JP2014175940A - Converter, communication device and communication method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a communication error generated due to a signal deteriorated before converting an electric signal into an optical signal.SOLUTION: A converter includes: a first communication unit for receiving an electric signal; a converter unit for converting the electric signal received by the first communication unit into an optical signal; a correction unit for correcting the electric signal received by the first communication unit; a first determination unit for determining whether or not an error in the electric signal corrected by the first correction unit is a target value; and when the error in the electric signal is the target value, a first control unit for controlling the converter unit to convert the received electric signal into an optical signal.

Description

本発明は、変換器、通信装置及び通信方法に関する。   The present invention relates to a converter, a communication device, and a communication method.

デジタル光通信においては、2値論理の電気信号を光送信器によって光信号に変換し、光ファイバを経由して光信号を伝送し、光受信器によって光信号を2値論理の電気信号に変換することが知られている。また、PCI EXPRESS(登録商標)などの高速シリアル通信は、高いデータ転送速度と様々なアプリケーションに適合できる柔軟性を兼ね備え、様々なデバイスに広く利用されている。   In digital optical communication, a binary logic electrical signal is converted into an optical signal by an optical transmitter, an optical signal is transmitted through an optical fiber, and an optical signal is converted into a binary logic electrical signal by an optical receiver. It is known to do. In addition, high-speed serial communication such as PCI EXPRESS (registered trademark) has high data transfer speed and flexibility to adapt to various applications, and is widely used in various devices.

一方、高速シリアル通信システムでは、データ転送速度の上昇に伴い、通信経路を伝搬する間の信号劣化が顕著になり、劣化要因に応じた対策が必須となっている。信号品質を改善する手法としては、送信側及び受信側においてイコライゼーションを行うことにより、伝送路における損失分を補う方法が一般的である。また、信号の損失分を補う方法は、規格の仕様として定められている場合もある。   On the other hand, in a high-speed serial communication system, signal degradation during propagation through a communication path becomes significant with an increase in data transfer speed, and countermeasures according to degradation factors are essential. As a technique for improving the signal quality, a method of compensating for the loss in the transmission path by performing equalization on the transmission side and the reception side is common. In addition, a method for compensating for the loss of a signal may be defined as a standard specification.

また、特許文献1には、データ値を識別するためのデータ識別レベルに基づいて、光信号から変換された電気的なデータ信号が有するデータ値を識別する際に、光信号の強度に関連付けられた強度信号を発生して、強度信号に関連付けてデータ識別レベルを調整する光受信器が開示されている。   Further, Patent Document 1 relates to the intensity of an optical signal when identifying the data value of an electrical data signal converted from the optical signal based on the data identification level for identifying the data value. An optical receiver is disclosed that generates an intensity signal and adjusts a data identification level in relation to the intensity signal.

しかしながら、電気信号を光信号に変換する前の段階に生じた信号劣化は十分に補正できず、エラーが増大するという問題があった。   However, there has been a problem that the signal deterioration that occurs before the conversion of the electrical signal into the optical signal cannot be sufficiently corrected, and errors increase.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、電気信号を光信号に変換する前に信号が劣化して通信エラーを生じさせることを防止することができる変換器、通信装置及び通信方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and a converter, a communication apparatus, and a communication method capable of preventing a signal from being deteriorated and causing a communication error before converting the electric signal into an optical signal. The purpose is to provide.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、電気信号を受信する第1通信部と、前記第1通信部が受信した電気信号を光信号に変換する変換部と、前記第1通信部が受信した電気信号を補正する第1補正部と、前記第1補正部が補正した電気信号の誤りが目標値となっているか否かを判定する第1判定部と、前記電気信号の誤りが目標値となっていると前記第1判定部が判定した場合に、受信した電気信号を前記変換部が光信号に変換するよう制御する第1制御部と、を有することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention includes a first communication unit that receives an electrical signal, a conversion unit that converts the electrical signal received by the first communication unit into an optical signal, A first correction unit that corrects an electrical signal received by the first communication unit; a first determination unit that determines whether an error in the electrical signal corrected by the first correction unit is a target value; A first control unit configured to control the conversion unit to convert the received electrical signal into an optical signal when the first determination unit determines that a signal error is a target value. And

本発明によれば、電気信号を光信号に変換する前に信号が劣化して通信エラーを生じさせることを防止することができるという効果を奏する。   According to the present invention, it is possible to prevent a signal from being deteriorated and causing a communication error before an electric signal is converted into an optical signal.

図1は、第1の実施形態にかかる通信装置の概略を例示する概略図である。FIG. 1 is a schematic view illustrating an outline of a communication device according to the first embodiment. 図2は、第1の実施形態にかかる通信装置のハードウェア構成を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram illustrating a hardware configuration of the communication device according to the first embodiment. 図3は、第1の実施形態にかかる通信装置が有する機能を示す機能ブロック図である。FIG. 3 is a functional block diagram illustrating functions of the communication device according to the first embodiment. 図4は、第1の実施形態にかかる通信装置の動作例を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation example of the communication apparatus according to the first embodiment. 図5は、第2の実施形態にかかる通信装置の概略を例示する概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram illustrating an outline of a communication device according to the second embodiment. 図6は、第2の実施形態にかかる通信装置のハードウェア構成を示す構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram illustrating a hardware configuration of the communication apparatus according to the second embodiment. 図7は、第2の実施形態にかかる通信装置が有する機能を示す機能ブロック図である。FIG. 7 is a functional block diagram illustrating functions of the communication device according to the second embodiment. 図8は、第2の実施形態にかかる通信装置の動作例を示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart illustrating an operation example of the communication apparatus according to the second embodiment.

