JP4683359B2 - Packet communication system - Google Patents
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Description
本発明は,無線によるパケット通信システムに関する。 The present invention relates to a wireless packet communication system.
無線によるパケット通信では,データの集まりであるパケットをフレームに形成して電波として送受信する。この無線によるパケット通信では,フェージングによって,信号強度が大きく通信状態が良好なときと,逆に信号強度が小さく通信状態が悪いときが周期的に存在する場合,フレームの長さが伝送特性に大きく影響する。つまり,フェージングによる信号強度の小さいときが現れる平均的な周期に比べて,フレームの長さが長ければ,1つのフレームを送る間に必ず一度は信号強度が小さいときに遭遇することになり,そのときにフレームがエラーとなってしまう。一方,フレームの長さが短いと,1つのフレーム当たりの情報量は少なくなるが,信号強度が小さいときに遭遇しないフレームの数が増えて,通信が可能となる。
したがって,フェージング等による信号強度の周期的な変化が存在する場合は,フレームの長さによってエラーの発生率が変化するので,良好な伝送特性を得るためには,フレームの長さを調整することが有効な手段となり得る。In wireless packet communication, packets, which are collections of data, are formed into frames and transmitted and received as radio waves. In this wireless packet communication, due to fading, when the signal strength is large and the communication state is good, and when the signal strength is small and the communication state is bad, there is a period in which the frame length is large in the transmission characteristics. Affect. In other words, if the frame length is long compared to the average period when the signal strength due to fading appears, it will be encountered once when the signal strength is low during the transmission of one frame. Sometimes the frame becomes an error. On the other hand, if the frame length is short, the amount of information per frame is reduced, but the number of frames that are not encountered when the signal strength is low increases and communication is possible.
Therefore, when there is a periodic change in signal strength due to fading, etc., the error rate changes depending on the length of the frame. To obtain good transmission characteristics, adjust the length of the frame. Can be an effective means.
上記したような良好な伝送特性を得るためにフレームの長さを調整する目的で,無線による信号の受信電界強度の波形と,フレームの時間長およびフレームの正誤とをグラフ化して1つの時間軸上に同時に表示することができるモニターが,特開2001−339473号広報(特許文献1)や米国特開2001−046222号広報(特許文献2)に提案されている。
このモニターによれば,フレームの時間長およびエラー発生状況と,受信電界強度とを時系列にビジュアル化してみることができる。したがって,フレームがエラーになる受信電界強度のレベルや,受信電界強度の大きいときと小さいときの平均的な周期を認識し,この周期に基づいて適切なフレーム長を推測することが可能である。
According to this monitor, it is possible to visualize the time length of the frame, the error occurrence status, and the received electric field strength in time series. Therefore, it is possible to recognize the level of the received electric field strength at which the frame becomes an error and the average period when the received electric field intensity is large and small, and to estimate an appropriate frame length based on this period.
上述したモニターによれば,フレームがエラーになる受信電界強度のレベルや,受信電界強度の大きいときと小さいときの平均的な周期を認識できるので,適切なフレーム長を推測することが可能である。しかし,上述したモニターでは,適切なフレーム長の決定は自動的には行われず,モニターの観察者が推測して決定しなくてはならないという課題があった。
本発明は,このような課題に鑑みてなされたものであり,無線によるパケット通信システムにおいて,良好な伝送特性を得るために適切なフレーム長を決定する際,自動的に適切なフレーム長を決定できるパケット通信システムを提供することを目的とする。According to the monitor described above, it is possible to recognize an appropriate frame length because it can recognize the level of the received electric field strength at which the frame becomes an error and the average period when the received electric field strength is large and small. . However, the monitor described above has a problem that an appropriate frame length is not automatically determined and must be determined by an observer of the monitor.
The present invention has been made in view of such a problem. In a wireless packet communication system, an appropriate frame length is automatically determined when determining an appropriate frame length to obtain good transmission characteristics. An object of the present invention is to provide a packet communication system that can perform the above.
上記課題を解決するために,本発明は,無線によるパケット通信システムにおいて,フレームを受信している間の受信電界強度を時系列に記録する手段と,フレーム中のエラーバイトまたはエラービットを受信した時刻とその時の受信電界強度を求める手段と,フレームを受信している間の受信電界強度を時系列に記録したデータ及びフレーム中のエラーバイトまたはエラービットを受信した時刻とその時の受信電界強度のデータに基づいてフレームが正常に受信される受信電界強度の閾値を決定する手段と,前記閾値以上受信電界強度が連続して保持される時間を求める計時手段と,前記閾値以上の受信電界強度が連続して保持される時間に基づいてフレーム長を決定する手段と,を備えたことを特徴とするパケット通信システムを提供するものである。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention, in a wireless packet communication system, received means for recording received electric field strength in a time series while receiving a frame, and an error byte or error bit in the frame. Means for obtaining the time and the received electric field strength at that time, the time of receiving the error byte or the error bit in the frame and the data in which the received electric field strength during frame reception is recorded in time series and the received electric field strength at that time Means for determining a threshold value of received electric field strength at which a frame is normally received based on data; timing means for obtaining a time during which the received electric field strength is continuously held above the threshold; and received electric field strength at or above the threshold value And a packet communication system characterized by comprising: means for determining a frame length based on a continuously held time; It is intended.
