JP2004153592A - Device and method for pattern synchronization pull-in - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビット誤り検出装置に係り、詳細には、送信装置から受信装置に送られてきた疑似ランダムパターンと、受信装置における疑似ランダムパターン発生回路の発生する基準の疑似ランダムパターンとを比較する疑似ランダムパターン同期引き込み装置およびその方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
通信用のデバイス、伝送装置、伝送線路等の試験には、疑似ランダムパターン(Pseudo Random Bit Sequenceパターン、以降、「PRBSパターン」と記す)が良く使用される。PRBSパターンを送受信して試験を行う試験装置において、以下の手順をとる。受信装置では、(1)受信した信号と内部で発生する基準信号との同期を取り、(2)受信したデータと基準信号との比較を行い、(3)誤っているビット数をカウントし、(4)受信データの評価を行う。
【0003】
すなわち、この種の試験では、送信装置で発生したPRBSパターンは、デバイス、あるいは伝送装置等を経由して受信装置で受信され、受信装置内に持つPRBSパターン発生回路の発生する基準のPRBSパターンと比較される。そして、送信装置で発生したPRBSパターンは、受信装置内のPRBSパターン発生回路が出力する(発生させる)基準のPRBSパターンと比較され、受信データのビット誤りの発生数が計数出力される。
【0004】
図6を用いて、従来の誤り測定回路の一例を説明する。
図6は、従来技術における誤り測定回路のブロック図である。
同期検出回路3は、比較回路2の検出パルスを元に受信データとPRBSパターン発生回路1が出力した基準データとの同期判定を行う。
受信データに誤りのない正しいデータが入力された場合、PRBSパターン発生回路1は受信データを初期値として、基準のPRBSパターンを出力する。比較回路2は、次に入力された受信データとPRBSパターン発生回路1が出力した基準データとを比較する。同期検出回路3は、比較結果を元に同期の検出を行う。
【0005】
同期が検出されると、PRBSパターン発生時に、受信データのビット誤りの発生数をカウントする誤り測定回路の従来技術を図6を参照して説明する。
図6の1は、受信装置内の基準データを出力するPRBSパターン発生回路、2は比較回路、3は基準データと受信データとの同期を判定する同期検出回路、4はカウント回路、5はPRBSパターン発生回路において初期値をロードするためのセレクタ回路、6はFF(Flip Flop)、7はPRBSパターン生成のためのPseudo−random Noise(以降、「PN」と記す)演算回路である。
【0006】
図6で、受信装置で入力された受信データは、PRBSパターン発生回路1と比較回路2に入力される。PRBSパターン発生回路1は、同期検出回路3にて同期が検出されるまで、受信データの最後aビットを基にして基準データとなるPRBSパターンを出力する。同期検出回路3にて同期が検出された後は、生成した基準データを元に次の基準データとなるPRBSパターンを出力する。ここで、nは並列処理のビット数であり、aはPRBSパターンを生成するためのビット数であり、a≦nである。
【0007】
比較回路2は、入力された受信データとPRBSパターン発生回路1が出力した基準データとを比較し、これらが相違するたびに検出パルスを出力する。カウント回路4は、そのパルスの個数をカウントし、カウント値を出力する。
PRBSパターン発生回路1は、以降同期が外れるまで生成した基準データを元に次の基準データとなるPRBSパターンを出力する。受信データに誤りがあった場合、受信データが基準のPRBSパターンと異なっているので、その時点で比較回路2はパルスを出力する。カウント回路4は、このパルスをカウントし、出力する。
【0008】
【特許文献1】
特開平9−46323号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
従来の誤り測定回路では、同期が検出されていない状態で、受信データに誤りが多いとPRBSパターン発生回路1は、誤った受信データを基準に発生したPRBSパターンを出力するため、同期の検出ができないという問題があった。
このように、従来の誤り測定回路では、同期が検出されるまで受信データは誤ったパターンであってはならなかった。少なくとも、PRBSパターン生成に使用するデータ位置に誤ったデータが存在しつづけてはならなかった。誤った受信データが受信された場合には、PRBSパターン発生回路1は誤ったデータをもとにするため、受信データに同期したPRBSパターンを出力できず、同期の検出が行えないという問題があった。
【0010】
そこで、この発明は受信データに誤りが多い場合でも、同期検出を行い、正確なビット誤りの計数を行うことが出来るPRBSパターン同期引き込み装置及び方法を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るパターン同期引き込み装置は、受信データから取り出した部分データを入力し、上記部分データに基づいて、パターンデータを発生させる複数のパターン発生回路と、
上記複数のパターン発生回路により発生された複数のパターンデータを取得し、上記受信データを入力し、上記複数のパターンデータそれぞれと上記受信データとを比較する比較部と、
上記比較部が比較した比較結果を入力し、上記比較結果を用いて、上記受信データと同期している上記パターンデータを検出する同期検出部と
を備えることを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明によるPRBSパターン同期引き込み方法及びPRBSパターン同期引き込み装置は、同期を検出する際に、n並列の受信データを取り込む位置が違うPRBSパターン発生回路を複数(m個)設けることを特徴とする。これによって、受信データの誤りを避け、同期検出を行うことを可能にする手段を備えるものである。「n並列の受信データ」とは、「nビットパラレルの受信データ」のことであり、一度に処理するビット数がnビットを意味する。
