JP2007150957A

JP2007150957A - アドレス認識装置

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Publication number: JP2007150957A
Application number: JP2005345230A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Suehiro; 雅幸末広; Shinji Iio; 晋司飯尾; Daisuke Hayashi; 大介林; Morio Wada; 守夫和田
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 2005-11-30
Filing date: 2005-11-30
Publication date: 2007-06-14
Anticipated expiration: 2025-11-30
Also published as: JP4645427B2; US20070122150A1; US7738788B2

Abstract

【課題】光パケット信号の光強度が大きく変動した場合において、正確に光パケット信号のアドレスを認識する。
【解決手段】光パケット信号を２分岐し、一方を固有に割り当てられた所定時間だけ遅延させて第1、第2の光分岐信号を出射する光分岐器と、第１の光分岐信号を受光して第１の受光信号を出力する第１の受光素子と、第２の光分岐信号を受光して第２の受光信号を出力する第２の受光素子と、第１の受光信号の最大値が所定の規定値となるように規格化を行う第１の規格化手段と、第２の受光信号の最大値が所定の規定値となるように規格化を行う第２の規格化手段と、第１の規格化手段によって規格化された第１の受光信号と第２の規格化手段によって規格化された第２の受光信号とに基づいて前記光パケット信号の送信先アドレスを判定するアドレス判定手段とを具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光パケット通信におけるアドレス認識装置に関する。

近年、インターネットの急激な発展に伴い、ネットワークの高速化・大容量化への要望を実現するため、情報を電気信号ではなく光ファイバを伝送路とする光信号によって伝達する光ファイバ通信が開発及び実用化されている。このような光ファイバ通信においても、電気信号によって情報を伝送する場合と同様に、情報をパケット（光パケット）に分割して伝送する光パケット通信が採用されている。

ところで、光信号を用いて情報を伝送する場合、伝送速度の低下を防止するために、光ファイバ内を伝送中の光信号を電気信号に変換して信号処理することは極力避けることが望ましい。このような観点から、光パケット通信において、光パケットの送信先アドレスを認識するためのアドレス認識装置は図５に示すような構成となっている。

図５に示すように、アドレス認識装置１０は、第１の光路１、第２の光路２、第１のフォトダイオード３（受光素子）、第２のフォトダイオード４、直流電源５、抵抗素子６、増幅器７及びアドレス判定部８から構成されている。また、符号２０は光パケット信号を伝送する光ファイバ、２０ａは遅延用光ファイバ、３０は光パケット信号処理装置である。

第１の光路１は、所定の光路長を有する光ファイバからなり、光ファイバ２０から伝送された光パケット信号を分岐して伝送し、当該光パケット信号を示す分岐光を第１の出射端１ａから第１のフォトダイオード３に向けて出射する。第２の光路２は、上記第１の航路１に対して光路長差ΔＬ１を有する光ファイバからなり、光ファイバ２０から伝送された光パケット信号を分岐して伝送し、当該光パケット信号を示す分岐光を第２の出射端２ａから第２のフォトダイオード４に向けて出射する。

第１のフォトダイオード３は、周知のように受光した光強度、つまり上記第１の出射端１ａから入射された光パケット信号を示す分岐光の光強度に応じた電気信号を出力する受光素子であり、そのカソード電極は直流電源５に接続され、アノード電極は第２のフォトダイオード４のアノード電極、抵抗素子６の一端及び増幅器７の入力端に接続されている。第２のフォトダイオード４は、上記第２の出射端２ａから入射された光パケット信号を示す分岐光の光強度に応じた電気信号を出力する受光素子であり、そのカソード電極は直流電源５に接続され、アノード電極は第１のフォトダイオード３のアノード電極、抵抗素子６の一端及び増幅器７の入力端に接続されている。

直流電源５は、直流電圧Ｖ_ＣＣを第１のフォトダイオード３及び第２のフォトダイオード４のカソード電極に出力する。抵抗素子６は、抵抗性のインピーダンスを有する回路素子であり、その一端は第１のフォトダイオード３及び第２のフォトダイオード４のアノード電極と増幅器７の入力端とに接続され、他端はアースされている。増幅器７は、抵抗素子６の両端電圧Ｖｏを増幅し、増幅信号Ｖ１としてアドレス判定部８に出力する。

アドレス判定部８は、増幅器７から入力された増幅信号Ｖ１を基に所定の信号処理を行うことで、光ファイバ２０から伝送された光パケット信号のアドレスが自局宛てのアドレスか否かを判定し、その判定結果を示すアドレス判定信号をアドレス認識装置１０の後段に設けられた光パケット信号処理装置３０に出力する。遅延用光ファイバ２０ａは、遅延用光路長ΔＬ２を有する光ファイバであり、光ファイバ２０から伝送された光パケット信号を分岐して光パケット信号処理装置３０に伝送する。光パケット信号処理装置３０は、上記アドレス判定信号に基づいて、遅延用光ファイバ２０ａから伝送された光パケット信号を用いて所定の信号処理を施し、または上記光パケット信号を光通信網に再伝送する。

