JP2004349798A - Receiving circuit and digital transmission system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a receiving circuit capable of improving a bit error by limiting a transmission bit rate and without increasing it. <P>SOLUTION: An input optical signal is inputted into identification circuits 61-1 to 6k-n and to adding circuits 7-1 to 7-k via an optical distributor 2, optical receiving circuits 4-1 to 4-n, and distributing circuits 5-1 to 5-n. The identification circuits 61-1 to 61-n have the same threshold 1, the identification circuits 62-1 to 62-n have the same threshold 2, and the identification circuits 6k-1 to 6k-n have the same threshold k. The adding circuits 7-1 to 7-k execute analog sum of each output from n pieces of the distribution circuits 5-1 to 5-n. K pieces of identification circuits 8-1 to 8-k use outputs of the adding circuits 7-1 to 7-k as inputs, respectively, and have first to kth thresholds. A control circuit 9 inputs identification results of the first-kth sets of the identification circuits, selects a set in which the number of identification circuits having the same identification result is the largest, and outputs its selecting result. A selecting circuit 10 selects any one of outputs of the k pieces of identification circuits 8-1 to 8-k and outputs the selected output. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、主として光ファイバを用いたディジタル伝送システムに係り、特に、受信データの品質向上を図った受信回路およびそれを用いたディジタル伝送システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
光ファイバを用いた伝送システムは全世界的に導入されており、単一波長では40Gbit/sもの容量が実現されようとしている。通常用いられている方式は、IM−DD (Intensity Modulation−Direct Detection)という最もシンプルな方式である。送信機は光強度をディジタル信号の“0”、“1”にしたがってON/OFF変調する。一方、受信機は光電変換効果により直接光強度を電気信号に変換した後、あるしきい値に基づぎ“0”か“1”かの判定を行う(識別再生)。ここで、しきい値は通常固定され運用される(この識別方法をハードディシジョンと呼ぶ)。しきい値の決定については、光ファイバを接続しない状態で最適化する方法と、光ファイバを接続した状態で最適化する方法がある。商用システムなどは適用範囲の広さから、前者が通常とられている。
【0003】
光ファイバ伝送後、光ファイバの波長分散、光増幅器の自然放出光雑音などにより、上記のような識別再生を行うに際し、“0”、“1”の誤認識すなわちビット誤りが発生する。ビット誤りは40Gbit/sもの高速伝送になると、伝送距離を制限し、問題となっている。この誤識別の問題を解決する方法には大きくわけて2つの方法がある。一つは誤り訂正(Forward Error Correction: FEC)であり、他の一つはしきい値フィードバック等化(DFE)である。
【0004】
ビット誤りの問題を克服すべく誤り訂正(FEC)技術がひろく用いられている[ITU−Trecommendation G.975]。ここで、通常、識別回路のしきい値は固定されている。誤り訂正は伝送すべき情報にあるディジタル演算を施し、その結果得られる冗長ビットを付加して送信する。したがって、通常、ビットレートが増加する。受信した信号に再度演算を施し、結果を送信されてきた冗長ビットと比較し、誤り位置を検出して、排他的論理和で訂正する。 FECはランダムな誤りには効果を発揮するが、偏波モード分散などのフェージング現象におけるバースト誤りにはあまり効果がない。
【0005】
偏波モード分散などのフェージング現象を克服する手段として、しきい値フィードバック等化法(Decision Feedback Equalization: DFE)が提案されている(非特許文献1参照)。この方法は、識別回路のしきい値を可変とする、あるいは、しきい値がいくつも設定された複数の識別回路を選択することにより、そのときどきの最適な識別を行う方法である。
本発明は、従来の技術に述べられている2つの技術(FECとDFE)について、その欠点を補充するものである。
【0006】
FECの問題点とは、ビットレートが上昇してしまうことである。たとえば海底システムで現在検討が行われているいわゆるsuperFEC (ここでは連接FEC符号を例にとる)などは、7%の符号と12.5%の符号を縦列に接続し、計22%の冗長符号を作り出している(非特許文献2参照)。このときの符号化ゲインは7.7dBを達成する(7%の符号単独だと5.8dB)。しかしながら、40Gbit/sなどの超高速伝送には、ビットレートは49Gbit/sとなり、電子回路の速度マージンを圧迫する可能性がある。ここで2つの符号化回路の間にはビット伝送順序を攪拌するインターリーバという回路が必要なことも回路規模の複雑化を招く。さらに反復復号という技術を用いるために、復号化遅延が無視できなくなる。したがって、古典的な問題ではあるが、ビットレートの上昇を少なくして符号化ゲインを多く得る方法が求められている。もうひとつの問題点は、FECはバーストに連続する誤りにあまり効果がない。偏波モード分散などのゆっくりとした変化では、符号語の中の大半のビットが誤ることが想定される。このような場合にFECは必ずしも有効ではない(非特許文献3参照)。
【0007】
DFEの問題点は、フィードバック制御回路を具備するために、処理時間がかかり、早い変化に追随できないことにある。可変識別回路の出力結果(あるいは複数の識別回路の選択スイッチの出力結果)をフィードバックさせ、それを基にアルゴリズムを計算させ、最適な識別値を設定するために、最初の数〜数百ビットは誤って識別される。したがってDFEはフェージングには効果があるが、雑音などのビットごとに相関のない誤りには効果的でない。
【0008】
【非特許文献1】
F.Buchali et al.,“Adaptive decision feedback equalizer for 1OGbit/s dispersion mitigation”,ECOC’OO,5.2.5
【非特許文献2】
O.A.Sab,FEC techniques in submarine transmission systems”, OFC’01,TuF−l
【非特許文献3】
M.Tomizawa et al.,“FEC performance in PMD−limited high−speed optical transmission systems”,ECOC’OO,5.2.4
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目的は、雑音に制限された系にも、フェージングに制限された系にも両方適用でき、しかも、伝送ビットレートを制限し上昇させることなくビット誤りを改善することができる受信回路およびそれを用いたディジタル伝送システムを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の課題を解決するためになされたもので、請求項1に記載の発明は、受信信号をn(nは正の整数)ラインに分配し、前記nラインの各信号をさらにk(kは正の整数)ラインに分配する分配手段と、同じ第1のしきい値を有し、前記nラインの信号を受けるn個の識別回路からなる第1の識別回路組と、同じ第2のしきい値を有し、前記nラインの信号を受けるn個の識別回路からなる第2の識別回路組と、、・・・、同じ第kのしきい値を有し、前記nラインの信号を受けるn個の識別回路からなる第kの識別回路組と、前記nラインの各信号のアナログ和を実行する加算回路と、前記加算回路の出力を入力とし、前記第1〜第kのしきい値を有するk個の識別器と、前記第1〜第kの識別回路組の識別結果を入力し、各組毎に識別結果が同じになる識別回路の数を検出し、その数が最も多い組を選択し、その選択結果を出力する制御回路と、前記制御回路の出力に基づいて前記k個の識別器の出力の1つを選択して出力する選択回路とを具備することを特徴とする受信回路である。
【0011】
請求項2に記載の発明は、受信光信号を電気信号に変換する変換手段と、前記変換手段から出力された電気信号をn(nは正の整数)ラインに分配し、前記nラインの各信号をさらにk(kは正の整数)ラインに分配する分配手段と、同じ第1のしきい値を有し、前記nラインの信号を受けるn個の識別回路からなる第1の識別回路組と、同じ第2のしきい値を有し、前記nラインの信号を受けるn個の識別回路からなる第2の識別回路組と、、・・・、同じ第kのしきい値を有し、前記nラインの信号を受けるn個の識別回路からなる第kの識別回路組と、前記nラインの各信号のアナログ和を実行する加算回路と、前記加算回路の出力を入力とし、前記第1〜第kのしきい値を有するk個の識別器と、前記第1〜第kの識別回路組の識別結果を入力し、各組毎に識別結果が同じになる識別回路の数を検出し、その数が最も多い組を選択し、その選択結果を出力する制御回路と、前記制御回路の出力に基づいて前記k個の識別器の出力の1つを選択して出力する選択回路とを具備することを特徴とする受信回路である。
【0012】
請求項3に記載の発明は、受信光信号をn(nは正の整数)ラインに分配する光分配器と、前記nラインの各光信号を電気信号に変換するn個の受光回路と、前記n個の受光回路の出力をそれぞれk(kは正の整数)ラインに分配するn個の分配回路と、同じ第1のしきい値を有し、前記n個の分配回路の各出力を受けるn個の識別回路からなる第1の識別回路組と、同じ第2のしきい値を有し、前記n個の分配回路の各出力を受けるn個の識別回路からなる第2の識別回路組と、・・・、同じ第kのしきい値を有し、前記n個の分配回路の各出力を受けるn個の識別回路からなる第kの識別回路組と、前記n個の分配回路の各出力のアナログ和を実行する加算回路と、前記加算回路の出力を入力とし、前記第1〜第kのしきい値を有するk個の識別器と、前記第1〜第kの識別回路組の識別結果を入力し、各組毎に識別結果が同じになる識別回路の数を検出し、その数が最も多い組を選択し、その選択結果を出力する制御回路と、前記制御回路の出力に基づいて前記k個の識別器の出力の1つを選択して出力する選択回路とを具備することを特徴とする受信回路である。
