特許 7357766 有線ローカルエリアネットワークのための信号対ノイズ比及びビット誤り率推定並びに関連システム、デバイス、及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-09-28

(45)【発行日】2023-10-06

(54)【発明の名称】有線ローカルエリアネットワークのための信号対ノイズ比及びビット誤り率推定並びに関連システム、デバイス、及び方法

(51)【国際特許分類】

   H04L 1/00 20060101AFI20230929BHJP

   H04B 3/46 20150101ALI20230929BHJP

   H04L 25/03 20060101ALI20230929BHJP

【ＦＩ】

H04L1/00 C

H04B3/46

H04L25/03 E

【請求項の数】 24

(21)【出願番号】P 2022510902

(86)(22)【出願日】2020-08-04

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-11-04

(86)【国際出願番号】 US2020070364

(87)【国際公開番号】W WO2021042107

(87)【国際公開日】2021-03-04

【審査請求日】2023-08-02

(31)【優先権主張番号】201910784063.3

(32)【優先日】2019-08-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(31)【優先権主張番号】16/588,764

(32)【優先日】2019-09-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】397050741

【氏名又は名称】マイクロチップ テクノロジー インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＭＩＣＲＯＣＨＩＰ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ

(74)【代理人】

【識別番号】110000626

【氏名又は名称】弁理士法人英知国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】ユ、ジアチ

(72)【発明者】

【氏名】チェン、ディクソン

(72)【発明者】

【氏名】ヤン、ケビン

【審査官】阿部 弘

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１７／００４５５６４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００７－３０６１２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００８／００６９１９９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｌ １／００

Ｈ０４Ｂ ３／４６

Ｈ０４Ｌ ２５／０３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

物理層デバイスであって、
信号をスレッショルドと比較するように構成されたコンパレータであって、前記信号は、有線ローカルエリアネットワークの共有伝送媒体から受信される、コンパレータと、
信号品質インジケータ（ＳＱＩ）回路であって、
複数の異なる期間中に、複数の異なるスレッショルドに対応する前記コンパレータの出力のビット誤り率を取得するために、前記スレッショルドを調整することであって、前記複数の異なるスレッショルドは前記複数の異なる期間に対応する、調整することと、 前記複数の異なるスレッショルドのための前記ビット誤り率に基づいて前記信号の信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を決定することと、を行うように構成されている、ＳＱＩ回路と、を含む、物理層デバイス。

【請求項2】

前記ＳＱＩ回路は、
前記スレッショルドを第１の値に調整し、第１の期間中の前記コンパレータの前記出力の第１のビット誤り率を取得することと、
前記スレッショルドを第２の値に調整し、第２の期間中の前記コンパレータの前記出力の第２のビット誤り率を取得することと、
前記第１のビット誤り率及び前記第２のビット誤り率に基づいて前記信号の前記ＳＮＲを決定することと、を行うように構成されている、請求項１に記載の物理層デバイス。

【請求項3】

前記共有伝送媒体から受信された前記信号を処理するように構成された受信回路を更に含む、請求項１に記載の物理層デバイス。

【請求項4】

前記受信回路は、前記信号を中間スレッショルドレベルと比較するように構成された受信コンパレータを含み、前記中間スレッショルドレベルは、前記信号の論理レベル高と論理レベル低との間の中間である、請求項３に記載の物理層デバイス。

【請求項5】

前記ＳＱＩ回路は、前記信号の前記ＳＮＲに基づいて前記信号のビット誤り率（ＢＥＲ）を決定するように更に構成されている、請求項１に記載の物理層デバイス。

【請求項6】

変換データが記憶されているデータ記憶デバイスを更に含み、前記変換データは、複数のＳＮＲ値と、前記複数のＳＮＲ値に対応する複数のＢＥＲ値と、を含み、前記ＳＱＩ回路は、前記複数のＳＮＲ値から、前記信号の前記決定されたＳＮＲに最も近い、前記ＳＮＲ値のうちの１つを特定することによって前記信号の前記ＢＥＲを決定し、前記複数のＢＥＲ値からの対応するＢＥＲを前記信号の前記ＢＥＲとして選択するように構成されている、請求項５に記載の物理層デバイス。

【請求項7】

変換データが記憶されているデータ記憶デバイスを更に含み、前記変換データは、複数のＳＮＲ値と、前記複数のＳＮＲ値に対応する複数の対のビット誤り率（ＢＥＲ）値と、を含み、前記ＳＱＩ回路は、第１のビット誤り率及び第２のビット誤り率に最も近いＢＥＲ対に対応する、前記複数のＳＮＲ値のうちの１つを選択することによって前記信号の前記ＳＮＲを決定するように構成されている、請求項１に記載の物理層デバイス。

【請求項8】

前記物理層デバイスは、前記信号の前記ＳＮＲを含むＳＱＩ情報を、前記共有伝送媒体を介して前記有線ローカルエリアネットワークに報告するように構成されている、請求項１に記載の物理層デバイス。

【請求項9】

前記ＳＱＩ回路は、搬送波感知多重アクセス／衝突検出（ＣＳＭＡ／ＣＤ）モード又は物理層衝突回避モードのうちの１つで前記信号の前記ＳＮＲを決定するように構成されている、請求項１に記載の物理層デバイス。

【請求項10】

前記ＳＱＩ回路は、複数の異なる送信者から受信された信号のＳＮＲを決定するように構成されている、請求項１に記載の物理層デバイス。

【請求項11】

前記ＳＱＩ回路は、前記信号が所定の特定の送信者から受信されたと判定された場合に、前記信号の前記ＳＮＲを決定するように構成されている、請求項１に記載の物理層デバイス。

【請求項12】

物理層デバイスであって、前記物理層デバイスは、
信号をスレッショルドと比較するように構成されたコンパレータであって、前記信号は、有線ローカルエリアネットワークの共有伝送媒体から受信される、コンパレータと、
前記信号を追加のスレッショルドと比較するように構成された追加のコンパレータと、含み、
ＳＱＩ回路であって、前記ＳＱＩ回路は、
前記スレッショルドを調整し、複数の異なるスレッショルドに対応する前記コンパレータの出力のビット誤り率を取得することと、
前記スレッショルドを第１の値に調整し、期間中の前記コンパレータの前記出力の第１のビット誤り率を取得することと、
前記追加のスレッショルドを第２の値に調整し、前記期間中の前記追加のコンパレータの出力の第２のビット誤り率を取得することと、
前記第１のビット誤り率及び前記第２のビット誤り率に基づいて前記信号の信号ノイズ比（ＳＮＲ）を決定することと、を行うように構成されている、ＳＱＩ回路と、を含む物理層デバイス。

【請求項13】

信号の信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を推定する方法であって、
物理層デバイスのコンパレータのスレッショルドを第１の値に設定するステップと、
前記コンパレータに信号を印加するステップであって、前記信号は、有線ローカルエリアネットワークの通信バスから受信され、前記通信バスは共有伝送媒体を含む、ステップと、
前記スレッショルドが前記第１の値に設定されている前記コンパレータの出力の第１のビット誤り数を決定するステップと、
前記コンパレータの前記スレッショルドを前記第１の値とは異なる第２の値に設定するステップと、
前記コンパレータに前記信号を印加するステップと、
前記スレッショルドが前記第２の値に設定されている前記コンパレータの前記出力の第２のビット誤り数を決定するステップと、
前記第１のビット誤り数及び前記第２のビット誤り数に基づいて前記信号のＳＮＲを決定するステップと、を含む、方法。

【請求項14】

前記決定されたＳＮＲに基づいて前記信号のビット誤り率を決定するステップを更に含む、請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

複数のＳＮＲに対応する複数のビット誤り率を含む変換データを記憶するステップを更に含み、前記信号のビット誤り率を決定するステップは、前記記憶された変換データを参照することを含む、請求項１４に記載の方法。

【請求項16】

データ記憶デバイスに、第１のビット誤り数と第２のビット誤り数との組み合わせに対応する複数のＳＮＲを含む変換データを記憶するステップを更に含み、前記ＳＮＲを決定するステップは、前記記憶された変換データを参照して、前記第１のビット誤り数及び前記第２のビット誤り数を、前記変換データに記憶された前記複数のＳＮＲからのＳＮＲに対応付けることを含む、請求項１３に記載の方法。

【請求項17】

前記スレッショルドが前記第１の値に設定されている前記コンパレータの前記出力の前記第１のビット誤り数を決定するステップは、
前記決定された第１のビット誤り数が第１の所定のスレッショルド値より小さい場合、前記スレッショルドの前記第１の値をより高くなるように調整するステップと、
前記決定された第１のビット誤り数が第２の所定のスレッショルド値より大きい場合、前記スレッショルドの前記第１の値をより低くなるように調整するステップと、
前記スレッショルドが前記調整された第１の値に設定されている前記コンパレータに前記信号を印加している間に測定された置換値で、前記第１のビット誤り数を置換するステップと、を含む、請求項１３に記載の方法。

【請求項18】

前記コンパレータは、第１のコンパレータ及び第２のコンパレータを含み、
前記スレッショルドが前記第１の値に設定されている前記コンパレータの前記出力の前記第１のビット誤り数を決定するステップは、前記第１のコンパレータの第１のスレッショルドが前記第１の値に設定されている前記第１のコンパレータの第１の出力の前記第１のビット誤り数を決定するステップを含み、
前記スレッショルドが前記第２の値に設定されている前記コンパレータの前記出力の前記第２のビット誤り数を決定するステップは、前記第２のコンパレータの第２のスレッショルドが前記第２の値に設定されている前記第２のコンパレータの第２の出力の前記第２のビット誤り数を決定するステップを含む、請求項１３に記載の方法。

【請求項19】

前記第１のコンパレータの前記第１の出力の前記第１のビット誤り数を決定するステップは、前記第２のスレッショルドが前記第２の値に設定されている前記第２のコンパレータの前記第２の出力の前記第２のビット誤り数を決定するステップと少なくとも部分的に同時に実行される、請求項１８に記載の方法。

【請求項20】

前記スレッショルドが前記第１の値に設定されている前記コンパレータの前記出力の前記第１のビット誤り数を決定するステップ及び前記スレッショルドが前記第２の値に設定されている前記コンパレータの前記出力の前記第２のビット誤り数を決定するステップは、少なくとも部分的に同時に実行される、請求項１３に記載の方法。

