＰ双方向無線通信システムＸは，通信状態を２つの状態Ｓｔ１，Ｓｔ２に切り替えるものであるが，前記子局送信信号計算値ｋに基づいて，以下に示す３つの状態Ｓｔ１０，Ｓｔ２０，Ｓｔ３０に切り替えるＰＭＰ双方向無線通信システムＸ’も考えられる。ここで，前記状態Ｓｔ１０及び前記状態Ｓｔ２０は，前記第１及び第２の状態Ｓｔ１及びＳｔ２とそれぞれ同じ状態，前記状態Ｓｔ２０は，変調方式のみを前記４値方式とし（復調方式も対応させる），前記親局目標受信レベルは前記第１の目標レベルＬ１のままとする状態である。
これら３つの状態Ｓｔ１０，Ｓｔ２０，Ｓｔ３０は，前記通信制御演算部１４０ａが，図４に示すように切り替える。即ち，前記子局送信レベル計算値ｋが前記第１のバックオフレベルＢＯ１を上回ったとき（ｋ＞ＢＯ１）に，前記状態Ｓｔ１０から前記Ｓｔ２０へ切り替え，前記子局送信レベル計算値ｋが前記第２のバックオフレベルＢＯ２を上回ったとき（ｋ＞ＢＯ２）に，前記状態Ｓｔ２０から前記状態Ｓｔ３０へ切り替え，前記子局送信レベル計算値ｋが前記第２のバックオフレベルＢＯ２に前記第１及び第２の目標レベルＬ１，Ｌ２の差分だけ減算したレベルを下回ったとき（ｋ＜ＢＯ２−（Ｌ１−Ｌ２））に，前記状態Ｓｔ３０から前記状態Ｓｔ２０へ切り替え，前記子局送信レベル計算値ｋが前記第１のバックオフレベルＢＯ１を下回ったとき（ｋ＜ＢＯ１）に，前記状態Ｓｔ２０から前記状態Ｓｔ１０へ切り替える。
【００３３】
以下，前記状態Ｓｔ１０，Ｓｔ２０，及びＳｔ３０の間で通信状態が変化するときの，前記子局１０ｂから前記親局１０ａへの送信信号のレベルの遷移について，図５を用いて説明する。
図５において，無線信号の減衰レベルの小さい（天候が良好な）状態が信号Ｓ０である。このとき，前記中継用送信ＧＣ１２５ｂは調節限界に達していないので，前記子局送信レベル計算値ｋ＜ＢＯ１（ＣＭＴｘ＋Ｇｃｌｉｐ＜ＢＯ１）であり，初期状態（前記状態Ｓｔ１０）である。そして，降雨が激しくなり（無線信号の減衰レベルが大きくなり），前記中継用送信ＧＣ１２５ｂが調節限界に達すると，図中の信号Ｓ１の状態となる。この信号Ｓ１の状態でもまだ，前記子局送信レベル計算値ｋ＜ＢＯ１である。この信号Ｓ１の状態からさらに無線信号の減衰レベルが大きくなると，前記中継用送信ＧＣ１２５ｂでは前記親局１０ａの受信信号レベルが前記第１の目標レベルＬ１より下がり，受信レベルの偏差が生じ始めるので，前述したように前記親局１０ｂから所定の補正指令が前記子局１０ｂに対して送信され，前記親局本体部１１０ｂの前記送信ＧＣ１１４ｂにより，その出力信号レベルＣＭＴｘが前記受信レベルの偏差分だけ補正（レベル上昇）される。これにより，前記親局１０ａの受信信号レベルは前記第１の目標レベルＬ１に維持される。
【００３４】
前記受信レベルの偏差分の補正が所定レベルに達すると，図中の信号Ｓ２に示すように，前記子局１０ｂの送信信号レベルＬｏｕｔが前記第１のバックオフレベルＢＯ１に達し，前記子局送信レベル計算値ｋ＝ＢＯ１となる。即ち，これ以上送信信号のレベルが上昇すると，前記送信信号レベルＬｏｕｔが前記第１のバックオフレベルＢＯ１を上回り，前記１６値方式では信号歪みのために前記ビット誤り率が上昇してしまう。ここで，この信号Ｓ２の状態からさらに無線信号の減衰レベルが大きくなると，前記子局送信レベル計算値ｋ＞ＢＯ１となるので，前記状態Ｓｔ１０から前記状態Ｓｔ２０へ切り替わる。これにより，多値化レベルの低い前記４値方式となるため，前記送信信号レベルＬｏｕｔが前記第１のバックオフレベルを越えてもビット誤り率の上昇は生じない。
