JP5174585B2 - デスキュー方式 - Google Patents
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Description
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)。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
Claims (8)
- 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み、
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、
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、
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デスキュー方式。 - 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に記載のデスキュー方式。
- 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または請求項2に記載のデスキュー方式。
- 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または請求項2に記載のデスキュー方式。
- 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4までのいずれか1項に記載のデスキュー方式。 - 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4までのいずれか1項に記載のデスキュー方式。 - 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5または請求項6に記載のデスキュー方式。 - 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7に記載のデスキュー方式。
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