DE102022104032A1

DE102022104032A1 - Verfahren, Computerprogrammprodukt, Testsignal und Testvorrichtung zum Testen einer datenübertragenden Anordnung mit einem Sender, Kanal und Empfänger

Info

Publication number: DE102022104032A1
Application number: DE102022104032.1A
Authority: DE
Inventors: Anton Unakafov; Wolfgang Köbele; Valentina Unakafova; Victor-Rico Sanchez-Guerra; Ransom Stephens; Hermann Stehling
Original assignee: Bitifeye Digital Test Solutions GmbH
Current assignee: Bitifeye Digital Test Solutions GmbH
Priority date: 2022-02-21
Filing date: 2022-02-21
Publication date: 2023-08-24
Anticipated expiration: 2042-02-22
Also published as: JP2023121745A; US20230267056A1; DE102022104032B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Testen einer datenübertragenden Anordnung (4) mit den Schritten:(S400) Erfassen eines kanalausgangsseitigen Datensatzes (KAD) basierend auf einem initialen Test-Datensatz (IST),(S500 und S600) Auswerten des kanalausgangsseitigen Datensatzes (KAD), um eine Fehlerverteilung (FV) und um eine Bit-Fehler-Rate (BER) in dem kanalausgangsseitigen Datensatz (KAD) zu bestimmen,(S700) Bestimmen von zumindest einer Testteilsequenz (PSS) durch Auswerten der Fehlerverteilung (FV),(S800) Bilden eines weiteren Test-Datensatzes (CPS) mit zumindest der bestimmten Testteilsequenz (PSS),(S900) Beaufschlagen der datenübertragenden Anordnung (4) mit dem weiteren Test-Datensatz (CPS),(S1000) Erfassen eines aktuellen kanalausgangsseitigen Datensatzes (KAD) basierend auf dem weiteren Test-Datensatz (CPS),(S1100 und S1200) Auswerten des aktuellen kanalausgangsseitigen Datensatzes (KAD), um eine aktuelle Fehlerverteilung (FV) und um eine aktuelle Bit-Fehler-Rate (BER) in dem aktuellen kanalausgangsseitigen Datensatz (KAD) zu bestimmen,(S1300) Vergleichen der aktuellen Bit-Fehler-Rate (BER) mit einem vorbestimmten Schwellwert (SW), und wenn der Vergleich

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, ein Computerprogrammprodukt, ein Testsignal und eine Testvorrichtung zum Testen einer datenübertragenden Anordnung mit einem Sender, Kanal und Empfänger.
Unter einem Kanal (auch Informationskanal, Übertragungskanal, Übertragungsweg) wird in der Informationstheorie ein Konzept verstanden, um den Informationsverlust durch Störungen bei der Übertragung zu modellieren. Der Kanal beschränkt sich dabei nicht nur auf das Medium, über das die Übertragung erfolgt, sondern beschreibt den gesamten Übertragungsweg vom Sender zum Empfänger. Auch Datensender und Datenempfänger sowie gegebenenfalls zwischengeschaltete Komponenten können Störungen verursachen.
Z.Zt. werden Datenempfänger durch so genannte Konformitätstests mit einem vorher definierten Testsignal geprüft. Das Testsignal weist ein definiertes Testmuster und eingebrachte „Impairments“, d.h. möglichst gezielt und genau eingebrachte Abweichungen vom idealen Signal, wie Rauschen, Jitter, etc. auf. Die Art, die Stärke und der „Mix“ der hinzugefügten Impairments wird durch die jeweiligen Spezifikationen, z.B. PCI Express, festgelegt.
Derartige „compliant impairments“ werden durch den jeweiligen Datenkommunikationsstandard definiert, wobei die spezifischen Parameter und ihre Werte variieren können. Beispiele für Impairments sind:

zufälliges Rauschen: (Pseudo-)Zufallswerte werden dem Signal addiert;
periodisches Rauschen;
zufälliger Jitter: Die Pegelübergänge erfolgen etwas früher oder etwas später als sie sollten, wobei die Abweichungen zufällig sind;
deterministischer (insb. periodischer) Jitter: Die Pegelübergänge erfolgen etwas früher oder etwas später als sie sollten, wobei die Abweichungen durch ein periodisches Gesetz oder einen anderen Algorithmus definiert sind;
crosstalk (deterministisch); und
Intersymbol-Interferenz aufgrund des Kanalverlustes (deterministisch, vgl. auch https://teledynelecroy.com/doc/understanding-dj-ddj-pjjitter-calculations).

Die Impairments emulieren reale Verzerrungen, die ein Signal in der realen Arbeitsumgebung beeinflussen. Mit anderen Worten, das Testsignal kann als Nutzsignal aufgefasst werden, das mit einem Störsignal in Form der Impairments kombiniert wird, um ein reales, durch Störsignale verzerrtes Nutzsignal zu simulieren.
Bei modernen Datenkommunikationsstandards sind diese Verzerrungen aufgrund der hohen Datenraten sehr stark und kein Datenempfänger kann Signale fehlerfrei empfangen. Daher erlauben die Spezifikationen dem Datenempfänger relativ häufig „Lese-Fehler“. Dies wird durch den maximal zulässigen Anteil der falsch interpretierten Bits an der Gesamtzahl der empfangenen Bits definiert, der Bit-Fehler-Rate („Bit-Error-Ratio“, BER), wenn das Signal digitale Daten enthält, z.B. in Form von Bitfolgen.
Um diese Fehler zu korrigieren, wird die sog. „Forward Error Correction“ (FEC) verwendet. Dies ist eine spezielle Kodierung von Daten, z.B. in Form von Datensätzen. Eine weitere Technik, die verwendet wird, um Verzerrungen von Signalen zu reduzieren, ist Scrambling. Daher wird normalerweise das zum Datenempfänger kommende Daten gescrambled (verwürfelt) und FEC-vorcodiert.
Da FEC nicht Teil der physikalischen Schicht ist, wird die Leistung der physikalischen Schicht mit einer Pre-FEC-BER charakterisiert. Beim Testen der physikalischen Schicht werden typischerweise pseudozufällige Datensequenzen (PRBS) als Testsignal verwendet. Die PRBS sind zum Testen geeignet, da sie den Datenempfänger im Durchschnitt stärker belasten als reale Testsignale gleicher Länge. Im Gegensatz zu normalen Testsignalen sind diese Datensequenzen nicht gescrambled und nicht FEC-kodiert, so dass für sie keine Post-FEC-BER bestimmt werden kann.
Der Konformitätstest ist notwendig, um eine minimale Verifizierung der Datenempfänger zu ermöglichen, aber er erlaubt es nicht, Probleme des Designs zu identifizieren und der Prüfling (Device-under-Test - DUT) im schlimmsten Fall (d.h. schlechtestmöglicher Signale bzw. stärkste Impairments) zu überprüfen. Der Hauptgrund dafür ist, dass das PRBS nicht alle möglichen Datensätze, die im realen Betrieb gesendet werden können, vollständig repräsentiert. Obwohl die PRBS dem Empfänger im Durchschnitt stärker belasten als reale Daten gleicher Länge, kann es reale Datensätze geben, die den Empfänger stärker belasten.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, Wege aufzuzeigen, wie derartige Konformitätstest erweitert und/oder ergänzt werden können, um kritische Elemente, z.B. in einem Design eines Datenempfängers, leichter bestimmen zu können.
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Verfahren zum Testen einer datenübertragenden Anordnung, mit den Schritten:

