JPH11177507A - 挿入ビット利用による回線品質評価方法及び回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 例えば、マイクロ波無線通信方式で使用する
挿入ビットを利用した回線品質評価方法に関し、高誤り
時、より正確な回線品質情報が得られる様にすることを
目的とする。 【解決手段】 主信号と、該主信号中に分散挿入された
補助信号を伝送する無線回線の回線品質を評価する際、
受信した主信号の誤り情報と、予め設定したしきい値と
を比較して得た比較結果を用いて、受信した補助信号の
誤り情報と主信号の誤り情報のうち、何れか一方の誤り
情報を選択し、選択した誤り情報を用いるように構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、マイクロ
波無線通信方式で使用する挿入ビットを利用した回線品
質評価方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、信号を伝送する場合、伝送さ
れた信号が正確な情報であるか否かを判断するために品
質評価を行う必要がある。

【０００３】伝送信号の品質評価を行うためには、従来
から、信号中にパリテイビット等を付加して伝送し、そ
のパリテイビットと信号の比較を行い、受信された信号
に誤りが発生したかどうかを判定する方法が取られてい
る。

【０００４】この場合、パリテイビットを挿入する割合
を多くすればする程、精度良く品質評価を行うことがで
きる。しかし、挿入するパリテイビットの数が増加する
と、伝送信号の速度が上昇する。そこで、信号速度の上
昇を抑える為には伝送すべき信号を減らす必要があり、
パリテイビット挿入を多くすることができない制約があ
る。

【０００５】この為、パリテイビット挿入の割合は、伝
送するフレーム構成にもよるが、一般的には数千〜数十
万ビットに１ビットの割合で挿入されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図７は全ビット計数で
１ビット誤り発生の場合の説明図、図８は全ビット計数
で２ビット誤り発生の場合の説明図、図９は２タイムス
ロット間隔計数で１ビット誤り発生の場合の説明図、図
１０は２タイムスロット間隔計数で２ビット誤り発生の
場合の説明図、図１１は理想的なビット誤り率と各パリ
ティ情報によるビット誤り率の違いを示す図である。

【０００７】さて、上記のように、パリテイビットの挿
入を多くできない為、パリテイビットが受け持つ信号ビ
ットの数は前述のように数千〜数十万ビットとなる。こ
の為、パリテイビットによる伝送路の品質評価を行う場
合、信号を計数する間隔により、パリテイビットの正確
さ（誤り検出能力）は以下のようになる。 １．伝送路の誤りが少ない時、パリテイビットが信号を
計数する間隔を狭くすればする程、誤り検出は向上す
る。 ２．伝送路の誤りが多い時、パリテイビットが信号を計
数する間隔を広くすればする程、誤り検出は向上する。

【０００８】上記の１項、２項を図７〜図１０で説明す
る。なお、現象を簡単にするために、パリテイビットの
挿入間隔が１０ビットに１ビットと仮定し、１項に該当
する条件として、パリテイビットが信号を計数する間隔
を隣り合うビット全部を見る、つまり、全ビットとした
場合を考える（図７、図８）。

【０００９】また、２項に該当する条件として、パリテ
イビットが信号を計数する間隔を２ビット間隔とした場
合を考える（図９、図１０）。ここで、送信側では、パ
リテイは計数すべき信号ビットの“１”を計数し、計数
結果が奇数個であればパリテイビットを、例えば、１と
決めて送信する。

【００１０】受信側では、受信した信号のうち、パリテ
イを計数すべき信号ビットの“１”を計数し、これとパ
リテイビットとの比較をする。これにより、比較結果が
不一致なら誤りの発生があったことが判る。

【００１１】以下、図７〜図１０について、詳細説明を
する。図７において、信号内容として、２、４、５、
８、１０ビット目が“１”である様なものを考え、
“１”の数を計数すると全部で５個ある。

【００１２】５個あると云うことは“１”が奇数個ある
と云うことで、全タイムスロット計数結果として“１”
を立てるが、この“１”をパリテイビットＰのスロット
に挿入する。

【００１３】そこで、送信すべきデータ、即ち、送信信
号内容は「０１０１１００１０１１」となる（図７−
〜参照）。さて、上記の様な内容の送信信号を送った
時、信号３の位置で誤りが発生したとすると、受信信号
の内容は「０１１１１００１０１１」となる（図７−
，参照）。

