JP2004312438A - Optical communication device - Google Patents

Optical communication device

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JP2004312438A
JP2004312438A JP2003104165A JP2003104165A JP2004312438A JP 2004312438 A JP2004312438 A JP 2004312438A JP 2003104165 A JP2003104165 A JP 2003104165A JP 2003104165 A JP2003104165 A JP 2003104165A JP 2004312438 A JP2004312438 A JP 2004312438A
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Kazuhiro Yamazaki
和宏 山崎
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Sumitomo Electric Ind Ltd
住友電気工業株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical communication device which easily evaluates jitter and estimates a jitter generation source in an optical system performance test.
SOLUTION: An optical communication device 10 is provided with a spectrum analysis part 100 and a jitter analysis part 130. When an optical system performance test is performed, a reception signal is transmitted to the input of a sampling and holding part 110 by a signal switch 160, and the frequency spectrum of jitter components of the reception signal is obtained by an FFT operation part 120. It is compared with a reference frequency spectrum stored in an MPU part 140 to decide whether each frequency component exceeds a jitter allowable level or not. As a result, jitter evaluation and analysis of a jitter generation source are efficiently executed in an optical communication system including the optical communication device.
COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
この発明は、光通信装置に関し、より特定的には、光ファイバケーブルを介して通信する光通信装置の性能検査テストに関する。 This invention relates to optical communication devices, and more particularly to a performance inspection test of the optical communication device that communicates via an optical fiber cable.
【0002】 [0002]
光通信装置等で行なわれるシリアルデータ通信では、所定のクロックレートに従った一連のデータビットにおける、各信号エッジの理想的な位置からの偏差を示すいわゆる「ジッタ」が通信上の障害となりやすい。 The serial data communication performed in the optical communication device or the like, in a series of data bits according to a predetermined clock rate, deviation so-called "jitter" indicating the likely obstacles on the communication from the ideal position of each signal edge.
【0003】 [0003]
すなわち、シリアルデータ通信では、通常、データとクロックとが同時に伝送されないため、ジッタが大きいと通信障害を引起す必要がある。 That is, in the serial data communication, usually, since the data and the clock is not transmitted at the same time, it is necessary to cause a communication failure with the jitter is large. このため、通信規格では、ジッタマージン(許容値)が厳格に定められている。 Therefore, in the communication standard, the jitter margin (tolerance) is defined strictly. 特に、高速通信が求められクロックレートの高速化が進む状況下では、ジッタに対する要求は厳しさを増している。 In particular, high-speed communication in a situation where faster sought clock rate advances, the demand for the jitter has become increasingly severe.
【0004】 [0004]
したがって、性能評価テストにおいて、通信装置を含む通信システム全体におけるジッタを定量的に評価し、かつ、その原因と発生源とを調べてジッタ発生源に対策を講じる必要がある。 Thus, in the performance evaluation tests, quantitatively evaluate the jitter in the entire communication system including a communication device, and must take measures to jitter source examines the source and its cause.
【0005】 [0005]
このような、ジッタ評価を実行するためのジッタ解析装置の一般的な構成が、たとえば下記の特許文献1および特許文献2に開示されている。 Such general configuration of a jitter analysis apparatus for performing jitter evaluation, for example, disclosed in Patent Documents 1 and 2 below.
【0006】 [0006]
【特許文献1】 [Patent Document 1]
特開平7−83980号公報【0007】 Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-83980 [0007]
【特許文献2】 [Patent Document 2]
特開平7−63802号公報【0008】 Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-63802 [0008]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
低損失・広帯域通信が可能な光ファイバケーブルを通信ケーブルとして用いる光通信は、高速大容量通信が可能であることから、広く利用されるようになっている。 Optical communication using an optical fiber cable capable of low loss and wide band communication as the communication cable, since it is capable of high-speed large-capacity communication, and is widely used. 上述のジッタ評価は、光通信に用いられる光通信装置を含む光通信システムにおいても、光学系性能の重要な評価項目の1つとして挙げられる。 Jitter evaluation described above, even in an optical communication system including an optical communication device used in optical communications, cited as one of the important evaluation items of the optical system performance.
【0009】 [0009]
光通信システムにおいては、送受信のための信号処理部における素子の特性ばらつきや劣化に加えて、通信路を形成する光ファイバケーブルでの分散によるパルス広がりや散乱・反射がジッタ源となり得る。 In optical communication systems, in addition to the characteristic variation or deterioration of elements in the signal processing unit for transmitting and receiving, pulse broadening or scattered and reflected by the dispersion of an optical fiber cable to form a communication path can be a jitter source. 特に、光ファイバケーブル同士の接続の困難性等もあり、光通信装置以外の部分でジッタが発生する可能性が他の通信形態よりも比較的大きくなる背景がある。 In particular, there is also difficulty like the connection between the optical fiber cable, there is a possibility that jitter is generated, is relatively larger background than other forms of communication in a portion other than the optical communication apparatus. このため、光通信装置を含む光通信システムの光学系性能テストにおいては、ジッタ評価、特にジッタ発生源を突き止めるためのテストに、複数の検査装置や多くの検査時間を必要としていたこの発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、光学系性能テストにおいてジッタ評価およびジッタ発生源の推定を容易に実行可能な光通信装置を提供することである。 Therefore, in the optical system performance test of an optical communication system including an optical communication apparatus, the jitter evaluation, in particular in tests for locating a jitter sources, this invention has required a plurality of inspection devices and many inspection time, was made in order to solve the above problems, the object of the invention is to provide a jitter evaluation and readily executable optical communication apparatus estimates the jitter source in the optical system performance test is there.
【0010】 [0010]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
この発明に従う光通信装置は、所定のクロックレートに従う受信した光信号を受信電気信号に変換する受信信号変換部と、受信信号変換部で得られた受信電気信号に基づいて受信データを生成する受信部と、受信信号変換部で得られた受信電気信号の周波数スペクトルを求めるスペクトル解析部と、スペクトル解析部で求めた周波数スペクトルに基づいて受信電気信号に含まれたジッタ成分を評価するジッタ解析部とを備える。 Optical communication device according to the invention, a reception signal conversion section for converting an optical signal received according a predetermined clock rate to the received electrical signal, reception of generating received data based on the received electrical signal obtained by the reception signal converting unit parts and the spectral analysis section for determining the frequency spectrum of the received electrical signal obtained by the reception signal converting unit, a jitter analyzer for evaluating the jitter component included in the received electrical signal based on the frequency spectrum obtained by the spectrum analysis unit provided with a door.
【0011】 [0011]
好ましくは、ジッタ解析部は、受信電気信号の周波数スペクトルが予め設定された基準値を外れたときにアラーム出力を生成し、アラーム出力は、周波数スペクトル中で基準値を外れた周波数を示す情報を含む。 Preferably, the jitter analyzer generates an alarm output when the frequency spectrum of the received electrical signal is outside a preset reference value, an alarm output is information indicating a frequency out of the reference value in the frequency spectrum including.
【0012】 [0012]
さらに好ましくは、アラーム出力は、基準値を外れた周波数に基づいてジッタ源を推定した情報を含む。 More preferably, the alarm output includes information estimated jitter sources based on the frequency of out of the standard value.
【0013】 [0013]
また好ましくは、スペクトラム解析部は、受信信号変換部で得られた受信電気信号を、所定のクロックレートよりも高い周波数でサンプリングしてデジタル信号列に変換するサンプリング回路と、サンプリング回路からデジタル信号列を受けて、デジタル信号列の周波数スペクトルを求める演算部とを含む。 Also preferably, the spectrum analysis unit, the received electrical signal obtained by the reception signal converting unit, a sampling circuit for converting a digital signal string by sampling at a frequency higher than the predetermined clock rate, the digital signal sequence from the sampling circuit receiving, and a calculation unit that calculates a frequency spectrum of the digital signal sequence.
【0014】 [0014]
あるいは好ましくは、受信した光信号は、他の光通信装置によって所定パターンに従って生成されたテスト信号を含み、ジッタ解析部は、受信電気信号の周波数スペクトルおよび所定パターンに対応する所定の周波数スペクトルの比較に基づいて、受信電気信号に含まれたジッタ成分を評価する。 Or preferably, an optical signal received comprises a test signal generated according to a predetermined pattern by another optical communication device, the jitter analyzer is compared with a predetermined frequency spectrum corresponding to the frequency spectrum and a predetermined pattern of the received electrical signal based on, for evaluating the jitter component included in the received electrical signal.
