WO2017208446A1 - Communication system - Google Patents
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- the two voltage value data are sent to the loss measuring unit 11a.
- the loss amount measuring unit 11a the loss amount of the transmission cable 2a at two different frequencies is differentially determined from the ratio between the voltage value data that has passed through the transmission cable 2a and the amplitude value of the transmission voltage of the test signal that has been previously determined. It calculates in each in-phase mode (step ST4). However, the calculated loss amounts in the differential and in-phase modes can be calculated more accurately if there are three or more test signals having different frequencies.
- the communication system it is possible to adjust the gains of the differential and in-phase amplifiers of the mode selection units 30a and 30b in accordance with the deterioration state of the frequency characteristics of the transmission cables 2a and 2b.
- the aging degradations 53a and 53b are smaller in the in-phase mode than in the differential mode. Therefore, in order to compensate for the loss amount in each of the differential and common-mode modes, it is necessary to obtain a gain corresponding to each reduction rate.
- the gain switching unit has an amplification factor that compensates for the loss amount of the transmission cable in each transmission mode, and thus reliably compensates for aging of the transmission cable. be able to.
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Abstract
A mode selection unit (30a, 30b) selects, as a mode for transmitting a signal via a transmission cable (2a, 2b), a differential mode and a common-phase mode, and amplifies the signal in each mode. A loss amount measurement unit (11a, 11b) detects a loss amount for each transmission mode in the transmission cable (2a, 2b) from a value when a test signal is received by a counterpart device. A gain switch unit (12a, 12b) adjusts an amplification rate for each transmission mode in the mode selection unit (30a, 30b) from the loss amount calculated by the loss amount measurement unit (11a, 11b).
Description
本発明は、多芯のメタル線ケーブルを用いた高速なデータ通信において、ケーブルの伝送特性が時間経過に従い劣化することに対して、ケーブルを介して伝送する信号の増幅率を調整するようにした通信システムに関するものである。
In the present invention, in high-speed data communication using a multi-core metal wire cable, the amplification factor of a signal transmitted through the cable is adjusted with respect to deterioration of the transmission characteristic of the cable with time. The present invention relates to a communication system.
メタル線ケーブルを用いた高速通信において、ケーブルを構成する材料の経年特性や周囲温度などの環境条件によって、ケーブルの伝送特性が変化し通信性能が時間経過と共に変化あるいは劣化する場合がある。例えば、ケーブル形状を動き易くするためにケーブルの誘電材料に添加物を加えると、時間経過に従いケーブルの周波数損失が増大する恐れがある。
一方、従来では、メタル線ケーブルを用いた高速通信として、例えば特許文献１に記載されているように、伝送モードの内、差動モードと同相モードの両方を出力させる手段を設けたものがあった。これにより、差動モードのみを伝送させる場合と比較して、通信速度を向上させることができる。 In high-speed communication using a metal wire cable, the transmission characteristics of the cable may change depending on environmental characteristics such as aging characteristics and ambient temperature of the material constituting the cable, and the communication performance may change or deteriorate over time. For example, if an additive is added to the cable dielectric material to make the cable shape easier to move, the frequency loss of the cable may increase over time.
On the other hand, conventionally, as a high-speed communication using a metal wire cable, for example, as described in Patent Document 1, there is provided a means for outputting both a differential mode and a common mode among transmission modes. It was. Thereby, compared with the case where only differential mode is transmitted, a communication speed can be improved.
一方、従来では、メタル線ケーブルを用いた高速通信として、例えば特許文献１に記載されているように、伝送モードの内、差動モードと同相モードの両方を出力させる手段を設けたものがあった。これにより、差動モードのみを伝送させる場合と比較して、通信速度を向上させることができる。 In high-speed communication using a metal wire cable, the transmission characteristics of the cable may change depending on environmental characteristics such as aging characteristics and ambient temperature of the material constituting the cable, and the communication performance may change or deteriorate over time. For example, if an additive is added to the cable dielectric material to make the cable shape easier to move, the frequency loss of the cable may increase over time.
On the other hand, conventionally, as a high-speed communication using a metal wire cable, for example, as described in Patent Document 1, there is provided a means for outputting both a differential mode and a common mode among transmission modes. It was. Thereby, compared with the case where only differential mode is transmitted, a communication speed can be improved.
