JPH08102727A - 誤り率推定方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ディジタル移動体通信の回線品質測定のため、
誤り率を誤り環境に依存しないで高い精度で推定する。 【構成】ディジタル移動体通信方式において回線品質を
測定するために、受信された信号を検波し、検波器出力
をデータの再生タイミングでＡ／Ｄ変換したデータを用
いて誤り率を推定し、前記Ａ／Ｄ変換したデータの短時
間（Ｎ個）のデータの分散を用いて推定された誤り率を
補正する誤り率推定方式。検波器出力の信号をデータの
再生タイミングでＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換手段と、そ
のＡ／Ｄ変換されたデータから誤り率を推定する誤り率
推定手段と、Ａ／Ｄ変換されたデータＮ個毎に分散を算
出する分散算出手段と、Ｎ個毎に算出された分散の値を
用いて推定誤り率を補正する補正手段とから構成され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はディジタル移動体通信に
おける回線品質を測定する装置に関するものであり、デ
ータ伝送路での誤り率を推定する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディジタル移動体通信においては回線品
質を測定するために、受信されたデータからその誤り率
を推定する必要がある。従来の技術として受信信号を検
波し、その検波器出力の値から誤り率を推定する方法が
ある。その具体的な方法を図６、図７を用いて説明す
る。図６は従来技術を用いた誤り率推定方式のブロック
図、図７はその概念を説明するための検波器の直交出力
のベクトル空間図である。この方法はＱＰＳＫ信号を受
信し検波器出力の直交成分Ｉ、Ｑの値から誤り率を推定
するものである。ＱＰＳＫ信号の理想的な検波器出力の
データ再生タイミングにおける信号点の一例は図７のａ
からｄの４点となる。受信側ではデータの再生タイミン
グでそれぞれＩ軸、Ｑ軸の正負により検波器出力の値を
判定して受信データを再生する。しかし、実際はノイズ
等の影響によりその信号点はａからｄの点を中心として
ばらついてくる。このばらつきは受信信号のＣ／Ｎとほ
ぼ比例関係にあり、言い替えればＩ、Ｑの値のデータ再
生タイミングにおける値のばらつきと誤り率はほぼ比例
関係にあるといえる。このため、受信信号から誤り率を
推定するためには検波器出力のＩ、Ｑ信号のデータ再生
タイミングにおける値の分散を計算し、その値から誤り
率を推定することができる。

【０００３】図６は従来技術のブロック図である。この
例はＱＰＳＫ信号を取り扱う場合のものである。１０１
は検波器、１０２はクロック再生器、１０３はＡ／Ｄ変
換器、１０４は分散算出器、１０５は変換テーブル、１
０６は制御部である。受信されたＱＰＳＫ信号は検波器
１０１により直交成分として復調される。その復調信号
から受信データを再生するためのシンボルクロックをク
ロック再生器１０２により再生する。復調器１０１の出
力はＡ／Ｄ変換器１０３によりシンボルクロックのタイ
ミングで図７の原点を０としてＡ／Ｄ変換される。Ａ／
Ｄ変換されたディジタルデータは分散算出器１０４に入
力される。分散算出器１０４は入力データの絶対値の分
散をＮ個毎に計算する。この場合のＮは５から５０ビッ
ト程度で十分である。

【０００４】入力Ｎ個毎に計算された分散の値は、変換
テーブル１０５に入力され、その値に応じたＮ個毎の推
定誤り率に変換される。この変換テーブルは一般的にＲ
ＯＭ、ＲＡＭ等のメモリにより構成される。すなわち、
入力データをアドレスとしてその入力に対応する値をメ
モリに格納しておくことにより実現されるものである。
Ｎ個毎の推定誤り率は制御部１０６に入力され、必要数
の平均化等の処理が施され受信データの最終的な推定誤
り率となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、陸上移
動体通信ではフェージングよるバースト的な誤りや、電
界強度の低い所で生じるランダム誤りなど、種々の誤り
環境が存在する。このため、検波器出力の統計的性質と
推定誤り率の関係は種々の誤り環境により異なり、誤り
環境が変わると正確に誤り率を推定できなくなるという
問題がある。

