JP2006128841A

JP2006128841A - 無線伝送システム、無線伝送装置及びそれらに用いる回線状況表現方法

Info

Publication number: JP2006128841A
Application number: JP2004311664A
Authority: JP
Inventors: Ryota Yanagida; 良太柳田
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2004-10-27
Filing date: 2004-10-27
Publication date: 2006-05-18

Abstract

【課題】回線状況の安定度を示すことが可能な無線伝送装置を提供する。
【解決手段】遅延調整回路１２は誤り訂正内復号回路１１及び誤り訂正符号化回路１３の処置時間分、入力データを遅延させる。比較器１４には誤り訂正内復号回路１１で誤り訂正内復号した後に、誤り訂正符号化回路１３で誤り訂正内符号化を処理したデータＡと、入力データを遅延調整回路１２で遅延したデータＢとを比較し、誤り訂正内復号回路１１で誤り訂正された個数をカウントする。ＢＥＲ計算回路１５はエラーデータ数をサンプル数で割ることで入力データのＢＥＲ値を計算する。ＢＥＲＭＡＲＧＩＮ計算回路１７はＢＥＲ計算回路１５の結果及びその時のパラメータと閾値保持回路１６からのＢＥＲ値とを比較し、限界点に対するＢＥＲＭＡＲＧＩＮ値を数値化する。
【選択図】図１

Description

本発明は無線伝送システム、無線伝送装置及びそれらに用いる回線状況表現方法に関し、特にＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘ）方式やシングルキャリア方式のディジタル変調方式を用いた無線伝送システムに関する。

従来、この種のディジタル変調方式を用いた無線伝送システムにおいては、安定な無線伝送を行うために送信側で誤り訂正を付加して伝送を行う方法が用いられている。

従来の無線伝送システムにおける回線状況を表現する方法では、誤り訂正内復号された個数からＢＥＲ（ＢｉｔＥｒｒｏｒＲａｔｅ：ビットエラーレート）値を計算し、そのＢＥＲ値で回線状況の状態を表現している（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−５０６７７号公報

上述した従来の回線状況の表現方法では、変調方式及び符号化率によっては、安定な状態（伝送上の誤りなし）から限界点（伝送上に発生した誤りによってデータを復元できない）までマージンがＣ／Ｎ（Ｃａｒｒｉｅｒ／Ｎｏｉｓｅ）値換算で２ｄＢしかない場合があり、回線状況の安定度を示すのに有効ではないという問題がある。

そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、回線状況の安定度を示すことができる無線伝送システム、無線伝送装置及びそれらに用いる回線状況表現方法を提供することにある。

本発明による無線伝送システムは、少なくともＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘ）方式及びシングルキャリア方式のディジタル変調方式を用いる無線伝送装置を含む無線伝送システムであって、前記無線伝送装置は、内符号前後のビットエラーレート値から回線状況の状態を数値化して表現する手段を備えている。

本発明による他の無線伝送システムは、少なくともＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘ）方式及びシングルキャリア方式のディジタル変調方式を用い、受信側の処理に誤り訂正内復号処理を含む無線伝送装置からなる無線伝送システムであって、
前記無線伝送装置は、前記誤り訂正内復号処理における入出力信号に対するビットエラーレート値を計算して数値化する数値化手段を備え、
前記数値化手段による数値化にて前記無線伝送装置における回線状況の状態を数値化して表現している。

本発明による無線伝送装置は、少なくともＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘ）方式及びシングルキャリア方式のディジタル変調方式を用いる無線伝送装置であって、内符号前後のビットエラーレート値から回線状況の状態を数値化して表現する手段を備えている。

本発明による他の無線伝送装置は、少なくともＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘ）方式及びシングルキャリア方式のディジタル変調方式を用い、受信側の処理に誤り訂正内復号処理を含む無線伝送装置であって、前記誤り訂正内復号処理における入出力信号に対するビットエラーレート値を計算して数値化する数値化手段を備え、前記数値化手段による数値化にて前記無線伝送装置における回線状況の状態を数値化して表現している。

本発明による回線状況表現方法は、少なくともＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘ）方式及びシングルキャリア方式のディジタル変調方式を用いる無線伝送装置を含む無線伝送システムに用いる回線状況表現方法であって、前記無線伝送装置が、内符号前後のビットエラーレート値から回線状況の状態を数値化して表現している。

