JP4764355B2

JP4764355B2 - データ送受信モジュールの受信閾値の調整方法およびデータ送受信モジュール

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Publication number: JP4764355B2
Application number: JP2007014327A
Authority: JP
Inventors: 哲司佐藤
Original assignee: Fujitsu Optical Components Ltd
Current assignee: Fujitsu Optical Components Ltd
Priority date: 2007-01-24
Filing date: 2007-01-24
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2027-01-24
Also published as: US20080175341A1; JP2008182488A; US8077761B2

Description

本発明はデータ受信時の受信閾値の調整技術に関し、特に、データ送受信モジュールの送信部から受信部に対する漏話信号の影響を最小化するように受信信号の受信閾値を調整する方法、およびそれを用いたデータ送受信モジュールに関する。

データネットワークの広帯域化の要求に伴い、データ伝送の大容量高速化のニーズが高まっており、例えば、１０Ｇビット／ｓの伝送帯域を提供する光通信機の導入が加速化している。この光通信機を実現するデータ送受信モジュールである１０Ｇビット／ｓ光トランシーバ・モジュールは、ＭＳＡ（ＭｕｌｔｉＳｏｕｒｃｅＡｇｒｅｍｅｎｔ）と呼ばれる業界標準により普及が促進され、高性能化、小型化、低コスト化が進んでいる。例えば、このＭＳＡに準拠したＸＦＰ(10Gbps Small Form Factor Pluggable)モジュールにおいては、小型化を図るために送信部および受信部が一体化して構成されており、従来の３００ｐｉｎＭＳＡＳＦＦ（ＳｍａｌｌＦｏｒｍＦａｃｔｏｒ)光トランシーバ・モジュールに対し、サイズでは１／６、消費電力では１／３の小型化を行う必要がある。このＸＦＰモジュールの仕様については、非特許文献１に示されている。

小型化に際しては特性を向上させながら送信部、受信部の小型化を図る必要があり、特にＸＦＰモジュールに示されるように、送受信部一体型の場合は、受信部の性能向上を図るには送信部から受信部への漏話（クロストーク）が大きな問題となる。漏話信号を除去する技術としては、例えば特許文献１がある。
特開２００５−１３０３０３号公報 XFP REVISION 4.5 SPECIFICATION <http://www.xfpmsa.org/cgi-bin/msa.cgi>

データ送受信モジュールの送信部の特性を向上させるには振幅を大きくする必要がある。一方、受信特性を向上させるには高感度のＡＰＤ素子等を使用することになり、信号振幅も非常に小さい物となる。従って、例えば、プラガブルモジュールＸＦＰのように送受信部が一体化したデータ送受信モジュールの受信特性の向上を図るためには、送信部からの漏話を極力除去することが重要となってくるが、小型であるが故に送信部と受信部が近接しており、送信部から受信部への漏話を完全に除去する事は困難である。

本発明は、データ送受信モジュールの送信部から受信部に対する漏話信号の影響を最小化するように受信信号の受信閾値を調整する方法、およびそれを用いたデータ送受信モジュールを提供することを目的とする。

本発明は、受信信号から再生したクロックを基に送信信号を生成し、送信信号の位相を変化させて前記受信信号のビットエラー率が最大となる前記送信信号の位相を求めて最悪位相とし、前記最悪位相の状態で受信閾値を調整する、ように構成する。

これによれば、最悪位相の状態で受信閾値を最適に調整するため、送信信号がどのような位相にあっても、送信信号の立ち上がり・立下り等に起因する漏話信号による受信信号の劣化を回避しながら受信信号のビット判定ができ、特に、送信部と受信部が一体化したデータ送受信モジュールにおける送信部から受信部に対する漏話の影響を最小化した状態でデータの受信を行うことができる。

また、本発明では、前記最悪位相は、前記受信閾値を所定の値に固定した状態で送信信号の位相を所定の値だけ順次ずらしながら前記ビットエラー率を検出して求める、ように構成することができる。

これにより、送信信号の立ち上がり・立下りに起因する漏話信号が送信信号の立ち上がり・立下りタイミングからずれた場合、あるいは、送信信号の立ち上がり・立下りに起因する漏話信号以外の要因による漏話がある場合でも、ビットエラー率が最小となる送信信号の位相を正確に求めることができる。

さらに、本発明は、前記ビットエラー率が所定のビットエラー率よりも大きくなる前記受信閾値を初期値とし、前記受信閾値を前記初期値から所定の値だけ順次ずらしながら前記ビットエラー率を検出し、前記ビットエラー率が最小となる際の前記受信閾値を最適閾値とする、ように構成することもできる。

これにより、送信信号がどのような位相にある場合でも、最もビットエラー率の少ない状態でデータの受信ができる。

また、本発明は、前記ビットエラー率が所定のビットエラー率よりも大きくなる前記受信閾値を初期値とし、前記受信閾値を前記初期値から所定の値だけ順次ずらしながら前記ビットエラー率を検出し、前記ビットエラー率が前記所定のビットエラー率より初めて小さくなる際の前記受信閾値に所定の補正係数を乗算した値を最適閾値とする、ように構成することもできる。

これによれば、ビットエラー率の測定回数を最小限に抑え、効率よく最適閾値を求めることができる。

データ送受信モジュールの小型形状を保ちながら受信特性の向上を行うために、受信信号から抽出したクロックを基に送信部から出力する送信信号の位相を調整しながら送信部からの漏話が最悪となる位相を求め、その最悪位相の状態で受信信号のビットエラー率が最も小さくなる最適閾値を求めて受信信号の受信閾値とする。これにより、送信部から受信部への漏話の影響を回避し受信特性の向上を図ることができる。

