(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データを受信する受信手段と、
前記受信手段により受信されたデータを誤らせて出力する誤り設定手段と、
前記誤り設定手段により出力されるデータについて、誤り訂正処理を行う誤り訂正処理手段と、
前記誤り訂正処理手段による誤り訂正において訂正不能な誤りがあったデータを誤りデータとし、前記受信手段により受信されるデータのうち誤りデータが含まれる程度を示す誤り発生情報を取得する誤り発生情報取得手段と、
を含むことを特徴とする通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の通信装置において、
前記誤り設定手段は、前記誤り訂正処理手段による誤り訂正能力に応じて、前記受信手段により受信されたデータを構成する複数のビットのうち、所定数のビットを反転させることにより、前記受信手段により受信されたデータを誤らせる、
ことを特徴とする通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信装置に関し、特に通信経路の品質を適切に評価できる誤り発生情報の取得に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信システムの性能を評価する指標のひとつに、通信経路での誤りがどの程度発生しているのかを示す誤り発生情報がある。この誤り発生情報にも様々な種類があるが、そのひとつである誤り発生率は、受信装置が順次受信する複数の単位データ（タイムスロットやパケットなど）のうち、通信経路中で１ビット以上の誤りが含まれたものの割合により表される。
【０００３】
なお、特許文献１には、ビット単位での誤りの発生割合を示すＢＥＲ(Bit Error Rate)を測定することに関する技術が記載されている。また、特許文献２には、二値信号の判定誤りを検出することに関する技術が記載されている。
【特許文献１】特開２００５−２６９２４０号公報
【特許文献２】特開２００５−２２３６２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、データの受信装置は、通信経路で発生した誤りを所定の誤り訂正処理（例えば巡回冗長符号による誤り訂正処理など）により訂正する。そして、この訂正後にもなお１ビット以上の誤りが含まれている単位データの割合を、上記誤り発生率として算出する。
【０００５】
しかしながら、このようにして誤り発生率を算出すると、誤り訂正処理により誤りが訂正された単位データについては誤りがなかったものとして算出することになるため、誤り発生率によって通信経路の品質を適正に評価することができないという問題が生ずる。
【０００６】
この問題について、具体的な例を挙げて説明する。例えば４ビットの誤り訂正処理を利用する通信システムでは４ビットまでの誤りが訂正される。一方、例えば２ビットの誤り訂正処理を利用する通信システムでは２ビットまでの誤りしか訂正されない。このため、通信経路の品質（誤り発生状況）が同じである場合であっても、２ビットの誤り訂正処理を利用する通信システムの誤り発生率は、４ビットの誤り訂正処理を利用する通信システムのそれよりも大きくなってしまう。すなわち、誤り発生率によって通信経路の品質を適切に評価できないのである。
【０００７】
この点、誤り訂正処理において誤りが訂正された単位データについても、誤り発生率の算出において誤りを含んだ単位データとして取り扱うようにすることも考えられる。しかしながら、単位データごとに誤り訂正処理で誤りが訂正されたか否かを取得するようにすると誤り訂正処理プログラムの処理が重くなり、現実的ではないという問題があった。
【０００８】
従って、本発明の課題の一つは、誤り訂正処理プログラムの処理を重くすることなく、通信経路の品質を適切に評価できる誤り発生情報を取得できる通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための本発明にかかる通信装置は、データを受信する受信手段と、前記受信手段により受信されたデータを誤らせて出力する誤り設定手段と、前記誤り設定手段により出力されるデータについて、誤り訂正処理を行う誤り訂正処理手段と、前記誤り訂正処理手段による誤り訂正において訂正不能な誤りがあったデータを誤りデータとし、前記受信手段により受信されるデータのうち誤りデータが含まれる程度を示す誤り発生情報を取得する誤り発生情報取得手段と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
これによれば、誤り訂正処理前に強制的にデータを誤らせているので、誤り訂正処理の訂正能力を低下させることができる。例えば、誤り訂正処理の訂正能力が２ビットである場合において、単位データを２ビット誤らせれば、訂正能力は実質０ビットとなる。このため、誤り訂正処理プログラムの処理を重くすることなく、通信経路の品質を適切に評価できる誤り発生情報を取得できるようになる。
【００１１】
また、上記通信装置において、前記誤り設定手段は、前記誤り訂正処理手段による誤り訂正能力に応じて、前記受信手段により受信されたデータを構成する複数のビットのうち、所定数のビットを反転させることにより、前記受信手段により受信されたデータを誤らせる、こととしてもよい。