【0015】 [0015]
さらに好ましくは、受信した光信号は、テスト信号に対応する所定の周波数スペクトラムを示す情報を含み、受信信号変換部は、受信データに含まれる所定の周波数スペクトルを示す情報をジッタ解析部へ伝達する。 More preferably, the optical signal received includes information indicating a predetermined frequency spectrum corresponding to the test signal, the reception signal converting unit transmits the information indicating the predetermined frequency spectrum included in the received data to the jitter analyzer .
【0016】 [0016]
また好ましくは、光通信装置は、受信電気信号のうちの所定周波数成分を減衰させるためのフィルタ回路と、受信電気信号がフィルタ回路を通過した後に受信部およびスペクトル解析部へ伝達される第1の経路と、受信電気信号がフィルタ回路を迂回して受信部およびスペクトル解析部へ直接伝達される第2の経路とを選択的に切換えるスイッチ回路とをさらに備え、スイッチ回路は、初期状態では第2の経路を選択し、第2の経路の選択時におけるジッタ評価部によるジッタ成分の評価に従って第2の経路から第1の経路へ選択を切換える。 Also preferably, the optical communication device includes a filter circuit for attenuating a predetermined frequency component of the received electrical signal, a first received electric signal is transmitted to the receiving unit and the spectral analysis section after passing through the filter circuit a path, further comprising a switch circuit for switching the second and selectively routes the received electrical signal is directly transmitted to the receiving unit and the spectral analysis section while bypassing the filter circuit, switch circuit, the second in an initial state path select switches the selection from the second path according to the evaluation of the jitter component by the jitter evaluation unit when selection of the second path to the first path.
【0017】 [0017]
この発明の他の構成に従う光通信装置は、所定パターンに従ったテスト通信データを出力する信号処理部と、送信データおよび信号処理部からの出力データを所定のクロックレートに従う送信信号に変換する送信部と、送信電気信号を光信号に変換して送出する送信信号変換部と、入力信号の周波数スペクトルを求めるスペクトル解析部と、テスト通信データに対応する送信信号をスペクトル解析部の入力信号とする第1の経路を必要に応じて形成するためのスイッチ回路とを備え、信号処理部は、スペクトラム解析部からテスト通信データに対応する送信信号の周波数スペクトルを受けて、周波数スペクトルを示すスペクトルデータを送信部に対してさらに出力する。 Optical communication device according to another configuration of the present invention, transmission of converting a signal processing unit for outputting a test communication data in accordance with a predetermined pattern, the transmit signal output data from the transmission data and a signal processing unit according to a predetermined clock rate to a part, and the transmission signal conversion unit for sending converts the transmission electric signal into an optical signal, and a spectrum analyzer for determining the frequency spectrum of the input signal, the input signal of the spectrum analyzer the transmission signal corresponding to the test communication data and a switch circuit for forming optionally the first path, the signal processing unit receives the frequency spectrum of the transmission signal corresponding to the test communication data from the spectrum analyzer, the spectrum data indicative of a frequency spectrum further outputs to the transmitting unit.
【0018】 [0018]
好ましくは、光通信装置は、受信した光信号を受信電気信号に変換する受信信号変換部と、受信信号変換部で得られた受信電気信号に基づいて受信データを生成する受信部とをさらに備え、スイッチ回路は、受信信号変換部で得られた受信電気信号をスペクトル解析部の入力信号とする第2の経路を、第1の経路に代えて形成可能であり、光通信装置は、スイッチ回路が第2の経路を形成している時に、スペクトラム解析部で求めた受信電気信号の周波数スペクトラムに基づいて、受信した光信号に含まれたジッタ成分を評価するジッタ解析部をさらに備える。 Preferably, the optical communication device further includes a reception signal converting unit for converting the received optical signals into received electrical signals, and a receiving unit that generates reception data based on the received electrical signal obtained by the reception signal converting unit , switch circuit, a second path for the input signal of the spectral analysis unit receiving electric signals obtained by the reception signal converting unit, can be formed in place of the first path, the optical communication apparatus, the switching circuit There further comprising when forming the second path, on the basis of the frequency spectrum of the received electrical signal obtained by the spectrum analyzing portion, jitter analyzer for evaluating the jitter component included in the received optical signal.
【0019】 [0019]
さらに好ましくは、ジッタテスト時に、送信側の光通信装置は、テスト通信データに対応するテスト送信信号を送出し、ジッタテスト時において、受信側の通信装置は、自身の信号処理部から出力されたテスト通信データに基づいて、自身のスペクトル解析部で周波数スペクトルを求め、かつ、送信側の通信装置から受信したテスト送信信号に基づいて、自身のスペクトル解析部で周波数スペクトルを求め、受信側の通信装置におけるジッタ解析部は、自身の信号処理部から出力されたテスト通信データに対応する周波数スペクトルと、受信したテスト送信信号に対応する周波数スペクトラムとの比較に基づいて、ジッタ評価を行なう。 More preferably, the time jitter testing, optical communication apparatus on the transmission side sends a test transmission signal corresponding to the test communication data, at the time jitter test, the receiving communication device is output from its own signal processing unit based on the test communication data, obtains a frequency spectrum with the spectrum analyzer itself, and, on the basis of the test transmission signal received from the transmitting-side communication device, determine the frequency spectrum with the spectrum analyzer itself, the communication of the receiving side jitter analysis unit in the device, based on a comparison of the frequency spectrum corresponding to the test communication data output from its own signal processing unit, a frequency spectrum corresponding to the test transmission signal received, performing jitter evaluation.
【0020】 [0020]
また好ましくは、ジッタテスト時に、送信側の光通信装置は、テスト通信データに対応する第1のテスト送信信号およびスペクトルデータに対応する第2のテスト送信信号を送出し、ジッタテスト時において、受信側の通信装置は、受信した第2のテスト送信信号から得られた受信データからスペクトルデータを抽出し、かつ、送信側の通信装置から受信した第1のテスト送信信号に基づいて、自身のスペクトル解析部でテスト通信データに対応する周波数スペクトルを求め、受信側の通信装置におけるジッタ解析部は、受信したスペクトルデータに対応する周波数スペクトルと、受信した第1のテスト送信信号に対応する周波数スペクトラムとの比較に基づいて、ジッタ評価を行なう。 Also preferably, the time jitter testing, optical communication apparatus on the transmission side sends a second test transmission signal corresponding to the first test transmission signal and spectral data corresponding to the test communication data, at the time jitter test, received side of the communication device, extracts the spectral data from the received data obtained from the second test transmission signal received, and based on the first test transmission signal received from the communication apparatus on the transmission side, the spectrum of its obtains a frequency spectrum corresponding to the test communication data analyzing unit, jitter analysis unit in the receiving-side communication device includes a frequency spectrum corresponding to the spectral data received, a frequency spectrum corresponding to the first test transmission signal received based on the comparison of, performing jitter evaluation.
【0021】 [0021]
好ましくは、光信号は、双方向性の光ファイバケーブルを介して伝送される。 Preferably, the optical signal is transmitted via a bidirectional optical fiber cables.
【0022】 [0022]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
以下において、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 In the following, embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.
【0023】 [0023]
[実施の形態1] [Embodiment 1]
図1は、本発明に従う光通信装置の全体構成を示すブロック図である。 Figure 1 is a block diagram showing the overall configuration of an optical communication apparatus according to the present invention.
【0024】 [0024]
図1を参照して、本発明に従う光通信装置10は、1心の光ファイバケーブル11を介して、他の通信装置との間で、上り方向と下り方向とが同一波長もしくは異なる波長(たとえば、1.31μmと1.55μm等の光波長)を用いる波長多重方式(WDM)により、所定のクロックレートでの全二重双方向通信を実行するものとする。 Referring to FIG. 1, the optical communication apparatus 10 according to the invention through the 1-core optical fiber cable 11, with another communication apparatus, uplink and downlink direction and the same wavelength or different wavelengths (e.g. , the wavelength multiplexing system using an optical wavelength), such as 1.31μm and 1.55 .mu.m (WDM), which shall perform the full-duplex two-way communication at a predetermined clock rate.
【0025】 [0025]
光通信装置10は、波長多重部15、受光素子20、光/電気信号変換部30、受信部40、ベッセルフィルタ55、送信部60、電気/光信号変換部80、発光素子90、スペクトル解析部100、ジッタ解析部130、MPU部140、および信号スイッチ150,160を備える。 Optical communication device 10, the wavelength multiplexing section 15, the light receiving element 20, optical / electrical signal conversion section 30, receiving section 40, Bessel filter 55, transmitting unit 60, electrical / optical signal conversion section 80, the light emitting element 90, the spectral analysis section comprising 100, the jitter analyzer 130, MPU unit 140, and a signal switch 150, 160.
