(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のビットから構成される複数のフレームを発生し、これらのフレームを含む信号を伝送路に送出するフレーム発生部と、
このフレーム発生部から送出された前記信号を前記伝送路を介して受信し、この受信した信号からフレームを認識するフレーム受信部と、
前記伝送路に送出するために前記フレーム発生部によって発生された送信フレームと前記フレーム受信部によって認識された受信フレームとに基づいて、前記伝送路を介するフレームの伝送品質を表す評価指標を算出する評価部と、
この評価部によって算出された前記評価指標を出力する出力部と
を備え、
前記フレーム受信部は、フレームの認識に必要なビットに誤りが生じているフレームのみを廃棄し、
前記評価部は、
前記送信フレームの数を数える送信フレームカウント部と、
前記フレーム受信部によって受信された受信フレームの数を数える第２の受信フレームカウント部と、
前記送信フレームの数と前記フレーム受信部によって受信された受信フレームの数との差から、前記フレーム受信部によって廃棄された廃棄フレームの数を算出する第２の廃棄フレーム数算出部と、
前記フレーム受信部によって受信された受信フレームのうちで誤りが生じている誤りフレームの数を数える誤りフレームカウント部と、
前記廃棄フレームの数と前記誤りフレームの数との和と前記送信フレームの数との比から、前記送信フレームに対して前記伝送路を介して伝送されて誤りが生じた誤りフレームの割合を示す第２のフレーム誤り率を前記評価指標として算出する第２のフレーム誤り率算出部と
を備えることを特徴とする伝送品質評価装置。
【請求項２】
請求項１に記載された伝送品質評価装置において、
前記評価部は、さらに、
前記フレーム受信部によって受信された受信フレームを構成するビットのうちで誤りが生じた誤りビットの数を数える誤りビットカウント部と、
前記フレーム受信部によって受信された受信フレームを構成するビットのうちで誤りが生じた誤りビットの数と前記廃棄フレームの数と前記送信フレームの数と前記送信フレームのフレーム長とに基づいて、前記送信フレームを構成するビットに対して、前記伝送路を介して伝送されて誤りが生じた誤りビットの割合を示す第２のビット誤り率を前記評価指標として算出する第２のビット誤り率算出部を備えることを特徴とする伝送品質評価装置。
【請求項３】
請求項１に記載された伝送品質評価装置において、
前記フレーム受信部は、少なくとも１ビットの誤りを含むフレームを廃棄する第１のフレーム受信部と、フレームの認識に必要なビットに誤りが生じているフレームのみを廃棄する第２のフレーム受信部とを有し、
前記評価部は、
前記送信フレームの数を数える送信フレームカウント部と、
前記第１のフレーム受信部によって受信された受信フレームの数を数える第１の受信フレームカウント部と、
前記送信フレームの数と前記第１のフレーム受信部によって受信された受信フレームの数との差から、前記第１のフレーム受信部によって廃棄された第１の廃棄フレームの数を算出する第１の廃棄フレーム数算出部と、
前記送信フレームの数と前記第１の廃棄フレームの数との比から、前記送信フレームに対して前記伝送路を介して伝送されて誤りが生じた誤りフレームの割合を示す第１のフレーム誤り率を前記評価指標として算出する第１のフレーム誤り率算出部と、
前記第２のフレーム受信部によって受信された受信フレームの数を数える第２の受信フレームカウント部と、
前記送信フレームの数と前記第２のフレーム受信部によって受信された受信フレームの数との差から、前記第２のフレーム受信部によってフレームと認識されなかった第２の廃棄フレームの数を算出する第２の廃棄フレーム数算出部と、
前記第２のフレーム受信部によって受信された受信フレームのうちで誤りが生じている誤りフレームの数を数える誤りフレームカウント部と、
前記第２の廃棄フレームの数と前記誤りフレームの数との和と前記送信フレームの数との比から、前記送信フレームに対して前記伝送路を介して伝送されて誤りが生じた誤りフレームの割合を示す第２のフレーム誤り率を前記評価指標として算出する第２のフレーム誤り率算出部と、
前記第１のフレーム誤り率と前記第２のフレーム誤り率とを比較して、その比較結果に基づいて前記出力部による前記第１のフレーム誤り率および前記第２のフレーム誤り率の出力を制御する出力制御部とを備えることを特徴とする伝送品質評価装置。
【請求項４】
請求項３に記載された伝送品質評価装置において、
前記評価部は、さらに、
前記第１のフレーム誤り率に基づいて、前記送信フレームに含まれるビットに対して前記伝送路を介して伝送されて誤りが生じた誤りビットの割合を示す第１のビット誤り率を前記評価指標として算出する第１のビット誤り率算出部と、
前記第２のフレーム受信部によって受信された受信フレームを構成するビットのうちで誤りが生じた誤りビットの数を数える誤りビットカウント部と、
前記第２のフレーム受信部によって受信された受信フレームを構成するビットのうちで誤りが生じた誤りビットの数と前記第２の廃棄フレームの数と前記送信フレームの数と前記送信フレームのフレーム長とに基づいて、前記送信フレームを構成するビットに対して、前記伝送路を介して伝送されて誤りが生じた誤りビットの割合を示す第２のビット誤り率を前記評価指標として算出する第２のビット誤り率算出部と
を備え、
前記出力制御部は、さらに、
前記第１のビット誤り率と前記第２のビット誤り率とを比較して、その比較結果に基づいて前記出力部における前記第１のビット誤り率および前記第２のビット誤り率の出力を制御する
ことを特徴とする伝送品質評価装置。
【請求項５】
請求項４に記載された伝送品質評価装置において、
前記第１のビット誤り率算出部は、フレーム誤り率Ｒ１とビット誤り率Ｒ２とフレーム長ｎとの関係を示す式（１）に基づいてフレーム誤り率Ｒ１からビット誤り率Ｒ２を算出することを特徴とする伝送品質評価装置。
１−（１−Ｒ２）n＝Ｒ１    ・・・（１）
【請求項６】
請求項２または４に記載された伝送品質評価装置において、
前記フレーム受信部は、フレームの認識に必要なビットに誤りが生じているフレームを廃棄フレームとし、
前記ビット誤り率算出部は、送信フレームの数Ｃ１と、廃棄フレームの数Ｃ３と、廃棄フレームのビット誤り率Ｒ３と、フレームの認識に必要な前記ビットの数ｍとの関係を示す式（３）から前記廃棄フレームのビット誤り率Ｒ３を算出し、式（４）にしたがって、この廃棄フレームのビット誤り率Ｒ３と廃棄フレームの数Ｃ３とフレーム長ｎとから算出される前記廃棄フレームに含まれる誤りビット数（Ｃ３×ｎ×Ｒ３）と前記受信フレームを構成するビットのうちで誤りが生じた誤りビットの数Ｃ５との和と、前記送信フレームの総ビット数（Ｃ１×ｎ）との比を求めることにより、ビット誤り率Ｒ２を算出することを特徴とする伝送品質評価装置。
１−（１−Ｒ３）m＝Ｃ３／Ｃ１    ・・・（３）
Ｒ２＝｛Ｃ５＋（Ｃ３×ｎ×Ｒ３）｝／（Ｃ１×ｎ）  ・・・（４）
【請求項７】
複数のビットから構成される複数のフレームを発生するフレーム発生部と、
このフレーム発生部によって発生された前記フレームを符号化し、得られたコードワードを伝送路に送出する符号化部と、
この符号化部から送出された前記コードワードを前記伝送路を介して受信し、この受信したコードワードをフレームに復号化する復号化部と、
この復号化部によって復号化されたフレームを認識するフレーム受信部と、
