(57)【要約】【課題】従来必要とされていた人的な工数の削減や、調整時間の削減を可能として、製造コストや装置コストの低減に寄与する送信信号の等化方式を得る。【解決手段】送信回路１から伝送路３を介して受信回路２へ信号を伝送するに際して、伝送路３の伝達特性の補償のために伝送信号に対して等化を施すようにした伝送信号等化システムにおいて、受信回路２において、伝送路３を経た受信信号を基に現在の等化量を検出し、予め設定されている、伝送路３に対する最適等化量と現在の等化量との差である等化誤差信号を生成して送信回路１へ送信し、送信回路１において、等化誤差信号に基づき等化送信回路１１の等化量の制御をなす。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信部から伝送路を介して受信部へ信号を伝送するに際して、前記伝送路の伝達特性の補償のために伝送信号に対して等化を施すようにした伝送信号等化システムであって、
前記受信部において、
前記伝送路を経た受信信号を基に現在の等化量を検出し、予め設定されている、前記伝送路に対する最適等化量と現在の等化量との差である等化誤差信号を生成して前記送信部へ送信する等化誤差信号生成手段を設け、
前記送信部において、
前記伝送信号の等化をなす等化手段と、
前記等化誤差信号生成手段からの前記等化誤差信号に基づき前記等化手段の等化量の制御をなす等化量制御手段とを設けたことを特徴とする伝送信号等化システム。
【請求項２】
前記等化誤差信号生成手段は、前記受信信号の異なる２つの周波数における受信強度比を検出して、前記現在の等化量とする手段を有することを特徴とする請求項１記載の伝送信号等化システム。
【請求項３】
前記等化誤差信号生成手段は、前記最適等化量を予め記憶した記憶手段と、前記記憶手段の出力と前記現在の等化量との差を検出する手段とを有することを特徴とする請求項１または２記載の伝送信号等化システム。
【請求項４】
前記等化誤差信号生成手段は、前記等化誤差信号を前記伝送路上の前記伝送信号に重畳する手段を有し、
前記受信部において、前記伝送路上の重畳された前記等化誤差信号を分離する手段を設けたことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の伝送信号等化システム。
【請求項５】
前記重畳する手段及び前記分離する手段は、ハイパスフィルタとローパスフィルタとを用いて構成されていることを特徴とする請求項４記載の伝送信号等化システム。
【請求項６】
前記重畳する手段は、前記等化誤差信号に応じて出力電流が可変される可変定電流源であり、前記分離する手段は、高入力抵抗型の電流検出回路であることを特徴とする請求項４記載の伝送信号等化システム。
【請求項７】
前記伝送路は差動信号のための２本一組の伝送路であり、そのうちの一方により前記等化誤差信号と基準電圧との差を送信し、他方により前記基準電圧を送信し、
前記受信部において、前記差と前記基準電圧との差を検出して前記等化誤差信号とすることを特徴とする請求項４記載の伝送信号等化システム。
【請求項８】
前記伝送路は差動信号のための２本一組の伝送路であり、そのうちの一方により前記現在の等化量を送信し、他方により前記最適等化量を送信し、
前記受信部において、前記現在の等化量と前記最適等化量との差を検出して前記等化誤差信号とすることを特徴とする請求項４記載の伝送信号等化システム。
【請求項９】
前記送信部を構成する前記手段の各々は１チップ型集積回路に含まれており、また前記受信部を構成する前記手段の各々は１チップ型集積回路に含まれていることを特徴とする請求項１〜８いずれか記載の伝送信号等化システム。
【請求項１０】
送信部から伝送路を介して受信部へ信号を伝送するに際して、前記伝送路の伝達特性の補償のために伝送信号に対して等化を施すようにした伝送信号等化方法であって、
前記受信部において、
前記伝送路を経た受信信号を基に現在の等化量を検出する等化量検出ステップと、
予め設定されている、前記伝送路に対する最適等化量と現在の等化量との差である等化誤差信号を生成する等化誤差信号生成ステップと、
この等化誤差信号を前記送信部へ送信する送信ステップとを含み、
前記送信部において、
前記等化誤差信号に基づき等化手段の等化量の制御をなす等化量制御ステップと、
前記等化量制御ステップにて制御された等化量に基づき、前記等化手段により前記伝送信号の等化をなすステップとを含むことを特徴とする伝送信号等化方法。
【請求項１１】
前記等化量検出ステップは、前記受信信号の異なる２つの周波数における受信強度比を検出して、前記現在の等化量とすることを特徴とする請求項１０記載の伝送信号等化方法。
【請求項１２】
前記等化誤差信号生成ステップは、前記最適等化量を予め記憶した記憶手段の出力と前記現在の等化量との差を検出することを特徴とする請求項１０または１１記載の伝送信号等化方法。
【請求項１３】
