CN102257739A - 传输***及测试装置 - Google Patents

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CN102257739A CN2009801508032A CN200980150803A CN102257739A CN 102257739 A CN102257739 A CN 102257739A CN 2009801508032 A CN2009801508032 A CN 2009801508032A CN 200980150803 A CN200980150803 A CN 200980150803A CN 102257739 A CN102257739 A CN 102257739A
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transmission
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transmission channel
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冈安俊幸
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Abstract

提供一种传输***，该***是传输数据的传输***，包括：调制部，其按照准备传输的数据调制预先规定的载波信号的振幅；电光变换部，其把调制部输出的调制信号变换为光信号；光纤，其传输光信号；光电变换部，其把光纤传输来的光信号变换为电流信号；电流电压变换部，其把电流信号线性变换为电压信号；解调部，其解调电压信号。

Description

传输***及测试装置
技术领域
在美国本申请为美国申请12/339,075(申请日：2008年12月19日)的部分后续申请。
背景技术
传输光信号的传输***通常具有激光二极管、光纤以及光电二极管。此外，在长距离光传输情况下，由于在光纤内产生相当大的损耗，因而往往设置用于补偿损耗的补偿电路。此外，即使在短距离光传输的情况下，也往往用补偿电路频带补偿激光二极管及光电二极管的工作频带。
在先技术文献
专利文献
由于目前尚未发现存在在先技术文献，因而省略有关在先技术文献的表述。
发明准备解决的问题
补偿电路使用同一种方法在损耗补偿及频带补偿两个方面进行补偿。具体而言，通过在信号路径内***高通滤波器提高高频成分的增益来进行信号的损耗补偿及频带补偿。
补偿电路通常在发信方及收信方各设置一个。因此，如果构成传输***的各种要素的截止频率明显不同，则很难设计高通滤波器。
例如，设想激光二极管的高端截止频率为10GHz，光纤的高端截止频率为500MHz时的情况。当传输信号的频率为10GHz时，会出现光纤需要例如20dB的补偿而激光二极管则完全不需要补偿的失衡状态。
正如上文所述，由于补偿电路在发信方仅有一个，因而发信方的补偿电路的补偿量会结合构成信号恶化的最大因素的光纤被最佳化。然而如果结合光纤使补偿电路最佳化，则在激光二极管中产生过度频率校正的频带。在此情况下，激光二极管中的调制波形严重变形，反而引起传输质量恶化。
上述问题可通过把传输***的各种要素的截止频率设为大致相同加以解决。然而，由于光纤的截止频率依存于传输距离，因而很难把传输***的各种要素的截止频率设为大致相同。当传输***的各种要素的截止频率明显不同的情况下，虽然可通过结合最低的截止频率降低传输率解决激光二极管等的工作不稳定的问题，但降低传输率并非好事。
发明内容
为此，本发明的一个目的在于提供能解决上述问题的传输***以及测试装置。该目的可通过组合权利要求书中的独立项中所述的特征来实现。此外，从属项规定本发明的更为有利的具体例。
解决问题的手段
本发明的第1方式提供一种传输***以及配置有该传输***的测试装置，该传输***是传输数据的传输***，包括：
调制部，其按照准备传输的数据调制预先规定的载波信号的振幅；