上記のように、メタル線ケーブルは時間経過に伴い周囲の温度や湿度の変化によって周波数特性が悪化する場合がある。この経年劣化はケーブルの伝送距離が大きくなるほど顕著に現れる。また、経年劣化による損失の大きさは差動モードと同相モードでは異なる場合がある。しかしながら、特許文献１に記載された方法では、経年劣化によってケーブルの損失量に変化が生じることについては考慮されていなかった。
As described above, the frequency characteristics of metal wire cables may deteriorate due to changes in ambient temperature and humidity over time. This aging deterioration becomes more prominent as the transmission distance of the cable increases. In addition, the magnitude of loss due to aging may be different between the differential mode and the common mode. However, the method described in Patent Document 1 does not take into consideration that the loss amount of the cable changes due to aging.
この発明は、かかる問題を解決するためになされたもので、経年劣化が発生しても通信を良好に行うことのできる通信システムを得ることを目的とする。
The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to obtain a communication system that can perform communication satisfactorily even when aged deterioration occurs.
この発明に係る通信システムは、多芯の伝送ケーブルを介して相手側装置に試験信号を送信する試験信号送信部と、伝送ケーブルを介して信号を伝送するモードとして、差動モードと同相モードを選択すると共に、試験信号送信部からの試験信号を含む相手側装置に送信する全ての信号の増幅をそれぞれのモードで行うモード選択部と、伝送ケーブルを介して信号を送信する際にモード選択部の増幅率を制御するゲイン切替部と、試験信号送信部で送信された試験信号が相手側装置で受信された際の値から伝送ケーブルにおける伝送モード毎の損失量を算出する損失量測定部とを備え、ゲイン切替部は、損失量測定部による損失量から、モード毎にモード選択部の増幅率を調整するようにしたものである。
The communication system according to the present invention includes a test signal transmission unit that transmits a test signal to a counterpart device via a multi-core transmission cable, and a differential mode and an in-phase mode as a mode for transmitting a signal via the transmission cable. A mode selection unit that selects and amplifies all signals to be transmitted to the counterpart device including the test signal from the test signal transmission unit in each mode, and a mode selection unit when the signal is transmitted through the transmission cable. A gain switching unit that controls the amplification factor of the signal, a loss amount measurement unit that calculates a loss amount for each transmission mode in the transmission cable from a value when the test signal transmitted by the test signal transmission unit is received by the counterpart device, and The gain switching unit adjusts the amplification factor of the mode selection unit for each mode from the loss amount by the loss amount measurement unit.
この発明に係る通信システムは、損失量測定部によって算出された伝送ケーブルの損失量から、差動モードと同相モードとのモード選択部の増幅率をそれぞれ調整するようにしたものである。これにより、経年劣化が発生しても通信を良好に行うことができる。
In the communication system according to the present invention, the amplification factor of the mode selection unit for the differential mode and the common mode is adjusted from the loss amount of the transmission cable calculated by the loss measurement unit. Thereby, communication can be performed satisfactorily even when aging occurs.
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１は、本実施の形態による通信システムの構成図である。
本実施の形態による通信システムは、図示のように、信号伝送装置１ａと信号伝送装置１ｂが２本の伝送ケーブル２ａ，２ｂを介して通信接続された構成である。信号伝送装置１ａ，１ｂは、それぞれ通信管理部１０ａ，１０ｂ、試験信号送信部２０ａ，２０ｂ、モード選択部３０ａ，３０ｂ、受信部４０ａ，４０ｂを備えている。通信管理部１０ａ，１０ｂは、信号伝送装置１ａ，１ｂ間の通信管理を行う処理部であり、損失量測定部１１ａ，１１ｂ、ゲイン切替部１２ａ，１２ｂ、送受信制御部１３ａ，１３ｂをそれぞれ備えている。なお、通信管理部１０ｂ側の損失量測定部１１ｂ、ゲイン切替部１２ｂ、送受信制御部１３ｂについては、その図示を省略している。 Hereinafter, in order to explain the present invention in more detail, modes for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a configuration diagram of a communication system according to the present embodiment.
As shown in the figure, the communication system according to the present embodiment has a configuration in which a signal transmission device 1a and asignal transmission device 1b are communicatively connected via two transmission cables 2a and 2b. The signal transmission devices 1a and 1b include communication management units 10a and 10b, test signal transmission units 20a and 20b, mode selection units 30a and 30b, and reception units 40a and 40b, respectively. The communication management units 10a and 10b are processing units that manage communication between the signal transmission apparatuses 1a and 1b, and include loss amount measurement units 11a and 11b, gain switching units 12a and 12b, and transmission / reception control units 13a and 13b, respectively. Yes. Note that the loss measurement unit 11b, the gain switching unit 12b, and the transmission / reception control unit 13b on the communication management unit 10b side are not shown.
