JP6818056B2 - 誤り率測定装置及び誤り率測定方法 - Google Patents

Description

本発明は、誤り率測定装置及び誤り率測定方法に関し、特に、被試験対象（Device Under Test：ＤＵＴ）から出力される多値変調信号のビット誤り率（Bit Error Rate：ＢＥＲ）やシンボル誤り率（ＳＥＲ：Symbol error ratio）を測定する誤り率測定装置及び誤り率測定方法に関する。

次世代５Ｇモバイル通信やクラウド通信サービスの普及により、データ通信トラフィックの更なる増大が予想されている。これに伴い、そのインフラとなるデータセンタなどでは、高速化に加えて、ＰＡＭ４信号などの多値変調信号を用いて伝送容量を拡張することが検討されている。

上記のようなデータセンタを構成する機器の品質評価に際しては、例えば、既知のパルスパターン信号をＤＵＴとなる機器に送信し、送信したパルスパターン信号とＤＵＴから返送されたパルスパターン信号とを比較してビットの誤りを検出する誤り率測定装置が用いられる（例えば、特許文献１参照）。

ＰＡＭ４信号は、"００"，"０１"，"１０"，"１１"からなる４つのシンボルで構成されている。これらのシンボルの最上位ビットはＭＳＢ（Most Significant Bit）、最下位ビットはＬＳＢ（Least Significant Bit）と呼ばれる。

一般に高速のＰＡＭ４信号を生成する際には、ＮＲＺ信号であるＭＳＢのビット列信号とＬＳＢのビット列信号とをＰＡＭ４エンコーダで合成する手法が良く取られている。図１０に示すように、ＰＡＭ４エンコーダは２つの信号源からそれぞれ出力されたＭＳＢのビット列信号（図１０（ａ）参照）とＬＳＢのビット列信号（図１０（ｂ）参照）とを合成して、図１０（ｃ）に示すようなＰＡＭ４信号を発生させる。

例えば、従来の誤り率測定装置は、ＤＵＴから出力されたＰＡＭ４信号をデコードしてシンボルに変換し、このデコードにより得られたシンボルを既知のパルスパターン信号と比較してＢＥＲやＳＥＲを表示するようになっている。このような従来の誤り率測定は、ＤＵＴがデータを正しく送信している状態において伝送路等で発生したエラーを切り分けるのに有用である。

特許第６２５０７３７号公報

しかしながら、ＤＵＴのバグによりＭＳＢ／ＬＳＢのビット列信号が反転していたり、ＭＳＢ−ＬＳＢのビット列信号間でビットがずれていたりすると、ＰＡＭ４信号全体が影響を受けて大量のエラーが発生することが予想される。このような状況でＢＥＲやＳＥＲを測定しても、エラーが発生している原因を切り分ける手助けとはならないという問題があった。

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、被試験対象から出力された多値変調信号に問題があるときにその問題の原因を切り分けるための情報を提供することができる誤り率測定装置及び誤り率測定方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る誤り率測定装置は、被試験対象から出力される被測定信号としての４値以上の多値変調信号と、前記被試験対象から出力されるべき既知のパルスパターン信号とを比較して、前記被測定信号の誤りを検出する誤り検出部と、前記誤り検出部による検出の結果を表示する表示部と、を備える誤り率測定装置であって、前記誤り検出部は、前記被試験対象から出力された前記多値変調信号を複数のビット列信号に分離するＰＡＭデコーダと、前記ＰＡＭデコーダにより分離された前記複数のビット列信号のレベルをそれぞれ測定するレベル測定部と、前記レベル測定部による測定の結果と、前記既知のパルスパターン信号との比較に基づいて、前記複数のビット列信号の誤り率をそれぞれ算出する誤り率算出部と、前記レベル測定部による測定の結果と、前記既知のパルスパターン信号との比較に基づいて、前記複数のビット列信号間のビットシフト量を算出するビットシフト量算出部と、を含み、前記表示部は、前記誤り率算出部により算出された各前記複数のビット列信号の誤り率と、前記ビットシフト量算出部により算出された前記複数のビット列信号間のビットシフト量とを表示する構成である。

この構成により、本発明に係る誤り率測定装置は、被試験対象から出力された被測定信号に問題があるときにその問題の原因を切り分けるための情報を提供することができる。特に、本発明に係る誤り率測定装置は、被試験対象が開発中でデータを正しく送信しているかどうかをデバッグするような状況のときに、被試験対象内のどこにどのような問題があるかを切り分ける際に有効である。

また、本発明に係る誤り率測定装置は、前記被測定信号の伝送規格に従った発生手順で前記既知のパルスパターン信号を発生させる比較用パターン発生部を更に備え、前記表示部は、前記比較用パターン発生部を構成する回路の設定を変更することにより、前記既知のパルスパターン信号の特性を変更するための設定画面を表示する構成であってもよい。

この構成により、本発明に係る誤り率測定装置は、被測定信号の伝送規格に従った比較用パターン発生部を構成する特定回路の設定を変更することで、被測定信号との比較に用いられる既知のパルスパターン信号の特性を変更することができる。このため、本発明に係る誤り率測定装置は、被試験対象からの被測定信号の発生手順のどこにどのような問題があるかを切り分けることができる。

