JPH0856214A - 誤り率測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 任意のパターンで発生するパケットデータ信
号のビット誤り率を測定する。 【構成】 データ信号情報信号とパケット切替情報信号
とから参照パターン信号を生成し、被測定系から出力さ
れる受信データ信号と比較する。パケットデータ１周期
中の誤りビットの発生位置がパケットの持続時間内に収
まるように調整し、さらに、計数される誤りビット数が
最小となるように遅延ビット数を調整することにより、
データ信号のビット同期が確立される。 【効果】 ビット同期が確立されていないために発生す
る測定誤差を排除し、正確な受信データ信号のビット誤
り率の測定を行うことができる。参照パターン信号を簡
便なハードウェア構成により生成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光通信に利用する。本発
明はパケット通信に利用する。特に、パケットデータ信
号の誤り率測定技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】パケットによる光通信の全体構成を図８
に示す。図８はパケットによる光通信の全体構成図であ
る。図８に示す被測定系のように、周期的かつ高速に光
周波数を切替える光源を用いてパケットデータ信号を生
成して伝送し、光フィルタによって単一の周波数成分の
パケットのみを出力するとき、受信されるデータ信号は
周期的に発生するパケットデータ信号となる。このよう
な、受信データ信号の性能評価の指標としてビット誤り
率がある。このビット誤り率の測定方法として詳しくそ
の内容について報告された例はない。連続的に送受信さ
れるビット系列の伝送品質の評価に用いられるビット誤
り率測定装置を用いて、不連続に発生するパケットデー
タ信号の測定を行うことは困難である。

【０００３】ここで、従来の装置を用いたパケットデー
タ信号の測定について図９を参照して説明する。図９は
従来の装置を用いたパケットデータ信号の測定を説明す
るための図である。例えば、ＨＰ社のエラーパフォーマ
ンスアナライザＨＰ７１６１２Ａでは、そのマニュアル
(HP71612A Series of Gbit/s Testers Preliminary Ope
rating and Programming Manual)に示されているブロッ
クＢＥＲ機能によって受信パターン中の特定ビット列ブ
ロックのビット誤り率を測定することが可能である（図
９（ａ））。しかしながら、図８に示す被測定系の受信
パターンの繰り返し周期は、光変調器で変調されるデー
タ信号の繰り返し周期とパケット切替えの繰り返し周期
の最小公倍数となるため、一般には受信パターン周期中
に複数のパケットが存在することとなり、上述のブロッ
クＢＥＲ機能を用いた測定方法を適用することはできな
い（図９（ｂ））。また、上述のブロックＢＥＲ機能を
用いたとき、パターンの繰り返し毎にビット誤り率を測
定することは困難であり、ある特定の繰り返し回数毎で
の誤り率しか測定できない（図９（ｃ））。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の誤り率測定装置
では、連続的に受信されるパターンと同一の参照パター
ン信号を受信側において生成することは可能であるが、
不連続に発生するパケットデータ信号に対する受信パタ
ーンと同一の参照パターン信号を受信側で生成すること
は困難である。このパケットデータ信号のビット誤り率
を測定するための誤り率測定装置ではパターンの同期、
すなわち、パケットの同期とデータ信号の同期が確立さ
れた参照パターン信号を生成することが不可欠である。

【０００５】本発明は、このような背景に行われたもの
であり、任意のパターンで発生するパケットデータ信号
のビット誤り率を測定することができる誤り率測定装置
を提供することを目的とする。本発明は、パケットデー
タ信号のビット誤り率を測定するための参照パターン信
号を簡便なハードウェア構成により生成することができ
る誤り率測定装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は誤り率測定装置
であり、その特徴とするところは、データ信号を発生す
るデータ信号源と、パケット切替信号を発生するパケッ
ト切替信号源とを備え、前記データ信号源からデータ信
号と同一の信号を発生するための情報を入力し前記パケ
ット切替信号源からパケット存続時間に関する情報を入
力して参照パターン信号を生成し、この参照パターン信
号にしたがって被測定系から出力される受信データ信号
に対する誤り率を測定する誤り率測定部を備えるところ
にある。

