WO2015178340A1

WO2015178340A1 - 受信状態表示方法および受信装置

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Publication number: WO2015178340A1
Application number: PCT/JP2015/064172
Authority: WO
Inventors: 大季加藤; 仲田　樹広; 暁江島; 圭伊藤; 篤石山
Original assignee: 株式会社日立国際電気
Priority date: 2014-05-19
Filing date: 2015-05-18
Publication date: 2015-11-26
Also published as: JP6072984B2; KR20160133574A; KR101739718B1; JPWO2015178340A1

Abstract

干渉波や遅延波に応じて最適な方向へ受信アンテナを向けるための情報を、操作者に提供する方法が開示される。中継車が移動しながら情報を無線伝送し、該伝送された情報を基地局で受信する情報伝送システムにおいて、基地局は、中継車の位置を表す位置情報と、受信された映像信号に関わる受信レベル、ビット・エラー・レート、遅延プロファイル情報のうち少なくとも一つの受信状態情報と、干渉波レベル、干渉波周波数のうち少なくとも一つの干渉波情報を取得し、それらから受信アシスト情報を生成する。受信アシスト情報は、中継車位置とアンテナ方向の２次元領域において、受信信号品質を示す。本番では、受信アシスト情報を、現在の中継車位置とアンテナ方向に対応させて表示する。操作者はその表示からアンテナをどちらにどれだけ振るべきか理解できる。

Description

受信状態表示方法および受信装置

　本発明は、受信状態表示方法および受信装置に関するものである。

　一般にマラソン中継や駅伝中継のために映像信号等の情報伝送を行う情報伝送システムとしては、従来から映像信号伝送用のＦＰＵ（Field　Pickup　Unit）装置が用いられている。ＦＰＵを搭載した中継車から、カメラで撮像した映像信号をＦＰＵ装置によって、変調された無線電波を用いて、山の頂などに設置した基地局へ、その映像信号等の伝送信号を伝送している。
　中継映像は生放送されるため映像の乱れやフリーズは極力避けなければならず、事前に入念なリハーサルが行われている。リハーサルでは中継車の位置や移動方向によって受信状態情報を記録しておき、その記録した情報は伝送計画をたてる際に用いられている。

　先行技術としては、情報伝送システムの運用に係わる情報を記録することで、その運用作業をより簡単にするための支援を行うことが可能な伝送状態表示方法および装置の技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。

特許第４８１００５５号公報

　従来の技術では、様々なアンテナ方向での情報や干渉波を考慮した伝送計画が詳細にたてられておらず、アンテナ方向操作者の経験に頼っていた。また、干渉波や反射による遅延波が存在する場合、必ずしも中継車方向に受信アンテナを向けることが最適であるとは限らず、中継車から送信された信号の受信レベルＳと干渉波の混入レベルＩと雑音Ｎの合計値との比で受信信号の品質を示すＳ／（Ｉ＋Ｎ）の値が最も大きくなり、遅延波がガードインターバルの範囲内に収まるような方向へ、受信アンテナを向けることが望ましい。
　本発明は、干渉波と遅延波から最適な方向へ受信アンテナを向けるためのアンテナ方向調整情報を提供することを目的とする。また、受信状態情報とアンテナ方向情報と干渉波情報を組み合わせて解析を行い、伝送計画に役立てることを目的とする。

　本発明の受信状態表示方法は、中継車が移動しながら情報を無線伝送し、該伝送された情報を基地局で受信する情報伝送システムにおける受信状態表示方法であって、中継車の位置を表す位置情報、受信された映像信号に関わる受信レベル、ビット・エラー・レート、遅延プロファイル情報のうち少なくとも一つの受信状態情報と、干渉波レベル、干渉波周波数のうち少なくとも一つの干渉波情報を取得し、受信状態情報と干渉波情報から受信アシスト情報を生成し、受信アシスト情報を、現在の中継車位置情報とアンテナ方向情報に基づいて受信アシスト情報を中継車位置情報とアンテナ方向情報を軸とする二次元マップとして表示装置に表示することを特徴とする。

　また、本発明の受信状態表示方法は、上述の受信状態表示方法であって、現在の中継車位置を基準に、中継車の進行とともに前記受信アシスト情報マップを中継車位置軸に沿ってスクロールし、現在の受信アンテナの方向を基準に、受信アシスト情報マップを受信アンテナ方向軸に沿ってスクロールすることを特徴とする。

