JP5345567B2 - Error rate measuring apparatus and method - Google Patents
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Description
本発明は、被試験デバイスに所定パターンのテスト信号を入力し、このテスト信号の入力に伴う被試験デバイスからの光信号を受けて、ビット誤り率測定を含む複数の測定(波形測定・表示、ジッタ測定等)を同時に行う誤り率測定装置及び方法に関する。 The present invention inputs a test signal of a predetermined pattern to a device under test, receives an optical signal from the device under test accompanying the input of the test signal, and performs a plurality of measurements including waveform error measurement (waveform measurement / display, The present invention relates to an error rate measuring apparatus and method for simultaneously performing jitter measurement and the like.
近年、各種のディジタル有線通信装置は、利用者数の増加やマルチメディア通信の普及に伴い、より大容量の伝送能力が求められている。そして、これらのディジタル有線通信装置におけるディジタル信号の品質評価の指標の一つとして、受信データのうち符号誤りが発生した数と受信データの総数との比較として定義されるビット誤り率(Bit Error Rate)が知られている。 In recent years, various types of digital wired communication devices are required to have a larger capacity transmission capability with the increase in the number of users and the spread of multimedia communication. As an index for evaluating the quality of digital signals in these digital wired communication apparatuses, a bit error rate (Bit Error Rate) defined as a comparison between the number of received code errors and the total number of received data. )It has been known.
また、試験対象となる光電変換部品等の被試験デバイス(Device Under Test )に対して固定データを含むテスト信号を送信し、被試験デバイスを介して入力される被測定信号と基準となる参照信号とをビット単位で比較して、被測定信号の誤り率を検出する測定器として、例えば下記特許文献1に開示されるような誤り率測定装置が公知である。
In addition, a test signal including fixed data is sent to the device under test (Device Under Test), such as a photoelectric conversion component to be tested, and the signal under measurement input via the device under test and a reference signal as a reference For example, an error rate measuring apparatus as disclosed in the following
図2は、下記特許文献1に開示される誤り率測定装置の概略構成図である。図示のように、ビット誤り測定装置100は、RAM等のメモリによって構成されるデータ記憶部101、比較データ記憶部102、及び位置情報記憶部103と、集積回路等によって構成される信号送信部104、信号受信部105、同期検出部106、比較部107、表示制御部108と、CRTや液晶ディスプレイ等の表示機器109、及びキーボード等の操作部110とによって構成され、測定対象200から受信した入力データと測定対象200から受信されるべき既知のデータとを比較して誤りビットを測定するビット誤り測定装置100において、複数のブロックを有する比較データ記憶部101と、受信した入力データと既知のデータとを比較し、所定の検出条件で検出される1または複数の検出ビットを含むビット列の比較データを、検出されることに応じて複数のブロックへ順次格納する比較部102と、複数のブロックそれぞれに格納された比較データから得られるそれぞれのビット列を、所定の配置条件に従った位置を基準にして並べて表示機器103に表示する表示制御部104とを備えて構成している。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an error rate measuring apparatus disclosed in
従来、上述した誤り率測定装置を用いて被試験デバイスの誤り率を測定した際には、測定結果に異常が発見されると、別途サンプリングオシロスコープ等の波形表示測定器を用いて被試験デバイスからの信号の波形測定・表示を行い、原因の究明を行っているが、これら被試験デバイスの誤り率の測定と、信号の波形測定・表示を1つの信号入力で行うことが望まれていた。 Conventionally, when the error rate of a device under test is measured using the error rate measuring apparatus described above, if an abnormality is found in the measurement result, a waveform display measuring instrument such as a sampling oscilloscope is separately used to measure from the device under test. However, it has been desired to measure the error rate of these devices under test and to measure and display the waveform of the signal with a single signal input.