実施の形態１．
図１は、本実施の形態による通信システムの構成図である。
本実施の形態による通信システムは、図示のように、信号伝送装置１ａと信号伝送装置１ｂが２本の伝送ケーブル２ａ，２ｂを介して通信接続された構成である。信号伝送装置１ａ，１ｂは、それぞれ通信管理部１０ａ，１０ｂ、試験信号送信部２０ａ，２０ｂ、モード選択部３０ａ，３０ｂ、受信部４０ａ，４０ｂを備えている。通信管理部１０ａ，１０ｂは、信号伝送装置１ａ，１ｂ間の通信管理を行う処理部であり、損失量測定部１１ａ，１１ｂ、ゲイン切替部１２ａ，１２ｂ、送受信制御部１３ａ，１３ｂをそれぞれ備えている。なお、通信管理部１０ｂ側の損失量測定部１１ｂ、ゲイン切替部１２ｂ、送受信制御部１３ｂについては、その図示を省略している。 Hereinafter, in order to explain the present invention in more detail, modes for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a configuration diagram of a communication system according to the present embodiment.
As shown in the figure, the communication system according to the present embodiment has a configuration in which a signal transmission device 1a and a
試験信号送信部２０ａ，２０ｂは、伝送ケーブル２ａ，２ｂの損失量を測定するための試験信号を送信する処理部である。モード選択部３０ａ，３０ｂは、伝送ケーブル２ａ，２ｂを介して相手側の信号伝送装置１ｂまたは信号伝送装置１ａに信号を伝送するモードとして、差動モードと同相モードを選択すると共に、試験信号送信部２０ａ，２０ｂからの試験信号を含む相手側装置に送信する全ての信号の増幅をそれぞれのモードで行う処理部である。モード選択部３０ａ，３０ｂにおけるモード選択としては、差動モードのみ、同相モードのみ及び両方のモードといった全てのモードの選択を行うものとする。これらモード選択部３０ａ，３０ｂは、差動及び同相モードの電圧値をそれぞれ増幅するための差動アンプ及び同相アンプと、伝送ケーブル２ａ，２ｂに差動及び同相の両モードを多重化して伝送するための二つのトランスから構成されている。なお、信号伝送装置１ｂ側のモード選択部３０ｂについては、信号伝送装置１ａ側のモード選択部３０ａと同様であるため、その図示は省略している。受信部４０ａ，４０ｂは、伝送ケーブル２ａ，２ｂを介して相手側の信号伝送装置１ａ，１ｂから送信された信号を受信する処理部である。
The test signal transmitters 20a and 20b are processing units that transmit test signals for measuring the loss amounts of the transmission cables 2a and 2b. The mode selection units 30a and 30b select a differential mode and a common mode as modes for transmitting signals to the signal transmission device 1b or the signal transmission device 1a on the other side via the transmission cables 2a and 2b, and transmit test signals. It is a processing unit that performs amplification of all signals transmitted to the counterpart device including the test signals from the units 20a and 20b in each mode. As the mode selection in the mode selection units 30a and 30b, all modes such as only the differential mode, only the common mode, and both modes are selected. These mode selectors 30a and 30b multiplex and transmit both differential and in-phase modes to the transmission cables 2a and 2b, and differential amplifiers and in-phase amplifiers for amplifying differential and common-mode voltage values, respectively. It consists of two transformers. Since the mode selection unit 30b on the signal transmission device 1b side is the same as the mode selection unit 30a on the signal transmission device 1a side, illustration thereof is omitted. The receiving units 40a and 40b are processing units that receive signals transmitted from the counterpart signal transmission devices 1a and 1b via the transmission cables 2a and 2b.
通信管理部１０ａ，１０ｂの損失量測定部１１ａ，１１ｂは、相手側の信号伝送装置１ａ，１ｂから通知された試験信号の受信電圧値を用いて、伝送モード毎の損失量を測定する処理部である。ゲイン切替部１２ａ，１２ｂは、損失量測定部１１ａ，１１ｂで求められた損失量に基づいてモード毎にモード選択部３０ａ，３０ｂの増幅率を調整する処理部である。送受信制御部１３ａ，１３ｂは、ゲイン切替部１２ａ，１２ｂによってゲインが調整されたモード選択部３０ａ，３０ｂを介して相手側装置との信号の送受信を制御する処理部である。
The loss measurement units 11a and 11b of the communication management units 10a and 10b use a received voltage value of the test signal notified from the counterpart signal transmission devices 1a and 1b to measure the loss amount for each transmission mode. It is. The gain switching units 12a and 12b are processing units that adjust the amplification factors of the mode selection units 30a and 30b for each mode based on the loss amounts obtained by the loss amount measurement units 11a and 11b. The transmission / reception control units 13a and 13b are processing units that control transmission and reception of signals with the counterpart device via the mode selection units 30a and 30b whose gains are adjusted by the gain switching units 12a and 12b.