Erzeugen eines initialen Test-Datensatzes mit einer vorbestimmten Mindestanzahl von Wiederholungen, Beaufschlagen der datenübertragenden Anordnung mit dem initialen Test-Datensatz,
Erfassen eines kanalausgangsseitigen Datensatzes basierend auf dem initialen Test-Datensatz,
Auswerten des kanalausgangsseitigen Datensatzes, um eine Fehlerverteilung in dem kanalausgangsseitigen Datensatzes zu bestimmen,
Auswerten des kanalausgangsseitigen Datensatzes, um eine Bit-Fehler-Rate in dem kanalausgangsseitigen Datensatz zu bestimmen,
Bestimmen von zumindest einer Testteilsequenz durch Auswerten der Fehlerverteilung,
Bilden eines weiteren Test-Datensatzes mit zumindest der bestimmten Testteilsequenz,
Beaufschlagen der datenübertragenden Anordnung mit dem weiteren Test-Datensatz,
Erfassen eines aktuellen kanalausgangsseitigen Datensatzes basierend auf dem weiteren Test-Datensatz,
Auswerten des aktuellen kanalausgangsseitigen Datensatzes, um eine aktuelle Fehlerverteilung in dem aktuellen kanalausgangsseitigen Datensatz zu bestimmen,
Auswerten des aktuellen kanalausgangsseitigen Ausgangs-Datensatzes, um eine aktuelle Bit-Fehler-Rate in dem aktuellen kanalausgangsseitigen Datensatz zu bestimmen,
Vergleichen der aktuellen Bit-Fehler-Rate mit einem vorbestimmten Schwellwert und, wenn der Vergleich ergibt, dass die Bit-Fehler-Rate größer als der vorbestimmte Schwellwert ist, Durchführen, insbesondere wiederholtes Durchführen, der Schritte ab dem Schritt Bestimmen von zumindest einer fehlerverursachenden Testteilsequenz durch Auswerten der Fehlerverteilung, und
Auswerten des aktuellen kanalausgangsseitigen Datensatzes zur Fehleranalyse, wenn der Vergleich ergibt, dass die aktuelle Bit-Fehler-Rate kleiner als der vorbestimmte Schwellwert ist.

Mit anderen Worten, es wird ein zweistufiges Vorgehen vorgeschlagen, bei dem die Ergebnisse, die durch Verwenden eines initialen Test-Datensatzes erhalten wurden, untersucht werden, um besonders fehleranfällige Teilsequenzen des Test-Datensatzes aufzufinden, mit denen dann ein besonders anspruchsvoller bzw. kritischer weiterer, zweiter Test-Datensatz gebildet wird. Dieser Test-Datensatz erlaubt verbesserte, kritischere Tests. Ferner kann durch die Komprimierung auf bzw. Zusammenfassung besonders fehleranfällige Teilsequenzen der Zeitbedarf derartiger Tests reduziert werden.
Eine Testteilsequenz kann z.B. zumindest einen einzelnen Fehler verursachen. Es gibt also eine eindeutige Zuordnung von Testteilsequenz und jeweiligen Fehler. Abweichend hiervon kann eine Testteilsequenz auch mehrere Fehler verursachen. Hierzu werden in einem iterativen Prozess weitere Testteilsequenzen ermittelt und dem Test-Datensatz hinzugefügt, um den Test-Datensatz schrittweise immer weiter zu optimieren, in dem Sinne, dass das Testmuster die komplexeste (die den Empfänger am stärksten belasten), aber konforme, d.h. im realen Betrieb mögliche, Signalfolge aufweist.
Gemäß einer Ausführungsform werden in einem weiteren Schritt Kanalparameter der datenübertragenden Anordnung bestimmt. Bei den bestimmten Kanalparametern kann es sich um eine Einzelbitantwort (single bit response SBR(t)), einen Laufzeitverzug (Delay) und/oder um eine Länge des Signals handeln, die über einen Kanal der datenübertragenden Anordnung übertragen werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Schritt Bestimmen von zumindest einer fehlerverursachenden Testteilsequenz durch Auswerten der Fehlerverteilung zumindest die folgenden Schritte auf:

Prüfen, ob die bestimmte Bit-Fehler-Rate kleiner als ein vorbestimmter Grenzwert ist, und Ausführen der weiteren Schritte, wenn die bestimmte Bit-Fehler-Rate kleiner als ein vorbestimmter Schwellwert ist:
- Bestimmen zumindest einer weiteren Testteilsequenz auf der Basis der bestimmten Testteilsequenz und
- Hinzufügen der weiteren Testteilsequenz zu dem weiteren Test-Datensatz.

Wenn also der kanalausgangsseitige Test-Datensatz für eine sinnvolle Auswertung zu wenige Fehler erzeugt, d.h. die Bit-Fehler-Rate zu klein ist, werden auf Basis einer bisher bestimmten Testteilsequenz weitere Testteilsequenzen bestimmt, z.B. durch Verändern der bisher bestimmten Testteilsequenz. Mit anderen Worten, es werden „künstliche“ Testteilsequenzen erzeugt, die der bisher bestimmten Testteilsequenz ähneln und daher auch zu Fehlern führen sollten. Diese werden dann dem Test-Datensatz hinzugefügt, so dass der Test-Datensatz eine erhöhte Anzahl von Testteilsequenzen aufweist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Schritt Bestimmen zumindest einer weiteren Testteilsequenz auf der Basis der bestimmten Testteilsequenz
ein Bestimmen einer Inversen einer fehlerverursachenden Testteilsequenz als weitere Testteilsequenz auf.
Es wird hierzu z.B. bei einem vierwertigen Signal, wie einem PAM-4-Signal, ein komplementäres vierwertiges Signal erzeugt. Wenn z.B. das vierwertige Signal die Werte 0, 1, 2 und 3 annehmen kann ist die Inverse z.B. der Signalfolge 13032 die Signalfolge 20301. Dabei kann von einer einzelnen oder auch für allen Testteilsequenzen jeweils eine Inverse bestimmt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Schritt Bestimmen zumindest einer weiteren Testteilsequenz auf der Basis der bestimmten Testteilsequenz
ein Bilden von einer Gruppe von Testteilsequenzen mit einem gleichen Symbol an einer vorbestimmten Stelle einer Impulsantwort auf.
Es werden also nur diejenigen Testteilsequenzen ausgewählt, bei denen zumindest ein Symbol an einer vorbestimmten Stelle identisch ist. Bei der vorbestimmten Stelle kann es sich um das Maximum der Impulsantwort handeln.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Schritt Bestimmen zumindest einer weiteren Testteilsequenz auf der Basis der bestimmten Testteilsequenzen
ein Bestimmen und Auswerten eines vorbestimmten Ähnlichkeitskriteriums in Bezug auf Testteilsequenzen auf, um Testteilsequenzen auszuwählen.
So können besonders einfach bevorzugte Testteilsequenzen bestimmt werden.
Ferner gehören zur Erfindung ein Computerprogrammprodukt, das zum Ausführen eines derartigen Verfahrens ausgebildet ist, ein Test-Datensatz, bestimmt nach einem derartigen Verfahren, und eine Testvorrichtung.
Im Folgenden wird anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen die Erfindung näher erläutert.

1 zeigt eine Übersicht über eine erfindungsgemäße Testvorrichtung.
2 zeigt in schematischer Darstellung eine Impulsantwort.
3 zeigt in schematischer Darstellung ein erstes Augendiagramm.
4 zeigt in schematischer Darstellung ein zweites Augendiagramm.
5 zeigt in schematischer Darstellung ein drittes Augendiagramm.
6 zeigt in schematischer Darstellung einen Verfahrensablauf zum Betrieb der in der 1 gezeigten Testvorrichtung.
7 zeigt in schematischer Darstellung weitere Details des in der 1 gezeigten Verfahrensablaufs.