超高速伝送に用いるデータ送受信モジュールの送信部から受信部に対する漏話信号は、送信信号の波形、伝送距離により変動する為、実際にデータ送受信モジュールを使用する環境条件で調整することが望ましい。小型モジュールになると受信閾値の調整の際には送信部の漏話が問題となるが、この送信部からの漏話を完全に除去することは困難であることから、本発明では、逆に送信部から受信部に対する漏話が最悪となる状態に送信信号の位相を設定した状態で受信閾値を最適な値に調整することにより、実質的な受信部の特性向上を図る。モジュール内に受信信号と同期した信号発生部を設け、発生した信号の出力位相を調整することにより送信部から受信部に対する漏話の影響が最も大きい最悪位相を求める。そして、その最悪位相の状態で受信信号のビットエラー率が最小となるような受信閾値を求めて最適閾値とする。

図1は本発明のデータ送受信モジュールを組み込んだ装置の構成例である。ここでは、代表的なデータ送受信モジュールとして、ＸＦＰプラガブルモジュールを用いた構成例を示している。装置１は本発明のデータ送受信モジュールを組み込んだ通信装置である。一方、装置２はデータの送受信機能を備えた通信装置で、従来の技術を用いた装置または本発明を適用した装置のいずれでもよい。

装置１は、本発明のデータ送受信モジュール１００を介して通信相手となる装置２と通信する。また、装置１において、回路２００はデータ送受信モジュール１００を介して装置２とデータを受け渡しながら装置１の機能を実現する。図１の例では、本発明のデータ送受信モジュール１００は、受信部１０、制御部２０、送信部３０、クロック抽出部４０を備えている。

受信部１０は通信相手となる装置２からデータ信号を受信し、クロック抽出部４０へ渡す。

クロック抽出部４０は、制御部２０からの指示に基づいてテストモードと運用モードの切替制御を行う。運用モードの場合は、受信部１０から出力された受信信号を通信インターフェース１０２を介して装置１内の回路２００に出力し、また、回路２００から主力された送信信号を送信部３０へ出力する。一方、テストモードのときは、受信部１０から主力された受信信号を所定の受信閾値と比較しながらビット判定してデジタル信号へ復調し、受信信号からクロック情報を取り出してクロックを再生する。そして、再生されたクロックを基に所定のパターンの送信信号を発生し、その送信信号の位相調整を行った後に送信部３０へ出力する。このテストモードでは、回路２００との間の通信は切替スイッチにより遮断された状態で行われる。本発明の受信閾値の調整はこのテストモードにおいて行われ、調整後の最適閾値をクロック抽出部４０に設定した状態で運用モードに切り替えられ、通常の運用データの受信は最適閾値に基づくビット判定で復調され、回路２００に渡される。この受信閾値の調整は受信信号のビットエラー率を検出しながら実行される。

制御部２０は、受信部１０、送信部３０、クロック抽出部４０に対する各種制御を行う。その詳細については、図２において後述する。

送信部３０は、クロック抽出部４０から渡された送信信号の出力パワーを制御部２０からの指示に基づいて設定し、通信インターフェース１０１を介して接続先の装置１へ送信する。

上記の本発明のデータ送受信モジュールが適用される装置１では、説明の便宜上、データ送受信モジュールは代表的に１個のみ表記されているが、これには限定されず、装置１は任意の個数のデータ送受信モジュールを含むことができる。したがって、通信相手となる装置２の台数も１台には限定されず任意である。また、回路２００は装置１により実現される機能に依存して設けられるもので、その構成は本発明の本質には影響しないため、その詳細説明は割愛する。

図２は、本発明のデータ送受信モジュールの構成例である。

本発明のデータ送受信モジュール１００は、前記図１の装置の構成例に示したように、受信部１０、制御部２０、送信部３０、クロック抽出部４０を備えている。

制御部２０と受信部１０、送信部３０、クロック抽出部４０との間で受け渡される制御信号については、点線矢印で示している。

クロック抽出部４０は、例えば、閾値調整部４１、信号監視部４２、クロック再生部４３、信号発生部４４、位相可変部４５を含んで構成することができる。

閾値調整部４１は、受信部１０から渡された受信信号をビット判定する際の基準値となるビット判定閾値を受信閾値として保持しており、制御部２０からの制御信号９２の指示に基づいてこの受信閾値を変更する。そして、変更後の閾値に基づいて受信信号のビット判定を行い、受信信号をデジタル復調する。

信号監視部４２は受信信号のビットエラー率を監視して制御信号９３を介して制御部２０へ通知する。

クロック再生部４３は、閾値調整部４１から渡された受信信号に含まれているクロック情報をとり出してクロックを再生する。

信号発生部４４はクロック再生部４３で再生されたクロックと同期しながら、制御部２０から制御信号９４を介して指示された信号パターン（例えばＰＮパターンなど）を発生する。この際、信号パターンの発生の開始／終了の制御についても制御部２０からの制御信号９４を介して行われる。

位相可変部４５は、制御部２０から制御信号９５を介して通知された値に基づいて信号発生部４４で発生した信号の位相を調整する。例えば、１０Ｇビット／ｓのデータ送受信モジュールの場合は、ｐｓ（１０^-12秒）単位で位相をずらすなどの調整を行う。