【0026】 [0026]
波長多重部15は、上り方向(受信)の光信号と、下り方向(送信)の光信号との分離・合波を行なう。 Wavelength multiplexing unit 15 performs an optical signal upstream (receive), the separation and multiplexing of the optical signals in the downlink (transmission). 受光素子20は、光ファイバケーブル11から受信され、波長多重部15を介して伝達された上り方向の光信号(受信光信号)を受けて電流信号に変換する。 The light receiving element 20 is received from the optical fiber cable 11 is converted into a current signal by receiving an optical signal upstream transmitted via the wavelength multiplexer 15 (received optical signal). 光/電気信号変換部30は、受光素子20によって生成された電流信号を電圧信号(受信電気信号)に変換するトランスインピーダンスアンプ等で構成される。 Optical / electrical signal conversion section 30 is constituted by a transimpedance amplifier which converts a current signal generated by the light receiving element 20 into a voltage signal (received electrical signal). 信号スイッチ150は、光/電気信号変換部30によって生成された受信電気信号を、ベッセルフィルタ55を経由する経路およびベッセルフィルタ55を迂回する経路の一方を選択して、ノードN0へ伝達する。 Signal switch 150, the received electrical signal generated by the optical / electrical signal conversion section 30, selects one path that bypasses the route and Bessel filter 55 via a Bessel filter 55, transmitted to the node N0. ベッセルフィルタ55は、受信電気信号中の高周波ノイズ成分を除去するために、信号スイッチ150によって受信電気信号の経路に選択的に挿入される。 Bessel filter 55 to remove high frequency noise component in the received electrical signal is selectively inserted in the path of the received electrical signal by the signal switch 150. 受信部40は、ノードN0に伝達された受信電気信号を増幅する増幅部45と、増幅部45の出力にレベル変換等を施して受信データRDを生成するI/O回路50とを含む。 Receiving unit 40 includes an amplifier 45 for amplifying the received electrical signal transmitted to node N0, an I / O circuit 50 generates the reception data RD is subjected to level conversion and the like on the output of the amplifier 45.
【0027】 [0027]
送信部60は、送信データSDをレベル変換するI/O回路65と、I/O回路65およびMPU部140からの出力を選択的に電気/光信号変換部80へ伝達するための信号スイッチ67とを含む。 Transmission unit 60 includes an I / O circuit 65 for level-converting a transmission data SD, the I / O circuit 65 and signal switch 67 for transmitting the output from the MPU unit 140 selectively to the electrical / optical signal conversion section 80 including the door. 信号スイッチ67は、ノードN1に信号を伝達する。 Signal switch 67 transmits a signal to the node N1.
【0028】 [0028]
電気/光信号変換部80は、送信電気信号を電流信号に変換するレーザー駆動回路によって構成される。 Electrical / optical signal conversion section 80 is constituted by a laser driving circuit for converting a transmission electric signal into a current signal. 発光素子90は、電気/光信号変換部80により発光素子(レーザダイオード)に流す電流を変えて、光の強度変調により下り方向の光信号(送信光信号)に変換する。 Emitting element 90, by changing the current applied to the light emitting element by the electric / optical signal conversion section 80 (laser diode) into downstream optical signal (optical transmission signal) by intensity modulation of the light. 下り方向の光信号は、波長多重部15を介して、光ファイバケーブル11へ送出される。 Optical signals downstream through the wavelength multiplexer 15 is sent to the optical fiber cable 11.
【0029】 [0029]
光ファイバケーブル11を介して、上り方向の光信号の受信および下り方向の光信号の送信を行なうことにより、他の光通信装置との間で双方向の光データ通信が実行される。 Through the optical fiber cable 11, by performing the transmission of the reception and the downstream optical signal of the uplink optical signal, two-way optical data communication is executed with another optical communication apparatus.
【0030】 [0030]
光通信装置10は、スペクトル解析部100と、スペクトル解析部100によって得られた周波数スペクトルに基づいてジッタ評価を行なうジッタ解析部130とをさらに備える。 Optical communication device 10 further comprises a spectrum analyzing unit 100, and a jitter analyzer 130 that performs jitter evaluated based on the frequency spectrum obtained by the spectrum analyzer 100.
【0031】 [0031]
信号スイッチ160は、データN0およびN1の一方と、サンプルホールド部110の入力ノードN2との間に選択的に信号経路を形成する。 Signal switch 160 forms one of a data N0 and N1, selectively signal path between the input node N2 of the sample and hold unit 110. これにより、受信電気信号および送信電気信号のいずれか一方が、サンプルホールド部110の入力信号とされ得る。 Thus, either one of the received electrical signals and transmitting the electrical signal can be the input signal of the sample hold unit 110.
【0032】 [0032]
スペクトル解析部100は、ノードN2への入力信号を所定のサンプリング周波数で標本化してデジタル信号列に変換するサンプルホールド部110と、サンプルホールド部110によって得られたデジタル信号列を入力とする高速離散フーリエ変換(FFT)を実行して周波数スペクトルを出力するFFT演算部120とを含む。 Spectral analysis unit 100, high-speed discrete to sample-and-hold unit 110 for converting an input signal to the node N2 in sampling to digital signal sequence at a predetermined sampling frequency, and inputs the digital signal sequence obtained by the sample-and-hold unit 110 and performing a Fourier transform (FFT) and an FFT arithmetic unit 120 for outputting a frequency spectrum. なお、デジタル信号列から周波数スペクトルを得るための演算形式は、特に限定されずFFT以外の形式を採用することも可能である。 The calculation formats for obtaining the frequency spectrum from the digital signal sequence, it is also possible to employ particularly limited format other than FFT not. また、サンプルホールド部110におけるサンプリング周波数は、上り信号および下り信号のクロックレートよりも十分高い周波数に設定される。 The sampling frequency in the sample-and-hold unit 110 is set to a sufficiently higher frequency than the clock rate of the uplink signal and downlink signal. サンプルホールド部110およびFFT演算部120は、汎用の回路構成を適用して、専用LSIまたはその内蔵機能ブロックとして実現可能である。 Sample-and-hold unit 110 and the FFT arithmetic unit 120 applies the circuit configuration of a general purpose, can be implemented as a dedicated LSI or a built-in function blocks.
【0033】 [0033]
MPU部140は、サンプルホールド部110、FFT演算部120およびジッタ解析部130との間で、データの授受および動作指示の発行を行なう。 MPU unit 140, between the sample-and-hold unit 110, FFT computing unit 120 and the jitter analysis unit 130 performs issuance of data transfer and operation instructions. さらに、MPU部140は、所定のパターンに基づいた、ジッタ評価用のテスト通信データTDを生成する機能を併せ持っているものとする。 Furthermore, MPU unit 140 is assumed to combine the function of generating, based on a predetermined pattern, the test communication data TD for jitter evaluation.
【0034】 [0034]
次に、本発明の光通信装置10におけるジッタ評価動作について詳細に説明する。 It will now be described in detail jitter evaluation operation in an optical communication device 10 of the present invention.
【0035】 [0035]
図2は、ジッタの定義を説明する概念図である。 Figure 2 is a conceptual diagram for explaining the definition of jitter.
図2を参照して、光通信装置10によって送受信される通信データは、所定の規格およびクロックレートに基づき、一定の周期Tでデータシンボルが現われるように設定されている。 Referring to FIG. 2, the communication data transmitted and received by the optical communication apparatus 10, based on a predetermined standard and the clock rate is set to appear data symbols at a fixed period T.
【0036】 [0036]
このため、理想的な受信データでは、クロックレートの逆数に相当する周期T間隔の時刻t0〜t6のそれぞれにデータシンボルが現われて、図2の例では、時刻t0,t2,t3,t4,t6にレベル遷移エッジがそれぞれ発生することになる。 Therefore, in an ideal reception data, it appears each data symbol time t0~t6 period T intervals corresponding to the inverse of the clock rate, in the example of FIG. 2, time t0, t2, t3, t4, t6 level transition edge will occur, respectively. この場合には、理想データをサンプリングして周波数スペクトルを求めても、周期Tの整数倍に相当する周波数成分しか存在しないことになる。 In this case, be determined frequency spectrum by sampling the ideal data, only the frequency component corresponding to an integral multiple of the period T will not exist.
