JP3715429B2 - パラレル光送信/光受信モジュール - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、パラレル光伝送を用いたデータ転送に関し、特に、複数の並列なデータチャネルを用いて転送される光データ信号を受信するパラレル光受信モジュールや、複数の並列なデータチャネルを通じて光データ信号を送信するパラレル送信モジュールに関する。
【0002】
【従来の技術】
コンピュータシステムの分野では、演算処理能力の向上に伴い、コンピュータ装置間におけるデータ転送の高速化および大容量化が求められるようになった。データ転送の高速化の流れは、光伝送によるデータ転送を実現させるに至っている。その一方で、大容量化に対する要求は十分に満たされていないのが現状である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
データ転送の大容量化を実現させるには、パラレル光伝送によるデータ転送の実現が求められる。しかしながら、パラレル光伝送では、光ケーブル内のデータ信号の伝送速度や、光信号を電気信号に変換するフォトディテクタの変換処理速度に基づいて、複数の並列なデータチャネル間にスキュー(時間ずれ)が発生することが知られている。こうしたスキューが存在しては、受信側のコンピュータ装置でデータ信号を適切に演算処理することはできない。しかも、このようなスキューは、データ転送の距離が長くなるほど大きくなる。スキューがパラレル光伝送の実現を妨げている。
【0004】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、スキューを検出/補正することによって、パラレル光伝送による大容量かつ長距離のデータ転送を実現することができるパラレル光送信/光受信モジュールを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第1発明によれば、複数の並列なデータチャネルに個別に同位相のパターン信号を送信するスキューデータ送信回路を備えることを特徴とするパラレル光送信モジュールが提供される。また、第2発明によれば、複数の並列なデータチャネルに発信側で同位相で発信されたパターン信号をデータチャネルごとに取り出し、取り出したパターン信号に基づいてデータチャネル間のスキューを検出するスキューデータ受信回路を備えることを特徴とするパラレル光受信モジュールが提供される。
【0006】
こうしたパラレル光送信モジュールおよびパラレル光受信モジュールの組み合わせによれば、パターン信号のやり取りによって簡単に各データチャネル間のスキューを検出することができる。このとき、パターン信号は、データチャネルで転送されるデータ信号と異なる波長を有することが望ましい。異なる波長のパターン信号およびデータ信号を用いれば、両者を同一の光ファイバでやり取りすることが可能となるからである。
【0007】
パラレル光送信モジュールとパラレル光受信モジュールとの間のパターン信号のやり取りは、前記データ信号の有無に拘わらず実施されてもよい。その結果、データ信号の有無に拘わらずパターン信号によってスキューを検出することができる。したがって、データ信号をやり取りするに先立って、スキューを検出することができる。データ信号と同時にパターン信号を送信する場合には、データ信号にパターン信号が多重化されればよい。こういった場合には、特に、データ信号とパターン信号との間で波長を異ならしめることが望ましい。両者を簡単に分離することができるからである。データ信号の有無に拘わらず継続的にパターン信号をやり取りすれば、スキューが変化してもその変化に応じてスキューを検出することができる。
【0008】
パラレル光受信モジュールは、検出されたスキューに基づいて前記データ信号のスキューを補正するスキュー補正回路を備えてもよい。スキュー補正回路の働きによってスキューの解消されたデータ信号が出力されることとなる。その結果、パラレルに送られてきたデータ信号を同時に演算処理することが可能となる。
【0009】
その一方で、パラレル光送信モジュール側に、複数の並列なデータチャネルに発信側で同位相で発信されたパターン信号をデータチャネルごとに取り出し、取り出したパターン信号に基づいてデータチャネル間のスキューを検出するスキューデータ受信回路を設けてもよい。こうしたパラレル光送信モジュールでは、検出されたスキューに基づいて、前記データチャネルごとにスキューが補正されたデータ信号を前記データチャネルに送り込むデータ送信回路が設けられてもよい。検出されたスキューを見込んで異なる時期にデータ信号を送信すれば、スキューの影響によってパラレル光受信モジュール側では同時にデータ信号を受信することが可能となる。