　さらに、本発明の情報伝送システムの受信装置は、移動しながら情報を無線伝送する中継車と、受信装置である基地局とが無線通信を行う情報伝送システムであって、受信装置は受信部とアンテナと電子コンパスと記録装置と表示装置を有し、受信装置は中継車の位置を表す位置情報、受信された映像信号に関わる受信レベル、ビット・エラー・レート、遅延プロファイル情報のうち少なくとも一つの受信状態情報と、干渉波レベル、干渉波周波数のうち少なくとも一つの干渉波情報を取得し、受信状態情報と干渉波情報から受信アシスト情報を生成し、表示装置は受信アシスト情報を、現在の中継車位置情報とアンテナ方向情報に基づいて受信アシスト情報を前記中継車位置情報とアンテナ方向情報を軸とする二次元マップとして表示することを特徴とする。

　本発明によれば、干渉波と遅延波から最適な方向へ受信アンテナを向けるためのアンテナ方向調整情報を提供することができる。

本発明の一実施例に係る情報伝送システムの配置図。本例の情報伝送システムの構成を示す模式図。本例の情報伝送システムの基地局３のＦＰＵ受信機２１０の内部構成図。ＦＰＵ使用周波数と干渉波周波数の関係を説明するための図。基地局３の動作を説明するための図。基地局３の表示装置に表示する受信状態を説明するための図。基地局３の表示装置に表示する各基地局の受信状態を説明するための図。一実施例に係る遅延プロファイル情報を説明するための図。一実施例に係る基地局の表示装置に表示する内容を説明するための図。

　以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
　図１は本発明の一実施例に係る情報伝送システムの構成図である。
　マラソンコース１に沿って中継車２が走行する。

　基地局３，４，５は、マラソンコース１に沿って山頂やビルの屋上などに設置され、各基地局に備えられるＦＰＵ受信機２１４－１～２１４－３は、強い指向性を持つ受信アンテナで、中継車２からの無線信号を受信する。受信アンテナの方向θは自由に変えることができる。
　方向θは、例えば、北を基準とした場合の水平方向の角度（右回り）を表す。本例ではアンテナ方向として水平方向θのみ可動させるものとするが、垂直方向を追加することも容易である。

　一般的には、中継車２から最も近い距離に位置する基地局或いは中継車２を見通せる基地局が受信を担い、その基地局では中継車２の移動に伴いアンテナ方向θを回転させ、中継車２の方向に受信アンテナを向ける。これにより中継車２からの電波をより確実に受信し、安定した映像伝送が可能となる。
　基地局３，４，５の構成は基本的に同じであり、以後基地局３に代表させて説明する。基地局３で受信した映像は、ＦＰＵの多段中継、衛星リンク、光ファイバー回線等の手段により、最終的にテレビ局の本社に伝送される。

　しかし、干渉波源６の方向に受信アンテナを向けると干渉波が大きく混入してしまい、符号誤りや、同期外れが生じることがある。その結果、映像が乱れ、フリーズしてしまうことがある。
　そのため、マラソン等の中継をする前にリハーサルを行い、リハーサル時に取得する情報として、アンテナ方向情報θにもとづき、受信状態情報と、干渉波情報Ｉ（θ，ｆ）を収集する。ここで、ｆは干渉波周波数である。干渉波の観測される周波数は基地局の場所により異なる場合が多く、干渉波情報Ｉはアンテナ方向情報θと周波数ｆの２次元空間上の関数となる。

　上記リハーサルにて収集した情報をもとに本番運用時のチャンネル周波数の割り当てを行うことで干渉波の影響を受けにくい周波数を選択する。また、アンテナ方向操作者に対し、最適なアンテナ方向を示す受信アシスト情報を表示する。なお、チャンネル周波数の割り当てとは、本番運用において、免許上使用可能な周波数の範囲（例えば1.2／2.3GHz帯）内で中継に使用する周波数を決定することである。