【請求項21】

前記スレッショルドが前記第１の値に設定されている前記コンパレータの前記出力の前記第１のビット誤り数を決定するステップ及び前記スレッショルドが前記第２の値に設定されている前記コンパレータの前記出力の前記第２のビット誤り数を決定するステップは、別個の期間にわたって実行される、請求項１３に記載の方法。

【請求項22】

物理層デバイスであって、
１つ以上のプロセッサと、
コンピュータ可読命令が記憶されている１つ以上のデータ記憶デバイスであって、前記コンピュータ可読命令は、前記１つ以上のプロセッサに、
物理層デバイスのコンパレータに信号が印加されている間に、前記物理層デバイスの前記コンパレータのスレッショルドを第１の値に設定することであって、前記信号は、有線ローカルエリアネットワークの通信バスから受信され、前記第１の値は、前記信号の論理電圧レベル間の中間である中間スレッショルド値とは異なり、前記通信バスは、共有伝送媒体を含む、ことと、
前記スレッショルドが前記第１の値に設定されている前記コンパレータの出力の第１のビット誤り数を決定することと、
前記信号が前記コンパレータに印加されている間に、前記コンパレータの前記スレッショルドを第２の値に設定することであって、前記第２の値は、前記第１の値及び前記中間スレッショルド値とは異なる、ことと、
前記スレッショルドが前記第２の値に設定されている前記コンパレータの前記出力の第２のビット誤り数を決定することと、
前記第１のビット誤り数及び前記第２のビット誤り数に基づいて前記信号の信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を決定することと、を命令するように構成されている、１つ以上のデータ記憶デバイスと、を含む、物理層デバイス。

【請求項23】

前記１つ以上のプロセッサ及び前記１つ以上のデータ記憶デバイスを収容する半導体チップパッケージを更に含む、請求項２２に記載の物理層デバイス。

【請求項24】

前記コンピュータ可読命令は、前記１つ以上のプロセッサに、前記信号の前記ＳＮＲに基づいて前記信号のビット誤り率（ＢＥＲ）を決定することを命令するように更に構成されている、請求項２２に記載の物理層デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（優先権の主張）
本出願は、２０１９年８月２３日に出願された中国特許出願第２０１９１０７８４０６３．３号「Ｓｉｇｎａｌ Ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ ａｎｄ Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｗｉｒｅｄ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ ａｎｄ Ｒｅｌａｔｅｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｄｅｖｉｃｅｓ，ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ」の出願日の利益を主張し、２０１９年９月３０日に出願された係属中の米国特許出願第１６／５８８，７６４号「Ｓｉｇｎａｌ Ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ ａｎｄ Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｗｉｒｅｄ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ ａｎｄ Ｒｅｌａｔｅｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｄｅｖｉｃｅｓ，ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ」の出願日の利益を主張するものであり、それぞれの開示は、本参照によってその全体が本明細書に組み込まれる。

【0002】

（技術分野）
本開示は、一般に、信号対ノイズ比（ＳＮＲ）推定に関し、より更に具体的には、いくつかの実施形態は、一般に、有線ローカルエリアネットワークにおけるＳＮＲ推定に関する。

【背景技術】

【0003】

ＩＥＥＥ８０２．２．３ｃｇ（商標）は、自動車センサ、オーディオ、他のデバイス、及びこれらの組み合わせとともに使用する１０ＢＡＳＥ－Ｔ１Ｓ（「ｃｇ」としても知られる）を定義している。ｃｇの他の標的市場セグメントには、バックプレーン及びモノのインターネット（ＩｏＴ）ネットワークが含まれる。

【0004】

ｃｇ規格は、搬送波感知多重アクセス（ＣＳＭＡ）を物理層衝突回避（ＰＬＣＡ）とともに使用する１０メガビット／秒（Ｍｂｐｓ）マルチドロップバスを標的とする。
本開示は、特定の実施形態を具体的に指摘し明確に請求する特許請求の範囲をもって結論とするが、本開示の範囲内の実施形態の様々な特徴及び利点は、添付の図面と併せて読むと、以下の説明からより容易に確認することができる。

【図面の簡単な説明】

【0005】

【図1】いくつかの実施形態による、リンク層デバイスのＭＡＣと、物理層（ＰＨＹ）デバイスとを含む、ネットワークセグメントの機能ブロック図である。

【図2】いくつかの実施形態による、信号ノイズとＢＥＲとの関係を示す信号ノイズ図である。

【図3】いくつかの実施形態による、ビット誤り確率図である。

【図4】いくつかの実施形態による、ＢＥＲと信号レベルスレッショルドとの関係を示す信号ノイズ図である。

【図5】いくつかの実施形態による、異なるスレッショルドに対する異なるＢＥＲを示す信号ノイズ図である。

【図6】いくつかの実施形態による、ＳＮＲの計算の詳細を示すためのノイズの多い信号図である。

【図7】いくつかの実施形態による、異なるＳＮＲ値を、異なるスレッショルドに対応する様々な値の測定されたＢＥＲに対応するプロットである。

【図8】図１のネットワークセグメントのＰＨＹの部分のブロック図である。

【図9】いくつかの実施形態による、信号のＳＮＲを推定する方法を示すフローチャートである。

【図10】いくつかの実施形態による、コンパレータのスレッショルドを適当な値に設定する方法を示すフローチャートである。

【図11】いくつかの実施形態において使用され得るコンピューティングデバイスのブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0006】

以下の詳細な説明では、本明細書の一部をなし、本開示を実施し得る実施形態の具体例を例示として示す添付の図面を参照する。これらの実施形態は、当業者が本開示を実施できるように十分に詳細に説明される。しかしながら、本明細書において可能な他の実施形態が用いられ得、本開示の範囲から逸脱することなく、構造、材料、及びプロセスを変えられ得る。

【0007】

本明細書に提示する図は、任意の特定の方法、システム、デバイス、又は構造の実際の図であることを意図するものではなく、本開示の実施形態を説明するために用いられる理想化した表現にすぎない。場合によっては、様々な図面における類似の構造又は構成要素は、読者の便宜のために同一又は類似の付番を保持し得る。しかしながら、付番における類似性は、構造又は構成要素がサイズ、組成、構成、又は任意の他の特性において同一であることを必ずしも意味するものではない。

【0008】

以下の説明は、当業者が開示される実施形態を実施することを可能にするのを補助するための実施例を含み得る。「例示的な」、「例として」、「例えば」という用語の使用は、関連する説明が、説明的なものであることを意味し、本開示の範囲は、実施例及び法的等価物を包含することを意図するものであり、かかる用語の使用は、実施形態又は本開示の範囲を特定の構成要素、ステップ、特徴、機能などに限定することを意図するものではない。

【0009】

本明細書で概して説明され、図面に例示される実施形態の構成要素は、多種多様な異なる構成で配置及び設計され得ることが容易に理解されるであろう。したがって、様々な実施形態の以下の説明は、本開示の範囲を限定することを目的とするものではなく、単に様々な実施形態を表すものである。実施形態の様々な態様が図面に提示され得るが、図面は、具体的に指示されていない限り、必ずしも尺度どおりに描画されていない。

【0010】

更に、図示及び説明する具体的な実装形態は、単なる例であり、本明細書において別段の指定がない限り、本開示を実施する唯一の方式と解釈されるべきでない。要素、回路、及び機能は、不要に詳述して本開示を不明瞭にしないように、ブロック図の形態で示され得る。逆に、図示し、説明する具体的な実装形態は、単に例示的なものであり、本明細書において別段の指定がない限り、本開示を実装する唯一の方法と解釈されるべきではない。更に、様々なブロック間での論理のブロック定義及びパーティショニングは、例示的な具体的な実装形態である。当業者には、本開示が多数の他のパーティショニングソリューションによって実施され得ることが容易に明らかになるであろう。大部分については、タイミングの考察などに関する詳細は省略されており、かかる詳細は、本開示の完全な理解を得るために必要ではなく、当業者の能力の範囲内である。

【0011】

当業者であれば、情報及び信号は、様々な異なる技術及び技法のいずれかを使用して表され得ることを理解するであろう。いくつかの図面は、表示及び説明を明確にするために、単一の信号として信号を例示してよい。当業者は、信号が信号のバスを表し得、このバスは様々なビット幅を有してよく、本開示は、単一のデータ信号を含む任意の数のデータ信号で実施され得ることを理解するであろう。

【0012】

本明細書に開示する実施形態に関連して説明される様々な例示的な論理ブロック、モジュール、及び回路は、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、集積回路（ＩＣ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）若しくは他のプログラマブル論理デバイス、別個のゲート若しくはトランジスタ論理、別個のハードウェア構成要素、又は本明細書で説明される機能を実行するように設計されたこれらの任意の組み合わせを用いて実装、又は実行され得る。汎用プロセッサ（本明細書では、ホストプロセッサ又は単にホストと呼ばれこともある）は、マイクロプロセッサであってもよいが、代替的に、プロセッサは、任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、又はステートマシンでもあってもよい。プロセッサはまた、ＤＳＰとマイクロプロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと組み合わせた１つ以上のマイクロプロセッサ、又は任意の他のかかる構成の組み合わせとして実装されてよい。プロセッサを含む汎用コンピュータは専用コンピュータとみなされ、汎用コンピュータは、本開示の実施形態に関連するコンピューティング命令（例えば、ソフトウェアコード）を実行するように構成されている。

【0013】

実施形態は、フローチャート、フロー図、構造図、又はブロック図として示すプロセスに関して説明され得る。フローチャートは、順次プロセスとして動作行為を説明し得るが、これらの行為の多くは、別の順序で、並行して、又は実質的に同時に実行できる。加えて、行為の順序は再調整され得る。プロセスは、メソッド、スレッド、関数、プロシージャ、サブルーチン、サブプログラム、他の構造、又はこれらの組み合わせに対応し得る。更に、本明細書に開示する方法は、ハードウェア、ソフトウェア、又はその両方で実施されてもよい。ソフトウェアで実装される場合、機能は、コンピュータ可読メディア上の１つ以上の命令又はコードとして記憶されてよい、又は送信されてよい。コンピュータ可読メディアは、コンピュータ記憶メディア及び、コンピュータプログラムのある場所から別の場所への転送を容易にする任意のメディアなどの通信メディアの両方を含む。

