JP4079973B2 - 放送受信感度表示機能付端末機及びその受信感度表示方法 - Google Patents

Description

本発明は、デジタル放送受信機能を有する端末機に関するもので、特に、デジタル放送の受信感度表示機能に関する。

移動通信（移動体通信）用端末機は、電波の受信感度を段階的に示すアンテナバーを表示可能に構成されており、現在の位置における受信レベルが表示されることで、使用者は、そのときの通話可否または通話品質を認識することができる。最近になって、デジタルマルチメディア放送を受信可能な端末機も増えているが、このようなデジタルマルチメディア放送受信用の各種端末機においても、基本的に、放送視聴中の受信感度を提供すべきである。

しかしながら、デジタル放送の受信品質に関する基準が未整備の状態であり、明確に放送の受信感度を表示できるようにした端末機は今のところ提案されていない。これに着目して本発明は、デジタル放送受信機能を有する端末機において放送の受信レベルを認識できるように、受信感度表示を可能にし、また特にその受信感度表示について、細密な受信感度情報を提供できるようにするものである。

上記目的を達成するため、本発明に係るデジタル放送受信機能を有する端末機の受信感度表示方法は、受信信号のエラーを訂正可能なデコーダ前のビットエラー率（Bit Error Rate：ＢＥＲ）を検出して受信感度を表示することを特徴とする。すなわち、本発明において、受信感度の表示は、一般的なスペックで要求されているＦＥＣ（Forward Error Correction）デコード後のビットエラー率及びパケットエラー率（Packet Error Rate：ＰＥＲ）のみならず、ＦＥＣデコード前のビットエラー率を用いて受信感度をより細密に表示することを特徴とする。

本発明に係るデジタル放送受信機能を有する端末機のエラー訂正可能なデコーダは、ビタビデコーダ（Viterbi decoder）、ターボデコーダ（Turbo decoder）などのＦＥＣデコーダである。このようなデジタル放送受信機能を有する端末機に関する本発明の受信感度表示方法は、所定のパケット単位でデータを訂正したときのパケットエラー率に基づいて受信感度を判断する第１の感度判断過程と、前記パケット単位でデータを訂正する前のＦＥＣデコーダ後のビットエラー率に基づいて受信感度を判断する第２の感度判断過程と、前記ＦＥＣデコーダ前のビットエラー率に基づいて受信感度を判断する第３の感度判断過程と、前記第１〜第３の感度判断過程の結果に従って受信感度を表示する感度表示過程と、を含むことを特徴とする。

前記第１の感度判断過程においては、前記パケットエラー率を第１のしきい値と比較し、前記第２の感度判断過程においては、前記第１の感度判断過程における比較で感度良と判断した場合に、前記ＦＥＣデコーダ後のビットエラー率を第２のしきい値と比較し、前記第３の感度判断過程においては、前記第２の感度判断過程における比較で感度良と判断した場合に、前記ＦＥＣデコーダ前のビットエラー率を第３のしきい値と比較することができる。また、当該第３の感度判断過程においては、前記第３のしきい値を変更しながら、該第３のしきい値と前記ＦＥＣデコーダ前のビットエラー率を比較することができ、さらには、該第３の感度判断過程において、前記第３のしきい値を段階的に減少させてそれぞれで（その段階ごとに）比較を行うことができる。

前記パケットエラー率及び前記各ビットエラー率は、所定の周期で検出することができ、当該周期としては、５００ｍｓ（ミリ秒）または１ｓ（秒）とすることができる。前記感度表示過程においては、当該端末機の表示部を通して使用者が認識できるように受信感度をディスプレイすることができる。このような本発明に係る受信感度表示方法におけるデジタル放送受信機能を有する端末機は、衛星デジタル放送受信機能を有する端末機または地上デジタル放送受信機能を有する端末機であり得る。

一方、本発明に係るデジタル放送の受信感度表示機能付端末機は、所定のパケット単位でデータを訂正したときのパケットエラー率を検出するための第１のエラー率検出部と、前記パケット単位でデータを訂正する前のＦＥＣデコーダ後のビットエラー率を検出するための第２のエラー率検出部と、前記ＦＥＣデコーダ前のビットエラー率を検出するための第３のエラー率検出部と、前記第１〜第３のエラー率検出部による各エラー率を所定のしきい値と比較して受信感度を判断し、使用者が受信感度を認識できるように表示部にディスプレイさせる制御部と、を含んで構成されることを特徴とする。

前記制御部は、前記パケットエラー率を第１のしきい値と比較し、該パケットエラー率の比較で感度良と判断した場合に、前記ＦＥＣデコーダ後のビットエラー率を第２のしきい値と比較し、該ＦＥＣデコーダ後のビットエラー率の比較で感度良と判断した場合に、前記ＦＥＣデコーダ前のビットエラー率を第３のしきい値と比較することができる。この場合、前記制御部は、前記第３のしきい値を変更しながら、該第３のしきい値と前記ＦＥＣデコーダ前のビットエラー率を比較することができる。この場合の前記制御部は、前記第３のしきい値を段階的に減少させてそれぞれで比較を行うことができる。