【0013】
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の受信回路において、前記光分配器に代えて、前記受信光信号の光周波数を変換して、複数の光周波数の光信号を出力する光周波数変換回路と、該光周波数変換回路から出力される複数の光周波数の光信号を各光周波数ごとに分波して前記各受光回路に入力させる光分波器とを設けたことを特徴とする。
【0014】
請求項5に記載の発明は、受信信号をn(nは正の整数)ラインに分配する分配手段と、同じしきい値を有し、前記nラインの信号を受けるn個の識別回路と、前記nラインの各信号のアナログ和を実行する加算回路と、前記加算回路の出力を入力とし、前記識別回路のしきい値と同じ値のしきい値を有する識別器と、前記識別回路の識別結果を入力し、前記n個の識別回路の識別結果が一致しているか否かを検出する制御回路と、前記制御回路が一致を出力しない時は固定電圧発生器の出力信号を選択し、一致を出力した時は前記加算回路の出力を選択して出力する選択回路とを具備することを特徴とする受信回路である。
【0015】
請求項6に記載の発明は、受信光信号をn(nは正の整数)ラインに分配する光分配器と、前記nラインの各光信号を電気信号に変換するn個の受光回路と、同じのしきい値を有し、前記n個の受光回路の各出力を受けるn個の識別回路と、前記n個の受光回路の各出力のアナログ和を実行する加算回路と、前記加算回路の出力を入力とし、前記識別回路のしきい値と同じ値のしきい値を有する識別器と、前記識別回路の識別結果を入力し、前記n個の識別回路の識別結果が一致しているか否かを検出する制御回路と、前記制御回路が一致を出力しない時は固定電圧発生器の出力信号を選択し、一致を出力した時は前記加算回路の出力を選択して出力する選択回路とを具備することを特徴とする受信回路である。
【0016】
請求項7に記載の発明は、ディジタルデータ信号を送信する送信装置と、伝送路を介して伝送された前記ディジタルデータ信号を受信し、所定のしきい値と比較して識別再生を行う受信装置とを備えたディジタル伝送システムにおいて、前記受信装置は、前記ディジタルデータ信号をn(nは正の整数)ラインに分配し、前記nラインの各信号をさらにk(kは正の整数)ラインに分配する分配手段と、同じ第1のしきい値を有し、前記nラインの信号を受けるn個の識別回路からなる第1の識別回路組と、同じ第2のしきい値を有し、前記nラインの信号を受けるn個の識別回路からなる第2の識別回路組と、、・・・、同じ第kのしきい値を有し、前記nラインの信号を受けるn個の識別回路からなる第kの識別回路組と、前記nラインの各信号のアナログ和を実行する加算回路と、前記加算回路の出力を入力とし、前記第1〜第kのしきい値を有するk個の識別器と、前記第1〜第kの識別回路組の識別結果を入力し、各組毎に識別結果が同じになる識別回路の数を検出し、その数が最も多い組を選択し、その選択結果を出力する制御回路と、前記制御回路の出力に基づいて前記k個の識別器の出力の1つを選択して出力する選択回路とを備えたことを特徴とするディジタル伝送システムである。
【0017】
請求項8に記載の発明は、ディジタルデータ光信号を送信する送信装置と、光伝送路を介して伝送された前記ディジタルデータ光信号を受光し、受光した光信号に基づいて得られた電気信号と所定のしきい値と比較して識別再生を行う受信装置とを備えたディジタル伝送システムにおいて、前記受信装置は、前記ディジタルデータ光信号を電気信号に変換する変換手段と、前記変換手段から出力された電気信号をn(nは正の整数)ラインに分配し、前記nラインの各信号をさらにk(kは正の整数)ラインに分配する分配手段と、同じ第1のしきい値を有し、前記nラインの信号を受けるn個の識別回路からなる第1の識別回路組と、同じ第2のしきい値を有し、前記nラインの信号を受けるn個の識別回路からなる第2の識別回路組と、、・・・、同じ第kのしきい値を有し、前記nラインの信号を受けるn個の識別回路からなる第kの識別回路組と、前記nラインの各信号のアナログ和を実行する加算回路と、前記加算回路の出力を入力とし、前記第1〜第kのしきい値を有するk個の識別器と、前記第1〜第kの識別回路組の識別結果を入力し、各組毎に識別結果が同じになる識別回路の数を検出し、その数が最も多い組を選択し、その選択結果を出力する制御回路と、前記制御回路の出力に基づいて前記k個の識別器の出力の1つを選択して出力する選択回路とを備えたことを特徴とするディジタル伝送システムである。
【0018】
請求項9に記載の発明は、ディジタルデータ光信号を送信する送信装置と、光伝送路を介して伝送された前記ディジタルデータ光信号を受光し、受光した光信号に基づいて得られた電気信号と所定のしきい値と比較して識別再生を行う受信装置とを備えたディジタル伝送システムにおいて、前記受信装置は、前記ディジタルデータ光信号をn(nは正の整数)ラインに分配する光分配器と、前記nラインの各光信号を電気信号に変換するn個の受光回路と、前記n個の受光回路の出力をそれぞれk(kは正の整数)ラインに分配するn個の分配回路と、同じ第1のしきい値を有し、前記n個の分配回路の各出力を受けるn個の識別回路からなる第1の識別回路組と、同じ第2のしきい値を有し、前記n個の分配回路の各出力を受けるn個の識別回路からなる第2の識別回路組と、・・・、同じ第kのしきい値を有し、前記n個の分配回路の各出力を受けるn個の識別回路からなる第kの識別回路組と、前記n個の分配回路の各出力のアナログ和を実行する加算回路と、前記加算回路の出力を入力とし、前記第1〜第kのしきい値を有するk個の識別器と、前記第1〜第kの識別回路組の識別結果を入力し、各組毎に識別結果が同じになる識別回路の数を検出し、その数が最も多い組を選択し、その選択結果を出力する制御回路と、前記制御回路の出力に基づいて前記k個の識別器の出力の1つを選択して出力する選択回路とを具備することを特徴とするディジタル伝送システムである。
【0019】
請求項10に記載の発明は、請求項9に記載のディジタル伝送システムにおいて、前記光分配器に代えて、前記ディジタルデータ光信号の光周波数を変換して、複数の光周波数の光信号を出力する光周波数変換回路と、複数の光周波数の光信号を各光周波数ごとに分波して前記各受光回路に入力させる光分波器とを設けたことを特徴とする。
請求項11に記載の発明は、請求項9に記載のディジタル伝送システムにおいて、前記送信装置は、複数の周波数モードの光パルスをディジタルデータ信号により変調して送信し、前記受信装置は、前記光分配器に代えて、複数の光周波数モードの光パルス信号を分離して前記各受光回路に入力させる光分波器を備えたことを特徴とする。
【0020】
請求項12に記載の発明は、請求項9に記載のディジタル伝送システムにおいて、前記送信装置は、複数の光周波数の連続光をディジタルデータ信号により変調して送信し、前記受信装置は、前記光分配器に代えて、複数の光周波数に光変調信号を分離して前記各受光回路に入力させる光分波器を備えたことを特徴とする。
請求項13に記載の発明は、請求項9に記載のディジタル伝送システムにおいて、前記送信装置は、複数の偏波モードの光をディジタルデータ信号により変調して送信し、前記受信装置は、前記光分配器に代えて、複数に備波モードに光変調信号を分離して前記各受光回路に入力させる光偏波分離器を備えたことを特徴とする。
【0021】
請求項14に記載の発明は、請求項9に記載のディジタル伝送システムにおいて、前記送信装置は、連続光あるいは光パルスをディジタルデータ信号により変調して送信し、前記受信装置は、前記光分配器に代えて、受信する光変調信号の光スペクトルを分割して前記各受光回路に入力させる光サイドバンド分離器を備えたことを特徴とする。
【0022】
請求項15に記載の発明は、請求項7〜請求項9のいずれかの項に記載のディジタル伝送システムにおいて、前記送信装置は、ディジタルデータ信号またはディジタルデータ光信号を複数の伝送路を介して送信し、前記受信装置は、前記複数の伝送路を介して伝送された信号の遅延時間差をそろえる遅延回路を備え、各伝送路からの信号が前記遅延回路を介して前記識別回路および前記加算回路へ入力されることを特徴とする。
【0023】
請求項16に記載の発明は、ディジタルデータ信号を送信する送信装置と、伝送路を介して伝送された前記ディジタルデータ信号を受信し、所定のしきい値と比較して識別再生を行う受信装置とを備えたディジタル伝送システムにおいて、前記受信装置は、受信信号をn(nは正の整数)ラインに分配する分配手段と、同じしきい値を有し、前記nラインの信号を受けるn個の識別回路と、前記nラインの各信号のアナログ和を実行する加算回路と、前記加算回路の出力を入力とし、前記識別回路のしきい値と同じ値のしきい値を有する識別器と、前記識別回路の識別結果を入力し、前記n個の識別回路の識別結果が一致しているか否かを検出する制御回路と、前記制御回路が一致を出力しない時は固定電圧発生器の出力信号を選択し、一致を出力した時は前記加算回路の出力を選択して出力する選択回路とを具備することを特徴とするディジタル伝送システムである。
【0024】
請求項17に記載の発明は、ディジタルデータ信号を送信する送信装置と、伝送路を介して伝送された前記ディジタルデータ信号を受信し、所定のしきい値と比較して識別再生を行う受信装置とを備えたディジタル伝送システムにおいて、前記受信装置は、前記ディジタルデータ光信号をn(nは正の整数)ラインに分配する光分配器と、前記nラインの各光信号を電気信号に変換するn個の受光回路と、同じしきい値を有し、前記nラインの信号を受けるn個の識別回路と、前記nラインの各信号のアナログ和を実行する加算回路と、前記加算回路の出力を入力とし、前記識別回路のしきい値と同じ値のしきい値を有する識別器と、前記識別回路の識別結果を入力し、前記n個の識別回路の識別結果が一致しているか否かを検出する制御回路と、前記制御回路が一致を出力しない時は固定電圧発生器の出力信号を選択し、一致を出力した時は前記加算回路の出力を選択して出力する選択回路とを具備することを特徴とするディジタル伝送システムである。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図1はこの発明の一実施の形態による受信回路の構成を示すブロック図である。この図において、1は光受信信号が入力される光増幅器、2は光増幅器1の出力光を分配する光分配器、3−1〜3−nは光増幅器、4−1〜4−nは光増幅器3−1〜3−nの各出力光を電気信号に変換する受光回路である。5−1は分配回路であり、受光回路4−1の出力を識別回路61−1〜6k−1およびアナログ加算回路7−1〜7−kへ供給する。同様に、5−nは分配回路であり、受光回路4−nの出力を識別回路61−n〜6k−nおよびアナログ加算回路7−1〜7−kへ供給する。
【0026】
識別回路61−1〜61−nは、入力された信号をしきい値1に基づいて識別し、識別結果(”1”または”0”)を制御回路9へ出力する。同様に、識別回路6k−1〜6k−nは、入力された信号をしきい値kに基づいて識別し、識別結果(”1”または”0”)を制御回路9へ出力する。制御回路9は、識別回路61−1〜6k−nの各識別結果を入力し、識別回路61−1〜61−n、62−1〜62−n、・・・6k−1〜6k−nの各組毎に識別結果が同じになる識別回路の数を求める。そして、その数が最も多い組を選択し(多数決論理)、その組のしきい値を選択回路10へ出力する。例えば、識別回路61−1〜61−nの各出力が全て”1”であり、識別回路62−1〜62−n、・・・6k−1〜6k−nの各組の出力には”1”と”0”が共に含まれていた場合、制御回路9はしきい値1を選択回路10へ出力する。
【0027】
