JP2016134640A - Data transmitter - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、データの通信品質を確保しながら、高速通信を実現することが可能なデータ伝送装置に関するものである。 The present invention relates to a data transmission apparatus capable of realizing high-speed communication while ensuring data communication quality.
近年、データの通信品質を満足しつつ、通信データの伝送レートを高める要求が高まっている。
例えば、受信信号の品質が厳格に規定されている有線を用いた通信環境においても、Gbps(Giga Bit Per Second)級の通信速度の実現を要求されている。
そのため、ケーブルを用いる有線ネットワークでは、送信部と受信部が送受信するデータの通信品質として、受信部により受信されたデータのジッタ量が、予め設定された規定値以下になるように定められていることがある。
In recent years, there has been an increasing demand for increasing the transmission rate of communication data while satisfying the communication quality of data.
For example, even in a communication environment using a cable in which the quality of a received signal is strictly defined, it is required to realize a communication speed of Gbps (Giga Bit Per Second) class.
Therefore, in a wired network using a cable, the jitter amount of the data received by the receiving unit is determined to be equal to or less than a preset specified value as the communication quality of data transmitted and received by the transmitting unit and the receiving unit. Sometimes.
上記のように、データのジッタ量は、通信品質の良否を判断する材料として用いられることがあり、以下の特許文献1には、受信データのジッタ量を測定する手法として、高速にサンプリングした受信データの観測点の順序を入れ替えることで送信データの波形を再構成し、その送信データの波形を複素数の解析信号に変換してからジッタ量を測定する手法が開示されている。
また、以下の特許文献2には、送信部が短いビットパターンである第1の信号パターンと第2の信号パターンを送信し、受信部が第1の信号パターンと第2の信号パターンから得られるアイパターンが交差する時間幅の左端付近の時間T1と右端付近の時間T2とからジッタ量の概略予測値を算出する手法が開示されている。
なお、以下の特許文献3には、ボタンによって機械的に選択された0又は1のビットから構成されるアイパターンを画面に表示する手法が開示されている。
As described above, the jitter amount of data may be used as a material for determining the quality of communication quality, and the following Patent Document 1 discloses a method of measuring received data sampled at high speed as a technique for measuring the jitter amount of received data. A technique is disclosed in which the waveform of transmission data is reconfigured by changing the order of data observation points, and the amount of jitter is measured after the waveform of the transmission data is converted into a complex analysis signal.
Further, in Patent Document 2 below, a transmission unit transmits a first signal pattern and a second signal pattern, which are short bit patterns, and a reception unit is obtained from the first signal pattern and the second signal pattern. A technique is disclosed in which a rough prediction value of the jitter amount is calculated from a time T1 near the left end and a time T2 near the right end of the time width at which the eye patterns intersect.
Patent Document 3 below discloses a technique for displaying an eye pattern composed of 0 or 1 bits mechanically selected by a button on a screen.
従来のデータ伝送装置は以上のように構成されているので、受信データのジッタ量を測定することができるが、そのジッタ量が規定値より大きくて、受信規定を満足できていない場合、そのジッタ量に応じて送信データの伝送レートを変更する構成を備えていない。即ち、送信データの伝送レートは固定、あるいは、手動での変更であるため、ジッタ量が規定値より大きくなっても、送信データの伝送レートを自動的に変更することができない。このため、受信規定を満足できていない場合、受信規定を満足するまで、送信部と受信部を接続しているケーブルをはずして、そのケーブルより短いケーブルを接続するというケーブル交換作業を繰り返し行う必要があり、多くの手間を要するという課題があった。 Since the conventional data transmission apparatus is configured as described above, the jitter amount of the received data can be measured. However, if the jitter amount is larger than the specified value and the reception specification is not satisfied, the jitter can be measured. There is no configuration for changing the transmission rate of transmission data according to the amount. That is, since the transmission rate of the transmission data is fixed or manually changed, the transmission rate of the transmission data cannot be automatically changed even if the jitter amount becomes larger than the specified value. For this reason, if the reception regulations are not satisfied, it is necessary to repeat the cable replacement work of disconnecting the cable connecting the transmitter and the receiver and connecting a shorter cable until the reception regulations are satisfied. There was a problem that a lot of work was required.
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、ケーブルの交換作業を行うことなく、予め規定されている通信品質を確保することができるデータ伝送装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a data transmission apparatus that can ensure a predefined communication quality without performing cable replacement work. .
この発明に係るデータ伝送装置は、送信部が、伝送レート設定用の試験信号を生成する試験信号生成部と、通信データ又は試験信号を送信する送信機とを備え、受信部が、送信機から送信された通信データ又は試験信号を受信する受信機と、受信機により受信された試験信号からアイパターンを作成するアイパターン作成部と、アイパターン作成部により作成されたアイパターンから受信機により受信された試験信号のジッタ量を算出するジッタ量算出部と、ジッタ量算出部により算出されたジッタ量と予め設定された閾値を比較し、そのジッタ量と閾値の比較結果を送信する比較部とを備え、送信部の伝送レート可変部が、比較部から送信された比較結果を受信し、その比較結果にしたがってジッタ量が閾値より低くなるように、送信機から送信される試験信号及び通信データの伝送レートを制御するようにしたものである。 In the data transmission apparatus according to the present invention, the transmission unit includes a test signal generation unit that generates a test signal for setting a transmission rate, and a transmitter that transmits communication data or a test signal. Receiver that receives transmitted communication data or test signal, eye pattern creation unit that creates an eye pattern from the test signal received by the receiver, and receiver that receives the eye pattern created by the eye pattern creation unit A jitter amount calculation unit that calculates the jitter amount of the test signal, a comparison unit that compares the jitter amount calculated by the jitter amount calculation unit with a preset threshold value, and transmits a comparison result of the jitter amount and the threshold value; The transmission rate variable unit of the transmission unit receives the comparison result transmitted from the comparison unit, and the transmitter is configured so that the jitter amount is lower than the threshold according to the comparison result. It is obtained so as to control the transmission rate of the test signals and the communication data is transmitted.