また、本発明に係る誤り率測定装置においては、前記多値変調信号はＰＡＭ４信号であり、前記ＰＡＭデコーダは、前記ＰＡＭ４信号を前記複数のビット列信号としてのＭＳＢのビット列信号とＬＳＢのビット列信号とに分離する構成であってもよい。

また、本発明に係る誤り率測定方法は、被試験対象から出力される被測定信号としての４値以上の多値変調信号と、前記被試験対象から出力されるべき既知のパルスパターン信号とを比較して、前記被測定信号の誤りを検出する誤り検出ステップと、前記誤り検出ステップによる検出の結果を表示する表示ステップと、を含む誤り率測定方法であって、前記誤り検出ステップは、前記被試験対象から出力された前記多値変調信号を複数のビット列信号に分離する分離ステップと、前記分離ステップにより分離された前記複数のビット列信号のレベルをそれぞれ測定するレベル測定ステップと、前記レベル測定ステップによる測定の結果と、前記既知のパルスパターン信号との比較に基づいて、前記複数のビット列信号の誤り率をそれぞれ算出する誤り率算出ステップと、前記レベル測定ステップによる測定の結果と、前記既知のパルスパターン信号との比較に基づいて、前記複数のビット列信号間のビットシフト量を算出するビットシフト量算出ステップと、を含み、前記表示ステップは、前記誤り率算出ステップにより算出された各前記複数のビット列信号の誤り率と、前記ビットシフト量算出ステップにより算出された前記複数のビット列信号間のビットシフト量とを表示する構成である。

この構成により、本発明に係る誤り率測定方法は、被試験対象から出力された被測定信号に問題があるときにその問題の原因を切り分けるための情報を提供することができる。特に、本発明に係る誤り率測定方法は、被試験対象が開発中でデータを正しく送信しているかどうかをデバッグするような状況のときに、被試験対象内のどこにどのような問題があるかを切り分ける際に有効である。

また、本発明に係る誤り率測定方法は、前記被測定信号の伝送規格に従った発生手順で前記既知のパルスパターン信号を発生させる比較用パターン発生ステップを更に含み、前記表示ステップは、さらに、前記比較用パターン発生ステップを構成する回路の設定を変更することにより、前記既知のパルスパターン信号の特性を変更するための設定画面を表示する構成であってもよい。

この構成により、本発明に係る誤り率測定方法は、被測定信号の伝送規格に従った比較用パターン発生部を構成する特定回路の設定を変更することで、被測定信号との比較に用いられる既知のパルスパターン信号の特性を変更することができる。このため、本発明に係る誤り率測定方法は、被試験対象からの被測定信号の発生手順のどこにどのような問題があるかを切り分けることができる。

また、本発明に係る誤り率測定方法においては、前記多値変調信号はＰＡＭ４信号であり、前記分離ステップは、前記ＰＡＭ４信号を前記複数のビット列信号としてのＭＳＢのビット列信号とＬＳＢのビット列信号とに分離する構成であってもよい。

本発明は、被試験対象から出力された多値変調信号に問題があるときにその問題の原因を切り分けるための情報を提供することができる誤り率測定装置及び誤り率測定方法を提供するものである。

本発明の実施形態に係る誤り率測定装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る誤り率測定装置の送信側の回路ブロック図を表示した送信側設定画面の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る誤り率測定装置の受信側の回路ブロック図を表示した受信側設定画面の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る誤り率測定装置が備えるＰＡＭデコーダの構成図である。 （ａ）は図４のＰＡＭデコーダにおけるＰＡＭ４信号と基準電圧と出力の関係を示す図であり、（ｂ）は図４のＰＡＭデコーダの真理値表を示す図である。 本発明の実施形態に係る誤り率測定装置の結果表示画面の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る誤り率測定装置の診断モード画面の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る誤り率測定装置を用いる誤り率測定方法の処理を示すフローチャート（その１）である。 本発明の実施形態に係る誤り率測定装置を用いる誤り率測定方法の処理を示すフローチャート（その２）である。 ＭＳＢのビット列信号とＬＳＢのビット列信号の合成によって生成されるＰＡＭ４信号の一例を示す図である。

以下、本発明に係る誤り率測定装置及び誤り率測定方法の実施形態について、図面を用いて説明する。

図１に示すように、本実施形態に係る誤り率測定装置１００は、送信側のテスト信号発生部１０と、受信側の誤り検出部２０と、表示部３０と、操作部４０と、制御部５０と、を備える。

表示部３０は、例えばＬＣＤやＣＲＴなどの表示機器で構成され、制御部５０から出力される制御信号に応じて、後述する送信側設定画面３０ｃ、受信側設定画面３０ｄ、結果表示画面３６、診断モード画面３８などの各種表示画面を表示するようになっている。さらに、表示部３０は、各種条件を設定するためのボタン、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。

操作部４０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３０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４０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４０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。

制御部５０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、誤り率測定装置１００を構成する上記各部の動作を制御する。また、制御部５０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、後述するレベル測定部２２、誤り率算出部２３、及びビットシフト量算出部２４をソフトウェア的に構成することが可能である。

なお、レベル測定部２２、誤り率算出部２３、及びビットシフト量算出部２４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、レベル測定部２２、誤り率算出部２３、及びビットシフト量算出部２４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。

