(57)【要約】【課題】通信異常の発生を、短時間で確実に自動検出する、ビット誤り率評価装置を提供する。【解決手段】復調回路１１１は、自己宛の特定パターンＰ１を受信したときに検出信号Ｓを１個出力するとともに、この特定パターンＰ１に対応するデータＤ１を出力する。検出信号計数回路１１２は、復調回路１１１から所定時間内に入力された検出信号Ｓの個数を計数し、計数結果が所定数以上の場合は復調回路１１１が正常受信状態であると判断し、計数の結果が所定数未満の場合は通信条件を変更した後で計数を再度行い、予め定められた全ての通信条件について計数結果が所定数未満であった場合に復調回路１１１が異常受信状態であると判断する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信器のビット誤り率を評価するためのビット誤り率評価装置であって、
自己宛の特定パターンを受信したときに検出信号を１個出力するとともに、該特定パターンに対応するデータを出力する復調回路と、
所定時間内に該復調回路から入力された前記検出信号の個数を計数し、該計数の結果が所定数以上の場合は前記復調回路が正常受信状態であると判断し、前記計数の結果が前記所定数未満の場合は通信条件を変更した後で該計数を再度行い、予め定められた全ての通信条件について前記計数の結果が前記所定数未満であった場合に前記復調回路が異常受信状態であると判断する検出信号計数回路と、
前記復調回路が出力した前記データのビット誤り率を測定する測定器と、
を備えることを特徴とするビット誤り率評価装置。
【請求項２】
前記通信条件が、受信周波数、周波数偏差の許容値、または、前記所定時間内に前記検出信号計数回路が入力した前記検出信号の個数のいずれか１種類以上を含むことを特徴とする請求項１に記載のビット誤り率評価装置。
【請求項３】
前記検出信号計数回路によって前記異常受信状態であると判断されたときに、前記復調回路が受信動作を終了することを特徴とする請求項１または２に記載のビット誤り率評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、通信システムの開発に当たって、受信器のビット誤り率を評価するための、ビット誤り率評価装置に関する。この発明は、例えば、ＰＨＳ(Personal Handyphone System)等の開発に使用することができる。
【背景技術】
【０００２】
デジタル通信を行う場合、伝送データのビット誤り率が問題になる。ビット誤り率は、通信環境（電波強度や受信周波数等）や回路の設計条件等に応じて変動する。このため、ビット誤り率の低い良好なデジタル通信を行うために、ビット誤り率をビット誤り率評価装置で測定し、この測定結果を考慮して通信機が設計される。ビット誤り率を検出する技術としては、例えば下記特許文献１に記載されたものが知られている。
【０００３】
図４は、従来のビット誤り率評価装置の一例を概略的に示すブロック図である。
【０００４】
図４の例において、受信回路４１０は、開発・設計対象の回路に相当し、例えばＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array) を用いて構成することができる。受信回路４１０は、復調回路４１１と処理回路４１２とを備えている。
【０００５】
復調回路４１１は、図示しないアンテナを介して、通信信号を受け取る。復調回路４１１は、まず、同期信号を受信する。この同期信号を用いて送信器（図示せず）との同期確立処理を行った後、復調回路４１１は、通信信号の受信待ち状態になる。通信信号には、特定パターンやデータが含まれる。特定パターンとは、当該データの送信先を示す信号である。データとしては、評価時にはＰＮ(Pseudo Noise)符号等の固定データを使用することができる。復調回路４１１は、自己宛の特定パターンを入力したときに、検出信号を生成する。
【０００６】
処理回路４１２は、検出信号やデータの保存等、所望の処理を行う。保存された検出信号およびデータは、利用者のモニタ等に利用される。
【０００７】
測定器４２０は、予め保存された固定データ（ＰＮ符号等）を受信データと比較することにより、該データのビット誤り率を測定する。測定結果は、ソフトウエア処理部４３０に送られる。
【０００８】
ソフトウエア処理部４３０は、測定器制御部４３１、データ収集部４３２および受信制御部４３３を備える。測定器制御部４３１は、測定器４２０を制御して、上述のような測定を行わせる。データ収集部４３２は、測定器４２０から受け取ったビット誤り率測定結果を保存する。また、受信制御部４３３は、受信回路４１０の受信周波数の設定や動作制御等を行う。