【0037】 [0037]
しかしながら、実際の通信データは、送受信のための信号処理部における素子の特性ばらつきや劣化に加えて、通信路を形成する光ファイバケーブルでの分散によるパルス広がりや散乱・反射等のため、理想的な時刻からずれた位置にデータシンボルが現われてしまう。 However, the actual communication data, in addition to the characteristic variation or deterioration of elements in the signal processing unit for transmitting and receiving, for pulse broadening or scattered and reflected due dispersion in an optical fiber cable to form a communication path, ideally data symbol will appear at a position shifted from a time. 図2の例では、時刻t0,t2,t3,t4,t6から、時間e0,e2,e3,e4,e6だけそれぞれずれた時刻t0′,t2′,t3′,t4′,t6′にレベル遷移エッジがそれぞれ発生する。 In the example of FIG. 2, from time t0, t2, t3, t4, t6, time e0, e2, e3, e4, e6 only each offset time t0 ', t2', t3 ', t4', the level transition in t6 ' edge occurs, respectively. このずれe0〜e6がジッタに相当する。 This deviation e0~e6 corresponds to jitter.
【0038】 [0038]
したがって、このような実際の通信データをクロックレートよりも十分に高い周波数でサンプリングし、サンプリングされたデジタルデータ列を周波数変換して周波数スペクトルを求めれば、ジッタの周波数スペクトルを求めることが可能となる。 Accordingly, such samples at actual frequency sufficiently higher than the communication data clock rate, by obtaining a frequency spectrum by frequency converting the sampled digital data string, it is possible to obtain the frequency spectrum of the jitter .
【0039】 [0039]
図3は、本発明の光通信装置における実施の形態1に従うジッタ解析を説明する概念図である。 Figure 3 is a conceptual diagram illustrating a jitter analysis according to the first embodiment of the optical communication apparatus of the present invention.
【0040】 [0040]
図3(a)には、図2に示した実際の通信データをサンプリングして得られたデジタル信号列を周波数変換して得られた周波数スペクトルを示される。 The FIG. 3 (a), it is shown a frequency spectrum obtained by frequency converting a digital signal sequence obtained by sampling the actual communication data shown in FIG. この周波数スペクトラムは、図1に示した光通信装置では、FFT演算部120の出力として得られる。 The frequency spectrum is an optical communication apparatus shown in FIG. 1 is obtained as an output of the FFT arithmetic unit 120. なお、図3(a)に示された周波数スペクトラムは、クロックレートの整数倍に相当する成分を予め除去された状態で表記されているものとする。 The frequency spectrum shown in FIG. 3 (a), and it is labeled in a state of being previously removed component corresponding to an integral multiple of the clock rate.
【0041】 [0041]
周波数スペクトルは、図3(a)に示すように、想定される周波数範囲Fmin〜Fmax間における、それぞれの周波数での受信信号強度Pc[dB]によって示される。 Frequency spectrum, as shown in FIG. 3 (a), between the frequency range Fmin~Fmax envisaged, indicated by the received signal strength Pc [dB] at each frequency. このようにして得られた周波数スペクトルによって、どのような周波数成分がジッタとして含まれているかが評価できる。 The frequency spectrum obtained in this way can be evaluated is what frequency components are included as jitter.
【0042】 [0042]
ジッタは、その周波数成分によって、周期ジッタ151、データ依存ジッタ152、デューティサイクルジッタ153およびランダムジッタ154等に分類される。 Jitter, by the frequency component, the period jitter 151, data dependent jitter 152 are classified into a duty cycle jitter 153 and random jitter 154, and the like.
【0043】 [0043]
周期ジッタ151は、通信データのクロックレートとは相関しない周期で繰返され、スイッチ電源からのノイズ等が主な要因である。 Period jitter 151, the clock rate of the communication data repeated in a cycle uncorrelated noise or the like from the switch power supply is a main factor. データ依存ジッタ152は、通信データのパターンに依存する確定的なジッタであり、デューティサイクルジッタ153は、ビットシーケンスにおける正と負との平均パルス幅差に相当し、基準クロックの波形精度(デューティ比精度)に起因する。 Data dependent jitter 152 is a deterministic jitter that depends on the pattern of communication data, the duty cycle jitter 153 corresponds to an average pulse width difference between the positive and negative in the bit sequence, the reference clock waveform precision (duty ratio due to the precision). 一方、ランダムジッタ154は、ガウス分布に従うジッタであり、主に電気部品の熱雑音に起因するので、光通信装置10中の受光素子20、光/電気信号変換部30,増幅部45、電気/光信号変換部80および発光素子90等がジッタ源である。 On the other hand, random jitter 154 is a jitter according to the Gaussian distribution, so mainly due to thermal noise of the electrical components, the light receiving element 20 in the optical communication apparatus 10, an optical / electrical signal conversion section 30, amplifying section 45, an electric / optical signal conversion section 80 and the light emitting element 90 and the like are jitter sources.
【0044】 [0044]
したがって、図3(b)に示すように、周波数スペクトルを構成するそれぞれの周波数ごとに、基準値となる許容信号強度Plim[dB]を予め定めておけば、実際の信号強度Pcおよび基準レベルPlimの差に基づいて、ジッタを評価できる。 Accordingly, as shown in FIG. 3 (b), for each frequency constituting the frequency spectrum, if predetermining acceptable signal strength Plim as a reference value [dB], the actual signal strength Pc and the reference level Plim based on the difference, it can be evaluated jitter. すなわち、ジッタとしてどの周波数成分が許容値を超えているかが情報として得られる。 In other words, what the frequency component exceeds the allowable value as the jitter is obtained as information. 既に説明したように、ジッタ成分の周波数に対応してその発生源がある程度特定可能であるので、実際の信号強度が許容レベルを超えた周波数を示す情報を出力することにより、ジッタ源の特定が容易となる。 As already described, since its source in response to the frequency of the jitter component is somewhat identifiable, by outputting information indicating the frequency of the actual signal strength has exceeded the acceptable level, the jitter sources identified easy to become.
【0045】 [0045]
図4は、図1に示したジッタ解析部130の実施の形態1に従う動作を説明するフローチャートである。 Figure 4 is a flow chart for explaining the operation according to the first embodiment of the jitter analyzer 130 shown in FIG.
【0046】 [0046]
図4を参照して、ジッタ解析が開始されると(ステップS100)、評価対象となる周波数Fが、F=Fmin−ΔFに初期設定される(ステップS110)。 Referring to FIG. 4, the jitter analysis is started (step S100), the frequency F to be evaluated is initialized to F = Fmin-[Delta] F (step S110). さらに、所定の刻み幅ΔFで、周波数Fをインクリメントし(ステップS120)、周波数Fの受信信号強度Pc[dB]をFFT演算部120より入手する(ステップS130)。 Further, in a certain interval [Delta] F, to increment the frequency F (step S120), obtains from the received signal strength Pc [dB] FFT computing unit 120 of the frequency F (step S130).
【0047】 [0047]
さらに、当該周波数Fの許容レベルPlim[dB]をMPU部140から入手して(ステップS140)、両者の差分ΔP=Pc−Plimを計算する(ステップS150)。 Furthermore, to obtain an acceptable level Plim [dB] of the frequency F from the MPU unit 140 (step S140), and calculates the difference ΔP = Pc-Plim both (step S150). さらに、求められた差分が基準値と比較され(ステップS160)、基準値以上(ΔP≧0)であるときにはアラーム信号ALがジッタ解析部130から外部へ出力され(ステップS170)、基準値より小さい(ΔP<0)ときにはアラーム信号ALは出力されない(ステップS160)。 Further, the obtained difference is compared with a reference value (step S160), or the reference value when ([Delta] P ≧ 0) is the alarm signal AL is outputted from the jitter analysis unit 130 to the outside (step S170), smaller than the reference value ([Delta] P <0) sometimes alarm signal AL is not output (step S160).
【0048】 [0048]
アラーム信号ALは、少なくとも、当該周波数Fを示す情報と、当該周波数Fにおいて受信信号強度がジッタ許容レベルを超えていることを示す情報とを少なくとも含むものとする。 Alarm signal AL is at least to the information indicating the frequency F, as the received signal strength in the frequency F is at least an information indicating that exceeds the jitter tolerance level. あるいは、ジッタ解析部130の内部に、周波数Fと想定されるジッタ源とを対応付けるデータを格納することにより、推定されるジッタ源を示す情報をさらに出力することもできる。 Alternatively, the interior of the jitter analyzer 130, by storing data associating the jitter source is assumed to frequency F, can be further outputs information indicating the jitter source estimated.
