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JP6774512B2 - FEC error addition device, test signal generator using it, and FEC error addition method - Google Patents
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Description

本発明は、FECエラー付加装置、それを用いた試験信号発生装置、及びFECエラー付加方法に関し、特に、前方誤り訂正を使用する通信規格に基づいた通信機器の誤り率測定用の試験信号を生成するためのFECエラー付加装置、それを用いた試験信号発生装置、及びFECエラー付加方法に関する。 The present invention relates to an FEC error addition device, a test signal generator using the FEC error addition device, and an FEC error addition method, and in particular, generates a test signal for measuring an error rate of a communication device based on a communication standard using forward error correction. The present invention relates to an FEC error addition device for this purpose, a test signal generator using the FEC error addition device, and an FEC error addition method.

近年、通信システムは高速化の一途をたどっており、通信システムを構成する各種の通信機器の高性能化が進んでいる。そして、これらの通信機器における信号の品質評価の指標の一つとして、受信データのうちビット誤りが発生した数と受信データの総数との比較として定義されるビット誤り率が知られている。 In recent years, the speed of communication systems has been steadily increasing, and the performance of various communication devices constituting the communication systems has been improved. Then, as one of the indexes for evaluating the quality of signals in these communication devices, a bit error rate defined as a comparison between the number of received data in which bit errors occur and the total number of received data is known.

IEEEで定められる100Gや400Gなどの規格においては、ビットレートの超高速化に応えるため、これまでのPAM2(NRZ)信号による伝送ではなく、PAM4信号による伝送が規定されている。PAM4信号は、"00","01","10","11"からなる4つのPAM4シンボルで構成されている。 In standards such as 100G and 400G defined by IEEE, transmission by PAM4 signal is specified instead of transmission by PAM2 (NRZ) signal so far in order to respond to ultra-high speed of bit rate. The PAM4 signal is composed of four PAM4 symbols consisting of "00", "01", "10", and "11".

PAM4信号による伝送では、前方誤り訂正符号化(以下、「FEC符号化」とも称する)の技術が使用されている。例えば図5に示すように、IEEE802.3に規定されたRS−FEC(544,514)によるFEC符号化では、30個のFECシンボルからなるパリティ部分と、514個のFECシンボルからなるメッセージ部分とからなる544個のFECシンボルを有するFECコードワードが生成される。 In the transmission by the PAM4 signal, a technique of forward error correction coding (hereinafter, also referred to as “FEC coding”) is used. For example, as shown in FIG. 5, in the FEC coding by RS-FEC (544,514) defined in IEEE802.3, a parity part consisting of 30 FEC symbols and a message part consisting of 514 FEC symbols An FEC code word consisting of 544 FEC symbols is generated.

FECコードワードがこの30FECシンボルのパリティ部分を含むことにより、受信側の通信機器のFECデコーダでは、1FECコードワード当たり最大15個のFECシンボルのエラーを訂正することが可能である。なお、1FECシンボルは10ビットからなるが、1FECシンボルに含まれる誤りビットの数が1〜10の範囲にあれば、そのFECシンボルはエラーを含むFECシンボル(以下、「誤りFECシンボル」とも称する)となる。 Since the FEC codeword includes the parity portion of the 30 FEC symbol, the FEC decoder of the communication device on the receiving side can correct errors of up to 15 FEC symbols per 1 FEC codeword. The 1FEC symbol consists of 10 bits, but if the number of error bits included in the 1FEC symbol is in the range of 1 to 10, the FEC symbol is an FEC symbol containing an error (hereinafter, also referred to as "error FEC symbol"). It becomes.

FECコードワードは、グレイコーディング、インターリービング、プレコーディング、及びPAM4エンコーディングなどの処理を経て、PAM4信号に変換される。 The FEC codeword is converted into a PAM4 signal through processing such as gray coding, interleaving, programming, and PAM4 encoding.

図6は、FECコードワードのインターリービングを説明するための概略図である。IEEE802.3bsに規定された200G又は400Gの規格では、2個のリードソロモンエンコーダA,Bにより、2個のメッセージA,Bがそれぞれ2個のFECコードワードA,Bに変換される。 FIG. 6 is a schematic diagram for explaining interleaving of FEC codewords. In the 200G or 400G standard defined in IEEE802.3bs, two Reed-Solomon encoders A and B convert two messages A and B into two FEC codewords A and B, respectively.

また、図6は、インターリービングされた2個のFECコードワードA,Bに、18FECシンボル分のバーストエラーが付加された状況を示している。インターリービングにより、2個のFECコードワードA,Bからそれぞれ抽出されたFECシンボルは、互いに異なるFECコードワードからのFECシンボルと隣り合うように並べ替えられた状態で、例えば16個のレーンに分配される。これにより、18FECシンボル分のバーストエラーが2個のFECコードワードA,Bに9FECシンボル分ずつ分散されるため、FECデコーダでエラーが訂正されることになる。 Further, FIG. 6 shows a situation in which a burst error for 18 FEC symbols is added to the two interleaved FEC code words A and B. The FEC symbols extracted from the two FEC codewords A and B by interleaving are rearranged so as to be adjacent to the FEC symbols from different FEC codewords, and are distributed to, for example, 16 lanes. Will be done. As a result, the burst error for 18 FEC symbols is distributed to the two FEC codewords A and B by 9 FEC symbols, so that the error is corrected by the FEC decoder.

よって、FECコードワードAを確実にFECデコーダで訂正不可とするためには、例えば1つのレーンを伝送される32FECシンボル分のデータにバーストFECシンボルエラーを付加する必要がある。なお、バーストビットエラーでは、PAM4プレコーディングにより除去されてしまうため、FECデコーダで訂正不可のエラーにすることが難しい。よって、FECコードワードをFECデコーダで訂正不可とするためには、バーストFECシンボルエラーの付加が必要である。ここで、バーストビットエラーとは、複数の連続する誤りビットである。一方、バーストFECシンボルエラーとは、1つのFECコードワードにおける複数の連続する誤りFECシンボルであり、連続するFECシンボルのそれぞれに誤りビットを1ビットだけ設けることで生成することができる。このように生成されたバーストFECシンボルエラーはPAM4プレコーディングにより除去されない。 Therefore, in order to ensure that the FEC codeword A cannot be corrected by the FEC decoder, it is necessary to add a burst FEC symbol error to the data for 32 FEC symbols transmitted in one lane, for example. Since the burst bit error is removed by PAM4 recording, it is difficult to make the error uncorrectable by the FEC decoder. Therefore, in order to make the FEC codeword uncorrectable by the FEC decoder, it is necessary to add a burst FEC symbol error. Here, the burst bit error is a plurality of consecutive error bits. On the other hand, a burst FEC symbol error is a plurality of consecutive error FEC symbols in one FEC codeword, and can be generated by providing only one error bit in each of the consecutive FEC symbols. Burst FEC symbol errors generated in this way are not eliminated by PAM4 recording.

従来より、FEC機能を有する通信機器に対する誤り率測定用の試験信号を生成するために、データ信号にエラーを付加するエラー付加装置が用いられている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, an error adding device that adds an error to a data signal has been used in order to generate a test signal for measuring an error rate for a communication device having an FEC function (see, for example, Patent Document 1).

特許第5215881号公報Japanese Patent No. 52158881

誤り率測定においては、通信機器のFEC機能を評価するために、通信機器のFECデコーダで訂正しきれないFECシンボルエラーを付加する必要がある。2個のリードソロモンエンコーダによる2つの異なるガードのかかったFECコードワードがインターリービングされてなるPAM4信号に対しては、PAM4シンボルのMSB(最上位ビット)とLSB(最下位ビット)の一方あるいは両方にエラーを付加して、バーストFECシンボルエラーを発生させなければ、2つのガードを同時にエラー訂正不可能にすることができない。 In the error rate measurement, in order to evaluate the FEC function of the communication device, it is necessary to add an FEC symbol error that cannot be corrected by the FEC decoder of the communication device. For a PAM4 signal in which two differently guarded FEC code words by two Reed-Solomon encoders are interleaved, one or both of the MSB (most significant bit) and LSB (least significant bit) of the PAM4 symbol. The two guards cannot be error-correctable at the same time unless an error is added to to generate a burst FEC symbol error.