【０００９】
利用者は、処理回路４１２に保存された信号パターンやデータ収集部４３２に保存されたビット誤り率測定結果を用いて、ビット誤り率を評価することができる。
【特許文献１】特開平８−３３０９９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述のようなビット誤り率評価装置においては、受信回路４１０が通信信号を正常に受信できない場合がある。
【００１１】
例えば、同期外れが発生した場合、ビット誤り率評価装置は、受信信号を正しく解読できないので、正常な通信を行うことができない。同期外れとは、送信側装置の動作クロックと受信側装置の動作クロックとのズレを復調回路４１１が追従できなくなったり、ズレが許容範囲を超えて正常なデータ復調を行えなくなることである。
【００１２】
また、ビット誤り率評価装置の受信感度が悪いことや、外的要因（他の通信機器が発生するノイズ等）が発生したことに起因して、正常通信を行えない場合もある。さらには、受信回路の設計上の問題（受信周波数や周波数偏差等）のために、正常通信を行えない場合もある。
【００１３】
従来、通信異常の検出方法としては、利用者がモニタ等を目視して判断する方法や、ソフトウエア処理部４３０に判断させる方法があった。
【００１４】
しかし、利用者が人的に判断する方法には、利用者が常に受信状態を監視しつつ手動操作しなければならないので、作業負担が大きいという欠点がある。
【００１５】
一方、ソフトウエア処理部４３０に判断させる方法では、処理回路４１２や測定器４２０の状態を常に受信制御部４３３が監視しなければならないので、処理量が膨大になり、ソフトウエア処理部４３０の負担が大きいという欠点があった。
【００１６】
また、ビット誤り率の評価は１回の測定に長い時間を要するので、通信異常が発生してから短い時間で、この異常発生を検出する技術が望まれる。
【００１７】
この発明の課題は、通信異常の発生を短時間で確実に自動検出するビット誤り率評価装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
この発明は、受信器のビット誤り率を評価するためのビット誤り率評価装置に関する。
【００１９】
そして、自己宛の特定パターンを受信したときに検出信号を１個出力するとともに、この特定パターンに対応するデータを出力する復調回路と、所定時間内に復調回路から入力された検出信号の個数を計数し、計数の結果が所定数以上の場合は復調回路が正常受信状態であると判断し、計数の結果が所定数未満の場合は通信条件を変更した後で計数を再度行い、予め定められた全ての通信条件について計数の結果が所定数未満であった場合に復調回路が異常受信状態であると判断する検出信号計数回路と、復調回路が出力したデータのビット誤り率を測定する測定器とを備える。
【発明の効果】
【００２０】
この発明に係るビット誤り率評価装置では、検出信号計数回路を設けたので、正常受信状態か否かの判断を、所定時間内に復調回路に受信された自己宛特定パターンの計数値が所定数に達したか否かによって、行うことができる。さらに、該個数が該所定数に達しない場合は、通信条件を変更しつつ同様の計数を繰り返すことができるので、利用者の作業負担も小さく、短時間で通信異常の発生を検出できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、この発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００２２】
図１は、この発明の一実施形態に係るビット誤り率評価装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【００２３】
図１に示したように、この実施形態のビット誤り率評価装置１００は、受信回路１１０と、測定器１２０と、ソフトウエア処理部１３０とを備えている。
【００２４】
受信回路１１０は、例えばＦＰＧＡを用いて構成することができる。受信回路１１０は、復調回路１１１と、検出信号計数回路１１２と、処理回路１１３とを備えている。復調回路１１１および処理回路１１３は、開発・設計対象の回路に相当する。
【００２５】
