地上デジタルテレビジョン受信信号の測定方法

電子情報技術産業協会規格
Standard of Japan Electronics and Information Technology Industries Association
JEITA CP-5111
地上デジタルテレビジョン受信信号の測定方法
Methods of Measurement
on Terestorial Digital Television Receiving Signal
2009 年 7 月制定
作　成
AV&IT 機器標準化専門委員会
AV&IT Equipment Standardization Committee
発　行
社団法人電子情報技術産業協会
Japan Electronics and Information Technology Industries Association
JEITA CP-5111
目
次
ページ
まえがき
1
適用範囲
······················································································································································
1
2
引用規格及び文書 ·······································································································································
1
3
用語及び定義
··············································································································································
1
4
測定条件
······················································································································································
4
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4
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4
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4
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4
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6
······························································································································································
7
4.1
周囲温湿度
4.2
測定値
4.3
公差
4.4
測定結果の表し方
4.5
測定系統図
5
測定
5.1
OFDM 搬送波レベルの測定
5.2
OFDM 搬送波レベルとノイズレベルとの比：CN 比
5.3
地上デジタル放送波を用いた OFDM 信号のビット誤り率（BER）測定
5.4
ノイズマージン
5.5
6
···················································································································
12
······································
13
·····································································································································
13
変調誤差比（MER：Modulation Error Ratio） ···················································································
14
····························································································································································
15
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15
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17
··················································································································
18
·······································································································································
19
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20
··································································································································································
21
備考
6.1
ビット誤り率（BER）の測定の概要
6.2
OFDM 信号の概要
6.3
ノイズマージンの測定原理
6.4
MER 測定原理
6.5
MER 測定の実際
解説
·······································································
7
JEITA CP-5111
まえがき
