JP2020053787A - Wireless communication device - Google Patents

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Abstract

To provide a wireless communication device that can calculate an effective and practical reception margin value in all areas from the vicinity of a reception limit point to an area where a C/N value is high and the reception condition is relatively good in reception margin calculation using a bit error rate.SOLUTION: A wireless communication device is used in a wireless communication system that modulates an error correcting digital signal composed of a combination of a predetermined error correcting inner code and an error correcting outer code into a predetermined modulation method and transmits the modulated signal. The wireless communication device includes a RAW-BER calculation unit that calculates a bit error rate (RAW-BER) before error correcting inner decoding from a signal before and after error correcting inner decoding, a BER calculation unit that calculates a bit error rate (BER) before error correcting outer decoding from a signal before and after error correcting outer decoding, and a margin calculation unit that calculates a reception margin value on the basis of the RAW-BER value calculated by the RAW-BER calculation unit and the BER value calculated by the BER calculation unit.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は無線通信装置に関し、例えば、伝送路状態の余裕度(受信マージン)を算出する手段を有するデジタル無線通信装置に適用可能である。   The present disclosure relates to a wireless communication device, and is applicable to, for example, a digital wireless communication device having a unit for calculating a margin (reception margin) of a transmission path state.

従来のデジタル無線伝送システムにおいて、変調方式や誤り訂正符号の能力によって決まる受信限界点(例えば、BER(Bit Error Rate(符号誤り率)):1×10−4に相当するC/N(Carrier to Noise(搬送波対雑音))比)から、どの程度余裕度を持った回線状態のもとで受信しているかを把握する指標として、受信マージンがある。ここで、デジタル無線通信システムは、例えば、地上波デジタル放送やデジタルFPUである。FPU(Field Pickup Unit) は、テレビジョン放送用の無線中継伝送装置のことである。 In a conventional digital wireless transmission system, a reception limit point (for example, BER (Bit Error Rate (bit error rate)) determined by a modulation method and an error correction code capability: C / N (Carrier to carrier) corresponding to 1 × 10 −4. Noise (carrier-to-noise)) ratio), there is a reception margin as an index for grasping how much margin is being received in a line state. Here, the digital wireless communication system is, for example, digital terrestrial broadcasting or digital FPU. An FPU (Field Pickup Unit) is a wireless relay transmission device for television broadcasting.

当該受信マージンの算出方法として、ビットエラーレート情報を用いる方法がある。それは、誤り訂正内復号、又は誤り訂正外復号にて訂正したデータの個数から誤り率を算出し、その値と予め格納されたC/N換算テーブルより回線状態(受信マージン値相当)を求める方法である(特許文献1、2)。   As a method for calculating the reception margin, there is a method using bit error rate information. It is a method of calculating an error rate from the number of data corrected by error correction inner decoding or error correction outer decoding, and obtaining a line state (equivalent to a reception margin value) from the value and a C / N conversion table stored in advance. (Patent Documents 1 and 2).

特許文献1は、誤り訂正内復号部の前後の信号を比較して誤り訂正内復号部に入力される信号のBER(以下、RAW−BER)値を求め、その値と予め格納されたC/N対RAW−BER特性の換算テーブルより限界点に対するマージン値を算出することを特徴としている。   Patent Literature 1 compares a signal before and after an error correction inner decoding unit to obtain a BER (hereinafter, RAW-BER) value of a signal input to the error correction inner decoding unit, and obtains the value and a C / C value stored in advance. It is characterized in that a margin value for a limit point is calculated from a conversion table of N vs. RAW-BER characteristics.

特許文献2は、誤り訂正外復号部の前後の信号を比較して誤り訂正内復号部に入力される信号のBER値を求め、その値と予め格納されたC/N対BER特性の換算テーブルより受信限界点に対するマージン値を算出することを特徴としている。   Patent Literature 2 compares a signal before and after an error correction outside decoding unit to obtain a BER value of a signal input to an error correction inside decoding unit, and converts the value into a C / N to BER characteristic conversion table stored in advance. It is characterized by calculating a margin value with respect to the reception limit point.