【０００７】これにより、任意のパルスパターンに対応
した参照パターン信号を生成し、誤り率を正確に測定す
ることができる。

【０００８】前記誤り率測定部は、パケット切替情報信
号を入力しパケット存続時間長のパルスを発生するゲー
ト信号発生装置と、データ信号情報信号を入力し前記デ
ータ信号源から発生されるデータ信号と同一のデータ信
号を発生するデータ信号発生装置と、このデータ信号発
生装置の出力に誤りビット計数情報にしたがって遅延を
与える遅延回路と、前記ゲート信号発生装置の出力とこ
の遅延回路の出力とを入力とする論理積回路と、この論
理積回路の出力を記憶するメモリと、このメモリの記憶
データを逐次読出しその読出開始位置を誤りビット位置
情報にしたがって調整する読出装置と、この読出装置の
出力信号と受信データ信号とを比較する排他的論理和回
路と、この排他的論理和回路の出力を入力し誤りビット
位置を検出する誤り位置検出装置と、この排他的論理和
回路の出力を入力し誤りビット数を計数し誤り率を出力
する計数回路とを備え、前記誤り位置検出装置から出力
される誤りビット位置情報が前記読出装置に入力され、
前記計数回路から出力される誤りビット計数情報が前記
遅延回路に入力されることが望ましい。

【０００９】これにより、読出装置ではパケットデータ
信号のパケット同期が確立され、遅延回路ではデータ信
号のビット同期が確立され、参照パターン信号と受信デ
ータ信号との同期が確立されて正確な誤り率を測定する
ことができる。

【００１０】また、前記誤り率測定部は、受信データ信
号を入力しその開始ビット位置を検出する波形観測器
と、パケット切替情報信号とデータ信号情報信号とを入
力し前記波形観測器から出力される開始ビット位置情報
にしたがって参照パターン信号を生成する手段を備える
構成とすることもできる。

【００１１】これにより、より簡便なハードウェア構成
を用いて正確な誤り率測定を行うことができる。

【００１２】

【作用】作用を図１および図２を参照して説明する。デ
ータ信号源１は、データ信号を発生し被測定系３に出力
するとともに、データ信号に関するパターン情報および
極性情報その他の情報信号を誤り率測定部４に出力す
る。パケット切替信号源２は、パケット切替信号を被測
定系３に出力するとともに、パケット切替えに関するパ
ケット周期情報およびパケット長情報その他の情報信号
を誤り率測定部４に出力する。誤り率測定部４では、デ
ータ信号情報信号とパケット切替情報信号とから参照パ
ターン信号を生成し、被測定系３から出力される受信デ
ータ信号と比較することによりビット誤り率の測定を行
うことができる。

【００１３】誤り率測定部４では、ゲート信号発生装置
４１は、パケットデータの周期および長さに応じたゲー
ト信号を発生する。データ信号発生装置４２は、被測定
系３から伝送される予定のデータ信号と同一のデータ信
号を発生する。遅延回路４３では、誤りビット計数情報
にしたがってデータ信号に遅延を与え、論理積回路４４
ではゲート信号とデータ信号の論理積を演算し、パケッ
トの周期と長さに応じた参照パターン信号を発生させメ
モリ４５に保存する。メモリ４５に保存された参照パタ
ーン信号は、読出装置４６によって逐次読出され、排他
的論理和回路４７において受信データ信号と比較され、
誤りビットが検出される。検出された誤りビットは計数
回路４８において一定時間計数されるとともに、誤り位
置検出装置４９によって誤りビット発生位置が検出され
る。この誤りビット発生位置を基にして、パケットデー
タ１周期中の誤りビットの発生位置がパケットの持続時
間内に収まるように、読出装置４６の読出開始位置を調
整することにより、パケット同期が確立される。さら
に、計数回路４８で計数される誤りビット数が最小とな
るように遅延回路４３における遅延ビット数を調整する
ことにより、データ信号のビット同期が確立されるた
め、ビット同期が確立されていないために発生する測定
誤差を排除し、正確な受信データ信号のビット誤り率の
測定を行うことができる。

【００１４】また、誤り率測定部は、受信データ信号を
入力しその開始ビット位置を検出し、パケット切替情報
信号とデータ信号情報信号とを入力し前記波形観測器か
ら出力される開始ビット位置情報にしたがって参照パタ
ーン信号を生成するようにしてもよい。これによれば、
より簡単なハードウェア構成により誤り率測定装置を実
現することができる。

【００１５】

【実施例】本発明第一実施例の構成を図１および図２を
参照して説明する。図１は本発明第一実施例装置のブロ
ック構成図である。図２は本発明第一実施例装置の誤り
率測定部のブロック構成図である。

