JP2004056433A - 通信データの誤り検出方法,通信装置,通信システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】通信装置1が,データパケットのパケット長がそれぞれ異なる複数のテスト用通信データを送信(S12)し, 通信装置2が,受信したテスト用通信データそれぞれにおけるパケット損失率を検出(S22)し,検出されたパケット損失率を用いたn次の多項式近似によりn次のパケット長Lの多項式における各次数の係数を求め,該係数とバースト誤り及びランダム誤りの各発生率PB,PRとの所定の関係式に基づいてPB及びPRをそれぞれ算出する(S23)。さらに,算出したPB,PRそれぞれの値に応じて,通信データの信号強度や変調パラメータであるプリアンブル長を変更する(S24〜S31,S13〜S15)。
【選択図】図3
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は,複数のデータパケットからなる通信データを受信し,該通信データにおけるデータパケットの誤り発生率を検出することに基づく通信データの誤り検出方法,及びその誤り発生率の検出機能を有する通信装置並びに通信システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来,例えば,インターネットプロトコル(IP)での通信においてIPパケットを単位として通信データを構成しているように,所定長さ(パケット長)のデータ列である複数のデータパケットからなる通信データを送受信する通信装置がある。このような通信データを用いた通信においては,その通信データにおけるデータパケットの誤り発生によるパケット損失率(Packet Loss Rate:PLR),即ち,通信データを構成するデータパケットのうち,誤りが発生しているデータパケットの占める率が検出され,このパケット損失率が通信路の誤り特性の評価に広く用いられている。例えば,インターネットプロトコルを用いた通信網では,通信路の状態を検証するために用いられるコマンド(プログラム)としてpingコマンドが知られている。該pingコマンドが実行されると,所定数のテスト用IPパケットからなる単位通信データが相手先通信ノードに送信され,これを受信した通信ノードは直ちに応答パケットを返信する取り決めになっているため,送信側通信ノードにおいて,前記応答パケットの返信を受けた数や返信を受けるまでの時間を検出することにより,その通信路のパケット損失率や通信遅延を測定することが可能となる。この他にも,2つの通信ノードが相互に所定数のデータパケットを送信し,それぞれの通信ノードにおける受信データのパケット損失率を検出すること等も一般的に行われている。
【0003】
ところで,通信路における通信データの誤りは,その発生原因から,通信データのビット単位で特に規則性なくランダムに発生する誤り(以下,ランダム誤りという)と,前記データパケットの同期の失敗等の原因により前記データパケットの単位全体に発生する誤り(以下,バースト誤りという)とに分けられる。前記バースト誤りでは,前記データパケットが有する全ての信号に誤りが発生し,その誤り訂正も行えない場合が多い。そして,前記ランダム誤りと前記バースト誤りとでは,その発生を抑制するための対策も異なる。例えば,前記ランダム誤りの発生は,通信経路における通信信号レベルの減衰が大きい,或いはノイズレベルが高い等によるSN比の低下が原因であることが多く,この場合には,送信側における通信データの出力信号の強度を上げることや,よりノイズに強い変調方式へ変更すること,さらには,誤り訂正符号のサイズを大きくする等によってより訂正能力の高い誤り訂正符号に符号化すること(符号化方式の変更)等の対策が有効となる。一方,前記バースト誤りの発生は,前述したように前記バースト信号の同期の失敗等が原因であることが多く,この場合には,通信データの変調パラメータのうち,プリアンブル長を長くして信号の同期を取りやすくすること等が有効となる。