この規格は，社団法人電子情報技術産業協会（JEITA）AV&IT 機器標準化専門委員会受信システム・
アンテナ標準化 G が，JEITA TSC-16（電子情報技術産業協会規格類の作成基準）の様式によって作成し
たものである。
この規格は，著作権法によって保護されている著作物であるため，許可なくこの規格の一部又はすべて
を複製・転載することを禁止する。
この規格は，この規格の一部が，工業所有権（特許権，実用新案権，意匠権など）に抵触する可能性に
関係なく制定されている。社団法人電子情報技術産業協会は，このような工業所有権に係る確認につい
て，責任はもたない。
1
JEITA CP-5111
電子情報技術産業協会規格
地上デジタルテレビジョン受信信号の測定方法
Methods of Measurement on Terestorial Digital Television Receiving Signal
1
適用範囲
この規格はテレビジョン放送を受信する，端末の数が数個から十数個までの小規模なテレビ受信システ
ムに適用する。ただし，測定に当っては，必要に応じ各測定項目を取捨選択することができる。
2
引用規格及び文書
次に掲げる規格は，この規格が引用されることによって，この規格の規定の一部を構成する。
電気通信技術審議会答申
諮問 74 号デジタル放送に係る技術的条件のうち，地上デジタルテレビジョン方式の技術的条件
平成 11 年 5 月
ARIB 規格
ARIB STD-B31 地上デジタルテレビジョン放送の伝送方式平成 19 年 10 月改訂
3
用語及び定義
3.1
ISDB-T（Integrated Service Digital Broadcasting-Terrestrial）
わが国の地上デジタルテレビジョン放送方式。
3.2
OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）
直交周波数分割多重。日本及び欧州などの地上デジタルテレビジョン放送に採用されている。多数の搬
送波に分割して変調するデジタル変調方式。搬送波 1 本当たりの変調速度が遅いため反射妨害に強い特徴
がある。搬送波の変調方式は QPSK，16QAM，64QAM などが用いられる。
3.3
MPEG-2
国際標準化機関によって標準化された動画・音声を含むマルチメディアデータの高能率符号化技術。
ISO/IEC 13818 規格のパート 1 にシステム符号化，パート 2 に映像符号化，パート 3 に音声符号化が定義
されている。
3.4
QAM（Quadrature Amplitude Modulation）
直交振幅変調。搬送波の位相と振幅を同時に変化させるデジタル変調方式。16QAM，32QAM，64QAM，
256QAM 等の QAM 信号が実用されている。わが国の地上デジタル放送は 64QAM 及び 16QAM が規定さ
れている。
3.5
xPSK（Phase Shift Keying）
位相偏移変調。搬送波の位相を変化させる変調方式。
2
JEITA CP-5111
3.6
CN 比（Carrier to Noise ratio）
搬送波電力対雑音電力の比で dB で表される。デジタル放送信号では，雑音帯域幅は QAM 信号と PSK
信号ではナイキスト帯域幅で，OFDM 信号では伝送帯域幅（地上デジタル放送では 5.6 MHz）としている。
3.7
DU 比（Desired to Undesired signal ratio）
希望波対妨害波のレベル比で dB で表される。反射妨害，混信妨害などを評価する場合に使用される。
3.8
BER（Bit Error Rate）
ビット誤り率。誤ったビット数対伝送された全ビット数の比で表す。
3.9
等価ノイズ劣化（END）（Equivalent Noise Degradation）
デジタル伝送システムの評価方法の一つ決められた BER 値（例えば，RS 訂正前で 2×10-4）が得られる
実際の CN 比と同じ BER 値が得られる理論 CN 比との差で表す。
3.10
ノイズマージン（NM）
（Noise Margin）
デジタル信号伝送システムの雑音に対する余裕度で，システムの伝送品質を評価するもの。実際の伝送
CN 比と決められた BER 値（例えば，RS 訂正前で 2×10-4）になる CN 比との差で表す。
3.11
MER（Modulation Error Ratio）
変調誤差比。デジタル変調方式において，搬送波平均振幅とデジタルデータの値に対応する搬送波の理
論的な振幅，位相と実際の振幅，位相の差の平均（変調誤差）との比で表す。
3.12
コンスタレーション（Constellation）
星座の意味。多値変調方式において，デジタルデータの組合せ（シンボル 16QAM では 4 ビット，64QAM
では 6 ビット，256QAM では 8 ビット）に対応する搬送波の振幅，位相の関係を図に表示したもの。
3.13
遅延プロファイル
受信した OFDM 信号を分析し，時間軸上に直接波と反射波の相対遅延時間レベル差を表示させたもの。
3.14
RS 訂正
バイト単位で誤り訂正を行う方式の一つ。MPEG-2 の TS パケットに適合させた短縮リードソロモン
（Reed Solomon）（204，188）符号による誤り訂正のこと。
3.15
内符号，外符号
誤りを生じる伝送路で伝送するデジタル信号には誤り訂正符号を付加して伝送し，受信側でこの信号を
利用して誤りを訂正する。誤り訂正符号にはベースバンドで付加し，復調後ベースバンドで訂正する方式
と，変調部で付加し，復調部で訂正する方式があり併用されることが多い。変調部で処理するものを内符
号，ベースバンドで処理するものを外符号と呼んでいる。
3
JEITA CP-5111
3.16
階層伝送
伝送路符号化は，OFDM セグメントを単位として行われ，一つのテレビジョンチャンネルの中で一部を
固定受信サービス，残りを移動受信サービスとすることができる。このような伝送を階層伝送と定義す
る。各階層は一つ又は複数の OFDM セグメントにより構成され，階層ごとにキャリア変調方式，内符号の
符号化率，及び時間インターリーブ長等のパラメータを設定することができる。なお，可能な階層数は最
大 3 レベルまでである。
3.17
モード
ISDB-T 方式は三つの異なる OFDM キャリア間隔を備えている。キャリア間隔はモード 1 では約 4 kHz，
モード 2 では約 2 kHz，モード 3 では約 1 kHz である。これらはシステムのモードとして識別され，どの
モードにおいても伝送可能な情報ビットレートは同じである。
3.18
ガードインターバル（Guard Interval）
OFDM 信号において，一つのシンボル（符号の組合せ）を伝送する時間（有効シンボル長）に対してあ