　次に、各種情報の収集と予行演習を同時に行うリハーサル、取得した情報の解析、本番運用の三段階に分けて詳細に説明する。
　リハーサルではマラソンコース１上の中継車２のスタート地点からの行程距離（道のり）を表す位置情報ｌと受信アンテナのアンテナ方向情報θに基づいた受信状態情報とアンテナ方向情報θに基づいた干渉波情報Ｉ（θ，ｆ）を取得することを目的とする。

　最初に、リハーサル時のシステム構成及び動作について図２を用いて説明する。
　図２は本例の情報伝送システムの構成を示す模式図である。
　図２において、中継車２には距離計２０２が搭載されており、取得される走行距離は位置情報lとしてＦＰＵ送信部２０４へ出力される。なお走行距離は、道路のキロ程と突き合わせれば位置を知ることができので、位置情報lの一種とする。道路の情報としては、数値地図（デジタル道路地図）などが利用できる。
　また、中継車２に搭載されたカメラ２０３にて得られた映像信号も、同じくＦＰＵ送信部２０４へ出力される。

　ＦＰＵ送信機２０４は、入力された映像信号と位置情報lを多重し、変調処理（ＯＦＤＭ：Orthogonal　Frequency　Division　Multiplexingなど）を行い、変調された信号を送信アンテナ２０５へ出力する。
　送信アンテナ２０５は入力された信号を空間へ放射する。送信アンテナ２０５としては、水平方向に無指向のアンテナを用いることが多い。

　一方、基地局３は、アンテナ指向性自動回転手段２０７に設置された受信アンテナ２０８にて中継車２の送信アンテナ２０５から送信された信号２２０を受信し、ＦＰＵ受信部２１０へＲＦ信号２２１を出力する。
　アンテナ指向性自動回転手段２０７は、受信アンテナ２０８の指向性を水平方向に回転する機能を持つ。その方式として機械式やアレイアンテナを用いた電子式などがあり、ここでは機械式とする。受信アンテナ２０８は、明らかに必要のない方向へ回転させる必要はなく、高いスループットを得るために、中継車２が存在する方向（Line of Sight方向）を基準に往復するように走査させてもよい。存在する方向は、周知の追尾アンテナ技術により受信レベル或いは位置情報ｌに基づいて判別される。
　受信アンテナ２０８には電子コンパス２０９が備え付けられており、受信アンテナ２０８の方向情報θを取得することができ、取得したアンテナ方向情報θを記憶装置２１１へ出力する。

　ＦＰＵ受信部２１０は、受信レベルＳ（θ，ｌ）、ビット・エラー・レートＢ（θ、ｌ）、遅延プロファイル情報Ｄ（θ，ｌ，τ）等の受信状態情報と、干渉波情報Ｉ（θ，ｆ）、中継車２の位置情報ｌを記憶装置２１１に対して出力する。ここでτは、遅延波の遅延時間を示し、遅延プロファイル情報Ｄ（θ、ｌ、τ）についての詳細な説明は後述する。

　記憶装置２１１ではＦＰＵ受信部２１０より入力された情報を保存する。
　ここで、受信レベルＳ（θ，ｌ）と遅延プロファイル情報Ｄ（θ、ｌ、τ）は送信信号に関する情報であるため、中継車位置ｌの関数となり、アンテナ方向θにも依存するためθの関数でもある。

　上述のリハーサル時のシステム構成により、リハーサル中に干渉波情報Ｉ（θ，ｆ）を取得することは可能だが、干渉波の周波数ｆが希望波の帯域内、もしくはその近隣に存在した場合、干渉波が希望波に埋もれて検出精度が低下してしまい、正確な干渉波情報Ｉ（θ，ｆ）が取得できない場合がある。また、干渉波は常に存在するわけではないため、干渉波情報Ｉ（θ，ｆ）のみ別途取得することが望ましい。その際の構成を以下で説明する。

　干渉波情報を正確に取得するためには中継車２からの無線信号の伝送は行わず、基地局６に設置された受信アンテナ２０８のアンテナ方向θを動かし、ＦＰＵ受信部２１０にて取得した干渉波情報Ｉ（θ，ｆ）と電子コンパス２０９にて取得したアンテナ方向情報θを外部記憶装置２１１へ出力し、記憶装置２１１では入力されたアンテナ方向情報θに基づいて干渉波情報Ｉ（θ，ｆ）を保存する。ここで干渉波周波数ｆに関してはＦＰＵ受信部２１０に免許上使用可能な全周波数の特性を観測できる周波数解析機能を搭載することにより、使用可能な全周波数で干渉波情報Ｉ（θ，ｆ）を収集することができる。