本発明による他の回線状況表現方法は、少なくともＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘ）方式及びシングルキャリア方式のディジタル変調方式を用い、受信側の処理に誤り訂正内復号処理を含む無線伝送装置からなる無線伝送システムに用いる回線状況表現方法であって、前記無線伝送装置が、前記誤り訂正内復号処理における入出力信号に対するビットエラーレート値を計算して数値化し、その数値化にて前記無線伝送装置における回線状況の状態を数値化して表現している。

すなわち、本発明の無線伝送システムは、ＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘ）方式やシングルキャリア方式のディジタル変調方式を用いたシステムにおいて、内符号前後のＢＥＲ（ＢｉｔＥｒｒｏｒＲａｔｅ：ビットエラーレート）の値から回線状況の状態を数値化して表現することを特徴としている。

本発明の無線伝送システムでは、送信側が、データフレーム同期，誤り訂正外符号，外インタリーブ，誤り訂正内符号，内インタリーブ，変調部からなり、受信側が、復調部，内デインタリーブ，誤り訂正内復号，外デインタリーブ，誤り訂正外復号，データフレーム同期からなる無線伝送の構成において、誤り訂正内復号の入出力信号に対するＢＥＲ値を計算して数値化することで、回線状況の状態を数値化して表現している。

従来の方式では、誤り訂正内復号された個数からＢＥＲ値を計算し、回線状況の状態を表現している。しかしながら、この方式では変調方式及び符号化率によって、安定な状態（伝送上の誤りなし）から限界点（伝送上に発生した誤りによってデータを復元できない）までマージンがＣ／Ｎ（Ｃａｒｒｉｅｒ／Ｎｏｉｓｅ）値換算で２ｄＢしかない場合があり、回線状況の状態を表現するのに有効ではない。これに対し、本発明の無線伝送システムでは、安定な状態がどの程度誤り訂正した結果かを示しているため、回線状況の安定度を示すことが可能となる。

本発明は、以下に述べるような構成及び動作とすることで、安定な状態がどの程度誤り訂正した結果かを示しているため、回線状況の安定度を示すことができるという効果が得られる。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態による無線伝送の構成を示す図である。図１において、本発明の一実施例による無線伝送の構成において、送信側は、データフレーム同期Ａ１，誤り訂正外符号Ａ２，外インタリーブＡ３，誤り訂正内符号Ａ４，内インタリーブＡ５，変調部Ａ６からなる。また、受信側は、復調部Ｂ１，内デインタリーブＢ２，誤り訂正内復号Ｂ３，外デインタリーブＢ４，誤り訂正外復号Ｂ５，データフレーム同期Ｂ６からなっている。

本発明の実施の形態では、上記の無線伝送の構成において、誤り訂正内復号Ａ４の入出力信号に対するＢＥＲ（ＢｉｔＥｒｒｏｒＲａｔｅ：ビットエラーレート）値を計算して数値化することで、回線状況の状態を数値化して表現している。これによって、本発明の実施の形態では、安定な状態がどの程度誤り訂正した結果かを示しているため、回線状況の安定度を示すことができる。

次に、本発明の一実施例について図面を参照して説明する。図２は本発明の一実施例による無線伝送装置の構成を示すブロック図である。図２において、無線伝送装置１は誤り訂正内復号回路１１と、遅延調整回路１２と、誤り訂正符号化回路１３と、比較器１４と、ＢＥＲ計算回路１５と、閾値保持回路１６と、ＢＥＲＭＡＲＧＩＮ計算回路１７とから構成されている。

図３は本発明の一実施例における内符号なしのＣ／Ｎ（Ｃａｒｒｉｅｒ／Ｎｏｉｓｅ）対ＢＥＲ特性及び内符号ありのＣ／Ｎ対ＢＥＲ特性を示す図である。これら図２及び図３を参照して本発明の一実施例による回線状況表現方法について説明する。
無線伝送システムでは、安定な無線伝送を行うために送信側で誤り訂正を付加して伝送を行う方法が用いられている。そのような伝送において、受信側の誤り訂正内復号Ａ４では、入力されたデータの誤り訂正内復号処理を行う。

誤り訂正符号化回路１３では訂正されたデータを送信側で行っているのと同じ内符号化処理を行う。遅延調整回路１２では誤り訂正内復号回路１１及び誤り訂正符号化回路１３の処置時間分、入力データを遅延させる。

