JPH02291741A - Optical receiver and optical communication network - Google Patents

Optical receiver and optical communication network

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JPH02291741A
JPH02291741A JP1112926A JP11292689A JPH02291741A JP H02291741 A JPH02291741 A JP H02291741A JP 1112926 A JP1112926 A JP 1112926A JP 11292689 A JP11292689 A JP 11292689A JP H02291741 A JPH02291741 A JP H02291741A
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野須 潔
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Abstract

PURPOSE:To detect collision in an optical area by processing an input optical signal by a partial response circuit. CONSTITUTION:In an optical partial response circuit 21, the input optical signal is delayed by one period for a code transmission speed 2f0, and the difference between this signal and the carrier frequency is operated. The discrimination level of a discriminator 26 is set to an about zero level (+ or -DELTA), a clock signal corresponding to the code transmission speed 2f0 extracted by a timing extracting circuit 27 is used to identify both channels. The zero state of the CD channel in the code string consisting of one word and three identification outputs of the just preceding channels at the time of absence of signal collision is generated when two words of signal sequence '01' and '10' are transmitted, and a corresponding CRV pattern is limited. Consequently, this CRV is supervised to detect signal collision.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ノード間を光伝送路を介して接続したシステ
ムにおいて、各ノードから出力された光信号の衝突を検
出するようにした光受信機及び光通信網に関するもので
ある。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to an optical receiver that detects collisions of optical signals output from each node in a system in which nodes are connected via an optical transmission line. This relates to optical communication networks.

(従来の技術〕 第8図に、光スター型ネットワークの構成を示す。この
光スター型ネットワークは、光スターカプラ51をセン
タノードに配置し、光スターカプラ51と複数の通信制
御アダプタ52間を、光ファイバケーブルでスター状に
接続して構成されている。このネットワークにおける通
信形態はパケット通信であり、個々の通信制御アダプタ
52間でC S M A / C D (Carrie
r Sense MultipleAccess/Co
llision Detection)方式を用いた通
信が行われる。
(Prior Art) FIG. 8 shows the configuration of an optical star network. In this optical star network, an optical star coupler 51 is arranged at a center node, and connections between the optical star coupler 51 and a plurality of communication control adapters 52 are provided. , are connected in a star shape with optical fiber cables.The communication form in this network is packet communication, and CSM A/CD (Carrie
r Sense Multiple Access/Co
Communication is performed using the llision detection) method.

また、各通信制御アダプタ52は、光電気変換部送信機
(E/O)53,光電気変換部受信機(0/E)54,
送受信制御部(TRC)55及び複数の端末インタフェ
ース部(TINF)56を備えている。
Further, each communication control adapter 52 includes a photoelectric converter transmitter (E/O) 53, a photoelectric converter receiver (0/E) 54,
It includes a transmission/reception control section (TRC) 55 and a plurality of terminal interface sections (TINF) 56.

複数の端末装置57が各端末インタフェース56によっ
て収容されており、送受信制御部55は各端末装置57
から送られてきた情報を端末インタフェース部56を介
して受け取り、パケ.,ト化して光電気変換部送信機5
3に供給する。反対に、送−受信制御部55は、光伝送
路(光ファイバ)から光電気変換部受信機54を介して
送られてくる通信制御アダプタ52自身宛てのバケ・ン
トを分解し、対応する端末インタフェース部56に供給
する。
A plurality of terminal devices 57 are accommodated by each terminal interface 56, and the transmission/reception control unit 55 accommodates each terminal device 57.
The information sent from the packet is received via the terminal interface section 56, and the information sent from the packet is received via the terminal interface section 56. , photoelectric converter transmitter 5
Supply to 3. On the contrary, the transmission/reception control section 55 disassembles the packet addressed to the communication control adapter 52 itself sent from the optical transmission path (optical fiber) via the opto-electric conversion section receiver 54, and sends it to the corresponding terminal. The signal is supplied to the interface unit 56.

また、端末インタフェース部56は、呼設定,解放及び
端末装置57との間のデータ伝送制御等の機能を実現す
る。
Further, the terminal interface section 56 realizes functions such as call setup, call release, and data transmission control with the terminal device 57.

光電気変換部受信機54は、送受信制御部55の制御に
基づいて光伝送路のキアリア(光信号)の検出を行う。
The opto-electric converter receiver 54 detects a chiaria (optical signal) on the optical transmission line under the control of the transmission/reception controller 55.

