ビットエラーレート定義&チュートリアルに含まれるもの:
BERの基本BERテスト
ビットエラーレート、BERはデータチャネルのパフォーマンスを特徴付ける重要なパラメータとして使用されます。
無線/無線リンクまたは有線通信リンクを介してデータをある点から別の点に送信する場合、キーパラメータは、リモートエンドに表示されるデータにエラーが
このようなビット誤り率として、BERは繊維光学リンクからのADSL、Wi-Fi、細胞コミュニケーション、IoTリンクおよび多くにすべてに適当です。
彼のデータリンクは非常に異なるタイプの技術を利用するかもしれないと思ったとしても、ビット誤り率の評価の基本はまったく同じです。
Bit error rate,BER basics
データリンクを介してデータを送信すると、システムにエラーが発生する可能性があります。 データにエラーが導入されると、システムの整合性が損なわれる可能性があります。 その結果、システムの性能を評価する必要があり、ビット誤り率BERはこれを達成するための理想的な方法を提供します。
他の多くの形式の評価とは異なり、berは、送信機、受信機、および両者の間の媒体を含むシステムの完全なエンドツーエンドの性能を評価します。 このように、ビット誤り率、BERは、動作中のシステムの実際の性能をテストするのではなく、コンポーネント部品をテストし、それらが所定の位置にあると
ビットエラーレートBER定義
名前が示すように、ビットエラーレートは、伝送システムでエラーが発生するレートとして定義されます。 これは、指定されたビット数の文字列で発生するエラーの数に直接変換することができます。 ビット誤り率の定義は、単純な式に変換することができます:
トランスミッタとレシーバの間の媒体が良好で、信号対ノイズ比が高い場合、ビット誤り率は非常に小さくなります。
データチャネルの劣化と対応するビットエラーレートの主な理由は、BERがノイズであり、伝搬路（無線信号経路が使用される）に変化することです。 両方の効果にはランダムな要素があり、ノイズはガウス確率関数に従いますが、伝播モデルはレイリーモデルに従います。 これは、チャネル特性の分析は、通常、統計解析技術を使用して行われることを意味する。
光ファイバシステムの場合、ビットエラーは主にリンクを作成するために使用されるコンポーネントの欠陥に起因します。 これらは光学運転者、受信機、コネクターおよび繊維自体を含んでいる。 ビット誤差はまた、存在し得る光学分散および減衰の結果として導入され得る。 また、光受信機自体にノイズが発生することもあります。 一般的に、これらは非常に小さな変化に応答する必要があるフォトダイオードおよびアンプであり、その結果、高いノイズレベルが存在する可能性があ
ビットエラーのもう一つの寄与要因は、データのサンプリングを変更する可能性があるため、システム内に存在する可能性のある位相ジッタです。
BERおよびEb/No
信号対雑音比およびEb/Noの数値は、無線リンクおよび無線通信システムに関連するパラメータです。 この観点から、ビット誤り率BERは、誤りの確率またはPOEの観点からも定義することができる。 これを決定するには、他の3つの変数が使用されます。 これらは、誤差関数erf、1ビットのエネルギー Eb、およびノイズパワースペクトル密度（1Hz帯域幅のノイズパワー）、Noです。
変調の種類によって誤差関数の値が異なることに注意する必要があります。 これは、各タイプの変調がノイズの存在下で異なる方法で実行されるためです。 特に、高次変調方式（例えば、 より高いデータレートを運ぶことができる64QAMなど）は、ノイズの存在下ではそれほど堅牢ではありません。 低次変調フォーマット（例：BPSK、QPSKなど）。）より低いデータレートを提供しますが、より堅牢です。
ビット当たりのエネルギー Ebは、搬送波電力をビットレートで割ることによって決定することができ、ジュールの次元を持つエネルギーの尺度です。 いいえはヘルツあたりの電力であり、したがって、これは電力（毎秒ジュール）を秒で割った寸法を有する）。 比率Eb/Noの次元を見ると、すべての次元が相殺されて無次元の比率が得られます。 POEはEb/Noに比例し、信号対ノイズ比の一形態であることに注意することが重要です。
ビット誤り率を誤りの確率の観点から定義することが可能である。
ここで、
erf=エラー関数
Eb=1ビットのエネルギー
No=パワースペクトル密度(1hz帯域幅のノイズ)。
Eb/Noは信号対雑音比の一形態であることに注意することが重要です。
ビット当たりのエネルギー、Ebは、搬送波電力をビットレートで割ることによって決定することができます。 エネルギー測定値として、Ebはジュールの単位を持ちます。 NoはHz（秒）あたりの電力（ジュール/秒）の尺度であり、結果としてEb/Noは無次元の項であり、単純に比として表すことができる。
ビット誤り率に影響を与える要因、BER
Eb/Noを使用することから、ビット誤り率、BERは多くの要因によって影響を受ける可能性があることがわかりま 制御可能な変数を操作することで、必要なパフォーマンスレベルを提供するようにシステムを最適化することができます。 これは通常、データ伝送システムの設計段階で行われるため、性能パラメータは初期設計コンセプト段階で調整できます。
- 干渉:システムに存在する干渉レベルは、一般的に外部要因によって設定され、システム設計によって変更することはできません。 ただし、システムの帯域幅を設定することは可能です。 帯域幅を低減することにより、干渉のレベルを低減することができる。 ただし、帯域幅を小さくすると、達成できるデータスループットが制限されます。
- : また、ビット当たりの電力が増加するようにシステムの電力レベルを増加させることも可能である。 これは、他のユーザーへの干渉レベルや、パワーアンプのサイズや全体的な消費電力、バッテリ寿命などに及ぼす電力出力の増加の影響などの要因と釣り合っていなければなりません。
- 帯域幅の削減：ビット誤り率を低減するために採用できる別のアプローチは、帯域幅を低減することです。 より低いレベルのノイズが受信されるため、信号対雑音比が改善されます。 これもまた、達成可能なデータスループットの低下をもたらす。
- 低次変調：低次変調方式を使用することができますが、これはデータスループットを犠牲にしています。
満足のいくビット誤り率を得るためには、利用可能なすべての要素のバランスをとる必要があります。 通常、すべての要件を達成することは不可能であり、いくつかのトレードオフが必要です。 しかし、理想的に必要とされるビット誤り率よりも低いビット誤り率であっても、送信されるデータに導入される誤り訂正のレベルに関しては、更なるトレードオフを行うことができる。 より冗長なデータをより高いレベルのエラー訂正で送信する必要がありますが、これは発生するビットエラーの影響を隠すのに役立ち、全体的なビットエラーレートを向上させることができます。
ビットエラーレート、BERパラメータは、多くの通信システムでよく引用されており、電力から変調タイプまで、どのリンクパラメータを使用すべきかを決定する際に使用される重要なパラメータです。
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