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公開番号2025097566
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-01
出願番号2023213809
出願日2023-12-19
発明の名称誤り率測定装置及び該装置を用いた自動位相調整方法
出願人アンリツ株式会社
代理人個人,個人
主分類H04L 7/00 20060101AFI20250624BHJP(電気通信技術)
要約【課題】被測定デバイスに入力するクロックの位相を位相マージンの中心に精度よく合わせる。
【解決手段】位相量算出部6bは、粗調整用位相可変器5aの位相量の増減制御によりクロックの位相を可変してエラー検出部6aによりエラーが検出された上限位置と下限位置との間の中心位置に対応する位相量を粗調整用の位相量として被調整デバイス2の構成要素ごとに算出し、微調整用位相可変器5bの位相量の増減制御によりクロックの位相を可変したときのエラー検出部6aによるエラー検出の有無に応じた位相量を微調整用の位相量として被調整デバイス2の構成要素ごとに算出する。位相量制御部6cは、クロックの位相が粗調整用の位相量となるように被調整デバイス2の構成要素ごとの粗調整用位相可変器5aの位相量を制御した後、クロックの位相が微調整用の位相量となるように微調整用位相可変器5bの位相量を制御する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
誤り率測定装置の内部の被調整デバイス（２）の複数の構成要素ごとの位相調整を自動的に行うために、位相量が制御可能な位相可変器（５）を介して入力されるクロックのタイミングで制御部（６）からのデータを処理して被測定物に対して誤り率を測定するためのテスト信号を出力する前記被調整デバイス（２）を備えた誤り率測定装置（１）であって、
粗調整用位相可変器（５ａ）と、該粗調整用位相可変器よりも分解能の細かい微調整用位相可変器（５ｂ）からなる前記位相可変器を前記被調整デバイスの構成要素に対応した数分だけ設け、
前記制御部は、
前記粗調整用位相可変器の位相量を前記被調整デバイスの構成要素ごとに増減制御して前記クロックの位相を可変した後、前記粗調整用位相可変器の位相量を増減制御したときの粗調整結果を基準として前記微調整用位相可変器の位相量を前記被調整デバイスの構成要素ごとに増減制御して前記クロックの位相を可変する位相量制御部（６ｃ）と、
前記位相量制御部にて前記粗調整用位相可変器の位相量を前記被調整デバイスの構成要素ごとに増減制御して前記クロックの位相を可変したときに、前記被調整デバイスの構成要素ごとのエラーが入る上限位置と下限位置とを検出し、前記位相量制御部にて前記微調整用位相可変器の位相量を前記被調整デバイスの構成要素ごとに増減制御して前記クロックの位相を可変したときに、前記被調整デバイスの構成要素ごとのエラーが入る位置を検出するエラー検出部（６ａ）と、
前記粗調整用位相可変器の位相量の増減制御により前記クロックの位相を可変して前記エラー検出部によりエラーが検出された上限位置と下限位置との間の中心位置に対応する位相量を粗調整用の位相量として前記被調整デバイスの構成要素ごとに算出し、前記微調整用位相可変器の位相量の増減制御により前記クロックの位相を可変したときの前記エラー検出部によるエラー検出の有無に応じた位相量を微調整用の位相量として前記被調整デバイスの構成要素ごとに算出する位相量算出部（６ｂ）とを備え、
前記クロックの位相が前記粗調整用の位相量となるように前記被調整デバイスの構成要素ごとの前記粗調整用位相可変器の位相量を制御した後、前記クロックの位相が前記微調整用の位相量となるように前記微調整用位相可変器の位相量を制御し、前記被調整デバイスの構成要素ごとの前記クロックの位相を自動調整することを特徴とする誤り率測定装置。
続きを表示（約 2,500 文字）【請求項２】