この光伝送路が空き状態であれば、光電気変換部送信機
53にパケットが供給され、光電気変換部送信機53で
はそのパケットをグイパルス(マンチェスタ)符号に変
換し、更に光信号に変換した後光伝送路に送出する。反
対に、光電気変換部受信機54では、光伝送路から供給
されたパケットを電気信号に変換した後、デリミタの検
出を行い、CSMA/CD方式のバケ・・冫トを通信を
実現する。
If this optical transmission line is free, the packet is supplied to the opto-electrical converter transmitter 53, which converts the packet into a Guipulse (Manchester) code and further converts it into an optical signal. Send it to the halo transmission line. On the other hand, the opto-electrical converter receiver 54 converts the packet supplied from the optical transmission line into an electrical signal and then detects the delimiter to realize CSMA/CD type communication.

第9図に、伝送路符号として強度変調(IM)ダイパル
ス信号を採用した場合の従来の光電気変換部受信機54
の構成を示す。
FIG. 9 shows a conventional opto-electric converter receiver 54 when an intensity modulation (IM) dipulse signal is adopted as a transmission path code.
The configuration is shown below.

第9図において、61はアバランシエ・ホト・ダイオー
ド(APD)を、62はAPDバイアス回路を、63は
交流(AC)増幅器を、64はバーシャルレスポンス(
1,−1)回路を、65は主増幅器を、66は波形整形
回路を、67は比較器を、68.71は識別器を、69
は符号則違反(CRV)検出回路を、70はキャリア検
出回路を、72はタイミング抽出回路を、73は1/2
分周回路をそれぞれ示している。
In FIG. 9, 61 is an avalanche photodiode (APD), 62 is an APD bias circuit, 63 is an alternating current (AC) amplifier, and 64 is a virtual response (APD).
1, -1) circuit, 65 is the main amplifier, 66 is the waveform shaping circuit, 67 is the comparator, 68.71 is the discriminator, 69
is a coding rule violation (CRV) detection circuit, 70 is a carrier detection circuit, 72 is a timing extraction circuit, and 73 is 1/2
Each frequency dividing circuit is shown.

他の通信制御アダプタ52内の光電気変換部送信機53
から出力された光信号が光電気変換部受信部54に供給
されると、APDバイアス回路62によってバイアス電
圧が加わったアバランシエ・ホト・ダイオード61によ
って電気信号に変換され、交流増幅器63によって増幅
された後、ノ《一シャルレスポンス(1,−1)回路6
4に供給される。
Optoelectric converter transmitter 53 in other communication control adapter 52
When the optical signal outputted from the optical signal is supplied to the photoelectric converter receiving section 54, it is converted into an electrical signal by the avalanche photodiode 61 to which a bias voltage is applied by the APD bias circuit 62, and the signal is amplified by the AC amplifier 63. After that, the nominal response (1, -1) circuit 6
4.

低レベルの光受信信号を識別可能なレベルに増幅ために
、安定性の良い交流増幅器63が用いられている。一方
、この交流増幅器63に供給されるアバランシエ・ホト
・ダイオード6lの出力信号は直流分を有しており、交
流増幅器63の出力信号には直流分のレベル変動が生じ
る。このため、入力信号のパターンにより最適識別レベ
ルが変動してSN比の劣化が生じる。特に、人力バース
ト信号の立ち上がり部分では、正しくデータを識別でき
るまでに、一定の時間待つ必要がある。
A highly stable AC amplifier 63 is used to amplify the low level optical reception signal to a distinguishable level. On the other hand, the output signal of the avalanche photodiode 6l supplied to the AC amplifier 63 has a DC component, and level fluctuations in the DC component occur in the output signal of the AC amplifier 63. Therefore, the optimum discrimination level varies depending on the pattern of the input signal, resulting in deterioration of the S/N ratio. In particular, at the rising edge of a human-powered burst signal, it is necessary to wait a certain period of time before data can be correctly identified.

この直流分レベル変動を取り除くには単極性信号を交流
化すればよい。第9図に示した従来の光電気変換部受信
部54ではパーシャルレスポンス(1,−1)回路64
を用いて、入力信号の直流分レベル変動を入力光バース
ト信号のほぼ立ち上がり部分から抑圧している。また、
光信号に重畳されたクロック信号を抽出するタイミング
抽出回路72においては、負荷Qが20〜40のタンク
回路を使用することで、タイミング信号の高速な立ち上
がりを図っている。以上のような回路的な工夫により、
バースト信号受信時において10ビット以内にビット同
期の確率を行っている。
In order to eliminate this DC component level fluctuation, it is sufficient to convert the unipolar signal to AC. In the conventional opto-electrical converter receiver 54 shown in FIG.
is used to suppress DC level fluctuations of the input signal from approximately the rising edge of the input optical burst signal. Also,
In the timing extraction circuit 72 that extracts the clock signal superimposed on the optical signal, a tank circuit with a load Q of 20 to 40 is used to achieve a high-speed rise of the timing signal. With the circuit improvements described above,
The probability of bit synchronization within 10 bits is determined when receiving a burst signal.