前記伝送路に送出するために前記フレーム発生部によって発生された送信フレームと前記フレーム受信部によって認識された受信フレームとに基づいて、前記伝送路を介するフレームの伝送品質を表す評価指標を算出する評価部と、
この評価部によって算出された前記評価指標を出力する出力部と
を備え、
前記評価部は、
少なくとも前記送信フレームの数と前記フレーム受信部によって受信された受信フレームの数とに基づいて、前記フレーム発生部によって発生されたフレームに対して誤りを含む誤りフレームの割合を示すフレーム誤り率（Ｒ１）を算出するフレーム誤り率算出部と、
前記フレーム誤り率（Ｒ１）に基づいて前記復号化部によって受信された前記コードワードのバイトの総数に対して誤りのあるバイトの数の割合を示す復号化前バイト誤り率（Ｒ５）を算出する復号化前バイト誤り率算出部と、
前記復号化前バイト誤り率（Ｒ５）に基づいて、前記フレーム発生部によって発生されたフレームに含まれるビットの総数に対して前記復号化部によって復号化されたフレームに含まれる誤りのあるビットの数の割合を示すビット誤り率（Ｒ２）を算出するビット誤り率算出部と
を備えることを特徴とする伝送品質評価装置。
【請求項８】
請求項７に記載された伝送品質評価装置において、
前記符号化部は、ｋバイトのコードワードを前記伝送路に送出し、
前記復号化部は、前記コードワードに含まれるｑバイト（ｑ＜ｋ）までの誤りを修正し、
前記復号化前バイト誤り率算出部は、下記の式（５）に基づいて復号化前バイト誤り率Ｒ５を算出し、
前記ビット誤り率算出部は、下記の式（６）に基づいて復号化後のフレームのバイトの総数に対して誤りのあるバイトの数の割合を示す復号化後バイト誤り率（Ｒ６）を算出し、下記の式（７）に基づいて前記ビット誤り率（Ｒ２）を算出する
ことを特徴とする伝送品質評価装置。
【数１】
0005394949.tif 000004
【請求項９】
フレーム発生部より複数のビットから構成される複数のフレームを発生し、これらのフレームを含む信号を伝送路に送出するフレーム発生ステップと、
フレーム受信部により前記フレーム発生部から送出された前記信号を前記伝送路を介して受信し、この受信した信号からフレームを認識するフレーム受信ステップと、
前記伝送路に送出するために前記フレーム発生部によって発生された送信フレームと前記フレーム受信部によって認識された受信フレームとに基づいて、前記伝送路を介するフレームの伝送品質を表す評価指標を算出する評価ステップと、
この評価ステップによって算出された前記評価指標を出力する出力ステップと
を有し、
前記評価ステップは、
前記送信フレームの数を数える送信フレームカウントステップと、
前記受信フレームの数を数える受信フレームカウントステップと、
前記送信フレームの数と前記受信フレームの数との差から、前記フレーム受信部によってフレームと認識されなかった廃棄フレームの数を算出する廃棄フレーム数算出ステップと、
前記送信フレームの数と前記廃棄フレームの数との比から、前記送信フレームに対して前記伝送路を介して伝送されて誤りが生じた誤りフレームの割合を示す第１のフレーム誤り率を前記評価指標として算出する第１のフレーム誤り率算出ステップと
前記フレーム誤り率に基づいて、前記送信フレームに含まれるビットに対して前記伝送路を介して伝送されて誤りが生じた誤りビットの割合を示す第１のビット誤り率を前記評価指標として算出する第１のビット誤り率算出ステップとを有し、
前記評価ステップは、さらに、
前記受信フレームのうちで誤りが生じている誤りフレームの数を数える誤りフレームカウントステップと、
前記廃棄フレームの数と前記誤りフレームの数との和と前記送信フレームの数との比から、前記送信フレームに対して前記伝送路を介して伝送されて誤りが生じた誤りフレームの割合を示す第２のフレーム誤り率を前記評価指標として算出する第２のフレーム誤り率算出ステップと、
前記受信フレームを構成するビットのうちで誤りが生じた誤りビットの数を数える誤りビットカウントステップと、
前記受信フレームを構成するビットのうちで誤りが生じた誤りビットの数と前記廃棄フレームの数と前記送信フレームの数と前記送信フレームのフレーム長とに基づいて、前記送信フレームを構成するビットに対して、前記伝送路を介して伝送されて誤りが生じた誤りビットの割合を示す第２のビット誤り率を前記評価指標として算出する第２のビット誤り率算出ステップと、
前記第１のフレーム誤り率と前記第２のフレーム誤り率および前記第１のビット誤り率と前記第２のビット誤り率をそれぞれ比較して、その比較結果に基づいて前記出力ステップにおける前記評価指標の出力を制御する出力制御ステップとを備えることを特徴とする伝送品質評価方法。
【請求項１０】
フレーム発生部から複数のビットから構成される複数のフレームを発生するフレーム発生ステップと、
このフレーム発生部によって発生された前記フレームを符号化し、得られたコードワードを伝送路に送出する符号化ステップと、
前記コードワードを前記伝送路を介して受信し、この受信したコードワードを復号化する復号化ステップと、
復号化された信号からフレームを認識するフレーム受信ステップと、
前記フレーム発生ステップにおいて発生された送信フレームと前記フレーム受信ステップにおいて認識された受信フレームとに基づいて、前記伝送路を介するフレームの伝送品質を表す評価指標を算出する評価ステップと、
算出された前記評価指標を出力する出力ステップと
を有し、
前記評価ステップは、
少なくとも前記送信フレームの数と前記フレーム受信ステップにおいて認識された受信フレームの数とに基づいて、前記フレーム発生部によって発生されたフレームに対して誤りを含む誤りフレームの割合を示すフレーム誤り率（Ｒ１）を算出するフレーム誤り率算出ステップと、
前記フレーム誤り率（Ｒ１）に基づいて前記復号化ステップにおいて受信された前記コードワードのバイトの総数に対して誤りのあるバイトの数の割合を示す復号化前バイト誤り率（Ｒ５）を算出する復号化前バイト誤り率算出ステップと、
前記復号化前バイト誤り率（Ｒ５）に基づいて、前記フレーム発生部によって発生されたフレームに含まれるビットの総数に対して前記復号化ステップにおいて復号化されたフレームに含まれる誤りのあるビットの数の割合を示すビット誤り率（Ｒ２）を算出するビット誤り率算出ステップと
を有することを特徴とする伝送品質評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル信号の伝送品質を評価する装置及び方法に関し、特にフレーム単位で伝送されたデジタル信号の品質を評価する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ネットワークを通じてデジタル信号を伝送する際には、伝送されたデジタル信号の信頼性を確保するために、伝送されたデジタル信号の品質を評価する必要がある。
【０００３】
従来より、伝送されたデジタル信号の品質を評価する際の代表的な指標としてビット誤り率が用いられている。