【００３５】
ここからさらに無線通信の減衰レベルが大きくなると，図中Ｓ３に示すように，前記子局１０ｂの送信信号レベルＬｏｕｔが前記第２のバックオフレベルＢＯ２に達し，前記子局送信レベル計算値ｋ＝ＢＯ２となる（図中，太い実線は前記状態Ｓｔ２０を表す）。即ち，これ以上前記送信信号レベルＬｏｕｔが上昇すると，前記第２のバックオフレベルＢＯ２を上回り，前記４値方式でも信号歪みのために前記ビット誤り率が上昇してしまう。ここで，この信号Ｓ３の状態からさらに無線信号の減衰レベルが大きくなると，前記子局送信レベル計算値ｋ＞ＢＯ２となるので，前記状態Ｓｔ２０から前記状態Ｓｔ３０へ切り替わる。これにより，前記親局目標受信レベルの切り替わり前後の差分（Ｌ２−Ｌ１）だけ前記送信ＧＣ１１４ｂの出力信号レベルＣＭＴｘが補正（レベル下降）され，図中の信号Ｓ４の状態となる（図中，太い破線は前記状態Ｓｔ３０を表す）。この状態は，前記信号Ｓ３の状態，即ち，ｋ＝ＢＯ２の状態から，前記第１及び第２の目標レベルＬ１，Ｌ２の差分だけ前記出力信号レベルＣＭＴｘが下がった状態なので，前記子局送信レベル計算値ｋ＞ＢＯ２−（Ｌ１−Ｌ２）である。このように前記親局目標受信レベルを前記目標レベルＬ２に切り替えることにより，さらに無線信号の減衰レベルが大きくなった場合でも，図中Ｓ５で示すように，前記送信信号レベルＬｏｕｔを前記第２のバックオフレベルＢＯ２となるまで（ｋ＝ＢＯ２まで）上昇させても，安定した通信が確保できる。
【００３６】
逆に，前記状態Ｓｔ３０において，無線信号の減衰レベルが小さくなった場合，前記信号Ｓ４の状態より前記送信信号レベルＬｏｕｔが下回ったとき，即ち，ｋ＜ＢＯ２−（Ｌ１−Ｌ２）となったときに前記状態Ｓｔ２０へ切り替えれば，前記親局目標レベルの切り替わりにより，前記送信信号レベルＬｏｕｔが前記差分（Ｌ１−Ｌ２）だけ上昇しても，前記第２のバックオフレベルＢＯ２を越えることはなく，安定した通信が確保できる。
さらに，前記状態Ｓｔ２０において，前記信号Ｓ２の状態より前記送信信号レベルＬｏｕｔが下回ったとき，即ち，ｋ＜ＢＯ１となったときに前記状態Ｓｔ１０へ切り替えれば，最大限の範囲で多値化レベルの高い前記１６値方式の大容量通信が行えることとなる。
【００３７】
このような通信状態の切り替えを行うことにより，前記ＰＭＰ双方向無線通信システムＸと同様に，大容量の通信方式で可能な限り通信するとともに，より広範囲な環境変化（無線信号の減衰レベルの変化）に対応して信頼性の高い無線通信が可能となる。さらに，多値化レベルの低い前記４値方式においても，可能な限り前記親局目標受信レベルが高いレベル（ＳＮ比が高い状態）で維持されるので，よりノイズに強い（ビット誤り率を抑制できる）通信が可能となるとともに，前記親局目標受信レベルの切り替わり時に，前記親局本体部１１０ｂの前記送信ＧＣ１１４ｂによる送信信号レベルの制御が収束するまでに生じる一時的な通信の不安定化についても，その発生頻度を最小限にすることができる。