アナログ加算回路7−1〜7−kは各々分配回路5−1〜5−nの各出力を加算し、加算結果を識別回路8−1〜8−kへ出力する。識別回路8−1〜8−kは各々しきい値1〜しきい値kに基づいてアナログ加算回路7−1〜7−kの出力を識別し、識別結果(”1”または”0”)を選択回路10へ出力する。選択回路10は制御回路9から出力されるしきい値に等しいしきい値の識別回路(8−1〜8−kのいずれか)の出力を選択して出力する。
【0028】
上述した受信回路によれば、ビットバイビットに品質のよいしきい値を選択し、誤り率特性を改善する。この受信回路は、複数個の制御系識別回路61−1〜6k−nの出力が制御回路9と直結しており、識別回路61−1〜6k−nの出力のみをモニタして、該制御回路9が選択回路10を制御する。したがって、DFEのようなフィードバック制御が必要ないのが特徴である。
【0029】
また、この受信回路では、n個の受光回路4−1〜4−nが設けられている。この場合、受光回路4−1〜4−nの熱雑音とショットノイズをも独立事象として扱うことが出来る。またこの場合は、受光回路4−1〜4−nに入射する光のS/N比が受光回路4−1〜4−nの分岐数分だけ落ちてしまうので、前段に光プリアンプを設け、プリアンプ後の出力を光カップラで分岐している。また、プリアンプ後の光出力を分岐後、さらにn個の光ポストアンプで増幅する構成となっている。
【0030】
光信号のビット誤り率特性は光増幅器1の入射直前のS/Nでほぼ決定されるので、一旦増幅された後に分岐数分の損失があってもほとんどビット誤り率特性には寄与しない事が知られている[石尾他、光増幅器とその応用(オーム社)]。図1の構成の場合は、光増幅器のノイズをも独立事象として扱うことが出来、さらなる効果が期待できる。実際の光伝送システムでは光増幅器と受光回路の雑音が支配的であることが知られているからである。
【0031】
分配回路5−1〜5−n以降の回路は、識別回路61−1〜6k−nおよび制御回路9からなる制御系回路と、アナログ加算回路7−1〜7−k、識別回路8−1〜8−kおよび選択回路10からなる主信号系回路に分けられる。
制御系回路についてみると、光伝送後の光信号は、S/N劣化およびフェージングなどの波形劣化を受けて、受光回路4−1〜4−nと識別回路61−1〜6k−nにおける雑音が付加されて、雑音が付加された信号が識別され、出力となる。重要な点は、複数の識別回路61−1〜6k−nを設けることにより、回路ごとに独立の雑音が付加されることである。したがって、あるしきい値のある識別回路のある瞬間には”1”という信号が“0”と誤認識されたとしても、同じしきい値、同じ瞬間の異なる識別回路では”1”と正しく認識されている可能性がある。
【0032】
ここで、各識別回路61−1〜6k−nの出力を制御回路9はモニタする。各しきい値毎のn個の識別回路のうち、すべての結果が同じであれば、その識別は正しいという確率が高い。一方、n個の識別回路出力のうち、いくつかが異なる結果となっていると、どれかが誤っている確率が高い。制御回路9はn個の識別結果が同じであるしきい値、あるいは、同一の識別結果が最も多いしき値の結果を採用することにし、主信号系回路内の同じしきい値の識別結果を選択する。すなわち、制御回路9の論理は多数決論理ということができる。これによりビット誤り特性が改善する。
【0033】
一方、主信号系回路内では、別々の受光回路4−1〜4−nからの出力をアナログ加算している。これは別々の雑音を伴った同一の主信号をアナログ加算すると、信号成分はn倍に、雑音成分は√n倍になることにより、S/N比が改善することを利用している。S/Nがよくなった信号に、さらに制御回路9からの論理でしきい値をビットごとに選択し、これにより、誤り率を下げるようにしている。図2にn=k=2の特別な場合の構成例を示し、図1の各部と対応する部分には同一の符号が付してある。ここで、多数決論理には、最も簡単な排他的論理和回路9a、9bが用いられる。排他的論理和自体は40Gbit/s程度で動作可能であり、超高速システムでの実現が可能である。
【0034】
図3に信号波形の遷移を模式的に示す。光入力波形は雑音を伴った波形である。この波形を独立な雑音を伴う信号同士をアナログ加算することにより、信号成分の強度が2倍に、雑音成分が√2倍となるので、S/N比が1.5dB向上した信号となる。そこに、しきい値の選択を施し、”1”の場合は低いしきい値を、”0”の場合は高いしきい値を選択し、信号の誤り率を抑制する。
【0035】
次に、この発明の第2の実施形態について説明する。図4は同実施形態による受信回路の構成を示すブロック図である。この実施形態においては、光増幅器12の後段に光周波数変換回路13が具備されている。ここで、光周波数変換回路13には非線型効果を用いた波長変換デバイスを用いても良い。一つの光信号は同じく符号化された複数の周波数の光信号に変換される。複数の光周波数は第2の光増幅器14で一括で増幅され、その後、光周波数分離フィルタ15で分離される。そして、分離された光信号が受信基本回路A(図2参照)へ入力される。上記の構成において、第2の光増幅器14はひとつであるが、異なる周波数の光信号が受ける雑音は2系列の独立事象として扱うことができ、光増幅器の数を制限しながら、誤り訂正効果を発揮することができる。
【0036】
次に、この発明の第3の実施形態によるディジタル光伝送システムについて説明する。この実施形態では、図5に示すように、送信装置に信号分配機能を持たせる。独立な複数の信号が複数の伝送路を伝播することにより、伝送路途中における光中継器の雑音をも独立事象とすることができる。すなわち光中継器からの雑音によるビット誤りをも訂正できる。ここで、送信装置は信号を複数(ここでは2とするがそうでなくともよい)に分配する。複数の伝送路を通って、受信回路に到着する。ここで、伝送路長が通常異なるので、遅延時間を調整するバッフアメモリ17−1、17−2が設けられている。なお、符号Bは図2に示す処理回路である。
【0037】
次に、この発明の第4の実施形態について説明する。この第4の実施形態は、伝送路を複数用いることなく、かつ、光中継器からの雑音によるビット誤りをも訂正できる。この実施形態の構成を図6に示す。ここで、送信装置は複数の周波数のパルス光発生器を具備する。ここでは2つの周波数を示しているが、2つでなくともよい。この光パルスは、互いに光位相が反転するキャリア抑圧RZパルスでもよい(特願2000−82997)。
【0038】
さらに送信装置は該光パルスをディジタルデータにより変調する手段を具備する。ここで変調する手段としては、通常のNRZでもよいし(このときはCarrier Suppressed Retrun−to−Zero: CS−RZ 符号となる)、デュオバイナリ変調でもよい(この場合はDuobinary Carrier Suppressed Return−to−Zero: DCS−RZとなる[Y. Miyamoto et a1., OFC’Ol, TuU4]。また、通常のNRZ信号で送信し、受信側でサイドバンドを2つ抜き出す方法でもよい。また、2つの偏波を直交させて送信し、受信側で2つの偏波に分離してもよい。
【0039】
受信回路は、第一の光増幅器21、その後に光周波数分離回路22(Single Side Band (SSB)分離)を具備していることが特徴である(偏波分離の場合はPBS:Polarization Mode Splitter となる)。そして、光周波数分離回路22の出力光が光増幅器23−1、23−2で増幅され、受信基本回路A(図2参照)へ入力される。
【0040】
以下、CR−RZを周波数分離する方法について説明する。2つのモードから成るRZパルス(CS−RZまたはDCS−RZ)をそれぞれのフィルタで分離すると、2つの受信機はこれらの信号を受信する。本実施形態の利点として、次のことが挙げられる。2つの周波数モードの光は独立であり、伝送途中全ての光中継から受ける雑音は、モード間で相関のないランダム雑音である。したがって本実施形態は、光中継器からの雑音によるビット誤りをも訂正する効果を有する。光中継器を多く有する長距離長スパンシステムでは、誤りの発生源の中でも、光中継器からの雑音がドミナントであることが知られている[(石尾他、光増幅器とその応用(オーム社)]。したがって本実施形態は、多中継系長距離システムにも効果的である。
【0041】
なお、送信装置が、連続光あるいは光パルスをディジタルデータ信号により変調して送信し、受信装置が、光周波数分離回路22に代えて、受信する光変調信号の光スペクトルを分割して各受光回路に入力させる光サイドバンド分離器を備えるようにしてもよい。
【0042】
次に、この発明の第5の実施形態について図7を参照して説明する。この実施形態においては、同じしきい値が設定され、かつ、そのしきい値が標準より高め(低め)に設定された2個の識別回路61−1、61−2が設けられ、また、これらの識別回路と同じしきい値が設定された識別回路8−1が設けられている。また、論理”1”(または”0”)の信号を選択回路に入力する固定電圧発生器32が設けられている。そして、制御回路として排他的論理和回路31が設けられ、この排他的論理和回路31が、2個の識別回路61−1、61−2の識別結果に合致が得られなければ、固定電圧発生器32の出力信号を選択するように選択回路10を制御し、2個の識別回路61−1、61−2の識別結果に合致が得られれば、識別回路8−1の識別結果出力を選択するように選択回路10を制御する。
【0043】
【発明の効果】
本発明によれば、伝送ビットレートを上昇させることなくビット誤りを改善することができる効果が得られる。また、品質のよい(可能性の高い)しきい値を選択するので、フェーシングなどの劣化にも効果がある(しばらく最適なしきい値を選び続ける)。さらに、フィードバック結線がなく、ヒットごとの瞬時のしきい値を選択するので、制御フィードバック動作当初の誤りを回避し、また、ビットごとに相関のない雑音等のランダム誤りにも効果がある。本発明は、無中継長距離システムだけではなく、長距離線形光中継システムにも有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施形態による受信回路の構成を示すブロック図である。
【図2】同受信回路のn=k=2の場合の構成例を示すブロック図である。
【図3】同受信回路の動作を説明するための波形図である。
【図4】この発明の第2の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図5】この発明の第3の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図6】この発明の第4の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図7】この発明の第5の実施形態の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1…光増幅器
2…光分配器
3−1〜3−n…光増幅器
4−1〜4−n…受光回路
5−1〜5−n…分配回路
61−1〜6k−n…識別回路
7−1〜7−k…アナログ加算回路
8−1〜8−k…識別回路
9…制御回路
9a、9b、31…排他的論理和回路
10…選択回路
12、21、23−1、23−2…光増幅器
13…光周波数変換回路
14…光増幅器
15、22…光周波数分離回路
32…固定電圧発生器
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a digital transmission system mainly using an optical fiber, and more particularly to a reception circuit for improving the quality of received data and a digital transmission system using the same.
