JP5402407B2 - 通信機器、ジッタ調整システム、及び通信機器の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、通信機器において通信品質を向上させる技術に関する。

高速光ネットワーク通信において、通信機器で生じるジッタは、通信品質を劣化させうる。このジッタの特性として、ジッタ・ジェネレーション（発生）、ジッタ・トランスファ（伝達）、ジッタ・トレランス（耐力）などが測定される。

この中で、ジッタ・ジェネレーションを測定するのは、送信側のジッタの値を、受信側のジッタ耐久値以下に抑えるためである。

ジッタを抑制する機能を備えた通信モジュールが、特許文献１に開示されている。この通信モジュールの構成を図５に示す。図５に示すように、この通信モジュールは、ホストから出力されたデータをネットワークへ送信する送信器を有し、その送信器の前段にＣＤＲ（Clock and Data Recovery）を設けている。

このＣＤＲは、ホストが送出した、劣化した電気信号からクロックを抽出し、そのクロックを使用して、劣化した電気信号を再生して送信する。このため、通信モジュールが送信する信号のジッタが除去される。また、受信側においても、通信モジュールの受信器の後段にＣＤＲを設けることで、受信する信号のジッタが除去される。

通信モジュールは、送信側においては、適切なＣＤＲを設けることなどにより、通信モジュールが送信する信号のジッタが最小となるように設計される。

特表２００８―５３３８２２号公報

しかし、特許文献１に記載された通信モジュールでは、通信モジュールを搭載した通信機器において、送信信号のジッタが十分に低減しないことがあった。

通信モジュールは、前述したようにホストと接続され、ホストとともに通信機器に搭載される。ここで、通信機器が送信する信号のジッタは、通信モジュールとホストとの組み合わせにより値が変わる。

このため、設計者が、通信モジュール単体の評価に基づいてジッタ・ジェネレーションが最小となるように通信モジュールを設計したとしても、組み合わせるホストによっては、通信機器全体のジッタの値が最小とならない場合がある。

本発明は、ホストから通信モジュールを介して送信される信号のジッタを低減する技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の通信モジュールは、ホストから出力された差動信号に乗せられたデータを送信するための通信モジュールであって、前記ホストにより設定された調整値を保持する保持部と、前記ホストから出力された前記差動信号を取得し、前記保持部に保持された前記調整値を使用して該差動信号間の位相差を調整し、該差動信号に乗せられた前記データを送信する送信部と、を有する。

本発明の通信モジュールの制御方法は、ホストにより設定された調整値を保持する通信モジュールが、該ホストから出力された前記差動信号を取得し、前記調整値を使用して該差動信号間の位相差を調整し、該差動信号に乗せられた前記データを送信する、通信モジュールの制御方法である。

本発明によれば、ホストからの差動信号間の位相差を、ホストにより設定された調整値で調整するので、ユーザはホストと通信モジュールを組み合わせた状態で位相差を設定でき、ホストから通信モジュールを介して送信される信号のジッタが低減する。

本発明の第１の実施形態の通信機器の一構成例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態の送信部の一構成例を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態の通信機器の一構成例を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態の送信部の一構成例を示すブロック図である。 一般的な通信機器の構成を示すブロック図である。

（第１の実施形態）
本発明を実施するための第１の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施形態の通信機器１の一構成例を示すブロック図である。同図に示すように、通信機器１は、ホスト２およびＸＦＰ（10 Gigabit Small Form Factor Pluggable）通信モジュール３を有する。

ホスト２は、ＸＦＰ通信モジュール３を搭載するための部品（基板など）であり、送受信部１０および設定部２０を有する。

送受信部１０は、送信するデータを差動信号に乗せてＸＦＰ通信モジュール３に入力する。また、送受信部１０は、ＸＦＰ通信モジュール３により出力された差動信号からデータを取得し、処理する。