近年,ネットワーク技術の多様化により,様々な物理層の上で通信網が構築されるが,特に,同軸ケーブル網や無線網等のアナログ信号を用いた通信網が構築される場合等には,通信路の状況に応じた適切な対策を講じる必要があり,パケット損失率だけでなく,より詳細な誤り発生状況を解析したいというニーズが大きい。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら,従来は前記ランダム誤りと前記バースト誤りとを区分して検出することができないため,例えば,前記バースト誤りが支配的な場合に,送信側の信号出力の強度を上げてしまう等,適切な対応をとれない場合がある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,通信データに発生する前記ランダム誤りと前記バースト誤りとを区分して検出できるとともに,誤りの種類に応じて適切な対応を行える通信データの誤り検出方法,及び通信装置を提供することにある。
【0005】
【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,複数のデータパケットからなる単位通信データを受信し,該単位通信データにおける前記データパケットの誤り発生によるパケット損失率を検出することに基づく通信データの誤り検出方法において,前記データパケットのパケット長がそれぞれ異なる複数の前記単位通信データを受信するデータ受信手順と,前記複数の単位通信データそれぞれにおける前記パケット損失率を検出するパケット損失率検出手順と,前記複数の単位通信データそれぞれにおいて検出された前記パケット損失率に基づいて,前記データパケットの単位全体に発生する誤りであるバースト誤りの発生率と,その他の誤りであるランダム誤りの発生率とを区分して算出する誤り区分算出手順と,を有してなることを特徴とする通信データの誤り検出方法である。
前述したように,前記ランダム誤りはビット単位で発生する誤りであるため,前記データパケットそれぞれが誤りのあるデータビットを有することにより誤りパケットとして破棄される確率(即ち,前記パケット損失率)は,前記データパケットのパケット長(データ列の長さ)に依存し,パケット長が長いほど前記パケット損失率が上昇する。一方,前記バースト誤りは前記データパケット単位で発生する誤りであるため,前記データパケットのパケット長に依存しない。この特性を利用して,通信路が同一の環境下で,前記データパケットのパケット長が異なる複数の前記単位通信データを通信路に流して該単位通信データそれぞれについての前記パケット損失率を検出すれば,後述する理論計算(統計計算)に基づいて,前記ランダム誤り及び前記バースト誤りの各発生率を区分して算出することが可能となる。
【0006】
また,前記誤り区分算出手順としては,前記複数の単位通信データそれぞれにおいて検出された複数の前記パケット損失率を用いた所定次数の多項式近似により前記パケット長についての前記所定次数の多項式における各次数の係数を求め,求められた該各次数の係数に基づいて前記バースト誤りの発生率と前記ランダム誤りの発生率とをそれぞれ算出することが考えられる。
これは,前記パケット損失率と前記ランダム誤り及び前記バースト誤りの各発生率との関係を表す理論式(後述する(式1))から,前記パケット損失率は,前記パケット長についての所定次数(n次)の多項式(後述する(式5))で表されるので,実際の前記パケット損失率の検出値も実用的な精度範囲でn次の多項式近似が可能と考えれば,該多項式近似により求まったn次の多項式における各次数の係数が,理論式上の同各係数と等しいとすることができる。ここで,理論式から導かれるn次の多項式の各係数は,前記ランダム誤り及び前記バースト誤りの各発生率を用いて表されるので,前記多項式近似により求まったn次の多項式における各次数の係数と理論式上の同各係数とを等しいとすれば,前記ランダム誤り及び前記バースト誤りの各発生率をそれぞれ算出できる。
ここで,実用精度上問題がなく,計算が容易となる前記次数(n)を2次とすることが考えられる。即ち,前記パケット長についての前記所定次数の多項式が2次の多項式であり,前記多項式近似により求められた前記2次の多項式における各次数の係数b0,b1,b2を次式に適用することにより,前記バースト誤りの発生率PBと前記ランダム誤りの発生率PRとをそれぞれ算出するものである。
【数2】
【0007】
また,本発明は,前記通信データの誤り検出方法を具現化した通信装置として捉えたものであってもよい。
即ち,複数のデータパケットからなる単位通信データを受信し,該単位通信データにおける前記データパケットの誤り発生によるパケット損失率を検出する機能を有する通信装置において,前記データパケットのパケット長がそれぞれ異なる複数の前記単位通信データを受信するデータ受信手段と,
