JPH0758953B2 - 回線品質監視方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は回線品質監視方式に関し、特にディジタル伝送
回線の回線品質監視方式に関する。

〔従来の技術〕

予備回線をもつ通信システムでは、現用回線の回線品質
劣化を検出して予備回線に切替えるために、回線品質の
監視が必要である。

マイクロ波通信回線のように主としてフェージングによ
り回線品質が劣化する伝送回線では、フェージングが進
行して現用回線が回線断になる前に予備回線に切替える
ようにするために、できるだけ短時間に回線品質劣化を
検出することが重要である。

ディジタル伝送回線の回線品質はビット誤り率（bit er
ror ratc;BER）で表現されるが、BERの直接の測定には
長い時間を要するので、回線品質劣化の検出時間が問題
になる場合は、奇偶検査（parity check;以下パリティ
チェックという）によって回線品質監視をすることが多
い。

一つのパリティビットを作るのに用いたデータビット中
に二つ以上ビット誤りが発生する確率が無視できる程度
にBERが小さい状態では、パリティチェックによるビッ
ト誤りの検出（以下パリティ不一致という）の発生確率
とBERとは比例するので、パリティ不一致の発生確率を
監視することにより回線品質の監視ができる。ところ
が、二つ以上ビット誤りが発生する確率が無視できない
程度にBERが大きい状態では、パリティチェックによっ
て必ずしもビット誤りが検出できなくなり、パリティ不
一致の発生確率がBERに比例しなくなる。いいかえれば
パリティチェックが飽和し始めるので、パリティチェッ
クによって正確に回線品質を監視することはできなくな
る。

パリティビットの繰返し期間（以下パリティインターバ
ルという）が与えられたとき、このパリティインターバ
ル内においてパリティビットを作るのに用いるデータビ
ット数を減らせば、パリティチェックの飽和はより大き
いBERの状態で始まるので、より広いBERの範囲で回線品
質の監視ができる。しかし、この場合同じBERの状態で
の一つのパリティインターバルにおけるパリティ不一致
の発生確率はより小さくなるので、与えられた回線品質
劣化のしきい値を検出するためにより多くのパリティイ
ンターバルを監視する必要があり、回線品質劣化の検出
時間はより長くなる。逆にデータビット数を増せば、同
じBERの状態での一つのパリティインターバルにおける
パリティ不一致の発生確率はより大きくなる。従って、
この場合はより少ないパリティインターバルの監視によ
って与えられた回線品質劣化のしきい値を検出すること
ができ、回線品質劣化の検出時間をより短くできる。

したがって、回線品質劣化の判定点におけるBERとパリ
ティインターバルとが与えられると、このパリティイン
ターバル内においてパリティビットを作るのに用いるデ
ータビット数には最適値がある。

ところで、BERが異なった二つの判定点で回線品質の劣
化を検出しなければならない場合がある。その一例とし
てディジタルマイクロ波通信システムにおける回線切替
のための回線品質の監視がある。かかる通信システムで
は、現用回線の他に、現用回線が異常になったとき現用
回線の信号を切替えて伝送する予備回線をもっている。
フェージングによって現用回線の品質が劣化しはじめる
と、劣化が比較的小さい、たとえばBER＝10^-5の状態で
まず送端の回線切替装置によって現用回線の信号を予備
回線にも並列に接続する。続いて受端の回線切替装置は
取出す信号を現用回線経由の信号から予備回線経由の信
号に切替える。このとき、現用回線と予備回線とでは送
端から受端までの絶対遅延時間が異なり、しかも両回線
の絶対遅延時間の差は時々刻々変化するので、単純に切
替えるとビット抜け又はビット重複のビット誤りが発生
する。回線切替装置は、両回線の絶対遅延時間差を調整
して一致させ、両信号を同期させて切替えることによ
り、ビット誤りなしに切替えることができる。この切替
えをビット誤りなしの同期切替、ヒットレス切替または
無瞬断切替えという。受端における両回線の同期にはあ
る時間を必要とするので、機器故障等によってきわめて
短時間に現用回線の品質が大きく劣化するとビット誤り
なしの同期切替はできない。このような場合、更に回線
品質が劣化して、たとえばBER＝10^-2になったとき受端
の回線切替装置は同軸スイッチにより現用回線から予備
回線に切替える。以上説明したような回線切替を行なう
システムではBERが大きく異なる二つの判定点で回線の
劣化を検出する必要がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、従来の回線品質監視方式は、１種類のパリテ
ィビットを用い、このパリティビットを作るのに用いる
データビット数を、BERが大きい方の判定点でも正確に
回線品質を監視できるように設定しているので、BERが
小さい方の判定点での判定時間は長くなるという欠点が
ある。

