JP2015136086A - Optical communication module, and transmission and reception system using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光伝送路を介して光信号を送受信する光通信モジュール及びそれを用いた送受信システムに関する。 The present invention relates to an optical communication module that transmits and receives an optical signal via an optical transmission line and a transmission and reception system using the same.
従来、送信器(光通信モジュール)と受信器(光通信モジュール)を有する送受信システムにおいて、データ信号(主信号)だけでなく、互いの状態情報や制御情報に関する信号(副信号)が送受信されている。副信号には、光通信モジュールに関する情報が含まれている。データ信号は高速電気信号であり、互いの状態情報や制御情報に関する信号は低速電気信号であるため、送受信システムにおいて、例えば、高速電気信号は光ファイバ等の光通信ラインにより送受信され、低速電気信号は電気通信ラインにより送受信される場合がある。 Conventionally, in a transmission / reception system having a transmitter (optical communication module) and a receiver (optical communication module), not only a data signal (main signal) but also a signal (sub signal) related to each other's state information and control information is transmitted and received. Yes. The sub signal includes information related to the optical communication module. Since the data signal is a high-speed electrical signal, and the signals related to each other's state information and control information are low-speed electrical signals, in the transmission / reception system, for example, the high-speed electrical signal is transmitted / received through an optical communication line such as an optical fiber. May be transmitted and received over a telecommunication line.
ここで、近年、光通信ラインのみを利用して高速電気信号及び低速電気信号を送受信する技術として、高速電気信号に低速電気信号を重畳して送受信する光送信装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Here, in recent years, as a technique for transmitting and receiving a high-speed electrical signal and a low-speed electrical signal using only an optical communication line, an optical transmission device that transmits and receives a low-speed electrical signal superimposed on a high-speed electrical signal has been proposed (for example, Patent Document 1).
この特許文献1には、データ信号に対して低周波信号を重畳して光変調器に与え、変調器から出力される出力光から低周波信号の2倍の周波数成分を検出して、データ信号が送信されているかを判断する光送信装置が開示されている。
In this
特許文献1に開示された光送信装置は、当該光送信装置がデータ信号を送信しているかを自己診断するためにデータ信号に対して低周波信号を重畳して光変調器に与えている。このため、当該光送信装置において、受信装置側での低周波信号の抽出については何ら考慮されていない。また、光通信モジュールに関する情報は、通常、光通信モジュールが接続されたホスト等の情報処理装置の制御により相手の光通信モジュールに送信される。
The optical transmission device disclosed in
したがって、本発明の目的は、情報処理装置の負担を軽減して光通信モジュールに関する情報を送受信可能な光通信モジュール及びそれを用いた送受信システムを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical communication module capable of transmitting and receiving information on the optical communication module while reducing the burden on the information processing apparatus, and a transmission / reception system using the same.
本発明は、上記課題を解決することを目的として、相手の光通信モジュールに光伝送路により接続された光通信モジュールにおいて、前記相手の光通信モジュールに送信すべき第1データ信号を変調した高速電気信号に自己の光通信モジュールのステータス情報を含む第2データ信号を低速電気信号として重畳させた重畳信号を生成する変調処理部と、前記変調処理部により生成された重畳信号を光信号に変換して前記光伝送路に出力する電光変換部と、を備えた光通信モジュールを提供する。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a high-speed optical signal transmission module that is connected to a partner optical communication module via an optical transmission line and that modulates a first data signal to be transmitted to the partner optical communication module. A modulation processing unit that generates a superimposed signal by superimposing a second data signal including status information of the optical communication module on the electrical signal as a low-speed electrical signal, and converts the superimposed signal generated by the modulation processing unit into an optical signal Then, an optical communication module provided with an electro-optic conversion unit that outputs to the optical transmission line is provided.
本発明は、上記課題を解決することを目的として、第1の情報処理装置に接続された第1の光通信モジュールと第2の情報処理装置に接続された第2の光通信モジュールとを光伝送路により接続した送受信システムにおいて、前記第1の光通信モジュールは、前記第1の情報処理装置から前記第2の情報処理装置に送信すべき第1データ信号を変調した高速電気信号に前記第1の光通信モジュールのステータス情報を含む第2データ信号を低速電気信号として重畳させた重畳信号を生成する変調処理部と、前記変調処理部により生成された重畳信号を光信号に変換して前記光伝送路に出力する電光変換部とを備え、前記第2の光通信モジュールは、前記光伝送路を介して受信した光信号を電気信号に変換する光電変換部と、前記光電変換部により変換された電気信号から前記第1データ信号及び前記第2データ信号を抽出する復調処理部とを備えた、送受信システムを提供する。 In order to solve the above problems, the present invention provides a first optical communication module connected to the first information processing apparatus and a second optical communication module connected to the second information processing apparatus. In the transmission / reception system connected by a transmission line, the first optical communication module converts the first data signal to be transmitted from the first information processing device to the second information processing device into a high-speed electrical signal that has been modulated. A modulation processing unit that generates a superimposed signal in which a second data signal including status information of one optical communication module is superimposed as a low-speed electrical signal, and converts the superimposed signal generated by the modulation processing unit into an optical signal, The second optical communication module includes: a photoelectric conversion unit that converts an optical signal received via the optical transmission path into an electrical signal; and a photoelectric conversion unit that outputs the optical signal to the optical transmission path. And a demodulation processing unit for extracting the first data signal and the second data signal from the converted electric signals Ri, provides a transmission and reception system.
本発明によれば、情報処理装置の負担を軽減して光通信モジュールに関する情報を送受信することが可能になる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to reduce the burden of information processing apparatus, and to transmit / receive the information regarding an optical communication module.