【００１４】受信側では、受信信号中の“１”の数を計
数すると６個あり、偶数個となるので、全タイムスロッ
トの計数結果は“０”となる。一方、抽出したパリテイ
ビットは“１”であった。

【００１５】そこで、全タイムスロット計数結果とパリ
テイビットが一致しているか否かを判定する為にこれら
を比較するが、比較結果は一致せず、誤りが発生したこ
とを検出できる（図７−〜参照）。

【００１６】図８において、送信信号の内容は、図６の
送信信号の内容と同じく「０１０１１００１０１１」で
ある（図８−〜参照）。しかし、信号３と信号５の
位置で誤りが１ビットずつ、計２ビットの誤りが発生し
たとすると、受信信号の内容が「０１１１０００１０１
１」となる（図８−，参照）。

【００１７】受信側では、受信信号中の“１”の数を計
数すると５個あり、奇数個となるので、全タイムスロッ
ト計数結果は“１”になる。そこで、全タイムスロット
計数結果とパリテイビットを比較すると、一致している
ので誤りが発生したことを検出することができない（図
８−〜参照）。

【００１８】図９において、信号の内容は、図７の送信
信号の内容と同じく「０１０１１００１０１１」とする
が、パリテイビットが信号を計数する間隔を２タイムス
ロットとした場合を考える。

【００１９】つまり、信号１、３、５、７、９の“１”
の数を計数すると１個あり、奇数個となるので、“１”
をパリテイビットＰのスロットに挿入する。そこで、送
信信号の内容は「０１０１１００１０１１」となる（図
９−〜参照）。

【００２０】さて、上記の送信信号を送った時、信号３
の位置で誤りが発生したとすると、受信信号の内容は
「０１１１１００１０１１」となる（図９−，参
照）。受信側では、２タイムスロット間隔で、受信信号
中の“１”の数を計数すると２個あり、偶数個となるの
で、２タイムスロット間隔での計数結果は“０”とな
る。

【００２１】一方、抽出したパリテイビットは“１”で
あった。そこで、２タイムスロット計数結果とパリテイ
ビットが一致しているか否かを判定する為、これらを比
較すると一致せず、誤りが発生したことが検出できる
（図９−，，₁ ，₂ 参照）。

【００２２】しかし、１ビット誤り発生個所が信号３で
なく、信号４とすると、図９−の結果は"1" となり、
計数結果とパリテイビットが一致するので誤りの検出は
できない（図９−₁ 参照）。

【００２３】図１０において、送信側から図９に示す送
信信号と同一内容の送信信号「０１０１１００１０１
１」を送信したとする（図１０−〜参照）。さて、
上記の送信信号を送った時、信号３、信号５の位置でそ
れぞれ誤りが発生したとすると、受信信号の内容は「０
１１１０００１０１１」となる（図１０−，参
照）。

【００２４】受信側では、２タイムスロット間隔で、受
信信号中の“１”の数を計数すると１個あり、奇数個と
なるので、２タイムスロット計数結果は“１”となる。
次に、２タイムスロット計数結果とパリテイビットを比
較すると、一致しているので、誤りが検出できない（図
１０−，，₁ 参照）。

【００２５】しかし、信号４、信号５の位置でそれぞれ
誤りが発生したとすると、２タイムスロット計数結果は
“０”となり、計数結果とパリテイビットの比較が不一
致となり、誤りの検出ができる（図１０−₁ 参照）。

【００２６】つまり、図７、図８に示す回線品質評価方
法では、パリテイビットの挿入間隔が１０ビットなの
で、１０ビット中に１ビットの誤りが発生した場合に
は、計数すべき信号ビットの“１”の数が変化するの
で、誤りの発生が検出できる。

【００２７】しかし、２ビットの誤りが発生した場合に
は、計数すべき信号ビットの“１”の数が変わらないの
で、誤りの発生が検出できない。一方、図９、図１０に
示す回線品質評価方法では、計数する信号ビットの間隔
が２ビット毎なので、１０ビット中に１ビットの誤りが
発生した場合には、誤りの発生する場所が計数するタイ
ムスロットであれば検出できる。

