JP6660436B1 - パターン発生装置およびパターン発生方法と誤り率測定装置および誤り率測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】パターンの生成方法を視覚的に把握することができる。【解決手段】パターン発生装置２は、各種伝送規格に対応したパターンによる４値以上の多値変調信号を発生するもので、パターン一覧の中から所望の規格に対応した多値変調信号のパターンを選択設定するための設定画面１５ａを表示する表示手段１５と、設定画面１５ａで選択設定されたパターンの規格に従った送信側または受信側の回路構成図を表示制御する制御手段１４とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、各種伝送規格における規格団体や規格名などで規定される所望パターンの４値以上の多値変調信号を発生するパターン発生装置およびパターン発生方法と誤り率測定装置および誤り率測定方法に関する。

ＩＥＥＥで定められる１００Ｇや４００Ｇなどの規格においては、ビットレートの超高速化に応えるため、これまでのＰＡＭ２（ＮＲＺ）信号による伝送ではなく、ＰＡＭ４信号による伝送が規定されている。

ＰＡＭ４信号は、例えば、下記特許文献１に示すように、２つの信号源を用いて最上位ビット列信号ＭＳＢと最下位ビット列信号ＬＳＢを生成した後、これらの信号を足し合わせることで０（００）、１（０１）、２（１０）、３（１１）の４値の信号として発生することができる。

特開２０１８−０３３０９８号公報

ところで、従来のＰＡＭ２信号では信号源は一つのため、パターンの発生回路に複雑さはなかった。しかし、２つの信号源が必要となるＰＡＭ４信号では、その発生回路は複雑になる場合がある。

さらに説明すると、ＰＡＭ４信号におけるパターンでは、（１）グレイコーダ（Ｇｒａｙ Ｃｏｄｅｒ）…０（００），１（０１），２（１１），３（１０）に変換する回路、（２）プリコーダ（Ｐｒｅ Ｃｏｄｅｒ）…一つ前の出力との差分をとり４で割った余りを出力する回路、（３）論理反転…ＭＳＢ／ＬＳＢ２つの信号源の０／１Ｌｏｇｉｃを反転する回路を通過する場合が多い。その際、どのような順番で回路が処理されているか分からなければ意図したパターンが出力されず、意図したとおりの測定を行うこともできない。

しかしながら、従来装置では、パターンの生成方法を視覚的に把握することができなかった。このため、パターンの生成方法を把握するには、実際に規格書を見て確認する必要があった。しかも、従来装置では、パターンの名称だけでは、どの回路を通過したのかの判別がつかないため、後段で余分に回路を通過させてしまう恐れもあった。例えばグレイコーダのみを通過したパターンに対して再度グレイコーダの回路を通過させると、パターンが元に戻ってしまい、無意味な処理となる。

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、パターンの生成方法を視覚的に把握することができるパターン発生装置およびパターン発生方法と誤り率測定装置および誤り率測定方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載されたパターン発生装置は、各種伝送規格に対応したパターンによる４値以上の多値変調信号を発生するパターン発生装置２であって、
パターン一覧の中から所望の規格に対応した前記多値変調信号のパターンを選択設定するための設定画面１５ａを表示する表示手段１５と、
前記設定画面で選択設定されたパターンの規格に従った送信側または受信側の回路構成図を表示制御するとともに、前記設定画面で選択設定されたパターンの規格への適合／不適合を判別し、その判別結果を表示制御する制御手段１４とを備えたことを特徴とする。

請求項２に記載されたパターン発生装置は、請求項１のパターン発生装置において、
前記制御手段１４は、前記設定画面１５ａで選択設定されたパターンの概要説明を表示制御することを特徴とする。

請求項３に記載されたパターン発生方法は、各種伝送規格に対応したパターンによる４値以上の多値変調信号を発生するパターン発生方法であって、
パターン一覧の中から所望の規格に対応した前記多値変調信号のパターンを選択設定するための設定画面１５ａを表示するステップと、
前記設定画面で選択設定されたパターンの規格に従った送信側または受信側の回路構成図を表示制御するステップと、
前記設定画面で選択設定されたパターンの規格への適合／不適合を判別し、その判別結果を表示制御するステップとを含むことを特徴とする。

