特許 7508623 誤り率測定装置及び誤り率測定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-21

(45)【発行日】2024-07-01

(54)【発明の名称】誤り率測定装置及び誤り率測定方法

(51)【国際特許分類】

   H04L 1/00 20060101AFI20240624BHJP

   H04L 25/02 20060101ALI20240624BHJP

   H04L 25/03 20060101ALI20240624BHJP

   H04L 25/49 20060101ALI20240624BHJP

   H04L 43/0823 20220101ALI20240624BHJP

【ＦＩ】

H04L1/00 C

H04L25/02 301K

H04L25/02 302Z

H04L25/03 C

H04L25/49 L

H04L43/0823

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2023044442

(22)【出願日】2023-03-20

【審査請求日】2023-06-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000000572

【氏名又は名称】アンリツ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003694

【氏名又は名称】弁理士法人有我国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大沼 弘季

(72)【発明者】

【氏名】保坂 恭男

【審査官】川口 貴裕

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１１８１８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２２－０４２８３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１４２０９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－２０１３１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／００４２３８０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／００９５１６６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０３５３６９６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】アンリツ株式会社，MX183000A ハイスピード シリアルデータ テストソフトウェア 取扱説明書 第21版[online]，2021年11月30日，pp. 4-11～4-27, 4-42～4-60, 4-68～4-124，インターネット<URL:https://dl.cdn-anritsu.com/ja-jp/test-measurement/files/Manuals/Operation-Manual/MP1900A/mx183000a_opm_j_21_0.pdf>

【文献】アンリツ株式会社，PCIe Gen1からGen6までとUSB Type-Cをサポート[online]，2023年01月28日，インターネット<URL:https://web.archive.org/web/20230128034222/https://www.anritsu.com/ja-jp/test-measurement/solutions/hssd-mp1900a/index>

【文献】野崎 原生ほか，ＵＳＢ ３．２のすべて，ＣＱ出版株式会社，2020年03月15日，ｐｐ．３５４～３６６

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｌ １／００

Ｈ０４Ｌ ２５／００ － ２５／６６

Ｈ０４Ｌ ４３／０８２３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

リンク状態管理機構を搭載した被測定物（２００）から入力される入力信号の周波数特性を調整するイコライザ（２１）と、
前記イコライザにより調整された前記入力信号のシンボル値を取得するシンボル値取得部（２３）と、
前記シンボル値取得部により取得された前記シンボル値の誤り率を算出する誤り率算出部（２７）と、を備える誤り率測定装置（１）であって、
前記リンク状態管理機構によって管理される複数のステートのうちのループバックに前記被測定物を遷移させるリンクトレーニングの開始前に、前記複数のステートのうちのコンプライアンスモードに前記被測定物を遷移させるための遷移制御信号を出力する信号出力部（１０）と、
前記入力信号が、前記コンプライアンスモードに遷移した前記被測定物から出力されるコンプライアンスパターンであるときに、前記誤り率算出部により算出された前記誤り率が最小になるように、前記シンボル値取得部により前記シンボル値を取得するための複数のパラメータの校正値を探索するオートサーチ部（２８）と、を備え、
前記コンプライアンスパターンは、４値の前記シンボル値を持つＰＡＭ４（Pulse Amplitude Modulation 4）信号であり、
前記複数のパラメータは、前記コンプライアンスパターンの基準タイミングからの遅延量であるＤｅｌａｙと、前記コンプライアンスパターンの電圧軸方向の閾値であるＵｐｐｅｒ Ｖｔｈ、Ｍｉｄｄｌｅ Ｖｔｈ、及びＬｏｗｅｒ Ｖｔｈと、前記イコライザのゲインとを含むことを特徴とする誤り率測定装置。

【請求項2】

規格で定義された複数のプリセットの中から任意の１以上のプリセットを選択するプリセット選択部（５７ｄ～５７ｆ）と、前記プリセット選択部により選択された前記１以上のプリセットを前記被測定物から出力される前記コンプライアンスパターンとして設定するプリセット設定ボタン（５７ｉ）と、を表示する表示部（３２）を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の誤り率測定装置。

【請求項3】

リンク状態管理機構によって管理される複数のステートのうちのループバックに、前記リンク状態管理機構を搭載した被測定物（２００）を遷移させるリンクトレーニングの開始前に、前記複数のステートのうちのコンプライアンスモードに前記被測定物を遷移させるための遷移制御信号を出力する信号出力ステップ（Ｓ２５）と、
前記被測定物から入力される入力信号の周波数特性をイコライザ（２１）により調整するイコライザステップ（Ｓ２７）と、
前記イコライザステップにより調整された前記入力信号のシンボル値を取得するシンボル値取得ステップ（Ｓ２８）と、
前記シンボル値取得ステップにより取得された前記シンボル値の誤り率を算出する誤り率算出ステップ（Ｓ２９）と、
前記入力信号が、前記コンプライアンスモードに遷移した前記被測定物から出力されるコンプライアンスパターンであるときに、前記誤り率算出ステップにより算出された前記誤り率が最小になるように、前記シンボル値取得ステップにより前記シンボル値を取得するための複数のパラメータの校正値を探索するオートサーチステップ（Ｓ３０，Ｓ３１）と、を含み、
前記コンプライアンスパターンは、４値の前記シンボル値を持つＰＡＭ４信号であり、
前記複数のパラメータは、前記コンプライアンスパターンの基準タイミングからの遅延量であるＤｅｌａｙと、前記コンプライアンスパターンの電圧軸方向の閾値であるＵｐｐｅｒ Ｖｔｈ、Ｍｉｄｄｌｅ Ｖｔｈ、及びＬｏｗｅｒ Ｖｔｈと、前記イコライザのゲインとを含むことを特徴とする誤り率測定方法。