この発明によれば、送信部の伝送レート可変部が、ジッタ量算出部により算出されたジッタ量と予め設定された閾値の比較結果にしたがって、そのジッタ量が閾値より低くなるように、送信機から送信される試験信号及び通信データの伝送レートを制御するように構成したので、ケーブルの交換作業を行うことなく、予め規定されている通信品質を確保することができる効果がある。 According to the present invention, the transmission rate variable unit of the transmission unit is configured so that the jitter amount becomes lower than the threshold value according to the comparison result of the jitter amount calculated by the jitter amount calculation unit and the preset threshold value. Since it is configured to control the transmission rate of the test signal and communication data transmitted from the network, there is an effect that the communication quality defined in advance can be ensured without performing cable replacement work.
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面にしたがって説明する。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1によるデータ伝送装置を示す構成図である。
図1のデータ伝送装置は、データレート可変伝送装置10とデータレート可変伝送装置20から構成されており、データレート可変伝送装置10とデータレート可変伝送装置20は、伝送路30によって接続されている。
この実施の形態1では、伝送路30は、データレート可変伝送装置10とデータレート可変伝送装置20が送受信する通信データのほか、データレート可変伝送装置10から送信される試験信号を伝送するケーブル等を想定している。
図1では、データレート可変伝送装置20から出力されるフィードバック情報が、伝送路30とは別の伝送路を通じて伝送されているように描かれているが、伝送路30を通じて伝送されるものであってもよい。
Hereinafter, in order to describe the present invention in more detail, modes for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
Embodiment 1 FIG.
1 is a block diagram showing a data transmission apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
The data transmission apparatus of FIG. 1 includes a variable data
In the first embodiment, the
In FIG. 1, the feedback information output from the variable data
この実施の形態1では、データレート可変伝送装置10が、データレート可変伝送装置20から出力されるフィードバック情報にしたがって伝送レートを変更する例を説明するが、データレート可変伝送装置10とデータレート可変伝送装置20が同一の構成を備えているものであれば、データレート可変伝送装置20が、データレート可変伝送装置10から出力されるフィードバック情報にしたがって伝送レートを変更するものであってもよい。
In the first embodiment, an example in which the data rate
図1において、データレート可変伝送装置10の送信部11は例えばCPUを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、伝送路30を介して、通信データ又は伝送レート設定用の試験信号をデータレート可変伝送装置20に送信する。
送信部11のデータ通信部12は通信データを生成して、その通信データをトランシーバ14に出力する。通信データとしては、例えば、0と1がランダムに並んでいる2値の信号などが想定される。
送信部11の試験信号生成部13は通信データの送信が開始される前に伝送レート設定用の試験信号を生成し、その試験信号をトランシーバ14に出力する。
送信部11のトランシーバ14は伝送路30を介して、データ通信部12から出力された通信データ又は試験信号生成部13から出力された試験信号をデータレート可変伝送装置20に送信する送信機である。
In FIG. 1, the
The
The test
The
送信部11の伝送レート可変部15はデータレート可変伝送装置20から出力されたフィードバック情報が示す比較結果にしたがって、データレート可変伝送装置20により受信される試験信号のジッタ量が予め設定された閾値より低くなるように、トランシーバ14から送信される試験信号及び通信データの伝送レートを制御する。
即ち、伝送レート可変部15はフィードバック情報が示す比較結果が、試験信号のジッタ量が閾値より大きい旨を示していれば、トランシーバ14から送信される試験信号及び通信データの伝送レートを下げる制御を実施する一方、そのジッタ量が閾値より小さい旨を示していれば、トランシーバ14から送信される試験信号及び通信データの伝送レートを上げる制御を実施し、その伝送レートの制御を繰り返し実施することで、そのジッタ量が閾値より大きくならない範囲で伝送レートが最も高くなるようにする。
データレート可変伝送装置10のレシーバ16は伝送レートが制御された後、データレート可変伝送装置20から送信された通信データを受信する受信機である。なお、データレート可変伝送装置20から出力されるフィードバック情報が伝送路30を通じて伝送される場合には、そのフィードバック情報も受信して、そのフィードバック情報を伝送レート可変部15に出力する。
The transmission
That is, if the comparison result indicated by the feedback information indicates that the jitter amount of the test signal is larger than the threshold value, the transmission
The
データレート可変伝送装置20の受信部21は例えばCPUを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、データレート可変伝送装置10から送信された通信データ又は試験信号を受信し、その試験信号を受信した際には、その試験信号からアイパターンを作成して、そのアイパターンからレシーバ22により受信された試験信号のジッタ量を算出し、そのジッタ量と予め設定された閾値を比較し、その比較結果を示すフィードバック情報をデータレート可変伝送装置10に送信する。
受信部21のレシーバ22はデータレート可変伝送装置10から送信された通信データ又は試験信号を受信し、その受信信号が通信データであれば、その通信データをデータ通信部23に出力し、その受信信号が試験信号であれば、その試験信号をアイパターン作成部24に出力する受信機である。
The
The
受信部21のデータ通信部23はレシーバ22から出力された通信データを取得し、その通信データを図示せぬ処理部に出力する。
受信部21のアイパターン作成部24はレシーバ22により受信された試験信号からアイパターンを作成する。
受信部21のジッタ量算出部25はアイパターン作成部24により作成されたアイパターンからレシーバ22により受信された試験信号のジッタ量を算出する。
The
The eye
The jitter
受信部21の比較部26はジッタ量算出部25により算出されたジッタ量と予め設定された閾値を比較し、そのジッタ量と閾値の比較結果を示すフィードバック情報をデータレート可変伝送装置10に送信する。
ここでは、比較部26が送信機の機能を備えているものとして、フィードバック情報をデータレート可変伝送装置10に送信するものとしているが、比較部26が送信機の機能を備えていない場合、比較部26がフィードバック情報をトランシーバ27に出力し、トランシーバ27が伝送路30を介してフィードバック情報をデータレート可変伝送装置10に送信するようにしてもよい。
データレート可変伝送装置20のトランシーバ27は伝送路30を介して、通信データ等を送信する送信機である。
The
Here, it is assumed that the
The
次に動作について説明する。
この実施の形態1では、データレート可変伝送装置10,20のデータ通信部12,23が通信データを生成して、その通信データの送受信を開始する前に、試験信号を送受信することで伝送レートを設定する。
以下、伝送レートの設定処理を具体的に説明する。
Next, the operation will be described.