【００３８】
（実施例２）
前記ＰＭＰ双方向無線通信システムＸは，通信状態の切り替えを，前記子局送信信号計算値ｋに基づいて行うものであったが，該子局送信信号計算値ｋ（前記送信レベル情報の一例）と前記親局１０ａにおいて前記子局１０ｂから受信したデータの誤り検出結果とに基づいて通信状態の切り替えを行うＰＭＰ双方向無線通信システムＹも考えられる。以下，図７及び図８を用いて，このようなＰＭＰ双方向無線通信システムＹについて説明する。
図７にＰＭＰ双方向無線通信システムＹの概略構成を表す。
図７に示すように，ＰＭＰ双方向無線通信システムＹは，前記ＰＭＰ双方向無線通信システムＸにおける前記子局１０ｂの前記通信制御部１１１ｂと前記変調器１１２ｂとの間に，前記親局１０ａへ送信する通信データ（前記変調器１１２ｂによる変調前の通信データ）を符号化する手段であるＦＥＣ（Forward Error Correction）エンコーダ１１６ｂが，前記親局１０ａの前記復調器１１３ａと前記通信制御部１１１ａとの間に，前記子局１０ｂから受信した通信データ（前記復調器１１３ａによる復調後の通信データ）を復号化するとともに，該復号化を正常に行えない場合にその通信データに誤りが生じていることを検出（データ誤りを検出）する手段であるＦＥＣデコーダ１１６ａがそれぞれ追加挿入されたものであり，その他の構成は前記ＰＭＰ双方向無線通信システムＸと同じである。ここでは，前記ＦＥＣエンコーダ１１６ｂは，通信データのリードソロモン符号化を行うとともに，データ誤り検出用の冗長データを付加するものであり，前記ＦＥＣデコーダ１１６ａ（前記データ誤り検出手段の一例）は，リードソロモン符号化がなされた通信データを復号化する際に前記冗長データを用いて可能な範囲でデータ誤りを除去（復旧）するとともに，データ誤りの発生有無を検出するものである。
また，前記ＦＥＣデコーダ１１６ａは，前記通信制御演算部１４０ａと通信可能に接続されており，前記通信制御演算部１４０ａは，前記ＦＥＣデコーダ１１６ａから通信データのデータ誤り検出数に関する誤り情報を取得することが可能である。リードソロモン符号化では，ブロック単位での誤りの有無を検出することが可能であり，前記ＦＥＣデコーダ１１６ａにより，復号時に検出される誤りの数（検出数）を一定時間ごとに（例えば，１秒ごとに）積算して単位時間当たりの誤り率Ｅｒが計算され，該誤り率が前記誤り情報として前記通信制御演算部１４０ａに送信される。ここで，前記誤り率の計算に用いる前記誤りの数は，前記ＦＥＣデコーダ１１６ａによって誤り訂正ができなかった件数（誤り訂正後の誤りの数）としても，誤り訂正を行う前の全誤り検出数（誤り訂正に成功した件数＋誤り訂正に失敗した件数）としてもよいが，通信に支障をきたす前に兆候段階で早期に通信状態を検知するためには，誤り訂正を行う前の全誤り検出数を用いる方が望ましい。
【００３９】
本ＰＭＰ双方向無線通信システムＹも，前記ＰＭＰ双方向無線通信システムＸと同じく，前記親局１０ａの前記通信制御演算部１４０ａによる前記第１の状態Ｓｔ１と前記第２の状態Ｓｔ２との切替え（前記子局１０ｂ側の変調方式及び前記親局受信目標レベルの切替え）を行うが，前記ＰＭＰ双方向無線通信システムＸとは，その切替え規則が異なっている。その他の動作は，前記ＰＭＰ双方向無線通信システムＸと同じであるので説明を省略し，以下，図８を用いて，前記状態Ｓｔ１と前記状態Ｓｔ２との切替え規則について説明する。
