JPH0450778B2 - - Google Patents

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JPH0450778B2
JPH0450778B2 JP61176357A JP17635786A JPH0450778B2 JP H0450778 B2 JPH0450778 B2 JP H0450778B2 JP 61176357 A JP61176357 A JP 61176357A JP 17635786 A JP17635786 A JP 17635786A JP H0450778 B2 JPH0450778 B2 JP H0450778B2
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data
error
detector
error correction
signal
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Susumu Ootani
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Nippon Electric Co Ltd
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Priority to DE87110758T priority patent/DE3787594T2/de
Priority to EP87110758A priority patent/EP0255065B1/en
Priority to AU76151/87A priority patent/AU591790B2/en
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
  • Error Detection And Correction (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は信号検出方式に関し、特に例えば衛星
通信システムの如く誤りデータの受信確立を極め
て小さい値に設定しようとする通信システムに好
適な信号検出方式に関する。
(従来の技術) 第4図は従来の信号検出方式の構成例を示す。
この信号検出方式は、誤り訂正復号器101と、
CRC誤り検出器102と、ユニークワード検出
器103と、出力回路300とを基本的に備え
る。
入力端子100へ供給されるバースト信号1
は、第5図に示す如く、データ(DATA)とこ
のデータの開始位置を示すために前置されるユニ
ークワード(UW)とで構成される。データは、
送信側においてCRC符号化および誤り訂正符号
化がなされたものである。このバースト信号1は
誤り訂正復号器101とユニークワード検出器1
03へそれぞれ入力する。
ユニークワード検出器103は、バースト信号
1からユニークワード(UW)を検出し、データ
(DATA)の到来を通知する到来信号4を出力回
路300へ送出する。ユニークワードは、周知の
ように、固定符号語からなる。
一方、誤り訂正復号器101は、バースト信号
1中のデータ(DATA)について誤り訂正符号
の復号化をなし、その復号化データ2をCRC誤
り検出器102へ送出する。
CRC誤り検出器102は、復号化データ2に
ついてサイクリツクチエツクを行い、受信データ
の正否を判定し、受信データを出力データ3とし
て外部へ送出するとともに、判定結果信号6を出
力回路300へ送出する。
その結果、出力回路300は、到来信号4が入
力し、かつ判定結果信号6の内容が「誤りなし」
であるとき、外部へ信号検出信号7を送出し、出
力データ3は誤りのないデータである旨を報知す
る。
(発明が解決しようとする問題点) しかし、ユニークワードの検出とCRC誤りな
しとでもつて誤りのない正しいデータを受信でき
たとする従来の信号検出方式では、誤りデータの
受信確率の低減化を図ることが困難で、通信回線
の信頼度を高めることができないという問題点が
ある。
即ち、ユニークワードの検出においては、ユニ
ークワードがデータの如き誤り訂正技術の適用が
ないので、符号誤り率が極めて高く、不検出と誤
検出が問題となるのである。Nをユニークワード
語長、εを許容誤りビツト数、Peをビツト誤り
率とすると、不検出確率Pnと誤検出確率Pfはそ
れぞれ式(1)、同(2)で表される。
PnN Σi=1 NCiPe i(1−PeN-i …(1) Pf=〓 Σi=0 N Ci(1/2)N …(2) この不検出確率Pnと誤検出確率Pfは、ユニー
クワード語長Nを長くすれば小さくすることがで
きる。しかし、そうすると、ユニークワード語長