电光变换部，其把调制部输出的调制信号变换为光信号；
光纤，其传输光信号；
光电变换部，其把光纤传输来的光信号变换为电流信号；
电流电压变换部，其把电流信号线性变换为电压信号；
解调部，其解调电压信号。
上述发明概要并未列举出本发明的全部必要特征，这些特征群的次级组合也可构成发明。
附图说明
图1是一种实施方式涉及的传输***100的构成例示图。
图2是传输信道400中的各种构成要素的传输频带的例示图。
图3是传输***100的另一种构成的例示图。
图4是传输***100的另一种构成的例示图。
图5是传输***100的另一种构成的例示图。
图6是传输***100的另一种构成的例示图。
图7是另一种实施方式涉及的测试装置600的构成例示图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来说明本发明的一个侧面，但下述实施方式并不限定权利要求书涉及的发明，此外，实施方式中所说明的全部特征的组合并不都是发明的解决手段所必须具有的。
图1是1种实施方式涉及的传输***100的构成例示图。传输***100是利用光传输进行数据传输的***，包括发信器件200、传输信道400、以及接收器件300。
另外，本例的传输***100是通过在传输信号的调制解调中采用振幅多值调制解调方式以更窄的占用带宽传输数据。例如，当用4值的振幅调制解调方式进行10Gbps的数据传输时，能够以和使用2值振幅调制解调方式传输5Gbps数据时相同的占用带宽传输数据。这样一来，由于需要进行频率校正的频带变窄，因而结合截止频率低的光纤等进行补偿设定，即便对于截止频率高的激光二极管等产生了过度频率校正，由于可减少对产生过度频率校正的频带的使用比例，因而可降低过度频率校正的影响。
发信器件200可按照使用者的控制而输出规定的数据。发信器件200可输出由电信号构成的数据。本例的发信器件200具有调制部210以及激励器220。
调制部210可按照应该传输的数据调制预先规定的载波信号的振幅。本例的调制部210具有调制电路212以及发信补偿电路214。
调制电路212输出调制信号。例如，调制电路212可输出把各脉冲的振幅按照应该传输的数据进行了多值调制后的PAM信号。此外，调制电路212也可输出把载波信号进行了正交调制后的信号。而调制电路212中的调制方式的振幅方向的多值数大于2。
发信补偿电路214调整调制电路212输出的调制信号的频率特性。发信补偿电路214对调制信号的频率特性进行预调整，以使至少进行传输信道400中的损耗补偿以及频带补偿中的一种补偿。
例如，发信补偿电路214可用高通滤波器等使调制电路212高频段的振幅增益高于低频段的振幅增益。例如，发信补偿电路214可将传输信道400的各构成要素的截止频率中，最低的截止频率设为分界线，使调制信号中的高频端成分的振幅增益高于调制信号中的低频端成分的振幅增益。
在图1中，虽然例示的是发信补偿电路214设置在调制电路212的后段，但在其它例中，发信补偿电路214既可设置在调制电路212的前段，也可设置在调制电路212的内部。在前者的情况下，发信补偿电路214可调整输入调制电路212中的信号的频带。在后者的情况下，发信补偿电路214可调整调制电路212内部生成的信号的频带。激励器220接收调制部210输出的调制信号，向传输信道400输出。
传输信道400把从发信器件200接收到的调制信号传输给接收器件300。本例的传输信道400将调制信号变换为光信号后传送。本例的传输信道400包括：电光变换部410、光纤420、光电变换部430、以及电流电压变换部440。
电光变换部410设于发信器件200的近旁，把发信器件200输出的调制信号变换为光信号后输入光纤420。例如，电光变换部410可以是按照发信器件200输出的调制信号发光的激光二极管等发光元件。
光纤420把从电光变换部410输入的光信号传输给光电变换部430。光纤420具有与发信器件200及接收器件300间的信号传输距离大致相等的长度。
光电变换部430设置于接收器件300的近旁，接收光纤420传输来的光信号。光电变换器430把该光信号变换为电流信号。光电变换部430例如可以是光电二极管等光接收元件。