また,上記パケット通信システムは,エラーフレームの受信開始からエラーバイトまたはエラービットを受信する直前までの期間で正常バイトまたは正常ビットを受信している間の最小受信電界強度値より,前記エラーバイトまたは前記エラービットを受信した時の受信電界強度値の方が小さい場合は,前記エラーバイトまたは前記エラービットはフェージングが原因によるものと判断し,前記エラーフレームの受信開始から,フェージングが原因による最初のエラーバイトまたはエラービットを受信する直前までの間における最小受信電界強度値を前記閾値に決定することができる。
または,上記パケット通信システムは,エラーフレームの受信開始から受信終了までの間で,正常バイトを受信している間における最小受信電界強度値と,エラーバイトを受信している間における最小受信電界強度値とを比較した結果,エラーバイトを受信している間における最小受信電界強度値の方が正常バイトを受信している間における最小受信電界強度値より小さい場合は,前記エラーフレームの受信開始から受信終了までの間において,正常バイトを受信している間における最小受信電界強度値を前記閾値に決定することができる。In addition, the packet communication system is configured to calculate the error byte or the error byte based on the minimum received electric field strength value during the normal byte or normal bit reception in the period from the start of error frame reception to immediately before the error byte or error bit is received. If the received field strength value at the time of receiving the error bit is smaller, it is determined that the error byte or the error bit is caused by fading. The minimum received electric field strength value until immediately before receiving an error byte or error bit can be determined as the threshold value.
Alternatively, in the packet communication system, the minimum received field strength value during the reception of normal bytes and the minimum received field strength during the reception of error bytes between the start of reception of error frames and the end of reception. If the minimum received field strength value while receiving the error byte is smaller than the minimum received field strength value while receiving the normal byte as a result of the comparison with the value, Until the end of reception, the minimum received electric field strength value while receiving normal bytes can be determined as the threshold value.
本発明によるパケット通信システムによれば,フレームが正常に受信できる閾値以上の受信電界強度が連続して保持される時間を検出し,この検出された時間に基づいて,自動的に適切なフレーム長を決定することができる。 According to the packet communication system of the present invention, a time during which a received electric field strength equal to or higher than a threshold at which a frame can be normally received is continuously maintained is detected, and an appropriate frame length is automatically determined based on the detected time. Can be determined.
以下に,添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
(第1の実施形態)
まず,本発明の第1の実施形態を,図面を参照して説明する。
図1は,本発明によるパケット通信システム全体の構成を示すブロック図である。すなわち,本発明によるパケット通信システムは無線回線を制御する無線部1と,信号を制御する信号制御部2と,コンピュータ7と,モニター8とを備えている。このパケット通信システムにおいて使用する通信プロトコルは,例えばHDLC(ハイレベルデータリンク制御手順:High level Data Link Control procedures)のようなフレーム同期方式である。また,送信側と受信側の通信速度は一致している。(First embodiment)
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a packet communication system according to the present invention. That is, the packet communication system according to the present invention includes a
前記パケット通信システムにおいて,無線部1は無線による信号を受信する手段を有する受信部1aと,無線による信号を送信する手段を有する送信部1bとを備えている。信号制御部2はモデム3と,フレーム処理部6とを含むものであり,モデム3は復調器4と,変調器5とを備えており,フレーム処理部6は例えばPAD(Packet Assembly Disassembly)のようなフレーム組立・分解手段(図示せず)と,フレーム検査手段(図示せず)と,フレーム制御手段(図示せず)とを備えている。図2はモニター8の構成を示すブロック図である。図2に示すように,モニター8は電界強度検出器21,フラグ検出器22,フレーム判定器23,制御回路(D)24,制御回路(E)25,カウンタ26,メモリ27,28,29を備えている。 In the packet communication system, the
図3は本発明のパケット通信システムで使用するフレームの一例を示す図である。図3に示すように,情報を送るIフレーム(情報フレーム:Information Frame)31は,開始フラグ,アドレス,制御,PID(パケット識別子:Pachet IDentifier),情報,FCS(フレームチェックシーケンス:Frame Check Sequence),終了フラグからなり,情報は可変長である。一般に,パケットはIフレーム31において,情報の部分を意味する。
なお,該パケット通信システムにおいては,データの透過性は保証されており,フレームチェックシーケンスに採用する誤り検出符号はCRC(巡回冗長検査符号方式:Cyclic Redundancy Check character)等を用いる。FIG. 3 is a diagram showing an example of a frame used in the packet communication system of the present invention. As shown in FIG. 3, an I frame (information frame: Information Frame) 31 for sending information includes a start flag, address, control, PID (packet identifier: Packet IDentifier), information, FCS (Frame Check Sequence: Frame Check Sequence). , And an end flag, and the information has a variable length. In general, a packet means an information part in the I
In the packet communication system, data transparency is guaranteed, and a CRC (Cyclic Redundancy Check Character) is used as an error detection code employed in the frame check sequence.