【請求項4】

規格で定義された複数のプリセットの中から任意の１以上のプリセットを選択するプリセット選択部（５７ｄ～５７ｆ）と、前記プリセット選択部により選択された前記１以上のプリセットを前記被測定物から出力される前記コンプライアンスパターンとして設定するプリセット設定ボタン（５７ｉ）と、を表示する表示ステップ（Ｓ２２）を更に含むことを特徴とする請求項３に記載の誤り率測定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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、被測定物から入力されるＰＡＭ４（Pulse Amplitude Modulation 4）信号の誤り率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。

【背景技術】

【0002】

近年、ＩｏＴやクラウドコンピューティングの普及により通信システムは膨大なデータを扱うようになり、通信システムを構成する各種の通信機器のインタフェースは高速化とシリアル伝送化が進んでいる。このような通信機器で採用されているＵＳＢ（登録商標）（Universal Serial Bus）やＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ（登録商標）（Peripheral Component Interconnect Express、以下、「ＰＣＩｅ」とも呼ぶ）などのハイスピードシリアルバス（High Speed Serial Bus）規格では、リンク状態管理機構（Link Training and Status State Machine：ＬＴＳＳＭ）と呼ばれるステートマシンにより、デバイス間の通信の初期化やリンク速度の調整などが管理されている。

【0003】

例えば、ＰＣＩｅでは、ＬＴＳＳＭのステート遷移図は図７に示すようなものであり、ステートとして、L0、L0s、L1、L2、Detect、Polling（ポーリング）、Configuration、Disabled、Hot Reset、Loopback（ループバック）、Recoveryが定義されている。さらに、図８に示すように、Pollingには、Polling.Active、Polling.Configuration、Polling.Complianceの３つのサブステートが定義されている。Polling.Complianceは、被測定物（Device Under Test：ＤＵＴ）からＰＣＩｅ規格で定義されたコンプライアンスパターン（Compliance Pattern又はModified Compliance Pattern）を出力させるサブステートであり、コンプライアンスモードとも呼ばれる。

【0004】

ハイスピードシリアルバス規格でよく使われる信号変調方式としてＮＲＺ（Non Return to Zero）がある。ＮＲＺ信号のビット誤り率（Bit Error Rate：ＢＥＲ）を誤り率測定装置（例えば、特許文献１参照）で解析するにあたり、適切なＶｔｈとＤｅｌａｙの校正値を設定する必要がある。図９（ａ）に示すように、Ｖｔｈは、ＮＲＺ信号のハイレベルとローレベルを判別するための閾値電圧であり、ほとんどの場合は振幅の中央値である０Ｖに固定される。Ｄｅｌａｙは、ＮＲＺ信号を打ち抜くクロック信号の立ち上がりと、ＮＲＺ信号のアイ開口の中心との時間差を表すパラメータであり、ボーレート（Baud rate）に依存することが知られている。

【0005】

ＰＣＩｅでは、ＰＣＩｅ Ｇｅｎ１～５までは信号変調方式としてＮＲＺが採用されている。誤り率測定装置でＢＥＲ測定等を実施するに当たっては、ＰＣＩｅ Ｇｅｎ１～５の互いに異なるボーレートごとにＤｅｌａｙの校正値を切り替えながらリンクトレーニングを実施して、ＤＵＴをLoopbackに持ち込む必要がある。

【0006】

ＰＣＩｅ Ｇｅｎ６では、信号変調方式としてＰＡＭ４が初めて採用され、リンクトレーニング中にＰＡＭ４信号をトレーニングパターンとして用いることとなった。ＰＡＭ４信号は、０（００），１（０１），２（１０），３（１１）からなる４値の論理レベルのシンボルで構成される。誤り率測定装置でＰＡＭ４信号のＢＥＲ測定等をＮＲＺ信号と同様に実施するためには、ＰＡＭ４信号の論理レベルを解析した上でリンクトレーニングを実施して、ＤＵＴをLoopbackに持ち込む必要がある。

【0007】

ＰＡＭ４信号を解析するためには、ＮＲＺ信号におけるＶｔｈに相当するＭｉｄｄｌｅ Ｖｔｈに加えて、適切なＵｐｐｅｒ／Ｌｏｗｅｒ Ｖｔｈを閾値電圧の校正値として誤り率測定装置に設定する必要がある。なお、Ｍｉｄｄｌｅ ＶｔｈはＮＲＺ信号におけるＶｔｈと同様に中央値であり、通常０Ｖに設定される。Ｕｐｐｅｒ ＶｔｈとＬｏｗｅｒ Ｖｔｈは、図９（ｂ）に示すように、Ｍｉｄｄｌｅ Ｖｔｈから±δＶ離れた位置に設定される。δは、ＤＵＴ自体のロスと、ＤＵＴが装着されるＣＢＢ（Compliance Base Board）などのテストフィクスチャで模擬される信号経路のロスとの組合せロス量に依存する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】特開２０２２－４３７３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

適切な校正値が誤り率測定装置に設定されていない場合、ＰＣＩｅ Ｇｅｎ６でのリンクトレーニングが失敗し、ＰＣＩｅ規格で定義されるＢａｓｅ Ｓｐｅｃ及びＣＥＭ Ｓｐｅｃといった試験項目の評価ができなくなってしまう。このため、適切な校正値を誤り率測定装置に設定することが必要であるが、ＰＣＩｅ Ｇｅｎ６の６４ＧＴ／ｓステートでは数ｍｓｅｃでタイムアウトしてしまうため、リンクトレーニング中にこれらの校正値の最適値を探索できないという問題があった。

【0010】

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、ＰＡＭ４信号の解析に必要な複数のパラメータの校正値をリンクトレーニングの開始前に取得することにより、リンクトレーニングをエラー無く実施して誤り率測定等を実施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。