[第1の実施の形態]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る送受信システムの概要を示す図である。この送受信システム1は、第1の情報処理装置としてのホスト10のマザーボード10aに着脱可能に装着された送信器2と、第2の情報処理装置としてのホスト11のマザーボード11aに着脱可能に装着された受信器3とを有して構成される。送信器2と受信器3とは、光通信ライン4により接続される。ここで、送信器2及び受信器3は、光通信モジュールの一例でありる。光通信ライン4は、光伝送路の一例である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a transmission / reception system according to the first embodiment of the present invention. The transmission /
ホスト10のマザーボード10aは、図示しないCPU、メモリ等を有して構成されるとともに、複数のスロットを備える。複数のスロットのうちの1つのスロットに送信器2が装着される。マザーボード10aのCPUは、ホスト11に送信すべき第1データ信号20aを送信器2により光信号60に変換して光通信ライン4を介して受信器3に送信する。
The
ホスト11のマザーボード11aは、図示しないCPU、メモリ等を有して構成されるとともに、複数のスロットを備える。複数のスロットのうちの1つのスロットに受信器3が装着される。マザーボード11aのCPUは、送信器2から送信された光信号60を受信器3により受信し、受信器3から第1データ信号20bを取得する。
The
光通信ライン4は、例えば光ファイバケーブルであり、光ファイバケーブルの一端が送信側コネクタを介して送信器2に接続され、光ファイバケーブルの他端が受信側コネクタを介して受信器3に接続される。
The
送信器2は、ホスト10からの第1データ信号20aに送信器2のステータス情報等の送信器2に関する情報を含む第2データ信号30aを重畳させた重畳信号25を生成する変調処理部101と、重畳信号25を光信号60に変換して光通信ライン4を介して受信器3に送信する電光変換部150とを備える。
The
受信器3は、送信器2から光通信ライン4を介して送信された光信号60を光電変換する光電変換部250と、光電変換部250によって光電変換された高速電気信号40から第1データ信号20b及び第2データ信号30bを抽出し、第1データ信号20bをホスト11に出力する復調処理部201とを備える。
The receiver 3 photoelectrically converts the
図2は、送受信システム1の詳細な構成を示すブロック図である。図3は、送信器2における信号波形を示し、(a)は、高速電気信号21、(b)はバイアス電圧付与後の低速電気信号32、(c)は重畳信号25の波形をそれぞれ示す図である。図4は、受信器3における信号波形を示し、(a)は高速電気信号40、(b)は低速電気信号41、(c)は第2データ信号30bの波形をそれぞれ示す図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of the transmission /
(送信器2の構成)
送信器2は、前述したように変調処理部101と、電光変換部150とを備える。変調処理部101は、高速信号生成部110と、重畳部115と、低速信号生成部120と、バイアス付与部130と、制御部140とを備える。
(Configuration of transmitter 2)
The
高速信号生成部110は、ホスト10からの第1データ信号20aをGbpsオーダ(例えば1Gbps以上又は10Gbps以上)の図3(a)に示すような高速電気信号21に変換して生成し、高速電気信号21を重畳部115に出力する。高速信号生成部110は、例えば、第1データ信号20aを増幅する増幅器、パルス信号を発生する発振回路、8B10B変換回路等を有して構成される。
The high-speed
低速信号生成部120は、制御部140の不図示のメモリから読み出されたステータス情報を含む第2データ信号30aを受け付け、その第2データ信号30aをkHz又はMHzオーダ(例えば1MHz以下又は10MHz以下)の例えば電圧Vsのパルス列からなる低速電気信号31に変換して生成し、低速電気信号31をバイアス付与部130に出力する。低速信号生成部120は、例えば、第2データ信号30aを増幅する増幅器、パルス電流を発生する発振回路等を有して構成される。
The low-speed
ここで、第2データ信号30aは、光通信ライン4のコネクタが外れているかどうか、制御部140の状態等の光通信モジュール(本実施の形態では送信器2)のステータス情報の他、異常検知のための温度情報、電圧変動情報、互いの整合性をチェックするためのファームウェアバージョン情報、シリアルナンバー情報、プロダクトナンバー情報、波形補正のためのイコライザ設定値情報、エンファシス設定値情報等の光通信モジュールに関する情報を含んでもよい。さらに、第2データ信号30aには、第1データ信号20aの制御に関する情報を含んでもよい。
Here, the
バイアス付与部130は、低速信号生成部120により生成された低速電気信号31に電光変換部150を駆動するためのバイアス電圧Vbを付与した図3(b)に示すような低速電気信号32を重畳部115に出力する。バイアス付与部130は、例えば、バイアス回路を有して構成される。
The
重畳部115は、高速信号生成部110により生成された高速電気信号21にバイアス付与部130によりバイアス電圧Vbが付与された低速電気信号32を重畳して図3(c)に示すような重畳信号25を生成し、電光変換部150に出力する。重畳部115は、例えば駆動回路等を有して構成される。
The superimposing
制御部140は、CPU、メモリ等を有して構成され、送信器2を構成する各機能部を制御するとともに、メモリに記憶されたステータス情報等の各種情報を第2データ信号30aとして低速信号生成部120に出力する。
The
電光変換部150は、重畳部115により生成された重畳信号25を光信号60に電光変換し、光通信ライン4を介して受信器3に出力する。電光変換部150は、例えば、レーザーダイオード、VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)等の発光素子を有して構成される。
The electro-
(受信器3の構成)
受信器3は、前述したように、光電変換部250と、復調処理部201とを備える。復調処理部201は、低速信号抽出部210と、第2データ信号抽出部220と、制御部240と、信号変換部50とを備える。
(Configuration of receiver 3)
As described above, the receiver 3 includes the
光電変換部250は、送信器2から出力された光信号60を図4(a)に示すような高速電気信号40に変換して復調処理部201の低速信号抽出部210及び信号変換部50に出力する。光電変換部250は、例えばフォトダイオード等の受光素子を有して構成される。高速電気信号40には、バイアス電圧成分と低速電気信号成分が含まれている。
The
低速信号抽出部210は、高速電気信号40の高周波成分をカットし、低周波成分を検知し、高速電気信号40から図4(b)に示すような低速電気信号41を抽出する。低速電気信号41には、バイアス電圧成分が含まれている。低速信号抽出部210は、例えば各種フィルター等(ローパスフィルタ又はバンドパスフィルタ等)を有して構成される。なお、低速信号抽出部210は、不図示の光分岐部により分岐された光信号60の一部や、漏れ光である光信号60の一部を光電変換して入力し、光信号60の平均強度を検出してもよい。
The low-speed
第2データ信号抽出部220は、低速信号抽出部210により抽出された低速電気信号41から図4(c)に示すような第2データ信号30bを抽出し、制御部240に出力する。第2データ信号抽出部220は、例えば低速電気信号41と閾値電圧Vcとを比較し、閾値電圧Vc以上の電圧を第2データ信号30bとして検出する。第2データ信号抽出部220は、例えば、各種フィルターやピーク検波器等を有して構成される。
The second data