特開2006−128841号公報JP-A-2006-128841 特開2003−230070号公報JP 2003-23070 A

ARIB STB-B11テレビジョン放送番組素材伝送用可搬形マイクロ波帯デジタル無線伝送システムARIB STB-B11 Portable microwave digital radio transmission system for television broadcast program material transmission ARIB STB-B33 テレビジョン放送番組素材伝送用可搬形OFDM方式デジタル無線伝送システムARIB STB-B33 Portable OFDM Digital Wireless Transmission System for Television Broadcast Program Material Transmission ARIB STB-B57 1.2GHz/2.3GHz帯テレビジョン放送番組素材伝送用可搬形OFDM方式デジタル無線伝送システムARIB STB-B57 Portable OFDM digital wireless transmission system for 1.2GHz / 2.3GHz band television broadcast program material transmission

特許文献1のC/N対RAW−BER特性から受信マージンを算出する方式においては、C/N値が高く比較的受信状態がよい領域のマージン算出において有効であるが、C/N値が低く受信限界点(受信マージン0dB)付近のマージン算出においては特性カーブが飽和することから十分有効な手法ではない。   The method of calculating the reception margin from the C / N vs. RAW-BER characteristics of Patent Document 1 is effective in calculating the margin in an area where the C / N value is high and the reception state is relatively good, but the C / N value is low. This is not a sufficiently effective method for calculating a margin near the reception limit point (reception margin 0 dB) because the characteristic curve is saturated.

また、特許文献2のC/N対BER特性から受信マージンを算出する方式においては、C/N値が低く受信限界点(受信マージン0dB)付近のマージン算出においては有効であるが、C/N値が高く比較的受信状態がよい領域のマージン算出においてはリアルタイム性に欠けることから実用的とは言えない。   Further, in the method of calculating the reception margin from the C / N versus BER characteristics in Patent Document 2, the C / N value is low and is effective in calculating the margin near the reception limit point (reception margin 0 dB). It is not practical to calculate a margin in a region having a high value and a relatively good reception state because of lack of real-time property.

本開示は、ビットエラーレートを用いた受信マージン算出において、受信限界点(受信マージン0dB)付近からC/N値が高く比較的受信状態がよい領域までの全てにおいて有効且つ実用的な受信マージン値を算出可能な無線通信装置を提供することを課題とする。   According to the present disclosure, in a reception margin calculation using a bit error rate, an effective and practical reception margin value in all areas from a vicinity of a reception limit point (reception margin 0 dB) to a region having a high C / N value and a relatively good reception state. It is an object of the present invention to provide a wireless communication device capable of calculating the following.

本開示のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、無線通信装置は、所定の誤り訂正内符号及び誤り訂正外符号の組み合わせからなる誤り訂正を施したデジタル信号を所定の変調方式に変調して伝送する無線通信システムにおいて用いられる。無線通信装置は、誤り訂正内復号前後の信号から誤り訂正内復号前のビットエラーレート(RAW−BER)を算出するRAW−BER算出部と、誤り訂正外復号前後の信号から誤り訂正外復号前のビットエラーレート(BER)を算出するBER算出部と、前記RAW−BER算出部が算出したRAW−BER値及び前記BER算出部が算出したBER値に基づいて受信マージン値を算出するマージン算出部と、を備える。
The following is a brief description of an outline of a typical one of the present disclosure.
That is, the wireless communication device is used in a wireless communication system that modulates an error-corrected digital signal composed of a combination of a predetermined error-correcting inner code and an error-correcting outer code into a predetermined modulation method and transmits the modulated signal. The wireless communication apparatus includes: a RAW-BER calculating unit that calculates a bit error rate (RAW-BER) before error-correction decoding from signals before and after error-correction decoding; And a margin calculation unit that calculates a reception margin value based on the RAW-BER value calculated by the RAW-BER calculation unit and the BER value calculated by the BER calculation unit. And.

上記無線通信装置によれば、受信限界点(受信マージン0dB)付近からC/N値が高く比較的受信状態がよい領域までの全てにおいて、有効且つ実用的な受信マージンを算出することが可能となる。   According to the wireless communication apparatus, it is possible to calculate an effective and practical reception margin in all areas from around the reception limit point (reception margin 0 dB) to a region where the C / N value is high and the reception state is relatively good. Become.