　図３は、ＦＰＵ受信部２１０の内部ブロック図である。本例のＦＰＵ受信部２１０は、周波数解析機能（スペクトラム・アナライザ）を有したことなどが特徴である。
　ＡＧＣアンプ３０１は、受信アンテナ２０８から入力された受信信号を、適切なレベルに増幅する。受信信号はＯＦＤＭ変調された無線周波信号を含む。
　対数検波器３０２は、ＡＧＣアンプ３０１で増幅後の信号のレベルを検出する。対数検波器３０２は必須ではない。
　非線形フィルタ３０３は、ＡＧＣを構成するループフィルタであり、後述のC/N最適化ゲイン算出器３１７の出力に基づいて、ＡＧＣアンプ３０１に設定する利得を決定する。本例では、突然の干渉波に対応するため、対数検波器３０２のレベルが異常に高い（急増した）ときにゲインを小さく制限するような、非線形特性のフィルタを用いている。

　周波数変換器３０４は、所定の局部信号を受信信号に混合することで、無線周波数の受信信号を、中間周波数或いはベースバンドに変換する。
　ＡＤＣ３０５は、周波数変換をされた信号を、デジタル信号に変換する。なお、後続のＦＦＴ部３０６に入力される時には同相及び直交成分からなる複素信号になっている必要があり、ＡＤＣ３０５の前又は後でアナログ又はデジタル直交検波が行われるものとする。

　ＦＦＴ（高速フーリエ変換）部３０６は、入力された信号を周波数領域の信号に変換し、等化器３０７へ出力する。
　等化器３０７は、パイロット信号を参照するなどして伝搬路特性を推定し、入力された信号の振幅と位相を補正して判定器３０８に出力する。
　判定器３０８は、入力された信号（シンボル）を硬判定し、その判定結果と誤り訂正尤度の組を消失処理部３０９へ出力する。尤度は、シンボル毎に、入力信号と判定結果との差の大きさ（ＥＶＭ：Error Vector Magnitude）等から算出される。

　消失処理部３０９は、後述する被干渉波周波数判定部３１４から入力された信号を基に、干渉を受けた周波数の誤り訂正尤度を干渉波の振幅に応じて変更し、ＦＥＣ部１２４へ出力する。例えば、干渉波の振幅が大きい場合はその誤り訂正尤度を小さな値（例えば０）にすることで、干渉波により影響を受けた信号の誤り訂正尤度を下げる。
　ＦＥＣ部３１０は、入力された信号にデインターリーブ処理を行い、判定結果に対して誤り訂正尤度に基づいた誤り訂正を行う。
　ＢＥＲ測定器３１１は、ＦＥＣ部３１０での訂正エラーを計数するなどして、ビットエラーレートを計測する。

　ここから、ＦＰＵ受信部２１０の周波数解析機能の構成を説明する。
　前処理部３１２は、所定の計算量の範囲で、目的に応じて効果的に周波数解析を行うための、レート変換やウィンドイング等の処理を行う。複数のレートに変換可能である。
　ＦＦＴ部３１３は、周波数解析を行うためのＦＦＴであり、本例ではFFTサイズを8192とし、70MHzの帯域で100kHz程度の周波数分解能、60dB以上のダイナミックレンジを有し、ＦＦＴ部３０６より遅い33ms程度の更新周期でスペクトルを得る。70MHzの帯域は、隣隣接（隣接の隣接）チャネルの使用状況を知るうえで役立つ。

　スペクトル自動解析部３１４は、ＦＦＴ部３１３から入力されたスペクトルを電力化、時間平滑化等をして処理した上で、スペクトルの形状などから所望波の位置を特定するとともに、（特に狭帯域の）干渉波の周波数や電力を特定する。
　被干渉周波数判定部３１５は、所望波の帯域内で有害な干渉波が存在している位置を全て検出して出力する。
　信号・ノイズ測定器３１６は、ＦＦＴ部３１３から入力されたスペクトルとＡＧＣアンプ３０１のゲインを基に、所望波の電力や、所望信号以外でＦＦＴ３０６の出力に現われる非所望信号（ノイズや外部干渉）の全電力を算出する。非所望信号は、帯域中の狭帯域干渉波の電力や、所望信号（データサブキャリア）の両側に存在するガードバンドの電力の総和として得ることができる。