[0002]
[Prior art]
Transmission systems using optical fibers have been introduced worldwide, and a single wavelength has a capacity as high as 40 Gbit / s. The method that is usually used is the simplest method called IM-DD (Intensity Modulation-Direct Detection). The transmitter ON / OFF-modulates the light intensity according to the digital signal “0” or “1”. On the other hand, the receiver directly converts the light intensity into an electric signal by the photoelectric conversion effect, and then determines whether it is “0” or “1” based on a certain threshold (identification reproduction). Here, the threshold value is usually fixed and operated (this identification method is called a hard decision). Regarding the determination of the threshold value, there are a method of optimizing without connecting an optical fiber and a method of optimizing with connecting an optical fiber. For commercial systems, the former is usually adopted because of its wide range of application.
[0003]
After the optical fiber transmission, erroneous recognition of "0" and "1", that is, a bit error occurs when performing the above-described discrimination and reproduction due to chromatic dispersion of the optical fiber, spontaneous emission optical noise of the optical amplifier, and the like. A bit error is a problem when high-speed transmission as high as 40 Gbit / s limits the transmission distance. There are roughly two methods for solving this misidentification problem. One is error correction (Forward Error Correction: FEC), and the other is threshold feedback equalization (DFE).
[0004]
Error correction (FEC) techniques are widely used to overcome the problem of bit errors [ITU-Trecommendation G. 975]. Here, the threshold value of the identification circuit is usually fixed. In the error correction, information to be transmitted is subjected to a digital operation, and the resulting redundant bits are transmitted. Therefore, the bit rate usually increases. The received signal is operated again, the result is compared with the transmitted redundant bits, an error position is detected, and the result is corrected by exclusive OR. Although FEC is effective for random errors, it is not very effective for burst errors in fading phenomena such as polarization mode dispersion.
[0005]
As means for overcoming fading phenomena such as polarization mode dispersion, a threshold feedback equalization method (Decision Feedback Equalization: DFE) has been proposed (see Non-Patent Document 1). This method is a method in which the threshold value of the discriminating circuit is made variable, or a plurality of discriminating circuits in which a number of threshold values are set are selected to perform the optimum discrimination at that time.
The present invention compensates for the disadvantages of the two techniques (FEC and DFE) described in the prior art.
[0006]
The problem with FEC is that the bit rate increases. For example, a so-called superFEC (here, an example of a concatenated FEC code) which is currently being studied in a submarine system is a 7% code and a 12.5% code connected in a column, and a total of 22% redundant codes (See Non-Patent Document 2). At this time, the coding gain achieves 7.7 dB (5.8 dB when 7% code is used alone). However, for ultra-high-speed transmission such as 40 Gbit / s, the bit rate becomes 49 Gbit / s, and there is a possibility that the speed margin of the electronic circuit will be squeezed. Here, the necessity of a circuit called an interleaver for mixing the bit transmission order between the two encoding circuits also complicates the circuit scale. Further, since a technique called iterative decoding is used, decoding delay cannot be ignored. Therefore, although it is a classical problem, there is a demand for a method of increasing the coding gain by reducing the increase in the bit rate. Another problem is that FEC is not very effective for errors in the burst. For a slow change, such as polarization mode dispersion, it is assumed that most bits in the codeword are erroneous. In such a case, FEC is not always effective (see Non-Patent Document 3).
[0007]
The problem of the DFE is that it requires a processing time due to the provision of the feedback control circuit, and cannot follow a rapid change. In order to feed back the output result of the variable identification circuit (or the output results of the selection switches of a plurality of identification circuits), calculate the algorithm based on the feedback, and set the optimal identification value, the first few to several hundred bits are set. Misidentified. Therefore, DFE is effective for fading, but is not effective for uncorrelated errors such as noise.
[0008]
[Non-patent document 1]
F. Buchali et al. , "Adaptive decision feedback equalizer for 1 OGbit / s dispersion migration", ECOC'OO, 5.2.5.
[Non-patent document 2]
O. A. Sab, FEC technologies in submarine transmission systems ", OFC'01, TuF-1
[Non-Patent Document 3]
M. Tomizawa et al. , "FEC performance in PMD-limited high-speed optical transmission systems", ECOC'OO, 5.2.4.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to apply both to a system limited to noise and to a system limited to fading, and to limit and increase the transmission bit rate. It is an object of the present invention to provide a receiving circuit capable of improving bit errors without any error and a digital transmission system using the same.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and the invention according to claim 1 distributes a received signal to n (n is a positive integer) lines and further converts each signal of the n lines into k signals. (K is a positive integer) and a first discriminating circuit set including n discriminating circuits having the same first threshold value and receiving the signal of the nth line, and a distributing means for distributing the signals to the lines. A second identification circuit set including n identification circuits having a threshold value of 2 and receiving the signal of the n line;... A k-th discriminating circuit set including n discriminating circuits for receiving the signals of the above, an adding circuit for performing an analog sum of the signals of the n lines, and an output of the adding circuit as inputs, the first to k-th K classifiers having threshold values of: and the identification results of the first to k-th identification circuit groups are input, and A control circuit for detecting the number of identification circuits having the same identification result every time, selecting a set having the largest number, and outputting the selection result; and the k classifiers based on the output of the control circuit. And a selection circuit for selecting and outputting one of the outputs.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, a conversion unit for converting a received optical signal into an electric signal, and the electric signal output from the conversion unit are distributed to n (n is a positive integer) lines, and each of the n lines is A first identification circuit set including distribution means for further distributing the signal to k (k is a positive integer) lines and n identification circuits having the same first threshold value and receiving the n-line signal; , A second identification circuit set including n identification circuits having the same second threshold value and receiving the signal of the n line, and having the same k-th threshold value. A k-th identification circuit set including n identification circuits that receive the n-line signals, an addition circuit that performs an analog sum of the n-line signals, and an output of the addition circuit, K classifiers having first to k-th thresholds and identification of the first to k-th identification circuit sets And a control circuit that detects the number of identification circuits having the same identification result for each set, selects the set having the largest number, and outputs the selection result, based on the output of the control circuit. A selection circuit for selecting and outputting one of the outputs of the k classifiers.
[0012]
According to a third aspect of the present invention, there is provided an optical distributor for distributing a received optical signal to n (n is a positive integer) lines, n light receiving circuits for converting each optical signal of the n lines into an electric signal, N distribution circuits for distributing the outputs of the n light receiving circuits to k (k is a positive integer) lines, respectively, have the same first threshold value, and each output of the n distribution circuits is A first discriminating circuit set including n discriminating circuits to be received, and a second discriminating circuit including n discriminating circuits having the same second threshold value and receiving respective outputs of the n distributing circuits. ..., The k-th discriminating circuit set including the same k-th threshold value and receiving the outputs of the n distributing circuits, and the k-th discriminating circuit set; And an adder circuit for performing an analog sum of the outputs of the first and second outputs. , And the identification results of the first to k-th identification circuit groups are input, the number of identification circuits having the same identification result for each group is detected, and the group having the largest number is selected. A receiving circuit comprising: a control circuit that outputs the selection result; and a selection circuit that selects and outputs one of the outputs of the k classifiers based on the output of the control circuit. .
[0013]
According to a fourth aspect of the present invention, in the receiving circuit according to the third aspect, instead of the optical distributor, an optical signal that converts an optical frequency of the received optical signal and outputs optical signals of a plurality of optical frequencies. A frequency conversion circuit, and an optical demultiplexer that splits optical signals of a plurality of optical frequencies output from the optical frequency conversion circuit for each optical frequency and inputs the optical signals to the light receiving circuits. I do.
[0014]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a distribution means for distributing a reception signal to n (n is a positive integer) lines, n identification circuits having the same threshold value and receiving the signals of the n lines, An adder circuit for performing an analog sum of the signals of the n lines; an input circuit which receives an output of the adder circuit, and has a threshold value equal to a threshold value of the identification circuit; A control circuit for inputting a result and detecting whether or not the identification results of the n identification circuits match; and selecting an output signal of the fixed voltage generator when the control circuit does not output a match. And a selection circuit for selecting and outputting the output of the addition circuit when the signal is output.
[0015]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an optical distributor for distributing a received optical signal to n (n is a positive integer) lines, n light receiving circuits for converting each optical signal of the n lines into an electric signal, N identification circuits having the same threshold value and receiving respective outputs of the n light receiving circuits, an adding circuit for performing an analog sum of the outputs of the n light receiving circuits, An output, and a discriminator having a threshold value equal to the threshold value of the discrimination circuit; and a discrimination result of the discrimination circuit, and discriminating whether the discrimination results of the n discrimination circuits match. And a selection circuit that selects the output signal of the fixed voltage generator when the control circuit does not output a match, and selects and outputs the output of the addition circuit when the match is output. A receiving circuit, comprising:
[0016]
8. A transmitting apparatus for transmitting a digital data signal, and a receiving apparatus for receiving the digital data signal transmitted via a transmission line, comparing the digital data signal with a predetermined threshold value, and performing identification and reproduction. Wherein the receiving device distributes the digital data signal to n (n is a positive integer) lines and further converts each signal of the n lines to k (k is a positive integer) line. Distributing means for distributing, a first identification circuit set having n same identification threshold circuits having the same first threshold value and receiving the signal of the n lines, and having the same second threshold value; A second discrimination circuit set including n discrimination circuits for receiving the n-line signals, and n discrimination circuits having the same k-th threshold value and receiving the n-line signals A k-th identification circuit set consisting of An adder circuit for performing an analog sum of the signals; k input classifiers which receive the output of the adder circuit and have the first to kth threshold values; and the first to kth identification circuit sets And a control circuit for detecting the number of identification circuits having the same identification result for each set, selecting the set having the largest number, and outputting the selection result, and an output of the control circuit. And a selection circuit for selecting and outputting one of the outputs of the k discriminators on the basis of (i).
[0017]
The invention according to claim 8 is a transmission device for transmitting a digital data optical signal, an electric signal obtained based on the received optical signal, receiving the digital data optical signal transmitted via an optical transmission line. And a receiving device for performing discrimination and reproduction by comparing with a predetermined threshold value, wherein the receiving device comprises: a converting means for converting the digital data optical signal into an electric signal; and an output from the converting means. Distribution means for distributing the obtained electric signals to n (n is a positive integer) lines, and further distributing each signal of the n lines to k (k is a positive integer) lines, And a first identification circuit set including n identification circuits receiving the signal of the n line, and n identification circuits having the same second threshold value and receiving the signal of the n line. A second identification circuit set; .., A k-th identification circuit set including the n-th identification circuit having the same k-th threshold value and receiving the n-line signal, and an addition for performing an analog sum of the respective signals on the n-th line A circuit, an output of the adder circuit, and k discriminators having the first to k-th threshold values, and the identification results of the first to k-th identification circuit groups are input. A control circuit for detecting the number of identification circuits having the same identification result every time, selecting a set having the largest number, and outputting the selection result; and the k classifiers based on the output of the control circuit. And a selection circuit for selecting and outputting one of the outputs.