【００１６】本発明は誤り率測定装置であり、その特徴
とするところは、図１に示すように、データ信号を発生
するデータ信号源１と、パケット切替信号を発生するパ
ケット切替信号源２とを備え、データ信号源１からデー
タ信号と同一の信号を発生するための情報を入力しパケ
ット切替信号源２からパケット存続時間に関する情報を
入力して参照パターン信号を生成し、この参照パターン
信号にしたがって被測定系３から出力される受信データ
信号に対する誤り率を測定する誤り率測定部４を備える
ところにある。

【００１７】誤り率測定部４は、図２に示すように、パ
ケット切替情報信号を入力しパケット存続時間長のパル
スを発生するゲート信号発生装置４１と、データ信号情
報信号を入力しデータ信号源１から発生されるデータ信
号と同一のデータ信号を発生するデータ信号発生装置４
２と、このデータ信号発生装置４２の出力に誤りビット
計数情報にしたがってビット単位の遅延を与える遅延回
路４３と、ゲート信号発生装置４１の出力とこの遅延回
路４３の出力とを入力とする論理積回路４４と、この論
理積回路４４の出力を記憶するメモリ４５と、このメモ
リ４５の記憶データを逐次読出しその読出開始位置を誤
りビット位置情報にしたがって調整する読出装置４６
と、この読出装置４６の出力信号と受信データ信号とを
比較する排他的論理和回路４７と、この排他的論理和回
路４７の出力を入力し誤りビット位置を検出する誤り位
置検出装置４９と、この排他的論理和回路４７の出力を
入力し誤りビット数を計数し誤り率を出力する計数回路
４８とを備え、誤り位置検出装置４９から出力される誤
りビット位置情報が読出装置４６に入力され、計数回路
４８から出力される誤りビット計数情報が遅延回路４３
に入力される。

【００１８】次に、本発明第一実施例装置の動作を説明
する。図２において、ゲート信号発生装置４１では入力
されるパケット切替情報信号に応じてゲート信号を発生
する。データ信号発生装置４２は、データ信号情報信号
に応じてデータ信号を発生する。遅延回路４３はシフト
レジスタにより構成され、データ信号に遅延を与える。
論理積回路４４はゲート信号とデータ信号との論理積を
演算し、パケットデータ信号の周期に応じた参照パター
ン信号を発生させ、その参照パターン信号はメモリ４５
に保存される。読出装置４６はメモリ４５に保存された
データを読出し、排他的論理和回路４７で、受信データ
信号の比較が行われ、誤りビットが検出される。検出さ
れた誤りビットは、計数回路４８において一定時間計数
されるとともに、誤り位置検出装置４９で誤りビット発
生位置が記録される。

【００１９】次に、本発明第一実施例装置の動作を図３
ないし図５を参照してさらに詳細に説明する。図３は参
照パターン信号生成を示す図である。図４は排他的論理
和出力生成を示す図である。図５は遅延回路４３の動作
を示す図である。ゲート信号発生装置４１では、パケッ
ト切替情報信号に含まれるパケットの発生周期Ｔｓ並び
にパケットの長さＴｐに応じたゲート信号を発生する
（図３（ａ））。データ信号発生装置４２は、データ信
号情報信号にしたがって擬似ランダム信号（例えば、Ｍ
系列を用いた擬似ランダム系列）を発生する（図３
（ｂ））。遅延回路４３では、データ信号発生装置４２
の出力信号にビット単位の遅延を与える（図３
（ｃ））。ゲート信号とシフトレジスタ出力信号は論理
積回路４４に入力され、演算結果が参照パターン信号と
して出力され（図３（ｄ））、メモリ４５に保存され
る。読出装置４６では、メモリ４５に保存された参照パ
ターン信号を指定された位置から読出す（図４
（ｂ））。排他的論理和回路４７では、読出装置４６で
読出された参照パターン信号と、受信データ信号（図４
（ａ））との排他的論理和を演算することによって誤り
ビット列を出力する（図４（ｃ））。計算回路４８で
は、誤りビットの発生個数を計数し、その計数結果をも
とに誤り率を演算し出力するとともに遅延回路４３に誤
りビット計数結果を出力する。誤り位置検出装置４９で
は、誤りビットの発生位置から誤りビットの発生間隔を
演算し、その結果を読出装置４６に出力する。