　C/N最適化ゲイン補正部３１７は、所望波の周波数から離れるほど小さくなる重みを付して合算した総電力（所望波及び隣接や隣隣接を含む）を計算し、それを一定に保つようなＡＧＣゲインを算出して、非線形フィルタ３０３に出力する。
　遅延プロファイル算出部３２０は、等化器３０７で得られた伝搬路特性をＩＦＦＴするなどして得た遅延プロファイルを算出する。
　なお、図３の構成で得られたままの受信電力Ｓや遅延プロファイルＤ等の情報は、θとは関連付けられていない。記録装置２１１は、タイミングを合わせて電子コンパスからθを取得し、対応付けて記録する必要がある。

　次に、リハーサルにて取得した各種情報を解析して運用計画の立案について説明する。
　運用計画立案時にはリハーサルで取得した受信状態情報［受信レベルＳ（θ，ｌ）、ビット・エラー・レートＢ（θ、ｌ）、遅延プロファイル情報Ｄ（θ、ｌ、τ）］、干渉波情報Ｉ（θ，ｆ）を解析して、チャンネル周波数の割り当てを決定する。
　図４は本例のＦＰＵ使用周波数と干渉波周波数の関係を示すスペクトル図である。
　本例の情報伝送システムでは、F１、Ｆ２、Ｆ３の使用可能周波数があるが、少なくとも基地局３付近において周波数ｆの干渉波が、Ｆ１の帯域内に存在しているものとする。

　まず、チャンネル周波数の割り当ての一例について、図５、図６を用いて詳細に説明する。
　図５は、基地局３による受信の様態を説明する模式図であり、図１における基地局３の周囲を詳細を示している。図５の様態のリハーサルにより、－９０°＜θ＜９０°程度の範囲で、少なくともリハーサルに用いた周波数（F1とする）に関する受信状態情報が得られているとする。

　図６は、図５の様態で得た受信状態の表示を説明する図である。
　図６に示すように、表示装置２１４には、受信信号の品質を示すＳ（θ，ｌ）／［Ｎ＋Ｉ（θ，ｆ）］が、アンテナ方向θと中継車位置ｌを各軸とした二次元上に表示される。本例では図６の表示を受信アシスト情報マップと呼ぶ。ここでＮは受信機の内部雑音に依存する雑音レベルであり、アンテナ方向θや、中継車位置ｌ、周波数ｆに依存せず、定数として予め設定される。
　受信アシスト情報マップでは、スカラー量であるＳ／（Ｎ＋Ｉ）が高いほど暖色又は明るい色で、低いほど寒色又は暗い色となるような色でＳ／（Ｎ＋Ｉ）が示され、更に干渉波の強度が一定以上となる領域６０２では、別の色或いは塗りつぶしパターンが用いられる。領域６０２は干渉源の方向にのみ依存するため、単純に矩形として描画される。Ｓ／（Ｎ＋Ｉ）の元となる受信状態情報は、必ずしも二次元上の全ての領域で一様に取得されているとは限らず、適宜内挿により補間され得る。補間できない部分のＳ／（Ｎ＋Ｉ）は、データなしとして他の色或いはパターン（例えば暗黒）に表示される。

　図５、図６より、中継車２がｌ＝３ｋｍのＡ地点に位置する時は干渉波源６が中継車２の方向とは逆方向に位置するため、アンテナ方向を中継車２の方向（－６０°）へ向けることで受信レベルＳ（θ，ｌ）を大きくし、干渉波レベルＩ（θ，ｆ）を小さくすることができるため、高いＳ／（Ｎ＋Ｉ）を得ることができる。

　ｌ＝５ｋｍのＢ地点に中継車２が位置する時は、Ｂ地点の方向（０°）に対して右側から干渉波が到来しているため、アンテナを右に向けると急激にＳ／（Ｎ＋Ｉ）が低下する。

　ｌ＝７ｋｍのＣ地点に中継車２が位置する時は、希望波も右方向（３０°）から到来するが、干渉波も右方向（略９０°方向）から到来しているため、干渉波の影響を受けてしまいＳ／（Ｎ＋Ｉ）が低下する。