Es wird zunächst auf 1 Bezug genommen.
Dargestellt ist eine Testvorrichtung 2 zum Testen einer datenübertragenden Anordnung 4 mit zumindest einen datenübertragenden Kanal 28 und mit einem Prüfling 6 (DUT). Die Testvorrichtung 2 kann beispielsweise im vorliegenden Ausführungsbeispiel IBIS-konform (Buffer Information Specification) oder AMI-konform (Algorithmic Modeling Interface) ausgebildet sein.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Kanal 28 als drahtgebundener Kanal ausgebildet. Abweichend vom vorliegenden Ausführungsbeispiel kann der Kanal 4 auch drahtungebunden, d.h. als z.B. als Funkstrecke, ausgebildet sein.
Der Kanal 28 kann als serielle Hochgeschwindigkeitsschnittstelle mit hoher zulässiger Bit-Fehler-Rate (> 10^-6) aufgefasst werden. Derartige serielle Hochgeschwindigkeitsschnittstellen werden mit Multi-Gigabit Datenraten (5 Gbit/s oder mehr) betrieben. Moderne serielle Hochgeschwindigkeitsschnittstellen erlauben eine relativ hohe Bit-Fehler-Rate aufgrund der starken Verzerrungen, die das Signal bei hohen Datenraten erfährt, und insbesondere aufgrund des niedrigen Signal-Rausch-Verhältnisses, das für moderne Schnittstellen typisch ist, die Amplitudenmodulation mit mehr als 2 Pegeln verwenden. Diese Modulationen werden als PAM-N bezeichnet, wobei N die Anzahl der Pegel ist.
Frühere Versionen von Kommunikationsstandards hatten oft sehr seltene Fehler zum Ziel, bspw. eine Bit-Fehler-Rate BER < 10^-12. Das bedeutet, dass ein Fehler pro 10¹² empfangenen Bits auftritt. Daher war eine echte Prüfung der Bit-Fehler-Rate BER kaum möglich: Bei Datenübertragungsraten von ~ 1 GBit/s würde eine Bit-Fehler-Rate von 10¹² bedeuten, dass ein Fehler im Durchschnitt einmal pro 1.000 s auftritt. Eine statistisch zuverlässige Messung der tatsächlichen BER würde daher stundenlange Tests erfordern.
Nach den o.g. Standards für die neuen Hochgeschwindigkeitsschnittstellen ist die zulässige Bit-Fehler-Rate viel höher (BER ~ 10^-6). Dies ermöglicht eine tatsächliche Bit-Fehler-Rate-Messung, wodurch die vorgeschlagene Erfindung machbar wird.
Über den Kanal 28 kann im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein PAM-4-Signal mit vier möglichen Zuständen bzw. Symbolen (0, 1, 2 und 3) übertragen werden. Abweichend vom vorliegenden Ausführungsbeispiel können auch über den Kanal 28 Datensätze mit anderen Kodierschemata, wie z.B. PAM-2, PAM-3, PAM-8, PAM-16, ENRZ oder auch CNRZ-5 übertragen werden.
Ferner werden im vorliegenden Ausführungsbeispiel amplitudenmodulierte Signale über den Kanal 28 übertragen.
Der Kanal 28 gemäß dem PCI Express 6-Standard kann mehrere Leitungen umfassen, typischerweise 8, 16 oder 32. Diese Leitungen werden parallel geführt und betrieben, jede einzelne für sich ist aber eine serielle Datenleitung. Diese Architektur wird auch als „multipel seriell“ bezeichnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird jede der Leitungen separat nacheinander getestet. Abweichend vom vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die Testvorrichtung 2 für multilane Tests (für mehrere Leitungen gleichzeitig) ausgebildet sein.
Andere Datenkommunikationsstandards können IEEE802.3bs/cd (50GAUI C2M/C2C, KR-n, CR-n), IEEE802.3ck (100GAUI C2M/C2C, KR-n, CR-n), OIF CEI-56G, OIF CEI-112G oder andere PAM-N-Standards sein.
Ferner ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Kanal 28 zur differentiellen Signalübertragung ausgebildet.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die differentielle Signalüberragung verwendet werden. Im Rahmen der differentiellen Signalüberragung wird, um das Rauschen zu reduzieren, ein Signal S(t) in Form von zwei physikalischen Teilsignalen, nämlich s+(t) = S(t)/2 und s-(t) = -S(t)/2, übertragen. Diese beiden Teilsignale s+(t) und s-(t) werden auf getrennten Leitungen des Kanals 4 übertragen und kommen synchron beim Empfänger an, so dass das ursprüngliche Signal wie folgt berechnet werden kann: $S (t) = s + (t) - s - (t)$
Abweichend vom vorliegenden Ausführungsbeispiel können auch anderen Signalisierungsschemata wie z.B. Chord-Signalisierung verwendet werden.
Die Testvorrichtung 2 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Komponenten einen CPS-Generator 8, einen PSS-Detektor 10, einen Signalgenerator 12, einen Fehlerdetektor 14, einen CPS-Augenvisulator 16 , einen PSS-Klassifizierer 18 und eine Post-FEC-Bestimmungseinheit 20 auf, während im vorliegenden Ausführungsbeispiel die datenübertragende Anordnung 4 den datenübertragenden Kanal 4 mit dem Prüfling 6 aufweist.
Der Signalgenerator 12 kann als Sender der datenübertragenden Anordnung 4 aufgefasst werden, während der Prüfling 6 als Empfänger der datenübertragenden Anordnung 4 aufgefasst werden kann.
Da im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Signalgenerator 12 der Testvorrichtung 2 zugeordnet ist werden im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Kanal 28 und der Prüfling 6 getestet. Abweichend vom vorliegenden Ausführungsbeispiel kann der Testvorrichtung 2 auch der Kanal 28 zugeordnet sein oder zusätzlich der Signalgenerator 12. Dann werden entweder nur der Prüfling 6 oder die Gesamtkombination, bestehend aus Signalgenerator 12 (Sender), Kanal 18 und Prüfling 6 (Empfänger) getestet.
Die Testvorrichtung 2 und ihre genannten Komponenten können für ihre nachfolgend beschriebenen Aufgaben und/oder Funktionen jeweils entsprechend ausgebildete Hard- und/oder Software-Komponenten aufweisen.
Zum Testen des datenübertragenden Kanals 28 ist z.B. der Signalgenerator 12 der Testvorrichtung 2 dazu ausgebildet, einen initialen Test-Datensatz IST mit einer vorbestimmten Mindestanzahl von Wiederholungen zu erzeugen und den Kanal 4 mit dem initialen Test-Datensatz IST zu beaufschlagen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der Signalgenerator 12 eine Abtastrate von mindestens 64 Gsamples/s und eine vertikale Auflösung von mindestens 8 Bit auf.
Die Testvorrichtung 2 ist dazu ausgebildet, einen kanalausgangsseitigen Datensatz KAD basierend auf dem initialen Test-Datensatz IST zu erfassen und auszuwerten, um eine Fehlerverteilung FV in dem kanalausgangsseitigen Signal KAS zu bestimmen.
Hierzu ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Prüfling 6 dazu ausgebildet den kanalausgangsseitigen Datensatz KAD aus einem kanalausgangsseitigen Signal KAS zu bestimmen, das kanalausgangsseitigen Signal KAS wieder zu kodieren und an den Fehlerdetektor 14 weiterzuleiten.
Mit anderen Worten, im vorliegenden Ausführungsbeispiel stellt der Funktionsgenerator 12 als Sender basierend auf dem initialen Test-Datensatz IST ein kanaleingangsseitiges Signal KES bereit, dass über den Kanal 28 übertragen und vom Prüfling 6 als Empfänger in Form eines kanalausgangsseitigen Signals KAS empfangen und wieder in einem kanalausgangsseitigen Datensatz KAD gewandelt wird.
Ein Datensatz fasst dabei die auf ein Objekt (Entität) bezogenen Angaben/Werte zusammen und einen definierten Anfang und ein definiertes Ende im Gegensatz zu einem Datenstrom ohne definierten Anfang und Ende. Ähnliche Begriffe sind: Tupel, Verbund, Dataset, Recordset. Ein Signal hingegen ist ein Zeichen mit einer ihm zugewiesenen Bedeutung.
Das initiale Test-Datensatz IST kann aus einem Konformität-Testmuster (= „fixed pattern“, z.B. PRBS31Q oder SSPRQ) und eingebrachten „Impairments“ (z.B. Rauschen, Jitter, etc.) bestehen. Bei Transferraten größer als 20 Giga-Symbole/Sekunde, wie sie für moderne Schnittstellen typisch sind, dauert das Senden des initialen Testsignals IST weniger als (2*10¹² / 20*10⁹) = 100 Sekunden, also weniger als 2 Minuten, was die experimentelle Erfassung einer Fehlerstatistik für das gesamte Muster praktikabel macht.
Dabei gibt die Fehlerverteilung FV an, an welchen Stellen des kanalausgangsseitigen Signal KAS Fehler aufgetreten sind, z.B. durch Vergleich mit dem initialen Test-Datensatz IST.
Der PSS-Detektor 10 wertet die Fehlerverteilung FV aus, um Testteilsequenzen PSS (problematic subsequences) zu bestimmen.
Hier erfolgt ein Vergleich vom Empfänger empfangenen Daten - die kanalausgangsseitigen Daten KAD - mit dem ursprünglich gesendeten Daten aus dem initialen Test-Datensatz IST - und es wird z.B. festgestellt, dass sie sich um 4 Symbole unterscheiden (es gibt 4 Fehler). Der Einfachheit halber wird angenommen, dass die Fehler in einem Teil des Signals konzentriert sind, obwohl sie normalerweise über das gesamte Signal verteilt sind:

Die ursprünglichen Daten in dem initialen Test-Datensatz IST lauten:
- ...100002321020120302000002021010000310210310230123333023...
Der empfangene - kanalausgangsseitige Datensatz KAD lauten:
- ...101002321020120302000002021010100311210310230123233023...
Die 4 Fehler treten in den folgenden Subsequenzen auf (sei Länge N = 5, Delay m = 2):
- 10000 (empfangen als 10100) - dieser Fehler tritt hier zweimal auf,
- 31021 (empfangen als 31121), und
- 23333 (empfangen als 23233).

Somit verursachen von 4⁵ = 1024 Subsequenzen mit der Länge N = 5 nur drei Subsequenzen mit jeweiligen Fehlern, die Subsequenz 10000 verursacht sogar zweimal Fehler. Alle drei Subsequenzen werden als PSS eingestuft, eine davon (10000) mit größerer Wahrscheinlichkeit als die anderen.
Die Testteilsequenz PSS enthält im vorliegenden Ausführungsbeispiel einen Abschnitt des initialen Testsignals IST, die gemäß der Fehlerverteilung FV Fehler enthält.
Der CPS-Generator 8 ist dazu ausgebildet einen weiteres Test-Datensatz CPS (compliant problematic sequence) mit zumindest den bestimmten Testteilsequenzen PSS zu bestimmen und den Kanal 28 mit dem weiteren Testsignal basierend auf dem Test-Datensatz CPS zu beaufschlagen.
Hierzu kann sich der CPS-Generator 8 als künstliche Intelligenz (KI)-Komponenten z.B. evolutionärer Algorithmen aufweisen: Mehrere CPS-Generierungs-Regeln entwickeln sich automatisch und werden ständig miteinander verglichen im Hinblick auf einen Post-FEC-Fehler und/oder auf die Häufigkeit von PSS pro CPS. Die suboptimalen Regeln werden verworfen, während die besten Regeln überleben und weitere Mutationen durchlaufen, bis optimale Generierungsregeln gefunden wurden. Alternativ kann durch bestärkendes Lernen selbstständig eine Strategie erlernt werden, um erhaltene Belohnungen zu maximieren. Als „Belohnung“ wird hier die Anzahl von PSS oder die post-FEC BER verwendet.
Beide Methoden benötigen keine Trainingsdaten und lernen beim Lösen der Aufgabe von selbst.
Daneben können auch Methoden des unüberwachten Lernens verwendet werden. Des Weiteren kann der CPS-Generator 8 auch frei von KI-Komponenten ausgebildet sein.
Des Weiteren ist die Post-FEC-Bestimmungseinheit 20 der Testvorrichtung 2 dazu ausgebildet, das kanalausgangsseitigen Datensatz KAD auszuwerten, um eine Bit-Fehler-Rate BER zu bestimmen.
Somit ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Testvorrichtung 2 dazu ausgebildet, zumindest eine Testteilsequenz PSS durch Auswerten der Fehlerverteilung FV zu bestimmen und einen weiteren Test-Datensatz CPS mit zumindest der bestimmten Testteilsequenz PSS zu bestimmen.
Des Weiteren ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Testvorrichtung 2 dazu ausgebildet, den Kanal 28 mit dem weiteren Testsignal basierend auf Test-Datensatz CPS zu beaufschlagen und einen aktuellen kanalausgangsseitigen Datensatz KAD basierend auf dem weiteren Test-Datensatz CPS zu erfassen.
Ferner ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Testvorrichtung 2 dazu ausgebildet, den aktuellen kanalausgangsseitigen Datensatz KAD auszuwerten, um eine aktuelle Fehlerverteilung FV in dem kanalausgangsseitigen Datensatz KAD und um eine aktuelle Bit-Fehler-Rate BER in den aktuellen kanalausgangsseitigen Datensatz KAD zu bestimmen.
Des Weiteren ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Testvorrichtung 2 dazu ausgebildet, die aktuelle Bit-Fehler-Rate BER mit einem vorbestimmten Schwellwert SW zu vergleichen. Wenn der Vergleich ergibt, dass die Bit-Fehler-Rate BER größer als der vorbestimmte Schwellwert SW ist, wird zumindest eine weitere Testteilsequenz PSS durch Auswerten der Fehlerverteilung FV bestimmt.
Wenn die bestimmte Bit-Fehler-Rate BER größer als der vorbestimmte Schwellwert SW ist, ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Testvorrichtung 2 dazu ausgebildet, zumindest eine weitere Testteilsequenz PSS durch Auswerten der Fehlerverteilung FV zu bestimmen, ein weiteres Testsignal CPS mit zumindest der bestimmten Testteilsequenz PSS zu bestimmen, den Kanal 4 mit dem weiteren Testsignal basierend auf dem Test-Datensatz CPS zu beaufschlagen, einen aktuellen kanalausgangsseitigen Datensatz KAD basierend auf dem weiteren Test-Datensatz CPS zu bestimmen, den aktuellen kanalausgangsseitigen Datensatz KAD auszuwerten, um eine aktuelle Fehlerverteilung FV in den kanalausgangsseitigen Datensatz KAD zu bestimmen, und den aktuellen kanalausgangsseitigen Datensatz KAD erneut auszuwerten, um eine aktuelle Bit-Fehler-Rate BER in den aktuellen kanalausgangsseitigen Datensatz KAD zu bestimmen.
Ferner ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Testvorrichtung 2 dazu ausgebildet, den kanalausgangsseitigen Datensatz KAD zur Fehleranalyse auszuwerten, wenn der Vergleich ergibt, dass die aktuelle Bit-Fehler-Rate BER kleiner als der vorbestimmte Schwellwert SW ist.
In iterativer Manier ist die Testvorrichtung 2 mit ihren genannten Komponenten dazu ausgebildet, dann weitere Testteilsequenzen PSS zu ermitteln und dem weiteren Test-Datensatz CPS hinzuzufügen, um so den Test-Datensatz schrittweise immer weiter zu optimieren. Mit anderen Worten, die Bit-Fehler-Rate BER steigt bei jedem iterativen Durchlauf an. Ein Abbruch kann erfolgen, wenn z.B. die Bit-Fehler-Rate BER um weniger als ein Schwellwert SW bei jedem der drei aufeinanderfolgenden Durchläufe steigt. Der Schwellwert SW kann z.B. 0,1%, 0,05% oder benutzerdefiniert sein.
Ferner ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Testvorrichtung 2 dazu ausgebildet zu prüfen, ob die durch Auswerten des kanalausgangsseitigen Datensatzes KAD bestimmte Bit-Fehler-Rate BER kleiner als ein vorbestimmter Grenzwert GW ist. Wenn die Bit-Fehler-Rate BER kleiner als der Grenzwert GW ist, erfolgt ein Bestimmen zumindest einer weiteren Testteilsequenz PSS auf der Basis der bestimmten Testteilsequenz PSS und die weitere Testteilsequenz PSS wird dem weiteren Testsignal CPS hinzugefügt.
Dabei kann die Testvorrichtung 2 dazu ausgebildet sein, eine Inverse einer Testteilsequenz PSS als weitere Testteilsequenz PSS zu bestimmen und/oder eine Gruppe von Testteilsequenzen PSS mit einem gleichen Symbol an einer vorbestimmten Stelle einer Impulsantwort, insbesondere einer maximalen Impulsantwort zu bilden und/oder ein vorbestimmtes Ähnlichkeitskriteriums MET in Bezug auf Testteilsequenzen PSS auszuwerten.
Das Auswerten des kanalausgangsseitigen Datensatzes KAD zur Fehleranalyse kann folgende Tests umfassen:

Störungstoleranztest: Der Empfänger interpretiert das Signal mit einer Bit-Fehler-Rate BER, die unter dem von dem Standard erlaubten Höchstwert liegt, auch bei Rauschen. Für diesen Test wird dem Signal eine bestimmte (in der Spezifikation festgelegte) Menge an Rauschen hinzugefügt.

Der Jitter-Toleranztest ist derselbe, allerdings wird Jitter anstelle von Rauschen hinzugefügt.
Einige Standards schreiben eher eine Kombination verschiedener Impairments als einzelne Impairments vor.
Ferner können Post-FEC-Fehler bestimmt werden.
Weitere Auswerteverfahren werden später erläutert.
Des Weiteren ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Testvorrichtung 2 dazu ausgebildet, vor den iterativen Durchläufen Kanalparameter SBR(t), N und m des Kanals 4 zu bestimmen.
Es wird hierzu nun zusätzlich auf 2 Bezug genommen.
Bei den bestimmten Kanalparametern handelt es sich im vorliegenden Ausführungsbeispiel um eine SBR Einzelbitantwort (single bit response SBR(t)), einen Laufzeitverzug m (Delay) und/oder um eine Länge N des Signals S(t).
Dargestellt sind ein idealer Einzelimpuls 22 und eine entsprechende Impulsantwort 24, auch Einzelbitantwort oder SBR (single bit response SBR (t)) genannt, eines PAM-4 Signals S(t) mit den möglichen Symbolen 0, 1, 2 und 3.
Im Fall eines idealen Kanals 4 entspricht der ideale Einzelimpuls 22 der idealen Impulsantwort, d.h. der ideale Einzelimpuls wirkt sich nur auf den Impuls im 0-ten Symbol und auf kein anderes Symbol aus.
In der Realität ist die Impulsantwort 24 aufgrund von Kanaleffekten aber viel weniger scharf, hat einen Laufzeitverzug (Delay) bzw. eine Verzögerung m und erstreckt sich über mehrere Symbole N bzw. weist eine entsprechende Länge des Signals S(t) auf.
In diesem Beispiel beträgt die Anzahl der Symbole N bzw. die Länge des Signals N = 5 und der Laufzeitverzug (Delay) m bzw. eine Verzögerung m = 2. D.h., ein Empfänger würde den Einzelimpuls nicht zum Zeitpunkt 0 „sehen“, als er stattfand, sondern erst zum Zeitpunkt 2. Hier entspricht der Signalpegel annährend dem Maximalwert des idealen Einzelimpulses 22.
Des Weiteren können zur Auswertung Augendiagramme erzeugt und ausgewertet werden.
Hierzu wird zusätzlich auf die 3 bis 5 Bezug genommen.
Dabei zeigt 3 ein einfaches Augendiagramm mit einem Auge 26, 4 ein PAM-4 Augendiagramm mit 4 Pegeln und 3 Augen 26 und 5 ein Augendiagramm mit geschlossenen Augen 26.
Ein Augendiagramm ist eine grafische Darstellung von elektrischen Signalverläufen, mit dessen Hilfe die Signalqualität einer digitalen Datenübertragung beurteilt werden kann. Das Augendiagramm kann durch eine Reihe von numerischen Merkmalen ersetzt werden, aber es ist auch so einfach, dass es durch einen sehr einfachen Algorithmus ausgewertet werden kann, d.h., dass die Auswertung komplett automatisiert werden kann und ein Nutzer zur Auswertung nicht erforderlich ist.
Ein Augendiagramm ist eine Art Summation der statistisch verteilten, möglichen Signalverläufe. Ggf. wird dabei eine Farbkodierung benutzt, so dass anhand der Farbe die Wahrscheinlichkeit des Signalverlaufs ersichtlich wird. Durch die Einflüsse, denen das Signal unterworfen ist, verlaufen die theoretisch unendlich steilen Übergänge von 0 auf 1 und umgekehrt dabei nicht mathematisch rechteckig oder konstant an derselben Stelle, sondern als mehr oder weniger breit verschmierte Übergänge (transitions), wodurch im Zentrum im Fall „kleiner Impairments“ die typische Form eines Auges entsteht (siehe 3).
Mit anderen Worten, das Augendiagramm visualisiert die Probleme der Signalübertragungen. Wenn es keine oder nur geringe Probleme gibt, muss das Auge 26 weit offen und frei von Signalauslenkungen sein.
Wenn die Übertragungsstörungen vorhergesagt werden können, weil sie kausal und deterministisch sind, kann das Signal durch Entzerrung weiterhin empfangen werden. Die genaue Kenntnis der Subsequenzen, die Auslenkungen im Auge 26 verursachen, hilft den Entwicklern bei der Optimierung ihres Entwurfs und insbesondere bei der Entzerrung.
Ist das Auge 26 geschlossen (siehe 5), so ist keine Signalrekonstruktion durch einen einfachen SchwellwertDetektor möglich. Auch bei offenem Auge 26 kann die Erkennung unmöglich sein, wenn die Pegel nicht die zur Ansteuerung der folgenden Stufe nötige Höhe haben. Die horizontale Augenöffnung gibt den zeitlichen Bereich an, in dem eine Auswertung des logischen Momentzustandes möglich ist. Sind aufgrund von Jittern die Phasenzusammenhänge nicht eindeutig oder ändern sich zu stark, schließt sich das Auge 26.
Ferner kann eine Auswertung anhand des folgenden Schemas erfolgen.
Es erfolgt eine Diagnose des Problems durch Klassifizierung der Testteilsequenzen PSS. Um die Klassen zu definieren, zu denen eine Testteilsequenz PSS gehört, es wird geprüft, ob die jeweilige Testteilsequenz PSS eine der folgenden klassendefinierenden Eigenschaften aufweist:

1. Komplexe Testteilsequenz PSS (mit verschiedenen Symbolen in verschiedenen Kombinationen, frei von sich widerholenden Signalunterkombinationen, wie z.B. 230131201132, weisen auf Entzerrungsprobleme hin;
2. Testteilsequenz PSS mit unausgewogener Markendichte (d.h. der Durchschnittswert der Testteilsequenz PSS liegt deutlich unter oder deutlich über dem Durchschnittswert des Signals; z.B. ein PAM-4 Testteilsequenz PSS 3232223332 hat den Durchschnittswert von 2,5, obwohl das durchschnittliche Niveau des PAM-4-Signals (0+1+2+3)/4 = 1,5 ist. Dies deutet auf einen Basisliniendrift im Empfänger oder Probleme bei der AC-Kopplung des Empfänger-Frontends hin;
3. Testteilsequenz PSS mit langen Abschnitten von aufeinanderfolgenden identischen Symbolen (z.B. 0000001) oder von Symbolen mit geringem Spannungshub (z.B. ein PAM-4 Signal PSS 1221221112) deuten auf Probleme mit der Taktrückgewinnung hin.

Die Testteilsequenzen PSS können auch mehrere Eigenschaften haben, die gleichzeitig zu mehreren Klassen gehören. Z.B. gehört die Testteilsequenz PSS mit der Folge 100001001 zu den Klassen 2 und 3.
Ferner ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Testvorrichtung 2 dazu ausgebildet eine Inverse INV (siehe 7) der Testteilsequenz PSS als aktuelle weitere Testteilsequenz PSS zu bestimmen, wenn die Bit-Fehler-Rate BER kleiner als der vorbestimmte Grenzwert ist.
Z.B. bei einem PAM-4-Signal 20301 lautet die Inverse INV 13032.
Aufgrund von Signalübertragung mittels differentieller Übertragung im vorliegenden Ausführungsbeispiel kann davon ausgegangen werden, dass alle Auswirkungen auf den Kanal 4 vertikal symmetrisch sind.
Die Bedingungen für die Übertragung von den Teilsequenzen s+(t) und s-(t) sind normalerweise gleich, daher ist eine Erhöhung von s+ (die dazu führen kann, dass der Empfänger 0 als 1 fehlinterpretiert) ebenso wahrscheinlich wie eine Erhöhung von s- (die dazu führen kann, dass der Empfänger 3 als 2 fehlinterpretiert).
Des Weiteren ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Testvorrichtung 2 dazu ausgebildet, eine Gruppe von Testteilsequenzen PSS mit einem gleichen Symbol an einer vorbestimmten Stelle einer Impulsantwort, insbesondere einer maximalen Impulsantwort zu bilden. Hierbei wird unter dem gleichen Symbol das Symbol in der Sequenz verstanden, bei dem der Fehler tatsächlich auftritt.
Ferner ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Testvorrichtung 2 zum Bestimmen und Auswerten eines vorbestimmten Ähnlichkeitskriteriums MET in Bezug auf Testteilsequenzen PSS ausgebildet, um Testteilsequenzen PSS auszuwählen.
Ein Beispiel für ein Ähnlichkeitskriteriums MET ist: $similarityMetric (s 1, s 2) = {\sum_{i = 0}^{N - 1} (s 1 (i) - s 2 (i))}^{2} \cdot SBR (i)$
Zwei Sequenzen s1, s2 sind vollkommen ähnlich, wenn similarityMetric(s1, s2) = 0 ist. Je größer der Wert von similarityMetric(s1, s2), desto weniger ähnlich sind die beiden Sequenzen s1, s2.
Für die SBR Einzelbitantwort (single bit response SBR (t)) des in 2 dargestellten Kanals 4 lauten die jeweiligen SBR-Werte bspw.: SBR(0)= 0,05; SBR(1)= 0,15; SBR(2)= 0,4; SBR(0)= 0,3; SBR(4)= 0,1.
Das Ähnlichkeitskriterium MET für die beiden Sequenzen s1 = 01300 und s2 = 10300 ist dann gegeben durch:

similarityMetric (01300, 10300) = (0-1)² · 0, 05+ (1-0)² · 0, 15+0+0+0 = 0, 2 .

Dieser Wert liegt nahe bei 0 und in der Tat sind sich die Sequenzen s1, s2 ähnlich.
Hingegen weist das Ähnlichkeitskriterium MET für die Sequenzen s1 = 01300 und s2 = 12211 den Wert 1 auf, was bedeutet, dass diese Sequenzen s1, s2 recht unterschiedlich sind.
Es wird nun unter zusätzlicher Bezugnahme auf die 6 und 7 ein Verfahrensablauf insbesondere zum Betrieb der Testvorrichtung 2 erläutert.
In einem ersten Schritt S100 werden Kanalparameter (SBR(t), N, m) des Kanals 4 bestimmt.
In einem weiteren Schritt S200 wird der initiale Test-Datensatz IST mit einer vorbestimmten Mindestanzahl von Wiederholungen erzeugt.
In einem weiteren Schritt S300 wird der Kanal 28 mit dem initialen Test-Datensatz IST beaufschlagt.
In einem weiteren Schritt S400 wird der kanalausgangsseitige Datensatz KAD basierend auf dem initialen Test-Datensatz IST erfasst.
In einem weiteren Schritt S500 wird der kanalausgangsseitige Datensatz KAD ausgewertet, um eine Fehlerverteilung FV in dem kanalausgangsseitigen Test-Datensatz KAS zu bestimmen.
In einem weiteren Schritt S600 wird der kanalausgangsseitige Datensatz KAD ausgewertet, um eine Bit-Fehler-Rate BER in dem kanalausgangsseitigen Signal Datensatz KAD zu bestimmen.
In einem weiteren Schritt S700 wird die Testteilsequenz PSS durch Auswerten der Fehlerverteilung FV bestimmt.
Hierzu wird in einem weiteren Schritt S740 geprüft, ob die im Schritt S600 durch Auswerten des kanalausgangsseitigen Datensatzes KAD bestimmte Bit-Fehler-Rate BER kleiner als der vorbestimmte Grenzwert GW ist.
Wenn die Bit-Fehler-Rate BER nicht kleiner als der vorbestimmte Grenzwert GW ist wird das Verfahren mit einem weiteren Schritt S800 fortgesetzt. Abweichend vom vorliegenden Ausführungsbeispiel kann auch vorgesehen sein, dass das Verfahren mit einem weiteren Schritt S800 fortgesetzt wird, wenn die Bit-Fehler-Rate BER nicht gleich dem vorbestimmten Grenzwert GW ist.
Hingegen werden folgenden Schritte ausgeführt, wenn die Bit-Fehler-Rate BER kleiner als der vorbestimmte Grenzwert GW ist:

In einem weiteren Schritt S760 wird zumindest eine weitere Testteilsequenz PSS auf der Basis der bestimmten Testteilsequenzen PSS bestimmt.