制御部240は、CPU、メモリ等を有して構成され、受信器3を構成する各機能部を制御するとともに、第2データ信号抽出部220から出力された第2データ信号30bに含まれるステータス情報等をメモリに記憶する。
The
信号変換部50は、光電変換部250から出力された高速電気信号40をバイアス電圧成分の除去、10B8B変換等の所定の処理を行って第1データ信号20bに変換し、第1データ信号20bをホスト11に出力する。
The
(第1の実施の形態の効果)
以上説明した本実施の形態によれば、以下のような効果が得られる。
(1)ステータス情報を含む第2データ信号30aを高速電気信号21に重畳して、光信号60として受信器3に送信しているので、1つの光通信ライン4で、第1データ信号20aと第2データ信号30aの2種類の信号を送信することができる。
(2)送信器2や受信器3に必要なステータス情報等の各種情報を送信器2と受信器3との間で送受信しているので、ホスト10、11の負担を軽減することができる。
(3)1つの光通信ライン4で、例えば、高速電気信号を低速電気信号により可変減衰させて送信し、減衰量に基づいて低速電気信号を復調する場合と比べて、高速電気信号への影響を抑制させつつ低速電気信号を送受信することができる。
(Effects of the first embodiment)
According to the present embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) Since the
(2) Since various types of information such as status information necessary for the
(3) For example, compared with a case where a single high-speed electrical signal is variably attenuated by a low-speed electrical signal and transmitted by one
[第2の実施の形態]
図5は、本発明の第2の実施の形態に係る送受信システムの構成例を示すブロック図である。第1の実施の形態では、ステータス情報を低速信号として高速信号に重畳させて送信器2から受信器3に送信したが、本実施の形態は、それに加えてクロック信号も送信器2から受信器3に送信するようにしたものである。以下、第1の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
[Second Embodiment]
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of a transmission / reception system according to the second embodiment of the present invention. In the first embodiment, the status information is superimposed on the high-speed signal as a low-speed signal and transmitted from the
本実施の形態の送受信システム1Aは、送信器2Aと、受信器3Aとを有して構成される。送信器2Aと受信器3Aとは、2本の光通信ライン4、5により接続される。ここで、送信器2A及び受信器3Aは、光通信モジュールの一例である。光通信ライン4、5は、光伝送路の一例である。
The transmission / reception system 1A of the present embodiment includes a transmitter 2A and a receiver 3A. The transmitter 2A and the receiver 3A are connected by two
(送信器2Aの構成)
送信器2Aは、変調処理部101Aと、電光変換部150と、クロック電光変換部151とを備える。変調処理部101Aは、第1の実施の形態と同様に、高速信号生成部110、重畳部115、低速信号生成部120、バイアス付与部130及び制御部140を備え、さらにクロック信号生成部160と、クロックバイアス付与部170とを備える。
(Configuration of transmitter 2A)
The
クロック信号生成部160は、クロック信号70を生成し、クロックバイアス付与部170に出力する。クロック信号生成部160は、例えば発振回路等を有して構成される。
The clock
クロックバイアス付与部170は、クロック信号生成部160から出力されるクロック信号70にバイアス電圧を付与したクロック信号71をクロック電光変換部151に出力する。クロックバイアス付与部170は、例えばバイアス回路を有して構成される。
The clock
クロック電光変換部151は、クロックバイアス付与部170によりバイアス電圧が付与されたクロック信号71をクロック光信号65に電光変換し、そのクロック光信号65を光通信ライン5を介して受信器3に送信する。クロック電光変換部151は、例えばレーザーダイオード、VCSEL等の発光素子を有して構成される。
The clock electro-
(受信器3Aの構成)
受信器3Aは、光電変換部250と、クロック光電変換部251と、復調処理部201Aとを備える。復調処理部201Aは、第1の実施の形態と同様に、低速信号抽出部210、信号変換部50及び制御部240を備え、さらに第2データ信号抽出部270を備える。
(Configuration of receiver 3A)
The receiver 3A includes a
クロック光電変換部251は、送信器2Aのクロック電光変換部151から出力されたクロック光信号65を電気信号のクロック信号80に変換し、第2データ信号抽出部270に出力する。クロック光電変換部251は、例えばフォトダイオード等の受光素子を有して構成される。
The clock photoelectric conversion unit 251 converts the clock
第2データ信号抽出部270は、クロック光電変換部251により光電変換されたクロック信号80に同期して、低速信号抽出部210により抽出された低速電気信号41から第2データ信号30bを抽出し、制御部240に出力する。すなわち、第2データ信号抽出部220は、クロック信号80の立ち上がりに同期して低速電気信号41と閾値電圧Vcとを比較し、閾値電圧Vc以上の電圧を第2データ信号30bとして抽出する。第2データ信号抽出部270は、例えば、各種フィルター、ピーク検波器等を有して構成される。
The second data
(第2の実施の形態の効果)
以上説明した本実施の形態によれば、第1の実施の形態の効果と同様の効果を得ることができる。また、第2データ信号抽出部270は、低速電気信号41からクロック信号80に同期して第2データ信号30bを抽出しているので、例えば、単数チャンネルで光信号を送受信する場合と比べて、より高い精度で第2データ信号30bを抽出することができる。
(Effect of the second embodiment)
According to the present embodiment described above, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. In addition, since the second data
[第3の実施の形態]
図6は、本発明の第3の実施の形態に係る送受信システムの構成例を示すブロック図である。図7は、第3の実施の形態における概略の信号の流れを示す図である。
[Third Embodiment]
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration example of a transmission / reception system according to the third embodiment of the present invention. FIG. 7 is a diagram showing a schematic signal flow in the third embodiment.
