JP5478410B2 - Skew detection device for optical communication system, optical communication system - Google Patents
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Description
この発明は、光DQPSK(差動四相位相偏移変調)通信を行う光通信システムに適用されるスキュー検出装置、およびこれに関連する光通信システムに関する。 The present invention relates to a skew detection apparatus applied to an optical communication system that performs optical DQPSK (differential quadrature phase shift keying) communication, and an optical communication system related thereto.
従来の光DQPSK通信において、送信側の電気信号処理部中にスキュー(skew:タイミングずれ)がある場合、送信データ系列が崩れるが、受信においては光信号の合成によって復調がおこなわれるため、データ系列の入れ替えではなく予期しないデータ系列が発生する。従って受信側では電気的にスキューを補償する手段が存在しないため、光通信システムにおいて、等長配線あるいはデスキューチャネルといった冗長度の追加によるスキュー解決を行っている。 In conventional optical DQPSK communication, if there is a skew in the transmission-side electrical signal processing unit, the transmission data sequence is corrupted, but reception is demodulated by combining optical signals. An unexpected data series occurs instead of replacement. Therefore, since there is no means for electrically compensating the skew on the receiving side, the skew is solved by adding redundancy such as equal length wiring or deskew channel in the optical communication system.
これに対してシステム設計の負荷および製造コストの低減を目的として、下記特許文献1では特定のパターンに対して、送信側で全てのスキュー補償値の組み合わせを適用して正しく復号される組み合わせを探し出すという手法によりこれを解決している。
On the other hand, for the purpose of reducing system design load and manufacturing cost, the following
上記特許文献1記載の手法では、補償するスキューの発生箇所、およびスキューの量に応じて適用される組み合わせの数が指数関数的に増加するため、システムによっては補償量を把握するのに非現実的な時間を要する。光送受信器装置においてDQPSK送受信を行うに当たっては、光素子の調整が不十分であった場合や、伝送路の波形歪が大きい場合には誤り率が高くなり、特定のパターン認識が困難となる。また、受信側において送信器にスキューが生じている場合、検知したスキュー量を同じネットワークを用いて送信側に通知する手段が示されていないため、自動化ができない。従来の装置には以上のような課題があった。
In the method described in
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、短時間でのスキュー量の検出と、単純化されたスキュー量の検出による悪い光伝送状態に対する対応、送信側にスキューが生じている状態での情報の伝送を可能にした光通信システムのためのスキュー検出装置および光通信システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is possible to detect a skew amount in a short time, to cope with a bad optical transmission state by simplified detection of the skew amount, and to cause a skew on the transmission side. It is an object of the present invention to provide a skew detection apparatus and an optical communication system for an optical communication system that enable transmission of information in a state where the information is transmitted.
この発明は、光DQPSK通信を行う光通信システムのためのスキュー検出装置であって、送信信号を多重化して送信する送信装置において、DQPSK符号化された送信信号の代わりに、1周期パターン中の所定のデータ箇所が変化する周期パターンからなるパターン信号を多重化して送信させるために前記パターン信号を発生するパターン発生手段と、前記送信装置からの受信信号を受信し逆多重化を行う受信装置において、受信し逆多重化された前記パターン信号の周期パターンにおいて変化が生じている場所を検出して送信装置および受信装置の少なくとも一方の内部で発生するスキュー量を検出するスキュー検出手段と、を備えたことを特徴とする光通信システムのためのスキュー検出装置等にある。 The present invention relates to a skew detection apparatus for an optical communication system that performs optical DQPSK communication. In a transmission apparatus that multiplexes transmission signals and transmits the signals, a transmission signal in one period pattern is used instead of a transmission signal that is DQPSK encoded. In a pattern generating means for generating the pattern signal in order to multiplex and transmit a pattern signal consisting of a periodic pattern in which a predetermined data location changes, and a receiving apparatus for receiving a received signal from the transmitting apparatus and performing demultiplexing A skew detecting means for detecting a place where a change occurs in a periodic pattern of the pattern signal received and demultiplexed and detecting a skew amount generated in at least one of the transmitting device and the receiving device. The present invention is in a skew detection device for an optical communication system characterized by the above.
この発明では、短時間でのスキュー量の検出、悪い光伝送状態に対する対応、送信側にスキューが生じている状態での情報の伝送を可能にした光通信システムのためのスキュー検出装置、光通信システムを提供できる。 According to the present invention, a skew detection device for an optical communication system and an optical communication capable of detecting a skew amount in a short time, dealing with a bad optical transmission state, and transmitting information in a state where a skew occurs on the transmission side. Can provide a system.
以下、この発明による光通信システムのためのスキュー検出装置およびこれに関連する光通信システムを各実施の形態に従って図面を用いて説明する。なお、各実施の形態において、同一もしくは相当部分は同一もしくは相当する符号で示し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, a skew detection apparatus for an optical communication system according to the present invention and an optical communication system related thereto will be described according to each embodiment with reference to the drawings. In each embodiment, the same or corresponding parts are denoted by the same or corresponding reference numerals, and redundant description is omitted.
実施の形態1.
図1はこの発明によるスキュー検出装置を含む光通信システムの構成の概要を示す図である。光通信システムは送受信装置SR間が光伝送路Lを介して接続され、送受信装置SR間で例えば光DQPSK通信等による双方向の光通信が行われてなる。図2はこの発明の実施の形態1によるスキュー検出装置を含む光通信システムにおける図1の一方の送受信装置SRの送信側から他方の送受信装置SRの受信側への信号伝送のための構成の一例を示す図である。各送受信装置SRは送信装置と受信装置をそれぞれ有し、1本の光伝送路Lを介して双方向の通信が可能となっている。
FIG. 1 is a diagram showing an outline of the configuration of an optical communication system including a skew detection apparatus according to the present invention. In the optical communication system, the transmission / reception devices SR are connected via an optical transmission line L, and bidirectional optical communication such as optical DQPSK communication is performed between the transmission / reception devices SR. 2 shows an example of a configuration for signal transmission from the transmission side of one transmission / reception apparatus SR of FIG. 1 to the reception side of the other transmission / reception apparatus SR in the optical communication system including the skew detection apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. Each transmission / reception device SR has a transmission device and a reception device, and bidirectional communication is possible via one optical transmission line L.