図８に示すように，前記通信制御演算部１４０ａは，前記子局送信レベル計算値ｋと前記ＦＥＣデコーダ１１６ａから取得した前記誤り率Ｅｒ（データ誤り検出数に関する値）とに基づいて，通信状態を前記第１及び第２の状態Ｓｔ１及びＳｔ２に切替える。
具体的には，前記通信制御演算部１４０ａは，図８に示すように，前記ＦＥＣデコーダ１１６ａから取得した前記誤り率Ｅｒが所定の第１の上限検出値Ｅ１を上回ったとき（Ｅｒ＞Ｅ１）に，前記第１の状態Ｓｔ１から前記第２の状態Ｓｔ２へ切り替え（多値化レベルの高い変調方式から低い変調方式へ切替え），前記子局送信レベル計算値ｋが前記第１のバックオフレベルＢＯ１（図３参照）から前記第１及び第２の目標レベルＬ１，Ｌ２の差分を差し引いた値を下回ったとき（ｋ＜ＢＯ１−（Ｌ１−Ｌ２））に，前記第２の状態Ｓｔ２から前記第１の状態Ｓｔ１へ切替える（Ｓｔ２→Ｓｔ１の切替え規則は前記ＰＭＰ双方向無線通信システムＸと同じ）。
ここで，前記第１の上限検出値Ｅ１は，前記１６値方式での通信（前記状態Ｓｔ１０）において，前記子局１０ｂの送信信号レベルＬｏｕｔが前記第１のバックオフレベルＢＯ１を超えたときに生じる信号歪みに起因して，前記親局１０ａ側で検出される前記誤り率Ｅｒのしきい値（予め設定される定数）である。即ち，前記状態Ｓｔ１０にある場合に，前記誤り率Ｅｒが前記第１の上限検出値Ｅ１を超えた場合には，前記子局１０ｂの送信信号レベルＬｏｕｔが前記第１のバックオフレベルＢＯ１を超えたとほぼみなせるよう，前記第１の上限検出値Ｅ１が設定される。また，前記第１のバックオフレベルＢＯ１は，前述したように，前記１６値方式での通信において，前記子局１０ｂの送信信号レベルＬｏｕｔがそのレベルを超えると，信号歪みによるビット誤り率（前記誤り率Ｅｒ）が上昇する（前記第１の上限検出値Ｅ１を超えることが多い）前記バックオフレベルである。
また，前記子局１０ｂが複数ある場合には，例えば，所定数以上或いは所定割合以上の数の前記子局１０ｂについて，図８に示す状態の切替え条件が該当したときに，前記第１及び第２の状態Ｓｔ１，Ｓｔ２の切替えを行うよう構成することが考えられる。
また，前記状態Ｓｔ１から前記状態Ｓｔ２への切替え条件を，前記子局送信レベル計算値ｋと前記誤り率Ｅｒとの組み合わせとしたものであってもよい。例えば，（ｋ＞ＢＯ１）の条件と（Ｅｒ＞Ｅ１）の条件とのＡＮＤ又はＯＲを切替え条件とする等である。これにより，より適切な切替え制御が可能となる。
以上のような切り替え制御により，前記ＰＭＰ双方向無線通信システムＸにおける前記子局１０ｂから前記親局１０ａへの送信信号のレベルの遷移（図３）と同様に送信信号（子局１０ｂ→前記親局１０ａ）のレベルが遷移することになり，前記ＭＰ双方向無線通信システムＸと同様の効果を奏することになる。
【００４０】
（実施例３）
続いて，図９を用いて，前記ＰＭＰ双方向無線通信システムＹの応用例であるＰＭＰ双方向無線通信システムＹ’について説明する。