次に,本発明によるパケット通信システムによって,適切なフレーム長を自動的に決定する動作について説明する。
まず,送信側のパケット通信システムにおいて,コンピュータ7に入力されたデータはフレーム処理部6によってフレームに組み立てられた後,変調器5によって変調され,送信部1bによって無線で送信される。
無線によって送信されたフレームの信号は,受信側のパケット通信システムの受信部1aによって受信される。そこで,信号が受信されている間の受信電界強度Sが,電界強度検出器21によって,所定のサンプリング間隔で測定され,ディジタル値として検出される。そして,受信電界強度Sと,受信電界強度Sが検出された時刻におけるカウンタ26のカウント値C1とが制御回路(D)24によって連続的にメモリ27に記録される。ここで,カウンタ26は,所定の時間毎に所定のカウント数を増加していくような時計手段を備えているクロックカウンタであり,カウンタ26が出力するカウント値は時間または時刻を示す。例えば,一定の時間毎にカウンタ26のカウント値が1ずつ増加し,このカウント値が1ずつ増加するタイミングで受信電界強度Sが検出されると,メモリ27に記録されるデータは図4に示すテーブル41のようになる。Next, an operation for automatically determining an appropriate frame length by the packet communication system according to the present invention will be described.
First, in the packet communication system on the transmission side, data input to the
The signal of the frame transmitted by radio is received by the receiving unit 1a of the packet communication system on the receiving side. Therefore, the received electric field strength S while the signal is being received is measured by the electric field strength detector 21 at a predetermined sampling interval and detected as a digital value. The received electric field strength S and the count value C1 of the
また,電界強度検出器21は,受信電界強度Sの値が閾値Sk以上か未満かを判定し,受信電界強度Sが閾値Sk未満から以上になった時のカウンタ26のカウント値C2と,閾値Sk以上から未満になった時のカウンタ26のカウント値C3とをメモリ27に記録する(図4のテーブル42参照)。ここで,閾値Skは,フレームが正常に受信できる最小受信電界強度であり,この閾値Skを決定する方法は後述する。
メモリ27に記録されたデータはコンピュータ7の記憶装置に転送される。
コンピュータ7は記憶装置に転送されたテーブル42のデータに基づいて,フレームが正常に受信できる閾値Sk以上の受信電界強度が連続して保持される時間を算出する。すなわち,式1に示すように,カウント値C3からカウント値C2を引いて得られた値が,フレームが正常に受信できる受信電界強度が連続して保持される時間T1とみなされる。
T1=C3−C2 ・・・・・(式1)
次に,コンピュータ7は,算出された複数の時間T1の平均値を求め,この時間T1の平均値より短い時間長となるようにフレーム長を決定する。例えば,式2に示すように,時間T1の平均値を10で割った値をフレーム長L1とする。
フレーム長L1は,フェージングによって信号強度が小さくなる周期の平均値に対して十分短いため,通信を可能とするために適切なフレーム長となる。このフレーム長L1は時間長であるが,例えばこれがバイト長又はビット長に変換され,このバイト長又はビット長の情報が送信側にフィードバックされて,以降の通信のフレーム長として設定される。The electric field strength detector 21 determines whether the value of the received electric field strength S is greater than or less than the threshold value Sk, the count value C2 of the
Data recorded in the
Based on the data in the table 42 transferred to the storage device, the
T1 = C3-C2 (Formula 1)
Next, the
Since the frame length L1 is sufficiently short with respect to the average value of the period in which the signal intensity decreases due to fading, the frame length L1 is an appropriate frame length to enable communication. This frame length L1 is a time length. For example, this is converted into a byte length or a bit length, and this byte length or bit length information is fed back to the transmission side and set as a frame length for subsequent communication.