次に、このように構成されたアドレス認識装置１０の動作について説明する。
光ファイバ２０を介して伝送された光パケット信号は、第１の光路１、第２の光路２及び遅延用光ファイバ２０ａに分岐及び伝送される。図６は、光パケット信号を示す模式図である。図６（ａ）に示すように、光パケット信号は、フレームデリミタと呼ばれる先頭ビットｄ１、送信先のアドレスを示すアドレスビットｄ２及び各種データを含むペイロードｄ３から構成されている。なお、光パケット通信の場合、アドレスビットｄ２が時間軸上に対して立つ位置を異ならせることで、アドレスを設定している。例えば、図６（ａ）の光パケット信号と図６（ｂ）の光パケット信号とでは、異なるアドレスが設定されている。

このような光パケット信号は、第１の光路１を介して伝送され、第１の出射端１ａから第１のフォトダイオード３に向けて出射される。一方、第２の光路２を介して伝送された光パケット信号は、第２の出射端２ａから第２のフォトダイオード４に向けて出射される。ここで、第１の光路１と第２の光路２とには光路長差ΔＬ１が存在するため、第１のフォトダイオード３で受光される光パケット信号ｓ１と、第２のフォトダイオード４で受光される光パケット信号ｓ２との間には時間遅れが発生する。

この時間遅れによって、図７に示すように、第１のフォトダイオード３で受光される光パケット信号ｓ１のアドレスビットｄ２と、第２のフォトダイオード４で受光される光パケット信号ｓ２の先頭ビットｄ１とが同位相になるように光路長差ΔＬ１を事前に設定しておく。つまり、所定のアドレスを有する光パケット信号が伝送されてきた場合のみ、第１のフォトダイオード３及び第２のフォトダイオード４において、先頭ビットｄ１とアドレスビットｄ２とが同時に受光されることになる。

このように、第１のフォトダイオード３及び第２のフォトダイオード４において、先頭ビットｄ１とアドレスビットｄ２とが同時に受光された場合、第１のフォトダイオード３に流れる光電流と第２のフォトダイオード４に流れる光電流とはほぼ等しくなり、抵抗素子６の両端電圧Ｖｏは２倍の光電流に比例した電圧値となる。一方、上記のように設定された光路長差ΔＬ１では、第１のフォトダイオード３及び第２のフォトダイオード４において、先頭ビットｄ１とアドレスビットｄ２とが同時に受光されないような光パケット信号が伝送されてきた場合、つまりアドレスが異なる光パケット信号が伝送されてきた場合、第１のフォトダイオード３と第２のフォトダイオード４とには、どちらか一方にしか光電流は流れず、従って抵抗素子６の両端電圧Ｖｏは、先頭ビットｄ１とアドレスビットｄ２とが同時に受光された場合と比べておよそ１／２の電圧値となる。

抵抗素子６の両端電圧Ｖｏは、増幅器７によって増幅され、増幅信号Ｖ１としてアドレス判定部８に出力される。アドレス判定部８は、図８に示すように、増幅信号Ｖ１の最大値と閾値とを比較し、最大値が閾値以上の大きさであった場合、光ファイバ２０を介して伝送された光パケット信号は自局宛てのアドレスと判断して、その判定結果を示すアドレス判定信号（例えばＨｉ信号）を光パケット信号処理装置３０に出力する。一方、アドレス判定部８は、増幅信号Ｖ１の最大値が閾値より小さい場合、光ファイバ２０を介して伝送された光パケット信号は自局宛てのアドレスではないと判断し、その判定結果を示すアドレス判定信号（例えばＬｏ信号）を光パケット信号処理装置３０に出力する。

遅延用光ファイバ２０ａに分岐された光パケット信号は、遅延用光路長ΔＬ２によって所定時間遅延して光パケット信号処理装置３０に伝送される。この遅延用光路長ΔＬ２は、上記のようなアドレス判定部８によるアドレス判定処理が完了するまでの時間を考慮して設定されている。

光パケット信号処理装置３０は、Ｈｉ信号のアドレス判定信号が入力された場合、つまり自局宛てのアドレスであった場合、遅延用光ファイバ２０ａから伝送された光パケット信号を用いて所定の信号処理を行う。また、この光パケット信号処理装置３０は、Ｌｏ信号のアドレス判定信号が入力された場合、つまり自局宛てのアドレスではない場合、遅延用光ファイバ２０ａから伝送された光パケット信号を光通信網に再伝送する。

以上のように、光パケット通信におけるアドレス認識装置１０は、第１の光路１と第２の光路２との光路長差ΔＬ１で規定されたアドレス、つまり第１のフォトダイオード３及び第２のフォトダイオード４において、先頭ビットｄ１とアドレスビットｄ２とが同時に受光されるようなアドレスを有する光パケット信号が伝送されてきた場合のみ、自局宛ての光パケット信号と認識する。