請求項４に記載されたパターン発生方法は、請求項３のパターン発生方法において、
前記設定画面１５ａで選択設定されたパターンの概要説明を表示制御するステップを含むことを特徴とする。

請求項５に記載された誤り率測定装置は、請求項１または２のパターン発生装置２と、
被測定物Ｗへの前記パターン発生装置が発生する多値変調信号の入力に伴う前記被測定物からの信号を受けてビット誤り率を測定する誤り検出装置３とを備えたことを特徴とする。

請求項６に記載された誤り率測定方法は、請求項３または４のパターン発生方法にて発生した多値変調信号を被測定物Ｗに入力するステップと、
前記被測定物への前記多値変調信号の入力に伴う前記被測定物からの信号を受けて誤り率を測定するステップとを含むことを特徴とする。

本発明によれば、選択設定されたパターンの発生手順を規格に従って回路ブロック化した回路構成図が表示されるので、この回路構成図の表示によってパターンの生成方法を視覚的に把握することができる。しかも、パターンの生成方法が一目で分かるので、ユーザの被測定物と対抗してビット誤り率の測定を行う際にエラーフリーにならない原因の切り分けを容易に行うことができる。そして、所望とする規格団体や規格名に対応したパターンによる多値変調信号によりビット誤り率の測定を行うことができる。

本発明に係るパターン発生装置を含む誤り率測定装置の概略構成を示すブロック図である。 規格に適合するパターンを選択設定したときの送信側の回路ブロック図を表示した設定画面の一例を示す図である。 規格に適合しないパターンを選択設定したときの送信側の回路ブロック図を表示した設定画面の一例を示す図である。 規格に適合するパターンを選択設定したときの受信側の回路ブロック図を表示した設定画面の一例を示す図である。 規格に対応したパターンのＰＡＭ４信号を発生してビット誤り率を測定するまでの流れをフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。

本発明は、テスト信号として被測定物（ＤＵＴ：Device Under Test ）に入力する既知パターンによる４値以上の多値変調信号を発生するパターン発生装置およびパターン発生方法と、被測定信号へのテスト信号の入力に伴って被測定物からの信号を受信してビット誤り率（ＢＥＲ：Bit Error Rate）を測定する誤り率測定装置および誤り率測定方法に関する。

以下、本実施の形態では、４値以上の多値変調信号として、ＰＡＭ４信号を発生してビット誤り率を測定する場合を例にとって説明する。

図１に示すように、本実施の形態の誤り率測定装置１は、送信側のパターン発生装置２と受信側の誤り検出装置３を備えて概略構成され、各種伝送規格における規格団体や規格名などで規定される所望パターンのＰＡＭ４信号をパターン発生装置２にて発生し、発生したＰＡＭ４信号をテスト信号として被測定物Ｗに送信し、このテスト信号の送信に伴う被測定物Ｗからの信号を受信してビット誤り率の測定を行う。

パターン発生装置２は、図１に示すように、設定手段１１、信号発生手段１２、記憶手段１３、制御手段１４、表示手段１５を備えて構成される。

設定手段１１は、規格に対応したＰＡＭ４信号のパターンを選択設定するため、「規格団体」、「規格名」、「パターン」を表示手段１５の表示画面上で行うためのユーザインタフェースとして機能する。

例えば図２や図３に示すように、表示手段１５のパターン選択画面１５ａに「規格団体」、「規格名」、「パターン」の３つの項目２１，２２，２３が表示される。そして、「規格団体」の項目２１を選択すると、この項目２１の下には規格団体一覧がプルダウンメニュー表示される。また、「規格名」の項目２２を選択すると、この項目２２の下には規格名一覧がプルダウンメニュー表示される。そして、これら「規格団体」や「規格名」の一覧の中から所望の規格団体や規格名を選択した後、「パターン」の項目２３を選択すると、「規格団体」や「規格名」に対応したパターンのみが「パターン」の項目２３の下にパターン一覧としてプルダウンメニュー表示されるので、その中から所望のパターンを選択設定する。