【0014】

「第１」、「第２」などの表記を使用した、本明細書の要素に対する任意の言及は、かかる制限が明示的に記載されていない限り、それらの要素の数量又は順序を限定しない。むしろ、これらの表記は、本明細書において、２つ以上の要素又は要素の例を区別する便利な方法として使用され得る。したがって、第１の要素及び第２の要素への言及は、２つの要素のみが用いられ得ること、又は何らかの方法で第１の要素が第２の要素に先行しなければならないことを意味するものではない。加えて、特に明記しない限り、要素のセットは、１つ以上の要素を含んでよい。

【0015】

本明細書で使用されるとき、所与のパラメータ、特性、又は条件に言及する際の「実質的に（substantially）」という用語は、所与のパラメータ、特性、又は条件が、例えば許容可能な製造許容差の範囲内などの、小さいばらつきを満たすことを当業者が理解するであろう程度を意味し、かつ含む。一例として、実質的に満たされる特定のパラメータ、特性、又は条件に応じて、パラメータ、特性、又は条件は、少なくとも９０％満たされ得るか、少なくとも９５％満たされ得るか、更には少なくとも９９％満たされ得る。

【0016】

自動車、トラック、バス、船舶、及び／又は航空機などの車両は、車両通信ネットワークを含んでもよい。車両通信ネットワークの複雑性は、ネットワーク内の電子デバイスの数に応じて変化することがある。例えば、高度車両通信ネットワークは、例えば、エンジン制御、変速機制御、安全制御（例えば、アンチロックブレーキ）、及び排出制御のための様々な制御モジュールを含んでもよい。これらのモジュールをサポートするために、車載産業は様々な通信プロトコルに依存している。

【0017】

１０ＳＰＥ（すなわち、１０Ｍｂｐｓ Ｓｉｎｇｌｅ Ｐａｉｒ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）は、ＩＥＥＥ ８０２．３ｃｇ（商標）として、米国電気電子学会により現在開発中のネットワーク技術仕様である。１０ＳＰＥを使用して、マルチドロップネットワーク上でのコリジョンのない決定論的伝送を提供し得る。ＩＥＥＥ８０２．３ｃｇ（商標）は、自動車センサ、オーディオ、他のデバイス、又はこれらの組み合わせとともに使用する１０ＢＡＳＥ－Ｔ１Ｓ（「ｃｇ」としても知られる）を定義している。１０ＢＡＳＥ－Ｔ１Ｓはまた、バックプレーン及びモノのインターネット（ＩｏＴ）ネットワークで使用され得る。ｃｇ規格は、搬送波感知多重アクセス（ＣＳＭＡ）を物理層衝突回避（ＰＬＣＡ）とともに使用する１０メガビット／秒（Ｍｂｐｓ）マルチドロップバスを標的とする。

【0018】

場合によっては、有線ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）（例えば、イーサネット）の通信バスを介して受信された信号の信号品質インジケータ（ＳＱＩ）を提供することが望ましいことがある。ＳＱＩの例としては、ビット誤り率（ＢＥＲ）、信号対ノイズ比（ＳＮＲ）、他のインジケータ、又はこれらの組み合わせが挙げられ得る。従来、ポイントツーポイントリンクのＳＱＩは、実装するための比較的大きなチップ領域及び動作するための比較的高い電力消費を伴う複雑なデジタル信号処理（ＤＳＰ）技術に依存する。ＢＥＲが既知である場合、ＳＮＲは推定され得る。

【0019】

ガウスノイズの振幅は、ガウス分布に従う。データ信号振幅が

【数1】

で、ガウスノイズ振幅が

【数2】

であると仮定すると、受信信号振幅

【数3】

として表現され得る。ガウスノイズ

【数4】

が信号に追加される場合、ノイズ

【数5】

は、ガウス分布に従うはずである。受信信号振幅

【数6】

の確率分布が既知であり、かつ信号振幅

【数7】

が既知である場合、ノイズは、ガウスノイズ分布等式に従って計算することができ、ＳＮＲはそれによって決定され得る。

【0020】

実際の用途では、しかしながら、信号振幅

【数8】

及びノイズ

【数9】

の両方が、通常は不明である。ノイズ

【数10】

は、検出されたビット誤りに基づいて経時的に推定することができるが、場合によっては、ビット誤りは、ＳＮＲが比較的高いときに比較的稀であることがあるため（例えば、ＳＮＲが１８ｄＢであるとき、１ヶ月半ごとに約１個のビット誤りが予想される）、ノイズ

【数11】

を決定するのに非常に長い時間を要し得る。

【0021】

本明細書に開示される実施形態は、有線ＬＡＮ（例えば、イーサネット）の通信バスから受信された信号のＳＱＩメトリックの提供に関する。本明細書に開示される実施形態は、１０ＢＡＳＥ－Ｔ１のエンドポイント及びスイッチで使用するＳＱＩメトリックの提供に関連し得る。ＳＱＩの監視は、性能及び機能的安全上の理由から有用であり得る。いくつかの実施形態では、受信信号のＳＮＲの測定が開示される。いくつかの実施形態では、受信信号のＳＮＲの等級付けが開示される。非限定的な例として、受信信号は、ＳＮＲのいくつかのレベル（例えば、８つのレベル）のうちの１つを有するものとして等級付けされ得る。また、必要に応じて、修正処置を取ることができるように、ＳＮＲは、良好、限界、又は不良として報告され得る。

【0022】

本明細書に開示されるいくつかの実施形態は、受信信号が２つの別個のスレッショルドより小さいか又は大きいかを、それらのスレッショルドを復旧されたデータと比較することによってチェックするために設定される、２つのコンパレータ（調整可能なスレッショルドを有する１ビットアナログ－デジタル変換器（ＡＤＣ）によって実装され得る）スレッショルド（例えば、Ｖ１及びＶ２）の使用に関する。特定の期間にわたって比較結果をカウントすることにより、受信信号が２つのスレッショルドより小さくなる確率が決定され得る。これら２つの確率により、ＳＮＲ及びＢＥＲは、デジタルＣＤＲ技術を使用して決定することができる。より具体的には、２つのスレッショルドに基づく連立方程式が、ＳＮＲを決定するために使用され得る。例えば、受信信号振幅がスレッショルドの各々より小さくなる確率がわかっている場合、信号振幅

【数12】

及びノイズ

【数13】

を計算することができ、ＳＮＲが決定され得る。ＢＥＲはノイズ振幅

【数14】

が信号振幅

【数15】

より大きくなる確率に等しいため、受信信号のＢＥＲもまた、計算され得る。したがって、これらのＳＱＩパラメータ（ＢＥＲ及びＳＮＲ）は、従来のＤＳＰシステム又は位相同期ループ（ＰＬＬ）を使用せずに決定され得、あまり複雑でなく、従来の解決策より小さいチップ領域及び電力を使用する方法を利用する。

【0023】

本明細書に開示されるいくつかの実施形態は、ＢＥＲ推定に基づくＳＮＲ計算アルゴリズムに関する。ＢＥＲは、信号の論理レベル間の中間にあるレベルとは異なる値に設定されたスレッショルドを有する信号コンパレータを使用して計算される。いくつかの実施形態では、プログラム可能なスレッショルドを有する１ビットアナログ－デジタル変換器が、コンパレータとして使用され得る。スレッショルドは、異なる信号及びノイズレベルに適合するように動的に調整され得る。例えば、信号が、論理レベル低及び論理レベル高にそれぞれ対応する３．３ボルトと＋３．３ボルトとの間で振動するように設定されている場合、ゼロボルトのスレッショルドは、高論理レベルと低論理レベルとの間の中間点になり得る。この場合、ビット誤りの確率を測定可能なレベルに高めるために、２つの非ゼロボルトのスレッショルドが使用され得る。中間点スレッショルドのＢＥＲ及びＳＮＲは、２つの非ゼロボルトのスレッショルドで測定されたビット誤り率に基づいて外挿され得る。場合によっては、ＳＮＲを決定するために、ビット誤りカウントにＳＮＲを関連付けているルックアップテーブルが使用され得る。結果として、ＳＮＲは、１ビットＡＤＣに限定される場合であっても、決定され得る。

【0024】

本開示の実施形態は、物理層回路が、１０ＳＰＥ用途においてＳＱＩ及びＳＮＲを報告することを可能にする。このＳＱＩ及びＳＮＲは、許容可能な時間内に計算され得、低い電力消費及び低い実装の複雑さを有し得る。また、本開示の実施形態は、１０ＳＰＥ通信バスから受信された信号のＳＮＲの計算を可能にする。更に、本開示の実施形態は、経時的にビット誤りを直接カウントすることによってＢＥＲを検出することが困難であり得る高ＳＮＲ環境でも、ＳＱＩの迅速な検出及び報告を可能にする。

【0025】

１０ＳＰＥに準拠しているいくつかの実施形態では、信号のＳＱＩパラメータ（例えば、ＳＮＲ、ＢＥＲ）は、搬送波感知多重アクセス／衝突検出のＣＳＭＡ／ＣＤモード又はＰＬＣＡモードのいずれかで以下に論じられるように決定され得る。１０ＳＰＥは、ＣＳＭＡ／ＣＤモード又はＰＬＣＡモードのいずれかで機能し得るマルチドロップシステムを規定する。ＰＬＣＡモードにあるとき、受信されたパケットの送信者は、既知であり得る。したがって、本明細書に開示されるＳＱＩパラメータ推定技術は、パケットを運ぶ信号のＳＱＩパラメータ（例えば、ＳＮＲ、ＢＥＲ）を決定するために各送信者に個別に適用され得る。また、本明細書に開示されるＳＱＩパラメータ推定技術は、パケットを運ぶ信号のＳＱＩパラメータ（例えば、ＳＮＲ、ＢＥＲ）を決定するために、受信されたパケットの特定の選択された送信者に適用されてもよい。