一iに、パーシャルレスポンス回路を用いるとその出力
信号は3値信号に変換され、識別回路の構成が複雑化す
る。多くの伝送符号が知られているが、ダイパルス等の
IB2B符号は、回路構成の簡略化が図れ、またB S
 I (Bit SequenceIndepende
nce)符号でもある。
First, when a partial response circuit is used, its output signal is converted into a ternary signal, which complicates the configuration of the identification circuit. Many transmission codes are known, but IB2B codes such as Dipulse can simplify the circuit configuration and
I (Bit SequenceIndependent
nce) code.

グイパルス変換及びパーシャルレスポンス変換を行った
信号の符号則(一Δ識別の場合の符号則)を第10図に
示す。ダイバルス変換では、伝送情報Dを2つの信号か
らなるbDに変換する。更に、パーシャルレスポンス(
1,−x)llt64では、タイミング抽出回路72で
抽出した符号伝送速度2foに対する1タイムスロット
(周期)時間だけ入力信号を遅延し、その遅延の前後の
信号に対する差分をとる操作が行われる。従って、この
操作は続く符号に影響を与えることになり、第10図に
示した符号則では、連続する2つの情報(語)の伝送を
考慮した。
FIG. 10 shows the sign rule (sign rule in the case of -Δ discrimination) of the signal subjected to the Gwy pulse conversion and the partial response conversion. In the diversity conversion, transmission information D is converted into bD consisting of two signals. Furthermore, partial response (
1, -x)llt 64 delays the input signal by one time slot (period) for the code transmission rate 2fo extracted by the timing extraction circuit 72, and calculates the difference between the signals before and after the delay. Therefore, this operation will affect the following code, and the code rule shown in FIG. 10 takes into consideration the transmission of two consecutive pieces of information (words).

1語における前半の符号(以後CDチャネルと称する)
の信号状態は“十″,゛−“あるいは零の3状態に分離
する。また、後半の符号(以後情報チャネルと称する)
の信号状態は“+゜゛あるいは“一”に分離する。
Code of the first half of one word (hereinafter referred to as CD channel)
The signal state is separated into three states: "10", "-", or zero. Also, the second half code (hereinafter referred to as information channel)
The signal state is separated into “+゜゛” or “1”.

比較器67では、零レベル付近(±Δ)に識別レベルを
設定し(第lO図に示した例ではーΔに設定している)
、両チャネルに対して符号伝送速度2f.に相当するク
ロック信号を用いて識別する。1語とその直前の情報チ
ャネルの3つの識別出力からなる符号列は、信号衝突の
ない場合には第10図に示した「識別出力」欄の値のみ
を取り得る。
In the comparator 67, the discrimination level is set near the zero level (±Δ) (in the example shown in Figure 10, it is set to -Δ).
, symbol transmission rate 2f. for both channels. Identification is made using a clock signal corresponding to . A code string consisting of one word and three identification outputs of the information channel immediately before it can take only the value in the "identification output" column shown in FIG. 10 if there is no signal collision.

ここで、符号則違反(CRV)を、rCDチャネルにお
いてのみ識別誤りが生じ、その前後に隣接する情報チャ
ネルの何れにおいても識別誤りを生じていない状況」で
あると定義する。すなわち、CR■パターンは第10図
に示した4つのパターンに限定される。CDチャネルに
おける状態零は、“01”あるいは“10゜′の2語を
伝送する場合に生じ、この結果生じるCRVをCRV検
出回路69によって監視することにより、信号衝突の検
出が可能となる。原情報は、第10図に示すように情報
チャネルの識別結果から識別器71によって再生される
Here, a coding rule violation (CRV) is defined as a situation in which an identification error occurs only in the rCD channel, and no identification error occurs in any of the adjacent information channels before or after the rCD channel. That is, the CR pattern is limited to the four patterns shown in FIG. State zero in the CD channel occurs when two words "01" or "10°' are transmitted, and by monitoring the resulting CRV by the CRV detection circuit 69, signal collision can be detected. The information is reproduced by the discriminator 71 from the information channel identification results as shown in FIG.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

ところで、上述した従来方式にあっては、光信号を電気
信号に変換してからパーシャルレスポンス(1,−1)
回路64による処理を行っていたため、このパーシャル
レスポンス(1,−1)回路64の駆動速度制限から、
高速( G b/s程度)伝送の光領域での光パケット
信号の衝突検出が難しいという問題点があった。
By the way, in the conventional method described above, the optical signal is converted into an electrical signal and then the partial response (1, -1) is
Since the processing was performed by the circuit 64, due to the drive speed limit of this partial response (1, -1) circuit 64,
There has been a problem in that it is difficult to detect collisions of optical packet signals in the optical domain of high-speed (about Gb/s) transmission.