前記複数の単位通信データそれぞれにおける前記パケット損失率を検出するパケット損失率検出手段と,前記複数の単位通信データそれぞれにおいて検出された前記パケット損失率に基づいて,前記データパケットの単位全体に発生する誤りであるバースト誤りの発生率と,その他の誤りであるランダム誤りの発生率とを区分して算出する誤り区分算出手段と,を具備してなることを特徴とする通信装置である。
【0008】
さらに,前記ランダム誤りの発生率に基づいて,前記単位通信データの送信先に通信データの出力信号の強度を変更させる指令を送信する強度変更指令送信手段を具備するものや,前記単位通信データの送信先に通信データの変調方式を変更させる指令を送信するとともに,これに対応させて当該通信装置の具備する通信データの復調手段の復調方式を変更する変復調方式変更手段を具備するもの,さらには前記単位通信データの送信先に通信データの符号化方式を変更させる指令を送信するとともに,これに対応させて当該通信装置の具備する通信データの復号化手段の復号化方式を変更する符号化復号化方式変更手段を具備するもの等が考えられる。
また,前記バースト誤りの発生率に基づいて,前記単位通信データの送信先に通信データの変調パラメータであるプリアンブル長を変更させる指令を送信するとともに,これに対応させて当該通信装置の具備する通信データの復調手段の前記プリアンブル長に関するパラメータを変更するプリアンブル長変更手段を具備するものも考えられる。
これらにより,通信データの誤りの発生原因に対応した適切な誤り抑止の対応が可能となる。
【0009】
また,本発明は,前記通信データの誤り検出方法を具現化した通信システムとして捉えたものであってもよい。
即ち,複数のデータパケットからなる単位通信データを送信する第1の通信装置と,該第1の通信装置から受信した前記単位通信データにおける前記データパケットの誤り発生によるパケット損失率を検出する機能を有する第2の通信装置と,を有するする通信システムにおいて,前記第1の通信装置が,前記データパケットのパケット長がそれぞれ異なる複数の前記単位通信データを送信するデータ送信手段を具備し,前記第2の通信装置が,前記複数の単位通信データを受信するデータ受信手段と,前記複数の単位通信データそれぞれにおける前記パケット損失率を検出するパケット損失率検出手段と,前記複数の単位通信データそれぞれにおいて検出された前記パケット損失率に基づいて,前記データパケットの単位全体に発生する誤りであるバースト誤りの発生率と,その他の誤りであるランダム誤りの発生率とを区分して算出する誤り区分算出手段と,を有してなることを特徴とする通信システムである。
【0010】
【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通信システムXにおけるパケット長が異なる通信データごとのパケット損失率の検出値の一例を表すデータ表,図3は本発明の実施の形態に係る通信システムXにおける通信データの誤り検出及びその検出結果に基づく制御の処理手順を表すフローチャート,図4は本発明の実施例に係る通信システムY1の概略構成を表すブロック図,図5は本発明の実施例に係る通信システムY2の概略構成を表すブロック図である。
【0011】
まず,図1を用いて,本発明の実施の形態に係る通信システムXの構成について説明する。
本通信システムXは,2つの端末装置51,52相互間において,該端末装置51,52それぞれに接続された通信装置1,2を介してIPプロトコルを用いてデータ通信を行うものである。前記端末装置51及び52,前記通信装置1及び2はそれぞれ同じものであり,ともに送信側,受信側となり得るが,以下,説明の便宜上,前記端末装置51及び前記通信装置1を送信側(前記第1の通信装置の一例),前記端末装置52及び前記通信装置2を受信側(前記第2の通信装置の一例)として説明する。
前記端末装置51から出力される通信データは,符号化復号化装置21により,前記通信データを構成するIPパケット(前記データパケットの一例)を単位として符号化され,さらに,変復調装置11によってQPSKや16QAM,或いは64QAM等の変調方式によるデジタル変調がかけられた後,複数の前記IPパケットからなる通信データが通信ケーブル60を介して受信側へ送信される。前記IPパケットのパケット長は任意に変更できるよう構成されている(前記符号化復号化装置21及び前記変復調装置11が,前記データ送信手段の一例を構成する)。
一方,受信側では,前記デジタル変調がかけられた通信データが変復調装置12によって復調され,さらに,符号化復号化装置22により,通信データが復号化された後,前記端末装置52へ出力される。