ＰＭＰ双方向無線通信システムＹ’は，前記ＰＭＰ双方向無線通信システムＹにおいて，前記ＰＭＰ双方向無線通信システムＸ’と同じく通信状態を３つの前記状態Ｓｔ１０，Ｓｔ２０，Ｓｔ３０に切り替えるものである。ここで，前記状態Ｓｔ１０，Ｓｔ２０，Ｓｔ３０は，前記ＰＭＰ双方向無線通信システムＸ’の場合と同じである。また，システム構成及び動作（前記状態Ｓｔ１０，Ｓｔ２０，Ｓｔ３０の切替え規則を除く）は前記ＰＭＰ双方向無線通信システムＹ（図７）と同じである。
前述の３つの状態Ｓｔ１０，Ｓｔ２０，Ｓｔ３０は，前記通信制御演算部１４０ａが，図９に示すように切り替える。即ち，前記状態Ｓｔ１０にある場合であって前記ＦＥＣデコーダ１１６ａから取得した前記誤り率Ｅｒが前記第１の上限検出値Ｅ１を上回ったとき（Ｅｒ＞Ｅ１）に，前記状態Ｓｔ１０から前記Ｓｔ２０へ切り替え（多値化レベルの高い変調方式から低い変調方式へ切替え），前記状態Ｓｔ２０にある場合であって前記誤り率Ｅｒが所定の第２の上限検出値Ｅ２を上回ったとき（Ｅｒ＞Ｅ２）に，前記状態Ｓｔ２０から前記状態Ｓｔ３０へ切り替え，前記子局送信レベル計算値ｋが前記第２のバックオフレベルＢＯ２に前記第１及び第２の目標レベルＬ１，Ｌ２の差分だけ減算したレベルを下回ったとき（ｋ＜ＢＯ２−（Ｌ１−Ｌ２））に，前記状態Ｓｔ３０から前記状態Ｓｔ２０へ切り替え，前記子局送信レベル計算値ｋが前記第１のバックオフレベルＢＯ１を下回ったとき（ｋ＜ＢＯ１）に，前記状態Ｓｔ２０から前記状態Ｓｔ１０へ切り替える。
ここで，前記第２の上限検出値Ｅ２は，前記４値方式での通信（前記状態Ｓｔ２０）において，前記子局１０ｂの送信信号レベルＬｏｕｔが前記第２のバックオフレベルＢＯ２を超えたときに生じる信号歪みに起因して，前記親局１０ａ側で検出される前記誤り率Ｅｒのしきい値（予め設定される定数）である。即ち，前記状態Ｓｔ２０にある場合に，前記誤り率Ｅｒが前記第２の上限検出値Ｅ２を超えた場合には，前記子局１０ｂの送信信号レベルＬｏｕｔが前記第１のバックオフレベルＢＯ２を超えたとほぼみなせるよう，前記第２の上限検出値Ｅ２が設定される。この第２の上限検出値Ｅ２及び前記第１の上限検出値の各値とその大小関係等は，使用環境や構成機器の特性，要求性能等によって定められるものである。また，前記第２のバックオフレベルＢＯ２は，前述したように，前記４値方式での通信において，前記子局１０ｂの送信信号レベルＬｏｕｔがそのレベルを超えると，信号歪みによるビット誤り率（前記誤り率Ｅｒ）が上昇する（前記第２の上限検出値Ｅ２を超えることが多い）前記バックオフレベルである。
以上のような切り替え制御により，前述したＰＭＰ双方向無線通信システムＸ’における前記子局１０ｂから前記親局１０ａへの送信信号のレベルの遷移（図５）と同様に送信信号（子局１０ｂ→前記親局１０ａ）のレベルが遷移することになり，前記ＭＰ双方向無線通信システムＸ’と同様の効果を奏することになる。