【0010】
パラレル光送信モジュールにスキューデータ受信回路を組み込んだ場合、前記パターン信号の受信を確認した後、データ信号を送信させるようにしてもよい。かかる構成によれば、例えば光ファイバの接続といったように、光伝送路の接続が確認された後、データ信号を出力することができる。したがって、例えば、データ信号にレーザ安全基準上のクラス4を適用し、パターン信号に同基準上のクラス1を適用すれば、実際のデータ転送を出力の大きいクラス4で実現しながら、取り扱い上の制約をクラス1まで緩和させることができる。しかも、簡単にオープンファイバーコントロールシステム(OFCシステム)を実現することが可能となる。
【0011】
さらに、第3発明によれば、スキューを持った第1および第2データチャネルでパターン信号に位相差が生じた時点で、第1データチャネルのパターン信号を出力することを特徴とする遅延データチャネル検出回路が提供される。こうした遅延データチャネル検出回路によれば、スキューに基づく位相差が生じた時点で、第1データチャネルのレベルが測定されることとなる。その結果、第1データチャネルのレベル(高低)によって遅延データチャネルが特定されることができる。
【0012】
こうした遅延データチャネル検出回路を実現するには、例えば、前記位相差によって2つのパターン信号間に生じるレベルの違いを検出する排他的OR回路と、この排他的OR回路の出力をクロック端子で受け、前記第1データチャネルのパターン信号をデータ端子で受けるフリップフロップとを設ければよい。こうした遅延データチャネル検出回路によれば、2つのデータチャネル間でパルス波形にスキューが生じると、排他的OR回路は、そのスキューをハイレベルパルス出力の形で表現する。スキューの大きさすなわちパルス波形の位相差はハイレベルパルスの長さによって特定されることができる。フリップフロップは、遅延データチャネルを記憶することができる。ここでは、2つのデータチャネルに同位相のパターン信号が送信されることが望ましい。
【0013】
こうして構成された遅延データチャネル検出回路では、前記排他的OR回路の出力とクロック端子との間に、排他的OR回路の出力の立ち上がりに応じて、クロック端子に供給される信号のハイレベルとローレベルとを切り替える第2フリップフロップが設けられてもよい。この第2フリップフロップの働きによれば、遅延データチャネルが入れ替わっても、その入れ替わったデータチャネルを特定することができる。
【0014】
また、遅延データチャネル検出回路では、前記第1データチャネルのパターン信号は、遅延回路を経て前記データ端子に供給されてもよい。こうした遅延回路の働きによれば、排他的OR回路やフリップフロップの伝播遅延を考慮して、確実に遅延データチャネルを特定することが可能となる。
【0015】
さらにまた、第4発明によれば、排他的OR回路を用いて、デジタル信号が通過する2つのデータチャネルからデジタル信号の相対的遅延を伴う遅延データチャネルを検出することを特徴とする遅延データチャネル検出方法が提供される。このとき、排他的OR回路は、2つのデータチャネル間の前記相対的遅延の大きさを検出してもよい。こうした遅延データチャネル検出方法は、前述した遅延データチャネル検出回路を用いて実現されればよい。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。
【0017】
図1は、データ転送にパラレル光伝送を用いたコンピュータシステムの一例を示す。このコンピュータシステム10は、入出力装置11から任意のデータを取り出してそのデータを演算処理するホストコンピュータ12を備える。ホストコンピュータ12は、ディスプレイ(図示せず)を通じた視覚表示や、キーボードやマウス(図示せず)を通じた入力操作を通じて操作されることとなる。入出力装置11としては、例えば、磁気テープ制御装置や、複数のディスクドライブを備えたファイル制御装置が挙げられる。
【0018】
ホストコンピュータ12と入出力装置11とは光ファイバリボン(テープファイバ)13によって接続される。ホストコンピュータ12や入出力装置11のパラレル光送信モジュール14から送信される光信号は、光ファイバリボン13を通って、相手方のパラレル光受信モジュール15で受信されることとなる。こうした光ファイバリボン13やパラレル光送信モジュール14、パラレル光受信モジュール15が協働してパラレル光伝送が実現される。パラレル光送信モジュール14やパラレル光受信モジュール15は、ホストコンピュータ12や入出力装置11に内蔵されていても着脱自在に装着されていてもよい。