また、衝突する2つのパケット信号の電界をE1,E2
とすると、それぞれの検波電流はE,XF!ど,R2X
E2” (E ”はEの共役成分)に比例したものにな
り、レベル差が大きい場合( IEI l >> IE
21 )に、レベルの小さい方の影古が無視されるため
、レベルが異なる光パケット信号の衝突検出が困難であ
るという問題点があった。
Also, the electric fields of the two colliding packet signals are E1 and E2.
Then, the respective detection currents are E, XF! Do, R2X
E2''(E'' is the conjugate component of E), and if the level difference is large (IEI l >> IE
21) has the problem that it is difficult to detect collisions of optical packet signals with different levels because the shadows of smaller levels are ignored.

本発明は、このような点にかんがみて創作されたもので
あり、光領域でのレベル差の大きな光信号の衝突検出を
容易に行うことができる光受信機及び光通信網を提供す
ることを目的としている。
The present invention was created in view of these points, and aims to provide an optical receiver and an optical communication network that can easily detect collisions of optical signals with large level differences in the optical domain. The purpose is

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

第1図は、本発明の光受信機及び光通信網の構成を示す
図である。
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an optical receiver and an optical communication network according to the present invention.

1 i冫工1の l 請求項1の光受信機は、各ビットが多値パルスで構成さ
れる冗長符号に対応した入力光信号を2分配し、それぞ
れに異なる遅延時間を与えた後合成して合成光信号を出
力する光パーシャルレスポンス回路と、合成光信号を電
気信号に変換する光電気変換回路と、光一電気変換回路
から出力される電気信号に基づいて伝送情報の識別を行
う信号識別回路と、光一電気変換回路から出力される電
気信号に基づいて冗長符号の符号則監視を行って、伝送
路上での信号の衝突を検出する光信号衝突検出回路とを
備えるように構成されている。
1. The optical receiver of claim 1 divides an input optical signal corresponding to a redundant code in which each bit is composed of a multi-level pulse into two parts, gives them different delay times, and then combines them. an optical partial response circuit that outputs a composite optical signal, an optical electrical conversion circuit that converts the composite optical signal into an electrical signal, and a signal identification circuit that identifies transmitted information based on the electrical signal output from the optical electrical conversion circuit. and an optical signal collision detection circuit that monitors the code rule of redundant codes based on the electrical signals output from the optical-to-electrical conversion circuit and detects signal collisions on the transmission path.

j  量》゛12の ■ 請求項2の光通信網は、請求項1の光受信機と、伝送情
報の各ビットを多値パルスで構成される冗長符号に変換
する符号化回路とこの符号化回路がら出力される符号化
出力を光信号に変換する電気光変換回路とを有する光送
信機とを備えたノードを複数個光学的に結合するように
構成されている。
j quantity゛12 ■ The optical communication network according to claim 2 comprises the optical receiver according to claim 1, an encoding circuit that converts each bit of transmission information into a redundant code composed of multivalued pulses, and this encoding. It is configured to optically couple a plurality of nodes each having an optical transmitter having an electro-optical conversion circuit that converts the encoded output output from the circuit into an optical signal.

〔作 用〕[For production]

i 量冫゛工1の 日 光パーシャルレスポンス回路では、各ビットが多値パル
スで構成される冗長符号に対応した入力光信号を2分配
し、それぞれに異なる遅延時間を与えた後合成する。こ
の合成光信号は光一電気変換回路に供給されて電気信号
に変換され、この変換された電気信号が信号識別回路と
光信号衝突検出回路とに供給される。信号識別回路では
この電気信号に基づいて伝送情報の識別を行い、光信号
衝突検出回路ではこの電気信号に基づいて、冗長符号の
符号則監視を行って、信号の衝突を検出する。
In the Nikko partial response circuit of Quantum Engineering 1, an input optical signal corresponding to a redundant code, each bit of which is composed of a multi-level pulse, is divided into two parts, each given a different delay time, and then combined. This combined optical signal is supplied to an optical-to-electrical conversion circuit and converted into an electrical signal, and the converted electrical signal is supplied to a signal identification circuit and an optical signal collision detection circuit. The signal identification circuit identifies transmitted information based on this electrical signal, and the optical signal collision detection circuit monitors redundant code rules based on this electrical signal to detect signal collision.