前記符号化復号化装置21,22による符号化方式及び,前記変復調装置11,12による変調及び復調方式は,複数の種類から選択が可能であり,さらに,前記変復調装置11は,送信する通信データの出力信号の信号強度を調節する機能も有している。いずれの符号化方式或いは変復調方式を選択するか,及び前記信号強度をどのように調節するかは,前記符号化復号化装置21,22及び前記変復調装置11,12に通信可能に接続された通信制御装置31,32によって制御される。さらに,2つの前記通信制御装置31,32は,独自の通信プロトコルにより,前記変復調装置11,12を介して相互に所定の指令の交換が行えるよう構成されている。
また,前記符号化復号化装置21,22及び前記通信制御装置31,32には,CPU,ROM,RAM等(不図示)で構成される通信路評価装置41,42が通信可能に接続されている。図1では,前記通信路評価装置41,42は,前記通信装置1,2それぞれに設けられているが,これらを前記通信装置1,2とは別個に設け,例えば,公衆回線や専用線を介して遠隔地に設置する構成としてもよい。
【0012】
次に,前記ランダム誤り及び前記バースト誤りの各発生率を求めるために用いられる前記パケット損失率の検出方法について説明する。
送信側の前記通信装置2では,例えば予め定められた時刻になったとき等の所定のタイミングで,前記通信路評価装置41により前記通信ケーブルを介して受信側の前記通信路評価装置42とネゴシエーションが行われ,さらに前記パケット損失率を検出するための複数のテスト用IPパケットからなるテスト用通信データ(前記単位通信データの一例)が複数生成される。該テスト用通信データは,前記符号化復号化装置21及び前記変復調装置11により符号化及び変調がなされて前記通信ケーブル60を介して前記受信側の前記通信装置1に送信される。
一方,受信側の前記通信装置1では,前記変復調装置12及び前記符号化復号化装置22により前記テスト用通信データが復調及び復号化された後に前記通信路評価装置42に取り込まれる。ここで,前記テスト用通信データを構成する前記テスト用IPパケットのパケット長は,前記テスト用通信データごとに異なるように生成される(1つの前記テスト用通信データに含まれる複数の前記テスト用IPパケットそれぞれのパケット長は等しい)。
そして,受信側の前記通信路評価装置42により,前記テスト用通信データごとに(即ち,パケット長ごとに)正常に受信できた前記テスト用IPパケットの数が検出され,該検出結果と送信側から送信される前記テスト用通信データごとの前記テスト用IPパケットの総数とに基いて前記パケット損失率が求められる。ここで,前記テスト用通信データそれぞれを識別する方法としては,例えば,前記テスト用IPパケットそれぞれにいずれの前記テスト用通信データに属しているかを区別するタグ情報を付加したり,前記通信路評価装置42により前記テスト用通信データを送出するごとに所定の区切り信号を送信或いは所定の時間間隔をおく等の区切り処理を行ったりすること等が考えられる。また,送信側から送信される前記テスト用通信データごとの前記テスト用IPパケットの総数は,送信側の前記と受信側とであらかじめ定めた数を設定しておくことや,前記テスト用通信データの送受信前に前記テスト用IPパケットの総数を通信により送信側の前記通信路評価装置41から受信側の前記通信路評価装置42に通知する等の方法が考えられる。また,前記テスト用IPパケットそれぞれに,それが属する前記テスト用通信データ内での通し番号を付加すれば,何番目の前記テスト用IPパケットが正常受信できなかった(欠落した)かも検出でき,各種の通信状態評価を行う際に便利である。
【0013】
次に,前記通信路評価装置41,42による,前記ランダム誤り及び前記バースト誤りの各発生率の算出方法について説明する。
前述したように,前記ランダム誤りはビット単位で発生する誤りであるため,前記IPパケットそれぞれに誤りを有するデータビットが存在する確率は,前記IPパケットのパケット長に依存する。また,前記IPパケット内に1ビットでも誤りがある場合は,通常そのIPパケットは誤りパケットとして破棄される(失われる)ため,結果として,前記ランダム誤りに起因する前記パケット損失率は,前記IPパケットのパケット長に依存する。これに対し,前述したように前記バースト誤りは前記IPパケットの単位全体に発生する誤りであるため,前記バースト誤りに起因する前記パケット損失率は,前記IPパケットのパケット長には依存しない。このことから,以下に示すように前記IPパケットのパケット長が異なる複数の通信データそれぞれについての前記パケット損失率を用いれば,前記ランダム誤りと前記バースト誤りの各発生率を区分して算出することが可能となる。
