JP2009219097A - デスキュー方式 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｅｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄでデスキュー可能なデスキュー方式を得る。
【解決手段】送信データ１０ａの位相を調整するＦＩＦＯ部１０と、送信データ１０ａに基づき第１のパラレル信号１１ａを生成する同期コード生成部１１と、第１のパラレル信号を時分割多重化する時分割多重化回路１３と、時分割多重化回路の出力信号に基づき光信号を生成する電気光変換回路１４と、光信号を受信して電気信号に変換する光電気変換回路１７と、電気光変換回路の出力信号を時分割して第２のパラレル信号１９ａを生成する時分割分離回路１９と、第２のパラレル信号１９ａを処理するデスキュー処理部２０とを備えている。デスキュー処理部は、第２のパラレル信号のフレーム同期パターンを検出して同期コード生成部１１に通知する。同期コード生成部１１は、第１および第２のパラレル信号１１ａ、１９ａの間のスキューを合わせるためのスキュー調整回路を含む。
【選択図】図１

Description

この発明は、差動位相シフトキーイングを用いた高速光通信システムでのパラレル−シリアル変換伝送に適用されるデスキュー方式に関し、特に、複数レーンの信号をパラレル伝送した際に発生するレーン間のスキュー（ｓｋｅｗ：タイミングのずれ）を除去するためのデスキュー処理部の改良に関するものである。

一般に、パラレル−シリアル変換伝送方式においては、たとえば、回路基板上の配線長さ、送信側の位相調整ＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ Ｉｎ Ｆｉｒｓｔ Ｏｕｔ）部のバッファ量、または、異なる時分割多重化回路系統による位相差などが原因となって、各レーン間にビットずれ現象（スキュー）が生じる。

特に、近年において検討され始めている１００ギガビットのイーサネット（登録商標）などの超高速プロトコルでは、スキューが顕著に現れるので無視することができない。
そこで、複数のレーン間で生じたパラレル信号のスキューを除去するためのデスキュー処理部が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

特許文献１のデスキュー方式においては、送信側からパターンデータを送信し、受信側でスキュー量を計測して遅延制御している。
しかしながら、上記のデスキュー方式では、送信側でのプリコード前にスキューが生じた場合、ＤＱＰＳＫ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）デコーダで復元後のデータが元情報の原形を含んでいないので、フレーム同期パターンを検出することはできない。

特に、１００ギガビットイーサネット（登録商標）では、ＤＱＰＳＫといった多値変調フォーマットが検討されており、ＤＱＰＳＫ方式においては、Ｉ／Ｑ変調前でＩチャネルとＱチャネルとの間にスキューが生じると、ＤＱＰＳＫデコーダ側で元のデータを復元することができないので、フレーム同期パターンも復元することはできず、スキューを測定することは不可能である。

特開２００４−１９３８１７号公報

従来のデスキュー方式では、ＤＱＰＳＫ方式におけるＥｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄでのデスキュー処理部に対応していないので、送信データの信頼性を十分に向上させることができないという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、時分割多重化回路および時分割分離回路の要求緩和を実現するために、インターネットの設計思想であるＥｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄでデスキューを行うデスキュー処理部を備えたデスキュー方式を得ることを目的とする。

この発明によるデスキュー方式は、差動シフトキーイングを用いた光伝送システムに適用されるデスキュー方式であって、複数レーンの送信データの位相を調整するＦＩＦＯ部と、ＦＩＦＯ部を介した送信データに基づき、あらかじめスキューが設定されたフレーム同期パターンからなる第１のパラレル信号を生成する同期コード生成部と、第１のパラレル信号を時分割多重化する時分割多重化回路と、時分割多重化回路の出力信号に基づき光信号を生成する電気光変換回路と、光信号を受信して電気信号に変換する光電気変換回路と、電気光変換回路の出力信号を時分割して第２のパラレル信号を生成する時分割分離回路と、第２のパラレル信号を処理するデスキュー処理部とを備え、デスキュー処理部は、第２のパラレル信号のフレーム同期パターンを、スキューパターンとして検出して同期コード生成部に通知するスキュー検出回路を含み、同期コード生成部は、デスキュー処理部から通知された第２のパラレル信号のスキューパターンに基づいて、第１のパラレル信号と第２のパラレル信号との間のスキューを合わせるためのスキュー調整回路を含むものである。