Hierzu wird in einem weiteren Schritt S762 die Inverse INV der Testteilsequenz PSS als weitere Testteilsequenz PSS bestimmt.
Des Weiteren wird hierzu in einem weiteren Schritt S764 eine Gruppe G von Testteilsequenzen PSS mit einem gleichen Symbol an einer vorbestimmten Stelle einer Impulsantwort, insbesondere einer maximalen Impulsantwort gebildet.
Ferner wird hierzu in einem weiteren Schritt S766 das vorbestimmte Ähnlichkeitskriteriums MET in Bezug auf Testteilsequenzen PSS bestimmt und ausgewertet, um Testteilsequenzen PSS auszuwählen.
In einem weiteren Schritt S780 wird die weitere Testteilsequenz PSS zu dem weiteren Test-Datensatz CPS hinzugefügt.
In einem weiteren Schritt S800 wird der weitere Test-Datensatz CPS mit zumindest der bestimmten Testteilsequenz PSS bestimmt.
In einem weiteren Schritt S900 wird der Kanal 28 mit dem weiteren Test-Datensatz CPS beaufschlagt.
In einem weiteren Schritt S1000 wird ein aktueller kanalausgangsseitiger Datensatz KAD basierend auf dem weiteren Test-Datensatz CPS bestimmt.
In einem weiteren Schritt S1100 wird der aktuelle kanalausgangsseitige Datensatz KAD ausgewertet, um eine aktuelle Fehlerverteilung FV in dem kanalausgangsseitigen Datensatz KAS zu bestimmen.
In einem weiteren Schritt S1200 wird der aktuelle kanalausgangsseitige Datensatz KAD ausgewertet, um eine aktuelle Bit-Fehler-Rate BER in dem aktuellen kanalausgangsseitigen Datensatz KAD zu bestimmen.
In einem weiteren Schritt S1300 wird die Bit-Fehler-Rate BER mit dem Schwellwert SW verglichen.
Wenn der Vergleich in dem Schritt S1300 ergibt, dass die Bit-Fehler-Rate BER kleiner als der vorbestimmte Schwellwert SW ist, wird das Verfahren mit dem weiteren Schritt S1400 fortgesetzt.
Wenn hingegen der Vergleich in dem Schritt S1300 ergibt, dass die Bit-Fehler-Rate BER größer als der vorbestimmte Schwellwert SW ist, werden im vorliegenden Ausführungsbeispiel die folgenden Schritte S700 bis S1200, einschließlich der Schritte S740 und S760, einschließlich der Schritte S762, S764 und S766, sowie S780, insbesondere wiederholt, durchgeführt.
Hierzu wird in dem weiteren Schritt S740 dann geprüft, ob die aktuelle im Schritt S1100 durch Auswerten des kanalausgangsseitigen Datensatzes KAD bestimmte aktuelle Bit-Fehler-Rate BER kleiner als der vorbestimmte Grenzwert GW ist.
Abweichend vom vorliegenden Ausführungsbeispiel kann auch vorgesehen sein, dass das Verfahren mit dem weiteren Schritt S1300 fortgesetzt wird, wenn die aktuelle Bit-Fehler-Rate BER gleich dem vorbestimmten Grenzwert GW ist.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist das Verfahren eine Initialisierungsphase mit den Schritten S100 bis S600 und eine fußgesteuerte Schleife mit den Schritten S700 bis S1200 auf. Abweichend vom vorliegenden Ausführungsbeispiel kann das Verfahren auch eine kopfgesteuerte Schleife aufweisen.
In einem weiteren Schritt S1400 wird das kanalausgangsseitige Signal KAS zur Fehleranalyse ausgewertet, wenn die Bit-Fehler-Rate BER dem vorbestimmten Schwellwert SW entspricht.
Abweichend vom vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die Reihenfolge der Schritte auch eine andere sein. Ferner können mehrere Schritte auch zeitgleich bzw. simultan ausgeführt werden. Des Weiteren können auch abweichend vom vorliegenden Ausführungsbeispiel einzelne Schritte übersprungen oder ausgelassen werden.
Somit werden in einem iterativen Prozess weitere Testteilsequenzen ermittelt und dem Testsignal hinzugefügt, um das Testsignal schrittweise immer weiter zu optimieren, in dem Sinne, dass das Testmuster die komplexeste (die den Empfänger am stärksten belastet), aber konforme, d.h. im realen Betrieb mögliche, Signalfolge ist.
Bezugszeichenliste

2: Testvorrichtung
4: Anordnung
6: Prüfling
8: CPS-Generator
10: PSS-Detektor
12: Signalgenerator
14: Fehlerdetektor
16: CPS-Augenvisulator
18: PSS-Klassifizierer
20: Post-FEC-Bestimmungseinheit
22: Einzelimpuls
24: Impulsantwort
26: Auge
28: Kanal
BER: Bitfehlerrate
CPS: Test-Datensatz
FV: Fehlerverteilung
G: Gruppe
GW: Grenzwert
INV: Inverse
IST: initialer Test-Datensatz
KAD: kanalausgangsseitiger Datensatz
KAS: kanalausgangsseitiges Signal
KES: kanaleingangsseitiges Signal
m: Delay
MET: Ähnlichkeitskriterium
n: Länge des Signals
s1: Sequenz
s2: Sequenz
S(t): Signal
s+(t): Teilsignal
s-(t): Teilsignal
SBR: Einzelbitantwort
SW: Schwellwert
PSS: Testteilsequenz
S100: Schritt
S200: Schritt
S300: Schritt
S400: Schritt
S500: Schritt
S600: Schritt
S700: Schritt
S740: Schritt
S760: Schritt
S762: Schritt
S764: Schritt
S766: Schritt
S780: Schritt
S800: Schritt
S900: Schritt
S1000: Schritt
S1100: Schritt
S1200: Schritt
S1300: Schritt
S1400: Schritt

