JP7308872B2 - 誤り検出装置および誤り検出方法 - Google Patents

誤り検出装置および誤り検出方法 Download PDF

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本発明は、振幅をシンボルごとに4種類に分けた4値パルス振幅変調方式(PAM4方式)によるPAM4信号を4値にデコードし、デコードした信号のレベル測定結果に基づいて誤りを検出する誤り検出装置および誤り検出方法に関する。
誤り率測定装置は、例えば下記特許文献1に開示されるように、被測定物(DUT:Device Under Test )を信号パターン折り返しのステートに遷移させた状態で固定データを含む既知パターンのテスト信号を被測定物に送信し、このテスト信号の送信に伴って被測定物から折り返して受信した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ビット誤り率を測定する装置として従来から知られている。
特開2007-274474号公報
ところで、有線ネットワーク技術の主流であるイーサネット(登録商標)において、例えば400Gイーサネット(登録商標)では、C2M(チップ2モジュール)インタフェースにStressed Input testが規定されている。Stressed Input testは、PRBS13Qなどの疑似ランダムパターンの他、RS-FEC(Reed- Solomon Forward Error Correction)エンコード付きのスクランブルアイドルパターンが定義されている。
RS-FECエンコード付きのスクランブルアイドルパターンでは、FECによる誤り訂正が行われているため、FECシンボルエラー数を確認することで、FECによるエラー訂正効果を評価することができる(逆に、ビットエラーを確認するだけでは、FECによるエラー訂正効果を正しく評価することが難しい)。
特に、200G,400Gイーサネット(登録商標)では、FECによるエラー訂正が前提となっているため、RS-FECエンコード付きのスクランブルアイドルパターンによってFECの効果を評価することは重要である。
ここで、図7に示すように、被測定物として400Gイーサネット(登録商標)の光モジュール(QSFP-DD LR4光モジュール)を測定する場合を考える。
図7の測定系では、伝送速度と伝送チャネル数を変換するギアボックス(Gearbox)Waを被測定物(DUT)Wの内部に備え、マルチレーン接続されるインタフェースとしてレーン間のスキューを許容しているが、被測定物Wに入力される各レーンにスキューがあると、パターン発生器31のMSB(最上位ビット)で出力したパターンは、エラー検出器32のMSBに戻ってくる保証は無い。
図7の測定系の場合、8台のパターン発生器31の出力のうち、2レーンのパターン発生器31の出力が被測定物WのギアボックスWaのPAM4ASIC内でマックスされると考えると、1レーンにはMSBとLSB(最下位ビット)の2チャネルがあるので、4チャネルがマックスされる。したがって、エラー検出器32に入力されるチャネルの組み合わせは、4つから2つ選ぶ順列なので、 42 =4!/(4-2)!=12通りとなる。つまり、エラー検出器32の1レーンに入力されるデータは12通りあり、12通りのリファレンスパターンをユーザが手動で探すことは非常に困難である。
さらに、スキューの影響によるエラー検出器32に入力されるパターンの組み合わせの詳細について図8~図11を参照しながら説明する。
なお、図8~図11では、2台のパターン発生器31(31a,31b)、2台のエラー検出器32(32a,32b)を備え、被測定物(DUT)Wが2:1MUX(W1~W3)、1:2DEMUX(W4~W6)を内部に備え、パターン発生器31a,31bから2レーン(レーン0~3)のパターンを、被測定物(DUT)Wを介してエラー検出器32a,32bに入力する場合を例にとって説明する。
図8~図11において、パターン発生器31aは、0→0.1→0.2→0.3のビット列をMSB:FECレーン0のパターンとして発生し、2→2.1→2.2→2.3のビット列をLSB:FECレーン2のパターンとして発生し、これらのパターンを被測定物Wの2:1MUX(W1)に入力する。
また、パターン発生器31bは、1→1.1→1.2→1.3のビット列をMSB:FECレーン1のパターンとして発生し、3→3.1→3.2→3.3のビット列をLSB:FECレーン3のパターンとして発生し、これらのパターンを被測定物Wの2:1MUX(W2)に入力する。
そして、2:1MUX(W1)は、FECレーン2の先頭ビットからFECレーン2のパターンのビットとFECレーン0のパターンのビットを交互にMUXしたビット列2→0→2.1→0.1→2.2→0.2→2.3→0.3を2:1MUX(W3)に入力する。また、2:1MUX(W2)は、FECレーン3の先頭ビットからFECレーン3のパターンのビットとFECレーン1のパターンのビットを交互にMUXしたビット列3→1→3.1→1.1→3.2→1.2→3.3→1.3を2:1MUX(W3)に入力する。
続いて、2:1MUX(W3)は、2:1MUX(W2)にてMUXしたビット列をMSB、2:1MUX(W1)にてMUXしたビット列をLSBとして、PAM4信号を生成し、2:1MUX(W2)からのビットと2:1MUX(W1)からのビットを交互にMUXしたビット列を光ファイバで折り返して1:2DEMUX(W4)に入力する。そして、1:2DEMUX(W4)は、2:1MUX(W3)からのビット列を奇数番目(LSB)のビットと偶数番目(MSB)のビットにDEMUXし、奇数番目(LSB)のビット列を1:2DEMUX(W6)に入力し、偶数番目(MSB)のビット列を1:2DEMUX(W5)に入力する。
そして、1:2DEMUX(W5)は、1:2DEMUX(W4)からのビット列を偶数番目のビットと奇数番目のビットにDEMUXする。これにより、エラー検出器32aには、偶数番目のビットがMSB:FECレーン0、奇数番目のビットがLSB:FECレーン2として入力される。また、1:2DEMUX(W6)は、1:2DEMUX(W4)からのビット列を偶数番目のビットと奇数番目のビットにDEMUXする。これにより、エラー検出器32bには、偶数番目のビットがMSB:FECレーン1、奇数番目のビットがLSB:FECレーン3として入力される。
ここで、図8はパターン発生器31a,31bから被測定物Wを介してエラー検出器32a,32bにパターンを入力する際に、スキューが無いパターンの組み合わせの一例を示している。図8の例では、エラー検出器32a,32bそれぞれに入力されるビット列に入れ替えが無い。
図9はパターン発生器31a,31bから被測定物Wを介してエラー検出器32a,32bにパターンを入力する際に、パターン発生器31aから被測定物Wに入力されるパターンにスキューが有る場合のパターンの組み合わせの一例を示している。図9の例では、パターン発生器31aのMSBのFECレーン0の先頭に1ビットのスキュー(x)が発生している。この場合、図8と同様、エラー検出器32a,32bそれぞれに入力されるビット列に入れ替えが無い。
図10はパターン発生器31a,31bから被測定物Wを介してエラー検出器32a,32bにパターンを入力する際に、被測定物W内でパターンにスキューが有る場合のパターンの組み合わせの一例を示している。図10の例では、2:1MUX(W1)から2:1MUX(W3)に入力されるパターンの先頭に1ビットのスキュー(x)が発生している。この場合、エラー検出器32aに入力されるビット列のMSBとLSBの入れ替えが発生する。