る一定期間同じ信号を余分に送り続けると，受信側ではこの時間以内の遅れ又は進み信号（ゴースト）の
影響を受けていない期間の信号を取り出して復調することができる。この余分に送出する時間をガード
インターバルという。ISDB-T ではガードインターバルは有効シンボル長に対して，1/32，1/16，1/8，1/4
の 4 段階に設定できる。
3.19
ヌルパケット（Null Packet）
MPEG-2 のトランスポートストリームはデータをパケット形式で送る。送信するデータがないときは，
データ速度調整のためにデータを追加する。これをヌルパケットといい，そのパケットの PID（13 bit）は
0x1FFF と決められている。データの収納部分（ペイロード）は任意であるが，すべて「1」や「0」にして
伝送する場合が多い。
3.20
局部発振位相雑音（位相ジッタ）
局部発振信号がもっている雑音などによるキャリア位相の揺らぎ成分。位相雑音成分が大きいと位相変
調されたデジタル信号のビット誤り発生の原因となる。
位相雑音はキャリアレベルに対するキャリア周波数からのオフセット周波数点における 1 Hz 当たりの
雑音レベルの比として－dBc/Hz で表される。また，位相雑音をオフセット周波数範囲全域にわたり積分し
て得た値の rms 値（位相雑音量：θ rms）を位相ジッタと呼んでいる。
3.21
等価 CN 比
マルチパスがある場合の CN 比を，誤りビット数の累計値と CN 比－BER 関係カーブから，マルチパス
がない場合の CN 比に置き換えたものを等価 CN 比という。
3.22
マルチパス
多重波伝送路と訳され，送信された電波が受信されるまでに，複数の経路をたどる現象を指す。これは，
直線で最短距離を結ぶ直接波のほかに，反射波や透過波，回折波などの発生で起こる。
4
JEITA CP-5111
4
測定条件
受信に当っては，マルチパスなど反射や屈折の影響，圏域外からの干渉又はフェージングなどの影響を
受けない場所を選定することが望ましい。
図 1―マルチパスや反射波の例
4.1
周囲温湿度
測定の基準温度は 20 °C，基準湿度は 65 %〔JIS Z 8703（試験場所の標準状態）参照〕とし，特に指定が
ない限り，常温（5 °C～35 °C），常湿（45 %～85 %）のもとで測定を行う。
ただし，疑義を生じる場合又は再現性を必要とする場合は，温度 20 °C±2 °C，湿度 60 %～70 %〔JIS C
60068-1（環境試験方法－電気・電子－通則）の判定測定，及び判定試験のための標準大気条件を参照〕の
もとで行う。
4.2
測定値
測定値は，原則として小数点以下 1 桁までで表す。
4.3
公差
測定上の公差は，用いる測定器及びに設備などの精度に関係するので，測定を実施する前にあらかじめ
決めておくことが望ましい。
4.4
4.4.1
測定結果の表し方
共通項目
測定日時
：
測定場所
：
測定気候
：
測定点
：
年
温度
月
°C
日
湿度
%
使用測定器：
測定の再現性のためにも，測定環境を詳細に記録する必要がある。
5
JEITA CP-5111
ch
4.4.2
中心周波数
(MHz)
ノイズ測定
周波数
(MHz)
搬送波平均値
レベル (Crms )
(dBμV)
個別項目
4.4.2.1
OFDM 搬送波レベルとノイズレベルとの比：CN 比
4.4.2.2
OFDM 伝送信号のビット誤り率：BER
測定チャンネル
：
ch
中心周波数
：
MHz
階層
：
モード
：
モード 1
モード 2
モード 3
変調方式
：
64QAM
16QAM
QPSK
内符号化率
：
1/2
ガードインターバル：
1/4
インターリーブ長
：
0
搬送波レベル
：
dBμV
CN 比
：
dB
2/3
1
ノイズマージン
チャンネル番号
3/4
5/6
1/8
BER（RS 訂正前)
4.4.2.3
ノイズ平均値
レベル (Lrms)
(dBμV)
ノイズマージン
(dB)
1/16
2
4
7/8
1/32
8
16
CN 比
(Crms－Lrms)
(dB)
6
JEITA CP-5111
4.4.2.4
変調誤差比：MER
測定チャンネル
：
ch
中心周波数
：
MHz
モード
：
ガードインターバル
：
1/4
階層 A（変調方式）
：
64QAM
16QAM
階層 A（部分受信）
：
通常
部分受信
64QAM
16QAM
QPSK
64QAM
16QAM
QPSK
モード 1
モード 2
1/8
モード 3
1/16
1/32
QPSK
階層 A（セグメント数）：
階層 B（変調方式）
：
階層 B（セグメント数）：
階層 C（変調方式）
：
階層 C（セグメント数）：
搬送波レベル
dBμV
：
MER（dB)
測定対象
Total
階層 A
階層 B
階層 C
TMCC
AC1
4.5
測定系統図
測定点
①
ブースタ
②
①
ブースタ入力端子
②
ブースタ出力端子
③
テレビ端子出力端子
BER 測定機能付き
OFDM 信号アナライザ
分配器
テレビ端子
又は
OFDM 復調器＋BER 測定器
③
スペクトラムアナライザ
図 2―測定系統図
7
JEITA CP-5111
5
測定
5.1
OFDM 搬送波レベルの測定
5.1.1
(1)
測定条件
測定に使用するスペクトラムアナライザは，事前に校正されたものを使用する。測定開始の約 30 分
前に測定器の電源を入れて余熱時間を取る。測定器自身にキャリブレーション機能がある場合は，余
熱後これを実行する。測定精度を必要とする場合は，変調信号発生器より信号を発生させて熱電対型
センサによる電力測定値とスペクトラムアナライザによる信号レベル測定値の差分を補正値として
校正する。
(2)
適切なケーブル及びコネクタを使用し，正しいインピーダンス整合の維持に留意する。
5.1.2
信号レベルの測定
次の三つの測定方法について説明する。
a)
スペクトラムアナライザの電力測定機能を用いた測定方法
特長：測定器自身の補正が自動的に処理されるためスペクトラムアナライザのメーカや機種による
測定上の問題がなくなり，帯域内偏差のある信号でも測定可能な方法である。
(1)
スペクトラムアナライザの中心周波数を変調波形の中心周波数に設定し，スパン，リファレンスレ
ベルを適切な値に設定する。
(2)
スペクトラムアナライザの分解能帯域幅（RBW）30 kHz に，映像帯域幅（VBW）を 300 kHz 以上
（RBW の 10 倍以上），検波モードを Sample に設定する。
(3)
スペクトラムアナライザのチャンネルパワー測定機能を選択し，チャンネルパワーの測定帯域幅を
OFDM 信号の伝送帯域幅である 5.6 MHz に設定し，測定値の平均回数を 30 回以上に設定する。
(4)
レベルの単位は dBμV 表示し，表示された搬送波平均値レベル（Crms）を記録する。
(5)
設定例を以下に示す。
表 1―スペクトラムアナライザの設定
設定項目
No.