　更にｌ＝１０ｋｍのＤ地点に中継車２が位置する場合、干渉波の影響を強く受けてしまいＳ（θ，ｌ）／［Ｎ＋Ｉ（θ，ｆ）］が大きく劣化する。６０２の斜線部は干渉波により大幅な劣化を受ける領域を表しており、周波数帯Ｆ１では基地局３の場所から、ｌ＝７～１０ｋｍの間に正常に受信できるアンテナ方向が存在しないことが分かる。
　このように指向性アンテナによる受信において、信号源（送信点）からの所望波と、それとは異なる場所（方向）からの外来干渉波との双方が加味された受信品質から受信アシスト情報マップを作成することで、アンテナ方向ごとのＳ（θ，ｌ）／［Ｎ＋Ｉ（θ，ｆ）］を明確に表現できる。

　図７は、本例の各基地局３の受信状態を示す受信アシスト情報マップである。
　図７に示す通り、受信アシスト情報マップは基地局別、周波数別に作成することができる。周波数の数の分、コース１の移動を繰り返して各周波数の受信状態情報を取得しておくことが理想であるが、簡易的には、Ｉ（θ，ｆ）を全周波数に対して一括に取得し、ある１つの周波数における受信レベルＳ（θ，ｌ）を他の周波数にもあてはめてＳ／（Ｎ＋Ｉ）を得ることもできる。

　図７から明らかな通り、干渉波周波数ｆから離れたＦ２、Ｆ３の周波数帯では干渉波による劣化の影響を受けず、０ｋｍ地点から３０ｋｍ地点までは常にアンテナ方向θを中継車２に向けることで良好な受信状態を維持できることがわかる。

　したがって、チャンネル周波数の割り当てを行う際はＦ１周波数を使用せず、干渉波が帯域内に存在しないＦ２、Ｆ３の周波数帯を用いることが望ましい。
　また、Ｆ１周波数帯を使わざる負えない場合は、中継車位置l＝１～７ｋｍ及び１３～３０ｋｍの範囲においてアンテナ方向θに注意すれば使用可能であることがわかる。

　図７で点線で囲まれた領域７０１は、受信アシスト情報マップから直接判らないものの、遅延波による劣化領域に対応する。遅延波による劣化は通常、その時点での遅延プロファイルにより判別される。

　図８は、本例の遅延プロファイル情報の表示を説明する図である。
　本例の遅延プロファイル情報Ｄ（θ、ｌ、τ）は、与えられた中継車位置ｌにおいて、受信レベル、遅延時間τ、アンテナ方向θの三つの軸で表現される。遅延プロファイル情報Ｄから、ガードインターバル時間を超える遅延波がより小さく、少なくなるようなアンテナ方向θを探すことは可能であるが、瞬時に読み取ることは困難である。
　そのため本例では、受信アシスト情報マップで、遅延による劣化を加味した表示を行う。受信アシスト情報マップ上で、表現するためには遅延時間τの変数を削除する必要がある。時間τを削除する関数をＦとした場合、遅延波による等価雑音量をＮ_Ｄ（θ、ｌ）とすると、Ｎ_Ｄ（θ、ｌ）＝Ｆ［Ｄ（θ、ｌ、τ）］と表すことができる。関数Fは、ガードインターバル時間を超える遅延時間τのパスについて、超過時間に比例する重みで電力を合算する。なお比例するのは超過時間が有効シンボル長以下の時で、それを超えると一定となる。この等価雑音量Ｎ_Ｄ（θ、ｌ）を上記受信アシスト情報マップに加味する。具体的にはＳ／（Ｎ＋Ｎ_Ｄ＋Ｉ）を用いて色分け表示する。

　以上説明したように、運用計画立案時には、リハーサルにて取得した受信状態情報［受信レベルＳ（θ，ｌ）、遅延プロファイル情報Ｄ（θ、ｌ、τ）］、と干渉波情報Ｉ（θ，ｆ）を用いて受信アシスト情報マップを作成し、本番運用時のチャンネル周波数の割り当てを行う。ビット・エラー・レートＢ（θ，ｌ）は、伝送環境（θやｌ）の変化への反応が遅いため、最終的な信号品質を確認するために適宜表示される。作成した受信アシスト情報マップは各基地局３の記憶装置２１１に記憶し、本番運用時に使用する。