この他、例えば特開２００２−３０５４７８号公報には、光パケット通信のアドレス処理装置において、アドレス処理に必要な部品点数を削減し、装置の小型化とそれに伴う高速化を実現する技術について開示されている。
特開２００２−３０５４７８号公報

ところで、図５に示すようなアドレス認識装置１０において、次のような問題がある。
光ファイバ２０から伝送される光パケット信号の光強度は、常に一定ではなく大きく変動する場合がある。例えば、第１のフォトダイオード３及び第２のフォトダイオード４において、先頭ビットｄ１とアドレスビットｄ２とが同時に受光されたとしても、閾値を越えるような増幅信号Ｖ１が得られないほど光パケット信号の光強度が小さい場合、アドレス判定部８は、自局宛てのアドレスの光パケット信号が伝送されているにも関わらず、自局宛てではないと判断してしまう。

また、例えば、第１のフォトダイオード３及び第２のフォトダイオード４において、先頭ビットｄ１とアドレスビットｄ２とが同時に受光されなくても、閾値を越えるような増幅信号Ｖ１が得られるほど光パケット信号の光強度が大きい場合、アドレス判定部８は、自局宛てのアドレスではない光パケット信号が伝送されているにも関わらず、自局宛てと
判断してしまう。このように、従来のアドレス認識装置１０では、光パケット信号の光強度が大きく変動した場合に誤動作を引き起こすという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、光パケット信号の光強度が大きく変動した場合において、誤動作を起こすことなく、正確に光パケット信号のアドレスを認識することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明では、第１の解決手段として、送信先に応じてアドレスビットの先頭ビットからの遅延時間が設定される光パケット信号の送信先を認識する装置であって、前記光パケット信号を２分岐し、一方を固有に割り当てられた所定時間だけ遅延させて第1、第2の光分岐信号を出射する光分岐器と、前記第１の光分岐信号を受光して第１の受光信号を出力する第１の受光素子と、前記第２の光分岐信号を受光して第２の受光信号を出力する第２の受光素子と、前記第１の受光信号の最大値が所定の規定値となるように規格化を行う第１の規格化手段と、前記第２の受光信号の最大値が所定の規定値となるように規格化を行う第２の規格化手段と、前記第１の規格化手段によって規格化された第１の受光信号と前記第２の規格化手段によって規格化された第２の受光信号とに基づいて前記光パケット信号の送信先アドレスを判定するアドレス判定手段とを具備する、という手段を採用する。

また、本発明では、第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記アドレス判定手段は、前記第１の規格化手段によって規格化された第１の受光信号と前記第２の規格化手段によって規格化された第２の受光信号との加算信号の最大値と所定の閾値とを比較し、最大値が閾値より大きい場合、前記光パケット信号の送信先アドレスは自局宛てアドレスであると判定し、最大値が閾値より小さい場合、前記光パケット信号の送信先アドレスは自局宛てアドレスではないと判定することを特徴とする。

また、本発明では、第３の解決手段として、上記第１または２の解決手段において、前記第１の受光素子は第1の電流信号を出力する第1のフォトダイオード、前記第２の受光素子は第2の電流信号を出力する第２のフォトダイオードであり、前記第１のフォトダイオード及び第２のフォトダイオードのカソード電極に直流電圧を供給する直流電源と、一端が前記第１の規格化手段及び第２の規格化手段の出力端と前記アドレス判定手段の入力端とに接続され、他端がアースされた抵抗素子とをさらに備え、前記第１のフォトダイオードのアノード電極は前記第１の規格化手段の入力端に接続され、前記第２のフォトダイオードのアノード電極は前記第２の規格化手段の入力端に接続され、前記第１の規格化手段は、前記第１の電流信号の最大値が所定の規定値となるように規格化を行い、前記第２の規格化手段は、前記第２の電流信号の最大値が所定の規定値となるように規格化を行い、前記アドレス判定手段は、前記抵抗素子の両端電圧の最大値と所定の閾値とを比較し、最大値が閾値より大きい場合、前記パケット信号の送信先アドレスは自局宛てアドレスであると判定し、最大値が閾値より小さい場合、前記パケット信号の送信先アドレスは自局宛てアドレスではないと判定することを特徴とする。