【0019】
ここでは、ホストコンピュータ12の出力ポート16と、この出力ポート16に対応する光ファイバリボン13の光ファイバ心と、この光ファイバ心に対応する入出力装置11の入力ポート17とによって送り側データチャネルが構成される。一方、入出力装置11の出力ポート16と、この出力ポート16に対応する光ファイバリボン13の光ファイバ心と、この光ファイバ心に対応するホストコンピュータ12の入力ポート17とによって受け側データチャネルが構成される。その他、送り側データチャネルおよび受け側データチャネルで1本の光ファイバリボンを共有化させてもよい。
【0020】
図2に示すように、本発明の第1実施形態に係るパラレル光送信モジュール14では、出力ポート16から光ファイバリボン13の各光ファイバ心13a〜13dに達する4本のデータチャネルCH0〜CH3が形成されている。各データチャネルCH0〜CH3では、送られてきた2値の電気データ信号がバッファ21で同期化された後、ドライバ22に供給される。ドライバ22は、デジタル信号の「0」や「1」に応じてレーザアレイ23の各レーザダイオード(LD)を点滅させる。この点滅によって光データ信号λ1が送信されることとなる。「0」でLDを発光させるか「1」でLDを発光させるかは任意に決定されればよい。
【0021】
各データチャネルCH0〜CH3には、個別に同位相の光パターン信号を送信するスキューデータ送信回路26が接続される。このスキューデータ送信回路26は、常時、一定周期で変化する2値の電気パターン信号を生成するパルス生成器(PG)27を備える。生成された電気パターン信号はドライバ28に供給される。ドライバ28は、電気パターン信号の「0」や「1」の値に応じてレーザダイオード(LD)29を点滅させ、光パターン信号λ2を発信させる。
【0022】
発信された光パターン信号λ2は、光分岐器30によってデータチャネルCH0〜CH3の本数分に分岐される。分岐された光パターン信号λ2は、光合波器31によって各データチャネルCH0〜CH3に送り込まれる。したがって、各データチャネルCH0〜CH3には、個別に同位相の光パターン信号λ2が送信されることとなる。こうした光パターン信号λ2は、光合波器31によってデータ信号λ1に多重化されて多重化光信号λ1+λ2として送信されてもよい。いずれにしても、光パターン信号λ2の波長は光データ信号λ1の波長と異なることが望ましい。
【0023】
図3に示すように、本発明の第1実施形態に係るパラレル光受信モジュール15では、光ファイバリボン13の各光ファイバ心13a〜13dから入力ポート17に至る4本のデータチャネルCH0〜CH3が形成される。各データチャネルCH0〜CH3では、送られてきた光データ信号λ1がフォトディテクタ(PD)41で電気信号に変換される。得られた電気信号は、アンプ/比較器42で増幅され所定の電圧値と比較される。その結果、光の点滅であった光データ信号λ1は2値の電気データ信号に戻される。この電気データ信号はスキュー補正回路43に供給される。
【0024】
各データチャネルCH0〜CH3には、発信側で同位相に設定されて発信された光パターン信号λ2を取り出し、取り出した光パターン信号λ2に基づいてデータチャンネルCH0〜CH3間のスキューを検出するスキューデータ受信回路45が接続される。このスキューデータ受信回路45は、データチャネルCH0〜CH3ごとに多重化光信号λ1+λ2から光パターン信号λ2を分離して取り出す光分波器46を備える。光データ信号λ1と光パターン信号λ2とでは波長が異なることから、光分波器46は容易に両者を分離することができる。得られた光パターン信号λ2は、フォトディテクタ(PD)47で電気信号に変換され、アンプ/比較器48を経て、前述と同様に2値のスキューデータ信号に戻される。得られたスキューデータ信号はスキュー検出回路49に供給される。
【0025】
スキュー検出回路49は、後述するように、パターン信号λ2の受信が最も遅延したデータチャネルCH0〜CH3(以下「最遅延データチャネル」という)を抽出し、この最遅延データチャネルを基準に他のデータチャネルCH0〜CH3のスキューを検出する。スキュー補正回路43は、後述するように、検出されたスキューに基づいて電気データ信号のスキューを補正し解消させる。スキューが解消された電気データ信号は、バッファ51で同期化された後、入力ポート17に送り込まれることとなる。