以下に添付図面を参照して、実施形態にかかる光送受信器(変換器)及び通信装置について説明する。   An optical transceiver (converter) and a communication device according to embodiments will be described below with reference to the accompanying drawings.

(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態にかかる通信装置1の概略を例示する概略図である。図1に示すように、通信装置1は、例えばコントローラ(SerDes)2及び光トランシーバ3を有し、例えばPCI EXPRESS3.0の仕様に準拠した通信プロトコルで通信を行う。コントローラ2は、例えばSerDes(SERializer/DESerializer)回路を備えた制御ICであり、電気信号を光トランシーバ3との間で送受信することにより、光トランシーバ3及び光ファイバを介して他の装置と通信を行う。光トランシーバ(光送受信器:変換器)3は、光電(O/E)変換及び電光(E/O)変換を行い、光ファイバを介して接続された装置との間でデジタル光通信を行う。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic view illustrating the outline of a communication device 1 according to the first embodiment. As illustrated in FIG. 1, the communication device 1 includes, for example, a controller (SerDes) 2 and an optical transceiver 3 and performs communication using a communication protocol that complies with, for example, the specification of PCI EXPRESS3.0. The controller 2 is a control IC including, for example, a SerDes (SERializer / DESerializer) circuit, and communicates with other devices via the optical transceiver 3 and the optical fiber by transmitting and receiving electrical signals to and from the optical transceiver 3. Do. An optical transceiver (optical transceiver: converter) 3 performs photoelectric (O / E) conversion and electro-optic (E / O) conversion, and performs digital optical communication with a device connected via an optical fiber.

まず、通信装置1の動作の概略について説明する。コントローラ2は、既知の固定信号パターンを出力する(A→B)。光トランシーバ3は、入力される既知の固定信号パターンを用いてBER(Bit error rate)といった電気信号の誤りを計算し、最もBERが小さくなるようにイコライザ設定を最適化する。そして、光トランシーバ3は、イコライザ設定の最適化が完了したら、コントローラ2による固定信号パターンの出力を止め、電光変換を行って光信号を出力して通信を開始する(C)。   First, an outline of the operation of the communication device 1 will be described. The controller 2 outputs a known fixed signal pattern (A → B). The optical transceiver 3 calculates an error of an electric signal such as BER (Bit error rate) using a known fixed signal pattern to be input, and optimizes the equalizer setting so that the BER is minimized. Then, when the optimization of the equalizer setting is completed, the optical transceiver 3 stops outputting the fixed signal pattern by the controller 2, performs electro-optical conversion, outputs an optical signal, and starts communication (C).

次に、図2〜4を用いて通信装置1の詳細を説明する。図2は、通信装置1のハードウェア構成を示す構成図である。コントローラ2は、プロトコル制御部20、第2レジスタ21、S−P(シリアル/パラレル)変換部22及びトランシーバ23を有し、光トランシーバ3を制御する。コントローラ2は、外部(又は内部)に記憶部としてのEEPROMが設けられている。また、コントローラ2は、内部又は外部のいずれかにCPU及びメモリ(図示せず)が設けられてもよい。   Next, details of the communication device 1 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a configuration diagram illustrating a hardware configuration of the communication device 1. The controller 2 includes a protocol control unit 20, a second register 21, an SP (serial / parallel) conversion unit 22, and a transceiver 23, and controls the optical transceiver 3. The controller 2 is provided with an EEPROM as a storage unit outside (or inside). Further, the controller 2 may be provided with a CPU and a memory (not shown) either inside or outside.

プロトコル制御部20は、例えばPCIeプロトコル制御ブロックである。第2レジスタ21は、プリセットなどを記憶する記憶部である。第2レジスタ21は、任意の転送速度やレーン数でリンクしたか否かを示すステータスレジスタを含む。また、第2レジスタ21は、送信側(TX)及び受信側(RX)のイコライゼーションを調節するための情報を記憶するレジスタを含む。   The protocol control unit 20 is, for example, a PCIe protocol control block. The second register 21 is a storage unit that stores presets and the like. The second register 21 includes a status register that indicates whether or not linking is performed at an arbitrary transfer speed or number of lanes. The second register 21 includes a register that stores information for adjusting equalization on the transmission side (TX) and the reception side (RX).

S−P変換部22は、シリアル信号をパラレル信号に変換するとともに、パラレル信号をシリアル信号に変換する。トランシーバ23は、PCIeトランシーバであり、電気信号の差動信号で送受信を光トランシーバ3との間で行う。   The SP converter 22 converts the serial signal into a parallel signal and converts the parallel signal into a serial signal. The transceiver 23 is a PCIe transceiver and performs transmission / reception with the optical transceiver 3 using a differential signal of an electrical signal.