【００２８】しかし、計数しないタイムスロットで発生
した場合には検出できないが、誤りの発生がランダムで
あれば、１／２の確率で検出できる。また、２ビットの
誤りが発生した場合も同様に、誤りの発生する場所によ
っては検出できない場合がある。

【００２９】しかし、図７、図８の場合には検出できな
かったことからすると、図９、図１０の場合には確実に
検出能力は向上したことになる。この様に、従来から誤
りの発生状況（低誤り・高誤り）によって、パリテイの
信号の計数間隔で検出能力の差が生じる問題があり、一
般的には、伝送路の誤りの少ない方の時が正確な品質情
報を要求されるので、上記１項の方が採用されている。

【００３０】この為、伝送路の誤りが多い時には、実際
のビット誤り率（ＢＥＲ）に比べて品質情報が不正確に
なると云う課題があった。なお、図１１に示す様に、誤
り率が悪い場合（誤りが多く発生している）場合には主
信号パリティは早く飽和してしまうが、デイジタル・サ
ービス・チャネル（以下、ＤＳＣと省略する）等のパリ
ティは飽和する限界点が伸びている。

【００３１】本発明は、高誤り時により正確な回線品質
情報が得られる様にすることを目的とする。

【００３２】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理構成
図、図２は伝送信号のフォーマット例を示す図である。
第１の本発明は、主信号と、該主信号中に分散挿入さ
れた補助信号を伝送する無線回線の回線品質を評価する
際、受信した主信号の誤り情報と、予め設定したしきい
値とを比較した比較結果から、受信した補助信号の誤り
情報と主信号の誤り情報のうち、何れか一方の誤り情報
を選択する。

【００３３】そして、選択した誤り情報を用いて、回線
品質を評価する様にした。第２の本発明は、受信した主
信号の誤り情報と、予め設定したしきい値とを比較して
得た比較結果を用いて、受信した主信号のフレームビッ
トの誤り情報と主信号の誤り情報のうち、何れか一方の
誤り情報を選択する。

【００３４】そして、選択した誤り情報を用いて、回線
品質を評価する様にした。第３の本発明は、上記主信号
のフレームビットの代わりに、受信した補助信号のフレ
ームビットを用いる様にした。

【００３５】第４の本発明は、受信した主信号の誤り情
報と予め設定したしきい値とを比較して得た比較結果
を、選択情報として出力する比較部分と、印加した選択
情報に対応して、受信した補助信号の誤り情報と主信号
の誤り情報のうち、何れか一方の誤り情報を選択するス
イッチを設ける。

【００３６】そして、スイッチが選択した誤り情報を用
いて、回線品質を評価する構成にした。ここで、図１の
動作を説明する。

【００３７】例えば、マイクロ波無線通信システムの受
信側で取り出された主信号は、主信号フレーム同期部３
でフレーム同期が取られた後、デイジタル・サービス・
チャネル（以下、ＤＳＣと省略する）処理部１、主信号
パリテイ処理部２に加えられる。

【００３８】そこで、ＤＳＣ処理部１は、主信号からＤ
ＳＣビットまたはＤＳＣフレームビットを抽出して、Ｄ
ＳＣビットまたはＤＳＣフレームビットの誤り情報を取
り出す。

【００３９】また、主信号フレーム同期部３は、主信号
から主信号フレームビットを抽出して主信号フレームビ
ットの誤り情報を、主信号パリテイ処理部２は主信号の
誤り情報をそれぞれ取り出す。

【００４０】これらの誤り情報は選択部６に加えられる
ので、選択部６は、主信号パリテイビットの誤り情報
が、予め定められたしきい値よりも良好であれば、主信
号パリテイビットの誤り情報を出力し、主信号パリテイ
ビットの誤り情報がしきい値よりも劣化していれば、主
信号フレームビットの誤り情報、またはＤＳＣビット、
またはＤＳＣフレームビットの誤り情報を選択して出力
する。

【００４１】つまり、マイクロ波帯を用いる無線通信シ
ステムでは、主信号の伝送の他に、ＤＳＣ等の補助信号
を伝送しており、主信号、補助信号ともに別々に回線の
品質を監視している。