第１の従来技術は、測定対象となる通信機や伝送路に対して基準パターン信号を送信して、この測定対象を通過したデジタル信号のビットパターンが元の基準パターン信号のビットパターンに対してどの程度のビット誤りを有するかを測定するものである。この第１の従来技術において用いられる品質評価装置６の構成を図１１に示す。この品質評価装置６は、例えば擬似ランダムパターン（ＰＲＢＳ）信号などの基準パターン信号を発生し、これを測定対象となる通信機や伝送路２に対して送信する第１パターン発生部６１と、このパターン発生部６１が発生する基準パターン信号と同一の信号を生成する第２パターン発生部６４と、測定対象（伝送路）２から得られる受信デジタル信号と第２パターン発生部６４が発生する基準パターン信号との同期を取る同期確立部６３と、例えば排他的論理和回路などを備え、誤りビットを検出する誤り検出部６２とを備えている。この第１の従来技術に係る品質評価装置６は、伝送路２からの受信デジタル信号と、この受信デジタル信号と同期した、第２パターン発生部６４からの基準パターン信号との排他的論理和を取ることにより、伝送過程で誤りが発生したビットを検出し、これを計数することによってビット誤り率を測定している（例えば、特許文献１、特許文献２）。
【０００４】
また、第２の従来技術として、検査ビットを用いて誤りが発生したビット（エラービット）を検出する手法もある。これは、伝送したいデータに対する検査ビットを予め計算し、この冗長な検査ビットをデータに付加して伝送するとともに、この検査ビットを用いて伝送路から受信した受信デジタル信号のシンドロームを計算することにより、エラービットを検出するものである（特許文献３、特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−４６１８４号公報
【特許文献２】特許番号  第３０５８８０５号公報
【特許文献３】特開平５−３２７５２３号公報
【特許文献４】特開平８−２５５１１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、実際の伝送においては、多くの場合、デジタル信号は連続したビット列としてではなく、有限の長さを持ったフレーム単位で送受信される。したがって、伝送品質の評価においても、フレーム単位での伝送を踏まえた評価指標として、フレーム誤り率やビット誤り率を測定することが必要である。
【０００７】
しかしながら、上述した第１の従来技術は、連続ビット信号を使ってビット誤り率を測定するものである。したがって、第１の従来技術は、フレームを受信するために必要なフレーム認識処理などがないために、フレーム単位でデジタル信号を伝送する場合の伝送品質評価に用いることはできない。
また、第１の従来技術では、もし伝送路中でなんらかの処理を行うことで少しでもビット数が増減してしまうと、基準パターン信号と受信デジタル信号との同期がずれてしまい、誤りが発生したビットを検出することができなくなる。したがって、伝送の過程で符号化や復号化などの処理を伴う場合には、第１の従来技術によって、その伝送品質の評価をすることができない。
【０００８】
また、第２の従来技術では、伝送に使用するデータに応じて予め検査ビットを計算し、これを付加しなければならない。さらに、検出できるエラービット数には、検査ビット長によって決まる上限があるため、受信デジタル信号が多くのエラーを含む場合にはエラービット数を検出することができなくなってしまう。
【０００９】
そこで、本発明の第１の目的は、デジタル信号をフレーム単位で伝送するという実状に即した伝送品質の評価を行うことにあり、フレーム構成を前提とした伝送品質の評価指標を提供することにある。
また、本発明の第２の目的は、検出できるエラービット数に上限がなく、仮に受信デジタル信号がエラーを多く含む場合でもフレーム単位での伝送品質の評価を行えるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した目的を達成するために、本発明に係る伝送品質評価装置は、複数のビットから構成される複数のフレームを発生し、これらのフレームを含む信号を伝送路に送出するフレーム発生部と、このフレーム発生部から送出された前記信号を前記伝送路を介して受信し、この受信した信号からフレームを認識するフレーム受信部と、前記伝送路に送出するために前記フレーム発生部によって発生された送信フレームと前記フレーム受信部によって認識された受信フレームとに基づいて、前記伝送路を介するフレームの伝送品質を表す評価指標を算出する評価部と、この評価部によって算出された前記評価指標を出力する出力部とを備えることを特徴とする。
【００１１】
ここでフレーム受信部は、少なくとも１ビットの誤りを含むフレームを廃棄し、評価部は、前記送信フレームの数を数える送信フレームカウント部と、前記フレーム受信部によって受信された受信フレームの数を数える第１の受信フレームカウント部と、前記送信フレームの数と前記フレーム受信部によって受信された受信フレームの数との差から、前記フレーム受信部によって廃棄された廃棄フレームの数を算出する第１の廃棄フレーム数算出部と、前記送信フレームの数と前記廃棄フレームの数との比から、前記送信フレームに対して前記伝送路を介して伝送されて誤りが生じた誤りフレームの割合を示す第１のフレーム誤り率を前記評価指標として算出する第１のフレーム誤り率算出部とから構成することができる。
【００１２】
この評価部は、さらに、前記第１のフレーム誤り率に基づいて、前記送信フレームに含まれるビットに対して前記伝送路を介して伝送されて誤りが生じた誤りビットの割合を示す第１のビット誤り率を前記評価指標として算出する第１のビット誤り率算出部を備えるように構成してもよい。
【００１３】
また、フレーム受信部は、フレームの認識に必要なビットに誤りが生じているフレームのみを廃棄し、評価部は、前記送信フレームの数を数える送信フレームカウント部と、前記フレーム受信部によって受信された受信フレームの数を数える第２の受信フレームカウント部と、前記送信フレームの数と前記フレーム受信部によって受信された受信フレームの数との差から、前記フレーム受信部によってフレームと認識されなかった廃棄フレームの数を算出する第２の廃棄フレーム数算出部と、前記フレーム受信部によって受信された受信フレームのうちで誤りが生じている誤りフレームの数を数える誤りフレームカウント部と、前記廃棄フレームの数と前記誤りフレームの数との和と前記送信フレームの数との比から、前記送信フレームに対して前記伝送路を介して伝送されて誤りが生じた誤りフレームの割合を示す第２のフレーム誤り率を前記評価指標として算出する第２のフレーム誤り率算出部とから構成することができる。
【００１４】
この評価部は、さらに、前記フレーム受信部によって受信された受信フレームを構成するビットのうちで誤りが生じた誤りビットの数を数える誤りビットカウント部と、前記フレーム受信部によって受信された受信フレームを構成するビットのうちで誤りが生じた誤りビットの数と前記廃棄フレームの数と前記送信フレームの数と前記送信フレームのフレーム長とに基づいて、前記送信フレームを構成するビットに対して、前記伝送路を介して伝送されて誤りが生じた誤りビットの割合を示す第２のビット誤り率を前記評価指標として算出する第２のビット誤り率算出部を備えるように構成してもよい。
【００１５】