また、設定手段１１は、図２〜図４に示すように、選択設定されたパターンの発生手順に基づく回路構成図２４（２４Ａ，２４Ｂ）における特定回路の設定を表示手段１５の表示画面（設定画面１５ａ）上で行うためのユーザインタフェースとしても機能する。

例えば図２や図３に示すように、表示手段１５の設定画面１５ａにおいて、規格に対応したＰＡＭ４信号のパターンが選択設定されると、この選択設定されたパターンを発生するために必要な回路を規格の発生手順に従って回路ブロック化した回路構成図２４（２４Ａ）が表示される。

図２や図３では、発振器２４ａ、分割回路２４ｂ、ＭＳＢおよびＬＳＢのＰＲＢＳ論理反転回路２４ｃ、グレイコーダ２４ｄ、プリコーダ２４ｅ、ＭＳＢおよびＬＳＢの論理反転回路２４ｆ、ビットシフト回路２４ｇ、加算回路２４ｈによって回路構成図２４Ａが構築される。また、回路構成図２４の特定回路（例えば図２のＭＳＢおよびＬＳＢのＰＲＢＳ論理反転回路２４ｃの「ＯＮ／ＯＦＦ」、ＭＳＢおよびＬＳＢの論理反転回路２４ｆの「ＰＯＳ（スルー）／ＮＥＧ（反転）」、グレイコーダ２４ｄの「ＯＮ／ＯＦＦ」、プリコーダ２４ｅの「ＯＮ／ＯＦＦ」、ビットシフト回路２４ｇのシフト量など）は、必要に応じて適宜設定を行うことができる。

信号発生手段１２は、設定手段１１にて選択設定されたパターンのＰＡＭ４信号を、選択設定されたパターンの回路構成図２４にて発生する。例えば図２に示すように、「規格団体」：ＩＥＥＥ、「規格名」：ＩＥＥＥ８０２．３ｂｓ／ｃｄ、「パターン」：ＰＲＢＳ１３Ｑが選択設定された場合、信号発生手段１２は、この選択設定された「パターン」：ＰＲＢＳ１３Ｑの回路構成図２４にてＰＡＭ４信号を発生する。

記憶手段１３は、パターン発生装置２にて発生可能なＰＡＭ４信号の複数種類のパターンについて、各パターンと規格団体や規格名とを紐付けた情報、選択設定されたパターンの回路構成図２４を構築するために必要な回路情報などを記憶する。

制御手段１４は、各種伝送規格における規格団体や規格名などで規定される所望パターンのＰＡＭ４信号の発生やビット誤り率を含む各種測定を行うにあたって、各部を統括制御するもので、表示制御手段１４ａと規格適合判別手段１４ｂを含む。

表示制御手段１４ａは、信号発生手段１２が発生するＰＡＭ４信号のパターンを選択設定するための設定画面１５ａを表示画面に表示する。

表示制御手段１４ａは、図２〜図４に示すように、設定画面１５ａで選択設定されたパターンの発生手順を規格に従って回路ブロック化した送信側の回路構成図２４Ａ、または設定画面１５ａで選択設定されたパターンの期待値と外部（被測定物Ｗを含む）からのデータとを比較する手順を規格に従って回路ブロック化した受信側の回路構成図２４Ｂを選択的に表示画面（設定画面１５ａ）に表示する。この送信側の回路構成図２４Ａと受信側の回路構成図２４Ｂの切り替え表示は、例えば設定画面１５ａ上の送信側画面タブ１５ｂまたは受信側画面タブ１５ｃを選択する操作により行われる。