この発明によれば、送信データの送信情報とともに同期コード生成部で生成された複数のスキューパターン信号を送信し、ＤＱＰＳＫデコーダでＩ／Ｑチャネルデータから元データに復元する際に、複数の同期コード（スキューパターン）の中からフレーム同期パターンが出現するものを抽出して送信側のスキューパターンを決定することにより、時分割多重化回路および時分割分離回路の要求緩和を実現することができる。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係るデスキュー方式の全体構成を示すブロック図である。
図１において、差動シフトキーイングを用いた光伝送システムに適用されるデスキュー方式は、複数レーンの送信データ１０ａの位相を調整する位相調整ＦＩＦＯ部（以下、単に「ＦＩＦＯ部」という）１０と、送信データ１０ａに基づいて、あらかじめスキューを設定したフレーム同期パターンからなる第１のパラレル信号１１ａを生成する同期コード生成部１１と、送信データ１０ａに基づく第１のパラレル信号１１ａを時分割多重化する時分割多重化回路１３と、時分割多重化回路１３の出力信号に基づき光信号（光ＱＰＳＫ信号）を生成する電気光変換回路１４と、光信号を伝送する光ファイバからなる伝送路１５と、伝送路１５を介した光信号を受信して電気信号に変換する光電気変換回路１７と、電気光変換回路１７の出力信号（シリアル信号）を時分割して第２のパラレル信号１９ａを生成する時分割分離回路１９と、第２のパラレル信号１９ａを処理するデスキュー処理部２０とを備えている。

同期コード生成部１１は、送信データのプリコードを行うためのプリコーダ（送信フレーム生成回路）を構成している。
時分割多重化回路１３は、変調前のＩチャネル成分１２ＩおよびＱチャネル成分１２Ｑを出力するマルチプレクサ（ＭＵＸ）１２を含み、電気光変換回路１４は、レーザ装置（ＬＤ）１４ａおよびＩ／Ｑ変調器１４ｂを含む。
なお、ここでは、単一の時分割多重化回路１３のみを示しているが、実際には、後述するように、位相差の異なる複数の時分割多重化回路１３が用いられている。

光電気変換回路１７は、ＤＱＰＳＫデコーダ１６を含み、時分割分離回路１９は、復元後のＩチャネル成分１８ＩおよびＱチャネル成分１８Ｑを入力信号とするデマルチプレクサ（ＤＥＭＵＸ）１９を含む。

デスキュー処理部２０は、第２のパラレル信号１９ａのフレーム同期パターンを検索して、スキューパターンとして検出して同期コード生成部１１に通知するスキュー検出回路（図示せず）を含む。
また、同期コード生成部１１は、デスキュー処理部２０から通知された第２のパラレル信号１９ａのスキューパターンに基づいて、送信データ１０ａに基づく第１のパラレル信号１１ａと、時分割分離回路１９からの第２のパラレル信号１９ａとの間のスキューを合わせるためのスキュー調整回路（図示せず）を含む。

すなわち、デスキュー処理部２０は、第２のパラレル信号１９ａ間のスキューパターンのスキュー値２１を、送信データ１０ａ側の同期コード生成部１１に通知する。
これに応答して、送信データ１０ａ側の同期コード生成部１１は、スキューを合わせるための調整を行う。

図２は図１内の送受信データのスキューパターンを図式的に示す説明図であり、デスキュー処理部２０を含む受信側と、同期コード生成部１１を含む送信側とにおける、フレーム同期パターンの検出が可能な各スキューパターンのスキュー値２１、２２をそれぞれ示している。
デスキュー処理部２０で検出したスキュー値２１（スキューパターン）は、送信側のスキュー値２２（スキューパターン）を調整させるために、送信コード生成部１１に通知される。

すなわち、スキュー値２１のスキューパターンに対応したパターン番号を通知すると、送信コード生成部１１は、あらかじめ設定された複数パターンのうち、スキュー値２１のスキューパターンとは逆パターンのスキュー値２２を選択する。これにより、スキューが相殺されて第１のパラレル信号１１ａと第２のパラレル信号１９ａとのスキュー調整が行われる。