　次に、運用本番時の情報伝送システムの動作及び操作方法を説明する。
　本番時のシステムの構成は、図２に示した通りである。ただし、本番では、操作者が手動で受信アンテナ２０８の方向を調整するので、アンテナ指向性自動回転手段２０７の自動回転機能は不要であり、単なるアンテナ回転台（雲台付き三脚）として用いる。以下、自動回転機能を備えないあるいは無能化されたそれを、アンテナ回転台２１８と呼ぶ。
　基地局３では、中継車２の移動にあわせて、操作者が、アンテナ回転台２１３に搭載された受信アンテナ２０８を、受信信号の品質が最も良くなる方向に向け続ける。

　ＦＰＵ受信部２１０は、受信アンテナ２０８からの信号を入力され、少なくとも映像信号と中継車位置ｌ_ｎｏｗを出力する。映像信号は、別途、本社への伝送路に接続される。

　記憶装置２１１ではＦＰＵ受信部２１０から入力された中継車２の現在の位置情報ｌ_now、電子コンパス２０９から入力されたアンテナ方向情報θ_nowと予めアサインされたＦＰＵ使用周波数に基づいて、予めリハーサルで取得した情報の解析結果である受信アシスト情報マップを読み出し、表示装置２１４に表示させる。

　表示装置２１４は、アンテナ方向の操作に必要かつ分かりやすい様態で、読みだされた受信アシスト情報マップを操作者に表示する。

　図９は、本番運用時に表示装置２１４に表示される受信アシスト情報マップである。
　リハーサルにて得られた情報を解析して作成した受信アシスト情報マップを、表示装置２１４の表示領域９０１の中で、水平方向に相対アンテナ方向θ_O、垂直方向に相対的中継車位置ｌ_０を表すよう変換処理を行って表示する。

　相対アンテナ方向θ_Oは、現在のアンテナ方向を０°とした相対的なアンテナ方向であり、リハーサル時に取得したアンテナ方向情報θと現在のアンテナ方向θ_nowの差（θ_O＝θ－θ_now）で表わされる。
　相対的中継車位置ｌ_Oは現在の中継車位置を基準とした相対的な中継車位置であり、リハーサル時に取得した中継車位置情報lと現在の中継車位置ｌ_nowの差（ｌ_O＝ｌ－ｌ_now）で表わされる。

　図９に示す表示により、現在のアンテナ方向が常に表示装置２１４の中心に表示され、アンテナ方向操作者が動かすべき方向を視覚的にわかりやすくしている。このとき、アンテナ方向情報θにリアルタイムに追従して左右にスクロールするように、十分短い更新頻度で表示されることが望ましい。
　また、現在の中継車位置が分かりやすいように枠で囲う。さらに、垂直方向を相対的中継車位置ｌ_０にすることで、中継車の移動とともに受信アシスト情報マップを下へスクロール９０２し、過去の受信状態と未来の受信状態が分かりやすく表示される。なお過去よりも未来の受信状態を表示する部分を広くとってある。

　なお本例の説明では、中継車位置ｌ_、ｌ_０は、伝送対象の映像信号と多重化されて１の無線機から送信されるものとしたが、中継車位置等を伝送するための通信手段を別途備えてもよく、例えばARIB STD-B54放送事業用連絡無線を用いることができる。

　以上説明した様に、受信状態表示方法および受信装置は、アンテナ方向操作者に対して最適なアンテナ方向へアンテナを向けることができるようアシストする。これにより運用中のアンテナ方向を間違えた方向に向けてしまうことを防ぎ、より良いＳ／（Ｉ＋Ｎ）を確保することができるようになり、安定した映像伝送を行うことができる。

　本発明の実施形態である受信状態表示方法および装置は、干渉波と遅延波から最適な方向へ受信アンテナを向けるために、アンテナ方向調整情報を提供することができる。なお、アンテナ方向調整情報は、手動でアンテナ方向を操作するためのものに限らず、自動方向制御において制御方向の妥当性を事前に検証する目的でも利用できる。