また、制御部５０は、後述する送信側設定画面３０ｃ、受信側設定画面３０ｄ、結果表示画面３６、診断モード画面３８などの各種表示画面を表示部３０に表示させる制御を行うようになっている。

テスト信号発生部１０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させ、発生させた多値変調信号をテスト信号として伝送路２１０，２２０を介してＤＵＴ２００に送信するようになっている。なお、ＤＵＴ２００へテスト信号を送信するのは、誤り率測定装置１００以外の装置でもよく、ＤＵＴ２００自身が多値変調信号を生成して送信するようになっていてもよい。なお、本実施形態では、４値以上の多値変調信号がＰＡＭ４信号である場合を例にとって説明する。

図２は、テスト信号発生部１０から出力されるテスト信号の特性を設定するために、表示部３０に表示される送信側設定画面３０ｃの表示例を示している。送信側設定画面３０ｃは、操作部４０により送信側画面タブ３０ａが選択されることによって表示部３０に表示される。この送信側設定画面３０ｃの上段には、「規格団体」、「規格名」、「パターン」の３つの項目３１，３２，３３が表示される。そして、「規格団体」の項目３１が操作部４０により選択されると、この項目３１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３２が操作部４０により選択されると、この項目３２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が選択された後に、「パターン」の項目３３が操作部４０により選択されると、「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３３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ことが可能である。

また、図２に示すように、表示部３０の送信側設定画面３０ｃの下段には、選択設定されたＰＡＭ４信号のパターンをテスト信号として発生させるためのテスト信号発生部１０を構成する回路を、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３４Ａが表示される。

図２では、発振器３５ａ、分離回路３５ｂ、ＭＳＢ及びＬＳＢの論理反転回路３５ｃ、グレイコーダ３５ｄ、プリコーダ３５ｅ、ＭＳＢ及びＬＳＢの論理反転回路３５ｆ、ビットシフト回路３５ｇ、加算回路３５ｈによって回路構成図３４Ａが構築される。また、回路構成図３４Ａの特定回路（例えば図２のＭＳＢ及びＬＳＢの論理反転回路３５ｃの「ＯＮ／ＯＦＦ」、ＭＳＢ及びＬＳＢの論理反転回路３５ｆの「ＰＯＳ（スルー）／ＮＥＧ（反転）」、グレイコーダ３５ｄの「ＯＮ／ＯＦＦ」、プリコーダ３５ｅの「ＯＮ／ＯＦＦ」、ビットシフト回路３５ｇのビットシフト量など）は、必要に応じて適宜設定を行うことができる。

発振器３５ａは、ＰＲＢＳ１３Ｑ、ＰＲＢＳ３１Ｑ、ＳＳＰＲＱ等のＰＡＭを評価するための評価用パターンを出力するようになっている。分離回路３５ｂは、発振器３５ａから出力された評価用パターンをＭＳＢのビット列信号とＬＳＢのビット列信号とに分離するようになっている。論理反転回路３５ｃは、分離回路３５ｂから出力されたＭＳＢ又はＬＳＢのビット列信号を、「ＯＮ」のときに反転させ、「ＯＦＦ」のときにそのまま通過させるようになっている。グレイコーダ３５ｄは、論理反転回路３５ｃから出力されたＭＳＢ及びＬＳＢのビット列信号を、「ＯＮ」のときにグレイコード（Gray Code）に基づいて符号化し、「ＯＦＦ」のときにそのまま通過させるようになっている。

プリコーダ３５ｅは、グレイコーダ３５ｄから出力されたＭＳＢ及びＬＳＢのビット列信号を、「ＯＮ」のときにプリコード（Precode）に基づいて符号化し、「ＯＦＦ」のときにそのまま通過させるようになっている。論理反転回路３５ｆは、プリコーダ３５ｅから出力されたＭＳＢ又はＬＳＢのビット列信号を、「ＮＥＧ」のときに反転させ、「ＰＯＳ」のときにそのまま通過させるようになっている。ビットシフト回路３５ｇは、論理反転回路３５ｆから出力されたＭＳＢのビット列信号のビット位相を操作部４０により設定されたビット数（例えば、−２５６ビットから＋２６５ビットまでの範囲のビット数）で変化させるようになっている。

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、テスト信号発生部１０は、この選択設定された「パターン」：ＰＲＢＳ１３Ｑの回路構成図３４Ａに従ってＰＡＭ４信号を発生させる。

図１に示すように、ＤＵＴ２００は、伝送路２１０を介して誤り率測定装置１００のテスト信号発生部１０から出力されるテスト信号の入力に伴って、伝送路２２０を介して誤り率測定装置１００の誤り検出部２０に被測定信号を出力するようになっている。本実施形態では、ＤＵＴ２００は入力されたテスト信号と同一の信号を被測定信号として出力することが期待されているものとする。ＤＵＴ２００が対応する規格の例としては、PCI Express（登録商標）、ＵＳＢ（登録商標）（Universal Serial Bus）、ＣＥＩ（Common Electrical Interface）、Ethernet（登録商標）、InfiniBandなどが挙げられる。