設定部２０は、差動信号の位相差を調整する調整値を装置開発者が設定するためのインターフェースを有し、調整値の設定を受け付ける。差動信号間の位相差が大きいと送信する信号においてジッタが生じやすくなる。このため、この位相差を小さくすることで、送信信号のジッタが抑制される。装置開発者は、調整値として、通信機器１が送信する光信号のジッタが最小となる値を設定する。設定部２０は、設定された調整値を示す調整値情報を、シリアルインターフェースを使用してＸＦＰ通信モジュール３へ送信する。また、設定部２０は、通信モジュール３から調整値情報を読み出し、通信モジュール３に設定されている調整値を表示する。

位相差の調整において、装置開発者は、通信機器全体としての調整値を想定し、ＸＦＰ通信モジュール単体を出荷するときに調整値を設定してもよいし、ホストの性能のばらつきを考慮し、通信機器出荷時に、通信機器ごとに個別に調整値を設定してもよい。

ＸＦＰ通信モジュール３は、ＸＦＰ規格に準拠した通信用のモジュールである。ＸＦＰモジュール３は、ホスト２に接続され、互いに逆位相の２つの電気信号をホスト２に入出力する。これらの電気信号は、差動信号として用いられる。電気信号の通信速度は、例えば、１０Ｇｂ／ｓ（Giga bit per second）である。

ＸＦＰ通信モジュール３は、受信部３０、送信部４０、メモリ５０、およびＤ／Ａ変換器６０を有する。

メモリ５０は、ホスト２がアクセスしてリード、ライトすることが可能な不揮発性の記憶媒体であり、調整値情報を記憶する。

Ｄ／Ａ変換器６０は、メモリ５０に格納された調整値情報をアナログ信号に変換し、変換したアナログ信号を制御信号として送信部４０へ送信する。

受信部３０は、通信相手から光信号を受信し、その光信号を電気信号（差動信号）に変換してホスト２へ出力する。送信部４０は、ホスト２から電気信号（差動信号）が入力されると、その差動信号を光信号に変換して通信相手へ送信する。

図２は、送信部４０の一構成例を示すブロック図である。同図に示すように、送信部４０は、位相調整器４０１、ＣＤＲ４０２、および送信器４０３を有する。送信器４０３は、ＬＤＤ（Laser Driver）４０３１、およびＴＯＳＡ（Transmitter Optical Subassembly）４０３２を有する。

位相調整器４０１は、ホスト２から出力された差動信号間の位相差を、調整値を使用して調整し、ＣＤＲ４０２へ出力する。具体的には、Ｄ／Ａ変換器６０からの制御信号に従って、ホスト２からの２つの電気信号（差動信号）のうち、一方の位相を他方に対して遅らせるか進ませる。

ＣＤＲ４０２は、位相調整器４０１により位相が調整された差動信号において、クロックとデータとを分離する。具体的には、差動信号のエッジを検出し、内部のリファレンスクロックの位相を調整することで、タイミング情報（クロック）を再生する。ＣＤＲ４０２は、再生したクロックを使用して、電気信号内の劣化した信号を再生し、ＬＤＤ４０３１へ出力する。

ＬＤＤ４０３１は、ＣＤＲ４０２でクロックが再生された電気信号を増幅する。ＴＯＳＡ４０３２は、増幅された電気信号を光信号に変換し、ネットワーク上の相手側の通信機器へ送信する。

なお、本実施形態では、通信モジュール３に、Ｄ／Ａ変換器６０を設けているが、位相調整器４０１、ＣＤＲ４０２がデジタル回路であれば、Ｄ／Ａ変換器６０を設ける必要はない。

また、本実施形態では、光信号を送受信するＸＰＦ通信モジュールに本発明を適用しているが、ジッタの調整が必要な通信モジュールであれば、電気信号を送受信するモジュールに本発明を適用することも可能である。

以上説明したように、本実施形態によれば、ホストからの差動信号間の位相差を、ホストにより設定された調整値で調整するので、ユーザはホストと通信モジュールを組み合わせた状態で位相差を設定でき、ホストから通信モジュールを介して送信される信号のジッタが低減する。

また、通信モジュールは、メモリに調整値情報を記憶しておくので、通信モジュールを通信機器から引き抜いた場合や、通信装置の電源を切った場合であっても、次の起動時に、最適化された調整値が反映される。