次に閾値Skの決定方法について説明する。
上述した通り,無線によって送信されたフレームの信号が受信側のパケット通信システムにおいて受信されると,信号が受信されている間の受信電界強度Sと,この受信電界強度Sが検出されたときのカウント値C1とが時系列に連続的にメモリ27に記録される。一方,フラグ検出器22は,フレームの信号が復調器4によってディジタル復調されたシリアルデータを逐次フレーム同期制御を行いながら取り込み,フレームの開始フラグと終了フラグとを検出する。制御回路(E)25は,フラグ検出器22がフレームの開始フラグを検出した時刻と,フレームの終了フラグを検出した時刻とを,夫々,カウンタ26のカウント値として検出する。さらに制御回路(E)25は,前記カウント値に基づいて,フレーム受信開始時刻を示すカウント値C4と,フレーム受信終了時刻を示すカウント値C5とをメモリ28に記録する(図4のテーブル43参照)。また,フレーム判定器23は,フレーム処理部6で行われたフレームの検査結果に基づき,フレーム到着番号rと,フレームが正常であるかエラーであるかを示す正誤データN(r)と,フレームの内容全てを含むフレームデータF(r)とをメモリ29に記録する(図4のテーブル44参照)。なお,正誤データN(r)は,例えば正常を“0”,エラーを“1”で表す。
そして,メモリ27,メモリ28及びメモリ29に記録されたデータはコンピュータ7の記憶装置に転送される。Next, a method for determining the threshold value Sk will be described.
As described above, when the signal of the frame transmitted by radio is received in the packet communication system on the receiving side, the received electric field strength S while the signal is received and the received electric field strength S when the received electric field strength S is detected. The count value C1 is continuously recorded in the
Then, the data recorded in the
コンピュータ7は記憶装置に転送されたフレームの正誤データN(r)からエラーフレームを検出し,そのエラーフレームに対して再送された正常な再送フレームを検出する。次に,コンピュータ7は,フレームデータF(r)に基づいて,エラーフレームと,正常な再送フレームとを比較して,エラーフレームにおけるエラーバイトを特定し,さらにエラーバイトを受信した時刻を求める。エラーバイトを受信した時刻は,以下の手順で求めることができる。
まず,特定されたエラーバイトがフレームの先頭(開始フラグを除く)から数えて何番目のバイトであるかが検出される。すなわち,フレームの先頭から特定されたエラーバイトまでのバイトの数(特定されたエラーバイトを含む)が検出される。なお,フレームの先頭から特定されたエラーバイトまでのバイトの数をエラーバイト番号By(n)と称する。ここで,添え字nは1フレーム毎のエラーバイトの通し番号を示す。
次に,テーブル43(図4参照)とテーブル44(図4参照)とのデータに基づいて,エラーフレームの受信開始時刻であるカウント値C4が検出される。そして,このエラーフレームの受信開始時刻であるカウント値C4と,1バイト当たりの受信時間であるカウント値Tbyと,エラーバイト番号By(n)とに基づいて,式3により,エラーバイトを受信した時刻を示すカウント値Cby(n)が算出される(図5参照)。すなわち,エラーバイト番号By(n)にカウント値Tbyを掛けて,フレーム受信開始からエラーバイトを受信するまでの時間値が得られ,この時間値にカウント値C4を足してカウント値Cby(n)を求めることができる。
ここで,1バイト当たりの受信時間であるカウント値Tbyは,1バイトの信号を受信する時間におけるカウンタ26のカウント増加数である(本実施形態ではTby=8である)。また,カウント値Cby(n)は,エラーバイトを受信した時のカウンタ26が示すカウント値に相当する。
Cby(n)=By(n)×Tby+C4 ・・・・・(式3)The
First, it is detected what numbered byte the specified error byte is counted from the beginning of the frame (excluding the start flag). That is, the number of bytes (including the specified error byte) from the beginning of the frame to the specified error byte is detected. The number of bytes from the beginning of the frame to the specified error byte is referred to as error byte number By (n). Here, the subscript n indicates the serial number of the error byte for each frame.
Next, based on data in the table 43 (see FIG. 4) and the table 44 (see FIG. 4), a count value C4 that is the reception start time of the error frame is detected. Based on the count value C4 that is the reception start time of the error frame, the count value Tby that is the reception time per byte, and the error byte number By (n), the error byte is received according to
Here, the count value Tby, which is the reception time per byte, is the count increase number of the
Cby (n) = By (n) × Tby + C4 (Formula 3)
上述した方法により,各エラーフレーム毎に,すべてのエラーバイト受信時のカウント値Cby(n)が得られる。そして,各エラーフレーム毎のカウント値C4及びカウント値C5を記録したテーブル45(図4参照)と,各エラーフレーム毎のエラーバイト受信時のカウント値Cby(n)を記録したテーブル46(図4参照)とがコンピュータ7の記憶装置に記憶される。また,各エラーフレーム毎の,1フレーム中のエラーバイト個数BYがコンピュータ7の記憶装置に記憶される。 By the above-described method, the count value Cby (n) when all error bytes are received is obtained for each error frame. Then, a table 45 (see FIG. 4) that records the count value C4 and count value C5 for each error frame, and a table 46 (FIG. 4) that records the count value Cby (n) at the time of error byte reception for each error frame. Is stored in the storage device of the
コンピュータ7はテーブル41,テーブル45及びテーブル46のデータに基づいて閾値Skを決定する。第1の実施形態では,エラーフレームの受信開始からエラーバイトを受信する直前までの期間で,正常バイトを受信している間の最小受信電界強度値より,エラーバイトを受信した時の受信電界強度値の方が小さい場合は,該エラーバイトはフェージングが原因によるものと判断する。そして,エラーフレームの受信開始から,フェージングが原因による最初のエラーバイトを受信する直前までの間における最小受信電界強度値を閾値Skとする。
図6のフローチャートAは,本実施形態において,閾値Skを決定する手順を示すフローチャートである。以下に,閾値Skを決定する手順について,フローチャートAを参照して,さらに詳しく説明する。The
A flowchart A of FIG. 6 is a flowchart showing a procedure for determining the threshold value Sk in the present embodiment. Hereinafter, the procedure for determining the threshold value Sk will be described in more detail with reference to the flowchart A.