【0049】 [0049]
これにより、ある周波数Fに対するジッタ評価が実行され、周波数Fが最大範囲Fmaxに達しているかどうかが判断されて(ステップS180)、周波数FminからFmaxの範囲で、ステップS120〜S170のジッタ評価フローが繰返し実行される。 Thus, the jitter evaluation is performed for a frequency F, frequency F is determined whether reaches the maximum range Fmax (step S180), in the range of frequency Fmin of Fmax, jitter Evaluation Flow steps S120~S170 It is repeatedly executed. 所定の周波数範囲Fmin〜Fmaxにおけるジッタ評価が終了すると、F=Fmaxに達するので、ジッタ解析部130による解析は終了される(ステップS190)。 When jitter evaluation is completed in a predetermined frequency range Fmin~Fmax, since reaching F = Fmax, analysis by jitter analysis unit 130 is terminated (step S190). 図1に示したジッタ解析部130は、上記の評価フローをハード的あるいはソフト的に実行する専用LSIまたはその内蔵機能ブロックとして実現される。 Jitter analysis unit 130 shown in FIG. 1 is implemented as a dedicated LSI or a built-in function block executes the evaluation flow of the by hardware or by software.
【0050】 [0050]
このようにして、実施の形態1に従う光通信装置におけるジッタ解析が行なわれる。 In this manner, the jitter analysis is performed in an optical communication apparatus according to the first embodiment. なお、光通信装置10におけるジッタ評価は、まず初期状態として、信号スイッチ150が、光/電気信号変換部30からの受信電気信号がベッセルフィルタ55を迂回してスペクトラム評価部100へ伝達される経路を選択した状態で実行される。 Note that the jitter evaluation in an optical communication device 10, as first initial state, the signal switch 150, receives an electrical signal from the optical / electrical signal conversion section 30 is transferred to bypass Bessel filter 55 to the spectrum evaluation unit 100 routes It is performed on the selected state. この評価テストでジッタ不良が検出された場合には、受信電気信号がベッセルフィルタ55を経由してスペクトラム評価部100へ伝達される経路を信号スイッチ150によって選択した状態で、同様のジッタ評価を実行する。 If the jitter defect is detected in this evaluation test, in a state where the received electrical signal is selected by the signal switch 150 routes transmitted to the spectrum evaluation unit 100 via a Bessel filter 55, performs the same jitter evaluation to. このように本発明の光通信装置では、ベッセルフィルタ55を用いる場合と、用いない場合の2通りについて、ジッタ評価を行なうことが可能である。 In the optical communication apparatus of the present invention, the case of using the Bessel filter 55, for 2 street if not used, it is possible to perform the jitter evaluation.
【0051】 [0051]
以上説明したように、実施の形態1に従う構成によれば、受信信号の周波数スペクトルを求めて、それぞれの周波数成分においてジッタ許容レベルを超えているかどうかを判定することができる。 As described above, according to the structure of the first embodiment, seeking frequency spectrum of the received signal, it is possible to determine whether it exceeds the jitter tolerance level at each frequency component. さらに、許容レベルを超えるジッタ成分の周波数を特定して、当該周波数を示す情報あるいは、当該周波数に基づいて推定されたジッタ源を示す情報を出力することができる。 Furthermore, it is possible to identify the frequency of the jitter component exceeds an allowable level, information indicating the frequency or outputs information indicating the jitter source that is estimated based on the frequency. この結果、光通信装置を含む光通信システムにおいて、ジッタ評価およびジッタ発生源の解析を効率的に実行することができる。 As a result, it is possible in an optical communication system including an optical communication device, executes the analysis of the jitter evaluation and jitter sources efficiently.
【0052】 [0052]
[実施の形態2] [Embodiment 2]
既に説明したように、光通信システムにおいては、光通信装置以外の部分、代表的には光ファイバケーブルによって構成された伝送路にジッタ源が存在するケースが比較的多い。 As already described, in an optical communication system, portions other than the optical communication apparatus, typically in relatively many cases jitter source is present in the transmission path constituted by the optical fiber cable. したがって、ジッタ解析時に、ジッタ源が、光通信装置(送信側および受信側)およびそれ以外のいずれに存在するのかを効率的に判定することが望ましい。 Thus, when the jitter analysis, jitter sources, optical communication apparatus (sender and receiver) and it is desirable to determine the other to present in any efficiently.
【0053】 [0053]
実施の形態2においては、このような点を効率的に判定可能な構成について説明する。 In the second embodiment will be described such points for efficiently determining configurable.
【0054】 [0054]
再び図1を参照して、本発明に従う光通信装置10では、信号スイッチ160によって、送信部60からノードN1へ出力された送信電気信号をノードN2へ伝達して、サンプルホールド部110の入力とすることができる。 Referring again to FIG. 1, in the optical communication apparatus 10 according to the present invention, the signal switch 160, and transmits a transmission electric signal output from the transmission section 60 to the node N1 to the node N2, the input of the sample hold unit 110 can do.
【0055】 [0055]
したがって、MPU部140によって生成された所定パターンに基づくテスト通信データを他の光通信装置(受信側)へ送出する場合に、実際に送出される送信信号の周波数スペクトルをスペクトル解析部100で求め、かつ求められた周波数スペクトルを示す情報を、送信信号の一部として受信側の光通信装置へ伝送することが可能である。 Therefore, when sending the test communication data based on a predetermined pattern generated by the MPU unit 140 other optical communication device (receiving side), determine the frequency spectrum of the transmission signal actually transmitted by the spectral analyzer 100, and information indicating a frequency spectrum obtained, it is possible to transmit the reception side to the optical communication device as part of the transmission signal.
【0056】 [0056]
すなわち、実施の形態2に従う構成においては、図1に示した本発明に従う光通信装置10を受信側および送信側にそれぞれ用いることにより、効率的なジッタ解析が可能となる。 That is, in the configuration according to the second embodiment, by using each of the receiving side and transmitting side optical communication apparatus 10 according to the present invention shown in FIG. 1, it is possible to efficiently jitter analysis.
【0057】 [0057]
図5は、本発明の実施の形態2に従うジッタ評価テストを説明するフローチャートである。 Figure 5 is a flowchart for explaining the jitter evaluation test according to the second embodiment of the present invention.
【0058】 [0058]
図5を参照して、実施の形態2に従うジッタ評価テストが開始されると(ステップS200)、送信側の光通信装置10においては、信号スイッチ67をMPU部140側に設定し(ステップS210)、ジッタ検査用の特定パターンを有するテスト通信データTDがMPU部140から送出される(ステップS220)。 Referring to FIG. 5, when the jitter evaluation tests according to the second embodiment is started (step S200), the optical communication apparatus 10 on the transmission side sets the signal switch 67 to the MPU unit 140 side (step S210) test communication data TD having a specific pattern for jitter testing is sent from the MPU 140 (step S220). さらに、テスト通信データTDの周波数スペクトル、すなわち、それぞれの周波数成分での送信スペクトル強度Prefを示す情報が生成される。 Furthermore, the frequency spectrum of the test communication data TD, i.e., information indicating the transmission spectrum intensity Pref at each frequency component is generated. テスト通信データTDおよび送信スペクトル強度Prefを示す情報は、送信側の光通信装置10で送信信号に変換されて光ケーブル11へ送出される。 Information indicating the test communication data TD and the transmission spectrum intensity Pref is converted into a transmission signal in an optical communication device 10 on the transmission side is transmitted to the optical cable 11.
【0059】 [0059]
送信スペクトル強度Prefは、送信側の光通信装置10において、MPU部140によって生成されるテスト通信データTDを、信号スイッチ160によってサンプルホールド部110の入力信号とすることにより、FFT演算部120によって得ることができる。 Transmission spectral intensity Pref, in the optical communication apparatus 10 on the transmission side, test communications data TD generated by the MPU unit 140, by the input signal of the sample hold unit 110 by the signal switch 160, obtained by the FFT arithmetic unit 120 be able to.
【0060】 [0060]
受信側の光通信装置10では、初期状態では、信号スイッチ150をベッセルフィルタ55迂回側、すなわち光/電気信号変換部30の出力を直接ノードN0へ伝達するための信号経路が形成される(ステップS230)。 In the optical communication apparatus 10 on the reception side, in the initial state, the Bessel filter 55 detour side signal switch 150, i.e., the signal path for transmitting the output of the optical / electrical signal conversion section 30 directly node N0 is formed (step S230).