誤り検出部２０は、ＤＵＴ２００から出力される被測定信号としてのＰＡＭ４信号と、ＤＵＴ２００から出力されるべき既知のパルスパターン信号（以下、「比較用パルスパターン信号」とも称する）とを比較して、被測定信号の誤りを検出するようになっている。誤り検出部２０による検出の結果は、表示部３０に表示される。

図３は、後述する比較用パターン発生部２７から出力される比較用パルスパターン信号の特性を設定するために、表示部３０に表示される受信側設定画面３０ｄの表示例を示している。受信側設定画面３０ｄは、操作部４０により受信側画面タブ３０ｂが選択されることによって表示部３０に表示される。この受信側設定画面３０ｄの下段には、比較用パルスパターン信号を発生させるために必要な比較用パターン発生部２７を構成する回路と、比較用パルスパターン信号とＤＵＴ２００からの被測定信号とを比較する回路と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３４Ｂが表示される。

図３の例において、回路構成図３４Ｂは、発振器３５ａ、分離回路３５ｂ、論理反転回路３５ｃ、グレイコーダ３５ｄ、プリコーダ３５ｅ、ＰＡＭ４デコーダ３５ｉ、ＭＳＢ及びＬＳＢの論理反転回路３５ｊ、エラー検出器３５ｋによって構成される。例えば、回路構成図３４Ｂに表示された発振器３５ａ、分離回路３５ｂ、論理反転回路３５ｃ、グレイコーダ３５ｄ、プリコーダ３５ｅ、及び論理反転回路３５ｊの設定内容は、送信側設定画面３０ｃで選択設定された発振器３５ａ、分離回路３５ｂ、論理反転回路３５ｃ、グレイコーダ３５ｄ、プリコーダ３５ｅ、及び論理反転回路３５ｆの設定内容と同一になる。

なお、回路構成図３４Ｂにおいて、論理反転回路３５ｃ、グレイコーダ３５ｄ、プリコーダ３５ｅ、ＰＡＭ４デコーダ３５ｉ、ＭＳＢ及びＬＳＢの論理反転回路３５ｊの設定を操作部４０により変更することにより、誤り検出部２０において被測定信号との比較に用いられる比較用パルスパターン信号の特性を変更することが可能である。

図１に示すように、誤り検出部２０は、ＰＡＭデコーダ２１と、レベル測定部２２と、誤り率算出部２３と、ビットシフト量算出部２４と、比較用パターン発生部２７と、を含む。ここで、ＰＡＭ４デコーダ３５ｉの機能はＰＡＭデコーダ２１に含まれる。また、エラー検出器３５ｋの機能は誤り率算出部２３及びビットシフト量算出部２４にそれぞれ含まれる。また、発振器３５ａ、分離回路３５ｂ、論理反転回路３５ｃ、グレイコーダ３５ｄ、プリコーダ３５ｅ、及び論理反転回路３５ｊの機能は比較用パターン発生部２７に含まれる。

ＰＡＭデコーダ２１は、ＤＵＴ２００から出力されて伝送路２２０を介して入力されたＰＡＭ４信号を、ＭＳＢのビット列信号とＬＳＢのビット列信号とに分離するようになっている。

図４に示すように、ＰＡＭデコーダ２１は、ＤＵＴ２００から入力されたＰＡＭ４信号のＵｐｐｅｒ信号（高レベル信号）、Ｍｉｄｄｌｅ信号（中レベル信号）、Ｌｏｗｅｒ信号（低レベル信号）を０／１判別する０／１判別回路２５と、０／１判別回路２５にて０／１判別された判別信号に基づいてＰＡＭ４信号をＭＳＢのビット列信号とＬＳＢのビット列信号にデコードするデコード回路２６と、を備えて概略構成される。

０／１判別回路２５は、ＰＡＭ４信号が伝送される伝送路２２０に対して並列接続される、３つの０／１判別器（第１の０／１判別器２５ａ、第２の０／１判別器２５ｂ、第３の０／１判別器２５ｃ）を備える。

第１の０／１判別器２５ａは、ＰＡＭ４信号のＵｐｐｅｒ信号の０／１を第１の基準電圧Ｖｔｈ１との比較によって判別する。すなわち、第１の０／１判別器２５ａは、図５（ａ）に示すように、Ｕｐｐｅｒ信号を第１の基準電圧Ｖｔｈ１で打ち抜いてＵｐｐｅｒ信号と第１の基準電圧Ｖｔｈ１とを比較し、Ｕｐｐｅｒ信号が第１の基準電圧Ｖｔｈ１以上であればＤＵ＝「１」を判別信号として出力し、Ｕｐｐｅｒ信号が第１の基準電圧Ｖｔｈ１以上でなければＤＵ＝「０」を判別信号として出力する。

第２の０／１判別器２５ｂは、ＰＡＭ４信号のＭｉｄｄｌｅ信号の０／１を第２の基準電圧Ｖｔｈ２との比較によって判別する。すなわち、第２の０／１判別器２５ｂは、図５（ａ）に示すように、Ｍｉｄｄｌｅ信号を第２の基準電圧Ｖｔｈ２で打ち抜いてＭｉｄｄｌｅ信号と第２の基準電圧Ｖｔｈ２とを比較し、Ｍｉｄｄｌｅ信号が第２の基準電圧Ｖｔｈ２以上であればＤＭ＝「１」を判別信号として出力し、Ｍｉｄｄｌｅ信号が第２の基準電圧Ｖｔｈ２以上でなければＤＭ＝「０」を判別信号として出力する。