図11はパターン発生器31a,31bから被測定物Wを介してエラー検出器32a,32bにパターンを入力する際に、被測定物W内でパターンにスキューが有る場合のパターンの組み合わせの他の一例を示している。図11の例では、2:1MUX(W3)から1:2DEMUX(W4)に入力されるパターンの先頭に1ビットのスキュー(x)が発生している。この場合、エラー検出器32a,32bそれぞれに入力されるビット列のMSBとLSBの入れ替えが発生する。
このように、エラー検出器32a,32bにてエラー測定を行うPAM4シンボル列は、スキューの発生場所(スキュー量を含む)によってエラー測定のために出力したPAM4シンボル列とは異なるPAM4シンボル列(MSBビット列とLSBビット列が入れ替わったパターン)となってしまうことがある。
さらに説明すると、PRBS13Qなどの擬似ランダムパターンを使用するときは、PAM4のMSBビット列とLSBビット列は同じパターンであるので、MSBビット列とLSBビット列の入れ替わり動作は問題とならない。具体的に、PRBS13ビット列生成回路にてPRBS13ビット列を生成した場合、このPRBS13ビット列をMSBビット列とLSBビット列に交互に振り分けると、振り分け後のMSBビット列とLSBビット列の位相は異なるが、振り分け後のMSBビット列とLSBビット列は何れもPRBS13ビット列となる。さらに、振り分け後のMSBビット列とLSBビット列をグレイコードエンコーダにてエンコードしても、エンコード後のMSBビット列とLSBビット列は何れもPRBS13ビット列となる。このため、PRBS13Qなどの疑似ランダムパターンを使用した場合には、MSBビット列とLSBビット列の入れ替わりが起きても、エラー測定のリファレンスパターンに影響はない。
しかしながら、MSBビット列とLSBビット列が異なるパターンとなるRS-FECエンコード付きのスクランブルアイドルパターンを使用するときは、エラー測定のために出力したPAM4シンボル列(パターン発生器の出力パターン)をそのままエラー検出器に設定しても、エラー測定ができるとは限らない。具体的に、スクランブルアイドルパターン生成回路にて400GbEのRS-FECエンコード付きのスクランブルアイドルパターンを生成した場合、このRS-FECエンコード付きのスクランブルアイドルパターンをFECシンボル単位で16レーンのMSBビット列とLSBビット列に交互に振り分けると、振り分け後のMSBビット列とLSBビット列はレーン毎に異なるビット列となる。さらに、振り分け後のMSBビット列とLSBビット列をグレイコードエンコーダにてレーン毎にエンコードすると、エンコード後のMSBビット列とLSBビット列はエンコード前とも異なるビット列となる。そのため、RS-FECエンコード付きのスクランブルアイドルパターンを使用した場合には、エラー検出器に同期できるパターンを設定することは非常に困難を伴う。
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、MSBデータとLSBデータの入れ替わりを自動検出することができる誤り検出装置および誤り検出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に記載された誤り検出装置は、リファレンスパターンのMSB同期パターンとLSB同期パターン、グレイコードの有無、同期条件閾値を設定する設定部2aを含む操作部2と、異なるパターンのMSBデータとLSBデータの組み合わせからなる既知のPAM4シンボル列を発生するパターン発生器3と、該パターン発生器が発生したPAM4シンボル列を被測定物Wに入力して該被測定物から折り返されるPAM4シンボル列を検出するエラー検出器4と、を備えた誤り検出器1であって、
前記エラー検出器は、
前記被測定物から折り返されるPAM4シンボル列をMSBデータとLSBデータに分離して出力するPAM4デコーダ11と、
前記設定部にてグレイコード有りが設定されているときに、グレイコードのデコードを行うグレイコードデコーダ12と、
前記PAM4デコーダにて分離されたMSBデータとLSBデータを、前記グレイコードデコーダと同じ出力タイミングで出力するように遅延する第1の遅延部13と、
前記グレイコードデコーダの出力または前記第1の遅延部の出力を選択するデータ選択部14と、
前記データ選択部にて選択されたMSBデータを入力として、MSB側の同期パターンの一致検出を行う第1の同期パターン検出部15と、
前記データ選択部にて選択されたLSBデータを入力とし、前記第1の同期パターン検出部と並行してLSB側の同期パターンの一致検出を行う第2の同期パターン検出部16と、
グレイコードが実施されていないMSBデータを格納する第1領域17aと、グレイコードが実施されていないLSBデータを格納する第2領域17bとを有するMSBメモリ17と、
グレイコードが実施されていないLSBデータを格納する第1領域18aと、グレイコードが実施されていないMSBデータを格納する第2領域18bとを有するLSBメモリ18と、
前記MSBメモリと前記LSBメモリから出力されるエラー測定用リファレンスパターンのMSBデータとLSBデータのグレイコードのエンコードを行うグレイコードエンコーダ19と、
前記PAM4デコーダにて分離されたMSBデータとLSBデータを、前記グレイコードエンコーダと同じ出力タイミングで出力するように遅延する第2の遅延部20と、
前記第2の遅延部からのMSBデータとLSBデータとグレイコードエンコーダからのエラー測定用リファレンスパターンとを比較してエラーの検出および解析を行うエラー検出部21と、
前記エラー検出部にて検出したエラーの量が前記同期条件閾値以下のときに前記操作部、前記第1の同期パターン検出部、前記第2の同期パターン検出部に同期確立を通知し、前記エラーの量が前記同期条件閾値以下でないときに前記操作部に同期未確立を通知する同期状態管理部22と、を備え、
前記第1の同期パターン検出部は、前記データ選択部にて選択されたMSBデータと前記設定部にて設定されたMSB同期パターンとを比較して該MSB同期パターンと一致するパターンを検出したときに前記MSBメモリの第1領域の読み出しを指示し、前記MSB同期パターンの検索を開始してから所定時間経過しても前記同期状態管理部から同期確立の通知がなければ前記MSB同期パターンをLSB同期パターンに入れ替え、入れ替えたLSB同期パターンと前記データ選択部にて選択されたMSBデータを比較して該LSB同期パターンと一致するパターンを検出したときに前記MSBメモリの第2領域の読み出しを指示し、前記LSB同期パターンの検索を開始してから所定時間経過しても前記同期状態管理部から同期確立の通知がなければ前記LSB同期パターンをMSB同期パターンに再度入れ替えて同期パターンの一致検出の動作を繰り返し、