復調回路１１１は、図示しないアンテナを介して、同期信号と、特定パターンと、データとを受け取る。同期信号を受信したとき、復調回路１１１は、周知の同期確立動作により、送信器（図示せず）との同期を確立する。また、復調回路１１１は、自己宛の特定パターンを識別したときに検出信号Ｓを１個生成して、検出信号計数回路１１２および処理回路１１３に送る。さらに、復調回路１１１は、この特定パターンに対応するデータＤ１を、測定器１２０に送る。
【００２６】
検出信号計数回路１１２は、復調回路１１１から、検出信号Ｓを入力する。そして、検出信号計数回路１１２は、所定時間Ｔ内に入力された検出信号Ｓの個数を、計数する。計数結果が所定数以上の場合、検出信号計数回路１１２は、復調回路１１１が正常受信状態であると判断する。一方、計数結果が所定数未満の場合、検出信号計数回路１１２は、通信条件を変更した後で、計数をやり直す。そして、検出信号計数回路１１２は、予め定められた全ての通信条件について計数結果が所定数未満であった場合に、復調回路１１１が異常受信状態であると判断する。検出信号計数回路１１２の詳細動作は、後述される。
【００２７】
処理回路１１３は、検出信号やデータの保存等、所望の処理を行う。保存された検出信号およびデータは、利用者によるモニタ等に使用される。
【００２８】
測定器１２０は、予め保存された固定データ（ＰＮ符号等）を受信データと比較することにより、復調回路１１１が復調したデータのビット誤り率を測定する。測定結果は、ソフトウエア処理部１３０に送られる。
【００２９】
ソフトウエア処理部１３０は、測定器制御部１３１およびデータ収集部１３２を備える。測定器制御部１３１は、測定器１２０を制御して、上述のような測定を行わせる。データ収集部１３２は、測定器１２０から受け取ったビット誤り率測定結果を保存する。
【００３０】
利用者は、処理回路１１３に保存された信号パターンやデータ収集部１３２に保存されたビット誤り率測定結果とを用いて、ビット誤り率を評価することができる。
【００３１】
次に、この実施形態に係るビット誤り率評価装置１００の動作について、図２および図３のシーケンス図を用いて説明する。
【００３２】
ビット誤り率評価の開始に際しては、まず、図示しない送信器とビット誤り率評価装置１００との間で同期確立処理が行われる。この処理は、周知の同期確立処理と同様であり、送信器が送信した同期信号に合わせて、ビット誤り率評価装置１００内の動作クロックの周期および位相が調整される。
【００３３】
そして、復調回路１１１の内部で、受信用のパターン信号が生成される（図２（Ｂ）参照）。
【００３４】
その後、送信器が、ビット誤り率評価装置１００宛の特定パターンＰ１およびデータＤ１を送信する（図２（Ａ）参照）。これらの信号Ｐ１，Ｄ１は、図示しないアンテナ等を介して、復調回路１１１に受信される（図２（Ｃ）参照）。復調回路１１１は、受信用パターン信号の立ち上がりタイミングで、特定パターンのチェックを開始する。そして、自己宛の特定パターンＰ１を検出すると、復調回路１１１は、検出信号Ｓを検出信号計数回路１１２に１個出力するとともに（図２（Ｃ）、（Ｄ）参照）、データＤ１を測定器１２０に出力する。一方、復調回路１１１は、他の受信器宛の特定パターンＰ２を検出したときは、データや検出信号Ｓの出力を行わない。その後も同様にして、復調回路１１１は、受信用パターン信号の立ち上がり毎に特定パターンのチェックを開始し、自己宛の特定パターンＰ１を検出したときにのみ、データ（ここではＤ１）および検出信号Ｓを出力する。
【００３５】
検出信号計数回路１１２は、ビット誤り率評価の開始に際して、まず、所定時間（すなわち、計数を行う時間）Ｔの設定する（図３のステップＳ３０１）。
【００３６】
さらに、検出信号計数回路１１２は、最初の通信条件を設定する（ステップＳ３０２参照）。通信条件の項目は、利用者が自由に決定し得るが、例えば、受信周波数、周波数偏差の許容値（周波数の変動に対する許容幅）、正常受信状態であると判断するために必要な特定パターンＰ１の入力回数（以下、「必要入力回数」と記す）Ｎ等を含むことができる。
【００３７】
その後、検出信号計数回路１１２は、タイマをスタートさせて待機状態になり、復調回路１１１からの検出信号Ｓの入力を待つ（ステップＳ３０３参照）。
【００３８】