受信部１０は、通信インターフェース１０１を介して通信相手となる装置２から送信されてくるデータ信号の受信処理を行うもので、例えば、光信号の場合は光信号を電気信号に変換して閾値調整部４１へ渡す。その際、ＡＰＤを用いている場合などにおいては維持すべき電圧値を制御信号９１を介して制御部２０より指示するように構成することができる。

送信部３０は、信号発生部４４で生成され位相可変部４５により位相調整された送信信号を通信インターフェース１０１を介して通信相手となる装置２へ送信する。この際、送信出力のパワー値などを制御部２０からの制御信号９６を介して指示するように構成できる。

制御部２０は、例えば図示されていない装置１の全体を管理制御する回路からの指示に基づいて、制御信号９７を介してクロック抽出部４０の切替スイッチ４６、４７を切り替えて、動作モードを切換制御する。つまり、テストモードに設定する際は、クロック再生部４３から出力された受信信号を信号発生部４４へ渡すように切替スイッチ４６を切り替え、かつ、位相可変部４５から出力される送信信号を送信部３０へ出力するように切換スイッチ４７を切り替える。従って、テストモードの時は、装置１内の回路２００との間の通信リンク１０２は切り離された状態となる。一方、運用モードの際は、切換スイッチ４６を切り替えてクロック再生部４３から出力された受信信号が通信リンク１０２を介して装置１内の回路２００へ出力されるようにし、同時に、切換スイッチ４７を装置１内の回路２００からの送信信号が送信部３０へ出力されるように切り替える。図２では、切換スイッチ４６、４７はテストモード時の状態が例示されている。

受信閾値の調整を行う際、制御部２０は、まずクロック抽出部４０をテストモードに設定する。そして、所定の閾値を閾値調整部４１に設定して受信信号からクロックを再生して所定のパターンの信号を発生させ、その発生した信号をその位相を調整しながら送信部３０へ出力する。そして、信号監視部４１から通知されるエラー状態が最悪、つまり、信号監視部４１が検出したビットエラ−率が最大となる送信信号の位相を求めて最悪位相とする。次に、この求めた最悪位相の状態で閾値調部４１に設定する受信閾値を調整し、ビットエラー率が最小になる閾値を求めて最適閾値とする。そして、ここで求めた最適閾値を最終的な受信閾値として閾値調整部４１に設定する。その後、クロック抽出部４０の切換スイッチ４６、４７を切り替えて、動作モードを運用モードに設定する。これにより、装置１内の回路２００は、送信部３０の受信部１０に対する漏話の影響を最小限にした状態でデータ送受信モジュール１００から受信信号を受け取ることができる。

図３は、送信部から受信部への漏話の影響を示す概念図（１）で、送信信号７１とそれに起因する漏話（クロストーク）信号７２、および、その漏話信号により劣化した受信信号７３を同一の時間軸で対応づけて示している。ここでは、送信信号の立ち上がり・立下りのタイミング５１が受信信号のビット判定タイミング５２と一致する場合の例を示している。ここでは、説明の便宜上、送信信号７１および受信信号７３は、振幅がＯＮ／ＯＦＦを１ビットパルス毎に繰り返す信号パターンを例示している。

一般に、送信信号７１に起因する漏話の大きさは信号の立ち上がり・立下りのタイミング（図３の８１の部分）で最大となる傾向がある。従って、送信信号７１に起因する漏話信号７２の振幅は送信信号７１の立ち上がり・立下りに同期して大きくなる（例えば、図３の８２の部分のように）。このため、送信部３０に近接して設けられる受信部１０においては、送信信号７１の立ち上がり・立下りのタイミングにおいて受信信号が劣化する傾向がある（例えば、図３の８３ａの部分のように）。

送信信号７１の立ち上がり・立下りのタイミング５１が受信信号のビット判定タイミング５２と一致する図３の例では、受信信号７３のビット判定タイミング５２近辺（各ビット信号パルスの中央部分）が劣化することになり、受信閾値、つまり、ビット判定閾値を適切に設定していない場合、例えば、図３に示す閾値６３を受信閾値として用いた場合はビット判定が正しく行われず、ビットエラー率が大となる。

しかしながら、例えば、受信閾値を閾値６１、６２の間の値に設定しておけばビット判定が正しく行われることになり、ビットエラー率を小さく抑えることが可能となる。

上記の図３では、送信信号７１の立ち上がり・立下りのタイミングで漏話信号７２の振幅が最も大きくなる場合を例示しており、このケースでは、送信信号７１の立ち上がり・立下りのタイミングが受信信号７３のビット信号パルスの中央部分に一致するようにすれば、ビットエラー率が最大となると想定される。しかしながら、データ送受信モジュールの構造や使用環境によっては、漏話信号７２の振幅が最大となるタイミングは送信信号７１の立ち上がり・立下りのタイミングと必ずしも一致せずにずれる可能性がある。また、送信信号７１の立ち上がり・立下り以外の影響で漏話が発生する可能性もある。このため、本発明では、受信信号７３のビットエラー率を監視しながら送信信号７１の位相を調整して、ビットエラー率が最大となる送信信号７１の最悪位相を求め、どのような要因で漏話が発生している場合でも送信信号の最悪位相を正確に求められるようにする。

図４は、送信部から受信部への漏話の影響を示す概念図（２）で、送信信号の立ち上がり・立下りのタイミング５１が受信信号のビット判定のタイミング５２と一致する場合の例を示している。この場合は、ビット判定タイミング５２は送信信号７１の立ち上がり・立下りタイミング５１から最も離れた状態となっており、従って漏話信号７２の影響が最も少ないと想定される。