In the first embodiment, before the
The transmission rate setting process will be specifically described below.
まず、データレート可変伝送装置10における送信部11の試験信号生成部13は、通信データの送信が開始される前に伝送レート設定用の試験信号を生成し、その試験信号をトランシーバ14に出力する。
試験信号としては、例えば、0又は1が数ビット並んでいるパルスパターンが用いられる。
図2は試験信号生成部13により生成される試験信号の一例を示す説明図である。
図2の例では、試験信号として、“00000010”のパルスパターンが生成されている。
なお、後述するアイパターン作成部24が、公知の方法で試験信号からアイパターンを作成する場合、多数の試験信号を重ね合わせる必要があるため、試験信号生成部13は、上記のような試験信号をトランシーバ14に繰り返し出力する。
First, the test
As the test signal, for example, a pulse pattern in which several bits of 0 or 1 are arranged is used.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a test signal generated by the
In the example of FIG. 2, a pulse pattern “00000010” is generated as the test signal.
Note that when the eye
送信部11のトランシーバ14は、試験信号生成部13から試験信号を受けると、伝送路30を介して、その試験信号をデータレート可変伝送装置20に送信する。
データレート可変伝送装置20における受信部21のレシーバ22は、データレート可変伝送装置10から送信された試験信号を受信し、その試験信号をアイパターン作成部24に出力する。
ここで、伝送路30のケーブル長に対して、試験信号の伝送レートが高い場合、受信部21のレシーバ22により受信された試験信号のジッタ量が大きくなる。一方、伝送路30のケーブル長に対して、試験信号の伝送レートが低い場合、受信部21のレシーバ22により受信された試験信号のジッタ量が小さくなる。
When receiving the test signal from the test
The
Here, when the transmission rate of the test signal is high with respect to the cable length of the
受信部21のアイパターン作成部24は、レシーバ22により受信された試験信号からアイパターンを作成する。
試験信号からアイパターンを作成する方法は各種の方法があり、この実施の形態1では、アイパターン作成部24が公知の方法でアイパターンを作成するものとする。このため、アイパターンの作成方法についての詳細な説明は省略するが、データレート可変伝送装置10から繰り返し送信されて、レシーバ22により受信された多数の試験信号を重ね合わせることでアイパターンを作成する。
The eye
There are various methods for creating an eye pattern from a test signal. In the first embodiment, the eye
図3はアイパターン作成部24により作成されるアイパターンの一例を示す説明図である。
アイパターンは、図3に示すように、レシーバ22の受信信号である試験信号を2UI(UI:ユニット・インターバル=ビットレートの逆数)毎に区切って大量に重ね描きしたものである。伝送路30によって、あまり減衰されていない綺麗な受信信号であれば、中央の信号がぽっかり無くなって、穴が空いて目のように見えることからアイパターンと呼ばれる。伝送路30によっては、特に高周波成分が減衰するために線が幅広くなって重ね書きされたように見える。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of an eye pattern created by the eye
As shown in FIG. 3, the eye pattern is a large number of test signals that are received by the
受信部21のジッタ量算出部25は、アイパターン作成部24がアイパターンを作成すると、そのアイパターンからレシーバ22により受信された試験信号のジッタ量を算出する。
アイパターンから試験信号のジッタ量を算出する方法は公知であり、例えば、上記の特許文献1,2に開示されている方法によって、試験信号のジッタ量を算出する。
When the eye
A method of calculating the jitter amount of the test signal from the eye pattern is known. For example, the jitter amount of the test signal is calculated by the methods disclosed in Patent Documents 1 and 2 above.
受信部21の比較部26は、ジッタ量算出部25が試験信号のジッタ量を算出すると、そのジッタ量と予め設定された閾値(例えば、所望の通信品質を満足するための上限のジッタ量)を比較し、そのジッタ量と閾値の比較結果を示すフィードバック情報をデータレート可変伝送装置10に送信する。
When the jitter
データレート可変伝送装置10における送信部11の伝送レート可変部15は、データレート可変伝送装置20から送信されたフィードバック情報を受信し、そのフィードバック情報が示す比較結果にしたがって、データレート可変伝送装置20により受信される試験信号のジッタ量が予め設定された閾値より低くなるように、トランシーバ14から送信される試験信号及び通信データの伝送レートを制御する。
即ち、伝送レート可変部15は、フィードバック情報が示す比較結果が、試験信号のジッタ量が閾値より大きい旨を示していれば、トランシーバ14から送信される試験信号の伝送レートを下げる命令をデータ通信部12及び試験信号生成部13に出力する。
一方、フィードバック情報が示す比較結果が、試験信号のジッタ量が閾値より小さい旨を示していれば、トランシーバ14から送信される試験信号の伝送レートを上げる命令をデータ通信部12及び試験信号生成部13に出力する。
The transmission rate
That is, if the comparison result indicated by the feedback information indicates that the jitter amount of the test signal is larger than the threshold value, the transmission rate
On the other hand, if the comparison result indicated by the feedback information indicates that the jitter amount of the test signal is smaller than the threshold value, a command to increase the transmission rate of the test signal transmitted from the
試験信号生成部13は、伝送レート可変部15から試験信号の伝送レートを下げる命令を受けると、前回、トランシーバ14に出力した試験信号より伝送レートが低い試験信号をトランシーバ14に出力する。
即ち、試験信号生成部13には予め伝送レートの下げ量が設定されており、試験信号生成部13は、伝送レート可変部15から試験信号の伝送レートを下げる命令を受けると、その下げ量だけ伝送レートを下げるようにする。
この段階では、通信データの送信を開始していないが、データ通信部12は、通信データの送信開始に備えるため、伝送レート可変部15から試験信号の伝送レートを下げる命令を受けると、通信データの伝送レートを、試験信号生成部13により下げられる試験信号の伝送レートと同じ伝送レートに変更する。
When the test
In other words, the test
At this stage, transmission of communication data is not started. However, in order to prepare for the start of transmission of communication data, the
試験信号生成部13は、伝送レート可変部15から試験信号の伝送レートを上げる命令を受けると、前回、トランシーバ14に出力した試験信号より伝送レートが高い試験信号をトランシーバ14に出力する。
即ち、試験信号生成部13には予め伝送レートの上げ量が設定されており、試験信号生成部13は、伝送レート可変部15から試験信号の伝送レートを上げる命令を受けると、その上げ量だけ伝送レートを上げるようにする。