【0026】

図１は、いくつかの実施形態による、リンク層デバイスであるＭＡＣ１０４と、物理層（ＰＨＹ）デバイスであるＰＨＹ１０２とを含むネットワークセグメント１００の機能ブロック図である。非限定的な例として、ネットワークセグメント１００は、マルチドロップネットワークのセグメント、マルチドロップサブネットワークのセグメント、混合メディアネットワークのセグメント、又はこれらの組み合わせ若しくはこれらの副次的組み合わせであってもよい。非限定的な例として、ネットワークセグメント１００は、限定するものではないが、マイクロコントローラ型の埋め込みシステム、ユーザ型コンピュータ、コンピュータサーバ、ノートブックコンピュータ、タブレット、ハンドヘルドデバイス、モバイルデバイス、無線イヤフォンデバイス若しくはヘッドフォンデバイス、有線イヤフォンデバイス若しくはヘッドフォンデバイス、電化製品サブシステム、照明サブシステム、音声サブシステム、建物管理システム、住宅監視システム（例えば、限定するものではないが、セキュリティ又はユーティリティ使用のための）システム、エレベータシステム若しくはサブシステム、公共交通機関制御システム（例えば、限定するものではないが、地上列車、地下鉄、トロリー、又はバスの場合）、自動車システム若しくは自動車サブシステム、又は産業制御システムであってもよく、それらの一部であってもよく、又はそれらのうちの１つ以上を含んでもよい。

【0027】

ＰＨＹ１０２は、ＭＡＣ１０４とインターフェースするように構成され得る。非限定的な例として、ＰＨＹ１０２及び／又はＭＡＣ１０４は、本明細書に記載される実施形態の全て又は一部を実行するように構成されたメモリ及び／又はロジックを含むチップパッケージであってもよい。非限定的な例として、ＰＨＹ１０２及びＭＡＣ１０４は、単一チップパッケージ（例えば、システムインパッケージ（system-in-a-package、ＳＩＰ））内の別個のチップパッケージ又は回路（例えば、集積回路）として実装され得る。

【0028】

ＰＨＹ１０２はまた、ネットワークセグメント１００の一部であるノードの通信経路である物理媒体、又はそれぞれのＰＨＹ１０２及びＭＡＣ１０４を含むノードを含む、ネットワークセグメント１００がその一部であるネットワークである共有伝送媒体１０６とインターフェースする。非限定的な例として、共有伝送媒体１０６は、シングルペアイーサネットに使用されるような単一のツイストペアであってもよい。

【0029】

共有伝送媒体１０６を介して受信された信号は、特に、ノイズの影響を特に受けやすい環境（例えば、自動車環境）において、ノイズに悩まされ得る。場合によっては、ＳＱＩを提供して、受信信号の信号品質の監視を可能にすることが有用であり得る。いくつかの実施形態では、ＰＨＹ１０２は、ＳＱＩを決定及び提供するように構成され得る。

【0030】

図２は、いくつかの実施形態による、信号ノイズとＢＥＲとの関係を示す信号ノイズ図２００である。信号ノイズ図２００は、論理レベル高Ｓ１及び論理レベル低Ｓ０を有する信号２０２を含む。中間スレッショルド２０４は、信号２０２が中間スレッショルド２０４を超えているとき、信号２０２が高であると判定され、信号２０２が中間スレッショルド２０４を下回っているとき、信号２０２が低であると判定されるように、論理レベル高Ｓ１を論理レベル低Ｓ０から分けている。

【0031】

信号ノイズ図２００はまた、論理レベル高Ｓ１のノイズ確率分布関数又は確率密度関数（ＰＤＦ）２０６及び論理レベル低Ｓ０のノイズＰＤＦ２０８も含む。別の言い方をすれば、ノイズＰＤＦ２０６及びノイズＰＤＦ２０８は、それぞれ、論理レベル高Ｓ１及び論理レベル低Ｓ０中に信号２０２が特定の電圧レベルになる確率を示す。

【0032】

いくつかの実施形態では、ノイズＰＤＦ２０６及びノイズＰＤＦ２０８は、ガウス分布でモデル化され得る。パルス振幅変調（ＰＡＭ）では、Ｙが、ＳＮＲの決定を所望される受信信号（例えば、信号２０２）である場合、受信信号Ｙは、論理レベル高（例えば、ビット「１」）が伝送されるときはＹ＝Ｓ１＋Ｎによって、論理レベル低（例えば、ビット「０」）が伝送されるときはＹ＝Ｓ０＋Ｎによって与えられ得、Ｓ１は論理レベル高の電圧レベルであり、Ｓ０は論理レベル低の電圧レベルであり、Ｎはノイズである。ＰＤＦ２０６又はＰＤＦ２０８のノイズは、以下のガウスＰＤＦに従うガウスノイズであり得、

【数16】

式中、ガウスＰＤＦの平均μ＝０、ガウスＰＤＦの分散σ²＝Ｎ₀、ｘは受信信号Ｙの値であり、Ｎ０はノイズパワーである。

【0033】

次いで、受信信号Ｙの条件付きＰＤＦが決定され得る。受信信号Ｙが論理レベル低Ｓ０である状態では、ＰＤＦは次のように与えられ、

【数17】

これは、ノイズＰＤＦ２０８に対応する。受信信号Ｙが論理レベル高Ｓ１である状態では、ＰＤＦは次のように与えられ、

【数18】

これは、ノイズＰＤＦ２０６に対応する。

【0034】

図３は、いくつかの実施形態による、ビット誤り確率図３００である。ビット誤り確率図３００は、論理レベル低Ｓ０及び論理レベル高Ｓ１、並びに中間スレッショルド（例えば、図３のビット誤り確率図３００では、中間スレッショルドは０ボルトに設定されている）を示す電圧レベル図３０４を含む。図３に示すように、前述の条件付きＰＤＦ式から、論理レベル低Ｓ０は

【数19】

に対応し、論理レベル高Ｓ１は

【数20】

に対応する。量

【数21】

は、条件付きＰＤＦのサブＰＤＦの平均をＳ０及びＳ１にそれぞれシフトさせる。

【0035】

ビット誤り確率図３００はまた、電圧レベル図３０４に対してプロットされた条件付きＰＤＦ３０２を含む。図３に示すように、条件付きＰＤＦ３０２は、ｐ(Ｙ│Ｓ０)及びｐ(Ｙ│Ｓ１)を含む前述の条件付きＰＤＦ式の断片を含む。論理レベル低Ｓ０のビット誤りの確率３０６及び論理レベル高Ｓ１のビット誤りの確率３０８もまた、条件付きＰＤＦ３０２の下方に示されている。

【0036】

ＰＡＭ変調では、エッジ信号（例えば、１、－１）に対し、誤り確率は次のように与えられ、

【数22】

式中、

【数23】

である。

【0037】

そのような実施形態では、信号２０２の片側のＢＥＲ（例えば、論理レベル高Ｓ１又は論理レベル低Ｓ０のいずれかに対応する）は次のように与えられる。

【数24】

【0038】

この結果は、ＢＥＲが既知である場合、ＢＥＲを使用してＳＮＲを計算することができることを示している（及びＳＮＲが既知である場合、ＳＮＲを使用してＢＥＲを計算することができる）。

【0039】

以下の表１は、様々な検出されたＢＥＲに対する様々なＳＮＲを示す。
表１

【表1】

【0040】

図１及び図２を一緒に参照すると、信号２０２におけるビット誤りは、ノイズの大きさが、信号レベルＳ１及びＳ０とスレッショルド（この事例では、中間スレッショルド２０４であり、これは、場合によっては、ゼロボルトに設定され得る）との間の差より大きいときに存在し得る。ＢＥＲを最小限に抑えるために、中間スレッショルド２０４は、信号レベルＳ１とＳ０との間の中間にあるように選択される。しかしながら、結果として得られるＢＥＲは、短時間での実用的な検出には低すぎることがある。例えば、ＳＮＲが約１８ｄＢである場合、１ヶ月半ごとに約１個のビット誤りのみが予想される（例えば、対応するＢＥＲは、上記の表１により、約１ｅ－１４である）。ＢＥＲを迅速に検出するための実用的な方法がない場合、ＢＥＲｏｎｅｓｉｄｅの上記の式を使用して正確なＳＮＲを提供することは困難であり得る。結果として、ＳＱＩパラメータを報告することは困難であり得る。

【0041】

信号２０２のＢＥＲを検出するための１つの方法は、中間スレッショルド２０４を、信号レベルＳ１とＳ０との間の中間から離れている異なるスレッショルドで置き換え、ＢＥＲを検出可能なレベルに増加させることである。以下の図４は、中間スレッショルド２０４を、信号レベルＳ１とＳ０との間の中間から離れている異なるスレッショルドで置き換えることが、ＢＥＲをどのように増加させるかを示している。

【0042】

論理レベル高Ｓ１のノイズＰＤＦ２０６及び信号レベル低Ｓ０のノイズＰＤＦ２０８はガウス分布であることに留意されたい。いくつかの実施形態では、信号ノイズをモデル化するために他のタイプの分布が使用され得る。例えば、三角波分布、ラプラシアン分布、均一分布、又はいくつかの他の分布が使用され得る。

【0043】

図４は、いくつかの実施形態による、ＢＥＲと信号レベルスレッショルドとの関係を示す信号ノイズ図４００である。信号ノイズ図４００は、信号２０２、中間スレッショルド２０４、及び論理レベル高Ｓ１のノイズＰＤＦ２０６を含む。信号ノイズ図４００はまた、中間スレッショルド２０４（図４の実施例ではゼロボルトの直流に設定される）とは異なるスレッショルド４０２を含む。信号ノイズ図４００では、ノイズＰＤＦ２０６及びスレッショルド４０２によって画定される領域が、図２のノイズＰＤＦ２０６及び中間スレッショルド２０４によって画定される領域より大きいことを見ることができる。結果として、スレッショルド４０２を使用することによってもたらされるＢＥＲは、中間スレッショルド２０４を使用することによってもたらされるＢＥＲより大きい。

【0044】

特定のスレッショルドでのＢＥＲは、ＳＮＲ、及び信号２０２の信号振幅と、論理レベルＳ１とＳ０との間のスレッショルドとの間の差（例えば、信号振幅からスレッショルドを差し引いたもの）に依存する。

