JP2004336200A - Burst signal start detection circuit, optical receiver, and optical transmission system - Google Patents

Burst signal start detection circuit, optical receiver, and optical transmission system Download PDF

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JP2004336200A JP2003126514A JP2003126514A JP2004336200A JP 2004336200 A JP2004336200 A JP 2004336200A JP 2003126514 A JP2003126514 A JP 2003126514A JP 2003126514 A JP2003126514 A JP 2003126514A JP 2004336200 A JP2004336200 A JP 2004336200A
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Japan
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signal
unit
optical
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Inventor
Naomi Ohashi
尚美 大橋
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a burst signal start detection circuit for detecting a stage of a burst signal reaching a duty ratio at which the burst signal can accurately be identified / recovered and transmitting the result to an identification recovery section as a control signal so as to enable the accurate identification / recovery of the burst signal. <P>SOLUTION: An optical receiver 12 receives an optical signal from an optical transmitter 10 via an optical transmission line 11, and an photoelectric conversion section 13 applies photoelectric conversion to the optical signal and gives the result to an amplifier 14. The amplifier amplifies the received electric signal. When the duty ratio of an output signal from the amplifier reaches a specified value on the basis of the output signal from the amplifier, the burst signal start detection circuit 16 generates the control signal and gives the control signal to the identification recovery section 15. A CLK generating section 17 generates a CLK on the basis of the signal received from the amplifier and thereafter transmits the CLK signal to the identification recovery section. While receiving the control signal from the burst signal start detection circuit, the identification recovery section identifies / recovers the signal transmitted from the amplifier on the basis of the CLK transmitted from the CLK generating section. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バースト信号開始時検出回路と、そのバースト信号開始時検出回路を備えた光受信装置、並びに光伝送システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
図4は、従来の光受信装置の構成を示すブロック図である。図4に示す光受信装置は、バースト信号を光−電気変換する光電気変換部30と、光電気変換部30から出力される電気信号を増幅する増幅部31と、増幅部31から出力される信号のピーク値を検出するピーク検出部32と、ピーク検出部32からの出力信号と基準電圧Vrefとを比較しその比較結果を制御信号として識別再生部35に送出する比較部33と、増幅部31から出力される電気信号からクロック信号(以下、クロックをCLKと記す)を生成するCLK生成部34と、CLK生成部34からのCLK信号と比較部33からの制御信号に基づいて増幅部31からの電気信号を識別・再生する識別再生部35とで構成される。この例では、比較部33から識別再生部35に送出される制御信号により、識別再生部35において増幅部31から出力された電気信号の識別・再生開始を指示することができる。
【0003】
しかしながら、上述した従来の光受信装置では、増幅部31から出力される電気信号のデューティー(Duty)比が50%から大きくずれて、識別再生部35で正確に識別・再生することができるデューティー比でなくなる場合に、正確な識別・再生開始を指示する信号を送出することができないという問題点がある。
【0004】
また、バースト信号を識別・再生する従来技術としては、受信データの振幅が前置増幅器の線型の範囲にあるか否かを判定する第一のレベル判定回路と、両端の入力端子に受信データのハイレベルの電圧とローレベルの電圧が供給される、可変抵抗を備える第一の分圧回路とを設け、前記第一のレベル判定回路が、前記受信データの振幅が前記前置増幅器の線型の範囲にあると判定したときには、前記第一の分圧回路の出力電圧を前記受信データの振幅の中心に制御し、前記第一のレベル判定回路が、前記受信データの振幅が前記前置増幅器の非線型の範囲にあると判定したときには、前記第一の分圧回路の出力電圧を前記受信データの振幅の中心より高く制御し、前記第一の分圧回路の出力電圧を主増幅器にしきい値電圧として供給するものが開示されている(例えば、下記の特許文献1参照)。
【0005】
