JP6774511B2 - FEC error addition device, test signal generator using it, and FEC error addition method - Google Patents
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Description
本発明は、FECエラー付加装置、それを用いた試験信号発生装置、及びFECエラー付加方法に関し、特に、前方誤り訂正を使用する通信規格に基づいた通信機器の誤り率測定用の試験信号を生成するためのFECエラー付加装置、それを用いた試験信号発生装置、及びFECエラー付加方法に関する。 The present invention relates to an FEC error addition device, a test signal generator using the FEC error addition device, and an FEC error addition method, and in particular, generates a test signal for measuring an error rate of a communication device based on a communication standard using forward error correction. The present invention relates to an FEC error addition device for this purpose, a test signal generator using the FEC error addition device, and an FEC error addition method.
近年、通信システムは高速化の一途をたどっており、通信システムを構成する各種の通信機器の高性能化が進んでいる。そして、これらの通信機器における信号の品質評価の指標の一つとして、受信データのうちビット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が知られている。 In recent years, the speed of communication systems has been steadily increasing, and the performance of various communication devices constituting the communication systems has been improved. Then, as one of the indexes for evaluating the quality of signals in these communication devices, a bit error rate defined as a comparison between the number of received data in which bit errors occur and the total number of received data is known.
IEEE802.3に規定されたRS−FEC(528,514)の規格においては、NRZ信号による伝送が規定され、前方誤り訂正符号化(以下、「FEC符号化」とも称する)の技術が採用されている。例えば図5に示すように、RS−FEC(528,514)によるFEC符号化では、14個のFECシンボルからなるパリティ部分と、514個のFECシンボルからなるメッセージ部分とからなる528個のFECシンボルを有するFECコードワードが生成される。 In the RS-FEC (528,514) standard defined in IEEE802.3, transmission by NRZ signal is specified, and forward error correction coding (hereinafter, also referred to as "FEC coding") technology is adopted. There is. For example, as shown in FIG. 5, in FEC coding by RS-FEC (528,514), 528 FEC symbols including a parity part consisting of 14 FEC symbols and a message part consisting of 514 FEC symbols. An FEC code word with is generated.
FECコードワードがこの14FECシンボルのパリティ部分を含むことにより、受信側の通信機器のFECデコーダでは、1FECコードワード当たり最大7個のFECシンボルのエラーを訂正することが可能である。なお、1FECシンボルは10ビットからなるが、1FECシンボルに含まれる誤りビットの数が1〜10の範囲にあれば、そのFECシンボルはエラーを含むFECシンボル(以下、「誤りFECシンボル」とも称する)となる。 Since the FEC codeword includes the parity portion of the 14 FEC symbol, the FEC decoder of the communication device on the receiving side can correct errors of up to 7 FEC symbols per 1 FEC codeword. The 1FEC symbol consists of 10 bits, but if the number of error bits included in the 1FEC symbol is in the range of 1 to 10, the FEC symbol is an FEC symbol containing an error (hereinafter, also referred to as "error FEC symbol"). It becomes.
従来より、FEC機能を有する通信機器に対する誤り率測定用の試験信号を生成するために、データ信号にエラーを付加するエラー付加装置が用いられている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, an error adding device that adds an error to a data signal has been used in order to generate a test signal for measuring an error rate for a communication device having an FEC function (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1に開示された構成では、複数のFECコードワードからなる試験信号であって、FECコードワードにバーストエラーを含む所望のビット誤り率の試験信号を生成することができないという問題があった。 However, the configuration disclosed in Patent Document 1 has a problem that it is a test signal composed of a plurality of FEC codewords and a test signal having a desired bit error rate including a burst error cannot be generated in the FEC codeword. there were.
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであって、複数のFECコードワードからなる試験信号であって、FECコードワードにバーストエラーを含む所望のビット誤り率の試験信号を容易に生成することができるFECエラー付加装置、それを用いた試験信号発生装置、及びFECエラー付加方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a conventional problem, and is a test signal composed of a plurality of FEC codewords, and is a test of a desired bit error rate including a burst error in the FEC codewords. It is an object of the present invention to provide an FEC error addition device capable of easily generating a signal, a test signal generator using the FEC error addition device, and an FEC error addition method.