実施形態の無線通信装置の構成を示す図FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a wireless communication device according to an embodiment. 実施形態の各変調方式で共通化した受信マージン対RAW−BER特性、及び受信マージン対BER特性例を示す図FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a reception margin versus a RAW-BER characteristic and a reception margin versus a BER characteristic shared by each modulation scheme according to the embodiment. 実施形態の受信マージン対BER特性、及び受信マージン対RAW−BER特性の換算テーブル例を示す図6 is a diagram illustrating an example of a conversion table of a reception margin versus a BER characteristic and a reception margin versus a RAW-BER characteristic according to the embodiment; FIG. 実施形態の受信マージン対BER特性、及び受信マージン対RAW−BER特性の切換え制御によるマージン算出例を示す図8 is a diagram illustrating an example of margin calculation by switching control of the reception margin and the BER characteristic and the reception margin and the RAW-BER characteristic according to the embodiment; FIG. デジタルFPUにおける誤り訂正内復号前のC/N対RAW−BER特性、及び誤り訂正外復号前のC/N対BER特性の一例を示す図FIG. 4 is a diagram showing an example of C / N vs. RAW-BER characteristics before decoding inside an error correction and C / N vs. BER characteristics before decoding outside an error correction in a digital FPU.

まず、C/N対RAW−BER特性およびC/N対RAW−BER特性について図5を用いて説明する。図5は非特許文献1〜3に記載のデジタルFPUにおける誤り訂正内復号前のC/N対RAW−BER特性、及び誤り訂正外復号前のC/N対BER特性の一例を示した図である。   First, the C / N vs. RAW-BER characteristics and the C / N vs. RAW-BER characteristics will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram showing an example of C / N vs. RAW-BER characteristics before error correction inner decoding and C / N vs. BER characteristics before error correction inner decoding in digital FPUs described in Non-Patent Documents 1 to 3. is there.

図5では、誤り訂正内復号としてビタビ復号、誤り訂正外復号としてリードソロモン復号を用いており、畳み込み符号化率を1/2、変調方式が64QAM、32QAM、16QAM各々におけるC/N対RAW−BER特性カーブ(E)及びC/N対BER特性カーブ(F)を記載している。   In FIG. 5, Viterbi decoding is used as the inner error correction decoding, and Reed-Solomon decoding is used as the outer error correction decoding. The convolutional coding rate is 1/2, and the modulation method is C / N versus RAW- in each of 64 QAM, 32 QAM, and 16 QAM. The BER characteristic curve (E) and the C / N vs. BER characteristic curve (F) are described.

C/N対RAW−BER特性は、誤り率が大きくなるにつれて飽和カーブとなる特徴がある。特に最も重要な誤り訂正外復号(リードソロモン復号)の限界点であるBER値:1×10−4付近(受信マージン:0dB)に相当するRAW−BER特性カーブ(E)の1×10−1以上の領域(傾き飽和領域(G))のカーブの傾きが殆ど無いことから、検出したRAW−BER値をC/Nへ換算(例えば1dBステップ)するのが非常にクリティカルな領域となっており、有効な指標とは言えない。 The C / N vs. RAW-BER characteristic is characterized by a saturation curve as the error rate increases. In particular, the BER value, which is the limit point of the most important error-correction outside decoding (Reed-Solomon decoding), is 1 × 10 −1 of the RAW-BER characteristic curve (E) corresponding to around 1 × 10 −4 (reception margin: 0 dB). Since there is almost no slope of the curve in the above area (slope saturation area (G)), it is a very critical area to convert the detected RAW-BER value to C / N (for example, 1 dB step). , Not a valid indicator.

また、誤り訂正外復号前のC/N対BER特性は、リニアな傾きではあるが、リードソロモン復号の限界点であるBER値:1×10−4点(受信マージン:0dB相当)から、エラーフリーと判断可能な1×10−9未満となる点まで、C/N値で凡そ4dB程度の狭い領域しかないという特徴がある。 The C / N vs. BER characteristics before error-correction-out decoding has a linear slope, but since the BER value, which is the limit point of Reed-Solomon decoding, is 1 × 10 −4 points (reception margin: equivalent to 0 dB), an error has occurred. Until a point less than 1 × 10 −9 that can be determined as free, there is a feature that there is only a narrow area of about 4 dB in C / N value.

更に、C/N対RAW−BER特性カーブ(E)及びC/N対BER特性カーブ(F)の両方に関して言えることであるが、64QAM、32QAM、16QAMといった異なった変調モードであっても、相対的に見てC/N値に対する各特性カーブの傾きが凡そ同じとなる、という特徴がある。   Further, as can be said with respect to both the C / N vs. RAW-BER characteristic curve (E) and the C / N vs. BER characteristic curve (F), even if different modulation modes such as 64 QAM, 32 QAM, and 16 QAM are used, the relative When viewed from the viewpoint, the slope of each characteristic curve with respect to the C / N value is substantially the same.