【課題を解決するための手段】

【0011】

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、リンク状態管理機構を搭載した被測定物から入力される入力信号の周波数特性を調整するイコライザと、前記イコライザにより調整された前記入力信号のシンボル値を取得するシンボル値取得部と、前記シンボル値取得部により取得された前記シンボル値の誤り率を算出する誤り率算出部と、を備える誤り率測定装置であって、前記リンク状態管理機構によって管理される複数のステートのうちのループバックに前記被測定物を遷移させるリンクトレーニングの開始前に、前記複数のステートのうちのコンプライアンスモードに前記被測定物を遷移させるための遷移制御信号を出力する信号出力部と、前記入力信号が、前記コンプライアンスモードに遷移した前記被測定物から出力されるコンプライアンスパターンであるときに、前記誤り率算出部により算出された前記誤り率が最小になるように、前記シンボル値取得部により前記シンボル値を取得するための複数のパラメータの校正値を探索するオートサーチ部と、を備え、前記コンプライアンスパターンは、４値の前記シンボル値を持つＰＡＭ４信号であり、前記複数のパラメータは、前記コンプライアンスパターンの基準タイミングからの遅延量であるＤｅｌａｙと、前記コンプライアンスパターンの電圧軸方向の閾値であるＵｐｐｅｒ Ｖｔｈ、Ｍｉｄｄｌｅ Ｖｔｈ、及びＬｏｗｅｒ Ｖｔｈと、前記イコライザのゲインとを含む構成である。

【0012】

この構成により、本発明に係る誤り率測定装置は、リンクトレーニングの開始前に、複数のステートのうちのPolling.Complianceに被測定物を遷移させて、被測定物からコンプライアンスパターンを出力させるようになっている。さらに、本発明に係る誤り率測定装置は、被測定物から出力されたコンプライアンスパターンを用いて、複数のパラメータの校正値の最適値を探索することができる。これにより、本発明に係る誤り率測定装置は、ＰＡＭ４信号の解析に必要な複数のパラメータの校正値をリンクトレーニングの開始前に取得することにより、リンクトレーニングをエラー無く実施して誤り率測定等を実施できる。

【0013】

また、本発明に係る誤り率測定装置は、規格で定義された複数のプリセットの中から任意の１以上のプリセットを選択するプリセット選択部と、前記プリセット選択部により選択された前記１以上のプリセットを前記被測定物から出力される前記コンプライアンスパターンとして設定するプリセット設定ボタンと、を表示する表示部を更に備える構成であってもよい。

【0014】

この構成により、本発明に係る誤り率測定装置は、任意の１以上のプリセットを指定するユーザインタフェースを提供して、ＰＡＭ４信号の解析に必要な複数のパラメータの校正値を指定されたプリセットごとに取得することができる。

【0015】

また、本発明に係る誤り率測定方法は、リンク状態管理機構によって管理される複数のステートのうちのループバックに、前記リンク状態管理機構を搭載した被測定物を遷移させるリンクトレーニングの開始前に、前記複数のステートのうちのコンプライアンスモードに前記被測定物を遷移させるための遷移制御信号を出力する信号出力ステップと、前記被測定物から入力される入力信号の周波数特性をイコライザにより調整するイコライザステップと、前記イコライザステップにより調整された前記入力信号のシンボル値を取得するシンボル値取得ステップと、前記シンボル値取得ステップにより取得された前記シンボル値の誤り率を算出する誤り率算出ステップと、前記入力信号が、前記コンプライアンスモードに遷移した前記被測定物から出力されるコンプライアンスパターンであるときに、前記誤り率算出ステップにより算出された前記誤り率が最小になるように、前記シンボル値取得ステップにより前記シンボル値を取得するための複数のパラメータの校正値を探索するオートサーチステップと、を含み、前記コンプライアンスパターンは、４値の前記シンボル値を持つＰＡＭ４信号であり、前記複数のパラメータは、前記コンプライアンスパターンの基準タイミングからの遅延量であるＤｅｌａｙと、前記コンプライアンスパターンの電圧軸方向の閾値であるＵｐｐｅｒ Ｖｔｈ、Ｍｉｄｄｌｅ Ｖｔｈ、及びＬｏｗｅｒ Ｖｔｈと、前記イコライザのゲインとを含む構成である。

【0016】

また、本発明に係る誤り率測定方法は、規格で定義された複数のプリセットの中から任意の１以上のプリセットを選択するプリセット選択部と、前記プリセット選択部により選択された前記１以上のプリセットを前記被測定物から出力される前記コンプライアンスパターンとして設定するプリセット設定ボタンと、を表示する表示ステップを更に含む構成であってもよい。

【発明の効果】

【0017】

本発明は、ＰＡＭ４信号の解析に必要な複数のパラメータの校正値をリンクトレーニングの開始前に取得することにより、リンクトレーニングをエラー無く実施して誤り率測定等を実施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。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】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。

【図2】ＰＡＭ４信号の概略説明図である。

【図3】本発明の実施形態に係る誤り率測定装置のリンクトレーニング設定画面の一例である。

【図4】本発明の実施形態に係る誤り率測定装置の機器接続画面の一例である。

【図5】本発明の実施形態に係る誤り率測定装置のプリセット選択画面の一例である。

【図6】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である。

【図7】ＰＣＩｅのＬＴＳＳＭのステート遷移図である。

【図8】Pollingの遷移図である。

【図9】（ａ）はＮＲＺ信号の２値の論理レベルを判別するための閾値電圧を示す図であり、（ｂ）はＰＡＭ４信号の４値の論理レベルを判別するための閾値電圧を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

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。

【0020】

図１に示すように、本発明の実施形態に係る誤り率測定装置１は、ＬＴＳＳＭを搭載したＤＵＴ２００からの入力信号の誤り率を測定するものであり、信号出力部１０と、信号入力部２０と、データ記憶部３０と、操作部３１と、表示部３２と、制御部４０と、を備える。ＤＵＴ２００が対応するハイスピードシリアルバス規格の例としては、ＰＣＩｅやＵＳＢなどが挙げられる。