上記課題を解決するために、本発明に係るFECエラー付加装置は、複数のFECシンボルからなるFECコードワードを複数含むNRZ信号にエラーを付加するFECエラー付加装置であって、前記FECコードワードの前記複数のFECシンボルのうち、1以上の連続するFECシンボルに前記エラーを付加するためのエラー信号を発生させるエラー信号発生部と、複数の前記FECコードワードと前記エラー信号との排他的論理和演算をビット単位で行い、その演算結果を前記エラーが付加された試験信号として出力するエラー付加部と、前記試験信号のビット誤り率が入力されるビット誤り率入力部と、前記試験信号に含まれる複数の前記FECコードワードのうち、前記エラーが付加された前記FECシンボルである誤りFECシンボルを有するFECコードワードに含まれる前記誤りFECシンボルの数が入力される誤りFECシンボル数入力部と、前記誤りFECシンボルに含まれる誤りビットの数が入力される誤りビット数入力部と、前記FECコードワードを構成するビットの数が入力されるCWサイズ入力部と、前記ビット誤り率入力部に入力された前記ビット誤り率、前記誤りFECシンボル数入力部に入力された前記誤りFECシンボルの数、前記誤りビット数入力部に入力された前記誤りビットの数、及び、前記CWサイズ入力部に入力された前記ビットの数に基づいて、前記ビット誤り率を実現するために必要な前記FECコードワードの最小数と、前記最小数の前記FECコードワードに含まれる前記誤りFECシンボルを有するFECコードワードの数とを算出するCW数算出部と、を備え、前記エラー信号発生部は、前記CW数算出部により算出された前記最小数の連続する前記FECコードワードが、前記CW数算出部により算出された前記数の前記誤りFECシンボルを有するFECコードワードを含む前記試験信号を発生させるための前記エラー信号を出力する構成である。 In order to solve the above problems, the FEC error adding device according to the present invention is an FEC error adding device that adds an error to an NRZ signal including a plurality of FEC code words composed of a plurality of FEC symbols, and is the FEC code word. An exclusive logical sum of an error signal generating unit that generates an error signal for adding the error to one or more consecutive FEC symbols among the plurality of FEC symbols, and the plurality of the FEC code words and the error signal. The test signal includes an error addition section that performs an operation in bit units and outputs the calculation result as a test signal to which the error is added, a bit error rate input section in which the bit error rate of the test signal is input, and a test signal. Among the plurality of FEC code words, the error FEC symbol number input unit in which the number of the error FEC symbols included in the FEC code word having the error FEC symbol which is the FEC symbol to which the error is added is input. Input to the error bit number input unit in which the number of error bits included in the error FEC symbol is input, the CW size input unit in which the number of bits constituting the FEC code word is input, and the bit error rate input unit. Bit error rate, the number of error FEC symbols input to the error FEC symbol number input unit, the number of error bits input to the error bit number input unit, and input to the CW size input unit. Based on the number of the bits, the minimum number of the FEC code words required to realize the bit error rate and the FEC code word having the error FEC symbol included in the minimum number of the FEC code words. The error signal generation unit includes a CW number calculation unit for calculating the number of the CW numbers, and the CW number calculation unit calculates the minimum number of consecutive FEC code words calculated by the CW number calculation unit. It is configured to output the error signal for generating the test signal including the FEC code word having the number of the error FEC symbols.
この構成により、本発明に係るFECエラー付加装置は、複数のFECコードワードからなる試験信号であって、FECコードワードにバーストエラーを含む所望のビット誤り率の試験信号を容易に生成することができる。本発明に係るFECエラー付加装置は、ビット誤り率などのパラメータを変化させることにより、被試験対象の通信機器のFECデコーダでエラー訂正可能又はエラー訂正不可能となる試験信号を容易に生成することができる。 With this configuration, the FEC error addition device according to the present invention can easily generate a test signal composed of a plurality of FEC codewords and having a desired bit error rate including a burst error in the FEC codeword. it can. The FEC error addition device according to the present invention can easily generate a test signal that can be error-corrected or cannot be corrected by the FEC decoder of the communication device to be tested by changing parameters such as the bit error rate. Can be done.
また、本発明に係るFECエラー付加装置においては、前記エラー信号発生部は、前記試験信号における前記最小数の連続するFECコードワードにおいて、n個のFECコードワードごとに1つの前記誤りFECシンボルを有するFECコードワードが含まれるパターンがm回繰り返されるとともに、n+1個のFECコードワードごとに1つの前記誤りFECシンボルを有するFECコードワードが含まれるパターンがp回繰り返されるように、前記エラー信号を発生させる構成であってもよい。 Further, in the FEC error adding device according to the present invention, the error signal generating unit generates one error FEC symbol for every n FEC codewords in the minimum number of consecutive FEC codewords in the test signal. The error signal is repeated m times so that the pattern including the FEC codeword having the FEC codeword is repeated m times and the pattern including the FEC codeword having one error FEC symbol is repeated p times for every n + 1 FEC codewords. It may be configured to generate.
この構成により、本発明に係るFECエラー付加装置は、バーストエラーを含むFECコードワードが時間的にほぼ均等な間隔で配置された試験信号を生成することができる。これにより、本発明に係るFECエラー付加装置は、短時間で効率的に誤り率測定を行うことを可能にする試験信号を生成できる。 With this configuration, the FEC error addition device according to the present invention can generate a test signal in which FEC codewords including burst errors are arranged at substantially even intervals in time. As a result, the FEC error adding apparatus according to the present invention can generate a test signal that enables efficient error rate measurement in a short time.
また、本発明に係る試験信号発生装置は、上記のFECエラー付加装置と、複数のFECシンボルからなるFECコードワードを複数含むNRZ信号を前記FECエラー付加装置の前記エラー付加部に出力するCW出力部と、を備える構成である。 Further, the test signal generator according to the present invention is a CW output that outputs an NRZ signal including the above FEC error addition device and a plurality of FEC code words composed of a plurality of FEC symbols to the error addition section of the FEC error addition device. It is a configuration including a unit.
この構成により、本発明に係る試験信号発生装置は、NRZ信号のFECコードワードを受信する通信機器のFEC機能を試験するための試験信号を生成することができる。 With this configuration, the test signal generator according to the present invention can generate a test signal for testing the FEC function of the communication device that receives the FEC codeword of the NRZ signal.