【0061】 [0061]
この状態で、図1に点線で経路を示すように、ノードN0に伝達された受信電気信号に基づいて受信部40で得られた受信データRDから送信スペクトル強度Prefに対応する情報が抽出されて、MPU部140に格納される。 In this state, as shown the path by a dotted line in FIG. 1, is information corresponding to the transmission spectrum intensity Pref from the received data RD obtained at the receiving unit 40 based on the received electrical signal transmitted to node N0 is extracted It is stored in the MPU unit 140. さらに、ノードN0に受信された受信電気信号は、スペクトル解析部100へも伝達されるので、FFT演算部120によって、送信側の光通信装置からのテスト通信データTDに対応する受信信号の周波数スペクトルが求められる。 Further, the received electrical signal received by the node N0, so also transmitted to the spectrum analyzer 100, the FFT arithmetic unit 120, the frequency spectrum of the received signal corresponding to the test communication data TD from the optical communication apparatus on the transmission side is required.
【0062】 [0062]
これにより、FFT演算部120によって求められた受信信号の周波数スペクトルと、送信スペクトル強度Prefを示すMPU部140に格納された周波数スペクトルとに基づいて、ジッタ解析が実行される(ステップS240)。 Thus, the frequency spectrum of the received signal obtained by the FFT arithmetic unit 120, based on the frequency spectrum stored in the MPU unit 140 indicating the transmission spectrum intensity Pref, jitter analysis is performed (step S240).
【0063】 [0063]
図6は、実施の形態2に従うジッタ解析を説明するフローチャートである図6を参照して、実施の形態2に従うジッタ解析では、図4に示した実施の形態1に従うジッタ解析と比較して、ステップS140〜S160に代えて、ステップS140♯〜S160♯がそれぞれ実行される点が異なる。 6, with reference to FIG. 6 is a flowchart illustrating a jitter analysis according to the second embodiment, the jitter analysis according to the second embodiment, as compared with the jitter analysis according to the first embodiment shown in FIG. 4, in place of step S140~S160, while steps S140♯~S160♯ runs different.
【0064】 [0064]
ステップS140♯においては、MPU部140に格納されたテスト通信データTDの周波数スペクトルから、周波数Fの送信スペクトル強度Pref[dB]が得られる。 In step S140♯, from the frequency spectrum of the stored test communication data TD to the MPU unit 140, transmission spectral intensity of the frequency F Pref [dB] is obtained. したがって、ステップS120で得られた受信信号強度Pcとの間で、差分ΔP=Pc−Prefが計算される(ステップS150♯)。 Thus, between the received signal strength Pc obtained in step S120, the difference [Delta] P = Pc-Pref is calculated (step S150♯).
【0065】 [0065]
図7は、図6に示された差分ΔPの算出を説明する概念図である。 Figure 7 is a conceptual diagram for explaining the calculation of the difference ΔP shown in FIG.
図7を参照して、図7(a)に示されるように、受信信号の周波数スペクトルは、図3(a)と同様に、周波数Fmin〜Fmaxの範囲内における、それぞれの周波数での受信信号強度Pc[dB]によって示される。 Referring to FIG. 7, as shown in FIG. 7 (a), the frequency spectrum of the received signal, as in FIG. 3 (a), within the range of frequencies Fmin~Fmax, received signal at each frequency indicated by the intensity Pc [dB].
【0066】 [0066]
これに対し、図7(b)に示される、送信側の光通信装置で実際にテスト通信データTDをFFT演算解析して得られた周波数スペクトルによって、それぞれの周波数における送信スペクトル強度Prefが得られる。 In contrast, as shown in FIG. 7 (b), the frequency spectrum obtained by actually testing the communication data TD FFT operation analyzed by the optical communication apparatus on the transmission side, the resulting transmission spectrum intensity Pref at each frequency . この結果、図7(c)に示された、両者の差分ΔP=Pc−Prefは、主に、受信側および送信側の光通信装置以外の部分、代表的には光ファイバケーブル部分で発生したジッタを示すことになる。 The result was shown in FIG. 7 (c), both the difference ΔP = Pc-Pref is mainly a portion other than the optical communication apparatus on the reception side and the transmission side, typically generated in the optical fiber cable portion in It will exhibit jitter.
【0067】 [0067]
したがって、実施の形態2に従うジッタ解析では、この差分ΔPを所要の許容値X[dB]と比較して(ステップS160♯)、許容値X[dB]を超えた場合に、アラーム信号ALが出力される(図6のステップS170)。 Therefore, in the jitter analysis according to the second embodiment, the difference ΔP as compared with the required tolerance X [dB] (step S160♯), if it exceeds the allowable value X [dB], the alarm signal AL is outputted It is the (step S170 in FIG. 6). アラーム信号ALの詳細は、実施の形態1と同様であるので、詳細な説明は繰り返さない。 Details of the alarm signal AL, are the same as in the first embodiment, detailed description thereof will not be repeated.
【0068】 [0068]
このようにして、光通信装置と、光ファイバケーブルに代表される光通信装置以外の部分とのいずれが、代表的なジッタ源であるかを効率的に検出することができる。 In this way, the optical communication device, which of the portions other than the optical communication device such as a fiber optic cable, or a typical jitter sources can be efficiently detected. 特に、送信時の周波数スペクトルについて、送信側の光通信装置で実際にスペクトル解析したデータを用いているので、上記の検出を高精度に実行できる。 In particular, the frequency spectrum of the time of transmission can be performed because of the use of actual data spectrum analysis in the optical communication apparatus on the transmission side, the detection with high accuracy.
【0069】 [0069]
再び図5を参照して、上述したステップS240におけるジッタ解析の結果、すべての周波数成分に対してジッタ値が正常であった場合には、図1中の信号スイッチ67によって設定される信号経路がI/O回路65側に設定変更される(ステップS270)。 Referring again to FIG. 5, the result of the jitter analysis in step S240 described above, if the jitter value is normal for all frequency components, the signal path is set by the signal switch 67 in FIG. 1 It is set changes to the I / O circuit 65 side (step S270). これにより、テストが終了されて、実際の送信データSDに基づく送信信号が、送信側の光通信装置から受信側の光通信装置へ送出されるようになる(ステップS280)。 Thus, the test is terminated, the transmission signal based on the actual transmission data SD, would be sent from the optical communication apparatus of the transmitting side to the receiving side of the optical communication device (step S280).
【0070】 [0070]
一方、ステップS240において、いずれかの周波数でアラーム信号ALが出力されて、ジッタ値が異常であると判定された場合には(ステップS250)、受信側の光通信装置の信号スイッチ150によって設定される信号経路がベッセルフィルタ55経由側へ変更される(ステップS260)。 On the other hand, in step S240, one of which is output alarm signal AL is at a frequency, when the jitter value is determined to be abnormal is set by (step S250), the receiving side of the optical communication device signal switch 150 that the signal path is changed to a Bessel filter 55 via side (step S260). これにより、受信側の光通信装置において、光/電気信号変換部30の出力は、ベッセルフィルタ55を経由してノードN0に伝達されるようになる。 Thus, in the optical communication apparatus on the reception side, the output of the optical / electrical signal conversion section 30 will be transmitted to node N0 via a Bessel filter 55.
【0071】 [0071]
このような状態とした上で、ステップS240およびステップS250のジッタ解析およびジッタ評価が再び実行される。 On where such a state, jitter analysis and jitter evaluation of step S240 and step S250 is performed again. ベッセルフィルタ55の経由後においても、ジッタ値が正常とならない場合には(ステップS250)、出力されたアラーム信号ALに基づいてジッタ源を特定し、ジッタを抑制するための対策を実行した後に、再度同様の動作テストを実行する必要がある。 Even after over a Bessel filter 55, when the jitter value is not a normal after performing the countermeasure for (step S250), it identifies the jitter source based on the output alarm signal AL, suppress jitter, there is a need to perform the same operation test again.
【0072】 [0072]
また、実施の形態2と同様の効果を有するジッタ解析をより簡易に実行する変形例として、送信スペクトル強度Prefを示す周波数スペクトルについては、送信側の光通信装置で実際にFFT解析して求めたものではなく、テスト通信データTDの特定パターンに対応して予め設定された予測値を用いることによって、簡易な評価テストを行なうこともできる。 As a modification for executing jitter analysis has the same effect as the second embodiment more easily, for the frequency spectrum showing the transmission spectral intensity Pref, actually determined by FFT analysis by the optical communication apparatus on the transmission side not, by using the predicted value set in advance corresponding to the specific pattern of the test communication data TD, it is also possible to perform simple evaluation test. このような予測値は、ジッタ評価テストの開始前にMPU部140へ格納すればよい。 Such prediction value may be stored in the MPU unit 140 before the start of the jitter evaluation test. この場合には、図6のフローチャートにおいて、ステップS140♯で周波数Fに対応した送信スペクトル強度Prefに代えて予め設定された送信スペクトル強度の予測値を入手して、ステップS150♯における差分ΔPを求めればよい。 In this case, in the flowchart of FIG. 6, to obtain the predicted value of the transmission spectrum intensity set in advance in place of the transmission spectrum intensity Pref corresponding to the frequency F in step S140♯, which obtains the difference ΔP in step S150♯ Bayoi.