【0021】

データ記憶部３０は、ＲＡＭ（Random Access Memory）などのメモリによって構成される。データ記憶部３０は、後述するパルスパターン発生器１３に出力する既知パターンのデータとして、例えば、ＤＵＴ２００に入力するＰＡＭ４信号のシンボル列（０、１、２、３のシンボル値からなるシンボルの列）を記憶している。また、データ記憶部３０は、ＤＵＴ２００に入力するＰＡＭ４信号のＭＳＢ（Most Significant Bit）及びＬＳＢ（Least Significant Bit）のビット列を記憶していてもよい。データ記憶部３０に記憶されているＰＡＭ４信号のシンボル列、並びにＭＳＢ及びＬＳＢのビット列は、後述する誤り率算出部２７がＤＵＴ２００からの入力信号と比較するための基準データにもなっている。

【0022】

また、データ記憶部３０は、ＤＵＴ２００の種類と、ＤＵＴ２００が装着されるＣＢＢなどのテストフィクスチャで模擬される信号経路の所望のロス値の組合せごとに、後述する複数のパラメータの校正値をファイル単位で記憶するようになっている。例えば、ＤＵＴ２００がSynopsys社製のＡＩＣ（Add-in Card）であり、信号経路のロス値が６ｄＢである場合の複数のパラメータの校正値は、「Synopsys_6dBLossBoard」というファイル名のファイルに記録される。なお、ファイル名の付け方は上記に限定されず、ユーザにとってＤＵＴ２００の種類とロス値の組合せが分かりやすい任意の名称であってもよい。

【0023】

制御部４０は、誤り率測定装置１の動作モードを校正モードと測定モードのいずれかに切り替えるための動作モード切替部４１を含む。校正モードは、ＤＵＴ２００のＬＴＳＳＭによって管理される複数のステートのうちのLoopbackにＤＵＴ２００を遷移させるリンクトレーニングの開始前に、ＤＵＴ２００からの入力信号のシンボル値を取得するための複数のパラメータの校正値を取得するモードである。測定モードは、校正モードで取得された複数のパラメータの校正値を用いて、ＤＵＴ２００からの入力信号の誤り率の測定を行うモードである。

【0024】

信号出力部１０は、測定モードにおいて、ＤＵＴ２００のＬＴＳＳＭによって管理される複数のステート間のステート遷移を制御するトレーニングパターンをＤＵＴ２００に出力するようになっている。また、信号出力部１０は、測定モードにおいて、ＤＵＴ２００からの入力信号の誤り率測定を行うための既知パターンのテスト信号を出力するようになっている。

【0025】

また、信号出力部１０は、校正モードにおいて、複数のステートのうちのコンプライアンスモードにＤＵＴ２００をダイレクト遷移させるための遷移制御信号をＤＵＴ２００に出力するようになっている。ここで、ダイレクト遷移とは、ＰＣＩｅ Ｇｅｎ１の２．５ＧＴ／ｓからＰＣＩｅ Ｇｅｎ６の６４ＧＴ／ｓへ直接遷移することを意味している。

【0026】

さらに、信号出力部１０は、校正モードにおいて、ＰＣＩｅ Ｇｅｎ６規格で定義された複数のプリセットのそれぞれに対応するコンプライアンスパターンをＤＵＴ２００から出力させるためのプリセット選択信号を出力するようになっている。

【0027】

信号出力部１０は、例えば、シンセサイザ１１と、ジッタ変調源１２と、パルスパターン発生器１３と、ノイズ発生源１４と、を備える。

【0028】

ジッタ変調源１２は、シンセサイザ１１が生成するクロックに所望のジッタを付加したてジッタクロック、又は、シンセサイザ１１により生成されたクロックそのものを、パルスパターン発生器１３とＤＵＴ２００に出力するようになっている。

【0029】

パルスパターン発生器１３は、パルスパターン信号を発生させてノイズ発生源１４に出力するようになっている。例えば、パルスパターン発生器１３は、ジッタ変調源１２から入力されたジッタクロックを用いて、データ記憶部３０から入力される既知パターンのデータからなるパルスパターン信号を発生させる。パルスパターン発生器１３が発生させるパルスパターン信号は、例えばＰＡＭ４信号、ＮＲＺ信号、又はＲＺ信号である。パルスパターン発生器１３が発生させるパルスパターン信号の他の例としては、ＮＲＺ－ＰＳＫ信号、ＮＲＺ－ＤＰＳＫ信号、ＮＲＺ－ＤＱＰＳＫ信号、ＲＺ－ＤＰＳＫ信号、ＲＺ－ＤＱＰＳＫ信号、ＰＡＭ８信号、ＰＡＭ１６信号などが挙げられる。

【0030】

ノイズ発生源１４は、パルスパターン発生器１３から出力されたパルスパターン信号にジッタや電圧ノイズを加えたストレス信号、又は、パルスパターン発生器１３から出力されたパルスパターン信号そのものをＤＵＴ２００に出力するようになっている。

【0031】

ノイズ発生源１４から出力されるストレス信号は、主に測定モードにおけるテスト信号として用いられる。なお、パルスパターン発生器１３から出力されたパルスパターン信号が、ＤＵＴ２００をPolling.Complianceに遷移させるための遷移制御信号やトレーニングパターンである場合には、シンセサイザ１１により生成されたクロックがジッタ変調源１２からそのまま出力されるとともに、パルスパターン発生器１３から出力された遷移制御信号又はトレーニングパターンがそのままＤＵＴ２００に出力されることが望ましい。