また、本発明に係るFECエラー付加方法は、複数のFECシンボルからなるFECコードワードを複数含むNRZ信号にエラーを付加するFECエラー付加方法であって、前記FECコードワードの前記複数のFECシンボルのうち、1以上の連続するFECシンボルに前記エラーを付加するためのエラー信号を発生させるエラー信号発生ステップと、複数の前記FECコードワードと前記エラー信号との排他的論理和演算をビット単位で行い、その演算結果を前記エラーが付加された試験信号として出力するエラー付加ステップと、前記試験信号のビット誤り率が入力されるビット誤り率入力ステップと、前記試験信号に含まれる複数の前記FECコードワードのうち、前記エラーが付加された前記FECシンボルである誤りFECシンボルを有するFECコードワードに含まれる前記誤りFECシンボルの数が入力される誤りFECシンボル数入力ステップと、前記誤りFECシンボルに含まれる誤りビットの数が入力される誤りビット数入力ステップと、前記FECコードワードを構成するビットの数が入力されるCWサイズ入力ステップと、前記ビット誤り率入力ステップに入力された前記ビット誤り率、前記誤りFECシンボル数入力ステップに入力された前記誤りFECシンボルの数、前記誤りビット数入力ステップに入力された前記誤りビットの数、及び、前記CWサイズ入力ステップに入力された前記ビットの数に基づいて、前記ビット誤り率を実現するために必要な前記FECコードワードの最小数と、前記最小数の前記FECコードワードに含まれる前記誤りFECシンボルを有するFECコードワードの数とを算出するCW数算出ステップと、を含み、前記エラー信号発生ステップは、前記CW数算出ステップにより算出された前記最小数の連続する前記FECコードワードが、前記CW数算出ステップにより算出された前記数の前記誤りFECシンボルを有するFECコードワードを含む前記試験信号を発生させるための前記エラー信号を出力する構成である。 Further, the FEC error addition method according to the present invention is an FEC error addition method for adding an error to an NRZ signal including a plurality of FEC code words composed of a plurality of FEC symbols, and is a FEC error addition method of the plurality of FEC symbols of the FEC code words. Among them, an error signal generation step for generating an error signal for adding the error to one or more consecutive FEC symbols and an exclusive logical sum operation of the plurality of the FEC code words and the error signal are performed bit by bit. , An error addition step that outputs the calculation result as a test signal to which the error is added, a bit error rate input step in which the bit error rate of the test signal is input, and a plurality of the FEC codes included in the test signal. Among the words, the error FEC symbol number input step in which the number of the error FEC symbols included in the FEC code word having the error FEC symbol which is the FEC symbol to which the error is added is input, and the error FEC symbol include. An error bit number input step in which the number of error bits to be input is input, a CW size input step in which the number of bits constituting the FEC code word is input, and the bit error rate input in the bit error rate input step. , The number of the error FEC symbols input in the error FEC symbol number input step, the number of the error bits input in the error bit number input step, and the number of the bits input in the CW size input step. Based on the above, the minimum number of the FEC code words required to realize the bit error rate and the number of FEC code words having the error FEC symbol included in the minimum number of the FEC code words are calculated. The error signal generation step includes the CW number calculation step, and the minimum number of consecutive FEC code words calculated by the CW number calculation step is the same number of the number calculated by the CW number calculation step. The configuration is such that the error signal for generating the test signal including the FEC code word having an error FEC symbol is output.
この構成により、本発明に係るFECエラー付加方法は、複数のFECコードワードからなる試験信号であって、FECコードワードにバーストエラーを含む所望のビット誤り率の試験信号を容易に生成することができる。本発明に係るFECエラー付加装置は、ビット誤り率などのパラメータを変化させることにより、被試験対象の通信機器のFECデコーダでエラー訂正可能又はエラー訂正不可能となる試験信号を容易に生成することができる。 With this configuration, the FEC error addition method according to the present invention can easily generate a test signal consisting of a plurality of FEC codewords and having a desired bit error rate including a burst error in the FEC codeword. it can. The FEC error addition device according to the present invention can easily generate a test signal that can be error-corrected or cannot be corrected by the FEC decoder of the communication device to be tested by changing parameters such as the bit error rate. Can be done.
また、本発明に係るFECエラー付加方法においては、前記エラー信号発生ステップは、前記試験信号における前記最小数の連続するFECコードワードにおいて、n個のFECコードワードごとに1つの前記誤りFECシンボルを有するFECコードワードが含まれるパターンがm回繰り返されるとともに、n+1個のFECコードワードごとに1つの前記誤りFECシンボルを有するFECコードワードが含まれるパターンがp回繰り返されるように、前記エラー信号を発生させる構成であってもよい。 Further, in the FEC error addition method according to the present invention, in the error signal generation step, in the minimum number of consecutive FEC codewords in the test signal, one error FEC symbol is used for every n FEC codewords. The error signal is repeated m times so that the pattern including the FEC codeword having the FEC codeword is repeated m times and the pattern including the FEC codeword having one error FEC symbol is repeated p times for every n + 1 FEC codewords. It may be configured to generate.
この構成により、本発明に係るFECエラー付加方法は、バーストエラーを含むFECコードワードが時間的にほぼ均等な間隔で配置された試験信号を生成することができる。これにより、本発明に係るFECエラー付加装置は、短時間で効率的に誤り率測定を行うことを可能にする試験信号を生成できる。 With this configuration, the FEC error addition method according to the present invention can generate a test signal in which FEC codewords including burst errors are arranged at substantially even intervals in time. As a result, the FEC error adding apparatus according to the present invention can generate a test signal that enables efficient error rate measurement in a short time.