【0073】 [0073]
あるいは、送信側の光通信装置で測定されるテスト通信データTDと同様のデータが受信側のMPU部140でも生成可能である場合には、受信側のMPU部140で生成されたテスト通信データTDをスペクトル解析部100へ導いて予め周波数スペクトラムの予測値を求め、MPU部140へ格納しておくことも可能である。 Alternatively, if the same data as the test communication data TD which is measured by the optical communication apparatus on the transmission side can be generated even receiving side of the MPU 140, it is generated on the receiving side of the MPU 140 test communication data TD obtains the predicted value of the advance frequency spectrum led to the spectral analysis unit 100, it is also possible to store the MPU unit 140. この場合にも、図6のフローチャートにおいて、ステップS140♯で周波数Fに対応した送信スペクトル強度Prefに代えて予め求められた送信スペクトル強度の予測値を入手して、ステップS150♯における差分ΔPを求めればよい。 In this case, in the flowchart of FIG. 6, to obtain the predicted value of the transmission spectral intensity obtained in advance in place of the transmission spectrum intensity Pref corresponding to the frequency F in step S140♯, which obtains the difference ΔP in step S150♯ Bayoi.
【0074】 [0074]
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。 The embodiments disclosed herein are to be considered as not restrictive but illustrative in all respects. 本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The scope of the invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and is intended to include all modifications within the meaning and range of equivalency of the claims.
【0075】 [0075]
【発明の効果】 【Effect of the invention】
以上説明したように、本発明に従う光通信装置では、受信信号の周波数スペクトルを求め、それぞれの周波数成分におけるジッタレベルを評価して、許容レベルを超えるジッタ成分の周波数を示す情報あるいは、当該周波数に基づいて推定されたジッタ源を示す情報を出力することができる。 As described above, in the optical communication apparatus according to the present invention obtains a frequency spectrum of a received signal, it evaluates the jitter level in each frequency component, information indicating the frequency of the jitter components exceed the allowable level or, in the frequency and to output information indicating the estimated jitter source based. この結果、光通信装置を含む光通信システムにおいて、ジッタ評価およびジッタ発生源の解析を効率的に実行することができる。 As a result, it is possible in an optical communication system including an optical communication device, executes the analysis of the jitter evaluation and jitter sources efficiently.
【0076】 [0076]
さらに、ジッタ評価用のテスト通信データの送信時の周波数スペクトルと、受信した当該テスト通信データの周波数スペクトルとの差分を評価することにより、光通信装置と、光ファイバケーブルに代表される光通信装置以外の部分とのいずれが、代表的なジッタ源であるかを効率的に検出することができる。 Moreover, by evaluating the frequency spectrum of the transmission of the test communication data for jitter evaluation, the difference between the frequency spectrum of the test communication data received, the optical communication apparatus and optical communication system typified by an optical fiber cable any other part and in that, if a typical jitter sources can be efficiently detected. 特に、送信時の周波数スペクトルについて、送信側の光通信装置で実際にスペクトル解析したデータを用いることによって、上記の検出を高精度に実行できる。 In particular, the frequency spectrum of the time of transmission, by using the actual data spectrum analysis in the optical communication apparatus on the transmission side can perform the above detection with high accuracy.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】本発明に従う光通信装置の全体構成を示すブロック図である。 Is a block diagram showing the overall configuration of an optical communication apparatus according to the invention; FIG.
【図2】ジッタの定義を説明する概念図である。 2 is a conceptual diagram for explaining the definition of jitter.
【図3】本発明の光通信装置における実施の形態1に従うジッタ解析を説明する概念図である。 3 is a conceptual diagram illustrating a jitter analysis according to the first embodiment of the optical communication apparatus of the present invention.
【図4】図1に示したジッタ解析部の実施の形態1に従う動作を説明するフローチャートである。 4 is a flowchart for explaining the operation according to the first embodiment of the jitter analyzer unit shown in FIG.
【図5】本発明の実施の形態2に従うジッタ評価テストを説明するフローチャートである。 5 is a flowchart for explaining the jitter evaluation test according to the second embodiment of the present invention.
【図6】本発明の光通信装置における実施の形態2に従うジッタ解析を説明する概念図である。 6 is a conceptual diagram illustrating a jitter analysis according to the second embodiment of the optical communication apparatus of the present invention.
【図7】図6に示された差分ΔPの算出を説明する概念図である。 7 is a conceptual diagram for explaining the calculation of the difference ΔP shown in FIG.
【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS
10 光通信装置、11 光ファイバケーブル、20 受光素子、30 電気信号変換部、40 受信部、45 増幅部、50,65 I/O回路、55 ベッセルフィルタ、60 送信部、67,150,160 信号スイッチ、80 光信号変換部、90 発光素子、100 スペクトル解析部、110 サンプルホールド部、120 FFT演算部、130 ジッタ解析部、AL アラーム信号、F 周波数、Pc 受信信号強度、Plim 許容信号強度、Pref 送信スペクトル強度、RD 受信データ、SD 送信データ、TD テスト通信データ。 10 optical communication apparatus, 11 an optical fiber cable, 20 light-receiving element, 30 an electric signal conversion unit, 40 receiving unit, 45 amplification unit, 50, 65 I / O circuits, 55 Bessel filter, 60 transmission unit, 67,150,160 signal switch, 80 an optical signal conversion unit, 90 light-emitting element, 100 spectrum analyzer, 110 sample and hold unit, 120 FFT computation section, 130 jitter analysis unit, AL alarm signal, F frequency, Pc received signal strength, Plim allowable signal strength, Pref transmission spectral intensity, RD received data, SD transmission data, TD test communication data.

Claims (12)

  1. 所定のクロックレートに従う受信した光信号を受信電気信号に変換する受信信号変換部と、 A reception signal conversion section for converting an optical signal received according a predetermined clock rate to the received electrical signal,
    前記受信信号変換部で得られた前記受信電気信号に基づいて受信データを生成する受信部と、 A receiving unit that generates reception data based on the received electrical signal obtained by the reception signal converting unit,
    前記受信信号変換部で得られた前記受信電気信号の周波数スペクトルを求めるスペクトル解析部と、 A spectral analyzer for determining the frequency spectrum of the received electrical signal obtained by the reception signal converting unit,
    前記スペクトル解析部で求めた周波数スペクトルに基づいて前記受信電気信号に含まれたジッタ成分を評価するジッタ解析部とを備える、光通信装置。 And a jitter analyzer for evaluating the jitter component included in the received electrical signal based on the frequency spectrum obtained by the spectrum analyzer, an optical communication device.
  2. 前記ジッタ解析部は、前記受信電気信号の周波数スペクトルが予め設定された基準値を外れたときにアラーム出力を生成し、 The jitter analyzer generates an alarm output when the frequency spectrum of the received electrical signal is out of a preset reference value,
    前記アラーム出力は、前記周波数スペクトル中で前記基準値を外れた周波数を示す情報を含む、請求項1記載の光通信装置。 The alarm output includes information indicating the frequency that deviates the reference value in said frequency spectrum, the optical communication apparatus according to claim 1.
  3. 前記アラーム出力は、前記基準値を外れた周波数に基づいてジッタ源を推定した情報を含む、請求項2記載の光通信装置。 The alarm output includes information estimated jitter sources based on the frequency deviating the reference value, the optical communication apparatus according to claim 2, wherein.
  4. 前記スペクトラム解析部は、 The spectrum analysis unit,
    前記受信信号変換部で得られた前記受信電気信号を、前記所定のクロックレートよりも高い周波数でサンプリングしてデジタル信号列に変換するサンプリング回路と、 A sampling circuit for converting the said received electrical signal obtained by the reception signal converting unit, by sampling the digital signal sequence at a frequency higher than the predetermined clock rate,
    前記サンプリング回路から前記デジタル信号列を受けて、前記デジタル信号列の周波数スペクトルを求める演算部とを含む、請求項1記載の光通信装置。 Wherein the sampling circuit receiving said digital signal sequence, and a calculation unit that calculates a frequency spectrum of the digital signal sequence, an optical communication apparatus according to claim 1.