この場合も、データ通信部12は、通信データの送信開始に備えるため、伝送レート可変部15から試験信号の伝送レートを上げる命令を受けると、通信データの伝送レートを、試験信号生成部13により上げられる試験信号の伝送レートと同じ伝送レートに変更する。
When the test
That is, an increase amount of the transmission rate is set in advance in the test
Also in this case, in order to prepare for the start of transmission of communication data, the
以降、送信部11からの試験信号の送信と、受信部21からのフィードバック情報の送信とが繰り返し実施されることで、伝送レートの制御が繰り返し実施される。
この繰り返しは、ジッタ量が閾値より大きくならない範囲で伝送レートが最も高くなるまで行われる。
具体的には、伝送レートの下げ量がΔRd、伝送レートの上げ量がΔRu(ΔRd>ΔRu)、予め設定された閾値がThであるとき、最初に試験信号が送信されたときのジッタ量が閾値Thより大きければ(ジッタ量>閾値Th)、例えば、下記に示すような制御が行われることで、ジッタ量が閾値Thより大きくならない範囲で伝送レートが最も高くなることが想定される。
(1)1回目の制御
フィードバック情報が示す比較結果 “ジッタ量>閾値Th”
↓
試験信号の伝送レート=前回の伝送レート−ΔRd
(2)2回目の制御
フィードバック情報が示す比較結果 “ジッタ量>閾値Th”
↓
試験信号の伝送レート=前回の伝送レート−ΔRd
(3)3回目の制御
フィードバック情報が示す比較結果 “ジッタ量<閾値Th”
↓
試験信号の伝送レート=前回の伝送レート+ΔRu
(4)4回目の制御
フィードバック情報が示す比較結果 “ジッタ量<閾値Th”
↓
試験信号の伝送レート=前回の伝送レート+ΔRu
(5)4回目の制御
フィードバック情報が示す比較結果 “ジッタ量>閾値Th”
↓
試験信号の伝送レート=前回の伝送レート
Thereafter, transmission rate control is repeatedly performed by repeatedly performing transmission of the test signal from the
This repetition is performed until the transmission rate becomes the highest within a range where the jitter amount does not become larger than the threshold value.
Specifically, when the transmission rate decrease amount is ΔR d , the transmission rate increase amount is ΔR u (ΔR d > ΔR u ), and the preset threshold is Th, the first test signal is transmitted If the jitter amount is greater than the threshold value Th (jitter amount> threshold value Th), for example, it is assumed that the transmission rate becomes the highest in a range in which the jitter amount does not exceed the threshold value Th by performing the following control. Is done.
(1) First control Comparison result indicated by feedback information “jitter amount> threshold Th”
↓
Test signal transmission rate = previous transmission rate−ΔR d
(2) Second control Comparison result indicated by feedback information “jitter amount> threshold Th”
↓
Test signal transmission rate = previous transmission rate−ΔR d
(3) Third control Comparison result indicated by feedback information “jitter amount <threshold Th”
↓
Test signal transmission rate = previous transmission rate + ΔR u
(4) Fourth control Comparison result indicated by feedback information “jitter amount <threshold Th”
↓
Test signal transmission rate = previous transmission rate + ΔR u
(5) Fourth control Comparison result indicated by feedback information “jitter amount> threshold Th”
↓
Test signal transmission rate = previous transmission rate
また、最初に試験信号が送信されたときのジッタ量が閾値Thより小さければ(ジッタ量<閾値Th)、例えば、下記に示すような制御が行われることで、ジッタ量が閾値Thより大きくならない範囲で伝送レートが最も高くなることが想定される。
(1)1回目の制御
フィードバック情報が示す比較結果 “ジッタ量<閾値Th”
↓
試験信号の伝送レート=前回の伝送レート+ΔRu
(2)2回目の制御
フィードバック情報が示す比較結果 “ジッタ量<閾値Th”
↓
試験信号の伝送レート=前回の伝送レート+ΔRu
(3)3回目の制御
フィードバック情報が示す比較結果 “ジッタ量>閾値Th”
↓
試験信号の伝送レート=前回の伝送レート
Further, if the jitter amount when the test signal is first transmitted is smaller than the threshold Th (jitter amount <threshold Th), for example, the jitter amount does not become larger than the threshold Th by performing the following control. It is assumed that the transmission rate is the highest in the range.
(1) First control Comparison result indicated by feedback information “jitter amount <threshold Th”
↓
Test signal transmission rate = previous transmission rate + ΔR u
(2) Second control Comparison result indicated by feedback information “jitter amount <threshold Th”
↓
Test signal transmission rate = previous transmission rate + ΔR u
(3) Third control Comparison result indicated by feedback information “jitter amount> threshold Th”
↓
Test signal transmission rate = previous transmission rate
データレート可変伝送装置10における送信部11のデータ通信部12は、ジッタ量が閾値より大きくならない範囲で最も高くなる伝送レートが設定されると、その伝送レートで通信データをトランシーバ14に出力する。
送信部11のトランシーバ14は、データ通信部12から通信データを受けると、伝送路30を介して、その通信データをデータレート可変伝送装置20に送信する。
データレート可変伝送装置20における受信部21のレシーバ22は、データレート可変伝送装置10から送信された通信データを受信し、その通信データをデータ通信部23に出力する。
これにより、ジッタ量が閾値より大きくならない範囲で最も高い伝送レートでの通信データの伝送が実現される。
The
When receiving the communication data from the
The
This realizes transmission of communication data at the highest transmission rate within a range where the jitter amount does not become larger than the threshold value.