本発明は、複数のFECコードワードからなる試験信号であって、FECコードワードにバーストエラーを含む所望のビット誤り率の試験信号を容易に生成することができるFECエラー付加装置、それを用いた試験信号発生装置、及びFECエラー付加方法を提供するものである。 The present invention uses an FEC error adding device which is a test signal composed of a plurality of FEC code words and can easily generate a test signal having a desired bit error rate including a burst error in the FEC code word. It provides a test signal generator and an FEC error addition method.
以下、本発明に係るFECエラー付加装置、それを用いた試験信号発生装置、及びFECエラー付加方法の実施形態について、図面を用いて説明する。 Hereinafter, an FEC error addition device according to the present invention, a test signal generator using the FEC error addition device, and an embodiment of the FEC error addition method will be described with reference to the drawings.
図1に示すように、本発明の実施形態に係る試験信号発生装置100は、CW出力部10と、複数のFECシンボルからなるFECコードワードを複数含むNRZ信号にエラーを付加するFECエラー付加装置20と、を備え、被試験対象(Device Under Test:DUT)200に試験信号を出力するようになっている。
As shown in FIG. 1, the
CW出力部10は、MACフレームデータ出力部11と、FECエンコーダ12と、を含む。MACフレームデータ出力部11は、DUT200を試験するためのMACフレームのデータを試験信号データとしてFECエンコーダ12に出力するようになっている。
The
FECエンコーダ12は、MACフレームデータ出力部11から出力されたMACフレームのデータに対してFEC符号化を行って、複数のFECシンボルからなるFECコードワードを順次生成するようになっている。本実施形態においては、FECエンコーダ12によるFEC符号化は、IEEE802.3に規定されたRS−FEC(528,514)に対応したものであるとする。
The
FECエンコーダ12によって生成されるRS−FEC(528,514)のFECコードワードは、14個のFECシンボルからなるパリティ部分と、514個のFECシンボルからなるメッセージ部分とからなる528個のFECシンボルを有する。FECコードワードがこの14FECシンボルのパリティ部分を含むことにより、DUT200側のFECデコーダで1FECコードワード当たり最大7個のFECシンボルのエラーを訂正することが可能である。なお、1FECシンボルは10ビットからなるが、1FECシンボルに含まれる誤りビットの数が1〜10の範囲にあれば、そのFECシンボルはエラーを含む誤りFECシンボルとなる。
The FEC codeword of RS-FEC (528,514) generated by the
FECエラー付加装置20は、エラー信号発生部22と、エラー付加部23と、制御部25と、表示部26と、操作部27と、を含む。
The FEC
エラー信号発生部22は、FECエンコーダ12から出力されたNRZ信号のFECコードワードの複数のFECシンボルのうち、1以上の連続するFECシンボルにエラーを付加するためのエラー信号を発生させるようになっている。
The error
なお、制御部25の制御により、エラー信号発生部22から出力されるエラー信号は、FECエンコーダ12から出力されるFECコードワードのビット列の信号に同期するようにタイミング調整されているものとする。
It is assumed that the error signal output from the error
エラー付加部23は、FECエンコーダ12から出力された複数のFECコードワードと、エラー信号発生部22から出力されたエラー信号との排他的論理和(XOR)演算をビット単位で行い、その演算結果として得られるビット列をエラーが付加された試験信号としてDUT200に出力するようになっている。
The error addition unit 23 performs an exclusive OR (XOR) operation of the plurality of FEC code words output from the
図2は、エラー付加部23によりエラーが付加されたFECコードワードの一例を示している。エラーが付加されたFECコードワードは、例えば1〜20の連続する誤りFECシンボル(すなわち、バーストエラー)を含む。1つのFECコードワード中の誤りFECシンボルの数は、操作部27により設定可能である。図2において、誤りFECシンボルにおける誤りビットは黒塗りで示されている。
FIG. 2 shows an example of an FEC codeword in which an error is added by the error addition unit 23. The error-added FEC codeword contains, for example, 1 to 20 consecutive error FEC symbols (ie, burst errors). The number of error FEC symbols in one FEC codeword can be set by the
DUT200は、試験信号発生装置100から出力されたエラーが付加されたFECコードワードをFECデコーダでデコードするようになっている。
The
制御部25は、例えばCPU、ROM、RAM、HDDなどを含むマイクロコンピュータ又はパーソナルコンピュータ等で構成され、試験信号発生装置100を構成する上記各部の動作を制御する。また、制御部25は、ROM等に記憶された所定のプログラムをRAMに移して実行することにより、後述するビット誤り率入力部25a、誤りFECシンボル数入力部25b、誤りビット数入力部25c、CWサイズ入力部25d、CW数算出部25e、及びCWタイミング制御部25fをソフトウェア的に構成することが可能である。
The
なお、ビット誤り率入力部25a、誤りFECシンボル数入力部25b、誤りビット数入力部25c、CWサイズ入力部25d、CW数算出部25e、及びCWタイミング制御部25fは、FPGA(Field Programmable Gate Array)やASIC(Application Specific Integrated Circuit)などのディジタル回路で構成することも可能である。あるいは、ビット誤り率入力部25a、誤りFECシンボル数入力部25b、誤りビット数入力部25c、CWサイズ入力部25d、CW数算出部25e、及びCWタイミング制御部25fは、ディジタル回路によるハードウェア処理と所定のプログラムによるソフトウェア処理とを適宜組み合わせて構成することも可能である。