図2において、光通信システムでの通常の信号の送受信時には、送信装置S側の電気送信信号処理回路101は、IチャネルとQチャネルの送信信号である入力信号をそれぞれDQPSK符号器101aでDQPSK変調し、遅延発生器102で後述する検出されたスキュー量に従って設定された遅延をかけて送信Iチャネル信号、送信Qチャネル信号として光変調器104へ出力する。光変調器104は電気送信信号処理回路101より入力される電気信号を光信号に変換しかつ多重化(IQ多重化)して光伝送路Lを介して受信装置R側へ伝送する。
In FIG. 2, when transmitting and receiving a normal signal in the optical communication system, the electrical transmission
受信装置R側では、受信したDQPSK変調された光信号を光遅延干渉計105で遅延干渉させて復調しかつ逆多重化(IQ逆多重化)して、IチャネルおよびQチャネルの信号を出力し、光電素子106および光電素子107で光遅延干渉計105より出力されたIチャネルおよびQチャネルの光信号を電気信号に変換する。電気受信信号処理回路108は変換された電気信号の受信信号の処理を行う。電気受信信号処理回路108は遅延発生器109で、後述する検出されたスキュー量に従って設定された遅延量に従って入力信号の遅延処理を行う。
On the receiving device R side, the received DQPSK-modulated optical signal is subjected to delay interference by the
また、デスキューのためのスキュー量検出時には(この時、通常の信号の送受信は停止状態)、送信装置S側の電気送信信号処理回路101は、出力切換部を構成するセレクタ101b,101cの切換動作により、DQPSK符号器101aの出力に代わって、パターン発生器103で発生されるパターン信号を選択して出力する。パターン発生器103は、電気送信信号処理回路101に入力される主信号の経路と同じタイミング(DQPSK符号器101aの出力と同じ周期)でパターン信号を出力する。パターン信号は通常の信号の送受信時の送信信号と同様な経路で受信装置R側に送られる。受信装置R側のパターン比較器110は、IチャネルとQチャネルの一定長の入力データ系列間の比較を行ってスキュー量を求める、付加機能付き比較器である。比較結果からスキュー量を求める付加機能は回路やマイクロプロセッサ(図示省略)として別体に設けてもよい。
When the skew amount for deskew is detected (at this time, transmission / reception of normal signals is stopped), the electric transmission
次にこの発明に係るデスキューのためのスキュー量検出時の動作についてより詳細に説明する。まずパターン発生器103より送信Iチャネル出力および送信Qチャネル出力のための周期的なパターンを発生し、通常の信号と同様に、送信Iチャネル信号および送信Qチャネル信号として電気送信信号処理回路101より出力する。図3に送信Iチャネルおよび送信Qチャネルに出力するパターンを示す。送信Iチャネルには、1ビット目のデータであるX(1)とN−1ビットの固定パターン201(I(2),I(3),・・・I(N))で形成される系列202、1ビット目のデータであるX(2)と上記N−1ビットの固定パターン201で形成される系列203、同様にして、全部でM種類の値が変わるX(1,2,・・・M)と値が固定の固定パターン201で形成される系列群による合計M×Nビットで構成されるデータ系列204を出力する。すなわち1周期パターン中の所定の1つのデータ箇所が変化する周期パターンからなるパターン信号である。
Next, the operation when detecting the skew amount for deskew according to the present invention will be described in more detail. First, a periodic pattern for transmission I channel output and transmission Q channel output is generated from the
送信Iチャネルに出力するデータの生成方法としては予めすべての系列をパターン発生器103または電気送信信号処理回路101のためのメモリ(図示省略)に内蔵してもよいし、またXの部分のみを回路によって生成する形態でもよい。Mの値は2以上、Nの値は想定する発生スキュー量の最大値の2倍以上であり、かつ光遅延干渉計105の遅延ビット数の2倍より大きい数とする。
As a method for generating data to be output to the transmission I channel, all the sequences may be built in the memory (not shown) for the
送信Qチャネルには、Nビットの固定パターンのデータ系列205(Q(1),Q(2),・・・Q(N))をM回繰り返すデータ系列を出力する。電気送信信号処理回路101より出力された固定パターンによって、光変調器104が駆動され光信号が送信される。
A data sequence in which a data sequence 205 (Q (1), Q (2),... Q (N)) of an N-bit fixed pattern is repeated M times is output to the transmission Q channel. The
受信装置R側において、光遅延干渉計105の遅延シンボル数をKシンボルとした場合、光遅延干渉計105はある時刻に到達した光とKシンボル前に到達した光とを干渉させ、2つの光の位相差に45度の回転を加えた位相状態に対応するIチャネルの強度とQチャネルの強度をそれぞれ受信Iチャネル出力および受信Qチャネル出力として光電素子106および光電素子107にそれぞれ出力する。
On the receiving device R side, when the number of delay symbols of the
図4に図3に示した送信Iチャネルおよび送信Qチャネルに出力したパターン(系列)による光遅延干渉計105で遅延干渉されて受信Iチャネルおよび受信Qチャネルのパターン(系列)として発生される系列を示す。電気受信信号処理回路108のパターン比較器110において、送信時点においてX(1)を含むNビット長の系列301と、X(2)を含む次のNビット長の系列302を比較した際、X(1)とX(2)が異なる際にはX(1)およびX(2)を含む箇所のみに系列に変化が生じ、その他のデータ時刻では全く同一のデータとなる。なお、パターン比較器110は比較部分を回路で構成する場合、例えばMの値を2とし、X(2)をX(1)の補数とした場合、図5のようにNビット長のレジスタを2つ(D型フリップフロップD(1)〜D(2×N))用意し、2つのレジスタの対応するビットに対してそれぞれに反転検出回路(XORゲート回路)を設置することで実現が可能である。この回路ではNビットの受信パターンを2回分保持し、XOR回路によってNビット周期での対応するデータ箇所をそれぞれに比較しその出力をD型フリップフロップ(P(1)〜P(N))に入力する。N分周器(×N)からのデータクロックのN分周クロックを比較のタイミングとすることでシフトレジスタがNビット分データを取り込むタイミングをとる。Nビット周期パターンにおいて変化の生じている箇所に対応するD型フリップフロップ(P(1)〜P(N))のみが1を出力し、それ以外の箇所ではD型フリップフロップ(P(1)〜P(N))Pは0を出力するため、変化の生じている箇所を検出することが可能である。
4 is a sequence generated as a pattern (sequence) of the reception I channel and the reception Q channel after being delayed by the
(受信装置R側のスキュー量検出)
光遅延干渉計105より出力した受信Iチャネル信号および受信Qチャネル信号が電気受信信号処理回路108に到達するまでに受信Iチャネル信号と受信Qチャネル信号の間にスキューが発生している場合、パターン比較器110において受信Iチャネルにおける受信信号系列において変化が生じる箇所と受信Qチャネルにおける受信信号系列において変化が生じる箇所との間にスキュー量に相当する差が発生し、受信装置(R)に存在するスキュー量の検出が可能となる。遅延発生器109において検出されたスキュー量に応じた遅延を発生させることにより、受信信号処理における受信Iチャネル信号と受信Qチャネル信号のスキューを補償することが可能となる。
(Detection of skew amount on the receiving device R side)