[0018]
A transmitting device for transmitting a digital data optical signal, an electric signal obtained based on the received optical signal, receiving the digital data optical signal transmitted via an optical transmission line, And a receiving device for performing discrimination and reproduction by comparing with a predetermined threshold value, wherein the receiving device distributes the digital data optical signal to n (n is a positive integer) lines. Device, n light receiving circuits for converting each optical signal of the n lines into an electric signal, and n distribution circuits for distributing the outputs of the n light receiving circuits to k (k is a positive integer) lines, respectively. And a first identification circuit set including n identification circuits having the same first threshold value and receiving respective outputs of the n distribution circuits, and having the same second threshold value, N pieces of knowledge that receive each output of the n pieces of distribution circuits A second identification circuit set consisting of circuits;... A k-th identification circuit set consisting of n identification circuits having the same k-th threshold value and receiving respective outputs of the n distribution circuits An addition circuit that performs an analog sum of the outputs of the n distribution circuits; an input of the output of the addition circuit; and k discriminators having the first to k-th threshold values; The identification results of the first to k-th identification circuit groups are input, the number of identification circuits having the same identification result for each group is detected, the group with the largest number is selected, and the selection result is output. A digital transmission system comprising: a control circuit; and a selection circuit that selects and outputs one of the outputs of the k classifiers based on an output of the control circuit.
[0019]
According to a tenth aspect of the present invention, in the digital transmission system according to the ninth aspect, an optical signal of a plurality of optical frequencies is output by converting an optical frequency of the digital data optical signal instead of the optical distributor. And an optical splitter for splitting optical signals of a plurality of optical frequencies for each optical frequency and inputting them to the respective light receiving circuits.
According to an eleventh aspect of the present invention, in the digital transmission system according to the ninth aspect, the transmitting device modulates a plurality of frequency mode optical pulses with a digital data signal and transmits the modulated optical pulses. Instead of the distributor, an optical demultiplexer for separating optical pulse signals in a plurality of optical frequency modes and inputting them to the respective light receiving circuits is provided.
[0020]
According to a twelfth aspect of the present invention, in the digital transmission system according to the ninth aspect, the transmitting device modulates a continuous light of a plurality of optical frequencies with a digital data signal and transmits the modulated light, and the receiving device transmits the optical light. Instead of the distributor, an optical demultiplexer for separating an optical modulation signal into a plurality of optical frequencies and inputting the optical modulation signal to each of the light receiving circuits is provided.
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the digital transmission system according to the ninth aspect, the transmitting device modulates a plurality of polarization mode lights by a digital data signal and transmits the modulated light, and the receiving device transmits the light in the polarization mode. Instead of the splitter, a plurality of optical polarization splitters for separating the optical modulation signal in the ready mode and inputting the split optical modulation signal to each of the light receiving circuits is provided.
[0021]
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the digital transmission system according to the ninth aspect, the transmitting device modulates a continuous light or an optical pulse with a digital data signal and transmits the modulated signal, and the receiving device includes the optical distributor. Instead of the above, an optical sideband separator is provided which divides the optical spectrum of the received optical modulation signal and inputs the divided optical spectrum to each of the light receiving circuits.
[0022]
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the digital transmission system according to any one of the seventh to ninth aspects, the transmitting device transmits the digital data signal or the digital data optical signal via a plurality of transmission paths. The receiving device includes a delay circuit for adjusting a delay time difference between signals transmitted through the plurality of transmission paths, and a signal from each transmission path receives the identification circuit and the addition circuit via the delay circuit. It is characterized by being input to.
[0023]
17. A transmitting apparatus for transmitting a digital data signal, and a receiving apparatus for receiving the digital data signal transmitted via a transmission path, comparing the digital data signal with a predetermined threshold value, and performing identification and reproduction. And a distributing means for distributing the received signal to n (n is a positive integer) lines, and n receiving units for receiving the signals of the n lines. An identification circuit, an addition circuit that performs an analog sum of the signals of the n lines, an input circuit that receives an output of the addition circuit, and has a threshold value that is the same as the threshold value of the identification circuit; A control circuit for receiving the identification result of the identification circuit and detecting whether or not the identification results of the n identification circuits match; and an output signal of a fixed voltage generator when the control circuit does not output a match. Select and match When output is a digital transmission system characterized by comprising a selection circuit for selectively outputting the output of said adder circuit.
[0024]
18. A transmitting apparatus for transmitting a digital data signal, and a receiving apparatus for receiving the digital data signal transmitted through a transmission line, comparing the digital data signal with a predetermined threshold value, and performing identification and reproduction. Wherein the receiving device converts the optical signal of the n lines into an electric signal, and an optical distributor for distributing the digital data optical signal to n (n is a positive integer) lines. n light receiving circuits, n identification circuits having the same threshold value and receiving the signals of the n lines, an adding circuit for performing an analog sum of the signals of the n lines, and an output of the adding circuit , And a discriminator having a threshold value equal to the threshold value of the discriminating circuit, and a discriminating result of the discriminating circuit, and determining whether the discriminating results of the n discriminating circuits match. Control times to detect And a selection circuit that selects an output signal of the fixed voltage generator when the control circuit does not output a match, and selects and outputs an output of the addition circuit when a match is output. Digital transmission system.
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a receiving circuit according to one embodiment of the present invention. In this figure, 1 is an optical amplifier to which an optical reception signal is input, 2 is an optical distributor for distributing output light of the optical amplifier 1, 3-1 to 3-n are optical amplifiers, and 4-1 to 4-n are This is a light receiving circuit that converts each output light of the optical amplifiers 3-1 to 3-n into an electric signal. Reference numeral 5-1 denotes a distribution circuit which supplies the output of the light receiving circuit 4-1 to the identification circuits 61-1 to 6k-1 and the analog addition circuits 7-1 to 7-k. Similarly, a distribution circuit 5-n supplies the output of the light receiving circuit 4-n to the identification circuits 61-n to 6kn and the analog addition circuits 7-1 to 7-k.
[0026]
The identification circuits 61-1 to 61-n identify the input signal based on the threshold value 1 and output an identification result (“1” or “0”) to the control circuit 9. Similarly, the identification circuits 6k-1 to 6k-n identify the input signal based on the threshold value k, and output an identification result ("1" or "0") to the control circuit 9. The control circuit 9 inputs the respective identification results of the identification circuits 61-1 to 6k-n, and identifies the identification circuits 61-1 to 61-n, 62-1 to 62-n, ..., 6k-1 to 6k-n. The number of discriminating circuits for which the discrimination results are the same for each set is determined. Then, the set having the largest number is selected (majority decision logic), and the threshold value of the set is output to the selection circuit 10. For example, all the outputs of the identification circuits 61-1 to 61-n are "1", and the output of each set of the identification circuits 62-1 to 62-n,. When both “1” and “0” are included, the control circuit 9 outputs the threshold value 1 to the selection circuit 10.
[0027]
The analog addition circuits 7-1 to 7-k add the outputs of the distribution circuits 5-1 to 5-n, respectively, and output the addition results to the identification circuits 8-1 to 8-k. The discriminating circuits 8-1 to 8-k discriminate the outputs of the analog adding circuits 7-1 to 7-k based on the thresholds 1 to k, respectively, and discriminate the result ("1" or "0"). To the selection circuit 10. The selection circuit 10 selects and outputs the output of the discrimination circuit (any one of 8-1 to 8-k) having a threshold value equal to the threshold value output from the control circuit 9.
[0028]
According to the above-described receiving circuit, a good quality threshold value is selected for bit-by-bit, and the error rate characteristic is improved. In this receiving circuit, the outputs of the plurality of control system identification circuits 61-1 to 6k-n are directly connected to the control circuit 9, and only the outputs of the identification circuits 61-1 to 6k-n are monitored to perform the control. The circuit 9 controls the selection circuit 10. Therefore, it is characterized in that feedback control such as DFE is not required.
[0029]
In this receiving circuit, n light receiving circuits 4-1 to 4-n are provided. In this case, thermal noise and shot noise of the light receiving circuits 4-1 to 4-n can be treated as independent events. In this case, the S / N ratio of the light incident on the light receiving circuits 4-1 to 4-n is reduced by the number of branches of the light receiving circuits 4-1 to 4-n. The output after the preamplifier is split by an optical coupler. Further, the optical output after the preamplifier is branched and then amplified by n optical postamplifiers.
[0030]
Since the bit error rate characteristic of an optical signal is substantially determined by the S / N just before the light enters the optical amplifier 1, even if there is a loss corresponding to the number of branches after being amplified, it hardly contributes to the bit error rate characteristic. Known [Ishio et al., Optical Amplifiers and Their Applications (Ohm)]. In the case of the configuration of FIG. 1, the noise of the optical amplifier can be treated as an independent event, and further effects can be expected. This is because it is known that noise in an optical amplifier and a light receiving circuit is dominant in an actual optical transmission system.
[0031]
The circuits after the distribution circuits 5-1 to 5-n include a control system circuit including the identification circuits 61-1 to 6kn and the control circuit 9, an analog addition circuit 7-1 to 7-k, and an identification circuit 8-1. -8-k and a main signal system circuit including a selection circuit 10.
Regarding the control system circuit, the optical signal after optical transmission is subjected to waveform deterioration such as S / N deterioration and fading, and noises in the light receiving circuits 4-1 to 4-n and the identification circuits 61-1 to 6k-n. Is added, the signal to which noise is added is identified, and the signal is output. The important point is that by providing a plurality of identification circuits 61-1 to 6k-n, independent noise is added to each circuit. Therefore, even if a signal of "1" is erroneously recognized as "0" at a certain moment of a certain identification circuit having a certain threshold value, "1" is correctly recognized by a different identification circuit at the same threshold value and the same moment. Could have been.
[0032]
Here, the control circuit 9 monitors the outputs of the identification circuits 61-1 to 6kn. If all the results are the same among the n identification circuits for each threshold value, there is a high probability that the identification is correct. On the other hand, if some of the outputs of the n identification circuits have different results, there is a high probability that one of them is incorrect. The control circuit 9 adopts the threshold value in which the n identification results are the same or the result of the threshold value in which the same identification result is the largest, and determines the identification result of the same threshold value in the main signal system circuit. select. That is, the logic of the control circuit 9 can be said to be majority logic. This improves the bit error characteristics.
