Eb/N0

デジタル無線通信測定に関する翻訳に、Eb/N0という言葉がよく出てくる(例えば、W1902 デジタル・モデム・ライブラリのp5の図3)。

Ebは、1ビット当たりのエネルギー(Energy per bit)の略で、S[W]を搬送波のパワー(信号パワー)、B[ビット/s]を情報伝送速度(ビット・レート)とすると、

Eb = S/B[J/ビット]

で定義される。

また、伝送帯域幅をW[Hz]、スペクトラム効率をb[ビット/s/Hz]とすると、B = b×Wなので、

Eb = S/(b×W)[J/ビット] (1)

と表すことができる。

N0は、ノイズ・スペクトラム密度(1Hz当たりのノイズ・パワー)である。N0が周波数に対して一定であるとすると、伝送帯域幅Wでのノイズ・パワーNは、N = N0×W[J/s]なので、SN比は、
S/N = S/(N0×W)と表され、(1)式から、Eb/N0とSN比の関係は、

Eb/N0 = S/N / b

となる。すなわち、Eb/N0とは、SN比をスペクトラム効率でノーマライズしたものである。

言い換えれると、変調方式毎に、Eb/N0に対してビット・エラー・レートをプロットしたもの(例えば、これ)を比較することにより、伝送方式(変調方式)の違い(伝送帯域幅と情報伝送速度の違い)を考慮(ノーマライズ)した比較(許容可能なビット・エラー・レート以下の通信に必要なSN比(送信信号パワー、伝送可能距離)の比較)が可能になる。

Eb/N0については、以下を参照。

Eb/No and SNR(英語サイト)

Eb/N0 Explained(英語サイト)

AM/AM、AM/PM

増幅器の歪特性の評価に関する翻訳で、AM/AM、AM/PMという言葉がよく出てくる(例えば、パワーアンプ・テスト用 Signal Studio N7614B)。AMはAmplitude Modulation略で、PMは、Phase Modulationの略である。

AM/AM、AM/PMは、パワー・アンプの歪み特性(非線形特性)を表す性能指標である。

パワー・アンプの入力パワー(Amplitude:振幅)と出力パワー(Amplitude:振幅)の関係をプロットしたものがAM/AM特性(AM-AM変換と表記されることもある)である。理想的なパワー・パンプでは、入力パワーと出力パワーが比例関係(線形関係)にある(入力パワー対出力パワーのプロットが直線になる)が、現実のアンプでは、入力パワーが大きくなると、出力パワーが飽和し始め、比例関係からずれて(非線形性を示し)、歪みが生じる。

同様に、入力パワー(Amplitude:振幅)と出力位相(Phase)の関係をプロットしたものがAM/PM特性(AM-PM変換と表記されることもある)である。理想的なパワー・パンプでは、入力パワーに関係なく出力波形の位相は一定であるが、現実には、電源リップルや温度ドリフトなどのさまざまな原因により位相が変化し、位相歪みが生じる。

AM-PM変換については、以下を参照。

AM-PM Conversion(英語サイト)

preamble(プリアンブル)

無線LANに関する翻訳で、preamble(プリアンブル)という言葉がよく出てくる(例えば、IEEE 802.11規格に準拠した無線LANデバイスのテストのp4の図2)。preambleの通常の意味は、序言、序文、前置きなどであるが、データ通信の分野では、送信側と受信側がタイミングをとるための同期信号を意味する。

現在、LAN(ローカル・エリア・ネットワーク)の通信方式の主流は、イーサネット(EthernetのEtherは光を伝える仮想的な物質、エーテル(Ether)に由来する。当初、同軸ケーブルではなく光ファイバでの伝送を試みたが、1980年頃の技術では実現できなかった。)である。

イーサネットでは、データはフレームという単位で伝送される。フレームは、プリアンブル部、ヘッダ部、データ部、FCS(Frame Check Sequence)部から構成されている。プリアンブル部は、受信側にこれからデータを送ることを知らせて同期をとるために、フレームの先頭に追加される特定のビット列のことである。無線LANではPLCP(Physical Layer Convergence Protocol)プリアンブルと呼ばれる。ヘッダ部には、宛先MACアドレス、送信元MACアドレス(無線LANでは、PLCPヘッダに変調方式やデータ長の情報、IEEE802.11ヘッダに、宛先MACアドレス、送信元MACアドレス、受信側アクセス・ポイントのMACアドレス、送信側アクセス・ポイントのMACアドレス)が含まれる。FCS部は、ヘッダ部およびデータ部に誤りがないかどうかをCRC(巡回冗長検査)でチェックするための値である。

無線LANのフレームについては、以下を参照

ネットワークエンジニアとして > Network Study 2 : 高度なネットワーク技術、主要なアプライアンス製品の技術 > 無線LAN基礎、802.11a/b/g/n、チャネル、セル、SSID、WEP、WPA、WPA2 > 無線LAN – IEEE802.11フレームフォーマット