前記位相量算出部（６ｂ）は、前記微調整用位相可変器の位相量の増減制御により前記クロックの位相を可変したときに、エラーが入る上限位置と下限位置とを前記エラー検出部が検出すると、前記エラーを検出した上限位置と下限位置との間の中心位置に対応する位相量を前記微調整用の位相量として前記被調整デバイスの構成要素ごとに算出することを特徴とする請求項１記載の誤り率測定装置。
【請求項３】
前記位相量算出部（６ｂ）は、前記微調整用位相可変器の位相量の増減制御により前記クロックの位相を可変したときに、前記エラー検出部がエラーを検出しなければ、前記粗調整用の位相量を前記微調整用の位相量として前記被調整デバイスの構成要素ごとに算出することを特徴とする請求項１記載の誤り率測定装置。
【請求項４】
前記位相量算出部（６ｂ）は、前記微調整用位相可変器の位相量の増減制御により前記クロックの位相を可変したときに、エラーが入る上限位置のみを前記エラー検出部が検出すると、前記エラーを検出した上限位置の値から位相マージンの半分の値を減算した値を前記微調整用の位相量として前記被調整デバイスの構成要素ごとに算出することを特徴とする請求項１記載の誤り率測定装置。
【請求項５】
前記位相量算出部（６ｂ）は、前記微調整用位相可変器の位相量の増減制御により前記クロックの位相を可変したときに、エラーが入る下限位置のみを前記エラー検出部が検出すると、前記エラーを検出した下限位置の値と位相マージンの半分の値とを加算した値を前記微調整用の位相量として前記被調整デバイスの構成要素ごとに算出することを特徴とする請求項１記載の誤り率測定装置。
【請求項６】
誤り率測定装置の内部の被調整デバイス（２）の複数の構成要素ごとの位相調整を自動的に行うために、位相量が制御可能な位相可変器（５）を介して入力されるクロックのタイミングで制御部（６）からのデータを処理して被測定物に対して誤り率を測定するためのテスト信号を出力する前記被調整デバイス（２）を備えた誤り率測定装置（１）を用いた自動位相調整方法であって、
粗調整用位相可変器と、該粗調整用位相可変器よりも分解能の細かい微調整用位相可変器からなる前記位相可変器を前記被調整デバイスの構成要素に対応した数分だけ設けるステップと、
前記粗調整用位相可変器の位相量を前記被調整デバイスの構成要素ごとに増減制御して前記クロックの位相を可変した後、前記粗調整用位相可変器の位相量を増減制御したときの粗調整結果を基準として前記微調整用位相可変器の位相量を前記被調整デバイスの構成要素ごとに増減制御して前記クロックの位相を可変するステップと、
前記粗調整用位相可変器の位相量を前記被調整デバイスの構成要素ごとに増減制御して前記クロックの位相を可変したときに、前記被調整デバイスの構成要素ごとのエラーが入る上限位置と下限位置とを検出し、前記微調整用位相可変器の位相量を前記被調整デバイスの構成要素ごとに増減制御して前記クロックの位相を可変したときに、前記被調整デバイスの構成要素ごとのエラーが入る位置を検出するステップと、
前記粗調整用位相可変器の位相量の増減制御により前記クロックの位相を可変して前記エラーが検出された上限位置と下限位置との間の中心位置に対応する位相量を粗調整用の位相量として前記被調整デバイスの構成要素ごとに算出し、前記微調整用位相可変器の位相量の増減制御により前記クロックの位相を可変したときの前記エラーの検出の有無に応じた位相量を微調整用の位相量として前記被調整デバイスの構成要素ごとに算出するステップと、
前記クロックの位相が前記粗調整用の位相量となるように前記被調整デバイスの構成要素ごとの前記粗調整用位相可変器の位相量を制御した後、前記クロックの位相が前記微調整用の位相量となるように前記微調整用位相可変器の位相量を制御し、前記被調整デバイスの構成要素ごとの前記クロックの位相を自動調整するステップとを含むことを特徴とする誤り率測定装置を用いた自動位相調整方法。
【請求項７】
前記微調整用位相可変器の位相量の増減制御により前記クロックの位相を可変したときに、エラーが入る上限位置と下限位置とを検出すると、前記エラーを検出した上限位置と下限位置との間の中心位置に対応する位相量を前記微調整用の位相量として前記被調整デバイスの構成要素ごとに算出するステップを含むことを特徴とする請求項６記載の誤り率測定装置を用いた自動位相調整方法。