とデータ長との比が小さくなり、伝送効率が低下
するので、PnとPfを小さくすることは困難であ
る。さらに、衛星通信のデータ伝送方式がスロツ
ト付アロハ方式のように任意の時に送信するラン
ダムアクセス方式である場合には、信号到来が予
測できないので、常に信号検出を行わねばならな
いが、この場合には単位時間当りの誤検出回数は
Pf・fs(fsは信号速度)となり、大きな値となる。
なお、参考までに、N=32におけるPnとPfの数
値例を第6図に示す。
また、CRC誤り検出においては、その検出能
力は、一般には、生成多項式の次数と誤りビツト
数との関係から決定される。衛星通信では衛星電
力の有効利用、地上局の小型化等の要請から高能
率の誤り訂正方式が導入されているので、誤り訂
正符号の復号化データの誤り率は極めて小さい。
しかし、ユニークワードの誤検出が一度でも発
生すると、つまり誤り訂正復号器にランダム信号
が入力するとその出力信号もランダム信号とな
る。
このようなランダム信号に対してCRC誤り検
出器は誤りなしと判定する場合と誤りありと判定
する場合がある。具体的に言えば、CRC誤り検
出では16次の生成多項式が一般に良く用いられて
いるが、この場合には、16ビツト以下の誤りは完
全に検出できるが17ビツト以上の誤りに対しては
誤りが検出できる場合と検出できない場合がある
のである。誤りがデータ中にあるにも拘らず誤り
無しと判定すると、データを扱う端末は正常デー
タとして取り込み時には重大な運用障害を発生さ
せる原因となる。そして、17ビツト以上の誤りを
含むデータが誤り無しと判定される確率は1/
216=1.5×10-5であるので(猪瀬他「データ通信」
産報の87頁〜91頁に示されている)、伝送速度を
56kbpsとし、誤検出確率Pfを2.6×10-4(第6図に
おいてε=6の場合)とすると、1秒当りのデー
タすり抜け頻度は 2.6×10-4×56×103×1.5×10-5=2.1×10-4回/
秒となる。このことは約1時間に1回程度の割合
で誤りデータの誤受信があることを意味し、通信
回線の信頼性を低下させる原因となつているので
ある。
本発明は、このような従来の問題点に鑑みなさ
れたもので、信号検出の要件に回線品質を加味す
ることにより、誤りデータの受信確率を極めて小
さくできる信号検出方式を提供することを目的と
する。
(問題点を解決するための手段) 前記目的を達成するために、本発明の信号検出
方式は次の如き構成を有する。
即ち、本発明の信号検出方式は、CRC符号化
および誤り訂正符号化がなされたデータとこのデ
ータに前置されるユニークワードとで構成される
受信バースト信号を受けて該受信バースト信号か
ら前記ユニークワードを検出するユニークワード
検出器と;前記受信バースト信号を受けて前記デ
ータについて誤り訂正符号の復号化を行う誤り訂
正復号器と;この誤り訂正復号器の復号化データ
を受けてCRC誤り検出を行うCRC誤り検出器
と;前記誤り訂正復号器の入出力状態から伝送路
誤り率の推定値を得、または、当該誤り訂正復号
器の復号化状態から同期・非同期の判定に必要な
推定値を得,いずれか一方の推定値と所定の閾値
とを比較して回線品質を検出する回線品質検出器
と;前記ユニークワード検出器、CRC誤り検出
器および回線品質検出器の各出力を受けて信号検
出の信号を出力する出力回路と;を備えたことを
特徴とする。
(作用) 次に、前記の如き構成を有する本発明の信号検
出方式の作用を説明する。
ユニークワード検出器は、CRC復号化および
誤り訂正符号化がなされたデータとこのデータに
前置されるユニークワードで構成される受信バー
スト信号を受けて該受信バースト信号から前記ユ
ニークワードを検出し、その検出信号を出力回路
へ送出する。
誤り訂正復号器は、前記受信バースト信号を受
けて前記データについて誤り訂正符号の復号化を
行い、その復号化データをCRC誤り検出器へ送
出する。
CRC誤り検出器は、この誤り訂正復号器の復
号化データを受けてCRC誤り検出を行い、その
検出結果を出力回路へ送出する。
そして、回線品質検出器は、前記誤り訂正復号
器の入出力状態から伝送路誤り率の推定値を得、
または、当該誤り訂正復号器の復号化状態から同
期・非同期の判定に必要な推定値を得、いずれか
一方の推定値と所定の閾値とを比較して回線品質
を検出し、その検出結果を出力回路へ送出する。
出力回路は、ユニークワードの検出があり、
CRC誤り検出結果の内容が誤りなしであり、か
つ回線品質検出結果の内容が所定のもの(例えば
ある閾値以下である等)である場合に、信号検出
の信号を出力する。
以上説明したように、本発明の信号検出方式に
よれば、信号検出の要件に回線品質を加味するよ