When there is a skew between the reception I channel signal and the reception Q channel signal before the reception I channel signal and reception Q channel signal output from the
送信装置Sにおいて、電気送信信号処理回路101から光変調器104の間において送信Iチャネル信号と送信Qチャネル信号の間にスキューが発生したとしても、X以外の値は固定値であるため、受信装置(R)において変化が検出される時刻の差は同一となり、受信装置(R)でのスキュー量の検出が可能である。また、この変化が受信Iチャネルに現れるか受信Qチャネルに現れるかは遅延干渉するデータに依存するため、送信装置Sでは送信Qチャネルが系列204の補数となる系列を発生させることで受信装置Rの両チャネルに対してスキュー量の検出を可能とする。
In the transmission apparatus S, even if a skew occurs between the transmission I channel signal and the transmission Q channel signal between the electrical transmission
(送信装置S側のスキュー量検出)
次に、データ系列204を送信Qチャネルより送信し、送信Iチャネルよりデータ系列205を送信し、パターン比較器110においてNビットの受信固定パターン中に変化が生じている箇所を検出する。送信Iチャネルよりデータ系列204を送信した場合にパターン比較器110において変化が生じている箇所と、送信Qチャネルより系列204を送信した場合にパターン比較器110において変化が生じている箇所には、送信装置Sにおいて電気送信信号処理回路101から光変調器104の間において送信Iチャネルと送信Qチャネルの間のスキュー量に相当する差が発生するため、送信装置Sにおける送信Iチャネルと送信Qチャネルの間のスキュー量の検出が可能となる。遅延発生器102において送信装置Sのスキュー量に応じた遅延を発生させることにより、送信Iチャネル信号と送信Qチャネル信号のスキューを補償することが可能となる。
(Skew amount detection on transmitting device S side)
Next, the data series 204 is transmitted from the transmission Q channel, the data series 205 is transmitted from the transmission I channel, and the
(検出されたスキュー量の送信)
受信装置Rで検知した送信Iチャネル信号と送信Qチャネル信号のスキューを送信装置Sで補償する際に、受信側から送信側へ送信装置Sで発生しているスキュー量を通知する必要がある。スキュー量の検知をおこなった受信装置Rの存在する送受信装置SRをノードA、スキューが発生している送信装置Sの存在している送受信装置SRをノードBとする。ノードAの送信装置Sにおいても、送信Iチャネルと送信Qチャネルの間にスキューがあった場合、通常のDQPSK通信が実行できないために以下の手段によってノードAからノードBにノードBの送信装置Sにおけるスキュー量を通知する。
(Transmission of detected skew amount)
When the transmission device S compensates the skew between the transmission I channel signal and the transmission Q channel signal detected by the reception device R, it is necessary to notify the skew amount generated in the transmission device S from the reception side to the transmission side. The transmission / reception device SR in which the reception device R that has detected the skew amount is present is referred to as node A, and the transmission / reception device SR in which the transmission device S in which skew is present is present as node B. Also in the transmission apparatus S of the node A, when there is a skew between the transmission I channel and the transmission Q channel, normal DQPSK communication cannot be performed. Therefore, the transmission apparatus S of the node B is transferred from the node A to the node B by the following means. The amount of skew is notified.
ノードAの送信Iチャネル出力よりデータ系列204を、送信Qチャネルより固定データ系列205をノードBの受信装置Rに対して送信する。ここで、Xのデータ系列として検出したスキュー量を8b/10b(8ビット単位で冗長度のある符号語2ビットをつけて10ビットにする方式)などの冗長度を持つビット表記したものを適用することで、ノードBのパターン比較器(110)においてノードBの送信装置Sにおけるスキュー量を受信することができる。 The data sequence 204 is transmitted from the transmission I channel output of the node A, and the fixed data sequence 205 is transmitted to the receiving device R of the node B from the transmission Q channel. Here, the amount of skew detected as a data series of X is expressed as a bit having a redundancy such as 8b / 10b (a method in which 2 bits of codeword having redundancy in 8 bits are added to 10 bits). Thus, the skew amount in the transmitting apparatus S of the node B can be received by the pattern comparator (110) of the node B.
また、ノードAから送信するパターンを図6に示す系列501のように、1つの固定パターン中に変化点X(X(1)等)をそれぞれ複数配置して送信することで、配置のパターンによってスキュー量の通知が可能となる。この場合には図5に示した回路を流用することが可能である。また、ノードAから送信するパターンを図6に示す系列502のように、1つの固定パターン中に検出が容易なパターン変化点X(X(1)等)とデータ通知変化点Y(Y(1)等)を別に配置することで、固定パターンにおいて変化をさせるデータ箇所を限定させることが可能になると同時に、図5に示した簡易なパターン比較器を流用することが可能となる。 Further, by transmitting a plurality of change points X (X (1), etc.) in one fixed pattern as shown in the sequence 501 shown in FIG. The skew amount can be notified. In this case, the circuit shown in FIG. 5 can be used. Further, the pattern change point X (X (1), etc.) and the data notification change point Y (Y (1 (1)) that can be easily detected in one fixed pattern as shown in the sequence 502 shown in FIG. ) And the like are separately arranged, it is possible to limit the data portions to be changed in the fixed pattern, and at the same time, it is possible to divert the simple pattern comparator shown in FIG.