光トランシーバ3は、電光変換部30、送信処理部31、光電変換部32、受信処理部33、第1レジスタ34及びICコントローラ35を有する。電光変換部30は、発光部(LD)及び駆動回路(LDD)を含み、光信号の送信信号TXを出力する。送信処理部31は、差動信号の送信信号TXを受入れ、それぞれの差をとって1つの電気信号である送信信号TXを電光変換部30に対して出力する。 The optical transceiver 3 includes an electro-optic conversion unit 30, a transmission processing unit 31, a photoelectric conversion unit 32, a reception processing unit 33, a first register 34, and an I 2 C controller 35. The electro-optic conversion unit 30 includes a light emitting unit (LD) and a drive circuit (LDD), and outputs an optical signal transmission signal TX. The transmission processing unit 31 receives the transmission signal TX of the differential signal, takes each difference, and outputs the transmission signal TX, which is one electric signal, to the electro-optic conversion unit 30.

光電変換部32は、受光部(PD)及び増幅器(Amp)を含み、光信号の受信信号RXを受入れ、電気信号の受信信号RXを受信処理部33に対して出力する。受信処理部33は、1つの電気信号である受信信号RXを受入れ、第1レジスタ34が記憶する設定情報に応じて差動の受信信号RXをコントローラ2に対して出力する。   The photoelectric conversion unit 32 includes a light receiving unit (PD) and an amplifier (Amp), receives the optical signal reception signal RX, and outputs the electrical signal reception signal RX to the reception processing unit 33. The reception processing unit 33 receives a reception signal RX that is one electric signal, and outputs a differential reception signal RX to the controller 2 in accordance with setting information stored in the first register 34.

例えば、第1レジスタ34は、光トランシーバ3が出力する電気信号及び光信号の強度を調節するための情報を記憶するレジスタを含む。   For example, the first register 34 includes a register that stores an electrical signal output from the optical transceiver 3 and information for adjusting the intensity of the optical signal.

Cコントローラ35は、送信処理部31及び受信処理部33よりも遅い速度の通信をコントローラ2との間で行う。 The I 2 C controller 35 performs communication with the controller 2 at a slower speed than the transmission processing unit 31 and the reception processing unit 33.

次に、通信装置1が有する機能について説明する。図3は、通信装置1が有する機能を示す機能ブロック図である。通信装置1は、図1を用いて説明したハードウェア構成により、図3に示した機能を実現する。図3に示すように、光トランシーバ3は、第1通信部50、第1補正部51、第1変更部52、第1判定部53、第1記憶部54及び第1制御部55を有する。第1制御部55は、図3に示した各機能ブロックを制御する。また、コントローラ2は、第2通信部40及び第2制御部45を有する。   Next, functions of the communication device 1 will be described. FIG. 3 is a functional block diagram illustrating functions of the communication device 1. The communication device 1 implements the functions shown in FIG. 3 with the hardware configuration described with reference to FIG. As illustrated in FIG. 3, the optical transceiver 3 includes a first communication unit 50, a first correction unit 51, a first change unit 52, a first determination unit 53, a first storage unit 54, and a first control unit 55. The first control unit 55 controls each functional block shown in FIG. Further, the controller 2 includes a second communication unit 40 and a second control unit 45.

第1通信部50は、送信処理部31及び受信処理部33などによって構成される。そして、第1通信部50は、第2通信部40との間で電気信号による通信を行う。   The first communication unit 50 includes a transmission processing unit 31, a reception processing unit 33, and the like. The first communication unit 50 communicates with the second communication unit 40 using an electrical signal.

第1補正部51は、第1レジスタ34などにより構成される。そして、第1補正部51は、送受信信号の信号補正を行う。   The first correction unit 51 includes the first register 34 and the like. Then, the first correction unit 51 performs signal correction of the transmission / reception signal.

第1変更部52は、例えばプログラム及び第1レジスタ34などにより構成される。そして、第1変更部52は、第1補正部51が行う送信信号の信号補正及び受信信号の信号補正に対する設定を変更する。具体的には、第1変更部52は、第1レジスタ34が記憶する送信側のイコライゼーションを設定するための設定情報を用いて、第1補正部51が行う送信信号の信号補正に対する設定を変更する。また、第1変更部52は、CTLEのオン・オフ(受信信号の通過又はバイパス)やアッテネータやブースターのゲイン、又はDFEのタップ数やタップ係数の変更などを行うことにより、受信信号の信号補正に対する設定を変更する。   The first change unit 52 includes, for example, a program and the first register 34. Then, the first changing unit 52 changes the settings for the signal correction of the transmission signal and the signal correction of the reception signal performed by the first correction unit 51. Specifically, the first changing unit 52 changes the setting for signal correction of the transmission signal performed by the first correction unit 51 using setting information for setting equalization on the transmission side stored in the first register 34. To do. The first changing unit 52 performs signal correction of the received signal by changing CTLE on / off (passing or bypassing the received signal), gain of the attenuator or booster, or changing the number of taps or tap coefficients of the DFE. Change the setting for.

第1判定部53は、例えばプログラムなどにより構成される。そして、第1判定部53は、第1変更部52が変更した設定により第1補正部51が信号補正する電気信号での通信におけるBERが最小(目標値達成)となっているか否かを判定する。   The first determination unit 53 is configured by a program, for example. And the 1st determination part 53 determines whether the BER in communication by the electric signal which the 1st correction | amendment part 51 carries out a signal correction by the setting which the 1st change part 52 changed is the minimum (target value achievement). To do.