フローチャートAでは,まず始めに,ステップ61において,エラーフレームの受信開始時から最初にエラーになったエラーバイトの受信時刻に相当するカウント値Cby(1)を参照するために,添え字nに1が代入される。次に,ステップ62において,エラーフレームの受信開始時刻に相当するカウント値C4がカウント値tに代入され,ステップ63に進む。ステップ63において,カウント値tのときの受信電界強度S(t)がSminに代入され,ステップ64に進む。 In the flowchart A, first, in step 61, the subscript n is set to 1 in order to refer to the count value Cby (1) corresponding to the reception time of the error byte first having an error from the start of error frame reception. Is substituted. Next, in
次に,ステップ64において,カウント値tがカウント値Tbyだけ増加して,ステップ65に進み,カウント値tとカウント値Cby(n)とが比較される。カウント値tがカウント値Cby(n)より小さい場合は,Sminと,カウント値tのときの受信電界強度S(t)とが比較される(ステップ66)。その結果,SminがS(t)以下である場合は,直接ステップ64に戻り,SminがS(t)以下でない場合は,ステップ67に進み,S(t)がSminに代入されて,ステップ64に戻る。カウント値tがカウント値Cby(n)より小さい間はステップ64からステップ67までが繰り返される。このようにして,エラーフレームの受信開始時刻(カウント値C4)からエラーフレームのエラーバイト受信時刻(カウント値Cby(n))になる直前までの期間における最小受信電界強度値Sminが検出される。 Next, at step 64, the count value t is increased by the count value Tby, and the process proceeds to step 65 where the count value t and the count value Cby (n) are compared. If the count value t is smaller than the count value Cby (n), Smin is compared with the received electric field strength S (t) at the count value t (step 66). As a result, if Smin is equal to or less than S (t), the process directly returns to step 64. If Smin is not equal to or less than S (t), the process proceeds to step 67, and S (t) is substituted for Smin. Return to. While the count value t is smaller than the count value Cby (n), steps 64 to 67 are repeated. In this way, the minimum received electric field strength value Smin in the period from the error frame reception start time (count value C4) to immediately before the error frame error byte reception time (count value Cby (n)) is detected.
ステップ65において,カウント値tがカウント値Cby(n)に達した場合は,そのときのカウント値t(エラーバイト受信時刻に等しい)における受信電界強度S(t)と,該カウント値tの直前までにおける最小受信電界強度値Sminとが比較される(ステップ68)。ステップ68において,SminがS(t)以下でない場合は,最小受信電界強度値Sminが閾値Skに代入される(ステップ69)。すなわち,該カウント値tの時に受信したエラーバイトは,エラーフレームの受信開始から,フェージングが原因による最初のエラーバイトであると判断され,エラーフレームの受信開始から,このエラーバイトを受信した時刻(カウント値Cby(n))になる直前までの期間における最小受信電界強度値Sminが,信号が正常に受信できる限界の受信電界強度である閾値Skに決定される。
また,SminがS(t)以下である場合は,該カウント値tの時に受信したエラーバイトはフェージング以外の原因によるエラーとみなされ,正常バイトと同様に処理される。そして,ステップ70において,添え字nが1だけ増加し,次のエラーバイトのカウント値Cby(n)が参照される。In
When Smin is equal to or less than S (t), the error byte received at the count value t is regarded as an error due to a cause other than fading and is processed in the same manner as a normal byte. In
以上のステップが,閾値Skが決定されるまで繰り返される。nが,1フレーム中のエラーバイト個数BYを超えるまでに閾値Skが決定されない場合は,該エラーフレームには,フェージングが原因によるエラーは無いと判断され,次のエラーフレームが参照される(ステップ71〜ステップ72)。
以上の手順によって,閾値Skが決定される。なお,上述した第1の実施形態のフローチャートAでは,1つの閾値Skが決定されて終了するが,複数のエラーフレームから複数の閾値Skを求めるようにしてもよい。その場合,これら複数の閾値Skの最大値,最小値,平均値等のいずれかの値を最終的な閾値Skに決定することが可能である。The above steps are repeated until the threshold value Sk is determined. If the threshold value Sk is not determined before n exceeds the number of error bytes BY in one frame, it is determined that there is no error due to fading in the error frame, and the next error frame is referenced (step 71-step 72).