しかしながら、特許文献1に開示されたエラー付加装置は、PAM4信号をMSBとLSBとに分離する手段を備えていないため、MSBとLSBの一方あるいは両方にビットエラーを付加できない。このため、上記の従来のエラー付加装置は、2個のリードソロモンエンコーダによる2つのガードのかかったFECコードワードがインターリービングされてなるPAM4信号に対してバーストFECシンボルエラーを付加することができないという問題があった。 However, since the error adding device disclosed in Patent Document 1 does not have a means for separating the PAM4 signal into the MSB and the LSB, it is not possible to add a bit error to one or both of the MSB and the LSB. Therefore, the above-mentioned conventional error adding device cannot add a burst FEC symbol error to a PAM4 signal in which two guarded FEC codewords by two Reed-Solomon encoders are interleaved. There was a problem.

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信号を受信する通信機器のFEC機能を試験するための試験信号を生成することができるFECエラー付加装置、それを用いた試験信号発生装置、及びFECエラー付加方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a conventional problem, and is an FEC error adding device capable of generating a test signal for testing the FEC function of a communication device that receives a PAM4 signal. It is an object of the present invention to provide a test signal generator using the same and a FEC error addition method.

上記課題を解決するために、本発明に係るFECエラー付加装置は、複数のFECシンボルからなるFECコードワードを複数含むPAM4信号にエラーを付加するFECエラー付加装置であって、前記PAM4信号をMSBとLSBに分割する分割部と、前記MSB及び前記LSBの一方あるいは両方に所定ビット間隔で連続的に前記エラーを付加するためのエラー信号を発生させるエラー信号発生部と、前記MSB及び前記LSBと前記エラー信号との排他的論理和演算をビット単位で行い、その演算結果として得られるビット列を出力するエラー付加部と、前記エラー付加部から出力された前記MSB及び前記LSBのビット列を合成して前記エラーが付加されたPAM4信号を生成し、前記エラーが付加されたPAM4信号を試験信号として出力する合成部と、前記試験信号のビット誤り率が入力されるビット誤り率入力部と、前記試験信号に含まれる複数の前記FECコードワードのうち、前記エラーが付加された前記FECシンボルである誤りFECシンボルを有するFECコードワードに含まれる前記誤りFECシンボルの数が入力される誤りFECシンボル数入力部と、前記誤りFECシンボルに含まれる誤りビットの数が入力される誤りビット数入力部と、前記FECコードワードを構成するビットの数が入力されるCWサイズ入力部と、前記ビット誤り率入力部に入力された前記ビット誤り率、前記誤りFECシンボル数入力部に入力された前記誤りFECシンボルの数、前記誤りビット数入力部に入力された前記誤りビットの数、及び、前記CWサイズ入力部に入力された前記ビットの数に基づいて、前記ビット誤り率を実現するために必要な前記FECコードワードの最小数と、前記最小数の前記FECコードワードに含まれる前記誤りFECシンボルを有するFECコードワードの数とを算出するCW数算出部と、を備え、前記エラー信号発生部は、前記CW数算出部により算出された前記最小数の連続する前記FECコードワードが、前記CW数算出部により算出された前記数の前記誤りFECシンボルを有するFECコードワードを含む前記試験信号を発生させるための前記エラー信号を出力する構成である。 In order to solve the above problem, the FEC error adding device according to the present invention is an FEC error adding device that adds an error to a PAM4 signal including a plurality of FEC code words composed of a plurality of FEC symbols, and the PAM4 signal is used as an MSB. A dividing unit that divides the MSB and the LSB, an error signal generating unit that generates an error signal for continuously adding the error to one or both of the MSB and the LSB at predetermined bit intervals, and the MSB and the LSB. An exclusive logical sum operation with the error signal is performed on a bit-by-bit basis, and an error addition section that outputs a bit string obtained as a result of the calculation is combined with a bit string of the MSB and the LSB output from the error addition section. A compositing unit that generates a PAM4 signal to which the error is added and outputs the PAM4 signal to which the error is added as a test signal, a bit error rate input unit to which the bit error rate of the test signal is input, and the test. Of the plurality of FEC code words included in the signal, the number of the error FEC symbols included in the FEC code word having the error FEC symbol which is the FEC symbol to which the error is added is input. A unit, an error bit number input unit in which the number of error bits included in the error FEC symbol is input, a CW size input unit in which the number of bits constituting the FEC code word is input, and the bit error rate input unit. The bit error rate input to the unit, the number of the error FEC symbols input to the error FEC symbol number input unit, the number of error bits input to the error bit number input unit, and the CW size input. Based on the number of the bits input to the unit, it has the minimum number of the FEC code words required to realize the bit error rate and the error FEC symbol included in the minimum number of the FEC code words. The CW number calculation unit for calculating the number of FEC code words is provided, and the error signal generation unit is such that the minimum number of consecutive FEC code words calculated by the CW number calculation unit calculates the CW number. The configuration is such that the error signal for generating the test signal including the FEC code word having the number of the error FEC symbols calculated by the unit is output.

この構成により、本発明に係るFECエラー付加装置は、PAM4信号を受信する通信機器のFEC機能を試験するための試験信号を生成することができる。本発明に係るFECエラー付加装置は、ビット誤り率などのパラメータを変化させることにより、被試験対象の通信機器のFECデコーダでエラー訂正可能又はエラー訂正不可能となる試験信号を容易に生成することができる。 With this configuration, the FEC error addition device according to the present invention can generate a test signal for testing the FEC function of the communication device that receives the PAM4 signal. The FEC error addition device according to the present invention can easily generate a test signal that can be error-corrected or cannot be corrected by the FEC decoder of the communication device to be tested by changing parameters such as the bit error rate. Can be done.

また、本発明に係るFECエラー付加装置においては、前記エラー信号発生部は、前記試験信号における前記最小数の連続するFECコードワードにおいて、n個のFECコードワードごとに1つの前記誤りFECシンボルを有するFECコードワードが含まれるパターンがm回繰り返されるとともに、n+1個のFECコードワードごとに1つの前記誤りFECシンボルを有するFECコードワードが含まれるパターンがp回繰り返されるように、前記エラー信号を発生させる構成であってもよい。 Further, in the FEC error adding device according to the present invention, the error signal generating unit generates one error FEC symbol for every n FEC codewords in the minimum number of consecutive FEC codewords in the test signal. The error signal is repeated m times so that the pattern including the FEC codeword having the FEC codeword is repeated m times and the pattern including the FEC codeword having one error FEC symbol is repeated p times for every n + 1 FEC codewords. It may be configured to generate.

この構成により、本発明に係るFECエラー付加装置は、PAM4信号のMSB及びLSBにそれぞれ所定ビット間隔で連続的にエラーを付加するため、バーストエラーを含むFECコードワードを時間的にほぼ均等な間隔で生成することができる。これにより、本発明に係るFECエラー付加装置は、短時間で効率的に誤り率測定を行うことを可能にする試験信号を生成できる。 With this configuration, the FEC error addition device according to the present invention continuously adds errors to the MSB and LSB of the PAM4 signal at predetermined bit intervals, so that FEC codewords including burst errors are approximately evenly spaced in time. Can be generated with. As a result, the FEC error adding apparatus according to the present invention can generate a test signal that enables efficient error rate measurement in a short time.

また、本発明に係る試験信号発生装置は、上記のFECエラー付加装置と、複数のFECシンボルからなるFECコードワードを複数含むPAM4信号を前記FECエラー付加装置の前記分割部に出力するPAM4信号出力部と、を備える構成である。 Further, the test signal generator according to the present invention outputs a PAM4 signal including the above FEC error addition device and a plurality of FEC code words composed of a plurality of FEC symbols to the division portion of the FEC error addition device. It is a configuration including a unit.

この構成により、本発明に係る試験信号発生装置は、PAM4信号を受信する通信機器のFEC機能を試験するための試験信号を生成することができる。 With this configuration, the test signal generator according to the present invention can generate a test signal for testing the FEC function of the communication device that receives the PAM4 signal.