図5に示すように、C/N対RAW−BER特性は、最も重要な受信限界点であるBER値:1×10−4点(受信マージン:0dB)近辺のカーブが飽和した傾きとなっているため、特許文献1は受信マージンを算出するのに十分有効な手法とは言えない。 As shown in FIG. 5, the C / N vs. RAW-BER characteristic has such a curve that a curve near a BER value: 1 × 10 −4 point (reception margin: 0 dB), which is the most important reception limit point, is saturated. Therefore, Patent Document 1 cannot be said to be a sufficiently effective method for calculating the reception margin.

図5に示すように、誤り訂正外復号前のC/N対BER特性は、リニアな傾きを持ってはいるものの、リードソロモン復号の限界点であるBER値:1×10−4点(受信マージン:0dB)から、エラーフリーと判断可能な1×10−9未満となる点までC/N値で凡そ4dB程度しかないため、特許文献2はマージン5dB以上の算出が困難である。ここで、BER特性:1×10−9未満を算出することにより、マージン5dB以上の検出も可能であるが、例えば1×10−10を算出するにはデータサンプル数が1/1×10−10=1010個必要となってくる。当該データサンプル数を受信するだけでも、数秒間を要することになり、リアルタイム性がなくなる事から有効な手法であるとは言えない。一般的には、1×10−9未満程度でエラーフリー(誤りなし)と判断するのが通常である。 As shown in FIG. 5, the C / N vs. BER characteristic before decoding outside error correction has a linear slope, but a BER value which is a limit point of Reed-Solomon decoding: 1 × 10 −4 points (receiving Since the C / N value is only about 4 dB from the margin of 0 dB) to less than 1 × 10 −9 at which it can be determined to be error-free, it is difficult to calculate the margin of 5 dB or more in Patent Document 2. Here, by calculating a BER characteristic of less than 1 × 10 −9, it is possible to detect a margin of 5 dB or more. For example, to calculate 1 × 10 −10 , the number of data samples is 1/1 × 10 −. 10 = 10 10 pieces are required. Even receiving the number of data samples requires a few seconds and is not an effective method because real-time performance is lost. Generally, it is usually determined that the error is less than 1 × 10 −9 as error-free (no error).

尚、特許文献2においては、デジタル復調したI/Qマッピング点の各振幅情報を求め、その値と予め格納されたC/N換算テーブルより回線状態(受信マージン値相当)を求める方法も示している。本方式においては、I/Qマッピング点の各振幅情報に対応したC/N比換算テーブルを準備する場合、例えば64QAM、32QAM、16QAM、QPSK、BPSKと言った変調方式毎に換算テーブルを準備する必要がある。また、上記の変調方式に加え、例えば1/2、2/3、3/4、5/6と言った誤り訂正符号率によって受信限界点が変わる為、変調方式数×誤り訂正符号率数分の組合せの換算テーブルを準備する必要があり、回路規模が大きくなる傾向にある、といった課題がある。   In addition, Patent Document 2 discloses a method of obtaining amplitude information of digitally demodulated I / Q mapping points, and obtaining a line state (equivalent to a reception margin value) from the value and a C / N conversion table stored in advance. I have. In this system, when preparing a C / N ratio conversion table corresponding to each amplitude information of an I / Q mapping point, a conversion table is prepared for each modulation system such as 64QAM, 32QAM, 16QAM, QPSK, and BPSK. There is a need. Further, in addition to the above-described modulation schemes, the reception limit point varies depending on the error correction code rate such as 1/2, 2/3, 3/4, and 5/6. It is necessary to prepare a conversion table of the combination of the combinations, and there is a problem that the circuit scale tends to be large.

以下、実施形態について、図面を用いて説明する。ただし、以下の説明において、同一構成要素には同一符号を付し繰り返しの説明を省略することがある。   Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. However, in the following description, the same components will be denoted by the same reference symbols, and repeated description may be omitted.

図1は実施形態の無線通信装置の構成を示す図である。
実施形態の無線通信装置10は、受信アンテナ1と、ダウンコンバータ部2と、デジタル復調部3と、ビタビ復号部4と、RAW−BER算出部5と、リードソロモン復号部6と、BER算出部7と、マージン算出部8と、を備える。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of the wireless communication device according to the embodiment.
The wireless communication device 10 according to the embodiment includes a receiving antenna 1, a down converter 2, a digital demodulator 3, a Viterbi decoder 4, a RAW-BER calculator 5, a Reed-Solomon decoder 6, and a BER calculator. 7 and a margin calculator 8.