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態の通信機器１ａは、位相調整機能をＣＤＲに内蔵した点で、第１の実施形態の通信機器１と異なる。なお、本実施形態の通信機器について、図１、図２で説明した構成と同様な構成の詳細な説明を省略し、第１の実施形態と異なる点について詳しく説明する。

図３は、本実施形態のジッタ調整システムの一構成例を示すブロック図である。同図を参照すると、ジッタ調整システムは、通信機器１ａおよびジッタ・ジェネレーション測定器４を有する。

通信機器１ａは、送信部４０の代わりに送信部４０ａを有する以外は、第１の実施形態の通信機器１と同様の構成である。ジッタ・ジェネレーション測定器４は、通信装置１ａが送信する光信号のジッタの値を測定し、表示する。例えば、ジッタ・ジェネレーション測定器４は、ジッタの値を数値で表示したり、アイ・ダイヤグラムを作成して表示したりする。

図４は、送信部４０ａの一構成例を示すブロック図である。同図を参照すると、送信部４０ａの構成は、位相調整器４０１を有さず、ＣＤＲ４０２の代わりにＣＤＲ４０２ａを有する点以外は、第１の実施形態の受信部４０と同様の構成である。

ＣＤＲ４０２ａは、位相調整部４０２１を有する。位相調整部４０２１は、位相調整器４０１と同様の構成である。ＣＤＲ４０２ａは、位相調整部４０２１で位相が調整された差動信号のクロックを再生する。

本実施形態によれば、通信モジュールは、ＣＤＲ４０２ａに、ジッタ調整部を内蔵するので、ジッタ調整部をＣＤＲと分離する構成と比較して、配線数や、部品点数が少なくて済む。

また、装置開発者は、ジッタ・ジェネレーション測定器４で、調整後のジッタの値を確認しながら、ジッタを調整できるので、ジッタを容易に低減できる。

１、１ａ 通信機器
２ ホスト
３ ＸＦＰ通信モジュール
４ ジッタ・ジェネレーション測定器
１０ 送受信部
２０ 設定部
３０ 受信部
４０、４０ａ 送信部
５０ メモリ
６０ Ｄ／Ａ変換器
４０１ 位相調整器
４０２、４０２ａ ＣＤＲ
４０２１ 位相調整部
４０３ 送信器
４０３１ ＬＤＤ
４０３２ ＴＯＳＡ

Claims (7)

1. ホストから出力された差動信号に乗せられたデータを送信するための通信モジュールであって、
   前記ホストにより設定された調整値を保持する保持部と、
   前記ホストから出力された前記差動信号を取得し、前記保持部に保持された前記調整値を使用して該差動信号間の位相差を調整し、該差動信号に乗せられた前記データを送信する送信部と、
   を有する通信モジュール。
2. 前記送信部は、
   前記ホストから出力された前記差動信号を取得し、前記保持部に保持された前記調整値を使用して該差動信号間の位相差を調整する位相調整器と、
   前記位相調整器により位相差が調整された前記差動信号のクロックを再生するクロック・データ・リカバリと、
   前記クロック・データ・リカバリによりクロックが再生された前記差動信号から得られるデータを送信する送信手段と、
   を有する請求項１に記載の通信機器。
3. 前記送信部は、
   前記ホストから出力された前記差動信号を取得し、前記保持部に保持された前記調整値を使用して該差動信号間の位相差を調整し、該差動信号のクロックを再生するクロック・データ・リカバリと、
   前記クロック・データ・リカバリによりクロックが再生された前記差動信号から得られるデータを送信する送信手段と、
   を有する、請求項１に記載の通信機器。
4. 前記通信モジュールは、前記データを光信号に乗せて送信する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の通信機器。
5. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の通信モジュールと、
   前記通信モジュールに前記差動信号を出力し、前記調整値を設定するホストと、
   を有する通信機器。
6. 請求項５に記載の通信機器と、
   前記通信機器から送信された信号のジッタの値を測定する測定器と、
   を有する、ジッタ調整システム。
7. ホストにより設定された調整値を保持する通信モジュールが、該ホストから出力された前記差動信号を取得し、
   前記調整値を使用して該差動信号間の位相差を調整し、
   該差動信号に乗せられた前記データを送信する、通信モジュールの制御方法。

Images