JPH04506731A - ビット誤り率検出 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ビット誤り神く検出 発明の分野 本発明は、誤り検出に関する。さらに詳しくは、本発明は多レベル・データ信号 におけるビット誤り率の検出に関する。

発明の背景 従来、被受信ビット誤り率は２種類のうち１つの方法で判定される。すなわち、 少なくとも１つの誤りである可能性が高い、充分な長さの既知の記号パターンを 随時送出するか、あるいは正常なデータに誤り検出コードを入れてそれまでに発 見された誤りの総数を記録することにより決定される。いずれの方法も、ビット 誤り率を正確に判定するためには多くのビットの転送データを必要とするという 問題がある。たとえば、予測されるビット誤り十が１０万分のｌ　（典型値）で あるとすると、実際の誤り率を正確に判定するためには数十万ビットを評価する ことが必要になる。

いずれの方法の場合でも必要とされるその他のシステムのオーバーヘッド・ビッ トはシステムの処理能力を低下させ、Ｂ　Ｅ　Ｒ測定が特定の場合や所定の間隔 で行われるように強制する。

本発明は、これらの欠点を克服することと、以下に示す一定の利点を実現するこ とを目的としている。

発明の概要 ビット誤り率検出のための方法が提供される。この方法は、被受信多レベル信号 内に存在するビット値を検出する段階、その被受信多レベル信号内に存在するビ ット値をより狭い範囲で検出する段階、狭い範囲の検出結果をそうでない検出結 果と比較して検出における誤りを予測する段階およびこれらの結果を経時的に蓄 積する段階から構成される。予測された誤り率が一定の閾値を越えたときに、複 数のダイバーシチ・アンテナのうち１つを選択することにより本方法をアンテナ の選択に用いることができる。

図面の説明 以下の詳細な説明と添付の図面とを参照することにより。

本発明のその他の目的、特徴および利点はさらに明確に理解され、好適な実施例 において本発明を実行するための最良の形態が理解されるだろう　（ただしこれ らは例として用いられ、それ（二ＩＩ限されるものではなし）ン。

第１図は多レベル記号信号のビット値と電圧レベルの波形図である。

第２図は、本発明によるビット誤り検出器の好適な実施例のブロック図である。

詳細な説明 高速データ速度を用いるシステムでは、任意の記号は伝送するため一般に２つ以 上の２値ビツトを必要とする値をとるので、多レベル・データ記号が一般的であ る。しかし、多レベル記号は正確に回復および検出することはさらに難しい。こ れは、（バイナリ記号の場合と同様に、バイポーラ・パルス・システムにおいて ）検出器が記号の極性のみならず、そのレベルも検出しなければならないためで ある。

第１図は、多レベル記号信号のビット値と電圧レベルの波形図である。たとえば 第１図の多レベル信号は、０ポルトのアイドル（または雑音の多い）状態と％４ つの可能な（デュアル・バイナリ数値の）記号値、すなわち：最大負レベル（公 称−６ボルト）であるｒｏＯＪ小負レ小羽レベル−２ボルト）である「０１」最 小正レベル（公称＋２ボルト）である「１０」最大正レベル（公称＋６ボルト） である「１１コの１つを（任意に）表す５つのレベルを示す。

従来、この被受信信号、すなわちこの多レベル記号は、３伺の別々のレベル検出 器の組により検出される。これらの検出器それぞれは、第１図の点線の輻に示さ れるように、公称レベル間を中心とする電圧検出範囲を有し、公称レベル付近を 中心とする帯域を確立している。

本発明は、被受信信号を検出する従来の方法（上記に詳説〉を利用しているが、 公称レベルを中心とする別の組の帯域を用いながら、第１図の実線で示される帯 域のように、もっと狭い検出範囲、すなわち約半分の幅を有する。雑音や干渉が ほとんどない強力な信号条件下では、どちらの組の検出器も同一の結果をもたら すが、雑音または干渉が大きくなるとその出力は変わり始める。雑音や干渉が多 い条件下では、信号レベルは狭い帯域の外側に移動する（ただし広い方の帯域内 に留まることはありうる）。隣接する広い帯域間には不感帯（信号があるとして もまず検出されない帯域）がほとんどないかあるいは全くないが、狭い帯域間に はかなりの不感帯（記号が増加してもその数が全く検出されない）が存在するの で、どちらかの組によって検出された記号の数の差が「ビット誤り」を示し、そ れを特定する。このように広範囲から検出された記号の数と、狭い範囲から検出 された記号の数との蓄積された差は、時間がたつと、被受信ビット誤り十を示す ものとなる。すなわち、狭い範囲の検出の結果とそうでない検出の結果とを比較 すると、検出における誤りが示され、検出の信頼性の尺度となる。このように検 出された誤りが存在しない場合は、検出の信頼性、を高めることになる。

狭い帯域間の不感帯は、望ましい検出感度に従い、増減することができる。たと えば、デジタル化音声の場合、了解度が失われずに許容できる誤りは、その他の データ・メツセージの場合よりも多い。さらに、不感帯すなわち感度は、プログ ラマブル・レベル検出器を用いることによりシステム・ダイナミックスが変化す るにつれて変えることができる。