図３は同期コードのパターンの一例を示す説明図であり、異なる時刻で同期コード生成部１１から生成される数種類のスキューパターンＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５を示している。各スキューパターンＴ１〜Ｔ５は、複数のフレーム３１を含む。
次に、図１〜図３を参照しながら、この発明の実施の形態１による動作について説明する。

この発明の実施の形態１においては、送信データ１０ａの後段に同期コード生成部１１（プリコーダ）を設け、同期コード生成部１１は、送信データ１０ａに基づいて、第１のパラレル信号１１ａとともに、複数のスキューパターンＴ１、Ｔ２、・・・（図３参照）を出力する。

デスキュー処理部２０は、第２のパラレル信号１９ａに含まれる複数のスキューパターンの中から、フレーム同期パターンが現れるものを検索し、フレーム同期パターンが検出されるスキューパターンを送信データ１０ａ側に通知する。これにより、送信側では、スキューを補正することによりデスキューを行うことができる。

図１、図２において、まず、同期コード生成部１１は、送信データ１０ａに基づき第１のパラレル信号１１ａを生成する、
このとき、同期コード生成部１１は、送信データ１０ａから、第１のパラレル信号１１ａを出力すると同時に、数種類のスキューパターンＴ１、Ｔ２、・・・（図３参照）を持つフレーム同期パターンを出力する。

図３において、各スキューパターンＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５は、それぞれ異なる時刻で同期コード生成部１１から生成される。図３においては、ある１つのレーンのフレーム３１を代表的に示している。また、１６個のレーンの送信データを示しているが、レーン数「１６」は、便宜的な数であり、この数値に限定されることはない。

送信データ１０ａに基づく第１のパラレル信号１１ａは、時分割多重化回路１３内のマルチプレクサ１２により多重化されて、Ｉチャネル成分１２ＩおよびＱチャネル成分１２Ｑのシリアルデータとなり、電気光変換回路１４に入力される。

時分割多重化回路１３で多重化されたＩチャネル成分１２ＩおよびＱチャネル成分１２Ｑの各電気信号は、電気光変換回路１４内のＩ／Ｑ変調器１４ｂにより変調されて光信号（光ＱＰＳＫ信号）となり、伝送路１５に送られる。このとき、Ｉ／Ｑ変調器１４ｂにおいては、送信データ１０ａからのデータと同時に、同期コード生成部１１からのデータも変調される。

電気光変換回路１４内のＩ／Ｑ変調器１４ｂによって変調された光信号のデータは、伝送路１５を経由して、光電気変換回路１７内のＤＱＰＳＫデコーダ１６に入力される。
ＤＱＰＳＫデコーダ１６は、光信号の差動復号化を行い、Ｉ／Ｑ変調器１４ｂによって変調される前のＩチャネルおよびＱチャネルの各データ信号を復元する。
このとき、ＤＱＰＳＫデコーダ１６は、遅延検波方式を採用しており、位相差として読み取られた信号値を時分割分離回路１９に送信する。

時分割分離回路１９内のデマルチプレクサ１８は、復元されたＩチャネル成分およびＱチャネル成分の各データ信号（シリアル信号）を第２のパラレル信号１９ａに分離して、デスキュー処理部２０に入力する。
以下、第２のパラレル信号１９ａは、デスキュー処理部２０においてデスキュー処理が行われる。

すなわち、デスキュー処理部２０は、第２のパラレル信号１９ａのフレーム同期パターンを検索し、フレーム同期パターンを出現させる同期コードをスキューパターンのスキュー値２１（図２参照）とする。
スキュー値２１は、デスキュー処理部２０から送信データ１０ａ側の同期コード生成部１１に通知される。

送信データ１０ａ側の同期コード生成部１１は、スキューパターンのスキュー値２１とは逆のスキューパターンのスキュー値２２を持つ（フレーム同期パターンの検出が可能な）第１のパラレル信号１１ａを伝送する。
これにより、デスキュー処理が施されて、第１のパラレル信号１１ａと第２のパラレル信号１９ａとの間のスキューを合わせることができる。
なお、デスキュー処理部２０から送信データ１０ａ側にスキュー値２１を通知する方法としては、たとえば、外部チャネルを使用する方式、または伝送路１５を介して逆方向に情報を伝達する方式などが挙げられる。