表示制御手段１４ａは、設定画面１５ａで選択設定されたパターンの概要説明を所望の言語で表示画面（設定画面１５ａ）に表示する。

表示制御手段１４ａは、図２〜図４に示すように、規格適合判別手段１４ｂによる適合／不適合の判別結果２６を表示画面（設定画面１５ａ）に表示する。

表示制御手段１４ａは、上述した表示制御の他、測定に関する各種設定画面や測定画面などを表示手段１５の表示画面に表示制御する。

規格適合判別手段１４ｂは、設定画面１５ａで選択設定されたパターンが規格に適合するか否かを判別する。

表示手段１５は、例えば装置本体に設けられる液晶などの表示器で構成され、表示制御手段１４ａの制御により、例えば図２〜図４に示す設定画面１５ａを表示する。

表示手段１５は、例えば図２〜図４に示すように、設定画面１５ａで選択設定されたパターンの概要説明２５を、使用者や使用環境に合わせた所望の言語で表示画面（設定画面１５ａ）に表示する。

表示手段１５は、表示制御手段１４ａの制御により、上述した表示の他、各種設定画面、コンプライアンステスト（被測定物Ｗが規格に適合するか否かの試験）やビット誤り率の測定画面などを表示する。

誤り検出装置３は、上述したパターン発生装置２から既知パターンのテスト信号としてＰＡＭ４信号が被測定物Ｗに入力されると、このＰＡＭ４信号の入力に伴う被測定物Ｗからの信号を受けてビット誤り率を測定する。

次に、上述した誤り率測定装置１にて所望のパターンのＰＡＭ４信号を発生してビット誤り率の測定を行う方法について図５を参照しながら説明する。

まず、表示手段１５の設定画面１５ａにおいて、所望の規格に対応したパターンを選択設定する（ＳＴ１）。

次に、所望の規格に対応したパターンが設定画面１５ａで選択設定されると、この設定画面１５ａで選択設定されたパターンの発生手順を規格に従って回路ブロック化した送信側の回路構成図２４Ａ、または設定画面１５ａで選択設定されたパターンの期待値と外部（被測定物Ｗを含む）からのデータとを比較する手順を規格に従って回路ブロック化した受信側の回路構成図２４Ｂを表示する（ＳＴ２）。

そして、選択設定されたパターンのＰＡＭ４信号を信号発生手段１２にて発生して被測定物Ｗに送信する（ＳＴ３）。

そして、誤り検出装置３は、パターン発生装置２の信号発生手段１２からのＰＡＭ４信号の送信に伴う被測定物Ｗからの信号を受信してビット誤り率を測定する（ＳＴ４）。

［具体例］
次に、上述した表示手段１５の設定画面１５ａのパターン一覧から所望のパターンを選択して設定する場合の具体例について説明する。

所望のパターンとして「ＰＲＢＳ１３Ｑ」を選択設定する場合には、図２に示すように、設定画面１５ａにおいて、「規格団体」の項目２１の下にプルダウンメニュー表示される規格団体一覧の中から「ＩＥＥＥ」を選択する。また、「規格名」の項目２２の下にプルダウンメニュー表示される規格名一覧の中から「ＩＥＥＥ８０２．３ｂｓ／ｃｄ」を選択する。さらに、「パターン」の項目２３の下にプルダウンメニュー表示されるパターン一覧の中から「ＰＲＢＳ１３Ｑ」を選択してパターンを設定する。