Claims

Verfahren zum Testen einer datenübertragenden Anordnung (4), mit den Schritten: (S200) Erzeugen eines initialen Test-Datensatzes (IST) mit einer vorbestimmten Mindestanzahl von Wiederholungen, (S300) Beaufschlagen der datenübertragenden Anordnung (4) mit dem initialen Test-Datensatz (IST), (S400) Erfassen eines kanalausgangsseitigen Datensatzes (KAD) basierend auf dem initialen Test-Datensatz (IST), (S500) Auswerten des kanalausgangsseitigen Datensatzes (KAD), um eine Fehlerverteilung (FV) in dem kanalausgangsseitigen Datensatz (KAD) zu bestimmen, (S600) Auswerten des kanalausgangsseitigen Datensatzes (KAD), um eine Bit-Fehler-Rate (BER) in dem kanalausgangsseitigen Datensatz (KAD) zu bestimmen, (S700) Bestimmen von zumindest einer Testteilsequenz (PSS) durch Auswerten der Fehlerverteilung (FV), (S800) Bilden eines weiteren Test-Datensatzes (CPS) mit zumindest der bestimmten Testteilsequenz (PSS), (S900) Beaufschlagen der datenübertragenden Anordnung (4) mit dem weiteren Test-Datensatz (CPS), (S1000) Erfassen eines aktuellen kanalausgangsseitigen Datensatzes (KAD) basierend auf dem weiteren Test-Datensatz (CPS), (S1100) Auswerten des aktuellen kanalausgangsseitigen Datensatzes (KAD), um eine aktuelle Fehlerverteilung (FV) in dem aktuellen kanalausgangsseitigen Datensatz (KAD) zu bestimmen, (S1200) Auswerten des aktuellen kanalausgangsseitigen Datensatzes (KAD) um eine aktuelle Bit-Fehler-Rate (BER) in dem aktuellen kanalausgangsseitigen Datensatz (KAD) zu bestimmen, (S1300) Vergleichen der aktuellen Bit-Fehler-Rate (BER) mit einem vorbestimmten Schwellwert (SW) und, wenn der Vergleich ergibt, dass die Bit-Fehler-Rate (BER) größer als der vorbestimmte Schwellwert (SW) ist, Durchführen, insbesondere wiederholtes Durchführen, der Schritte (S700) bis (S1200), und (S1400) Auswerten des aktuellen kanalausgangsseitigen Datensatzes (KAD) zur Fehleranalyse, wenn der Vergleich ergibt, dass die aktuelle Bit-Fehler-Rate (BER) kleiner als der vorbestimmte Schwellwert (SW) ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei in einem weiteren Schritt (S100) Kanalparameter der datenübertragenden Anordnung (4) bestimmt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schritt (S700) Bestimmen von zumindest einer Testteilsequenz (PSS) durch Auswerten der Fehlerverteilung (FV) zumindest die folgenden Schritte aufweist: (S740) Prüfen, ob die bestimmte Bit-Fehler-Rate (BER) kleiner als ein vorbestimmter Grenzwert (GW) ist, und Ausführen der weiteren Schritte, wenn die Bit-Fehler-Rate (BER) kleiner als der vorbestimmte Grenzwert (GW) ist: (S760) Bestimmen zumindest einer weiteren Testteilsequenz (PSS) auf der Basis der bestimmten Testteilsequenz (PSS), und (S780) Hinzufügen der weiteren Testteilsequenz (PSS) zu dem weiteren Test-Datensatz (CPS).
Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Schritt (S760) Bestimmen zumindest einer weiteren Testteilsequenz (PSS) auf der Basis der bestimmten Testteilsequenz (PSS) den Schritt (S762) ein Bestimmen einer Inversen (INV) einer Testteilsequenz (PSS) als weitere Testteilsequenz (PSS) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei der Schritt (S760) Bestimmen zumindest einer weiteren Testteilsequenz (PSS) auf der Basis der bestimmten Testteilsequenz (PSS) den Schritt (S764) ein Bilden von einer Gruppe (G) von Testteilsequenzen (PSS) mit einem gleichen Symbol an einer vorbestimmten Stelle einer Impulsantwort, insbesondere einer maximalen Impulsantwort umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3, 4 oder 5, wobei der Schritt (S760) Bestimmen zumindest einer weiteren Testteilsequenz (PSS) auf der Basis der bestimmten Testteilsequenz (PSS) den Schritt (S766) ein Bestimmen und Auswerten eines vorbestimmten Ähnlichkeitskriteriums (MET) in Bezug auf Testteilsequenzen (PSS), um Testteilsequenzen (PSS) auszuwählen, umfasst.
Computerprogrammprodukt, ausgebildet zum Ausführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
Test-Datensatz (CPS), bestimmt nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
Testvorrichtung (2) zum Testen einer datenübertragenden Anordnung (4), wobei die Testvorrichtung (2) dazu ausgebildet ist, einen initialen Test-Datensatz (IST) mit einer vorbestimmten Mindestanzahl von Wiederholungen zu erzeugen und die datenübertragenden Anordnung (4) mit dem initialen Test-Datensatz (IST) zu beaufschlagen, einen kanalausgangsseitigen Datensatz (KAD) basierend auf dem initialen Test-Datensatz (IST) zu erfassen, den kanalausgangsseitigen Datensatz (KAD) auszuwerten, um eine Fehlerverteilung (FV) in dem kanalausgangsseitigen Datensatz (KAD) zu bestimmen, den kanalausgangsseitigen Datensatz (KAD) auszuwerten, um eine Bit-Fehler-Rate (BER) in dem kanalausgangsseitigen Datensatz (KAD) zu bestimmen, einen weiteren Test-Datensatz (CPS) mit zumindest der bestimmten Testteilsequenz (PSS) zu bestimmen, die datenübertragenden Anordnung (4) mit dem weiteren Test-Datensatz (CPS) zu beaufschlagen, einen aktuellen kanalausgangsseitigen Datensatz (KAD) basierend auf dem weiteren Test-Datensatz (CPS) zu bestimmen, den aktuellen kanalausgangsseitigen Datensatz (KAD) auszuwerten, um eine aktuelle Fehlerverteilung (FV) in dem kanalausgangsseitigen Datensatz (KAD) zu bestimmen, den aktuellen kanalausgangsseitigen Datensatz (KAD) auszuwerten, um eine aktuelle Bit-Fehler-Rate (BER) in dem aktuellen kanalausgangsseitigen Datensatz (KAD) zu bestimmen, die aktuelle Bit-Fehler-Rate (BER) mit einem vorbestimmten Schwellwert (SW) zu vergleichen, und wenn der Vergleich ergibt, dass die Bit-Fehler-Rate (BER) größer als der vorbestimmte Schwellwert (SW) ist, Durchführen, insbesondere wiederholtes Durchführen, zumindest eines Bestimmen von zumindest einer weiteren Testteilsequenz (PSS) durch Auswerten der weiteren Fehlerverteilung (FV), und den kanalausgangsseitigen Datensatz (KAD) zur Fehleranalyse auszuwerten, wenn der Vergleich ergibt, dass die aktuelle Bit-Fehler-Rate (BER) kleiner als der vorbestimmte Schwellwert (SW) ist.
Testvorrichtung (2) nach Anspruch 9, wobei die Testvorrichtung (2) dazu ausgebildet ist, Kanalparameter der datenübertragenden Anordnung (4) zu bestimmen.
Testvorrichtung (2) nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Testvorrichtung (2) dazu ausgebildet ist zu prüfen, ob die durch Auswerten des kanalausgangsseitigen Datensatzes (KAD) bestimmte Bit-Fehler-Rate (BER) kleiner als ein vorbestimmter Grenzwert (GW) ist, und, wenn die Bit-Fehler-Rate (BER) kleiner als der Grenzwert (GW) ist, zum Bestimmen zumindest einer weiteren Testteilsequenz (PSS) auf der Basis der bestimmten Testteilsequenz (PSS) und zum Hinzufügen der weiteren Testteilsequenz (PSS) zu dem weiteren Test-Datensatz (CPS) .
Testvorrichtung (2) nach Anspruch 11, wobei die Testvorrichtung (2) dazu ausgebildet ist, eine Inverse einer Testteilsequenz (PSS) als weitere Testteilsequenz (PSS) zu bestimmen.
Testvorrichtung (2) nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Testvorrichtung (2) dazu ausgebildet ist, eine Gruppe von Testteilsequenzen (PSS) mit einem gleichen Symbol an einer vorbestimmten Stelle einer Impulsantwort, insbesondere einer maximalen Impulsantwort zu bilden.
Testvorrichtung (2) nach Anspruch 11, 12 oder 13, wobei die Testvorrichtung (2) zum Bestimmen und Auswerten eines vorbestimmten Ähnlichkeitskriteriums (MET) in Bezug auf Testteilsequenzen (PSS) ausgebildet ist, um Testteilsequenzen (PSS) auszuwählen.