上記の構成では、雑音による誤動作防止のためのオフセット電圧が印加されても、しきい値を受信データのハイレベルとローレベルの平均値に等しく制御し、また、前置増幅器の非直線特性によって受信データのデューティー比が劣化していても、それを補正する自動しきい値制御回路が実現され、これによって、ローカル系の光通信システムにおける光受信装置の性能も改善することが可能になる。
【0006】
【特許文献1】
特開平9−270755号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構成では、伝送速度が高速なバースト信号のデューティー比がずれている場合において、最適なしきい値電圧に高速に制御することができず、その結果、正確な識別・再生ができない可能性が大きいという問題がある。
【0008】
本発明は、上述した従来例に係る問題点を解決するためになされたもので、バースト信号のデューティー比が正確に識別・再生できるデューティー比になる段階を検知し、その検知に基づいて正確な識別・再生を実現することができるバースト信号開始時検出回路と、そのバースト信号開始時検出回路を備えた光受信装置、並びに光伝送システムを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明に係るバースト信号開始時検出回路は、バースト信号を光−電気変換して増幅した後、入力される入力信号を一定時間遅延させる遅延部と、前記入力信号と前記遅延部の出力信号との排他的論理和を得るEX−OR部と、前記EX−OR部の出力信号の平均電圧を生成する平均電圧生成部と、前記入力信号のピークを検出するピーク検出部と、前記ピーク検出部の検出信号に基づいて基準電圧を生成する基準電圧生成部と、前記平均電圧生成部の出力信号と前記基準電圧生成部から出力される基準電圧とを比較する比較部とを備えたものである。この構成により、伝送速度が高速なバースト信号のデューティー比がずれている場合において、最適なしきい値電圧に高速に制御することができ、バースト信号のデューティー比が正確に識別・再生できるデューティー比になる段階を検知し、その検知に基づいて正確な識別・再生を実現することができる。
【0010】
また、前記遅延部は、前記入力信号を任意の時間だけ遅延させるよう構成されているものである。この構成により、前記EX−OR部は、増幅部出力信号の正確なデューティー比を信号として平均電圧生成部に知らせることができる。
【0011】
また、前記基準電圧生成部は、前記ピーク検出部の検出信号のレベルが、ある規定値に達した場合に、基準電圧を生成し、前記比較部に基準電圧を送出するよう構成されている。この構成により、増幅部出力信号が正確に識別・再生できるデューティー比に達する時間を比較部に知らせることがきる。
【0012】
また、前記比較部は、前記平均電圧生成部の出力信号と前記基準電圧生成部から出力される基準電圧とを比較し、前記入力信号のデューティー比が、ある規定値になる場合に、後段の装置に制御信号を送出するよう構成されている。この構成により、増幅部出力信号が正確に識別・再生できるデューティー比に達した段階から、後段の装置において識別・再生を開始するための制御をすることができる。
【0013】
また、本発明に係る光受信装置は、入力される光信号を電気信号に変換する光電気変換部と、前記光電気変換部の出力信号を増幅する増幅部と、前記増幅部の出力信号のデューティー比がある規定値になる場合に制御信号を生成する、前述したバースト信号開始時検出回路と、前記増幅部の出力信号に基づいてクロックを生成するクロック生成部と、前記バースト信号開始時検出回路の検出信号と前記クロック生成部の出力信号に基づいて前記増幅部の出力信号を識別・再生する識別再生部とを備えたものである。この構成により、伝送速度が高速なバースト信号のデューティー比がずれている場合において、最適なしきい値電圧に高速に制御し、かつ、増幅部出力信号が正確に識別・再生できるデューティー比に達した段階から、識別再生部において識別・再生を開始する光受信装置を実現することができる。
【0014】
また、前記増幅部、前記遅延部、前記EX−OR部、前記平均電圧生成部及び前記比較部は、1つのICに集積化されるよう構成されている。この構成により、バースト信号開始時検出回路、光受信装置、及び光伝送システムの小型化、低コスト化を実現することができる。
【0015】
さらに、本発明に係る光伝送システムは、光信号を送信する光送信装置と、前記光送信装置からの光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を伝搬してきた光信号を受信する、前述した光受信装置とを備えたものである。この構成により、光送信装置から送出され、光伝送路を伝搬してきた高速な光バースト信号のデューティー比がずれている場合に、光受信装置において、前記光バースト信号を電気バースト信号に変換し、かつ、最適なしきい値電圧に高速に制御し、かつ、増幅部出力信号が正確に識別・再生できるデューティー比に達した段階から識別・再生を開始するという光伝送システムを実現することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の実施の形態に係る光伝送システムの構成を示すブロック図である。図1に示す光伝送システムは、光信号を生成して送信する光送信装置10と、光送信装置10からの光信号を伝送する光伝送路11と、光伝送路11を介して伝搬されてきた光信号を受信する光受信装置12とを備え、光受信装置12は、光電気変換部13、増幅部14、識別再生部15、バースト信号開始時検出回路16及びCLK生成部17で構成される。
【0017】
ここで、光受信装置12では、光電気変換部13において入力された光信号を電気信号に変換して増幅部14に送出する。増幅部14は、入力された電気信号を増幅し、識別再生部15とバースト信号開始時検出回路16及びCLK生成部17にそれぞれ送出する。バースト信号開始時検出回路16は、増幅部14の出力信号を基に、増幅部14の出力信号のデューティー比がある規定値に達した場合に制御信号を生成し識別再生部15に送出する。CLK生成部17は、増幅部14から送出された信号を基にCLKを生成した後、識別再生部15にCLK信号を送出する。識別再生部15は、バースト信号開始時検出回路16からの制御信号を受信している間、CLK生成部17から送出されたCLK信号を基に、増幅部14から送出された信号を識別・再生する。
【0018】
以下、バースト信号開始時検出回路16の構成について説明する。図2は、光受信装置12内のバースト信号開始時検出回路16と、その周辺の構成を示すブロック図である。図2に示すように、バースト信号開始時検出回路16は、バースト信号を光−電気変換して増幅した後、入力される入力信号を一定時間遅延させる遅延部16aと、入力信号と遅延部16aの出力信号との排他的論理和(以下、排他的論理和をEX−ORと記す)を得るEX−OR部16bと、EX−OR部16bの出力信号の平均電圧を生成する平均電圧生成部16cと、入力信号のピークを検出するピーク検出部16dと、ピーク検出部16dの検出信号に基づいて基準電圧を生成する基準電圧生成部16eと、平均電圧生成部16cの出力信号と基準電圧生成部16eから出力される基準電圧とを比較する比較部16fとを備えている。
【0019】