また、本発明に係るFECエラー付加方法は、複数のFECシンボルからなるFECコードワードを複数含むPAM4信号にエラーを付加するFECエラー付加方法であって、前記PAM4信号をMSBとLSBに分割する分割ステップと、前記MSB及び前記LSBの一方あるいは両方に所定ビット間隔で連続的に前記エラーを付加するためのエラー信号を発生させるエラー信号発生ステップと、前記MSB及び前記LSBと前記エラー信号との排他的論理和演算をビット単位で行い、その演算結果として得られるビット列を出力するエラー付加ステップと、前記エラー付加ステップから出力された前記MSB及び前記LSBのビット列を合成して前記エラーが付加されたPAM4信号を生成し、前記エラーが付加されたPAM4信号を試験信号として出力する合成ステップと、前記試験信号のビット誤り率が入力されるビット誤り率入力ステップと、前記試験信号に含まれる複数の前記FECコードワードのうち、前記エラーが付加された前記FECシンボルである誤りFECシンボルを有するFECコードワードに含まれる前記誤りFECシンボルの数が入力される誤りFECシンボル数入力ステップと、前記誤りFECシンボルに含まれる誤りビットの数が入力される誤りビット数入力ステップと、前記FECコードワードを構成するビットの数が入力されるCWサイズ入力ステップと、前記ビット誤り率入力ステップに入力された前記ビット誤り率、前記誤りFECシンボル数入力ステップに入力された前記誤りFECシンボルの数、前記誤りビット数入力ステップに入力された前記誤りビットの数、及び、前記CWサイズ入力ステップに入力された前記ビットの数に基づいて、前記ビット誤り率を実現するために必要な前記FECコードワードの最小数と、前記最小数の前記FECコードワードに含まれる前記誤りFECシンボルを有するFECコードワードの数とを算出するCW数算出ステップと、を含み、前記エラー信号発生ステップは、前記CW数算出ステップにより算出された前記最小数の連続する前記FECコードワードが、前記CW数算出ステップにより算出された前記数の前記誤りFECシンボルを有するFECコードワードを含む前記試験信号を発生させるための前記エラー信号を出力する構成である。 Further, the FEC error addition method according to the present invention is a FEC error addition method in which an error is added to a PAM4 signal including a plurality of FEC code words composed of a plurality of FEC symbols, and the PAM4 signal is divided into MSB and LSB. The step, the error signal generation step of generating an error signal for continuously adding the error to one or both of the MSB and the LSB at a predetermined bit interval, and the exclusion of the MSB, the LSB, and the error signal. The error was added by synthesizing the error addition step that performs a forward error addition operation in bit units and outputs the bit string obtained as the result of the operation, and the bit strings of the MSB and the LSB output from the error addition step. A synthesis step that generates a PAM4 signal and outputs the PAM4 signal to which the error is added as a test signal, a bit error rate input step in which the bit error rate of the test signal is input, and a plurality of steps included in the test signal. Among the FEC code words, the error FEC symbol number input step in which the number of the error FEC symbols included in the FEC code word having the error FEC symbol which is the FEC symbol to which the error is added is input, and the error FEC. The error bit number input step in which the number of error bits included in the symbol is input, the CW size input step in which the number of bits constituting the FEC code word is input, and the bit error rate input step input. The bit error rate, the number of the error FEC symbols input in the error FEC symbol number input step, the number of error bits input in the error bit number input step, and the error input in the CW size input step. Based on the number of bits, the minimum number of the FEC code words required to realize the bit error rate and the number of FEC code words having the error FEC symbol included in the minimum number of the FEC code words. In the error signal generation step, the minimum number of consecutive FEC code words calculated by the CW number calculation step is calculated by the CW number calculation step. The configuration is such that the error signal for generating the test signal including the FEC code word having the number of the error FEC symbols is output.

この構成により、本発明に係るFECエラー付加方法は、PAM4信号を受信する通信機器のFEC機能を試験するための試験信号を生成することができる。本発明に係るFECエラー付加方法は、ビット誤り率などのパラメータを変化させることにより、被試験対象の通信機器のFECデコーダでエラー訂正可能又はエラー訂正不可能となる試験信号を容易に生成することができる。 With this configuration, the FEC error addition method according to the present invention can generate a test signal for testing the FEC function of the communication device that receives the PAM4 signal. The FEC error addition method according to the present invention easily generates a test signal in which an error can be corrected or cannot be corrected by the FEC decoder of the communication device to be tested by changing parameters such as a bit error rate. Can be done.

また、本発明に係るFECエラー付加方法においては、前記エラー信号発生ステップは、前記試験信号における前記最小数の連続するFECコードワードにおいて、n個のFECコードワードごとに1つの前記誤りFECシンボルを有するFECコードワードが含まれるパターンがm回繰り返されるとともに、n+1個のFECコードワードごとに1つの前記誤りFECシンボルを有するFECコードワードが含まれるパターンがp回繰り返されるように、前記エラー信号を発生させる構成であってもよい。 Further, in the FEC error addition method according to the present invention, in the error signal generation step, in the minimum number of consecutive FEC codewords in the test signal, one error FEC symbol is used for every n FEC codewords. The error signal is repeated m times so that the pattern including the FEC codeword having the FEC codeword is repeated m times and the pattern including the FEC codeword having one error FEC symbol is repeated p times for every n + 1 FEC codewords. It may be configured to generate.

この構成により、本発明に係るFECエラー付加方法は、PAM4信号のMSB及びLSBにそれぞれ所定ビット間隔で連続的にエラーを付加するため、バーストエラーを含むFECコードワードを時間的にほぼ均等な間隔で生成することができる。これにより、本発明に係るFECエラー付加装置は、短時間で効率的に誤り率測定を行うことを可能にする試験信号を生成できる。 With this configuration, the FEC error addition method according to the present invention continuously adds errors to the MSB and LSB of the PAM4 signal at predetermined bit intervals, so that FEC codewords including burst errors are approximately evenly spaced in time. Can be generated with. As a result, the FEC error adding apparatus according to the present invention can generate a test signal that enables efficient error rate measurement in a short time.

本発明は、PAM4信号を受信する通信機器のFEC機能を試験するための試験信号を生成することができるFECエラー付加装置、それを用いた試験信号発生装置、及びFECエラー付加方法を提供するものである。 The present invention provides an FEC error addition device capable of generating a test signal for testing the FEC function of a communication device that receives a PAM4 signal, a test signal generator using the FEC error addition device, and an FEC error addition method. Is.

本発明の実施形態に係る試験信号発生装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the test signal generator which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るFECエラー付加装置の制御部により制御される、誤りFECコードワードの出現タイミングを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the appearance timing of the error FEC codeword controlled by the control part of the FEC error addition apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るFECエラー付加装置の制御部により制御される、PAM4信号に対するエラーの付加タイミングを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the error addition timing with respect to the PAM4 signal controlled by the control part of the FEC error addition apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るFECエラー付加装置を用いるFECエラー付加方法の処理を説明するためのシーケンス図である。It is a sequence diagram for demonstrating the process of the FEC error addition method using the FEC error addition apparatus which concerns on embodiment of this invention. RS−FEC(544,514)のFECコードワードの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the FEC code word of RS-FEC (544,514). インターリービングを説明するための概略図である。It is a schematic diagram for demonstrating interleaving.

以下、本発明に係るFECエラー付加装置、それを用いた試験信号発生装置、及びFECエラー付加方法の実施形態について、図面を用いて説明する。 Hereinafter, an FEC error addition device according to the present invention, a test signal generator using the FEC error addition device, and an embodiment of the FEC error addition method will be described with reference to the drawings.

図1に示すように、本発明の実施形態に係る試験信号発生装置100は、PAM4信号出力部10と、複数のFECシンボルからなるFECコードワードを複数含むPAM4信号にエラーを付加するFECエラー付加装置20と、を備え、被試験対象(Device Under Test:DUT)200に試験信号を出力するようになっている。 As shown in FIG. 1, the test signal generator 100 according to the embodiment of the present invention adds an error to the PAM4 signal output unit 10 and the PAM4 signal including a plurality of FEC code words composed of a plurality of FEC symbols. A device 20 is provided, and a test signal is output to a device under test (DUT) 200.