【0014】
今,複数の前記IPパケットからなるテスト用通信データ(前記単位通信データの一例)が送信された場合における前記ランダム誤りの発生率(前記テスト用通信データの全ビット数に対する前記ランダム誤りが生じているビット数の比)をPR,前記バースト誤りの発生率(前記テスト用通信データの全IPパケット数に対する前記バースト誤りが生じている前記IPパケットの数の比)をPBとすると,前記パケット損失率の理論値は,次の(式1)のようにパケット長Lの関数PPLR(L)で表される。
【数3】
この(式1)において,PRが十分小さいとすると,(式1)の右辺にある項(1−PR)Lは,テーラー展開を用いてn次の多項式(nは有限の自然数)で近似することができ,f(x)=(1−x)Lとすると次の(式2)で表すことができる。
【数4】
また,この(式2)におけるf(n)(0)は,次の(式3)で表される。
【数5】
従って,(式1)は,次の(式4)のように展開できる。
【数6】
ここで,(式3)の右辺の式は,n次のLの多項式であるため,(式4)より,PPLR(L)もn次の多項式となる。従って,(式4)は,次の(式5)の形式に展開できる。
【数7】
但し,{an}は各次数における係数である。ここで,(式4)及び(式5)より,(式5)における前記係数{an}は,PB,PRについての高々n次の多項式で表されることがわかる。この(式5)は理論式より求めたn次のLの多項式であるが,このとき,実際の通信データにおける前記パケット損失率の検出値(実績値)も次の(式6)に示すn次のLの多項式である関数P’PLR(L)で近似することができる。
【数8】
但し,{bn}は各次数における係数である。この(式6)の各係数{bn}は,パケット長Lがそれぞれ異なる複数の前記テスト用通信データ(L=L1の前記IPパケットからなる前記テスト用通信データ,L=L2の前記IPパケットからなる前記テスト用通信データ,…)を送受信することにより得られた複数の前記パケット損失率の検出値を用いてn次の多項式近似を行うことにより求められる。ここで,多項式近似の手法としては,最小自乗近似法を用いることが考えられるが,もちろん他の手法を用いてもよい。また,前記係数{bn}の数は(n+1)個であるので,これを多項式近似で求めるために用いる前記テスト用通信データの種類,即ち,そのパケット長Lの種類は(n+2)種類以上であることが望ましいがこれに限るものではない。
ここで,前記パケット損失率の検出値(実績値)の近似式(式5)の各次数の係数{bn}それぞれが,理論式である(式5)の各次数の係数{an}(即ち,(式4)の各次数の係数)それぞれと等しいと仮定すれば,前述したように,係数{an}はPB,PRについての多項式で表されるので,前記各係数{bn}と前記バースト誤りの発生率PB及び前記ランダム誤りの発生率PRとの関係式が導かれ,該関係式の前記各係数{bn}に前記実績値に基づく前記多項式近似で求められた各係数の値を代入すれば,前記関係式がPB,PRに関する連立方程式となり,該連立方程式を解くことによって前記バースト誤りの発生率PB及び前記ランダム誤りの発生率PRを求めることができる。
【0015】
以下,前述した(式4)及び(式6)の次数nを2次としたときの具体例について説明すする。
前記次数nを2次とした場合,(式4)及び(式6)は,それぞれ次の(式7)及び(式8)で表される。
【数9】
【数10】
さらに,前記パケット損失率の検出値(実績値)の2次の近似式(式8)の各次数の係数{b0,b1,b2}それぞれが,2次の理論式である(式7)の各次数の係数{a0,a1,a2}それぞれと等しいと仮定すれば,次の(式9)が導かれる。
【数11】
この(式9)をPB,PRについて解くと,次の(式10)が導かれる。
【数12】
従って,パケット長Lの異なる複数の前記テスト用通信データを送受信することにより得られた複数の前記パケット損失率の検出値を用いて2次の多項式近似を行うことによって各係数{b0,b1,b2}を求め,これを(式10)に代入することにより,前記バースト誤りの発生率PB及び前記ランダム誤りの発生率PRをそれぞれ求めることができる。
【0016】