受信アンテナ1は、図示しないデジタル送信装置側から送信されるデジタル信号を受信する。デジタル信号は、例えば、非特許文献1〜3に記載されたデジタルFPUからのビタビ符号(畳み込み符号)等の所定の誤り訂正内符号及びソロモン符号等の誤り訂正外符号の組み合わせからなる誤り訂正を施したOFDM変調信号やシングルキャリアQAM変調信号である。   The receiving antenna 1 receives a digital signal transmitted from a digital transmitting device (not shown). The digital signal is, for example, error-corrected from a combination of a predetermined error-correcting inner code such as a Viterbi code (convolutional code) and an error-correcting outer code such as a Solomon code from a digital FPU described in Non-Patent Documents 1 to 3. Applied OFDM modulation signal or single carrier QAM modulation signal.

ダウンコンバータ部2は、受信アンテナ1で受信されたデジタル信号を周波数変換処理やAGC制御等を行い所定レベルのベースバンド信号(例えば130MHz帯信号)に変換する。デジタル復調部3は、ベースバンド信号をデジタル復調処理してI/Q信号に変換する。   The down-converter unit 2 converts a digital signal received by the receiving antenna 1 into a baseband signal of a predetermined level (for example, a 130 MHz band signal) by performing frequency conversion processing, AGC control, and the like. The digital demodulation unit 3 digitally demodulates the baseband signal and converts it into an I / Q signal.

ビタビ復号部4は、I/Q信号に対して誤り訂正内復号処理を施したデータを出力する。リードソロモン復号部6は、誤り訂正内復号したデータに対して更に誤り訂正外復号処理を施し、元の符号化映像・音声信号を出力する。尚、実際にはビタビ復号部4やリードソロモン復号部6の前後にデインタリーブやエネルギー逆拡散と言った処理も含まれるが割愛する。   The Viterbi decoding unit 4 outputs data obtained by subjecting the I / Q signal to intra-error-correction decoding processing. The Reed-Solomon decoding unit 6 further performs an error-correction-out decoding process on the data subjected to the error-correction-in decoding, and outputs an original coded video / audio signal. Actually, processes such as deinterleaving and energy despreading are included before and after the Viterbi decoding unit 4 and the Reed-Solomon decoding unit 6, but are omitted.

RAW−BER算出部5では、ビタビ復号部4に入力される誤り訂正を施す前のI/Q信号のビットエラーレート(RAW−BER)を算出する。具体的には、ビタビ復号部4により誤り訂正されたデータに対して再び誤り訂正内符号化処理を施したデータと、ビタビ復号部4に入力されるI/Q信号を所定の時間遅延させて位相調整したデータとを比較することで、ビタビ復号部4で誤り訂正されたデータの検出が可能となる。誤り訂正されたデータ数を所定期間カウントし、同じく所定期間に受信した総データ数で割る事でRAW−BERを算出することが可能となる。   The RAW-BER calculation unit 5 calculates a bit error rate (RAW-BER) of the I / Q signal input to the Viterbi decoding unit 4 before error correction. More specifically, the data obtained by subjecting the data corrected by the Viterbi decoding unit 4 to the error correction inner coding process again and the I / Q signal input to the Viterbi decoding unit 4 are delayed by a predetermined time. By comparing the data with the phase-adjusted data, it is possible to detect data that has been error-corrected by the Viterbi decoding unit 4. The RAW-BER can be calculated by counting the number of error-corrected data for a predetermined period and dividing the counted number by the total number of data received in the same period.

BER算出部7では 、リードソロモン復号部6に入力される誤り訂正内復号(ビタビ復号)を施した後データのビットエラーレート(BER)を算出する。具体的には、リードソロモン復号により誤り訂正されたデータと、リードソロモン復号部6に入力されるデータを所定の時間遅延させて位相調整したデータとを比較することで、リードソロモン復号部6で誤り訂正されたデータの検出が可能となる。誤り訂正されたデータ数を所定期間カウントし、同じく所定期間に受信した総データ数で割る事でBERを算出することが可能となる。   The BER calculator 7 calculates the bit error rate (BER) of the data after performing the error correction inner decoding (Viterbi decoding) input to the Reed-Solomon decoder 6. More specifically, the data corrected by the Reed-Solomon decoding and the data input to the Reed-Solomon decoding unit 6 are delayed by a predetermined time and phase-adjusted, so that the Reed-Solomon decoding unit 6 compares the data. Error-corrected data can be detected. The BER can be calculated by counting the number of error-corrected data for a predetermined period and dividing the counted number by the total number of data received in the same period.

