JP3751612B2

JP3751612B2 - ジッタ測定装置

Info

Publication number: JP3751612B2
Application number: JP2003195795A
Authority: JP
Inventors: 修田桐
Original assignee: Anritsu Corp
Current assignee: Anritsu Corp
Priority date: 2003-07-11
Filing date: 2003-07-11
Publication date: 2006-03-01
Anticipated expiration: 2023-07-11
Also published as: JP2005030892A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ジッタ測定装置において、特にジッタ伝達特性の測定ダイナミックレンジを拡大するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＳＤＨやＳＯＮＥＴ等の同期伝送システムの国際規格ＩＴＵ−ＴＧ．７８３，ＴｅｌｃｏｒｄｉａＧＲ−２５３において、データ信号の位相揺らぎが回線に与える影響を制限するための信号品質の指標としてジッタ試験評価がある。
【０００３】
ジッタ試験の評価項目には、試験対象の機器やシステム自身が発生するジッタ量を表すジッタ発生測定、試験対象がどの程度のジッタに耐えられるかを表すジッタ耐力の測定、試験対象のジッタに対するフィルタの帯域特性を表すジッタ伝達特性の測定があり、機器やシステムのジッタ品質をこれらの項目によって評価する必要がある。
【０００４】
図５は、上記ジッタに関する測定のうち、ジッタ耐力やジッタ伝達特性の測定を行なうための従来のジッタ測定装置１０の基本構成を有している。
【０００５】
このジッタ測定装置１０は、ジッタ発生部１１、データ信号発生部１２、クロック再生部１３、誤り測定部１４、ジッタ測定部１５とを有し、これらは図示しないコンピュータ構成の制御部によって制御されている。
【０００６】
ジッタ発生部１１は、基準となるクロック信号を変調信号によって位相変調して、ジッタが付与されたジッタクロックＣｊを生成して、データ信号発生部１２に出力する。
【０００７】
データ信号発生部１２は、入力されたジッタクロックＣｊに同期する所定パターンのデータ信号Ｄを生成して出力端子１０ａを介して測定対象１に与える。
【０００８】
測定対象１は、中継機能あるいは折返機能を有するものであり、入力されたデータ信号Ｄからクロック成分を再生し、その再生されたクロックによってデータ信号の２値判定を行い、その判定結果をデータ信号Ｄ′として出力する。
【０００９】
測定対象１から出力されるデータ信号Ｄ′は、入力端子１０ｂを介してクロック再生部１３に入力される。
【００１０】
クロック再生部１３は、入力されたデータ信号Ｄ′のクロック成分を再生して、その再生されたクロックＣ′を誤り測定部１４およびジッタ測定部１５に出力する。
【００１１】
誤り測定部１４は、入力端子１０ｂを介して入力されたデータ信号Ｄ′とクロック再生部１３によって再生されたクロックＣ′とを受けて、データ信号Ｄ′のの誤り率Ｅを測定する。
【００１２】
また、ジッタ測定部１５は、再生されたクロックＣ′の位相変動を検出し、その変動成分からジッタ発生部１１の変調周波数ｆｍに対応した成分を抽出し、抽出成分の振幅からデータ信号Ｄ′のジッタ量Ｊを求める。
【００１３】
このような構成のジッタ測定装置１０を用いて、測定対象１の例えばジッタ耐力の測定を行なう場合には、ジッタ耐力の規格特性で定義されている周波数範囲のジッタを測定対象１に与えて、誤り測定部１４で測定される誤り率Ｅを監視し、ジッタクロックＣｊに付与するジッタ量を可変して、誤り率Ｅが所定値を越えない最大のジッタ量をジッタ耐力値として求める。
【００１４】
そして、このジッタ耐力値の測定をジッタ耐力の規格特性で定義されている周波数範囲について行って、測定対象１のジッタ耐力値の周波数特性（ジッタ耐力特性）を求め、その特性と規格特性と比較する。
【００１５】
また、ジッタ伝達特性の測定を行なう場合には、所定のジッタ量Ｊ１をもつデータ信号Ｄを測定対象１に与え、ジッタ測定部１５によって測定されたジッタ量Ｊ２との比（ジッタ利得）を求める。
【００１６】
そして、このジッタ利得の測定を所定のジッタ周波数範囲について行って、測定対象１のジッタ伝達特性を求め、その特性と所定の規格特性と比較する。
【００１７】
なお、このジッタ伝達特性の評価において、付与するジッタの周波数帯域は、信号を伝送する上でジッタによる影響が少なくなる周波数（Ｔｅｌｅｃｏｄｉａ１２ＭＨｚ）に設定されており、測定対象１に通常用いられるフィルタのカットオフは、帯域の０．０１倍の周波数で−２０ｄＢ／Ｄｅｃａｄｅの傾きで減衰するマスクテーブルになっているため、上限周波数における減衰量は−４０ｄＢとなり、装置としての測定ダイナミックレンジは、この減衰量より十分大きい（５０ｄＢ以上）必要となる。また、条件によっては、−５６．４ｄＢの要求に応える必要があり、その場合を考慮すると、さらに大きな測定ダイナミックレンジ（６０ｄＢ以上）が求められる。