本発明にあっては、入力光信号に対してパーシャルレス
ポンス回路による光領域での処理が行われると共に、こ
の処理において異なる遅延時間を与えた2つの光信号を
合成して干渉させることにより、レベル差が大きな信号
の衝突検出が容易になる。
In the present invention, an input optical signal is processed in the optical domain by a partial response circuit, and in this processing, two optical signals given different delay times are combined and caused to interfere, thereby adjusting the level. Collision detection of signals with a large difference becomes easier.

ii i》゛12の ■ 請求項2の光通信網においては、複数のノードが光学的
に結合されており、各ノードは請求項1の光受信機と光
送信機とを備えている。
ii) In the optical communication network according to claim 2, a plurality of nodes are optically coupled, and each node is equipped with the optical receiver and optical transmitter according to claim 1.

この光送信機は、符号化回路と電気一光変換回路とを有
しており、符号化回路によって伝送情報の各ビットを多
値パルスで構成される冗長符号に変換し、この変換出力
を電気一光変換回路によって光信号に変換して光伝送路
に送出する。
This optical transmitter has an encoding circuit and an electrical-to-optical conversion circuit, and the encoding circuit converts each bit of transmission information into a redundant code consisting of multivalued pulses, and converts this conversion output into an electrical signal. An optical conversion circuit converts it into an optical signal and sends it out to an optical transmission line.

本発明にあっては、光学的に結合された各ノードから同
時に光信号が送出された場合に、各ノードの光受信機で
は、伝送情報の受信及び信号衝突の検出を行う。
In the present invention, when optical signals are simultaneously transmitted from each optically coupled node, the optical receiver of each node receives transmitted information and detects signal collision.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面に基づいて本発明の実施例について詳細に説
明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on the drawings.

本発明の実施例における通信ネットワークとして、第8
図に示した光スター型ネットワークを考えるものとする
As the communication network in the embodiment of the present invention, the eighth
Let us consider the optical star network shown in the figure.

第2図に、本発明の一実施例における光電気変換部送信
機の構成を示す。第2図に示した光電気変換部送信機1
0は、第8図に示した各通信制御アダプタ52内の光電
気変換部送信機53に対応するものである。
FIG. 2 shows the configuration of a photoelectric converter transmitter in an embodiment of the present invention. Photoelectric converter transmitter 1 shown in Figure 2
0 corresponds to the opto-electric converter transmitter 53 in each communication control adapter 52 shown in FIG.

第2図において、11は符号化回路を、12は半導体レ
ーザダイオードを、13はレーザダイオード駆動回路を
それぞれ示している。
In FIG. 2, 11 represents an encoding circuit, 12 represents a semiconductor laser diode, and 13 represents a laser diode drive circuit.

伝送路符号としてはCMI符号を用いる。CM■符号は
、情報信号1ビットを伝送路符号2ビットに変換するI
B2B符号の1つで、符号伝送速度は情報伝送速度の2
倍となる。広帯域特性を有する光ファイバを伝送媒体と
して選んだときに、平衡度が良<BSIを確保できるこ
れらの符号は非常に有効である。第3図に、CMI符号
の変換符号則を示す。
A CMI code is used as the transmission path code. CM■ code is an I code that converts 1 bit of information signal into 2 bits of transmission path code.
One of the B2B codes, the code transmission speed is 2 times the information transmission speed.
It will be doubled. When an optical fiber with broadband characteristics is selected as the transmission medium, these codes are very effective in ensuring good balance <BSI. FIG. 3 shows the conversion code rules for CMI codes.

光電気変換部送信機10に入力されたデータは、符号化
回路11でCMI符号に変換される。レーザダイオード
駆動回路13は、このCMI符号に対して直接FM変換
を行って半導体レーザダイオード12を駆動し、半導体
レーザダイオード12から光伝送路に光信号(FM信号
光)が入射される。
Data input to the opto-electric converter transmitter 10 is converted into a CMI code by an encoding circuit 11. The laser diode drive circuit 13 directly performs FM conversion on this CMI code to drive the semiconductor laser diode 12, and an optical signal (FM signal light) is input from the semiconductor laser diode 12 to the optical transmission path.

第4図に、半導体レーザダイオード12から出力される
光信号のスペクトルを示す。横軸は光信号の周波数を、
縦軸は入射光強度をそれぞれ示している。スペクトルの
低周波数側のピーク(中心周波数f,)に伝送路符号の
スペース(“′0“)を、高周波数側のピーク(中心周
波数rz)にマーク(“1゛)を割り当て、その際の周
波数偏移をf−(=fz   f+)とする。
FIG. 4 shows the spectrum of the optical signal output from the semiconductor laser diode 12. The horizontal axis is the frequency of the optical signal,
The vertical axis indicates the incident light intensity. Assign a transmission line code space (“0”) to the peak on the low frequency side of the spectrum (center frequency f,) and a mark (“1゛”) to the peak on the high frequency side (center frequency rz), and Let the frequency shift be f-(=fz f+).