次に、図2に示す構成に係る動作について説明する。光電気変換部13は、入力された光信号を電気信号に変換して増幅部14に送出する。増幅部14は入力された電気信号を増幅し、増幅された電気信号は、バースト信号開始時検出回路16とCLK生成部17と識別再生部15にそれぞれ送出される。バースト信号開始時検出回路16に入力された電気信号は、分岐され、遅延部16a、EX−OR部16b、ピーク検出部16dにそれぞれ送出される。
【0020】
以下、図2に示すバースト信号開始時検出回路16内の各部波形A−Gを対応して示す図3(図3の(a)と(b)を総称して図3と言う)を参照しつつその動作について説明する。遅延部16aは、入力された電気信号(図3の波形A)を任意の一定時間だけ遅延させた後、EX−OR部16bに送出する。図3では遅延量を1ビットとしている(図3の波形B)。EX−OR部16bでは、増幅部14から送出された電気信号(図3の波形A)と遅延部16aから送出された電気信号(図3の波形B)とのEX−ORをとった後、その出力信号(図3の波形C)を平均電圧生成部16cに送出する。
【0021】
平均電圧生成部16cでは、入力された電気信号の平均値を求め、平均した信号(図3の波形D、以降Vaveと称す)を比較部16fに送出する。例えば、図3(a)に示すバースト信号1の場合、信号開始時は電気信号の「1」「0」交番の中間値から「1」の値に近づく。
【0022】
一方、ピーク検出部16dでは、増幅部14から送出された電気信号のピーク値を検出した後、その結果(図3の波形E)を基準電圧生成部16eに送出する。基準電圧生成部16eは、ピーク検出部16dから送出された信号を基に基準電圧を生成する(図3の波形F、以降Vrと称す)。ここで、基準電圧生成部16eは、ピーク検出部16dから送出された信号と比較する基準電圧の規定値(以降、Vr1と称す)を備えており、ピーク検出部16dの出力信号があるVr1(図3の波形E中の点線)を超えるときにVrを生成し、比較部16fにVrを送出する。
【0023】
比較部16fでは、平均電圧生成部16cから送出された信号(以降、Vave)とVrを基に、制御信号(図3の波形G、以降Vstat)を生成し識別再生部15に送出する。ここで、比較部16fは、Vaveと比較するための電圧(以降、Vr2)、及びVrと比較するための電圧(以降、Vr3)を備えており、VaveがVr2以上になり(Vave≧Vr2)、かつ、VrがVr3以上になった(Vr≧Vr3)段階で制御信号を生成し、識別再生部15に送出する。このVave≧Vr2という状態は、増幅部14の出力信号のデューティー比が、識別再生部15で正確に識別・再生することができる値になっていることである。また、Vr≧Vr3という状態は、バースト信号の振幅が識別再生部15で正確に識別・再生することができるレベルになっているということである。
【0024】
CLK生成部17は、増幅部14から送出された電気信号を基にCLKを生成した後、識別再生部15にCLK信号を送出する。識別再生部15は、Vstatが「0」から「1」に変化した段階で、CLK生成部17から送出されたCLK信号を基に増幅部14から送出された電気信号の識別・再生を開始する。
【0025】
これにより、バースト信号開始時のデューティー比が50%よりも大きい値から50%に達する場合において、増幅部出力の電気信号を2分岐し、一方を任意時間だけ遅延させ、その両方のEX−ORをとり、平均化した後に基準電圧と比較し制御信号を生成し、その制御信号を識別再生部15に送出することにより、識別再生部15で増幅部出力信号を正確に識別・再生することができる。また、増幅部14、遅延部16a、EX−OR部16b、平均電圧生成部16cを1つのICに集積化することにより、装置及びシステムの小型化、低コスト化を実現することができる。
【0026】
以上は、バースト信号開始時のデューティー比が50%よりも大きい値から50%に達する場合について述べてきたが、バースト信号開始時のデューティー比が50%よりも小さい値から50%に達する場合についても同様な動作をする。図3(b)に示すバースト信号2の場合についても、図3の波形Cは、信号開始時は電気信号の「1」「0」交番の中間値であるが、徐々に「1」の値に近づく。その他のブロックの動作については、図3(a)に示す「バースト信号開始時のデューティー比が50%よりも大きい値から50%に達する場合」と同じであるため割愛する。
【0027】
これにより、バースト信号開始時のデューティー比が50%よりも小さい値から50%に達する場合において、増幅部出力の電気信号を2分岐し、一方を任意時間だけ遅延させ、その両方のEX−ORをとり、平均化した後に基準電圧と比較し制御信号を生成し、その制御信号を識別再生部15に送出することにより、識別再生部15で増幅部出力信号を正確に識別・再生することができる。
【0028】
このように、本実施の形態では、バースト信号開始時検出回路において、電気信号のEX−OR、EX−OR出力の平均化、平均化電圧と基準電圧との比較による制御信号の生成、その制御信号を識別再生部15に送出することにより、バースト信号開始時における増幅部の出力信号のデューティー比が、増幅部後段の識別再生部15で正確に識別・再生できる値に達していない場合においても、識別再生部15において正確に識別・再生できるデューティー比に達しない間は識別再生部15での識別を実行させないようにし、識別再生部15において正確に識別・再生できるデューティー比に達した場合には識別再生部15での識別を実行させる制御信号を送出することができる。これにより、識別再生部15で増幅部信号を正確に識別・再生することができる。また、増幅部14、遅延部16a、EX−OR部16b、平均電圧生成部16cを1つのICに集積化することにより、装置及びシステムの小型化、低コスト化を実現することができる。
【0029】
なお、図1及び図2は、この実施の形態が理解できる程度に概略的に示してあるにすぎず、したがって、本発明は、図1及び図2の構成及び動作に限定するものではない。
【0030】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、バースト信号のデューティー比が正確に識別・再生できるようになる段階を検知し、その検知に基づいて正確な識別・再生を実現することができるバースト信号開始時検出回路と、そのバースト信号開始時検出回路を備えた光受信装置、並びに光伝送システムを提供する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における光伝送システムの構成を示すブロック図
【図2】本発明の実施の形態における光受信装置及び受信装置内のバースト信号開始時検出回路と、その周辺の構成を示すブロック図
【図3】図2に示すバースト信号開始時検出回路16内の各部波形A−Gを対応して示す波形図
(a)バースト信号1の場合の波形図
(b)バースト信号2の場合の波形図
【図4】従来の光受信装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
10 光送信装置
11 光伝送路
12 光受信装置
13 光電気変換部
14 増幅部
15 識別再生部
16 バースト信号開始時検出回路
16a 遅延部
16b EX−OR部
16c 平均電圧生成部
16d ピーク検出部
16e 基準電圧生成部
16f 比較部
17 CLK生成部