前記第１〜第３のエラー率検出部は、所定周期で前記パケットエラー率及び前記各ビットエラー率を検出することができ、その所定周期は、５００ｍｓまたは１ｓの周期とすることができる。このような本発明に係る受信感度表示機能付端末機は、衛星デジタル放送受信機能または地上デジタル放送受信機能を有するものであり得る。

本発明に係るデジタル放送受信機能を有する端末機の受信感度表示は、ＦＥＣデコード前のビットエラー率値用いて細密な受信感度情報を提供できるという効果がある。

本発明の他の目的、特徴及び利点は、図面に基づく各実施形態の詳細な説明によって明らかになるだろう。以下、図面に基づいて、本発明の実施形態の構成及びその作用を説明する。なお、図面に基づいて説明される本発明の構成及び作用は、少なくとも一つの実施形態として説明されるものであり、これによって本発明の技術的思想、その核心構成及び作用が制限されることはない。

以下、本発明の好適な実施形態について、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

図１及び図２は、衛星デジタル放送受信機能を有する端末機と地上デジタル放送受信機能を有する端末機の要部を示した概略的なブロック図であり、両端末機において、受信感度に関与する５つのポイントが存在（Ａ〜Ｅ）することを示している。

以下、韓国式デジタル放送受信機能を有する端末機を代表例として、ビタビデコーダ（Viterbi decoder）を用いた実施形態を説明するが、前方エラー訂正（Forward Error Correction：ＦＥＣ）技術を適用した全てのデコーダに本発明を適用可能である。すなわち、クアルコムが提示するメディアフローではビタビデコーダの代りにターボデコーダを使用するが、本例同様に本発明を適用可能である。これと同様に、ヨーロッパ式であるＤＶＢ-Ｈにも本発明を適用可能である。また、デジタル放送受信機能を有する端末機は、衛星デジタル放送受信機能を有する端末機、地上デジタル放送受信機能を有する端末機、及び衛星／地上デジタル放送兼用の受信機能を有する端末機である。

図１及び図２に示すポイントＡ〜Ｅにつき説明しておく。

Ａ：ＲＦ（無線周波数）の大きさ（受信強度）を示す点。受信対象信号と、これに対する干渉信号及びノイズとの合計が示される。通常、瞬間的な受信感度または短い時間の受信感度が測定される。

Ｂ：ＳＮＲ（Signal-to-Noise Ratio）によって受信強度を求められる点。受信対象信号に対する干渉信号及びノイズの相対的大きさを知ることができる。一般に、瞬間的な受信感度または短い時間の受信感度が測定される。

Ｃ：ビタビデコード前のビットエラー率（Bit Error Rate：ＢＥＲ）を示す点。ビタビデコーディングを行う前の受信ビットの品質を知らせる点であり、所定時間の間の受信感度が測定される。

Ｄ：ビタビデコード後のＢＥＲを示す点。ランダムかつ間欠的に分布するエラーを訂正可能なビタビデコーダを経た後の受信ビットの品質を知らせる点であり、所定時間の間の受信感度が測定される。

Ｅ：リード−ソロモン（ＲＳ）デコード後のパケットエラー率（Packet Error Rate：ＰＥＲ）を示す点。リード−ソロモンデコーダ（Reed Solomon decoder）では、所定のパケット単位でデータを訂正し、当該パケット全体に１個でもエラーが存在するかどうかが示される。

これらポイントのうち、Ａ、Ｂは、受信電波の強さに関するもので、Ｃ、Ｄ、Ｅは、受信信号の品質に関するものである。また、Ｃ、Ｄ、Ｅにおけるエラー率の大小関係は、Ｃ（ビタビデコード前のＢＥＲ）＞Ｄ（ビタビデコード後のＢＥＲ）＞Ｅ（ＰＥＲ）である。

一方、デジタル放送受信機能を有する端末機におけるＢＥＲ及びＰＥＲの条件は、（１）ビタビデコード後のＢＥＲが２＊１０Ｅ−４、（２）ＰＥＲが０に規定される。

図３は、本発明に係る受信感度表示装置の構成を概略的に示したブロック図である。その構成を説明すると、パケットエラー率及びＦＥＣ（ビタビ）デコード前後のビットエラー率を検出するためのエラー率検出部３１０と、このエラー率検出部３１０から提供された各値を所定のしきい値と比較して受信感度を判断し、該当の制御信号を出力する制御部３２０と、この制御部３２０の制御信号に従って、使用者が受信感度を認識できるようにディスプレイする表示部３３０と、を含む。