电流电压变换部440把光电变换部430输出的电流信号变换为电压信号。本例的传输信道400传输振幅调制后的信号，因而电流电压变换部440最好把电流信号线性变换为电压信号。电流电压变换部440可以是所谓线性TIA(Lineartrans-impedance amplifier)。
接收器件300从传输信道400接收电压信号，并解调该电压信号。在接收器件300之中设有含接收补偿电路314以及解调电路312的解调部310。
接收补偿电路314可调整从传输信道400接收的电压信号的频率特性。例如，可通过合成接收补偿电路314中的频率校正和发信补偿电路214中的预频率校正，设定发信端的发信补偿电路214以及接收端的接收补偿电路314，用以实施传输信道400的损耗补偿及频带补偿。
例如，接收端的接收补偿电路314可不依赖传输信道400进行一定的频率校正，发信端的发信补偿电路214可实施与传输信道400对应的预频率校正。此外，当通过发信端的发信补偿电路214进行传输信道400的损耗补偿及频带补偿情况下，接收器件300也可不具有接收补偿电路314。
解调电路312解调接收补偿电路314频率校正后的电压信号。解调电路312按照调制电路212中的调制方式解调电压信号。
图2是传送信道400中的各构成要素的传输频带的例示图。在图2之中，示出电光变换部410的频带(LD)、光纤420的频带(Fiber)、以及电光变换部410和光纤420的合成频带(LD+Fiber)。此外，图2中的横轴以对数表示频率，纵轴以分贝表示传输损耗。
本例中，光纤420的截止频率f1比电光变换部410的截止频率f2低。这时我们来看一下发信补偿电路214为了使信号在整个频带内的传输特性均匀，实施与光纤420以及电光变换部410的频率特性对应的预频率校正时的情况。
在此情况下，例如在f1～f2的频带内，电光变换部410的频率特性是均匀的，由于输入电光变换部410中的是被发信补偿电路214强化了该频带内的频率成分的信号，因此电光变换部410中被输入不需要的频率校正成分，导致电光变换部410的输出信号波形失真变形，从而成为使传输错误增加的重要原因。
与之相反，在传输***100中，可通过使用振幅多值调制方式，缩小传输信号所需的占用频带宽度。因此，可缩小与信号传输所需的占用带宽和对电光变换部410过度频率校正的频带重复的区域。因此可减少电光变换部410中被过度频率校正的频带。
图3是传输***100的另一构成例示图。本例的传输***100除具有与图1的相关说明过的传输***100的构成之外，还具有特性调整部500。其余构成可以与图1的相关说明过的传输***100相同。在图3之中，示出了在发信器件200以及传输信道400之外单独设置特性调整部500，但特性调整部500也可设置在发信器件200或传输信道400内部。
特性调整部500根据传输信道400的特性调整调制电路212中的多值数以及发信补偿电路214中的频率特性。例如，特性调整部500可根据传输信道400的任意一个构成要素的截止频率、以及传输***100每一单位时间内应传输的比特数设定调制电路212中的多值数。优选地，特性调整部500根据信道400的各构成要素的截止频率中最低的截止频率，以及传输***100每一单位时间内应传输的比特数设定调制电路212中的多值数。
例如，特性调整部500可通过比较取决于每一单位时间内应传输的比特数以及调制电路212中的多值数的占用带宽和传输信道400中的最低截止频率决定该多值数。例如，设传输信道400的构成要素的最低截止频率为光纤的500MHz，每一单位时间应传输的比特数为10Gbps。此时，若把调制电路212中的多值数设为4值，则数据传输所需占用带宽为5Gbps。此外，若把调制电路212中的多值数设为16值，则数据传输所需的占用带宽为1.25GHz。