【0013】
図1は、本発明の1例としてPRBSパターン発生回路を4個(m=4)用いた概念説明図である。
図1において、8,9,10,11はPRBSパターン発生回路である。8,9,10,11は、通常動作状態においては自己が生成したPRBSパターンを入力として次のPRBSパターンを生成し、同期はずれ状態では受信データを入力として次のPRBSパターン生成を行う。この4つのPRBSパターン発生回路は、n並列の受信データの内のaビットを入力とする場合の、ビット位置が異なる。
【0014】
m個のPRBSパターン発生回路を用いて、受信した受信データをnビット単位で処理する場合には、次のように受信データからm個の部分データ(aビット)を取り出す。
受信データの内nビットを定め(以下、「nビットの受信データ」とする)、nビットの受信データのそれぞれ異なる位置からm個の部分データ(aビット)を取り出す。
m個のPRBSパターン発生回路それぞれは、異なる部分データ(aビット)を入力し、上記部分データを用いてPRBSパターン(パターンデータ)を発生させる。図1の例では、PRBSパターンは、bビットであると示している。bビットは、nビットと同じ場合でもよいし、nビットより小さいビット数でもよい。bは、b≦nの範囲の数値を取り得る。
【0015】
図2は、受信データと、n並列の受信データ(nbit)と、上記n並列の受信データのaビット(abit)との関係を示している。
受信データの内、nbitと示した部分それぞれは、一度に生成するPRBSデータ数であり、同時に、受信データと比較するビット数である。
abitと示した部分は、上記nビットの内、PRBSパターン発生回路8,9,10,11それぞれに入力される複数のaビットの一例を示している。mは、PRBSパターン発生回路の数に対応し、図1及び図2の例では、mが4の場合を示している。図2で示した4つのaビットは、それぞれ異なる位置から取り出したaビットの部分データを示しているが、同じであることを排除するものではない。
また、図2では、受信データのnビットから互いに異なるaビットの部分データを取り出す場合の二つの例を示している。一度、PRBSパターン発生回路へ入力するaビットの位置が決まった場合は、その後変更することはない。
さらに、図2には示していないが、PRBSパターン発生回路8,9,10,11それぞれに入力するaビットは、nビットをm等分(mは、PRBSパターン発生回路の数)した内の一つを入力する場合であってもよい。
また、4つ(m個)のaビット部分データの一部分が重なっていても構わない。
【0016】
12は比較回路であり、4つのPRBSパターン発生回路が生成したPRBSパターンと受信データとの比較を行う。
13は同期検出回路であり、先の比較結果をもとに同期の検出を行う。
【0017】
誤りのない受信データが入力された場合、PRBSパターン発生回路8,9,10,11は正しいPRBSパターンを生成する。誤りを含む受信データが入力された場合、PRBSパターン発生回路8,9,10,11は、それぞれ違うビット位置を入力しているため、正しい受信データ部分をもとにPRBSパターンを生成しているPRBSパターン発生回路が存在する可能性がある。仮に、PRBSパターン発生回路8,9,10,11に誤りを含む受信データ部分が、PRBSパターン発生回路9に誤りのない受信データ部分が入力されると、同期検出回路では、PRBSパターン発生回路9の生成したPRBSパターンと受信データとの比較結果をもとに同期検出が可能である。
【0018】
また、PRBSパターン発生回路の内部の構成は、図6のパターン発生回路1と同様である。従って、セレクタ回路、FF、PN演算回路の構成要素を含む。PRBSパターン発生回路8,9,10,11は、セレクタ回路によって、自己が生成したPRBSパターン(通常動作状態)と受信データ(同期はずれ状態)とのいずれかを選択し、選択した結果に基づいて、次のPRBSパターンを生成する。
「正しいデータ」とは、送信装置から受信装置へデータを伝送した際に、誤りが混入せずに(誤りなく)受信装置へ送られたデータをいう。
「通常動作状態」は、同期がとれている状態である。具体的には、受信したデータと生成しているPRBSパターンデータが同期している状態、あるいは、PRBSパターン発生回路が自己の発生した(発生させた、生成した)データをもとに次のPRBSパターンデータの生成を行なっている状態をいう。
また、同期はずれ状態は、受信したデータと生成しているPRBSパターンデータの同期が取れていない状態をいう。具体的には、PRBSパターン発生回路が、受信したデータを基に次のPRBSパターンデータの生成を行なっている状態をいう。
【0019】
ここでは、m=4を例として説明を行ったが、mが4以外の場合についても同様に本発明の目的を果たすことは言うまでもない。
【0020】
上記説明したように、パターン同期引き込み装置(PRBSパターン同期引き込み装置)は、受信データ(受信データの内のn並列の受信データ、すなわちnビットの受信データ)から取り出した部分データ(aビット)を入力し、上記部分データに基づいて、パターンデータ(PRBSパターンデータ、bビット(b≦n))を発生させる複数のパターン発生回路8〜11と、複数のパターン発生回路8〜11により発生された複数のパターンデータを取得し、受信データ(nビット)を入力し、複数のパターンデータそれぞれと受信データ(nビット)とを比較する比較回路(比較部)12と、比較回路12が比較した比較結果を入力し、上記比較結果を用いて、上記受信データと同期している上記パターンデータを検出する同期検出回路(同期検出部)13とを備えることを特徴とすることを説明した。なお、比較回路12は、比較部の一例であり、同期検出回路13は、同期検出部の一例である。
【0021】
また、このパターン同期引き込み装置及び方法は、受信データを入力し、入力した受信データから互いに異なる複数の部分データを取り出し、取り出した複数の部分データそれぞれに基づいて、上記複数のパターンデータを生成し、生成した複数のパターンデータそれぞれと、上記受信データとを比較し、比較した比較結果を用いて、上記受信データと同期している少なくとも一つのパターンデータを検出することを特徴とすることを説明した。
【0022】
実施の形態1.