本発明の目的は、BERが大きい方の判定点でも正確に回
線品質を監視でき、小さい方の判定点でも判定時間が短
い回線品質監視方式を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の回線品質監視方式は、伝送回線の送端において
それぞれが伝送すべきデータの一部である複数のデータ
ビット群のうち第１のデータビット群をあらかじめ定め
たビット長でブロック化した各ブロック毎にあらかじめ
定めた第１の個数のあらかじめ定めた位置のデータビッ
トから奇偶検査ビットを作り対応するブロックに挿入す
る第１の奇偶検査ビット挿入手段と、前記伝送回線の送
端において前記複数のデータビット群のうち第２のデー
タビット群を前記あらかじめ定めたビット長でブロック
化した各ブロック毎に前記第１の個数より多くあらかじ
め定めた第２の個数のあらかじめ定めた位置のデータビ
ットから奇偶検査ビットを作り対応するブロックに挿入
する第２の奇偶検査ビット挿入手段との少なくとも二つ
の奇偶検査ビット挿入手段と、前記伝送回線の受端にお
いて前記第１の奇偶検査ビット挿入手段で挿入された奇
偶検査ビットについて奇偶検査してパリティ不一致を検
出する都度第１のパリティ不一致信号を出力する第１の
奇偶検査手段と、前記伝送回線の受端において前記第２
の奇偶検査ビット挿入手段で挿入された奇偶検査ビット
について奇偶検査してパリティ不一致を検出する都度第
２のパリティ不一致信号を出力する第２の奇偶検査手段
との少なくとも二つの奇偶検査手段と、前記第１のパリ
ティ不一致信号の出力頻度があらかじめ定めた第１のし
きい値より大きくなると出力する第１の回線品質劣化警
報と、前記第１および第２のパリティ不一致信号の出力
頻度の合計があらかじめ定めた第２のしきい値より大き
くなると出力する第２の回線品質劣化警報との少なくと
も二つの回線品質劣化警報を出力する判定手段とを備え
て構成される。

〔実施例〕

以下実施例を示す図面を参照して本発明について詳細に
説明する。

第１図は、本発明の回線品質監視方式の一実施例を示す
ブロック図である。

第１図に示す実施例はデータD₁₁,D₂₁を４相位相変調方
式で伝送するディジタルマイクロ波通信回線における実
施例であり、データD₁₁,D₂₁を入力しデータD₁₂,D₂₂を出
力するパリティビット挿入回路1,2と、データD₁₂,D₂₂を
入力する送端無線端局の送信装置３と、データD₁₂,D₂₂
を出力する受端無線端局の受信装置４と、受信装置４が
出力したデータD₁₂,D₂₂を入力しパリティ不一致信号E₁,
E₂を出力するパリティチェック回路5,6と、パリティ不
一致信号E₁,E₂を入力し回線品質劣化警報A₁,A₂を出力す
る判定回路７とを備えて構成されている。ここで、デー
タD₁₁,D₂₁が伝送すべきデータであり、通信回線が信号
を２列のデータとして扱う４相位相変調方式をとってい
るので２列のデータになっている。伝送すべきデータが
もともと１列である場合は、直列並列変換により２列の
データに変換してデータD₁₁,D₂₁とする。

パリティビット挿入回路１は、データD₁₁をパリティイ
ンターバルの長さにブロック化し、各ブロック内であら
かじめ定めたタイムスロットのデータビットを順次パリ
ティ計数してパリティビットを作り、このパリティビッ
トを各ブロックの最後尾に挿入しデータD₁₂として出力
する。なお、パリティビットを挿入するタイムスロット
を作るためにデータD₁₁の速度変換を行う必要がある。