【００１８】
上記したジッタ測定装置のうち、ジッタ耐力の測定を行なうための基本構成は、次の特許文献１に開示されている。
【００１９】
【特許文献１】
特開平８−５０１５６号公報
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような構成をもつジッタ測定装置に対し、近年では、低速から光の波長を含む高速のビットレートにそれぞれ対応するインタフェースの実装が望まれ、しかも、装置としての小型化も同時に要求されている。
【００２１】
このために、装置内部の実装密度を高くしなければならず、装置内部での高周波信号の漏れや干渉が問題となってきている。
【００２２】
特に、装置内で最も周波数が高いクロック成分の漏出によって、ジッタ伝達特性の測定に大きな影響がでている。
【００２３】
即ち、上記基本構成を有する実際の測定装置について調べてみると、データ信号発生部１２に入力されているジッタクロックＣｊが誤り測定部１４のクロック入力ラインに漏出し、その漏出成分Ｃｊ′が、クロックＣ′の分岐ラインを介してジッタ測定部１５に入力されていることが判明した。
【００２４】
この現象は、データ信号発生部１２と誤り測定部１４とが近接配置されている（例えば共通のユニットに収容されている）場合に特に顕著であり、この漏出成分Ｃｊ′の影響によって、上記したジッタ伝達特性の測定に要求される測定ダイナミックレンジが不足し、測定対象のジッタ伝達特性を正しく測定できないという問題が生じている。
【００２５】
これを解決するために、各部のシールドを厳重に行なうことが考えられるが、厳重なシールドは必然的に装置の大型化につながり、また、上記のような多ビットレートの要求に対してユニット交換可能な構造で対処しているものでは、シールドを厳重にすること自体が困難となる。
【００２６】
本発明は、この問題を解決して、装置を小型化した場合でも、ジッタ伝達特性の測定ダイナミックレンジを広く確保でき、測定対象のジッタ伝達特性を正しく測定できるジッタ測定装置を提供することを目的としている。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明のジッタ測定装置は、
位相が変調されたジッタクロックを出力するジッタ発生部（１１）と、
前記ジッタクロックを受け、該ジッタクロックに同期した任意パターンのデータ信号を生成して測定対象に入力するデータ信号発生部（１２）と、
測定対象から出力されたデータ信号からクロック成分を再生するクロック再生部（１３）と、
測定対象から出力されたデータ信号と前記クロック再生部によって再生されたクロックとを受けて、該データ信号の誤り率を測定する誤り測定部（１４）と、
前記クロック再生部によって再生されたクロックのジッタを測定するジッタ測定部（１５）とを有するジッタ測定装置において、
前記クロック再生部と前記誤り測定部との間に、該誤り測定部側から前記ジッタ測定部側への信号伝達を阻止するアイソレータ（２３、２３′）を設けたことを特徴としている。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明を適用したジッタ測定装置２０の構成を示している。なお、図１において、ジッタ発生部１１、データ信号発生部１２、クロック再生部１３、誤り測定部１４、ジッタ測定部１５は、前記図５と同等なので同一符号を付している。また、これらは図示しないコンピュータ構成の制御部によって制御されている。
【００２９】
このジッタ測定装置２０は、一つの筐体（図示せず）内に各部が収容された一体構造のものであり、ジッタ発生部１１は、基準となるクロック信号を変調信号によって位相変調して、ジッタが付与されたジッタクロックＣｊを生成してデータ信号発生部１２に出力し、データ信号発生部１２は、所定パターンのデータ信号ＤをジッタクロックＣｊに同期して出力する。
【００３０】
このデータ信号Ｄは、Ｅ／Ｏ変換器２１によって光データ信号Ｐｄに変換され、出力端子２０ａを介して、測定対象１に与えられる。
【００３１】
この測定対象１は光電気インタフェースを有しており、入力された光データ信号Ｐｄを内部で電気のデータ信号に変換し、これを２値化（波形整形）して、光データ信号Ｐｄ′に変換して出力する。
【００３２】
また、測定対象１から出力される光データ信号Ｐｄ′は、入力端子２０ｂを介してＯ／Ｅ変換器２２に入力され、電気のデータ信号Ｄ′に変換される。
【００３３】
このデータ信号Ｄ′はクロック再生部１３に入力され、そのデータ信号Ｃ′からクロックＣ′が再生される。なお、このクロック再生部１３は、Ｏ／Ｅ変換器２２に含まれている場合もある。
【００３４】
このクロックＣ′は、アイソレータ２３を介して誤り測定部１４およびジッタ測定部１５に入力される。
【００３５】