すなわち、スキュー検出のためのパターン変化点とスキュー量を示す変化点を含む送信Iチャネルと送信Qチャネルのデータ系列をノードAの送信装置Sのパターン発生器(103)で生成してノードBの受信装置のパターン比較器(110)で受信するようにして、スキュー量の検出と並行して反対方向の検出されたスキュー量の伝達をおこなうようにしてもよい。検出されたスキュー量は同一送受信装置内の受信装置のパターン比較器(110)から送信装置のパターン発生器(103)へ出力される。 That is, a data sequence of a transmission I channel and a transmission Q channel including a pattern change point for skew detection and a change point indicating a skew amount is generated by the pattern generator (103) of the transmission device S of the node A, and It may be received by the pattern comparator (110) of the receiving apparatus, and the detected skew amount in the opposite direction may be transmitted in parallel with the detection of the skew amount. The detected skew amount is output from the pattern comparator (110) of the receiving device in the same transmitting / receiving device to the pattern generator (103) of the transmitting device.
実施の形態2.
上記実施の形態1は、送信装置および受信装置のIチャネルおよびQチャネルが信号処理回路において単一の信号入出力しかもたない場合の例であるが、次に、送信装置では信号処理回路が複数の出力を有し時間多重化されて光変調器に入力され、また受信装置では受信信号が時間逆多重化されて複数の入力をもつ信号処理回路に入力される光通信システムの場合の例を示す。
The first embodiment is an example where the I channel and the Q channel of the transmission apparatus and the reception apparatus have only a single signal input / output in the signal processing circuit. Next, the transmission apparatus includes a plurality of signal processing circuits. An example of an optical communication system in which a signal is time-multiplexed and input to an optical modulator, and a reception signal is time-demultiplexed and input to a signal processing circuit having a plurality of inputs in the receiver. Show.
図7はこの発明の実施の形態2によるスキュー検出装置を含む光通信システムにおける図1の一方の送受信装置SRの送信側から他方の送受信装置SRの受信側への信号伝送のための構成の一例を示す図である。送信装置S側の電気送信信号処理回路601は、通常の信号の送受信時には、複数の入力信号をDQPSK符号器601aでDQPSK変調した送信信号へと変換を行った信号、またデスキューのためのスキュー量検出時には、パターン発生器603で発生された複数のパターン信号を、出力切換部を構成するセレクタ601b,601cの切換動作により切り換えて時間多重装置611へのそれぞれ複数の送信Iチャネル信号および送信Qチャネル信号として出力する。
7 is an example of a configuration for signal transmission from the transmission side of one transmission / reception apparatus SR of FIG. 1 to the reception side of the other transmission / reception apparatus SR in the optical communication system including the skew detection apparatus according to the second embodiment of the present invention. FIG. The electrical transmission
DQPSK符号器601aは、複数の入力信号にDQPSK変調を施す。パターン発生器603は、電気送信信号処理回路601に入力される主信号の経路と同じタイミング(DQPSK符号器601aの出力と同じ周期)で複数のパターン信号を出力する。セレクタ601b,601cはそれぞれ、通常の通信時の複数の通常信号とスキュー量検出時の複数のパターン信号との間で出力する信号の切り換えを行う。遅延発生器602は、入力された複数の信号を後述する検出されたスキュー量に従って設定された遅延をかけて、それぞれ複数の送信Iチャネル信号、送信Qチャネル信号として時間多重装置611へ出力する。
The
時間多重装置611は、それぞれ複数の信号からなる送信Iチャネル信号、送信Qチャネル信号を、それぞれに時間多重して1つの信号出力として出力する。光変調器604は、時間多重装置611より入力される時間多重化された電気信号を光信号に変換しなおかつIQ多重化して光伝送路Lを介して受信装置R側へ伝送する。
The
受信装置R側では、受信したDQPSK変調された光信号を光遅延干渉計605で遅延干渉させて復調し、IチャネルおよびQチャネルの信号を出力し、光電素子606および光電素子607で光遅延干渉計605より出力されたIチャネルおよびQチャネルの光信号を電気信号に変換する。時間逆多重装置612は入力信号を時間逆多重して複数の信号出力として出力する。電気受信信号処理回路608は時間逆多重された信号の処理を行う。電気受信信号処理回路608は遅延発生器609で、後述する検出されたスキュー量に従って設定された遅延量に従って入力信号の遅延処理を行う。パターン比較器610は、実施の形態1と同様に、一定長の入力データ系列間の比較を行ってスキュー量を求める、付加機能付き比較器である。比較結果からスキュー量を求める付加機能は回路やマイクロプロセッサ(図示省略)として別体に設けてもよい。
On the receiving device R side, the received DQPSK-modulated optical signal is delayed and demodulated by the
(受信装置S側のスキュー量検出)
次にこの発明に係るデスキューのためのスキュー量検出時の動作についてより詳細に説明する。まずパターン発生器603のh本ある送信Iチャネル信号出力のうち1つの出力613よりXを含むデータ系列204を発生、送信する。また、残りの送信Iチャネル出力および送信Qチャネル出力にはデータ系列205と同様の、M回のNビット固定データ系列の繰り返しで構成されるデータ系列を発生、送信する。Nビット固定データ系列に相当する箇所は出力毎に異なっていてもよい。
(Skew amount detection on the receiver S side)
Next, the operation when detecting the skew amount for deskew according to the present invention will be described in more detail. First, the data sequence 204 including X is generated and transmitted from one
図8に受信Iチャネルおよび受信Qチャネルにおける受信データ系列と時間逆多重装置612の出力の関係を示す。受信装置Rの光遅延干渉計605の出力において、Xの値に依存してデータが決定される受信データは、XがKビット事前に到達した光と干渉する時刻と、XがKビット遅延して到達した光と干渉する時刻の2箇所の時刻で発生することになる。これら2つの時刻でのデータ変化が時間逆多重装置612の別々の出力口616および出力口618から出力され、それぞれの出力口に対して接続されたパターン比較器610の部分によって、Xによって生じるデータの変化が検出される。時間多重装置611の多重度は時間逆多重装置612の多重度と同一であり、パターン発生器603においてデータ系列204を出力する出力端子を変更しない限り、Xによって影響が生じる時間逆多重装置612の出力口は常に616および出力口618である。
FIG. 8 shows the relationship between the received data series in the received I channel and the received Q channel and the output of the
受信Iチャネルにおいて、送信データ系列中のXによって影響が生じる時間逆多重装置612の出力口のうち、先行する時刻に対応する出力口を出力口701、後行する時刻に対応する出力口を出力口702とする。出力口701と出力口702に対して用意されるパターン比較器610の比較部によってN×hビットの系列同士を比較し、X間の差違によって発生する変化が検出される。どちらが後行する時刻に対応する出力口かは光遅延干渉計605の遅延ビット数との対応をとることによって検知が可能である。
Out of the output ports of the