例えば,前記通信装置1から前記通信装置2へ5種類の前記テスト用通信データを送信した場合を考える。ここで,この5種類の前記テスト用通信データそれぞれを構成する前記IPパケットのパケット長Lは,それぞれ64,128,256,512,1024(ビット)であるとする。この場合に得られる前記テスト用通信データごとの(即ち,パケット長Lごとの)前記パケット損失率の検出値(実績値)が,図2の表に示す値であったとする。この図2に示す実績値を用いて2次の多項式近似を行い,(式8)の各係数{b0,b1,b2}を求めると次の(式11)に示す値が求められる。
【数13】
この(式11)に示す各係数{b0,b1,b2}の値を前述した(式10)に代入すると,前記バースト誤りの発生率PB及び前記ランダム誤りの発生率PRとして,次の(式12)に示す値が求まる。
【数14】
このように,前記データパケット(前記IPパケットがその一例)のパケット長がそれぞれ異なる複数の前記単位通信データ(前記テスト用通信データがその一例)を受信し,該複数の単位通信データそれぞれにおける前記パケット損失率に基づいて前述した簡単な計算を行うことにより,容易にその通信路における前記バースト誤りの発生率PBと前記ランダム誤りの発生率PRとを区分して算出することが可能となる。
【0017】
次に,図3を用いて,本通信システムXにおける通信データの誤り検出及びその検出結果に基づく制御の処理手順について説明する。以下,S11,S12,…は処理手順(ステップ)の番号を表す。
まず,送信側の前記通信装置1においては,前記通信路評価装置41によるタイマー処理により,現在時刻が予め設定された所定の誤り検出時刻となるまで待機(S11のNo側)し,前記誤り検出時刻になったと判別されると(S11のYes側),前記符号化復号化装置21及び前記変復調装置11により前記通信装置1から受信側の前記通信装置2に対してパケット長がそれぞれ異なる複数の前記テスト用通信データが送信(S12)された後,前記通信制御装置31が,一定時間,前記通信装置2からの指令待ち状態(S13)となる。
一方,受信側の前記通信装置2においては,まず,前記通信路評価装置42は前記通信装置1からの前記テスト用通信データの受信待ち状態(S21)となっており,前記テスト用通信データの受信が検知されると(S21のYes側,S21が前記データ受信手順の一例),前記通信路評価装置42により,前記テスト用通信データそれぞれについて前記パケット損失率が検出される(S22,前記パケット損失率検出手順の一例)。さらに,前記通信路評価装置42により,S22で検出された前記パケット損失率の検出値を用いた多項式近似により,前述した(式6)又は(式8)の各係数{bn}が求められ,これが前述した{式9}に適用(代入)する等により前記バースト誤りの発生率PB及び前記ランダム誤りの発生率PRそれぞれが算出される(S23,前記誤り区分算出手順の一例)。
次に,算出された前記ランダム誤りの発生率PRが,所定のしきい値PRH以上或いは他のしきい値PRL(<PRH)以下であるか否かが判別(S24,S25)され,前記しきい値PRH以上であると判別された場合(S24のYes側)は,前記通信制御装置32により,前記通信装置1(送信側)に対して通信データの出力信号の強度を上げさせる旨を表す所定の強度変更指令が,前記しきい値PRL以下であると判別された場合(S25のYes側)は,同様に通信データの出力信号の強度を下げさせる旨を表す前記強度変更指令が送信(S26,S27)される(S26,S27が前記強度変更指令手段の処理の一例)。さらに,算出された前記バースト誤りの発生率PBが,所定のしきい値PBH以上或いは他のしきい値PBL(<PBH)以下であるか否かが判別(S28,S29)され,前記しきい値PBH以上であると判別された場合(S28のYes側)は,前記通信制御装置32により,前記通信装置1(送信側)に対して前記変復調装置11に設定される変調パラメータである前記プリアンブル長を長くさせる旨を表す所定のプリアンブル長変更指令が,前記しきい値PBL以下であると判別された場合(S29のYes側)は,同様に前記プリアンブル長を短くさせる旨を表す前記プリアンブル長変更指令が送信(S30,S31)された後(S30,S31が前記プリアンブル長変更手段の処理の一例),S21へ戻って処理が繰り返される。ここで,前記通信制御装置32によって前記プリアンブル長変更指令が送信されたときは,これに応じて受信側のプリアンブル長に関する設定も変更する必要があるため,前記通信制御装置32から受信側の前記変復調装置12に対してもプリアンブル長の設定変更指令が出力される。