前記送信ステップは、前記等化誤差信号を前記伝送路上の前記伝送信号に重畳するステップを有し、
前記受信部において、前記伝送路上の重畳された前記等化誤差信号を分離するステップを設けたことを特徴とする請求項１０〜１２いずれか記載の伝送信号等化方法。
【請求項１４】
送信部から伝送路を介して受信部へ信号を伝送するに際して、前記伝送路の伝達特性の補償のために伝送信号に対して等化を施すようにした伝送信号等化システムにおける最適等化量検出方法であって、
前記送信部において、
前記伝送信号の周波数帯域の第一の周波数成分を有する第一の固定パタン信号と、前記周波数とは異なる第二の周波数成分を有する第二の固定パタン信号とをそれぞれ送信するステップと、
前記受信部において、
前記第一の固定パタン及び第二の固定パタンの受信強度をそれぞれ測定してこれら測定結果に基づき送信等化強度を検出するステップと、
前記送信部において、
前記送信等化強度と逆になるような等化量を設定して擬似ランダムパタン信号を伝送するステップと、
前記受信部において、
前記擬似ランダムパタン信号の前記第一及び第二の周波数成分の受信強度をそれぞれ測定してこれら測定結果に基づき前記最適等化量を決定するステップとを含むことを特徴とする最適等化量検出方法。
【請求項１５】
送信部から伝送路を介して受信部へ信号を伝送するに際して、前記伝送路の伝達特性の補償のために伝送信号に対して等化を施すようにした伝送信号等化システムにおける最適等化量検出方法であって、
前記送信部において、
擬似ランダムパタン信号を送信しつつ等化強度を最小値と最大値の範囲で掃引するステップと、
前記受信部において、
前記等化強度の掃引中における各受信符号誤り率と、前記擬似ランダムパタン信号の第一の周波数成分の受信強度及び前記周波数とは異なる第二の周波数成分の受信強度とをそれぞれ測定するステップと、
これら測定結果に基づき等化強度と受信符号誤り率との特性を採取するステップと、
この特性に基づき最小の受信符号誤り率をとる等化強度に対応する第一及び第二の受周波数成分の受信強度の比を求めて前記最適等化量とするステップとを含むことを特徴とする最適等化量検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は伝送信号等化システムとその方法及び伝送路の最適等化量決定方法に関し、特にＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  ）ルータやクロスコネクト等の大容量通信装置、スーパーコンピュータ等の大規模な情報処理装置を構成する複数のプリント基板間の高速インタコネクション方式において、伝送路導体の表皮効果、絶縁材料の誘電損失等による伝送信号の高周波成分の減衰を補償するようにした等化方式に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一例として、図１６に、大容量通信装置の異なるプリント基板（ＰＫＧと称する）１０と２０との間を、バックワイヤボード（ＢＷＢと称す）３０上に形成されたプリントパタンの伝送路３を経由して、電気信号の送受を行う場合における構成を示す。伝達される電気信号は、送信回路１から受信回路２に伝達されるが、この場合の伝送路３は、ＰＫＧ１０及び２０とＢＷＢ３０の上に形成されたパタン配線と、ＰＫＧ１０とＢＷＢ３０の特定のパタン配線同士を電気的に接続するコネクタ３１とからなる。
【０００３】
ＰＫＧ１０上の送信回路１からＰＫＧ２０上の受信回路２までの一続きの伝送路３は、ＢＷＢ３０の場合、数１０ｃｍから２ｍ以下、ＢＷＢの代替としてケーブル伝送路を用いる場合、１ｍから１００ｍ程度である。以下は、代表してＢＷＢ伝送の場合について述べる。
【０００４】
このパタン配線を含む伝送路３を伝達される電気信号のビットレートが１Ｇｂｐｓを越える領域では、伝送路３を形成する導電体の直流的な電気抵抗の他に、導体の表皮効果による伝導損失の増大と、ＰＫＧ１０と２０及びＢＷＢ３０を構成する絶縁体の誘電損失の増大と、コネクタ３１などのインピーダンス不連続点における電気信号の反射とによって、信号波形の劣化が生じて受信側で符号識別誤りが発生する。
【０００５】
この問題に対して、従来は、非特許文献１や２に開示されている様な、プリエンファシスと呼ばれる送信等化方式が適用される。この送信等化方式では、個々の送信回路に対して、異なる等化強度の設定が必要である。その理由は以下の如くである。すなわち、パタン配線３の伝送路長は一定ではなく、個々のパタン配線３における伝達特性が、各々異なった値を取るためであり、また、ある特定のパタン配線距離に対しては、最適な等化強度が唯一存在し、等化によ補正が最適値よりも大き過ぎる場合には、受信信号のアイパタンの開口幅は狭まり、逆効果となるためである。
【０００６】