The bit error rate input unit 25a, the error FEC symbol
ビット誤り率入力部25aは、ユーザによる操作部27への操作に応じて、エラー付加部23から出力される試験信号の所望のビット誤り率ERが入力されるようになっている。
The bit error rate input unit 25a is adapted to input a desired bit error rate ER of the test signal output from the error addition unit 23 in response to an operation on the
誤りFECシンボル数入力部25bは、ユーザによる操作部27への操作に応じて、試験信号に含まれる複数のFECコードワードのうち、誤りFECシンボルを有するFECコードワード(以下、「誤りFECコードワード」とも称する)に含まれる誤りFECシンボルの所望の数sEが入力されるようになっている。
The error FEC symbol
誤りビット数入力部25cは、ユーザによる操作部27への操作に応じて、誤りFECシンボルに含まれる誤りビットの所望の数bEが入力されるようになっている。
The error bit number input unit 25c is adapted to input a desired number bE of error bits included in the error FEC symbol in response to an operation on the
CWサイズ入力部25dは、ユーザによる操作部27への操作に応じて、FECコードワードを構成するビットの数(以下、「CWサイズ」とも称する)CWsizeが入力されるようになっている。例えば、RS−FEC(528,514)の場合は、CWサイズは5280ビットである。
In the CW size input unit 25d, the number of bits (hereinafter, also referred to as “CW size”) CW size that constitutes the FEC codeword is input in response to the operation of the
CW数算出部25eは、ビット誤り率入力部25aに入力されたビット誤り率ER、誤りFECシンボル数入力部25bに入力された誤りFECシンボルの数sE、誤りビット数入力部25cに入力された誤りビットの数bE、及び、CWサイズ入力部25dに入力されたCWサイズCWsizeに基づいて、所望のビット誤り率を実現するために必要なFECコードワードの最小数と、この最小数のFECコードワードに含まれる誤りFECコードワードの数とを算出するようになっている。
The CW
CWタイミング制御部25fは、CW数算出部25eにより算出された最小数の連続するFECコードワードが、CW数算出部25eにより算出された数の誤りFECコードワードを含む試験信号を発生させるように、エラー信号発生部22から出力されるエラー信号のタイミングを制御するタイミング信号を生成する。
The CW
エラー信号発生部22は、CWタイミング制御部25fから出力されるタイミング信号に従ってエラー信号を発生させる。例えば、このエラー信号は、試験信号における上記の最小数の連続するFECコードワードにおいて、n個のFECコードワードごとに1つの誤りFECコードワードを含むパターンをm回繰り返させるとともに、n+1個のFECコードワードごとに1つの誤りFECコードワードを含むパターンをp回繰り返させるようになっている。
The error
表示部26は、例えばLCDやCRTなどの表示機器で構成され、制御部25からの制御信号に応じて、各種表示内容を表示するようになっている。さらに、表示部26は、各種条件を設定するためのソフトキー、プルダウンメニュー、テキストボックスなどの操作対象の表示を行うようになっている。
The
操作部27は、ユーザによる操作入力を受け付けるためのものであり、例えば表示部26の表示画面の表面に設けられたタッチパネルで構成される。あるいは、操作部27は、キーボード又はマウスのような入力デバイスを含んで構成されてもよい。また、操作部27は、リモートコマンドなどによる遠隔制御を行う外部制御装置で構成されてもよい。
The
操作部27への操作入力は、制御部25により検知されるようになっている。例えば、操作部27により、MACフレームデータ出力部11から出力させるMACフレームのデータの選択や、後述するER、sE、bE、CWsizeなどの各種パラメータをユーザが任意に指定することなどが可能である。
The operation input to the
以下、ビット誤り率入力部25a、誤りFECシンボル数入力部25b、誤りビット数入力部25c、CWサイズ入力部25d、CW数算出部25e、及びCWタイミング制御部25fが実行する処理の一例を説明する。
Hereinafter, an example of the processing executed by the bit error rate input unit 25a, the error FEC symbol
まず、ユーザによる操作部27への操作により、ビット誤り率ER、1FECコードワード当たりの誤りFECシンボル数sE、1誤りFECシンボル当たりの誤りビット数bE、及びCWサイズCWsizeが、それぞれビット誤り率入力部25a、誤りFECシンボル数入力部25b、誤りビット数入力部25c、及びCWサイズ入力部25dに入力される。
First, by the operation of the
ビット誤り率ER(=α×10−N)は、ビット誤り率ER、1FECコードワード当たりの誤りFECシンボル数sE、1誤りFECシンボル当たりの誤りビット数bE、CWサイズCWsize、注目するFECコードワードの数TCW、及びTCW個のFECコードワードに含まれる誤りFECコードワードの数ECWを用いて、下記の式(1)のように表される。 The bit error rate ER (= α × 10 −N ) is the bit error rate ER, the number of error FEC symbols per 1 FEC code word sE, the number of error bits per 1 error FEC symbol bE, CW size CW size , and the FEC code of interest. using equation E CW of error FEC codeword contained several T CW, and T CW number of FEC codewords of the word, is expressed by the following equation (1).