第1の実施の形態は、ステータス情報を含む第2データ信号30bを低速信号として高速信号に重畳させ、その重畳信号25を送信器2から受信器3に送信したが、本実施の形態は、重畳信号25を差動信号として送信器2から受信器3に送信するようにしたものである。以下、第1の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
In the first embodiment, the
本実施の形態の送受信システム1Bは、送信器2Bと、受信器3Bとを有して構成される。送信器2Bと受信器3Bとは、第1光通信ライン4a及び第2光通信ライン4bにより接続される。ここで、送信器2B及び受信器3Bは、光通信モジュールの一例でありる。第1光通信ライン4a及び第2光通信ライン4bは、光ファイバ等の光伝送路の一例である。
The transmission / reception system 1B according to the present embodiment includes a
(送信器2Bの構成)
送信器2Bは、変調処理部101Bと、第1電光変換部150aと、第2電光変換部150bとを備える。変調処理部101Bは、第1の実施の形態と同様に、高速信号生成部110、第1重畳部115a、低速信号生成部120、第1バイアス付与部130a及び制御部140を備え、さらに第2バイアス付与部130bと、第2重畳部115bとを備える。
(Configuration of
The
本実施の形態では、高速信号生成部110は、第1重畳部115a及び第2重畳部115bに高速電気信号21を出力する。また、低速信号生成部120は、第1バイアス付与部130a及び第2バイアス付与部130bに低速電気信号31を出力する。
In the present embodiment, the high-speed
第1バイアス付与部130aは、第1の実施の形態のバイアス付与部130と同様に、低速電気信号31に第1電光変換部150aを駆動するための正のバイアス電圧を付与した図7に示すような低速電気信号32aを第1重畳部115aに出力する。
As shown in FIG. 7, the first
第2バイアス付与部130bは、低速電気信号31に第2電光変換部150bを駆動するための反転したバイアス電圧を付与した図7に示すような低速電気信号32bを第2重畳部115bに出力する。
The second
第1重畳部115aは、第1の実施の形態の重畳部115と同様に、高速信号生成部110により生成された高速電気信号21に第1バイアス付与部130aにより正のバイアス電圧が付与された低速電気信号32aを重畳して第1重畳信号25aを生成し、第1重畳信号25aを第1電光変換部150aに出力する。
The
第2重畳部115bは、高速信号生成部110により生成された高速電気信号21に第2バイアス付与部130bにより反転したバイアス電圧が付与された低速電気信号32bを重畳して第2重畳信号25bを生成し、第2重畳信号25bを第2電光変換部150bに出力する。
The
第1電光変換部150aは、第1重畳部115aにより生成された第1重畳信号25aを電光変換して得られた第1光信号60aを第1光通信ライン4aを介して受信器3に送信する。
The first electro-
第2電光変換部150bは、第2重畳部115bにより生成された第2重畳信号25bを電光変換して得られた第2光信号60bを第2光通信ライン4bを介して受信器3に送信する。
The second electro-
(受信器3Bの構成)
受信器3Bは、第1光電変換部250aと、第2光電変換部250bと、復調処理部201Bとを備える。復調処理部201Bは、第1の実施の形態と同様に、第1低速信号抽出部210a、第2データ信号抽出部220、制御部240及び信号変換部50を備え、さらに第2低速信号抽出部210bと、差分低速信号生成部225とを備える。
(Configuration of
The
第1光電変換部250aは、送信器2Bの第1電光変換部150aから送信された第1光信号60aを高速電気信号40aに変換し、高速電気信号40aを信号変換部50及び第1低速信号抽出部210aに出力する。
The first
第2光電変換部250bは、送信器2Bの第2電光変換部150bから送信された第2光信号60bを高速電気信号40bに変換し、高速電気信号40bを信号変換部50及び第2低速信号抽出部210bに出力する。
The second
信号変換部50は、第1光電変換部250a及び第2光電変換部250bから出力された高速電気信号40a、40bをバイアス電圧成分の除去、10B8B変換等の所定の処理を行って第1データ信号20bに変換し、第1データ信号20bをホスト11に出力する。
The
第1低速信号抽出部210aは、第1の実施の形態と同様に、高速電気信号40aの平均強度を検知して図7に示すような低速電気信号41aを抽出し、その低速電気信号41aを差分低速信号生成部225に出力する。第1低速信号抽出部210aは、例えば各種フィルター等を有して構成される。なお、第1低速信号抽出部210aは、不図示の光分岐部により分岐された光信号60aの一部や、漏れ光である光信号60aの一部を光電変換して入力し、光信号60aの平均強度を検出してもよい。
As in the first embodiment, the first low-speed
第2低速信号抽出部210bは、高速電気信号40bの平均強度を検出して図7に示すような低速電気信号41bを抽出し、その低速電気信号41bを差分低速信号生成部225に出力する。
The second low-speed
差分低速信号生成部225は、第1低速信号抽出部210aにより抽出された第1低速電気信号41aと第2低速信号抽出部210bにより抽出された第2低速電気信号41bとの差分処理を行って図7に示すような差分低速信号59を生成し、差分低速信号59を第2データ信号抽出部220に出力する。
The differential low-speed
第2データ信号抽出部220は、差分低速信号59から第2データ信号30bを抽出し、制御部240に出力する。
The second data
(第3の実施の形態の効果)
以上説明した本実施の形態によれば、2チャンネルで光信号を送受信し、高速電気信号を差動信号を利用して送信するので、第1の実施の形態と同様の効果が得られるとともに、第1の実施の形態と比べてノイズの影響が少なくなり、更に2倍の信号増幅を得ることができるため、第2データ信号を高い精度で抽出することができる。
(Effect of the third embodiment)
According to the present embodiment described above, optical signals are transmitted and received by two channels, and high-speed electrical signals are transmitted using differential signals, so that the same effect as the first embodiment can be obtained, Compared with the first embodiment, the influence of noise is reduced, and further double signal amplification can be obtained, so that the second data signal can be extracted with high accuracy.