第３の０／１判別器２５ｃは、ＰＡＭ４信号のＬｏｗｅｒ信号の０／１を第３の基準電圧Ｖｔｈ３との比較によって判別する。すなわち、第３の０／１判別器２５ｃは、図５（ａ）に示すように、Ｌｏｗｅｒ信号を第３の基準電圧Ｖｔｈ３で打ち抜いてＬｏｗｅｒ信号と第３の基準電圧Ｖｔｈ３とを比較し、Ｌｏｗｅｒ信号が第３の基準電圧Ｖｔｈ３以上であればＤＬ＝「１」を判別信号として出力し、Ｌｏｗｅｒ信号が第３の基準電圧Ｖｔｈ３以上でなければＤＬ＝「０」を判別信号として出力する。

デコード回路２６は、論理回路で構成されるものであって、例えば、イクスクルーシブノア回路２６ａ、ＡＮＤ（論理積）回路２６ｂを備える。

イクスクルーシブノア回路２６ａは、第１の０／１判別器２５ａからの判別信号（ＤＵ）と第２の０／１判別器２５ｂからの判別信号（ＤＬ）とを入力として排他的論理和（一致論理）演算を行う。

ＡＮＤ回路２６ｂは、イクスクルーシブノア回路２６ａからの信号と第３の０／１判別器２５ｃからの判別信号（ＤＬ）とを入力として論理積演算を行う。

上述したＰＡＭデコーダ２１では、第１の基準電圧Ｖｔｈ１が高電圧範囲Ｈ３に設定され、第２の基準電圧Ｖｔｈ２が中電圧範囲Ｈ２に設定され、第３の基準電圧Ｖｔｈ３が低電圧範囲Ｈ１に設定される。そして、ＰＡＭデコーダ２１がＰＡＭ４信号をデコードする際には、第１の基準電圧Ｖｔｈ１がＵｐｐｅｒ信号の打ち抜き、第２の基準電圧Ｖｔｈ２がＭｉｄｄｌｅ信号の打ち抜き、第３の基準電圧Ｖｔｈ３がＬｏｗｅｒ信号の打ち抜きに用いられる。

また、デコード回路２６は、図５（ｂ）の真理値表に示すように、第２の０／１判別器２５ｃからの判別信号（ＤＭ）をそのままＭＳＢのビット列信号として出力し、ＡＮＤ回路２６ｂの出力をＬＳＢのビット列信号として出力する。

これにより、ＰＡＭデコーダ２１は、ＰＡＭ４信号をＭＳＢのビット列信号とＬＳＢのビット列信号に分離する。

レベル測定部２２は、ＰＡＭデコーダ２１により分離されたＰＡＭ４信号のＭＳＢのビット列信号とＬＳＢのビット列信号のレベルをそれぞれ測定するようになっている。

比較用パターン発生部２７は、ＤＵＴ２００から出力される被測定信号の伝送規格に従った発生手順で、比較用パルスパターン信号を発生させるようになっている。

誤り率算出部２３は、レベル測定部２２による測定の結果と、比較用パターン発生部２７から出力された比較用パルスパターン信号のＭＳＢ及びＬＳＢのビット列信号との比較に基づいて、被測定信号のＭＳＢ及びＬＳＢのビット列信号に含まれる誤りビットの数をカウントして、被測定信号のＭＳＢ及びＬＳＢのビット列信号のＢＥＲをそれぞれ算出するようになっている。

ビットシフト量算出部２４は、レベル測定部２２による測定の結果と、比較用パターン発生部２７から出力された比較用パルスパターン信号のＭＳＢ及びＬＳＢのビット列信号との比較に基づいて、被測定信号のＭＳＢ及びＬＳＢのビット列信号の間のビットシフト量を算出するようになっている。

また、誤り率算出部２３は、カウントした誤りビットの数と、算出したＭＳＢ及びＬＳＢのビット列信号のＢＥＲに基づいて、被測定信号の誤りシンボルの数、ＳＥＲ、誤りビットの数、及びＢＥＲを算出するようになっている。例えば図６に示すように、表示部３０の結果表示画面３６において、テキストボックス３６ａにＳＥＲ、テキストボックス３６ｂに誤りシンボルのカウント数、テキストボックス３６ｃにＢＥＲ、テキストボックス３６ｄに誤りビットのカウント数が表示される。

ＰＡＭ４信号は、レベル０（００），１（０１），２（１０），３（１１）という４段階の電圧レベルで表現される。よって、本来レベル０，１，２，３であるべきシンボルが、それぞれ他のレベルに変化してしまうエラー遷移は、「レベル０→レベル１」、「レベル０→レベル２」、「レベル０→レベル３」、「レベル１→レベル０」、「レベル１→レベル２」、「レベル１→レベル３」、「レベル２→レベル０」、「レベル２→レベル１」、「レベル２→レベル３」、「レベル３→レベル０」、「レベル３→レベル１」、「レベル３→レベル２」の１２通りとなる。テキストボックス３６ｂに表示される誤りシンボルのカウント数は、これらの１２通りのエラー遷移のエラーの数を合算した値である。