また,いずれでもない場合(PRH>PR>PRLかつPBH>PB>PBL)はそのままS21へ戻って処理が繰り返される。
一方,送信側の前記通信装置1においては,前記通信制御装置32により前記テスト用通信データの送信後一定時間内に前記通信装置2からの前記変更指令の受信が検知されると(S14のYes側),該変更指令の内容に従って,前記変復調装置11等により前記通信装置2へ以後送信される通信データについての信号強度や前記プリアンブル長が変更(S15)された後,S11へ戻って処理が繰り返される。また,一定時間内に前記変更指令が受信されなかった場合は,そのままS11へ戻って処理が繰り返される。
このように,通信データの誤り発生原因に応じた適切な対応を行うことにより,通信状態を確実に改善することが可能となる。図3の例は,前記ランダム誤りの発生率RBに基づいて,通信データの信号強度を変更するものであるが,同様に,前記ランダム誤りの発生率RBが高い場合には,よりノイズに強い変調方式へ変更したり,前記誤り訂正符号のサイズを大きくする(前記符号化復号化方式の変更手段の処理の一例)等の処理が行われるように構成してもよい。
【0018】
【実施例】
前記通信システムXでは,前記通信評価装置41,42をそれぞれ前記通信装置1,2の内部に設けているが,例えば図4に示すように,前記通信装置1,2と前記端末装置51,52との間の通信路に接続する等,前記通信評価装置41,42を前記通信装置1,2と分離した通信システムY1のような構成とすることも考えられる。この場合,前記ランダム誤りの発生率PRや前記バースト誤りの発生率PBに基いて,前記通信評価装置42から前記通信制御装置32に対し,前記端末52〜前記通信装置2間の通信路を介して所定の指令が送信されるようにし,該指令に従って,受信側の前記通信制御装置32から送信側の前記通信制御装置31に対して,前記強度変更指令や前記プリアンブル長変更指令等の変更指令が送信されるように構成すればよい。もちろん前記通信ケーブル60(通信路)を介して,受信側の前記通信路評価装置42から送信側の前記通信制御装置31に対して前記変更指令を直接送信する等,前記変更指令の送受信方法及び構成は他の方法及び構成によるものであってもかまわない。このような構成及び方法も本発明の実施例の一つである。
【0019】
また,図5に示すように,前記通信路評価装置41を送信側にのみ設け,受信側には,前記通信路評価装置41から送信された前記テスト用通信データを受信した場合に該テスト用通信データをそのまま送信側に返信するテストパケット応答装置72を設けた通信システムY2のような構成とすることも考えられる。この場合,送信側の前記通信路評価装置41が,1回の前記通信路60の状態評価において,前述した実施の形態における送信側の前記通信路評価装置41と受信側の前記通信路評価装置42との両方の役割を実行する。即ち,前記通信路評価装置41から送信された前記テスト用通信データが前記テストパケット応答装置72によって返信され,該返信がなされた前記テスト用通信データが前記通信路評価装置41により受信される。そして,前記通信路評価装置41により,受信した前記テスト用通信データに基づいて,前記ランダム誤り及び前記バースト誤りの各発生率PR,PBが検出される。この場合,例えば前記通信路評価装置41から前記通信制御装置31及び前記通信制御装置32それぞれに対して前記変更指令が送信されるよう構成することが考えられる。このような構成及び方法も本発明の実施例の一つである。
【0020】
【発明の効果】
以上説明したように,本発明によれば,簡単な装置構成及び方法により,通信データに発生するランダム誤りとバースト誤りとを区分して検出できるとともに,誤りの種類に応じて適切な対応を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る通信システム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通信システムXにおけるパケット長が異なる通信データごとのパケット損失率の検出値の一例を表すデータ表。
【図3】本発明の実施の形態に係る通信システムXにおける通信データの誤り検出及びその検出結果に基づく制御の処理手順を表すフローチャート。
【図4】本発明の実施例に係る通信システムY1の概略構成を表すブロック図。
【図5】本発明の実施例に係る通信システムY2の概略構成を表すブロック図。
【符号の説明】
1,2…通信装置