【００４２】上記の補助信号は主信号中にビット挿入さ
れており、主信号の数十〜数百ビットに１ビットの割合
でビット挿入されている。この為、補助信号であるＤＳ
Ｃのパリティ計数間隔は、主信号から見ると最低でも数
十〜数百ビットに１ビットの割合でビット挿入されてい
る。

【００４３】なお、図２中のＤＳＣ−ＦはＤＳＣのフレ
ームビット、ＤＳＣ−ＤはＤＳＣのデータビットを示
す。従って、上記の図１１に示す様に、誤りの発生状況
に応じて、低誤り率の時には主信号のパリティ情報を用
い、高誤り率の時はＤＳＣのパリティ情報に切り替えて
使用することで、より正確な回線品質情報が得られる。

【００４４】また、上記ＤＳＣの代わりに、主信号フレ
ームビットを用いることも可能である。これはフレーム
ビットが既知のビットであるため、受信側で発生させた
フレームパターンとの照合を行うことで誤りの発生が判
り、且つ、フレームビットはＤＳＣビットの様に主信号
中に一定間隔でビット挿入されている為、高い誤り情報
として利用することが可能である。

【００４５】

【発明の実施の形態】図３は本発明の実施例の構成図
（ＤＳＣのパリテイを使用する場合）、図４は図３中の
選択部の要部構成図、図５は本発明の実施例の構成図
（主信号のフレームビットを使用する場合）、図６は本
発明の実施例の構成図（ＤＳＣのフレームパターンを使
用する場合）である。

【００４６】なお、上記で詳細説明した部分については
概略説明し、本発明の部分について詳細説明する。ま
た、全図を通じて同一符号は同一対象物を示す。更に、
図中の点線部分は従来部分である。

【００４７】ここで、図３、図５、図６中の１はＤＳＣ
処理部、２は主信号パリテイ処理部、３は主信号フレー
ム同期部、４はＤＳＣ処理部、６は選択部、７はＡＮＤ
回路、８は誤り計数部である。

【００４８】また、１１はＤＳＣビット抽出部、１２は
パリテイ計数部、１３はパリテイビット抽出部、１４は
誤り判定部、１５は誤り計数部、２１はパリテイ計数
部、２２はパリテイビット抽出部、２３は誤り判定部で
ある。

【００４９】更に、２４は誤り計数部、３１はフレーム
パターン比較部、３２はフレームパターン発生部、３３
はフレーム同期判定部、４１はＤＳＣビット抽出部、４
２はフレームパターン比較部、４３はフレームパターン
発生部、４４はフレーム同期判定部である。

【００５０】以下、図３〜図６の動作を説明する。図３
において、ＤＳＣ処理部１を構成するＤＳＣビット抽出
部１１は、入力した主信号からＤＳＣビットを抽出し、
パリテイ計数部１２とパリテイビット抽出部１３に送出
する。そこで、パリテイ計数部１２は、ＤＳＣの全ビッ
ト、または一定タイムスロット毎の“１”を計数し、計
数した計数結果を誤り判定部１４に送出する。

【００５１】パリテイビット抽出部１３も、ＤＳＣビッ
トから抽出したパリテイビットを誤り判定部１４に送出
する。誤り判定部１４は、入力した計数結果とパリテイ
ビットを用いて誤りの判定を行い、判定結果を誤り計数
部１５に送出するので、この計数部１５は判定結果をカ
ウントし、誤り情報として選択部６に送出する。

【００５２】一方、主信号パリテイ処理部２でも同様
に、パリテイ計数部２１は一定タイムスロット毎に主信
号中のビット“１”を計数し、計数結果を誤り判定部２
３に送る。また、パリテイビット抽出部２２も同じく、
抽出したパリテイビットを誤り判定部２３に送る。

【００５３】そこで、誤り判定部２３はこれらを用いて
誤りの判定を行い、この結果を誤り計数部２４に送る。
誤り計数部２４は、入力した判定結果をカウントし、誤
り情報として選択部６に送出する。