【0032】

信号入力部２０は、ＤＵＴ２００から出力された入力信号を入力するものであり、イコライザ２１と、誤り検出器２２と、を備える。

【0033】

ＤＵＴ２００からの入力信号は、例えば、ＰＣＩｅ Ｇｅｎ６規格で定義されたコンプライアンスパターンである。コンプライアンスパターンは、校正モードにおいて、複数のステートのうちのPolling.ComplianceにＤＵＴ２００を遷移させるための遷移制御信号が信号出力部１０から出力されたことによってＤＵＴ２００から出力される４値のシンボル値を持つＰＡＭ４信号である。あるいは、ＤＵＴ２００からの入力信号は、測定モードにおいて、信号出力部１０から出力されたＰＡＭ４信号などのテスト信号が、Loopbackに遷移したＤＵＴ２００から折り返されたものである。以下では、主に、ＤＵＴ２００からの入力信号がＰＣＩｅ Ｇｅｎ６のコンプライアンスパターンである校正モードでの構成及び動作について説明する。

【0034】

図２に示すように、ＤＵＴ２００から出力されるＰＡＭ４信号は、Ｕｐｐｅｒ信号（高レベル信号）、Ｍｉｄｄｌｅ信号（中レベル信号）、及びＬｏｗｅｒ信号（低レベル信号）からなる。

【0035】

Ｌｏｗｅｒ信号は、シンボル値０に対応する振幅レベルＬ０からシンボル値１に対応する振幅レベルＬ１までの低電圧範囲Ｈ１の信号である。Ｍｉｄｄｌｅ信号は、シンボル値１に対応する振幅レベルＬ１からシンボル値２に対応する振幅レベルＬ２までの中電圧範囲Ｈ２の信号である。Ｕｐｐｅｒ信号は、シンボル値２に対応する振幅レベルＬ２からシンボル値３に対応する振幅レベルＬ３までの高電圧範囲Ｈ３の信号である。

【0036】

イコライザ２１は、後述するオートサーチ部２８により探索されたゲインの校正値が設定されることにより、ＤＵＴ２００からの入力信号の周波数特性を調整するようになっている。イコライザ２１は、例えば、ＣＴＬＥ（Continuous Time Linear Equalizer）、ＬＦＥ（Low Frequency Equalizer）、ＤＦＥ（Decision Feedback Equalizer）などで構成される。ＰＣＩｅ Ｇｅｎ６などのコンプライアンステストでは規定されたロスの大きい信号経路にて試験が実施される。このため、オートサーチ部２８により探索されたゲインの校正値は、イコライザ２１が、主に中域から高域周波数にかけての信号経路によるロスを補償して、ＤＵＴ２００からの入力信号のアイ開口を再度開かせることができる値となっている。

【0037】

誤り検出器２２は、シンボル値取得部２３と、誤り率算出部２７と、オートサーチ部２８と、を含む。さらに、シンボル値取得部２３は、クロック再生部２４と、遅延部２５と、シンボル値検出部２６と、を含む。

【0038】

シンボル値取得部２３は、オートサーチ部２８により探索された複数のパラメータの校正値を用いて、イコライザ２１により調整されたＤＵＴ２００からの入力信号のシンボル値、又はＭＳＢ及びＬＳＢを取得するようになっている。これらの複数のパラメータは、入力信号の電圧軸方向の閾値であるＵｐｐｅｒ Ｖｔｈ、Ｍｉｄｄｌｅ Ｖｔｈ、及びＬｏｗｅｒ Ｖｔｈと、入力信号の時間軸方向の情報であるＤｅｌａｙと、イコライザ２１のゲインと、を含んでおり、それらの校正値は、データ記憶部３０に記憶されるようになっている。

【0039】

シンボル値検出部２６は、イコライザ２１により調整された入力信号を、後述する遅延部２５から出力されたクロック信号の立ち上がり又は立ち下がりのタイミングで打ち抜くことにより、ＤＵＴ２００から出力された入力信号のシンボル値、又はＭＳＢ及びＬＳＢを検出するようになっている。

【0040】

図２に示すように、ＤＵＴ２００からの入力信号がＰＡＭ４信号である場合、シンボル値検出部２６は、Ｕｐｐｅｒ信号の電圧レベルがＵｐｐｅｒ Ｖｔｈ以上であるとき、シンボル値３（ＭＳＢ＝１、ＬＳＢ＝１）を検出する。

【0041】

シンボル値検出部２６は、Ｍｉｄｄｌｅ信号の電圧レベルがＭｉｄｄｌｅ Ｖｔｈ以上であり、Ｕｐｐｅｒ信号の電圧レベルがＵｐｐｅｒ Ｖｔｈ未満であるとき、シンボル値２（ＭＳＢ＝１、ＬＳＢ＝０）を検出する。

【0042】

シンボル値検出部２６は、Ｌｏｗｅｒ信号の電圧レベルがＬｏｗｅｒ Ｖｔｈ以上であり、Ｕｐｐｅｒ信号の電圧レベルがＵｐｐｅｒ Ｖｔｈ未満であり、Ｍｉｄｄｌｅ信号の電圧レベルがＭｉｄｄｌｅ Ｖｔｈ未満であるとき、シンボル値１（ＭＳＢ＝０、ＬＳＢ＝１）を検出する。

【0043】

シンボル値検出部２６は、Ｌｏｗｅｒ信号がＬｏｗｅｒ Ｖｔｈ未満であれば、シンボル値０（ＭＳＢ＝０、ＬＳＢ＝０）を検出する。

【0044】

クロック再生部２４は、イコライザ２１により調整された入力信号から再生クロック信号を生成するようになっている。

【0045】

Ｄｅｌａｙは、クロック再生部２４により生成された再生クロック信号の立ち上がり又は立ち下がりと、例えばＵｐｐｅｒ信号のアイ開口の中心との時間差を表すパラメータである。あるいは、Ｄｅｌａｙは、規格のボーレートに応じた外部クロック信号の立ち上がり又は立ち下がりと、Ｕｐｐｅｒ信号のアイ開口の中心との時間差を表すパラメータであってもよい。すなわち、Ｄｅｌａｙは、ＤＵＴ２００からの入力信号の基準タイミングからの遅延量であると言える。本明細書では、再生クロック信号と外部クロック信号をまとめて、単に「クロック信号」とも呼ぶ。