  5. 前記受信した光信号は、他の前記光通信装置によって所定パターンに従って生成されたテスト信号を含み、 Optical signal said received includes a test signal generated according to a predetermined pattern by another of the optical communication device,
    前記ジッタ解析部は、前記受信電気信号の周波数スペクトルおよび前記所定パターンに対応する所定の周波数スペクトルの比較に基づいて、前記受信電気信号に含まれたジッタ成分を評価する、請求項1に記載の光通信装置。 The jitter analyzer, based on a comparison of a predetermined frequency spectrum corresponding to the frequency spectrum and the predetermined pattern of said received electrical signal to evaluate the jitter component included in the received electrical signals, according to claim 1 optical communication apparatus.
  6. 前記受信した光信号は、前記テスト信号に対応する前記所定の周波数スペクトラムを示す情報を含み、 Optical signal said received includes information indicating the predetermined frequency spectrum corresponding to the test signal,
    前記受信信号変換部は、前記受信データに含まれる前記所定の周波数スペクトルを示す前記情報を前記ジッタ解析部へ伝達する、請求項5記載の光通信装置。 The reception signal converting unit transmits the information indicating the predetermined frequency spectrum included in the received data to the jitter analyzer, an optical communication apparatus according to claim 5, wherein.
  7. 前記受信電気信号のうちの所定周波数成分を減衰させるためのフィルタ回路と、 A filter circuit for attenuating a predetermined frequency component of said received electrical signal,
    前記受信電気信号が前記フィルタ回路を通過した後に前記受信部および前記スペクトル解析部へ伝達される第1の経路と、前記受信電気信号が前記フィルタ回路を迂回して前記受信部および前記スペクトル解析部へ直接伝達される第2の経路とを選択的に切換えるスイッチ回路とをさらに備え、 A first path in which the received electrical signal is transmitted to the receiving section and the spectral analysis section after passing through the filter circuit, the receiving unit the received electrical signal to bypass the filter circuit and the spectrum analysis circuit further comprising a switch circuit for selectively switching between a second path directly transmitted to,
    前記スイッチ回路は、初期状態では前記第2の経路を選択し、前記第2の経路の選択時における前記ジッタ評価部による前記ジッタ成分の評価に従って前記第2の経路から前記第1の経路へ選択を切換える、請求項1記載の光通信装置。 The switching circuit is in the initial state to select the second path, selected from the second path according to the evaluation of the jitter components due to the jitter evaluation unit when selection of the second path to the first path switching the optical communication apparatus according to claim 1.
  8. 所定パターンに従ったテスト通信データを出力する信号処理部と、 A signal processing unit for outputting a test communication data in accordance with a predetermined pattern,
    送信データおよび前記信号処理部からの出力データを所定のクロックレートに従う送信信号に変換する送信部と、 A transmission unit for converting the output data from the transmission data and the signal processing unit into a transmission signal in accordance with a predetermined clock rate,
    前記送信電気信号を光信号に変換して送出する送信信号変換部と、 A transmission signal conversion unit for transmitting and converting the transmission electric signal into an optical signal,
    入力信号の周波数スペクトルを求めるスペクトル解析部と、 A spectral analyzer for determining the frequency spectrum of the input signal,
    前記テスト通信データに対応する送信信号を前記スペクトル解析部の前記入力信号とする第1の経路を必要に応じて形成するためのスイッチ回路とを備え、 And a switch circuit for forming optionally the first path to the input signal of the spectral analyzer a transmit signal corresponding to the test communication data,
    前記信号処理部は、前記スペクトラム解析部から前記テスト通信データに対応する送信信号の周波数スペクトルを受けて、前記周波数スペクトルを示すスペクトルデータを前記送信部に対してさらに出力する、光通信装置。 The signal processing unit receives the frequency spectrum of the transmission signal corresponding to the test communication data from said spectrum analyzing portion, further outputs the spectral data indicating the frequency spectrum with respect to the transmission unit, the optical communication apparatus.
  9. 受信した光信号を受信電気信号に変換する受信信号変換部と、 A reception signal conversion section for converting the received optical signals into received electrical signals,
    前記受信信号変換部で得られた前記受信電気信号に基づいて受信データを生成する受信部とをさらに備え、 Further comprising a receiving unit that generates reception data based on the received electrical signal obtained by the reception signal converting unit,
    前記スイッチ回路は、前記受信信号変換部で得られた前記受信電気信号を前記スペクトル解析部の前記入力信号とする第2の経路を、前記第1の経路に代えて形成可能であり、 The switch circuit a second path for said received electrical signal obtained by the reception signal converting unit and the input signal of the spectrum analyzer, can be formed in place of the first path,
    前記光通信装置は、前記スイッチ回路が前記第2の経路を形成している時に、前記スペクトラム解析部で求めた前記受信電気信号の周波数スペクトラムに基づいて、前記受信した光信号に含まれたジッタ成分を評価するジッタ解析部をさらに備える、請求項8記載の光通信装置。 The optical communication device, when the switching circuit forms said second path, on the basis of the frequency spectrum of the received electrical signals obtained by the spectrum analyzing portion, included in the optical signal thus received jitter further comprising a jitter analyzer for evaluating the components, optical communication apparatus according to claim 8.
  10. ジッタテスト時に、送信側の前記光通信装置は、前記テスト通信データに対応するテスト送信信号を送出し、 When jitter test, the optical communication apparatus on the transmission side sends a test transmission signal corresponding to the test communication data,
    前記ジッタテスト時において、受信側の前記通信装置は、自身の前記信号処理部から出力された前記テスト通信データに基づいて、自身の前記スペクトル解析部で周波数スペクトルを求め、かつ、前記送信側の通信装置から受信した前記テスト送信信号に基づいて、自身の前記スペクトル解析部で周波数スペクトルを求め、 During the jitter test, the communication device on the receiving side, based on the test communication data outputted from the signal processing unit of its own, obtains a frequency spectrum in the spectral analysis of the own and of the sender based on the test transmission signal received from the communication device, it obtains a frequency spectrum in the spectrum analyzer itself,
    前記受信側の通信装置における前記ジッタ解析部は、自身の前記信号処理部から出力された前記テスト通信データに対応する周波数スペクトルと、前記受信したテスト送信信号に対応する周波数スペクトラムとの比較に基づいて、ジッタ評価を行なう、請求項9記載の光通信装置。 The jitter analyzer of the receiving communication apparatus, based on a comparison of the frequency spectrum corresponding to the test communication data outputted from the signal processing unit of its own, and the frequency spectrum corresponding to the test transmission signal the received Te performs jitter evaluation, the optical communication device according to claim 9.
  11. ジッタテスト時に、送信側の前記光通信装置は、前記テスト通信データに対応する第1のテスト送信信号および前記スペクトルデータに対応する第2のテスト送信信号を送出し、 When jitter test, the optical communication apparatus on the transmission side sends a second test transmission signal corresponding to the first test transmission signal and the spectral data corresponding to the test communication data,
    前記ジッタテスト時において、受信側の前記通信装置は、受信した前記第2のテスト送信信号から得られた前記受信データから前記スペクトルデータを抽出し、かつ、前記送信側の通信装置から受信した前記第1のテスト送信信号に基づいて、自身の前記スペクトル解析部で前記テスト通信データに対応する周波数スペクトルを求め、 During the jitter test, the communication device on the receiving side extracts the spectral data from the received data obtained from the received second test transmission signal and received from the communication apparatus of the transmitting side the based on the first test transmission signal, it obtains a frequency spectrum corresponding to the test communication data by the spectral analyzer of itself,
    前記受信側の通信装置における前記ジッタ解析部は、受信した前記スペクトルデータに対応する周波数スペクトルと、前記受信した第1のテスト送信信号に対応する周波数スペクトラムとの比較に基づいて、ジッタ評価を行なう、請求項9記載の光通信装置。 The jitter analyzer of the receiving communication apparatus, the frequency spectrum corresponding to the spectral data received, based on a comparison of the corresponding frequency spectrum to the first test transmission signal received; perform jitter evaluation the optical communication device according to claim 9.
  12. 前記光信号は、双方向性の光ファイバケーブルを介して伝送される、請求項1から11のいずれか1項に記載の光通信装置。 The optical signal is transmitted via a bidirectional optical fiber cable, optical communication apparatus according to any one of claims 1 to 11.
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