うにしたので、仮りにユニークワード検出器がユ
ニークワードを誤検出し、またはCRC誤り検出
器が誤りデータを誤りなしと判定したとしても、
回線品質が所定のものでない場合には、信号検出
の信号を出力しないようにすることができる。
従つて、誤りデータ(雑音等)を正しいデータ
として扱う確率が極めて小さくなり、信頼度の高
い通信回線を構成することができる効果がある。
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。第1図は本発明の一実施例に係る信号検出方
式を示す。なお、従来例と同一構成部分には同一
名称符号を付し、その説明を省略する。
この第1実施例においては、誤り訂正復号器1
01に並列に回線品質検出器104を設け、この
回線品質検出器104の出力である検出信号5を
到来信号4と判定結果信号6と共に出力回路10
5へ入力させてある。
この回線品質検出器104は、誤り訂正復号器
101の出力、即ち復号化データ2を再符号化
し、これと誤り訂正復号器101の入力、即ちバ
ースト信号1中のデータとを比較し、伝送路誤り
を推定するもので、その推定値が所定の閾値以下
のとき検出信号5を出力するようになつている。
今、回線品質検出器104においてビツト誤り
の判定に要する検出判定時間、即ち判定対象とな
る単位ビツト数を103ビツトとし、誤り訂正復号
器101の入力符号の誤り率を3.8×10-2(同期
時:SYNC)、または2×10-1(非同期時:
ASYNC)とすると、非同期時の誤り計数分布PA
(n)は PA(n)=200n/n!e-200 ……(3) となり、また同期時の誤り計数分布Ps(n)は Ps(n)=40n/n!e-40 ……(4) となる。ここに、nは前記検出判定時間(103
ツト)における誤りビツトの計数個数である。
第2図は、前記式(3)、同(4)および判定誤り確率
1−N Σn=0 Ps(n)、同N Σi=0 PA(n)とを誤りビツト個数nを
種々変えた場合(n=0〜300を示す)の数値例
を示す。なお、1−N Σn=0 Ps(n)と同N Σn=0 PA(n)における
Nは判定閾値である。
第2図において、縦軸は誤つて正しいと判定す
る確率を示し、10-8以下は図示してないが、例え
ば判定閾値NをN=100とした場合、即ち誤りビ
ツト個数nがn=100である場合には、ユニーク
ワードの誤検出後に、誤つて正しいと判定する確
率は10-9以下となることが理解できる。
従つて、信号検出基準をユニークワードの検
出、伝送路誤りが判定閾値N以下(N=100と
すれば、判定誤り確率は10-9となる)、CRC誤
り検出なし(前記数値例ではデータすり抜け頻度
は2.1×10-4)の3条件が整つた場合とすれば、
単位時間当りのデータすり抜け頻度は 2.1×10-4×10-9=2.1×10-13回/秒 ≒1回/105年 となり、十分無視しうる値となる。
次に、第3図は本発明の他の実施例を示す。こ
の第2実施例においては、前記誤り訂正復号器1
01の代りに、最尤復号器であるビタビ復号器2
01を用いたもので、回線品質検出器202はこ
のビタビ復号器201内のメトリツクを用いて回
線品質を推定するように構成される。
ビタビ復号器201は、最尤復号を行う過程に
おいて、バースト信号1から算出したブランチメ
トリツクを積算し、各ステート状態(例えば拘束
長=7では64のステート状態)でのメトリツクを
有する。このメトリツクを用いて同期判定を行
い、回線品質を推定する方式は各種考えられる
が、この実施例では次の如くして構成してある。
即ち、回線品質検出器202は、最大メトリツ
ク検出器210と、最小メトリツク検出器211
と、減算器212と、加算器213と、コンパレ
ータ214と、遅延回路215と、時間設定器2
16とで基本的に構成される。
最大メトリツク検出器210と最小メトリツク
検出器211とは、ビタビ復号器201における
全ステート状態のメトリツク中の最大メトリツク
および最小メトリツクをそれぞれ検出し、減算器
212へ送出する。
減算器212は、最大メトリツクと最小メトリ
ツク間の差を求め、それを加算器213へ送出す
る。
時間設定器216は、加算器213→遅延回路
215→加算器213の閉ループにおける積分時
間を例えば1秒間として設定し、それを遅延回路
215へ与える。遅延回路215は例えば1ビツ
ト遅延素子からなる。この閉ループにおける積分
結果はコンパレータ214へ与えられる。
コンパレータ214は、この入力した積分結果
と適宜設定される閾値との大小関係を比較し、積
分結果が閾値を越える場合は同期していると判断
し、また下廻る場合は非同期と判断する。
この判断結果が回線品質の良否を与えるもので