ところで、所望帯域以外の信号成分を除去するフィルタは、様々な分野で使用されており、特に光通信分野において、上述した誤り率測定装置や波形表示測定器等の受信器では、信号の雑音成分除去とリンギング防止のため、信号ビットレート(信号の通信速度)の75%の遮断周波数を有する4次Bessel−Thomson Low−Pass−Filter(以下、BT−LPFと略称する)の使用が規格にて規定されている。例えばITU−T G.957では、reference receiverの特性として4次bessel LPFが規定されており、その周波数特性の誤差範囲までの規定がなされている。このため、上述した誤り率測定装置を含む各種測定器の受信器においてBT−LPFを使用する必要がある。 By the way, filters that remove signal components other than the desired band are used in various fields, and particularly in the optical communication field, in the receiver such as the error rate measuring apparatus and the waveform display measuring instrument described above, the noise component of the signal. The standard uses a 4th order Bessel-Thomson Low-Pass-Filter (hereinafter abbreviated as BT-LPF) having a cut-off frequency of 75% of the signal bit rate (signal transmission speed) in order to eliminate ringing and prevent ringing. It is prescribed. For example, ITU-TG In 957, the fourth order Bessel LPF is defined as the characteristic of the reference receiver, and is defined up to the error range of the frequency characteristic. For this reason, it is necessary to use BT-LPF in the receivers of various measuring instruments including the error rate measuring apparatus described above.
しかしながら、個々の測定器は、色々な周波数で測定が行えるように様々な規格ビットレートに対応しているので、規格ビットレートの種類分だけBT−LPFが必要となる。また、規格では、受信器全体の特性としてBT−LPF特性を要求しているため、フィルタ単体での設計ではなく、受信システム全体として設計をする必要があり、受信システム毎(測定器毎)に設計をする必要性がある。 However, since each measuring device supports various standard bit rates so that measurement can be performed at various frequencies, BT-LPFs are required for the types of standard bit rates. In addition, the standard requires the BT-LPF characteristics as the characteristics of the entire receiver, so it is necessary to design the entire receiving system, not the filter alone, for each receiving system (each measuring instrument). There is a need to design.
また、測定した信号の波形を時系列的に表示する波形表示測定器(サンプリングオシロスコープ)では、基準受信器として内蔵フィルタを使用したシステムも存在するが、他の測定器、特に上述した誤り率測定装置では、受信システム特性を積極的にBT−LPFシステムとしたものが存在しなかった。 In addition, in waveform display measuring instruments (sampling oscilloscopes) that display the waveform of the measured signal in time series, there are systems that use a built-in filter as a reference receiver, but other measuring instruments, especially the error rate measurement described above, are available. There has been no device that has positively changed the reception system characteristics to the BT-LPF system.
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、フィルタ交換等の手間を省いて設計・調整の簡易化が図れ、誤り率測定を含む複数の測定における受信システムに共用可能な誤り率測定装置及び方法を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and can be simplified for design and adjustment without the need for filter replacement and the like, and can be shared by a receiving system in a plurality of measurements including error rate measurement. An object of the present invention is to provide an error rate measuring apparatus and method.
上記目的を達成するため、本発明の請求項1に記載された誤り率測定装置は、所定のパルスパターンによるテスト信号の入力に伴う被試験デバイスWからの被測定信号として光信号が入力される1つの入力端1aと、
該1つの入力端から入力される光信号を電気信号に変換する光電変換部2と、
規格で規定された各々の規格ビットレートに対応した遮断周波数を有するBessel−Thomson特性を備えたローパスフィルタからなるフィルタ5aと、該フィルタの前後に配置されるハイパスフィルタ特性の半導体抵抗やキャパシタからなるイコライザ5bとが対をなして複数組設けられる周波数特性調整部5と、
前記光電変換部により電気信号に変換されて前記フィルタを通過した信号に基づいて誤り率を含む複数の測定を同時に行うための複数の測定部7と、
前記周波数特性調整部の前段と後段に設けられ、前記周波数特性調整部から所定の規格ビットレートに対応した周波数特性調整部を選択して高周波信号の経路を切り替えるべく接点が連動して開閉制御される高周波切替部3a,3bと、
前記周波数特性調整部で周波数特性が調整され前記高周波切替部を介して入力される信号を等価に分岐して前記複数の測定部にそれぞれ出力する分岐部6とを備え、
前記イコライザは、前記光電変換部、前記高周波切替部、前記分岐部で生じる特性劣化を補正するように周波数特性を調整することを特徴とする。
In order to achieve the above object, an error rate measuring apparatus according to
A
A
A plurality of measuring
Provided front and rear stages before Symbol frequency characteristic adjuster, the frequency characteristic adjusting section select the frequency characteristic adjusting section corresponding to a predetermined standard bit rate unison with the contacts to switch the path of the high frequency signal switching control The high-
A
The equalizer adjusts a frequency characteristic so as to correct characteristic deterioration that occurs in the photoelectric conversion unit, the high-frequency switching unit, and the branching unit .