【0045】

ＢＥＲｏｎｅｓｉｄｅの上記の式を詳しく調べることによって分かるように、信号２０２の信号振幅及びＳＮＲは、未知の要因である。結果として、異なる既知のスレッショルドに対する異なる観察されたＢＥＲが使用されてＳＮＲを決定し得る、そのような方程式の系である。２つの未知数（ＳＮＲ、信号振幅）があるので、ＳＮＲを決定するために、各々が異なるスレッショルド値に対応する、２つの方程式の系が使用され得る。

【0046】

図５は、いくつかの実施形態による、異なるスレッショルドに対する異なるＢＥＲを示す信号ノイズ図５００である。信号ノイズ図５００は、図２を参照して上述したように、信号２０２、中間スレッショルド２０４、論理レベル高Ｓ１、及び論理レベル低Ｓ０を含む。信号ノイズ図５００はまた、ノイズ（例えば、ガウスノイズ）が追加された状態の論理レベル高Ｓ１である間に異なる電圧レベルをとる信号２０２の確率を示すために、第１のスレッショルド５０２に対するものと、第２のスレッショルド５０４に対するものとである、ノイズＰＤＦ５０６の２つの実例を含む。

【0047】

信号ノイズ図５００は、ノイズＰＤＦ５０６及び第１のスレッショルド５０２によって画定される第１の領域５０８が、ノイズＰＤＦ５０６及び第２のスレッショルド５０４によって画定される第２の領域５１０より大きいことを示している。結果として、第２のスレッショルド５０４のＢＥＲ（例えば、ＢＥＲ２）より大きなＢＥＲ（例えば、ＢＥＲ１）が、第１のスレッショルド５０２からもたらされることが予想されるであろう。第１の領域５０８及び第２の領域５１０が、比較的短期間で検出可能なビット誤りについての十分に高い確率に対応するほど十分に大きいと仮定すると、ＢＥＲ（例えば、ＢＥＲ１及びＢＥＲ２）は、比較的短期間で検出可能であり得る。スレッショルド（例えば、第１のスレッショルド５０２及び第２のスレッショルド５０４）は既知の値であり、かつＢＥＲは測定可能であるので、信号２０２のＳＮＲを決定するために、２つの方程式（第１のスレッショルド５０２に対応する第１の方程式及び第２のスレッショルド５０４に対応する第２の方程式）の系が作成され得る。

【0048】

ＢＥＲ（例えば、ＢＥＲ１及びＢＥＲ２）は、コンパレータの出力のビット誤り数（例えば、第１のスレッショルド５０２に対応する第１のビット誤り数及び第２のスレッショルド５０４に対応する第２のビット誤り数）をカウントすることによって決定され得、コンパレータは、期間にわたって第１のスレッショルド５０２及び第２のスレッショルド５０４に交互に設定されている。ＢＥＲは、ビット誤り数を期間で割ることによって計算され得る。次に、ＢＥＲ１、ＢＥＲ２、第１のスレッショルド５０２、及び第２のスレッショルド５０４からＳＮＲを計算するための数学を、図６を参照して説明する。

【0049】

図６は、いくつかの実施形態による、ＳＮＲの計算の詳細を示すためのノイズの多い信号図６００である。ノイズの多い信号図６００は、上述の信号２０２、中間スレッショルド２０４、及び論理レベル高Ｓ１を含む。ノイズの多い信号図６００はまた、中間スレッショルド２０４からの差ａに設定された第１のスレッショルド６０２、及び中間スレッショルド２０４からの差ｂに設定された第２のスレッショルド６０４を示す。ノイズの多い信号図６００は、以下のパラメータを更に定義する。
●

【数25】

これは、論理レベル高の信号レベルＳ１と中間スレッショルド２０４との間の差である。
●

【数26】

これは、論理レベル高の信号レベルＳ１と第１のスレッショルド６０２との間の差である。
●

【数27】

これは、論理レベル高の信号レベルＳ１と第２のスレッショルド６０４との間の差である。

【0050】

これらのパラメータに基づいて、第１のスレッショルド６０２に対応するＳＮＲは、次のように与えられ得る。

【数28】

【0051】

次いで、次のようになる。

【数29】

【0052】

第２のスレッショルド６０４に対応するＳＮＲは、次のように与えられ得る。

【数30】

【0053】

次いで、次のようになる。

【数31】

【0054】

第１のスレッショルド６０２及び第２のスレッショルド６０４（ＳＮＲ１及びＳＮＲ２）に対するＳＮＲ式を組み合わせると、次のようになる。

【数32】

【0055】

結果として、信号２０２のＳＮＲは、次のように与えられ得る。

【数33】

【0056】

ＳＮＲ１及びＳＮＲ２は、次の式を使用してＢＥＲ１及びＢＥＲ２から計算され得、

【数34】

式中、ｅｒｆｃ（ｘ）は、以下のように与えられる、量ｘの相補誤差関数であり、

【数35】

式中、ｅｒｆ（ｘ）は、以下のように与えられる、量ｘの誤差関数である。

【数36】

【0057】

結果として、入力信号サンプルポイントレベルが、受信回路によって使用さる受信データスレッショルド（例えば、中間スレッショルド２０４）より大きい場合、第１のスレッショルド６０２のＢＥＲ（ＢＥＲ１）及び第２のスレッショルド６０４のＢＥＲ（ＢＥＲ２）を使用して、信号２０２のＳＮＲを計算することができる。したがって、ＢＥＲ１及びＢＥＲ２は、第１のスレッショルド６０２で信号から取られたデータを、中間スレッショルド２０４で取られたデータと比較することによって取得され得る。データが同じである場合、ビット誤りはない。データが同じである場合、ビット誤りがある。したがって、ＢＥＲ１は、第１のスレッショルド６０２に基づいて取得されたデータを、中間スレッショルド２０４に基づいて取得されたデータと比較することによって取得され得、ＢＥＲ２は、第２のスレッショルド６０４に基づいて取得されたデータを、中間スレッショルド２０４に基づいて取得されたデータと比較することによって取得され得る。

【0058】

上記の数学を詳しく調べることによって見ることができるように、ＳＮＲの決定に関与する計算は比較的複雑であり得る。結果として、これらの計算をリアルタイムで実行するのではなく、本明細書の実施形態は、動作中に実行される計算量を低減するために、ＳＮＲの以前に計算された値に依存し得る。例えば、ＢＥＲ１及びＢＥＲ２の様々な値に対応付けられた異なるＳＮＲに対応するデータが記憶され得る。結果として、ＢＥＲ１及びＢＥＲ２が決定されると、対応するＳＮＲは、ＳＮＲを直接計算するのではなく、記憶されたデータでルックアップされ得る（例えば、ルックアップテーブルと同様）。以下の図７は、１つのそのような例を示す。

【0059】

図７は、いくつかの実施形態による、異なるＳＮＲ値を、異なるスレッショルドに対応する様々な値の測定されたＢＥＲに対応付けるプロット７００である。プロット７００の水平軸は、第１のスレッショルドに対応するＢＥＲ１を対象とし、プロット７００の垂直軸は、第２のスレッショルドに対応するＢＥＲ２を対象とする。プロット７００は、ＳＮＲ＜１２ｄＢのゾーン７０２、ＳＮＲ＞１２ｄＢのゾーン７０４、ＳＮＲ＞１４ｄＢのゾーン７０６、ＳＮＲ＞１６ｄＢのゾーン７０８、ＳＮＲ＞１８ｄＢのゾーン７１０、ＳＮＲ＞２０ｄＢのゾーン７１２、ＳＮＲ＞２０ｄＢのゾーン７１４、ＳＮＲ＞２２ｄＢのゾーン７１６、及びＳＮＲ＞２４ｄＢのゾーン７１８を含む複数の異なるＳＮＲゾーンに分けられる。

【0060】

受信信号のＳＮＲを近似するために、コンパレータのスレッショルドは第１の値に設定され得、第１のＢＥＲ（ＢＥＲ１）が測定され得る。コンパレータのスレッショルドは第２の値に設定され得、第２のＢＥＲ（ＢＥＲ２）が測定され得る。受信信号のＳＮＲの近似は、プロット７００のどのＳＮＲゾーンがＢＥＲ１とＢＥＲ２との間の交点を含むかを特定することによって推定され得る。例えば、ＢＥＲ１が０．２であり、かつＢＥＲ２が０．１である場合、ＳＮＲはＳＮＲ＞１４ｄＢのゾーン７０６に入る。したがって、信号のＳＮＲは１４ｄＢ～１６ｄＢであると決定され得る。

【0061】

図８は、図１のネットワークセグメント１００のＰＨＹ１０２の部分８００のブロック図である。部分８００は、ＳＱＩ回路８２８及び受信機回路８０６を含む。ＳＱＩ回路８２８は、有線ローカルエリアネットワーク（例えば、イーサネット）の共有伝送媒体（例えば、図１の共有伝送媒体１０６）から受信された受信信号２０２のＳＱＩ情報８３０（例えば、ＳＮＲ８２４、ＢＥＲ８２６）を推定するように構成されている。受信機回路８０６は、信号２０２を処理するように構成されている。いくつかの実施形態では、受信機回路８０６は、信号２０２を処理する際のビット誤りを最小限に抑えるために、スレッショルドが中間スレッショルド（例えば、図２の中間スレッショルド２０４）に設定されているコンパレータ（例えば、１ビットアナログ－デジタル変換器（ＡＤＣ））を含む。

【0062】

本明細書に開示される実施形態に従って、ＰＨＹ１０２が、信号２０２のＳＮＲを決定し、ＳＱＩメトリックを報告することを可能にするために、ＳＱＩ回路８２８は、コンパレータ８０２と、コンパレータ８０２のスレッショルド８２０を制御するように構成されたスレッショルド回路８０８とを含む。いくつかの実施形態では、コンパレータ８０２は、１ビットＡＤＣを含む。コンパレータ８０２は、信号２０２を受信するように配置されている。スレッショルド回路８０８は、スレッショルド８２０を中間スレッショルドとは異なるものになるように制御して、コンパレータ８０２の出力のＢＥＲを（例えば、ビット誤りの確率を増加させることによって）迅速に検出可能なレベルに増加させるように構成されている。