以下、図を参照して本発明に係る具体的な実施の形態を詳細に説明する。
図3は、本発明を適用したビット誤り測定回路の実施例である。図3では一例として、PRBSパターン発生回路を4個(m=4)用い、4個それぞれのPRBSパターン発生回路のPRBSパターン生成ビット数(b)がn(b=n)の場合を示している。
図3において、ビット誤り測定回路は、PRBSパターン発生回路8、PRBSパターン発生回路9、PRBSパターン発生回路10、PRBSパターン発生回路11、比較回路12、同期検出回路13、カウント回路14、セレクタ回路15により構成される。
【0023】
PRBSパターン発生回路8、PRBSパターン発生回路9、PRBSパターン発生回路10、PRBSパターン発生回路11は、同期はずれ状態では、受信データのnビット(n並列の受信データ)の内のaビットを部分データとして取り込み、その値(上記aビットの部分データ)を元にして次のn並列PRBSパターンを発生する(出力する)。ここで、各PRBSパターン発生回路が取り込む受信データのビット位置を変えてあるが、受信データが誤りのない各PRBSパターン場合には、各PRBSパターン発生回路が発生するPRBSパターンは同一のものである。すなわち、図2に示したように、受信データのnビット(n並列)のいずれかのaビット(連続したaビット)の部分データをPRBSパターン発生回路(8〜11のいずれか)へ入力すると、同じPRBSパターンが生成されることになる。
【0024】
また、同期状態では、PRBSパターン発生回路8、PRBSパターン発生回路9、PRBSパターン発生回路10、PRBSパターン発生回路11は、自己の生成したPRBSパターンを元に、継続してPRBSパターンを発生する。
【0025】
比較回路12は、各PRBSパターン発生回路8,9,10,11より入力されるPRBSパターンと、受信データとを、対応するビット毎に比較し、その結果を出力する。具体的には、PRBSパターン発生回路8より入力されるPRBSパターンと受信データとの比較を比較回路12内部の比較回路121が、PRBSパターン発生回路9より入力されるPRBSパターンと受信データとの比較を比較回路12内部の比較回路122が、PRBSパターン発生回路10より入力されるPRBSパターンと受信データとの比較を比較回路12内部の比較回路123が、PRBSパターン発生回路11より入力されるPRBSパターンと受信データとの比較を比較回路12内部の比較回路124が、それぞれ独立に対応するビット毎に比較し、その結果を出力する。
【0026】
同期検出回路13は、比較回路12の出力を元に4つのPRBSパターン発生回路8,9,10,11の出力が受信データと同期しているかを検出する。具体的には、PRBSパターン発生回路8と受信データとの同期を同期検出回路13内部の同期検出回路131が、PRBSパターン発生回路9と受信データとの同期を同期検出回路13内部の同期検出回路132が、PRBSパターン発生回路10と受信データとの同期を同期検出回路13内部の同期検出回路133が、PRBSパターン発生回路11と受信データとの同期を同期検出回路13内部の同期検出回路134が、それぞれ独立に同期検出を行う。
同期検出回路13が検出した結果は、PRBSパターン発生回路8,9,10,11へ通知される。
【0027】
PRBSパターン発生回路8,9,10,11は、同期検出回路13から同期状態であることが通知された場合は、自己が生成したPRBSパターンを用いて次のPRBSパターンを生成する。自己のPRBSパターンを用いるか否かは、図6に示したセレクタ回路5によって、選択される。セレクタ回路5は、同期検出回路13からの通知に基づいて、自己のPRBSパターンとaビットの部分データとのいずれかを選択する。
【0028】
セレクタ回路15は、PRBSパターン発生回路8,9,10,11の内、同期状態となったPRBSパターン発生回路があれば、そのPRBSパターン発生回路の出力に対応する比較回路12の出力を選択し出力する。セレクタ回路15は、選択したPRBSパターン発生回路の同期がはずれるまで、選択状態を維持する。仮に、2つ以上のPRBSパターン発生回路にて同期状態となった場合は、優先処理を行い1つを選択する。
カウント回路14は、セレクタ回路15により、選択された同期状態での誤りをカウントする。
【0029】
上記説明したように、この実施の形態では、パターン同期引き込み装置は、複数のパターン発生回路(PRBSパターン発生回路)を備えるとともに、比較回路(比較部)12の一例として、上記複数のパターン発生回路それぞれに対応する比較回路121〜124を複数有し、同期検出回路(同期検出部)13の一例として、上記複数の比較回路121〜124それぞれに対応する同期検出回路131〜134を複数有する例を示した。
上記複数のパターン発生回路8〜11それぞれは、発生させたパターンデータを対応する比較回路121〜124それぞれへ出力し、複数の比較回路121〜124それぞれは、複数のパターン発生回路8〜11のいずれか一つから上記パターンデータを入力し、上記比較結果を対応する同期検出回路131〜134それぞれへ出力する。
複数の同期検出回路131〜134それぞれは、複数の比較回路121〜124のいずれか一つからから上記比較結果を入力し、上記比較結果を用いて、上記受信データと同期している上記パターンデータを検出することを特徴とすることを説明した。
【0030】
このように、同期はずれ状態時に、誤りのある受信データより複数の位置で初期パターンとして取り込んでPRBSパターンを生成することにより、誤りビットを避けて同期検出が可能になる。
【0031】
以上のように、この実施の形態では、同期はずれ時、並列受信データの異なるビット位置を取り込んで疑似ランダムパターンデータを発生する疑似ランダムパターン発生回路(PRBSパターン発生回路8,9,10,11)と、前記疑似ランダムパターン発生回路より発生された疑似ランダムパターンデータと、受信データとを比較する比較回路12と、前記疑似ランダムパターン発生回路と受信データとの同期を検出する同期検出回路13を備える疑似ランダムパターン同期引き込み装置において、受信データと同期化するために、受信データから取り込むデータのビット位置を変えた、前記疑似ランダムパターン発生回路を複数備えることを特徴とする疑似ランダムパターン同期引き込み装置について説明した。
【0032】
実施の形態2.