【０００６】

【問題を解決するための手段】本発明は前述したような
従来の欠点を解決するために検波器出力の信号をデータ
の再生タイミングでＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換手段と、
そのＡ／Ｄ変換されたデータから誤り率を推定する誤り
率推定手段と、Ａ／Ｄ変換されたデータＮ個の分散を算
出する分散算出手段と、Ｎ個毎に算出された分散の値を
用いて推定された誤り率を補正する補正手段とから構成
される。

【０００７】

【作用】本発明によれば、検波器の出力をデータの再生
タイミングでＡ／Ｄ変換して得られるデータの短時間毎
の分散を算出し、その値により誤り環境を推定すること
ができるため、検波器出力から求めた推定誤り率をその
誤り環境に応じて補正することにより種々の誤り環境下
においても精度のよい誤り率の推定を行うことができ
る。

【０００８】

【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照し説明す
る。図１は本発明の第１の実施例であり、１は検波器、
２はクロック再生器、３、４はＡ／Ｄ変換器、５は分散
算出部、６は変換テーブル、７は制御部、８は統計量算
出部である。この図においてＱＰＳＫ変調波を用いた場
合の例を説明する。

【０００９】受信されたＱＰＳＫ変調波は検波器１によ
り直交検波される。クロック再生器２は検波器１の出力
からデータを再生するためのシンボルクロックを再生す
る。このシンボルクロックによりＡ／Ｄ変換器３、４が
検波器１の出力を多値のディジタルデータに変換し、分
散算出部５に入力する。分散算出部５では入力データの
短時間の分散（Ｎ個毎）を計算し変換テーブル６、統計
量算出部８に入力する。変換テーブル６では入力データ
をメモリのアドレスに変換し、メモリ内に格納されてい
る短時間の分散に対応した推定誤り率を読みだし制御部
７に入力する。制御部７の動作を説明する前に図２、３
を用いて検波器出力の短時間の分散の統計量と、誤り環
境下における短時間の分散と誤り率の関係を説明する。

【００１０】図２は（レイリー）フェージング環境下
（ａ）とランダム誤り環境下（ｂ）における検波器出力
をデータの再生タイミングでＡ／Ｄ変換して得られた値
の短時間毎（Ｎ＝１１２）の分散のヒストグラムの一例
である。この例では誤り率が約５．５％、フェージング
は最大ドップラー周波数４０Ｈｚ、また、受信器ではア
ンテナ切り替えダイバーシチを用いている。図２からも
わかるようにランダム誤り環境下とフェージング誤り環
境下ではその性質が異なっているのがわかる。ランダム
誤り環境下（ａ）では、Ｃ／Ｎがほぼ一定のため、短時
間毎の分散の値も一定の値に集中する。これに対してフ
ェージング誤り環境下（ｂ）では受信信号レベルが時間
とともに変動するため、そのＣ／Ｎも時間とともに変動
することになる。このため、受信信号レベルの高いとこ
ろではＣ／Ｎが良くなり短時間毎の分散も小さい値とな
る。逆に受信信号レベルの低いところではＣ／Ｎが悪く
なるため、分散が大きくなる。結果的に図２（ａ）のよ
うにランダム誤り環境下にくらべてその分布も広くな
る。

【００１１】図３は検波器出力をデータの再生タイミン
グでＡ／Ｄ変換して得られた値の短時間毎の分散と誤り
率の関係を示すグラフである。この図からもわかるよう
にフェージング環境下の方がランダム誤り環境下での誤
り率より高い値となっている。

【００１２】本発明の第１の実施例における制御部７
は、短時間毎の分散における推定誤り率が入力される。

【００１３】図４は短時間毎の分散の算出範囲と回線品
質としての推定誤り率を測定する測定範囲の関係を示し
たもので、測定範囲に対して分散の算出範囲は小さいも
のとする。以下説明のために測定範囲のなかでＭ回の短
時間の分散を計算するものとする。

【００１４】統計量算出部８では短時間毎の分散の測定
範囲毎の統計量を計算し、制御部７に入力する。この場
合の統計量とは、その平均、最小値、最大値等が使用で
きることは図２から明かである。この場合はその平均値
とする。