図２に、試験信号送信部２０ａ，２０ｂの構成を示す。図示のように、試験信号送信部２０ａ，２０ｂは、低周波の試験信号を発生する低周波信号源２１と、高周波の試験信号を発生する高周波信号源２２と、これらを選択するためのセレクタ回路２３を備えている。このセレクタ回路２３は、通信管理部１０ａ，１０ｂにおける損失量測定部１１ａ，１１ｂの指示によってその切替を行ってモード選択部３０ａ，３０ｂに出力するよう構成されている。
FIG. 2 shows the configuration of the test signal transmitters 20a and 20b. As illustrated, the test signal transmitters 20a and 20b include a low-frequency signal source 21 that generates a low-frequency test signal, a high-frequency signal source 22 that generates a high-frequency test signal, and a selector circuit for selecting them. 23. The selector circuit 23 is configured to switch to the mode selection units 30a and 30b according to instructions from the loss measurement units 11a and 11b in the communication management units 10a and 10b.
図３は、通信管理部１０ａ，１０ｂのハードウェア構成図である。図示の通信管理部１０ａ，１０ｂは、ＣＰＵ１０１、メモリ１０２、ストレージ１０３、入出力インタフェース１０４、バス１０５により構成されている。ＣＰＵ１０１は、通信管理部１０ａ，１０ｂにおける制御を司るプロセッサである。メモリ１０２は、データ及びプログラムを一時保存すると共に、ＣＰＵ１０１の作業領域としての機能を有するものである。ストレージ１０３は、損失量測定部１１ａ，１１ｂと、ゲイン切替部１２ａ，１２ｂと、送受信制御部１３ａ，１３ｂとに対応したプログラムを格納すると共に、各種データを保存するための記憶部である。入出力インタフェース１０４は、試験信号送信部２０ａ，２０ｂ、モード選択部３０ａ，３０ｂ及び受信部４０ａ，４０ｂとの信号接続を行うインタフェースである。バス１０５は、これらＣＰＵ１０１～入出力インタフェース１０４を相互に接続するための通信路である。図１で示す損失量測定部１１ａ，１１ｂ～送受信制御部１３ａ，１３ｂは、それぞれの機能に対応したプログラムがストレージ１０３に格納され、ＣＰＵ１０１が、これらのプログラムを読み出してメモリ１０２上で展開して実行することにより実現されている。
FIG. 3 is a hardware configuration diagram of the communication management units 10a and 10b. The illustrated communication management units 10 a and 10 b include a CPU 101, a memory 102, a storage 103, an input / output interface 104, and a bus 105. The CPU 101 is a processor that controls the communication management units 10a and 10b. The memory 102 temporarily stores data and programs and has a function as a work area of the CPU 101. The storage 103 is a storage unit for storing programs corresponding to the loss amount measurement units 11a and 11b, the gain switching units 12a and 12b, and the transmission / reception control units 13a and 13b and storing various data. The input / output interface 104 is an interface that performs signal connection with the test signal transmission units 20a and 20b, the mode selection units 30a and 30b, and the reception units 40a and 40b. A bus 105 is a communication path for connecting the CPU 101 to the input / output interface 104 to each other. In the loss measurement units 11a and 11b to the transmission / reception control units 13a and 13b shown in FIG. 1, programs corresponding to the respective functions are stored in the storage 103, and the CPU 101 reads out these programs and expands them on the memory 102. It is realized by executing.
次に、実施の形態１の通信システムにおけるゲイン調整の動作を図４のフローチャートを用いて説明する。一例として、信号伝送装置１ａ側のゲイン調整について説明する。
先ず、信号伝送装置１ａに実装されている試験信号送信部２０ａにおいて、損失量測定部１１ａがセレクタ回路２３で低周波信号源２１の試験信号を選択するよう指示する（ステップＳＴ１）。これにより試験信号送信部２０ａは低周波信号源２１の試験信号をモード選択部３０ａに出力し、モード選択部３０ａは、差動及び同相の両モードで伝送ケーブル２ａを介して信号伝送装置１ｂに試験信号を送信する（ステップＳＴ２）。ただし、モード選択部３０ａでは、ゲイン切替部１２ａにより差動モードと同相モードの比は予め１：１に設定されているものとする。 Next, the operation of gain adjustment in the communication system of Embodiment 1 will be described using the flowchart of FIG. As an example, gain adjustment on the signal transmission device 1a side will be described.