図4は、本発明を適用したビット誤り測定回路の実施例である。図4では一例として、PRBSパターン発生回路を4個(m=4)用い、4個それぞれのPRBSパターン発生回路のPRBSパターン生成ビット数がn/4(b=n/4)の場合を示している。
図4において、ビット誤り測定回路は、PRBSパターン発生回路8b、PRBSパターン発生回路9b、PRBSパターン発生回路10b、PRBSパターン発生回路11b、比較回路12b、同期検出回路13b、カウント回路14、により構成される。
【0033】
PRBSパターン発生回路8b、PRBSパターン発生回路9b、PRBSパターン発生回路10b、PRBSパターン発生回路11bは、同期はずれ状態では、次のような動作を行う。
PRBSパターン発生回路8b、PRBSパターン発生回路9b、PRBSパターン発生回路10b、PRBSパターン発生回路11bそれぞれは、4等分された受信データ(n/4ビット)の内のaビットを取り込み、その値を元にして次のn並列中の対応するn/4ビットのPRBSパターンを発生する(出力する)。
【0034】
図5は、PRBSパターン発生回路へ入力するabitの部分データの一例を示した図である。PRBSパターン発生回路8bは、MSB側からn/4の内のabitを取り込む。同様に、PRBSパターン発生回路9b、PRBSパターン発生回路10b、PRBSパターン発生回路11bについても、それぞれn/4bitの内のabitを取り込む。abitの位置は、n/4bitの範囲内であれば、どの位置のビット配列であってもよい。だたし、図5の例では、4つのabitが重なることはない。n/4に区切ったそれぞれの範囲内からabitを抽出するからである。また、abitの位置は、一度決定した後は、変更することはない。また、abitの部分データは、n/4bitの受信データそのもの(全部)であってもよい。aは、a≦(n/m)の範囲の値を取り得る。
【0035】
この際、PRBSパターン発生回路8b、PRBSパターン発生回路9b、PRBSパターン発生回路10b、PRBSパターン発生回路11bは、図4に示すように、他のPRBSパターン発生回路からデータを取り込む。具体的には、PRBSパターン発生回路8bは、PRBSパターン発生回路9bが生成した回路1用データ1と、PRBSパターン発生回路10bが生成した回路1用データ2と、PRBSパターン発生回路11bが生成した回路1用データ3とを取り込む。しかし、同期はずれ状態のときは、PRBSパターン発生回路8bは、入力したabitを用いるが、回路1用データ1、回路1用データ2、回路1用データ3とを使用しない。
【0036】
PRBSパターン発生回路8b、PRBSパターン発生回路9b、PRBSパターン発生回路10b、PRBSパターン発生回路11bは、取り込んだabitを用いて、n/4のPRBSパターン及び他のPRBSパターン発生回路用データ(PRBSパターン発生回路8bの場合、回路2用データ1、回路3用データ1、回路4用データ1)を生成し、n/4のPRBSパターンとを併せてnbitのデータを出力する。出力したデータの内、上記生成したn/4のPRBSパターンが、比較回路12bへ入力される。
【0037】
また、同期はずれ状態より同期状態に遷移する際に自己の生成したPRBSパターンを初期値とするか、他のPRBSパターン発生回路が生成した初期値用パターンを初期値として使用するかを決定する。以降は、決定したパターン(自己の生成したPRBSパターンか、他のPRBSパターン発生回路が生成した初期値用パターンかのいずれか)を用いて、PRBSパターンを生成し、その後、自己の生成したPRBSパターンを元に、継続してPRBSパターンを発生する。自己の生成したPRBSパターンか、他のPRBSパターン発生回路が生成した初期値用パターンかのいずれかを選択するかは、同期検出回路13bの結果に基づいて、同期が検出できる回路から出力されるデータを選択する。
【0038】
比較回路12bは、各PRBSパターン発生回路より入力されるPRBSパターン(n/4bitのデータ)と、受信データ(n並列の受信データの内のn/4bit)とを、対応するビット毎に比較し、その結果を出力する。
具体的には、PRBSパターン発生回路8bより入力されるPRBSパターンと4等分された受信データのMSB(Most Significant Bit)側データとの比較を比較回路12b内部の比較回路121が、PRBSパターン発生回路9bより入力されるPRBSパターンと4等分された受信データのMSB側より2つめのデータとの比較を比較回路12b内部の比較回路122が、PRBSパターン発生回路10bより入力されるPRBSパターンと4等分された受信データのMSB側より3つめのデータとの比較を比較回路12b内部の比較回路123が、PRBSパターン発生回路11bより入力されるPRBSパターンと4等分された受信データのLSB(Least Significant Bit)側データとの比較を比較回路12b内部の比較回路124が、それぞれ独立に対応するビット毎に比較し、その結果を出力する。
【0039】
同期検出回路13bは、比較回路12bの出力を元に4つのPRBSパターン発生回路の出力が受信データと同期しているかを検出する。具体的には、PRBSパターン発生回路8bと受信データとの同期を同期検出回路13b内部の同期検出回路131が、PRBSパターン発生回路9bと受信データとの同期を同期検出回路13b内部の同期検出回路132が、PRBSパターン発生回路10bと受信データとの同期を同期検出回路13b内部の同期検出回路133が、PRBSパターン発生回路11bと受信データとの同期を同期検出回路13b内部の同期検出回路134が、それぞれ独立に同期検出を行う。
【0040】
同期検出回路13b内部の同期制御回路135は、同期状態となったPRBSパターン発生回路があれば、そのPRBSパターン発生回路には同期状態を、それ以外のPRBSパターン発生回路に対しては、同期状態と共に同期状態となったPRBSパターン発生回路出力より、対応するパターンを初期値として選択する指示を出力する。また、同期制御回路135は、同期状態を検出しなかった場合、受信データから取り出した部分データ(aビット)を初期値として選択する指示を出力する。初期値は、PRBSパターンデータを発生させる場合に、基準とするデータである。
同期制御回路135は、選択した初期値を、PRBSパターン発生回路へ通知する(指示を出力する)。
同期制御回路135は、仮に2つ以上のPRBSパターン発生回路にて同期状態となった場合は、同期はずれ状態のPRBSパターン発生回路に対して同期状態となったPRBSパターン発生回路出力より、対応するパターンを初期値として選択する指示を出力する。どのPRBSパターン発生回路の出力を使用するかは、優先処理を行い1つを選択する。
【0041】
カウント回路14は、比較回路12b出力をカウントすることにより誤りを出力する。
【0042】
PRBSパターン発生回路は、上記同期制御回路135の通知(指示)に基づいて、初期値を選択し、選択した初期値を用いて次のPRBSパターンデータを生成する。PRBSパターン発生回路は、図6で説明したように、内部にセレクタ回路5を有しており、セレクタ回路5によって、初期値を選択する。
すなわち、PRBSパターン発生回路は、同期制御回路135からの通知(指示)に基づいて、初期値として、自己が発生させたPRBSパターン(パターンデータ)と、他のパターン発生回路が発生させたPRBSパターンと、上記部分データとのいずれかを用いて、次のPRBSパターン(パターンデータ)を生成する。