また、本発明では、第４の解決手段として、上記第１または２の解決手段において、前記第１の受光素子は第1の電流信号を出力する第1のフォトダイオード、前記第２の受光素子は第2の電流信号を出力する第２のフォトダイオードであり、一端が前記第１のフォトダイオードのアノード電極及び第１の規格化手段の入力端と接続され、他端がアースされた第１の抵抗素子と、一端が前記第２のフォトダイオードのアノード電極び第１の規格化手段の入力端と接続され、他端がアースされた第２の抵抗素子と、前記第１のフォトダイオード及び第２のフォトダイオードのカソード電極に直流電圧を供給する直流電源とをさらに備え、前記第１の規格化手段は、前記第１の抵抗素子の第１の両端電圧の最大値が所定の規定値となるように規格化を行い、前記第２の規格化手段は、前記第２の抵抗素子の第２の両端電圧の最大値が所定の規定値となるように規格化を行い、前記アドレス判定手段は、第１の規格化手段によって規格化された第１の両端電圧と、第２の規格化手段によって規格化された第２の両端電圧との加算信号の最大値と所定の閾値とを比較し、最大値が閾値より大きい場合、前記光パケット信号の送信先アドレスは自局宛てアドレスであると判定し、最大値が閾値より小さい場合、前記光パケット信号の送信先アドレスは自局宛てアドレスではないと判定することを特徴とする。

また、本発明では、第５の解決手段として、送信先に応じてアドレスビットの先頭ビットからの遅延時間が設定される光パケット信号の送信先を認識する装置であって、前記光パケット信号を２分岐し、一方を固有に割り当てられた所定時間だけ遅延させて第1、第2の光分岐信号を出射する光分岐器と、前記第１の光分岐信号を受光して第１の受光信号を出力する第１の受光素子と、前記第２の光分岐信号を受光して第２の受光信号を出力する第２の受光素子と、前記第１の受光信号の最大値が所定の規定値となるように規格化を行う第１の規格化手段と、前記第２の受光信号の最大値が所定の規定値となるように規格化を行う第２の規格化手段と、前記第１の規格化手段によって規格化された第１の受光信号に基づいてＨｉ信号またはＬｏ信号を出力する第１のコンパレータと、前記第２の規格化手段によって規格化された第２の受光信号に基づいてＨｉ信号またはＬｏ信号を出力する第２のコンパレータと、前記第１のコンパレータの出力信号と第２のコンパレータの出力信号とのＡＮＤ処理を行い、出力信号としてＨｉ信号またはＬｏ信号を出力するＡＮＤ手段と、当該ＡＮＤ手段の出力信号に基づいてパケット信号の送信先アドレスが自局宛てのアドレスか否かを判定するアドレス判定手段とを具備する、という手段を採用する。

本発明では、前記第１の受光素子から出力される第１の電気信号の最大値が所定の規定値となるように規格化を行い、また、前記第２の受光素子から出力される第２の電気信号の最大値が所定の規定値となるように規格化を行い、規格化された第１の電気信号と規格化された第２の電気信号とを加算して得られる第３の電気信号を用いて前記パケット信号の送信先アドレスが自局宛てアドレスか否かを判定している。このようにして得られる第３の電気信号は、光パケット信号の光強度が大きく変動した場合であっても最大値が変動しない。従って、本発明によれば、光パケット信号の光強度が大きく変動した場合において、誤動作を起こすことなく、正確に光パケット信号のアドレスを認識することが可能である。

〔第１実施形態〕
以下、図面を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。図１は第１実施形態におけるアドレス認識装置の構成ブロック図である。なお、図１において、図５と同様の構成要素には同一符号を付し、説明を省略する。また、図１において、遅延用光ファイバ２０ａ及び光パケット信号処理装置３０の図示を省略する。

図１に示すように、第１実施形態におけるアドレス認識装置４０は、従来の図５のアドレス認識装置１０と比較して、新たに第１の規格化用電流増幅器４１（第１の規格化手段）と、第２の規格化用電流増幅器４２（第２の規格化手段）とを備えている。

第１の規格化用電流増幅器４１の入力端は第１のフォトダイオード３のアノード電極に接続され、出力端は抵抗素子６の一端、第２の規格化用電流増幅器４２の出力端及び増幅器７の入力端に接続されている。この第１の規格化用電流増幅器４１は、ＡＰＣ（Auto Power Control）機能を有し、第１のフォトダイオード３に流れる光電流Ｉ_１の最大値が所定の規定値Ｉ_０となるように規格化を行う。第２の規格化用電流増幅器４２の入力端は第２のフォトダイオード４のアノード電極に接続され、出力端は抵抗素子６の一端、第１の規格化用電流増幅器４１の出力端及び増幅器７の入力端に接続されている。この第２の規格化用電流増幅器４２は、ＡＰＣ（Auto Power Control）機能を有し、第２のフォトダイオード４に流れる光電流Ｉ_２の最大値が規定値Ｉ_０となるように規格化を行う。

次に、このように構成されたアドレス認識装置４０の動作について説明する。
第１の光路１を介して伝送された光パケット信号ｓ１は、第１の出射端１ａから第１のフォトダイオード３に向けて出射される。一方、第２の光路２を介して伝送された光パケット信号ｓ２は、第２の出射端２ａから第２のフォトダイオード４に向けて出射される。