【００５４】選択部６は図４に示す様な構成になってい
るので、主信号パリテイ処理部２からの誤り情報が比較
部分６１に加えられる。比較部分６１には、予め設定し
たしきい値（例えば、図１１中のＡ点に対応する誤り
率）が印加しているので、入力した主信号パリテイ処理
部２からの誤り情報としいき値との大小を比較し、前記
誤り情報がしきい値よりも大きい（回線品質が上記Ａ点
の状態よりも劣化している）ことを検出すると、ここか
らスイッチ６２にＤＳＣ処理部の出力を選択する選択情
報が送られる。

【００５５】そこで、スイッチ６２は、ＤＳＣ処理部１
が出力した誤り情報を選択して出力する。しかし、比較
部分６１は、主信号パリテイ処理部２からの誤り情報が
予め設定したしきい値よりも小さいことを検出すると、
主信号パリテイ処理部２からの誤り情報を選択して出力
する。

【００５６】図５において、主信号フレーム同期部３の
フレームパターン比較部３１は、入力した主信号から抽
出したフレームビットと、フレームパターン発生部３２
からのフレームビットとを比較し、比較結果をフレーム
同期判定部３３に送る。

【００５７】フレーム同期判定部３３は、比較結果を用
いてフレーム同期が取れたか、否かを判定する。判定結
果が同期状態の場合、フレーム同期判定部からの同期情
報“Ｈ”がＡＮＤ回路７に印加するので、フレームパタ
ーン比較部３１からの比較結果がオン状態になったＡＮ
Ｄ回路７を通り、誤り計数部８に加えられる。

【００５８】しかし、判定結果が非同期状態の場合、フ
レーム同期判定部３３からの非同期情報“Ｌ”がＡＮＤ
回路７に印加しているので、この回路はオフ状態になっ
ている。

【００５９】この為、フレームパターン比較部３１から
の比較結果は、ＡＮＤ回路７で通過を阻止され、誤り計
数部８に加えられない。つまり、ＡＮＤ回路７は、フレ
ーム同期が取れていない場合、フレームパターン比較部
３１からの不一致の情報が出力され、そのまま誤り計数
部８に渡されると、誤った情報を計数するので、これを
防止する為に設けたものである。

【００６０】一方、誤り判定部２３は、図３の動作説明
で詳細説明した様に、パリテイ計数部２１で計数した主
信号中のビット“１”の計数結果と、パリテイビット抽
出部２２が抽出したパリテイビットを用いて誤りの判定
を行い、判定結果を誤り計数部２４で計数して誤り情報
として選択部６に送出する。

【００６１】選択部６は、図４で詳細説明した様に、入
力した誤り計数部２４からの誤り情報と、予め設定した
しきい値とを比較し、誤り情報が設定したしきい値より
も大きい場合は主信号フレーム同期部３が送出した誤り
情報を送出し、誤り情報が設定したしきい値よりも小さ
い場合は主信号パリテイ処理部が送出した誤り情報を送
出する。

【００６２】図６において、ＤＳＣビット抽出部４１
は、入力した主信号からＤＳＣフレームビットを抽出し
てフレームパターン比較部４２に送出する。フレームパ
ターン比較部４２は、入力した主信号から抽出したＤＳ
Ｃフレームビットと、フレームパターン発生部４３から
のＤＳＣフレームビットとを比較し、比較結果をフレー
ム同期判定部４４に送る。

【００６３】フレーム同期判定部４４は、比較結果を用
いて同期状態にあるか、非同期状態にあるかを判定す
る。判定結果が同期状態の場合、フレーム同期判定部４
４からの同期情報“Ｈ”がＡＮＤ回路７に印加するの
で、フレームパターン比較部４２からの比較結果がオン
状態になったＡＮＤ回路７を通り、誤り計数部８に加え
られる。

【００６４】しかし、判定結果が非同期状態の場合、フ
レーム同期判定部４４からの非同期情報“Ｌ”がＡＮＤ
回路７に印加するので、この回路はオフ状態となる。こ
の為、フレームパターン比較部４２からの比較結果は、
ＡＮＤ回路７で通過を阻止され、誤り計数部８に加えら
れない。

【００６５】これは、フレーム同期が取れていない場
合、フレームパターン比較部４２からの不一致の情報が
出力され、そのまま誤り計数部８に渡されると、誤った
情報を計数するので、これを防止する為である。