【0043】
また、図4では、比較回路12bは、比較回路121〜124の4つ(m個)の比較回路を備えている例を示しているが、これは、一つの比較回路であっても構わない。比較回路12bは、nビット(n/mのm倍のビット)の比較ができる回路であればよい。
同様に、同期検出回路13bは、同期検出回路131〜134の4つ(m個)の同期検出回路を備えている例を示しているが、一つの比較回路であってもよい。
また、図4の例では、図3の例と異なり、同期制御回路135は、必須の構成要素である。同期制御回路135によって、PRBSパターン発生回路がどのデータを初期値とするかを指示する。
【0044】
上記のように、この実施の形態では、パターン同期引き込み装置は、複数のPRBSパターン発生回路(パターン発生回路)8b〜11bと、比較回路(比較部)12bと、同期検出回路(同期検出部)135を備え、さらに、上記受信データと、上記同期検出部が検出したパターン発生回路が発生させたパターンデータとのいずれかを初期値として選択し、選択した初期値を上記複数のパターン発生回路それぞれへ通知する同期制御回路(同期制御部)135を備えることを特徴とすることを説明した。
また、上記複数のPRBSパターン発生回路8b〜11bそれぞれは、自己が発生させたパターンデータと、他のPRBSパターン発生回路8b〜11bが発生させたパターンデータと、上記部分データとを入力し、上記同期制御回路135が通知した初期値に基づいて、自己が発生させたパターンデータと、他のパターン発生回路が発生させたパターンデータと、上記部分データとのいずれか一つを用いて、次のパターンデータを発生させることを特徴とする。
【0045】
また、上記受信データの並列数をn、上記複数のパターン発生回路の数をmとすると、nをmで等分し、等分したn/mの長さの受信データそれぞれを上記複数のパターン発生回路それぞれへ割り当て、複数のパターン発生回路8b〜11bは、上記n/mの長さの受信データを用いてn/mの長さのパターンデータを発生させることを特徴とする。
【0046】
このように、同期はずれ状態時に、誤りのある受信データより複数の位置で初期パターンとして取り込んでPRBSパターンを生成し、同期の取れないPRBSパターン発生回路には同期の取れたPRBSパターン発生回路が出力するPRBSパターンを初期パターンとして取り込むとにより、誤りビットを避けて同期検出が可能になる。
【0047】
以上のように、この実施の形態では、疑似ランダムパターン同期引き込み装置において、受信データと同期化するために、受信データから取り込むデータのビット位置をかえるとともに、複数準備した疑似ランダムパターン発生回路の初期データ生成と、他の疑似ランダムパターン発生回路からの初期データを取り込むことが可能な疑似ランダムパターン発生回路を複数備えることを特徴とする疑似ランダムパターン同期引き込み装置について説明した。
【0048】
実施の形態3.
図1,図3,図4では、PRBSパターン発生回路、比較回路、同期検出回路、カウント回路、セレクタ回路、同期制御回路等、回路を用いて示したが、回路に限られることはない。回路以外、例えば、ソフトウェア、ファームウェア等を用いて実現してもよい。したがって、上記構成要素は、PRBSパターン発生回路はPRBSパターン発生部、比較回路は比較部、同期検出回路は同期検出部、カウント回路はカウンタ部、セレクタ回路はセレクタ部、同期制御回路は同期制御部として示すことができる。
【0049】
実施の形態4.
上記実施の形態1〜3では、PRBSパターン発生回路を用いたPRBS同期引き込み装置及び方法について説明したが、PRBSパターン以外のパターンデータを用いる場合であっても構わない。
また、PRBSパターン同期引き込み装置の「引き込み」は、パターンの同期をとりにくい動作をいう。
【0050】
【発明の効果】
この発明のパターン同期引き込み装置及び方法によれば、受信データに誤りが多い場合でも、誤りビットを避けて同期検出を行い、正確なビット誤りの計数を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施例による原理説明図である。
【図2】受信データnbitのデータ、abitのデータとの関係を説明する図である。
【図3】本発明による誤り測定回路の実施の形態1を示す構成図である。
【図4】本発明による誤り測定回路の実施の形態2を示す構成図である。
【図5】PRBSパターン発生回路へ入力するabitの一例を示した図である。
【図6】従来技術による誤り測定回路の一例を示す構成図である。
【符号の説明】
1 PRBSパターン発生回路、2 比較回路、3 同期検出回路、4 カウント回路、5 セレクタ回路、6 FF(Flip Flop)、7 PN演算回路、8,8b PRBSパターン発生回路、9,9b PRBSパターン発生回路、10,10b PRBSパターン発生回路、11,11b PRBSパターン発生回路、12,12b 比較回路、13,13b 同期検出回路、14 カウント回路、15 セレクタ回路、121 比較回路、122 比較回路、123 比較回路、124 比較回路、131 同期検出回路、132 同期検出回路、133 同期検出回路、134 同期検出回路、135 同期制御回路。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a bit error detection device, and in particular, compares a pseudo random pattern sent from a transmission device to a reception device with a reference pseudo random pattern generated by a pseudo random pattern generation circuit in the reception device. The present invention relates to a pseudo random pattern synchronization pull-in apparatus and method.
[0002]
[Prior art]
A pseudo random pattern (Pseudo Random Bit Sequence pattern; hereinafter, referred to as a “PRBS pattern”) is often used for testing a communication device, a transmission device, a transmission line, and the like. The following procedure is taken in a test apparatus that performs a test by transmitting and receiving a PRBS pattern. The receiving device (1) synchronizes the received signal with an internally generated reference signal, (2) compares the received data with the reference signal, (3) counts the number of erroneous bits, (4) Evaluate the received data.