前記第2の同期パターン検出部は、前記データ選択部にて選択されたLSBデータと前記設定部にて設定されたLSB同期パターンとを比較して該LSB同期パターンと一致するパターンを検出したときに前記LSBメモリの第1領域の読み出しを指示し、前記LSB同期パターンの検索を開始してから所定時間経過しても前記同期状態管理部から同期確立の通知がなければ前記LSB同期パターンをMSB同期パターンに入れ替え、入れ替えたMSB同期パターンと前記データ選択部にて選択されたLSBデータを比較して該MSB同期パターンと一致するパターンを検出したときに前記LSBメモリの第2領域の読み出しを指示し、前記MSB同期パターンの検索を開始してから所定時間経過しても前記同期状態管理部から同期確立の通知がなければ前記MSB同期パターンをLSB同期パターンに再度入れ替えて同期パターンの一致検出の動作を繰り返すことを特徴とする。
本発明の請求項2に記載された誤り検出装置は、請求項1の誤り検出装置において、
前記PAM4シンボル列がRS-FECエンコード付きのスクランブルアイドルパターンからなることを特徴とする。
本発明の請求項3に記載された誤り検出装置は、請求項1の誤り検出装置において、
前記同期状態管理部22は、前記第1の同期パターン検出部15にて検出した同期パターンと前記第2の同期パターン検出部16にて検出した同期パターンに基づいて前記MSBデータと前記LSBデータのビット列の入れ替えの有無を判別し、
前記MSBデータと前記LSBデータの入れ替わりの有無の判別結果を表示する表示部2bを備えたことを特徴とする。
本発明の請求項4に記載された誤り検出装置は、請求項2の誤り検出装置において、
前記同期状態管理部22は、前記第1の同期パターン検出部15にて検出した同期パターンと前記第2の同期パターン検出部16にて検出した同期パターンに基づいて前記MSBデータと前記LSBデータのビット列の入れ替えの有無を判別し、
前記MSBデータと前記LSBデータの入れ替わりの有無の判別結果を前記RS-FECエンコード付きのスクランブルアイドルパターンのレーン単位または全レーンについて表示する表示部2bを備えたことを特徴とする。
本発明の請求項5に記載された誤り検出方法は、リファレンスパターンのMSB同期パターンとLSB同期パターン、グレイコードの有無、同期条件閾値を設定する設定部2aを含む操作部2と、異なるパターンのMSBデータとLSBデータの組み合わせからなる既知のPAM4シンボル列を発生するパターン発生器3と、該パターン発生器が発生したPAM4シンボル列を被測定物Wに入力して該被測定物から折り返されるPAM4シンボル列を検出するエラー検出器4と、を備えた誤り検出器1の誤り検出方法であって、
前記エラー検出器のPAM4デコーダ11が、前記被測定物から折り返されるPAM4シンボル列をMSBデータとLSBデータに分離して出力するステップと、
前記設定部にてグレイコード有りが設定されているときに、前記エラー検出器のグレイコードデコーダ12がグレイコードのデコードを行うステップと、
前記エラー検出器の第1の遅延部13が、前記PAM4デコーダにて分離されたMSBデータとLSBデータを前記グレイコードデコーダと同じ出力タイミングで出力するように遅延するステップと、
前記エラー検出器のデータ選択部14が前記グレイコードデコーダの出力または前記第1の遅延部の出力を選択するステップと、
前記エラー検出器の第1の同期パターン検出部15が、前記データ選択部にて選択されたMSBデータを入力として、MSB側の同期パターンの一致検出を行うステップと、
前記エラー検出器の第2の同期パターン検出部16が、前記データ選択部にて選択されたLSBデータを入力とし、前記第1の同期パターン検出部と並行してLSB側の同期パターンの一致検出を行うステップと、
前記エラー検出器のMSBメモリ17の第1領域17aにグレイコードが実施されていないMSBデータを格納し、前記MSBメモリの第2領域17bにグレイコードが実施されていないLSBデータを格納するステップと、
前記エラー検出器のLSBメモリ18の第1領域18aにグレイコードが実施されていないLSBデータを格納し、前記LSBメモリの第2領域18bにグレイコードが実施されていないMSBデータを格納するステップと、
前記エラー検出器のグレイコードエンコーダ19が、前記MSBメモリと前記LSBメモリから出力されるエラー測定用リファレンスパターンのMSBデータとLSBデータのグレイコードのエンコードを行うステップと、
前記エラー検出器の第2の遅延部20が、前記PAM4デコーダにて分離されたMSBデータとLSBデータを前記グレイコードエンコーダと同じ出力タイミングで出力するように遅延するステップと、
前記エラー検出器のエラー検出部21が、前記第2の遅延部からのMSBデータとLSBデータとグレイコードエンコーダからのエラー測定用リファレンスパターンとを比較してエラーの検出および解析を行うステップと、
前記エラー検出器の同期状態管理部22が、前記エラー検出部にて検出したエラーの量が前記同期条件閾値以下のときに前記操作部、前記第1の同期パターン検出部、前記第2の同期パターン検出部に同期確立を通知し、前記エラーの量が前記同期条件閾値以下でないときに前記操作部に同期未確立を通知するステップと、
前記エラー検出部の第1の同期パターン検出部が、前記データ選択部にて選択されたMSBデータと前記設定部にて設定されたMSB同期パターンとを比較して該MSB同期パターンと一致するパターンを検出したときに前記MSBメモリの第1領域の読み出しを指示し、前記MSB同期パターンの検索を開始してから所定時間経過しても前記同期状態管理部から同期確立の通知がなければ前記MSB同期パターンをLSB同期パターンに入れ替え、入れ替えたLSB同期パターンと前記データ選択部にて選択されたMSBデータを比較して該LSB同期パターンと一致するパターンを検出したときに前記MSBメモリの第2領域の読み出しを指示し、前記LSB同期パターンの検索を開始してから所定時間経過しても前記同期状態管理部から同期確立の通知がなければ前記LSB同期パターンをMSB同期パターンに再度入れ替えて同期パターンの一致検出の動作を繰り返すステップと、
前記エラー検出部の前記第2の同期パターン検出部が、前記データ選択部にて選択されたLSBデータと前記設定部にて設定されたLSB同期パターンとを比較して該LSB同期パターンと一致するパターンを検出したときに前記LSBメモリの第1領域の読み出しを指示し、前記LSB同期パターンの検索を開始してから所定時間経過しても前記同期状態管理部から同期確立の通知がなければ前記LSB同期パターンをMSB同期パターンに入れ替え、入れ替えたMSB同期パターンと前記データ選択部にて選択されたLSBデータを比較して該MSB同期パターンと一致するパターンを検出したときに前記LSBメモリの第2領域の読み出しを指示し、前記MSB同期パターンの検索を開始してから所定時間経過しても前記同期状態管理部から同期確立の通知がなければ前記MSB同期パターンをLSB同期パターンに再度入れ替えて同期パターンの一致検出の動作を繰り返すステップと、を含むことを特徴とする。
本発明の請求項6に記載された誤り検出方法は、請求項5の誤り検出方法において、
前記PAM4シンボル列がRS-FECエンコード付きのスクランブルアイドルパターンからなることを特徴とする。
本発明の請求項7に記載された誤り検出方法は、請求項5の誤り検出方法において、
前記同期状態管理部22が、前記第1の同期パターン検出部15にて検出した同期パターンと前記第2の同期パターン検出部16にて検出した同期パターンに基づいて前記MSBデータと前記LSBデータのビット列の入れ替えの有無を判別するステップと、
前記MSBデータと前記LSBデータの入れ替わりの有無の判別結果を表示部2bに表示するステップと、を含むことを特徴とする。