ここで、光パケット信号ｓ１、ｓ２を構成する先頭ビットｄ１、アドレスビットｄ２及びペイロードｄ３が図２（ａ）に示すような光強度であると想定する。この時、図２（ｂ）に示すように、第１のフォトダイオード３に流れる光電流Ｉ_１及び第２のフォトダイオード４に流れる光電流Ｉ_２の最大値が規定値Ｉ_０と比べて小さい場合、第１の規格化用電流増幅器４１は、図２（ｃ）に示すように、第１のフォトダイオード３に流れる光電流Ｉ_１の最大値が規定値Ｉ_０となるように電流増幅を行い、また、同様に第２の規格化用電流増幅器４２は、第２のフォトダイオード４に流れる光電流Ｉ_２の最大値が規定値Ｉ_０となるように電流増幅を行う。

また、光パケット信号ｓ１、ｓ２の光強度が大きくなり、図２（ｄ）に示すように、第１のフォトダイオード３に流れる光電流Ｉ_１及び第２のフォトダイオード４に流れる光電流Ｉ_２の最大値が規定値Ｉ_０と比べて大きい場合、第１の規格化用電流増幅器４１は、図２（ｃ）に示すように、第１のフォトダイオード３に流れる光電流Ｉ_１の最大値が規定値Ｉ_０となるように電流制限を行い、また、同様に第２の規格化用電流増幅器４２は、第２のフォトダイオード４に流れる光電流Ｉ_２の最大値が規定値Ｉ_０となるように電流制限を行う。

このように、第１の規格化用電流増幅器４１及び第２の規格化用電流増幅器４２によって、光パケット信号ｓ１、ｓ２の光強度の大小に関わらず、第１のフォトダイオード３に流れる光電流Ｉ_１の最大値と第２のフォトダイオード４に流れる光電流Ｉ_２の最大値とは、常に規定値Ｉ_０に規格化される。

つまり、第１のフォトダイオード３及び第２のフォトダイオード４において、先頭ビットｄ１とアドレスビットｄ２とが同時に受光された場合、つまり光パケット信号が自局宛てのアドレスであった場合、抵抗素子６の両端電圧Ｖｏは、規定値Ｉ_０の２倍の電流値に比例した電圧値となる。一方、第１のフォトダイオード３及び第２のフォトダイオード４において、先頭ビットｄ１とアドレスビットｄ２とが同時に受光されない場合、つまり光パケット信号が自局宛てのアドレスではない場合、抵抗素子６の両端電圧Ｖｏは、規定値Ｉ_０の電流値に比例した電圧値となる。

上記のような抵抗素子６の両端電圧Ｖｏが増幅器７によって増幅され、増幅信号Ｖ１としてアドレス判定部８に出力されることになる。アドレス判定部８の動作は、従来と同様であるので説明を省略する。

以上のように、本第１実施形態のアドレス認識装置４０によれば、第１のフォトダイオード３に流れる光電流Ｉ_１の最大値と第２のフォトダイオード４に流れる光電流Ｉ_２の最大値とを規定値Ｉ_０に規格化することにより、光パケット信号の光強度が大きく変動した場合でも、アドレス判定部８にて閾値との比較が行われる増幅信号Ｖ１の最大値は変動しないため、誤動作を起こすことなく、正確に光パケット信号のアドレスを認識することが可能である。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図３は第２実施形態におけるアドレス認識装置の構成ブロック図である。なお、図３において、図１と同様の構成要素には同一符号を付し、説明を省略する。また、図３において、遅延用光ファイバ２０ａ及び光パケット信号処理装置３０の図示を省略する。

図３に示すように、第２実施形態におけるアドレス認識装置５０は、第１実施形態のアドレス認識装置４０と比較して、抵抗素子６の替わりに第１の抵抗素子６ａ及び第２の抵抗素子６ｂを備え、また、第１の規格化用電流増幅器４１及び第２の規格化用電流増幅器４２の替わりに、第１の規格化用電圧増幅器５１及び第２の規格化用電圧増幅器５２を備え、さらに加算回路５３を備えている。

第１の抵抗素子６ａの一端は、第１のフォトダイオード３のアノード電極及び第１の規格化用電圧増幅器５１の入力端に接続され、他端はアースされている。第２の抵抗素子６ｂの一端は、第２のフォトダイオード４のアノード電極及び第２の規格化用電圧増幅器５２の入力端に接続され、他端はアースされている。

第１の規格化用電圧増幅器５１は、ＡＰＣ（Auto Power Control）機能を有し、第１の抵抗素子６ａの両端電圧Ｖ_ｏ１の最大値が規定値Ｖ_ｏ３となるように規格化を行い、第１の電圧信号Ｖ_ｏ１’として加算回路５３に出力する。第２の規格化用電圧増幅器５２は、ＡＰＣ（Auto Power Control）機能を有し、第２の抵抗素子６ｂの両端電圧Ｖ_ｏ２の最大値が規定値Ｖ_ｏ３となるように規格化を行い、第２の電圧信号Ｖ_ｏ２’として加算回路５３に出力する。加算回路５３は、上記第１の電圧信号Ｖ_ｏ１’と第２の電圧信号Ｖ_ｏ２’とを加算し、加算信号Ｖ_ｏ’として増幅器７に出力する。