第1記憶部54は、メモリなどにより構成される。そして、第1記憶部54は、第1変更部52が変更した設定などを記憶する。   The first storage unit 54 is configured by a memory or the like. And the 1st storage part 54 memorizes the setting etc. which the 1st change part 52 changed.

第2通信部40は、トランシーバ23などによって構成される。そして、第2通信部40は、第1通信部50との間で電気信号による通信を行う。   The second communication unit 40 includes the transceiver 23 and the like. The second communication unit 40 communicates with the first communication unit 50 using an electrical signal.

第2制御部45は、コントローラ2を構成する各部を制御する。   The second control unit 45 controls each unit constituting the controller 2.

次に、通信装置1の動作例について説明する。まず第1に、コントローラ2は、既知の固定信号パターンを出力する。固定信号パターンは、例えば予め定められた信号パターン又は通信プロトコルによって規定されている信号パターンである。PCI EXPRESSにおいては、コンプライアンスパターンと呼ばれる既知の信号パターンがある。   Next, an operation example of the communication device 1 will be described. First, the controller 2 outputs a known fixed signal pattern. The fixed signal pattern is, for example, a signal pattern defined by a predetermined signal pattern or a communication protocol. In PCI EXPRESS, there is a known signal pattern called a compliance pattern.

コンプライアンスパターンを出力させるためには、コントローラ2の第2レジスタにおけるLink Control 2レジスタのEnter Compliance bitが1となるように設定する。この設定は、EEPROM24又はICコントローラ35を用いて行う。又は、光トランシーバ3からコントローラ2への通信により、Compliance Receive bit(bit 4 of Symbol5)を1とし、Loopback bit(bit 2 of Symbol 5)を0としたTS1 Ordered Setsを送信すればよい。 In order to output the compliance pattern, the Enter Compliance bit in the Link Control 2 register in the second register of the controller 2 is set to 1. This setting is performed using the EEPROM 24 or the I 2 C controller 35. Alternatively, TS1 Ordered Sets with the Compliance Receive bit (bit 4 of Symbol 5) set to 1 and the Loopback bit (bit 2 of Symbol 5) set to 0 may be transmitted by communication from the optical transceiver 3 to the controller 2.

第2に、光トランシーバ3は、入力される既知の固定信号パターンを用いてBERを計算し、最もBERが小さくなるようにイコライザ設定を最適化する。光トランシーバ3は、入力される信号パターンが既知であるため、容易にエラー発生の有無を判定することができる。なお、光トランシーバ3は、BERを測定するために、固定信号パターンの始まりを検出する必要がある。ここで、固定信号パターンをPCI EXPRESSにおけるCOM Symbolなどの容易に判別がつく信号パターンにしておくことにより、光トランシーバ3は、容易に固定信号パターンの始まりを検出することが可能となる。   Secondly, the optical transceiver 3 calculates the BER using a known fixed signal pattern that is input, and optimizes the equalizer setting so that the BER is minimized. Since the input signal pattern is known, the optical transceiver 3 can easily determine whether or not an error has occurred. The optical transceiver 3 needs to detect the start of the fixed signal pattern in order to measure the BER. Here, the optical transceiver 3 can easily detect the beginning of the fixed signal pattern by setting the fixed signal pattern to a signal pattern that can be easily discriminated, such as COM Symbol in PCI EXPRESS.

イコライザ設定の最適化は、全設定を試行し、その中で最もBERが小さくなる設定を選択するという手順でなされてもよいし、予めBERの目標値を設定しておき、目標値を達成した場合にイコライザ設定の最適化を終了するという手順でなされてもよい。なお、通信装置1は、誤作動防止や低消費電力化のために、イコライザ設定の最適化を行っている間には、電光変換を行わず、光信号の出力を止められておくことが望ましい。   The optimization of the equalizer setting may be performed by a procedure of trying all the settings and selecting the setting with the smallest BER among them, or setting the target value of the BER in advance and achieving the target value In some cases, the procedure may be such that the optimization of the equalizer setting is terminated. In addition, it is desirable that the communication apparatus 1 does not perform light-to-light conversion and stops output of an optical signal while optimizing the equalizer setting in order to prevent malfunction and reduce power consumption. .

第3に、光トランシーバ3は、イコライザ設定の最適化が完了したら、固定信号パターンの出力を止め、電光変換を行い、光信号を出力して通信を開始する。イコライザ設定の最適化を完了させるために、光トランシーバ3は、完了のフラグを立てる。そして、コントローラ2は、光トランシーバ3が立てたフラグを読取って固定信号パターンの出力を止める。また、PCI EXPRESSにおいては、光トランシーバ3がICコントローラ35によってコントローラ2のLink Control 2レジスタのEnter Compliance bitを0にするようにされてもよい。また、光トランシーバ3がコントローラ2へElectrical Idle exitを送信することによって固定信号パターンの出力を止めてもよい。 Thirdly, when the optimization of the equalizer setting is completed, the optical transceiver 3 stops outputting the fixed signal pattern, performs electro-optical conversion, outputs an optical signal, and starts communication. In order to complete the optimization of the equalizer settings, the optical transceiver 3 flags a completion. Then, the controller 2 reads the flag set by the optical transceiver 3 and stops outputting the fixed signal pattern. Also, in PCI EXPRESS, the optical transceiver 3 may be configured such that the I 2 C controller 35 sets the Enter Compliance bit of the Link Control 2 register of the controller 2 to 0. Further, the output of the fixed signal pattern may be stopped when the optical transceiver 3 transmits an Electrical Idle exit to the controller 2.