[第4の実施の形態]
図8は、本発明の第4の実施の形態に係る送受信システムの構成例を示すブロック図である。図9は、第4の実施の形態における概略の信号の流れを示す図である。第3の実施の形態は、差動信号を利用して高速信号を送信したが、本実施の形態は、それに加えて差動信号を利用してクロック信号を送信するようにしたものである。以下、第3の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
[Fourth Embodiment]
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration example of a transmission / reception system according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 9 is a diagram illustrating a schematic signal flow in the fourth embodiment. In the third embodiment, a high-speed signal is transmitted using a differential signal, but in this embodiment, a clock signal is transmitted using a differential signal in addition thereto. In the following, a description will be given centering on differences from the third embodiment.
本実施の形態の送受信システム1Cは、送信器2Cと、受信器3Cとを有して構成される。送信器2Cと受信器3Cとは、第1光通信ライン4a、第2光通信ライン4b、第3光通信ライン5a及び第4光通信ライン5bにより接続される。ここで、送信器2C及び受信器3Cは、光通信モジュールの一例でありる。第1光通信ライン4a、第2光通信ライン4b、第3光通信ライン5a及び第4光通信ライン5bは、光伝送路の一例である。
The transmission / reception system 1C according to the present embodiment includes a transmitter 2C and a
(送信器2Cの構成)
送信器2Cは、第1電光変換部150aと、第2電光変換部150bと、変調処理部101Cと、第1クロック電光変換部151aと、第2クロック電光変換部151bとを備える。変調処理部101Cは、第3の実施の形態と同様に、高速信号生成部110、第1重畳部115a、第2重畳部115b、低速信号生成部120、第1バイアス付与部130a、第2バイアス付与部130b及び制御部140を備え、さらにクロック信号生成部160と、第1クロックバイアス付与部170aと、第2クロックバイアス付与部170bとを備える。
(Configuration of transmitter 2C)
The transmitter 2C includes a first electro-
クロック信号生成部160は、クロック信号70を生成し、第1クロックバイアス付与部170a及び第2クロックバイアス付与部170bに出力する。
The clock
第1クロックバイアス付与部170aは、クロック信号生成部160により出力されるクロック信号70に第1クロック電光変換部151aを駆動するために正のバイアス電圧を付与した図9に示すようなクロック信号71aを第1クロック電光変換部151aに出力する。
The first clock
第2クロックバイアス付与部170bは、クロック信号生成部160により出力されるクロック信号70に第2クロック電光変換部151bを駆動するために反転したバイアス電圧を付与した図9に示すようなクロック信号71bを第2クロック電光変換部151bに出力する。
The second clock
第1クロック電光変換部151aは、正のバイアス電圧が付与されたクロック信号71aを第1クロック光信号65aに変換して第3光通信ライン5aを介して受信器3Cに送信する。
The first clock electro-
第2クロック電光変換部151bは、反転したバイアス電圧が付与されたクロック信号71bを第2クロック光信号65bに変換して第4光通信ライン5bを介して受信器3Cに送信する。
The second clock electro-
(受信器3Cの構成)
受信器3Cは、第1光電変換部250aと、第2光電変換部250bと、第1クロック光電変換部251aと、第2クロック光電変換部251bと、復調処理部201Cとを備える。復調処理部201Cは、第3の実施の形態と同様に、第1低速信号抽出部210a、第2低速信号抽出部210b、差分低速信号生成部225、制御部240及び信号変換部50を備え、さらに第2データ信号抽出部270と、差分クロック信号生成部285とを備える。
(Configuration of
The
第1クロック光電変換部251aは、送信器2Cの第1クロック電光変換部151aから送信された第1クロック光信号65aを第1クロック信号80aに変換し、第1クロック信号80aを差分クロック信号生成部285に出力する。
The first clock
第2クロック光電変換部251bは、送信器2Cの第2クロック電光変換部151bから出力された第2クロック光信号65bを第2クロック信号80bに変換し、差分クロック信号生成部285に出力する。
The second clock
差分クロック信号生成部285は、第1クロック光電変換部251aから出力される正のバイアス電圧が付与された第1クロック信号80aと第2クロック光電変換部251bから出力される反転したバイアス電圧が付与された第2クロック信号80bとの差分処理を行い図9に示すような差分クロック信号85を生成し、差分クロック信号85を第2データ信号抽出部220に出力する。
The differential clock
第2データ信号抽出部270は、図9に示すように、差分クロック信号生成部285から出力される差分クロック信号85に同期して差分低速信号59から第2データ信号30bを抽出し、第2データ信号30bを制御部240に出力する。すなわち、第2データ信号抽出部270は、差分クロック信号85の立ち上がりに同期して差分低速信号59と閾値電圧と比較し、閾値電圧以上の電圧を第2データ信号30bとして抽出する。
The second data
(第4の実施の形態の効果)
以上説明した本実施の形態によれば、4チャンネルで光信号を送受信し、高速電気信号とクロック信号を差動信号を利用して送信するので、第3の実施の形態の効果が得られるとともに、第3の実施の形態よりも高い精度で低速電気信号を抽出することができる。
(Effect of the fourth embodiment)
According to the present embodiment described above, optical signals are transmitted and received through four channels, and a high-speed electrical signal and a clock signal are transmitted using differential signals, so that the effects of the third embodiment can be obtained. The low-speed electrical signal can be extracted with higher accuracy than in the third embodiment.
