JPH0410728A - ディジタル移動通信回線品質モニタ方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は送信側において符号器でディジタル［従来の技
術］ ディジクル移動通信方式において信号の受信品質（具体
的にはビット誤り率）を情報伝送を中断することなく推
定する方法として、受信側にフレーム同期を示すために
定期的に送信側から伝送される既知のフレーム同期パタ
ーンを用いる方法が、例えば特開昭６３−３１３２８号
公報等で提案されている。この方法は伝送符号中のフレ
ーム同期パターンに対するディジタル相関検出結果を監
視する手段を受信機に設け、データ部分の誤り率を推定
するものである。第９図はこのような従来の方式を説明
するだめの図であって、５１は送信データの入力端子、
５２は符号器、５３は変調器、５４は送信器、５５は送
信アンテナ、５６は受信アンテナ、５７は受信器、５８
は復調器、５９は１１０判定器、６０はクロック再生器
、６６は再生クロック出力、６１は復号器、６２はフレ
ーム同期パターン監視部、６３はデジタル符号出力、６
４は品質推定結果出力、６７はフレーム同期タイミング
出力を表わしている。

同図において、符号器５２の出力は一般的に送信データ
を一定長のフレームごとに分割して符号化し、第１０図
に示すように１フレームごとにフレーム同期用ビット列
を含むように構成される。

このフレーム同期用ビットは例えば複数ビットの自己相
関特性に鋭いピークを持つパターンが用いられる。フレ
ーム同期パターン監視部６２はフレーム同期用ビットの
パターンにディジタル相関検出を行なうことにより、予
め定狛られた時間内のフレーム同期パターン部のビット
誤り率を算出する。

［発明が解決しようとする課題］ このように、上記従来例では入力端子１に人力される情
報の信号伝送を中断することなく（すなわちインサービ
スで）受信品質を推定することができる。しかし、移動
通信においては、レイリーフェージング、短区間変動等
により秒単位で回線品質が激しく変動するため数秒単位
の短区間のビット誤り率を高精度で推定することが重要
となる。

フレーム同期用ビットに割当てられるビット数は、伝送
効率上データと比較して少ないことが望まれるため、全
ピントの１０％をフレーム同期用ビットに割当てるとし
ても、１秒間に数百ビット（伝送速度３　ｋｂｐｓの場
合フレーム同期用ビット８００ｂｐｓ）程度しかフ；＜
、さらに、フレーム数は１秒間に数十〜数百しかないた
め高精度で数秒程度の短区間のビット誤り率（ｔｏ−”
〜１Ｏ−７）を推定することは困難であるという欠点が
あった。

本発明は、このような従来の問題点に鑑み、ディジタル
移動通信方式において、数秒程度の短区間の受信品質を
インサービスで精度よく推定する方式を提供することを
目的としている。

口課題を解決するための手段］ 本発明は前述のような従来の問題点を解決するた約に成
されたものであって、搬送波とディジタル信号によって
変調することによって通信を行なうディジタル移動通信
方式において、受信側で受信信号を復調して得られたア
ナログ波形信号についてディジタル信号のクロックのタ
イミングでレベル値を測定する手段と、上記の方法によ
り求約た複数のレベル値の平均値と測定値との関係から
ビット誤り率を推定する手段とを設けたディジタル移動
通信回線品質モニタ方式である。

［作　用］ 従来技術ではフレーム同期パターンのエラーパターンの
みを監視していただ狛、誤り率を測定するた約には、あ
る程如の測定時間を必要としていたが、本発明は、ベー
スバンドアナログ復調出力に対するビット単位のディジ
タル判定（１１０判定）過程において、再生クロックに
基づく識別タイミングにおける、瞬時のアナログ復調出
力値と、過去のいくつかのアナログ復調出力値をもとに
算出される平均値との差の絶対値をモニタすることによ
り、無線回線の短区間のビットエラー特性を推定するた
め、全データのエラーパターンを監視でき測定時間を短
くできる。

［実施例コ 第１図は本発明を実施する系の構成の例を示すブロック
図であって、１は送信データ入力端子、２は符号器、３
は変調器、４は送信器、５は送信アンテナ、６は受信ア
ンテナ、７は受信器、８は復調器、９は１１０判定器、
１０はクロック再生器、１１は復号器、１２はフレーム
同期タイミング再生器、１３は復号器出力、１４はＡ／
Ｄ変換器、１５はΔ／Ｄ変換器出力、１６．１８は再生
クロック出力、１７はフレーム同期タイミング出力、１
９は制御部を表わしている。

同図において、制御部１９はＡ／Ｄ変換器１４の出力を
受けて、通信回線の品質を監視する。以下その処理に関
し図面により説明する。

第２図は平均値と瞬時値の差の絶対値出力と品質（アイ
パターン）の関係を定性的に説明するだめの図であって
、（ａ）はアイパターンを、（ｂ）は測定値と平均値と
の差分の絶対値出力を、（Ｃ）はエラーパルスを表わし
ている。同図に示すように、アイパターンが劣化すると
識別点でのレベルが小さくなり１１０判定が難しくなり
判定誤りが起きやすくなる。そのため、アイパターンの
劣化と伝送路品質の劣化は対応することがわかる。

第３図は本発明の特徴を示すＡ／Ｄ変換部と制御部の機
能を示す図であって、２１はＡ／Ｄ変換器、２２は制御
部、２３は極性判定部、２４．２５は平均値算出部、２
６．２７は差の絶対値、２８は処理部を表わしている。