First, in the testsignal transmission unit 20a mounted on the signal transmission device 1a, the loss amount measurement unit 11a instructs the selector circuit 23 to select the test signal of the low frequency signal source 21 (step ST1). Thereby, the test signal transmission unit 20a outputs the test signal of the low frequency signal source 21 to the mode selection unit 30a, and the mode selection unit 30a transmits to the signal transmission device 1b via the transmission cable 2a in both differential and in-phase modes. A test signal is transmitted (step ST2). However, in the mode selection unit 30a, the ratio between the differential mode and the common mode is set to 1: 1 in advance by the gain switching unit 12a.
先ず、信号伝送装置１ａに実装されている試験信号送信部２０ａにおいて、損失量測定部１１ａがセレクタ回路２３で低周波信号源２１の試験信号を選択するよう指示する（ステップＳＴ１）。これにより試験信号送信部２０ａは低周波信号源２１の試験信号をモード選択部３０ａに出力し、モード選択部３０ａは、差動及び同相の両モードで伝送ケーブル２ａを介して信号伝送装置１ｂに試験信号を送信する（ステップＳＴ２）。ただし、モード選択部３０ａでは、ゲイン切替部１２ａにより差動モードと同相モードの比は予め１：１に設定されているものとする。 Next, the operation of gain adjustment in the communication system of Embodiment 1 will be described using the flowchart of FIG. As an example, gain adjustment on the signal transmission device 1a side will be described.
First, in the test
モード選択部３０ａから伝送ケーブル２ａを通して送られた低周波の試験信号は、信号伝送装置１ｂの受信部４０ｂにて受信される。受信部４０ｂにて得られる電圧値は差動及び同相モードそれぞれに分離され、その電圧値は損失量測定部１１ｂでそれぞれ保存される。
同様の操作を高周波信号源２２でも行い、高周波信号源２２から送信された試験信号の受信電圧値は損失量測定部１１ｂで保存される。その後、損失量測定部１１ｂは、保存された低周波と高周波の電圧値データを伝送ケーブル２ｂを介して信号伝送装置１ａに送信する。 The low-frequency test signal sent from themode selection unit 30a through the transmission cable 2a is received by the reception unit 40b of the signal transmission device 1b. The voltage values obtained by the receiving unit 40b are separated into the differential mode and the common mode, and the voltage values are stored in the loss measuring unit 11b.
The same operation is also performed on the high-frequency signal source 22, and the received voltage value of the test signal transmitted from the high-frequency signal source 22 is stored in the loss amount measuring unit 11b. Thereafter, the loss measurement unit 11b transmits the stored low-frequency and high-frequency voltage value data to the signal transmission device 1a via the transmission cable 2b.
同様の操作を高周波信号源２２でも行い、高周波信号源２２から送信された試験信号の受信電圧値は損失量測定部１１ｂで保存される。その後、損失量測定部１１ｂは、保存された低周波と高周波の電圧値データを伝送ケーブル２ｂを介して信号伝送装置１ａに送信する。 The low-frequency test signal sent from the
The same operation is also performed on the high-
信号伝送装置１ａ側の受信部４０ａが、信号伝送装置１ｂ側からの、これら二つの電圧値データを受信する（ステップＳＴ３）と、二つの電圧値データは損失量測定部１１ａに送られる。損失量測定部１１ａでは、伝送ケーブル２ａを通過した電圧値データと、予め判明している試験信号の送信電圧の振幅値の比から、二つの異なる周波数における伝送ケーブル２ａの損失量を差動及び同相モードそれぞれにおいて算出する（ステップＳＴ４）。ただし、算出される差動及び同相それぞれのモードにおける損失量は、異なる周波数をもつ試験信号が三つ以上あれば、より正確に算出することができる。
When the receiving unit 40a on the signal transmission device 1a side receives these two voltage value data from the signal transmission device 1b side (step ST3), the two voltage value data are sent to the loss measuring unit 11a. In the loss amount measuring unit 11a, the loss amount of the transmission cable 2a at two different frequencies is differentially determined from the ratio between the voltage value data that has passed through the transmission cable 2a and the amplitude value of the transmission voltage of the test signal that has been previously determined. It calculates in each in-phase mode (step ST4). However, the calculated loss amounts in the differential and in-phase modes can be calculated more accurately if there are three or more test signals having different frequencies.