[第5の実施の形態]
図10は、本発明の第5の実施の形態に係る送受信システムの概要を示す図である。第1の実施の形態は、ホスト10側に送信器2を設け、ホスト11側に受信器3を設けたが、本実施の形態は、ホスト10側に送受信機能を有する送受信器2Dを設け、ホスト11側に送受信機能を有する送受信器3Dを設けたものである。
[Fifth Embodiment]
FIG. 10 is a diagram showing an outline of a transmission / reception system according to the fifth embodiment of the present invention. In the first embodiment, the
本実施の形態の送受信システム1Dは、ホスト10のマザーボード10aに着脱可能に装着された送受信器2Dと、ホスト11のマザーボード11aに着脱可能に装着された送受信器3Dとを有して構成される。送受信器2Dと送受信器3Dとは、2本の光通信ライン4により接続される。ここで、送受信器2D及び送受信器3Dは、光通信モジュールの一例でありる。2本の光通信ライン4は、光伝送路の一例である。
The transmission /
送受信器2D及び送受信器3Dは、互いに光信号を送受信可能に構成される。すなわち、送受信器2Dは、第1の実施の形態で説明した送信器2に受信器3の構成を追加し、送受信器3Dは、第1の実施の形態で説明した受信器3に送信器2の構成を追加したものである。
The transceiver 2D and the transceiver 3D are configured so as to be able to transmit and receive optical signals to and from each other. That is, the transmitter / receiver 2D adds the configuration of the receiver 3 to the
より具体的には、送受信器2Dは、送信側に変調処理部101及び電光変換部150を備え、受信側に光電変換部250及び復調処理部201を備える。また、送受信器3Dは、受信側に光電変換部250及び復調処理部201を備え、送信側に変調処理部101及び電光変換部150を備える。
More specifically, the transceiver 2D includes a
本実施の形態によれば、ステータス情報を含む第2データ信号30aを高速電気信号21に重畳して、光信号60として互いに送受信することが可能であるので、送受信器2Dや送受信器3Dに必要なステータス情報等の各種の情報を送受信器2Dと送受信器3Dとの間で送受信することで、ホスト10、11間のデータ通信に与える影響を抑制することができ、ホスト10、11への負担を軽減することができる。
According to the present embodiment, the
(実施の形態のまとめ)
次に、以上説明した実施の形態から把握される技術思想について、実施の形態における符号等を援用して記載する。ただし、以下の記載における各符号等は、特許請求の範囲における構成要素を実施の形態に具体的に示した部材等に限定するものではない。
(Summary of embodiment)
Next, the technical idea grasped from the embodiment described above will be described with reference to the reference numerals in the embodiment. However, the reference numerals and the like in the following description are not intended to limit the constituent elements in the claims to the members and the like specifically shown in the embodiments.
[1]相手の光通信モジュールに光伝送路により接続された光通信モジュールにおいて、前記相手の光通信モジュールに送信すべき第1データ信号を変調した高速電気信号に自己の光通信モジュールのステータス情報を含む第2データ信号を低速電気信号として重畳させた重畳信号を生成する変調処理部と、前記変調処理部により生成された重畳信号を光信号に変換して前記光伝送路に出力する電光変換部と、を備えた光通信モジュール。 [1] In an optical communication module connected to a partner optical communication module via an optical transmission path, status information of the own optical communication module is converted into a high-speed electrical signal obtained by modulating the first data signal to be transmitted to the partner optical communication module. A modulation processing unit that generates a superimposed signal obtained by superimposing a second data signal including a low-speed electrical signal, and electro-optic conversion that converts the superimposed signal generated by the modulation processing unit into an optical signal and outputs the optical signal to the optical transmission line And an optical communication module.
[2]第1の情報処理装置(10)に接続された第1の光通信モジュール(2)と第2の情報処理装置(11)に接続された第2の光通信モジュール(3)とを光伝送路(4)により接続した送受信システム(1)において、前記第1の光通信モジュール(2)は、前記第1の情報処理装置(10)から前記第2の情報処理装置(11)に送信すべき第1データ信号を変調した高速電気信号に前記第1の光通信モジュール(2)のステータス情報を含む第2データ信号を低速電気信号として重畳させた重畳信号を生成する変調処理部(101)と、前記変調処理部(101)により生成された重畳信号を光信号に変換して前記光伝送路(4)に出力する電光変換部(105)とを備え、前記第2の光通信モジュール(3)は、前記光伝送路(4)を介して受信した光信号を電気信号に変換する光電変換部(250)と、前記光電変換部(250)により変換された電気信号から前記第1データ信号及び前記第2データ信号を抽出する復調処理部(201)とを備えた、送受信システム。 [2] A first optical communication module (2) connected to the first information processing device (10) and a second optical communication module (3) connected to the second information processing device (11). In the transmission / reception system (1) connected by the optical transmission line (4), the first optical communication module (2) is transferred from the first information processing device (10) to the second information processing device (11). A modulation processing unit that generates a superimposed signal by superimposing a second data signal including status information of the first optical communication module (2) as a low-speed electrical signal on a high-speed electrical signal obtained by modulating the first data signal to be transmitted. 101) and an electro-optic conversion unit (105) that converts the superimposed signal generated by the modulation processing unit (101) into an optical signal and outputs the optical signal to the optical transmission line (4), and the second optical communication The module (3) includes the optical transmission line ( The photoelectric conversion unit (250) that converts an optical signal received via the photoelectric conversion unit into an electrical signal, and the first data signal and the second data signal are extracted from the electrical signal converted by the photoelectric conversion unit (250). A transmission / reception system comprising a demodulation processing unit (201).