【0026】
図4を参照しつつスキュー検出回路49を詳述する。このスキュー検出回路49は、受け取ったスキューデータ信号に基づいて4つのデータチャネルCH0〜CH3の中から最遅延データチャネルを検出する最遅延チャネル検出回路52を備える。この最遅延チャネル検出回路52は、A信号およびB信号といった2つの2値信号によって最遅延データチャネルを特定する。第1データチャネルCH0に対して最遅延データチャネルが設定されるとローレベルのA信号およびローレベルのB信号が出力される。第2データチャネルCH1に対して最遅延データチャネルが設定されるとハイレベルのA信号およびローレベルのB信号が出力される。同様に、第3データチャネルCH2に対して最遅延データチャネルが設定されるとローレベルのA信号およびハイレベルのB信号が出力され、第4データチャネルCH3に対して最遅延データチャネルが設定されるとハイレベルのA信号およびハイレベルのB信号が出力される。
【0027】
最遅延チャネルトリガ回路53は、A信号およびB信号を4つの最遅延チャネル信号MDCS1〜MDCS4に変換する。すなわち、A信号およびB信号が特定する1つの最遅延データチャネルを示す1つの最遅延チャネル信号MDCS1〜MDCS4のみがハイレベルに立ち上がる。AND回路54aは、2つの反転入力の結果、A信号およびB信号がともにローレベルのときにハイレベル信号を出力する。AND回路54bは、B信号側が反転入力される結果、A信号がハイレベルでB信号がローレベルのときにハイレベル信号を出力する。同様に、A信号がローレベルでB信号がハイレベルのときにはAND回路54cがハイレベル信号を出力し、A信号およびB信号がともにハイレベルであるとAND回路54dがハイレベル信号を出力する。
【0028】
スキューパルス生成回路55は、後述するように、データチャネルCH0〜CH3のスキューデータ信号と、供給されるA信号およびB信号とに基づいて、各データチャネルCH0〜CH3ごとにスキューの大きさに応じたスキューパルス信号SP1〜SP4を出力する。
【0029】
ここで、図4を参照しつつ最遅延チャネル検出回路52の構成を詳述する。この最遅延チャネル検出回路52は、一対のデータチャネルのうちスキューデータ信号の受信が遅延したデータチャネル(以下「遅延データチャネル」という)を特定する第1〜第3の対位相比較器56a、56b、56cを備える。第1対位相比較器56aで遅延データチャネルが特定されると、第1選択回路57aは、その遅延データチャネルのスキューデータ信号を第3対位相比較器56cに送り込む。第2対位相比較器56bで遅延データチャネルが特定されると、第2選択回路57bは、その遅延データチャネルのスキューデータ信号を第3対位相比較器56cに送り込む。第3対位相比較器56cで遅延データチャネルが特定されると、第3選択回路57cは、第1および第2対位相比較器56a、56bのいずれか一方の出力を選択する。
【0030】
例えば、第1対位相比較器56aは、後述するように、第1データチャネルCH0を遅延データチャネルとして特定するとローレベルのa信号を出力する一方で、第2データチャネルCH1を遅延データチャネルとして特定するとハイレベルのa信号を出力する。第2対位相比較器56bは、第3データチャネルCH2を遅延データチャネルとして特定するとローレベルのb信号を出力する一方で、第4データチャネルCH3を遅延データチャネルとして特定するとハイレベルのb信号を出力する。
【0031】
第1選択回路57aでは、ローレベルのa信号を受け取ると、反転入力によってAND回路58がアクティブ状態に維持され、第1データチャネルCH0のスキューデータ信号がOR回路59を通じて出力されることとなる。反対にハイレベルのa信号が供給されると、AND回路60がアクティブ状態に維持され、第2データチャネルCH1のスキューデータ信号がOR回路59を通じて出力される。同様に、第2選択回路57bでは、ローレベルのb信号が供給されると第3データチャネルCH2のスキューデータ信号が出力され、ハイレベルのb信号が供給されると第4データチャネルCH3のスキューデータ信号が出力される。
【0032】
第3対位相比較器56cは、第1および第2選択回路57a、57bから供給されるスキューデータ信号の位相を比較し、第1および第2データチャネルCH0、CH1側を遅延データチャネルとして特定すればローレベルのB信号を出力する一方で、第3および第4データチャネルCH2、CH3側を遅延データチャネルとして特定すればハイレベルのB信号を出力する。