[0003]
That is, in this type of test, the PRBS pattern generated by the transmission device is received by the reception device via a device or a transmission device, and is used as a reference PRBS pattern generated by a PRBS pattern generation circuit included in the reception device. Be compared. Then, the PRBS pattern generated in the transmission device is compared with a reference PRBS pattern output (generated) by a PRBS pattern generation circuit in the reception device, and the number of occurrences of bit errors in the reception data is counted and output.
[0004]
An example of a conventional error measurement circuit will be described with reference to FIG.
FIG. 6 is a block diagram of an error measuring circuit according to the related art.
The synchronization detection circuit 3 determines the synchronization between the received data and the reference data output from the PRBS
When correct data without error is input to the received data, the PRBS
[0005]
With reference to FIG. 6, a prior art of an error measuring circuit that counts the number of occurrences of bit errors in received data when a PRBS pattern is generated when synchronization is detected will be described.
6 is a PRBS pattern generation circuit for outputting reference data in the receiving apparatus, 2 is a comparison circuit, 3 is a synchronization detection circuit that determines synchronization between reference data and received data, 4 is a count circuit, 5 is PRBS. In the pattern generation circuit, a selector circuit for loading an initial value, 6 is an FF (Flip Flop), and 7 is a Pseudo-random Noise (hereinafter referred to as "PN") operation circuit for generating a PRBS pattern.
[0006]
In FIG. 6, received data input by the receiving apparatus is input to the PRBS
[0007]
The
The PRBS
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-9-46323
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
In a conventional error measuring circuit, if there is a large amount of error in received data in a state where synchronization is not detected, the PRBS
As described above, in the conventional error measuring circuit, the received data must not have an erroneous pattern until the synchronization is detected. At least, incorrect data must not continue to exist at the data position used for generating the PRBS pattern. When erroneous received data is received, the PRBS
[0010]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a PRBS pattern synchronization pull-in apparatus and method capable of detecting synchronization and accurately counting bit errors even when received data has many errors.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
A pattern synchronization pull-in device according to the present invention includes: a plurality of pattern generating circuits that receive partial data extracted from received data and generate pattern data based on the partial data;
A plurality of pattern data generated by the plurality of pattern generation circuits, a plurality of pattern data is input, the received data is input, and a comparison unit that compares the plurality of pattern data with the received data,
A synchronization detection unit that inputs the comparison result compared by the comparison unit and detects the pattern data synchronized with the reception data using the comparison result.
It is characterized by having.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The PRBS pattern synchronization pull-in method and PRBS pattern synchronization pull-in device according to the present invention are characterized in that when detecting synchronization, a plurality (m) of PRBS pattern generation circuits having different positions for receiving n parallel received data are provided. In this way, there is provided means for avoiding errors in received data and enabling synchronization detection. “N-parallel received data” means “n-bit parallel received data”, and means that the number of bits processed at one time is n bits.
[0013]
FIG. 1 is a conceptual explanatory diagram using four PRBS pattern generation circuits (m = 4) as an example of the present invention.
In FIG. 1,
[0014]
When processing the received data in units of n bits using m pieces of PRBS pattern generation circuits, m pieces of partial data (a bits) are extracted from the received data as follows.
Of the received data, n bits are determined (hereinafter referred to as “n-bit received data”), and m pieces of partial data (a bits) are extracted from different positions of the n-bit received data.
Each of the m PRBS pattern generation circuits receives different partial data (a bits) and generates a PRBS pattern (pattern data) using the partial data. In the example of FIG. 1, the PRBS pattern is shown to be b bits. The b bits may be the same as the n bits, or may be a bit number smaller than the n bits. b can take a numerical value in the range of b ≦ n.
[0015]
FIG. 2 shows a relationship between the received data, the n-parallel received data (nbit), and the a-bit (abit) of the n-parallel received data.
In the received data, each of the portions indicated as n bits is the number of PRBS data generated at a time and the number of bits to be compared with the received data at the same time.
The part indicated as abit indicates an example of a plurality of a bits input to the PRBS
FIG. 2 shows two examples in which a-bit partial data different from each other is extracted from n bits of the received data. Once the position of the a bit input to the PRBS pattern generation circuit is determined, it is not changed thereafter.
Further, although not shown in FIG. 2, the a bit input to each of the PRBS
Further, a part of the four (m) a-bit partial data may be overlapped.
[0016]
A
[0017]
When received data without errors is input, the PRBS
[0018]
The internal configuration of the PRBS pattern generation circuit is the same as that of the
“Correct data” refers to data transmitted to the receiving device without error (when there is no error) when data is transmitted from the transmitting device to the receiving device.
The “normal operation state” is a state in which synchronization is established. Specifically, the state in which the received data and the generated PRBS pattern data are synchronized, or the PRBS pattern generation circuit generates the next PRBS pattern based on the data generated (generated or generated) by itself. This refers to a state in which pattern data is being generated.
The out-of-synchronization state refers to a state in which the received data and the generated PRBS pattern data are not synchronized. Specifically, this means that the PRBS pattern generation circuit is generating the next PRBS pattern data based on the received data.
[0019]
Here, the description has been given by taking m = 4 as an example, but it goes without saying that the object of the present invention is similarly achieved when m is other than 4.
[0020]
As described above, the pattern synchronization pull-in device (PRBS pattern synchronization pull-in device) extracts partial data (a bits) extracted from received data (n-parallel received data of received data, that is, n-bit received data). A plurality of
[0021]
In addition, the pattern synchronization pull-in apparatus and method input received data, extract a plurality of partial data different from each other from the input received data, and generate the plurality of pattern data based on each of the extracted plurality of partial data. And comparing each of the generated plurality of pattern data with the received data, and detecting at least one pattern data synchronized with the received data using the comparison result. did.