次に、このように構成された第２実施形態におけるアドレス認識装置５０の動作について説明する。
第１の光路１を介して伝送された光パケット信号ｓ１は、第１の出射端１ａから第１のフォトダイオード３に向けて出射される。一方、第２の光路２を介して伝送された光パケット信号ｓ２は、第２の出射端２ａから第２のフォトダイオード４に向けて出射される。

第１のフォトダイオード３には光パケット信号ｓ１の光強度に応じた光電流Ｉ_１が流れ、第１の抵抗素子６ａの両端電圧Ｖ_ｏ１は、上記光電流Ｉ_１に比例した電圧値となる。また、第２のフォトダイオード４には光パケット信号ｓ２の光強度に応じた光電流Ｉ_２が流れ、第２の抵抗素子６ｂの両端電圧Ｖ_ｏ２は、上記光電流Ｉ_２に比例した電圧値となる。

第１の抵抗素子６ａの両端電圧Ｖ_ｏ１は、第１の規格化用電圧増幅器５１によって最大値が規定値Ｖ_ｏ３となるように規格化される。つまり、光パケット信号ｓ１の光強度が小さく、両端電圧Ｖ_ｏ１の最大値が規定値Ｖ_ｏ３と比べて小さい場合、第１の規格化用電圧増幅器５１は、両端電圧Ｖ_ｏ１の最大値が規定値Ｖ_ｏ３となるように電圧増幅を行い、また、光パケット信号ｓ１の光強度が大きく、両端電圧Ｖ_ｏ１の最大値が規定値Ｖ_ｏ３と比べて大きい場合、第１の規格化用電圧増幅器５１は、両端電圧Ｖ_ｏ１の最大値が規定値Ｖ_ｏ３となるように電圧制限を行う。

同様に、第２の抵抗素子６ｂの両端電圧Ｖ_ｏ２は、第２の規格化用電圧増幅器５２によって最大値が規定値Ｖ_ｏ３となるように規格化される。つまり、光パケット信号ｓ２の光強度が小さく、両端電圧Ｖ_ｏ２の最大値が規定値Ｖ_ｏ３と比べて小さい場合、第２の規格化用電圧増幅器５２は、両端電圧Ｖ_ｏ２の最大値が規定値Ｖ_ｏ３となるように電圧増幅を行い、また、光パケット信号ｓ２の光強度が大きく、両端電圧Ｖ_ｏ２の最大値が規定値Ｖ_ｏ３と比べて大きい場合、第２の規格化用電圧増幅器５２は、両端電圧Ｖ_ｏ２の最大値が規定値Ｖ_ｏ３となるように電圧制限を行う。

このように、第１の規格化用電圧増幅器５１及び第２の規格化用電圧増幅器５２によって、光パケット信号ｓ１、ｓ２の光強度の大小に関わらず、第１の抵抗素子６ａの両端電圧Ｖ_ｏ１の最大値と第２の抵抗素子６ｂの両端電圧Ｖ_ｏ２の最大値とは、常に規定値Ｖ_ｏ３に規格化される。

上記のように規格化された両端電圧Ｖ_ｏ１（第１の電圧信号Ｖ_ｏ１’）と、規格化された両端電圧Ｖ_ｏ２（第２の電圧信号Ｖ_ｏ２’）とは加算回路５３にて加算され、加算信号Ｖ_ｏ’として増幅器７に出力される。

つまり、第１のフォトダイオード３及び第２のフォトダイオード４において、先頭ビットｄ１とアドレスビットｄ２とが同時に受光された場合、つまり光パケット信号が自局宛てのアドレスであった場合、加算信号Ｖ_ｏ’の最大値は、規定値Ｖ_ｏ３の２倍の値となる。一方、第１のフォトダイオード３及び第２のフォトダイオード４において、先頭ビットｄ１とアドレスビットｄ２とが同時に受光されない場合、つまり光パケット信号が自局宛てのアドレスではない場合、加算信号Ｖ_ｏ’の最大値は、規定値Ｖ_ｏ３と等しくなる。

上記のような加算信号Ｖ_ｏ’が増幅器７によって増幅され、増幅信号Ｖ１としてアドレス判定部８に出力されることになる。アドレス判定部８の動作は、従来と同様であるので説明を省略する。

以上のように、本第２実施形態のアドレス認識装置５０によれば、第１のフォトダイオード３に流れる光電流Ｉ_１に比例する両端電圧Ｖ_ｏ１の最大値と、第２のフォトダイオード４に流れる光電流Ｉ_２に比例する両端電圧Ｖ_ｏ２の最大値とを規定値Ｖ_ｏ３に規格化することにより、光パケット信号の光強度が大きく変動した場合でも、アドレス判定部８にて閾値との比較が行われる増幅信号Ｖ１の最大値は変動しないため、誤動作を起こすことなく、正確に光パケット信号のアドレスを認識することが可能である。