【００１２】
これによれば、所定数のビットの反転によりデータを誤らせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は、本実施の形態にかかる通信システム１のシステム構成及び通信装置１０の機能ブロックを示す図である。
【００１５】
通信システム１は例えば移動体通信システムである。通信システム１は無線通信経路２を備えており、この無線通信経路２を介して通信装置１０が互いに無線通信を行う。以下では、この無線通信においては、タイムスロット単位でデータの送受信が行われるものとして説明する。
【００１６】
各通信装置１０はＣＰＵ及びメモリを備えるコンピュータである。ＣＰＵは、メモリに記憶されるプログラムを実行するための処理ユニットであり、通信装置１０の各部を制御する処理を行うとともに、後述する各機能を実現する。メモリは本実施の形態を実施するためのプログラムやデータを記憶している。また、ＣＰＵのワークメモリとしても動作する。
【００１７】
無線通信経路２で送受信される無線信号には、誤りが発生することがある。各通信装置１０は、無線信号として受信されたタイムスロットに含まれるデータ（単位データ）の誤りを訂正するための誤り訂正処理を行う。具体的には、ハミング符号や巡回冗長符号、畳込み符号などの誤り訂正アルゴリズムを利用して、誤り訂正処理が行われる。
【００１８】
以下、通信装置１０−２が無線送信したタイムスロットを受信する通信装置１０−１の機能について、機能ブロックを参照しながら説明する。
【００１９】
図１に示すように、通信装置１０−１は、受信部１１、入力部２０、誤り設定部３０、誤り訂正検出部４０−１、誤り訂正検出部４０−２、誤り発生情報取得部５０、処理部６０を含んで構成される。
【００２０】
受信部１１は、通信装置１０−２が順次無線送信したタイムスロットを順次受信し、復調して単位データのビット列（単位データビット列）を取得し、入力部２０に順次出力する。
【００２１】
入力部２０は、受信部１１からの単位データビット列の入力を順次受け入れ、受け入れた単位データビット列を誤り訂正検出部４０−２及び誤り設定部３０にそれぞれ順次出力する。
【００２２】
誤り設定部３０は、入力部２０から順次入力された単位データビット列を順次誤らせる。具体的には、単位データビット列を構成する複数のビットのうち、所定数を反転させる。より具体的には、後述する誤り訂正検出部４０−１の誤り訂正能力に応じた数のビットを反転させる。さらに具体的には、誤り訂正能力がｎビットであるとすると、ｎビットに所定割合を乗算してなるビット数（例えばｎ×０．２）のビットを反転させるようにすることが好適である。例えば、誤り訂正検出部４０−１により行われる誤り訂正処理の誤り訂正能力が２０ビットであり、所定割合が２０％であれば、２０×０．２＝４ビットを反転させる。また、誤り訂正検出部４０−１により行われる誤り訂正処理の誤り訂正能力が２０ビットであり、所定割合が１００％であれば、２０×１＝２０ビットを反転させる。
【００２３】
この反転にかかる処理は、具体的にはスクランブルデータを利用して行われる。すなわち、誤り設定部３０は、入力される単位データビット列と同じ長さのビット列であって、そのうち上記反転させるビット数のビットの値が１であり、その他のビットの値が０であるビット列（スクランブルデータ）を保持している。誤り設定部３０は、このスクランブルデータと、入力された単位データビット列と、の排他的論理和演算(スクランブル処理)を行うことによって単位データビット列のうち、所定数のビットを反転させ、その結果を誤り訂正検出部４０−１に出力する。
【００２４】
誤り訂正検出部４０−１は、所定の誤り訂正処理により、誤り設定部３０から順次入力された単位データビット列のそれぞれについて、誤り訂正を順次行うとともに、誤り訂正処理を行った後においても誤りが残ったか否かを判断する。そして、誤り訂正処理の結果得られた単位データビット列に誤りが残っているか否かを示す誤り残存有無情報を取得し、誤り発生情報取得部５０に対して順次出力する。
【００２５】
誤り訂正検出部４０−２は、所定の誤り訂正処理により、入力部２０から順次入力された単位データビット列のそれぞれについて、誤り訂正を順次行うとともに、誤り訂正処理を行った後においても誤りが残ったか否かを判断する。
【００２６】
誤り訂正処理の結果得られた単位データビット列に誤りが残っていない場合、誤り訂正検出部４０−２は、その単位データビット列を処理部６０に対して出力する。処理部６０は、誤り訂正検出部４０−２から出力された単位データビット列に基づき、所定の通信処理を行う。一方、誤り訂正処理の結果得られた単位データビット列に誤りが残っている場合、誤り訂正検出部４０−２は、その単位データビット列を破棄し、図示しない送信部を用いて、通信装置１０−２に対して再送要求を送信する。
【００２７】
誤り発生情報取得部５０は、誤り訂正検出部４０から出力された誤り残存有無情報に基づいて、誤り訂正検出部４０−１による誤り訂正において訂正不能な誤りがあった単位データビット列を誤り単位データビット列とし、受信部１１により順次受信される単位データビット列のうち誤り単位データビット列が含まれる程度を示す誤り発生情報を取得する。より具体的には、所定期間内に受信された単位データビット列に占める誤り単位データビット列の割合を算出し、誤り発生率とする。誤り発生情報取得部５０は、以上の処理を定期的に繰り返すことにより、定期的に誤り発生情報を取得し、メモリに記憶させる。