図１７に、上述の従来技術による、等化強度設定回路の構成例を示す。従来の技術では、送信回路１と受信回路２との間を接続する伝送路３の伝達特性を補償する等化強度を、等化量生成制御回路１２により、等化送信回路１１に対して設定する必要がある。なお、図１７において、受信回路２における２１は受信増幅器（アンプ）であり、２２は受信符号を識別するための識別回路である。
【０００７】
【非特許文献１】
Ａ．Ｆｉｅｄｌｅｒ  ｅｔ  ａｌ．，”Ａ  １．０６２５  Ｇｂｐｓ  Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ  ｗｉｔｈ  ２ｘＯｖｅｒｓａｍｐｌｉｎｇ  ａｎｄ  Ｔｒａｎｓｍｉｔ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｅ−Ｅｍｐｈａｓｉｓ，  ”Ｐｒｏｃ．  ＩＥＥＥ  Ｉｎｔ．ｌ  Ｓｏｌｉｄｓ−Ｓｔａｔｅ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ  Ｃｏｎｆ．，  Ｄｉｇｅｓｔ  ｏｆ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｐａｐｅｒｓ，  ＩＥＥＥ  Ｐｒｅｓｓ，  Ｐｉｓｃａｔａｗａｙ，  Ｎ．Ｊ．，  １９９７，  ｐｐ．  ２３８−２３９．
【０００８】
【非特許文献２】
Ｍ．  Ｆｕｋａｉｓｈｉ，  Ｋ．  Ｎａｋａｍｕｒａ，  Ｍ．  Ｙｏｔｓｕｙａｎａｇｉ，  ｅｔ．  ａｌ．，  ”Ａ  ２０−Ｇｂ／ｓ  ＣＭＯＳ  Ｍｕｌｔｉ−Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ  ａｎｄ  Ｒｅｃｅｉｖｅｒ  Ｃｈｉｐ  Ｓｅｔ  ｆｏｒ  Ｕｌｔｒａ−Ｈｉｇｈ  Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ”，  ２０００  ＩＳＳＣＣ  Ｄｉｇｅｓｔ  ｏｆ  ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｐａｐｅｒｓ，  Ｓａｎ  Ｆｒａｎｃｉｓｃｏ，  ｐｐ．  ２６０−２６１，  Ｆｅｂ，  ２０００  ．
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術では、送信回路１１における等化量生成制御回路１２により設定される等化強度の最適値の自動検出が出来ずに、手動あるいはプログラムを介して、明示的に設定を行う必要があることと、その設定した等化強度が最適であることが保証されないことが課題となっている。
【００１０】
前者に関しては、装置を構成するＰＫＧ１０と２０のＢＷＢ３０上の配置は、装置組み立て時に初めて決定される。ここで、ＰＫＧ１０は、ＢＷＢ３０上の複数のスロットに接続可能であり、機能的には共用化が可能なものとする。例えば、ＰＫＧ１０とＰＫＧ２０を、ＢＷＢ３０上で空間的に隣接して配置する場合から、ＢＷＢ３０の空間的に両端に配置する場合まで、複数の組み合わせがあり得る。このとき、伝送路３の配線長は、最短の数ｃｍから、最長の概ねＢＷＢ３０の寸法と同等の配線長を取るために、相応の信号伝達特性の変化が現れることになる。
【００１１】
ＰＫＧ１０及び２０の製造時には、それらが接続される伝送路３の信号伝達特性を知り得ないために、多数の異なる等化強度を持つＰＫＧ品種を製造するか、あるいは、共通のＰＫＧを製造して、装置組み立て後に等化強度の設定を行う必要がある。同等機能のＰＫＧにも関わらず、異なる品種として製造、管理することは、即座にコスト上昇に繋がる。また、後工程として、等化強度の設定を行うと、設定に要する人的な費用の発生と、調整に要する時間だけの在庫の滞留が発生し、装置価格の上昇を引き起こす。
【００１２】
後者の設定した等化強度の信頼性に関しては、伝送路３の信号伝達特性の個体差を吸収することが困難なことと、経時変化に対応出来ないことが問題となる。装置組み立て時に設定する等化強度の最適値を、各々のＢＷＢ３０を含む伝送路３と、関連する全ての回路の製造誤差に起因した個々の伝達特性に対して最適化するには、各々の個体に対して実測を必要とするために、多大な検査工数を要する。逆に、製造誤差を小さくすると、製造歩留まりの悪化に結びつく。
【００１３】
ＢＷＢなどの伝送路３及び送受信回路１及び２は温度特性を持つために、運用中の環境温度変化によって、信号伝達特性や、送受信特性の変動が起こり得る。しかし、従来の方式における等化強度の設定では、伝達特性の設計値と実際の値との差を等化強度として、送信回路１の等化量生成制御回路１２へ帰還する手段が無いために、実際の伝送路の伝達特性に対して誤差のある等化強度を設定し、装置運用を行う可能性がある。これは、受信回路２における受信マージンを減少させ、符号識別誤り発生の確率を上昇させる危険がある。
【００１４】