[0022]
Hereinafter, specific embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 3 shows an embodiment of a bit error measuring circuit to which the present invention is applied. FIG. 3 shows, as an example, a case in which four PRBS pattern generation circuits are used (m = 4) and the number of PRBS pattern generation bits (b) of each of the four PRBS pattern generation circuits is n (b = n). .
3, the bit error measuring circuit includes a PRBS
[0023]
The PRBS
[0024]
In the synchronized state, the PRBS
[0025]
The
[0026]
The
The result detected by the
[0027]
When notified of the synchronization state from the
[0028]
The
The
[0029]
As described above, in this embodiment, the pattern synchronization pull-in device includes a plurality of pattern generation circuits (PRBS pattern generation circuits), and as an example of the comparison circuit (comparison unit) 12, the plurality of pattern generation circuits. As an example of the synchronization detection circuit (synchronization detection unit) 13, a plurality of
Each of the plurality of
Each of the plurality of
[0030]
As described above, in the out-of-synchronization state, the PRBS pattern is generated by taking in the initial pattern at a plurality of positions from the erroneous received data, thereby enabling synchronization detection while avoiding error bits.
[0031]
As described above, in this embodiment, at the time of loss of synchronization, pseudo-random pattern generation circuits (PRBS
[0032]
FIG. 4 shows an embodiment of a bit error measuring circuit to which the present invention is applied. FIG. 4 shows, as an example, a case where four PRBS pattern generation circuits are used (m = 4) and the number of PRBS pattern generation bits of each of the four PRBS pattern generation circuits is n / 4 (b = n / 4). I have.
4, the bit error measuring circuit includes a PRBS pattern generating circuit 8b, a PRBS pattern generating circuit 9b, a PRBS
[0033]
The PRBS pattern generation circuit 8b, the PRBS pattern generation circuit 9b, the PRBS
Each of the PRBS pattern generation circuit 8b, the PRBS pattern generation circuit 9b, the PRBS
[0034]
FIG. 5 is a diagram showing an example of partial data of abit input to the PRBS pattern generation circuit. The PRBS pattern generation circuit 8b takes in a bit of n / 4 from the MSB side. Similarly, the PRBS pattern generation circuit 9b, the PRBS
[0035]
At this time, the PRBS pattern generation circuit 8b, the PRBS pattern generation circuit 9b, the PRBS
[0036]
The PRBS pattern generation circuit 8b, the PRBS pattern generation circuit 9b, the PRBS
[0037]
In addition, it determines whether the PRBS pattern generated by itself is used as an initial value when transitioning from the out-of-synchronization state to the synchronization state, or whether an initial value pattern generated by another PRBS pattern generation circuit is used as an initial value. Thereafter, a PRBS pattern is generated using the determined pattern (either the self-generated PRBS pattern or the initial value pattern generated by another PRBS pattern generation circuit), and then the self-generated PRBS pattern is generated. The PRBS pattern is continuously generated based on the pattern. Whether to select the PRBS pattern generated by itself or the initial value pattern generated by another PRBS pattern generation circuit is output from a circuit capable of detecting synchronization based on the result of the synchronization detection circuit 13b. Select data.
[0038]
The comparison circuit 12b compares a PRBS pattern (n / 4-bit data) input from each PRBS pattern generation circuit with received data (n / 4 bits of n parallel received data) for each corresponding bit. And output the result.
Specifically, the
[0039]
The synchronization detection circuit 13b detects whether the outputs of the four PRBS pattern generation circuits are synchronized with the received data based on the output of the comparison circuit 12b. Specifically, the
[0040]
The
The
If two or more PRBS pattern generation circuits are synchronized, the
[0041]
The
[0042]
The PRBS pattern generation circuit selects an initial value based on the notification (instruction) from the
That is, based on the notification (instruction) from the
[0043]
Further, FIG. 4 illustrates an example in which the comparison circuit 12b includes four (m) comparison circuits of the
Similarly, the example in which the synchronization detection circuit 13b includes four (m) synchronization detection circuits of the
In the example of FIG. 4, unlike the example of FIG. 3, the
[0044]
As described above, in this embodiment, the pattern synchronization pull-in device includes a plurality of PRBS pattern generation circuits (pattern generation circuits) 8b to 11b, a comparison circuit (comparison unit) 12b, and a synchronization detection circuit (synchronization detection unit) 135, and further selects any of the received data and the pattern data generated by the pattern generation circuit detected by the synchronization detection unit as an initial value, and selects the selected initial value for each of the plurality of pattern generation circuits. It has been described that a synchronization control circuit (synchronization control unit) 135 for notifying the user is provided.
Further, each of the plurality of PRBS pattern generation circuits 8b to 11b inputs the pattern data generated by itself, the pattern data generated by the other PRBS pattern generation circuits 8b to 11b, and the partial data, and Based on the initial value notified by the
[0045]
Further, assuming that the parallel number of the received data is n and the number of the plurality of pattern generating circuits is m, n is equally divided by m, and each of the received data having a length of n / m is divided into the plurality of patterns. Each of the plurality of pattern generating circuits 8b to 11b is assigned to a generating circuit, and generates pattern data having a length of n / m using the received data having a length of n / m.
[0046]
As described above, in an out-of-synchronization state, a PRBS pattern is generated by fetching as an initial pattern at a plurality of positions from erroneous received data, and a synchronized PRBS pattern generation circuit outputs to a non-synchronized PRBS pattern generation circuit. By capturing the PRBS pattern to be performed as an initial pattern, synchronization detection can be performed while avoiding error bits.
[0047]
As described above, in this embodiment, in the pseudo-random pattern synchronization pull-in device, in order to synchronize with the received data, the bit position of the data to be fetched from the received data is changed, and the initial positions of the plurality of prepared pseudo-random pattern generation circuits are changed. A pseudo-random pattern synchronization pull-in device comprising a plurality of pseudo-random pattern generation circuits capable of generating data and taking in initial data from another pseudo-random pattern generation circuit has been described.
[0048]
Embodiment 3 FIG.