[0033]
On the other hand, in the main signal system circuit, the outputs from the separate light receiving circuits 4-1 to 4-n are subjected to analog addition. This utilizes the fact that, when the same main signal accompanied by different noises is added to the analog, the signal component becomes n times and the noise component becomes Δn times, thereby improving the S / N ratio. A threshold value is selected for each bit by the logic from the control circuit 9 for the signal having an improved S / N, thereby lowering the error rate. FIG. 2 shows a configuration example of a special case where n = k = 2, and portions corresponding to the respective portions in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. Here, the simplest exclusive OR circuits 9a and 9b are used for majority logic. The exclusive OR itself can operate at about 40 Gbit / s, and can be realized in an ultra-high-speed system.
[0034]
FIG. 3 schematically shows the transition of the signal waveform. The optical input waveform is a waveform with noise. By analogly adding signals with independent noises to this waveform, the intensity of the signal component is doubled and the noise component is increased by a factor of two, so that the signal has an S / N ratio improved by 1.5 dB. Then, a threshold value is selected, and if "1", a low threshold value is selected, and if "0", a high threshold value is selected, and the signal error rate is suppressed.
[0035]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the receiving circuit according to the embodiment. In this embodiment, an optical frequency conversion circuit 13 is provided downstream of the optical amplifier 12. Here, a wavelength conversion device using a non-linear effect may be used for the optical frequency conversion circuit 13. One optical signal is converted into optical signals of a plurality of frequencies that are also encoded. The plurality of optical frequencies are collectively amplified by the second optical amplifier 14 and then separated by the optical frequency separation filter 15. Then, the separated optical signal is input to the reception basic circuit A (see FIG. 2). In the above configuration, although the number of the second optical amplifier 14 is one, the noise received by the optical signals of different frequencies can be treated as two series of independent events, and the error correction effect can be reduced while limiting the number of optical amplifiers. Can be demonstrated.
[0036]
Next, a digital optical transmission system according to a third embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, as shown in FIG. 5, the transmitting device has a signal distribution function. Since a plurality of independent signals propagate through a plurality of transmission paths, noise of the optical repeater in the middle of the transmission path can be an independent event. That is, a bit error due to noise from the optical repeater can be corrected. Here, the transmitting device distributes the signal to a plurality (here, two, but not necessarily). The signal arrives at the receiving circuit through a plurality of transmission paths. Here, since the transmission path lengths are usually different, buffer memories 17-1 and 17-2 for adjusting the delay time are provided. Note that reference numeral B is the processing circuit shown in FIG.
[0037]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. The fourth embodiment can correct a bit error due to noise from an optical repeater without using a plurality of transmission paths. FIG. 6 shows the configuration of this embodiment. Here, the transmission device includes a pulse light generator having a plurality of frequencies. Here, two frequencies are shown, but not necessarily two. This optical pulse may be a carrier-suppressed RZ pulse whose optical phase is inverted from each other (Japanese Patent Application No. 2000-82997).
[0038]
Further, the transmitting device includes means for modulating the optical pulse with digital data. The means for modulating here may be a normal NRZ (in this case, a Carrier Suppressed Rerun-to-Zero: CS-RZ code) or a duobinary modulation (in this case, a Duobinary Carrier Suppressed Return-to-Zero). Zero: DCS-RZ [Y. Miyamoto et al., OFC'Ol, TuU4] Alternatively, a method of transmitting a normal NRZ signal and extracting two sidebands on the receiving side may be used. The waves may be transmitted orthogonally and split on the receiving side into two polarizations.
[0039]
The receiving circuit is characterized by having a first optical amplifier 21 and an optical frequency separation circuit 22 (Single Side Band (SSB) separation) after that (in the case of polarization separation, PBS: Polarization Mode Splitter). Become). Then, the output light of the optical frequency separation circuit 22 is amplified by the optical amplifiers 23-1 and 23-2 and input to the basic receiving circuit A (see FIG. 2).
[0040]
Hereinafter, a method of frequency-separating CR-RZ will be described. Separating the two modes of the RZ pulse (CS-RZ or DCS-RZ) by respective filters, the two receivers receive these signals. Advantages of this embodiment include the following. Light in the two frequency modes is independent, and noise received from all optical repeaters during transmission is random noise that has no correlation between the modes. Therefore, the present embodiment has an effect of correcting a bit error due to noise from the optical repeater. In long-distance long-span systems with many optical repeaters, it is known that noise from optical repeaters is dominant among error sources [(Ishio et al., Optical Amplifiers and Their Applications (Ohm Co., Ltd.) Therefore, the present embodiment is also effective for a multi-relay long distance system.
[0041]
The transmitting device modulates the continuous light or the optical pulse with a digital data signal and transmits the modulated signal. The receiving device replaces the optical frequency separating circuit 22 and divides the optical spectrum of the received modulated optical signal to each light receiving circuit. May be provided with an optical side-band separator for inputting the signal to the input side.
[0042]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, two identification circuits 61-1 and 61-2 are provided in which the same threshold is set and the threshold is set higher (lower) than the standard. And an identification circuit 8-1 in which the same threshold value as that of the identification circuit 8 is set. Further, a fixed voltage generator 32 for inputting a signal of logic "1" (or "0") to the selection circuit is provided. An exclusive OR circuit 31 is provided as a control circuit. If the exclusive OR circuit 31 does not match the identification results of the two identification circuits 61-1 and 61-2, a fixed voltage generation circuit 31 is provided. The selection circuit 10 is controlled so as to select the output signal of the detector 32, and if the identification results of the two identification circuits 61-1 and 61-2 match, the identification result output of the identification circuit 8-1 is selected. The selection circuit 10 is controlled so as to perform the operation.
[0043]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to improve bit errors without increasing the transmission bit rate. In addition, since a threshold value with good quality (high probability) is selected, it is effective for deterioration such as facing (it continues to select an optimum threshold value for a while). Furthermore, since there is no feedback connection and an instantaneous threshold value is selected for each hit, errors at the beginning of the control feedback operation are avoided, and there is also an effect on random errors such as uncorrelated noise for each bit. The present invention is useful not only for a repeaterless long-haul system but also for a long haul linear optical repeater system.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a receiving circuit according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the receiving circuit when n = k = 2.
FIG. 3 is a waveform chart for explaining the operation of the receiving circuit.
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a fifth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1: Optical amplifier
2 ... Optical distributor
3-1-3-n: Optical amplifier
4-1 to 4-n ... light receiving circuit
5-1 to 5-n ... distribution circuit
61-1 to 6kn-identification circuit
7-1 to 7-k ... analog addition circuit
8-1 to 8 -k ... identification circuit
9 ... Control circuit
9a, 9b, 31 ... exclusive OR circuit
10 ... Selection circuit
12, 21, 23-1, 23-2 ... optical amplifier
13. Optical frequency conversion circuit
14. Optical amplifier
15, 22 ... Optical frequency separation circuit
32 ... fixed voltage generator

Claims (17)

受信信号をn(nは正の整数)ラインに分配し、前記nラインの各信号をさらにk(kは正の整数)ラインに分配する分配手段と、
同じ第1のしきい値を有し、前記nラインの信号を受けるn個の識別回路からなる第1の識別回路組と、同じ第2のしきい値を有し、前記nラインの信号を受けるn個の識別回路からなる第2の識別回路組と、、・・・、同じ第kのしきい値を有し、前記nラインの信号を受けるn個の識別回路からなる第kの識別回路組と、
前記nラインの各信号のアナログ和を実行する加算回路と、
前記加算回路の出力を入力とし、前記第1〜第kのしきい値を有するk個の識別器と、
前記第1〜第kの識別回路組の識別結果を入力し、各組毎に識別結果が同じになる識別回路の数を検出し、その数が最も多い組を選択し、その選択結果を出力する制御回路と、
前記制御回路の出力に基づいて前記k個の識別器の出力の1つを選択して出力する選択回路と、
を具備することを特徴とする受信回路。
Distribution means for distributing the received signal to n (n is a positive integer) lines and further distributing each signal of the n lines to k (k is a positive integer) line;
A first identification circuit set including n identification circuits having the same first threshold value and receiving the n-line signals; and a first identification circuit set having the same second threshold value and having the same n-th line signal. A second discriminating circuit set consisting of n discriminating circuits to be received,..., A k-th discriminating circuit consisting of n discriminating circuits having the same k-th threshold value and receiving the signal of the n-th line Circuit set,
An addition circuit that performs an analog sum of the signals of the n lines;
K discriminators having an input of the output of the adder circuit and having the first to k-th threshold values,
The identification results of the first to k-th identification circuit sets are input, the number of identification circuits having the same identification result for each group is detected, the group having the largest number is selected, and the selection result is output. Control circuit,
A selection circuit that selects and outputs one of the outputs of the k classifiers based on an output of the control circuit;
A receiving circuit comprising:
受信光信号を電気信号に変換する変換手段と、