つまり、送信信号７１に起因する漏話信号７２の振幅は、受信信号７３の立ち上がり・立下りのタイミング５１で大きくなり（例えば、図４の８２のように）、従って、受信信号７３の立ち上がり・立下りの部分（例えば、図４の８３ｂのように）が劣化することになる。しかしながら、受信信号７３のビット判定タイミング５２、つまり、ビット信号パルスの中央部分は漏話信号７２の振幅大の部分８２とはタイミングがずれているため漏話信号７２の影響が少ないため、閾値６３を基にビット判定してもビットエラーとはならず正しくビット判定される。

上記の図３、図４に示したように、同じ閾値６３を受信閾値として用いた場合でも、送信信号７１と受信信号７３の間の位相関係によりビット判定の誤り発生率が変化することになる。つまり、送信信号７１の立ち上がり・立下りのタイミング５１が受信信号７３の立ち上がり・立下りのタイミングに近い場合はビットエラーの発生は少ないが、送信信号７１の立ち上がり・立下りのタイミング５１が受信信号７３のビット信号パルスの中央部分、つまり、ビット判定タイミング５２に近い場合はビットエラーが多くなることが予想される。

図５は受信信号のアイパターン表示例（１）で、漏話が殆どがなくビットエラー率が小さい場合の受信信号のアイパターン表示例を示している。横軸は位相を示し、縦軸は受信信号の振幅を示している。

５３はマスク領域で、ビット判定タイミング（位相）５２と受信閾値６０の交点５２ａがマスク領域５３の中にあれば受信信号７３のビット判定が正しく行われることを意味している。

図６は受信信号のアイパターン表示例（２）で、ビットエラー率が最大となると想定される場合のアイパターン表示例を送信信号の位相と関連付けて示している。

本発明の受信閾値の調整方法では、まず、ビットエラーの発生が予想される閾値６３を所定の受信閾値として設定し、この状態で送信信号７１の信号の立ち上がり・立下り位相５１を所定の間隔で順次ずらしていき、ビットエラー率が最大となる位相を送信信号７１の最悪位相と見なす。図６の例では、送信信号７１の信号の立ち上がり・立下り位相５１が受信信号７３のビット信号パルスの中央付近に位置する場合に最悪位相となることを示している。これは、前記図３で示したように、送信信号７１の立ち上がり・立下りタイミング５１で漏話７２の振幅が大きくなり、そのタイミングが受信信号７３のビット判定タイミング５２と重なったときに、ビットエラーの発生確率が最も高くなるからである。このことは、図６の受信信号７３のアイパターン表示例において、そのアイパターンがビット信号パルスの中央部分で漏話信号７２の影響で歪み８３ａを生じて最も狭くなっていることからも分かる。この受信信号７３の歪み８３ａによりマスク領域５３が侵食されて、ビット判定が正しく行われる領域が狭められる。つまり、ビット判定が正しく行われるようにするためには、図６に示す最悪位相５１でも漏話７２の影響を受けない閾値６１と６２の間の値に受信閾値（ビット判定閾値）を設定しておけばよいことが分かる。

上記のように、本発明では、受信閾値を所定の値に固定した状態で送信信号の位相を所定の値だけずらしながらビットエラー率を監視して、ビットエラー率が最大となる位相を最悪位相として求める。これにより、送信信号の立ち上がり・立下りに起因する漏話信号が送信信号の立ち上がり・立下りタイミングからずれた場合、あるいは、送信信号の立ち上がり・立下りに起因する漏話信号以外の要因による漏話がある場合でも、最悪位相を正確に求めることができる。

図７は受信信号のアイパターン表示例（３）で、ビットエラー率が最小となると想定される場合のアイパターン表示例を送信信号の位相と関連付けて示している。

この場合は、前記図４で示したように、送信信号７１の立ち上がり・立下りの位相５１が受信信号７３のビット信号パルスの立ち上がり・立下りの位相とほぼ一致しており、送信信号７１の立ち上がり・立下りの位相５１のタイミングで発生する漏話信号７２による受信信号７３の劣化はビット信号パルスの立ち上がり・立下り部分８３ｂで発生するため、受信信号７３のアイパターンのマスク領域５３は侵食されることはなく、ビット判定タイミング５２では漏話信号７２の影響が少なく正しくビット判定ができる。

上記のように、送信信号７１の位相を適切に調整することにより送信部の漏話７２の受信信号７３に対する影響を回避することができるが、運用モード状態では送信データは受信データとは非同期に回路２００から渡されるため送信信号７１の位相を調整することは困難である。しかしながら、テストモードの状態で、上記のように送信信号７１の最悪位相の際に最もビットエラー率が小さくなる最適閾値を求めて受信閾値として設定した後に、運用モードに切り替えることにより、運用モードにおいても、送信信号７１がどのような位相にあっても漏話の影響が少ない状態で信号が受信できるようになる。

図８は、受信信号の最適閾値を求める方法の概念図である。

ここでは、受信信号の最大振幅を閾値Ｔ１、Ｔ２、・・・Ｔ９で１０等分した値を所定の測定間隔としてビットエラー率を測定する例を示している。

前記図６の受信信号のアイパターン表示例（２）で示したように、最悪位相状態での受信信号の最適閾値は閾値６１と６２の間の値として選定すればよい。

この閾値６１と６２の間からの最適閾値の選択は、例えば下記の方法で行うことができる。

（１）受信閾値をビットエラー発生が予想される値を初期値（例えばＴ１）として段階的に所定の間隔ずらしながらビットエラー率を測定し、ビットエラー率が最小となる閾値を最適閾値とする。