The threshold value Sk is determined by the above procedure. In the flowchart A of the first embodiment described above, one threshold value Sk is determined and the process ends. However, a plurality of threshold values Sk may be obtained from a plurality of error frames. In that case, any one of the maximum value, the minimum value, and the average value of the plurality of threshold values Sk can be determined as the final threshold value Sk.
上述した手順によって,適切なフレーム長を自動的に決定することができる。すなわち,フレームがフェージングによってエラーとならない最小レベルの受信電界強度を閾値Skとして決定し,この閾値Sk以上の受信電界強度が連続して保持される時間に基づいて,自動的に適切なフレーム長を決定することができる。 An appropriate frame length can be automatically determined by the procedure described above. That is, the minimum received electric field strength at which the frame does not cause an error due to fading is determined as the threshold value Sk, and an appropriate frame length is automatically set based on the time that the received electric field strength equal to or higher than the threshold value Sk is continuously held. Can be determined.
(第2の実施形態)
第1の実施形態における閾値Skを決定する手順は,バイト単位に処理するものであるが,これらをすべてビット単位で処理することも可能である。すなわち,第1の実施形態では,エラーをバイト単位で処理したが,エラーをビット単位で処理したデータに基づいて,閾値Skを決定することができる。(Second Embodiment)
The procedure for determining the threshold value Sk in the first embodiment is performed in units of bytes, but it is also possible to process them all in units of bits. That is, in the first embodiment, the error is processed in units of bytes, but the threshold value Sk can be determined based on the data in which the errors are processed in units of bits.
以下に,閾値Skを決定する手順において,ビット単位で処理する第2の実施形態を説明する。
コンピュータ7は,フレームデータF(r)に基づいて,エラーフレームと,正常な再送フレームとを比較して,エラーフレームにおけるエラービットを特定し,さらにエラービットを受信した時刻を求める。エラービットを受信した時刻は,以下の手順で求めることができる。
まず,特定されたエラービットがフレームの先頭(開始フラグを除く)から何番目のビットであるかが検出される。すなわち,フレームの先頭から特定されたエラービットまでのビットの数(特定されたエラービットを含む)が検出される。なお,フレームの先頭から特定されたエラービットまでのビットの数をエラービット番号B(n)と称する。ここで,添え字nは1フレーム毎のエラービットの通し番号を示す。次に,テーブル43(図4参照)とテーブル44(図4参照)とのデータに基づいて,エラーフレームの受信開始時刻であるカウント値C4が検出される。そして,このエラーフレームのフレーム受信開始時刻であるカウント値C4と,1ビット当たりの受信時間であるカウント値Tbと,エラービット番号B(n)とに基づいて,式4により,エラービットを受信した時刻を示すカウント値Cb(n)が算出される(図5参照)。すなわち,エラービット番号B(n)にカウント値Tbを掛けて,エラーフレームの先頭からエラービットまでの時間値が得られ,この時間値にカウント値C4を足してエラービットを受信した時刻を示すカウント値Cb(n)を求めることができる。
ここで,1ビット当たりの受信時間であるカウント値Tbは,1ビットの信号を受信する時間におけるカウンタ26のカウント増加数である(本実施形態ではTb=1である)。また,カウント値Cb(n)は,エラービットを受信した時のカウンタ26が示すカウント値に相当する。
Cb(n)=B(n)×Tb+C4 ・・・・・(式4)Hereinafter, a second embodiment in which processing is performed in units of bits in the procedure for determining the threshold value Sk will be described.