請求項2に記載された誤り率測定方法は、所定のパルスパターンによるテスト信号の入力に伴う被試験デバイスWからの被測定信号として光信号が1つの入力端1aから入力され、該入力端に入力される信号に基づいて誤り率を含む複数の測定を複数の測定部7で同時に行う誤り率測定方法であって、
前記1つの入力端から入力される光信号を光電変換部2により電気信号に変換するステップと、
規格で規定された各々の規格ビットレートに対応した遮断周波数を有するBessel−Thomson特性を備えたローパスフィルタからなるフィルタ5aと、該フィルタの前後に配置されるハイパスフィルタ特性の半導体抵抗やキャパシタからなるイコライザ5bとが対をなして複数組設けられる周波数特性調整部5から所定の規格ビットレートに対応した周波数特性調整部を選択して高周波信号の経路を切り替えるべく、前記周波数特性調整部の前段と後段に設けられる高周波切替部3a,3bの接点を連動して開閉制御するステップと、
周波数特性が調整された信号を分岐部6により等価に分岐して前記複数の測定部にそれぞれ出力するステップと、
前記イコライザにより前記光電変換部、前記高周波切替部、前記分岐部で生じる特性劣化を補正するように周波数特性を調整するステップとを含むことを特徴とする。
According to the error rate measuring method of the second aspect, an optical signal is input from one input terminal 1a as a signal under measurement from the device under test W accompanying the input of a test signal with a predetermined pulse pattern, An error rate measurement method in which a plurality of measurements including an error rate are simultaneously performed by a plurality of
Converting an optical signal input from the one input end into an electric signal by the
A
A step of equivalently branching the signal having the adjusted frequency characteristic by the
And adjusting the frequency characteristics so as to correct the characteristic deterioration that occurs in the photoelectric conversion unit, the high-frequency switching unit, and the branch unit by the equalizer .
本発明によれば、規格ビットレートに対応したフィルタをソフト的に選択することが可能であり、ユーザがフィルタを付け替える等の手間を省くことができる。また、高周波スイッチやケーブル損失、使用している光電交換素子、例えばフォトダイオード(PD)の特性及び分岐回路に起因する特性劣化を補正し、システム全体で見た時にBT−LPFにすることができ、複数の測定における受信システムに共用可能である。 According to the present invention, it is possible to select a filter corresponding to a standard bit rate in software, and it is possible to save the user from changing the filter. In addition, high-frequency switches and cable losses, characteristics of the photoelectric exchange elements used, such as photodiodes (PD), and characteristic deterioration due to branch circuits can be corrected to make BT-LPF when viewed as a whole system. Can be shared by the receiving system in a plurality of measurements.
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら具体的に説明する。図1は本発明に係る誤り率測定装置の概略構成を示すブロック図である。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an error rate measuring apparatus according to the present invention.
本発明に係る誤り率測定装置1は、図1に示すように、テスト信号発生部11から被測定デバイスWへのテスト信号の入力に伴う被測定デバイスWからの被測定信号として光信号が入力される1つの入力端1aを有しており、その後段に光電変換部2、高周波切替部3、制御部4、周波数特性調整部5、分岐部6、測定部7を備えて概略構成される。
As shown in FIG. 1, the error
光電変換部2は、例えばフォトダイオード(PD)からなり、1つの入力端1aから入力される光信号を電気信号に変換している。
The
高周波切替部3は、例えば26GHzの高周波に対応した高周波リレーや高周波スイッチで構成される。この高周波切替部3は、周波数特性調整部5の前段に設けられる入力側の高周波切替部3aと、周波数特性調整部5の後段に設けられる出力側の高周波切替部3bとからなり、それぞれの接点が制御部4により連動して開閉制御される。
The high
制御部4は、所定の規格ビットレートに対応した1つの周波数特性調整部5(後述するフィルタ5a)を選択して高周波信号の経路を切り替えるべく、入力側及び出力側の高周波切替部3a,3bの接点を連動してソフト的に開閉制御している。
The control unit 4 selects one frequency characteristic adjustment unit 5 (
周波数特性調整部5は、フィルタ5aとイコライザ5bとが対をなして入力側の高周波切替部3aと出力側の高周波切替部3bとの間に並列に複数組接続される。この複数組の対をなすフィルタ5aとイコライザ5bは、規格で規定された各々の規格ビットレートに対応している。
In the frequency characteristic adjusting
フィルタ5aは、ローパスフィルタからなり、特定の閾値よりも高い周波数信号を減衰させて遮断し、低域周波数のみを信号として通過させている。
The