また、テキストボックス３６ｄに表示される誤りビットのカウント数は、誤り率算出部２３によりカウントされたＭＳＢ及びＬＳＢのビット列信号の誤りビットのカウント数を合算した値である。

また、図６に示す結果表示画面３６には、ＤＵＴ２００がデータを正しく送信しているか否かを確認するための診断モードを起動するためのボタン３７が表示されている。操作部４０によりボタン３７が押下されると、図７に示すように診断モード画面３８が表示部３０に表示される。

図７に示すように、表示部３０は、誤り率算出部２３により算出されたＭＳＢ及びＬＳＢのビット列信号のＢＥＲと、ビットシフト量算出部２４により算出されたＭＳＢ及びＬＳＢのビット列信号の間のビットシフト量とを、診断モード画面３８における領域３８ａ，３８ｂとテキストボックス３８ｃにそれぞれ表示するようになっている。

領域３８ａには、誤り率算出部２３によってカウントされたＭＳＢのビット列信号の誤りビットの数（ＥＣ）と、誤り率算出部２３によって算出されたＭＳＢのビット列信号の誤り率（ＥＲ）が表示される。ここで、"ＩＮＳ"の欄のＥＣ（＝８２５６０）及びＥＲ（＝１．８５７８００Ｅ−０４）は、本来"０"であるべきビットのうち"１"に変化してしまった誤りビットの数とそのＢＥＲを表している。一方、"ＯＭＩ"の欄のＥＣ（＝３８２）及びＥＲ（＝６．０１７９００Ｅ−０７）は、本来"１"であるべきビットのうち"０"に変化してしまった誤りビットの数とそのＢＥＲを表している。また、"Ｔｏｔａｌ"の欄のＥＣ（＝８２９４２）及びＥＲ（＝７．６８５７００Ｅ−０５）は、"ＩＮＳ"と"ＯＭＩ"の全ての誤りビットの数とそのＢＥＲを表している。

領域３８ｂには、誤り率算出部２３によってカウントされたＬＳＢのビット列信号の誤りビットの数（ＥＣ）と、誤り率算出部２３によって算出されたＬＳＢのビット列信号の誤り率（ＥＲ）が表示される。ここで、"ＩＮＳ"の欄のＥＣ（＝６０５）及びＥＲ（＝２．５６４１００Ｅ−０５）は、本来"０"であるべきビットのうち"１"に変化してしまった誤りビットの数とそのＢＥＲを表している。一方、"ＯＭＩ"の欄のＥＣ（＝６００９５）及びＥＲ（＝１．４９９０００Ｅ−０３）は、本来"１"であるべきビットのうち"０"に変化してしまった誤りビットの数とそのＢＥＲを表している。また、"Ｔｏｔａｌ"の欄のＥＣ（＝６０７００）及びＥＲ（＝９．５３１３００Ｅ−０４）は、"ＩＮＳ"と"ＯＭＩ"の全ての誤りビットの数とそのＢＥＲを表している。

テキストボックス３８ｃには、ビットシフト量算出部２４により算出された被測定信号のビットシフト量Ｄｉｆｆが表示される。ここで、図示のようにビットシフト量が−１０の場合は、ＭＳＢのビット列信号がＬＳＢのビット列信号に対して−１０ビットずれている（１０ビット遅れている）ことを表している。

つまり、診断モード画面３８に表示された結果から、被測定信号のＭＳＢのビット列信号とＬＳＢのビット列信号のいずれに問題があるのか、あるいは、被測定信号のＭＳＢのビット列信号とＬＳＢのビット列信号とが位相方向にずれているのかなどが分かる。

さらに、受信側設定画面３０ｄの回路構成図３４Ｂにおける特定回路の設定を操作部４０により変更して比較用パルスパターン信号の特性を変更することで診断モード画面３８に表示されたエラーが改善した場合に、ＤＵＴ２００におけるエラーの原因を特定することができる。

例えば、ＬＳＢの論理反転回路３５ｃの「ＯＮ／ＯＦＦ」を切り替えることによって、領域３８ｂに表示されるＬＳＢのビット列信号の誤りビットの数やＢＥＲの値が減少した場合には、ＤＵＴ２００のＬＳＢ用の信号源から出力されたＬＳＢのビット列信号に反転が起こっていることが推察される。また、ＭＳＢの論理反転回路３５ｃの「ＯＮ／ＯＦＦ」を切り替えることによって、領域３８ａに表示されるＭＳＢのビット列信号の誤りビットの数やＢＥＲの値が減少した場合には、ＤＵＴ２００のＭＳＢ用の信号源から出力されたＭＳＢのビット列信号に反転が起こっていることが推察される。

また、グレイコーダ３５ｄの「ＯＮ／ＯＦＦ」を切り替えることによって、領域３８ａ，３８ｂに表示される誤りビットの数やＢＥＲの値が減少した場合には、ＤＵＴ２００のグレイコーダが正常に動作していないことが推察される。また、プリコーダ３５ｅの「ＯＮ／ＯＦＦ」を切り替えることによって、領域３８ａ，３８ｂに表示される誤りビットの数やＢＥＲの値が減少した場合には、ＤＵＴ２００のプリコーダが正常に動作していないことが推察される。