パターン比較器610の出力口に対応する比較部においてXによる変化をきたしている箇所の差をとることで、時間逆多重装置612と電気受信信号処理回路608の間で発生している、出力口701と出力口702との間の遅延差を検出することが可能となる。ただし、出力口701と出力口702の出力口によって規定される時間逆多重装置612の処理時刻が1シンボルずれる場合には、1シンボル分の補正が必要となる。
An output port generated between the
受信Qチャネルにおいて、送信データ系列中のX(1)によって影響が生じる出力口のうち、先行する時刻に対応する時間逆多重装置612の出力口を出力口703、後行する時刻に対応する時間逆多重装置612の出力口を出力口704とした場合、出力口701と出力口702の間のスキュー量の検出と同じ行程を経ることで、出力口703と出力口704の間のスキュー量の検出が可能となる。また、受信装置Rにおいて、光遅延干渉計605の出力から時間逆多重装置612の出力の間に発生する受信Iチャネルと受信Qチャネルの間のスキューによって発生する出力口のずれに対する出力口701と出力口703との対応付けの処理をおこなうことが可能となる。さらには、出力口701に対応するパターン比較器610の比較部と出力口703に対応するパターン比較器610の比較部においてXによる変化をきたしている箇所の差をとることで、出力口701と出力口703との間の遅延差を検出することが可能となる。
Of the output ports that are affected by X (1) in the transmission data sequence in the reception Q channel, the output port of the
次に、パターン発生器603の送信Iチャネル信号出力のうち出力613とは異なる出力614よりXを含むデータ系列204を発生し、残りの送信Iチャネル出力および送信Qチャネル出力にはM回のNビット固定データ系列205の繰り返しで構成される系列を送信する。受信装置Rの時間逆多重装置612の出力口おいては出力口701および出力口702とは異なる出力口の組に対してスキュー差を検出することができる。これを出力口の数hだけ繰り返すことにより、互いに干渉のある全ての時間逆多重装置612の出力口の組に対して、受信IおよびQチャネル内での出力口間のスキュー差および、受信IおよびQチャネル間のスキュー差を得ることができる。
Next, a data series 204 including X is generated from an
出力口の1つにおける受信タイミングを基準にして、スキュー差を逐次的にすべての出力口に適用することにより、受信装置Rにおけるすべての出力口のスキュー量を得ることができる。遅延発生器609において検出されたスキュー量に応じた遅延を発生させることにより、光遅延干渉計605から電気受信信号処理回路608間における受信Iチャネル信号と受信Qチャネル信号間、および受信Iチャネル内、受信Qチャネル内のスキューを補償することが可能となる。
By applying the skew difference sequentially to all the output ports with reference to the reception timing at one of the output ports, the skew amount of all the output ports in the receiving device R can be obtained. By generating a delay according to the amount of skew detected by the
(送信装置S側のスキュー量検出)
遅延発生器602の出力613にデータ系列204を送信したとして、受信装置Rの光遅延干渉計605の出力における先行する変化が時間逆多重装置612の出力口616に、後行する変化が時間逆多重装置612の出力口618に現れるとする。さらに、遅延発生器602の出力615にデータ系列204を送信したとして、受信装置Rの光遅延干渉計605の出力における先行する変化が受信装置Rの時間逆多重装置612の出力口618に現れるとする。この際、出力613にデータ系列204におけるX(1)を送出する時刻と出力615にデータ系列204におけるX(1)を送出する時刻とをそろえた場合、出力口618において、パターン比較器610によって出力613よりデータ系列204を送信した場合にXによる変化が検出される箇所と、出力615よりデータ系列204を送信した場合にXによる変化が検出される箇所の差は、電気送信信号処理回路601の出力から時間多重装置611の出力までの間における、出力613と出力615の間のスキュー差となる。
(Skew amount detection on transmitting device S side)
Assuming that the data sequence 204 is transmitted to the
同じ手法を電気送信信号処理回路601のIチャネル出力すべてに繰り返すことにより、送信装置S内部での送信Iチャネル内スキュー量を検出することが可能となる。また、電気受信信号処理回路601の各送信Qチャネルよりデータ系列204を順番に送信していき、同様の作業を実行することで送信Qチャネル間のスキュー量を検出することが可能となる。ここで送信Iチャネル出力にデータ系列204におけるX(1)を送出する時刻と送信Qチャネル出力にデータ系列204におけるX(1)を送出する時刻とをそろえることで時間逆多重装置612の出力口618におけるXの検出箇所の差をとると、送信Iチャネルと送信Qチャネルの間のスキュー量となる。遅延発生器602においてスキュー量に応じた遅延を発生させることにより、電気送信信号処理回路601から光変調器604間における送信Iチャネル信号と送信Qチャネル信号間、および送信Iチャネル内、送信Qチャネル内のスキューを補償することが可能となる。
By repeating the same method for all the I channel outputs of the electrical transmission
受信装置Rで検知した送信Iチャネル信号と送信Qチャネル信号のスキュー量を送信装置Sで補償する際に、受信装置Rのパターン比較器610で検知しているXが電気送信信号処理回路601のどの出力から発せられたものかを光通信システムの送信装置Sと受信装置Rの間で認識させる必要がある。手段としてはトレーニングパターン等により初期化を行い、予めデータ系列204を電気送信信号処理回路601より出力する出力の順番を決めておくという手段、又は実施の形態1の受信側から送信側にスキュー量を通知する方法によって、送信データ系列204を電気送信信号処理回路601の1つの出力より出力する度に、その都度、送信スキュー値を通知するという手段によって可能である。さらには、実施の形態1の手段のように、送信系列Xに電気送信信号処理回路601のどの出力から出力されたものかをデータとして送信する方法によっても可能である。
When the transmitting device S compensates for the skew amount of the transmission I channel signal and the transmission Q channel signal detected by the receiving device R, X detected by the
以上のように、N×M×2×2hシンボルという限られた数の固定パターンの送信によってスキュー量の検知が可能となる。上述の特許文献1に示されているIチャネルとQチャネルの間での全てのスキュー量を試みる方法では、Nのh乗のシンボル送信を必要とするため、これに比べて遥かに短い時間でスキュー量の検知を行うことができる。また、検出の手段がデータ系列ではなく、データの変化という単純なものであるために伝送路の劣化による影響を受けにくい。
As described above, the skew amount can be detected by transmitting a limited number of fixed patterns of N × M × 2 × 2h symbols. In the method of trying all the skew amounts between the I channel and the Q channel shown in
なお、パターン発生器103,603がパターン発生手段を構成し、パターン比較器110,610がスキュー検出手段または情報検出手段を構成し、電気送信信号処理回路101,601、電気受信信号処理回路108,608がそれぞれ電気信号処理部を構成する。
The
以上、この発明では、光DQPSK通信において、送信装置はシステムにおいて多重化(IQ多重化)をおこなう箇所の以前に、特定のデータ箇所にのみ変化を生じる周期パターンを発生する機能を備え、受信装置は逆多重化(IQ逆多重化)されたデータ系列に対し、周期パターンにおいて変化をきたしているビットを検出する機能を備え、送信装置および受信装置内部で発生するスキュー量を検知する。 As described above, according to the present invention, in the optical DQPSK communication, the transmission apparatus has a function of generating a periodic pattern that causes a change only in a specific data location before the location where multiplexing (IQ multiplexing) is performed in the system. Has a function of detecting bits that have changed in a periodic pattern with respect to a demultiplexed (IQ demultiplexed) data sequence, and detects the amount of skew generated in the transmitter and receiver.