次に、マージン算出部8について説明する。マージン算出部8では、前記求めたRAW−BER及びBER情報からマージン値を算出する。   Next, the margin calculator 8 will be described. The margin calculator 8 calculates a margin value from the RAW-BER and the BER information thus obtained.

本実施形態では、図5に示した誤り訂正内復号前のC/N対RAW−BER特性、及び誤り訂正外復号前のC/N対BER特性が、64QAM、32QAM、16QAMといった異なった変調モードであっても、C/Nに対する特性カーブの傾きが、相対的に凡そ同じ特性を持つという特徴があるため、それらを同等として考える。具体的には、受信マージン:0dB相当(BER:1×10−4点)に相当するC/N値を基準としたRAW−BER値及びBER値からのC/N換算テーブルを共通化し、回路規模の削減を図ることができる。 In the present embodiment, the C / N vs. RAW-BER characteristics before decoding inside the error correction and the C / N vs. BER characteristics before decoding outside the error correction shown in FIG. 5 are different modulation modes such as 64 QAM, 32 QAM and 16 QAM. However, since there is a characteristic that the slope of the characteristic curve with respect to C / N has relatively the same characteristic, they are considered to be equivalent. More specifically, a C / N conversion table from a RAW-BER value and a BER value based on a C / N value corresponding to a reception margin: 0 dB (BER: 1 × 10 −4 points) is shared, and a circuit is used. The scale can be reduced.

図2は実施形態の各変調方式で共通化した受信マージン対RAW−BER特性、及び受信マージン対BER特性例を示す図である。受信限界点(BER値: 1×10−4に相当するC/N値)をマージン0dB点(C)として、そこからのマージン値(余裕度)をC/N換算(1dBステップ)したものを横軸としたグラフである。このように、各変調方式において、受信マージン対BER特性カーブ(A)及び受信マージン対RAW−BER特性カーブ(B)に対応した換算テーブルを共通化することで回路規模の削減を図っている。 FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a reception margin vs. RAW-BER characteristic and a reception margin vs. BER characteristic shared by each modulation scheme according to the embodiment. A reception limit point (BER value: C / N value corresponding to 1 × 10 −4 ) is defined as a 0 dB margin (C), and a margin value (margin) converted therefrom is converted into C / N (1 dB step). It is a graph with the horizontal axis. As described above, the circuit scale is reduced by using a common conversion table corresponding to the reception margin versus BER characteristic curve (A) and the reception margin versus RAW-BER characteristic curve (B) in each modulation scheme.

図3は実施形態の受信マージン対BER特性、及び受信マージン対RAW−BER特性の換算テーブル例を示す図である。図2における受信マージン対BER特性カーブ(A)及び受信マージン対RAW−BER特性カーブ(B)を表にしたものである。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a conversion table of the reception margin versus the BER characteristic and the reception margin versus the RAW-BER characteristic according to the embodiment. FIG. 3 is a table showing a reception margin versus BER characteristic curve (A) and a reception margin versus RAW-BER characteristic curve (B) in FIG. 2.

図2において、前述の通り、受信マージン対BER特性カーブ(A)は、リニアな傾きではあるが、リードソロモン復号の限界点であるマージン0dB点(C)から、切換制御点(D)に相当するエラーフリーと判断可能な1×10−9未満となる点まで凡そ4dB程度の狭い領域まであり、それ以上の領域のマージン算出においてはリアルタイム性に欠けることから実用的とは言えない。また、受信マージン対RAW−BER特性カーブ(B)についても、誤り率が大きくなるにつれて飽和カーブとなるため、受信限界点に相当するマージン0dB点(C)〜切替制御点(D)に相当するマージン4dBまでの特性カーブの傾きが殆ど無く、検出したRAW−BER値をC/Nへ換算(例えば1dBステップ単位)するのが非常にクリティカルな領域となっており、有効な手段とは言えない。 In FIG. 2, as described above, the reception margin versus BER characteristic curve (A) has a linear slope, but corresponds to the switching control point (D) from the margin 0 dB (C) which is the limit point of Reed-Solomon decoding. There is a narrow area of about 4 dB up to a point of less than 1 × 10 −9 that can be judged as error-free, and the margin calculation of a larger area is not practical because of lack of real-time property. Also, the reception margin versus RAW-BER characteristic curve (B) becomes a saturation curve as the error rate increases, and thus corresponds to a margin 0 dB point (C) corresponding to a reception limit point to a switching control point (D). There is almost no slope of the characteristic curve up to a margin of 4 dB, and converting the detected RAW-BER value to C / N (for example, in 1 dB steps) is a very critical area, and cannot be said to be an effective means. .