Although FIGS. 1, 3, and 4 show circuits using a PRBS pattern generation circuit, a comparison circuit, a synchronization detection circuit, a count circuit, a selector circuit, a synchronization control circuit, and the like, the invention is not limited to circuits. For example, it may be realized using software, firmware, or the like other than the circuit. Therefore, the above components include a PRBS pattern generation circuit for a PRBS pattern generation circuit, a comparison circuit for a comparison circuit, a synchronization detection circuit for a synchronization detection circuit, a counter circuit for a count circuit, a selector circuit for a selector circuit, and a synchronization control circuit for a synchronization control circuit. Can be shown as
[0049]
In the first to third embodiments, the PRBS synchronization pull-in device and method using the PRBS pattern generation circuit have been described. However, a case where pattern data other than the PRBS pattern is used may be used.
Further, “pull-in” of the PRBS pattern synchronization pull-in device refers to an operation that makes it difficult to synchronize patterns.
[0050]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the pattern synchronization pull-in apparatus and method of this invention, even if received data has many errors, it becomes possible to perform synchronization detection avoiding error bits, and to perform accurate bit error counting.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating the principle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a relationship between received data n-bit data and abit data.
FIG. 3 is a configuration
FIG. 4 is a configuration diagram showing a second embodiment of the error measurement circuit according to the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an abit input to a PRBS pattern generation circuit.
FIG. 6 is a configuration diagram illustrating an example of an error measurement circuit according to the related art.
[Explanation of symbols]
Claims (7)
上記複数のパターン発生回路により発生された複数のパターンデータを取得し、上記受信データを入力し、上記複数のパターンデータそれぞれと上記受信データとを比較する比較部と、
上記比較部が比較した比較結果を入力し、上記比較結果を用いて、上記受信データと同期している上記パターンデータを検出する同期検出部と
を備えることを特徴とするパターン同期引き込み装置。A plurality of pattern generating circuits for inputting partial data extracted from the received data and generating pattern data based on the partial data,
A plurality of pattern data generated by the plurality of pattern generation circuits, a plurality of pattern data is input, the received data is input, and a comparison unit that compares the plurality of pattern data with the received data,
A pattern synchronization pull-in device, comprising: a synchronization detection unit that inputs a comparison result compared by the comparison unit and detects the pattern data synchronized with the reception data using the comparison result.
上記同期検出部は、上記複数の比較回路それぞれに対応する同期検出回路を複数有し、
上記複数のパターン発生回路それぞれは、発生させたパターンデータを対応する比較回路へ出力し、
上記複数の比較回路それぞれは、上記複数のパターン発生回路のいずれか一つから上記パターンデータを入力し、上記比較結果を対応する同期検出回路へ出力し、
上記複数の同期検出回路それぞれは、上記複数の比較回路のいずれか一つからから上記比較結果を入力し、上記比較結果を用いて、上記受信データと同期している上記パターンデータを検出することを特徴とする請求項1または2記載のパターン同期引き込み装置。The comparison unit has a plurality of comparison circuits corresponding to each of the plurality of pattern generation circuits,
The synchronization detection unit has a plurality of synchronization detection circuits corresponding to each of the plurality of comparison circuits,
Each of the plurality of pattern generation circuits outputs the generated pattern data to a corresponding comparison circuit,
Each of the plurality of comparison circuits receives the pattern data from any one of the plurality of pattern generation circuits, and outputs the comparison result to a corresponding synchronization detection circuit,
Each of the plurality of synchronization detection circuits receives the comparison result from any one of the plurality of comparison circuits, and detects the pattern data synchronized with the reception data using the comparison result. 3. The pattern synchronization pull-in device according to claim 1, wherein:
上記複数のパターン発生回路それぞれは、自己が発生させたパターンデータと、他のパターン発生回路が発生させたパターンデータと、上記部分データとを入力し、上記同期制御部が通知した初期値に基づいて、自己が発生させたパターンデータと、他のパターン発生回路が発生させたパターンデータと、上記部分データとのいずれか一つを用いて、次のパターンデータを発生させることを特徴とする請求項1から3いずれかに記載のパターン同期引き込み装置。The pattern synchronization pull-in device further selects one of the partial data and the pattern data generated by the pattern generation circuit detected by the synchronization detection unit as an initial value, and sets the selected initial value to the plurality of patterns. A synchronization control unit that notifies each of the generation circuits,
Each of the plurality of pattern generation circuits inputs pattern data generated by itself, pattern data generated by another pattern generation circuit, and the partial data, and based on an initial value notified by the synchronization control unit. The next pattern data is generated by using one of the pattern data generated by itself, the pattern data generated by another pattern generation circuit, and the partial data. Item 4. The pattern synchronization pull-in device according to any one of Items 1 to 3.
上記複数のパターン発生回路は、上記n/mの長さの受信データを用いてn/mの長さのパターンデータを発生させることを特徴とする請求項1、2、4いずれかに記載のパターン同期引き込み装置。When the length of the reception data is n and the number of the plurality of pattern generation circuits is m, the pattern synchronization pull-in device divides n equally by m, and divides the reception data having a length of n / m equally. Is assigned to each of the plurality of pattern generation circuits,
5. The method according to claim 1, wherein the plurality of pattern generating circuits generate pattern data having a length of n / m using the reception data having a length of n / m. Pattern synchronization pull-in device.
入力した受信データから互いに異なる複数の部分データを取り出し、
取り出した複数の部分データそれぞれに基づいて、上記複数のパターンデータを生成し、
生成した複数のパターンデータそれぞれと、上記受信データとを比較し、
比較した比較結果を用いて、上記受信データと同期している少なくとも一つのパターンデータを検出することを特徴とするパターン同期引き込み方法。Enter the received data,
Extract multiple different partial data from the input received data,
Based on each of the plurality of extracted partial data, the plurality of pattern data is generated,
By comparing each of the plurality of generated pattern data with the received data,
A pattern synchronization pull-in method, wherein at least one pattern data synchronized with the received data is detected using a result of the comparison.
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