[3]前記第1の光通信モジュール(2)の前記変調処理部(101)は、前記低速電気信号をバイアス電圧として前記高速電気信号に付与して前記重畳信号を生成する、前記[2]に記載の送受信システム。 [3] The modulation processing unit (101) of the first optical communication module (2) applies the low-speed electric signal as a bias voltage to the high-speed electric signal to generate the superimposed signal, [2] The transmission / reception system described in 1.
[4]前記第2の光通信モジュール(3)の前記復調処理部(201)は、前記光電変換部(250)によって変換された前記電気信号、又は前記光電変換部(250)によって変換される前の前記光信号の平均強度に基づいて前記第2データ信号を抽出する、前記[2]又は[3]に記載の送受信システム。 [4] The demodulation processing unit (201) of the second optical communication module (3) is converted by the electrical signal converted by the photoelectric conversion unit (250) or by the photoelectric conversion unit (250). The transmission / reception system according to [2] or [3], wherein the second data signal is extracted based on an average intensity of the previous optical signal.
[5]前記第1の光通信モジュール(2)は、前記光信号を差動信号として前記光伝送路(4)を介して前記第2の光通信モジュール(3)に送信する、前記[2]から[4]のいずれかに記載の送受信システム。 [5] The first optical communication module (2) transmits the optical signal as a differential signal to the second optical communication module (3) via the optical transmission line (4). ] The transmission / reception system according to any one of [4].
[6]前記第1の光通信モジュール(2)の前記変調処(101)理部は、クロック信号を生成し、前記電光変換部(105)は、前記クロック信号をクロック光信号に変換して前記光伝送路(4)を介して前記第2の光通信モジュール(3)に送信し、前記第2の光通信モジュール(3)の前記光電変換部(250)は、前記光伝送路(4)を介して送信された前記クロック光信号をクロック信号に変換し、前記復調処理部(201)は、前記光電変換部(250)により変換されたクロック信号に同期して前記電気信号から前記第1データ信号及び前記第2データ信号を抽出する、前記[2]から[5]のいずれかに記載の送受信システム。 [6] The modulation processing (101) processing unit of the first optical communication module (2) generates a clock signal, and the electro-optic conversion unit (105) converts the clock signal into a clock optical signal. The signal is transmitted to the second optical communication module (3) via the optical transmission line (4), and the photoelectric conversion unit (250) of the second optical communication module (3) is connected to the optical transmission line (4). ) Is converted into a clock signal, and the demodulation processing unit (201) synchronizes with the clock signal converted by the photoelectric conversion unit (250) from the electrical signal. The transmission / reception system according to any one of [2] to [5], wherein one data signal and the second data signal are extracted.
[7]前記第1の光通信モジュール(2)は、前記クロック光信号を差動信号として前記光伝送路(4)を介して前記第2の光通信モジュール(3)に送信する、前記[6]に記載の送受信システム。 [7] The first optical communication module (2) transmits the clock optical signal as a differential signal to the second optical communication module (3) via the optical transmission line (4). [6].
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。 While the embodiments of the present invention have been described above, the embodiments described above do not limit the invention according to the claims. In addition, it should be noted that not all the combinations of features described in the embodiments are essential to the means for solving the problems of the invention.
1、1A〜1D…送受信システム、
2、2A〜2D…送信器、
3、3A〜3D…受信器、
4、4a、4b、5、5a、5b…光通信ライン、
10…ホスト、
10a…マザーボード、
11…ホスト、
11a…マザーボード、
20a、20b…第1データ信号、
21…高速電気信号、
25、25a、25b…重畳信号、
30a、30b…第2データ信号、
31…バイアス電圧付与前の低速電気信号、
32、32a、32b…バイアス電圧付与後の低速電気信号、
40、40a、40b…高速電気信号、
41、41a、41b…低速電気信号、
50…信号変換部、
59…差分低速信号、
60、60a、60b…光信号、
65、65a、65b…クロック光信号、
70…バイアス電圧付与前のクロック信号、
71、71a、71b…バイアス電圧付与後のクロック信号、
80、80a、80b…クロック信号、
85…差分クロック信号、
101、101A〜101C…変調処理部、
110…高速信号生成部、
115…重畳部、
115a…第1重畳部、
115b…第2重畳部、
120…低速信号生成部、
130…バイアス付与部、
130a…第1バイアス付与部、
130b…第2バイアス付与部、
140…制御部、
150…電光変換部、
150a…第1電光変換部、
150b…第2電光変換部、
151…クロック電光変換部、
151a…第1クロック電光変換部、
151b…第2クロック電光変換部、
160…クロック信号生成部、
170…クロックバイアス付与部、
170a…第1クロックバイアス付与部、
170b…第2クロックバイアス付与部、
201、201A〜201C…復調処理部、
210…低速信号抽出部、
210a…第1低速信号抽出部、
210b…第2低速信号抽出部、
220…第2データ信号抽出部、
225…差分低速信号生成部、
240…制御部、
250…光電変換部、
250a…第1光電変換部、
250b…第2光電変換部、
251…クロック光電変換部、
251a…第1クロック光電変換部、
251b…第2クロック光電変換部、
270…第2データ信号抽出部、
285…差分クロック信号生成部、
Vb…バイアス電圧、
Vc…閾値電圧、
Vs…パルス電圧
1, 1A-1D ... transmission / reception system,
2, 2A-2D ... transmitter,
3, 3A-3D ... receiver,
4, 4a, 4b, 5, 5a, 5b ... optical communication line,
10 ... Host,
10a ... Motherboard,
11 ... Host,
11a ... Motherboard,
20a, 20b ... first data signal,
21 ... High-speed electrical signal,
25, 25a, 25b ... superimposed signal,
30a, 30b ... second data signal,
31 ... Low-speed electric signal before applying bias voltage,
32, 32a, 32b ... low-speed electrical signal after applying a bias voltage,
40, 40a, 40b ... high-speed electrical signal,
41, 41a, 41b ... low-speed electric signal,
50: Signal converter,
59 ... Differential low speed signal,
60, 60a, 60b ... optical signal,
65, 65a, 65b ... clock optical signal,
70: Clock signal before applying a bias voltage,
71, 71a, 71b ... clock signal after applying a bias voltage,
80, 80a, 80b ... clock signal,
85 ... Differential clock signal,
101, 101A to 101C ... modulation processing unit,
110 ... a high-speed signal generator,
115 ... superimposition part,
115a ... 1st superimposition part,
115b ... the second superimposition unit,
120... Low speed signal generator,
130: Bias applying unit,
130a ... 1st bias provision part,
130b ... second bias applying unit,
140 ... control unit,
150 ... electro-optic conversion unit,
150a ... 1st electro-optic conversion part,
150b ... the second electro-optic conversion unit,
151... Clock electro-optic conversion unit,