PAM4信号出力部10は、MACフレームデータ出力部11と、FECエンコーダ12と、PAM4処理部13と、を含む。MACフレームデータ出力部11は、被試験対象DUT200を試験するためのMACフレームのデータを試験信号データとしてFECエンコーダ12に出力するようになっている。 The PAM4 signal output unit 10 includes a MAC frame data output unit 11, an FEC encoder 12, and a PAM4 processing unit 13. The MAC frame data output unit 11 outputs the MAC frame data for testing the DUT 200 to be tested to the FEC encoder 12 as test signal data.

FECエンコーダ12は、MACフレームデータ出力部11から出力されたMACフレームのデータに対してFEC符号化を行って、複数のFECシンボルからなるFECコードワードを順次生成するようになっている。本実施形態においては、FECエンコーダ12によるFEC符号化は、IEEE802.3に規定されたRS−FEC(544,514)に対応したものであるとする。 The FEC encoder 12 performs FEC coding on the MAC frame data output from the MAC frame data output unit 11 to sequentially generate FEC codewords composed of a plurality of FEC symbols. In the present embodiment, it is assumed that the FEC coding by the FEC encoder 12 corresponds to RS-FEC (544,514) defined in IEEE802.3.

FECエンコーダ12によって生成されるRS−FEC(544,514)のFECコードワードは、30個のFECシンボルからなるパリティ部分と、514個のFECシンボルからなるメッセージ部分とからなる544個のFECシンボルを有する。FECコードワードがこの30FECシンボルのパリティ部分を含むことにより、DUT200側のFECデコーダで1FECコードワード当たり最大15個のFECシンボルのエラーを訂正することが可能である。なお、1FECシンボルは10ビットからなるが、1FECシンボルに含まれる誤りビットの数が1〜10の範囲にあれば、そのFECシンボルはエラーを含む誤りFECシンボルとなる。 The FEC codeword of RS-FEC (544,514) generated by the FEC encoder 12 has 544 FEC symbols consisting of a parity part consisting of 30 FEC symbols and a message part consisting of 514 FEC symbols. Have. Since the FEC codeword includes the parity portion of the 30FEC symbol, the FEC decoder on the DUT200 side can correct errors of up to 15 FEC symbols per FEC codeword. The 1FEC symbol consists of 10 bits, but if the number of error bits included in the 1FEC symbol is in the range of 1 to 10, the FEC symbol becomes an error FEC symbol including an error.

PAM4処理部13は、IEEE802.3に規定された、グレイコーディング、及びPAM4エンコーディングなどの処理を行うことにより、FECエンコーダ12から出力された複数のFECコードワードを含むPAM4信号を生成するようになっている。PAM4信号は、"00","01","10","11"からなる4つのPAM4シンボルで構成されている。 The PAM4 processing unit 13 has come to generate a PAM4 signal including a plurality of FEC codewords output from the FEC encoder 12 by performing processing such as gray coding and PAM4 encoding specified in IEEE802.3. ing. The PAM4 signal is composed of four PAM4 symbols consisting of "00", "01", "10", and "11".

FECエラー付加装置20は、分割部21と、エラー信号発生部22と、エラー付加部23と、合成部24と、制御部25と、表示部26と、操作部27と、を含む。 The FEC error addition device 20 includes a division unit 21, an error signal generation unit 22, an error addition unit 23, a synthesis unit 24, a control unit 25, a display unit 26, and an operation unit 27.

分割部21は、PAM4信号出力部10のPAM4処理部13から出力されたPAM4信号を、PAM4シンボルのMSB(最上位ビット)とLSB(最下位ビット)とに分割するようになっている。 The dividing unit 21 divides the PAM4 signal output from the PAM4 processing unit 13 of the PAM4 signal output unit 10 into the MSB (most significant bit) and the LSB (least significant bit) of the PAM4 symbol.

エラー信号発生部22は、分割部21から出力されたPAM4信号のMSBとLSBに、それぞれ所定ビット間隔で連続的にエラーを付加するためのエラー信号を発生させるようになっている。 The error signal generation unit 22 is adapted to generate an error signal for continuously adding an error to the MSB and LSB of the PAM4 signal output from the division unit 21 at predetermined bit intervals, respectively.

なお、制御部25の制御により、エラー信号発生部22から出力されるエラー信号は、分割部21から出力されるMSB及びLSBのビット列の信号に同期するようにタイミング調整されているものとする。 It is assumed that the error signal output from the error signal generation unit 22 is time-adjusted so as to be synchronized with the signals of the MSB and LSB bit strings output from the division unit 21 under the control of the control unit 25.

エラー付加部23は、分割部21から出力されたPAM4信号のMSB及びLSBと、エラー信号発生部22から出力されたエラー信号との排他的論理和(XOR)演算をビット単位で行い、その演算結果として得られるビット列を出力するようになっている。 The error addition unit 23 performs an exclusive OR (XOR) operation of the MSB and LSB of the PAM4 signal output from the division unit 21 and the error signal output from the error signal generation unit 22 in bit units, and performs the operation. The resulting bit string is output.

合成部24は、エラー付加部23から出力されたMSB及びLSBのビット列を合成してエラーが付加されたPAM4信号を生成し、このエラーが付加されたPAM4信号を試験信号としてDUT200に出力するようになっている。 The synthesis unit 24 synthesizes the MSB and LSB bit strings output from the error addition unit 23 to generate a PAM4 signal to which an error is added, and outputs the PAM4 signal to which this error is added to the DUT 200 as a test signal. It has become.

DUT200は、試験信号発生装置100から出力された試験信号に対して、PAM4処理部13と逆の処理を行ってエラーが付加されたFECコードワードを復元し、復元したFECコードワードをFECデコーダでデコードするようになっている。 The DUT 200 performs the reverse processing of the PAM4 processing unit 13 on the test signal output from the test signal generator 100 to restore the FEC codeword to which an error is added, and uses the FEC decoder to restore the restored FEC codeword. It is designed to decode.

制御部25は、例えばCPU、ROM、RAM、HDDなどを含むマイクロコンピュータ又はパーソナルコンピュータ等で構成され、試験信号発生装置100を構成する上記各部の動作を制御する。また、制御部25は、ROM等に記憶された所定のプログラムをRAMに移して実行することにより、後述するビット誤り率入力部25a、誤りFECシンボル数入力部25b、誤りビット数入力部25c、CWサイズ入力部25d、CW数算出部25e、及びCWタイミング制御部25fをソフトウェア的に構成することが可能である。 The control unit 25 is composed of, for example, a microcomputer including a CPU, ROM, RAM, HDD, or the like, a personal computer, or the like, and controls the operation of each of the above units constituting the test signal generator 100. Further, the control unit 25 transfers a predetermined program stored in the ROM or the like to the RAM and executes the program to execute the bit error rate input unit 25a, the error FEC symbol number input unit 25b, and the error bit number input unit 25c, which will be described later. The CW size input unit 25d, the CW number calculation unit 25e, and the CW timing control unit 25f can be configured by software.

なお、ビット誤り率入力部25a、誤りFECシンボル数入力部25b、誤りビット数入力部25c、CWサイズ入力部25d、CW数算出部25e、及びCWタイミング制御部25fは、FPGA(Field Programmable Gate Array)やASIC(Application Specific Integrated Circuit)などのディジタル回路で構成することも可能である。あるいは、ビット誤り率入力部25a、誤りFECシンボル数入力部25b、誤りビット数入力部25c、CWサイズ入力部25d、CW数算出部25e、及びCWタイミング制御部25fは、ディジタル回路によるハードウェア処理と所定のプログラムによるソフトウェア処理とを適宜組み合わせて構成することも可能である。 The bit error rate input unit 25a, the error FEC symbol number input unit 25b, the error bit number input unit 25c, the CW size input unit 25d, the CW number calculation unit 25e, and the CW timing control unit 25f are FPGA (Field Programmable Gate Array). ) And ASIC (Application Specific Integrated Circuit) and other digital circuits can also be used. Alternatively, the bit error rate input unit 25a, the error FEC symbol number input unit 25b, the error bit number input unit 25c, the CW size input unit 25d, the CW number calculation unit 25e, and the CW timing control unit 25f are subjected to hardware processing by a digital circuit. It is also possible to configure by appropriately combining and software processing by a predetermined program.