また、本発明に係る伝送品質評価装置は、フレーム受信部が、少なくとも１ビットの誤りを含むフレームを廃棄する第１のフレーム受信部と、フレームの認識に必要なビットに誤りが生じているフレームのみを廃棄する第２のフレーム受信部とを有する一方、その評価部が、前記送信フレームの数を数える送信フレームカウント部と、前記第１のフレーム受信部によって受信された受信フレームの数を数える第１の受信フレームカウント部と、前記送信フレームの数と前記第１のフレーム受信部によって受信された受信フレームの数との差から、前記第１のフレーム受信部によって廃棄された第１の廃棄フレームの数を算出する第１の廃棄フレーム数算出部と、前記送信フレームの数と前記第１の廃棄フレームの数との比から、前記送信フレームに対して前記伝送路を介して伝送されて誤りが生じた誤りフレームの割合を示す第１のフレーム誤り率を前記評価指標として算出する第１のフレーム誤り率算出部と、前記前記第２のフレーム受信部によって受信された受信フレームの数を数える第２の受信フレームカウント部と、前記送信フレームの数と前記第２のフレーム受信部によって受信された受信フレームの数との差から、前記第２のフレーム受信部によってフレームと認識されなかった第２の廃棄フレームの数を算出する第２の廃棄フレーム数算出部と、前記第２のフレーム受信部によって受信された受信フレームのうちで誤りが生じている誤りフレームの数を数える誤りフレームカウント部と、前記第２の廃棄フレームの数と前記誤りフレームの数との和と前記送信フレームの数との比から、前記送信フレームに対して前記伝送路を介して伝送されて誤りが生じた誤りフレームの割合を示す第２のフレーム誤り率を前記評価指標として算出する第２のフレーム誤り率算出部と、前記第１のフレーム誤り率と前記第２のフレーム誤り率とを比較して、その比較結果に基づいて前記出力部による前記第１のフレーム誤り率および前記第２のフレーム誤り率の出力を制御する出力制御部とを備えるように構成することができる。
【００１６】
また、評価部は、さらに、前記第１のフレーム誤り率に基づいて、前記送信フレームに含まれるビットに対して前記伝送路を介して伝送されて誤りが生じた誤りビットの割合を示す第１のビット誤り率を前記評価指標として算出する第１のビット誤り率算出部と、
前記第２のフレーム受信部によって受信された受信フレームを構成するビットのうちで誤りが生じた誤りビットの数を数える誤りビットカウント部と、前記第２のフレーム受信部によって受信された受信フレームを構成するビットのうちで誤りが生じた誤りビットの数と前記第２の廃棄フレームの数と前記送信フレームの数と前記送信フレームのフレーム長とに基づいて、前記送信フレームを構成するビットに対して、前記伝送路を介して伝送されて誤りが生じた誤りビットの割合を示す第２のビット誤り率を前記評価指標として算出する第２のビット誤り率算出部とを備えていてもよい。
また、出力制御部は、さらに、前記第１のビット誤り率と前記第２のビット誤り率とを比較して、その比較結果に基づいて前記出力部における前記第１のビット誤り率および前記第２のビット誤り率の出力を制御するように構成してもよい。
【００１７】
上述した本発明に係る伝送品質評価装置においては、前記フレーム受信部は、少なくとも１ビットの誤りを含むフレームを廃棄フレームとし、前記第１のビット誤り率算出部は、フレーム誤り率Ｒ１とビット誤り率Ｒ２とフレーム長ｎとの関係を示す式（１）に基づいてフレーム誤り率Ｒ１からビット誤り率Ｒ２を算出するように構成してもよい。
【００１８】
１−（１−Ｒ２）n＝Ｒ１        ・・・（１）
【００１９】
また、前記ビット誤り率算出部は、送信フレームの数Ｃ１と、廃棄フレームの数Ｃ３と、廃棄フレームのビット誤り率Ｒ３と、フレームの認識に必要な前記ビットの数ｍとの関係を示す式（３）から前記廃棄フレームのビット誤り率Ｒ３を算出し、式（４）にしたがって、この廃棄フレームのビット誤り率Ｒ３と廃棄フレームの数Ｃ３とフレーム長ｎとから算出される前記廃棄フレームに含まれる誤りビット数（Ｃ３×ｎ×Ｒ３）と前記受信フレームを構成するビットのうちで誤りが生じた誤りビットの数Ｃ５との和と、前記送信フレームの総ビット数（Ｃ１×ｎ）との比を求めることにより、ビット誤り率Ｒ２を算出するように構成してもよい。
【００２０】
１−（１−Ｒ３）m＝Ｃ３／Ｃ１   ・・・（３）
Ｒ２＝｛Ｃ５＋（Ｃ３×ｎ×Ｒ３）｝／（Ｃ１×ｎ）  ・・・（４）
【００２１】
また、本発明に係る伝送品質評価装置は、複数のビットから構成される複数のフレームを発生するフレーム発生部と、このフレーム発生部によって発生された前記フレームを符号化し、得られたコードワードを伝送路に送出する符号化部と、この符号化部から送出された前記コードワードを前記伝送路を介して受信し、この受信したコードワードをフレームに復号化する復号化部と、この復号化部によって復号化されたデジタル信号からフレームを認識するフレーム受信部と、前記伝送路に送出するために前記フレーム発生部によって発生された送信フレームと前記フレーム受信部によって認識された受信フレームとに基づいて、前記伝送路を介するフレームの伝送品質を表す評価指標を算出する評価部と、この評価部によって算出された前記評価指標を出力する出力部とを備えるように構成することができる。
【００２２】
ここで、評価部は、少なくとも前記送信フレームの数と前記フレーム受信部によって受信された受信フレームの数とに基づいて、前記フレーム発生部によって発生されたフレームに対して誤りを含む誤りフレームの割合を示すフレーム誤り率（Ｒ１）を算出するフレーム誤り率算出部と、前記フレーム誤り率（Ｒ１）に基づいて前記復号化部によって受信された前記コードワードのバイトの総数に対して誤りのあるバイトの数の割合を示す復号化前バイト誤り率（Ｒ５）を算出する復号化前バイト誤り率算出部と、前記フレーム発生部によって発生されたフレームに含まれるビットの総数に対して前記復号化部によって復号化されたフレームに含まれる誤りのあるビットの数の割合を示すビット誤り率（Ｒ２）を算出するビット誤り率算出部とを備えるように構成してもよい。
【００２３】
本発明に係る伝送品質評価装置において、符号化部は、ｋバイトのコードワードを前記伝送路に送出し、前記復号化部は、前記コードワードに含まれるｑバイト（ｑ＜ｋ）までの誤りを修正し、前記復号化前バイト誤り率算出部は、下記の式（５）に基づいて復号化前バイト誤り率Ｒ５を算出し、前記ビット誤り率算出部は、下記の式（６）に基づいて復号化後のフレームのバイトの総数に対して誤りのあるバイトの数の割合を示す復号化後バイト誤り率（Ｒ６）を算出し、下記の式（７）に基づいて前記ビット誤り率（Ｒ２）を算出するように構成してもよい。
【００２４】
【数１】
0005394949.tif 000002
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、第１の従来技術で示したような単なるビット列としての信号の品質を評価するのではなく、フレーム構成を前提とした伝送品質の評価指標を測定できるので、実使用に即した評価ができる。また、検出できるエラービット数に上限がないので、受信デジタル信号にエラーを多く含む場合でも伝送品質を評価できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る伝送品質評価装置の構成を示す図である。
【図２】第１の実施の形態に係る伝送品質評価装置の評価部の構成を示す図である。
【図３】第１の実施の形態に係る伝送品質評価装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る伝送品質評価装置の構成を示す図である。
【図５】第２の実施の形態に係る伝送品質評価装置の評価部の構成を示す図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係る伝送品質評価装置の構成を示す図である。
