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公開番号2025011595
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023113793
出願日2023-07-11
発明の名称誤り率測定装置及び誤り率測定方法
出願人アンリツ株式会社
代理人弁理士法人有我国際特許事務所
主分類H04L 1/00 20060101AFI20250117BHJP(電気通信技術)
要約【課題】入力信号の誤り率測定において、所望の信頼性レベルを得られる測定時間を算出することができる誤り率測定装置及び誤り率測定方法を提供する。
【解決手段】誤り率測定装置は、変数min_xを2で割った値と、変数max_xを2で割った値との和xを算出する平均値算出部31と、和xを用いて暫定信頼性レベルCLxを算出する暫定信頼性レベル算出部32と、暫定信頼性レベルCLxが目標信頼性レベルCL_S以下の場合に変数min_xに和xを代入し、暫定信頼性レベルCLxが目標信頼性レベルCL_Sよりも大きい場合に変数max_xに和xを代入する上下限値更新部33と、平均値算出部31により算出された和xの値の変化が所定の範囲に収束した場合に、収束した和xをデータレートと目標誤り率ER_Sとの積で割った値を測定時間として算出する測定時間算出部38と、を含む。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
被測定物（２００）からの入力信号の誤り率を測定する誤り率測定装置（１）であって、
目標信頼性レベル、前記入力信号のデータレート、前記入力信号の目標誤り率、及び、前記入力信号の測定時間中の想定エラー数に基づいて、前記目標信頼性レベルを与える前記測定時間を算出する処理部（３０）を備え、
前記処理部は、
変数ｍｉｎ＿ｘを２で割った値と、変数ｍａｘ＿ｘを２で割った値との和ｘを算出する平均値算出部（３１）と、
前記和ｘを下記の式（２）に代入して、暫定信頼性レベルＣＬｘを算出する暫定信頼性レベル算出部（３２）と、
前記暫定信頼性レベルＣＬｘが前記目標信頼性レベル以下の場合に前記変数ｍｉｎ＿ｘに前記和ｘを代入し、前記暫定信頼性レベルＣＬｘが前記目標信頼性レベルよりも大きい場合に前記変数ｍａｘ＿ｘに前記和ｘを代入する上下限値更新部（３３）と、を含み、
前記処理部は、
最新の前記変数ｍｉｎ＿ｘと最新の前記変数ｍａｘ＿ｘを用いて、前記平均値算出部、前記暫定信頼性レベル算出部、及び前記上下限値更新部の処理を繰り返し、
前記平均値算出部により算出された前記和ｘの値の変化が所定の範囲に収束した場合に、収束した前記和ｘを前記データレートと前記目標誤り率との積で割った値を前記測定時間として算出する測定時間算出部（３８）を更に含むことを特徴とする誤り率測定装置。
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続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記平均値算出部により算出された前記和ｘは丸め誤差を含んでおり、
前記測定時間算出部は、前記和ｘの有効数字が一定値に収束した場合に、収束した前記和ｘを前記データレートと前記目標誤り率との積で割った値を前記測定時間として算出することを特徴とする請求項１に記載の誤り率測定装置。
【請求項３】
前記和ｘは、倍精度浮動小数点数のデータであり、
前記有効数字は、倍精度浮動小数点数の仮数部であることを特徴とする請求項２に記載の誤り率測定装置。
【請求項４】
前記測定時間算出部により算出された前記測定時間にわたって前記入力信号の誤り率を算出する誤り率算出部（２５）を更に備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の誤り率測定装置。
【請求項５】
被測定物（２００）からの入力信号の誤り率を測定する誤り率測定方法であって、
目標信頼性レベル、前記入力信号のデータレート、前記入力信号の目標誤り率、及び、前記入力信号の測定時間中の想定エラー数を入力する入力ステップ（Ｓ２２）と、
変数ｍｉｎ＿ｘと変数ｍａｘ＿ｘに初期値を設定するステップ（Ｓ２４）と、
前記変数ｍｉｎ＿ｘを２で割った値と、前記変数ｍａｘ＿ｘを２で割った値との和ｘを算出する平均値算出ステップ（Ｓ２５）と、
前記和ｘを下記の式（２）に代入して、暫定信頼性レベルＣＬｘを算出する暫定信頼性レベル算出ステップ（Ｓ２７）と、
前記暫定信頼性レベルＣＬｘが前記目標信頼性レベル以下の場合に前記変数ｍｉｎ＿ｘに前記和ｘを代入する下限値更新ステップ（Ｓ２９）と、