本発明は、平均値の算出法および再生クロックタイミン
グ毎に得られる平均値と瞬時値の差の絶対値の処理法に
より幾つかの実施態様が考えられる。以下これらについ
て説明する。

第４図は本発明の一実施例の制御部の機能を示す図であ
り、数字符２１ａ〜２８ａは第３図の２１〜２８と同様
である。

本実施例においては、同図に示すように平均値算出部で
瞬時値を１／Ｎ倍し、１ビツト遅延させた平均値の（Ｎ
−１）／Ｎ倍を加算したものを新たな平均値として算出
する。さらに平均値と瞬時値の差の絶対値を処理部にお
いて、予め設定した閾値と比較し、闇値を超えるものに
ついてカウントを行なう。このカウント値と実測による
ビット誤り率（以下ＢＥＲとも言う）との相関関係を予
め実験により求めておいて、測定時に、得られたカウン
ト値とこの相関関係より実際のＢＥＲを推定する。

第５図は上記絶対値出力と闇値との関係を定性的に説明
するための図であって、横軸に時間、縦軸に平均値と瞬
時値の差の絶対値を表示している。本実施例では、同図
中に英字符Ａ、Ｂで示すような予め設定した閾値を越え
たものをカウントする。

第６図は上記実施例の効果を確δ忍するた約の実験に用
いた装置のブロック図であって、３１は送信器（希望局
）　、３２．３７はフェージングシミュレータ、３３〜
３６．３８はアッテネータ　（ＡＴＴ）、３４は送信器
（干渉局）、３９は受信器、４０はエラーパターン、４
１はアナログ復調出力、４２はＡＤコンバータ、４３は
処理部、４４は再生クロックを示している。

上記装置による測定時間１ｓ、信号伝送速度８　ｋｂｐ
ｓ、変調方式を位相変調方式、フェーシングピッチ４〇
七とした場合の室内実験による効果を第７図に示す。同
図において、縦軸は平均値と瞬時値の差の絶対値が閾値
を超えたものの１６間のカウント数、横軸が実測短区間
ＢＥＲである。闇値は平均値の５０％の値とした。

本結果より短区間のＢＥＲ（第７図の内容）を変換テー
ブルとして用いることにより低ＢＥＲから高ＢＥＲまで
精度よく推定できることがわかる。本変換テーブルでは
Ｂ　Ｅ　Ｒ１（１−’のときカウント数１０２、Ｂ　Ｅ
　Ｒ１０−２のときカウント数４Ｘ１０２となる。

第８図は本発明の他の実施例の制御部の機能を示す図で
あって、数値符２１ｂ〜２８ｂは、第３図の２１〜２８
と同様である。図中Ｘ］は瞬時値、Ｘは平均値、ηは平
均値を算出するだめのシンボル数を示している。

同図の平均値算出部で回線品質が良好な時（無線回線割
当て時等）の数秒間の瞬時値の平均値を算出し、それ以
降固定値とする。処理部において、平均値と瞬時値の差
の絶対値を求め、測定時間毎に、求めた絶対値の平均値
を計算する。この平均値と実測ＢＥＲとの相関関係を予
約実験等により求め、測定時に、得られた平均値とこの
相関関係より実際のＢＥＲを推定する。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、従来方式であるフ
レーム同期パターンを用いた方法では測定不可能な数秒
間の測定（フレーム同期パターンのｂｉｔ数を全ｂｉｔ
数の１割程度とすると、伝送速度８　ｋｂｐｓで１８間
のフレーム同期パターンの全ｂｉｔ数は約８００ｂｉｔ
であり、１０−２以下のＢＥＲは良好に推定できない。

）においても、精度よくビット誤り率を推定できる。さ
らに本発明を実現するた狛にはＡ／Ｄ変換器が必要であ
るが、近年はすでにＡ／Ｄ変換器を内蔵したマイクロプ
ロセッサも多数存在するため、本発明の実施のだ狛に新
たなハードを追加することなく簡単なソフトの追加だけ
で実現することが可能である。第１図の構成における１
１０判定器９の機能をＡ／Ｄ変換器１４の最上位ビット
の判定で行なうことが可能であり、この場合には１１０
判定器９をなくした簡単な構成で実現することも可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施する系の構成の例を示ずブロック
図、第２図は絶対値出力とアイパターンの関係を説明す
るための図、第３図は本発明のＡ／Ｄ変換器と制御部の
機能を示す図、第４図は本発明の一実施例の制御部の機
能を示す図、第５図は絶対値出力と閾値との関係を説明
する図、第６図は実施例の効果を確Ｓ忍するた狛に用い
た装置のブロック図、第７図は実施例の効果を示す図、
第８図は本発明の他の実施例の制御部の機能を示す図、
第９図は従来のビット誤り率を推定する方法の例を示す
図、第１０図はディジタル移動通信における通信チャネ
ルの基本的なマツピングを示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 搬送波をディジタル信号によって変調することによって
   通信を行なうディジタル移動通信方式において、 受信側で受信信号を復調して得られたアナログ波形信号
   についてディジタル信号のクロックのタイミングでレベ
   ル値を測定する手段と、上記の方法により求めた複数の
   レベル値の平均値と測定値との関係からビット誤り率を
   推定する手段とを設けたことを特徴とするディジタル移
   動通信回線品質モニタ方式。