【００１５】制御部７では入力された推定誤り率をＭ個
毎に平均化し、統計量算出部から入力される短時間毎の
分散の平均値を用いて、前記平均化された推定誤り率を
補正する。補正の方法は変換テーブル６のデータにより
決まる。このデータをフェージング誤り環境下用のデー
タとすると、ランダム誤り環境下では図３から明らかな
ように真の誤り率に対して大きめの推定誤り率が得られ
る。そこで、短時間毎の分散の平均値が大きく、かつ平
均化された推定誤り率が小さいようであれば、誤り環境
をランダム誤り環境であると判断し、平均化された推定
誤り率を小さくするように補正すればよい。

【００１６】次に本発明第２の実施例を図４に示す。１
は検波器、２はクロック再生器、３、４はＡ／Ｄ変換
器、５は分散算出部、６、９は変換テーブル、７は制御
部、８は統計量算出部である。この図において分散算出
部までの動作は実施例１と同じである。以下、図面を参
照して説明する。分散算出部５では入力データの短時間
の分散（Ｎ個毎）を計算し変換テーブル６、９、統計量
算出部８に入力する。ここで、変換テーブル６はフェー
ジング誤り環境下に対応する変換テーブル、９はランダ
ム誤り環境下に対応する変換テーブルである。変換テー
ブル６、９では入力データをメモリのアドレスに変換
し、メモリ内に格納されている短時間の分散に対応した
それぞれの誤り環境下における推定誤り率を読みだし制
御部７に入力する。統計量算出部８では、測定範囲内で
入力される短時間毎の分散の最小値、最大値をもとめ測
定範囲毎にその値を制御部７に入力する。制御部７では
入力された２つの推定誤り率をそれぞれＭ個毎に平均化
し、この２つの平均化された推定誤り率を、統計量算出
部から入力される最大値、最小値の差により切り替えて
その測定範囲における推定誤り率とするものである。こ
れは、図２を見てもわかるように、ランダム誤り環境下
のほうがフェージング誤り環境下より短時間毎の分散の
値の分布が狭いため、測定範囲内の短時間毎の分散の最
小値、最大値から誤り環境を推定できるからである。す
なわち、最小値、最大値の差があるしきい値より大きけ
れば、フェージング誤り環境下であると判断し、変換テ
ーブル６から得られる短時間毎の推定誤り率の平均値を
その測定範囲内での推定誤り率とし、逆にあるしきい値
より小さければ変換テーブル９から得られる短時間毎の
推定誤り率の平均値をその測定範囲内での推定誤り率と
する。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、検波器
出力をデータ再生タイミングでＡ／Ｄ変換して得られる
データを用いて誤り率を推定する方式において、前記Ａ
／Ｄ変換して得られるデータの短時間毎の分散の値の統
計量により誤り環境を推定することができ、それぞれの
誤り環境に応じた補正することにより精度の良い誤り率
の推定を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示すブロック図であ
る。

【図２】（ａ）はフェージング誤り環境下を、（ｂ）は
ランダム誤り環境下における短時間毎の分散の値とその
頻度を示す図である。

【図３】フェージング誤り環境下と、ランダム誤り環境
下における短時間毎の分散の値とその時の誤り率を示す
図である。。

【図４】回線品質の測定範囲と短時間毎の分散の測定の
様子を示す図である。

【図５】本発明の第２の実施例を示すブロック図であ
る。

【図６】従来の誤り率推定方式を示すブロック図であ
る。

【図７】ＱＰＳＫ信号における検波器の直交出力のベク
トル空間図である。

【符号の説明】

１、１０１ 検波器 ２、１０２ クロック再生器 ３、４ Ａ／Ｄ変換器 ５、１０４ 分散算出器 ６、９、１０５ 変換テーブル ７、１０６ 制御部 ８ 統計量算出部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ディジタル通信方式において、 検波器出力をデータの再生タイミングでＡ／Ｄ変換し、
   多値のディジタルデータを得る手段と、 前記手段により得られた多値のディジタルデータを用い
   て誤り率を推定する手段と、 前記推定された誤り率から全体の推定誤り率を計算する
   手段と、 前記多値のディジタルデータの絶対値のＮ個毎の分散を
   算出する手段と、 前記手段により得られた分散の値を用いて前記推定され
   た誤り率もしくは、全体の推定誤り率を補正する手段と
   を設けて誤り率を推定することを特徴とする誤り率推定
   方式。