【0046】

遅延部２５は、Ｄｅｌａｙにより示される上記の時間差を打ち消すように、入力信号を打ち抜くクロック信号を遅延させるようになっている。あるいは、遅延部２５は、Ｄｅｌａｙにより示される上記の時間差を打ち消すように、入力信号を遅延させるものであってもよい。すなわち、遅延部２５は、クロック信号が入力信号のアイ開口の中心を打ち抜けるように、クロック信号及び入力信号のいずれか又は両方を遅延させるものである。

【0047】

誤り率算出部２７は、シンボル値取得部２３により取得されたシンボル値と、データ記憶部３０に記憶されている基準データのシンボル値を順次比較することにより、シンボル値取得部２３により取得されたＤＵＴ２００からの入力信号のシンボル値の誤り率（Symbol error ratio：ＳＥＲ）を算出するようになっている。

【0048】

あるいは、誤り率算出部２７は、シンボル値取得部２３により取得されたＭＳＢ及びＬＳＢと、データ記憶部３０に記憶されている基準データのＭＳＢ及びＬＳＢとの比較に基づいて、ＤＵＴ２００からの入力信号のＭＳＢ及びＬＳＢのＢＥＲをそれぞれ算出するものであってもよい。なお、本明細書では、ＢＥＲとＳＥＲをまとめて、単に「誤り率」とも呼ぶ。

【0049】

オートサーチ部２８は、例えば特許第６２３５６３１号や特許第６６７２３７５号などに開示された周知のオートサーチ処理を行うものである。オートサーチ部２８は、ＤＵＴ２００からの入力信号が、Polling.Complianceに遷移したＤＵＴ２００から出力されるコンプライアンスパターンであるときに、ＤＵＴ２００の種類と所望のロス値の組合せごとに誤り率算出部２７により算出された誤り率が最小又は所定値以下になるように、シンボル値取得部２３によりシンボル値を取得するための複数のパラメータの校正値を探索するようになっている。すなわち、オートサーチ部２８は、図２に示すような、ＤＵＴ２００から出力されたコンプライアンスパターンのＵｐｐｅｒ信号、Ｍｉｄｄｌｅ信号、及びＬｏｗｅｒ信号の各信号について、上記の複数のパラメータの最適値を探索する。

【0050】

操作部３１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、図１に示す誤り率測定装置１が備える、例えば操作ノブ、各種キー、スイッチ、ボタンや、表示部３２の表示画面上のソフトキーなどのユーザインタフェースで構成される。また、操作部３１は、誤り率測定装置１の校正モードと測定モードの実行に関わる各種設定を行う。

【0051】

表示部３２は、図１に示す誤り率測定装置１が備える、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＣＲＴ（Cathode Ray Tube）などの表示機器などで構成され、制御部４０からの表示制御信号に基づいて、誤り率測定装置１の校正モードと測定モードの実行に関わる設定画面や測定結果などを表示する。なお、表示部３２は、表示画面上のソフトキーなどの操作部３１の操作機能を有していてもよい。

【0052】

制御部４０は、信号出力部１０、信号入力部２０、データ記憶部３０、操作部３１、及び表示部３２を統括制御している。また、制御部４０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などを含むコンピュータなどの制御装置で構成される。また、制御部４０は、ＣＰＵ又はＧＰＵによる所定のプログラムの実行により、動作モード切替部４１の少なくとも一部をソフトウェア的に構成することが可能である。

【0053】

図３に示すように、表示部３２は、例えばＰＣＩｅ Ｇｅｎ６のリンクトレーニングにおける各種条件を設定するためのリンクトレーニング設定画面５０を表示するようになっている。

【0054】

リンクトレーニング設定画面５０は、校正モードに関する機能を実行するための表示領域５１（図中の「Calibration for PAM4」）を含む。表示領域５１は、複数のパラメータの校正値を記録するファイルを指定するための「File Name」のテキストボックス５１ａと、複数のパラメータの校正値の手動調整を開始するための「Edit」のソフトキー５１ｂと、「File Name」のテキストボックス５１ａに入力されたファイルを開くための「Open」のソフトキー５１ｃと、複数のパラメータの校正値の取得を開始するための「Cal. Start」のソフトキー５１ｄと、を含む。

【0055】

リンクトレーニング設定画面５０における「Cal. Start」のソフトキー５１ｄがユーザにより押下されると、表示部３２は、例えば図４の表示形式の機器接続画面５６を表示する。

【0056】

機器接続画面５６は、「Connection Diagram」の表示領域５６ａと、「Instruction」の表示領域５６ｂと、「Next >」のソフトキー５６ｃと、「Cancel」のソフトキー５６ｄと、を含む。

【0057】

「Connection Diagram」の表示領域５６ａは、誤り率測定装置１を構成する各モジュールと、テストフィクスチャの一例であるＣＢＢとの間の配線方法を矢印で示す表示領域である。また、「Instruction」の表示領域５６ｂは、「Connection Diagram」の表示領域５６ａにおいて矢印で示された配線方法を言語で説明する表示領域である。

【0058】

「Connection Diagram」の表示領域５６ａに表示されている「Synthesizer」、「Jitter Modulation Source」、「Equalizer」、「ED」、「PPG」、及び「Noise Generator」の各モジュールは、シンセサイザ１１、ジッタ変調源１２、イコライザ２１、誤り検出器２２、パルスパターン発生器１３、及びノイズ発生源１４のそれぞれに相当するものである。