前記暫定信頼性レベルＣＬｘが前記目標信頼性レベルよりも大きい場合に前記変数ｍａｘ＿ｘに前記和ｘを代入する上限値更新ステップ（Ｓ３０）と、
最新の前記変数ｍｉｎ＿ｘと最新の前記変数ｍａｘ＿ｘを用いて、前記平均値算出ステップ、前記暫定信頼性レベル算出ステップ、前記下限値更新ステップ、及び前記上限値更新ステップの処理を繰り返すステップ（Ｓ２６）と、
前記平均値算出ステップにより算出された前記和ｘの値の変化が所定の範囲に収束した場合に、収束した前記和ｘを前記データレートと前記目標誤り率との積で割った値を、前記目標信頼性レベルを与える前記測定時間として算出する測定時間算出ステップ（Ｓ３１）と、を含むことを特徴とする誤り率測定方法。
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【請求項６】
前記平均値算出ステップにより算出された前記和ｘは丸め誤差を含んでおり、
前記測定時間算出ステップは、前記和ｘの有効数字が一定値に収束した場合に、収束した前記和ｘを前記データレートと前記目標誤り率との積で割った値を前記測定時間として算出することを特徴とする請求項５に記載の誤り率測定方法。
【請求項７】
前記測定時間算出ステップにより算出された前記測定時間にわたって前記入力信号の誤り率を算出する誤り率算出ステップ（Ｓ３４）を更に含むことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の誤り率測定方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測定物から入力される信号の誤り率を測定する誤り率測定装置及び誤り率測定方法に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
以前から誤り率測定装置（Bit Error Rate Tester：ＢＥＲＴ）において誤り率（エラーレート）の測定が行われている（例えば、特許文献１～３参照）。誤り率の測定は、被測定物である各種の通信機器の性能を評価する際の非常に重要な解析手段となっている。
【０００３】
実際のシステムで発生するエラーのほとんどはランダムノイズによるものであり、ランダムな時間でエラーが発生する。また、Decision Feedback Equalizer（ＤＦＥ）を使用しているシステムでは、ランダムなエラーがバーストエラーとなる可能性がある。
【０００４】
このため、通常ビット誤り率（Bit Error Rate：ＢＥＲ）の信頼性の評価は、下記の式（１）で定義される信頼性レベル（Confidence Level）を用いて、Ｅ≧１の条件で行われる。ここで、式（１）の信頼性レベルＣＬは、目標とするＢＥＲ（目標ＢＥＲ）よりもシステムの真のＢＥＲが小さくなる確率を示す。
【０００５】
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【０００６】
なお、式（１）において、
Ｎ：ビットレート［ｂｉｔ／ｓ］×測定時間［ｓ］（測定ビット数）
ＢＥＲ
Ｓ
：目標ＢＥＲ
Ｅ：想定エラー数
である。
【０００７】
事前定義された目標ＢＥＲに対して、所望の信頼性レベルＣＬを実現するために必要な測定時間は、所望の信頼性レベルＣＬやビットレートによって異なる。例えば、エラーフリー測定時にＥ＝０とするときはＢＥＲ
Ｓ
とＣＬが与えられれば式（１）をＮについて解くのは簡単だが、Ｅ≧１のとき式（１）をＮについて解くことは数学的にとても難しく現実的ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特許第６８１８０５６号公報
特開２００７－１５５４５７号公報
特表２０１７－５３８３６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
つまり、特許文献１～３に開示されたような従来の誤り率測定装置は、想定エラー数Ｅが１以上のとき、要求される信頼性レベルを実現するために、測定時間をどの程度の長さにする必要があるのかを自動的に評価することができなかった。
【００１０】
実際には、ユーザが設定する測定時間のステップは１秒若しくは０．１秒ステップであり、数学的に厳密的に測定時間を求める必要性はない。例えば、ビットレート＝３２Ｇｂｉｔ／ｓ、ＢＥＲ
Ｓ
＝１Ｅ－１０、Ｅ＝２のとき、測定時間に対する信頼性レベルＣＬは、図９のグラフに示すようになる。例えばＣＬ＝９５％のときの測定時間はおおよそ１．９６７秒程度だが、現実的には２秒（ＣＬ＝９５．３６％）の精度で十分である。
（【００１１】以降は省略されています）

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