【0033】
第3選択回路57cでは、ローレベルのB信号を受け取ると、反転入力によってAND回路58がアクティブ状態に維持され、その結果、a信号がA信号として出力される。ハイレベルのB信号が供給されると、AND回路60がアクティブ状態に維持され、その結果、b信号がA信号として出力される。こうしてA信号およびB信号のレベル状態の組み合わせ4組によって1つの最遅延データチャネルが特定されることとなる。
【0034】
続いて図5を参照しつつ対位相比較器56a、56b、56cすなわち遅延データチャネル検出回路の構成を詳述する。対位相比較器56a、56b、56cは、第1および第2スキューデータ信号SK1、SK2が入力される排他的OR回路62を備える。排他的OR回路62の出力は第1フリップフロップ63のクロック端子Cに向けられる。排他的OR回路62の出力とクロック端子Cとの間には、排他的OR回路62の出力の立ち上がりに応じて、クロック端子Cに供給される信号のハイレベルとローレベルとを順次切り替える第2フリップフロップ64が設けられる。第1フリップフロップ63のデータ端子Dには、遅延回路65で遅延された第1スキューデータ信号SK1が供給される。
【0035】
いま、例えば図6に示されるように、400psのパルス幅を持ったパターン信号を受け取る場合を考える。第1スキューデータ信号SK1に遅れること150psで第2スキューデータ信号SK2にハイレベルパルスが現れると、排他的OR回路62から150psのスキューを示すハイレベル信号が出力される。ここでは、排他的OR回路62の通過遅延によって、第1スキューデータ信号SK1の立ち上がりより排他的OR回路62の出力の立ち上がりは50ps遅れている。この排他的OR回路62の出力によって第2フリップフロップ64の出力はハイレベルに切り替えられる。第2フリップフロップ64は、次に排他的OR回路62のハイレベル出力を受け取るまでハイレベルの出力信号を維持する。したがって、この第2フリップフロップ64からは、第1スキューデータ信号SK1のハイレベルパルスがローレベルに切り替わるまでハイレベル信号が出力されることとなる。このハイレベル信号は、第1フリップフロップ63のクロック端子Cに供給される。
【0036】
第1フリップフロップ63のクロック端子Cにハイレベル信号が入力される時点では、遅延回路65から第1スキューデータ信号SK1がデータ端子Dに送り込まれている。したがって、第1スキューデータ信号SK1のハイレベルパルスが叩き出されて、第1フリップフロップ63はハイレベル信号を出力する。その結果、第2スキューデータ信号SK2に遅れが認められると、ハイレベル信号が出力されることとなる。
【0037】
反対に、図7に示されるように、第2スキューデータ信号SK2に遅れること150psで第1スキューデータ信号SK1にハイレベルパルスが現れると、排他的OR回路62から150psのスキューを示すハイレベル信号が出力される。前述と同様に、第2フリップフロップ64のハイレベル信号が第1フリップフロップ63のクロック端子Cに供給される。ただし、この場合には、第2スキューデータ信号SK2に立ち上がりが現れた時点では、第1スキューデータ信号SK1はローレベルのままである。したがって、第1スキューデータ信号SK1のローレベルが叩き出されて第1フリップフロップ63はローレベル信号を出力する。その結果、第1スキューデータ信号SK1に遅れが認められるとローレベル信号が出力されることとなる。ここでは、排他的OR回路62や第2フリップフロップ64の通過遅延を考慮して遅延回路65が設けられている。したがって、第2スキューデータ信号SK2の立ち上がりに間髪入れずに第1スキューデータ信号SK1が立ち上がっても、ローレベルのままの第1スキューデータ信号SK1が第1フリップフロップ63のデータ端子Dに取り込まれることとなる。
【0038】
次に図8を参照しつつスキューパルス生成回路55の構成を詳述する。スキューパルス生成回路55は、任意のデータチャネルCH0〜CH3同士の組み合わせ(この場合、10通りの組み合わせ)に対してスキューの大きさを検出するスキュー値検出回路67を備える。このスキュー値検出回路67では、スキューが存在しない同一データチャネルCH0〜CH3同士の組み合わせに対して0Vすなわちスキュー値「0(ゼロ)」が出力される。その他のデータチャネルCH0〜CH3の組み合わせに対しては、排他的OR回路68によってスキューの大きさが測定される。これらの排他的OR回路68によれば、図6や図7に示されるEOR出力と同様に、スキューの大きさに対応するハイレベルパルスが出力されることとなる。