（２）ビットエラーの発生が予想される十分小さい値の閾値、または十分大きい値の閾値を受信閾値の初期値（例えばＴ１またはＴ９）とし、受信閾値の設定値を所定の値だけ増大または減少させていき、ビットエラー率が所定の許容ビットエラー率（例えば１０^-9）より小さくなった最初の受信閾値（例えばＴ４またはＴ６）に所定の係数を掛けた値を最適閾値とする。

（３）ビットエラーの発生が予想される十分小さい値の閾値を受信閾値の第１の初期値として、および、十分大きい値の閾値を受信閾値の初期値（例えばＴ１）として、受信閾値の設定値を所定の値だけ増大させながら、ビットエラー率が所定の許容ビットエラー率（例えば１０^-9ビット／ｓ）より小さくなった最初の受信閾値（例えばＴ４）を第１の閾値とする。一方、ビットエラーの発生が予想される十分大きい値の閾値を受信閾値の第２の初期値（例えばＴ９）として、受信閾値の設定値を所定の値だけ減少させながら、ビットエラー率が所定の許容ビットエラー率（例えば１０^-9ビット／ｓ）より小さくなった最初の受信閾値（例えばＴ６）を第２の閾値とする。そして、この第１および第２の閾値の中間値（例えばＴ５）を最適閾値とする。

図９は、本発明の受信閾値の調整方法を示すフローチャート（１）である。

Ｓ１０００．データ送受信モジュールの動作モードをテストモードに設定する。

Ｓ２０００．受信閾値を所定の初期値に設定する。初期値としては、例えば、ビットエラーの発生が予想される十分小さい閾値（例えば、前記図６のアイパターン表示例で示した閾値６３）とすることができる。

Ｓ３０００．上記ステップＳ２０００で設定した所定の受信閾値において、送信信号の位相を所定の値だけ段階的にずらしながらビットエラー率を測定し、ビットエラー率が最大となる位相を求めて最悪位相とする。本ステップの詳細については、図１０にて後述する。

Ｓ４０００．上記ステップＳ３０００で求めた最悪位相の状態でビットエラー率が最小となる受信閾値を求めて最適閾値とする。本ステップの詳細については、図１１にて後述する。

Ｓ５０００．上記ステップＳ４０００で求めた最適閾値を受信閾値として設定した後、運用モードへ移行する。

図１０は、本発明の受信閾値の調整方法を示すフローチャート（２）で、前記図９のフローチャートに示したステップＳ３０００の詳細を示している。

Ｓ３１００．送信信号の初期位相を設定し、その設定した位相情報を位相記憶領域に格納する。初期位相としては、例えば、受信信号と同じ位相とすることができる。

Ｓ３２００．上記初期位相のときのビットエラー率を測定し、エラー記憶領域に格納する。

Ｓ３３００．送信信号の位相を所定の値だけずらしてビットエラー率を測定する。

Ｓ３４００．今回測定したビットエラー率がエラー記憶領域に格納されているビットエラー率より大きいか否かを判定し、大ならば（ＹＥＳ）次のステップＳ３５００へ移行し、大でなければ（ＮＯ）ステップＳ３６００へ移行する。

Ｓ３５００．現在の送信信号の位相と測定したビットエラー率を、それぞれ位相記憶領域およびエラー記憶領域に格納する。

Ｓ３６００．全ての測定点でのビットエラー率測定が完了したか否かを判定し、完了した場合は（ＹＥＳ）、次のステップＳ３７００へ移行し、測定が完了していない場合は（ＮＯ）、ステップＳ３３００へ戻って次の測定を行う。

Ｓ３７００．位相記憶領域に格納されている位相情報を最悪位相とする。

上記のように、送信信号の位相を所定の値だけずらしながらビットエラー率を測定し、ビットエラー率が最大となる位相を送信信号の最悪位相とする。これにより、何らかの環境条件等により送信部からの漏話信号が最大となるタイミングが送信信号の立ち上がり・立下りタイミングからずれている場合でも正確に最悪位相を求めることができる。

図１１は本発明の受信閾値の調整方法を示すフローチャート（３）で、前記図９のフローチャートに示したステップＳ４０００を実現するための第１の実施例を示している。

Ｓ４１１０．受信閾値に初期値を設定すると同時に、その設定した初期値を閾値記憶領域に格納する。初期値としては、例えばビットエラーの発生は予想される十分小さい閾値、または、ビットエラーの発生は予想される十分大きい閾値とすることができる。

Ｓ４１２０．ビットエラー率を測定し、測定したビットエラー率をエラー記憶領域に格納する。

Ｓ４１３０．現在設定されている受信閾値を所定の値だけずらした値を新たな閾値として閾値調整部へ設定し、ビットエラー率を測定する。ここで、上記ステップＳ４１１０で十分小さい閾値を初期値とした場合は受信閾値を所定の値だけ増加方向へずらし、上記ステップＳ４１１０で十分大きい閾値を初期値とした場合は受信閾値を所定の値だけ減少方向へずらす。

Ｓ４１４０．今回測定したビットエラー率がエラー記憶領域に格納されているビットエラー率より小か否かを判定し、小ならば（ＹＥＳ）次のステップＳ４１５０へ移行し、小でないならば（ＮＯ）ステップＳ４１６０へ移行する。