イコライザ5bは、フィルタ5aの前後に配置されるハイパスフィルタ特性の半導体抵抗やキャパシタからなり、フィルタ5aの特性を生かして規格を満足するべく半導体抵抗の抵抗値を可変して調整し、高周波切替部3(高周波リレーや高周波スイッチ)やケーブル損失、使用している光電変換部2(PD)の特性及び分岐部6に起因する特性劣化が無くなるように補正している。
The
分岐部6は、周波数特性調整部5により高周波数まで特性が延びた信号を抵抗により等価に分岐して測定部7に出力している。図1の例では、周波数特性調整部5からの信号を等価に2つに分岐して測定部7に出力している。
The
測定部7は、分岐部6で等価に分岐された信号に基づいて各種測定を行っている。図1の例では、エラー測定部7aと波形表示部7bから測定部7が構成される。
The
エラー測定部7aは、分岐部6で分岐された信号が入力されると、その信号と被測定デバイスWに入力しているテスト信号とを比較して信号のビット誤りを測定している。
When the signal branched by the
波形表示部7bは、サンプリングオシロスコープ等のように、分岐部6からの信号を波形データとして内部メモリに取り込むとともに、電圧や電流の値が時間的に変化する事象を離散的にサンプリングして得た波形データに基づく波形画像をユーザが所望する表示形態で表示画面上に再生表示している。
The
このように、本例の誤り率測定装置1は、高周波スイッチや高周波リレーからなる高周波切替部3(3a,3b)の接点を制御部4によって切り替え制御する構成である。これにより、規格ビットレートに対応したフィルタ5aをソフト的に選択することが可能となり、ユーザがフィルタを付け替える等の手間を省くことができる。
As described above, the error
また、システム全体を見た時に、BT−LPFとなるように、高周波切替部3やケーブル損失、使用しているフォトダイオード(光電変換部)の特性及び分岐部6に起因する特性劣化を周波数特性調整部5のイコライザ5bによって補正することができる。
In addition, when looking at the entire system, the frequency characteristics of the high-
さらに、最終段の分岐部6の出力は、測定部7を構成するエラー測定部7aと波形表示部7bと内部的に接続しており、エラー測定部7aと波形表示部7bの両方の受信システムに対して同一の信号を接続している。これにより、高周波スイッチや高周波リレーからなる高周波切替部3(3a,3b)、フィルタ5aとイコライザ5bからなる周波数特性調整部5によって構成されている特性をエラー測定を含む複数の測定において共用可能な構成となり、これまで存在しなかった規格に準拠した受信システムでのエラー測定が可能となる。
Further, the output of the
また、通常は受信システムの数だけ設計を行う必要があるが、本例の誤り率測定装置1では、光電変換部2と測定部7との間の構成(高周波切替部3、周波数特性調整部4、制御部5、分岐部6)を全てのシステムに共用しているため、コストダウンを図って設計・調整を簡易化でき、エラー測定と波形表示を同等の波形で行え、エラー測定と同時に被測定波形の可視化が図れるなど、複数の測定に対応することができる。
Normally, it is necessary to design as many as the number of receiving systems, but in the error
ところで、上述した実施の形態では、エラー測定部7aと波形表示部7bで測定部7を構成しているが、1つの入力端1aから入力される光信号の各種測定を行うものであれば、図1の構成に限定されるものではない。例えば信号の時間的なズレや揺らぎを測定するジッタ測定部をエラー測定部7a、波形表示部7bにさらに備えた構成であってもよい。また、エラー測定部7aとジッタ測定部によって測定部7を構成することもできる。
By the way, in embodiment mentioned above, although the
1 誤り率測定装置
2 光電変換部
3(3a,3b) 高周波切替部
4 周波数特性調整部
4a イコライザ
4b フィルタ
5 制御部
6 分岐部
7 測定部
7a エラー測定部
7b 波形表示部
11 テスト信号発生部
W 被測定デバイス
DESCRIPTION OF
Claims (2)
該1つの入力端から入力される光信号を電気信号に変換する光電変換部(2)と、
規格で規定された各々の規格ビットレートに対応した遮断周波数を有するBessel−Thomson特性を備えたローパスフィルタからなるフィルタ(5a)と、該フィルタの前後に配置されるハイパスフィルタ特性の半導体抵抗やキャパシタからなるイコライザ(5b)とが対をなして複数組設けられる周波数特性調整部(5)と、
前記光電変換部により電気信号に変換されて前記フィルタを通過した信号に基づいて誤り率を含む複数の測定を同時に行うための複数の測定部(7)と、
前記周波数特性調整部の前段と後段に設けられ、前記周波数特性調整部から所定の規格ビットレートに対応した周波数特性調整部を選択して高周波信号の経路を切り替えるべく接点が連動して開閉制御される高周波切替部(3a,3b)と、
前記周波数特性調整部で周波数特性が調整され前記高周波切替部を介して入力される信号を等価に分岐して前記複数の測定部にそれぞれ出力する分岐部(6)とを備え、
前記イコライザは、前記光電変換部、前記高周波切替部、前記分岐部で生じる特性劣化を補正するように周波数特性を調整することを特徴とする誤り率測定装置。 One input terminal (1a) to which an optical signal is input as a signal under measurement from the device under test (W) accompanying the input of a test signal with a predetermined pulse pattern ;
A photoelectric conversion unit (2) for converting an optical signal input from the one input terminal into an electric signal;
A filter (5a) comprising a low-pass filter having a Bessel-Thomson characteristic having a cutoff frequency corresponding to each standard bit rate specified by the standard, and a high-pass filter characteristic semiconductor resistor and capacitor disposed before and after the filter A frequency characteristic adjusting unit (5) provided in pairs with an equalizer (5b) comprising:
A plurality of measurement units (7) for simultaneously performing a plurality of measurements including an error rate based on a signal converted into an electrical signal by the photoelectric conversion unit and passed through the filter ;
Provided front and rear stages before Symbol frequency characteristic adjuster, the frequency characteristic adjusting section select the frequency characteristic adjusting section corresponding to a predetermined standard bit rate unison with the contacts to switch the path of the high frequency signal switching control The high-frequency switching unit (3a, 3b)
A branching unit (6) for adjusting a frequency characteristic in the frequency characteristic adjusting unit and branching a signal input through the high-frequency switching unit in an equivalent manner to each of the plurality of measuring units ;
The error rate measuring apparatus , wherein the equalizer adjusts a frequency characteristic so as to correct characteristic deterioration that occurs in the photoelectric conversion unit, the high-frequency switching unit, and the branching unit .
前記1つの入力端から入力される光信号を光電変換部(2)により電気信号に変換するステップと、
規格で規定された各々の規格ビットレートに対応した遮断周波数を有するBessel−Thomson特性を備えたローパスフィルタからなるフィルタ(5a)と、該フィルタの前後に配置されるハイパスフィルタ特性の半導体抵抗やキャパシタからなるイコライザ(5b)とが対をなして複数組設けられる周波数特性調整部(5)から所定の規格ビットレートに対応した周波数特性調整部を選択して高周波信号の経路を切り替えるべく、前記周波数特性調整部の前段と後段に設けられる高周波切替部(3a,3b)の接点を連動して開閉制御するステップと、
周波数特性が調整された信号を分岐部(6)により等価に分岐して前記複数の測定部にそれぞれ出力するステップと、
前記イコライザにより前記光電変換部、前記高周波切替部、前記分岐部で生じる特性劣化を補正するように周波数特性を調整するステップとを含むことを特徴とする誤り率測定方法。 An optical signal is input from one input terminal (1a) as a signal under measurement from the device under test (W) accompanying the input of a test signal with a predetermined pulse pattern, and the error rate is based on the signal input to the input terminal. An error rate measurement method for simultaneously performing a plurality of measurements including a plurality of measurement units (7),
A step of converting an optical signal input from the one input end into an electric signal by a photoelectric conversion unit (2) ;
A filter (5a) comprising a low-pass filter having a Bessel-Thomson characteristic having a cutoff frequency corresponding to each standard bit rate specified by the standard , and a high-pass filter characteristic semiconductor resistor and capacitor disposed before and after the filter In order to select a frequency characteristic adjustment unit corresponding to a predetermined standard bit rate from a frequency characteristic adjustment unit (5) provided in pairs with an equalizer (5b) consisting of A step of controlling the opening and closing of the contact points of the high-frequency switching units (3a, 3b) provided at the front stage and the rear stage of the characteristic adjustment unit;
A step of equally branching the signal whose frequency characteristic is adjusted by the branching unit (6) and outputting the signal to the plurality of measuring units ,
Adjusting the frequency characteristic so as to correct the characteristic deterioration caused in the photoelectric conversion unit, the high-frequency switching unit, and the branch unit by the equalizer .
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