本実施形態は、受信マージン対BER特性カーブ(A)及び受信マージン対RAW−BER特性カーブ(B)を所定の条件で切換えることによりの有効的に受信マージンを算出するものである。   In the present embodiment, the reception margin is calculated effectively by switching the reception margin vs. BER characteristic curve (A) and the reception margin vs. RAW-BER characteristic curve (B) under predetermined conditions.

図4は実施形態の受信マージン対BER特性、及び受信マージン対RAW−BER特性の切換え制御によるマージン算出例を示す図である。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example of calculating a margin by the switching control of the reception margin versus the BER characteristic and the reception margin versus the RAW-BER characteristic according to the embodiment.

RAW−BER算出部5がRAW−BER値を算出し、BER算出部7がBER値を算出する(ステップS1)。マージン算出部8はBER値が1×10−9以上かどうかを判断する(ステップS2)。1×10−9以上である場合は、BER算出部7が算出したBER値と図3に示した受信マージン対BER換算テーブルを参照して(ステップS3)受信マージンを算出する(ステップS5)。一方1×10−9未満である場合は、RAW−BER算出部5が算出したRAW−BER値と図3に示した受信マージン対RAW−BER換算テーブルを参照して(ステップS4)受信マージンを算出する(ステップS5)。こうしてマージン算出部8においてRAW−BER値及びBER値からマージン値を算出することが可能となる。 The RAW-BER calculator 5 calculates a RAW-BER value, and the BER calculator 7 calculates a BER value (step S1). The margin calculator 8 determines whether the BER value is equal to or greater than 1 × 10 −9 (step S2). If it is 1 × 10 −9 or more, the BER calculation unit 7 refers to the BER value calculated and the reception margin-to-BER conversion table shown in FIG. 3 (step S3) to calculate the reception margin (step S5). On the other hand, if the difference is less than 1 × 10 −9 , the RAW-BER value calculated by the RAW-BER calculation unit 5 and the reception margin-to-RAW-BER conversion table shown in FIG. 3 are referred to (step S4). It is calculated (step S5). Thus, the margin calculation unit 8 can calculate the margin value from the RAW-BER value and the BER value.

実施形態の無線通信装置10は、誤り訂正内復号(ビタビ復号)前後の信号から誤り訂正内復号前のRAW−BERを算出するRAW−BER算出部5と、誤り訂正外復号(リードソロモン復号)前後の信号から誤り訂正外復号前のBERを算出するBER算出部7と、RAW−BER算出部5が算出したRAW−BER値及びBER算出部7が算出したBER値を基に受信マージン値を算出するマージン算出部8と、を備える。マージン算出部8は、変調方式及び誤り訂正符号化率により決まるRAW−BERに対応する受信マージン値が予め格納されたRAW−BER換算テーブル及びBERに対応する受信マージン値が予め格納されたBER換算テーブルを備える。マージン算出部8は、BER算出部7が算出したBER値がエラーフリー(例えば1×10−9未満)である場合はRAW−BER換算テーブルより受信マージン値を算出し、BER値がエラーフリーでない(例えば1×10−9以上)場合はBER換算テーブルより受信マージン値を算出するといった切換え手段を備えている。 The wireless communication apparatus 10 according to the embodiment includes a RAW-BER calculation unit 5 that calculates a RAW-BER before error correction inner decoding from signals before and after error correction inner decoding (Viterbi decoding), and error correction outside decoding (Reed-Solomon decoding). A BER calculator 7 for calculating a BER before error-correction-based decoding from signals before and after, and a reception margin value based on the RAW-BER value calculated by the RAW-BER calculator 5 and the BER value calculated by the BER calculator 7. And a margin calculating unit 8 for calculating. The margin calculation unit 8 includes a RAW-BER conversion table in which reception margin values corresponding to RAW-BER determined by the modulation scheme and the error correction coding rate are stored in advance, and a BER conversion in which reception margin values corresponding to BER are stored in advance. Provide a table. When the BER value calculated by the BER calculation unit 7 is error-free (for example, less than 1 × 10 −9 ), the margin calculation unit 8 calculates a reception margin value from the RAW-BER conversion table, and the BER value is not error-free. In the case (for example, 1 × 10 −9 or more), a switching means for calculating a reception margin value from a BER conversion table is provided.