本発明の目的は、従来必要とされていた人的な工数の削減や、調整時間の削減を可能として、製造コストや装置コストの低減に寄与する伝送信号等化システムとその方法及び伝送路の最適等化量決定方法を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明による伝送信号等化システムは、送信部から伝送路を介して受信部へ信号を伝送するに際して、前記伝送路の伝達特性の補償のために伝送信号に対して等化を施すようにした伝送信号等化システムであって、前記受信部において、前記伝送路を経た受信信号を基に現在の等化量を検出し、予め設定されている、前記伝送路に対する最適等化量と現在の等化量との差である等化誤差信号を生成して前記送信部へ送信する等化誤差信号生成手段を設け、前記送信部において、前記伝送信号の等化をなす等化手段と、前記等化誤差信号生成手段からの前記等化誤差信号に基づき前記等化手段の等化量の制御をなす等化量制御手段とを設けたことを特徴とする。
【００１６】
本発明による伝送信号等化方法は、送信部から伝送路を介して受信部へ信号を伝送するに際して、前記伝送路の伝達特性の補償のために伝送信号に対して等化を施すようにした伝送信号等化方法であって、前記受信部において、前記伝送路を経た受信信号を基に現在の等化量を検出する等化量検出ステップと、予め設定されている、前記伝送路に対する最適等化量と現在の等化量との差である等化誤差信号を生成する等化誤差信号生成ステップと、この等化誤差信号を、前記送信部へ送信するステップとを含み、前記送信部において、前記等化誤差信号に基づき等化手段の等化量の制御をなす等化量制御ステップと、前記等化量制御ステップにて制御された等化量に基づき、前記等化手段により前記伝送信号の等化をなすステップとを含むことを特徴とする。
【００１７】
本発明による最適等化量検出方法は、送信部から伝送路を介して受信部へ信号を伝送するに際して、前記伝送路の伝達特性の補償のために伝送信号に対して等化を施すようにした伝送信号等化システムにおける最適等化量検出方法であって、前記送信部において、前記伝送信号の周波数帯域の第一の周波数成分を有する第一の固定パタン信号と、前記周波数とは異なる第二の周波数成分を有する第二の固定パタン信号とをそれぞれ送信するステップと、前記受信部において、前記第一の固定パタン及び第二の固定パタンの受信強度をそれぞれ測定してこれら測定結果に基づき送信等化強度を検出するステップと、前記送信部において、前記送信等化強度と逆になるような等化量を設定して擬似ランダムパタン信号を伝送するステップと、前記受信部において、前記擬似ランダムパタン信号の前記第一及び第二の周波数成分の受信強度をそれぞれ測定してこれら測定結果に基づき前記最適等化量を決定するステップとを含むことを特徴とする。
【００１８】
本発明による他の最適等化量検出方法は、送信部から伝送路を介して受信部へ信号を伝送するに際して、前記伝送路の伝達特性の補償のために伝送信号に対して等化を施すようにした伝送信号等化システムにおける最適等化量検出方法であって前記送信部において、擬似ランダムパタン信号を送信しつつ等化強度を最小値と最大値の範囲で掃引するステップと、前記受信部において、前記等化強度の掃引中における各受信符号誤り率と、前記擬似ランダムパタン信号の第一の周波数成分の受信強度及び前記周波数とは異なる第二の周波数成分の受信強度とをそれぞれ測定するステップと、これら測定結果に基づき等化強度と受信符号誤り率との特性を採取するステップと、この特性に基づき最小の受信符号誤り率をとる等化強度に対応する第一及び第二の受周波数成分の受信強度の比を求めて前記最適等化量とするステップとを含むことを特徴とする。
【００１９】
本発明の作用を述べる。送信部から伝送路を介して受信部へ信号を伝送するに際して、伝送路の伝達特性の補償のために伝送信号に対して等化を施すようにした伝送信号等化システムにおいて、受信部において、伝送路を経た受信信号を基に現在の等化量を検出し、予め設定されている、伝送路に対する最適等化量と現在の等化量との差である等化誤差信号を生成して送信部へ送信し、送信部において、等化誤差信号に基づき等化回路の等化量の制御をなすものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照しつつ本発明の実施例について詳細に説明する。図１は本発明の一実施例を示す機能ブロック図であり、図１６，１７と同等部分は同一符号により示している。図１を参照すると、伝送路３を介して送信回路１と受信回路２とが接続されている。送信回路１は、送信等化機能を持つ等化送信回路１１と、この送信回路１１の等化量を生成する等化量生成制御回路１２と、受信回路２からの等化誤差信号を受信して等化量生成制御回路１２の等化量の制御をなす等化誤差信号受信回路１３と、本発明による自動等化のための等化基準値を生成するために使用される予め定められたパタンを発生するパタン発生回路１４と、このパタン発生回路１４の出力と送信信号とを選択するセレクタ１５と、これら各部を制御する制御部１６とを有している。