エラー率検出部３１０は、リードソロモンデコーダを通して出力される信号からパケットエラー率を検出するための第１のエラー率検出部３１１と、ＦＥＣ（ビタビ）デコード後のビットエラー率を検出するための第２のエラー率検出部３１２と、ＦＥＣ（ビタビ）デコード前のビットエラー率を検出するための第３のエラー率検出部３１３と、を含んで構成される。

図４は、ビタビ（ＦＥＣ）デコード前後のＢＥＲ関係を示したグラフである。このグラフに示すように、ビタビデコード前とビタビデコード後とではビットエラー率に大きな差があることが分かる。すなわち、ビタビデコード前のビットエラー率が５＊１０Ｅ−２以下である場合は、エラー訂正によって、ビタビデコード後のビットエラー率がほぼ“０”に近くなることを確認できる。また、大きな相関関係を示す箇所での傾きを考察すると、ビタビデコード後のビットエラー率（BER after Viterbi）とビタビデコード前のビットエラー率（BER before Viterbi）との相関関係は、BER after Viterbi≒１００＊BER before Viterbiの関係を示すことを確認できる。

したがって、受信感度は、ビタビデコード後のビットエラー率値で判別するより、ビタビデコード前のビットエラー率値を用いて判別する方が、解析範囲が広くなって効果的である。実際のテスト回数（取得数値数）を増やせば、ビタビデコード後のビットエラー率を用いて受信感度を細密に分けることも可能となるが、テスト数を増やせばそれだけ時間がかかるので非効率的である。したがって、本実施形態では、端末機の受信感度の情報をビタビデコード前のビットエラー率を中心に細分化して表示する。

本実施形態においては、一般的なスペックで要求されるビタビデコード後のビットエラー率及びパケットエラー率のみならず、ビタビデコード前のビットエラー率を用いて、受信感度をより一層細密に表示する。

図５は、本発明に係る受信感度表示方法の進行過程を示したフローチャートである。この例では、受信レベルを７段階で表示する例を示している。

所定の周期、たとえば５００ｍｓ（ミリ秒）または１ｓ（秒）を周期にしてビタビデコード前後のビットエラー率ＢＥＲ及びリードソロモンデコーダから出力される信号におけるパケットエラー率ＰＥＲを獲得する（Ｓ３１）。これらエラー率に応じて受信レベル０〜６を表すことになるが、その０〜６のレベル数値は、低い数値ほど受信感度が悪く、高い数値ほど受信感度が優れていることを示す。

まず最初に、パケットエラー率が所定のしきい値Ｔｈ_ｃ以上の場合、実際のパケットが壊れていて視聴が困難な状況であることを示すので、受信レベルは“０”と決定され、受信感度が最も悪いことが表示される（Ｓ３２）。このとき、表示部に示される受信感度は、数値で定量化したり、棒グラフで表示するなど、多様に表示することができる。

パケットエラー率の判断結果が感度良であれば、デコード後のビットエラー率判断を行う。ビタビデコード後のビットエラー率がしきい値Ｔｈ_Ａ以上の場合、一般的なスペックまたは事業者が要求する受信品質の条件から逸脱することになるので、このときも、受信感度が非常に悪く、受信レベルは“１”に決定され、表示される（Ｓ３３）。

デコード後ビットエラー率の判断結果が感度良であれば、デコード前のビットエラー率判断を行う。この判断による受信レベル“２”以降は、ビタビデコード前のビットエラー率を用いて細分することになる。ここで順に比較するしきい値は、Ｔｈ_Ｂ１＞Ｔｈ_Ｂ２＞Ｔｈ_Ｂ３＞Ｔｈ_Ｂ４の関係であり、徐々にしきい値を減らしながら比較し（Ｓ３４〜Ｓ３７）、受信レベル２〜６を決定して表示する。

以上説明した内容を通して、本発明の技術思想から逸脱しない範囲で多様な変更及び修正が可能であることは、当業者にとって明らかである。したがって、本発明の技術的範囲は、明細書の詳細な説明に記載された内容に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって定められるべきである。

衛星デジタル放送受信機能を有する端末機の受信段の構成及び受信感度測定可能ポイントを示したブロック図である。 地上デジタル放送受信機能を有する端末機の受信段の構成及び受信感度測定可能ポイントを示したブロック図である。 本発明に係る受信感度表示装置の構成を概略的に示したブロック図である。 ビタビデコーディング前後のＢＥＲ関係を示したグラフである。 本発明に係る受信感度表示方法の進行過程を示したフローチャートである。

符号の説明

３１０ エラー率検出部
３２０ 制御部
３３０ 表示部

Claims (17)