ビット誤り率入力部25aは、ユーザによる操作部27への操作に応じて、合成部24から出力される試験信号の所望のビット誤り率ERが入力されるようになっている。 The bit error rate input unit 25a is adapted to input a desired bit error rate ER of the test signal output from the synthesis unit 24 in response to an operation on the operation unit 27 by the user.

誤りFECシンボル数入力部25bは、ユーザによる操作部27への操作に応じて、試験信号に含まれる複数のFECコードワードのうち、誤りFECシンボルを有するFECコードワード(以下、「誤りFECコードワード」とも称する)に含まれる誤りFECシンボルの所望の数sEが入力されるようになっている。 The error FEC symbol number input unit 25b is a FEC codeword having an error FEC symbol among a plurality of FEC codewords included in the test signal in response to an operation on the operation unit 27 by the user (hereinafter, “error FEC codeword”). The desired number of erroneous FEC symbols included in (also referred to as) sE is input.

誤りビット数入力部25cは、ユーザによる操作部27への操作に応じて、誤りFECシンボルに含まれる誤りビットの所望の数bEが入力されるようになっている。 The error bit number input unit 25c is adapted to input a desired number bE of error bits included in the error FEC symbol in response to an operation on the operation unit 27 by the user.

CWサイズ入力部25dは、ユーザによる操作部27への操作に応じて、FECコードワードを構成するビットの数(以下、「CWサイズ」とも称する)CWsizeが入力されるようになっている。例えば、RS−FEC(544,514)の場合は、CWサイズは5440ビットである。 In the CW size input unit 25d, the number of bits (hereinafter, also referred to as “CW size”) CW size that constitutes the FEC codeword is input in response to the operation of the operation unit 27 by the user. For example, in the case of RS-FEC (544,514), the CW size is 5440 bits.

CW数算出部25eは、ビット誤り率入力部25aに入力されたビット誤り率ER、誤りFECシンボル数入力部25bに入力された誤りFECシンボルの数sE、誤りビット数入力部25cに入力された誤りビットの数bE、及び、CWサイズ入力部25dに入力されたCWサイズCWsizeに基づいて、所望のビット誤り率を実現するために必要なFECコードワードの最小数と、この最小数のFECコードワードに含まれる誤りFECコードワードの数とを算出するようになっている。 The CW number calculation unit 25e was input to the bit error rate ER input to the bit error rate input unit 25a, the number sE of the error FEC symbols input to the error FEC symbol number input unit 25b, and the error bit number input unit 25c. the number of error bits bE, and, based on the CW size CW size input to the CW size input unit 25d, and the minimum number of FEC codewords required in order to achieve a desired bit error rate, FEC of the minimum number The number of error FEC code words included in the code word is calculated.

CWタイミング制御部25fは、CW数算出部25eにより算出された最小数の連続するFECコードワードが、CW数算出部25eにより算出された数の誤りFECコードワードを含む試験信号を発生させるように、エラー信号発生部22から出力されるエラー信号のタイミングを制御するタイミング信号を生成する。 The CW timing control unit 25f causes the minimum number of consecutive FEC codewords calculated by the CW number calculation unit 25e to generate a test signal including the number of error FEC codewords calculated by the CW number calculation unit 25e. , Generates a timing signal that controls the timing of the error signal output from the error signal generation unit 22.

エラー信号発生部22は、CWタイミング制御部25fから出力されるタイミング信号に従ってエラー信号を発生させる。例えば、このエラー信号は、試験信号における上記の最小数の連続するFECコードワードにおいて、n個のFECコードワードごとに1つの誤りFECコードワードを含むパターンをm回繰り返させるとともに、n+1個のFECコードワードごとに1つの誤りFECコードワードを含むパターンをp回繰り返させるようになっている。 The error signal generation unit 22 generates an error signal according to the timing signal output from the CW timing control unit 25f. For example, this error signal causes the pattern including one error FEC codeword for every n FEC codewords to be repeated m times in the above-mentioned minimum number of consecutive FEC codewords in the test signal, and n + 1 FECs. A pattern containing one error FEC codeword for each codeword is repeated p times.

表示部26は、例えばLCDやCRTなどの表示機器で構成され、制御部25からの制御信号に応じて、各種表示内容を表示するようになっている。さらに、表示部26は、各種条件を設定するためのソフトキー、プルダウンメニュー、テキストボックスなどの操作対象の表示を行うようになっている。 The display unit 26 is composed of a display device such as an LCD or a CRT, and displays various display contents according to a control signal from the control unit 25. Further, the display unit 26 displays an operation target such as a soft key for setting various conditions, a pull-down menu, and a text box.

操作部27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、例えば表示部26の表示画面の表面に設けられたタッチパネルで構成される。あるいは、操作部27は、キーボード又はマウスのような入力デバイスを含んで構成されてもよい。また、操作部27は、リモートコマンドなどによる遠隔制御を行う外部制御装置で構成されてもよい。 The operation unit 27 is for receiving an operation input by the user, and is composed of, for example, a touch panel provided on the surface of the display screen of the display unit 26. Alternatively, the operating unit 27 may be configured to include an input device such as a keyboard or mouse. Further, the operation unit 27 may be configured by an external control device that performs remote control by a remote command or the like.

操作部27への操作入力は、制御部25により検知されるようになっている。例えば、操作部27により、MACフレームデータ出力部11から出力させるMACフレームのデータの選択や、後述するER、sE、bE、CWsizeなどの各種パラメータをユーザが任意に指定することなどが可能である。 The operation input to the operation unit 27 is detected by the control unit 25. For example, the operation unit 27 can select the MAC frame data to be output from the MAC frame data output unit 11, and the user can arbitrarily specify various parameters such as ER, sE, bE, and CW size , which will be described later. is there.

以下、ビット誤り率入力部25a、誤りFECシンボル数入力部25b、誤りビット数入力部25c、CWサイズ入力部25d、CW数算出部25e、及びCWタイミング制御部25fが実行する処理の一例を説明する。 Hereinafter, an example of the processing executed by the bit error rate input unit 25a, the error FEC symbol number input unit 25b, the error bit number input unit 25c, the CW size input unit 25d, the CW number calculation unit 25e, and the CW timing control unit 25f will be described. To do.

まず、ユーザによる操作部27への操作により、ビット誤り率ER、1FECコードワード当たりの誤りFECシンボル数sE、1誤りFECシンボル当たりの誤りビット数bE、及びCWサイズCWsizeが、それぞれビット誤り率入力部25a、誤りFECシンボル数入力部25b、誤りビット数入力部25c、及びCWサイズ入力部25dに入力される。 First, by the operation of the operation unit 27 by the user, the bit error rate ER, the number of error FEC symbols per 1FEC code word sE, the number of error bits bE per error FEC symbol, and the CW size CW size are each set to the bit error rate. Input is performed to the input unit 25a, the error FEC symbol number input unit 25b, the error bit number input unit 25c, and the CW size input unit 25d.

ビット誤り率ER(=α×10−N)は、ビット誤り率ER、1FECコードワード当たりの誤りFECシンボル数sE、1誤りFECシンボル当たりの誤りビット数bE、CWサイズCWsize、注目するFECコードワードの数TCW、及びTCW個のFECコードワードに含まれる誤りFECコードワードの数ECWを用いて、下記の式(1)のように表される。 The bit error rate ER (= α × 10 −N ) is the bit error rate ER, the number of error FEC symbols per 1 FEC code word sE, the number of error bits per 1 error FEC symbol bE, CW size CW size , and the FEC code of interest. using equation E CW of error FEC codeword contained several T CW, and T CW number of FEC codewords of the word, is expressed by the following equation (1).

Figure 0006774512
ここで、式(1)の分母は注目する全ビット数であり、分子は注目する全ビット数に含まれる誤りビット数を表している。
Figure 0006774512
Here, the denominator of the equation (1) is the total number of bits of interest, and the numerator represents the number of erroneous bits included in the total number of bits of interest.

式(1)は式(2)のように変形することができる。なお、既に述べたように、FECシンボルに誤りビットを1ビット含めることで誤りFECシンボルを生成できるため、式(2)では1誤りFECシンボル当たりの誤りビット数bEを1としている。 Equation (1) can be transformed as in equation (2). As described above, since the error FEC symbol can be generated by including one error bit in the FEC symbol, the number of error bits bE per one error FEC symbol is set to 1 in the equation (2).