【００２１】
受信回路２は、増幅器（アンプ）２１と、このアンプ出力の符号識別をなす識別回路２２と、この識別回路２２の出力の符号誤り率を検出する符号誤り率検出回路２３と、アンプ２１の出力から等化誤差を検出する等化誤差検出回路２４と、この検出された等化誤差を送信回路１へフィードバックして送信する等化誤差信号送信回路２５と、等化誤差検出回路２４等を制御する制御部２６とを有している。
【００２２】
送信回路１１へ入力される送信信号は等化送信回路１１において送信等化処理をされて伝送路３へ送出される。この時の送信等化強度（等化量）は、等化量制御回路１２より与えられる。伝送路３を通して伝達された送信信号は、受信回路２のアンプ２１にて増幅され、識別回路２２と、等化誤差検出回路２４へ入力される。識別回路２２は入力された信号の符号識別を行って再生信号として外部へ出力する。
【００２３】
等化誤差検出回路２４は、アンプ２１の出力である受信信号のアイ開口を観測することにより、現在の等化状態と、等化送信回路１１による伝送路３の伝達特性の等化が最適に行われている状態との誤差を検出する。この誤差の量を、等化誤差信号送信回路２５において、電圧値あるいは電流値など正負両極性の意味を持つアナログ値で規定される誤差信号として、送信回路１の等化誤差信号受信回路１３へ伝達する。
【００２４】
運用時に変化する等化誤差は、環境温度変化や経時劣化のような十分にゆっくりとした変化であり、速い変動要因はない。このために、等化誤差信号送信回路２５には、十分に長い時定数を持った低域通過フィルタを備え、短時間の変動成分を除去して、送信回路１へ送信すべき誤差信号に対して十分な平滑化を施す機能を有している。等化誤差信号受信回路１３は受信回路２にて生成された誤差信号を受信して、現在設定されている等化量を補正するよう等化量の制御を行う。
【００２５】
図２に、等化強度（等化量）と等化誤差との関係及びその時の伝送路３の両端の送受信信号の模式図を例示する。図２のグラフの横軸は等化強度を示し、縦軸はその時の誤差信号の大きさを示す。伝送路の伝達特性により、等化強度には最適点が存在する。等化が最適な場合には、誤差信号は零となり、受信信号波形のアイ開口は最大となる。等化強度が小さいときは、伝送路伝達後の波形は、高周波成分が減少して、受信信号のアイ開口幅が小さくなる。逆に等化強度が過大な場合には、受信信号のアイ開口部の振幅が全幅よりも小さくなるため、受信条件は最適ではない。
【００２６】
図３に、等化誤差検出回路２４の具体的構成を示す。等化誤差検出回路２４は、透過中心周波数の異なる２つの狭帯域な帯域透過フィルタ（ＢＰＦ）２４１、２４２と、強度変換器（ＰＤＥＦ）２４３、２４４と、割り算演算器２４６と、基準メモリ（ＭＥＭ）２４５と、引き算器２４７とからなる。
【００２７】
受信回路２のアンプ２１で増幅された受信信号は、２つの帯域透過フィルタ２４１と２４２に入力される。帯域透過フィルタ２４１の透過中心周波数ｆ０は、例えば、伝送信号のビットレートの半分の周波数である。もう一方の帯域透過フィルタ２４２の透過中心周波数ｆ１は、帯域透過フィルタ２４１のそれよりも低い周波数に設定されている。
【００２８】
図４は信号スペクトルの模式図を示すものである。理想的なアイ開口を持つ信号スペクトルにおいては、ｆ０とｆ１の強度は、各々矢印の大きさに対応しており、この時のアイ開口は最大となる。それに対して、高周波成分の減衰の激しい、例えば図５のような伝達特性を持ったプリント基板などの伝送路を介して伝達された信号のスペクトルでは、図６に示すように、ｆ０とｆ１の強度比が、理想値と大きく異なる。
【００２９】
簡単な例として、伝送信号のビットレートが２Ｇｂｐｓの場合について、図７を用いて説明する。２Ｇｂｐｓの信号に於いて、“０１０１０１……”の繰り返しビットパタンは、図７の上側に示す様に、１ＧＨｚの正弦波と同等と見なすことが可能である。つまり、アイパタンを十分に開かせるための伝送路の遮断周波数は、最大でも１ＧＨｚで十分である。これにより、帯域透過フィルタ２４１の透過中心周波数を、１ＧＨｚとする。
【００３０】
それに対して、伝送路の伝達特性により、波形劣化を引き起こした場合、例えば、１ビットの孤立パルスの振幅が、図７の下側に示す様に、４ビット後に正規の振幅を得るような場合には、帯域透過フィルタ２４２の中心周波数ｆ１は、ｆ０／４とするのが望ましい。
【００３１】
帯域透過フィルタ２４１と帯域透過フィルタ２４２の出力は、それぞれ、強度検出器２４３、２４４により、ｆ０とｆ１のスペクトル強度、Ｐ（ｆ０）及びＰ（ｆ１）に変換され、続いて、割り算器２４６により、得られた２つのスペクトル強度比Ｐ（ｆ０）／Ｐ（ｆ１）が求められる。等化誤差信号は、引き算器２４７を用いて、上述の測定により得られたスペクトル強度比と、基準メモリ２４５に保存された、最良の受信波形のスペクトル強度比を示す基準値との差より生成されることになる。
【００３２】