【0059】

「Next >」のソフトキー５６ｃがユーザにより押下されると、表示部３２は、例えば図５の表示形式のプリセット選択画面５７を表示する。「Cancel」のソフトキー５６ｄがユーザにより押下されると、機器接続画面５６の表示が終了する。

【0060】

プリセット選択画面５７は、「Train DUT to Polling.Compliance」のラジオボタン５７ａと、「Manual」のラジオボタン５７ｂと、テキストボックス５７ｃと、「All ON」のソフトキー５７ｄと、「All OFF」のソフトキー５７ｅと、「Q0」から「Q10」のソフトキー５７ｆと、「Instruction」の表示領域５７ｇと、「< Back」のソフトキー５７ｈと、「Next >」のソフトキー５７ｉと、「Cancel」のソフトキー５７ｊと、を含む。

【0061】

「Train DUT to Polling.Compliance」のラジオボタン５７ａと、「Manual」のラジオボタン５７ｂは、校正方法を選択するためのボタンである。

【0062】

「Train DUT to Polling.Compliance」は、信号出力部１０がＤＵＴ２００をPolling.Complianceへ遷移させるための遷移制御信号を出力して、コンプライアンスパターンをＤＵＴ２００から自動的に出力させる校正方法である。

【0063】

「Manual」は、ＤＵＴ２００が装着されたテストフィクスチャをユーザが手動で操作することにより、ＤＵＴ２００をPolling.Complianceへ遷移させて、コンプライアンスパターンをＤＵＴ２００から出力させる校正方法である。

【0064】

テキストボックス５７ｃは、オートサーチ部２８により探索される複数のパラメータの校正値を記録するファイルを指定するためのものである。ユーザは、ＤＵＴ２００の種類とロス値の組合せごとに用意されたファイルを、テキストボックス５７ｃで指定することができる。

【0065】

「All ON」のソフトキー５７ｄと、「All OFF」のソフトキー５７ｅと、「Q0」から「Q10」のソフトキー５７ｆは、ＰＣＩｅ Ｇｅｎ６規格で定義された複数のプリセットの中から任意の１以上のプリセットを選択するプリセット選択部を構成する。「Q0」から「Q10」はそれぞれ、ＰＣＩｅ Ｇｅｎ６のプリセットＱ０～Ｑ１０に対応している。図５は、ソフトキー５７ｆにより、ＰＣＩｅ Ｇｅｎ６のプリセットＱ０～Ｑ１０のうち、Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ６、Ｑ７が選択された状態を示している。

【0066】

「Instruction」の表示領域５７ｇは、プリセット選択画面５７で設定できる内容を言語で説明する表示領域である。

【0067】

「< Back」のソフトキー５７ｈがユーザにより押下されると、表示部３２は、プリセット選択画面５７を終了して、機器接続画面５６を再び表示する。

【0068】

「Next >」のソフトキー５７ｉは、上記のプリセット選択部により選択された１以上のプリセットをＤＵＴ２００から出力されるコンプライアンスパターンとして設定するプリセット設定ボタンを構成する。「Next >」のソフトキー５７ｉがユーザにより押下されると、オートサーチ部２８は、複数のパラメータの校正値の探索を開始する。このとき、信号出力部１０は、遷移制御信号をＤＵＴ２００に出力するとともに、上記のプリセット選択部により選択された１以上のプリセットのそれぞれに対応するコンプライアンスパターンをＤＵＴ２００から出力させるためのプリセット選択信号をＤＵＴ２００に出力する。

【0069】

さらに、制御部４０は、プリセット選択信号によって指定されるプリセットに対応するコンプライアンスパターンをデータ記憶部３０から読み出して、誤り率算出部２７に設定する。これにより、誤り率算出部２７が、プリセット選択信号によって指定されるプリセットに対応するコンプライアンスパターンを、シンボル値取得部２３により取得されたシンボル値と比較するための基準データとして使用することができるようになる。

【0070】

「Cancel」のソフトキー５７ｊがユーザにより押下されると、上記のプリセット選択部により選択された１以上のプリセットがＤＵＴ２００から出力されるコンプライアンスパターンとして設定されずに、プリセット選択画面５７の表示が終了する。

【0071】

以下、本実施形態の誤り率測定装置１を用いる誤り率測定方法について、図６のフローチャートを参照しながら、校正モードにおける処理の一例を説明する。なお、上述の誤り率測定装置１の構成の説明と重複する説明は適宜省略する。

【0072】

まず、リンクトレーニング設定画面５０における「Cal. Start」のソフトキー５１ｄがユーザにより押下されることにより、表示部３２は、機器接続画面５６を表示する（ステップＳ２１）。

【0073】

次に、機器接続画面５６における「Next >」のソフトキー５６ｃがユーザにより押下されることにより、表示部３２は、プリセット選択画面５７を表示する（表示ステップＳ２２）。

【0074】

次に、プリセット選択画面５７において、ＬＴＳＳＭを搭載したＤＵＴ２００の種類とロス値の組合せに応じたファイルがテキストボックス５７ｃにおいてユーザにより指定される。また、ユーザによるソフトキー５７ｄ～５７ｆの押下により、１以上のプリセットが選択される（ステップＳ２３）。

【0075】

次に、プリセット選択画面５７において、ユーザによる「Next >」のソフトキー５７ｉの押下により、制御部４０は、テキストボックス５７ｃにおいて指定されたファイルから、ステップＳ２３で選択された１以上のプリセットのうちの１つに対応する複数のパラメータの初期値を読み込んで、信号入力部２０の各部に設定する（ステップＳ２４）。

【0076】

次に、信号出力部１０は、複数のステートのうちのPolling.ComplianceにＤＵＴ２００を遷移させるための遷移制御信号をＤＵＴ２００に出力する（信号出力ステップＳ２５）。