式(1)は式(2)のように変形することができる。なお、既に述べたように、FECシンボルに誤りビットを1ビット含めることで誤りFECシンボルを生成できるため、式(2)では1誤りFECシンボル当たりの誤りビット数bEを1としている。 Equation (1) can be transformed as in equation (2). As described above, since the error FEC symbol can be generated by including one error bit in the FEC symbol, the number of error bits bE per one error FEC symbol is set to 1 in the equation (2).
式(2)を約分すると、分子及び分母はそれぞれ式(3)及び式(4)に示すようになる。 When the formula (2) is reduced, the numerator and denominator are shown in the formulas (3) and (4), respectively.
すなわち、CW数算出部25eは、式(3)及び式(4)に従ってTCW及びECWを算出する。例えば、ビット誤り率ERを3×10−4(すなわち、α=3かつN=4)、誤りFECシンボル数sEを5、CWサイズCWsizeを5280とすると、TCWは625となり、ECWは198となる。
That, CW
さらに、CWタイミング制御部25fは、既に述べたn、m、及びpを以下の式(5)〜(7)に従って算出する。
Further, the CW
ビット誤り率ERが3×10−4、誤りFECシンボル数sEが5、CWサイズCWsizeが5280、TCWが625、ECWが198である上記の例の場合、式(5)〜(7)により、n=3、m=167、p=31となる。すなわち、図3に示すように、625個のFECコードワードのうちの501(=n×m)個については、3個のFECコードワードごとに1つの誤りFECコードワード(黒塗りで示す)が含まれるパターンが167回繰り返される。また、625個のFECコードワードのうちの124(=(n+1)×p)個については、4個のFECコードワードごとに1つの誤りFECコードワードが含まれるパターンが31回繰り返される。各誤りFECコードワード内には、連続する5つの誤りFECシンボルが存在する。626個目以降のFECコードワードについても同様である。 In the above example, where the bit error rate ER is 3 × 10 -4 , the number of error FEC symbols sE is 5, the CW size CW size is 5280, the TCW is 625, and the ECW is 198, the equations (5) to (7). ), N = 3, m = 167, p = 31. That is, as shown in FIG. 3, for 501 (= n × m) of the 625 FEC codewords, one error FEC codeword (indicated in black) is generated for every three FEC codewords. The included pattern is repeated 167 times. Further, for 124 (= (n + 1) × p) out of 625 FEC codewords, a pattern including one erroneous FEC codeword for every four FEC codewords is repeated 31 times. Within each error FEC codeword, there are five consecutive error FEC symbols. The same applies to the 626th and subsequent FEC codewords.
なお、図3に示した例では、625個の連続するFECコードワードにおいて、3個のFECコードワードごとのパターンが全て繰り返された後に、4個のFECコードワードごとのパターンが繰り返されるようになっているが、本発明はこれに限定されない。例えば、3個のFECコードワードごとのパターンと4個のFECコードワードごとのパターンとがランダムな順序で配列されてもよい。 In the example shown in FIG. 3, in 625 consecutive FEC codewords, after all the patterns for each of the three FEC codewords are repeated, the patterns for each of the four FEC codewords are repeated. However, the present invention is not limited to this. For example, the pattern for each of the three FEC codewords and the pattern for each of the four FEC codewords may be arranged in a random order.
CWタイミング制御部25fは、上記のようにして求めた誤りFECコードワードの出現タイミングに応じて、FECエンコーダ12から出力されたNRZ信号のFECコードワードの複数のFECシンボルのうち、1以上の連続するFECシンボルにエラーを付加するためのタイミング信号を発生させる。
The CW
以下、FECエラー付加装置20を用いるFECエラー付加方法について、図4のシーケンス図を参照しながらその処理の一例を説明する。
Hereinafter, an example of the processing of the FEC error addition method using the FEC
まず、ユーザによる操作部27への操作により各種パラメータが入力される(入力ステップS1)。これらのパラメータには、試験信号のビット誤り率ERや、誤りFECコードワードに含まれる誤りFECシンボルの数sEや、誤りFECシンボルに含まれる誤りビットの数bEや、CWサイズCWsizeなどが含まれる。 First, various parameters are input by the user's operation on the operation unit 27 (input step S1). These parameters include the bit error rate ER of the test signal, the number sE of the error FEC symbols included in the error FEC codeword, the number bE of the error bits included in the error FEC symbol, the CW size CW size, and the like. Is done.