Ｓ４１５０．閾値調整部に設定されている閾値と今回測定したビットエラー率を、それぞれ、閾値記憶領域およびエラー記憶領域へ格納する。

Ｓ４１６０．全ての測定点のビットエラー率の測定が完了したか否かを判定し、完了した場合は（ＹＥＳ）次のステップＳ４１７０へ移行し、まだ完了していない場合は（ＮＯ）ステップＳ４１３０へ戻って次の測定を行う。

Ｓ４１７０．閾値記憶領域に格納されている受信閾値を最適閾値とする。

上記の方法では、受信信号の全振幅に渡ってビットエラー率が測定され、ステップＳ４１４０のビットエラー率の比較判定演算の誤差の範囲内でビットエラー率が最も小さかった閾値が最適閾値として選定される。この場合は、前記図８に示した漏話の影響による受信信号劣化の境界となる閾値６１または６２の値は必ずしも特定されず、受信信号の全振幅の中で最もビットエラー率が小さかった閾値が最適閾値となる。従って、最適閾値が閾値６１または６２に近い値の場合もあるし、また、閾値６１と６２の中間領域になる場合もある。

図１２は本発明の受信閾値の調整方法を示すフローチャート（４）で、前記図９のフローチャートに示したステップＳ４０００を実現するための第２の実施例を示している。

Ｓ４２１０．受信閾値に初期値を設定すると同時に、その設定した初期値を閾値記憶領域に格納する。初期値としては、例えばビットエラーの発生は予想される十分小さい閾値、または、ビットエラーの発生は予想される十分大きい閾値とすることができる。

Ｓ４２２０．ビットエラー率を測定し、測定したビットエラー率をエラー記憶領域に格納する。

Ｓ４２３０．現在設定されている受信閾値を所定の値だけずらした値を新たな閾値として閾値調整部へ設定し、ビットエラー率を測定する。ここで、上記ステップＳ４２１０で十分小さい閾値を初期値とした場合は受信閾値を所定の値だけ増加方向へずらし、上記ステップＳ４２１０で十分大きい閾値を初期値とした場合は受信閾値を所定の値だけ減少方向へずらす。

Ｓ４２４０．今回測定したビットエラー率が所定の許容ビットエラー率より小か否かを判定し、小ならば（ＹＥＳ）次のステップＳ４２５０へ移行し、小でないならば（ＮＯ）ステップＳ４２６０へ移行する。

Ｓ４２５０．閾値調整部に設定されている閾値と今回測定したビットエラー率を、それぞれ、閾値記憶領域およびエラー記憶領域へ格納する。

Ｓ４２６０．全ての測定点のビットエラー率の測定が完了したか否かを判定し、完了した場合は（ＹＥＳ）次のステップＳ４２７０へ移行し、まだ完了していない場合は（ＮＯ）ステップＳ４２３０へ戻って次の測定を行う。

Ｓ４３７０．閾値記憶領域に格納されている閾値に所定の補正係数を掛けた値を最適閾値とする。この補正係数は、データ送受信モジュールの構成方法や環境条件等により決定される値で、例えば閾値を１０％から２０％増しとする値、つまり、１．１から１．２の間の値程度とすることができる。これにより、前記図６に示したビットエラーが発生する境界の閾値６１、６３近辺ではなく、閾値６１、６３の中間領域の値を最適閾値とすることができ、よりビットエラー発生の確率を減らすことができる。

上記の方法では、ステップＳ４２４０で測定したビットエラー率が所定のビットエラー率より小さいか否かを判定するため、前記図８に示した漏話の影響による受信信号劣化の境界となる閾値６１または６２のいずれかの値を正確に特定でき、閾値６１、６２の中間領域に最適閾値を適切に選定できる。また、ビットエラー率の測定は受信信号の全振幅に渡って行う必要がなく、効率的に最適閾値を求めることができる。

図１３は本発明の受信閾値の調整方法を示すフローチャート（５）で、前記図９のフローチャートに示したステップＳ４０００を実現するための第３の実施例を示している。

Ｓ４３１０．ビットエラーの発生が予想される十分小さい値の閾値を初期値として、第１の閾値（前記図８の閾値６１を近似する値で例えばＴ４）を求める。本ステップの詳細については、図１４にて後述する。

Ｓ４３２０．ビットエラーの発生が予想される十分大きい値の閾値を初期値として、第２の閾値（前記図８の閾値６２を近似する値で、例えばＴ６）を求める。本ステップの詳細については、図１５にて後述する。

Ｓ４３３０．上記ステップＳ４３１０、Ｓ４３２０で求めた第１の閾値および第２の閾値の中間値（図８の例ではＴ５）を最終的な最適閾値とする。

これにより、前記図８に示されるように、受信信号７３の漏話による波形の歪みの影響を最も受けにくい閾値を最適閾値として求めることができる。

図１４は本発明の閾値調整の方法を示すフローチャート（６）で、前記図１３のフローチャートに示したステップＳ４３１０の詳細を示している。

Ｓ４３１１．受信閾値に初期値を設定すると同時に、その設定した初期値を閾値記憶領域に格納する。初期値としては、ビットエラーの発生が予想される十分小さい閾値（例えば、図８のＴ１）とすることができる。

Ｓ４３１２．ビットエラー率を測定し、測定したビットエラー率をエラー記憶領域に格納する。

Ｓ４３１３．現在設定されている受信閾値を所定の値だけ増大させた値を新たな閾値として閾値調整部へ設定し、ビットエラー率を測定する。

Ｓ４３１４．今回測定したビットエラー率が所定の許容ビットエラー率より小か否かを判定し、小ならば（ＹＥＳ）次のステップＳ４３１５へ移行し、小でないならば（ＮＯ）ステップＳ４３１６へ移行する。