【0077】

次に、信号出力部１０は、ステップＳ２３で選択された１以上のプリセットのうちの１つに対応するコンプライアンスパターンをＤＵＴ２００から出力させるためのプリセット選択信号をＤＵＴ２００に出力する（ステップＳ２６）。

【0078】

次に、イコライザ２１は、ＤＵＴ２００から入力されるコンプライアンスパターンの周波数特性を調整する（イコライザステップＳ２７）。

【0079】

次に、シンボル値取得部２３は、イコライザステップＳ２７により調整されたコンプライアンスパターンのシンボル値を取得する（シンボル値取得ステップＳ２８）。

【0080】

次に、誤り率算出部２７は、シンボル値取得ステップＳ２８により取得されたシンボル値の誤り率を算出する（誤り率算出ステップＳ２９）。

【0081】

次に、オートサーチ部２８は、誤り率算出ステップＳ２９で得られた誤り率が最小であるか否か、すなわち、現在、信号入力部２０の各部に設定されている複数のパラメータの校正値が最適値であるか否かを判断する（オートサーチステップＳ３０）。誤り率算出ステップＳ２９で得られた誤り率が最小である場合（ステップＳ３０：ＹＥＳ）、制御部４０は、ステップＳ３２以降の処理を実行する。誤り率算出ステップＳ２９で得られた誤り率が最小でない場合（ステップＳ３０：ＮＯ）、制御部４０はステップＳ３１以降の処理を実行する。

【0082】

ステップＳ３１においてオートサーチ部２８は、複数のパラメータの新たな校正値を信号入力部２０の各部に設定し（オートサーチステップＳ３１）、再びイコライザステップＳ２７以降の処理を実行する。

【0083】

ステップＳ３２において制御部４０は、現在、信号入力部２０の各部に設定されている複数のパラメータの校正値の最適値を、ステップＳ２３においてテキストボックス５７ｃにおいて指定されたファイルに記録する（ステップＳ３２）。

【0084】

次に、制御部４０は、ステップＳ２３で選択された全てのプリセットのプリセット選択信号がＤＵＴ２００に出力されたか否かを判断する（ステップＳ３３）。ステップＳ２３で選択された全てのプリセットのプリセット選択信号がＤＵＴ２００に出力された場合（ステップＳ３３：ＹＥＳ）、制御部４０は、本フローチャートの処理を終了する。ステップＳ２３で選択された全てのプリセットのプリセット選択信号がＤＵＴ２００に出力されていない場合（ステップＳ３３：ＮＯ）、制御部４０は、まだプリセット選択信号がＤＵＴ２００に出力されていないプリセットについて、再びステップＳ２６以降の処理を実行する。

【0085】

以上説明したように、本実施形態に係る誤り率測定装置１は、リンクトレーニングの開始前に、複数のステートのうちのPolling.ComplianceにＤＵＴ２００を遷移させて、ＤＵＴ２００からコンプライアンスパターンを出力させるようになっている。さらに、本実施形態に係る誤り率測定装置１は、ＤＵＴ２００から出力されたコンプライアンスパターンを用いて、複数のパラメータの校正値の最適値を探索することができる。これにより、本実施形態に係る誤り率測定装置１は、ＰＡＭ４信号の解析に必要な複数のパラメータの校正値をリンクトレーニングの開始前に取得することにより、リンクトレーニングをエラー無く実施して誤り率測定等を実施できる。

【0086】

また、本実施形態に係る誤り率測定装置１は、ＰＣＩｅ Ｇｅｎ６規格で定義された複数のプリセットの中から任意の１以上のプリセットを、ＤＵＴ２００から出力されるコンプライアンスパターンとして設定することができるプリセット選択画面５７を表示するようになっている。これにより、本実施形態に係る誤り率測定装置１は、任意の１以上のプリセットを指定するユーザインタフェースを提供して、ＰＡＭ４信号の解析に必要な複数のパラメータの校正値を指定されたプリセットごとに取得することができる。

【符号の説明】

【0087】

１ 誤り率測定装置
１０ 信号出力部
１１ シンセサイザ
１２ ジッタ変調源
１３ パルスパターン発生器
１４ ノイズ発生源
２０ 信号入力部
２１ イコライザ
２２ 誤り検出器
２３ シンボル値取得部
２４ クロック再生部
２５ 遅延部
２６ シンボル値検出部
２７ 誤り率算出部
２８ オートサーチ部
３０ データ記憶部
３１ 操作部
３２ 表示部
４０ 制御部
５０ リンクトレーニング設定画面
５６ 機器接続画面
５７ プリセット選択画面
５７ａ，５７ｂ ラジオボタン
５７ｃ テキストボックス
５７ｄ～５７ｆ ソフトキー（プリセット選択部）
５７ｉ ソフトキー（プリセット設定ボタン）
２００ ＤＵＴ

【要約】

【課題】ＰＡＭ４信号の解析に必要な複数のパラメータの校正値をリンクトレーニングの開始前に取得することにより、リンクトレーニングをエラー無く実施して誤り率測定等を実施できる誤り率測定装置及び誤り率測定方法を提供する。
【解決手段】誤り率測定装置１は、リンクトレーニングの開始前に、ＤＵＴ２００をコンプライアンスモードに遷移させるための遷移制御信号を出力する信号出力部１０と、入力信号がＤＵＴ２００から出力されたＰＡＭ４信号のコンプライアンスパターンであるときに、誤り率算出部２７により算出された誤り率が最小になるように、シンボル値取得部２３によりシンボル値を取得するための複数のパラメータの校正値を探索するオートサーチ部２８と、を備え、複数のパラメータは、コンプライアンスパターンの基準タイミングからの遅延量と、コンプライアンスパターンの電圧軸方向の閾値と、イコライザ２１のゲインと、を含む。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】