図4は、通信装置1の動作例を示すフローチャートである。図4に示すように、通信装置1は、電源がONにされると、ステップ100(S100)において、第2通信部40が第1通信部50へ既知の固定信号パターンを出力する。   FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation example of the communication device 1. As shown in FIG. 4, when the communication apparatus 1 is turned on, the second communication unit 40 outputs a known fixed signal pattern to the first communication unit 50 in step 100 (S100).

ステップ102(S102)において、第1補正部51が入力信号を補正した後、第1判定部53は、BERを計算する。   In step 102 (S102), after the first correction unit 51 corrects the input signal, the first determination unit 53 calculates the BER.

ステップ104(S104)において、第1判定部53は、BERが最小(目標値達成)となっているか否かを判定する。第1判定部53は、BERが最小となっていないと判定した場合(S104:No)には、S106の処理に進む。また、第1判定部53は、BERが最小となっていると判定した場合(S104:Yes)には、S108の処理に進む。   In step 104 (S104), the first determination unit 53 determines whether or not the BER is minimum (target value achieved). If the first determination unit 53 determines that the BER is not minimum (S104: No), the process proceeds to S106. If the first determination unit 53 determines that the BER is minimum (S104: Yes), the process proceeds to S108.

ステップ106(S106)において、第1変更部52は、信号補正に関する設定値を変更し、S102の処理に進む。   In step 106 (S106), the first changing unit 52 changes the setting value related to signal correction, and the process proceeds to S102.

ステップ108(S108)において、第1制御部55は、第2通信部40の固定信号パターン出力を止める。   In step 108 (S108), the first control unit 55 stops the fixed signal pattern output of the second communication unit 40.

ステップ110(S110)において、コントローラ2及び光トランシーバ3は、第1通信部50と第2通信部40を通常の通信時の動作にする。そして、通信装置1は、光ファイバを介して他の装置との通信を開始する。   In step 110 (S110), the controller 2 and the optical transceiver 3 make the first communication unit 50 and the second communication unit 40 operate during normal communication. And the communication apparatus 1 starts communication with another apparatus via an optical fiber.

このように、コントローラ2と光トランシーバ3との間の信号劣化を防止することにより、電気信号を光信号に変換する前に信号が劣化して通信エラーを生じさせることを防止することができる。   In this way, by preventing signal deterioration between the controller 2 and the optical transceiver 3, it is possible to prevent a signal from being deteriorated and causing a communication error before the electric signal is converted into an optical signal.

(第2の実施形態)
図5は、第2の実施形態にかかる通信装置1aの概略を例示する概略図である。図5に示すように、通信装置1aは、例えばコントローラ(SerDes)2a及び光トランシーバ3aを有し、例えばPCI EXPRESS3.0の仕様に準拠した通信プロトコルで通信を行う。コントローラ2aは、例えばSerDes(SERializer/DESerializer)回路を備えた制御ICであり、電気信号を光トランシーバ3aとの間で送受信することにより、光トランシーバ3a及び光ファイバを介して他の装置と通信を行う。光トランシーバ(光送受信器)3aは、光電(O/E)変換及び電光(E/O)変換を行い、光ファイバを介して接続された装置との間でデジタル光通信を行う。
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a schematic view illustrating the outline of the communication device 1a according to the second embodiment. As illustrated in FIG. 5, the communication device 1a includes, for example, a controller (SerDes) 2a and an optical transceiver 3a, and performs communication using a communication protocol that complies with, for example, the specification of PCI EXPRESS3.0. The controller 2a is a control IC including, for example, a SerDes (SERializer / DESerializer) circuit, and communicates with other devices via the optical transceiver 3a and optical fiber by transmitting and receiving electrical signals to and from the optical transceiver 3a. Do. The optical transceiver (optical transceiver) 3a performs photoelectric (O / E) conversion and electro-optic (E / O) conversion, and performs digital optical communication with a device connected via an optical fiber.

まず、通信装置1aの動作の概略について説明する。コントローラ2aは、既知の固定信号パターンを出力する(A→B)。光トランシーバ3aは、入力される既知の固定信号パターンを用いてBER(Bit error rate)を計算し、最もBERが小さくなるようにイコライザ設定を最適化する。そして、光トランシーバ3aは、固定パターンをコントローラ2aに対して返送する(C→D)。コントローラ2aは、入力される既知の固定信号パターンを用いてBER(Bit error rate)を計算し、最もBERが小さくなるようにイコライザ設定を最適化する。そして、コントローラ2aは、それぞれのイコライザ設定の最適化が完了したら、固定信号パターンの出力を止める。光トランシーバ3aは、電光変換を行って光信号を出力して通信を開始する(E)。   First, an outline of the operation of the communication device 1a will be described. The controller 2a outputs a known fixed signal pattern (A → B). The optical transceiver 3a calculates a BER (Bit error rate) using a known input fixed signal pattern, and optimizes the equalizer setting so that the BER is minimized. Then, the optical transceiver 3a returns a fixed pattern to the controller 2a (C → D). The controller 2a calculates a BER (Bit error rate) using a known input fixed signal pattern, and optimizes the equalizer setting so that the BER is minimized. Then, the controller 2a stops outputting the fixed signal pattern when the optimization of each equalizer setting is completed. The optical transceiver 3a performs electro-optic conversion, outputs an optical signal, and starts communication (E).