ここで、スキューの発生原因について考慮すると、スキューは、主に以下の３つの原因により発生する。
まず、最も一般的な第１の原因として、回路基板（図示せず）上の配線長が異なることが挙げられる。これは、第１のパラレル信号１１ａの出力時に発生する。

第２の原因は、送信側のＦＩＦＯ部１０のバッファ量が異なることである。一般に、高速ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）を使用する際には、送信側にもＦＩＦＯ部１０が設置されているが、送信側のＦＩＦＯ部１０は、リセット値がずれている可能性があり、ＦＩＦＯ部１０のバッファ量も各レーン間で差が生じている可能性がある。

第３の原因としては、異なる時分割多重化回路１３による位相差の違いが挙げられる。一般に、複数の時分割多重化回路１３を使用することにより、初期状態から数クロックの遅延が生じている可能性がある。これは、時分割多重化回路１３が複数存在する場合、各時分割多重化回路１３の相互間で発生する。

ところで、前述の１００ギガビットイーサネット（登録商標）などの超高速プロトコルでは、その性能に対応する時分割多重化回路１３と時分割分離回路１９とが必要になる。
従来システムでは、時分割多重化回路および時分割分離回路の双方にデスキュー処理部を実装していたが、超高速光通信システムにおいて、時分割多重化回路および時分割分離回路の双方にデスキュー処理部を実装することには限度があり、前述のように実現が困難である。

上記理由により、この発明の実施の形態１においては、時分割多重化回路１３および時分割分離回路１７の要求を緩和するために、Ｅｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄでスキュー調整を行う方式を適用する。

また、Ｅｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄでデスキュー調整を行い、且つＤＱＰＳＫ方式を用いる場合に、Ｉ／Ｑ変調器１４ｂの前にスキューが発生していると、ＤＱＰＳＫデコーダ１６によって復元されたデータ（シリアル信号）は、元のデータの原形を留めていないので、通常はフレーム同期パターンを復元することができない。

フレーム同期パターンを復元できていないデータからスキュー値２１（スキューパターン）を測定することは不可能なので、同期コード生成部１１においては、数種類のスキューパターンＴ１、Ｔ２、・・・（図３）を用意しておき、フレーム同期パターンを再現できたスキューパターンを、第１のパラレル信号１１ａのスキュー値２２とする。

次に、図４を参照しながら、ＤＱＰＳＫデコーダ１６によるデータ復元動作について詳細に説明する。
図４はＤＱＰＳＫデコーダ１６によるデータ復元動作を示す説明図である。
図４においては、送信データ１０ａからの送信情報系列４１と、同期コード生成部１１によるプリコード処理後で且つスキューが生じていない情報系列４２と、同期コード生成部１１によるプリコード後で且つスキューが生じている情報系列４３と、ＤＱＰＳＫ方式（１ビット遅延検波）により送信情報系列４１が正確に復元された情報系列４４と、スキューの発生によりＤＱＰＳＫ方式で復元できない情報系列４５と、をそれぞれ対比的に示している。

送信情報系列４１においては、Ｉ／Ｑ変調器１４ｂによる変調前のＩチャネル成分１２ＩおよびＱチャネル成分１２Ｑの各信号とともに、各信号の位相差４１ａが示されている。ＤＱＰＳＫ方式による信号伝送において、実際には、送信情報系列４１は位相差４１ａとして送信される。

スキューが生じていない情報系列４２においては、情報系列４２のＩチャネル成分１２ＩおよびＱチャネル成分１２Ｑの絶対位相４２ａが示されている。
情報系列４２に対して、ＤＱＰＳＫ方式により１ビット遅延検波を行い、位相差（絶対位相４２ａ）からデータ信号を抽出すると、送信情報系列４１を正確に復元された情報系列４４が得られる。

このように、プリコード処理後にスキューのない情報系列４２（絶対位相４２ａ）に対して、ＤＱＰＳＫ方式（１ビット遅延検波）を施した後の情報系列４４においては、Ｉ／Ｑ変調器１４ｂによる変調前までにスキューが生じていないことから、Ｉチャネル成分１２ＩとＱチャネル成分１２Ｑとの位相が合っているので、ＤＱＰＳＫデコーダ１６による復号後に、元の送信情報系列４１が正確に復元されていることが分かる。これにより、デスキュー処理部２０において、スキュー値２１を測定することができる。