Ｓ４３１５．閾値調整部に設定されている閾値と今回測定したビットエラー率を、それぞれ、閾値記憶領域およびエラー記憶領域へ格納する。

Ｓ４３１６．全ての測定点のビットエラー率の測定が完了したか否かを判定し、完了した場合は（ＹＥＳ）次のステップＳ４３１７へ移行し、まだ完了していない場合は（ＮＯ）ステップＳ４３１３へ戻って次の測定を行う。

Ｓ４３１７．閾値記憶領域に格納されている閾値を第１の閾値とする。

図１５は本発明の閾値調整の方法を示すフローチャート（７）で、前記図１３のフローチャートに示したステップＳ４３２０の詳細を示している。

Ｓ４３２１．受信閾値に初期値を設定すると同時に、その設定した初期値を閾値記憶領域に格納する。初期値としては、ビットエラーの発生が予想される十分大きな閾値（例えば、図８のＴ９）とすることができる。

Ｓ４３２２．ビットエラー率を測定し、測定したビットエラー率をエラー記憶領域に格納する。

Ｓ４３２３．現在設定されている受信閾値を所定の値だけ減少させた値を新たな閾値として閾値調整部へ設定し、ビットエラー率を測定する。

Ｓ４３２４．今回測定したビットエラー率が所定の許容ビットエラー率より小か否かを判定し、小ならば（ＹＥＳ）次のステップＳ４３２５へ移行し、小でないならば（ＮＯ）ステップＳ４３２６へ移行する。

Ｓ４３２５．閾値調整部に設定されている閾値と今回測定したビットエラー率を、それぞれ、閾値記憶領域およびエラー記憶領域へ格納する。

Ｓ４３２６．全ての測定点のビットエラー率の測定が完了したか否かを判定し、完了した場合は（ＹＥＳ）次のステップＳ４３２７へ移行し、まだ完了していない場合は（ＮＯ）ステップＳ４３２３へ戻って次の測定を行う。

Ｓ４３２７．閾値記憶領域に格納されている閾値を第２の閾値とする。

以上の本発明の閾値調整の方法を示すフローチャート（１）から（７）は、それぞれ一つの例を示しており、処理フローチャートは様々な変形が可能であるが、本発明の本質には影響しない。

以上述べた本発明の実施の態様は、以下の付記の通りである。

（付記１）受信信号から再生したクロックを基に送信信号を生成し、
送信信号の位相を変化させて前記受信信号のビットエラー率が最大となる前記送信信号の位相を求めて最悪位相とし、
前記最悪位相の状態で受信閾値を調整する、
ことを特徴とする受信閾値の調整方法。
（付記２）前記最悪位相は、前記受信閾値を所定の値に固定した状態で送信信号の位相を所定の値だけ順次ずらしながら前記ビットエラー率を検出して求める、
ことを特徴とする付記１に記載の受信閾値の調整方法。
（付記３）前記ビットエラー率が所定のビットエラー率よりも大きくなる前記受信閾値を初期値とし、
前記受信閾値を前記初期値から所定の値だけ順次ずらしながら前記ビットエラー率を検出し、
前記ビットエラー率が最小となる際の前記受信閾値を最適閾値とする、
ことを特徴とする付記１に記載の受信閾値の調整方法。
（付記４）前記ビットエラー率が所定のビットエラー率よりも大きくなる前記受信閾値を初期値とし、
前記受信閾値を前記初期値から所定の値だけ順次ずらしながら前記ビットエラー率を検出し、
前記ビットエラー率が前記所定のビットエラー率より初めて小さくなる際の前記受信閾値に所定の補正係数を乗算した値を最適閾値とする、
ことを特徴とする付記１に記載の受信閾値の調整方法。
（付記５）前記ビットエラー率が所定のビットエラー率よりも大きくなる十分小さい値の前記受信閾値を第１の初期値とし、
前記受信閾値を前記第１の初期値から所定の値だけ順次増大させながら前記ビットエラー率を検出し、
前記ビットエラー率が前記所定のビットエラー率より初めて小さくなる際の前記受信閾値を第１の閾値とし、
前記ビットエラー率が所定のビットエラー率よりも大きくなる十分大きい値の前記受信閾値を第２の初期値とし、
前記受信閾値を前記第２の初期値から所定の値だけ順次減少させながら前記ビットエラー率を検出し、
前記ビットエラー率が前記所定のビットエラー率より初めて小さくなる際の前記受信閾値を第２の閾値とし、
前記第１および第２の閾値の中間値を最適閾値とする
ことを特徴とする付記１に記載の受信閾値の調整方法。
（付記６）受信部から出力された受信信号のビット判定を行う閾値調整部と、
前記閾値調整部から出力された受信信号のビットエラー率を検出する信号監視部と、
前記受信信号からクロックを再生するクロック再生部と、
前記クロック再生部で再生されたクロックを基に送信信号を生成する信号発生部と、
位相変更後の送信信号を送信する送信部とを備え、
前記ビットエラー率が最大となる送信信号の位相を求めて最悪位相とし、前記最悪位相の送信信号を前記送信部から送信して前記閾値調整部の受信閾値を調整する
ことを特徴とするデータ送受信モジュール。
（付記７）前記制御部は、前記受信閾値を所定の値に固定した状態で送信信号の位相を所定の値だけ順次ずらしながら前記ビットエラー率を検出して前記最悪位相を求める、
ことを特徴とする付記６に記載のデータ送受信モジュール。
（付記８）前記制御部は、前記ビットエラー率が所定のビットエラー率よりも大きくなる前記受信閾値を初期値とし、前記受信閾値を前記初期値から所定の値だけ順次ずらしながら前記ビットエラー率を検出し、前記ビットエラー率が最小となる際の前記受信閾値を最適閾値とする、
ことを特徴とする付記６に記載のデータ送受信モジュール。
（付記９）前記制御部は、前記ビットエラー率が所定のビットエラー率よりも大きくなる前記受信閾値を初期値とし、前記受信閾値を前記初期値から所定の値だけ順次ずらしながら前記ビットエラー率を検出し、前記ビットエラー率が前記所定のビットエラー率より初めて小さくなる際の前記受信閾値に所定の補正係数を乗算した値を最適閾値とする、
ことを特徴とする付記６に記載のデータ送受信モジュール。
（付記１０）前記制御部は、
前記ビットエラー率が所定のビットエラー率よりも大きくなる十分小さい値の前記受信閾値を第１の初期値とし、
前記受信閾値を前記第１の初期値から所定の値だけ順次増大させながら前記ビットエラー率を検出し、
前記ビットエラー率が前記所定のビットエラー率より初めて小さくなる際の前記受信閾値を第１の閾値とし、
前記ビットエラー率が所定のビットエラー率よりも大きくなる十分大きい値の前記受信閾値を第２の初期値とし、
前記受信閾値を前記第２の初期値から所定の値だけ減少させながら前記ビットエラー率を検出し、
前記ビットエラー率が前記所定のビットエラー率より初めて小さくなる際の前記受信閾値を第２の閾値とし、
前記第１および第２の閾値の中間値を最適閾値とする
ことを特徴とする付記６に記載のデータ送受信モジュール。

