JP4207809B2 - 符号化回路および伝送方式 - Google Patents

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Description

本発明は信号伝送の際、信号伝送の可否、品質を判断するための符号化回路および伝送方式に関し、特に伝送路を伝送する信号の周波数成分の範囲を従来方式より狭くする符号化回路および伝送方式に関する。
信号伝送の可否、品質を判断するものとして受信部のアイ開口の大きさがある。このアイが十分に開口している場合はエラーせずに伝送可能となる。異なる装置間、筐体間の伝送において、伝送路の周波数特性の影響で低周波成分の減衰に対し高周波成分の減衰が大きくなり受信部でのアイ開口が狭くなってしまう。このため受信時のデータ誤り率が大きくなる。特に高周波と低周波の減衰量の差が大きくなる程その傾向が強くなる。
この対策として送信する信号を符号化することで周波数範囲を制限することが一般的である。符号化の例として同一符号の連続が5T以下である8B10B符号などがある。8B10B符号を用いても1Tから5T分の周波数成分が存在し、アイの開口を狭める要因となっている。つまりさらなるデータ誤り率の向上及び伝送距離の増加のためには、8B10B符号以上に伝送路を伝送する信号の周波数成分を狭くする必要がある。
周波数成分つまりパルス幅を調整する技術は、例えば特許文献１に開示されているものに留まる。つまり、自動的にパルス幅歪を補正できるようにするために、サンプリングクロックをとって、最小のＨレベルのパルス幅と、最小のＬレベルのパルス幅との差をとることによりパルス幅歪に対する補正を行う程度に留まる。このような歪みの補正を目的とする方法ではアイ開口を大きくすることに対する寄与は小さい。
特開平８−１７２４３０号公報
そこで本発明では伝送路を伝送する信号の周波数成分を狭めることによって受信波形のアイ開口を大きくすることが可能となり信号誤り率（BER）が向上し、又併せて同一のBERを保障しながら伝送路を延長することも目的とする。
本発明は、送信データを符号化する符号化回路において、前記送信データの同一符号が連続するパルス幅を判定する第１の判定回路と、前記第１の判定回路により判定された前記パルス幅が所定の値より大きい場合、前記パルス幅を所定幅に狭めるデータサンプリング回路と、前記パルス幅を狭めることにより前記送信データに生じる隙間を補うための補正用データを前記送信データに挿入するギャップ補正回路と、を有することを特徴とする。
本発明は、送信データを符号化する符号化回路と、符号化された受信データを復号化する復号化回路それぞれを有する装置が２以上あって、前記装置間にてデータの送受信を行うための伝送路が接続されているときの伝送方式であって、前記符号化回路は、前記送信データの同一符号が連続するパルス幅を判定する第１の判定回路と、前記第１の判定回路により判定された前記パルス幅が所定の値より大きい場合、前記パルス幅を所定幅に狭めるデータサンプリング回路と、前記パルス幅を狭めることにより前記送信データに生じる隙間を補うための補正データを前記送信データに挿入するギャップ補正回路と、を有し、前記復号化回路は、受信した前記送信データの前記パルス幅を元に戻して復号化を行う際、前記補正データを削除する復号化回路を有することを特徴とする。
本発明では伝送路を伝送する信号の周波数成分を狭めることによって受信波形のアイ開口を大きくすることが可能となり信号誤り率（BER）が向上する。また同一のBERを保障しながら伝送路を延長することも可能となる。
以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図面を用いて説明する。
図１に異なる２つの装置１１と１２の間を伝送路１３を介して信号を伝送する場合の構成を示す。装置１１及び装置１２内には各々符号化回路１４、１６と復合化回路１５、１７を有する。
符号化回路１４、１６では送信データを符号化し、ＣＬＫの立上り／立下りの両エッジでサンプリングし、2Tのデータは1.5T、3Tのデータは2T、4Tのデータは2.5Tとパルス幅を狭くし、伝送路１３に出力する。但し1Tのデータのみ1Tのままとする。
復合化回路１５、１７は伝送路１３を介して受信したデータを復号化する際に、符号化回路１４、１６の動作と逆に1.5Tのデータを2T、2Tのデータを3T、2.5Tのデータを4Tと元のデータに戻す。
符号化回路１４、１６と復合化回路１５、１７の詳細は各々図２と図３に示す。図２の符号化回路１４、１６は、バッファ回路２１、Ｔ判定回路Ａ２２、データサンプリング回路２３、ギャップ補正回路２４により構成されている。又、図３の復号化回路１５、１７は、Ｔ判定回路Ｂ３１、データ復号回路３２により構成されている。
符号化回路１４、１６では送信データ１をT判定回路A 22で送信データの同一符号が何T連続するかを判定する。送信データ１は一時的にバッファ回路２１に保存した後、データサンプリング回路２３でサンプリングする。サンプリング条件はT判定回路A 22の結果を元に行う。前の状態からデータが変化した場合（0→1又は1→0に変化）のみ両エッジのＣＬＫで２回サンプリングし、以降はデータが変化するまで両エッジで交互にサンプリングしていく。これにより8B10B符号の様な1T〜5Tの周波数成分が存在するデータは1T〜3Tと狭くなる。またデータを狭くしたことによりデータに隙間が生じるため、任意の長さ毎にギャップ補正回路２４でギャップ補正用データ（16T毎に“10”の繰り返し信号）を挿入し、データの隙間がなくなるようにし伝送路１３に出力する送信データ２を生成する。この様子を図４のタイミングチャートに示す。
伝送路１３を伝送してきた受信データ１を復号化回路１５、１７ではT判定回路B 31でＣＬＫの両エッジを使用し何T連続しているか判定する。データ復号化回路３２はT判定回路B 31の判定結果を元にして、符号化回路１４、１６と逆に1.5Tのデータは2T、2Tのデータは3T、2.5Tのデータは4Tに復号化し、余分なギャップ補正信号を削除した受信データ２を生成する。
上記を実現することで、伝送路を伝送する信号の周波数成分を狭めることが可能となる。図５にこの様子を示す。図５では伝送レート1Gbpsのデータを8B10B符号化した場合の周波数成分における減衰量の差（ΔLoss1）と本実施形態で符号化した場合の周波数成分における減衰量の差（ΔLoss2）を示している。ΔLoss1＞ΔLoss2となり減衰量の差が小さくなり、伝送路の長さ、減衰量が同一の場合はアイ開口が大きく、信号誤り率（BER）が向上し、また同一のBERで伝送路を延長することも可能となる。
なお、上記形態は本発明を実施するための一例であって、これに限定するものではない。従って、本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形することが可能である。
例えば、先の実施の形態ではデータサンプリング回路でクロックの両エッジを使用してデータをサンプリングするが、２倍の周波数のクロックを使用し、その立上りエッジ又は立下りエッジの何れかを使用してデータをサンプリングする構成を採っても良い。
コンピュータの装置内、装置間の高速伝送に寄与し、具体的にはプロセッサとメモリ間のインタフェースや、ホストと周辺装置とのインタフェースなどで広く利用される。
異なる２つの装置間を伝送路を介して信号を伝送する伝送方式に関する構成ブロック図である。 符号化回路の構成ブロック図である。 復号化回路の構成ブロック図である。 ＣＬＫ、送信データ１、送信データ２のタイミングチャートである。 伝送レート1Gbpsのデータを8B10B符号化した場合の周波数成分における減衰量の差（ΔLoss1）と本実施形態で符号化した場合の周波数成分における減衰量の差（ΔLoss2）を示しているグラフである。
符号の説明
１１ 装置
１２ 装置
１３ 伝送路
１４ 符号化回路
１５ 復号化回路
１６ 符号化回路
１７ 復号化回路
２１ バッファ回路
２２ Ｔ判定回路Ａ
２３ データサンプリング回路
２４ ギャップ補正回路
３１ Ｔ判定回路Ｂ
３２ データ復号回路