一方、マルチプレクサ１２の前段のレーン間において、Ｉチャネル成分１２ＩとＱチャネル成分１２Ｑとの間に、１ビット時間を越えるスキューが生じている情報系列４３に対して、ＤＱＰＳＫ方式により１ビット遅延検波を行うと、得られた情報系列４５は、送信情報系列４１の原形をとどめていない。

このように、Ｉ／Ｑ変調器１４ｂによる変調前にスキューが生じていた場合には、Ｉチャネル成分１２ＩとＱチャネル成分１２Ｑとがずれるので、ＤＱＰＳＫデコーダ１６による復号後に、元の送信情報系列４１を正確に復元されないことが分かる。したがって、受信側のデスキュー処理部２０でのフレーム同期パターンの検出が不可能となり、スキュー値２１を測定することはできない。

以上のように、この発明の実施の形態１に係るデスキュー方式は、ＦＩＦＯ部１０を介した送信データに基づき第１のパラレル信号１１ａを生成する同期コード生成部１１と、第１のパラレル信号１１ａを時分割多重化する時分割多重化回路１３と、時分割多重化回路１３の出力信号を光信号に変換する電気光変換回路１４と、光信号を電気信号に変換する光電気変換回路１７と、電気光変換回路１７の出力信号を第２のパラレル信号１９ａにする時分割分離回路１９と、第２のパラレル信号１９ａを処理するデスキュー処理部２０とを備えている。

デスキュー処理部２０は、第２のパラレル信号１９ａのフレーム同期パターンを、スキュー値２１（スキューパターン）として検出して同期コード生成部１１に通知するスキュー検出回路を含む。
また、同期コード生成部１１は、デスキュー処理部２０から通知された第２のパラレル信号１９ａのスキューパターンに基づいて、第１のパラレル信号１１ａと第２のパラレル信号１９ａとの間のスキューを合わせるためのスキュー調整回路を含む。

また、同期コード生成部１１は、あらかじめ設定された複数のスキューパターンＴ１、Ｔ２、・・・を送信する。
受信側のデスキュー処理部２０は、フレーム同期パターンが復元できるスキューパターンのスキュー値２１を検出し、復元可能なスキューパターンのスキュー値２１を受信側から送信側に通知することにより、デスキュー調整可能なデスキュー方式を実現することができる。

すなわち、ＤＱＰＳＫ方式を用いたシステムにおいて、第１のパラレル信号１１ａおよび第２のパラレル信号１９ａの各レーン間で生じたスキューを除去するデスキュー機能を搭載した差動位相シフトキーイングのデスキュー処理部２０に対応することができる。

実施の形態２．
なお、上記実施の形態１（図１）では、同期コード生成部１１にスキュー調整回路を設け、たとえば電源入力直後などのオフラインにおいてスキュー調整（粗調整）するためのスキューパターンを送信するように構成したが、さらに、同期コード生成部１１にスキュー微調整回路を設け、オンライン中も突発的なスキューを常時監視してスキュー微調整処理を行うように構成してもよい。

以下、図１とともに、図５〜図１２を参照しながら、オンライン中に生じる突発的なスキューを常時監視して微調整可能に構成したこの発明の実施の形態２に係るデスキュー方式について説明する。

なお、この発明の実施の形態２に係るデスキュー方式の全体構成は、図１に示した通りであり、同期コード生成部１１にスキュー微調整回路を追加した点のみが前述と異なる。
この場合、オフラインでのスキュー調整を「スキュー粗調整」と定義し、オンライン中のスキュー調整を「スキュー微調整」と定義する。

同期コード生成部１１内のスキュー微調整回路は、オンライン中のスキュー微調整処理を行うために、スキュー微調整用ビットまたは１フレーム内に微調整用スキューパターンを定期的に含み、オンライン中の突発的なスキューの発生を常時監視して、突発的なスキューが発生した場合には、スキュー微調整用ビットまたは微調整用スキューパターンを用いて、突発的なスキューに対応した送信データのスキュー微調整を行う。