【請求項８】
前記微調整用位相可変器の位相量の増減制御により前記クロックの位相を可変したときに、エラーを検出しなければ、前記粗調整用の位相量を前記微調整用の位相量として前記被調整デバイスの構成要素ごとに算出するステップを含むことを特徴とする請求項６記載の誤り率測定装置を用いた自動位相調整方法。
【請求項９】
前記微調整用位相可変器の位相量の増減制御により前記クロックの位相を可変したときに、エラーが入る上限位置のみを検出すると、前記エラーを検出した上限位置の値から位相マージンの半分の値を減算した値を前記微調整用の位相量として前記被調整デバイスの構成要素ごとに算出するステップを含むことを特徴とする請求項６記載の誤り率測定装置を用いた自動位相調整方法。
【請求項１０】
前記微調整用位相可変器の位相量の増減制御により前記クロックの位相を可変したときに、エラーが入る下限位置のみを検出すると、前記エラーを検出した下限位置の値と位相マージンの半分の値とを加算した値を前記微調整用の位相量として前記被調整デバイスの構成要素ごとに算出するステップを含むことを特徴とする請求項６記載の誤り率測定装置を用いた自動位相調整方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、装置内蔵の例えばＦＰＧＡ(field-programmable gate array) などの制御部から入力されるデータの同期を取るためのクロックの位相調整が必要な被調整デバイス（例えば波形整形ＩＣなど）の自動位相調整が可能な誤り率測定装置及び該装置を用いた自動位相調整方法に関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、データセンターやネットワークの通信量は増加の一途を辿っており、物理層で使用するデバイスの伝送速度や通信規格も高速・大容量化が進んでいる。これに伴い誤り率測定装置も高ビットレート、高変調レート化が要求される。たとえば、１レーン当たり３２Ｇｂｉｔ／ｓのＮＲＺ信号を使用するＰＣＩＥｘｐｒｅｓｓ５．０や１レーン当たり５３．１２５Ｇｂａｕｄの変調レートのＰＡＭ４信号を使う４００Ｇイーサネット（登録商標）規格などが策定されている。
【０００３】
ところで、誤り率測定装置内で使用するＭＵＸ（マルチプレクサ）、ＤＥＭＵＸ（デマルチプレクサ）、Ｄ－ＦＦ（ディレイフリップフロップ）といった、データ入力とタイミング同期用のクロック入力を持ったＩＣでは、データ入力に対するクロック入力の位相関係を許容範囲内すなわち位相マージン内にする必要がある。データとクロックの位相関係が位相マージンを逸脱してしまうと誤り率測定装置内でビットエラーが生じてしまい、ユーザが正確な誤り率（エラーレート）の測定ができなくなってしまうため、誤り率測定装置では位相可変器を搭載してクロックの位相を調整できるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１７－１７５２７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、誤り率測定装置を高速化するために、これらのＩＣへ入力されるデータを高ビットレート化すると、その分位相マージンは狭くなっていくため、高精度でのクロック位相調整が要求されるという課題がある。
【０００６】
また、これらのＩＣに入力されるデータとクロックは、誤り率測定装置内のそれぞれ搭載部品が異なる別の経路を通ってくるため、温度による位相の変化量がそれぞれの経路毎に異なる。そのため、調整時から温度が変化するほどデータとクロックの位相関係がずれていってしまうという課題がある。位相関係が最適値からずれると、誤り率測定装置内でビットエラーが入りやすくなり、ジッタを印可できる余裕もなくなってしまう。
【０００７】