なお、上記第１及び第２実施形態では、主にアナログ回路から構成されたアドレス認識装置について説明した。これは、光パケット通信では非常に高速度の通信が要求されるため、アドレス認識処理にかかる時間を極力短くするためにアナログ回路を用いることが望ましいからである。

しかしながら、光パケット通信で要求される通信速度を満足可能であれば、デジタル回路を用いてアドレス認識装置を構成しても良い。例えば、図４に示すように、図３のアドレス認識装置５０の第１の規格化用電圧増幅器５１の後段に、規格化された両端電圧Ｖ_ｏ１（第１の電圧信号Ｖ_ｏ１’）の最大値と所定の閾値とを比較し、当該最大値が閾値以上なら‘１’（Ｈｉ信号）を出力し、当該最大値が閾値未満であれば‘０’（Ｌｏ信号）を出力する第１のコンパレータ５４を設ける。また、第２の規格化用電圧増幅器５２の後段に、規格化された両端電圧Ｖ_ｏ２（第２の電圧信号Ｖ_ｏ２’）の最大値と所定の閾値とを比較し、当該最大値が閾値以上なら‘１’（Ｈｉ信号）を出力し、当該最大値が閾値未満であれば‘０’（Ｌｏ信号）を出力する第２のコンパレータ５５を設ける。

そして、これら第１のコンパレータ５４及び第２のコンパレータ５５から出力された各信号は、デジタルＡＮＤ回路５６にてＡＮＤ処理されてアドレス判定部８に出力される。
つまり、第１のフォトダイオード３及び第２のフォトダイオード４において、先頭ビットｄ１とアドレスビットｄ２とが同時に受光された場合、つまり光パケット信号が自局宛てのアドレスであった場合、第１のコンパレータ５４及び第２のコンパレータ５５は‘１’（Ｈｉ信号）を出力するので、デジタルＡＮＤ回路５６はアドレス判定部８に‘１’（Ｈｉ信号）を出力する。

一方、第１のフォトダイオード３及び第２のフォトダイオード４において、先頭ビットｄ１とアドレスビットｄ２とが同時に受光されない場合、つまり光パケット信号が自局宛てのアドレスではない場合、第１のコンパレータ５４と第２のコンパレータ５５とのいずれか一方は‘１’（Ｈｉ信号）を出力し、他方は‘０’（Ｌｏ信号）を出力するため、デジタルＡＮＤ回路５６はアドレス判定部８に‘０’（Ｈｉ信号）を出力する。アドレス判定部８は、デジタルＡＮＤ回路５６から‘１’（Ｈｉ信号）が入力された場合、光パケット信号が自局宛てのアドレスであると判定し、また、‘０’（Ｈｉ信号）が入力された場合、光パケット信号は自局宛てのアドレスではないと判定する。

以上のように、デジタル回路を用いた構成であっても、光パケット信号の光強度が大きく変動した場合に、誤動作を起こすことなく、正確に光パケット信号のアドレスを認識することが可能である。

本発明の第１実施形態におけるアドレス認識装置の構成ブロック図である。本発明の第１実施形態における光電流の最大値の規格化処理を示す説明図である。本発明の第２実施形態におけるアドレス認識装置の構成ブロック図である。本発明の第２実施形態においてデジタル回路を用いて構成したアドレス認識装置の変形例である。従来のアドレス認識装置の構成ブロック図である。従来のアドレス認識装置におけるアドレス認識原理を示す第１説明図である。従来のアドレス認識装置におけるアドレス認識原理を示す第２説明図である。従来のアドレス認識装置におけるアドレス認識原理を示す第３説明図である。

符号の説明

１０、４０、５０…アドレス認識装置、１…第１の光路、１ａ…第１の出射端、２…第２の光路、２ａ…第２の出射端、３…第１のフォトダイオード、４…第２のフォトダイオード、５…直流電源、６…抵抗素子、６ａ…第１の抵抗素子、６ｂ…第２の抵抗素子、７…増幅器、４１…第１の規格化用電流増幅器、４２第２の規格化用電流増幅器、５１…第１の規格化用電圧増幅器、５２…第２の規格化用電圧増幅器、８…アドレス判定部、２０…光ファイバ、２０ａ…遅延用光ファイバ、３０…光パケット信号処理装置