11,12…変復調装置
21,22…符号化復号化装置
31,32…通信制御装置
41,42…通信路評価装置
51,52…端末装置
60…通信ケーブル(通信路)
72…テストパケット応答装置
S11,S12,,…処理手順(ステップ)
Claims (9)
- 複数のデータパケットからなる単位通信データを受信し,該単位通信データにおける前記データパケットの誤り発生によるパケット損失率を検出することに基づく通信データの誤り検出方法において,
前記データパケットのパケット長がそれぞれ異なる複数の前記単位通信データを受信するデータ受信手順と,
前記複数の単位通信データそれぞれにおける前記パケット損失率を検出するパケット損失率検出手順と,
前記複数の単位通信データそれぞれにおいて検出された前記パケット損失率に基づいて,前記データパケットの単位全体に発生する誤りであるバースト誤りの発生率と,その他の誤りであるランダム誤りの発生率とを区分して算出する誤り区分算出手順と,
を有してなることを特徴とする通信データの誤り検出方法。 - 前記誤り区分算出手順において,前記複数の単位通信データそれぞれにおいて検出された複数の前記パケット損失率を用いた所定次数の多項式近似により前記パケット長についての前記所定次数の多項式における各次数の係数を求め,求められた該各次数の係数に基づいて前記バースト誤りの発生率と前記ランダム誤りの発生率とをそれぞれ算出してなる請求項1に記載の通信データの誤り検出方法。
- 複数のデータパケットからなる単位通信データを受信し,該単位通信データにおける前記データパケットの誤り発生によるパケット損失率を検出する機能を有する通信装置において,
前記データパケットのパケット長がそれぞれ異なる複数の前記単位通信データを受信するデータ受信手段と,
前記複数の単位通信データそれぞれにおける前記パケット損失率を検出するパケット損失率検出手段と,
前記複数の単位通信データそれぞれにおいて検出された前記パケット損失率に基づいて,前記データパケットの単位全体に発生する誤りであるバースト誤りの発生率と,その他の誤りであるランダム誤りの発生率とを区分して算出する誤り区分算出手段と,
を具備してなることを特徴とする通信装置。 - 前記ランダム誤りの発生率に基づいて,前記単位通信データの送信先に通信データの出力信号の強度を変更させる指令を送信する強度変更指令送信手段を具備してなる請求項4に記載の通信装置。
- 前記ランダム誤りの発生率に基づいて,前記単位通信データの送信先に通信データの変調方式を変更させる指令を送信するとともに,これに対応させて当該通信装置の具備する通信データの復調手段の復調方式を変更する変復調方式変更手段を具備してなる請求項4又は5のいずれかに記載の通信装置。
- 前記ランダム誤りの発生率に基づいて,前記単位通信データの送信先に通信データの符号化方式を変更させる指令を送信するとともに,これに対応させて当該通信装置の具備する通信データの復号化手段の復号化方式を変更する符号化復号化方式変更手段を具備してなる請求項4〜6のいずれかに記載の通信装置。
- 前記バースト誤りの発生率に基づいて,前記単位通信データの送信先に通信データの変調パラメータであるプリアンブル長を変更させる指令を送信するとともに,これに対応させて当該通信装置の具備する通信データの復調手段の前記プリアンブル長に関するパラメータを変更するプリアンブル長変更手段を具備してなる請求項4〜7のいずれかに記載の通信装置。
- 複数のデータパケットからなる単位通信データを送信する第1の通信装置と,該第1の通信装置から受信した前記単位通信データにおける前記データパケットの誤り発生によるパケット損失率を検出する機能を有する第2の通信装置と,を有するする通信システムにおいて,
前記第1の通信装置が,前記データパケットのパケット長がそれぞれ異なる複数の前記単位通信データを送信するデータ送信手段を具備し,
前記第2の通信装置が,
前記複数の単位通信データを受信するデータ受信手段と,
前記複数の単位通信データそれぞれにおける前記パケット損失率を検出するパケット損失率検出手段と,
前記複数の単位通信データそれぞれにおいて検出された前記パケット損失率に基づいて,前記データパケットの単位全体に発生する誤りであるバースト誤りの発生率と,その他の誤りであるランダム誤りの発生率とを区分して算出する誤り区分算出手段と,
を有してなることを特徴とする通信システム。
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