次に、図6〜8を用いて通信装置1aの詳細を説明する。図6は、通信装置1aのハードウェア構成を示す構成図である。なお、図6に示した通信装置1aの構成部分のうち、図2に示した構成部分と実質的に同じものには、同じ符号が付してある。   Next, details of the communication device 1a will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a configuration diagram illustrating a hardware configuration of the communication device 1a. Of the constituent parts of the communication device 1a shown in FIG. 6, the same parts as those shown in FIG.

送信処理部31aは、図2に示した送信処理部31の機能に加えて、トランシーバ23から受信した固定信号パターンを、パスPを介して受信処理部33aに対して出力する。受信処理部33aは、図2に示した受信処理部33の機能に加えて、送信処理部31aから入力された固定信号パターンをトランシーバ23に対して出力する機能を有する。   In addition to the function of the transmission processing unit 31 illustrated in FIG. 2, the transmission processing unit 31 a outputs the fixed signal pattern received from the transceiver 23 to the reception processing unit 33 a via the path P. In addition to the functions of the reception processing unit 33 illustrated in FIG. 2, the reception processing unit 33 a has a function of outputting the fixed signal pattern input from the transmission processing unit 31 a to the transceiver 23.

次に、通信装置1aが有する機能について説明する。図7は、通信装置1aが有する機能を示す機能ブロック図である。通信装置1aは、図6を用いて説明したハードウェア構成により、図7に示した機能を実現する。なお、図7に示した通信装置1aの構成部分のうち、図3に示した構成部分と実質的に同じものには、同じ符号が付してある。   Next, functions of the communication device 1a will be described. FIG. 7 is a functional block diagram illustrating functions of the communication device 1a. The communication device 1a implements the functions shown in FIG. 7 with the hardware configuration described with reference to FIG. Note that, among the components of the communication device 1a illustrated in FIG. 7, the same components as those illustrated in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals.

図7に示すように、コントローラ2aは、第2通信部40、第2補正部41、第2変更部42、第2判定部43、第2記憶部44及び第2制御部45を有する。第1制御部55は、図3に示した各機能ブロックを制御する。また、コントローラ2は、第2通信部40及び第2制御部45を有する。   As illustrated in FIG. 7, the controller 2 a includes a second communication unit 40, a second correction unit 41, a second change unit 42, a second determination unit 43, a second storage unit 44, and a second control unit 45. The first control unit 55 controls each functional block shown in FIG. Further, the controller 2 includes a second communication unit 40 and a second control unit 45.

第2補正部41は、第2レジスタ21などにより構成される。そして、第2補正部41は、送受信信号の信号補正を行う。   The second correction unit 41 includes the second register 21 and the like. And the 2nd correction | amendment part 41 performs signal correction | amendment of a transmission / reception signal.

第2変更部42は、例えばプログラム及び第2レジスタ21などにより構成される。そして、第2変更部42は、第2補正部41が行う送信信号の信号補正及び受信信号の信号補正に対する設定を変更する。具体的には、第2変更部42は、第2レジスタ21が記憶する送信側のイコライゼーションを設定するための設定情報を用いて、第2補正部41が行う送信信号の信号補正に対する設定を変更する。また、第2変更部42は、CTLEのオン・オフ(受信信号の通過又はバイパス)やアッテネータやブースターのゲイン、又はDFEのタップ数やタップ係数の変更などを行うことにより、受信信号の信号補正に対する設定を変更する。   The second changing unit 42 includes, for example, a program and the second register 21. Then, the second changing unit 42 changes the settings for the signal correction of the transmission signal and the signal correction of the reception signal performed by the second correction unit 41. Specifically, the second changing unit 42 changes the setting for the signal correction of the transmission signal performed by the second correction unit 41 using the setting information for setting the transmission side equalization stored in the second register 21. To do. Further, the second changing unit 42 performs signal correction of the received signal by changing CTLE on / off (passing or bypassing the received signal), gain of the attenuator or booster, or the number of taps and tap coefficients of the DFE. Change the setting for.

第2判定部43、例えばプログラムなどにより構成される。そして、第2判定部43は、第2変更部42が変更した設定により第2補正部41が信号補正する電気信号での通信におけるBERが最小(目標値達成)となっているか否かを判定する。   The second determination unit 43 is configured by a program, for example. And the 2nd determination part 43 determines whether the BER in communication by the electric signal which the 2nd correction | amendment part 41 carries out a signal correction by the setting which the 2nd change part 42 changed is the minimum (target value achievement). To do.

第2記憶部44は、メモリなどにより構成される。そして、第2記憶部44は、第2変更部42が変更した設定などを記憶する。   The second storage unit 44 is configured by a memory or the like. And the 2nd memory | storage part 44 memorize | stores the setting etc. which the 2nd change part 42 changed.

次に、通信装置1aの動作例について説明する。まず第1に、コントローラ2aは、既知の固定信号パターンを出力する。固定信号パターンの出力方法は、第1の実施形態と同様である。   Next, an operation example of the communication device 1a will be described. First, the controller 2a outputs a known fixed signal pattern. The output method of the fixed signal pattern is the same as that of the first embodiment.