【図７】第３の実施の形態に係る伝送品質評価装置の評価部の構成を示す図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態に係る伝送品質評価装置の構成を示す図である。
【図９】フレームの伝送とリードソロモン符号による符号化・復号化との関係を説明する図である。
【図１０】第４の実施の形態に係る伝送品質評価装置の評価部の構成を示す図である。
【図１１】第１の従来の技術を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態に係る伝送品質評価装置１は、図１に示すように、フレーム発生部１１と、フレーム発生部１１から送出された信号を伝送路２を介してデジタル受信してその中からフレームを認識するフレーム受信部１２と、伝送路２を介するフレームの伝送品質を表す評価指標を算出する評価部１３と、この評価部１３によって算出された評価指標を出力する出力部１４とから構成される。
【００２８】
フレーム発生部１１は、複数のフレームを発生し、これらのフレームを含む信号を伝送路２に送出する。フレーム発生部１１が発生するフレームは、複数のビットから構成される有限の長さを持ったデジタル信号である。
【００２９】
このようなフレームの代表的なものとしては、例えば、イーサネット（登録商標）・フレームが挙げられる。イーサネット・フレームは、「プリアンブル」、「ＭＡＣヘッダー」、「データ」、「ＦＣＳ（フレームチェックシーケンス）」の四つの部分からなる。ここで、フレームの冒頭部分に付加される「プリアンブル」は、フレームの始まりを示す特別なビット列である。また、フレームの末尾に付加される「ＦＣＳ」は、これに先立つＭＡＣヘッダーやデータ部分に誤り（エラー）がないかを検査するための値（「ＦＣＳ値」とも呼ばれ、一例としては、フレームの全ビットを加算した値。）を含んでいる。このＦＣＳは、フレームを作る時にフレームを送信する側において計算して追加される。受信側では、プリアンブルが検出されたときに、ＦＣＳ値の算出と同じ計算を行って、その計算結果とフレームのＦＣＳ値とが一致すれば、伝送されたデジタル信号がフレームと認識され受信される。
【００３０】
フレーム受信部１２は、伝送路２を介して受信したデジタル信号からフレームを認識してそのフレームを受信する。説明の便宜上、この第１の実施の形態においては、フレーム受信部１２は、受信したデジタル信号からフレーム先頭のプリアンブルを検出してフレームの開始を認識し、かつ、このフレームを構成する一連のデジタル信号のいずれのビットにも誤りがなければ、この一連のデジタル信号を一つのフレームと認識し受信するものとする。したがって、本実施の形態においては、フレーム受信部１２は、伝送路２を介して伝送された結果、少なくとも１ビットの誤りが発生したフレームはフレームとして認識せずに、受信しない（すなわち、廃棄する）ものとして説明する。
【００３１】
このようなフレーム受信部１２は、例えば、フレーム発生部１１において発生されるフレームと同一のビットパターンを発生するパターン発生部と、受信したデジタル信号からプリアンブルを検出して同期を確立する同期確立部とを備え、パターン発生部において生成したビットパターンと受信したデジタル信号とを同期させて各ビットを比較して、すべてのビットが一致したときにのみ、受信した一連のデジタル信号を一つのフレームと認識し受信するようにすればよい。
なお、伝送されるフレームがイーサネット・フレームであれば、フレーム先頭のプリアンブルを検出してフレームの開始を認識し、かつ、そのＦＣＳが正しければ、受信した一連のデジタル信号を一つのフレームと認識し受信するようにしてもよい。
【００３２】
評価部１３は、伝送路２に送出するためにフレーム発生部１１によって発生されたフレーム（以下、「送信フレーム」という。）Ａとフレーム受信部１２によって認識され受信されたフレーム（以下、「受信フレーム」という。）Ｂとに基づいて、伝送路２を介するフレームの伝送品質を表す評価指標を算出する。
【００３３】
本実施の形態において評価部１３は、図２に示すように、送信フレームカウント部１３１、受信フレームカウント部１３２、廃棄フレーム数算出部１３３、フレーム誤り率算出部１３４、ビット誤り率算出部１３５を備えている。
送信フレームカウント部１３１は、フレーム発生部１１からフレームを受信して、フレーム発生部１１が伝送路２に送出した送信フレームＡの数（以下、「送信フレーム数」といい、「Ｃ１」と表す。）を数える。
受信フレームカウント部１３２は、フレーム受信部１２において認識され受信された受信フレームＢをフレーム受信部１２から受信して、受信フレームＢの数（以下、「受信フレーム数」といい、「Ｃ２」と表す。）を数える。
【００３４】
廃棄フレーム数算出部１３３は、送信フレームカウント部１３１および受信フレームカウント部１３２によってそれぞれカウントされた送信フレーム数（Ｃ１）および受信フレーム数（Ｃ２）を入力とし、送信フレーム数（Ｃ１）から受信フレーム数（Ｃ２）を引いて廃棄フレームの数（以下、「廃棄フレーム数」といい、「Ｃ３」と表す。）（Ｃ３＝Ｃ１−Ｃ２）を算出する。この「廃棄フレーム数」は、フレーム発生部１１から伝送路２に送出されたものの、フレーム受信部１２においてはフレームとして認識・受信されなかったフレームの数、すなわち、廃棄されたフレームの数を表す。
【００３５】
フレーム誤り率算出部１３４は、送信フレームカウント部１３１においてカウントされた送信フレーム数（Ｃ１）と廃棄フレーム数算出部１３３において算出された廃棄フレーム数（Ｃ３）とに基づいて、「フレーム誤り率」（以下、「Ｒ１」と表す。）を算出する。この「フレーム誤り率（Ｒ１）」とは、送信フレームＡのうち、伝送路を介して伝送されて誤り（エラー）が生じたフレーム（以下、「誤りフレーム」という。）の割合である。
【００３６】
この第１の実施の形態においては、上述したように、１ビットでも誤りが発生したフレームは廃棄されるので、誤りを含むフレームはすべて廃棄フレームとなる。したがって、フレーム誤り率（Ｒ１）はフレーム廃棄率（Ｒ０）と等しくなるので、フレーム誤り率算出部１３４は、廃棄フレーム数（Ｃ３）を送信フレーム数（Ｃ１）で除することによりフレーム廃棄率（Ｒ０＝Ｃ３／Ｃ１）をフレーム誤り率（Ｒ１）として算出する。
このようにして求められたフレーム誤り率（Ｒ１＝Ｒ０）は、伝送路２を介するフレームの伝送品質を表す評価指標として出力部１４から出力されるとともに、ビット誤り率算出部１３５に送られる。
【００３７】
ビット誤り率算出部１３５は、フレーム誤り率算出部１３４によって算出されたフレーム誤り率（Ｒ１＝Ｒ０）に基づいて、「ビット誤り率」（以下、「Ｒ２」と表す。）を算出する。この「ビット誤り率（Ｒ２）」とは、送信フレームＡに含まれるビットに対して伝送路２を介して伝送されて誤り（エラー）が生じたビット（以下、「誤りビット」という。）の割合である。
【００３８】
本実施の形態においては、上述したように、誤り（エラー）のあるフレームは全て廃棄されるので、ビット誤り率（Ｒ２）は、フレームのｎビット中に１ビット以上エラーがある場合にそのフレームをエラーとする（廃棄する）場合のフレーム誤り率（Ｒ１＝Ｒ０）とビット誤り率（Ｒ２）との関係を示す式（１）をビット誤り率（Ｒ２）について解くことによって算出することができる。
【００３９】
１−（１−Ｒ２）n  ＝  Ｒ１  ・・・（１）
ここで、ｎはフレーム長を表す。
【００４０】