また，前記状態Ｓｔ１０から前記状態Ｓｔ２０への切替え条件や前記状態Ｓｔ２０から前記状態Ｓｔ３０への切替え条件を，前記子局送信レベル計算値ｋと前記誤り率Ｅｒとの組み合わせとしたものであってもよい。例えば，前記状態Ｓｔ１０から前記状態Ｓｔ２０への切替え条件を，（ｋ＞ＢＯ１）の条件と（Ｅｒ＞Ｅ１）の条件とのＡＮＤ又はＯＲを切替え条件とし，前記状態Ｓｔ２０から前記状態Ｓｔ３０への切替え条件を，（ｋ＞ＢＯ２）の条件と（Ｅｒ＞Ｅ２）の条件とのＡＮＤ又はＯＲを切替え条件とする等である。これにより，より適切な切替え制御が可能となる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように，本発明によれば，親局において子局の送信信号レベルに関する情報を知ることができるので，親局側の受信信号レベルを子局側で制御する無線通信システムにおいても，無線通信の減衰レベルの変化を捉えて適切な変調方式の切り替えが可能となり，可能な限り大容量の通信方式で通信するとともに，無線通信の減衰レベルが大きく変化した場合でも，信号の歪み発生やＳＮ比の劣化によるビット誤り率の上昇を防止することができる。しかも，子局側の送信アンプ等のパワーアップ（消費電力増大化，高コスト化）も必要としない。
また，親局において，子局から受信したデータの誤りを検出し，その検出結果も用いて変調方式を切り替えることにより，より適切な変調方式の切替えが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るＰＭＰ双方向無線通信システムＸの概略構成を表すブロック図。
【図２】本発明の実施の形態に係るＰＭＰ双方向無線通信システムＸにおけるにおける状態遷移図。
【図３】本発明の実施の形態に係るＰＭＰ双方向無線通信システムＸにおける上り信号の信号レベルの遷移を表すダイヤグラム。
【図４】本発明の実施例に係るＰＭＰ双方向無線通信システムＸ’における状態遷移図。
【図５】本発明の実施例に係るＰＭＰ双方向無線通信システムＸ’における上り信号の信号レベルの遷移を表すダイヤグラム。
【図６】従来のＰＭＰ双方向無線通信システムＺの概略構成を表すブロック図及び信号レベルの遷移を表すダイヤグラム。
【図７】本発明の実施例に係るＰＭＰ双方向無線通信システムＹの概略構成を表すブロック図。
【図８】本発明の実施例に係るＰＭＰ双方向無線通信システムＹにおける状態遷移図。
【図９】本発明の実施例に係るＰＭＰ双方向無線通信システムＹ’における状態遷移図。
【符号の説明】
１０ａ…親局
１０ｂ…子局
１１０ａ…親局本体部
１１０ｂ…子局本体部
１１１ａ，１１１ｂ…通信制御部
１１２ａ，１１２ｂ…変調器
１１３ａ，１１３ｂ…復調器
１１４ｂ…送信ＧＣ（Gain Controller）
１１５ｂ…受信ＡＧＣ（Auto Gain Controller）
１１６ａ…ＦＥＣ（Forward Error Correction）デコーダ
１１６ｂ…ＦＥＣエンコーダ
１２０ａ…親局中継部
１２０ｂ…子局中継部
１２１ａ，１２１ｂ…送信アンプ
１２２ａ，１２２ｂ…ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）
１２３ａ，１２３ｂ，１２４ａ，１２４ｂ…周波数変換器
１２５ｂ…中継用送信ＧＣ
１２６ｂ…中継用受信ＡＧＣ
１３０ａ，１３０ｂ…通信ケーブル
１４０ａ…通信制御演算部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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