設定値又は条件
1
測定モード
チャンネルパワー測定（設定帯域内の積算電力測定）
2
中心周波数
変調波形の中心周波数
3
SPAN
10 MHz
4
RBW
30 kHz
5
VBW
300 kHz
6
検波モード
Sample
7
測定帯域幅
5.6 MHz（チャンネルパワー測定の帯域幅）
8
平均回数
30 回
8
JEITA CP-5111
図 3―電力測定機能による測定表示例
b) dBμV/√Hz 測定値から換算する方法（a) 項の測定が不可能な場合）
特長：電力測定機能を有さないスペクトラムアナライザに対してはこの方法で測定する，測定帯域
内にレベル偏差のある信号は，チャンネル帯域内の測定ポイントを増やし，各測定ポイント
の平均から搬送波レベルを計算する。
(1)
スペクトラムアナライザの中心周波数を変調波形の中心周波数に設定し，スパン，リファレンスレ
ベルを適切な値に設定する。
(2)
スペクトラムアナライザの分解能帯域幅（RBW）を 100 kHz に，映俊帯域幅（VBW）を 1 kHz に，
検波モードを Sample に設定する。スペクトラムアナライザのレベルは，平均値表示（波形の平均
表示に設定）にし，レベル単位は dBμV/√Hz 表示とする。
(3)
スペクトラムアナライザにて平均化された OFDM 信号スペクトラムの中心周波数にマーカを設定
し，表示値（Lm）を測定する。
(4)
次の帯域換算式を使用し，OFDM 搬送波平均値レベルを計算する。
Crms ＝ Lm ＋ 10 × log(fw) (dBμV)
Crms ：帯域換算後の OFDM 搬送波平均値レベル (dBμV)
Lm ：スペクトラムアナライザ読み値 (dBμV/√Hz)
fw
：OFDM 伝送帯域幅 (Hz) (5.6 MHz)
9
JEITA CP-5111
(5)
設定例を以下に示す。
表 2―スペクトラムアナライザの設定
設定項目
No.
設定値又は条件
1
測定モード
dBμV/√Hz
2
中心周波数
変調波形の中心周波数
3
SPAN
10 MHz
4
RBW
100 kHz
5
VBW
1 kHz
6
検波モード
Sample
7
波形平均
30 回
8
帯域補正
＋67.5 dB（＝10×log(5.6 MHz)）
図 4―dBμV/√Hz 表示による測定表示例
10
JEITA CP-5111
c)
平均電力測定値から換算する方法
特長：使用するスペクトラムアナライザのメーカや機種により測定値に違いが出てくることがある
ので注意が必要である。
(1)
スペクトラムアナライザの中心周波数を変調波形の中心周波数に設定し，スパン，リファレンスレ
ベルを適切な値に設定する。
(2)
スペクトラムアナライザの分解能帯域幅（RBW）を 100 kHz に，映俊帯域幅（VBW）を 1 kHz に，
検波モードを Sample に設定する。スペクトラムアナライザのレベルは，平均値表示（波形の平均
表示に設定）にし，レベル単位は dBμV 表示とする。
(3)
スペクトラムアナライザにて平均値表示された OFDM 信号の中心周波数にマーカを設定し，表示
された搬送波レベル（Am）を読み取る。
(4)
次の帯域換算式を使用し，OFDM 搬送波平均値レベルを計算する。
Crms ＝ Am ＋ 10 × log
測定帯域幅 (Hz)
1.2 × RBW (Hz)
＋ 2.5 (dBμV)
Crms ：帯域換算後の OFDM 搬送波平均値レベル（dBμV）
Am ：スペクトラムアナライザ読み値（dBμV）
fw
：OFDM 伝送帯域幅（Hz）
（5.6 MHz）
RBW ：スペクトラムアナライザの分解能帯域幅（Hz）（本章設定値では 100 kHz）
(1)
1.2
：雑音帯域幅補正係数
2.5
：スペクトラムアナライザ補正値（Log Amp，Detector，VBW）（dB）
注
(1)
この補正値は，測定器の種類によって異なる場合があるので使用測定器の補正値
を事前に確認しておくこと。
表 3―スペクトラムアナライザ設定例
設定項目
No.