図５は、差動及び同相モードにおける伝送ケーブル２ａ，２ｂの周波数に対する劣化状態の変化を示す。図中、縦軸が劣化度合い、横軸が周波数である。図５Ａは差動モード、図５Ｂは同相モードの場合であり、それぞれ、実線５１ａ，５１ｂが初期値、破線５２ａ，５２ｂが所定期間経過後の値を示している。このように、劣化状態は周波数に応じて異なるため、複数の周波数で劣化状態を測定することにより、破線５２ａ，５２ｂで示す所定期間経過後の特性、すなわち周波数特性の劣化状況をより正確に算出することができる。
FIG. 5 shows a change in the deterioration state with respect to the frequency of the transmission cables 2a and 2b in the differential and common mode. In the figure, the vertical axis represents the degree of deterioration and the horizontal axis represents the frequency. 5A shows the differential mode, and FIG. 5B shows the common mode. Solid lines 51a and 51b show initial values, and broken lines 52a and 52b show values after a predetermined period, respectively. As described above, since the deterioration state varies depending on the frequency, by measuring the deterioration state at a plurality of frequencies, the characteristics after the predetermined period indicated by the broken lines 52a and 52b, that is, the deterioration state of the frequency characteristics can be calculated more accurately. can do.
ゲイン切替部１２ａは、損失量測定部１１ａで得られた差動及び同相モードにおける損失量から、信号伝送装置１ａとして伝送する信号の周波数に応じたモード選択部３０ａのゲイン値を決定する（ステップＳＴ５）。
The gain switching unit 12a determines the gain value of the mode selection unit 30a according to the frequency of the signal transmitted as the signal transmission device 1a from the loss amounts in the differential and common-mode modes obtained by the loss measurement unit 11a (step) ST5).
なお、信号伝送装置１ａ，１ｂとして伝送する信号の周波数が予め決定されている、といった場合は、試験信号として一つの周波数であってもよい。例えば、試験信号の電圧値がＶ０、受信した差動信号の電圧値がＶｄｉｆｆ、受信した同相信号の電圧値がＶｃｏｍｍならば、差動アンプと同相アンプのゲイン量をそれぞれＶ０／Ｖｄｉｆｆ、Ｖ０／Ｖｃｏｍｍに設定する。具体例として、通信信号としてシリアル信号を用いる場合を考える。また、その通信信号の基本周波数を１ＧＨｚとする。この場合、試験信号として１ＧＨｚの正弦信号源を予め試験信号送信部２０ａ，２０ｂに搭載しておく。次に、差動アンプと同相アンプのゲイン比を１：１とし、試験信号の電圧を１Ｖとして試験信号送信部２０ａから試験信号を送る場合を考える。このとき、試験信号は伝送ケーブル２ａを介して受信部４０ｂにて受信される。受信結果として、差動信号及び同相信号の電圧値がそれぞれ０．５Ｖ、０．２５Ｖであったとすると、この電圧値データが信号伝送装置１ａ側に通知される。信号伝送装置１ａ側では、損失量測定部１１ａによって、送受信データの比、すなわち「試験信号の電圧値／受信信号の電圧値」を求める。この場合、差動信号の場合は２倍、同相信号の場合は４倍との結果が得られる。これらの値をそのまま差動及び同相アンプのゲイン値として採用する。
In addition, when the frequency of the signal transmitted as the signal transmission devices 1a and 1b is determined in advance, one frequency may be used as the test signal. For example, if the voltage value of the test signal is V 0 , the voltage value of the received differential signal is V diff , and the voltage value of the received common-mode signal is V comm , the gain amounts of the differential amplifier and the common-mode amplifier are V 0 , respectively. / V diff and V 0 / V com are set. As a specific example, consider a case where a serial signal is used as a communication signal. The basic frequency of the communication signal is 1 GHz. In this case, a 1 GHz sine signal source is mounted in advance as test signals in the test signal transmitters 20a and 20b. Next, consider a case where the test signal is sent from the test signal transmission unit 20a with the gain ratio of the differential amplifier and the common-mode amplifier being 1: 1 and the voltage of the test signal being 1V. At this time, the test signal is received by the receiver 40b via the transmission cable 2a. Assuming that the voltage values of the differential signal and the in-phase signal are 0.5 V and 0.25 V, respectively, as the reception result, this voltage value data is notified to the signal transmission device 1 a side. On the signal transmission device 1a side, the loss amount measurement unit 11a obtains the ratio of transmission / reception data, that is, “voltage value of test signal / voltage value of reception signal”. In this case, a result of 2 times is obtained in the case of a differential signal and 4 times in the case of an in-phase signal. These values are directly adopted as the gain values of the differential and common-mode amplifiers.