第5図に、本発明の一実施例における光電気変換部受信
機の構成を示す。第5図に示した光電気変換部受信部2
0は、第8図に示した各通信制御アダプタ52内の光電
気変換部受信機54に対応するものである。
FIG. 5 shows the configuration of a photoelectric converter receiver in an embodiment of the present invention. Photoelectric converter receiving section 2 shown in FIG.
0 corresponds to the photoelectric converter receiver 54 in each communication control adapter 52 shown in FIG.

第5図において、21は光パーシャルレスポンス回路を
、22は1対のアバランシエ・ホト・ダイオード等から
成る受光素子を、23は交流増幅器を、24はバンドパ
スフィルタを、25は増幅器を、26は符号変換則監視
用の識別器を、27はタイミング抽出回路を、28は1
/2分周回路を、29は符号則誤り(CRV)検出回路
を、30はキャリア検出回路を、31は伝送情報用の識
別器をそれぞれ示している。
In FIG. 5, 21 is an optical partial response circuit, 22 is a light receiving element consisting of a pair of avalanche photodiodes, etc., 23 is an AC amplifier, 24 is a band pass filter, 25 is an amplifier, and 26 is a light receiving element consisting of a pair of avalanche photodiodes. 27 is a timing extraction circuit; 28 is a discriminator for monitoring code conversion rules;
29 is a coding rule error (CRV) detection circuit, 30 is a carrier detection circuit, and 31 is a discriminator for transmission information.

光パーシャルレスポンス回路21は、2つの方向性結合
器と、これらを結ぶ2つの導波路で構成されている。光
パーシャルレスポンス回路21では、入力される光信号
を2つに分割し、一方を符号伝送速度2f.に対する1
周期時間だけ遅延した後他方の信号と再結合して受光素
子22に送る。
The optical partial response circuit 21 includes two directional couplers and two waveguides connecting them. The optical partial response circuit 21 divides the input optical signal into two parts, one of which is transmitted at a code transmission rate of 2f. 1 against
After being delayed by a period time, the signal is recombined with the other signal and sent to the light receiving element 22.

もし、結合した2つの導波路の光波が同じ光周波数を持
っているなら、受光素子22の出力(光電流)は直流成
分のみとなる。しかし、もし2つの光周波数がf1だけ
ずれていたら、受光素子22の出力には周波数f.の中
間周波(IF)信号が存在する。伝送路符号“゜l”′
,“0゛の2値の原?ータは、IF信号を中心周波数f
■のバンドパスフィルタ24を介することで得られる。
If the light waves in the two coupled waveguides have the same optical frequency, the output (photocurrent) of the light receiving element 22 will be only a DC component. However, if the two optical frequencies differ by f1, the output of the light receiving element 22 will have the frequency f. There are intermediate frequency (IF) signals. Transmission line code “゜l”′
, “0゛ binary source data converts the IF signal to the center frequency f
It is obtained by passing through the band pass filter 24 (2).

第6図に、CMI変換及び光パーシャルレスポンス変換
を行った信号の符号則を示す。上述したように、光パー
シャルレスポンス回路21では、符号伝送速度2foに
対する1周期時間だけ光入力信号を遅延し、その信号と
の搬送周波数の差分をとる操作が行われる。従って、こ
の操作は引き続く符号に影響を及ぼすことになり、第6
図に示した符号則では連続する2つの情報(語)の伝送
を考慮した。
FIG. 6 shows the sign rule for signals subjected to CMI conversion and optical partial response conversion. As described above, the optical partial response circuit 21 delays the optical input signal by one cycle time for the code transmission rate 2fo, and calculates the difference in carrier frequency from that signal. Therefore, this operation will affect the following codes, and the 6th
The coding rule shown in the figure takes into consideration the transmission of two consecutive pieces of information (words).

1語における前半の符号(CDチャネル)及び後半の符
号(情報チャネル)においては、バンドバスフィルタ2
4によって抽出された信号の振幅は零あるい“+゛′に
分離される。
For the first half code (CD channel) and the second half code (information channel) in one word, bandpass filter 2
The amplitude of the signal extracted by 4 is separated into zero or +'.