あり、前記検出信号5である。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明の信号検出方式に
よれば、信号検出の要件に回線品質を加味するよ
うにしたので、仮りにユニークワード検出器がユ
ニークワードを誤検出し、またはCRC誤り検出
器が誤りデータを誤りなしと判定したとしても、
回線品質が所定のものでない場合には、信号検出
の信号を出力しないようにすることができる。
従つて、誤りデータ(雑音等)正しいデータと
して扱う確率が極めて小さくなり、信頼度の高い
通信回線を構成することが出来る効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の構成ブロツク図、
第2図は伝送路誤りの確率・密度の分布を示す
図、第3図は本発明の他の実施例の要部構成ブロ
ツク図、第4図は従来例の構成ブロツク図、第5
図はバースト信号の構成を示す図、第6図はユニ
ークワードの不検出・誤検出の確率分布を示す図
である。 101……誤り訂正復号器、102……CRC
誤り検出器、103……ユニークワード検出器、
104,202……回線品質検出器、105……
出力回路、201……ビタビ復号器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 CRC符号化および誤り訂正符号化がなされ
    たデータとこのデータに前置されるユニークワー
    ドとで構成される受信バースト信号を受けて該受
    信バースト信号から前記ユニークワードを検出す
    るユニークワード検出器と;前記受信バースト信
    号を受けて前記データについて誤り訂正符号の復
    号化を行う誤り訂正復号器と;この誤り訂正復号
    器の復号化データを受けてCRC誤り検出を行う
    CRC誤り検出器と;前記誤り訂正復号器の入出
    力状態から伝送路誤り率の推定値を得、または、
    当該誤り訂正復号器の復号化状態から同期・非同
    期の判定に必要な推定値を得、いずれか一方の推
    定値と所定の閾値とを比較して回線品質を検出す
    る回線品質検出器と;前記ユニークワード検出
    器、CRC誤り検出器および回線品質検出器の各
    出力を受けて信号検出の信号を出力する出力回路
    と;を備えたことを特徴とする信号検出方式。
JP61176357A 1986-07-26 1986-07-26 信号検出方式 Granted JPS6333028A (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61176357A JPS6333028A (ja) 1986-07-26 1986-07-26 信号検出方式
US07/077,163 US4967413A (en) 1986-07-26 1987-07-24 Burst signal detection apparatus
CA000542978A CA1289259C (en) 1986-07-26 1987-07-24 Burst signal detection apparatus
DE87110758T DE3787594T2 (de) 1986-07-26 1987-07-24 Impulsbündeldetektionsvorrichtung.
EP87110758A EP0255065B1 (en) 1986-07-26 1987-07-24 Burst signal detection apparatus
AU76151/87A AU591790B2 (en) 1986-07-26 1987-07-27 Burst signal detection apparatus

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Publication Number Publication Date
JPS6333028A JPS6333028A (ja) 1988-02-12
JPH0450778B2 true JPH0450778B2 (ja) 1992-08-17

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ID=16012194

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EP (1) EP0255065B1 (ja)
JP (1) JPS6333028A (ja)
AU (1) AU591790B2 (ja)
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