以上で明らかなように、この実施の形態1によれば、レシーバ22により受信された試験信号からアイパターンを作成するアイパターン作成部24と、アイパターン作成部24により作成されたアイパターンからレシーバ22により受信された試験信号のジッタ量を算出するジッタ量算出部25と、ジッタ量算出部25により算出されたジッタ量と予め設定された閾値を比較し、そのジッタ量と閾値の比較結果を示すフィードバック情報をデータレート可変伝送装置10に送信する比較部26とを設け、伝送レート可変部15が、データレート可変伝送装置20から送信されたフィードバック情報を受信し、そのフィードバック情報が示す比較結果にしたがって、試験信号のジッタ量が予め設定された閾値より低くなるように、トランシーバ14から送信される試験信号及び通信データの伝送レートを制御するように構成したので、伝送路30の交換作業を行うことなく、予め規定されている通信品質を確保することができる効果を奏する。
As is apparent from the above, according to the first embodiment, the eye
この実施の形態1では、比較部26が、ジッタ量算出部25により算出されたジッタ量と予め設定された閾値を比較し、そのジッタ量と閾値の比較結果を示すフィードバック情報をデータレート可変伝送装置10に送信するものを示したが、その比較結果と一緒に、ジッタ量算出部25により算出されたジッタ量と閾値の差分を示す差分情報をフィードバック情報に含めてデータレート可変伝送装置10に送信するようにしてもよい。
フィードバック情報に比較結果と差分情報が含まれている場合、伝送レート可変部15が、伝送レートを下げる命令又は上げる命令をデータ通信部12及び試験信号生成部13に出力する際、その差分情報から伝送レートの下げ量ΔRd又は上げ量ΔRuを算出し、その伝送レートの下げ量ΔRdを含む伝送レートの下げ命令又は上げ量ΔRuを含む伝送レートの上げ命令をデータ通信部12及び試験信号生成部13に出力するようにしてもよい。
この場合、ジッタ量が閾値より大きくならない範囲で最も高い伝送レートを設定するまでに要する伝送レートの制御回数を減らすことができる。
In the first embodiment, the
When the comparison result and the difference information are included in the feedback information, when the transmission rate
In this case, it is possible to reduce the number of times the transmission rate is controlled until the highest transmission rate is set in a range where the jitter amount does not exceed the threshold.
実施の形態2.
上記実施の形態1では、試験信号生成部13が試験信号をトランシーバ14に繰り返し出力し、アイパターン作成部24が、公知の方法で、レシーバ22により繰り返し受信された試験信号からアイパターンを作成するものについて示したが、この実施の形態2では、試験信号生成部13が試験信号を1回出力するだけで、アイパターン作成部24がレシーバ22により受信された試験信号からアイパターンを作成するものについて説明する。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the test
図4はこの発明の実施の形態2によるデータ伝送装置のアイパターン作成部24を示す構成図である。
図4において、ビット反転部41はレシーバ22により受信された試験信号(複数のビットが並んでいるパルスパターン)の全ビットを反転する。
1ビット時間シフト部42はレシーバ22により受信された試験信号を1ビット分だけ時間的に前の方向にシフト(左巡回シフト)する第1の1ビットシフト部である。
1ビット時間シフト部43はビット反転部41により全ビット反転された試験信号を1ビット分だけ時間的に前の方向にシフト(左巡回シフト)する第2の1ビットシフト部である。
信号重ね合わせ部44はレシーバ22により受信された試験信号と、ビット反転部41により全ビット反転された試験信号と、1ビット時間シフト部42により1ビットシフトされた試験信号と、1ビット時間シフト部43により1ビットシフトされた試験信号とを重ね合わせることで、疑似のアイパターンを作成する。
4 is a block diagram showing an eye
In FIG. 4, the bit inversion unit 41 inverts all the bits of the test signal (pulse pattern in which a plurality of bits are arranged) received by the
The 1-bit
The 1-bit
The
次に動作について説明する。
アイパターン作成部24の処理内容以外は上記実施の形態1と同様であるため、ここでは、アイパターン作成部24の処理内容だけを説明する。
この実施の形態2では、説明の便宜上、レシーバ22が試験信号として、“00000010”のパルスパターンを受信するものとする。
Next, the operation will be described.
Since the processing except the processing contents of the eye
In the second embodiment, for convenience of explanation, it is assumed that the
アイパターン作成部24のビット反転部41は、レシーバ22が試験信号を受信すると、その試験信号の全ビットを反転し、ビット反転後の試験信号を信号重ね合わせ部44に出力する。
ここでは、レシーバ22が試験信号として、“00000010”のパルスパターンを受信しているので、ビット反転後の試験信号として、“11111101”のパルスパターンを1ビット時間シフト部43及び信号重ね合わせ部44に出力する。
なお、ビット反転部41は、伝送路30での減衰の影響で、試験信号の全ビットが反転した場合を見せかけるため、試験信号の全ビットを反転するようにしている。
When the
Here, since the
The bit inversion unit 41 inverts all bits of the test signal in order to make it appear that all bits of the test signal are inverted due to the influence of attenuation in the
1ビット時間シフト部42は、レシーバ22が試験信号を受信すると、その試験信号を1ビット分だけ時間的に前の方向にシフト(左巡回シフト)し、シフト後の試験信号を信号重ね合わせ部44に出力する。
ここでは、レシーバ22が試験信号として、“00000010”のパルスパターンを受信しているので、シフト後の試験信号として、“00000100”のパルスパターンを信号重ね合わせ部44に出力する。
なお、1ビット時間シフト部42は、伝送路30での減衰の影響で、試験信号が1ビット分だけ時間的に前の方向にシフトした場合を見せかけるため、試験信号を1ビット分だけ時間的に前の方向にシフトするようにしている。
When the
Here, since the
The 1-bit
1ビット時間シフト部43は、ビット反転部41が試験信号の全ビットを反転すると、ビット反転後の試験信号を1ビット分だけ時間的に前の方向にシフト(左巡回シフト)し、シフト後の試験信号を信号重ね合わせ部44に出力する。
ここでは、ビット反転後の試験信号として、“11111101”のパルスパターンを出力しているので、シフト後の試験信号として、“11111011”のパルスパターンを信号重ね合わせ部44に出力する。
なお、1ビット時間シフト部43は、伝送路30での減衰の影響で、試験信号が1ビット分だけ時間的に前の方向にシフトした場合を見せかけるため、試験信号を1ビット分だけ時間的に前の方向にシフトするようにしている。
When the bit inversion unit 41 inverts all the bits of the test signal, the 1-bit
Here, since the pulse pattern “11111101” is output as the test signal after bit inversion, the pulse pattern “11111011” is output to the
The 1-bit
信号重ね合わせ部44は、レシーバ22により受信された試験信号と、ビット反転部41により全ビット反転された試験信号と、1ビット時間シフト部42により1ビットシフトされた試験信号と、1ビット時間シフト部43により1ビットシフトされた試験信号とを重ね合わせることで、疑似のアイパターンを作成する。
このように、信号重ね合わせ部44が、ビットの反転やシフトが生じている試験信号を重ね合わせることで、伝送路30での減衰の影響を最大限受けた場合のアイパターン(最悪の場合のアイパターン)を疑似のアイパターンとして作成することができる。
図5は信号重ね合わせ部44により作成される疑似のアイパターンの一例を示す説明図である。
疑似のアイパターンは、図5に示すようなジッタを有し、そのジッタの長さがジッタ量に相当する。
The
In this way, the
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of a pseudo eye pattern created by the
The pseudo eye pattern has jitter as shown in FIG. 5, and the length of the jitter corresponds to the amount of jitter.