このアイソレータ２３は、クロック再生部１３と誤り測定部１４およびジッタ測定部１５の間に設けられ、クロック再生部１３から誤り測定部１４およびジッタ測定部１５に向かう信号（この場合再生されたクロックＣ′）については、低損失で伝搬させ、誤り測定部１４側からジッタ測定部１５へ向かう信号に対しては高損失を示し、その信号伝達を阻止する。
【００３６】
したがって、データ信号発生部１２に入力されているジッタクロックＣｊのクロストークによって誤り測定部１４の入力ラインに漏出した漏出成分Ｃｊ′のうち、アイソレータ２３を介してジッタ測定部１５へ向かう成分は、アイソレータ２３によって大きく減衰してしまうため、ジッタ測定部１５には再生されたクロックＣ′のみが入力される。
【００３７】
ジッタ測定部１５は、ジッタ伝達特性の測定の際に、アイソレータ２３を介して入力されたクロックＣ′の位相変動を検出し、その変動成分からジッタ発生部１１の変調周波数ｆｍに対応した成分を抽出し、抽出成分の振幅からデータ信号Ｄ′のジッタ量Ｊを求める。この測定されるジッタ量Ｊは、前記したように、ジッタクロックＣｊの漏出成分Ｃｊ′の影響をほとんど受けないため、データ信号Ｄ′のジッタ量を正確に表している。
【００３８】
図２は、同一の測定対象１に対して前記した従来のジッタ測定装置１０によって得られたジッタ伝達特性Ｇと実施形態のジッタ測定装置２０によって得られたジッタ伝達特性Ｆを示している。
【００３９】
この図２から明らかなように、アイソレータ２３を用いないときのジッタ伝達特性Ｇの高域側は、ジッタクロックＣｊの漏出成分Ｃｊ′の影響を受けて規格特性Ｒを越えているのに対し、アイソレータ２３を用いたときのジッタ伝達特性Ｆの高域側は、ジッタクロックＣｊの漏出成分Ｃｊ′の影響が大きく抑制されるため、上限周波数まで規格特性Ｒを下回っている。
【００４０】
つまり、従来のジッタ測定装置１０の測定結果では測定対象１のジッタ伝達特性が規格特性Ｒを満たしていないと評価されてしまうが、この実施形態のジッタ測定装置２０の測定結果からは、測定対象１のジッタ伝達特性が規格特性Ｒを満たしていると評価でき、測定対象１に対する誤った評価をしないで済む。
【００４１】
なお、このジッタ測定装置２０では、データ信号ＤをＥ／Ｏ変換器２１によって光データ信号Ｐｄに変換して測定対象１に与え、測定対象１から出力される光データ信号Ｐｄ′をＯ／Ｅ変換器２２によって電気のデータ信号Ｄ′に変換していたが、図３に示すジッタ測定装置２０′のように、Ｅ／Ｏ変換器２１、Ｏ／Ｅ変換器２２を省略して、電気のデータ信号Ｄを測定対象１に与え、測定対象１からの電気のデータ信号Ｄ′を受ける構成であってもよい。
【００４２】
また、上記実施形態のジッタ測定装置２０、２０′では、３端子のアイソレータ２３を用いていたが、アイソレータとしては、誤り測定部１４側からジッタ測定部１５側への信号伝達を阻止できればよく、例えば図４に示すジッタ測定装置２０″のように２端子のアイソレータ２３′を用いて、再生されたクロックＣ′を誤り測定部１４に与え、そのアイソレータ２３′の入力側の分岐ラインにより、ジッタ測定部１５へクロックＣ′を与えてもよい。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のジッタ測定装置は、クロック再生部と誤り測定部との間に、誤り測定部側からジッタ測定部側への信号伝達を阻止するアイソレータを設けている。
【００４４】
このため、小型な筐体に各部を高密度に実装した場合であっても、ジッタクロックの漏出成分が誤り測定部からジッタ測定部へ伝達されることがなくなり、漏出成分によるジッタ伝達特性の測定ダイナミックレンジの低下を防止でき、測定精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の構成を示す図
【図２】ジッタ伝達特性の測定結果を示す図
【図３】本発明の変形例を示す図
【図４】本発明の変形例を示す図
【図５】従来装置の構成を示す図
【符号の説明】
１……測定対象、２０、２０′、２０″……ジッタ測定装置、１１……ジッタ発生部、１２……データ信号発生部、１３……クロック再生部、１４……誤り測定部、１５……ジッタ測定部、２１……Ｅ／Ｏ変換器、２２……Ｏ／Ｅ変換器、２３、２３′……アイソレータ

Claims

位相が変調されたジッタクロックを出力するジッタ発生部（１１）と、
前記ジッタクロックを受け、該ジッタクロックに同期した任意パターンのデータ信号を生成して測定対象に入力するデータ信号発生部（１２）と、
測定対象から出力されたデータ信号からクロック成分を再生するクロック再生部（１３）と、
測定対象から出力されたデータ信号と前記クロック再生部によって再生されたクロックとを受けて、該データ信号の誤り率を測定する誤り測定部（１４）と、
前記クロック再生部によって再生されたクロックのジッタを測定するジッタ測定部（１５）とを有するジッタ測定装置において、
前記クロック再生部と前記誤り測定部との間に、該誤り測定部側から前記ジッタ測定部側への信号伝達を阻止するアイソレータ（２３、２３′）を設けたことを特徴とするジッタ測定装置。