基準メモリ２４５に保存する等化基準値の決定手法について説明する。この等化基準値はトレーニングパタンを用いて生成することになる。前述の例を用いて説明することにする。ｆ０とｆ１の２つのスペクトル成分の強度を求めるために、２つの固定パタンを用いる。１つは、“０”と“１”とを１ビットづつ交互に変化させる“０１０１０１０１……”のパタンであり、ｆ０の強度を得るために用いるパタンである。他方は、例えば、各々４ビットづつ連続した“０”と“１”とを交互に変化させる“００００１１１１……”のパタンであり、ｆ１の強度を得るために用いるパタンである。
【００３３】
ここで、ｆ１＝ｆ０／４であるが、後者の信号パタンは２×ｆ０の周波数成分までを持つ矩形波である。しかし、後者の信号パタンをフーリエ級数展開した時の基本波の係数は１であることから、長周期の矩形波を用いてｆ１のスペクトル強度を求めることは可能である。
【００３４】
図８を参照すると、等化基準値を得るためのトレーニング手順の一例を示すフローチャートである。送受信系の初期化ルーチンにおいて、等化送信回路１１の等化強度を零に設定し（ステップＳ１）、トレーニングパタンとして、パタン発生回路１４により、上述した２つの固定パタンを送信し（ステップＳ２，Ｓ４）、受信した信号のそれぞれのスペクトル強度Ｐ（ｆ０）０  とＰ（ｆ１）０  とを測定する（ステップＳ３，Ｓ５）。ここで得られた２点のスペクトル強度は、図９に示すように、実際の伝達特性を直線近似したものである。この結果から、送信等化強度は、近似的にＰ（ｆ１）０  ／Ｐ（ｆ０）０  と求められる（ステップＳ６）。
【００３５】
次に、送信回路１のパタン発生回路１４により、疑似ランランダムパタンを生成し、これを送信回路１より伝送路３へ送信する。この時、送信回路１の等化送信回路１１における送信等化強度は、上記のトレーニングパタンで求められた伝達特性の逆特性に相当する等化を施す。具体的には、ｆ０の帯域のスペクトル強度が、ｆ１のそれと比較して、Ｐ（ｆ１）０  ／Ｐ（ｆ０）０  倍となるような等化を施す（ステップＳ７）。
【００３６】
かかる等化が施された疑似ランダムパタンを伝送して（ステップＳ８）、受信回路２の等化誤差検出回路２４において、Ｐ（ｆ０）１  とＰ（ｆ１）１  とを測定し（ステップＳ９）、その強度比Ｐ（ｆ０）１  ／Ｐ（ｆ１）１  を最良の受信波形のスペクトル強度比として（ステップＳ１０）、基準メモリ２４５に格納する（ステップＳ１１）。
【００３７】
次に、図１０を参照すると、ある特定の伝送路に対する等化強度の最適値は、等化強度の最小から最大の間の、ある特定の１点に規定され、その時のアイ開口が最大となる。そして、その最適値から等化強度の誤差が大きくなれば、等化強度が過大でも過小でも受信信号のアイ開口は狭くなり、ビットエラーレートが増大する。この特性を用いて、最適な等化強度を求める手順を以下に説明する。
【００３８】
図１１は、この場合の等化基準値を得るためのトレーニング手順の例を示すフローチャートである。送信回路１において、パタン発生回路１４により疑似ランダムパタン信号を送信しつつ、単位時間毎にステップ的に等化送信回路１１の等化強度を最小から最大まで掃引する（ステップＳ２１）。その時、受信回路２では、この単位時間と同じ周期で、受信信号の符号誤り率を計数し、図１０のグラフに相当する符号誤り率特性と、同時に前記スペクトル強度Ｐ（ｆ０）とＰ（ｆ１）を採取する（ステップＳ２２）。
【００３９】
採取した符号誤り率特性において、最小の符号誤り率を取る等化強度が最適な等化強度である（ステップＳ２３）。その時のＰ（ｆ０）／Ｐ（ｆ１）を、最良の受信波形のスペクトル強度比として（ステップＳ２４）、基準メモリ２４５に格納する（ステップＳ２５）。
【００４０】
または、採取した符号誤り率特性において、ある適当な符号誤り率を取る等化強度は、最適な等化強度から過大な方向と過小な方向の２点を見いだすことが出来る。その２点の等化強度の平均値を、最適な等化強度とし、その時のＰ（ｆ０）／Ｐ（ｆ１）を、最良の受信波形のスペクトル強度比として、基準メモリ２４５に格納しても良い。
【００４１】
以上の図８及び図１１に示した処理フローは、送信回路１の制御部１６と受信回路２の制御部２６との連携により行われるものである。
【００４２】
次に、等化誤差検出回路から得られた等化誤差信号を、受信回路２から送信回路１へ伝達する方法について説明する。伝達する高速信号の配線とは別に、誤差信号専用の配線を用いて誤差信号を送信回路１へ伝達しても良い。しかし、別配線を用いることは、別配線を設計する必要があり、同時に、ＢＷＢとＰＫＧの接続端子を必要とするため、端子数の増加に繋がる。
【００４３】
そこで、本発明では、誤差信号の変化が、伝達される高速信号（送信信号）の変化と比較して十分に遅いことに着目し、誤差信号と高速信号とを、簡便に重畳と分離とが可能な回路を用いて、高速信号と同一の配線パタンを用いて、当該誤差信号を送信回路１へ伝達する方法を用いる。