パリティビット挿入回路２も、同様にしてデータD₂₁か
らパリティビットを作り、データD₂₁に挿入しデータD₂₂
として出力する。

データD₁₂,D₂₂は送信装置３で４相位相変調波に変換さ
れて無線区間に送出され、無線区間で伝送された４送位
相変調波は受信装置４で復調されて再びデータD₁₂,D₂₂
となる。

パリティチェック回路５は、受信装置４が出力したデー
タD₁₂のデータビットのうちパリティビットを作るのに
用いたデータビットを順次パリティ計数し、計数結果が
データD₁₂中のパリティビットと一致しないとその都
度、一つのパルスをパリティ不一致信号E₁として出力す
る。

パリティチェック回路６も、同様にしてデータD₂₂をパ
リティチェックし、パリティ不一致を検出するとその都
度、一つのパルスをパリティ不一致信号E₂として出力す
る。

パリティ不一致信号E₁,E₂の出力頻度は、データD₁₂,D₂₂
におけるパリティ不一致の発生確率に完全に比例してい
る。

判定回路７は、パリティ不一致信号E₁の入力頻度が第一
のしきい値より大きくなると回線品質劣化警報A₁を出力
し、パリティ不一致信号E₁,E₂の入力頻度の合計が第二
のしきい値より大きくなると回線品質劣化警報A₂を出力
する。

BERが大きい方の判定点でデータD₁₂のパリティチェック
が飽和しないようにパリティビット挿入回路１でパリテ
ィビットを作るデータビットの数を設定し、この判定点
におけるパリティ不一致信号E₁の出力頻度に第一のしき
い値を設定する。これらの設定によって判定回路７は、
回線品質がBERの大きい方の判定点におけるしきい値よ
り劣化するとこのことを判定し、回線品質劣化警報A₁を
出力する。

BERが小さい方の判定点でデータD₂₂のパリティチェック
が飽和しないようにパリティビット挿入回路２でパリテ
ィビットを作るデータビットの数を設定する。このデー
タビット数よりパリティビット挿入回路でパリティビッ
トを作るデータビット数の方が小さいので、BERが小さ
い方の判定点ではデータD₁₂のパリティチェックも飽和
しない。なお、これらのデータビット数を設定すると
き、対応する判定点においてパリティチェックが飽和し
ない範囲内でできるだけ大きな数にすることが検出時間
を短くするために望ましい。

第二のしきい値は、BERが小さい方の判定点におけるパ
リティ不一致信号E₁,E₂の出力頻度の合計に設定する。
この設定によって判定回路７は、回線品質がBERの小さ
い方の判定点におけるしきい値より劣化するとこのこと
を判定して回線品質劣化警報A₂を出力する。パリティチ
ェックが飽和していない状態では、パリティ不一致の発
生確率はパリティインターバル中でパリティビットを作
るデータビットの数とBERとの積に一致する。また、判
定に要する時間はパリティインターバルの時間をパリテ
ィ不一致の発生確率で割った値に比例する。BERが小さ
い方の判定点において、データD₁₂におけるパリティ不
一致，データD₂₂におけるパリティ不一致，データD₁₂に
おけるパリティ不一致とデータD₂₂におけるパリティ不
一致との和の順でパリティ不一致の発生確率が大きくな
る。いいかえれば、パリティ不一致信号E₁の出力頻度，
パリティ不一致信号E₂の出力頻度，パリティ不一致信号
E₁の出力頻度とパリティ不一致信号E₂の出力頻度との合
計の順に出力頻度が大きいので、回線品質劣化警報A₂の
発生に要する時間は、パリティ不一致信号E₁,E₂のいず
れか一方のみを用いて判定するより短くできる。このこ
とを別の表現でいえば、パリティ不一致信号E₁,E₂の出
力頻度の合計を判定に用いることにより、パリティイン
ターバル中でパリティビットを作るデータビットの数が
パリティビット挿入回路１での数とパリティビット挿入
回路２での数との合計となって増えるので、判定時間が
短縮できるともいえる。