識別器26における識別レベルを零レベル近く(±Δ)
に設定し、タイミング抽出回路27によって抽出した符
号伝送速度2f.に相当するクロック信号を用いて、両
チャネルの識別を行゜う。1語とその直前の情報チャネ
ルの3つの識別出力からなる符号列は、信号衝突のない
場合には第6図に示したrIF信号識別出力」の値を取
り得る。
The discrimination level in the discriminator 26 is set close to zero level (±Δ)
, and the code transmission rate 2f. is extracted by the timing extraction circuit 27. Both channels are identified using a clock signal corresponding to . A code string consisting of one word and three identification outputs of the information channel immediately before it can take the value of "rIF signal identification output" shown in FIG. 6 if there is no signal collision.

すなわち、CDチャネルにおける状態零(IF信号識別
出力のCDチャネルが零の場合)は、信号系列が“0ビ
.“” 1 0 ”の2語を伝送する場合に生じ、対応
するCRVパターンは第6図に示したものに限られる。
In other words, state zero in the CD channel (when the CD channel of the IF signal identification output is zero) occurs when the signal sequence transmits two words "0vi.""10", and the corresponding CRV pattern is Limited to those shown in Figure 6.

従って、このCRVを監視することにより、信号衝突の
検出が可能になる。
Therefore, by monitoring this CRV, signal collisions can be detected.

また、識別器31は、識別器26から出力される情報チ
ャネルを反転することにより原情報を得る(第6図の「
再生出力」参照)。
Further, the discriminator 31 obtains the original information by inverting the information channel output from the discriminator 26 ("
(See “Playback Output”).

実施例において、例えばパケットの先頭に同期確立のた
めのプリアンプルパターン(“Ol”パターン)を送出
するようにする。タイミング抽出回路27はこのプリア
ンプルパターンに基づいて符号伝送速度2f.に等しい
クロック信号を抽出し、1/2分周回路・28は更にこ
のクロック信号を分周して情報伝送達度f0に等しいク
ロック信号を得る。ところで、この1/2分周回路28
から出力されるクロック信号は180゜の位相不確定を
有しており、同期外れの場合にはCRVが発生する。こ
のCRVをCRV検出回路29で検出した場合には、1
/2分周回路28から出力するクロシク信号の位相を反
転し、同期引き込みを行ってビット同期を確立している
In the embodiment, for example, a preamble pattern ("Ol" pattern) for establishing synchronization is sent at the beginning of the packet. The timing extraction circuit 27 determines the code transmission rate of 2f. based on this preamble pattern. The 1/2 frequency divider circuit 28 further divides the frequency of this clock signal to obtain a clock signal equal to the information transmission level f0. By the way, this 1/2 frequency divider circuit 28
The clock signal output from the clock signal has a phase uncertainty of 180 degrees, and a CRV occurs when the clock signal is out of synchronization. When this CRV is detected by the CRV detection circuit 29, 1
Bit synchronization is established by inverting the phase of the cross signal output from the /2 frequency divider circuit 28 and performing synchronization pull-in.

第8図に示した光スター型ネットワークにおいては、複
数の通信制御アダプタ52から同時に光パケット信号が
送出され、パケットの衝突が発生する可能性がある。本
実施例においては、光パーシャルレスポンス回路21を
用いた自己ホモダイン検波により、検波電流にはE+ 
XE+” , E2XE2”に比例した成分だけでなく
、更にEIXE2”やE2XE一に比例した成分もあり
、衝突するパケットのレベル差が大きくても符号則誤り
が容易に検出できる。
In the optical star network shown in FIG. 8, optical packet signals are simultaneously sent out from a plurality of communication control adapters 52, and there is a possibility that packet collisions will occur. In this embodiment, self-homodyne detection using the optical partial response circuit 21 causes the detection current to be E+
There are not only components proportional to XE+'' and E2XE2'', but also components proportional to EIXE2'' and E2XE-, and even if the level difference between colliding packets is large, a coding rule error can be easily detected.

また、実施例では、パーシャルレスポンス変換を光パー
シャルレスポンス回路2lによって光領域で処理してい
るため、光領域での信号衝突の検出を行うことが可能に
なる。
Furthermore, in the embodiment, since the partial response conversion is processed in the optical domain by the optical partial response circuit 2l, signal collisions can be detected in the optical domain.

尚、上述した実施例においては、冗長符号としてCMI
符号を用いたが、第7図に符号則を示したDMI符号で
も同様な処理が可能である。
In addition, in the embodiment described above, CMI is used as a redundant code.
Although a code is used, similar processing is also possible with a DMI code whose code rules are shown in FIG.

(発明の効果〕 上述したように、請求項1及び請求項2の発明によれば
、入力光信号に対してパーシャルレスポンス回路による
処理を行うことにより、光領域での衝突検出が可能にな
る。
(Effects of the Invention) As described above, according to the inventions of claims 1 and 2, collision detection in the optical region becomes possible by processing the input optical signal using the partial response circuit.

