JPH0379141A - 光信号入力断検出回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 光通信システムに於ける光信号の入力断を検出する光信
号入力断検出回路に関し、 光信号の入力断を誤りな（検出することを目的とし、 受信した光信号を電気信号に変換して等化増幅する変換
部と、該変換部の出力信号からタイミング信号を抽出す
るタイミング抽出部と、該タイミング抽出部からのタイ
ミング信号の位相を制御する位相制御部と、該位相制御
部により位相制御されたタイミング信号により前記変換
部の出力信号を識別してデータを出力すると共に、該デ
ータと前記タイミング信号との最適位相からのずれを検
出して前記位相制御部に位相制御信号を加える識別部と
、前記位相制御部に加える前記位相制御信号が設定範囲
を超えた時及び変動ピーク値が所定値を超えた時に、前
記光信号の入力断と判定する検出部とを備えて構成した
。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、光通信システムに於ける光信号の入力断を検
出する光信号入力断検出回路に関するものである。

光通信システムに於いては、システムが正常に運用され
ているか否かを判定する機能や、異常時の障害点の発見
の為の各種機能を備えているものである。このような機
能の中で、光信号の入力断検出機能は、システム内の各
光信号受信装置に備えられて、光信号の入力断に伴うノ
イズによる誤動作を防止している。従って、光信号の入
力断検出回路は、誤りなく動作することが必要である。

〔従来の技術〕

光通信システムに於ける光信号の入力断の検出は、例え
ば、第３図に示す構成により行われていた。同図に於い
て、３１はアバランシェ・フォト・ダイオード（以下ｒ
ＡＰＤ、と称する）、３２は等化増幅回路、３３はバイ
アス制御回路、３４はタイミング抽出回路、３５はタイ
ミング増幅回路、３６はリミッタ増幅回路、３７はピー
ク検出回路、３８は入力断検出回路、３９はアラーム回
路、４０は識別回路である。

光信号はＡＰＤ３１により電気信号に変換されて等化増
幅回路３２に加えられ、バイアス制御回路３３により等
化増幅出力信号のピーク検出等が行われて、ＡＰＤ３１
のバイアス制御により、その増倍率が制御されて、等化
出力信号レベルが所定値となるような自動制御が行われ
る。

又タイミング抽出回路３４により等化増幅出力信号から
タイミング信号が抽出され、タイミング増幅回路３５に
より増幅され、リミッタ増幅回路３６により一定レベル
のタイミング信号となるように振幅制限が行われて識別
回路４ｏに加えられる。

識別回路４０では、タイミング信号による識別タイミン
グで等化増幅出力信号のレベル識別を行ってデータを出
力し、且つそのデータに同期したクロック信号を出力す
るものである。

又ピーク検出回路３７は、タイミング増幅回路３５によ
って増幅されたタイミング信号のピーク値を検出して入
力断検出回路３８に加えるものであり、光信号が断とな
ると、タイミング信号を抽出できなくなるから、次第に
タイミング信号のピーク値が低下し、入力断検出回路３
８に於いて所定の閾値と検出ピーク値とを比較し、闇値
以下に低下すると、光信号入力断と判定してアラーム回
路３９に信号を加えて、アラーム回路３９からアラーム
信号を送出することになる。

〔発明が解決しようとする課題〕

光信号に含まれるタイミング信号成分は、光信号のマー
ク率が大きい場合に多く含まれるものであり、従って、
マーク率か小さくなると、タイミング抽出回路３４によ
り抽出されたタイミング信号のレベルも低くなり、タイ
ミング増幅回路３５により増幅されても、そのピーク値
が低下することになり、入力断検出回路３８に於いて光
信号の入力断でもない時に、入力断の誤検出が行われる
欠点があった。

このような欠点を改善する為に、タイミング増幅回路３
５のゲインを高くし、タイミング信号のピーク値が低下
しないようにすることが考えられる。しかし、このよう
な設定を行った場合に、光信号の入力断時に、ＡＰＤ３
１の暗電流を基にピーク値の低いタイミング信号が抽出
されることがあり、ノイズ成分からタイミング信号を抽
出する場合と同様であるから、抽出されたタイミング信
号のピークは大きく変動することになり、このタイミン
グ信号を増幅するタイミング増幅回路３５は発振状態と
なることがある。又それによって、ピーク検出回路３７
で検出するタイミング信号のピーク値が低下しなくなる
から、入力断検出回路３８では入力断を検出しないこと
になる。