1. 所定のパケット単位でデータを訂正したときのパケットエラー率に基づいて受信感度を判断する第１の感度判断過程と、
   前記パケット単位でデータを訂正する前のＦＥＣ（Forward Error Correction）デコーダ後のビットエラー率に基づいて受信感度を判断する第２の感度判断過程と、
   前記ＦＥＣデコーダ前のビットエラー率に基づいて受信感度を判断する第３の感度判断過程と、
   前記第１〜第３の感度判断過程の結果に従って受信感度を表示する感度表示過程と、
   を含むことを特徴とするデジタル放送受信機能を有する端末機の受信感度表示方法。
2. 前記第１の感度判断過程において、前記パケットエラー率を第１のしきい値と比較し、
   前記第２の感度判断過程において、前記第１の感度判断過程における比較で感度良と判断した場合に、前記ＦＥＣデコーダ後のビットエラー率を第２のしきい値と比較し、
   前記第３の感度判断過程において、前記第２の感度判断過程における比較で感度良と判断した場合に、前記ＦＥＣデコーダ前のビットエラー率を第３のしきい値と比較する
   ことを特徴とする請求項１記載のデジタル放送受信機能を有する端末機の受信感度表示方法。
3. 前記第３の感度判断過程において、前記第３のしきい値を変更しながら、該第３のしきい値と前記ＦＥＣデコーダ前のビットエラー率を比較することを特徴とする請求項２記載のデジタル放送受信機能を有する端末機の受信感度表示方法。
4. 前記第３の感度判断過程において、前記第３のしきい値を段階的に減少させてそれぞれで比較を行うことを特徴とする請求項３記載のデジタル放送受信機能を有する端末機の受信感度表示方法。
5. 前記パケットエラー率及び前記各ビットエラー率を、所定の周期で検出することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載のデジタル放送受信機能を有する端末機の受信感度表示方法。
6. 前記所定の周期が５００ｍｓ乃至１ｓであることを特徴とする請求項５記載のデジタル放送受信機能を有する端末機の受信感度表示方法。
7. 前記感度表示過程において、当該端末機の表示部を通して使用者が認識できるように受信感度をディスプレイすることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載のデジタル放送受信機能を有する端末機の受信感度表示方法。
8. 前記ＦＥＣデコーダがビタビ（Viterbi）デコーダであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載のデジタル放送受信機能を有する端末機の受信感度表示方法。
9. 前記ＦＥＣデコーダがターボ（Turbo）デコーダであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載のデジタル放送受信機能を有する端末機の受信感度表示方法。
10. 所定のパケット単位でデータを訂正したときのパケットエラー率を検出するための第１のエラー率検出部と、
    前記パケット単位でデータを訂正する前のＦＥＣ（Forward Error Correction）デコーダ後のビットエラー率を検出するための第２のエラー率検出部と、
    前記ＦＥＣデコーダ前のビットエラー率を検出するための第３のエラー率検出部と、
    前記第１〜第３のエラー率検出部による各エラー率を所定のしきい値と比較して受信感度を判断し、使用者が受信感度を認識できるように表示部にディスプレイさせる制御部と、
    を含んで構成されることを特徴とする放送受信感度表示機能付端末機。
11. 前記制御部は、
    前記パケットエラー率を第１のしきい値と比較し、
    該パケットエラー率の比較で感度良と判断した場合に、前記ＦＥＣデコーダ後のビットエラー率を第２のしきい値と比較し、
    該ＦＥＣデコーダ後のビットエラー率の比較で感度良と判断した場合に、前記ＦＥＣデコーダ前のビットエラー率を第３のしきい値と比較する
    ことを特徴とする請求項１０記載の放送受信感度表示機能付端末機。
12. 前記制御部は、前記第３のしきい値を変更しながら、該第３のしきい値と前記ＦＥＣデコーダ前のビットエラー率を比較することを特徴とする請求項１１記載の放送受信感度表示機能付端末機。
13. 前記制御部は、前記第３のしきい値を段階的に減少させてそれぞれで比較を行うことを特徴とする請求項１２記載のデジタル放送受信機能を有する端末機の受信感度表示方法。
14. 前記第１〜第３のエラー率検出部は、所定周期で前記パケットエラー率及び前記各ビットエラー率を検出することを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか１項記載の放送受信感度表示機能付端末機。
15. 前記所定周期が５００ｍｓ乃至１ｓであることを特徴とする請求項１４記載の放送受信感度表示機能付端末機。
16. 前記ＦＥＣデコーダがビタビデコーダ（Viterbi decoder）であることを特徴とする請求項１０〜１５のいずれか１項記載の放送受信感度表示機能付端末機。
17. 前記ＦＥＣデコーダがターボデコーダ（Turbo decoder）であることを特徴とする請求項１０〜１５のいずれか１項記載の放送受信感度表示機能付端末機。

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