Figure 0006774512
Figure 0006774512

式(2)を約分すると、分子及び分母はそれぞれ式(3)及び式(4)に示すようになる。 When the formula (2) is reduced, the numerator and denominator are shown in the formulas (3) and (4), respectively.

Figure 0006774512
Figure 0006774512
ここで、式(3)及び式(4)の分母は、式(2)の分子と分母の最大公約数である。式(3)で与えられるTCWの値は、所望のビット誤り率ERを実現するために必要なFECコードワードの最小数である。また、式(4)で与えられるECWの値は、TCW個のFECコードワードに含まれる誤りFECコードワードの数である。
Figure 0006774512
Figure 0006774512
Here, the denominator of the formula (3) and the formula (4) is the greatest common divisor of the numerator and the denominator of the formula (2). The value of TCW given by the equation (3) is the minimum number of FEC codewords required to realize the desired bit error rate ER. The value of E CW given by equation (4) is the number of errors FEC codeword contained in T CW number of FEC codewords.

すなわち、CW数算出部25eは、式(3)及び式(4)に従ってTCW及びECWを算出する。例えば、ビット誤り率ERを3×10−4(すなわち、α=3かつN=4)、誤りFECシンボル数sEを5、CWサイズCWsizeを5440とすると、TCWは625となり、ECWは204となる。 That, CW number calculating unit 25e calculates the T CW and E CW in accordance with equation (3) and (4). For example, the bit error rate ER 3 × 10 -4 (i.e., alpha = 3 and N = 4), When the 5, CW size CW size error FEC symbol number sE 5440, T CW 625 becomes, E CW is It becomes 204.

さらに、CWタイミング制御部25fは、既に述べたn、m、及びpを以下の式(5)〜(7)に従って算出する。 Further, the CW timing control unit 25f calculates n, m, and p already described according to the following equations (5) to (7).

Figure 0006774512
Figure 0006774512
Figure 0006774512
ここで、mod(TCW/ECW)は、TCWをECWで割ったときの余りである。このようにして、n、m、及びpを算出することにより、TCW個のFECコードワードの中に、ほぼ均等にECW個の誤りFECコードワードを配置することができる。
Figure 0006774512
Figure 0006774512
Figure 0006774512
Here, mod (T CW / E CW ) is the remainder when divided by the T CW in E CW. In this manner, n, m, and by calculating the p, in the T CW number of FEC codewords can be arranged E CW number of error FEC codeword substantially uniformly.

ビット誤り率ERが3×10−4、誤りFECシンボル数sEが5、CWサイズCWsizeが5440、TCWが625、ECWが204である上記の例の場合、式(5)〜(7)により、n=3、m=191、p=13となる。すなわち、図2に示すように、625個のFECコードワードのうちの573(=n×m)個については、3個のFECコードワードごとに1つの誤りFECコードワード(黒塗りで示す)が含まれるパターンが191回繰り返される。また、625個のFECコードワードのうちの52(=(n+1)×p)個については、4個のFECコードワードごとに1つの誤りFECコードワードが含まれるパターンが13回繰り返される。各誤りFECコードワード内には、連続する5つの誤りFECシンボル(すなわち、バーストFECシンボルエラー)が存在する。626個目以降のFECコードワードについても同様である。 In the above example, where the bit error rate ER is 3 × 10 -4 , the number of error FEC symbols sE is 5, the CW size CW size is 5440, the TCW is 625, and the ECW is 204, the equations (5) to (7). ), N = 3, m = 191 and p = 13. That is, as shown in FIG. 2, for 573 (= n × m) of the 625 FEC codewords, one error FEC codeword (indicated in black) is generated for every three FEC codewords. The included pattern is repeated 191 times. Further, for 52 (= (n + 1) × p) of the 625 FEC codewords, a pattern including one error FEC codeword for every four FEC codewords is repeated 13 times. Within each error FEC codeword, there are five consecutive error FEC symbols (ie, burst FEC symbol errors). The same applies to the 626th and subsequent FEC codewords.

なお、図2に示した例では、625個の連続するFECコードワードにおいて、3個のFECコードワードごとのパターンが全て繰り返された後に、4個のFECコードワードごとのパターンが繰り返されるようになっているが、本発明はこれに限定されない。例えば、3個のFECコードワードごとのパターンと4個のFECコードワードごとのパターンとがランダムな順序で配列されてもよい。 In the example shown in FIG. 2, in 625 consecutive FEC codewords, after all the patterns for each of the three FEC codewords are repeated, the patterns for each of the four FEC codewords are repeated. However, the present invention is not limited to this. For example, the pattern for each of the three FEC codewords and the pattern for each of the four FEC codewords may be arranged in a random order.

CWタイミング制御部25fは、上記のようにして求めた誤りFECコードワードの出現タイミングに応じて、PAM4処理部13から出力されたPAM4信号のMSBとLSBの一方あるいは両方に所定ビット間隔でエラーを付加するためのタイミング信号を発生させる。例えば1つの誤りFECコードワードに注目すると、誤りFECシンボル数sEが2である場合は、図3において黒塗りで示すように、例えば10PAM4シンボルごとにMSBに1ビット分のエラーが連続して2回付加される。なお、エラーが付加される箇所は、LSBであってもよく、あるいは、MSBとLSBの両方であってもよい。 The CW timing control unit 25f causes an error in one or both of the MSB and LSB of the PAM4 signal output from the PAM4 processing unit 13 at predetermined bit intervals according to the appearance timing of the error FEC codeword obtained as described above. Generate a timing signal for addition. For example, paying attention to one error FEC codeword, when the number of error FEC symbols sE is 2, as shown in black in FIG. 3, for example, for every 10 PAM4 symbols, one bit of error is continuously generated in the MSB. It is added times. The place where the error is added may be the LSB or both the MSB and the LSB.

以下、FECエラー付加装置20を用いるFECエラー付加方法について、図4のシーケンス図を参照しながらその処理の一例を説明する。 Hereinafter, an example of the processing of the FEC error addition method using the FEC error addition device 20 will be described with reference to the sequence diagram of FIG.

まず、ユーザによる操作部27への操作により各種パラメータが入力される(入力ステップS1)。これらのパラメータには、試験信号のビット誤り率ERや、誤りFECコードワードに含まれる誤りFECシンボルの数sEや、誤りFECシンボルに含まれる誤りビットの数bEや、CWサイズCWsizeなどが含まれる。 First, various parameters are input by the user's operation on the operation unit 27 (input step S1). These parameters include the bit error rate ER of the test signal, the number sE of the error FEC symbols included in the error FEC codeword, the number bE of the error bits included in the error FEC symbol, the CW size CW size, and the like. Is done.

次に、CW数算出部25eは、入力ステップS1に入力されたビット誤り率、及び誤りFECシンボルの数などのパラメータに基づいて、所望のビット誤り率を実現するために必要なFECコードワードの最小数と、この最小数のFECコードワードに含まれる誤りFECコードワードの数とを算出する(CW数算出ステップS2)。 Next, the CW number calculation unit 25e determines the FEC code word required to realize a desired bit error rate based on parameters such as the bit error rate input in the input step S1 and the number of error FEC symbols. The minimum number and the number of error FEC code words included in the minimum number of FEC code words are calculated (CW number calculation step S2).

次に、CWタイミング制御部25fは、エラー信号発生部22から出力されるエラー信号のタイミングを制御するタイミング信号の出力を開始する(ステップS3)。 Next, the CW timing control unit 25f starts outputting a timing signal that controls the timing of the error signal output from the error signal generation unit 22 (step S3).

次に、エラー信号発生部22は、分割部21から出力されるPAM4信号のMSB及びLSBの一方あるいは両方に所定ビット間隔で連続的にエラーを付加するためのエラー信号の出力を開始する(エラー信号発生ステップS4)。このエラー信号は、CW数算出ステップS2により算出された最小数の連続するFECコードワードが、CW数算出ステップS2により算出された数の誤りFECコードワードを含む試験信号を発生させるためのものである。 Next, the error signal generation unit 22 starts outputting an error signal for continuously adding an error to one or both of the MSB and the LSB of the PAM4 signal output from the division unit 21 at predetermined bit intervals (error). Signal generation step S4). This error signal is for generating a test signal in which the minimum number of consecutive FEC codewords calculated in the CW number calculation step S2 includes the number of error FEC codewords calculated in the CW number calculation step S2. is there.