なお、信号伝送装置１ｂ側におけるモード選択部３０ｂのゲイン量の調整動作については、信号伝送装置１ａ側の動作と同様であるため、その説明は省略する。
Note that the adjustment operation of the gain amount of the mode selection unit 30b on the signal transmission device 1b side is the same as the operation on the signal transmission device 1a side, and thus description thereof is omitted.
このように、本実施の形態の通信システムでは、伝送ケーブル２ａ，２ｂの周波数特性の劣化状況に合わせてモード選択部３０ａ，３０ｂの差動及び同相アンプのゲインを調節することが可能となる。例えば、図５に示すように、経年劣化５３ａ，５３ｂは、同相モードの方が差動モードよりも小さい。従って、差動及び同相モードそれぞれのモードにおける損失量を補填するには、それぞれの低下率に対応したゲインとすることが必要である。本実施の形態の通信システムでは、それぞれのモードにおける損失量を補填する増幅率としているので、経年劣化が発生しても、送受信制御部１３ａ，１３ｂは、初期値として設定された電圧値で信号伝送装置１ａ，１ｂ間の送受信を行うことができる。
As described above, in the communication system according to the present embodiment, it is possible to adjust the gains of the differential and in-phase amplifiers of the mode selection units 30a and 30b in accordance with the deterioration state of the frequency characteristics of the transmission cables 2a and 2b. For example, as shown in FIG. 5, the aging degradations 53a and 53b are smaller in the in-phase mode than in the differential mode. Therefore, in order to compensate for the loss amount in each of the differential and common-mode modes, it is necessary to obtain a gain corresponding to each reduction rate. In the communication system according to the present embodiment, since the amplification factor compensates for the loss amount in each mode, the transmission / reception control units 13a and 13b perform the signal with the voltage value set as the initial value even when aging deterioration occurs. Transmission and reception between the transmission apparatuses 1a and 1b can be performed.
以上説明したように、実施の形態１の通信システムによれば、多芯の伝送ケーブルを介して相手側装置に試験信号を送信する試験信号送信部と、伝送ケーブルを介して信号を伝送するモードとして、差動モードと同相モードを選択すると共に、試験信号送信部からの試験信号を含む相手側装置に送信する全ての信号の増幅をそれぞれのモードで行うモード選択部と、伝送ケーブルを介して信号を送信する際にモード選択部の増幅率を制御するゲイン切替部と、試験信号送信部で送信された試験信号が相手側装置で受信された際の値から伝送ケーブルにおける伝送モード毎の損失量を算出する損失量測定部とを備え、ゲイン切替部は、損失量測定部による損失量から、モード毎にモード選択部の増幅率を調整するようにしたので、伝送ケーブルの経年劣化が発生しても通信を良好に行うことができる。
As described above, according to the communication system of the first embodiment, the test signal transmission unit that transmits the test signal to the counterpart device via the multicore transmission cable, and the mode that transmits the signal via the transmission cable. As well as selecting a differential mode and a common mode, and a mode selection unit for performing amplification of all signals transmitted to the counterpart device including the test signal from the test signal transmission unit in each mode, and via a transmission cable The gain switching unit that controls the amplification factor of the mode selection unit when transmitting a signal, and the loss for each transmission mode in the transmission cable from the value when the test signal transmitted by the test signal transmission unit is received by the counterpart device The gain switching unit adjusts the amplification factor of the mode selection unit for each mode from the loss amount by the loss amount measurement unit. Aging can be satisfactorily perform communication even in the event of.
また、実施の形態１の通信システムによれば、ゲイン切替部は、それぞれの伝送モードにおける伝送ケーブルの損失量を補填する増幅率とするようにしたので、伝送ケーブルの経年劣化を確実に補償することができる。
In addition, according to the communication system of the first embodiment, the gain switching unit has an amplification factor that compensates for the loss amount of the transmission cable in each transmission mode, and thus reliably compensates for aging of the transmission cable. be able to.