この式（１）の左辺は、フレームを構成するｎビットのいずれにも誤りが発生しない確率（１−Ｒ２）n  を１から引くことによって、いずれかのビットに誤りが発生する確率を表しており、式（１）は、この確率がフレーム誤り率（Ｒ１）と等しくなることを示している。
【００４１】
このようにして算出されたビット誤り率（Ｒ２）は、フレーム誤り率（Ｒ１）と同様に、伝送路２を介するフレームの伝送品質を表す評価指標として出力部１４から出力される。
【００４２】
上述した本実施の形態にかかる伝送品質評価装置は、コンピュータに伝送品質評価プログラムをインストールすることによって実現される。図３にコンピュータのハードウェア構成の概略を示す。ハードウェア資源としては、中央処理装置（ＣＰＵ）１０１、ＲＯＭやＲＡＭといった内部記憶装置１０２、各種インターフェース装置（Ｉ／Ｆ）１０４，１０５がバス１０３を介して相互に接続されている。また、外部装置（例えば、ＨＤＤなどの外部記憶装置や、キーボードやディスプレイなどの入出力装置）がＩ／Ｆ１０４に接続される。
伝送品質評価プログラムは、Ｉ／Ｆ１０４を介して外部記憶装置１０６から、またはネットワークを介して、内部記憶装置１０２に取り込まれる。この伝送品質評価プログラムによる制御の下でＣＰＵ１０１や内部記憶装置１０２、Ｉ／Ｆ１０４，１０５が協働し、上述したフレーム発生部１１，フレーム受信部１２、評価部１３および出力部１４としての機能を実現する。
【００４３】
本実施の形態に係る伝送品質評価装置によれば、廃棄フレームを含めた全送信フレームＡのフレーム誤り率やビット誤り率を測定でき、フレームを単位として高精度に伝送品質の評価を行うことができる。
【００４４】
また、評価部は単に送信フレームＡと受信フレームＢの各ビットにおける排他的論理和を取り、エラービットが１、エラーでないビットが０となる信号を出力部に送信するようにしてもよい。その場合、エラーの出方を時系列に認識でき、また装置の低電力化、小型化、低価格化、高速化の効果がある。また、エラービットを表す１の総数を出力してもいいし、エラーの種類として連続エラー（Ｌを閾値として、Ｌｂｉｔ以上連続するエラー）や不連続エラー（Ｌを閾値として、Ｌｂｉｔ以上連続しないエラー）などを判断して出力するようにしてもよい。
【００４５】
また、様々なレベルのエラーの発生状態を調べるために、伝送路に減衰器を入れ、故意にフレームにエラーを入れるようにしても良い。
また、フレームの送信方法としては、フレーム間にアイドル信号を入れて連続送信としても、フレーム間に信号を送信しないバースト送信としてもどちらでも良い。
【００４６】
［第２の実施の形態］
次に本発明の第２の実施の形態に係る伝送品質評価装置について説明する。
なお、上述した第１の実施の形態に係る伝送品質評価装置と共通する構成については、同一の符号を用いることとし、その説明は適宜省略する。
【００４７】
第２の実施の形態に係る伝送品質評価装置の構成を図４に示す。
本実施の形態に係る伝送品質評価装置１ａは、上述した第１の実施の形態に係る伝送品質評価装置１と比較すると、フレーム発生部１１と出力部１４とが共通する一方、フレーム受信部１２ａと評価部１３ａが次の点において相違する。
【００４８】
すなわち、本実施の形態において、フレーム受信部１２ａは、フレーム全体ではなく、その一部のビットに基づいてフレームの認識・受信を行う点で上述した第１の実施の形態と相違する。したがって、伝送路２を介して伝送されたフレームに誤り（エラー）が含まれていたとしても、フレームとして認識するために必要な所定のビットに誤りがなければ、その他のビットに誤りが含まれていても、フレームとして認識して受信される。イーサネット・フレームの場合には、上述した「フレームとして認識するために必要な所定のビット」としては、例えば、フレームの冒頭部分に付加されたプリアンブルを用いればよい。
【００４９】
また、評価指標を算出する評価部１３ａは、フレーム受信部１２ａが上述した特性を有することに伴って、図５に示すように、伝送路を介して伝送されて誤り（エラー）が生じた誤りフレームの数（以下、「誤りフレーム数」といい、「Ｃ４」と表す。）を数える誤りフレームカウント部２３６と、誤りビットの数（以下、「誤りビット数」といい、「Ｃ５」と表す。）をカウントする誤りビットカウント部２３７とを備える。
【００５０】
具体的には、誤りフレームカウント部２３６と誤りビットカウント部２３７とは、ともにフレーム発生部１１において発生された送信フレームＡに含まれる各ビットとフレーム受信部１２ａにおいて認識・受信された受信フレームＢに含まれる各ビットとを比較する。そして、誤りビットカウント部２３７は、両者の間で異なるビットがあれば、これを誤りビットとしてカウントして誤りビット数Ｃ５を求める。また、誤りフレームカウント部２３６は、受信フレームＢに一つでも誤りビットが含まれるなら、そのフレームを誤りフレームとしてカウントし、誤りビットを含む誤りフレームの数（誤りフレーム数（Ｃ４））を求める。
【００５１】
本実施の形態において、フレーム誤り率算出部２３４およびビット誤り率算出部２３５におけるフレーム誤り率およびビット誤り率の算出は次の通りである。
〈フレーム誤り率の算出〉
フレーム誤り率算出部２３４は、例えば次の式（２）に従って、送信フレーム数（Ｃ１）と廃棄フレーム数（Ｃ３）と誤りフレーム数（Ｃ４）に基づいてフレーム誤り率（Ｒ１）を求める。
【００５２】
Ｒ１＝（Ｃ３＋Ｃ４）／Ｃ１  ・・・（２）
【００５３】
ここで（Ｃ３＋Ｃ４）は、伝送路２を介して伝送されて、フレームとして認識するために必要な所定のビットであるか否かを問わず、誤り（エラー）が生じたビットを有するフレームの数であるから、これを送信フレーム数（Ｃ１）で除した値が、「送信フレームＡのうち伝送路を介して伝送されて誤り（エラー）が生じたフレームの割合、すなわちフレーム誤り率（Ｒ１）となる。
【００５４】
〈ビット誤り率の算出〉
ビット誤り率算出部２３５は、例えば、廃棄フレームのビット誤り率（以下、「Ｒ３」と表す。）を下記の式（３）から求め、次いで式（４）から、送信フレームＡに含まれるビットに対して伝送路２を介して伝送されて誤り（エラー）が生じた誤りビットの割合を示すビット誤り率（Ｒ２）を算出する。
【００５５】
１−（１−Ｒ３）m  ＝  Ｃ３／Ｃ１  ・・・（３）
Ｒ２＝｛Ｃ５＋（Ｃ３×ｎ×Ｒ３）｝／（Ｃ１×ｎ）  ・・・（４）
ここで、ｍは、フレーム受信部１２ａが伝送路２を介して受信したデジタル信号を「フレームとして認識するために必要な所定のビット」のビット数、ｎはフレーム長（フレームを構成するビット数）である（ｍ＜ｎ）。例えば、フレーム受信部１２ａが、フレーム先頭の６４ビットのプリアンブルを検出してフレームを認識している場合は、ｍの値は６４となる。
【００５６】
式（３）は、フレーム中、ｍビットの内１ビットでもエラーならフレームが廃棄される場合の、廃棄フレーム数と送信フレーム数の比、すなわちフレーム廃棄率（Ｒ０＝Ｃ３／Ｃ１）と、廃棄フレームのビット誤り率（Ｒ３）との関係を表している。
また、式（４）は、受信フレームＢの誤りビット数（Ｃ５）と、廃棄フレーム（すなわち、受信フレームＢ以外のフレーム）における誤りビットの数（Ｃ３×ｎ×Ｒ３）との和を、送信フレームＡの総ビット数（Ｃ１×ｎ）で除することによってビット誤り率（Ｒ２）を算出するものである。
なお、廃棄フレームのビット誤り率（Ｒ３）を固定値としても良い。例えば、廃棄フレームのビット誤り率（Ｒ３）が十分に小さい場合には、廃棄フレーム中の誤りビット数を１ビットと仮定して、廃棄フレームのビット誤り率（Ｒ３）として、フレーム長（ｎ）の逆数を用いても良い。