151a... First clock electro-optic conversion unit,
151b ... the second clock electro-optic conversion unit,
160: a clock signal generator,
170 ... clock bias applying unit,
170a ... first clock bias applying unit,
170b ... second clock bias applying unit,
201, 201A to 201C ... demodulation processing unit,
210 ... a low-speed signal extraction unit,
210a ... 1st low-speed signal extraction part,
210b ... second low-speed signal extraction unit,
220 ... second data signal extraction unit,
225 ... the differential low-speed signal generator,
240 ... control unit,
250 ... photoelectric conversion part,
250a ... 1st photoelectric conversion part,
250b ... 2nd photoelectric conversion part,
251... Clock photoelectric conversion unit,
251a: first clock photoelectric conversion unit,
251b ... second clock photoelectric conversion unit,
270 ... second data signal extraction unit,
285 ... Differential clock signal generator,
Vb: bias voltage,
Vc: threshold voltage,
Vs ... pulse voltage
Claims (7)
前記相手の光通信モジュールに送信すべき第1データ信号を変調した高速電気信号に自己の光通信モジュールのステータス情報を含む第2データ信号を低速電気信号として重畳させた重畳信号を生成する変調処理部と、
前記変調処理部により生成された重畳信号を光信号に変換して前記光伝送路に出力する電光変換部と、
を備えた光通信モジュール。 In the optical communication module connected to the partner optical communication module by the optical transmission path,
Modulation processing for generating a superimposed signal by superimposing a second data signal including status information of its own optical communication module as a low-speed electric signal on a high-speed electric signal obtained by modulating the first data signal to be transmitted to the counterpart optical communication module And
An electro-optic conversion unit that converts the superimposed signal generated by the modulation processing unit into an optical signal and outputs the optical signal to the optical transmission line;
Optical communication module with
前記第1の光通信モジュールは、前記第1の情報処理装置から前記第2の情報処理装置に送信すべき第1データ信号を変調した高速電気信号に前記第1の光通信モジュールのステータス情報を含む第2データ信号を低速電気信号として重畳させた重畳信号を生成する変調処理部と、前記変調処理部により生成された重畳信号を光信号に変換して前記光伝送路に出力する電光変換部とを備え、
前記第2の光通信モジュールは、前記光伝送路を介して受信した光信号を電気信号に変換する光電変換部と、前記光電変換部により変換された電気信号から前記第1データ信号及び前記第2データ信号を抽出する復調処理部とを備えた、
送受信システム。 In a transmission / reception system in which a first optical communication module connected to a first information processing apparatus and a second optical communication module connected to a second information processing apparatus are connected by an optical transmission path,
The first optical communication module adds status information of the first optical communication module to a high-speed electric signal obtained by modulating a first data signal to be transmitted from the first information processing apparatus to the second information processing apparatus. A modulation processing unit that generates a superimposed signal by superimposing a second data signal including the low-speed electric signal, and an electro-optical conversion unit that converts the superimposed signal generated by the modulation processing unit into an optical signal and outputs the optical signal to the optical transmission line And
The second optical communication module includes a photoelectric conversion unit that converts an optical signal received via the optical transmission path into an electrical signal, and the first data signal and the first signal from the electrical signal converted by the photoelectric conversion unit. A demodulation processing unit for extracting two data signals;
Transmission / reception system.
請求項2に記載の送受信システム。 The modulation processing unit of the first optical communication module generates the superimposed signal by applying the low-speed electrical signal as a bias voltage to the high-speed electrical signal.
The transmission / reception system according to claim 2.
請求項2又は3に記載の送受信システム。 The demodulation processing unit of the second optical communication module includes the second data based on the electrical signal converted by the photoelectric conversion unit or an average intensity of the optical signal before being converted by the photoelectric conversion unit. Extract the signal,
The transmission / reception system according to claim 2 or 3.
前記第2の光通信モジュールの前記光電変換部は、前記光伝送路を介して送信された前記クロック光信号をクロック信号に変換し、前記復調処理部は、前記光電変換部により変換されたクロック信号に同期して前記電気信号から前記第1データ信号及び前記第2データ信号を抽出する、
請求項2から5のいずれか1項に記載の送受信システム。 The modulation processing unit of the first optical communication module generates a clock signal, and the electro-optic conversion unit converts the clock signal into a clock optical signal and transmits the second optical communication via the optical transmission line. To the module,
The photoelectric conversion unit of the second optical communication module converts the clock optical signal transmitted via the optical transmission path into a clock signal, and the demodulation processing unit converts the clock converted by the photoelectric conversion unit. Extracting the first data signal and the second data signal from the electrical signal in synchronization with a signal;
The transmission / reception system of any one of Claim 2 to 5.
請求項6に記載の送受信システム。 The first optical communication module transmits the clock optical signal as a differential signal to the second optical communication module via the optical transmission path.
The transmission / reception system according to claim 6.
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