予測される誤り率を利用して、信号が受信された通信システムをグイナミノクに 調整して、誤り率に影響を与えることができる。ある種の補正手段（ダイバーシ チ・アンテナを持つシステムにおけるアンテナの選択や、セルラ・システムで別 の送信器に対するハンドオフなと）をとることのできるシステムでは、一定の誤 り閾値を越えるビット誤り率に対して補正手段を判定することができる。本発明 により判定されるビット誤り率が不規則に、連続的にあるいは任意に決定できる 点で、本発明はとくに有利である。貴重なシステムのオーバーヘッドを侵害し、 システムの処理能力を低減させ、ビット誤り率測定を特定の場合や所定の間隔に 行うよう制限する既知のビット・シーケンスの伝送を随時行う必要はない。事実 、短い周期、たとえば１００記号毎にビット誤りをチェックすると、補性法や積 分により、数十万個の記号に対するビット誤り十を示すことができる。

第２図は、本発明によるビット誤り十検出器の好適な実施例のブロック図である 。第２図には以下のものが示されている。

ｒＭｏｔｏｒｏｌａ　Ｌｉｎｅａｒ　ａｎｄ　ｔｎｔｅｒｒａｃｅ　Ｉｎｔｅｇ ｒａｔｅｄ　Ｃ１ｒｃｕｉｔＪデータ・マニュアルに解説されるモトローラ部品 番号ＭＣｌ０３２１ＤＷのような標準的なアナログ／デジタル変換器２０１を示 す。Ａ／Ｄ２０１の入力にはクロック回復回路２０８と並列に解読される記号で 構成されるアナログ信号が供給される。このクロック回復回路２０８は、記号を サンプリングするために最適な位置を示す記号タイミング信号を発生するもので 、ＺｉｅｍｅｒとＰｅｔｅｒｓｏｎがｒ　Ｄｉｇ目ａＩＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉ ｏｎｓ　ａｎｄ　５ｐｒｅａｄ　Ｓｐｅｃｔｒｕｍ　Ｓｙｓｔｅｍｓ　Ｊにおい て教示している方法など、いくつかの既知の方法のいずれかによって実現するこ とができる。また、この回路は新しいデータ・バーストの開始を示す「フレーム 開始」信号を発生する。これについてもＺｒｅｍｅｒとＰｅｔｅｒｓｏｎにより 教示されている。

Ａ／Ｄ　２０１の出力ライン２０２は、第１図およびそれ以前に解説されている マツピング機能を実行するようにプログラムされているリード・オンリ・メモリ （ＲＯＭ）２０３の入力（アドレス）ラインに接続されている。このマツピング 機能は、２組のライン上に２つの出力を生成する。

すなわち、通常のデータ受信装置（ｄａｔａ　５ｉ１ｋ）機能に送られる解読済 みのデータ出力２０４と「雑音」機能２０５である 雑音機能２０５は、デジタル積分器として用いられる簡易カウンタ２０６に送出 する。このカウンタは、データ・バーストの開始時にフレーム開始機能によりリ セットされて、その後雑音機能ライン２０５から現われるパルスを数える。これ は第１図の「雑音の多い」または［ビット誤り率の高い」領域の１つにある記号 の数に対応する。

一方、記号カウンタ２０７は被受信記号の数を記録し、その出力２１１は除数と してデジタル除算器２０９に送られる。カウンタ２０６の出力は、除算器２０９ の被除数人力２１２に送られる。除算器２０９の出力２１３は、その後継続して 着信記号列のビット誤り率の推定値となり、いつでもデータ減算回路（データ受 信装置（ｄａｔａ　５ｉｎｋ））によりサンプリングすることができる。

この回路には多くの変形が可能であることに注意されたい。たとえばすべての記 号が同じ長さであれば、カウンタ２０７と除算器２０９とは省略してもよく、カ ウンタ２０６の出力はデータ受信装置により直接読み込まれる。またはカウンタ ２０６を記号カウンタ２０７の特定の読み込み時に「凍結させる」構造として、 各データ・バーストの開始時に固定の部分でＢＥＲを測定することにより、除算 器２０９を省略することもできる。

要するに、ビット誤り士検出のための方法が提供された。

本方法は、被受信多レベル信号内に存在するビット値を検出する段階、その披受 信多レベル信号内に存在するビット値をより狭い範囲で検出する段階、狭い範囲 の検出の結果とそうでない検出結果とを比較して検出における誤りを特定する段 階および単位時間にわたり検出された記号の誤りを蓄積する段階から構成される 。ビット誤り検出を用いて、アンテナ選択、すなわち誤り十が一定の誤り閾値を 越えたときに複数のダイバーシチ・アンテナから１つを選択することができる。

本発明の好適な実施例を解説してきたが、本発明のその他の変形および補正も実 行できることは当業者に明らかである。たとえば、ビット誤り率を検出されたビ ット・ストリームと関連させくそしで記憶し）で、検出されたビットまたはスト リームの信頼水準を示すこともできる。また、たとえば、Ａ／ＤとＲＯＭの代わ りに個々の比較器とロジック・ラダーとを用いることもできる。