図５はこの発明の実施の形態２に係るオンライン中の同期コード生成部１１からの送信データを図式的に示す説明図である。
図５において、オンライン中の各１データフレームは、データ挿入部５１に加えて、微調整用スキューパターンが挿入される微調整用スキューパターン挿入部５２を有する。
１データフレーム中の微調整用スキューパターン挿入部５２には、オンライン中に生じる突発的なスキューを常時監視するために、定期的に微調整用スキューパターンが付加される。

なお、スキュー微調整回路によるオンライン中の微調整用スキューパターンのパターン数は、前述のスキュー調整回路によるオフラインでのスキュー粗調整のスキューパターン数よりも少なくてよい。
たとえば、「Ｆビット」のスキューを補償するための微調整用スキューパターンのパターン数は、「２Ｆ＋１パターン」となる。

図６は微調整用スキューパターンの具体例を示す説明図であり、「２ビット」のスキューを補正する場合の５パターンの微調整用スキューパターン６１〜６５を示している。
仮に、「２ビット」のスキューを補正する場合、図６に示すように、５パターンの微調整用スキューパターン６１〜６５が送信されることになる。

図７は微調整用スキューパターンの挿入例を示す説明図であり、図５の送信データの１データフレーム中に図６内の微調整用スキューパターン６１〜６５を連続的に挿入した場合を示している。
また、図８は微調整用スキューパターンの他の挿入例を示す説明図であり、図５の送信データの各１データフレーム中に図６内の微調整用スキューパターン６１〜６５を個別に挿入した場合を示している。

「Ｆビット」のスキュー補償時の「２Ｆ＋１パターン」の微調整用スキューパターンは、突発的なスキューが発生する頻度に応じて、図７のように、１データフレーム中に「２Ｆ＋１パターン」を連続的に挿入する場合と、図８のように、１データフレーム中に１パターンを挿入し、２Ｆ＋１個のデータフレームを個別に流すことによって、１通り（「２Ｆ＋１パターン」）の微調整用スキューパターンを送信する場合とに大別される。

また、オンライン中に常時スキューを監視して、突発的に生じたスキューを解消するために送信される微調整用スキューパターンは、パターン数が極力少ない（必要最小限の）組み合わせとすることが望ましいので、同期コード生成部１１は、Ｉチャネル１本とＱチャネル１本との２つずつを１組としてスキューパターンを送信する。

図９はこの発明の実施の形態２に係る同期コード生成部１１の周辺を示すブロック図であり、前述（図１参照）と同様のものについては、前述と同一符号を付して詳述を省略する。
図９において、前述（図２参照）の複数レーン（Ｌａｎｅ０〜ＬａｎｅＦ＝１６本）の送信データ１０ａは、ＩチャネルおよびＱチャネルの各８本のＩ―１ａ〜Ｉ−８ａとＱ−１ａ〜Ｑ−８ａとに割り当てられている。

図９においては、Ｉチャネル１本とＱチャネル１本とのペア（組み合わせ）として、Ｉ―１ａとＱ−１ａ、Ｉ−２ａとＱ−２ａ、Ｉ−３ａとＱ−３ａ、Ｉ−４ａとＱ−４ａ、Ｉ−５ａとＱ−５ａ、Ｉ−６ａとＱ−６ａ、Ｉ−７ａとＱ−７ａ、Ｉ−８ａとＱ−８ａ、がそれぞれペアを組み、各２本の間でスキューパターンを送信する。

仮に、Ｎ本のレーンの間でＳビットのスキューを補償する場合には、「ＳのＮ乗」のパターンのスキューパターンを送信する必要がある。
しかし、この発明の実施の形態２のように、２本の伝送路ずつでペアをＳビットのスキューを補償した場合には、「Ｓの２乗」のパターンのみを送信すればよいので、スキューパターン数が大幅に削減される。

図１０および図１１はオンライン中のスキュー発生状態を示す説明図であり、Ｉチャネル（Ｉ−１０ａ、Ｉ−１１ａ）と、Ｑチャネル（Ｑ−１０ａ、Ｑ−１１ａ）との間で、１ビットのスキューが生じた状態を図式的に示している。
また、図１２はこの発明の実施の形態２によるスキュー発生時の微調整処理を示す説明図である。

図１０および図１１においては、いずれも、Ｉチャネルと比べて、Ｑチャネが１ビットだけ遅延したデータが送信されている。
このとき、２レーンでビットずれを比較したのみでは、実際に取得したいデータが、Ｉチャネルが１ビット先に進んでいる（図１０）のか、Ｑチャネルが１ビット遅延している（図１１）のかを判定することはできない。