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a burst signal start time detection circuit, an optical receiving device including the burst signal start time detection circuit, and an optical transmission system.
[0002]
[Prior art]
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a conventional optical receiving device. The optical receiver illustrated in FIG. 4 includes a photoelectric conversion unit 30 that performs optical-to-electric conversion of a burst signal, an amplification unit 31 that amplifies an electric signal output from the photoelectric conversion unit 30, and an output that is output from the amplification unit 31. A peak detector 32 for detecting a peak value of the signal; a comparator 33 for comparing the output signal from the peak detector 32 with the reference voltage Vref and sending the comparison result as a control signal to the identification and reproduction unit 35; A CLK generator 34 for generating a clock signal (hereinafter, the clock is referred to as CLK) from the electric signal output from the controller 31, and an amplifier 31 based on the CLK signal from the CLK generator 34 and the control signal from the comparator 33. And an identification / reproduction unit 35 for identifying / reproducing an electric signal from the apparatus. In this example, it is possible to instruct the identification / reproduction unit 35 to start identification / reproduction of the electric signal output from the amplification unit 31 by the control signal sent from the comparison unit 33 to the identification / reproduction unit 35.
[0003]
However, in the above-described conventional optical receiving device, the duty ratio of the electric signal output from the amplification unit 31 greatly deviates from 50%, and the identification / reproduction unit 35 can accurately identify and reproduce. However, there is a problem that a signal for instructing accurate start of identification / reproduction cannot be sent out.
[0004]
Further, as a conventional technique for identifying and reproducing a burst signal, a first level determination circuit for determining whether or not the amplitude of received data is within a linear range of a preamplifier, and an input terminal at both ends for receiving data of the received data are provided to input terminals at both ends. A high-level voltage and a low-level voltage are supplied, a first voltage dividing circuit having a variable resistor is provided, and the first level determining circuit determines that the amplitude of the received data is a linear value of the preamplifier. When it is determined that the output voltage is within the range, the output voltage of the first voltage divider circuit is controlled at the center of the amplitude of the reception data, and the first level determination circuit determines that the amplitude of the reception data is When it is determined that the output voltage is in the non-linear range, the output voltage of the first voltage divider circuit is controlled to be higher than the center of the amplitude of the received data, and the output voltage of the first voltage divider circuit is supplied to the main amplifier as a threshold. Also supplied as voltage There has been disclosed (e.g., see Patent Document 1 below).