　本発明は、車両や鉄道等の移動体からの信号を指向性アンテナを用いて受信する様々な無線システムに利用でき、特に、他のシステムと周波数を共用する或いは妨害が想定される通信システムに好適である。移動体は必ずしも既定のルートを移動するものに限らず、多数の移動体を対象とする場合にその大多数が所定のルートの近くを辿ることが期待できるのであれば、本発明は適用可能である。そのため遠隔操縦、リモートセンシング、モバイル通信（Massive MIMO）等にも広く適用可能である。

　１：コース、　２：中継車、　３,４,５：基地局、６：干渉波源、
　２０２：距離計、　２０３：カメラ、　２０４：ＦＰＵ送信機、　２０５：送信アンテナ、
　２０７：アンテナ指向性自動回転手段、　２０８：受信アンテナ、　２０９：電子コンパス、　２１０：ＦＰＵ受信機、　２１１：記憶装置、　２１３：アンテナ回転台、　２１４：表示装置、　９０１：表示領域。

Claims

　中継車が移動しながら被変調信号を無線送信し、該送信された被変調信号を基地局が指向性アンテナで受信する情報伝送システムにおける受信状態表示方法であって、
　前記被変調信号に含まれる中継車の位置を表す位置情報と、受信された前記被変調信号に関わる受信レベル、ビット・エラー・レート、遅延プロファイル情報のうち少なくとも一つの受信状態情報と、干渉波レベル、干渉波周波数のうち少なくとも一つの干渉波情報を取得し、前記受信状態情報と前記干渉波情報から受信アシスト情報を生成し、現在の中継車位置情報とアンテナ方向情報に基づいて、該受信アシスト情報を、前記中継車位置情報とアンテナ方向情報を軸とする二次元マップとして表示装置に表示することを特徴とする受信状態表示方法。
　前記受信状態情報と前記干渉波情報は、アンテナ方向を変えながら事前に取得し、前記受信状態情報は、前記中継車の方向を含む範囲で前記アンテナ方向を走査しながら、前記位置情報と前記アンテナ方向情報の２変数関数として取得するものであり、
　前記受信アシスト情報マップは、中継車の進行とともに現在の中継車位置を基準に、中継車位置情報の軸に沿ってスクロールし、現在の受信アンテナの方向を基準に、前記受信アンテナ方向情報の軸に沿ってスクロールして前記表示装置に表示されることを特徴とする請求項１に記載の受信状態表示方法。
　前記位置情報は、前記中継車が移動する道路の行程距離であり、
　前記受信アシスト情報は、受信信号の品質を示すスカラー量であることを特徴とする請求項２に記載の受信状態表示方法。
　前記干渉波情報は、前記情報伝送システムが利用することができる複数の周波数において、事前に取得され、　前記表示装置は、当該取得した干渉波情報に基づいて選択した１つの運用周波数について、前記受信アシスト情報マップを表示することを特徴とする請求項２に記載の受信状態表示方法。
　前記スカラー量は、受信された前記被変調信号の信号対干渉雑音比であって、ＯＦＤＭ方式である前記被変調信号におけるガードインターバル時間を超える遅延波が、雑音に等価なものとして包含されていることを特徴とする請求項３に記載の受信状態表示方法。
　移動体が予定されたルートを移動しながら無線送信した被変調信号を、複数の基地局で受信する情報伝送システムにおける受信装置であって、
　前記受信装置は、無線受信部と、指向性アンテナと、電子コンパスと、記録装置と、表示装置とを有し、前記複数の基地局にそれぞれ設けられ、
　前記被変調信号に含まれる前記移動体の位置を表す位置情報と、受信された前記被変調信号に関わる受信レベル、ビット・エラー・レート、遅延プロファイル情報のうち少なくとも一つの受信状態情報を、中継車の方向を含む範囲で前記アンテナ方向を走査しながら、前記位置情報と前記アンテナ方向情報の２変数関数として事前に取得するとともに、干渉波レベル、干渉波周波数のうち少なくとも一つの干渉波情報を、アンテナ方向を変えながら事前に取得して、該受信状態情報と該干渉波情報から受信アシスト情報を生成し、
　前記表示装置は、現在の移動体位置情報とアンテナ方向情報に基づいて、前記受信アシスト情報を、前記移動体位置情報とアンテナ方向情報を軸とする二次元マップとして表示することを特徴とする受信装置。