設定値又は条件
1
測定モード
平均電力測定
2
中心周波数
変調波形の中心周波数
3
SPAN
10 MHz
4
RBW
100 kHz
5
VBW
1 kHz
6
検波モード
Sample
7
波形平均
30 回
8
帯域補正
＋19.2 dB
6
帯域補正は，10× log(5.6×10 /1.2×105)＋ 2.5＝ 10 log(56/1.2)＋ 2.5
11
JEITA CP-5111
図 5―平均電力測定による測定表示例
5.1.3
(1)
測定上の注意
スペクトラムアナライザは，通常電源投入時 10 dB の減衰器が設定されている。この場合，全入力電
力が 0 dBm を超えていなければ，このままで測定可能である。全入力電力の測定方法は，電力測定機能
を用いた測定法により，中心周波数 510 MHz，スパン 1 GHz，チャンネルパワーの測定帯域幅を 1 GHz
に設定して行うが，この場合，スペクトラムアナライザの表示スケール上端を超えている信号がない
ことを確認してから測定する。0 dBm（電圧表示の場合は 109 μV）を超える場合は，測定器内部でひ
ずみが発生しないように，スペクトラムアナライザ内の入力アッテネータを調整し，(全入力電力)－
減衰器＜－10 dBm になるようにする。
(2)
スペクトラムアナライザのレベル測定値を校正する場合は，デジタル変調信号発生器の出力を校正さ
れている熱電対型センサの電力計で測定し，これを真値としてスペクトラムアナライザの測定値を校
正する。
(3)
OFDM 変調によるデジタルテレビジョン放送方式では，チャンネル帯域の中心周波数に対して OFDM
変調波の中心周波数が＋1/7 MHz オフセットしているため，測定するチャンネルに対してスペクトラ
ムアナライザの中心周波数設定も＋1/7 MHz オフセットした値を設定する。
(4)
OFDM 搬送波レベルと雑音レベルとの差が小さい場合，信号レベルに含まれる雑音が測定誤差として
無視できなくなるため，スペクトラムアナライザの補正が必要と判断される場合は，5.1.2 c) (4) 記載
の補正値を換算してから測定値を表記する。
12
JEITA CP-5111
(5)
スペクトラムアナライザのマーカ表示単位について，メーカ機種によっては，dBμV/√Hz を「dBμV/Hz」
と表示している。この理由は，dBm/Hz は 1 Hz 当たりの電力を表現する単位で，dBμV/√Hz は 1 Hz
当たりの電圧を表現する単位である。電力と電圧には，電力＝(電圧×電圧)/抵抗という関係がある
ので，電力を電圧に変換するには，電力の値の平方根（√）を取る必要があり，1 Hz 当たりの電力値
を 1 Hz 当たりの電圧値に変換する場合にも同様に全体の平方根（√）を取るが，その際，分母の単
位の Hz にも√がかかっているということを表現するためである。
5.2
OFDM 搬送波レベルとノイズレベルとの比：CN 比
5.2.1
測定内容
地上デジタルテレビジョン放送波レベルと雑音平均値レベルとの差（CN 比）を測定する。
5.2.2
測定系統図
4.5 測定系統図による。
5.2.3
測定条件
地上デジタルテレビジョン放送波の OFDM 信号とする。
(1)
適切なケーブル及びコネクタを使用し，正しいインピーダンス整合を取ること。
(2)
測定に使用する測定器はスペクトラムアナライザを使用する。又は，CN 測定機能を有する測定器
（OFDM アナライザ）がある場合はそれを使用する。
5.2.4
測定方法
(1)
各測定ポイントにスペクトラムアナライザを接続する。
(2)
スペクトラムアナライザの設定を行う。
(3)
搬送周波数（OFDM 信号の中心周波数）及びリファレンスレベルの設定を行う。
(4)
5.1.2 信号レベルの測定により搬送波平均レベル Crms を測定する。
(5)
ノイズレベルの測定は，測定信号近傍で信号の影響のないノイズと思われる部分にスペクトラムアナ
ライザのマーカを設定し，表示された信号のレベル（Lm）を測定する。
5.2.5
(1)
測定上の注意
正確な測定を行うためには，信号を OFF して帯域内のノイズレベルを測定する必要がある。しかし，
運用状態では放送波を OFF できないため，
「この測定方法では正確な CN 比は測定できない。
」他に測
定法がないため測定法として規定するが，測定値には誤差があることに注意する。
(2)
スペクトラムアナライザで搬送波レベルを測定する場合，5.1 OFDM 搬送波レベルを参照する。
(3)
OFDM 搬送波レベルとチャンネル帯域外側のノイズレベルとの差が小さい場合，信号レベルに含まれ
るノイズレベルが誤差として無視できなくなる。補正が必要と判断される場合は補正値を測定信号レ
ベルから減算して表記する。
5.2.6
OFDM 信号アナライザによる測定法
(1)
OFDM 信号アナライザの設定を行う。
(2)
搬送周波数（OFDM 信号の中心周波数）及びリファレンスレベルの設定を行う。
(3)
モード，ガードインターバルを設定する。
(4)
TMCC パラメータ（階層情報）を合わせる。
5.2.7
測定結果の表し方
4.4.2.1 による。
13
JEITA CP-5111
5.3
5.3.1
地上デジタル放送波を用いた OFDM 信号のビット誤り率（BER）測定
測定内容
地上デジタルテレビジョン放送波の OFDM 信号とする。
5.3.2
測定系統図
4.5 測定系統図による。
5.3.3
測定条件