[0005]
In the above configuration, even if an offset voltage for preventing malfunction due to noise is applied, the threshold value is controlled to be equal to the average value of the high level and the low level of the received data, and the non-linear characteristic of the preamplifier is used. Even if the duty ratio of the received data is degraded, an automatic threshold control circuit that corrects the duty ratio is realized, whereby the performance of the optical receiver in the local optical communication system can be improved.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-9-270755
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a configuration, when the duty ratio of the burst signal whose transmission speed is high is shifted, it is not possible to control the threshold voltage to the optimum threshold voltage at high speed, and as a result, accurate identification and reproduction cannot be performed. There is a problem that the possibility is large.
[0008]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems of the conventional example, and detects a stage at which a duty ratio of a burst signal reaches a duty ratio at which identification and reproduction can be accurately performed. An object of the present invention is to provide a burst signal start time detection circuit capable of realizing identification and reproduction, an optical receiving device including the burst signal start time detection circuit, and an optical transmission system.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the burst signal start detection circuit according to the present invention, after a burst signal is subjected to optical-electrical conversion and amplification, a delay unit for delaying an input signal to be input for a predetermined time, An EX-OR unit for obtaining an exclusive OR with the output signal of the delay unit; an average voltage generation unit for generating an average voltage of the output signal of the EX-OR unit; and a peak detection unit for detecting a peak of the input signal A reference voltage generator that generates a reference voltage based on a detection signal of the peak detector, and a comparator that compares an output signal of the average voltage generator with a reference voltage output from the reference voltage generator. It is provided with. With this configuration, when the duty ratio of a burst signal with a high transmission speed is shifted, it is possible to control the threshold voltage to an optimum threshold value at high speed, and the duty ratio of the burst signal can be accurately identified and reproduced. A certain stage can be detected, and accurate identification and reproduction can be realized based on the detection.
[0010]
The delay section is configured to delay the input signal by an arbitrary time. With this configuration, the EX-OR unit can notify the average voltage generation unit of the accurate duty ratio of the amplification unit output signal as a signal.
[0011]
Further, the reference voltage generation unit is configured to generate a reference voltage when the level of the detection signal of the peak detection unit reaches a certain prescribed value, and to send the reference voltage to the comparison unit. With this configuration, it is possible to notify the comparing section of the time when the output signal of the amplifier section reaches the duty ratio at which identification and reproduction can be performed accurately.
[0012]
Further, the comparison unit compares the output signal of the average voltage generation unit with the reference voltage output from the reference voltage generation unit, and when the duty ratio of the input signal becomes a certain prescribed value, It is configured to send a control signal to the device. With this configuration, it is possible to perform control for starting identification / reproduction in a subsequent device from the stage when the output signal of the amplification unit reaches a duty ratio that allows accurate identification / reproduction.
[0013]
Further, the optical receiving device according to the present invention is a photoelectric conversion unit that converts an input optical signal into an electric signal, an amplification unit that amplifies an output signal of the photoelectric conversion unit, and an output signal of the amplification unit. A burst signal start-time detection circuit for generating a control signal when the duty ratio reaches a predetermined value; a clock generation unit for generating a clock based on an output signal of the amplification unit; and a burst signal start-time detection. An identification reproducing section for identifying and reproducing an output signal of the amplifying section based on a detection signal of a circuit and an output signal of the clock generating section. With this configuration, when the duty ratio of a burst signal with a high transmission speed is shifted, the optimum threshold voltage is controlled at a high speed, and the duty ratio at which the output signal of the amplifier section can be accurately identified and reproduced is reached. From the stage, it is possible to realize an optical receiving device that starts identification / reproduction in the identification / reproduction unit.
[0014]
Further, the amplification unit, the delay unit, the EX-OR unit, the average voltage generation unit, and the comparison unit are configured to be integrated on one IC. With this configuration, it is possible to reduce the size and cost of the burst signal start detection circuit, the optical receiver, and the optical transmission system.
[0015]
Further, the optical transmission system according to the present invention is an optical transmission device that transmits an optical signal, an optical transmission line that transmits an optical signal from the optical transmission device, and an optical signal that has propagated through the optical transmission line. , And the above-described optical receiver. With this configuration, when the duty ratio of the high-speed optical burst signal transmitted from the optical transmission device and propagated through the optical transmission path is shifted, the optical receiving device converts the optical burst signal into an electric burst signal, In addition, it is possible to realize an optical transmission system that controls the threshold voltage at an optimum value at a high speed and starts identification / reproduction at a stage when the output signal of the amplifier reaches a duty ratio at which identification / reproduction can be accurately performed.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an optical transmission system according to an embodiment of the present invention. The optical transmission system shown in FIG. 1 generates and transmits an optical signal, an optical transmission line 11 that transmits an optical signal from the optical transmission device 10, and an optical signal transmitted through the optical transmission line 11. And an optical receiving device 12 for receiving the received optical signal. The optical receiving device 12 includes a photoelectric conversion unit 13, an amplification unit 14, an identification reproduction unit 15, a burst signal start time detection circuit 16, and a CLK generation unit 17. You.