前記変換手段から出力された電気信号をn(nは正の整数)ラインに分配し、前記nラインの各信号をさらにk(kは正の整数)ラインに分配する分配手段と、
同じ第1のしきい値を有し、前記nラインの信号を受けるn個の識別回路からなる第1の識別回路組と、同じ第2のしきい値を有し、前記nラインの信号を受けるn個の識別回路からなる第2の識別回路組と、、・・・、同じ第kのしきい値を有し、前記nラインの信号を受けるn個の識別回路からなる第kの識別回路組と、
前記nラインの各信号のアナログ和を実行する加算回路と、
前記加算回路の出力を入力とし、前記第1〜第kのしきい値を有するk個の識別器と、
前記第1〜第kの識別回路組の識別結果を入力し、各組毎に識別結果が同じになる識別回路の数を検出し、その数が最も多い組を選択し、その選択結果を出力する制御回路と、
前記制御回路の出力に基づいて前記k個の識別器の出力の1つを選択して出力する選択回路と、
を具備することを特徴とする受信回路。
Conversion means for converting the received optical signal into an electric signal;
Distribution means for distributing the electric signal output from the conversion means to n (n is a positive integer) lines and further distributing each signal of the n lines to k (k is a positive integer) lines;
A first identification circuit set including n identification circuits having the same first threshold value and receiving the n-line signals; and a first identification circuit set having the same second threshold value and having the same n-th line signal. A second discriminating circuit set consisting of n discriminating circuits to be received,..., A k-th discriminating circuit consisting of n discriminating circuits having the same k-th threshold value and receiving the signal of the n-th line Circuit set,
An addition circuit that performs an analog sum of the signals of the n lines;
K discriminators having an input of the output of the adder circuit and having the first to k-th threshold values,
The identification results of the first to k-th identification circuit sets are input, the number of identification circuits having the same identification result for each group is detected, the group having the largest number is selected, and the selection result is output. Control circuit,
A selection circuit that selects and outputs one of the outputs of the k classifiers based on an output of the control circuit;
A receiving circuit comprising:
受信光信号をn(nは正の整数)ラインに分配する光分配器と、
前記nラインの各光信号を電気信号に変換するn個の受光回路と、
前記n個の受光回路の出力をそれぞれk(kは正の整数)ラインに分配するn個の分配回路と、
同じ第1のしきい値を有し、前記n個の分配回路の各出力を受けるn個の識別回路からなる第1の識別回路組と、同じ第2のしきい値を有し、前記n個の分配回路の各出力を受けるn個の識別回路からなる第2の識別回路組と、・・・、同じ第kのしきい値を有し、前記n個の分配回路の各出力を受けるn個の識別回路からなる第kの識別回路組と、
前記n個の分配回路の各出力のアナログ和を実行する加算回路と、
前記加算回路の出力を入力とし、前記第1〜第kのしきい値を有するk個の識別器と、
前記第1〜第kの識別回路組の識別結果を入力し、各組毎に識別結果が同じになる識別回路の数を検出し、その数が最も多い組を選択し、その選択結果を出力する制御回路と、
前記制御回路の出力に基づいて前記k個の識別器の出力の1つを選択して出力する選択回路と、
を具備することを特徴とする受信回路。
An optical distributor for distributing a received optical signal to n (n is a positive integer) lines;
N light receiving circuits for converting each optical signal of the n lines into an electric signal;
N distribution circuits for distributing the outputs of the n light receiving circuits to k (k is a positive integer) lines, respectively;
A first discriminating circuit set having the same first threshold value and including n discriminating circuits receiving respective outputs of the n distributing circuits, and the same second threshold value having the same second threshold value; A second discriminating circuit set including n discriminating circuits receiving the respective outputs of the plurality of distributing circuits,... Having the same k-th threshold value and receiving the respective outputs of the n distributing circuits a k-th identification circuit set including n identification circuits;
An adder circuit for performing an analog sum of each output of the n distribution circuits;
K discriminators having an input of the output of the adder circuit and having the first to k-th threshold values,
The identification results of the first to k-th identification circuit sets are input, the number of identification circuits having the same identification result for each group is detected, the group having the largest number is selected, and the selection result is output. Control circuit,
A selection circuit that selects and outputs one of the outputs of the k classifiers based on an output of the control circuit;
A receiving circuit comprising:
前記光分配器に代えて、前記受信光信号の光周波数を変換して、複数の光周波数の光信号を出力する光周波数変換回路と、該光周波数変換回路から出力される複数の光周波数の光信号を各光周波数ごとに分波して前記各受光回路に入力させる光分波器とを設けたことを特徴とする請求項3に記載の受信回路。Instead of the optical distributor, an optical frequency conversion circuit that converts an optical frequency of the received optical signal and outputs optical signals of a plurality of optical frequencies, and a plurality of optical frequencies output from the optical frequency conversion circuit. 4. The receiving circuit according to claim 3, further comprising an optical demultiplexer for demultiplexing an optical signal for each optical frequency and inputting the demultiplexed optical signal to each of the light receiving circuits. 受信信号をn(nは正の整数)ラインに分配する分配手段と、
同じしきい値を有し、前記nラインの信号を受けるn個の識別回路と、
前記nラインの各信号のアナログ和を実行する加算回路と、
前記加算回路の出力を入力とし、前記識別回路のしきい値と同じ値のしきい値を有する識別器と、
前記識別回路の識別結果を入力し、前記n個の識別回路の識別結果が一致しているか否かを検出する制御回路と、
前記制御回路が一致を出力しない時は固定電圧発生器の出力信号を選択し、一致を出力した時は前記加算回路の出力を選択して出力する選択回路と、
を具備することを特徴とする受信回路。
Distribution means for distributing the received signal to n (n is a positive integer) lines;
N identification circuits having the same threshold value and receiving the signals of the n lines;
An addition circuit that performs an analog sum of the signals of the n lines;
A classifier having an output of the adder circuit as an input and having a threshold value equal to the threshold value of the identification circuit;
A control circuit that receives an identification result of the identification circuit and detects whether the identification results of the n identification circuits match each other;
A selection circuit that selects the output signal of the fixed voltage generator when the control circuit does not output a match, and selects and outputs the output of the addition circuit when a match is output;
A receiving circuit comprising:
受信光信号をn(nは正の整数)ラインに分配する光分配器と、
前記nラインの各光信号を電気信号に変換するn個の受光回路と、
同じのしきい値を有し、前記n個の受光回路の各出力を受けるn個の識別回路と、
前記n個の受光回路の各出力のアナログ和を実行する加算回路と、
前記加算回路の出力を入力とし、前記識別回路のしきい値と同じ値のしきい値を有する識別器と、
前記識別回路の識別結果を入力し、前記n個の識別回路の識別結果が一致しているか否かを検出する制御回路と、
前記制御回路が一致を出力しない時は固定電圧発生器の出力信号を選択し、一致を出力した時は前記加算回路の出力を選択して出力する選択回路と、
を具備することを特徴とする受信回路。
An optical distributor for distributing a received optical signal to n (n is a positive integer) lines;
N light receiving circuits for converting each optical signal of the n lines into an electric signal;
N identification circuits having the same threshold value and receiving respective outputs of the n light receiving circuits;
An addition circuit that performs an analog sum of the outputs of the n light receiving circuits;
A classifier having an output of the adder circuit as an input and having a threshold value equal to the threshold value of the identification circuit;
A control circuit that receives an identification result of the identification circuit and detects whether the identification results of the n identification circuits match each other;
A selection circuit that selects the output signal of the fixed voltage generator when the control circuit does not output a match, and selects and outputs the output of the addition circuit when a match is output;
A receiving circuit comprising:
ディジタルデータ信号を送信する送信装置と、伝送路を介して伝送された前記ディジタルデータ信号を受信し、所定のしきい値と比較して識別再生を行う受信装置とを備えたディジタル伝送システムにおいて、
前記受信装置は、
前記ディジタルデータ信号をn(nは正の整数)ラインに分配し、前記nラインの各信号をさらにk(kは正の整数)ラインに分配する分配手段と、
同じ第1のしきい値を有し、前記nラインの信号を受けるn個の識別回路からなる第1の識別回路組と、同じ第2のしきい値を有し、前記nラインの信号を受けるn個の識別回路からなる第2の識別回路組と、、・・・、同じ第kのしきい値を有し、前記nラインの信号を受けるn個の識別回路からなる第kの識別回路組と、
前記nラインの各信号のアナログ和を実行する加算回路と、
前記加算回路の出力を入力とし、前記第1〜第kのしきい値を有するk個の識別器と、
前記第1〜第kの識別回路組の識別結果を入力し、各組毎に識別結果が同じになる識別回路の数を検出し、その数が最も多い組を選択し、その選択結果を出力する制御回路と、
前記制御回路の出力に基づいて前記k個の識別器の出力の1つを選択して出力する選択回路と、
を備えたことを特徴とするディジタル伝送システム。
A digital transmission system comprising: a transmission device that transmits a digital data signal; and a reception device that receives the digital data signal transmitted via a transmission path and performs identification reproduction by comparing the digital data signal with a predetermined threshold value.
The receiving device,
Distribution means for distributing the digital data signal to n (n is a positive integer) lines and further distributing each signal of the n lines to k (k is a positive integer) line;
A first identification circuit set including n identification circuits having the same first threshold value and receiving the n-line signals; and a first identification circuit set having the same second threshold value and having the same n-th line signal. A second discriminating circuit set consisting of n discriminating circuits to be received,..., A k-th discriminating circuit consisting of n discriminating circuits having the same k-th threshold value and receiving the signal of the n-th line Circuit set,
An addition circuit that performs an analog sum of the signals of the n lines;
K discriminators having an input of the output of the adder circuit and having the first to k-th threshold values,
The identification results of the first to k-th identification circuit sets are input, the number of identification circuits having the same identification result for each group is detected, the group having the largest number is selected, and the selection result is output. Control circuit,
A selection circuit that selects and outputs one of the outputs of the k classifiers based on an output of the control circuit;
A digital transmission system comprising:
ディジタルデータ光信号を送信する送信装置と、光伝送路を介して伝送された前記ディジタルデータ光信号を受光し、受光した光信号に基づいて得られた電気信号と所定のしきい値と比較して識別再生を行う受信装置とを備えたディジタル伝送システムにおいて、
前記受信装置は、
前記ディジタルデータ光信号を電気信号に変換する変換手段と、
前記変換手段から出力された電気信号をn(nは正の整数)ラインに分配し、前記nラインの各信号をさらにk(kは正の整数)ラインに分配する分配手段と、
同じ第1のしきい値を有し、前記nラインの信号を受けるn個の識別回路からなる第1の識別回路組と、同じ第2のしきい値を有し、前記nラインの信号を受けるn個の識別回路からなる第2の識別回路組と、、・・・、同じ第kのしきい値を有し、前記nラインの信号を受けるn個の識別回路からなる第kの識別回路組と、
前記nラインの各信号のアナログ和を実行する加算回路と、
前記加算回路の出力を入力とし、前記第1〜第kのしきい値を有するk個の識別器と、
前記第1〜第kの識別回路組の識別結果を入力し、各組毎に識別結果が同じになる識別回路の数を検出し、その数が最も多い組を選択し、その選択結果を出力する制御回路と、
前記制御回路の出力に基づいて前記k個の識別器の出力の1つを選択して出力する選択回路と、
を備えたことを特徴とするディジタル伝送システム。
A transmitting device for transmitting a digital data optical signal, receiving the digital data optical signal transmitted through the optical transmission line, and comparing an electric signal obtained based on the received optical signal with a predetermined threshold value; And a receiving device for performing identification and reproduction by
The receiving device,
Conversion means for converting the digital data optical signal into an electric signal,
Distribution means for distributing the electric signal output from the conversion means to n (n is a positive integer) lines and further distributing each signal of the n lines to k (k is a positive integer) lines;