Based on the frame data F (r), the
First, it is detected how many bits from the head of the frame (excluding the start flag) the identified error bit is. That is, the number of bits from the beginning of the frame to the specified error bit (including the specified error bit) is detected. The number of bits from the beginning of the frame to the specified error bit is referred to as error bit number B (n). Here, the subscript n indicates the serial number of the error bit for each frame. Next, based on data in the table 43 (see FIG. 4) and the table 44 (see FIG. 4), a count value C4 that is the reception start time of the error frame is detected. Based on the count value C4 that is the frame reception start time of the error frame, the count value Tb that is the reception time per bit, and the error bit number B (n), the error bit is received according to
Here, the count value Tb, which is the reception time per bit, is the count increment of the
Cb (n) = B (n) × Tb + C4 (Formula 4)
上述した方法により,各エラーフレーム毎に,すべてのエラービット受信時のカウント値Cb(n)が得られ,コンピュータ7の記憶装置に記憶される(図4のテーブル47参照)。また,各エラーフレーム毎の,1フレーム中のエラービット個数BNがコンピュータ7の記憶装置に記憶される。
コンピュータ7は,テーブル41,テーブル45及びテーブル47のデータに基づいて,フローチャートAに示した手順によって閾値Skを決定する。ビット単位で処理する場合は,フローチャートAにおけるステップ64の“t←t+Tby”は“t←t+Tb”に置き換え,ステップ65の“t<Cby(n)”は“t<Cb(n)”に置き換え,ステップ71の“n>BY”は“n>BN”に置き換える。By the method described above, the count value Cb (n) at the time of receiving all error bits is obtained for each error frame and stored in the storage device of the computer 7 (see table 47 in FIG. 4). Further, the number of error bits BN in one frame for each error frame is stored in the storage device of the
The
(第3の実施形態)
次に,第1の実施形態の閾値Skを決定する方法において,別の方法を用いた第3の実施形態を説明する。第3の実施形態では,エラーフレームの受信開始から受信終了までの間で,正常バイトを受信している間における最小受信電界強度値と,エラーバイトを受信している間における最小受信電界強度値とが比較される。比較した結果,エラーバイトを受信している間における最小受信電界強度値の方が正常バイトを受信している間における最小受信電界強度値より小さい場合は,エラーフレーム中に,フェージングによるエラーが存在すると判断される。そして,正常バイトを受信している間における最小受信電界強度値が閾値Skに決定される。
以下に,第3の実施形態の閾値Skを決定する方法について,フローチャートB(図7参照),フローチャートC(図8参照)及びフローチャートD(図9参照)を参照して,さらに詳しく説明する。(Third embodiment)
Next, a third embodiment using another method in the method for determining the threshold value Sk of the first embodiment will be described. In the third embodiment, the minimum received electric field strength value during reception of normal bytes and the minimum received electric field strength value during reception of error bytes between the start of reception of error frames and the end of reception. Are compared. As a result of comparison, if the minimum received field strength value while receiving an error byte is smaller than the minimum received field strength value while receiving a normal byte, an error due to fading exists in the error frame. It is judged. Then, the minimum received electric field strength value while receiving normal bytes is determined as the threshold value Sk.
Hereinafter, the method for determining the threshold value Sk of the third embodiment will be described in more detail with reference to the flowchart B (see FIG. 7), the flowchart C (see FIG. 8), and the flowchart D (see FIG. 9).
図7のフローチャートBは,エラーフレーム中の正常バイト受信期間における最小受信電界強度値Sminを検出する手順を示すフローチャートである。このフローチャートBの流れを以下に説明する。フローチャートBでは,まず始めに,ステップ81において,エラーフレームの最初のエラーバイトを参照するために添え字nに1が代入される。次に,ステップ82において,エラーフレームの受信開始時刻に相当するカウント値C4がカウント値tに代入され,ステップ83に進む。ステップ83において,カウント値tのときの受信電界強度S(t)がSminに代入され,ステップ84に進む。 A flowchart B in FIG. 7 is a flowchart showing a procedure for detecting the minimum received electric field strength value Smin in the normal byte reception period in the error frame. The flow of this flowchart B will be described below. In the flowchart B, first, in
ステップ84において,カウント値tがカウント値Tbyだけ増加し,ステップ85に進み,カウント値tとカウント値Cby(n)とが比較される。カウント値tがカウント値Cby(n)より小さい場合は,Sminと,カウント値tのときの受信電界強度S(t)とが比較される(ステップ86)。ステップ86において,SminがS(t)以下である場合は,直接ステップ84に戻り,SminがS(t)以下でない場合は,ステップ87に進み,カウント値tのときの受信電界強度S(t)がSminに代入されて,ステップ84に戻る。 In step 84, the count value t is increased by the count value Tby, and the process proceeds to step 85, where the count value t and the count value Cby (n) are compared. When the count value t is smaller than the count value Cby (n), Smin is compared with the received electric field strength S (t) at the count value t (step 86). If it is determined in
ステップ85において,カウント値tがカウント値Cby(n)に達した場合は,nがBY(1フレーム中のエラーバイト個数)と等しいか判定される(ステップ88)。nがBYと等しくない場合は,ステップ89において,nが1ずつ増加しながら,nがBYに等しくなるまで,ステップ84からステップ89までが繰り返される。 If the count value t reaches the count value Cby (n) in
ステップ88において,nがBYと等しくなった場合はステップ90に進み,カウント値tがカウント値Tbyだけ増加してからステップ91に進む。ステップ91において,カウント値tと,エラーフレームの受信終了時刻に相当するカウント値C5とが比較される。カウント値tがカウント値C5以下である場合は,Sminと,カウント値tのときの受信電界強度S(t)とが比較される(ステップ92)。ステップ92において,SminがS(t)以下である場合は,直接ステップ90に戻り,SminがS(t)以下でない場合は,ステップ93に進み,カウント値tのときの受信電界強度S(t)がSminに代入されて,ステップ90に戻る。カウント値tがカウント値C5に達するまで,ステップ90からステップ93までが繰り返される。 In
上記したフローチャートBの流れに従って,エラーフレーム中の正常バイト受信期間における最小受信電界強度値Sminが検出される。ステップ91において,カウント値tがカウント値C5を超えた場合は,フロチャートC(図8参照)のステップ94に進む。 According to the flow of the flowchart B described above, the minimum received electric field strength value Smin in the normal byte reception period in the error frame is detected. If the count value t exceeds the count value C5 in step 91, the process proceeds to step 94 of the flowchart C (see FIG. 8).