また、パーシャルレスポンス回路において、異なる遅延
時間を与えた2つの光信号を合成して干渉させているの
で、2つの信号が衝突した場合に、レベルが小さい方の
信号がレベルの大きい方に影響を与えるため、レベル差
が大きな信号の衝突検出が容易になる。
In addition, in a partial response circuit, two optical signals given different delay times are combined and interfered with, so when two signals collide, the signal with a lower level will affect the one with a higher level. Therefore, collision detection of signals with a large level difference becomes easy.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の光受信機及び光通信網の構成を示す図
、 第2図は一実施例の光電気変換部送信機の構成図、第3
図はCMI符号の説明図、 第4図は光信号のスペクトルの説明図、第5図は一実施
例の光電気変換部受信機の構成図、第6図は一実施例の
符号変換則の説明図、第7図はDMI符号の説明図、 第8図は光スター型ネソトワークの構成図、第9図は従
来の光電気変換部受信機の構成図、第10図は従来の符
号変換則の説明図である。 図において、 10は光電気変換部送信機、 11は符号化回路、 l2は半導体レーザダイオード、 13はレーザダイオード駆動回路、 20は光電気変換部受信機、 21は光パーシャルレスポンス回路、 22は受光素子、 23は交流増幅器、 24はバンドパスフィルタ、 25は増幅器、 26.31は識別器、 27はタイミング抽出回路、 28は1/2分周回路、 29はCRV検出回路、 30はキャリア検出回路である。 第 図 第 図 ↑ f2 fil清!4対 第 図
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an optical receiver and optical communication network of the present invention, FIG. 2 is a configuration diagram of a photoelectric converter transmitter according to an embodiment, and FIG.
Figure 4 is an explanatory diagram of the CMI code, Figure 4 is an explanatory diagram of the spectrum of an optical signal, Figure 5 is a configuration diagram of a photoelectric converter receiver according to an embodiment, and Figure 6 is a diagram of the code conversion rule of an embodiment. Explanatory diagram, Fig. 7 is an explanatory diagram of the DMI code, Fig. 8 is a block diagram of an optical star type network, Fig. 9 is a block diagram of a conventional opto-electric converter receiver, and Fig. 10 is a conventional code conversion rule. FIG. In the figure, 10 is a photoelectric converter transmitter, 11 is an encoding circuit, l2 is a semiconductor laser diode, 13 is a laser diode drive circuit, 20 is a photoelectric converter receiver, 21 is an optical partial response circuit, and 22 is a light receiver. 23 is an AC amplifier, 24 is a band pass filter, 25 is an amplifier, 26.31 is a discriminator, 27 is a timing extraction circuit, 28 is a 1/2 frequency divider circuit, 29 is a CRV detection circuit, 30 is a carrier detection circuit It is. Figure Figure ↑ f2 fil clear! 4 pairs figure

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)各ビットが多値パルスで構成される冗長符号に対
応した入力光信号を2分配し、それぞれに異なる遅延時
間を与えた後合成して合成光信号を出力する光パーシャ
ルレスポンス回路と、 前記合成光信号を電気信号に変換する光−電気変換回路
と、 前記光−電気変換回路から出力される電気信号に基づい
て伝送情報の識別を行う信号識別回路と、前記光−電気
変換回路から出力される電気信号に基づいて冗長符号の
符号則監視を行って、伝送路上での信号の衝突を検出す
る光信号衝突検出回路と、 を備えるように構成したことを特徴とする光受信機。
(1) An optical partial response circuit that divides an input optical signal corresponding to a redundant code in which each bit is composed of a multilevel pulse into two parts, gives them different delay times, and then combines them to output a combined optical signal; an optical-to-electrical conversion circuit that converts the combined optical signal into an electrical signal; a signal identification circuit that identifies transmission information based on the electrical signal output from the optical-to-electrical conversion circuit; An optical receiver comprising: an optical signal collision detection circuit that monitors redundant code rules based on output electrical signals and detects signal collisions on a transmission path;
(2)請求項1の光受信機と、 伝送情報の各ビットを多値パルスで構成される冗長符号
に変換する符号化回路とこの符号化回路から出力される
符号化出力を光信号に変換する電気−光変換回路とを有
する光送信機と、 を備えたノードを複数個光学的に結合したことを特徴と
する光通信網。
(2) The optical receiver according to claim 1, an encoding circuit that converts each bit of transmission information into a redundant code composed of multilevel pulses, and converting the encoded output output from this encoding circuit into an optical signal. An optical communication network comprising: an optical transmitter having an electrical-to-optical conversion circuit; and a plurality of nodes having the following optically coupled together.
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