次に、CW数算出部25eは、入力ステップS1に入力されたビット誤り率、及び誤りFECシンボルの数などのパラメータに基づいて、所望のビット誤り率を実現するために必要なFECコードワードの最小数と、この最小数のFECコードワードに含まれる誤りFECコードワードの数とを算出する(CW数算出ステップS2)。
Next, the CW
次に、CWタイミング制御部25fは、エラー信号発生部22から出力されるエラー信号のタイミングを制御するタイミング信号の出力を開始する(ステップS3)。
Next, the CW
次に、エラー信号発生部22は、FECエンコーダ12から出力されるNRZ信号のFECコードワードの複数のFECシンボルのうち、1以上の連続するFECシンボルにエラーを付加するためのエラー信号の出力を開始する(エラー信号発生ステップS4)。このエラー信号は、CW数算出ステップS2により算出された最小数の連続するFECコードワードが、CW数算出ステップS2により算出された数の誤りFECコードワードを含む試験信号を発生させるためのものである。
Next, the error
エラー信号発生ステップS4においてエラー信号発生部22は、ステップS3から出力されるタイミング信号に従ってエラー信号を発生させる。既に述べたように、このエラー信号は、試験信号における上記の最小数の連続するFECコードワードにおいて、n個のFECコードワードごとに1つの誤りFECコードワードを含むパターンをm回繰り返させるとともに、n+1個のFECコードワードごとに1つの誤りFECコードワードを含むパターンをp回繰り返させるようになっている。
In the error signal generation step S4, the error
一方、FECエンコーダ12は、FECコードワードの出力を開始する(ステップS5)。
On the other hand, the
次に、エラー付加部23は、ステップS5から出力された複数のFECコードワードと、エラー信号発生ステップS4から出力されたエラー信号とのXOR演算をビット単位で行い、その演算結果として得られるビット列をエラーが付加された試験信号として出力する処理を開始する(エラー付加ステップS6)。 Next, the error addition unit 23 performs an XOR operation on the plurality of FEC codewords output from step S5 and the error signal output from the error signal generation step S4 in bit units, and the bit string obtained as the calculation result. Is started as a test signal to which an error is added (error addition step S6).
以上説明したように、本実施形態に係るFECエラー付加装置20は、ユーザにより試験信号のビット誤り率や誤りFECシンボルの数などのパラメータが指定されることにより、複数のFECコードワードからなる試験信号であって、FECコードワードにバーストエラーを含む所望のビット誤り率の試験信号を容易に生成することができる。すなわち、本実施形態に係るFECエラー付加装置20は、これらのパラメータを変化させることにより、DUT200のFECデコーダでエラー訂正可能又はエラー訂正不可能となる試験信号を容易に生成することができる。特に、本実施形態に係るFECエラー付加装置20は、NRZ信号のFECコードワードを受信するDUT200のFEC機能を試験するための試験信号を生成することができる。
As described above, the FEC
ところで、従来より、誤り率測定においては、エラーがポアソン分布である試験信号が用いられることがある。しかしながら、エラーがポアソン分布である試験信号を用いる場合には、試験時間が長時間になるという問題がある。さらに、ビットレートが100Gbit/sを超える場合、エラーがポアソン分布である試験信号をFPGAなどのロジック回路で生成しようとすると、回路の実装規模が膨大になってしまい、結果として実現が不可能になってしまうという問題がある。 By the way, conventionally, in the error rate measurement, a test signal in which the error has a Poisson distribution may be used. However, when a test signal having a Poisson distribution error is used, there is a problem that the test time becomes long. Furthermore, when the bit rate exceeds 100 Gbit / s, if a test signal whose error is a Poisson distribution is to be generated by a logic circuit such as FPGA, the mounting scale of the circuit becomes enormous, and as a result, it becomes impossible to realize. There is a problem that it becomes.
これに対して、本実施形態に係るFECエラー付加装置20は、バーストエラーを含むFECコードワードが時間的にほぼ均等な間隔で配置された試験信号を生成することができる。これにより、本実施形態に係るFECエラー付加装置20は、短時間で効率的に誤り率測定を行うことを可能にする試験信号を生成できる。
On the other hand, the FEC
10 CW出力部
11 MACフレームデータ出力部
12 FECエンコーダ
20 FECエラー付加装置
22 エラー信号発生部
23 エラー付加部
25 制御部
25a ビット誤り率入力部
25b 誤りFECシンボル数入力部
25c 誤りビット数入力部
25d CWサイズ入力部
25e CW数算出部
25f CWタイミング制御部
26 表示部
27 操作部
100 試験信号発生装置
200 DUT
10
Claims (5)
前記FECコードワードの前記複数のFECシンボルのうち、1以上の連続するFECシンボルに前記エラーを付加するためのエラー信号を発生させるエラー信号発生部(22)と、
複数の前記FECコードワードと前記エラー信号との排他的論理和演算をビット単位で行い、その演算結果を前記エラーが付加された試験信号として出力するエラー付加部(23)と、
前記試験信号のビット誤り率が入力されるビット誤り率入力部(25a)と、
前記試験信号に含まれる複数の前記FECコードワードのうち、前記エラーが付加された前記FECシンボルである誤りFECシンボルを有するFECコードワードに含まれる前記誤りFECシンボルの数が入力される誤りFECシンボル数入力部(25b)と、
前記誤りFECシンボルに含まれる誤りビットの数が入力される誤りビット数入力部(25c)と、
前記FECコードワードを構成するビットの数が入力されるCWサイズ入力部(25d)と、
前記ビット誤り率入力部に入力された前記ビット誤り率、前記誤りFECシンボル数入力部に入力された前記誤りFECシンボルの数、前記誤りビット数入力部に入力された前記誤りビットの数、及び、前記CWサイズ入力部に入力された前記ビットの数に基づいて、前記ビット誤り率を実現するために必要な前記FECコードワードの最小数と、前記最小数の前記FECコードワードに含まれる前記誤りFECシンボルを有するFECコードワードの数とを算出するCW数算出部(25e)と、を備え、
前記エラー信号発生部は、前記CW数算出部により算出された前記最小数の連続する前記FECコードワードが、前記CW数算出部により算出された前記数の前記誤りFECシンボルを有するFECコードワードを含む前記試験信号を発生させるための前記エラー信号を出力することを特徴とするFECエラー付加装置。 An FEC error adding device (20) that adds an error to an NRZ signal including a plurality of FEC codewords composed of a plurality of FEC symbols.