【００２０】受信データ信号と参照パターン信号との間
でパケットの同期が確立されていないとき、誤りビット
はパケットの持続時間よりも長い時間領域に渡って発生
する（図４（ｃ））。参照パターン信号と受信データ信
号間のパケットの時間ずれをＴ₀ とすると、誤りビット
はＴｐ＋Ｔ₀ の区間でランダム状に発生する。したがっ
て、読出装置４６の読出開始位置を誤り位置検出装置４
９から出力される誤りビット発生間隔を用いてＴ₀ に相
当するビット数だけシフトさせ、誤りビットの発生位置
がパケットの持続時間内に収まるようにすることによっ
て（図４（ｄ））、パケットの同期が確立される（図４
（ｅ））。データ信号のビット同期は、パケットの同期
が確立された後の参照パターン信号（図５（ｂ））と、
受信データ信号（図５（ａ））とを比較し（図５
（ｃ））、計数回路４８の出力の誤りビット計数を最小
にするように遅延回路４３の遅延ビット数を調整する
（図５（ｄ））ことにより確立される（図５（ｅ））。
誤り率は、上述の手順によりパケット同期とビット同期
が確立された後の計数回路４８の出力として観測され
る。したがって、同期がずれていることに起因する測定
誤差を排除し、正確な誤り率測定を行うことができる。

【００２１】次に、本発明第二実施例を図６および図７
を参照して説明する。図６は本発明第二実施例装置のブ
ロック構成図である。図７は本発明第二実施例の動作を
説明するための図である。図６において、データ信号源
１はデータ信号を発生し、パケット切替信号源２はパケ
ット切替信号を発生する。データ信号源１およびパケッ
ト切替信号源２は制御用計算機５１に、データ信号情報
信号とパケット切替情報信号とをそれぞれ出力する。波
形観測器５２では受信データ信号波形を観測し、受信パ
ケットデータ信号の開始ビット位置を求め制御用計算機
５１に出力する。制御用計算機５１では、データ信号情
報信号とパケット切替情報信号と受信パケットデータ信
号の開始ビット位置とから参照パターン信号を生成し、
誤り率測定器５３に出力する。誤り率測定器５３では、
受信データ信号と参照パターン信号との比較を行い誤り
率を出力する。

【００２２】データ信号源１では、２進の擬似ランダム
信号（例えば、Ｍ系列を用いた擬似ランダム信号）を発
生する。パケット切替信号源２では、パケットの発生周
期とパケットの長さに応じたパルスを発生する。波形観
測器５２は例えばサンプリングオシロスコープによって
構成され、受信データ信号波形を観測しパケットの先頭
ビットの擬似ランダム系列中での位置を求める。この擬
似ランダム系列中での位置は、２^m の擬似ランダム系列
を用いるとき、ｍビットを観測すれば一意に決定するこ
とができる。制御用計算機５１では、データ信号源１で
発生されるデータ信号の生成多項式および極性と、パケ
ット切替信号源２で発生されるパケット切替信号により
生成されるパケットの発生周期および長さと、波形観測
器５２で求められるパケット開始ビットの擬似ランダム
系列中での位置とを基にして参照パターン信号を発生す
る。誤り率測定器５３は、通常のビット誤り率測定器で
あり、制御用計算機５１で計算された参照パターン信号
を読込み、受信データ信号との比較を行うことによりビ
ット誤り率が測定される。

【００２３】図７は本発明第二実施例によるビット誤り
率特性の測定例を示している。この場合には、被測定系
３では、４２４ビット単位のパケットに対して４つの光
周波数間の切替えを行い、データ信号として、２⁷ −１
擬似ランダム系列中の最長の“０”連続の後に“０”を
一つ追加した“０”代用２⁷ 擬似ランダム系列（周期１
２８ビット）を用いて伝送速度６２２Ｍｂ／ｓで変調を
行い、１つの光周波数の信号を光フィルタにより選択し
出力している（図７（ａ））。また、パケットの切替周
期は１６９６ビット、パケットの長さは４２４ビットで
あり、受信パターンの周期は擬似ランダム系列の周期と
パケット切替えの周期の最小公倍数（６７８４ビット）
となる。図７（ｂ）より明らかなように本発明第二実施
例において、パケットデータ信号の誤り率が測定されて
おり、周波数切替時の受信感度劣化として１．７ｄＢが
得られている。