さらに、デジタル制御の位相可変器（ディレイ可変ＩＣ）には最大位相可変量と設定分解能があり、一般的にこれらはトレードオフの関係になっている。誤り率測定装置内の位相関係を調整するために必要な位相可変量を満たすように位相可変器を選定すると、高ビットレートに対しては分解能が荒すぎて位相調整精度が不足する場合がある。たとえば、分解能１２ｐｓ、８ｂｉｔデジタル制御の位相可変器の場合、ジッタを含まない４Ｇｂｉｔ／ｓの理想的な位相マージン２５０ｐｓに対しては２１ポイントの位相設定を取り得るが、１６Ｇｂｉｔ／ｓの理想的な位相マージン６２．５ｐｓに対しては６ポイントしか取れないため、設定分解能として不十分である。実際の波形ではジッタの影響で位相マージンはさらに狭くなるので、３、４ポイントしか取れなくなり、クロックの位相を位相マージンの中心に精度よく合わせるのは困難となる。
【０００８】
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、被測定デバイスに入力するクロックの位相を位相マージンの中心に精度よく合わせることができる誤り率測定装置及び該装置を用いた自動位相調整方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載された誤り率測定装置は、誤り率測定装置の内部の被調整デバイス２の複数の構成要素ごとの位相調整を自動的に行うために、位相量が制御可能な位相可変器５を介して入力されるクロックのタイミングで制御部６からのデータを処理して被測定物に対して誤り率を測定するためのテスト信号を出力する前記被調整デバイス２を備えた誤り率測定装置１であって、
粗調整用位相可変器５ａと、該粗調整用位相可変器よりも分解能の細かい微調整用位相可変器５ｂからなる前記位相可変器を前記被調整デバイスの構成要素に対応した数分だけ設け、
前記制御部は、
前記粗調整用位相可変器の位相量を前記被調整デバイスの構成要素ごとに増減制御して前記クロックの位相を可変した後、前記粗調整用位相可変器の位相量を増減制御したときの粗調整結果を基準として前記微調整用位相可変器の位相量を前記被調整デバイスの構成要素ごとに増減制御して前記クロックの位相を可変する位相量制御部６ｃと、
前記位相量制御部にて前記粗調整用位相可変器の位相量を前記被調整デバイスの構成要素ごとに増減制御して前記クロックの位相を可変したときに、前記被調整デバイスの構成要素ごとのエラーが入る上限位置と下限位置とを検出し、前記位相量制御部にて前記微調整用位相可変器の位相量を前記被調整デバイスの構成要素ごとに増減制御して前記クロックの位相を可変したときに、前記被調整デバイスの構成要素ごとのエラーが入る位置を検出するエラー検出部６ａと、
前記粗調整用位相可変器の位相量の増減制御により前記クロックの位相を可変して前記エラー検出部によりエラーが検出された上限位置と下限位置との間の中心位置に対応する位相量を粗調整用の位相量として前記被調整デバイスの構成要素ごとに算出し、前記微調整用位相可変器の位相量の増減制御により前記クロックの位相を可変したときの前記エラー検出部によるエラー検出の有無に応じた位相量を微調整用の位相量として前記被調整デバイスの構成要素ごとに算出する位相量算出部６ｂとを備え、
前記クロックの位相が前記粗調整用の位相量となるように前記被調整デバイスの構成要素ごとの前記粗調整用位相可変器の位相量を制御した後、前記クロックの位相が前記微調整用の位相量となるように前記微調整用位相可変器の位相量を制御し、前記被調整デバイスの構成要素ごとの前記クロックの位相を自動調整することを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載された誤り率測定装置は、請求項１の誤り率測定装置において、
前記位相量算出部６ｂは、前記微調整用位相可変器の位相量の増減制御により前記クロックの位相を可変したときに、エラーが入る上限位置と下限位置とを前記エラー検出部が検出すると、前記エラーを検出した上限位置と下限位置との間の中心位置に対応する位相量を前記微調整用の位相量として前記被調整デバイスの構成要素ごとに算出することを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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