【0039】
スキュー値選択回路69は、全てのデータチャネルCH0〜CH3同士の組み合わせの中から、スキュー補正に必要とされる組み合わせを選択してスキュー補正回路43に供給する。例えば、スキュー値選択回路69は、第1データチャネルCH0が最遅延データチャネルに特定されると、「00」「10」「20」「30」に送り込まれる0V出力または排他的OR回路68の出力をスキューパルス信号SP1〜SP4として出力する。この場合、図9に示されるように、A信号およびB信号が各AND回路70a〜70dに供給される。A信号およびB信号がローレベルであれば、第1AND回路70aがアクティブ状態になり、「00」に送り込まれる信号をOR回路71を経て出力させる。同様に、第2データチャネルCH1が最遅延データチャネルとして特定されると「01」「11」「21」「31」に送り込まれる信号が出力され、第3データチャネルCH2が最遅延データチャネルとして特定されると「02」「12」「22」「32」に送り込まれる信号が出力され、第4データチャネルCH3が最遅延データチャネルとして特定されると「03」「13」「23」「33」に送り込まれる信号が出力されることとなる。
【0040】
図10は、各データチャネルCH0〜CH3ごとに設けられるスキュー補正回路43の構成を示す。このスキュー補正回路43は、供給される電気データ信号を順次受け渡す複数のAND回路73a〜73fから構成される遅延生成回路74を備える。この遅延生成回路74では、各AND回路73a〜73fを通過するごとに例えば50psの遅延が生じる。したがって、6つのAND回路73a〜73fが設けられていれば最大300psの遅延を生じさせることができる。各AND回路73a〜73fの出力は選択回路75に供給される。
【0041】
選択回路75は、最初のAND回路73aの手前で電気データ信号を受け取るAND回路76aと、各AND回路73a〜73fの出力を受け取る6つのAND回路76b〜76gとを備える。AND回路76aは、最遅延チャネルトリガ回路53から供給される最遅延チャネル信号MDCS1〜MDCS4のハイレベルに応じて、受け取った電気データ信号を出力する。他のAND回路76b〜76gは、選択信号生成回路78から供給される選択信号のハイレベルに応じて、受け取った電気データ信号を出力する。AND回路76a〜76gから出力された電気データ信号は、OR回路79を経て、スキュー補正済みデータ信号DATAとして出力される。
【0042】
選択信号生成回路78は、スキューパルス信号SP1が通過するごとに例えば50psの遅延を生じさせる一連の遅延ゲート回路80a〜80gを備える。これらの遅延ゲート回路80a〜80gは、スキューパルス信号SP1が立ち上がってから50psごとに順番にハイレベル信号を出力する。その結果、スキューパルス信号SP1の長さ、すなわち、スキューの大きさに応じた個数の遅延ゲート回路80a〜80gがアクティブ状態になりハイレベル信号を出力することとなる。
【0043】
各遅延ゲート回路80a〜80gの出力はフリップフロップ81a〜81gのデータ端子Dに供給される。したがって、スキューパルス信号SP1がローレベルに下がった時点でデータ端子Dにハイレベル信号を受けているフリップフロップ81a〜81gからのみハイレベル信号が出力される。
【0044】
排他的OR回路82a〜82fは、隣り合うフリップフロップ81a〜81gの出力を比較する。その結果、スキューパルス信号SP1の大きさに応じて、1つの排他的OR回路82a〜82fからハイレベル信号が出力されることとなる。排他的OR回路82a〜82fの出力はAND回路83a〜83fを経て選択回路75に供給されることとなる。
【0045】
いま、図11に示されるように、250psのスキューパルス信号SP1が取り込まれた場合を考える。スキューパルス信号SP1が立ち上がった時点で各遅延ゲート回路80a〜80gの一方の入力端子にハイレベル信号が入力される。遅延ゲート回路80aでは、ゲート回路の伝播遅延を考慮して、スキューパルス信号SP1が立ち上がってから50ps後にハイレベル信号が出力される。こうして順番にハイレベル信号を受け取った遅延ゲート回路80a〜80gがハイレベル信号を出力する。その結果、遅延ゲート回路80fまでが伝搬遅延に応じたハイレベルパルスを出力することとなる。
【0046】