本測定は放送サービス中に測定を行うこととする。
(1)
適切なケーブル及びコネクタを使用し，正しいインピーダンス整合の維持に留意する。
(2)
測定器は事前に校正されたものを使用する。
(3)
RS エラー訂正を利用した BER 測定機能を有する OFDM 信号アナライザ又はヌルパケットによる測定
が可能な BER 測定器を使用する。
(4)
放送波に複数の階層が存在する場合には，各々の階層(1)について測定することを基本とする。
(5)
復調器は放送波の信号パラメータの条件に合わせる。
注(1) ｢6.2 OFDM 信号の概要」を参照。
5.3.4
測定方法
BER 測定器又は OFDM 信号アナライザの BER 測定モードで，誤り訂正（RS）前を測定する。
(1)
各測定点に BER 測定器又は OFDM 信号アナライザを接続する。
(2)
BER 測定器又は OFDM 信号アナライザの設定を行う。
(3)
搬送波周波数（OFDM 変調信号の中心周波数）及び，リファレンスレベルを設定する。
(4)
モード，ガードインターバルを設定する。
(5)
TMCC パラメータ（階層情報）を設定する。
(6)
BER 測定器又は OFDM 信号アナライザの画面に表示される数値を読み取る。
5.3.5
測定上の注意点
OFDM 復調器及び BER 測定器を使用した測定と OFDM 信号アナライザを使用した測定では，測定の原
理(2)が異なる。OFDM 復調器及び BER 測定器を使用した測定では，TS に含まれるヌルパケットのみを抽
出して測定するため，ヌルパケットの挿入状況によっては測定に時間を要することがある。OFDM 信号ア
ナライザを使用した測定では，誤り訂正能力を超える BER 値（1×10-4 を超える値）において信頼性が欠
けることに留意する。
測定器への入力信号レベルが，過入力にならないように注意する。短期間での電界変動やバースト性の
ノイズがある場合は，測定結果に誤差が生じるので注意が必要である。
注(2) ｢6.1 ビット誤り率（BER）の測定の概要」を参照。
5.3.6
測定結果の表し方
測定結果は 4.4.2.2 による。
5.4
5.4.1
ノイズマージン
測定内容
伝送路の CN 劣化の余裕度を測定するもので，地上デジタル放送波の CN 比と，同一点における BER 値
が 2×10-4 となる CN 比の差（マージン）を測定する。
5.4.2
測定系統図
4.5 測定系統図による。
14
JEITA CP-5111
5.4.3
測定条件
本測定は放送サービス中に測定を行うこととする。
(1)
測定信号は地上デジタルテレビジョン放送波の OFDM 信号とする。
(2)
測定に使用する測定器は，OFDM アナライザを使用する。
(3)
適切なケーブル及びコネクタを使用し，正しいインピーダンス整合とする。
5.4.4
OFDM 信号アナライザによる測定法
OFDM 信号アナライザの測定モードはノイズマージン。
(1)
各測定点に OFDM 信号アナライザを接続する。
(2)
OFDM 信号アナライザの TMCC パラメータ（階層情報）を設定する。
(3)
搬送波周波数（OFDM 変調信号の中心周波数）及び，リファレンスレベルを設定する。
(4)
モード，ガードインターバルを設定する。
(5)
OFDM 信号アナライザの画面に表示されるノイズマージン値を読み取る。
5.4.5
測定結果の表わし方
測定結果は 4.4.2.3 による。
5.5
5.5.1
変調誤差比（MER：Modulation Error Ratio）
測定内容
地上デジタルテレビジョン放送波の OFDM 信号の変調誤差比（MER）を測定する。
5.5.2
測定系統図
4.5 測定系統図による。
5.5.3
測定条件
本測定は放送サービス中に測定を行うこととする。
(1)
地上デジタルテレビジョン放送波の OFDM 信号とする。
(2)
適切なケーブル及びコネクタを使用し，正しいインピーダンス整合とする。
(3)
測定に使用する OFDM 信号アナライザは，MER を測定できる機能を有するもので，事前に校正され
たものを用いる。
5.5.4
測定方法
(1)
各測定点に OFDM 信号アナライザを接続する。
(2)
OFDM 信号アナライザの設定を行う。
(3)
搬送波周波数（OFDM 変調信号の中心周波数）及び，リファレンスレベルを設定する。
(4)
モード，ガードインターバルを設定する。
(5)
TMCC パラメータ（階層情報）を設定する。
(6)
表示された変調誤差比（MER）を測定する。
15
JEITA CP-5111
図 8―MER 測定結果の例
5.5.5
(1)
測定上の注意
MER の測定はノイズ，マルチパス等反射の影響，スプリアス，OFDM 変調信号の生成のベースロッ
クである FET クロックエラーなどの影響を含んだ状態で測定されることに注意する。ただし，キャリ
ア周波数エラーによる影響は含まれない（測定器内で補正される）ものとする。
(2)
MER の測定に当っては，OFDM 信号アナライザがひずまないようにリファレンスを調整する。ひず
みがある場合，MER が悪化する（値が小さくなる）現象が発生する。
(3)
測定前には十分な余熱時間を取る（内部周波数基準を安定させるため）
。基準が安定していない場合，
見かけ上の FFT クロック誤差の発生などにより MER 値が悪化する場合がある。
5.5.6
測定結果の表し方
測定結果は 4.4.2.4 による。
6
備考
6.1