【００４４】
図１２は、等化誤差信号を受信回路２から送信回路１へ伝達する場合の一例を説明するブロック図であり、複雑化を避けるために、誤差信号の伝達に関係する部分についてのみ示しており、他は省略している。なお、図１２において、図１と同等部分は同一符号により示している。
【００４５】
図１２において、等化誤差信号の伝達回路は、高速信号（送信信号）のための等化送信回路１１と、受信増幅器であるアンプ２１と、等化誤差信号の送信のための等化誤差信号送信回路２５と、等化誤差信号受信回路１３と、伝送路３と、高域透過フィルタ（ＨＰＦ）４１，４１´と、低域透過フィルタ（ＬＰＦ）４２，４２´とにより構成される。
【００４６】
低域透過フィルタ４２，４２´の遮断周波数は、高速信号（送信信号）の信号帯域よりも十分に低い周波数を用いる。例えば、高速信号のビットレートの１／１００００か、それ以下の周波数に設定することが現実的である。
【００４７】
図１２に示す構成では、等化送信回路１１から受信側のアンプ２１へ伝達される高速信号（送信信号）は、高域透過フィルタ４１，４１´は通過するが、低域通過フィルタ４２，４２´では遮断されるために、等化誤差信号の等化誤差信号送信回路２５及び等化誤差信号受信回路１３への分岐による信号の減衰や劣化は無い。反対に、等化誤差信号は、高速信号の帯域と比較すると、ほとんど直流的な振る舞いとなり、高域通過フィルタ４１，４１´により、等化送信回路１１や受信側のアンプ２１への等化誤差信号の流入はなく、高速信号（送信信号）と等化誤差信号とは互いに干渉することなく、同一の伝送路３上を独立な信号として伝達することが可能となる。
【００４８】
図１３は等化誤差信号を受信回路２から送信回路１へ伝達する場合の他の例を説明するブロック図であり、複雑化を避けるために、誤差信号の伝達に関係する部分についてのみ示しており、他は省略している。なお、図１３において、図１と同等部分は同一符号により示している。
【００４９】
本回路構成では、図１２における高域透過フィルタ４１，４１´と低域透過フィルタ４２，４２´との代替として、バイアスＴ回路４３，４３´を用いており、図１２に説明した構成と同等の効果を得ることができる。バイアスＴ回路は、周知の様に、低周波成分（ＤＣ成分）と高周波成分（ＡＣ成分）とを分離／合流する機能を有しており、図示する様に、“ＤＣ”，“ＲＦ（ＡＣ）”，“ＲＦ（ＡＣ）＋ＤＣ”の３ポートを有し、ハイパスフィルタとローパスフィルタとらなる。
【００５０】
かかる構成により、受信回路側の等化誤差信号（ＤＣ）をバイアスＴ回路４３で高周波信号に合流し、送信回路側のバイアスＴ回路４３´で高周波信号から分離することができる。
【００５１】
図１４は等化誤差信号を受信回路２から送信回路１へ伝達する場合の更に他の例を説明するブロック図であり、複雑化を避けるために、誤差信号の伝達に関係する部分についてのみ示しており、他は省略している。なお、図１４において、図１と同等部分は同一符号により示している。
【００５２】
本回路構成では、可変定電流源回路４５と、高入力抵抗の電流検出回路４６とを用いている。すなわち、受信回路側において、等化誤差信号送信回路２５からの等化誤差信号により可変定電流源４５を制御して、等化誤差信号に応じた電流を生成して伝送路３を介して送信回路側へ送信し、高入力抵抗電流検出回路４６により当該電流を検出することにより、等化誤差信号の伝達が可能である。本構成は、高速信号（送信信号）の送受信回路を集積したＬＳＩの一部とすることも可能である。なお、図において、４４，４４´は直流阻止回路である。
【００５３】
図１５は等化誤差信号を受信回路２から送信回路１へ伝達する場合の別の例を説明するブロック図であり、複雑化を避けるために、誤差信号の伝達に関係する部分についてのみ示しており、他は省略している。なお、図１５において、図１と同等部分は同一符号により示している。
【００５４】
図１の等化誤差検出回路２４にて得られた等化誤差信号は、論理的に正負両極性を持った信号である。この極性は、例えば、電圧や電流値などのようなアナログ値を用いるが、適正が等化がなされていることを示す等化基準値を、等化誤差信号の送信受信回路の双方で、同一とする必要がある。
【００５５】
ここで、高速信号には、差動信号を用いることが一般的であり、そのため、伝送路のパタン配線は２本となっている。この２本の配線の一方を用いて等化誤差信号を伝達し、他方を用いて等化誤差信号の基準値を伝達するようにしている。すなわち、送信すべき高速信号は等化送信回路１１から出力され、バイアスＴ回路４３ａ，４３ｂを介して伝送路３を通り、アンプ２１で受信増幅される。
【００５６】
受信回路２の等化誤差検出回路２４（図１参照）で検出された等化誤差信号は、等化誤差信号送信回路２５において、固定された基準電圧発生回路４７で生成された基準電圧を基に、誤差信号（基準信号に対する差の信号）とされて、バイアスＴ回路４３ｃにおいて伝送路３に重畳される。また、基準電圧発生回路４７からの基準電圧はバイアスＴ回路４３ｄにおいて伝送路３に重畳される。