そこで、図１２に示すように、２レーンの間でビットずれを比較する場合に、１通りのパターンを送信後、スキューパターンを送信するＩチャネルおよびＱチャネルのペアを変更（たとえば、先に進んでいるレーンに合わせるなど）し、スキューパターンを再度送信して、ビットずれを解消することにより、すべてのレーンに対してデスキューが可能となる。

以上のように、この発明の実施の形態２による同期コード生成部１１は、オフラインでのスキュー粗調整処理を行うスキュー調整回路に加えて、オンライン中のスキュー微調整処理を行うスキュー微調整回路を含み、スキュー微調整回路は、スキュー微調整用ビットを定期的に含み、オンライン中の突発的なスキューの発生を常時監視して、突発的なスキューが発生した場合には、スキュー微調整用ビットを用いて、突発的なスキューに対応した送信データのスキュー微調整を行う。

また、同期コード生成部１１内のスキュー微調整回路は、１フレーム内に微調整用スキューパターンを定期的に含み、オンライン中の突発的なスキューの発生を常時監視して、突発的なスキューが発生した場合には、微調整用スキューパターンを用いて、突発的なスキューに対応した送信データのスキュー微調整を行う。

また、同期コード生成部１１は、オンライン中のスキューパターンのパターン数を必要最小限に抑制するために、差動シフトキーイングの１本のＩチャネルおよび１本のＱチャネルの２本ずつの伝送路を１組として、スキューパターンを送信する。
さらに、同期コード生成部１１は、２本ずつの伝送路でスキューパターンを１通り送信し、続いて、ＩチャネルおよびＱチャネルのペアを変えて、２本ずつの伝送路で再度スキューパターンを送信することにより、同期コード生成部からデスキュー処理部へのすべての伝送路に対してデスキュー処理を行う。
これにより、オンライン中においても、突発的なスキューに対応した送信データのスキュー微調整を行うことができる。

この発明の実施の形態１に係るデスキュー方式の全体構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１における各レーン間のスキューパターンを図式的に示す説明図である。 この発明の実施の形態１による同期コードのパターンの一例を示す説明図である。 この発明の実施の形態１によるＤＱＰＳＫデコーダによるデータ復元動作を示す説明図である。 この発明の実施の形態２による送信データのスキューパターンを図式的に示す説明図である。 この発明の実施の形態２による微調整用スキューパターンを図式的に示す説明図である。 この発明の実施の形態２による微調整用スキューパターンの挿入形式を図式的に示す説明図である。 この発明の実施の形態２による微調整用スキューパターンの他の挿入形式を図式的に示す説明図である。 この発明の実施の形態２に係る同期コード生成部の送信データを示すブロック図である。 オンライン中におけるスキュー発生状態を図式的に示す説明図である。 オンライン中におけるスキュー発生状態を図式的に示す説明図である。 この発明の実施の形態２による微調整処理を図式的に示す説明図である。

符号の説明

１０ａ 送信データ、１０ ＦＩＦＯ部、１１ 同期コード生成部、１１ａ 第１のパラレル信号、１２ マルチプレクサ、１２Ｉ Ｉチャネル成分、１２Ｑ Ｑチャネル成分、１３ 時分割多重化回路、１４ 電気光変換回路、１４ｂ Ｉ／Ｑ変調器、１５ 伝送路、１６ ＤＱＰＳＫデコーダ、１７ 光電気変換回路、１８ デマルチプレクサ、１８Ｉ Ｉチャネル成分、１８Ｑ Ｑチャネル成分、１９ 時分割分離回路、１９ａ 第２のパラレル信号、２０ デスキュー処理部、２１ フレーム同期パターンの検出が可能なスキュー値、２２ 送信側からのフレーム同期パターンの検出が可能なスキュー値、Ｔ１〜Ｔ５ 異なるスキューパターン、３１ フレーム、４１ 元の送信情報系列、４１ａ 位相差、４２ スキューが生じていない情報系列、４３ スキューが生じている情報系列、４４ スキューが生じていない情報系列の１ビット遅延検波後の情報系列、４５ スキューが生じている情報系列の１ビット遅延検波後の情報系列、５２ 微調整用スキューパターン挿入部。