【００６６】一方、主信号パリテイ処理部２は、誤り判
定部２３で、パリテイ計数部２１で計数した主信号中の
ビット“１”の計数結果と、パリテイビット抽出部２２
が抽出したパリテイビットを用いて誤りの判定を行い、
判定結果を誤り計数部２４で計数して誤り情報として選
択部６に送出する。

【００６７】そこで、選択部６は入力した主信号パリテ
イ処理部２からの誤り情報と、予め設定したしきい値と
を比較し、誤り情報が設定したしきい値よりも大きい場
合、ＤＳＣ処理部４が送出した誤り情報を送出するが、
逆の場合は主信号パリテイ処理部２が送出した誤り情報
を送出する。

【００６８】

【発明の効果】以上、詳細に説明した様に、本発明によ
れば、高誤り時により正確な回線品質情報が得られると
云う効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理構成図である。

【図２】伝送信号のフォーマット例を示す図である。

【図３】本発明の実施例の構成図（ＤＳＣのパリテイを
使用する場合）である。

【図４】図３中の選択部の要部構成図である。

【図５】本発明の実施例の構成図（主信号のフレームビ
ットを使用する場合）である。

【図６】本発明の実施例の構成図（ＤＳＣのフレームパ
ターンを使用する場合）である。

【図７】全ビット計数で１ビット誤り発生の場合の説明
図である。

【図８】全ビット計数で２ビット誤り発生の場合の説明
図である。

【図９】２タイムスロット間隔計数で１ビット誤り発生
の場合の説明図である。

【図１０】２タイムスロット間隔計数で２ビット誤り発
生の場合の説明図である。

【図１１】理想的なビット誤り率と各パリティ情報によ
るビット誤り率の違いを示す図である。

【符号の説明】

１ ＤＳＣ処理部 ２ 主信号パリテイ処理部 ３ 主信号フレーム同期部 ４ ＤＳＣ処理部 ６ 選択部 ７ ＡＮＤ回路 ８ 誤り計数部 １１ ＤＳＣビット抽出部 １２ パリテイ計数部 １３ パリテイビット抽出部 １４ 誤り判定部 １５ 誤り計数部 ２１ パリテイ計数部 ２２ パリテイビット抽出部 ２３ 誤り判定部 ２４ 誤り計数部 ３１ フレームパターン比較部 ３２ フレームパターン発生部 ３３ フレーム同期判定部 ４１ ＤＳＣビット抽出部 ４２ フレームパターン比較部 ４３ フレームパターン発生部 ４４ フレーム同期判定部 ６１ 比較部分 ６２ スイッチ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主信号と、該主信号中に分散挿入された
   補助信号を伝送する無線回線の回線品質を評価する際、 受信した主信号の誤り情報と、予め設定したしきい値と
   を比較した比較結果から、受信した補助信号の誤り情報
   と主信号の誤り情報のうち、何れか一方の誤り情報を選
   択し、選択した誤り情報を用いる様にしたことを特徴と
   する挿入ビット利用による回線品質評価方法。
2. 【請求項２】 上記無線回線の回線品質を評価する際、 受信した主信号の誤り情報と、予め設定したしきい値と
   を比較して得た比較結果を用いて、受信した主信号のフ
   レームビットの誤り情報と主信号の誤り情報のうち、何
   れか一方の誤り情報を選択し、選択した誤り情報を用い
   る様にしたことを特徴とする請求項１の挿入ビット利用
   による回線品質評価方法。
3. 【請求項３】 上記主信号のフレームビットの代わり
   に、 受信した補助信号のフレームビットを用いる様にしたこ
   とを特徴とする請求項２の挿入ビット利用による回線品
   質評価方法。
4. 【請求項４】 主信号中に補助信号を挿入して伝送する
   無線回線の回線品質を評価する際、 受信した主信号の誤り情報と予め設定したしきい値とを
   比較して得た比較結果を、選択情報として出力する比較
   部分と、 印加した選択情報に対応して、受信した補助信号の誤り
   情報と主信号の誤り情報のうち、何れか一方の誤り情報
   を選択するスイッチを設け、 該スイッチが選択した誤り情報を用いて回線品質を評価
   する構成にした回路。