比較器１４には誤り訂正内復号回路１１で誤り訂正内復号した後に、誤り訂正符号化回路１３で誤り訂正内符号化を処理したデータＡと、入力データを遅延調整回路１２で遅延したデータＢとが入力される。比較器１４は入力されたデータＡとデータＢとを１データ単位（ビット）で比較し、誤り訂正内復号回路１１で誤り訂正された個数をカウントする。

ＢＥＲ計算回路１５では、エラーデータ数をサンプル数で割ることによって、入力データのＢＥＲ値を計算する。サンプル数は求めるＢＥＲの精度による。例えば、ＢＥＲを１×１０^-7以上求めたい場合には、サンプル数が１／１×１０^-7＝１０⁷以下となる。

内符号なしのＣ／Ｎ対ＢＥＲ特性は、変調モード［ＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘ），シングルキャリア］及び変調方式［６４ＱＡＭ（ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＡｍｐｌｉｔｕｄｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ），３２ＱＡＭ，１６ＱＡＭ，ＱＰＳＫ（ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＰｈａｓｅＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ），ＢＰＳＫ（ＢｉｎａｒｙＰｈａｓｅＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ），ＤＱＰＳＫ（ＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌＱＰＳＫ），ＤＢＰＳＫ（ＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌＢＰＳＫ）］によって理論値を求めることができる。

また、無線伝送システムにおいて用いた誤り訂正能力及び内符号の符号化率によって、内符号ありのＣ／Ｎ対ＢＥＲ特性及び限界点を求めることができる。誤り訂正外符号Ａ２にリードソロモン符号（２０４，１８８）を用いたい場合、リードソロモン符号の訂正能力は１０^-4入力で１０^-19以下となる。

図３に内符号なしのＣ／Ｎ対ＢＥＲ特性及び内符号ありのＣ／Ｎ対ＢＥＲ特性を示す。内符号ありの限界点の時のＢＥＲ値を１×１０^-4とした場合、その時のＣ／Ｎ値をＺ［ｄＢ］とする。

各変調モード及び変調方式の内符号なしＣ／Ｎ対ＢＥＲ特性を閾値保持回路１６に保存しておくことによって、ＢＥＲＭＡＲＧＩＮ計算回路１７では、ＢＥＲ計算回路１５の結果（図３におけるＹ×１０^-Y）及びその時のパラメータ（変調モード，変調方式，符号化率）と閾値保持回路１６からのＢＥＲ値とを比較し、限界点に対するＢＥＲＭＡＲＧＩＮ値（図３におけるα［ｄＢ］）を数値化する。

従来の回線状況の表現方法では、誤り訂正内復号された個数からＢＥＲ値を計算し、回線状況の状態を表現している。しかしながら、変調方式及び符号化率によっては、安定な状態（伝送上の誤りなし）から限界点（伝送上に発生した誤りによってデータを復元できない）までマージンがＣ／Ｎ値換算で２ｄＢしかない場合があり、回線状況を表現するのに有効ではない。これに対して、本実施例では、安定な状態がどの程度誤り訂正した結果かを示しているため、回線状況の安定度を示すことができる。

本発明の実施の形態による無線伝送の構成を示す図である。本発明の一実施例による無線伝送装置の構成を示すブロック図である。本発明の一実施例における内符号なしのＣ／Ｎ対ＢＥＲ特性及び内符号ありのＣ／Ｎ対ＢＥＲ特性を示す図である。

符号の説明

１無線伝送装置
１１誤り訂正内復号回路
１２遅延調整回路
１３誤り訂正符号化回路
１４比較器
１５ＢＥＲ計算回路
１６閾値保持回路
１７ＢＥＲＭＡＲＧＩＮ計算回路
Ａ１データフレーム同期
Ａ２誤り訂正外符号
Ａ３外インタリーブ
Ａ４誤り訂正内符号
Ａ５内インタリーブ
Ａ６変調部
Ｂ１復調部
Ｂ２内デインタリーブ
Ｂ３誤り訂正内復号
Ｂ４外デインタリーブ
Ｂ５誤り訂正外復号
Ｂ６データフレーム同期