一方、分割部21は、PAM4信号出力部10から出力されたPAM4信号をMSBとLSBに分割する処理を開始する(分割ステップS5)。 On the other hand, the division unit 21 starts a process of dividing the PAM4 signal output from the PAM4 signal output unit 10 into the MSB and the LSB (division step S5).

次に、エラー付加部23は、分割ステップS5から出力されたPAM4信号のMSB及びLSBと、エラー信号発生ステップS4から出力されたエラー信号とのXOR演算をビット単位で行い、その演算結果として得られるビット列の出力を開始する(エラー付加ステップS6)。 Next, the error addition unit 23 performs an XOR operation on the MSB and LSB of the PAM4 signal output from the division step S5 and the error signal output from the error signal generation step S4 in bit units, and obtains the result of the calculation. The output of the bit string to be generated is started (error addition step S6).

次に、合成部24は、エラー付加ステップS6から出力されたMSB及びLSBのビット列を合成してエラーが付加されたPAM4信号を生成し、このエラーが付加されたPAM4信号を試験信号として出力する処理を開始する(合成ステップS7)。 Next, the synthesis unit 24 synthesizes the MSB and LSB bit strings output from the error addition step S6 to generate a PAM4 signal to which an error is added, and outputs the PAM4 signal to which this error is added as a test signal. The process is started (synthesis step S7).

以上説明したように、本実施形態に係るFECエラー付加装置20は、ユーザにより試験信号のビット誤り率や誤りFECシンボルの数などのパラメータが指定されることにより、PAM4信号を受信するDUT200のFEC機能を試験するための試験信号を生成することができる。本実施形態に係るFECエラー付加装置20は、これらのパラメータを変化させることにより、DUT200のFECデコーダでエラー訂正可能又はエラー訂正不可能となる試験信号を容易に生成することができる。 As described above, in the FEC error adding device 20 according to the present embodiment, the FEC of the DUT 200 that receives the PAM4 signal when parameters such as the bit error rate of the test signal and the number of error FEC symbols are specified by the user. A test signal for testing the function can be generated. By changing these parameters, the FEC error addition device 20 according to the present embodiment can easily generate a test signal that can be error-corrected or cannot be error-corrected by the FEC decoder of the DUT 200.

ところで、従来より、誤り率測定においては、エラーがポアソン分布である試験信号が用いられることがある。しかしながら、エラーがポアソン分布である試験信号を用いる場合には、試験時間が長時間になるという問題がある。さらに、ビットレートが100Gbit/sを超える場合、エラーがポアソン分布である試験信号をFPGAなどのロジック回路で生成しようとすると、回路の実装規模が膨大になってしまい、結果として実現が不可能になってしまうという問題がある。 By the way, conventionally, in the error rate measurement, a test signal in which the error has a Poisson distribution may be used. However, when a test signal having a Poisson distribution error is used, there is a problem that the test time becomes long. Furthermore, when the bit rate exceeds 100 Gbit / s, if a test signal whose error is a Poisson distribution is to be generated by a logic circuit such as FPGA, the mounting scale of the circuit becomes enormous, and as a result, it becomes impossible to realize. There is a problem that it becomes.

これに対して、本実施形態に係るFECエラー付加装置20は、PAM4信号のMSB及びLSBにそれぞれ所定ビット間隔で連続的にエラーを付加するため、バーストエラーを含むFECコードワードを時間的にほぼ均等な間隔で生成することができる。これにより、本実施形態に係るFECエラー付加装置20は、短時間で効率的に誤り率測定を行うことを可能にする試験信号を生成できる。 On the other hand, the FEC error adding device 20 according to the present embodiment continuously adds an error to the MSB and LSB of the PAM4 signal at predetermined bit intervals, so that the FEC codeword including the burst error is substantially temporally. It can be generated at even intervals. As a result, the FEC error addition device 20 according to the present embodiment can generate a test signal that enables efficient error rate measurement in a short time.

10 PAM4信号出力部
11 MACフレームデータ出力部
12 FECエンコーダ
13 PAM4処理部
20 FECエラー付加装置
21 分割部
22 エラー信号発生部
23 エラー付加部
24 合成部
25 制御部
25a ビット誤り率入力部
25b 誤りFECシンボル数入力部
25c 誤りビット数入力部
25d CWサイズ入力部
25e CW数算出部
25f CWタイミング制御部
26 表示部
27 操作部
100 試験信号発生装置
200 DUT
10 PAM4 signal output unit 11 MAC frame data output unit 12 FEC encoder 13 PAM4 processing unit 20 FEC error addition device 21 Division unit 22 Error signal generation unit 23 Error addition unit 24 Synthesis unit 25 Control unit 25a Bit error rate input unit 25b Error FEC Number of symbols input unit 25c Number of error bits Input unit 25d CW size input unit 25e CW number calculation unit 25f CW timing control unit 26 Display unit 27 Operation unit 100 Test signal generator 200 DUT

Claims (5)