すると、スキューパルス信号SP1がローレベルに下がった時点でデータ端子Dにハイレベル信号を受け取っているフリップフロップ81a〜81eはハイレベル信号を出力する。このハイレベル信号は、スキューパルス信号SP1の長さが変更されるまで維持されることとなる。その結果、スキューが変化するまで、排他的OR回路81fのみがハイレベル信号を出力する。残りの排他的OR回路81a〜81e、81gでは、ハイレベル信号同士あるいはローレベル信号同士が比較される結果、ハイレベル信号が出力されることはない。
【0047】
排他的OR回路82eからAND回路83eを経てハイレベル信号を受け取ったAND回路76fは、受け取った電気データ信号をOR回路79に送り込む。こうしてスキュー補正済みデータDATAが得られる。以上のような処理は、最遅延データチャネルとして特定されたデータチャネル以外の全てのデータチャネルで実施されることとなる。その一方で、最遅延データチャネルとして特定されたデータチャネルでは、最遅延チャネル信号MDCS1〜MDCS4がハイレベルになることから、遅延されない電気データ信号がOR回路79から出力されることとなる。
【0048】
以上の結果、図12に示されるように、スキューデータ信号に応じて、全てのデータチャネルCH0〜CH3でスキューが解消されたデータ信号DATAが得られることとなる。解消することができるスキューの範囲は、パターン信号のパルスの長さやパルス間の間隔の長さ、AND回路73a〜73fや遅延ゲート回路80a〜80gの遅延時間や個数等によって決定される。パターン信号のやり取りを継続的に実施させておけば、スキューの変化にも柔軟に対応することができる。
【0049】
なお、スキューデータ送信回路26やスキューデータ受信回路45の動作は、ホストコンピュータ12や入出力装置11の電源が入れられた時点で開始されればよい。また、データ信号の有無に拘わらず、スキューデータ送信回路26とスキューデータ受信回路45との間ではパターン信号がやりとりされてもよい。
【0050】
図13は本発明の第2実施形態に係るパラレル光送信モジュール101およびパラレル光受信モジュール102を示す。この第2実施形態では、2つのモジュール101、102間で光データ信号λ1をやり取りするに際して、光パターン信号λ2がパラレル光受信モジュール102からパラレル光送信モジュール101に向けて送られる。なお、前述した第1実施形態と同様な機能効果を発揮する構成には同一の参照符号が付され、その詳細な説明は省略される。
【0051】
詳述すると、レーザダイオード(LD)29で生成された光パターン信号λ2は、光分岐器30によってデータチャネルCH0〜CH3の本数分に分岐された後、方向性光結合器103によって光ファイバリボン13の各光ファイバ心13a〜13dに送り出される。送り出された光パターン信号λ2は、パラレル光送信モジュール101側の方向性光結合器104によってフォトディテクタ(PD)47に送り込まれる。方向性光結合器103、104とは、光の進む方向に応じて特定の通路に光を案内するものである。
【0052】
パラレル光送信モジュール101側では、受け取った光パターン信号λ2に応じて、前述と同様に、スキュー検出回路49がスキューの大きさを検出する。スキュー補正回路43は、検出されたスキューの大きさに基づいて、データ信号を出力する。最遅延データチャネルでは、AND回路76a(図10参照)から即座にデータ信号が出力される。これに対し、他のデータチャネルでは、最遅延データチャネルに比べてスキューが大きいものほど遅れて出力される。その結果、パラレル光受信モジュール102では、スキューが補償されたデータ信号が同時に到着する。スキューは解消される。
【0053】
このような構成によれば、例えばホストコンピュータ12側で、入出力装置11に光ファイバリボン13が確実に接続されていることを確認した後に光データ信号λ1を送信することができる。例えば、光データ信号λ1にレーザ安全基準上のクラス4を適用し、光パターン信号λ2に同基準上のクラス1を適用すれば、実際のデータ転送を出力の大きいクラス4で実現しながら、取り扱い上の制約をクラス1まで緩和させることができる。簡単にオープンファイバーコントロールシステム(OFCシステム)を実現することが可能となる。
【0054】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、単純なパターン信号のやり取りによって簡単にスキューを検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 コンピュータシステムの一例を示すブロック図である。