An error signal generation unit (22) that generates an error signal for adding the error to one or more consecutive FEC symbols among the plurality of FEC symbols of the FEC codeword.
An error addition unit (23) that performs an exclusive OR operation of a plurality of the FEC codewords and the error signal in bit units and outputs the calculation result as a test signal to which the error is added.
The bit error rate input unit (25a) into which the bit error rate of the test signal is input, and
Among the plurality of FEC code words included in the test signal, the error FEC symbol in which the number of the error FEC symbols included in the FEC code word having the error FEC symbol which is the FEC symbol to which the error is added is input. Number input section (25b) and
An error bit number input unit (25c) into which the number of error bits included in the error FEC symbol is input, and
A CW size input unit (25d) into which the number of bits constituting the FEC codeword is input, and
The bit error rate input to the bit error rate input unit, the number of error FEC symbols input to the error FEC symbol number input unit, the number of error bits input to the error bit number input unit, and , The minimum number of the FEC code words required to realize the bit error rate based on the number of the bits input to the CW size input unit, and the said minimum number included in the FEC code word. A CW number calculation unit (25e) for calculating the number of FEC code words having an erroneous FEC symbol is provided.
In the error signal generation unit, the minimum number of consecutive FEC code words calculated by the CW number calculation unit is a FEC code word having the number of the error FEC symbols calculated by the CW number calculation unit. An FEC error adding device for outputting the error signal for generating the test signal including the test signal.
複数のFECシンボルからなるFECコードワードを複数含むNRZ信号を前記FECエラー付加装置の前記エラー付加部に出力するCW出力部(10)と、を備える試験信号発生装置。 The FEC error adding device (20) according to claim 1 or 2,
A test signal generator including a CW output unit (10) that outputs an NRZ signal including a plurality of FEC codewords composed of a plurality of FEC symbols to the error addition unit of the FEC error addition device.
前記FECコードワードの前記複数のFECシンボルのうち、1以上の連続するFECシンボルに前記エラーを付加するためのエラー信号を発生させるエラー信号発生ステップ(S4)と、
複数の前記FECコードワードと前記エラー信号との排他的論理和演算をビット単位で行い、その演算結果を前記エラーが付加された試験信号として出力するエラー付加ステップ(S6)と、
前記試験信号のビット誤り率が入力されるビット誤り率入力ステップ(S1)と、
前記試験信号に含まれる複数の前記FECコードワードのうち、前記エラーが付加された前記FECシンボルである誤りFECシンボルを有するFECコードワードに含まれる前記誤りFECシンボルの数が入力される誤りFECシンボル数入力ステップ(S1)と、
前記誤りFECシンボルに含まれる誤りビットの数が入力される誤りビット数入力ステップ(S1)と、
前記FECコードワードを構成するビットの数が入力されるCWサイズ入力ステップ(S1)と、
前記ビット誤り率入力ステップに入力された前記ビット誤り率、前記誤りFECシンボル数入力ステップに入力された前記誤りFECシンボルの数、前記誤りビット数入力ステップに入力された前記誤りビットの数、及び、前記CWサイズ入力ステップに入力された前記ビットの数に基づいて、前記ビット誤り率を実現するために必要な前記FECコードワードの最小数と、前記最小数の前記FECコードワードに含まれる前記誤りFECシンボルを有するFECコードワードの数とを算出するCW数算出ステップ(S2)と、を含み、
前記エラー信号発生ステップは、前記CW数算出ステップにより算出された前記最小数の連続する前記FECコードワードが、前記CW数算出ステップにより算出された前記数の前記誤りFECシンボルを有するFECコードワードを含む前記試験信号を発生させるための前記エラー信号を出力することを特徴とするFECエラー付加方法。 This is an FEC error addition method for adding an error to an NRZ signal containing a plurality of FEC codewords composed of a plurality of FEC symbols.
An error signal generation step (S4) for generating an error signal for adding the error to one or more consecutive FEC symbols among the plurality of FEC symbols of the FEC codeword.
An error addition step (S6) in which an exclusive OR operation of the plurality of FEC codewords and the error signal is performed bit by bit, and the operation result is output as a test signal to which the error is added.
The bit error rate input step (S1) in which the bit error rate of the test signal is input, and
Among the plurality of FEC code words included in the test signal, the error FEC symbol in which the number of the error FEC symbols included in the FEC code word having the error FEC symbol which is the FEC symbol to which the error is added is input. Number input step (S1) and
In the error bit number input step (S1) in which the number of error bits included in the error FEC symbol is input,
A CW size input step (S1) in which the number of bits constituting the FEC codeword is input, and
The bit error rate input to the bit error rate input step, the number of error FEC symbols input to the error FEC symbol number input step, the number of error bits input to the error bit number input step, and the number of error bits input to the error bit number input step. , The minimum number of the FEC code words required to realize the bit error rate based on the number of the bits input to the CW size input step, and the said FEC code words included in the minimum number. Including a CW number calculation step (S2) for calculating the number of FEC code words having an erroneous FEC symbol.
In the error signal generation step, the minimum number of consecutive FEC code words calculated by the CW number calculation step is a FEC code word having the number of the error FEC symbols calculated by the CW number calculation step. A FEC error addition method, characterized in that the error signal for generating the test signal including the test signal is output.
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