また、ＬＳＢの論理反転回路３５ｊの「ＰＯＳ／ＮＥＧ」を切り替えることによって、領域３８ｂに表示されるＬＳＢのビット列信号の誤りビットの数やＢＥＲの値が減少した場合には、ＤＵＴ２００のプリコーダの後段でＬＳＢのビット列信号に反転が起こっていることが推察される。また、ＭＳＢの論理反転回路３５ｊの「ＰＯＳ／ＮＥＧ」を切り替えることによって、領域３８ａに表示されるＭＳＢのビット列信号の誤りビットの数やＢＥＲの値が減少した場合には、ＤＵＴ２００のプリコーダの後段でＭＳＢのビット列信号に反転が起こっていることが推察される。

また、テキストボックス３８ｃに表示されたビットシフト量が０以外の値である場合には、ＤＵＴ２００におけるＭＳＢ用の信号源とＬＳＢ用の信号源との間で同期ずれが起こっていることが推察される。

以下、本実施形態の誤り率測定装置１００を用いる誤り率測定方法について、図８及び図９のフローチャートを参照しながらその処理の一例を説明する。

まず、制御部５０は、送信側設定画面３０ｃを表示部３０に表示させる（ステップＳ１）。

次に、テスト信号発生部１０は、ユーザによる操作部４０の操作により送信側設定画面３０ｃ上で設定されたテスト信号をＤＵＴ２００に送信する（ステップＳ２）。

次に、ＰＡＭデコーダ２１は、ＤＵＴ２００から送信された被測定信号としてのＰＡＭ４信号を、ＭＳＢのビット列信号とＬＳＢのビット列信号とに分離する（分離ステップＳ３）。

次に、レベル測定部２２は、ＰＡＭデコーダ２１から出力された被測定信号のＭＳＢ及びＬＳＢのビット列信号のレベルをそれぞれ測定する（レベル測定ステップＳ４）。

比較用パターン発生部２７は、被測定信号の伝送規格に従った発生手順で比較用パルスパターン信号を発生させる（比較用パターン発生ステップＳ５）。

次に、誤り率算出部２３は、レベル測定部２２による測定の結果と、比較用パターン発生部２７から出力された比較用パルスパターン信号のＭＳＢ及びＬＳＢのビット列信号との比較に基づいて、被測定信号のＭＳＢ及びＬＳＢのビット列信号のＢＥＲをそれぞれ算出する（誤り率算出ステップＳ６）。

次に、ビットシフト量算出部２４は、レベル測定部２２による測定の結果と、比較用パターン発生部２７から出力された比較用パルスパターン信号のＭＳＢ及びＬＳＢのビット列信号との比較に基づいて、被測定信号のＭＳＢ及びＬＳＢのビット列信号の間のビットシフト量を算出する（ビットシフト量算出ステップＳ７）。

次に、誤り率算出部２３は、被測定信号の誤りシンボルの数、ＳＥＲ、誤りビットの数、及びＢＥＲを算出する（誤り検出ステップＳ８）。

次に、制御部５０は、誤り率算出部２３により算出された被測定信号の誤りシンボルの数、ＳＥＲ、誤りビットの数、及びＢＥＲを表示部３０の結果表示画面３６に表示させる（表示ステップＳ９）。

次に、制御部５０は、操作部４０によりボタン３７が押下されたか否かを検出する（ステップＳ１０）。操作部４０によりボタン３７が押下されなかった場合には、制御部５０は処理を終了する。

次に、制御部５０は、操作部４０によりボタン３７が押下された場合に、被測定信号のＭＳＢ及びＬＳＢのビット列信号のＢＥＲと、被測定信号のＭＳＢ及びＬＳＢのビット列信号の間のビットシフト量を表示部３０の診断モード画面３８に表示させる（表示ステップＳ１１）。

次に、制御部５０は、操作部４０により受信側画面タブ３０ｂが選択されたか否かを検出する（ステップＳ１２）。操作部４０により受信側画面タブ３０ｂが選択されなかった場合には、制御部５０は処理を終了する。

次に、制御部５０は、操作部４０により受信側画面タブ３０ｂが選択された場合に、受信側設定画面３０ｄを表示部３０に表示させる（表示ステップＳ１３）。

次に、制御部５０は、ユーザによる操作部４０の操作により受信側設定画面３０ｄ上で変更された特定回路の設定に基づいて、誤り検出部２０において被測定信号との比較に用いられる比較用パルスパターン信号の特性を変更する（ステップＳ１４）。次に、制御部５０は、再びステップＳ５以降の処理を実行する。

以上説明したように、本実施形態に係る誤り率測定装置１００は、ＤＵＴ２００から出力された被測定信号をＭＳＢのビット列信号とＬＳＢのビット列信号とに分離して、それぞれのＢＥＲと、それらの信号間のビットシフト量を表示するため、ＤＵＴ２００から出力された被測定信号に問題があるときにその問題の原因を切り分けるための情報を提供することができる。特に、本実施形態に係る誤り率測定装置１００は、ＤＵＴ２００が開発中でデータを正しく送信しているかどうかをデバッグするような状況のときに、ＤＵＴ２００内のどこにどのような問題があるかを切り分ける際に有効である。