また、a)送信装置においてIチャネルのみに変化を生じさせる、b)受信装置において、光遅延干渉によるDQPSKの検波では送信装置側にて発生させた変化は受信装置のIチャネルとQチャネルの双方の信号系列に同時刻に変化が生じる、c)受信装置において、光遅延干渉計の出力から電気信号処理部の間に発生したIチャネルとQチャネル間のスキュー量は、電気信号処理部にてIチャネルにおいて周期パターンにおける変化が検出される時刻とQチャネルにおいて周期パターンにおける変化が検出される時刻の差を得ることで検出する、という手段により受信装置におけるIQチャネル間スキュー量の検知を行う。 In addition, a) a change is caused only in the I channel in the transmission apparatus, b) in the reception apparatus, in the DQPSK detection due to optical delay interference, the change generated on the transmission apparatus side is both the I channel and the Q channel of the reception apparatus. C) In the receiving apparatus, the amount of skew between the I channel and the Q channel generated between the output of the optical delay interferometer and the electrical signal processing unit is determined in the electrical signal processing unit. The amount of skew between IQ channels in the receiving apparatus is detected by means of detecting by obtaining the difference between the time when the change in the periodic pattern is detected in the I channel and the time when the change in the periodic pattern is detected in the Q channel.
また、受信装置が逆時間多重を行う装置において、受信装置における時間逆多重装置と電気信号処理部の間に発生するスキュー量を検知するもので、a)送信装置においてIチャネルのみに変化を生じさせる、b)受信装置において、光遅延干渉計によるDQPSKの検波では送信装置にて発生させた変化は、受信装置における信号系列においては変化を発生させたタイミングで発生する信号の変化1と変化を発生させた信号が遅延して干渉するタイミングにおける信号の変化2が発生する、c)受信装置においては時間逆多重装置によって変化1と変化2は異なる出力3および出力4に出力される、d)電気信号処理部において、出力1において発生する変化の時刻と出力2において発生する変化の時刻の差を得ることで時間逆多重装置と電気信号処理部の間に発生するスキュー量を検出する、e)送信装置側で変化を生じるタイミングを1シンボル遅延させることで、他の時間逆多重装置の出力に対してスキュー量の検出を行い、逆時間多重数に相当する回数タイミングの遅延とスキュー量の検知を行うことで、時間逆多重装置の全出力において発生するスキュー量を検知する。
Also, in a device in which the receiving device performs inverse time multiplexing, it detects the amount of skew generated between the time demultiplexing device in the receiving device and the electric signal processing unit, and a) a change occurs only in the I channel in the transmitting device. B) In the receiving apparatus, in the detection of DQPSK by the optical delay interferometer, the change generated in the transmitting apparatus is the
また、a)送信装置においてIチャネルのみに変化を生じさせ、受信装置において周期パターン中における変化の検出時刻5を得る、b)送信装置においてQチャネルのみに変化を生じさせ、受信装置において周期パターン中における変化の検出時刻6を得る、c)検出時刻5と検出時刻6の差を得ることで、送信装置におけるIチャネルとQチャネル間スキュー量を検出する。 In addition, a) a change is caused only in the I channel in the transmission device, and a detection time 5 of change in the periodic pattern is obtained in the reception device; b) a change is caused only in the Q channel in the transmission device, and a periodic pattern is obtained in the reception device. The detection time 6 of the change in the medium is obtained. C) By obtaining the difference between the detection time 5 and the detection time 6, the skew amount between the I channel and the Q channel in the transmission apparatus is detected.