【００２８】
以上説明した通信装置１０−１の処理を、処理フロー図を参照しながら再度詳細に説明する。
【００２９】
図２は、通信装置１０−１の処理フローを示す図である。同図に示すように、通信装置１０−１は、誤り訂正能力の所定割合のビット１を含むスクランブルデータを取得する（Ｓ１）。そして、取得したスクランブルデータにより、単位データビット列のスクランブル処理を行う（Ｓ２）。続いて、誤り訂正検出部４０に誤り訂正を行わせ（Ｓ３）、その結果、誤り残存有無情報を得る（Ｓ４）。そして、この誤り残存有無情報に基づき、誤り発生情報を取得する。
【００３０】
次に、図３は、取得した誤り発生情報を利用してリンクアダプテーションを行う場合の、通信装置１０−１の処理フローを示す図である。この図に示す場合において、通信装置１０−１は通信装置１０−２との間で行う通信において使用する変調方式を、誤り発生情報に応じて適宜変更する。具体的には、誤り発生情報により誤り単位データビット列が含まれる程度が比較的多いと判断される場合には、多値度の低い変調方式に変更し（例えば、多値度４ビットの１６ＱＡＭ(Quadrature Amplitude Modulation:直角位相振幅変調方式)から、多値度２ビットのＱＰＳＫ(Quadrature Phase Shift Keying:四相位相偏移変調方式)に変更する。）、通信レートは低くなるものの誤りが出にくいようにする。一方、誤り発生情報により誤り単位データビット列が含まれる程度が比較的小さいと判断される場合には、多値度の高い変調方式に変更し（例えば、ＱＰＳＫから１６ＱＡＭに変更する。）、高速な通信ができるようにする。
【００３１】
以下、図３に沿って説明する。同図に示すように、通信装置１０−１は、誤り発生率を取得する（Ｓ１０）と、誤り発生率Ｒと、所定値Ａ及びＢ（Ａ＜Ｂ）との関係を取得し、その結果に応じて、通信の多値度を異ならせる（Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１５，Ｓ１６）。
【００３２】
具体的には、Ｂ≦Ｒである場合には、多値度を下げ（Ｓ１２）、より低速な変調方式への変更を行う（Ｓ１３）。さらに、ユーザに対して通信状態が劣化したことを表示する（Ｓ１４）。
【００３３】
Ａ≦Ｒ＜Ｂである場合には、多値度を変化させない（Ｓ１５）。
【００３４】
Ｒ＜Ａである場合には、多値度を上げ（Ｓ１６）、より高速な変調方式への変更を行う（Ｓ１７）。さらに、ユーザに対して通信状態が改善したことを表示する（Ｓ１８）。
【００３５】
以上説明したように、通信装置１０−１では誤り訂正処理前に強制的に単位データを誤らせているので、誤り訂正処理の訂正能力を低下させることができる。このため、誤り訂正処理プログラムの処理を重くすることなく、通信経路の品質を適切に評価できる誤り発生情報を取得できるようになる。
【００３６】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、上記実施の形態では誤り設定部３０と誤り訂正検出部４０の組み合わせを１つだけ設けたが、複数設けることとしてもよい。つまり、入力部２０は複数の誤り設定部３０に単位データビット列入力することとし、誤り発生情報取得部５０は、各誤り設定部３０に対応する誤り訂正検出部４０からそれぞれ出力される誤り残存有無情報に基づき、誤り設定部３０ごとに誤り発生情報を取得することとしてもよい。また、こうして設けた複数の誤り設定部３０においては、例えば３つの誤り設定部３０を設けた場合に上記所定割合をそれぞれ２０％、４０％、６０％とするなど、互いに上記所定割合を異ならせることとしてもよい。こうすれば、１つの通信について複数種類の誤り発生情報を得ることができるので、より的確な誤り発生情報を取得することができるようになる。
【００３７】
また、上記実施の形態ではタイムスロット単位でデータの送受信が行われるものとして説明したが、例えばパケット単位でデータの送受信が行われるものとしてもよい。この場合には、パケットに含まれるデータが単位データとなる。
【００３８】
さらに、本発明は通信経路において誤りの発生しやすい無線通信についての適用が特に有用であるが、有線通信に適用することも勿論可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施の形態に係る通信システムのシステム構成及び通信装置の機能ブロックを示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る通信装置の処理フローを示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る通信装置の処理フローを示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  通信システム、２  無線通信経路、１０  通信装置、１１  受信部、２０  入力部、３０  誤り設定部、４０  誤り訂正検出部、５０  誤り発生情報取得部、６０  処理部。
【図１】
0004637769.tif 000002
【図２】
0004637769.tif 000003
【図３】
0004637769.tif 000004