また、本実施形態に係る誤り率測定装置１００は、ＤＵＴ２００からの被測定信号の発生手順に従った回路構成図３４Ｂの特定回路の設定を変更することで、被測定信号との比較に用いられる比較用パルスパターン信号の特性を変更することができる。このため、本実施形態に係る誤り率測定装置１００は、ＤＵＴ２００からの被測定信号の発生手順のどこにどのような問題があるかを切り分けることができる。

１０ テスト信号発生部
２０ 誤り検出部
２１ ＰＡＭデコーダ
２２ レベル測定部
２３ 誤り率算出部
２４ ビットシフト量算出部
２７ 比較用パターン発生部
３０ 表示部
３０ｃ，３０ｄ 設定画面
３４Ａ，３４Ｂ 回路構成図
３６ 結果表示画面
３７ ボタン
３８ 診断モード画面
４０ 操作部
５０ 制御部
１００ 誤り率測定装置
２００ ＤＵＴ

Claims (6)

1. 被試験対象（２００）から出力される被測定信号としての４値以上の多値変調信号と、前記被試験対象から出力されるべき既知のパルスパターン信号とを比較して、前記被測定信号の誤りを検出する誤り検出部（２０）と、
   前記誤り検出部による検出の結果を表示する表示部（３０）と、を備える誤り率測定装置（１００）であって、
   前記誤り検出部は、
   前記被試験対象から出力された前記多値変調信号を複数のビット列信号に分離するＰＡＭデコーダ（２１）と、
   前記ＰＡＭデコーダにより分離された前記複数のビット列信号のレベルをそれぞれ測定するレベル測定部（２２）と、
   前記レベル測定部による測定の結果と、前記既知のパルスパターン信号との比較に基づいて、前記複数のビット列信号の誤り率をそれぞれ算出する誤り率算出部（２３）と、
   前記レベル測定部による測定の結果と、前記既知のパルスパターン信号との比較に基づいて、前記複数のビット列信号間のビットシフト量を算出するビットシフト量算出部（２４）と、を含み、
   前記表示部は、前記誤り率算出部により算出された各前記複数のビット列信号の誤り率と、前記ビットシフト量算出部により算出された前記複数のビット列信号間のビットシフト量とを表示することを特徴とする誤り率測定装置。
2. 前記被測定信号の伝送規格に従った発生手順で前記既知のパルスパターン信号を発生させる比較用パターン発生部（２７）を更に備え、
   前記表示部は、前記比較用パターン発生部を構成する回路の設定を変更することにより、前記既知のパルスパターン信号の特性を変更するための設定画面（３０ｄ）を表示することを特徴とする請求項１に記載の誤り率測定装置。
3. 前記多値変調信号はＰＡＭ４信号であり、
   前記ＰＡＭデコーダは、前記ＰＡＭ４信号を前記複数のビット列信号としてのＭＳＢのビット列信号とＬＳＢのビット列信号とに分離することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の誤り率測定装置。
4. 被試験対象（２００）から出力される被測定信号としての４値以上の多値変調信号と、前記被試験対象から出力されるべき既知のパルスパターン信号とを比較して、前記被測定信号の誤りを検出する誤り検出ステップ（Ｓ３〜Ｓ８）と、
   前記誤り検出ステップによる検出の結果を表示する表示ステップ（Ｓ９，Ｓ１１）と、を含む誤り率測定方法であって、
   前記誤り検出ステップは、
   前記被試験対象から出力された前記多値変調信号を複数のビット列信号に分離する分離ステップ（Ｓ３）と、
   前記分離ステップにより分離された前記複数のビット列信号のレベルをそれぞれ測定するレベル測定ステップ（Ｓ４）と、
   前記レベル測定ステップによる測定の結果と、前記既知のパルスパターン信号との比較に基づいて、前記複数のビット列信号の誤り率をそれぞれ算出する誤り率算出ステップ（Ｓ６）と、
   前記レベル測定ステップによる測定の結果と、前記既知のパルスパターン信号との比較に基づいて、前記複数のビット列信号間のビットシフト量を算出するビットシフト量算出ステップ（Ｓ７）と、を含み、
   前記表示ステップは、前記誤り率算出ステップにより算出された各前記複数のビット列信号の誤り率と、前記ビットシフト量算出ステップにより算出された前記複数のビット列信号間のビットシフト量とを表示することを特徴とする誤り率測定方法。
5. 前記被測定信号の伝送規格に従った発生手順で前記既知のパルスパターン信号を発生させる比較用パターン発生ステップ（Ｓ５）を更に含み、
   前記表示ステップは、さらに、前記比較用パターン発生ステップを構成する回路の設定を変更することにより、前記既知のパルスパターン信号の特性を変更するための設定画面（３０ｄ）を表示する（Ｓ１３）ことを特徴とする請求項４に記載の誤り率測定方法。
6. 前記多値変調信号はＰＡＭ４信号であり、
   前記分離ステップは、前記ＰＡＭ４信号を前記複数のビット列信号としてのＭＳＢのビット列信号とＬＳＢのビット列信号とに分離することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の誤り率測定方法。

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