本発明の請求項8に記載された誤り検出方法は、請求項6の誤り検出方法において、
前記同期状態管理部22が、前記第1の同期パターン検出部15にて検出した同期パターンと前記第2の同期パターン検出部16にて検出した同期パターンに基づいて前記MSBデータと前記LSBデータのビット列の入れ替えの有無を判別するステップと、
前記MSBデータと前記LSBデータの入れ替わりの有無の判別結果を前記RS-FECエンコード付きのスクランブルアイドルパターンのレーン単位または全レーンについて表示部2bに表示するステップと、を含むことを特徴とする。
本発明によれば、MSBビット列とLSBビット列の入れ替わりを自動検出することができ、パターン設定に起因する同期の問題を解決し、ユーザが調整しなければならないパラメータを減らし、測定の難易度を下げることができる。
本発明に係る誤り検出装置の全体構成を示すブロック図である。 本発明に係る誤り検出装置によるエラー解析結果の表示例を示す図である。 (a)グレイコードデコーダの真理値表を示す図、(b)グレイコードエンコーダの真理値表を示す図である。 本発明に係る誤り検出装置のMSBビット列とLSBビット列の入れ替わりの自動検出を含むエラー検出方法のフローチャートである。 本発明に係る誤り検出装置のMSB側の同期パターン検出処理のフローチャートである。 本発明に係る誤り検出装置のLSB側の同期パターン検出処理のフローチャートである。 被測定物として400Gイーサネット(登録商標)の光モジュールのStressed input testの測定系を示す図である。 パターン発生器から被測定物を介してエラー検出器にパターンを入力する際に、スキューが無いパターンの組み合わせの一例を示す図である。 パターン発生器から被測定物を介してエラー検出器にパターンを入力する際に、パターン発生器から被測定物に入力されるパターンにスキューが有る場合のパターンの組み合わせの一例を示す図である。 パターン発生器から被測定物を介してエラー検出器にパターンを入力する際に、被測定物内でパターンにスキューが有る場合のパターンの組み合わせの一例を示す図である。 パターン発生器から被測定物を介してエラー検出器にパターンを入力する際に、被測定物内でパターンにスキューが有る場合のパターンの組み合わせの他の一例を示す図である。
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。
[本発明の概要]
例えば400Gイーサネット(登録商標)などは、FECによる誤り訂正を前提とした伝送となっている。そのため、RS-FECエンコード付きのスクランブルアイドルパターンが試験用パターンとして用いられることがある。RS-FECエンコード付きのスクランブルアイドルパターンは、PAM4シンボル列のMSBビット列とLSBビット列が異なるパターンである。このRS-FECエンコード付きのスクランブルアイドルパターンを用いて400Gイーサネット(登録商標)向けQSFP-DD LR4光モジュールの折り返し試験を図7の測定系で行うと、測定系のスキューが原因で、MSBビット列とLSBビット列が入れ替わってしまうことがある。そのため、このような測定系では、エラー検出器で同期パターンを設定することが非常に難しいという問題がある。
そこで、本発明は、上述した問題を解決するため、PAM4シンボル列のMSBビット列とLSBビット列の入れ替わりを自動検出して同期を取り、PAM4パターンのエラー測定を行う機能を有し、パターン設定に起因する同期の問題を解決することができる誤り検出装置および誤り検出方法を提供する。
図1に示すように、本実施の形態の誤り検出装置1は、上記機能を実現するため、操作部2、パターン発生器3、エラー検出器4を備えて概略構成される。
操作部2は、ユーザの操作に応じて各種設定(例えば、リファレンスパターンのMSB同期パターンとLSB同期パターンの設定、グレイコードの有無の設定、同期条件閾値(装置の仕様および規格で決まっているエラーレートに基づく同期確立を判断するための値)の設定など)や各種指示(エラー測定の開始・停止の指示、エラー測定パターンの生成の指示、グレイコードの有無に応じたデータ選択の指示など)を行うための設定部2aと、測定結果を表示するための表示部2bを含むグラフィカルユーザインタフェース(GUI)で構成される。
操作部2は、後述する同期状態管理部22から同期未確立の通知を受けると、図2に示すように、MSBデータ、LSBデータ、MSBデータ+LSBデータ毎に現在と過去の同期未確立の状態を表示部2bに識別表示する(例えば現在の同期未確立は図2の左側のLED2b1を赤色で点灯、過去の同期未確立は図2の右側のLED2b2を黄色で点灯)。
操作部2は、後述する同期状態管理部22からMSBデータとLSBデータのビット列の入れ替えの有無の判別結果の通知を受けると、図2に示すように、判別結果を表示部2bに識別表示する。具体的に、操作部2が後述する同期状態管理部22からMSBデータとLSBデータのビット列の入れ替え有りの判別結果の通知を受けると、図2のMSB/LSB SwapのLED2b3を例えば緑色に点灯する。
なお、図1では、設定部2aと表示部2bを含む操作部2として図示しているが、設定部2aと表示部2bを個別に設ける構成としてもよい。
パターン発生器3は、操作部2の指示により既知のエラー測定パターンを発生するパターン発生部3aを備える。エラー測定パターンは、PRBS生成回路では生成できないパターンであり、異なるパターンのMSBデータとLSBデータの組み合わせからなる既知のPAM4シンボル列として生成される。具体的には、RS-FECエンコード付きのスクランブルアイドルパターンであり、出力はPAM4エンコードされ、設定部2aにてグレイコード有りの設定がなされている場合にはグレイコードエンコードされる。
エラー測定対象の被測定物Wは、例えば図7に示すQSFP-DD LR4光モジュールであり、パターン発生器3で生成した既知のエラー測定パターン(RS-FECエンコード付きのスクランブルアイドルパターンからなる既知のPAM4シンボル列)が入力され、入力されたエラー測定パターンをエラー検出器4に折り返して出力する。
エラー検出器4は、パターン発生器3から被測定物Wに入力して折り返される既知のエラー測定パターンのエラーを検出するもので、PAM4デコーダ11、グレイコードデコーダ12、第1の遅延部13、データ選択部14、第1の同期パターン検出部15、第2の同期パターン検出部16、MSBメモリ17、LSBメモリ18、グレイコードエンコーダ19、第2の遅延部20、エラー検出部21、同期状態管理部22を備える。
PAM4デコーダ11は、被測定物Wから折り返して入力されるエラー測定パターンとしてのPAM4シンボル列をMSBデータとLSBデータに分離する。
グレイコードデコーダ12は、被測定物Wに入力されたエラー測定パターンとしてのPAM4シンボル列にグレイコードがかかっているときに、PAM4デコーダ11にて分離されたMSBデータとLSBデータに対し、図3(a)の真理値表に従ってグレイコードのデコードを行う。
第1の遅延部13は、グレイコードデコーダ12の処理と同じパイプライン段数を持つ遅延回路で構成され、PAM4デコーダ11にてデコードされたMSBデータとLSBデータがグレイコードデコーダ12の出力と同じタイミングでデータ選択部14に入力する。
データ選択部14は、操作部2の指示に従い、グレイコードデコーダ12の出力を使用するのか、第1の遅延部13の出力を使用するのかを選択するセレクタで構成される。