所望のパターンとして「ＰＲＢＳ１３Ｑ」が選択設定されると、不図示の送信側画面タブ１５ｂが選択されている状態では、この選択設定されたパターン「ＰＲＢＳ１３Ｑ」を発生するために必要な回路を規格の発生手順に従って回路ブロック化した回路構成図２４Ａが設定画面１５ａに表示される。図２の例において、回路構成図２４Ａは、発振器２４ａ、分割回路２４ｂ、ＰＲＢＳ論理反転回路２４ｃ、グレイコーダ２４ｄ、プリコーダ２４ｅ、論理反転回路２４ｆ、ビットシフト回路２４ｇ、加算回路２４ｈによって構成される。そして、この回路構成図２４Ａの特定回路であるＭＳＢおよびＬＳＢのＰＲＢＳ論理反転回路２４ｃが「ＯＦＦ」、グレイコーダ２４ｄが「ＯＮ」、プリコーダ２４ｅが「ＯＦＦ」、ＭＳＢおよびＬＳＢの論理反転回路２４ｆが「ＯＦＦ」、ビットシフト回路２４ｇのシフト量が「０」となっている。これにより、ユーザは、回路構成図２４Ａを見て、送信側では、発振器２４ａからＰＲＢＳ１３パターンを発生し、分割回路２４ｂにてＭＳＢ／ＬＳＢに分割し、グレイコーダ２４ｄを通過し、加算回路２４ｈで加算されて出力されるということが分かる。その結果、ＰＲＢＳ１３Ｑパターンはグレイコーディングが既にかかっていると分かるため、ユーザは、追加でグレイコーディングを行う必要があると思うことがなくなる。

また、設定画面１５ａには、選択設定されたパターン「ＰＲＢＳ１３Ｑ」の概要説明が表示される。そして、図２の設定画面１５ａでは、回路構成図２４Ａのプリコーダ２４ｅが「ＯＦＦ」になっているが、パターン「ＰＲＢＳ１３Ｑ」の概要説明を見ると規格によってはオプションだということが分かる。つまり、ユーザは、必要によってプリコーダ２４ｅをＯＮすればよいということが確認できる。

さらに、選択設定されたパターン「ＰＲＢＳ１３Ｑ」が規格に適合するか否かが判別され、その結果が設定画面１５ａに表示される。図２の例では、規格への適合（Ｃｏｎｆｏｒｍａｃｅ ｔｏ Ｓｔａｎｄａｒｄ）が「Ｃｏｎｆｏｒｍｅｄ（適合）」と判別され、選択設定されたパターン「ＰＲＢＳ１３Ｑ」が規格に沿ったパターンであることを表示する。

これに対し、選択設定されたパターン「ＰＲＢＳ１３Ｑ」が規格に適合しないと判別されると、図３に示すように、規格への適合（Ｃｏｎｆｏｒｍａｃｅ ｔｏ Ｓｔａｎｄａｒｄ）が「Ｎｏｎ−ｃｏｎｆｏｒｍｅｄ（不適合）」と判別され、選択設定されたパターン「ＰＲＢＳ１３Ｑ」が規格に沿っていないということが一目で分かる。

さらに、設定画面１５ａの不図示の受信側画面タブ１５ｃが選択された状態では、図４に示すように、設定画面１５ａで選択設定されたパターンの期待値と外部（被測定物Ｗを含む）からのデータとを比較する手順を規格に従って回路ブロック化した受信側の回路構成図２４Ｂが表示される。

図４の例において、回路構成図２４Ｂは、発振器２４ａ、分割回路２４ｂ、反転回路２４ｃ、グレイコーダ２４ｄ、プリコーダ２４ｅ、ＰＡＭ４デコーダ２４ｉ、ＭＳＢおよびＬＳＢの論理反転回路２４ｊ、エラー検出器２４ｋによって構成される。そして、この回路構成図２４Ｂの特定回路であるＭＳＢおよびＬＳＢの反転回路２４ｃが「ＯＦＦ」、グレイコーダ２４ｄが「ＯＮ」、プリコーダ２４ｅが「ＯＦＦ」、ＭＳＢおよびＬＳＢの論理反転回路２４ｊが「ＯＦＦ」となっている。これにより、ユーザは、回路構成図２４Ｂを見て、受信側では、期待値を生成し、入ってきたデータに対し比較を行うことが分かる。