特性调整部500可通过调整调制电路212中的多值数使与最低截止频率对应的占用带宽之差达到规定的允许范围内。特性调整部500可在调制电路212中可设定的多值数中选择与最低截止频率对应的占用带宽之差达到允许范围内的最大多值数。例如在上例中，调制电路212中可设定的多值数是2的幂，若将与最低截止频率对应的占用带宽之差设为+0.5GHz，特性调整部500可将调制电路212中的多值数设为16值。
此外，正如图2的相关说明所说的，发信补偿电路214在连接于调制部210以及解调部310间的传输信道400的各要素的截止频率中，根据最低截止频率调整调制信号的频率特性。特性调整部500可将传输信道400的各要素的截止频率以及各频率成分的衰减量通知发信补偿电路214。
特性调整部500可测定传输信道400的各要素的截止频率及各频率成分的衰减量。此外，这些信息可由使用者提供给特性调整部500。此外，特性调整部500可读出预先记录在传输信道400中的这些信息。
此外，调制电路212在发信补偿电路214中的调制信号的振幅的补偿量在规定的频率成分中超过规定的阈值的情况下，可增加调制信号振幅方向上的多值数。此处的补偿量是指振幅的放大率。
此外，该规定的频率成分可以是与最低截止频率对应的占用带宽的差的允许范围内的最高频率成分。由于上述占用带宽通过增加调制电路212中的多值数来减少，因而调制电路212可在上述允许范围内的最高频率的补偿量低于规定的阈值之前增加振幅调制的多值数。
而上述多值数的调整可由特性调整部500控制。特性调整部500最好根据调制电路212中的多值数的控制来控制解调电路312中的多值数。此外，特性调整部500还可控制接收补偿电路314的补偿量。此时特性调整部500通过合成发信补偿电路214以及接收补偿电路314中的补偿量，分别设定发信补偿电路214以及接收补偿电路314中的该量，即可补偿传输信道400中的损耗及频带。
图4是传输***100的另一种构成的例示图。本例的传输***100相对于图1～图3的相关说明所说的传输***100，其传输信道400的构成不同。其余构成与图1～图3的相关说明所说的任意一种传输***100相同。本例的传输***100通过在发信器件200及接收器件300间连接具有传送电信号的传输路径450的电信号传输信道传输电信号，用以取代具有电光变换部410、光纤420、光电变换部430以及电流电压变换部440的光传输信道。
而当传输信道400是电信号传输信道的情况下，发信补偿电路214可根据传输路径450的截止频率以及衰减量进行补偿。特性调整部500可根据传输信道400是光传输信道或电传输信道中的某一种，设定发信送补偿电路214中的补偿量。此时也一样，调制电路212可在规定频率上的补偿量超过规定阈值时使多值数增加。
图1～图3的相关说明所说的传输***100在传输信道400的端部设置了电光变换部410等TOSA电路以及ROSA电路。并根据传输信道是光或电，设定安装在收发信器件内部的补偿电路。因此，传输***100无论是光信号还是电信号，仅更换传输信道400就可传输信号。
图5是传输***100的另一种构成的例示图。本例的传输***100配置有发信器件200、接收器件300、光传输信道400-1、电传输信道400-2以及切换部460。发信器件200以及接收器件300与图1～图4的相关说明所说的发信器件200及接收器件300相同。
此外，光传输信道400-1与图1的相关说明所说的传输信道400相同。此外，电传输信道400-2与图4的相关说明所说的传输信道400相同。此外，传输***100还可配置图3的相关说明所说的特性调整部500。
切换部460在发信器件200及接收器件300之间切换连接光传输信道400-1或连接电信传输信道400-2。例如切换部460可根据发信器件200及接收器件300间的传输距离切换连接光传输信道400-1或电传输信道400-2中的某一个。
此外，切换部460测定与电传输信道400-2连接后从发信器件200给接收器件300传输数据时的衰减量，该衰减量大于规定阈值情况下，可将传输信道切换为光传输信道400-1。特性调整部500可根据切换部460所选择的某一个传输信道400，控制调制电路212中的多值数以及发信补偿电路214中的补偿量。采用此种构成，可适当选择恰当的传输信道传输数据。