第1の同期パターン検出部15は、操作部2からグレイコードが実施されていないMSB同期パターンとLSB同期パターンが設定され、データ選択部14にて選択されたMSBデータが入力される。なお、MSB同期パターンとLSB同期パターンは、例えばビット列の先頭パターン64bitなどが用いられる。
第1の同期パターン検出部15は、データ選択部14にて選択されたMSBデータと、操作部2から設定されるMSB同期パターンとを比較し、MSB同期パターンと一致するパターンを検出すると、リファレンスパターンを格納したMSBメモリ17の第1領域の読み出しを指示する。同時に、MSB同期パターンの検索を開始してから一定時間(例えばリファレンスパターンの長さの8倍相当)経過しても同期状態管理部22から同期確立の通知がなければ、MSB同期パターンをLSB同期パターンに入れ替えてデータ選択部14にて選択されたMSBデータと比較し、LSB同期パターンと一致するパターンを検出すると、MSBメモリ17の第2領域の読み出しを指示し、LSB同期パターンの検索を開始してから一定時間経過しても同期状態管理部22から同期確立の通知がなければ、LSB同期パターンをMSB同期パターンに再度入れ替えて同期パターンの検出を行い、以降、同期状態管理部22の指示に従い、この動作を繰り返し、同期パターンの一致検出を行う。このMSB側の同期パターンの一致検出の動作については後述する。
第2の同期パターン検出部16は、操作部2からグレイコードが実施されていないMSB同期パターンとLSB同期パターンが設定され、データ選択部14にて選択されたLSBデータが入力される。なお、MSB同期パターンとLSB同期パターンは、例えばビット列の先頭パターン64bitなどが用いられる。
第2の同期パターン検出部16は、データ選択部14にて選択されたLSBデータと、操作部2から設定されるLSB同期パターンとを比較し、LSB同期パターンと一致するパターンを検出すると、リファレンスパターンを格納したLSBメモリ18の第1領域の読み出しを指示する。同時に、LSB同期パターンの検索を開始してから一定時間(例えばリファレンスパターンの長さの8倍相当)経過しても同期状態管理部22から同期確立の通知がなければ、LSB同期パターンをMSB同期パターンに入れ替えてデータ選択部14にて選択されたLSBデータと比較し、MSB同期パターンと一致するパターンを検出すると、LSBメモリ18の第2領域の読み出しを指示し、MSB同期パターンの検索を開始してから一定時間経過しても同期状態管理部22から同期確立の通知がなければ、MSB同期パターンをLSB同期パターンに再度入れ替えて同期パターンの検出を行い、以降、同期状態管理部22の指示に従い、この動作を繰り返し、同期パターンの一致検出を行う。このLSB側の同期パターンの一致検出の動作については後述する。
MSBメモリ17は、第1領域17aと第2領域17bを有し、グレイコードが実施されていないMSBデータを第1領域17aに格納し、グレイコードが実施されていないLSBデータを第2領域17bに格納する。MSBメモリ17は、第1の同期パターン検出部15からの指示に従い、第1領域17aまたは第2領域17bに格納されたパターンを読み出し、エラー測定用のリファレンスパターンのMSBデータまたはLSBデータを出力する。
LSBメモリ18は、第1領域18aと第2領域18bを有し、グレイコードが実施されていないLSBデータを第1領域18aに格納し、グレイコードが実施されていないMSBデータを第2領域18bに格納する。LSBメモリ18は、第2の同期パターン検出部16からの指示に従い、第1領域18aまたは第2領域18bに格納されたパターンを読み出し、エラー測定用のリファレンスパターンのLSBデータまたはMSBデータを出力する。
グレイコードエンコーダ19は、MSBメモリ17とLSBメモリ18から出力されるエラー測定用リファレンスパターンのMSBデータとLSBデータに対し、図3(b)の真理値表に従ってグレイコードのエンコードを行う。
第2の遅延部20は、グレイコードデコーダ12、データ選択部14、第1の同期パターン検出部15、第2の同期パターン検出部16、MSBメモリ17、LSBメモリ18、グレイコードエンコーダ19の処理と同じパイプライン段数を持つ遅延回路で構成され、PAM4デコーダ11にてデコードされたMSBデータとLSBデータがグレイコードエンコーダ19の出力と同じタイミングでエラー検出部21に入力する。
エラー検出部21は、第2の遅延部20からの入力パターンとグレイコードエンコーダ19からのリファレンスパターンを比較し、エラーの検出および解析(エラーカウント)を行う。
なお、エラー検出部21のエラーの解析結果は、図2に示すように、表示部2bのMSB、LSB、MSB+LSBにおいて、Total(Total Error)、INS(Insertion Error「0→1」)、OMI(Omission Error「1→0」)のエラーレートとエラーカウントをエラー解析結果に基づいて一覧表示する。
同期状態管理部22は、エラー検出部21にて検出したエラー数の情報を基に、エラーの量が設定部2aにて設定される同期条件閾値以下であれば、操作部2、第1の同期パターン検出部15、第2の同期パターン検出部16に同期確立を通知し、エラーの量が同期条件閾値以下でなければ、同期未確立を操作部2に通知する。
同期状態管理部22は、第1の同期パターン検出部15にて検出した同期パターンと、第2の同期パターン検出部16にて検出した同期パターンを取得し、MSBデータとLSBデータのビット列の入れ替えが起きたか否か、ビット列の入れ替えの有無を判別し、判別結果を操作部2に通知する。
次に、上述した構成からなる誤り検出装置1の動作として、MSBビット列とLSBビット列の入れ替わりの自動検出を含むエラー検出方法について図4~図6のフローチャートを参照しながら説明する。
MSBビット列とLSBビット列の入れ替わりの自動検出を含むエラーを検出するにあたっては、操作部2の設定部2aにてリファレンスパターンのMSB同期パターンとLSB同期パターンの設定、グレイコードの有無の設定、同期条件閾値の設定を行う(ST1)。
そして、パターン発生器3のパターン発生部3aは、操作部2の指示によりエラー測定パターンを生成し、生成したエラー測定パターンを被測定物Wに入力する(ST2)。エラー測定パターンは、例えばRS-FECエンコード付きのスクランブルアイドルパターンであり、出力はPAM4エンコードされ、設定部2aにてグレイコード有りの設定がなされている場合にはグレイコードエンコードされる。
被測定物Wは、パターン発生部3aにて生成されたエラー測定パターンが入力されると、入力されたエラー測定パターンをエラー検出器4に折り返して出力する。
エラー検出器4では、PAM4デコーダ11が被測定物Wから折り返して入力されるエラー測定パターンとしてのPAM4シンボル列をMSBデータとLSBデータに分離する(ST3)。
続いて、エラー測定パターンとしてのPAM4シンボル列にグレイコードがかかっていると、グレイコードデコーダ12が図3(a)の真理値表に従ってグレイコードのデコードを行い(ST4)、デコードしたMSBデータとLSBデータをデータ選択部14に入力する。
また、PAM4デコーダ11にてデコードされたMSBデータとLSBデータは、グレイコードデコーダ12の出力と同じタイミングで第1の遅延部13を介してデータ選択部14に入力する。