このように、本実施の形態によれば、選択設定されたパターンの発生手順を規格に従って回路ブロック化した送信側の回路構成図が表示されるので、この回路構成図の表示によってパターンの生成方法を視覚的に把握することができる。また、誤り検出装置で信号を受ける場合も、選択設定されたパターンの期待値と外部（被測定物Ｗを含む）からのデータとを比較する手順を規格に従って回路ブロック化した受信側の回路構成図が表示されるので、期待値のパターンを生成して入ってきた信号と直接比較を行うということが一目で分かる。

そして、選択設定されたパターンによる規格に従った送信側と受信側の回路構成図を表示することにより、パターンの生成方法が一目で分かるので、ユーザの被測定物と対抗してビット誤り率の測定を行う際にエラーフリーにならない原因の切り分けを容易に行うことができる。そして、所望とする規格団体や規格名に対応したパターンによる多値変調信号によりビット誤り率の測定を行うことができる。

さらに、設定画面において、所望とする規格団体や規格名に対応したパターンが選択設定されると、この選択設定されたパターンの概要を示す所望言語の説明文が表示されるので、規格のどの部分を参照しているパターンなのか、どのようなパターンなのかを認識することができる。

以上、本発明に係るパターン発生装置およびパターン発生方法と誤り率測定装置および誤り率測定方法の最良の形態について説明したが、この形態による記述および図面により本発明が限定されることはない。すなわち、この形態に基づいて当業者等によりなされる他の形態、実施例および運用技術などはすべて本発明の範疇に含まれることは勿論である。

１ 誤り率測定装置
２ パターン発生装置
３ 誤り検出装置
１１ 設定手段
１２ 信号発生手段
１３ 記憶手段
１４ 制御手段
１４ａ 表示制御手段
１４ｂ 規格適合判別手段
１５ 表示手段
１５ａ 設定画面
１５ｂ 送信側タブ
１５ｃ 受信側タブ
２１ 規格団体の項目
２２ 規格名の項目
２３ パターンの項目
Ｗ 被測定物

Claims (6)

1. 各種伝送規格に対応したパターンによる４値以上の多値変調信号を発生するパターン発生装置（２）であって、
   パターン一覧の中から所望の規格に対応した前記多値変調信号のパターンを選択設定するための設定画面（１５ａ）を表示する表示手段（１５）と、
   前記設定画面で選択設定されたパターンの規格に従った送信側または受信側の回路構成図を表示制御するとともに、前記設定画面で選択設定されたパターンの規格への適合／不適合を判別し、その判別結果を表示制御する制御手段（１４）とを備えたことを特徴とするパターン発生装置。
2. 前記制御手段（１４）は、前記設定画面（１５ａ）で選択設定されたパターンの概要説明を表示制御することを特徴とする請求項１に記載のパターン発生装置。
3. 各種伝送規格に対応したパターンによる４値以上の多値変調信号を発生するパターン発生方法であって、
   パターン一覧の中から所望の規格に対応した前記多値変調信号のパターンを選択設定するための設定画面（１５ａ）を表示するステップと、
   前記設定画面で選択設定されたパターンの規格に従った送信側または受信側の回路構成図を表示制御するステップと、
   前記設定画面で選択設定されたパターンの規格への適合／不適合を判別し、その判別結果を表示制御するステップとを含むことを特徴とするパターン発生方法。
4. 前記設定画面（１５ａ）で選択設定されたパターンの概要説明を表示制御するステップを含むことを特徴とする請求項３に記載のパターン発生方法。
5. 請求項１または２のパターン発生装置（２）と、
   被測定物（Ｗ）への前記パターン発生装置が発生する多値変調信号の入力に伴う前記被測定物からの信号を受けてビット誤り率を測定する誤り検出装置（３）とを備えたことを特徴とする誤り率測定装置。
6. 請求項３または４のパターン発生方法にて発生した多値変調信号を被測定物（Ｗ）に入力するステップと、
   前記被測定物への前記多値変調信号の入力に伴う前記被測定物からの信号を受けて誤り率を測定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。

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