検出信号計数回路１１２は、検出信号Ｓが入力されたかどうかを判断し（ステップＳ３０４参照）、入力された場合は該検出信号Ｓの入力回数Ｃに‘１’を加算する（ステップＳ３０５参照）。そして、検出信号計数回路１１２は、入力回数Ｃが必要入力回数Ｎに達したかどうかをチェックする（ステップＳ３０６参照）。このとき、入力回数Ｃが必要入力回数Ｎに達していなければ、検出信号計数回路１１２は、ステップＳ３０４に戻る。一方、入力回数Ｃが必要入力回数Ｎに達していれば、所定時間Ｔ内に自己宛の特定パターンＰ１がＮ回以上受信されたことになるので、検出信号計数回路１１２は「受信状態が正常である」と判断する（ステップＳ３０７参照）。
【００３９】
ステップＳ３０４で検出信号Ｓが入力されていなかった場合、検出信号計数回路１１２は、タイマの値（すなわち、検出開始からの経過時間）が所定時間Ｔに達しているか否かを判断する（ステップＳ３０８参照）。そして、所定時間Ｔに達していない場合は、ステップＳ３０４に戻る。
【００４０】
一方、ステップＳ３０８において経過時間が所定時間Ｔに達していた場合は、当該通信条件下において、所定時間Ｔ内における検出信号Ｓの入力回数（すなわち自己宛特定パターンＰ１の受信回数）が、必要入力回数Ｎに達しなかったことになる。この場合、検出信号計数回路１１２は、検出信号Ｓの計数処理が、全種類の通信条件について終了したか否かを判断する（ステップＳ３０９参照）。そして、他の通信条件についての計数が残っている場合は、ステップＳ３０２に戻って、通信条件を再設定し、新たな計数処理（ステップＳ３０３〜Ｓ３０９参照）を行う。
【００４１】
一方、ステップＳ３０９において、全種類の通信条件について計数処理が終了したと判断された場合、検出信号計数回路１１２は、「受信状態が異常である」と判断する（ステップＳ３１０参照）。
【００４２】
受信異常状態であると判断された場合、復調回路１１１は、受信動作を終了することが望ましい。受信状態が異常であると判断されたときに、即座にデータ取得を中止することにより、評価工数を削減することができる。
【００４３】
なお、受信状態が異常であると判断される原因としては、例えば、復調回路１１１と送信器との同期が外れた可能性が考えられる。したがって、上述のような同期処理を再度実行することとしてもよい。
【００４４】
他の構成部分１１３，１２０，１３０の動作は、従来と同様であるので、説明を省略する。
【００４５】
以上説明したように、この実施形態によれば、自己宛の特定パターンＰ１を用いて、受信状態の正常／異常を検出することとした。特定パターンＰ１が認識できる場合は、あるレベル以上の受信環境が得られていると考えられるので、この実施形態により、異常発生を正確に検出することができる。
【００４６】
また、通信条件を自動的に変更しつつ同様の計数処理を繰り返すことができるので、受信状態をある程度分析することが可能である。例えば、全種類の通信条件下で入力回数Ｃが必要入力回数Ｎに達しない場合は原因の一つとして同期外れが考えられるが、ある範囲内の受信周波数で入力回数Ｃが必要入力回数Ｎに達した場合は同期外れは発生していないと考えられる。また、周波数偏差の許容値を変更することによって入力回数Ｃが必要入力回数Ｎに達した場合は、受信周波数の変動量が大きい場合が考えられる。さらに、必要入力回数Ｎを増やすことによって入力回数Ｃが必要入力回数Ｎに達した場合は、外部ノイズの断続的発生等が考えられる。
【００４７】
さらに、この実施形態によれば、簡単なハードウエアによって検出信号計数回路１１２を構成できるので、安価であるとともに、ソフトウエア処理部１３０の負荷を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】実施の形態に係るビット誤り率評価装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】実施の形態に係るビット誤り率評価装置の動作を説明するための信号波形図である。
【図３】実施の形態に係るビット誤り率評価装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】従来のビット誤り率評価装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４９】
１００  ビット誤り率評価装置
１１０  受信回路
１１１  復調回路
１１２  検出信号計数回路
１１３  処理回路
１２０  測定器
１３０  ソフトウエア処理部
１３１  測定器制御部
１３２  データ収集部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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