【００５７】
伝送路３を介して送信回路１へ供給された誤差信号（基準信号に対する差の信号）と基準電圧とは、バイアスＴ回路４３ａ，４３ｂによりそれぞれ高速信号と分離され、差動アンプ４８へ入力される。差動アンプ４８において、基準電圧と誤差信号との差が演算され、等化誤差信号が再生されて等化誤差信号受信回路１３へ入力される様になっている。
【００５８】
なお、図１５の例においては、図３に示した引き算器２４７を省いて、割り算器２５６の出力であるスペクトル強度比の値をそのまま誤差信号として出力し、同時に固定された基準電圧（基準電圧発生回路４７の出力）に代えて、基準メモリ２４５の出力である基準値を出力し、これら誤差信号と基準値とを差動アンプ４８で演算（減算）することで、等化誤差信号を得ることも可能である。
【００５９】
図１に示した送信回路１や受信回路２は、それぞれ１チップ型のＬＳＩ（集積回路）により構成することができることは明白である。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、個々のパタン配線などの伝送路に対する最適な等化パラメータを自動的に検出して設定することにより、従来必要とされていた、人的な工数が削減され、同時に調整時間の削減が可能である。このため、人手を介してＢＷＢの配線長を意識して、個々のＰＫＧに対して等化パラメータを設定していた従来技術に対して、装置の製造コストの削減が可能となり、装置価格の低減が可能となるという効果がある。
【００６１】
また、本発明によれば、配線の追加を必要とせず、信号伝送路と同一の配線を用いて、自動的な帰還制御機構を実現し、長期的な信号伝送特性の安定化制御を可能とするという効果がある。これは、半二重の伝送を行う装置構成に対しても適用が可能であり、送受信回路の外部に、プロセッサのような制御回路を介する通信も不要なために、装置設計面での簡易化を図ることが出来ることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示すブロック図である。
【図２】等化強度と等化誤差との関係及び等化強度に対する送受信波形を示す模式図である。
【図３】図１の等化誤差検出回路２４の例を示すブロック図である。
【図４】送信信号のスペクトル分布とアイパタンの形状を説明する模式図である。
【図５】プリント基板伝送路の伝達特性を説明する模式図である。
【図６】受信信号のスペクトル分布とアイパタンの形状を説明する模式図である。
【図７】アイパタンの形状を説明する模式図である。
【図８】等化基準値を得るためのトレーニング手順の一例を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施例におけるスペクトル強度測定による伝送路の伝達特性の直線近似を説明する模式図である。
【図１０】等化強度と受信信号の符号誤り率特性と、対応するアイパタンの形状を説明する模式図である。
【図１１】等化基準値を得るためのトレーニング手順の他の例を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施例における等化誤差信号の伝達方法の一例を説明するブロック図である。
【図１３】本発明の実施例における等化誤差信号の伝達方法の他の例を説明するブロック図である。
【図１４】本発明の実施例における等化誤差信号の伝達方法の更に他の例を説明するブロック図である。
【図１５】本発明の実施例における等化誤差信号の伝達方法の別の例を説明するブロック図である。
【図１６】本発明が適用される装置の構成の概略を説明する図である。
【図１７】従来技術を説明するためのブロック図である。
【符号の説明】
１  送信回路
２  受信回路
３  伝送路
１０  送信側ＰＫＧ
１１  等化送信回路
１２  等化量生成制御回路
１３  等化誤差信号受信回路
１４  パタン発生回路
１５  セレクタ
１６，２６  制御回路
２０  受信側ＰＫＧ
２１  アンプ
２２  識別回路
２３  符号誤り率検出回路
２４  等化誤差検出回路
２４１，２４２  帯域透過フィルタ
２５  等化誤差信号送信回路
３０  ＢＷＢ
３１  コネクタ
４１，４１´  高域通過フィルタ
４２，４２´  低域通過フィルタ
４３，４３´，４３ａ〜４３ｄ  バイアスＴ回路
４４，４４´  直流阻止回路
４５  可変電流源
４６  高入力抵抗電流検出回路
４７  基準電圧発生回路
４８  差動アンプ
２４３，２４４  強度変換器
２４５  基準値メモリ
２４６  割り算器
２４７  引き算器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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