また、送信装置が時間多重を行う装置において、a)送信装置において時間多重装置入力系列のうち、1つの入力7を選択し、周期パターン中の特定の箇所に変化を生じさせる、b)受信装置では周期パターンの変化が時刻8において検出される、c)送信装置において、入力7に対するパターンの変化を停止し、時間多重装置入力系列のうち上記a)で選択したものとは異なる他の入力8を選択し、入力8に与える周期パターン中において上記a)において入力7に変化を与えた箇所と同じ箇所に変化を生じさせる、d)受信装置では周期パターンの変化が時刻9において検出される、e)時刻8と時刻9の差を得ることで送信装置におけるIチャネルとQチャネル間スキュー量を検出する、f)全ての時間多重装置の入力に対しスキュー量を検出することで全入力において発生するスキュー量を検出することで、送信装置における電気信号処理部と時間多重装置の間、および時間多重装置内部に発生するスキュー量を検出する。 In addition, in the apparatus in which the transmission apparatus performs time multiplexing, a) the transmission apparatus selects one input 7 from the time multiplexing apparatus input sequence and causes a change in a specific place in the periodic pattern; b) the reception apparatus Then, a change in the periodic pattern is detected at time 8. c) In the transmission device, the change of the pattern with respect to the input 7 is stopped, and another input 8 different from the one selected in the above a) in the time multiplexing device input series is stopped. In the periodic pattern given to the input 8, a change is made at the same location as the location where the change was made to the input 7 in the above a), and d) the change of the periodic pattern is detected at the time 9 in the receiving apparatus. e) Obtaining the difference between time 8 and time 9 to detect the amount of skew between the I channel and the Q channel in the transmitter, f) Detecting the amount of skew for the inputs of all the time multiplexing devices By detecting the amount of skew that occurs in all the input by, for detecting a skew amount generated between, and the internal time multiplexing apparatus for an electric signal processing unit and time multiplexer in the transmitter.
また、この発明では、光DQPSK通信において、送信装置はシステムにおいて多重化をおこなう箇所の以前に、特定のデータ箇所にのみ変化を生じる周期パターンを発生する機能を備え、受信装置は逆多重化されたデータ系列に対し、周期パターンにおいて変化をきたしているビットを検出する機能を備え、周期パターンの変化によって、送信装置においてIチャネルとQチャネル間にスキューが発生している状態において、受信装置に情報の伝達を行う。 According to the present invention, in optical DQPSK communication, the transmitting apparatus has a function of generating a periodic pattern that changes only at a specific data location before the location where multiplexing is performed in the system, and the receiving device is demultiplexed. In a state where a skew is generated between the I channel and the Q channel in the transmission device due to the change of the periodic pattern, the receiving device has Communicate information.
特に、送信装置においてIチャネルとQチャネル間にスキューが発生している状態において、送信装置より発生する周期パターン中の特定の箇所に変化を生じ、変化のパターンを受信装置で検出することによって受信装置に情報伝達を行う。 In particular, when a skew is generated between the I channel and the Q channel in the transmission apparatus, a change occurs in a specific portion in the periodic pattern generated by the transmission apparatus, and reception is performed by detecting the change pattern in the reception apparatus. Communicate information to the device.
また、送信装置においてIチャネルとQチャネル間にスキューが発生している状態において、送信装置より発生する周期パターン中の特定の複数箇所に変化を生じさせ、変化を生じさせた箇所のパターンを受信装置で検出することによって受信装置に情報伝達を行う。 In addition, when skew is generated between the I channel and Q channel in the transmission device, a change is made at a plurality of specific locations in the periodic pattern generated by the transmission device, and the pattern at the location where the change has occurred is received. Information is transmitted to the receiving device by detection by the device.
また、送信装置においてIチャネルとQチャネル間にスキューが発生している状態において、送信装置より発生する周期パターン中の特定の複数箇所に変化を生じ、変化を生じさせた箇所のパターンによって受信装置に情報伝達を行う。 In addition, in a state where a skew is generated between the I channel and the Q channel in the transmission device, a change occurs in a plurality of specific places in the periodic pattern generated by the transmission device, and the reception device depends on the pattern of the portion that caused the change. To communicate information.
101,601 電気送信信号処理回路(電気信号処理部)、101a,601a DQPSK符号器、101b,101c,601b,601c セレクタ、102,109,602,609 遅延発生器、103,603 パターン発生器(パターン発生手段)、104,604 光変調器、105,605 光遅延干渉計、106,107,606,607 光電素子、108,608 電気受信信号処理回路(電気信号処理部)、110,610 パターン比較器(スキュー検出手段、情報検出手段)、611 時間多重装置、612 時間逆多重装置、L 光伝送路、R 受信装置、S 従信装置、SR 送受信装置。 101, 601 Electric transmission signal processing circuit (electric signal processing unit), 101a, 601a DQPSK encoder, 101b, 101c, 601b, 601c selector, 102, 109, 602, 609 delay generator, 103, 603 pattern generator (pattern Generating means), 104,604 optical modulator, 105,605 optical delay interferometer, 106,107,606,607 photoelectric element, 108,608 electric reception signal processing circuit (electric signal processing unit), 110,610 pattern comparator (Skew detection means, information detection means), 611 time multiplexing device, 612 time demultiplexing device, L optical transmission line, R reception device, S reception device, SR transmission / reception device.
Claims (9)
送信信号を多重化して送信する送信装置において、DQPSK符号化された送信信号の代わりに、1周期パターン中の所定のデータ箇所が変化する周期パターンからなるパターン信号を多重化して送信させるために前記パターン信号を発生するパターン発生手段と、
前記送信装置からの送信信号を受信し逆多重化を行う受信装置において、受信し逆多重化された前記パターン信号の周期パターンにおいて変化が生じている場所を検出して送信装置および受信装置の少なくとも一方の内部で発生するスキュー量を検出するスキュー検出手段と、
を備えたことを特徴とする光通信システムのためのスキュー検出装置。
A skew detection apparatus for an optical communication system that performs optical DQPSK communication,
In a transmitting apparatus that multiplexes and transmits a transmission signal, in order to multiplex and transmit a pattern signal composed of a periodic pattern in which a predetermined data location in one periodic pattern changes, instead of a transmission signal that has been DQPSK encoded, Pattern generating means for generating a pattern signal;
In a receiving device that receives a transmission signal from the transmitting device and performs demultiplexing, a place where a change occurs in a periodic pattern of the received and demultiplexed pattern signal is detected, and at least the transmitting device and the receiving device Skew detecting means for detecting the amount of skew generated inside one of the devices;
A skew detection apparatus for an optical communication system, comprising:
スキュー検出手段は、Iチャネルにおいて周期パターンにおける変化が検出される時刻とQチャネルにおいて周期パターンにおける変化が検出される時刻の差を得ることで、受信装置の光遅延干渉計の出力から電気信号処理部の間に発生したIチャネルとQチャネルの間のスキュー量を検出する、
ことを特徴とする請求項1に記載の光通信システムのためのスキュー検出装置。 The pattern generating means gives a change to a predetermined data location of the periodic pattern of the I channel pattern signal among the pattern signals composed of the I channel and the Q channel,
The skew detection means obtains a difference between a time at which a change in the periodic pattern is detected in the I channel and a time at which a change in the periodic pattern is detected in the Q channel, so that electrical signal processing is performed from the output of the optical delay interferometer of the receiving device. Detecting the amount of skew between the I channel and the Q channel generated between the sections,
The skew detection apparatus for an optical communication system according to claim 1.