此外，在图5之中，是以把发信器件200以及接收器件300一对一设置为例加以说明的，但在其它例中，传输***100可针对一个发信器件200设置多个接收器件300进行一对N的传输。此外，传输***100还可针对多个发信器件200设置多个接收器件300，进行N对N的传输。此时，切换部460可选择将各个发信器件200与某个接收器件300连接。
图6是传输***100的另一构成的例示图。本例的传输***100包括多个发信器件200、切换部470、光传输信道400-1、电传输信道400-2、以及多个接收器件300。此外，传输***100还可具有特性调整部500。
各个发信器件200以及各个接收器件300可与图1的相关说明所说的发信器件200及接收器件300相同。光传输信道400-1、以及电传输信道400-2可与图5的相关说明所说的光传输信道400-1以及电传输信道400-2相同。
各个发信器件200配置在大致相同的场所。各个发信器件200也可包容在同一器件之中。各个接收器件300可分别配置在不同的场所。即，配置为从发信器件200到第1接收器件300-1的传输距离和从发信器件200到第2接收器件300-2的传输距离各不相同。
传输距离比规定距离近的第1接收器件300-1上连接电传输信道400-2。此外，传输距离比规定距离远的第2接收器件300-2上连接光传输信道400-1。
各个发信器件200设定为可连接任意传输信道400。本例中，各个发信器件200通过切换部470选择性地与各个传输信道400连接。正如上述，若采用本例的传输***100，可将电传输信道400-2以及光传输信道400-1适当切换。因此，如本例所示，可将各个发信器件200通过各个传输信道与传输距离不同的多个接收器件300适当连接。
而，各个发信器件200中的调制电路212以及发信补偿电路214，可根据与该发信器件200连接的传输信道400的特性进行调整。特性调整部500正如图3的相关说明所说的，可根据各个发信器件200上连接的传输信道400的特性，调整各个调制电路212中的多值数、以及发信补偿电路214中的补偿量和截止频率。
图7是涉及另一实施方式的测试装置600的构成例示图。测试装置600是测试半导体芯片等被测试器件700的装置，包括控制部610、多个传输部630、以及多个测试模块620。
测试模块620通过与对应的被测试器件700交换信号来测试被测试器件。例如，可在测试模块620给被测试器件700提供了规定的测试信号时，测试被测试器件700是否输出规定的应答信号。此外，各测试模块620也可与其它测试模块620交换信号。例如，某个测试模块620可根据从其它测试模块620接收的信号生成测试信号。
控制部610控制各个测试模块620。例如，控制部610可提供控制各个测试模块620的动作的触发信号、时钟信号、图形信号等。
传输部630在控制部610和测试模块620之间，测试模块620彼此之间、以及测试模块和被测试器件700之间传输信号。传输部630可以是图1～图6的相关说明所说的任意一种传输***100。采用此种构成，使用与各自的电路间的传输距离相对应的传输信道，即可在各电路间传输信号。
从以上说明可知，若采用上述实施方式，通过使用与各个电路间传输距离相对应的传输信道，并通过实施与传输信道的特性相对应的适当的补偿以及调制，即可实现传输数据的传输***。
上面用实施方式说明了本发明，但本发明的技术范围并不局限于上述实施方式中所述的范围。业内人士显然知道可对上述实施方式进行多种变更或改进。从权利要求书的内容可知，实施了此类变更或改进的方式仍可包含在本发明的技术范围内。
请注意，权利要求书、说明书以及附图中的所示的装置、***、程序以及方法中的动作、顺序、步骤以及阶段等的各处理的实施顺序，只要没有明确标示出“在此之前”“先”等，此外，只要不是后面的处理中使用前面处理的输出，均可按任意顺序实现。关于权利要求书、说明书、以及附图中的动作流程，虽为方便起见，使用了“首先”、“其次”等字眼加以说明，但并不意味着必须按照该顺序实施。
附图标记说明