ビット誤り率（BER）の測定の概要
デジタル伝送の伝送品質を評価する指標としてビット誤り率が一般的に用いられている。ビット誤り率
をデジタルテレビジョン放送において測定する場合，以下にデジタル放送で実用化されているビット誤り
率の測定方法を示す。
16
JEITA CP-5111
6.1.1
ヌルパケット（Null Packet）を利用した測定方法
TS 信号に含まれるヌルパケットを測定する方法で，放送中での測定に応用される。ヌルパケットによる
誤り率の測定は，伝送しているすべてのデータを測定しているわけではないため，測定に時間がかかるの
と短時間のバースト状の誤りに対して測定誤差が発生する可能性がある。
TS データ
TS
送信
伝送路
受信
デジタル
変調
地上
デジタル
放送
復調器
BER 測定器
TS
Null
パケット
抽出
Bit 比較で
誤り率
測定
図 11―ヌルパケットによる測定原理図
6.1.2
RS エラー訂正を利用した測定方法
エラー訂正の情報から計算する手法で簡易的な方法として受信機内で実現される場合が多い。また，放
送中の信号でも測定でき，オンエアーでの誤り率測定に応用可能であるが測定限界があるため注意が必要。
(1)
訂正情報から直接求める方法
受信，復調後に RS 訂正によりデータの誤り訂正が行われる。この誤り訂正の回数から誤り率を求
める方法で，簡易的な測定法として受信機内で使用される場合が多い。
(2)
訂正前と訂正後のデータを比較して求める方法
エラー訂正後のデータとエラー訂正前のデータを比較することによりビット誤り率を求める方法
で，訂正後のデータで誤りが完全に訂正されていることを前提としてデータを比較するため，訂正後
のデータに誤りが発生する悪い誤り率の条件では正しい誤り率が得られない。
データ
エラー訂正
ビット比較
エラーカウント
遅延回路
図 12―エラー訂正前と訂正後のデータを比較して求める測定原理図
6.1.3
BER 測定レンジと所要測定時間の関係
BER 測定の測定レンジは，測定する値の精度と測定時間とを考慮する必要がある。BER 値を高い精度で
求める場合は，1 回の測定所要時間が長くなることに注意すること。
17
JEITA CP-5111
測定レンジ
6.2
測定時間
1×10
-6
約 43 ms
1×10
-10
約 430 s（7 m 10 s）
1×10
-11
約 4305 s（1 h 11 m 45 s)
OFDM 信号の概要
ISDB-T 方式は，MPEG2 Systems で規定されるトランスポートストリーム（TS）一つもしくは複数の入
力を再多重により一つの TS とし，サービス意図に応じて複数の伝送路符号化を施した後，最終的に一つ
の OFDM 信号として送信する。また，時間インターリーブを備え，受信電界の変動が避けられない移動受
信に対して強力な伝送路符号化を可能にしている。
テレビジョン放送の送信スペクトルは，テレビジョン放送のチャンネル帯域幅を 14 等分した OFDM ブ
ロック（以下，OFDM セグメントと呼ぶ。）を 13 個連ねて構成される。
6.2.1
階層伝送
伝送路符号化は，OFDM セグメントを単位に行われるので，一つのテレビジョンチャンネルの中で一部
を固定受信サービス，残りを移動体受信サービスとすることができる。このような伝送を階層伝送とする。
各階層は，一つ又は複数の OFDM セグメントにより構成され，階層ごとにキャリア変調方式，内符号の符
号化率，及び時間インターリーブ長等のパラメータを設定することができる。
なお，可能な階層数は最大 3 レベルまでである。なお，次に示す部分受信についても一つの階層として
数える。各階層のセグメント数や伝送路符号化パラメータは編成情報に従って決められ，また，受信機の
動作を補助する制御情報として TMCC 信号によって伝送される。
情報源符号化部
映像符号化
音声符号化
データ符号化
多重化部
限定受信
処理部
TS
TS
TS TS
再多重
映像
音声
データ
伝送路符号化部
階層並列処理
－誤り訂正
－変調
－インターリーブ
TMCC 信号生成
フレーム構成
I
F
F
T
OFDM
送信波
編成情報
図 13―ISDB-T 方式の概要
6.2.2
部分受信
13 セグメントで構成されるテレビジョン放送信号の中央部の OFDM セグメントについては，そのセグ
メント内のみの周波数インターリーブを行う伝送路符号化が可能である。
6.2.3
モード
SFN の置局間距離への適合性，あるいは，移動受信におけるドップラーシフトへの耐性を考慮し，ISDB-T
方式は三つの異なる OFDM キャリア間隔を備えている。これらはシステムのモードとして識別される。
キャリア間隔は，モード 1 では約 4 kHz，モード 2 では約 2 kHz，モード 3 では約 1 kHz である。モードに
応じてキャリア数は異なるが，どのモードにおいても伝送可能な情報ビットレートは同じである。
18
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6.2.4
特殊信号（SP，CP，連続キャリア，TMCC，AC）
SP（Scattered Pilot）及び CP（Continual Pilot）は，受信機の同期，復調用の信号。
TMCC（Transmission and Multiplexing Configuration Control）は，制御信号。