本発明のデータ送受信モジュールを組み込んだ装置の構成例である。本発明のデータ送受信モジュールの構成例である。送信部の受信部に対する漏話の影響を示す概念図（１）である。送信部の受信部に対する漏話の影響を示す概念図（２）である。受信信号のアイパターン表示例（１）である。受信信号のアイパターン表示例（２）である。受信信号のアイパターン表示例（３）である。本発明の受信信号の最適閾値を求める方法の概念図である本発明の受信閾値の調整方法を示すフローチャート（１）である。本発明の受信閾値の調整方法を示すフローチャート（２）である。本発明の受信閾値の調整方法を示すフローチャート（３）である。本発明の受信閾値の調整方法を示すフローチャート（４）である。本発明の受信閾値の調整方法を示すフローチャート（５）である。本発明の受信閾値の調整方法を示すフローチャート（６）である。本発明の受信閾値の調整方法を示すフローチャート（７）である。

符号の説明

１、２装置
１０受信部
２０制御部
３０送信部
４０クロック抽出部
４１閾値調整部
４２信号監視部
４３クロック再生部
４４信号発生部
４５位相可変部
４６、４７モード切替スイッチ
５１送信信号の立ち上がり・立下りタイミング
５２ビット判定タイミング
５３マスク領域
６０、６１、６２、６３受信閾値
７１送信信号
７２漏話信号
７３受信信号
８１送信信号の立ち上がり・立下り部分
８２漏話信号の振幅大の部分
８３ａ、８３ｂ受信信号の劣化部分
９１、９２、９３、９４、９５，９６、９７制御信号
１００データ送受信モジュール
１０１、１０２通信インターフェース
２００回路

Claims

受信信号から再生したクロックを基に送信信号を生成し、
送信信号の位相を変化させて前記受信信号のビットエラー率が最大となる前記送信信号の位相を求めて最悪位相とし、
前記最悪位相の状態で受信閾値を調整する、
ことを特徴とする受信閾値の調整方法。
前記最悪位相は、前記受信閾値を所定の値に固定した状態で送信信号の位相を所定の値だけ順次ずらしながら前記ビットエラー率を検出して求める、
ことを特徴とする請求項１に記載の受信閾値の調整方法。
前記ビットエラー率が所定のビットエラー率よりも大きくなる前記受信閾値を初期値とし、
前記受信閾値を前記初期値から所定の値だけ順次ずらしながら前記ビットエラー率を検出し、
前記ビットエラー率が最小となる際の前記受信閾値を最適閾値とする、
ことを特徴とする請求項１に記載の受信閾値の調整方法。
前記ビットエラー率が所定のビットエラー率よりも大きくなる前記受信閾値を初期値とし、
前記受信閾値を前記初期値から所定の値だけ順次ずらしながら前記ビットエラー率を検出し、
前記ビットエラー率が前記所定のビットエラー率より初めて小さくなる際の前記受信閾値に所定の補正係数を乗算した値を最適閾値とする、
ことを特徴とする請求項１に記載の受信閾値の調整方法。
受信部から出力された受信信号のビット判定を行う閾値調整部と、
前記閾値調整部から出力された受信信号のビットエラー率を検出する信号監視部と、
前記受信信号からクロックを再生するクロック再生部と、
前記クロック再生部で再生されたクロックを基に送信信号を生成する信号発生部と、
位相変更後の送信信号を送信する送信部とを備え、
前記ビットエラー率が最大となる送信信号の位相を求めて最悪位相とし、前記最悪位相の送信信号を前記送信部から送信して前記閾値調整部の受信閾値を調整する
ことを特徴とするデータ送受信モジュール。