パターン発生手段が、IチャネルとQチャンネルからなるパターン信号のうちのIチャネルのパターン信号の周期パターンの所定のデータ箇所に変化を与え、かつ受信装置の時間逆多重数に相当する回数、変化を与えるタイミングを順に1シンボルずつ遅延させながらパターン信号を発生し、
スキュー検出手段は、前記時間逆多重装置の遅延干渉計の遅延量に相当する距離をもつ出力において発生する変化の時刻の差から受信装置の前記時間逆多重装置の出力から電気信号処理部の間の1つの出力に発生したスキュー量を検出し、かつ変化を与えるタイミングを1シンボルずつずらしたパターン信号により前記時間逆多重装置の全出力において発生するスキュー量を検出する、
ことを特徴とする請求項1に記載の光通信システムのためのスキュー検出装置。 In the transmission device, the electrical signal processing unit has a plurality of outputs, and is time-multiplexed by the time multiplexing device and input to the optical modulator. In the reception device, the received signal is time-demultiplexed by the time demultiplexing device, In an optical communication system that is input to an electrical signal processing unit having an input,
The pattern generating means changes the predetermined data location of the periodic pattern of the I channel pattern signal among the pattern signals composed of the I channel and the Q channel, and changes the number of times corresponding to the time demultiplexing number of the receiving apparatus. Generate the pattern signal while delaying the given timing one symbol at a time,
The skew detection means detects the difference between the time of the change occurring in the output having a distance corresponding to the delay amount of the delay interferometer of the time demultiplexing device and the electric signal processing unit from the output of the time demultiplexing device of the receiving device. Detecting the amount of skew generated at one output of the output and detecting the amount of skew generated at all outputs of the time demultiplexing device by a pattern signal in which the timing for changing is shifted by one symbol at a time.
The skew detection apparatus for an optical communication system according to claim 1.
スキュー検出手段は、Iチャネルにおいて周期パターンにおける変化が検出される時刻とQチャネルにおいて周期パターンにおける変化が検出される時刻の差から、送信装置に発生したIチャネルとQチャネルの間のスキュー量を検出する、
ことを特徴とする請求項1に記載の光通信システムのためのスキュー検出装置。 The pattern generating means generates a pattern signal that changes the pattern signal of the I channel and the pattern signal of the Q channel, and a pattern signal that changes the pattern signal of the Q channel.
The skew detection means calculates a skew amount between the I channel and the Q channel generated in the transmission apparatus from a difference between a time at which a change in the periodic pattern is detected in the I channel and a time at which a change in the periodic pattern is detected in the Q channel. To detect,
The skew detection apparatus for an optical communication system according to claim 1.
パターン発生手段が、複数の出力に対してそれぞれIチャネルとQチャンネルからなるパターン信号を複数回発生し、その際、複数の出力のうちの1つの出力を順に選択しIチャネルのパターン信号の周期パターンの同一の所定のデータ箇所に変化を与え、
スキュー検出手段は、異なる出力のIチャネルのパターン信号に変化が与えられたパターン信号における周期パターンでの変化が検出される時刻の差から送信装置に発生したIチャネルとQチャネルの間のスキュー量および時間逆多重装置に対する送信信号処理装置の全出力において発生するスキュー量を検出する、
ことを特徴とする請求項1に記載の光通信システムのためのスキュー検出装置。 In the transmission device, the electrical signal processing unit has a plurality of outputs, and is time-multiplexed by the time multiplexing device and input to the optical modulator. In the reception device, the received signal is time-demultiplexed by the time demultiplexing device, In an optical communication system that is input to an electrical signal processing unit having an input,
The pattern generating means generates a pattern signal composed of an I channel and a Q channel for each of a plurality of outputs a plurality of times, and in this case, one of the plurality of outputs is selected in order, and the period of the I channel pattern signal Change the same predetermined data location of the pattern,
The skew detection means detects the amount of skew between the I channel and the Q channel generated in the transmission device from the difference in time at which the change in the periodic pattern is detected in the pattern signal in which the change is applied to the I channel pattern signal of different output And detecting a skew amount generated in all outputs of the transmission signal processing device with respect to the time demultiplexing device,
The skew detection apparatus for an optical communication system according to claim 1.
スキュー検出手段で得られた通信相手の送受信装置の送信装置におけるスキュー量の検出結果を、同じ送受信装置の送信装置のパターン発生手段から通信相手の送受信装置の受信装置のスキュー検出手段へ、パターン信号の周期パターンの変化によって送信することを特徴とする請求項1,4,5のいずれか1項に記載の光通信システムのためのスキュー検出装置。 The transmission device and the reception device are respectively a transmission device of one transmission / reception device and a reception device of the other transmission / reception device that perform communication between a pair of transmission / reception devices including the transmission device and the reception device,
The detection result of the skew amount in the transmission device of the communication device of the communication partner obtained by the skew detection means is transferred from the pattern generation device of the transmission device of the same transmission device to the skew detection device of the reception device of the communication device of the communication partner. The skew detection apparatus for an optical communication system according to any one of claims 1, 4, and 5, wherein transmission is performed according to a change in a periodic pattern.
前記送信装置に、送信する情報に従って所定部分が変化する周期パターンからなるパターン信号を多重化して送信させるための前記パターン信号を発生するパターン発生手段を設け、
前記受信装置に、受信し逆多重化された前記パターン信号の変化部分の場所を情報として検出する情報検出手段を設けた、
ことを特徴とする光通信システム。 In an optical communication system that performs optical DQPSK communication, in order to transmit information to a receiving apparatus in a state where a skew occurs between the I channel and the Q channel in the transmitting apparatus,
The transmission device is provided with pattern generation means for generating the pattern signal for multiplexing and transmitting a pattern signal composed of a periodic pattern whose predetermined portion changes according to information to be transmitted,
The receiving device is provided with information detecting means for detecting the location of the changed portion of the pattern signal received and demultiplexed as information,
An optical communication system.
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