通信品質の良否を判断する材料として、ジッタ量やBER(Bit Error Rate)がよく用いられるが、例えば、BER=10−18(1018のビットデータを伝送したとき、1ビットだけデータ誤りがあることを意味する)とする受信規定がある場合、最低でも1018のビットデータを伝送する必要がある。
この場合、例えば、伝送レートが1Gbpsであれば、1秒間に109のビットデータを伝送することが可能であるが、1018のビットデータを伝送するには、109秒≒277778時間≒31年間の時間がかかるため、試験信号を送信することで、伝送レートを設定する段階では非現実的である。
この実施の形態2では、信号重ね合わせ部44が、疑似のアイパターンを作成する場合、1回だけ試験信号として、数ビットが並んでいるパルスパターンを送信すればよいため、伝送レートを設定するまでの時間を大幅に短縮することができる。
Jitter amount and BER (Bit Error Rate) are often used as materials for determining the quality of communication quality. For example, BER = 10 −18 (when 10 18 bit data is transmitted, there is a data error of 1 bit) If this is the case, it is necessary to transmit at least 10 18 bit data.
In this case, for example, if the transmission rate is 1 Gbps, it is possible to transmit 10 9 bit data per second, but to transmit 10 18 bit data, 10 9 seconds≈277778 hours≈31 Since it takes a year, it is impractical at the stage of setting the transmission rate by transmitting a test signal.
In the second embodiment, when the
実施の形態3.
図6はこの発明の実施の形態3によるデータ伝送装置を示す構成図であり、図6において、図1と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
信号減衰部51は伝送路30(接続伝送路)が接続されている状況下で、伝送路30とケーブル長が異なる伝送路(以下、「試験伝送路」と称する)が接続された場合を想定して伝送レートを設定する場合、現在接続されている伝送路30のケーブル長に対応する信号減衰率と、その試験伝送路のケーブル長に対応する信号減衰率とから、伝送路30の代わりに試験伝送路が接続された場合の信号減衰率を伝送路30の接続が保持されている状況下で実現する信号減衰率を算出し、その信号減衰率にしたがって試験信号生成部13により生成された試験信号を減衰させる処理を行う。
Embodiment 3 FIG.
6 is a block diagram showing a data transmission apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. In FIG. 6, the same reference numerals as those in FIG.
The
次に動作について説明する。
例えば、データレート可変伝送装置10とデータレート可変伝送装置20との間の距離が、例えば、数百メートである場合、数百メートのケーブル長を有する伝送路30をデータレート可変伝送装置10とデータレート可変伝送装置20との間に接続する必要がある。この場合の伝送路30の接続作業は、大変面倒な作業であることは容易に想定される。
そこで、この実施の形態3では、例えば、ケーブル長が1メートル程度の短い伝送路30をデータレート可変伝送装置10とデータレート可変伝送装置20との間に接続している状況下で、ケーブル長が数百メート程度の長い試験伝送路が接続されているものと想定して、通信データの伝送レートを設定できるものについて説明する。
Next, the operation will be described.
For example, when the distance between the variable data
Therefore, in the third embodiment, for example, in a situation where a
試験伝送路は、ケーブル長が長い程、試験信号の減衰が大きくなる特性を有している。
したがって、ケーブル長が1メートル程度の短い伝送路30が接続されていても、大きく減衰されている試験信号がトランシーバ14から送信されるようにすれば、ケーブル長が長い試験伝送路が接続されている場合と同等の試験条件を疑似的に作り出すことができる。
The test transmission line has a characteristic that the attenuation of the test signal increases as the cable length increases.