Claims (2)

  1. 送信データを符号化する符号化回路において、
    前記送信データの同一符号が連続するパルス幅を判定する第１の判定回路と、
    前記第１の判定回路により判定された前記パルス幅が所定の値より大きい場合、前記パルス幅を所定幅に狭めるデータサンプリング回路と、
    前記パルス幅を狭めることにより前記送信データに生じる隙間を補うための補正用データを前記送信データに挿入するギャップ補正回路と、
    を有することを特徴とする符号化回路。
  2. 送信データを符号化する符号化回路と、符号化された受信データを復号化する復号化回路それぞれを有する装置が２以上あって、前記装置間にてデータの送受信を行うための伝送路が接続されているときの伝送方式であって、
    前記符号化回路は、
    前記送信データの同一符号が連続するパルス幅を判定する第１の判定回路と、
    前記第１の判定回路により判定された前記パルス幅が所定の値より大きい場合、前記パルス幅を所定幅に狭めるデータサンプリング回路と、
    前記パルス幅を狭めることにより前記送信データに生じる隙間を補うための補正データを前記送信データに挿入するギャップ補正回路と、を有し、
    前記復号化回路は、
    受信した前記送信データの前記パルス幅を元に戻して復号化を行う際、前記補正データを削除する復号化回路を有することを特徴とする伝送方式。
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