本実施形態によれば、受信マージン対BER特性、及び受信マージン対RAW−BER特性のうち、有効的な領域のみを切換えて参照することで、受信限界点(受信マージン0dB)付近からC/N値が高く比較的受信状態がよい場合の全領域において、有効且つ実用的な受信マージンを算出することが可能となる。また、各変調方式において、受信マージン対BER特性及び受信マージン対RAW−BER特性の換算テーブルを共通化することで回路規模の削減を図ることができる。   According to the present embodiment, by switching and referencing only an effective area of the reception margin vs. BER characteristic and the reception margin vs. RAW-BER characteristic, the C / N ratio near the reception limit point (reception margin 0 dB) can be obtained. It is possible to calculate an effective and practical reception margin in all areas where the value is high and the reception state is relatively good. Further, in each modulation method, the circuit scale can be reduced by using a common conversion table for the reception margin versus BER characteristic and the reception margin versus the RAW-BER characteristic.

以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々変更可能であることはいうまでもない。   As described above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, it is needless to say that the present invention is not limited to the above embodiment and can be variously modified.

1・・・受信アンテナ
2・・・ダウンコンバータ部
3・・・デジタル復調部
4・・・ビタビ復号部
5・・・RAW−BER算出部
6・・・リードソロモン復号部
7・・・BER算出部
8・・・マージン算出部
10・・・無線通信装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Receiving antenna 2 ... Down converter part 3 ... Digital demodulation part 4 ... Viterbi decoding part 5 ... RAW-BER calculation part 6 ... Reed-Solomon decoding part 7 ... BER calculation Unit 8 Margin calculation unit 10 Wireless communication device

Claims (5)

所定の誤り訂正内符号及び誤り訂正外符号の組み合わせからなる誤り訂正を施したデジタル信号を所定の変調方式に変調して伝送する無線通信システムにおいて用いられる無線通信装置であって、
誤り訂正内復号前後の信号から誤り訂正内復号前のビットエラーレート(RAW−BER)を算出するRAW−BER算出部と、
誤り訂正外復号前後の信号から誤り訂正外復号前のビットエラーレート(BER)を算出するBER算出部と、
前記RAW−BER算出部が算出したRAW−BER値及び前記BER算出部が算出したBER値に基づいて受信マージン値を算出するマージン算出部と、
を備える無線通信装置。
A wireless communication device used in a wireless communication system that transmits a digital signal subjected to error correction comprising a combination of a predetermined error correction inner code and an error correction outer code by modulating the digital signal into a predetermined modulation method,
A RAW-BER calculation unit that calculates a bit error rate (RAW-BER) before error correction decoding from signals before and after error correction decoding;
A BER calculator for calculating a bit error rate (BER) before error-correction decoding from signals before and after error-correction decoding;
A margin calculation unit that calculates a reception margin value based on the RAW-BER value calculated by the RAW-BER calculation unit and the BER value calculated by the BER calculation unit;
A wireless communication device comprising:
前記マージン算出部は、前記変調方式及び誤り訂正符号化率により決まるRAW−BERに対応する受信マージン値が予め格納されたRAW−BER換算テーブル、及びBERに対応する受信マージン値が予め格納されたBER換算テーブルを備え、前記BER算出部が算出した前記BER値がエラーフリーに相当するマージン値で前記RAW−BER換算テーブルと前記BER換算テーブルとを切換えて参照することで受信マージン値を算出する様にした請求項1に記載の無線通信装置。   The margin calculator is configured to previously store a RAW-BER conversion table in which a reception margin value corresponding to a RAW-BER determined by the modulation scheme and an error correction coding rate, and a reception margin value corresponding to a BER are stored in advance. A BER conversion table is provided, and the BER value calculated by the BER calculation section is switched to the RAW-BER conversion table and the BER conversion table with a margin value corresponding to error free to calculate a reception margin value. The wireless communication device according to claim 1, wherein: 前記所定の誤り訂正内復号はビタビ復号であり、前記誤り訂正外復号はリードソロモン復号である請求項1または2に記載の無線通信装置。   The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the predetermined error-correcting inner decoding is Viterbi decoding, and the non-error-correcting decoding is Reed-Solomon decoding. 前記エラーフリーの前記BER値は1×10−9未満である請求項2に記載の無線通信装置。 The wireless communication device according to claim 2, wherein the error-free BER value is less than 1 × 10 −9 . ダウンコンバータ部とデジタル復調部とをさらに備える請求項1から4の何れか1項に記載の無線通信装置。   The wireless communication device according to claim 1, further comprising a down converter unit and a digital demodulation unit.
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