[0017]
Here, in the optical receiving device 12, the optical signal input in the photoelectric conversion unit 13 is converted into an electric signal and transmitted to the amplification unit 14. The amplifying unit 14 amplifies the input electric signal, and sends the amplified electric signal to the identification reproducing unit 15, the burst signal start time detection circuit 16 and the CLK generation unit 17, respectively. The burst signal start detection circuit 16 generates a control signal based on the output signal of the amplifier 14 when the duty ratio of the output signal of the amplifier 14 reaches a certain specified value, and sends the control signal to the discrimination / reproduction unit 15. The CLK generation unit 17 generates a CLK based on the signal transmitted from the amplification unit 14, and then transmits the CLK signal to the identification reproduction unit 15. The identification reproducing unit 15 identifies and reproduces the signal transmitted from the amplifying unit 14 based on the CLK signal transmitted from the CLK generating unit 17 while receiving the control signal from the burst signal start time detection circuit 16. I do.
[0018]
Hereinafter, the configuration of the burst signal start detection circuit 16 will be described. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the burst signal start time detection circuit 16 in the optical receiver 12 and its surroundings. As shown in FIG. 2, the burst signal start detection circuit 16 comprises a delay unit 16a for amplifying the burst signal by optical-to-electric conversion and delaying the input signal to be input for a predetermined time, an input signal and a delay unit 16a. EX-OR unit 16b for obtaining an exclusive OR with the output signal of EX-OR (hereinafter, the exclusive OR is referred to as EX-OR), and an average voltage generating unit for generating an average voltage of the output signal of the EX-OR unit 16b 16c, a peak detector 16d for detecting a peak of the input signal, a reference voltage generator 16e for generating a reference voltage based on a detection signal of the peak detector 16d, an output signal of the average voltage generator 16c and a reference voltage generator. And a comparison unit 16f for comparing the reference voltage output from the unit 16e.
[0019]
Next, an operation according to the configuration shown in FIG. 2 will be described. The photoelectric conversion unit 13 converts the input optical signal into an electric signal and sends the signal to the amplification unit 14. The amplification unit 14 amplifies the input electric signal, and the amplified electric signal is sent to the burst signal start time detection circuit 16, the CLK generation unit 17, and the identification reproduction unit 15, respectively. The electric signal input to the burst signal start detection circuit 16 is branched and sent to the delay unit 16a, the EX-OR unit 16b, and the peak detection unit 16d.
[0020]
3 (corresponding to waveforms A to G in the burst signal start detection circuit 16 shown in FIG. 2) (FIGS. 3A and 3B are collectively referred to as FIG. 3). The operation will be described. The delay unit 16a delays the input electric signal (waveform A in FIG. 3) by an arbitrary fixed time, and then sends the signal to the EX-OR unit 16b. In FIG. 3, the delay amount is 1 bit (waveform B in FIG. 3). The EX-OR unit 16b performs an EX-OR operation on the electric signal transmitted from the amplifying unit 14 (waveform A in FIG. 3) and the electric signal transmitted from the delay unit 16a (waveform B in FIG. 3). The output signal (waveform C in FIG. 3) is sent to the average voltage generator 16c.
[0021]
The average voltage generation unit 16c calculates the average value of the input electric signal, and sends the averaged signal (waveform D in FIG. 3, hereinafter referred to as Vave) to the comparison unit 16f. For example, in the case of the burst signal 1 shown in FIG. 3A, at the start of the signal, the value approaches the value of “1” from the intermediate value of the alternating “1” and “0” of the electric signal.
[0022]
On the other hand, the peak detector 16d detects the peak value of the electric signal sent from the amplifier 14, and sends the result (waveform E in FIG. 3) to the reference voltage generator 16e. The reference voltage generator 16e generates a reference voltage based on the signal transmitted from the peak detector 16d (waveform F in FIG. 3, hereinafter referred to as Vr). Here, the reference voltage generation unit 16e has a specified value of the reference voltage (hereinafter, referred to as Vr1) to be compared with the signal sent from the peak detection unit 16d, and the output signal of the peak detection unit 16d is Vr1 ( Vr is generated when it exceeds the dotted line in the waveform E in FIG. 3 and is sent to the comparison unit 16f.