【００２４】本発明第二実施例の場合には、誤り率測定
器５３で測定される誤り率は、パケットが送られていな
い部分を含めた値であるため、 （真のビット誤り率）＝（測定されたビット誤り率）×
〔（パケット切替周期）／（パケットの長さ）〕 のような補正が行われている。本発明第二実施例によっ
て誤り率の測定が可能な擬似ランダム系列の周期および
パケット切替周期は、誤り率測定器５３が参照パターン
信号を記憶するために有しているメモリの量によって制
限される。例えば、６５５３６ビットのメモリをもつ誤
り率測定器の場合には、パケットの切替周期を１６９６
ビットとすると、“０”代用の擬似ランダム系列の場合
には、２¹⁰（＝１０２４）ビット周期の信号が使用可能
であり、Ｍ系列の場合には２⁵ −１（＝３１）ビット周
期の信号が使用可能である。８Ｍビットのメモリをもつ
誤り率測定器の場合では、同一のパケット切替周期に対
して、２¹⁵（＝３２７６８）ビット周期の信号が使用可
能であり、Ｍ系列の場合には２¹¹−１（＝２０４７）ビ
ット周期の信号が使用可能である。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
任意のパターンで発生するパケットデータ信号に対する
参照パターン信号を誤り率測定装置内において自動的に
生成することが可能であるため、パケットデータ信号に
対するビット誤り率の測定を容易に行うことができる。

【００２６】すなわち、本発明によれば、任意のパター
ンで発生するパケットデータ信号のビット誤り率を測定
することができる誤り率測定装置を実現することができ
る。本発明によれば、パケットデータ信号のビット誤り
率を測定するための参照パターン信号を簡便なハードウ
ェア構成により生成することができる誤り率測定装置を
実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第一実施例装置のブロック構成図。

【図２】本発明第一実施例装置の誤り率測定部のブロッ
ク構成図。

【図３】参照パターン信号生成を示す図。

【図４】排他的論理和出力生成を示す図。

【図５】遅延回路の動作を示す図。

【図６】本発明第二実施例装置のブロック構成図。

【図７】本発明第二実施例の動作を説明するための図。

【図８】パケットによる光通信の全体構成図。

【図９】従来の装置を用いたパケットデータ信号の測定
を説明するための図。

【符号の説明】

１ データ信号源 ２ パケット切替信号源 ３ 被測定系 ４ 誤り率測定部 ４１ ゲート信号発生装置 ４２ データ信号発生装置 ４３ 遅延回路 ４４ 論理積回路 ４５ メモリ ４６ 読出装置 ４７ 排他的論理和回路 ４８ 計数回路 ４９ 誤り位置検出装置 ５１ 制御用計算機 ５２ 波形観測器 ５３ 誤り率測定器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 データ信号を発生するデータ信号源と、
   パケット切替信号を発生するパケット切替信号源とを備
   え、 前記データ信号源からデータ信号と同一の信号を発生す
   るための情報を入力し前記パケット切替信号源からパケ
   ット存続時間に関する情報を入力して参照パターン信号
   を生成し、この参照パターン信号にしたがって被測定系
   から出力される受信データ信号に対する誤り率を測定す
   る誤り率測定部を備えたことを特徴とする誤り率測定装
   置。
2. 【請求項２】 前記誤り率測定部は、パケット切替情報
   信号を入力しパケット存続時間長のパルスを発生するゲ
   ート信号発生装置と、データ信号情報信号を入力し前記
   データ信号源から発生されるデータ信号と同一のデータ
   信号を発生するデータ信号発生装置と、このデータ信号
   発生装置の出力に誤りビット計数情報にしたがって遅延
   を与える遅延回路と、前記ゲート信号発生装置の出力と
   この遅延回路の出力とを入力とする論理積回路と、この
   論理積回路の出力を記憶するメモリと、このメモリの記
   憶データを逐次読出しその読出開始位置を誤りビット位
   置情報にしたがって調整する読出装置と、この読出装置
   の出力信号と受信データ信号とを比較する排他的論理和
   回路と、この排他的論理和回路の出力を入力し誤りビッ
   ト位置を検出する誤り位置検出装置と、この排他的論理
   和回路の出力を入力し誤りビット数を計数し誤り率を出
   力する計数回路とを備え、 前記誤り位置検出装置から出力される誤りビット位置情
   報が前記読出装置に入力され、前記計数回路から出力さ
   れる誤りビット計数情報が前記遅延回路に入力される請
   求項１記載の誤り率測定装置。
3. 【請求項３】 前記誤り率測定部は、受信データ信号を
   入力しその開始ビット位置を検出する波形観測器と、パ
   ケット切替情報信号とデータ信号情報信号とを入力し前
   記波形観測器から出力される開始ビット位置情報にした
   がって参照パターン信号を生成する手段を備えた請求項
   １記載の誤り率測定装置。