AC（Auxiliary Channel）は，付加情報を伝送する信号で，AC1 はすべてのセグメントに同一数ある地上
デジタルテレビジョン放送の信号パラメータ（ARIB STD-B31 より抜粋）。
6.3
ノイズマージンの測定原理
6.3.1
ノイズマージンの概要
伝送路の CN 劣化の余裕度を測定するもので，地上デジタル放送波の CN 比と，同一点における BER 値
が 2×10-4 となる CN 比の差（マージン）を測定する。
BER 対 CN 比実測カーブ
BER
等価ノイズ劣化（END）
システムの CN 比
ノイズマージン
2×10-4
BER 対 CN 比理論カーブ
（シミュレーション値）
CN 比
図 15―ノイズマージン
6.3.2
測定系統図
放送波
混合器
分配器
可変減衰器
OFDM 復調器
雑音発生器
BER 率測定器
図 14―ノイズマージンの測定系統
スペクトラム
アナライザ
19
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6.3.3
測定方法
(1)
スペクトラムアナライザを使用して 5.1 の搬送波平均値レベルと CN 比（CN1）を測定する。
(2)
BER が 2.0×10-4 となるまでガウス雑音を印加し，CN 比（CN2）を測定する。
(3)
ノイズマージン（NM）は，NM(dB)＝CN1(dB)－CN2(dB) で得られる。
6.4
MER 測定原理
MER（Modulation Error Ratio）はデジタル変調信号の変調誤差（ベクトル誤差）を意味し，発生する妨
害のすべてを合計した値として定義される。変調誤差は理想的な信号状態からの I/Q 値の平均偏差，又は
最大偏差を示す計算値で求めることができ，信号の品質を示す尺度として評価される。MER 値を得るまで
の処理の一例について次に示す。
(1)
OFDM シンボルを検出する。
(2)
キャリア周波数オフセットを検出する。
(3)
キャリア周波数オフセットに対する周波数補正を行う。
(4)
OFDM シンボルごとに波形を切り出して FFT を行う。
(5)
SP 情報などを用い伝送路に対する等価処理を行う。
(6)
得られたコンスタレーションより MER 値を計算する。
~
~
得られたコンスタレーションより各キャリアシンボルの直行座標成分（ I j , Q j ）が求められる。各シン
ボル点は変調方式に対応したビット配列が割り当てられており，理想シンボル点のベクトル（ I j , Q j ）に
~
~
対して計測されたシンボル点のベクトル（ I j , Q j ）は誤差ベクトル成分（δ I j , δ Q j ）だけシンボル点が
ずれた値として計測される。
Q
~ ~
計測シンボル点（ I j , Q j ）
誤差ベクトル成分（δ I j , δ Q j )
理想シンボル点（ I j , Q j ）
I
図 16―理想シンボル点に対する計測シンボル点と誤差シンボル点の関係
変調誤差比 MER は各理想シンボル点のベクトル量の絶対値を二乗した合計を誤差ベクトル量の絶対値
を二乗した合計で除算し，結果は電力比として dB で表現される。
N
MER ＝ 10 × log10
∑ (I + Q )
J =1
N
2
2
J
J
∑ (δI
J =1
2
J
2
+δQ )
J
20
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MER の定義は本来イコライザによる補正を含まない値であるが，一般の測定用受信機では測定点での伝
送路特性やひずみなどを抑えるためにイコライザ後で計測を行っている場合がある。したがって，MER の
測定結果に対してイコライザが使用されているかどうかを記述するのが望ましい。（不明な場合には使用
機器の記載でもよい。）
6.5
MER 測定の実際
(1)
MER と CN 比
測定信号の CN 比が白色雑音のみで表され，かつ，それ以外の要因が MER 測定に影響しない場合，
理論上 MER は CN 比と等価になる。ただし，実際の測定では測定器内部の復調法などにより MER と
CN 比は完全には一致しない場合がある。また，誤り率が大きくなる（64QAM の場合，おおむね 10-4
～10-5 以上）領域では，受信シンボルの理想点が誤るために，CN 比と MER が徐々に乖離する傾向が
ある。
MER と変調方式
測定環境が同一の場合，MER は変調方式（モード，ガードインターバル，階層ごとの変調方式）
にかかわらず理論上は一定値を取るため，異なる変調方式間の測定値の直接比較が可能となる。
理論値
40
MER [dB]
(2)
30
64QAM
16QAM
QPSK
20
20
30
40
CN 比 [dB]
図 17―MER 測定結果例（Total MER の例)
50
(社）電子情報技術産業協会が発行している規格類は，工業所有権（特許，実用新
案など）に関する抵触の有無に関係なく制定されています。
(社）電子情報技術産業協会は，この規格類の内容に関する工業所有権に係る確認
について，責任はもちません。
JEITA CP-5111
2009 年 7 月発行
発行　(社）電子情報技術産業協会　コンシューマ・プロダクツ部
〒101-0065　東京都千代田区西神田 3-2-1
ＴＥＬ 03-5275-7260　ＦＡＸ 03-5212-8122
印刷　(株）オガタ印刷
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