また、実施の形態１の通信システムによれば、試験信号送信部は、複数の周波数の試験信号を出力し、損失量測定部は、複数の周波数の試験信号が相手側装置で受信された値から伝送モード毎の損失量を算出するようにしたので、より正確に伝送ケーブルの経年劣化による損失量を算出することができる。
Further, according to the communication system of the first embodiment, the test signal transmission unit outputs a test signal having a plurality of frequencies, and the loss amount measurement unit is a value obtained by receiving the test signal having a plurality of frequencies by the counterpart device. Since the loss amount for each transmission mode is calculated from the above, the loss amount due to aging of the transmission cable can be calculated more accurately.
なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
In the present invention, any component of the embodiment can be modified or any component of the embodiment can be omitted within the scope of the invention.
以上のように、この発明に係る通信システムは、多芯の伝送ケーブルを介して差動モードと同相モードで通信を行う通信システムにおいて、伝送ケーブルの経年劣化による損失量の増加を補填する構成に関するものであり、多芯のメタル線ケーブルを用いた通信システムに用いるのに適している。
As described above, the communication system according to the present invention relates to a configuration that compensates for an increase in loss due to aged deterioration of a transmission cable in a communication system that performs communication in a differential mode and an in-phase mode via a multicore transmission cable. It is suitable for use in a communication system using a multi-core metal wire cable.
１ａ，１ｂ 信号伝送装置、２ａ，２ｂ 伝送ケーブル、１０ａ，１０ｂ 通信管理部、１１ａ 損失量測定部、１２ａ ゲイン切替部、１３ａ 送受信制御部、２０ａ，２０ｂ 試験信号送信部、２１ 低周波信号源、２２ 高周波信号源、２３ セレクタ回路、３０ａ，３０ｂ モード選択部、４０ａ，４０ｂ 受信部、１０１ ＣＰＵ、１０２ メモリ、１０３ ストレージ、１０４ 入出力インタフェース、１０５ バス。
1a, 1b signal transmission device, 2a, 2b transmission cable, 10a, 10b communication management unit, 11a loss measurement unit, 12a gain switching unit, 13a transmission / reception control unit, 20a, 20b test signal transmission unit, 21 low frequency signal source, 22 high frequency signal source, 23 selector circuit, 30a, 30b mode selection unit, 40a, 40b reception unit, 101 CPU, 102 memory, 103 storage, 104 I / O interface, 105 bus.
Claims (3)
- 多芯の伝送ケーブルを介して相手側装置に試験信号を送信する試験信号送信部と、
前記伝送ケーブルを介して信号を伝送するモードとして、差動モードと同相モードを選択すると共に、前記試験信号送信部からの試験信号を含む前記相手側装置に送信する全ての信号の増幅をそれぞれのモードで行うモード選択部と、
前記伝送ケーブルを介して信号を送信する際に前記モード選択部の増幅率を制御するゲイン切替部と、
前記試験信号送信部で送信された試験信号が前記相手側装置で受信された際の値から前記伝送ケーブルにおける伝送モード毎の損失量を算出する損失量測定部とを備え、
前記ゲイン切替部は、前記損失量測定部による損失量から、モード毎に前記モード選択部の増幅率を調整することを特徴とする通信システム。 A test signal transmitter for transmitting a test signal to the counterpart device via a multicore transmission cable;
As a mode for transmitting a signal via the transmission cable, a differential mode and an in-phase mode are selected, and amplification of all signals transmitted to the counterpart device including a test signal from the test signal transmission unit is performed for each mode. A mode selection section to perform in mode,
A gain switching unit that controls an amplification factor of the mode selection unit when transmitting a signal via the transmission cable;
A loss amount measurement unit that calculates a loss amount for each transmission mode in the transmission cable from a value when the test signal transmitted by the test signal transmission unit is received by the counterpart device;
The gain switching unit adjusts an amplification factor of the mode selection unit for each mode based on a loss amount by the loss amount measurement unit. - 前記ゲイン切替部は、それぞれの伝送モードにおける前記伝送ケーブルの損失量を補填する増幅率とすることを特徴とする請求項１記載の通信システム。 The communication system according to claim 1, wherein the gain switching unit sets an amplification factor to compensate for the loss amount of the transmission cable in each transmission mode.
- 前記試験信号送信部は、複数の周波数の試験信号を出力し、
前記損失量測定部は、前記複数の周波数の試験信号が前記相手側装置で受信された値から伝送モード毎の損失量を算出することを特徴とする請求項１記載の通信システム。 The test signal transmission unit outputs a test signal having a plurality of frequencies,
The communication system according to claim 1, wherein the loss amount measurement unit calculates a loss amount for each transmission mode from values obtained by receiving the test signals having the plurality of frequencies at the counterpart device.
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