これらとその他すべての変形と適用とは、添付の請求の範囲内にあるものとする 。

国際調査報告

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. １．誤り検出の方法であって： 被受信信号を検出する段階； 前記被受信信号をさらに狭い範囲で検出する段階；および前記狭範囲検出の結果 を検出中の誤りを識別するために別に検出された結果と比較する段階； から構成されることを特徴とする方法。
2. ２．単位時間にわたって誤りを蓄積する段階をさらに含んで構成されることを特 徴とする請求項１記載の方法。
3. ３．検出された誤り率を利用して通信システムをダイナミックに調整し、信号が 受信された際の誤り率に影響を及ほすことを特徴とする請求項１記載の方法。
4. ４．誤り率が一定の誤り閾値を越えたときに複数のダイバーシチ・アンテナの１ つを選択する段階をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項１記載の方 法。
5. ５．請求項１による誤り検出を用いるハンドオフ方法であって、誤り率が一定の 誤り閾値を越えたときに複数の通信チャンネルの１つを選択する段階をさらに含 んで構成されることを特徴とする方法。
6. ６．誤り検出方法であって： 被受信信号のレベルを検出する段階； 前記被受信信号のレベルをより狭い範囲で検出する段階；および 狭い範囲の検出結果をそうでない検出結果と比較して、検出における誤りを特定 する段階； から構成されることを特徴とする方法。
7. ７．ビット誤り率検出方法であって： 被受信信号内に存在するビット値を検出する段階；前記被受信信号内に存在する ビット値をより狭い範囲で検出する段階；および 狭い範囲の検出のビット計数とそうでない検出のビット計数とを比較して、検出 の誤りを特定する段階；から構成されることを特徴とする方法。
8. ８．単位時間にわたり検出されたビット誤りを蓄積する段階をさらに含んで構成 されることを特徴とする請求項７記載の方法。
9. ９．ビット誤り検出が既知のビット・シーケンスを参照せずに実行されることを 特徴とする請求項７記載の方法。
10. １０．誤り率を判定するための既知のシーケンスの通信を省いて、信号の処理能 力を向上できることを特徴とする請求項７記載の方法。
11. １１．ビット誤り率検出を不規則に，連続的にあるいは任意に実行できることを 特徴とする請求項７記載の方法。
12. １２．ビット誤り率を検出されたビット・ストリームと関連させて、検出された ビットまたはストリームにおける信頼水準を示すことを特徴とする請求項７記載 の方法。
13. １３．検出された誤りが存在しないことにより、検出の信頼性が向上することを 特徴とする請求項１記載の方法。
14. １４．狭い範囲の検出の狭さを所望の検出信頼水準に合わせて調整できることを 特徴とする請求項１記載の方法。
15. １５．誤り検出が多レベル信号に適用されることを特徴とする請求項１記載の方 法。
16. １６．ビット誤り率検出方法であって：被受信多レベル信号内に存在するビット 値を検出する段階； 前記被受信多レベル信号内に存在するビット値をより狭い範囲で検出する段階； 狭い範囲の検出の結果とそうでない検出の結果とを比較して、検出における誤り を特定する段階；および単位時間にわたって検出された記号の誤りを蓄積する段 階； から構成されることを特徴とする方法。
17. １７．ビット誤り率検出を用いるアンテナ選択方法であって： 被受信多レベル信号内に存在するビット値を検出する段階： 被受信多レベル信号内に存在するビット値をより狭い範囲で検出する段階； 狭い範囲の検出の結果とそうでない検出の結果とを比較して、検出における誤り を特定する段階；単位時間にわたって検出された記号の誤りを蓄積する段階；お よび 誤り率が一定の誤り閾値を越えたときに複数のダイバーシチ・アンテナの１つを 選択する段階；から構成されることを特徴とする方法。
18. １８．誤り検出器であって： 被受信信号を検出する手段； 前記被受信信号をより狭い範囲で検出する手段；および狭い範囲の検出の結果と そうでない検出の結果とを比較して、検出における誤りを特定する手段；を直列 に接続して構成されることを特徴とする誤り検出器。
19. １９．ビット誤り率検出器であって： 被受信多レベル信号内に存在するビット値を検出する手段； 前記被受信多レベル信号内に存在するビット値をより狭い範囲で検出する手段； 狭い範囲の検出の結果とそうでない検出の結果とを比較して、検出における誤り を特定する手段；および単位時間にわたり検出された記号の誤りを蓄積する手段 ；を直列に接続して構成されることを特徴とするビット誤り検出器。
20. ２０．ビット誤り率検出を用いるアンテナ選択器であって：被受信多レベル信号 内に存在するビット値を検出する手段； 被受信多レベル信号内に存在するビット値をより狭い範囲で検出する手段； 狭い範囲の検出の結果とそうでない検出の結果とを比較して、検出における誤り を特定する手段；および誤り率が一定の誤り閾値を越えたときに、複数のダイバ ーシチ・アンテナの１つを選択する手段；を直列に接続して構成されることを特 徴とするアンテナ選択器。