そして、データ選択部14は、操作部2の指示に従い、グレイコードデコーダ12の出力を使用するのか、第1の遅延部13の出力を使用するのかを選択し(ST5)、選択したMSBデータを第1の同期パターン検出部15に入力し、選択したLSBデータを第2の同期パターン検出部16に入力する。
そして、第1の同期パターン検出部15によるMSB側の同期パターンの一致検出の動作と、第2の同期パターン検出部16によるLSB側の同期パターンの一致検出の動作を並行して実行する(ST6)。
まず、第1の同期パターン検出部15によるMSB側の同期パターンの一致検出の動作について図5を参照しながら説明する。
第1の同期パターン検出部15では、データ選択部14にて選択されたMSBデータが入力して測定が開始されると(ST11)、設定部2aにてMSB同期パターンとLSB同期パターンが設定され(ST12)、入力されるMSBデータからMSB同期パターンを検索する(ST13)。そして、MSB同期パターンを検出したか否かを判別する(ST14)。MSB同期パターンを検出しないと判別すると(ST14-No)、同期パターン検索開始後一定時間経過したか否かを判別する(ST15)。これに対し、MSB同期パターンを検出したと判別すると(ST14-Yes)、MSBメモリ17の第1領域17aにパターン読み出しを指示し(ST16)、エラー数が同期条件閾値以下であるか否かを判別する(ST17)。
そして、エラー数が同期条件閾値以下であると判別すると(ST17-Yes)、同期確立と判断して測定状態を保持する(ST18)。これに対し、エラー数が同期条件閾値以下でないと判別すると(ST17-No)、同期パターン開始後一定時間経過したか否かを判別する(ST15)。
そして、同期パターン検索開始後一定時間経過していないと判別すると(ST15-No)、MSB同期パターンを検索する処理に戻る(ST13)。
また、同期パターン検索開始後一定時間経過していると判別すると(ST15-Yes)、入力されるMSBデータからLSB同期パターンを検索する(ST19)。すなわち、このLSB同期パターンの検索は、MSB同期パターンの検索を開始してから一定時間が経過しても同期状態管理部22から同期確立の通知が無かったときに実行される。そして、LSB同期パターンを検出したか否かを判別する(ST20)。LSB同期パターンを検出しないと判別すると(ST20-No)、同期パターン検索開始後一定時間経過したか否かを判別する(ST21)。これに対し、LSB同期パターンを検出したと判別すると(ST20-Yes)、MSBメモリ17の第2領域17bにパターン読み出しを指示し(ST22)、エラー数が同期条件閾値以下であるか否かを判別する(ST23)。
そして、エラー数が同期条件閾値以下であると判別すると(ST23-Yes)、同期確立と判断して測定状態を保持する(ST24)。これに対し、エラー数が同期条件閾値以下でないと判別すると(ST23-No)、同期パターン開始後一定時間経過したか否かを判別する(ST21)。
そして、同期パターン検索開始後一定時間経過していないと判別すると(ST21-No)、LSB同期パターンを検索する処理に戻る(ST19)。これに対し、同期パターン検索開始後一定時間経過していると判別すると(ST21-Yes)、MSB同期パターンを検索する処理に戻る(ST13)。
次に、第2の同期パターン検出部16によるLSB側の同期パターンの一致検出の動作について図6を参照しながら説明する。
第2の同期パターン検出部16では、データ選択部14にて選択されたLSBデータが入力して測定が開始されると(ST31)、設定部2aにてMSB同期パターンとLSB同期パターンが設定され(ST32)、入力されるLSBデータからLSB同期パターンを検索する(ST33)。そして、LSB同期パターンを検出したか否かを判別する(ST34)。LSB同期パターンを検出しないと判別すると(ST34-No)、同期パターン検索開始後一定時間経過したか否かを判別する(ST35)。これに対し、LSB同期パターンを検出したと判別すると(ST34-Yes)、LSBメモリ18の第1領域18aにパターン読み出しを指示し(ST36)、エラー数が同期条件閾値以下であるか否かを判別する(ST37)。
そして、エラー数が同期条件閾値以下であると判別すると(ST37-Yes)、同期確立と判断して測定状態を保持する(ST38)。これに対し、エラー数が同期条件閾値以下でないと判別すると(ST37-No)、同期パターン開始後一定時間経過したか否かを判別する(ST35)。
そして、同期パターン検索開始後一定時間経過していないと判別すると(ST35-No)、LSB同期パターンを検索する処理に戻る(ST33)。
また、同期パターン検索開始後一定時間経過していると判別すると(ST35-Yes)、入力されるLSBデータからMSB同期パターンを検索する(ST39)。すなわち、このMSB同期パターンの検索は、LSB同期パターンの検索を開始してから一定時間が経過しても同期状態管理部22から同期確立の通知が無かったときに実行される。そして、MSB同期パターンを検出したか否かを判別する(ST40)。MSB同期パターンを検出しないと判別すると(ST40-No)、同期パターン検索開始後一定時間経過したか否かを判別する(ST41)。これに対し、MSB同期パターンを検出したと判別すると(ST40-Yes)、LSBメモリ18の第2領域18bにパターン読み出しを指示し(ST42)、エラー数が同期条件閾値以下であるか否かを判別する(ST43)。
そして、エラー数が同期条件閾値以下であると判別すると(ST43-Yes)、同期確立と判断して測定状態を保持する(ST44)。これに対し、エラー数が同期条件閾値以下でないと判別すると(ST43-No)、同期パターン開始後一定時間(例えばリファレンスパターンの長さの8倍相当)経過したか否かを判別する(ST41)。
そして、同期パターン検索開始後一定時間経過していないと判別すると(ST41-No)、MSB同期パターンを検索する処理に戻る(ST39)。これに対し、同期パターン検索開始後一定時間経過していると判別すると(ST41-Yes)、LSB同期パターンを検索する処理に戻る(ST33)。
続いて、グレイコードエンコーダ19は、上述した図5および図6の同期パターンの一致検出の動作によってMSBメモリ17とLSBメモリ18から出力されるエラー測定用リファレンスパターンのMSBデータとLSBデータに対し、図3(b)の真理値表に従ってグレイコードのエンコードを行い(ST7)、エラー検出部21に入力する。
また、第2の遅延部20は、PAM4デコーダ11にてデコードされたMSBデータとLSBデータがグレイコードエンコーダ19の出力と同じタイミングでエラー検出部21に入力する。
そして、エラー検出部21は、第2の遅延部20からの入力パターンとグレイコードエンコーダ19からのリファレンスパターンを比較し、エラーの検出および解析(エラーカウント)を行い(ST8)、その結果を同期状態管理部22に出力する。
同期状態管理部22は、エラー検出部21にて検出したエラー数の情報を基に、エラーの量が同期条件閾値以下であれば、操作部2、第1の同期パターン検出部15、第2の同期パターン検出部16に同期確立を通知し、エラーの量が同期条件閾値以下でなければ、同期未確立を操作部2に通知する(ST9)。
また、同期状態管理部22は、第1の同期パターン検出部15にて検出した同期パターンと、第2の同期パターン検出部16にて検出した同期パターンを取得し、MSBデータとLSBデータのビット列の入れ替えの有無を判別し、その判別結果を操作部2に通知する(ST10)。