【0063】

ＳＱＩ回路８２８は、コンパレータ８０２の出力におけるビット誤りを検出し、検出されたＢＥＲ８１８をＳＱＩ検出回路８１２に提供するように構成されたビット誤り検出器８１０を更に含む。ＳＱＩ検出回路８１２は、スレッショルド８２０の少なくとも２つの異なる値に対応する検出されたＢＥＲ８１８を使用して、信号２０２のＳＮＲ８２４を決定するように構成されている。

【0064】

いくつかの実施形態では、ＳＱＩ検出回路８１２は、スレッショルド回路８０８を制御してスレッショルド８２０を調整するように構成されている。いくつかの実施形態では、ＳＱＩ検出回路８１２自体は、スレッショルド８２０の値を設定し、それらの値をスレッショルド回路８０８に提供するように構成されている。そのような実施形態では、ＳＱＩ検出回路８１２は、ＳＮＲ８２４を決定する際に使用するスレッショルド値を有する（例えば、図６に示されるような、それぞれ、スレッショルド６０４、６０２と中間スレッショルド２０４との間の差であるｂとａとの間の比が、ＳＮＲ８２４を決定するために使用され得る）。いくつかの実施形態では、スレッショルド回路８０８自体は、スレッショルド８２０の値を設定するように構成されている。そのような実施形態では、スレッショルド回路８０８は、スレッショルド８２０の値をＳＱＩ検出回路８１２に報告し得る。また、ＳＱＩ検出回路８１２は、検出されたＢＥＲ８１８をスレッショルド回路８０８に報告し返して、スレッショルド回路８０８が必要に応じて（例えば、図１０の方法１０００に従って）スレッショルド８２０の値を調整することを可能にし得る。例えば、スレッショルド８２０が、コンパレータ８０２の出力のＢＥＲを実用的な期間内で検出されるほど十分に高くなるよう促すのに不十分である値に設定されている場合、スレッショルド回路８０８は、ビット誤りの確率を増加させるために、スレッショルド８２０の値と中間スレッショルドとの間の差を増加させ得るか、又はこれを増加させるように制御され得る（例えば、図１０の方法１０００を使用する）。

【0065】

いくつかの実施形態では、ＳＱＩ回路８２８は、信号２０２のＳＮＲを検出する際に使用する単一のコンパレータ８０２を含み得る。そのような実施形態では、スレッショルド回路８０８は、スレッショルド８２０を第１の値及び第２の値に異なる時点で調整するように構成され得、ＳＱＩ検出回路８１２は、それらの異なる時点における検出されたＢＥＲ８１８の２つの値に基づいてＳＮＲ８２４を決定し得る。

【0066】

いくつかの実施形態では、ＳＱＩ回路８２８は、信号２０２を受信するように配置された追加のコンパレータ８０４を含み得、スレッショルド回路８０８は、コンパレータ８０２のスレッショルド８２０を第１の値に調整し、追加のコンパレータ８０４のスレッショルド８２２を第２の値に調整するように構成され得る。そのような実施形態では、ビット誤り検出器８１０は、コンパレータ８０２及び追加のコンパレータ８０４の両方の出力におけるビット誤りを少なくとも部分的に同時に（contemporaneously）（例えば、同時に（simultaneously））検出し、コンパレータ８０２及びコンパレータ８０４の各々の検出されたＢＥＲ８１８をＳＱＩ検出回路８１２に提供するように構成され得る。そのような実施形態では、単一のコンパレータ８０２のみを使用してＢＥＲ１及びＢＥＲ２を別個の期間中に検出する実施形態よりも、ＳＮＲ８２４が迅速に決定され得る。

【0067】

いくつかの実施形態では、ＳＱＩ検出回路８１２は、変換データ８１６が記憶されているデータ記憶デバイス８１４を含み得る。変換データ８１６は、ＢＥＲ１及びＢＥＲ２（コンパレータスレッショルドの第１の値及び第２の値に対応する）の様々な値に対応付けられた異なるＳＮＲ値に対応する情報を含み得る。結果として、ＢＥＲ１及びＢＥＲ２が決定されると、対応するＳＮＲは、ＳＮＲを直接計算するのではなく、記憶されたデータでルックアップされ得る（例えば、ルックアップテーブルと同様）。言い換えれば、ＳＱＩ回路８２８は、ＢＥＲ１及びＢＥＲ２に最も近い（例えば、一致する）ＢＥＲ対に対応する、複数のＳＮＲ値のうちの１つを選択することによって、信号２０２のＳＮＲを決定するように構成されている。非限定的な例として、変換データ８１６は、図７のプロット７００に対応するデータを含み得る。この実施例では、８つの異なるレベルのＳＮＲが使用され得、ＰＨＹ１０２（図１）によって報告されるＳＱＩパラメータ（例えば、ＳＱＩ情報８３０）は、図７に示される８つのＳＮＲレベルのうちの１つであり得る。

【0068】

いくつかの実施形態では、ＳＱＩ検出回路８１２はまた、信号２０２のＢＥＲ８２６を決定するように構成され得、これは、ＰＨＹ１０２によってＳＱＩ情報８３０として報告され得る。いくつかの実施形態では、ＳＱＩ検出回路８１２は、ＳＮＲ８２４に基づいてＢＥＲ８２６を決定するように構成され得る。非限定的な例として、ＳＱＩ検出回路８１２は、図３を参照して上述した方程式を使用してＳＮＲ８２４に基づいてＢＥＲ８２６を計算するように構成され得る。また、非限定的な例として、ＳＱＩ検出回路８１２は、上記の表１の情報など、複数のＢＥＲ値を複数のＳＮＲ値に関連付ける情報を変換データ８１６に記憶するように構成され得る。この実施例では、ＳＱＩ検出回路８１２は、変換データ８１６に記憶されているＳＮＲ８２４に対応するＢＥＲの記憶された値のうちの１つとなるように、ＢＥＲ８２６を推定し得る。言い換えれば、ＳＱＩ回路８２８は、複数のＳＮＲ値から、信号２０２の決定されたＳＮＲ８２４に最も近い、ＳＮＲ値のうちの１つを特定することによって、信号のＢＥＲを決定し、複数のＢＥＲ値からの対応するＢＥＲを信号のＢＥＲ８２６として選択するように構成され得る。ＰＨＹ１０２の部分８００は、いくつかの実施形態では、ＳＱＩ情報８３０を共有伝送媒体１０６に報告するように構成され得る。

【0069】

いくつかの実施形態では、部分８００は、部分８００の動作を実行するように構成された１つ以上のプロセッサを含む。いくつかの実施形態では、部分８００の一部又は全部は、１つ以上のデータ記憶デバイスによって記憶され、処理回路によって実行されるソフトウェア又はファームウェアを使用して実装され得る（図１１のコンピューティングデバイス１１００を参照）。いくつかの実施形態では、部分８００の一部又は全部は、組み合わせ論理などの電気ハードウェア構成要素を使用して実装され得る。非限定的な例として、部分８００の一部又は全部は、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）、他の論理デバイス、又はこれらの組み合わせを使用して実装され得る。

【0070】

図９は、いくつかの実施形態による、信号のＳＮＲを推定する方法９００を示すフローチャートである。動作９０２で、方法９００は、物理層デバイス（例えば、図１のＰＨＹ１０２）のコンパレータのスレッショルドを第１の値に設定する。上述のように、スレッショルドの第１の値は、コンパレータの出力のＢＥＲを迅速に検出可能なレベルに増加させるために、中間スレッショルド（例えば、図２の中間スレッショルド２０４）とは異なる。動作９０４で、方法９００は、有線ローカルエリアネットワーク（例えば、イーサネットネットワーク）の通信バス（例えば、図１の共有伝送媒体１０６）から受信された信号をコンパレータに印加する。動作９０６で、方法９００は、スレッショルドが動作９０４の第１の値に設定されている、コンパレータの出力の第１のビット誤り数を決定する。いくつかの実施形態では、スレッショルドが第１の値に設定されているコンパレータの出力の第１のビット誤り数を決定することは、以下の図１０の方法１０００を含む。

【0071】

動作９０８で、方法９００は、コンパレータのスレッショルドを第１の値とは異なる第２の値に設定する。動作９１０で、方法９００は、信号をコンパレータに印加する。動作９１２で、方法９００は、スレッショルドが第２の値に設定されているコンパレータの出力の第２のビット誤り数を決定する。いくつかの実施形態では、スレッショルドが第２の値に設定されているコンパレータの出力の第２のビット誤り数を決定することは、スレッショルドの第２の値及び第２のビット誤り数に対して、図１０の方法１０００を実行することを含む。

【0072】

いくつかの実施形態では、コンパレータは、第１のコンパレータ及び第２のコンパレータを含む。いくつかの実施形態では、コンパレータは、単一のコンパレータを含む。いくつかの実施形態では、スレッショルドが第１の値に設定されているコンパレータの出力の第１のビット誤り数を決定することは、第１のコンパレータの第１のスレッショルドが第１の値に設定されている第１のコンパレータの第１の出力の第１のビット誤り数を決定することを含む。いくつかの実施形態では、スレッショルドが第２の値に設定されているコンパレータの出力の第２のビット誤り数を決定することは、第２のコンパレータの第２のスレッショルドが第２の値に設定されている第２のコンパレータの第２の出力の第２のビット誤り数を決定することを含む。いくつかの実施形態では、第１のコンパレータの第１の出力の第１のビット誤り数を決定することは、第２のスレッショルドが第２の値に設定されている第２のコンパレータの第２の出力の第２のビット誤り数を決定することと少なくとも部分的に同時に実行される。いくつかの実施形態では、スレッショルドが第１の値に設定されているコンパレータの出力の第１のビット誤り数を決定すること及びスレッショルドが第２の値に設定されているコンパレータの出力の第２のビット誤り数を決定することは、少なくとも部分的に同時に実行される。いくつかの実施形態では、スレッショルドが第１の値に設定されているコンパレータの出力の第１のビット誤り数を決定すること及びスレッショルドが第２の値に設定されているコンパレータの出力の第２のビット誤り数を決定することは、別個の期間にわたって実行される。