図8のフローチャートCは,エラーフレーム中のエラーバイト受信期間における最小受信電界強度値SEminを検出する手順を示すフローチャートである。このフローチャートCの流れを以下に説明する。 A flowchart C in FIG. 8 is a flowchart showing a procedure for detecting the minimum received electric field strength value SEmin in the error byte reception period in the error frame. The flow of this flowchart C will be described below.
フローチャートCでは,まず始めに,ステップ94において,エラーフレームの最初のエラーバイト受信時刻に相当するカウント値Cby(1)を参照するために,添え字nに1が代入される。ステップ95において,このカウント値Cby(n)がカウント値tに代入され,ステップ96に進み,カウント値tのときの受信電界強度S(t)がSEminに代入される。
次に,ステップ97において,nが1だけ増加し,ステップ98に進み,nとBYとが比較される。nがBYより大きくない場合は,ステップ99に進み,カウント値Cby(n)がカウント値tに代入される。次にステップ100に進み,SEminと,カウント値tのときの受信電界強度S(t)とが比較される。SEminがS(t)以下である場合は,直接ステップ97に戻り,SEminがS(t)以下でない場合は,ステップ101に進み,カウント値tのときの受信電界強度S(t)がSEminに代入されて,ステップ97に戻る。In the flowchart C, first, in
Next, at
上記したフローチャートCの流れに従って,エラーフレーム中のエラーバイト受信期間における最小受信電界強度値SEminが検出される。ステップ98において,nがBYより大きくなった場合は,フローチャートD(図9参照)のステップ102に進む。 According to the flow of the flowchart C described above, the minimum received electric field strength value SEmin in the error byte reception period in the error frame is detected. In
図9のフローチャートDは,エラーバイトを受信していた期間における最小受信電界強度値SEminと,正常バイトを受信していた期間における最小受信電界強度値Sminとに基づき,閾値Skを決定する処理の流れを示すフローチャートである。フローチャートDのステップ102では,SEminとSminとが比較される。SEminがSminより小さい場合は,エラーフレームにはフェージングによって発生したエラーバイトが存在すると判断され,Sminが閾値Skに代入される(ステップ103)。また,SEminがSminより小さくない場合は,エラーフレームにはフェージングによって発生したエラーバイトは存在しないと判断され,次のエラーフレームが参照される(ステップ104)。以上のステップが,閾値Skが決定されるまで繰り返される。
なお,上述した第3の実施形態のフローチャートでは1つの閾値Skが決定されて終了するが,複数のエラーフレームから複数の閾値Skを求めるようにしてもよい。その場合,これら複数の閾値Skの最大値,最小値,平均値等のいずれかの値を最終的な閾値Skに決定することが可能である。The flowchart D of FIG. 9 is a process of determining the threshold value Sk based on the minimum received electric field strength value SEmin in the period in which the error byte was received and the minimum received electric field strength value Smin in the period in which the normal byte was received. It is a flowchart which shows a flow. In
In the flowchart of the third embodiment described above, one threshold value Sk is determined and the process ends. However, a plurality of threshold values Sk may be obtained from a plurality of error frames. In that case, any one of the maximum value, the minimum value, and the average value of the plurality of threshold values Sk can be determined as the final threshold value Sk.
図10は,受信電界強度の閾値と,受信電界強度と,フレームのエラーとの関係を示す図である。 FIG. 10 is a diagram illustrating the relationship between the threshold value of the received electric field strength, the received electric field strength, and the frame error.
1:無線部,1a:受信部,1b:送信部,2:信号制御部,3:モデム
4:復調器,5:変調器,6:フレーム処理部,7:コンピュータ
8:モニター
21:電界強度検出器,22:フラグ検出器,23:フレーム判定器
24:制御回路(D),25:制御回路(E),26:カウンタ(時計カウンタ)
27,28,29:メモリ,31:Iフレーム
41,42,43,44,45,46,47:コンピュータの記憶装置に記憶されたテーブル例1: wireless unit, 1a: receiving unit, 1b: transmitting unit, 2: signal control unit, 3: modem 4: demodulator, 5: modulator, 6: frame processing unit, 7: computer 8: monitor 21: electric field strength Detector: 22: Flag detector, 23: Frame determiner 24: Control circuit (D), 25: Control circuit (E), 26: Counter (clock counter)
27, 28, 29: Memory, 31: I
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