このように、本実施の形態によれば、入力PAM4シンボルのMSBデータとLSBデータのそれぞれにおいて、MSBデータなのか、LSBデータなのかの判定を交互に行うことにより、MSBデータとLSBデータのビット列が入れ替わっていても、入力パターンに対して同期を行い、エラー測定を行うことができる。そして、MSBデータとLSBデータのビット列の入れ替わりを自動検出することにより、パターン設定に起因する同期の問題を自動で解決し、ユーザが調整しなければならないパラメータを減らし、測定の難易度を下げることができる。
以上、本発明に係る誤り検出装置および誤り検出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 誤り検出装置
2 操作部
2a 設定部
2b 表示部
2b1,2b2,2b3 LED
3 パターン発生器
3a パターン発生部
4 エラー検出器
11 PAM4デコーダ
12 グレイコードデコーダ
13 第1の遅延部
14 データ選択部
15 第1の同期パターン検出部
16 第2の同期パターン検出部
17 MSBメモリ
17a MSBメモリの第1領域
17b MSBメモリの第2領域
18 LSBメモリ
18a LSBメモリの第1領域
18b LSBメモリの第2領域
19 グレイコードエンコーダ
20 第2の遅延部
21 エラー検出部
22 同期状態管理部
31(31a,31b) パターン発生器
32(32a,32b) エラー検出器
W 被測定物(DUT)
Wa ギアボックス
W1~W3 2:1MUX
W4~W6 1:2DEMUX

Claims (8)

  1. リファレンスパターンのMSB同期パターンとLSB同期パターン、グレイコードの有無、同期条件閾値を設定する設定部(2a)を含む操作部(2)と、異なるパターンのMSBデータとLSBデータの組み合わせからなる既知のPAM4シンボル列を発生するパターン発生器(3)と、該パターン発生器が発生したPAM4シンボル列を被測定物(W)に入力して該被測定物から折り返されるPAM4シンボル列を検出するエラー検出器(4)と、を備えた誤り検出器(1)であって、
    前記エラー検出器は、
    前記被測定物から折り返されるPAM4シンボル列をMSBデータとLSBデータに分離して出力するPAM4デコーダ(11)と、
    前記設定部にてグレイコード有りが設定されているときに、グレイコードのデコードを行うグレイコードデコーダ(12)と、
    前記PAM4デコーダにて分離されたMSBデータとLSBデータを、前記グレイコードデコーダと同じ出力タイミングで出力するように遅延する第1の遅延部(13)と、
    前記グレイコードデコーダの出力または前記第1の遅延部の出力を選択するデータ選択部(14)と、
    前記データ選択部にて選択されたMSBデータを入力として、MSB側の同期パターンの一致検出を行う第1の同期パターン検出部(15)と、
    前記データ選択部にて選択されたLSBデータを入力とし、前記第1の同期パターン検出部と並行してLSB側の同期パターンの一致検出を行う第2の同期パターン検出部(16)と、
    グレイコードが実施されていないMSBデータを格納する第1領域(17a)と、グレイコードが実施されていないLSBデータを格納する第2領域(17b)とを有するMSBメモリ(17)と、
    グレイコードが実施されていないLSBデータを格納する第1領域(18a)と、グレイコードが実施されていないMSBデータを格納する第2領域(18b)とを有するLSBメモリ(18)と、
    前記MSBメモリと前記LSBメモリから出力されるエラー測定用リファレンスパターンのMSBデータとLSBデータのグレイコードのエンコードを行うグレイコードエンコーダ(19)と、
    前記PAM4デコーダにて分離されたMSBデータとLSBデータを、前記グレイコードエンコーダと同じ出力タイミングで出力するように遅延する第2の遅延部(20)と、
    前記第2の遅延部からのMSBデータとLSBデータとグレイコードエンコーダからのエラー測定用リファレンスパターンとを比較してエラーの検出および解析を行うエラー検出部(21)と、
    前記エラー検出部にて検出したエラーの量が前記同期条件閾値以下のときに前記操作部、前記第1の同期パターン検出部、前記第2の同期パターン検出部に同期確立を通知し、前記エラーの量が前記同期条件閾値以下でないときに前記操作部に同期未確立を通知する同期状態管理部(22)と、を備え、
    前記第1の同期パターン検出部は、前記データ選択部にて選択されたMSBデータと前記設定部にて設定されたMSB同期パターンとを比較して該MSB同期パターンと一致するパターンを検出したときに前記MSBメモリの第1領域の読み出しを指示し、前記MSB同期パターンの検索を開始してから所定時間経過しても前記同期状態管理部から同期確立の通知がなければ前記MSB同期パターンをLSB同期パターンに入れ替え、入れ替えたLSB同期パターンと前記データ選択部にて選択されたMSBデータを比較して該LSB同期パターンと一致するパターンを検出したときに前記MSBメモリの第2領域の読み出しを指示し、前記LSB同期パターンの検索を開始してから所定時間経過しても前記同期状態管理部から同期確立の通知がなければ前記LSB同期パターンをMSB同期パターンに再度入れ替えて同期パターンの一致検出の動作を繰り返し、
    前記第2の同期パターン検出部は、前記データ選択部にて選択されたLSBデータと前記設定部にて設定されたLSB同期パターンとを比較して該LSB同期パターンと一致するパターンを検出したときに前記LSBメモリの第1領域の読み出しを指示し、前記LSB同期パターンの検索を開始してから所定時間経過しても前記同期状態管理部から同期確立の通知がなければ前記LSB同期パターンをMSB同期パターンに入れ替え、入れ替えたMSB同期パターンと前記データ選択部にて選択されたLSBデータを比較して該MSB同期パターンと一致するパターンを検出したときに前記LSBメモリの第2領域の読み出しを指示し、前記MSB同期パターンの検索を開始してから所定時間経過しても前記同期状態管理部から同期確立の通知がなければ前記MSB同期パターンをLSB同期パターンに再度入れ替えて同期パターンの一致検出の動作を繰り返すことを特徴とする誤り検出装置。
  2. 前記PAM4シンボル列がRS-FECエンコード付きのスクランブルアイドルパターンからなることを特徴とする請求項1に記載の誤り検出装置。
  3. 前記同期状態管理部(22)は、前記第1の同期パターン検出部(15)にて検出した同期パターンと前記第2の同期パターン検出部(16)にて検出した同期パターンに基づいて前記MSBデータと前記LSBデータのビット列の入れ替えの有無を判別し、
    前記MSBデータと前記LSBデータの入れ替わりの有無の判別結果を表示する表示部(2b)を備えたことを特徴とする請求項1に記載の誤り検出装置。
  4. 前記同期状態管理部(22)は、前記第1の同期パターン検出部(15)にて検出した同期パターンと前記第2の同期パターン検出部(16)にて検出した同期パターンに基づいて前記MSBデータと前記LSBデータのビット列の入れ替えの有無を判別し、