100、传输***，200、发信器件，210、调制部，212、调制电路，214、发信补偿电路，220、激励器，300、接收器件，310、解调部，312、解调电路，314、接收补偿电路，400、传输信道，410、电光变换部，420、光纤，430、光电变换部，440、电流电压变换部，450、传输路径，460、470、切换部，500、特性调整部，600、测试装置，610、控制部，620、测试模块，630、传输部，700、被测试器件。

Claims (14)

1.一种传输***，该传输***是传输数据的传输***，其特征在于，包括：调制部，其按照应该传输的数据调制预先规定的载波信号的振幅；电光变换部，其把前述调制部输出的调制信号变换成光信号；光纤，其传输前述光信号；光电变换部，其把前述光纤传输来的光信号变换为电流信号；电流电压变换部，其把前述电流信号线性变换为电压信号；解调部，其解调前述电压信号。
2.根据权利要求1所述的传输***，其特征在于：取代具有前述电光变换部、前述光纤、前述光电变换部以及前述电流电压变换部的光传输信道，而通过将传输电信号的电传输信道与前述调制部以及前述解调部连接即可传输前述电信号。
3.根据权利要求2所述的传输***，其特征在于：前述调制部具有调整前述调制信号的频率特性的发信补偿电路。
4.根据权利要求3所述的传输***，其特征在于：前述发信补偿电路根据在前述调制部以及前述解调部之间连接前述光传输信道或前述电传输信道中的哪一个，来调整前述调制信号的频率特性。
5.根据权利要求3所述的传输***，其特征在于：前述发信补偿电路根据连接在前述调制部以及前述解调部之间的传输信道中的某个要素的截止频率，调整前述调制信号的频率特性。
6.根据权利要求5所述的传输***，其特征在于：前述发信补偿电路根据连接在前述调制部以及解调部之间的传输信道的各要素的截止频率中最低的前述截止频率调整前述调制信号的频率特性。
7.根据权利要求5所述的传输***，其特征在于：前述调制部根据前述传输信道中的某种要素的前述截止频率以及每一单位时间内应传输的比特数决定前述调制信号的振幅方向上的多值数。
8.根据权利要求7所述的传输***，其特征在于：前述调制部根据前述传输信道的各要素中的最低的前述截止频率、以及每一单位时间内应传输的比特数决定前述调制信号的振幅方向上的多值数。
9.根据权利要求8所述的传输***，其特征在于：前述调制部在前述发信补偿电路中的前述调制信号的振幅的补偿量超过规定阈值的情况下，使前述调制信号的振幅方向上的多值数增加。
10.根据权利要求2所述的传输***，其特征在于：前述解调部具有调整前述电压信号的频率特性的接收补偿电路。
11.根据权利要求2所述的传输***，其特征在于：还配置有切换部，其切换在前述调制部以及前述解调部之间是连接前述光传输信道还是连接前述电传输信道。
12.根据权利要求11所述的传输***，其特征在于：前述切换部根据前述调制部以及前述解调部之间的传输距离，切换连接前述光传输信道或前述电传输信道中的哪一个。
13.根据权利要求12所述的传输***，其特征在于：前述传输***具有分别配置在不同场所的多个前述解调部；
在自前述调制部起的传输距离大于等于规定距离的前述解调部上连接前述光传输信道，在自前述调制部起的传输距离比规定距离短的所述解调部上连接前述电传输信道；
前述调制部被设定为可与任意一个传输信道连接。
14.一种测试装置，是测试被测试器件的测试装置，其特征于，包括：
多个测试模块，与前述被测试器件交换信号测试前述被测试器件；
传输部，其在前述多个测试模块中的各个测试模块之间，或各个前述测试模块以及前述被测试器件之间的至少一种之间传输信号；前述传输部具有：
调制部，其按照应该传输的前述信号调制预先规定的载波信号的振幅；
电光变换部，其把前述调制部输出的调制信号变换为光信号；
光纤，其传输前述光信号；
光电变换部，其把前述光纤传输的前述光信号变换为电流信号；
电流电压变换部，其把前述电流信号线性变换为电压信号；
解调部，其解调前述电压信号。
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