[0023]
The comparison unit 16f generates a control signal (waveform G in FIG. 3, hereinafter referred to as Vstat) based on the signal (hereinafter, Vave) and Vr sent from the average voltage generation unit 16c, and sends it to the identification reproduction unit 15. Here, the comparison unit 16f includes a voltage for comparison with Vave (hereinafter, Vr2) and a voltage for comparison with Vr (hereinafter, Vr3), and Vave becomes Vr2 or more (Vave ≧ Vr2). At the stage when Vr becomes equal to or higher than Vr3 (Vr ≧ Vr3), a control signal is generated and sent to the identification reproducing unit 15. The state of Vave ≧ Vr2 means that the duty ratio of the output signal of the amplification unit 14 has a value that allows the identification and reproduction unit 15 to accurately identify and reproduce. Further, the state of Vr ≧ Vr3 means that the amplitude of the burst signal is at a level at which the identification and reproduction unit 15 can accurately identify and reproduce.
[0024]
The CLK generation unit 17 generates a CLK based on the electric signal transmitted from the amplification unit 14, and then transmits the CLK signal to the identification reproduction unit 15. When the Vstat changes from “0” to “1”, the identification reproducing unit 15 starts identification and reproduction of the electric signal transmitted from the amplification unit 14 based on the CLK signal transmitted from the CLK generation unit 17. .
[0025]
Thereby, when the duty ratio at the start of the burst signal reaches 50% from a value larger than 50%, the electric signal output from the amplification unit is branched into two, one of which is delayed by an arbitrary time, and both of the EX-ORs are delayed. Then, after averaging, a control signal is generated by comparison with a reference voltage, and the control signal is sent to the identification reproducing unit 15 so that the identification reproducing unit 15 can accurately identify and reproduce the output signal of the amplification unit. it can. In addition, by integrating the amplifying unit 14, the delay unit 16a, the EX-OR unit 16b, and the average voltage generating unit 16c into one IC, it is possible to reduce the size and cost of the device and system.
[0026]
The case where the duty ratio at the start of the burst signal reaches 50% from a value larger than 50% has been described above. The case where the duty ratio at the start of the burst signal reaches 50% from a value smaller than 50%. Performs the same operation. Also in the case of the burst signal 2 shown in FIG. 3B, the waveform C in FIG. 3 is an intermediate value of the alternating “1” and “0” of the electric signal at the start of the signal, but the value of “1” gradually increases. Approach. The operation of the other blocks is omitted because it is the same as “when the duty ratio at the start of the burst signal reaches 50% from a value larger than 50%” shown in FIG.
[0027]
Thus, when the duty ratio at the start of the burst signal reaches 50% from a value smaller than 50%, the electric signal output from the amplifier is branched into two, one of which is delayed by an arbitrary time, and both of the EX-ORs are delayed. Then, after averaging, a control signal is generated by comparison with a reference voltage, and the control signal is sent to the identification reproducing unit 15 so that the identification reproducing unit 15 can accurately identify and reproduce the output signal of the amplification unit. it can.
[0028]
As described above, in this embodiment, in the burst signal start detection circuit, the EX-OR of the electrical signal, the averaging of the EX-OR output, the generation of the control signal by comparing the averaged voltage with the reference voltage, and the control thereof By transmitting the signal to the identification and reproduction unit 15, even when the duty ratio of the output signal of the amplification unit at the start of the burst signal does not reach a value that can be accurately identified and reproduced by the identification and reproduction unit 15 at the subsequent stage of the amplification unit. In the case where the duty ratio at which the identification / reproduction unit 15 can accurately identify / reproduce the data does not reach the duty ratio, the identification / reproduction unit 15 does not perform the identification. Can transmit a control signal for causing the identification reproducing section 15 to execute the identification. As a result, the identification / reproduction unit 15 can accurately identify and reproduce the amplification unit signal. In addition, by integrating the amplifying unit 14, the delay unit 16a, the EX-OR unit 16b, and the average voltage generating unit 16c into one IC, it is possible to reduce the size and cost of the device and system.
[0029]
Note that FIGS. 1 and 2 are only schematically shown to the extent that this embodiment can be understood, and therefore, the present invention is not limited to the configurations and operations of FIGS.
[0030]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the stage at which the duty ratio of the burst signal can be accurately identified and reproduced is detected, and based on the detection, the burst signal start which can realize accurate identification and reproduction can be realized. Provided are an optical receiving device and an optical transmission system including a time detection circuit, a burst signal start time detection circuit.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an optical transmission system according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an optical receiving device according to an embodiment of the present invention, a burst signal start detection circuit in the receiving device, and a peripheral circuit thereof. FIG. 3 is a block diagram showing a configuration; FIG. 3 is a waveform diagram corresponding to waveforms A to G in a burst signal start detection circuit 16 shown in FIG. 2; FIG. 3 (a) is a waveform diagram for burst signal 1; FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a conventional optical receiving apparatus.