Claims

送信先に応じてアドレスビットの先頭ビットからの遅延時間が設定される光パケット信号の送信先を認識する装置であって、
前記光パケット信号を２分岐し、一方を固有に割り当てられた所定時間だけ遅延させて第1、第2の光分岐信号を出射する光分岐器と、
前記第１の光分岐信号を受光して第１の受光信号を出力する第１の受光素子と、
前記第２の光分岐信号を受光して第２の受光信号を出力する第２の受光素子と、
前記第１の受光信号の最大値が所定の規定値となるように規格化を行う第１の規格化手段と、
前記第２の受光信号の最大値が所定の規定値となるように規格化を行う第２の規格化手段と、
前記第１の規格化手段によって規格化された第１の受光信号と前記第２の規格化手段によって規格化された第２の受光信号とに基づいて前記光パケット信号の送信先アドレスを判定するアドレス判定手段と
を具備することを特徴とするアドレス認識装置。
前記アドレス判定手段は、前記第１の規格化手段によって規格化された第１の受光信号と前記第２の規格化手段によって規格化された第２の受光信号との加算信号の最大値と所定の閾値とを比較し、最大値が閾値より大きい場合、前記光パケット信号の送信先アドレスは自局宛てアドレスであると判定し、最大値が閾値より小さい場合、前記光パケット信号の送信先アドレスは自局宛てアドレスではないと判定することを特徴とする請求項１記載のアドレス認識装置。
前記第１の受光素子は第1の電流信号を出力する第1のフォトダイオード、前記第２の受光素子は第2の電流信号を出力する第２のフォトダイオードであり、
前記第１のフォトダイオード及び第２のフォトダイオードのカソード電極に直流電圧を供給する直流電源と、
一端が前記第１の規格化手段及び第２の規格化手段の出力端と前記アドレス判定手段の入力端とに接続され、他端がアースされた抵抗素子とをさらに備え、
前記第１のフォトダイオードのアノード電極は前記第１の規格化手段の入力端に接続され、前記第２のフォトダイオードのアノード電極は前記第２の規格化手段の入力端に接続され、
前記第１の規格化手段は、前記第１の電流信号の最大値が所定の規定値となるように規格化を行い、
前記第２の規格化手段は、前記第２の電流信号の最大値が所定の規定値となるように規格化を行い、
前記アドレス判定手段は、前記抵抗素子の両端電圧の最大値と所定の閾値とを比較し、最大値が閾値より大きい場合、前記パケット信号の送信先アドレスは自局宛てアドレスであると判定し、最大値が閾値より小さい場合、前記パケット信号の送信先アドレスは自局宛てアドレスではないと判定する
ことを特徴とする請求項１または２記載のアドレス認識装置。
前記第１の受光素子は第1の電流信号を出力する第1のフォトダイオード、前記第２の受光素子は第2の電流信号を出力する第２のフォトダイオードであり、
一端が前記第１のフォトダイオードのアノード電極及び第１の規格化手段の入力端と接続され、他端がアースされた第１の抵抗素子と、
一端が前記第２のフォトダイオードのアノード電極び第１の規格化手段の入力端と接続され、他端がアースされた第２の抵抗素子と、
前記第１のフォトダイオード及び第２のフォトダイオードのカソード電極に直流電圧を供給する直流電源とをさらに備え、
前記第１の規格化手段は、前記第１の抵抗素子の第１の両端電圧の最大値が所定の規定値となるように規格化を行い、
前記第２の規格化手段は、前記第２の抵抗素子の第２の両端電圧の最大値が所定の規定値となるように規格化を行い、
前記アドレス判定手段は、第１の規格化手段によって規格化された第１の両端電圧と、第２の規格化手段によって規格化された第２の両端電圧との加算信号の最大値と所定の閾値とを比較し、最大値が閾値より大きい場合、前記光パケット信号の送信先アドレスは自局宛てアドレスであると判定し、最大値が閾値より小さい場合、前記光パケット信号の送信先アドレスは自局宛てアドレスではないと判定することを特徴とする請求項１または２記載のアドレス認識装置。
送信先に応じてアドレスビットの先頭ビットからの遅延時間が設定される光パケット信号の送信先を認識する装置であって、
前記光パケット信号を２分岐し、一方を固有に割り当てられた所定時間だけ遅延させて第1、第2の光分岐信号を出射する光分岐器と、
前記第１の光分岐信号を受光して第１の受光信号を出力する第１の受光素子と、
前記第２の光分岐信号を受光して第２の受光信号を出力する第２の受光素子と、
前記第１の受光信号の最大値が所定の規定値となるように規格化を行う第１の規格化手段と、
前記第２の受光信号の最大値が所定の規定値となるように規格化を行う第２の規格化手段と、
前記第１の規格化手段によって規格化された第１の受光信号に基づいてＨｉ信号またはＬｏ信号を出力する第１のコンパレータと、
前記第２の規格化手段によって規格化された第２の受光信号に基づいてＨｉ信号またはＬｏ信号を出力する第２のコンパレータと、
前記第１のコンパレータの出力信号と第２のコンパレータの出力信号とのＡＮＤ処理を行い、出力信号としてＨｉ信号またはＬｏ信号を出力するＡＮＤ手段と、
当該ＡＮＤ手段の出力信号に基づいて光パケット信号の送信先アドレスが自局宛てのアドレスか否かを判定するアドレス判定手段と
を具備することを特徴とするアドレス認識装置。