【図2】 本発明の第1実施形態に係るパラレル光送信モジュールの構成を示すブロック図である。
【図3】 本発明の第1実施形態に係るパラレル光受信モジュールの構成を示すブロック図である。
【図4】 スキュー検出回路の構成を示すブロック図である。
【図5】 対位相比較器の構成を示すブロック図である。
【図6】 第1スキューデータが早い場合の対位相比較器の動作を示すタイムチャートである。
【図7】 第2スキューデータが早い場合の対位相比較器の動作を示すタイムチャートである。
【図8】 スキューパルス生成回路の構成を示すブロック図である。
【図9】 スキュー値選択回路の構成を示すブロック図である。
【図10】 スキュー補正回路の構成を示すブロック図である。
【図11】 スキュー補正回路の動作を示すタイムチャートである。
【図12】 スキュー補正回路の動作を示すタイムチャートである。
【図13】 本発明の第2実施形態に係るパラレル光送信モジュールおよびパラレル光受信モジュールの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
14 パラレル光送信モジュール、15 パラレル光受信モジュール、26 スキューデータ送信回路、43 スキュー補正回路(データ送信回路)、45 スキューデータ受信回路、62 排他的OR回路、63 フリップフロップ、64 第2フリップフロップ、65 遅延回路、CH0〜CH3 データチャネル、λ1 (光)データ信号、λ2 (光)パターン信号。
Claims (10)
- 複数の並列なデータチャネルに個別にデータ信号を送り込むデータ送信回路と、個々のデータチャネルにデータ信号の有無に拘わらず個別に同位相のパターン信号を送信するスキューデータ送信回路とを備えることを特徴とするパラレル光送信モジュール。
- 請求項1に記載のパラレル光送信モジュールにおいて、前記パターン信号は、前記データチャネルで転送されるデータ信号と異なる波長を有することを特徴とするパラレル光送信モジュール。
- 複数の並列なデータチャネルに発信側で個別に発信されたデータ信号をデータチャネルごとに受信するデータ受信回路と、データ信号の有無に拘わらず個々のデータチャネルに発信側で同位相で発信されたパターン信号を個々のデータチャネルごとに取り出し、取り出したパターン信号に基づいてデータチャネル間のスキューを検出するスキューデータ受信回路とを備えることを特徴とするパラレル光受信モジュール。
- 請求項3に記載のパラレル光受信モジュールにおいて、前記パターン信号は、前記データチャネルで転送されるデータ信号と異なる波長を有することを特徴とするパラレル光受信モジュール。
- 請求項4に記載のパラレル光受信モジュールにおいて、検出されたスキューに基づいて前記データ信号のスキューを補正するスキュー補正回路を備えることを特徴とするパラレル光受信モジュール。
- 複数の並列なデータチャネルに発信側で同位相で発信されたパターン信号をデータチャネルごとに取り出し、取り出したパターン信号に基づいてデータチャネル間のスキューを検出するスキューデータ受信回路と、検出されたスキューに基づいて、データチャネルごとにスキューが補正されたデータ信号をデータチャネルに送り込むデータ送信回路とを備えることを特徴とするパラレル光送信モジュール。
- 請求項6に記載のパラレル光送信モジュールにおいて、前記データ送信回路は、前記パターン信号の受信を確認することを特徴とするパラレル光送信モジュール。
- スキューを持った第1および第2データチャネルで位相差によって2つのパターン信号間に生じるレベルの違いを検出する排他的OR回路と、この排他的OR回路の出力をクロック端子で受け、第1データチャネルのパターン信号をデータ端子で受けるフリップフロップとを備えることを特徴とする遅延データチャネル検出回路。
- 請求項8に記載の遅延データチャネル検出回路において、前記排他的OR回路の出力とクロック端子との間には、排他的OR回路の出力の立ち上がりに応じて、クロック端子に供給される信号のハイレベルとローレベルとを切り替える第2フリップフロップが設けられることを特徴とする遅延データチャネル検出回路。
- 請求項8または9に記載の遅延データチャネル検出回路において、前記第1データチャネルのパターン信号は、遅延回路を経て前記データ端子に供給されることを特徴とする遅延データチャネル検出回路。
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