【００５７】
このようにして算出されたフレーム誤り率（Ｒ１）とビット誤り率（Ｒ２）は、出力部１４から出力される。
以上のように、フレームの一部のビットに基づいてフレームの認識・受信を行う場合においても、フレームの伝送品質を表す評価指標として、フレーム誤り率（Ｒ１）とビット誤り率（Ｒ２）とを求めることができる。
【００５８】
なお、エラーがフレームに均一に存在していると仮定できる場合は、評価部において、式（３）で求めた廃棄フレームのビット誤り率（Ｒ３）をビット誤り率（Ｒ２）に代用しても良い。
【００５９】
［第３の実施の形態］
本発明の第３の実施の形態に係る伝送品質評価装置は、実質的に上述した第１の実施の形態における評価部１３と第２の実施の形態における評価部１３ａの両方を備え、さらに、これら２つの評価部による評価指標を比較することによって、評価指標の出力を制御するものである。
【００６０】
図６に本実施の形態に係る伝送品質評価装置の全体構成を、図７にその評価部１３ｂの構成を示す。なお、上述した第１および第２の実施の形態に係る伝送品質評価装置と共通する構成については、同一の符号を用いることとし、その説明は適宜省略する。
図６に示すように、本実施の形態に係る伝送品質評価装置１ｂは、２つのフレーム受信部、すなわち、第１フレーム受信部１２および第２フレーム受信部１２ａを備え、それぞれ、第１の実施の形態および第２の実施の形態において説明した手法により、フレームを認識・受信して受信フレームＢおよび受信フレームＢ’を出力する。
図７において、第１受信フレームカウント部１３２、第１廃棄フレーム数算出部１３３、第１フレーム誤り率算出部１３４および第１ビット誤り率算出部１３５は、それぞれ第１の実施の形態において説明した受信フレームカウント部１３２、廃棄フレーム数算出部１３３、フレーム誤り率算出部１３４およびビット誤り率算出部１３５と同一の処理を行う。また、第２受信フレームカウント部２３２、第２廃棄フレーム数算出部２３３、第２フレーム誤り率算出部２３４および第２ビット誤り率算出部２３５は、それぞれ第２の実施の形態において説明した受信フレームカウント部２３２、廃棄フレーム数算出部１３３、フレーム誤り率算出部２３４およびビット誤り率算出部２３５と同一の処理を行う。
【００６１】
したがって、送信フレームカウント部１３１、第１受信フレームカウント部１３２、第１廃棄フレーム数算出部１３３、第１フレーム誤り率算出部１３４および第１ビット誤り率算出部１３５は、上述した第１の実施の形態における評価部１３（以下、これを「第１の評価部」という。）を構成し、送信フレームカウント部１３１、第２受信フレームカウント部２３２、第２廃棄フレーム数算出部２３３、第２フレーム誤り率算出部２３４、誤りフレームカウント部２３６、誤りビットカウント部２３７および第２ビット誤り率算出部２３５は、上述した第２の実施の形態における評価部１３ａ（以下、これを「第２の評価部」という。）を構成する。
【００６２】
第１の評価部１３によって算出された評価指標、すなわち第１フレーム誤り率算出部１３４によって算出された第１のフレーム誤り率（Ｒ１1 ）および第１のビット誤り率（Ｒ２1 ）（以下、これらを「評価結果（Ｑ１）」と総称する。）と、第２の評価部１３ａによって算出された評価指標、すなわち、第２フレーム誤り率算出部２３４によって算出された第２のフレーム誤り率（Ｒ１2 ）および第２のビット誤り率（Ｒ２2 ）（以下、これらを「評価結果（Ｑ２）」と総称する。）とは、出力制御部１３８に入力される。
【００６３】
出力制御部１３８は、第１の評価部１３による評価結果（Ｑ１）と第２の評価部１３ａによる評価結果(Ｑ２)とを比較して、それらを出力するか否かを決定する。例えば、２つの評価結果の差をそれぞれ求め、それらの差がある閾値Ｔ１以下（｜Ｑ１−Ｑ２｜≦Ｔ１）の場合、それらの評価結果が信頼できると判断して、これらを出力部１４に出力し、閾値Ｔ１より大きい場合（｜Ｑ１―Ｑ２｜＞Ｔ１）は、評価結果が信頼できないと判断し、出力しないようにしても良い。
ここで｜Ｑ１―Ｑ２｜の具体例としては、２つのフレーム誤り率同士の差の大きさ｜Ｒ１1―Ｒ１2｜や、２つのビット誤り率同士の差の大きさ｜Ｒ２1―Ｒ２2｜が挙げられる。
【００６４】
第１の評価部１３と第２の評価部１３ａとでは、伝送路２を介して受信したデジタル信号からフレームを認識する際に着目するビットが、前者ではフレーム全体であるのに対し、後者では、例えばプリアンブルといった、フレームのうちの所定の一部のビットである点で相違する。これに対し、伝送路２を介する伝送においては、フレームを構成するビットの位置（すなわち、フレーム内の位置）に関わらず、誤りが発生する確率は一様であるとすれば、評価結果（Ｑ１）と評価結果（Ｑ２）とは同一となるはずである。したがって、評価結果（Ｑ１）と評価結果（Ｑ２）との差が大きいときは、それらの評価結果が疑わしいものとして、出力しないか、評価結果が信頼できない旨をユーザに認識可能に出力すればよい。
【００６５】
以上、第１乃至第３の実施の形態においては、出力部１４は、フレーム誤り率（Ｒ１）とビット誤り率（Ｒ２）の両方を出力するものとして説明したが、これらのうちのいずれか一方のみを出力するようにしてもよい。
また、評価部１３、１３ａ、１３ｂにおいては、フレーム誤り率を算出するための構成とビット誤り率を算出するための構成の両方を有するものとして説明したが、フレーム誤り率（Ｒ１）とビット誤り率（Ｒ２）のうちのいずれか一方のみを出力する場合には、その出力する評価指標を算出するための構成のみを備えるようにしてもよい。
【００６６】
また、フレーム誤り率（Ｒ１）とビット誤り率（Ｒ２）とから新たな評価指標を演算して出力するようにしても良い。例えば、出力部１４は、フレーム誤り率（Ｒ１）をビット誤り率（Ｒ２）で割って、その結果（Ｒ１／Ｒ２＝Ｒ４とする。）がある閾値（Ｔ２とする。）以下の場合（Ｒ４≦Ｔ２）、一部のフレームに偏ってエラービットが存在していると判断し、大きい場合（Ｒ４＞Ｔ２）各フレームに含まれる誤りビット数に差が少ない（均一に誤りビットが存在する）と判断し、この判断した結果を出力しても良い。このような指標（Ｒ４）は、エラーが突発的な現象を原因として起きたものか否か判断するために用いることができる。
【００６７】
［第４の実施の形態］
本発明の第４の実施の形態に係る伝送品質評価装置は、フレームを符号化して送信して受信側でこれを復号化する場合の伝送品質を評価する装置である。この伝送品質評価装置４は、上述した第１乃至第３の実施の形態に係る伝送品質評価装置に符号化部４５と復号化部４６を加えたものである。
【００６８】
具体的には、図８に示すように、本実施の形態に係る伝送品質評価装置４は、複数のフレームを発生するフレーム発生部４１と、このフレーム発生部４１によって発生されたフレームを符号化し、得られたコードワードを伝送路２に送出する符号化部４５と、この符号化部４５から送出されたコードワードを伝送路２を介して受信し、この受信したコードワードをフレームに復号化する復号化部４６と、この復号化部４６によって復号化されたデジタル信号からフレームを認識するフレーム受信部４２と、フレーム発生部４１によって発生された送信フレームＡとフレーム受信部４２によって認識された受信フレームＢとに基づいて、伝送路２を介するフレームの伝送品質を表す評価指標を算出する評価部４３と、この評価部４３によって算出された評価指標を出力する出力部１４とを備えている。