【0073】

動作９１４で、方法９００は、第１のビット誤り数及び第２のビット誤り数に基づいて信号のＳＮＲを決定する。いくつかの実施形態では、第１のビット誤り数に基づいて信号のＳＮＲを決定することは、決定されたＳＮＲに基づいて信号のビット誤り率を決定することを含む。いくつかの実施形態では、決定されたＳＮＲに基づいて信号のビット誤り率を決定することは、複数のＳＮＲに対応する複数のＢＥＲを含む変換データを記憶し、記憶された変換データを参照することによって信号のＢＥＲを決定することを含む。いくつかの実施形態では、ＳＮＲを決定することは、データ記憶デバイスに、第１のビット誤り数と第２のビット誤り数との組み合わせに対応する複数のＳＮＲを含む変換データを記憶し、記憶された変換データを参照して、第１のビット誤り数及び第２のビット誤り数を、変換データに記憶された複数のＳＮＲからのＳＮＲに合わせることを含む。

【0074】

図１０は、いくつかの実施形態による、コンパレータのスレッショルドをある値に設定する方法１０００（例えば、図９の動作９０２及び／又は動作９０８）を示すフローチャートである。このスレッショルド調整は、ＢＥＲ１を取得するための第１のスレッショルドと、ＢＥＲ２を取得するための第２のスレッショルドとの両方に適用されて、これらのスレッショルドが妥当な範囲内のＢＥＲをもたらすことを確実にし得る。例えば、安定したビット誤りカウントを確実にするために、ＢＥＲに対して最大（すなわち、図１０の第２の所定の値）及び最小（すなわち、図１０の第１の所定の値）の制限が設定されている。スレッショルドにより、カウントされたビット誤り数が小さすぎる
（例えば、検出期間中にゼロ～２個のビット誤り）という結果がもたらされる場合、ＢＥＲは安定せず、許容可能でないことがある。また、スレッショルドにより、カウントされたビット誤り数が大きすぎるという結果がもたらされる場合（例えば、スレッショルドレベルが信号以上である）、ビット誤り率を正確に決定するには、ビット誤りが多すぎる可能性がある。したがって、いくつかの実施形態では、ビット誤りカウントの最小制限に対応する第１の所定の値は、検出期間中の２つのビット誤りに設定され得る。ビット誤りカウントの最大制限に対応する第２の所定の値は、スレッショルドが信号の大きさに設定されていることに対応するビット誤りカウントに設定され得る。開示された実施形態の異なる実装形態の詳細に応じて、第１の所定の値及び第２の所定の値に対する他の設計選択が行われ得ることに留意されたい。

【0075】

判定１００２で、方法１０００は、決定されたビット誤り数が所定のスレッショルド値（例えば、第１の所定の値及び第２の所定の値）の間にあるかどうかを判定する。動作１００４で、方法１０００は、決定されたビット誤り数が第１の所定のスレッショルド値より小さい場合、スレッショルドの値をより高くなるように調整する。動作１００６で、方法１０００は、決定されたビット誤り数が第２の所定のスレッショルド値より大きい場合、スレッショルドの値をより低くなるように調整する。第１及び第２の所定のスレッショルド値は、ビット誤りの実用的な検出レベルに対応するレベルに設定され得る。例えば、１ミリ秒（１ｍｓ）内のコンパレータの出力のＢＥＲを検出することが望ましい場合、１ミリ秒内の複数の予想されるビット誤りに対応する適切なスレッショルド値が選択され得る。ＢＥＲが低すぎる場合、ビット誤り間の時間が、実用的な期間内でビット誤り数を決定するには長すぎる可能性がある。ＢＥＲが高すぎる場合、コンパレータの出力が有するビット誤りの数が、ＢＥＲを正確に決定するには多すぎる可能性がある。

【0076】

動作１００８で、方法１０００は、動作１００４又は動作１００６の調整されたスレッショルドのデジタル信号をコンパレータに印加している間に測定された置換値で、ビット誤り数を置換する。方法１０００は、判定１００２に戻り、決定された第１のビット誤り数が、所定のスレッショルド値を下回ることも、所定のスレッショルド値を上回ることもなくなるまで繰り返し、その後、方法１０００は１０１０にて終了する。

【0077】

図１１は、いくつかの実施形態で使用され得るコンピューティングデバイス１１００のブロック図である。コンピューティングデバイス１１００は、１つ以上のデータ記憶デバイス１１０４（本明細書では「記憶装置」１１０４と称されることもある）に動作可能に結合された１つ以上のプロセッサ１１０２（本明細書では「プロセッサ」１１０２と称されることもある）を含む。記憶装置１１０４は、その記憶装置に記憶されたコンピュータ可読命令を含む。コンピュータ可読命令は、プロセッサ１１０２に、本明細書で開示される実施形態の動作を実行するように命令するように構成されている。例えば、コンピュータ可読命令は、図９の方法９００及び／又は図１０の方法１０００の少なくとも一部分又は全体を実行するようにプロセッサ１１０２に命令するように構成され得る。別の例として、コンピュータ可読命令は、ＰＨＹ１０２（図１）の部分８００（図８）について述べた動作の少なくとも一部分又は全体を実行するようにプロセッサ１１０２に命令するように構成され得る。特定の非限定的な例として、コンピュータ可読命令は、ＳＱＩ検出回路８１２、スレッショルド回路８０８、ビット誤り検出器８１０、コンパレータ８０２、コンパレータ８０４、受信機回路８０６、本明細書で論じられる他のデバイス、又はこれらの組み合わせ（図８を参照）について述べた動作の少なくとも一部分又は全体を実行するようにプロセッサ１１０２に命令するように構成され得る。

【0078】

本開示で使用するとき、用語「モジュール」又は「構成要素」は、コンピューティングシステムの汎用ハードウェア（例えば、コンピュータ可読メディア、処理デバイスなど）に記憶され、及び／又はその汎用ハードウェアによって実行され得るモジュール若しくは構成要素及び／又はソフトウェアオブジェクト若しくはソフトウェアルーチンのアクションを実行するように構成された特定のハードウェア実装を指し得る。いくつかの実施形態では、本開示に記載される異なる構成要素、モジュール、エンジン、及びサービスは、（例えば、別個のスレッドとして）コンピューティングシステムで実行するオブジェクト又はプロセスとして実装され得る。本開示に記載されるシステム及び方法のいくつかは、一般に、ソフトウェア（汎用ハードウェアに記憶され、かつ／又は実行される）ソフトウェアに実装されるものとして記載されているが、特定のハードウェア実装、又はソフトウェアと特定のハードウェア実装との組み合わせも可能であり、企図される。

【0079】

本開示で使用するとき、複数の要素を参照した用語「組み合わせ」は、全要素の組み合わせ、又は一部の要素の任意の様々な異なる副組み合わせを含み得る。例えば、「Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、又はこれらの組み合わせ」という語句は、Ａ、Ｂ、Ｃ、又はＤのいずれか１つ、Ａ、Ｂ、Ｃ、及びＤの各々の組み合わせ、並びにＡとＢとＣ、ＡとＢとＤ、ＡとＣとＤ、ＢとＣとＤ、ＡとＢ、ＡとＣ、ＡとＤ、ＢとＣ、ＢとＤ、又はＣとＤなどのＡ、Ｂ、Ｃ、又はＤの任意の副組み合わせを指し得る。

【0080】

本開示で使用される用語、及び特に添付の特許請求の範囲（例えば、添付の特許請求の範囲の本文）において使用される用語は、一般に「オープン」用語として意図される（例えば、用語「含んでいる（including）」は、「含んでいるが、これに限定されない」と解釈されるべきであり、「有している」という用語は、「少なくとも有している」と解釈されるべきであり、「含む」という用語は、「含むが、これに限定されない」などと解釈されるべきである。

【0081】

加えて、特定の数の導入された請求項列挙が意図される場合、このような意図は請求項に明示的に列挙されることになり、このような列挙がない場合には、このような意図は存在しない。例えば、理解を助けるものとして、以下の添付の請求項は、請求項の列挙を導入するための導入句「少なくとも１つ」及び「１つ以上」の使用を含むことがある。しかし、このような語句の使用は、たとえ同じ請求項が導入語句「１つ以上」又は「少なくとも１つ」、及び「ａ」又は「ａｎ」などの不定冠詞を含む場合であっても、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」による請求項列挙の導入が、そのような導入された請求項列挙を含む任意の特定の請求項を、そのような列挙のうちの１つのみを含む実施形態に限定するものと解釈されるべきではない（例えば、「ａ」及び／又は「ａｎ」は、「少なくとも１つ」又は「１つ以上」を意味すると解釈されるべきである）。請求項列挙を導入するために使用される定冠詞の使用についても同じことが当てはまる。

【0082】

加えて、導入された請求項列挙の特定の数が明示的に列挙されている場合であっても、当業者は、このような列挙が少なくとも列挙された数を意味すると解釈されるべきであることを、認識するであろう（例えば、他の修飾語なしでの「２つの列挙」の明白な列挙は、少なくとも２つの列挙又は２つ以上の列挙を意味する）。更に、「Ａ、Ｂ、及びＣなどのうちの少なくとも１つ」又は「Ａ、Ｂ、及びＣなどのうちの１つ以上」に類似した慣例が使用される場合、一般に、このような構造は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、Ａ及びＢを一緒に、Ａ及びＣを一緒に、Ｂ及びＣを一緒に、又はＡ、Ｂ、及びＣを一緒に含むことを意図する。

【0083】

更に、２つ以上の代替用語を提示する任意の離接語又は語句は、説明、請求項、又は図面のいずれかにおいて、用語のうちの１つ、用語のいずれか又は両方の用語を含む可能性を企図するものと理解されるべきである。例えば、語句「Ａ又はＢ」は、「Ａ」又は「Ｂ」又は「Ａ及びＢ」の可能性を含むと理解されるべきである。

【実施例】

【0084】

例示的な実施形態の非網羅的で非限定的なリストは、以下のとおりである。以下にリストされる例示的な実施形態の各々は、以下にリストされる例示的な実施形態及び上で考察された実施形態のうちの他の全てと組み合わせ可能であると個別に示されるわけではない。しかし、これらの例示的な実施形態は、実施形態が組み合わせ可能ではないことが当業者には明らかである場合を除き、全ての他の例示的な実施形態及び上述の実施形態と組み合わせ可能であることが意図される。