Claims (9)

1. 差動シフトキーイングを用いた光伝送システムに適用されるデスキュー方式であって、
   複数レーンの送信データの位相を調整するＦＩＦＯ部と、
   前記ＦＩＦＯ部を介した送信データに基づき、あらかじめスキューが設定されたフレーム同期パターンからなる第１のパラレル信号を生成する同期コード生成部と、
   前記第１のパラレル信号を時分割多重化する時分割多重化回路と、
   前記時分割多重化回路の出力信号に基づき光信号を生成する電気光変換回路と、
   前記光信号を受信して電気信号に変換する光電気変換回路と、
   前記電気光変換回路の出力信号を時分割して第２のパラレル信号を生成する時分割分離回路と、
   前記第２のパラレル信号を処理するデスキュー処理部と、を備え、
   前記デスキュー処理部は、前記第２のパラレル信号のフレーム同期パターンを、スキューパターンとして検出して前記同期コード生成部に通知するスキュー検出回路を含み、
   前記同期コード生成部は、前記デスキュー処理部から通知された前記第２のパラレル信号のスキューパターンに基づいて、前記第１のパラレル信号と前記第２のパラレル信号との間のスキューを合わせるためのスキュー調整回路を含むことを特徴とするデスキュー方式。
2. 前記同期コード生成部は、前記送信データに続いて、あらかじめ複数のスキューパターンが設定されたフレーム同期パターンを前記デスキュー処理部に送信し、
   前記デスキュー処理部は、到達したデータの中から、前記フレーム同期パターンを検索することにより、前記第２のパラレル信号のスキューパターンを検出することを特徴とする請求項１に記載のデスキュー方式。
3. 前記同期コード生成部は、前記デスキュー処理部から通知された前記第２のパラレル信号のスキューパターンとは逆のパターンに基づいて、前記送信データのスキューを調整することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のデスキュー方式。
4. 前記デスキュー処理部は、外部チャネルを使用して、前記第２のパラレル信号のスキューパターンを前記同期コード生成部に通知することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のデスキュー方式。
5. 前記デスキュー処理部は、前記同期コード生成部から前記デスキュー処理部への伝送路を介して、逆方向に前記第２のパラレル信号のスキューパターンを前記同期コード生成部に通知することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のデスキュー方式。
6. 前記同期コード生成部は、
   オフラインでのスキュー粗調整処理を行う前記スキュー調整回路に加えて、
   オンライン中のスキュー微調整処理を行うスキュー微調整回路を含み、
   前記スキュー微調整回路は、
   スキュー微調整用ビットを定期的に含み、
   オンライン中の突発的なスキューの発生を常時監視して、前記突発的なスキューが発生した場合には、前記スキュー微調整用ビットを用いて、前記突発的なスキューに対応した前記送信データのスキュー微調整を行うことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のデスキュー方式。
7. 前記同期コード生成部は、
   オフラインでのスキュー粗調整処理を行う前記スキュー調整回路に加えて、
   オンライン中のスキュー微調整処理を行うスキュー微調整回路を含み、
   前記スキュー微調整回路は、
   １フレーム内に微調整用スキューパターンを定期的に含み、
   オンライン中の突発的なスキューの発生を常時監視して、前記突発的なスキューが発生した場合には、前記微調整用スキューパターンを用いて、前記突発的なスキューに対応した前記送信データのスキュー微調整を行うことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のデスキュー方式。
8. 前記同期コード生成部は、
   オンライン中のスキューパターンのパターン数を必要最小限に抑制するために、
   前記差動シフトキーイングの１本のＩチャネルおよび１本のＱチャネルの２本ずつの伝送路を１組として、前記スキューパターンを送信することを特徴とする請求項６または請求項７に記載のデスキュー方式。
9. 前記同期コード生成部は、
   前記２本ずつの伝送路でスキューパターンを１通り送信し、
   続いて、ＩチャネルおよびＱチャネルのペアを変えて、前記２本ずつの伝送路で再度スキューパターンを送信することにより、
   前記同期コード生成部から前記デスキュー処理部へのすべての伝送路に対してデスキュー処理を行うことを特徴とする請求項８に記載のデスキュー方式。

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