ここで出力部１４の構成および動作は、上述した第１乃至第３の実施の形態における出力部と同一であるので、これらの詳細な説明は省略する。
【００６９】
本実施の形態におけるフレーム発生部４１は、上述した第１乃至第３の実施の形態におけるフレーム発生部１１に対応する。また、本実施の形態におけるフレーム受信部４２は、上述した第１乃至第３の実施の形態におけるフレーム受信部１２、１２ａに対応する。また、評価部４３は、第１乃至第３の実施の形態における評価部１３、１３ａ、１３ｂに対応する。
【００７０】
符号化部４５は、フレーム発生部４１によって発生された送信フレームＡを受信して、例えば、リードソロモン符号（ｈ，ｋ）の符号化を行い伝送路にコードワードαを送信する。復号化部は伝送路から受信したコードワードβを例えばリードソロモン符号（ｈ，ｋ）で復号化し、フレーム受信部４２へ送信する。
なお、ｈおよびｋは、バイト数を表す整数（ｈ＜ｋ）であり、リードソロモンとは、ｈバイトの信号にｐ（ｐ＝ｋ−ｈ）バイトの冗長信号を付加して送信し、受信したｋバイトの信号に含まれるエラーを、ｐに０．５を乗じた値（ｑとする）のバイト数まで修正する符号化である。
【００７１】
ここで、フレームの伝送とリードソロモン符号による符号化・復号化との関係について、図９を参照して説明する。
フレーム発生部４１によって発生された送信フレームＡ（フレーム長ｎビット（図９(a)））は、符号化部４５によって、ｈバイトごとにｐ（ｐ＝ｋ−ｈ）バイトの冗長信号が付加されて、ｋバイトのコードワードαに符号化される（図９(ｂ)）。多くの場合、このようなコードワードαを伝送路２を介して伝送すると、伝送の過程で誤り（エラー）が発生し、誤りを含んだコードワードβが復号化部４６によって受信される（図９（ｃ））。しかしながら、この誤りを含んだコードワードβが復号化部４６によって復号化されると、伝送の過程で発生したエラーが（ｑバイト以内であれば）すべて修正されたデジタル信号が得られる（図９（ｄ））。フレーム受信部４２は、このデジタル信号からプリアンブルを検出することによってフレーム長ｎビットのフレームを認識する。
【００７２】
評価部４３は、図１０に示すように、少なくとも送信フレームの数とフレーム受信部によって受信された受信フレームの数とに基づいて、フレーム発生部４１によって発生されたフレームに対して誤りを含む誤りフレームの割合を示すフレーム誤り率（Ｒ１）を算出するフレーム誤り率算出部４３４と、このフレーム誤り率（Ｒ１）に基づいて復号化部４６によって受信されたコードワードのバイトの総数に対して誤りのあるバイトの数の割合を示す復号化前バイト誤り率（Ｒ５）を算出する復号化前バイト誤り率算出部４３６と、復号化前バイト誤り率（Ｒ５）に基づいて、フレーム発生部４１によって発生されたフレームに含まれるビットの総数に対して復号化部４６によって復号化されたフレームに含まれる誤りのあるビットの数の割合を示すビット誤り率（Ｒ２）を算出するビット誤り率算出部４３５とから構成される。
【００７３】
フレーム誤り率算出部４３４によってフレーム誤り率（Ｒ１）が求まれば、復号化前バイト誤り率（Ｒ５）およびビット誤り率（Ｒ２）は、下記の関係式（５）乃至（７）にしたがって算出できる。
なお、式（５）及び（６）の「kＣt」は、組み合わせ関数（コンビネーション）を表す。
【００７４】
【数２】
0005394949.tif 000003
【００７５】
まず、復号化前バイト誤り率算出部４３６は、フレーム誤り率（Ｒ１）に基づいて、式（５）にしたがって復号化前バイト誤り率（Ｒ５）を算出する。この式（５）は、リードソロモン符号によってはｑバイトを超える誤り（エラー）を修正できないことから、任意のｔバイト（ｑ＋１≦ｔ≦ｋ）にのみ誤りが発生する確率（Ｒ５t（１−Ｒ５）(k-t)）を、（ｑ＋１）バイトからｋバイトの間についてそれぞれ求めた上でそれらの総和がフレーム誤り率（Ｒ１）に等しいことから復号化前バイト誤り率（Ｒ５）を算出するものである。なお、このフレーム誤り率（Ｒ１）は、第１の実施の形態において説明したフレーム誤り率（Ｒ１）と同一の意味を有する。
【００７６】
また、ビット誤り率算出部４３５は、式（６）にしたがって、復号化前バイト誤り率（Ｒ５）から復号化部４６による復号化後のフレームのバイト誤り率（Ｒ６）を算出し、このバイト誤り率（Ｒ６）から式（７）にしたがってビット誤り率（Ｒ２）を算出する。
なお、バイト誤り率とは、一般に、誤り（エラー）が１ビットでも存在するバイトの数（これを「Ｂ１」と表す。）を、バイトの総数（これを「Ｂ２」と表す。）で割った値（Ｂ３＝Ｂ１／Ｂ２）である。
【００７７】
ここで、式（６）は、復号化前バイト誤り率（Ｒ５）と復号化後のフレームのバイト誤り率（Ｒ６）との関係を表す式である。この式（６）は、ｋバイトのコードワードの内、任意のｔバイト（ｑ＋１≦ｔ≦ｋ）に誤り（エラー）が発生する確率（Ｒ５t（１−Ｒ５）(k-t)）で、コードワードの全バイト（ｋ）に対する誤りバイト（ｔ）の割合（ｔ／ｋ）を重み付けし、復号化によって誤りを修正できないバイト数である（ｑ＋１）バイトからｋバイトの間についてそれらの総和を取った値が、全コードワードに含まれる誤りバイトの全コードワードの総バイト数に対する割合、すなわち、符号化後のフレームのバイト誤り率（Ｒ６）と等しいことを示している。
また、一般にバイト誤り率とビット誤り率の関係は式（７）で表される。
【００７８】
以上のように、本実施の形態によれば、フレームを符号化して得られたコードワードを伝送路を介して伝送する場合には、復号化後のフレームを観測することによって、フレームの伝送品質を表す評価指標として、フレーム誤り率およびビット誤り率を算出することができる。したがって、デジタル信号を符号化して伝送する場合でも、フレーム構成を前提とした伝送品質の評価ができる。
【００７９】
なお、本実施の形態においては、符号化部４５および復号化部４６は、評価部４３その他の構成要素とともに、１つのハードウェア上に実現されるものとして説明したが、符号化部４５および復号化部４６をそれぞれ「符号化装置」と「復号化装置」として独立したハードウェアで実現し、評価部４３等を含む伝送品質評価装置とは物理的に異なる場所に設置しても良い。
また、本実施の形態では、符号化部と復号化部を伝送品質評価装置に加えたが、符号化と復号化以外の信号処理部を適宜加えても良いことはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明は、伝送分野、特にデジタル伝送に利用することができる。
【符号の説明】
【００８１】
１、１ａ、１ｂ、４…伝送品質評価装置、２…伝送路、１１…フレーム発生部、１２、１２ａ…フレーム受信部、１３、１３ａ、１３ｂ、４３…評価部、１４…出力部、１３１…送信フレームカウント部、１３２…受信フレームカウント部、１３３…廃棄フレーム数算出部、１３４、２３４、４３４…フレーム誤り率算出部、１３５、２３５、４３５…ビット誤り率算出部、２３６…誤りフレームカウント部、２３７…誤りビットカウント部、１３８…出力制御部、４５…符号化部、４６…復号化部、４３６…復号化前バイト誤り率算出部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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