第2に、光トランシーバ3aは、入力される既知の固定信号パターンを用いてBERを計算し、最もBERが小さくなるようにイコライザ設定を最適化する。イコライザの最適化の手順は、第1の実施形態と同様である。   Secondly, the optical transceiver 3a calculates a BER using a known fixed signal pattern to be inputted, and optimizes the equalizer setting so that the BER is minimized. The procedure for optimizing the equalizer is the same as in the first embodiment.

第3に、光トランシーバ3aは、入力された既知の固定信号パターンをそのまま(光トランシーバ3aでのイコライザは経由する)コントローラ2aへ返送する。ここで、光トランシーバ3aは、上述したパスPを用いてコントローラ2aへ固定信号パターンを返送する。この場合、光トランシーバ3aは、光電気変換を止めておく。従って、光トランシーバ3aに対して光信号が入力されたとしても、光信号が固定信号パターンへ影響を与えることはない。   Third, the optical transceiver 3a returns the input known fixed signal pattern as it is (via the equalizer in the optical transceiver 3a) to the controller 2a. Here, the optical transceiver 3a returns a fixed signal pattern to the controller 2a using the path P described above. In this case, the optical transceiver 3a stops the photoelectric conversion. Therefore, even if an optical signal is input to the optical transceiver 3a, the optical signal does not affect the fixed signal pattern.

第4に、コントローラ2aは、返送されてきた固定信号パターンを用いてBERを計算し、最もBERが小さくなるようにコントローラ2aのイコライザ設定を最適化する。イコライザの最適化の手順は、第1の実施形態と同様である。   Fourth, the controller 2a calculates the BER using the returned fixed signal pattern, and optimizes the equalizer setting of the controller 2a so that the BER becomes the smallest. The procedure for optimizing the equalizer is the same as in the first embodiment.

また、コントローラ2aは、コントローラ2aのBER情報などをICコントローラ35を介して光トランシーバ3aへ送信することにより、光トランシーバ3aの出力信号振幅やディエンファシスなども最適化するように構成されてもよい。 Further, the controller 2a is configured to optimize the output signal amplitude, de-emphasis, and the like of the optical transceiver 3a by transmitting the BER information of the controller 2a to the optical transceiver 3a via the I 2 C controller 35. Also good.

第5に、コントローラ2aは、イコライザ設定の最適化が完了したら、固定信号パターンの出力を止める。そして、光トランシーバ3aは、電光変換を行い、光信号を出力して通信を開始する。ここで、上述したパスPは、信号を返送しないように切替えられる。   Fifth, the controller 2a stops outputting the fixed signal pattern when the optimization of the equalizer setting is completed. Then, the optical transceiver 3a performs electro-optical conversion, outputs an optical signal, and starts communication. Here, the path P described above is switched so as not to return a signal.

図8は、通信装置1aの動作例を示すフローチャートである。なお、図8に示した通信装置1aの処理のうち、図4に示した処理と実質的に同じものには、同じ符号が付してある。   FIG. 8 is a flowchart illustrating an operation example of the communication device 1a. Note that, in the processing of the communication device 1a illustrated in FIG. 8, substantially the same processing as that illustrated in FIG.

ステップ200(S200)において、第1通信部50は、第2通信部40へ固定信号パターンを返送する。   In step 200 (S200), the first communication unit 50 returns a fixed signal pattern to the second communication unit 40.

ステップ202(S202)において、第2補正部41が入力信号を補正した後、第2判定部43は、BERを計算する。   In step 202 (S202), after the 2nd correction | amendment part 41 correct | amends an input signal, the 2nd determination part 43 calculates BER.

ステップ204(S204)において、第2判定部43は、BERが最小(目標値達成)となっているか否かを判定する。第2判定部43は、BERが最小となっていないと判定した場合(S204:No)には、S206の処理に進む。また、第2判定部43は、BERが最小となっていると判定した場合(S204:Yes)には、S208の処理に進む。   In step 204 (S204), the second determination unit 43 determines whether or not the BER is minimum (target value achieved). If the second determination unit 43 determines that the BER is not minimum (S204: No), the process proceeds to S206. If the second determination unit 43 determines that the BER is minimum (S204: Yes), the process proceeds to S208.

ステップ206(S206)において、第2変更部42は、信号補正に関する設定値を変更し、S202の処理に進む。   In step 206 (S206), the second changing unit 42 changes the set value related to signal correction, and the process proceeds to S202.

ステップ208(S208)において、第2制御部45は、第2通信部40の固定信号パターン出力を止める。   In step 208 (S208), the second control unit 45 stops the fixed signal pattern output of the second communication unit 40.

このように、コントローラ2aにおいても信号劣化を防止することにより、電気信号を光信号に変換する前に信号が劣化して通信エラーを生じさせることを防止することができる。   Thus, by preventing signal deterioration in the controller 2a as well, it is possible to prevent a signal from being deteriorated and causing a communication error before converting the electric signal into an optical signal.