Claims

少なくともＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘ）方式及びシングルキャリア方式のディジタル変調方式を用いる無線伝送装置を含む無線伝送システムであって、前記無線伝送装置は、内符号前後のビットエラーレート値から回線状況の状態を数値化して表現する手段を有することを特徴とする無線伝送システム。
少なくともＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘ）方式及びシングルキャリア方式のディジタル変調方式を用い、受信側の処理に誤り訂正内復号処理を含む無線伝送装置からなる無線伝送システムであって、
前記無線伝送装置は、前記誤り訂正内復号処理における入出力信号に対するビットエラーレート値を計算して数値化する数値化手段を有し、
前記数値化手段による数値化にて前記無線伝送装置における回線状況の状態を数値化して表現することを特徴とする無線伝送システム。
前記数値化手段は、前記入力データに対して前記誤り訂正内復号処理を施したデータの誤り訂正内符号化処理を行う誤り訂正内符号化手段と、前記入力データを遅延する遅延手段と、前記誤り訂正内符号化手段で誤り訂正内符号化処理したデータと前記遅延手段で遅延したデータとを比較して前記誤り訂正内復号処理で誤り訂正された個数をカウントする比較手段と、前記比較手段でカウントしたエラーデータ数を予め設定したサンプル数で割ることで前記入力データのビットエラーレート値を計算する計算手段と、前記計算手段の計算結果と予め設定された閾値とを比較して無線伝送上に発生した誤りによってデータを復元できない限界点に対するマージン値を数値化するマージン計算手段とを含むことを特徴とする請求項２記載の無線伝送システム。
少なくともＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘ）方式及びシングルキャリア方式のディジタル変調方式を用いる無線伝送装置であって、内符号前後のビットエラーレート値から回線状況の状態を数値化して表現する手段を有することを特徴とする無線伝送装置。
少なくともＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘ）方式及びシングルキャリア方式のディジタル変調方式を用い、受信側の処理に誤り訂正内復号処理を含む無線伝送装置であって、前記誤り訂正内復号処理における入出力信号に対するビットエラーレート値を計算して数値化する数値化手段を有し、前記数値化手段による数値化にて前記無線伝送装置における回線状況の状態を数値化して表現することを特徴とする無線伝送装置。
前記数値化手段は、前記入力データに対して前記誤り訂正内復号処理を施したデータの誤り訂正内符号化処理を行う誤り訂正内符号化手段と、前記入力データを遅延する遅延手段と、前記誤り訂正内符号化手段で誤り訂正内符号化処理したデータと前記遅延手段で遅延したデータとを比較して前記誤り訂正内復号処理で誤り訂正された個数をカウントする比較手段と、前記比較手段でカウントしたエラーデータ数を予め設定したサンプル数で割ることで前記入力データのビットエラーレート値を計算する計算手段と、前記計算手段の計算結果と予め設定された閾値とを比較して無線伝送上に発生した誤りによってデータを復元できない限界点に対するマージン値を数値化するマージン計算手段とを含むことを特徴とする請求項５記載の無線伝送装置。
少なくともＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘ）方式及びシングルキャリア方式のディジタル変調方式を用いる無線伝送装置を含む無線伝送システムに用いる回線状況表現方法であって、前記無線伝送装置が、内符号前後のビットエラーレート値から回線状況の状態を数値化して表現することを特徴とする回線状況表現方法。
少なくともＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘ）方式及びシングルキャリア方式のディジタル変調方式を用い、受信側の処理に誤り訂正内復号処理を含む無線伝送装置からなる無線伝送システムに用いる回線状況表現方法であって、
前記無線伝送装置が、前記誤り訂正内復号処理における入出力信号に対するビットエラーレート値を計算して数値化し、その数値化にて前記無線伝送装置における回線状況の状態を数値化して表現することを特徴とする回線状況表現方法。
前記ビットエラーレート値を計算して数値化する際に、前記入力データに対して前記誤り訂正内復号処理を施したデータの誤り訂正内符号化処理を行ったデータと、前記入力データを遅延したデータとを比較して前記誤り訂正内復号処理で誤り訂正された個数をカウントし、そのカウントしたエラーデータ数を予め設定したサンプル数で割ることで前記入力データのビットエラーレート値を計算し、この計算結果と予め設定された閾値とを比較して無線伝送上に発生した誤りによってデータを復元できない限界点に対するマージン値を数値化することを特徴とする請求項８記載の回線状況表現方法。