Reference Signs List 10 optical transmission device 11 optical transmission line 12 optical reception device 13 photoelectric conversion unit 14 amplification unit 15 identification reproduction unit 16 detection circuit 16a at start of burst signal delay unit 16b EX-OR unit 16c average voltage generation unit 16d peak detection unit 16e reference Voltage generation unit 16f Comparison unit 17 CLK generation unit

Claims (7)

バースト信号を光−電気変換して増幅した後、入力される入力信号を一定時間遅延させる遅延部と、
前記入力信号と前記遅延部の出力信号との排他的論理和を得るEX−OR部と、
前記EX−OR部の出力信号の平均電圧を生成する平均電圧生成部と、
前記入力信号のピークを検出するピーク検出部と、
前記ピーク検出部の検出信号に基づいて基準電圧を生成する基準電圧生成部と、
前記平均電圧生成部の出力信号と前記基準電圧生成部から出力される基準電圧とを比較する比較部とを、
備えたバースト信号開始時検出回路。
After a burst signal is subjected to optical-electrical conversion and amplification, a delay unit for delaying an input signal to be input for a predetermined time,
An EX-OR unit that obtains an exclusive OR of the input signal and the output signal of the delay unit;
An average voltage generator that generates an average voltage of the output signal of the EX-OR unit;
A peak detection unit that detects a peak of the input signal,
A reference voltage generator that generates a reference voltage based on the detection signal of the peak detector;
A comparison unit that compares an output signal of the average voltage generation unit and a reference voltage output from the reference voltage generation unit,
Burst signal start detection circuit provided.
前記遅延部は、前記入力信号を任意の時間だけ遅延させるよう構成されている請求項1に記載のバースト信号開始時検出回路。2. The burst signal start time detection circuit according to claim 1, wherein the delay section is configured to delay the input signal by an arbitrary time. 前記基準電圧生成部は、前記ピーク検出部の検出信号のレベルが、ある規定値に達した場合に、基準電圧を生成し、前記比較部に基準電圧を送出するよう構成されている請求項1又は2に記載のバースト信号開始時検出回路。2. The reference voltage generator is configured to generate a reference voltage when the level of the detection signal of the peak detector reaches a predetermined value, and send the reference voltage to the comparator. 3. Or the burst signal start detection circuit according to 2. 前記比較部は、前記平均電圧生成部の出力信号と前記基準電圧生成部から出力される基準電圧とを比較し、前記入力信号のデューティー比が、ある規定値になる場合に、後段の装置に制御信号を送出するよう構成されている請求項1から3のいずれか1つに記載のバースト信号開始時検出回路。The comparison unit compares the output signal of the average voltage generation unit with the reference voltage output from the reference voltage generation unit, and when the duty ratio of the input signal becomes a certain specified value, the comparison unit outputs 4. The burst signal start time detection circuit according to claim 1, wherein the circuit is configured to transmit a control signal. 入力される光信号を電気信号に変換する光電気変換部と、
前記光電気変換部の出力信号を増幅する増幅部と、
前記増幅部の出力信号のデューティー比がある規定値になる場合に制御信号を生成する、請求項1から4のいずれか1つに記載のバースト信号開始時検出回路と、
前記増幅部の出力信号に基づいてクロックを生成するクロック生成部と、
前記バースト信号開始時検出回路の検出信号と前記クロック生成部の出力信号に基づいて前記増幅部の出力信号を識別・再生する識別再生部とを、
備えた光受信装置。
A photoelectric conversion unit for converting an input optical signal into an electric signal,
An amplification unit that amplifies an output signal of the photoelectric conversion unit,
The burst signal start detection circuit according to any one of claims 1 to 4, wherein the control signal is generated when a duty ratio of an output signal of the amplification unit reaches a predetermined value.
A clock generation unit that generates a clock based on an output signal of the amplification unit;
An identification reproduction unit that identifies and reproduces the output signal of the amplification unit based on the detection signal of the burst signal start detection circuit and the output signal of the clock generation unit,
Optical receiver provided.
前記増幅部、前記遅延部、前記EX−OR部、前記平均電圧生成部及び前記比較部が、1つのICに集積化されている請求項5に記載の光受信装置。The optical receiver according to claim 5, wherein the amplification unit, the delay unit, the EX-OR unit, the average voltage generation unit, and the comparison unit are integrated in one IC. 光信号を送信する光送信装置と、
前記光送信装置からの光信号を伝送する光伝送路と、
前記光伝送路を伝搬してきた光信号を受信する、請求項5又は6に記載の光受信装置とを、
備えた光伝送システム。
An optical transmission device for transmitting an optical signal;
An optical transmission line for transmitting an optical signal from the optical transmitter,
The optical receiver according to claim 5 or 6, which receives an optical signal that has propagated through the optical transmission line.
Optical transmission system equipped.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101338480B1 (en) * 2009-11-30 2013-12-10 한국전자통신연구원 apparatus for generating a detection signal for burst mode packet signal and receiving apparatus
CN103595486A (en) * 2013-11-14 2014-02-19 中国电子科技集团公司第三十四研究所 Burst-mode low-jitter optical transceiver module and operation method thereof

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