Therefore, even if a
送信部11の信号減衰部51は、予め、伝送路のケーブル長と、伝送路の信号減衰率との対応関係を示すテーブルを記憶している。ただし、伝送路のケーブルの種類が異なれば、ケーブル長と信号減衰率の対応関係が変わってくるので、伝送路のケーブルの種類毎に、ケーブル長と信号減衰率の対応関係を示すテーブルを記憶している。
以下、実際に接続されている伝送路30と試験伝送路は、ケーブルの種類が同じであるものとして説明するが、実際に接続されている伝送路30とケーブルの種類が異なる試験伝送路を試験対象とする場合、実際に接続されている伝送路30を、試験伝送路とケーブルの種類が同じ伝送路に取り換えるようにする。
The
Hereinafter, the
信号減衰部51は、例えば、ユーザによって試験伝送路のケーブル長が指定されると、テーブルを参照して、その試験伝送路のケーブル長に対応する信号減衰率A(%)を特定するとともに、実際に接続されている伝送路30のケーブル長に対応する信号減衰率B(%)を特定する。
信号減衰部51は、試験伝送路のケーブル長に対応する信号減衰率A(%)と、伝送路30のケーブル長に対応する信号減衰率B(%)を特定すると、下記の式(1)に示すように、その信号減衰率A,Bから、伝送路30が接続されている状況下で信号減衰率A(%)を実現するために必要な信号減衰率Cを算出する。
信号減衰部51は、信号減衰率Cを算出すると、その信号減衰率Cで試験信号生成部13から出力された試験信号を減衰し、減衰後の試験信号をトランシーバ14に出力する。
For example, when the cable length of the test transmission path is specified by the user, the
When the
When the
送信部11のトランシーバ14は、信号減衰部51から減衰後の試験信号を受けると、伝送路30を介して、減衰後の試験信号を送信する。
これにより、受信部21のレシーバ22では、送信部11のトランシーバ14から送信された試験信号を受信する。
このとき、送信部11のトランシーバ14から送信されてから、受信部21のレシーバ22が受信するまでの試験信号は、実際に接続されている短い伝送路30での信号減衰率Bで減衰されているだけであるが、送信部11の信号減衰部51によって事前に信号減衰率Cで減衰されているので、試験信号生成部13から出力されてから、レシーバ22が受信するまでに、試験伝送路が接続されている場合の信号減衰率Aで試験信号が減衰される。
したがって、実際には伝送路30が接続されているが、伝送路30の代わりに試験伝送路が接続されている場合と等価の状況になっている。
When receiving the attenuated test signal from the
Thereby, the
At this time, the test signal transmitted from the
Accordingly, although the
受信部21のアイパターン作成部24は、レシーバ22が試験信号を受信すると、上記実施の形態1又は上記実施の形態2と同様に、その試験信号からアイパターンを作成する。
受信部21のジッタ量算出部25は、アイパターン作成部24がアイパターンを作成すると、上記実施の形態1,2と同様に、そのアイパターンからレシーバ22により受信された試験信号のジッタ量を算出する。
受信部21の比較部26は、ジッタ量算出部25が試験信号のジッタ量を算出すると、上記実施の形態1,2と同様に、そのジッタ量と予め設定された閾値を比較し、そのジッタ量と閾値の比較結果を示すフィードバック情報を送信する。
When the
When the eye
When the jitter
送信部11の伝送レート可変部15は、受信部21の比較部26から送信されたフィードバック情報を受信すると、上記実施の形態1,2と同様に、そのフィードバック情報が示す比較結果にしたがって、受信部21のレシーバ22により受信される試験信号のジッタ量が予め設定された閾値より低くなるように、トランシーバ14から送信される試験信号及び通信データの伝送レートを制御する。
この実施の形態3の場合でも、試験信号の伝送レートが制御されて、最終的な試験信号の伝送レート(ジッタ量が閾値より大きくならない範囲で最も高い伝送レート)が、通信データの伝送レートになる。
When the transmission rate
Even in the case of the third embodiment, the transmission rate of the test signal is controlled, and the final transmission rate of the test signal (the highest transmission rate within a range in which the jitter amount does not exceed the threshold value) becomes the transmission rate of the communication data. Become.
以上で明らかなように、この実施の形態3によれば、伝送路30が接続されている状況下で、伝送路30とケーブル長が異なる試験伝送路が接続された場合を想定して伝送レートを設定する場合、現在接続されている伝送路30のケーブル長に対応する信号減衰率Bと、その試験伝送路のケーブル長に対応する信号減衰率Aとから、伝送路30の代わりに試験伝送路が接続された場合の信号減衰率Aを伝送路30の接続が保持されている状況下で実現する信号減衰率Cを算出し、その信号減衰率Cにしたがって試験信号生成部13により生成された試験信号を減衰させる信号減衰部51を備えるように構成したので、ケーブル長が短い伝送路30が接続されている状況下で、ケーブル長が長い試験伝送路が接続された場合の伝送レートを設定することができる効果を奏する。
As is apparent from the above, according to the third embodiment, the transmission rate is assumed assuming that a test transmission line having a cable length different from that of the
実施の形態4.
図7はこの発明の実施の形態4によるデータ伝送装置を示す構成図であり、図7において、図6と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
通信エラー警告部52は比較部26から出力されたフィードバック情報が示す比較結果が、ジッタ量が閾値より大きい旨を示していれば、現在の伝送レートが不適正である旨を通知する処理を実施する。
Embodiment 4 FIG.
7 is a block diagram showing a data transmission apparatus according to Embodiment 4 of the present invention. In FIG. 7, the same reference numerals as those in FIG.
If the comparison result indicated by the feedback information output from the
次に動作について説明する。
ただし、通信エラー警告部52を実装している点以外は、上記実施の形態1〜3と同様であるため、通信エラー警告部52の処理内容だけを説明する。
通信エラー警告部52は、比較部26から出力されたフィードバック情報を取得し、そのフィードバック情報が示す比較結果が、ジッタ量が閾値より大きい旨を示していれば、現在の伝送レートでは所望の通信品質を確保することができないため、伝送レートが不適正である旨を示すエラー表示や、警報音の出力などを行う。
これにより、ユーザは、現在の伝送レートが不適正であることを認識することができる。
Next, the operation will be described.
However, since the communication
The communication
As a result, the user can recognize that the current transmission rate is inappropriate.
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。 In the present invention, within the scope of the invention, any combination of the embodiments, or any modification of any component in each embodiment, or omission of any component in each embodiment is possible. .