複数のFECシンボルからなるFECコードワードを複数含むPAM4信号にエラーを付加するFECエラー付加装置(20)であって、
前記PAM4信号をMSBとLSBに分割する分割部(21)と、
前記MSB及び前記LSBの一方あるいは両方に所定ビット間隔で連続的に前記エラーを付加するためのエラー信号を発生させるエラー信号発生部(22)と、
前記MSB及び前記LSBと前記エラー信号との排他的論理和演算をビット単位で行い、その演算結果として得られるビット列を出力するエラー付加部(23)と、
前記エラー付加部から出力された前記MSB及び前記LSBのビット列を合成して前記エラーが付加されたPAM4信号を生成し、前記エラーが付加されたPAM4信号を試験信号として出力する合成部(24)と、
前記試験信号のビット誤り率が入力されるビット誤り率入力部(25a)と、
前記試験信号に含まれる複数の前記FECコードワードのうち、前記エラーが付加された前記FECシンボルである誤りFECシンボルを有するFECコードワードに含まれる前記誤りFECシンボルの数が入力される誤りFECシンボル数入力部(25b)と、
前記誤りFECシンボルに含まれる誤りビットの数が入力される誤りビット数入力部(25c)と、
前記FECコードワードを構成するビットの数が入力されるCWサイズ入力部(25d)と、
前記ビット誤り率入力部に入力された前記ビット誤り率、前記誤りFECシンボル数入力部に入力された前記誤りFECシンボルの数、前記誤りビット数入力部に入力された前記誤りビットの数、及び、前記CWサイズ入力部に入力された前記ビットの数に基づいて、前記ビット誤り率を実現するために必要な前記FECコードワードの最小数と、前記最小数の前記FECコードワードに含まれる前記誤りFECシンボルを有するFECコードワードの数とを算出するCW数算出部(25e)と、を備え、
前記エラー信号発生部は、前記CW数算出部により算出された前記最小数の連続する前記FECコードワードが、前記CW数算出部により算出された前記数の前記誤りFECシンボルを有するFECコードワードを含む前記試験信号を発生させるための前記エラー信号を出力することを特徴とするFECエラー付加装置。
An FEC error adding device (20) that adds an error to a PAM4 signal including a plurality of FEC codewords composed of a plurality of FEC symbols.
A dividing unit (21) that divides the PAM4 signal into MSB and LSB, and
An error signal generation unit (22) that generates an error signal for continuously adding the error to one or both of the MSB and the LSB at predetermined bit intervals.
An error addition unit (23) that performs an exclusive OR operation of the MSB, the LSB, and the error signal in bit units and outputs a bit string obtained as a result of the operation.
The synthesis unit (24) that synthesizes the bit strings of the MSB and the LSB output from the error addition unit to generate a PAM4 signal to which the error is added, and outputs the PAM4 signal to which the error is added as a test signal. When,
The bit error rate input unit (25a) into which the bit error rate of the test signal is input, and
Among the plurality of FEC code words included in the test signal, the error FEC symbol in which the number of the error FEC symbols included in the FEC code word having the error FEC symbol which is the FEC symbol to which the error is added is input. Number input section (25b) and
An error bit number input unit (25c) into which the number of error bits included in the error FEC symbol is input, and
A CW size input unit (25d) into which the number of bits constituting the FEC codeword is input, and
The bit error rate input to the bit error rate input unit, the number of error FEC symbols input to the error FEC symbol number input unit, the number of error bits input to the error bit number input unit, and , The minimum number of the FEC code words required to realize the bit error rate based on the number of the bits input to the CW size input unit, and the said minimum number included in the FEC code word. A CW number calculation unit (25e) for calculating the number of FEC code words having an erroneous FEC symbol is provided.
In the error signal generation unit, the minimum number of consecutive FEC code words calculated by the CW number calculation unit is a FEC code word having the number of the error FEC symbols calculated by the CW number calculation unit. An FEC error adding device for outputting the error signal for generating the test signal including the test signal.
前記エラー信号発生部は、前記試験信号における前記最小数の連続するFECコードワードにおいて、n個のFECコードワードごとに1つの前記誤りFECシンボルを有するFECコードワードが含まれるパターンがm回繰り返されるとともに、n+1個のFECコードワードごとに1つの前記誤りFECシンボルを有するFECコードワードが含まれるパターンがp回繰り返されるように、前記エラー信号を発生させることを特徴とする請求項1に記載のFECエラー付加装置。 In the error signal generation unit, in the minimum number of consecutive FEC codewords in the test signal, a pattern including one FEC codeword having one error FEC symbol for every n FEC codewords is repeated m times. The first aspect of claim 1, wherein the error signal is generated so that the pattern including the FEC codeword having one error FEC symbol for every n + 1 FEC codewords is repeated p times. FEC error addition device. 前記請求項1又は請求項2に記載のFECエラー付加装置(20)と、
複数のFECシンボルからなるFECコードワードを複数含むPAM4信号を前記FECエラー付加装置の前記分割部に出力するPAM4信号出力部(10)と、を備える試験信号発生装置。
The FEC error adding device (20) according to claim 1 or 2,
A test signal generator including a PAM4 signal output unit (10) that outputs a PAM4 signal including a plurality of FEC codewords composed of a plurality of FEC symbols to the division unit of the FEC error adding device.
複数のFECシンボルからなるFECコードワードを複数含むPAM4信号にエラーを付加するFECエラー付加方法であって、
前記PAM4信号をMSBとLSBに分割する分割ステップ(S5)と、
前記MSB及び前記LSBの一方あるいは両方に所定ビット間隔で連続的に前記エラーを付加するためのエラー信号を発生させるエラー信号発生ステップ(S4)と、
前記MSB及び前記LSBと前記エラー信号との排他的論理和演算をビット単位で行い、その演算結果として得られるビット列を出力するエラー付加ステップ(S6)と、
前記エラー付加ステップから出力された前記MSB及び前記LSBのビット列を合成して前記エラーが付加されたPAM4信号を生成し、前記エラーが付加されたPAM4信号を試験信号として出力する合成ステップ(S7)と、
前記試験信号のビット誤り率が入力されるビット誤り率入力ステップ(S1)と、
前記試験信号に含まれる複数の前記FECコードワードのうち、前記エラーが付加された前記FECシンボルである誤りFECシンボルを有するFECコードワードに含まれる前記誤りFECシンボルの数が入力される誤りFECシンボル数入力ステップ(S1)と、
前記誤りFECシンボルに含まれる誤りビットの数が入力される誤りビット数入力ステップ(S1)と、
前記FECコードワードを構成するビットの数が入力されるCWサイズ入力ステップ(S1)と、
前記ビット誤り率入力ステップに入力された前記ビット誤り率、前記誤りFECシンボル数入力ステップに入力された前記誤りFECシンボルの数、前記誤りビット数入力ステップに入力された前記誤りビットの数、及び、前記CWサイズ入力ステップに入力された前記ビットの数に基づいて、前記ビット誤り率を実現するために必要な前記FECコードワードの最小数と、前記最小数の前記FECコードワードに含まれる前記誤りFECシンボルを有するFECコードワードの数とを算出するCW数算出ステップ(S2)と、を含み、
前記エラー信号発生ステップは、前記CW数算出ステップにより算出された前記最小数の連続する前記FECコードワードが、前記CW数算出ステップにより算出された前記数の前記誤りFECシンボルを有するFECコードワードを含む前記試験信号を発生させるための前記エラー信号を出力することを特徴とするFECエラー付加方法。
This is an FEC error addition method for adding an error to a PAM4 signal containing a plurality of FEC codewords composed of a plurality of FEC symbols.
A division step (S5) for dividing the PAM4 signal into MSB and LSB, and
An error signal generation step (S4) for generating an error signal for continuously adding the error to one or both of the MSB and the LSB at predetermined bit intervals, and
An error addition step (S6) in which an exclusive OR operation of the MSB, the LSB, and the error signal is performed in bit units, and a bit string obtained as a result of the operation is output.
A synthesis step (S7) in which the bit strings of the MSB and the LSB output from the error addition step are combined to generate a PAM4 signal to which the error is added, and the PAM4 signal to which the error is added is output as a test signal. When,
The bit error rate input step (S1) in which the bit error rate of the test signal is input, and
Among the plurality of FEC code words included in the test signal, the error FEC symbol in which the number of the error FEC symbols included in the FEC code word having the error FEC symbol which is the FEC symbol to which the error is added is input. Number input step (S1) and
In the error bit number input step (S1) in which the number of error bits included in the error FEC symbol is input,
A CW size input step (S1) in which the number of bits constituting the FEC codeword is input, and
The bit error rate input to the bit error rate input step, the number of error FEC symbols input to the error FEC symbol number input step, the number of error bits input to the error bit number input step, and the number of error bits input to the error bit number input step. , The minimum number of the FEC code words required to realize the bit error rate based on the number of the bits input to the CW size input step, and the said FEC code words included in the minimum number. Including a CW number calculation step (S2) for calculating the number of FEC code words having an erroneous FEC symbol.
In the error signal generation step, the minimum number of consecutive FEC code words calculated by the CW number calculation step is a FEC code word having the number of the error FEC symbols calculated by the CW number calculation step. A FEC error addition method, characterized in that the error signal for generating the test signal including the test signal is output.
前記エラー信号発生ステップは、前記試験信号における前記最小数の連続するFECコードワードにおいて、n個のFECコードワードごとに1つの前記誤りFECシンボルを有するFECコードワードが含まれるパターンがm回繰り返されるとともに、n+1個のFECコードワードごとに1つの前記誤りFECシンボルを有するFECコードワードが含まれるパターンがp回繰り返されるように、前記エラー信号を発生させることを特徴とする請求項4に記載のFECエラー付加方法。 In the error signal generation step, in the minimum number of consecutive FEC codewords in the test signal, a pattern including one FEC codeword having the error FEC symbol for every n FEC codewords is repeated m times. The fourth aspect of the present invention is characterized in that the error signal is generated so that the pattern including the FEC codeword having one error FEC symbol for every n + 1 FEC codewords is repeated p times. FEC error addition method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7200274B2 (en) * 2021-02-12 2023-01-06 アンリツ株式会社 ERROR DETECTION DEVICE AND ERROR DETECTION METHOD
CN119675777B (en) * 2023-09-19 2025-09-26 上海交通大学 Digital forwarding method and system based on two-stage coded modulation

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04238441A (en) * 1991-01-23 1992-08-26 Nec Eng Ltd Error generation circuit for test
JP3195826B2 (en) * 1992-07-27 2001-08-06 アンリツ株式会社 Disturbance addition device for digital signal
JP2971687B2 (en) * 1992-12-25 1999-11-08 アンリツ株式会社 Bit error addition device
JP2001044960A (en) * 1999-07-28 2001-02-16 Toyo Commun Equip Co Ltd Error test equipment in time division direction control interface
JP4027778B2 (en) * 2002-10-30 2007-12-26 株式会社リコー Multilevel data processing method and apparatus
JP6250737B2 (en) * 2016-06-06 2017-12-20 アンリツ株式会社 Error rate measuring apparatus and error rate measuring method

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