A first identification circuit set including n identification circuits having the same first threshold value and receiving the n-line signals; and a first identification circuit set having the same second threshold value and having the same n-th line signal. A second discriminating circuit set consisting of n discriminating circuits to be received,..., A k-th discriminating circuit consisting of n discriminating circuits having the same k-th threshold value and receiving the signal of the n-th line Circuit set,
An addition circuit that performs an analog sum of the signals of the n lines;
K discriminators having an input of the output of the adder circuit and having the first to k-th threshold values,
The identification results of the first to k-th identification circuit sets are input, the number of identification circuits having the same identification result for each group is detected, the group having the largest number is selected, and the selection result is output. Control circuit,
A selection circuit that selects and outputs one of the outputs of the k classifiers based on an output of the control circuit;
A digital transmission system comprising:
ディジタルデータ光信号を送信する送信装置と、光伝送路を介して伝送された前記ディジタルデータ光信号を受光し、受光した光信号に基づいて得られた電気信号と所定のしきい値と比較して識別再生を行う受信装置とを備えたディジタル伝送システムにおいて、
前記受信装置は、
前記ディジタルデータ光信号をn(nは正の整数)ラインに分配する光分配器と、
前記nラインの各光信号を電気信号に変換するn個の受光回路と、
前記n個の受光回路の出力をそれぞれk(kは正の整数)ラインに分配するn個の分配回路と、
同じ第1のしきい値を有し、前記n個の分配回路の各出力を受けるn個の識別回路からなる第1の識別回路組と、同じ第2のしきい値を有し、前記n個の分配回路の各出力を受けるn個の識別回路からなる第2の識別回路組と、・・・、同じ第kのしきい値を有し、前記n個の分配回路の各出力を受けるn個の識別回路からなる第kの識別回路組と、
前記n個の分配回路の各出力のアナログ和を実行する加算回路と、
前記加算回路の出力を入力とし、前記第1〜第kのしきい値を有するk個の識別器と、
前記第1〜第kの識別回路組の識別結果を入力し、各組毎に識別結果が同じになる識別回路の数を検出し、その数が最も多い組を選択し、その選択結果を出力する制御回路と、
前記制御回路の出力に基づいて前記k個の識別器の出力の1つを選択して出力する選択回路と、
を具備することを特徴とするディジタル伝送システム。
A transmitting device for transmitting a digital data optical signal, receiving the digital data optical signal transmitted through the optical transmission line, and comparing an electric signal obtained based on the received optical signal with a predetermined threshold value; And a receiving device for performing identification and reproduction by
The receiving device,
An optical distributor for distributing the digital data optical signal to n (n is a positive integer) lines;
N light receiving circuits for converting each optical signal of the n lines into an electric signal;
N distribution circuits for distributing the outputs of the n light receiving circuits to k (k is a positive integer) lines, respectively;
A first discriminating circuit set having the same first threshold value and including n discriminating circuits receiving respective outputs of the n distributing circuits, and the same second threshold value having the same second threshold value; A second discriminating circuit set including n discriminating circuits receiving the respective outputs of the plurality of distributing circuits,... Having the same k-th threshold value and receiving the respective outputs of the n distributing circuits a k-th identification circuit set including n identification circuits;
An adder circuit for performing an analog sum of each output of the n distribution circuits;
K discriminators having an input of the output of the adder circuit and having the first to k-th threshold values,
The identification results of the first to k-th identification circuit sets are input, the number of identification circuits having the same identification result for each group is detected, the group having the largest number is selected, and the selection result is output. Control circuit,
A selection circuit that selects and outputs one of the outputs of the k classifiers based on an output of the control circuit;
A digital transmission system comprising:
前記光分配器に代えて、前記ディジタルデータ光信号の光周波数を変換して、複数の光周波数の光信号を出力する光周波数変換回路と、複数の光周波数の光信号を各光周波数ごとに分波して前記各受光回路に入力させる光分波器とを設けたことを特徴とする請求項9に記載のディジタル伝送システム。Instead of the optical distributor, an optical frequency conversion circuit that converts an optical frequency of the digital data optical signal and outputs an optical signal of a plurality of optical frequencies, and an optical signal of a plurality of optical frequencies for each optical frequency The digital transmission system according to claim 9, further comprising an optical demultiplexer for demultiplexing and inputting to each of the light receiving circuits. 前記送信装置は、複数の周波数モードの光パルスをディジタルデータ信号により変調して送信し、前記受信装置は、前記光分配器に代えて、複数の光周波数モードの光パルス信号を分離して前記各受光回路に入力させる光分波器を備えたことを特徴とする請求項9に記載のディジタル伝送システム。The transmitting device modulates and transmits a plurality of frequency mode optical pulses with a digital data signal, and the receiving device replaces the optical distributor and separates a plurality of optical frequency mode optical pulse signals. 10. The digital transmission system according to claim 9, further comprising an optical demultiplexer for inputting to each light receiving circuit. 前記送信装置は、複数の光周波数の連続光をディジタルデータ信号により変調して送信し、前記受信装置は、前記光分配器に代えて、複数の光周波数に光変調信号を分離して前記各受光回路に入力させる光分波器を備えたことを特徴とする請求項9に記載のディジタル伝送システム。The transmitting device modulates and transmits continuous light of a plurality of optical frequencies with a digital data signal, and the receiving device separates the optical modulation signal into a plurality of optical frequencies, instead of the optical distributor, and transmits each of the plurality of optical modulated signals. The digital transmission system according to claim 9, further comprising an optical demultiplexer for inputting to the light receiving circuit. 前記送信装置は、複数の偏波モードの光をディジタルデータ信号により変調して送信し、前記受信装置は、前記光分配器に代えて、複数に備波モードに光変調信号を分離して前記各受光回路に入力させる光偏波分離器を備えたことを特徴とする請求項9に記載のディジタル伝送システム。The transmitting device modulates a plurality of polarization mode lights with a digital data signal and transmits the modulated light, and the receiving device replaces the optical distributor and separates the optical modulation signals into a plurality of prepended modes, and The digital transmission system according to claim 9, further comprising an optical polarization splitter for inputting to each light receiving circuit. 前記送信装置は、連続光あるいは光パルスをディジタルデータ信号により変調して送信し、前記受信装置は、前記光分配器に代えて、受信する光変調信号の光スペクトルを分割して前記各受光回路に入力させる光サイドバンド分離器を備えたことを特徴とする請求項9に記載のディジタル伝送システム。The transmitting device modulates a continuous light or an optical pulse with a digital data signal and transmits the modulated light, and the receiving device replaces the optical distributor and divides an optical spectrum of an optical modulation signal to be received to generate each of the light receiving circuits. The digital transmission system according to claim 9, further comprising an optical sideband separator for inputting the signal to the input side. 前記送信装置は、ディジタルデータ信号またはディジタルデータ光信号を複数の伝送路を介して送信し、
前記受信装置は、前記複数の伝送路を介して伝送された信号の遅延時間差をそろえる遅延回路を備え、各伝送路からの信号が前記遅延回路を介して前記識別回路および前記加算回路へ入力されることを特徴とする請求項7〜請求項9のいずれかの項に記載のディジタル伝送システム。
The transmitting device transmits a digital data signal or a digital data optical signal through a plurality of transmission paths,
The receiving device includes a delay circuit for adjusting a delay time difference between signals transmitted through the plurality of transmission paths, and a signal from each transmission path is input to the identification circuit and the addition circuit via the delay circuit. The digital transmission system according to any one of claims 7 to 9, wherein:
ディジタルデータ信号を送信する送信装置と、伝送路を介して伝送された前記ディジタルデータ信号を受信し、所定のしきい値と比較して識別再生を行う受信装置とを備えたディジタル伝送システムにおいて、
前記受信装置は、
受信信号をn(nは正の整数)ラインに分配する分配手段と、
同じしきい値を有し、前記nラインの信号を受けるn個の識別回路と、
前記nラインの各信号のアナログ和を実行する加算回路と、
前記加算回路の出力を入力とし、前記識別回路のしきい値と同じ値のしきい値を有する識別器と、
前記識別回路の識別結果を入力し、前記n個の識別回路の識別結果が一致しているか否かを検出する制御回路と、
前記制御回路が一致を出力しない時は固定電圧発生器の出力信号を選択し、一致を出力した時は前記加算回路の出力を選択して出力する選択回路と、
を具備することを特徴とするディジタル伝送システム。
A digital transmission system comprising: a transmission device that transmits a digital data signal; and a reception device that receives the digital data signal transmitted via a transmission path and performs identification reproduction by comparing the digital data signal with a predetermined threshold value.
The receiving device,
Distribution means for distributing the received signal to n (n is a positive integer) lines;
N identification circuits having the same threshold value and receiving the signals of the n lines;
An addition circuit that performs an analog sum of the signals of the n lines;
A classifier having an output of the adder circuit as an input and having a threshold value equal to the threshold value of the identification circuit;
A control circuit that receives an identification result of the identification circuit and detects whether the identification results of the n identification circuits match each other;
A selection circuit that selects the output signal of the fixed voltage generator when the control circuit does not output a match, and selects and outputs the output of the addition circuit when a match is output;
A digital transmission system comprising:
ディジタルデータ信号を送信する送信装置と、伝送路を介して伝送された前記ディジタルデータ信号を受信し、所定のしきい値と比較して識別再生を行う受信装置とを備えたディジタル伝送システムにおいて、
前記受信装置は、
前記ディジタルデータ光信号をn(nは正の整数)ラインに分配する光分配器と、
前記nラインの各光信号を電気信号に変換するn個の受光回路と、
同じしきい値を有し、前記nラインの信号を受けるn個の識別回路と、
前記nラインの各信号のアナログ和を実行する加算回路と、
前記加算回路の出力を入力とし、前記識別回路のしきい値と同じ値のしきい値を有する識別器と、
前記識別回路の識別結果を入力し、前記n個の識別回路の識別結果が一致しているか否かを検出する制御回路と、
前記制御回路が一致を出力しない時は固定電圧発生器の出力信号を選択し、一致を出力した時は前記加算回路の出力を選択して出力する選択回路と、
を具備することを特徴とするディジタル伝送システム。
A digital transmission system comprising: a transmission device that transmits a digital data signal; and a reception device that receives the digital data signal transmitted via a transmission path and performs identification reproduction by comparing the digital data signal with a predetermined threshold value.
The receiving device,
An optical distributor for distributing the digital data optical signal to n (n is a positive integer) lines;
N light receiving circuits for converting each optical signal of the n lines into an electric signal;
N identification circuits having the same threshold value and receiving the signals of the n lines;
An addition circuit that performs an analog sum of the signals of the n lines;
A classifier having an output of the adder circuit as an input and having a threshold value equal to the threshold value of the identification circuit;
A control circuit that receives an identification result of the identification circuit and detects whether the identification results of the n identification circuits match each other;
A selection circuit that selects the output signal of the fixed voltage generator when the control circuit does not output a match, and selects and outputs the output of the addition circuit when a match is output;
A digital transmission system comprising:
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