1、1a 通信装置
2、2a コントローラ
3、3a 光トランシーバ
20 プロトコル制御部
21 第2レジスタ
22 S−P変換部
23 トランシーバ
24 EEPROM
30 電光変換部
31、31a 送信処理部
32 光電変換部
33、33a 受信処理部
34 第1レジスタ
35 ICコントローラ
40 第2通信部
41 第2補正部
42 第2変更部
43 第2判定部
44 第2記憶部
45 第2制御部
50 第1通信部
51 第1補正部
52 第1変更部
53 第1判定部
54 第1記憶部
55 第1制御部
1, 1a communication device 2, 2a controller 3, 3a optical transceiver 20 protocol control unit 21 second register 22 SP converter 23 transceiver 24 EEPROM
30 electro-optic conversion unit 31, 31a transmission processing unit 32 photoelectric conversion unit 33, 33a reception processing unit 34 first register 35 I 2 C controller 40 second communication unit 41 second correction unit 42 second change unit 43 second determination unit 44 Second storage unit 45 Second control unit 50 First communication unit 51 First correction unit 52 First change unit 53 First determination unit 54 First storage unit 55 First control unit

特許第4032531号公報Japanese Patent No. 4032531

Claims (7)

電気信号を受信する第1通信部と、
前記第1通信部が受信した電気信号を光信号に変換する変換部と、
前記第1通信部が受信した電気信号を補正する第1補正部と、
前記第1補正部が補正した電気信号の誤りが目標値となっているか否かを判定する第1判定部と、
前記電気信号の誤りが目標値となっていると前記第1判定部が判定した場合に、受信した電気信号を前記変換部が光信号に変換するよう制御する第1制御部と、
を有することを特徴とする変換器。
A first communication unit for receiving an electrical signal;
A conversion unit that converts an electrical signal received by the first communication unit into an optical signal;
A first correction unit that corrects an electrical signal received by the first communication unit;
A first determination unit that determines whether or not an error in the electrical signal corrected by the first correction unit is a target value;
A first control unit configured to control the conversion unit to convert the received electric signal into an optical signal when the first determination unit determines that the error of the electric signal is a target value;
A converter characterized by comprising:
前記電気信号の誤りが目標値となっていないと前記第1判定部が判定した場合に、前記第1補正部の信号補正に対する設定を変更する第1変更部をさらに有すること
を特徴とする請求項1に記載の変換器。
The apparatus further comprises a first change unit that changes a setting for signal correction of the first correction unit when the first determination unit determines that the error of the electrical signal is not a target value. Item 2. The converter according to Item 1.
前記第1通信部は、
誤りが目標値となっていると前記第1判定部が判定するまで固定信号パターンである電気信号を受信し、
前記第1判定部は、
前記固定信号パターンである電気信号の誤りが目標値となっているか否かを判定すること
を特徴とする請求項1又は2に記載の変換器。
The first communication unit is
Receiving an electrical signal that is a fixed signal pattern until the first determination unit determines that the error is a target value;
The first determination unit includes:
The converter according to claim 1, wherein it is determined whether or not an error of the electric signal that is the fixed signal pattern is a target value.
前記第1通信部は、
少なくとも受信した電気信号を前記変換部が光信号に変換するように前記第1制御部が制御するまで、受信した固定信号パターンである電気信号を返送すること
を特徴とする請求項3に記載の変換器。
The first communication unit is
The received electrical signal as a fixed signal pattern is returned until the first control unit controls at least the received electrical signal to be converted into an optical signal by the conversion unit. converter.
通信プロトコルがPCI EXPRESSに準拠していること
を特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の変換器。
The converter according to any one of claims 1 to 4, wherein the communication protocol is compliant with PCI EXPRESS.
請求項4に記載の変換器と、
電気信号を送受信する第2通信部と、
少なくとも電気信号を前記変換部が光信号に変換するように前記第1制御部が制御するまで前記第2通信部に固定信号パターンである電気信号を送信させるとともに、前記第1通信部が返送した固定信号パターンである電気信号を前記第2通信部が受信するよう制御する前記第2制御部と、
前記第2通信部が受信した電気信号を補正する第2補正部と、
前記第2補正部が補正した電気信号の誤りが目標値となっているか否かを判定する第2判定部と、
前記電気信号の誤りが目標値となっていないと前記第2判定部が判定した場合に、前記第2補正部の信号補正に対する設定を変更する第2変更部と、
を有することを特徴とする通信装置。
A converter according to claim 4;
A second communication unit for transmitting and receiving electrical signals;
The second communication unit transmits an electric signal which is a fixed signal pattern until the first control unit controls at least the electric signal to be converted into an optical signal by the conversion unit, and the first communication unit returns the electric signal. The second control unit that controls the second communication unit to receive an electrical signal that is a fixed signal pattern;
A second correction unit for correcting the electrical signal received by the second communication unit;
A second determination unit that determines whether or not an error in the electrical signal corrected by the second correction unit is a target value;
A second changing unit that changes a setting for signal correction of the second correction unit when the second determination unit determines that the error of the electric signal is not a target value;
A communication apparatus comprising:
電気信号を受信する工程と、
受信した電気信号を補正する工程と、
補正した電気信号の誤りが目標値となっているか否かを判定する工程と、
前記電気信号の誤りが目標値となっていると判定した場合に、受信した電気信号を光信号に変換するよう制御する工程と、
を含むことを特徴とする通信方法。
Receiving an electrical signal;
Correcting the received electrical signal;
Determining whether the error in the corrected electrical signal is a target value;
A step of controlling to convert the received electrical signal into an optical signal when it is determined that the error of the electrical signal is a target value;
A communication method comprising:
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