10 データレート可変伝送装置、11 送信部、12 データ通信部、13 試験信号生成部、14 トランシーバ(送信機)、15 伝送レート可変部、16 レシーバ、20 データレート可変伝送装置、21 受信部、22 レシーバ(受信機)、23 データ通信部、24 アイパターン作成部、25 ジッタ量算出部、26 比較部、27 トランシーバ、30 伝送路、41 ビット反転部、42 1ビット時間シフト部(第1の1ビットシフト部)、43 1ビット時間シフト部(第2の1ビットシフト部)、44 信号重ね合わせ部、51 信号減衰部、52 通信エラー警告部。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記送信部は、
伝送レート設定用の試験信号を生成する試験信号生成部と、
前記通信データ又は前記試験信号を送信する送信機とを備え、
前記受信部は、
前記送信機から送信された通信データ又は試験信号を受信する受信機と、
前記受信機により受信された試験信号からアイパターンを作成するアイパターン作成部と、
前記アイパターン作成部により作成されたアイパターンから前記受信機により受信された試験信号のジッタ量を算出するジッタ量算出部と、
前記ジッタ量算出部により算出されたジッタ量と予め設定された閾値を比較し、前記ジッタ量と前記閾値の比較結果を送信する比較部とを備え、
前記送信部は、
前記比較部から送信された比較結果を受信し、前記比較結果にしたがって前記ジッタ量が前記閾値より低くなるように、前記送信機から送信される試験信号及び通信データの伝送レートを制御する伝送レート可変部を備えたことを特徴とするデータ伝送装置。 In a data transmission apparatus that includes a transmission unit that transmits communication data and a reception unit that receives the communication data, and the transmission unit and the reception unit are connected by a transmission path that transmits the communication data.
The transmitter is
A test signal generator for generating a test signal for setting a transmission rate;
A transmitter for transmitting the communication data or the test signal,
The receiver is
A receiver for receiving communication data or a test signal transmitted from the transmitter;
An eye pattern creating unit for creating an eye pattern from a test signal received by the receiver;
A jitter amount calculation unit for calculating a jitter amount of a test signal received by the receiver from the eye pattern created by the eye pattern creation unit;
Comparing a jitter amount calculated by the jitter amount calculation unit with a preset threshold, and a comparison unit that transmits a comparison result of the jitter amount and the threshold,
The transmitter is
A transmission rate for receiving a comparison result transmitted from the comparison unit and controlling a transmission rate of a test signal and communication data transmitted from the transmitter so that the jitter amount is lower than the threshold according to the comparison result. A data transmission apparatus comprising a variable unit.
前記比較結果が、前記ジッタ量が前記閾値より大きい旨を示していれば、前記送信機から送信される試験信号及び通信データの伝送レートを下げる制御を実施する一方、前記ジッタ量が前記閾値より小さい旨を示していれば、前記送信機から送信される試験信号及び通信データの伝送レートを上げる制御を実施し、
前記伝送レートの制御を繰り返し実施することで、前記ジッタ量が前記閾値より大きくならない範囲で前記伝送レートを高めることを特徴とする請求項1記載のデータ伝送装置。 The transmission rate variable unit is:
If the comparison result indicates that the jitter amount is larger than the threshold value, control is performed to lower the transmission rate of the test signal and communication data transmitted from the transmitter, while the jitter amount is smaller than the threshold value. If it indicates that it is small, control to increase the transmission rate of the test signal and communication data transmitted from the transmitter,
The data transmission apparatus according to claim 1, wherein the transmission rate is increased in a range in which the jitter amount does not become larger than the threshold value by repeatedly controlling the transmission rate.
前記アイパターン作成部は、
前記受信機により受信された試験信号の全ビットを反転するビット反転部と、
前記受信機により受信された試験信号を1ビットシフトする第1の1ビットシフト部と、
前記ビット反転部により全ビット反転された試験信号を1ビットシフトする第2の1ビットシフト部と、
前記受信機により受信された試験信号と、前記ビット反転部により全ビット反転された試験信号と、前記第1及び第2のビットシフト部により1ビットシフトされた試験信号とを重ね合わせることで、疑似のアイパターンを作成する信号重ね合わせ部とから構成されていることを特徴とする請求項1または請求項2記載のデータ伝送装置。 The test signal generation unit generates a pulse pattern in which a plurality of bits are arranged as the test signal,
The eye pattern creation unit
A bit inversion unit for inverting all bits of the test signal received by the receiver;
A first 1-bit shift unit for shifting the test signal received by the receiver by 1 bit;
A second 1-bit shift unit that shifts the test signal inverted by all bits by the bit inversion unit by 1 bit;
By superimposing the test signal received by the receiver, the test signal inverted by all bits by the bit inverting unit, and the test signal shifted by 1 bit by the first and second bit shift units, 3. The data transmission apparatus according to claim 1, further comprising a signal superimposing unit that creates a pseudo eye pattern.
現在接続されている伝送路である接続伝送路のケーブル長に対応する信号減衰率と、前記接続伝送路とケーブル長が異なる伝送路である試験伝送路のケーブル長に対応する信号減衰率とから、前記接続伝送路の代わりに前記試験伝送路が接続された場合の信号減衰率を前記接続伝送路の接続が保持されている状況下で実現する信号減衰率を算出し、当該信号減衰率にしたがって前記試験信号生成部により生成された試験信号を減衰させる信号減衰部を備えたことを特徴とする請求項1から請求項3のうちのいずれか1項記載のデータ伝送装置。 When setting the transmission rate assuming that the transmission line and the transmission line having a different cable length are connected under the situation where the transmission line is connected,
From the signal attenuation factor corresponding to the cable length of the connection transmission line that is the currently connected transmission line, and the signal attenuation factor corresponding to the cable length of the test transmission line that is a transmission line having a cable length different from that of the connection transmission line. The signal attenuation rate when the test transmission line is connected instead of the connection transmission line is calculated in a state where the connection of the connection transmission line is maintained, and the signal attenuation rate is calculated. 4. The data transmission apparatus according to claim 1, further comprising a signal attenuating unit for attenuating the test signal generated by the test signal generating unit.
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Cited By (2)
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CN109283450A (en) * | 2018-09-11 | 2019-01-29 | 长鑫存储技术有限公司 | A kind of control method of test machine, device, medium and electronic equipment |
CN113079531A (en) * | 2021-03-19 | 2021-07-06 | 江西理工大学 | Automatic detection regulation and control method, system, terminal and medium for wireless communication module |
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