以上説明したように第１図に示す実施例は、パリティビ
ット挿入回路１でパリティビットを作るデータビットの
数をBERが大きい方の判定点でデータD₁₂のパリティチェ
ックが飽和しないように比較的小さくし、データD₁₂の
パリティチェックで得たパリティ不一致信号E₁のみから
回線品質劣化警報A₁を発生させることによってBERが大
きい方の判定点でも正確な判定ができる。パリティビッ
ト挿入回路２でパリティビットを作るデータビットの数
はBERが小さい方の判定点でデータD₂₂のパリティチェッ
クが飽和しない範囲でできるだけ大きくするので、BER
が大きい方の判定点ではデータD₂₂のパリティチェック
は飽和しているが、データD₂₂のパリティチェックで得
たパリティ不一致信号E₂は回線品質劣化警報A₁の発生に
は使用しないので差支えない。BERが小さい方の判定点
ではパリティ不一致信号E₁,E₂の両方を用いて回線品質
劣化警報A₂を発生させ、この場合はパリティビットを作
るデータビットの数がパリティビット挿入回路１での数
とパリティビット挿入回路２での数との合計となって大
きいので、従来のようにデータD₁₂のパリティチェック
で得たパリティ不一致信号E₁のみから回線品質劣化警報
A₂を得るのと比較して短時間で判定ができる。

以上、４相位相変調方式を用いるディジタルマイクロ波
通信回線における本発明の一実施例について説明した。

16値直交振幅変調方式を用いるディジタルマイクロ波通
信回線では、伝送されるデータは４列になっている。こ
の場合、各列ごとに別々にパリティチェックを行って四
つのパリティ不一致信号を得、そのうち一つを用いてBE
Rが大きい判定点での判定を行い、二つを用いてBERが中
間の判定点での判定を行い、四つ全部を用いてBERが小
さい判定点での判定を行うということもできる。

伝送されるデータが１列の場合も、パリティインターバ
ル内のデータビットを２群に分割し、それぞれの群ごと
にパリティチェックを行って、第１図に示す実施例にお
けると同様に二つのパリティ不一致信号を得ることがで
きる。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように本発明の回線品質監視方式
は、伝送すべきデータのデータビットを複数のデータビ
ット群に分け、それぞれのデータビット群ごとにパリテ
ィチェックを行って複数のチェック結果を得、BERが大
きい判定点では小数のチェック結果を用い、BERが小さ
い判定点では多数のチェック結果を用いて回線品質の劣
化を検出するので、BERが大きい判定点でも正確に回線
品質を監視でき、BERが小さい判定点でも判定に要する
時間を短くできるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の回線品質監視方式の一実施例を示す
ブロック図である。 1,2……パリティビット挿入回路、３……送信装置、４
……受信装置、5,6……パリティチェック回路、７……
判定回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】伝送回線の送端においてそれぞれが伝送す
   べきデータの一部である複数のデータビット群のうち第
   １のデータビット群をあらかじめ定めたビット長でブロ
   ック化した各ブロック毎にあらかじめ定めた第１の個数
   のあらかじめ定めた位置のデータビットから奇偶検査ビ
   ットを作り対応するブロックに挿入する第１の奇偶検査
   ビット挿入手段と、前記伝送回線の送端において前記複
   数のデータビット群のうち第２のデータビット群を前記
   あらかじめ定めたビット長でブロック化した各ブロック
   毎に前記第１の個数より多くあらかじめ定めた第２の個
   数のあらかじめ定めた位置のデータビットから奇偶検査
   ビットを作り対応するブロックに挿入する第２の奇偶検
   査ビット挿入手段との少なくとも二つの奇偶検査ビット
   挿入手段と、 前記伝送回線の受端において前記第１の奇偶検査ビット
   挿入手段で挿入された奇偶検査ビットについて奇偶検査
   してパリティ不一致を検出する都度第１のパリティ不一
   致信号を出力する第１の奇偶検査手段と、前記伝送回線
   の受端において前記第２の奇偶検査ビット挿入手段で挿
   入された奇偶検査ビットについて奇偶検査してパリティ
   不一致を検出する都度第２のパリティ不一致信号を出力
   する第２の奇偶検査手段との少なくとも二つの奇偶検査
   手段と、 前記第１のパリティ不一致信号の出力頻度があらかじめ
   定めた第１のしきい値より大きくなると出力する第１の
   回線品質劣化警報と、前記第１および第２のパリティ不
   一致信号の出力頻度の合計があらかじめ定めた第２のし
   きい値より大きくなると出力する第２の回線品質劣化警
   報との少なくとも二つの回線品質劣化警報を出力する判
   定手段と を備えたことを特徴とする回線品質監視方式。