【0085】

実施例１：信号をスレッショルドと比較するように構成されたコンパレータであって、信号は、有線ローカルエリアネットワークの共有伝送媒体から受信される、コンパレータと、信号品質インジケータ（ＳＱＩ）回路であって、スレッショルドを調整して、複数の異なるスレッショルドに対応するコンパレータの出力のビット誤り率を取得することと、ビット誤り率に基づいて信号の信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を決定することと、を行うように構成されている、ＳＱＩ回路と、を含む、物理層デバイス。

【0086】

実施例２：ＳＱＩ回路は、スレッショルドを第１の値に調整し、第１の期間中のコンパレータの出力の第１のビット誤り率を取得することと、スレッショルドを第２の値に調整し、第２の期間中のコンパレータの出力の第２のビット誤り率を取得することと、第１のビット誤り率及び第２のビット誤り率に基づいて信号のＳＮＲを決定することと、を行うように構成されている、実施例１に記載の物理層デバイス。

【0087】

実施例３：信号を追加のスレッショルドと比較するように構成された追加のコンパレータを更に含み、ＳＱＩ回路は、スレッショルドを第１の値に調整し、期間中のコンパレータの出力の第１のビット誤り率を取得することと、追加のスレッショルドを第２の値に調整し、期間中の追加のコンパレータの出力の第２のビット誤り率を取得することと、第１のビット誤り率及び第２のビット誤り率に基づいて信号のＳＮＲを決定することと、を行うように構成されている、実施例１に記載の物理層デバイス。

【0088】

実施例４：通信バスから受信された信号を処理するように構成された受信回路を更に含む、実施例１～３のいずれか１つに記載の物理層デバイス。

【0089】

実施例５：受信回路は、信号を中間スレッショルドレベルと比較するように構成された受信コンパレータを含み、中間スレッショルドレベルは、信号の論理レベル高と論理レベル低との間の中間である、実施例４に記載の物理層デバイス。

【0090】

実施例６：ＳＱＩ回路は、信号のＳＮＲに基づいて信号のビット誤り率（ＢＥＲ）を決定するように更に構成されている、実施例１～５のいずれか１つに記載の物理層デバイス。

【0091】

実施例７：変換データが記憶されているデータ記憶デバイスを更に含み、変換データは、複数のＳＮＲ値と、この複数のＳＮＲ値に対応する複数のＢＥＲ値と、を含み、ＳＱＩ回路は、複数のＳＮＲ値から、信号の決定されたＳＮＲに最も近い、ＳＮＲ値のうちの１つを特定することによって信号のＢＥＲを決定し、複数のＢＥＲ値からの対応するＢＥＲを信号のＢＥＲとして選択するように構成されている、実施例６に記載の物理層デバイス。

【0092】

実施例８：変換データが記憶されているデータ記憶デバイスを更に含み、変換データは、複数のＳＮＲ値と、この複数のＳＮＲ値に対応する複数の対のビット誤り率（ＢＥＲ）値と、を含み、ＳＱＩ回路は、第１のビット誤り率及び第２のビット誤り率に最も近いＢＥＲ対に対応する、複数のＳＮＲ値のうちの１つを選択することによって信号のＳＮＲを決定するように構成されている、実施例１～７のいずれか１つに記載の物理層デバイス。

【0093】

実施例９：物理層デバイスは、信号のＳＮＲを含むＳＱＩ情報を、共有伝送媒体を介して有線ローカルエリアネットワークに報告するように構成されている、実施例１～８のいずれか１つに記載の物理層デバイス。

【0094】

実施例１０：信号の信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を推定する方法であって、物理層デバイスのコンパレータのスレッショルドを第１の値に設定することと、コンパレータに信号を印加することであって、信号は、有線ローカルエリアネットワークの通信バスから受信され、通信バスは共有伝送媒体を含む、ことと、スレッショルドが第１の値に設定されているコンパレータの出力の第１のビット誤り数を決定することと、コンパレータのスレッショルドを第１の値とは異なる第２の値に設定することと、信号をコンパレータに印加することと、スレッショルドが第２の値に設定されているコンパレータの出力の第２のビット誤り数を決定することと、第１のビット誤り数及び第２のビット誤り数に基づいて信号のＳＮＲを決定することと、を含む、方法。

【0095】

実施例１１：決定されたＳＮＲに基づいて信号のビット誤り率を決定することを更に含む、請求項１０に記載の方法。

【0096】

実施例１２：複数のＳＮＲに対応する複数のビット誤り率を含む変換データを記憶することを更に含み、信号のビット誤り率を決定することは、記憶された変換データを参照することを含む、実施例１１に記載の方法。

【0097】

実施例１３：データ記憶デバイスに、第１のビット誤り数と第２のビット誤り数との組み合わせに対応する複数のＳＮＲを含む変換データを記憶することを更に含み、ＳＮＲを決定することは、記憶された変換データを参照して、第１のビット誤り数及び第２のビット誤り数を、変換データに記憶された複数のＳＮＲからのＳＮＲに対応付けることを含む、実施例１０～１２のいずれか１つに記載の方法。

【0098】

実施例１４：スレッショルドが第１の値に設定されているコンパレータの出力の第１のビット誤り数を決定することは、決定された第１のビット誤り数が第１の所定のスレッショルド値より小さい場合、スレッショルドの第１の値をより高くなるように調整するステップと、決定された第１のビット誤り数が第２の所定のスレッショルド値より大きい場合、スレッショルドの第１の値をより低くなるように調整するステップと、調整されたスレッショルドに設定されたコンパレータに信号を印加している間に測定された置換値で、第１のビット誤り数を置換するステップと、を含む、実施例１０～１３のいずれか１つに記載の方法。

【0099】

実施例１５：コンパレータは、第１のコンパレータ及び第２のコンパレータを含み、スレッショルドが第１の値に設定されているコンパレータの出力の第１のビット誤り数を決定することは、第１のコンパレータの第１のスレッショルドが第１の値に設定されている第１のコンパレータの第１の出力の第１のビット誤り数を決定するステップを含み、スレッショルドが第２の値に設定されているコンパレータの出力の第２のビット誤り数を決定することは、第２のコンパレータの第２のスレッショルドが第２の値に設定されている第２のコンパレータの第２の出力の第２のビット誤り数を決定するステップを含む、実施例１０～１４のいずれか１つに記載の方法。

【0100】

実施例１６：第１のコンパレータの第１の出力の第１のビット誤り数を決定するステップは、第２のスレッショルドが第２の値に設定されている第２のコンパレータの第２の出力の第２のビット誤り数を決定するステップと少なくとも部分的に同時に実行される、実施例１５に記載の方法。

【0101】

実施例１７：スレッショルドが第１の値に設定されているコンパレータの出力の第１のビット誤り数を決定すること及びスレッショルドが第２の値に設定されているコンパレータの出力の第２のビット誤り数を決定することは、少なくとも部分的に同時に実行される、実施例１０～１６のいずれか１つに記載の方法。

【0102】

実施例１８：スレッショルドが第１の値に設定されているコンパレータの出力の第１のビット誤り数を決定すること及びスレッショルドが第２の値に設定されているコンパレータの出力の第２のビット誤り数を決定することは、別個の期間にわたって実行される、実施例１０～１５のいずれか１つに記載の方法。

【0103】

実施例１９：物理層デバイスであって、１つ以上のプロセッサと、コンピュータ可読命令が記憶されている１つ以上のデータ記憶デバイスであって、コンピュータ可読命令は、１つ以上のプロセッサに、物理層デバイスのコンパレータに信号が印加されている間に、物理層デバイスのコンパレータのスレッショルドを第１の値に設定することであって、信号は、有線ローカルエリアネットワークの通信バスから受信され、第１の値は、信号の論理電圧レベル間の中間である中間スレッショルド値とは異なり、通信バスは、共有伝送媒体を含む、ことと、スレッショルドが第１の値に設定されているコンパレータの出力の第１のビット誤り数を決定することと、信号がコンパレータに印加されている間に、コンパレータのスレッショルドを第２の値に設定することであって、第２の値は、第１の値及び中間スレッショルド値とは異なる、ことと、スレッショルドが第２の値に設定されているコンパレータの出力の第２のビット誤り数を決定することと、第１のビット誤り数及び第２のビット誤り数に基づいて信号の信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を決定することと、を命令するように構成されている、１つ以上のデータ記憶デバイスと、を含む、物理層デバイス。

【0104】

実施例２０：１つ以上のプロセッサ及び１つ以上のデータ記憶デバイスを収容する半導体チップパッケージを更に含む、実施例１９に記載の物理層デバイス。

【0105】

実施例２１：コンピュータ可読命令は、１つ以上のプロセッサに、信号のＳＮＲに基づいて信号のビット誤り率（ＢＥＲ）を決定することを命令するように更に構成されている、実施例１９及び２０のいずれか１つに記載の物理層デバイス。

【0106】

実施例２２：１０．ＳＱＩ回路は、搬送波感知多重アクセス／衝突検出（ＣＳＭＡ／ＣＤ）モード又は物理層衝突回避モードのうちの１つで信号のＳＮＲを決定するように構成されている、実施例１～９のいずれか１つに記載の物理層デバイス。

【0107】

実施例２３：ＳＱＩ回路は、複数の異なる送信者から受信された信号のＳＮＲを決定するように構成されている、実施例１～９及び２２のいずれか１つに記載の物理層デバイス。

【0108】

実施例２４：ＳＱＩ回路は、信号が所定の特定の送信者から受信されたと判定された場合に、信号のＳＮＲを決定するように構成されている、実施例１～９及び２２～２３のいずれか１つに記載の物理層デバイス。

【0109】

結論
本開示は、特定の例示される実施形態に関して本明細書に記載されているが、当業者は、本発明がそのように限定されないことを認識し、理解するであろう。むしろ、以下にそれらの法的等価物とともに特許請求されるような本発明の範囲から逸脱することなく、例示され、説明される実施形態に対して数多くの追加、削除、及び修正を行うことができる。加えて、一実施形態の特徴は、本発明者によって想到されるように、別の開示した実施形態の特徴と組み合わせることができるが、それでも、本開示の範囲内に包含される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】