    前記MSBデータと前記LSBデータの入れ替わりの有無の判別結果を前記RS-FECエンコード付きのスクランブルアイドルパターンのレーン単位または全レーンについて表示する表示部(2b)を備えたことを特徴とする請求項2に記載の誤り検出装置。
  5. リファレンスパターンのMSB同期パターンとLSB同期パターン、グレイコードの有無、同期条件閾値を設定する設定部(2a)を含む操作部(2)と、異なるパターンのMSBデータとLSBデータの組み合わせからなる既知のPAM4シンボル列を発生するパターン発生器(3)と、該パターン発生器が発生したPAM4シンボル列を被測定物(W)に入力して該被測定物から折り返されるPAM4シンボル列を検出するエラー検出器(4)と、を備えた誤り検出器(1)の誤り検出方法であって、
    前記エラー検出器のPAM4デコーダ(11)が、前記被測定物から折り返されるPAM4シンボル列をMSBデータとLSBデータに分離して出力するステップと、
    前記設定部にてグレイコード有りが設定されているときに、前記エラー検出器のグレイコードデコーダ(12)がグレイコードのデコードを行うステップと、
    前記エラー検出器の第1の遅延部(13)が、前記PAM4デコーダにて分離されたMSBデータとLSBデータを前記グレイコードデコーダと同じ出力タイミングで出力するように遅延するステップと、
    前記エラー検出器のデータ選択部(14)が前記グレイコードデコーダの出力または前記第1の遅延部の出力を選択するステップと、
    前記エラー検出器の第1の同期パターン検出部(15)が、前記データ選択部にて選択されたMSBデータを入力として、MSB側の同期パターンの一致検出を行うステップと、
    前記エラー検出器の第2の同期パターン検出部(16)が、前記データ選択部にて選択されたLSBデータを入力とし、前記第1の同期パターン検出部と並行してLSB側の同期パターンの一致検出を行うステップと、
    前記エラー検出器のMSBメモリ(17)の第1領域(17a)にグレイコードが実施されていないMSBデータを格納し、前記MSBメモリの第2領域(17b)にグレイコードが実施されていないLSBデータを格納するステップと、
    前記エラー検出器のLSBメモリ(18)の第1領域(18a)にグレイコードが実施されていないLSBデータを格納し、前記LSBメモリの第2領域(18b)にグレイコードが実施されていないMSBデータを格納するステップと、
    前記エラー検出器のグレイコードエンコーダ(19)が、前記MSBメモリと前記LSBメモリから出力されるエラー測定用リファレンスパターンのMSBデータとLSBデータのグレイコードのエンコードを行うステップと、
    前記エラー検出器の第2の遅延部(20)が、前記PAM4デコーダにて分離されたMSBデータとLSBデータを前記グレイコードエンコーダと同じ出力タイミングで出力するように遅延するステップと、
    前記エラー検出器のエラー検出部(21)が、前記第2の遅延部からのMSBデータとLSBデータとグレイコードエンコーダからのエラー測定用リファレンスパターンとを比較してエラーの検出および解析を行うステップと、
    前記エラー検出器の同期状態管理部(22)が、前記エラー検出部にて検出したエラーの量が前記同期条件閾値以下のときに前記操作部、前記第1の同期パターン検出部、前記第2の同期パターン検出部に同期確立を通知し、前記エラーの量が前記同期条件閾値以下でないときに前記操作部に同期未確立を通知するステップと、
    前記エラー検出部の第1の同期パターン検出部が、前記データ選択部にて選択されたMSBデータと前記設定部にて設定されたMSB同期パターンとを比較して該MSB同期パターンと一致するパターンを検出したときに前記MSBメモリの第1領域の読み出しを指示し、前記MSB同期パターンの検索を開始してから所定時間経過しても前記同期状態管理部から同期確立の通知がなければ前記MSB同期パターンをLSB同期パターンに入れ替え、入れ替えたLSB同期パターンと前記データ選択部にて選択されたMSBデータを比較して該LSB同期パターンと一致するパターンを検出したときに前記MSBメモリの第2領域の読み出しを指示し、前記LSB同期パターンの検索を開始してから所定時間経過しても前記同期状態管理部から同期確立の通知がなければ前記LSB同期パターンをMSB同期パターンに再度入れ替えて同期パターンの一致検出の動作を繰り返すステップと、
    前記エラー検出部の前記第2の同期パターン検出部が、前記データ選択部にて選択されたLSBデータと前記設定部にて設定されたLSB同期パターンとを比較して該LSB同期パターンと一致するパターンを検出したときに前記LSBメモリの第1領域の読み出しを指示し、前記LSB同期パターンの検索を開始してから所定時間経過しても前記同期状態管理部から同期確立の通知がなければ前記LSB同期パターンをMSB同期パターンに入れ替え、入れ替えたMSB同期パターンと前記データ選択部にて選択されたLSBデータを比較して該MSB同期パターンと一致するパターンを検出したときに前記LSBメモリの第2領域の読み出しを指示し、前記MSB同期パターンの検索を開始してから所定時間経過しても前記同期状態管理部から同期確立の通知がなければ前記MSB同期パターンをLSB同期パターンに再度入れ替えて同期パターンの一致検出の動作を繰り返すステップと、を含むことを特徴とする誤り検出方法。
  6. 前記PAM4シンボル列がRS-FECエンコード付きのスクランブルアイドルパターンからなることを特徴とする請求項5に記載の誤り検出方法。
  7. 前記同期状態管理部(22)が、前記第1の同期パターン検出部(15)にて検出した同期パターンと前記第2の同期パターン検出部(16)にて検出した同期パターンに基づいて前記MSBデータと前記LSBデータのビット列の入れ替えの有無を判別するステップと、
    前記MSBデータと前記LSBデータの入れ替わりの有無の判別結果を表示部(2b)に表示するステップと、を含むことを特徴とする請求項5に記載の誤り検出方法。
  8. 前記同期状態管理部(22)が、前記第1の同期パターン検出部(15)にて検出した同期パターンと前記第2の同期パターン検出部(16)にて検出した同期パターンに基づいて前記MSBデータと前記LSBデータのビット列の入れ替えの有無を判別するステップと、
    前記MSBデータと前記LSBデータの入れ替わりの有無の判別結果を前記RS-FECエンコード付きのスクランブルアイドルパターンのレーン単位または全レーンについて表示部(2b)に表示するステップと、を含むことを特徴とする請求項6に記載の誤り検出方法。
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アンリツ株式会社,MU196020A PAM4 PPG MU196040A PAM4 ED MU196040B PAM4 ED 取扱説明書,MU196020A PAM4 PPG MU196040A PAM4 ED MU196040B PAM4 ED 取扱説明書,第8版,アンリツ株式会社,2021年03月05日,1-79,https://dl.cdn-anritsu.com/ja-jp/test-measurement/files/Manuals/Operation-Manual/MP1900A/mu1960x0a_opm_j_8_0.pdf

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