前述のように、タイミング増幅回路３５のゲインを通常
の大きさとした場合に、マーク率が小さくなると、光信
号の入力断であると誤検出する欠点があり、又タイミン
グ増幅回路３５のゲインを大きくすると、光信号の入力
断の場合でも、タイミング信号のピーク値が闇値以下に
低下しなくなって、入力断を検出できない欠点があった
。

本発明は、光信号の入力断を誤りなく検出することを目
的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の光信号入力断検出回路は、データ識別を行う為
のタイミング信号位相を最適位相となるように制御し、
その制御信号を監視して光信号の入力断を検出するもの
であり、第１図を参照して説明する。

光信号を電気信号に変換して等化増幅する変換部１と、
この変換部１の出力信号からタイミング信号を抽出する
タイミング抽出部２と、このタイミング抽出部２からの
タイミング信号の位相を制御する位相制御部３と、この
位相制御部３により位相制御されたタイミング信号によ
り変換部１の出力信号を識別してデータを出力すると共
に、そのデータとタイミング信号との最適位相からのず
れを検出して位相制御部３に位相制御信号を加える識別
部４と、位相制御部３に加える位相制御信号が設定範囲
を超えた時及び変動ピーク値が所定値を超えた時に、光
信号の入力断と判定する検出部５とを備えているもので
ある。

〔作用〕

変換部１は、光信号を電気信号に変換して等化゛増幅す
るものであり、その出力信号はタイミング抽出部２と識
別部４とに加えられる。タイミング抽出部２は、タイミ
ング信号の周波数に共振する構成等により、変換部１の
出力信号からタイミング信号を抽出し、位相制御部３を
介して識別部４に識別タイミング信号として加える。

識別部４は、変換部１の出力信号をタイミング信号によ
るタイミングでレベル識別して、データを出力するもの
であり、その場合のタイミング信号の最適位相からのず
れを検出して、位相制御部３に位相制御信号として加え
る。例えば、変換部１の出力信号のビット中央に対する
タイミング信号の位相のずれを位相差検出手段により検
出し、最適位相からのずれを示す位相制御信号とするこ
とができる。又タイミング信号を最適位相に制御するこ
とにより、識別部４に於いては、データ識別を誤りなく
行うことができる。

又光信号の入力断時には、識別部４に於いてノイズ成分
とタイミング信号との最適位相からのずれを検出するこ
とになり、従って、位相不確定のノイズ成分により、位
相制御信号は、最適位相から太き（ずれていることを示
すか或いは最適位相からのずれとその方向とが大きく変
化することを示すものとなる。検出部５では、このよう
な位相制御信号の状態を検出するものであり、設定範囲
を超えた位相制御信号又は繰り返し短時間で変化するこ
とによる変動ピーク値が所定値を超えた位相制御信号の
場合に、光信号の入力断と判断するものである。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明
する。

第２図は本発明の実施例のブロック図であり、１１は変
換部、１２はタイミング抽出部、１３は位相制御回路、
１４は識別処理回路、１５は検出部、２１はＡＰＤ、２
２は等化増幅回路、２３はバイアス制御回路、２４はタ
イミング抽出回路、２５はタイミング増幅回路、２６は
リミッタ増幅回路、２７はコンデンサ、２８はピーク検
出回路、２９は入力断検出回路である。

変換部１１は、従来例と同様に光信号をＡＰＤ２１によ
り電気信号に変換し、等化増幅回路２２により等化増幅
し、バイアス制御回路２３により等化増幅出力信号のピ
ーク値を検出して、ＡＰＤ２１のバイアス制御を行うも
のである。又タイミング抽出部１２では、等化増幅出力
信号からタイミング抽出回路２４によりタイミング信号
を抽出し、タイミング増幅回路２５により増幅して位相
制御回路１３に加え、最適位相となるように制御された
タイミング信号をリミッタ増幅回路２６を介して識別処
理回路１４に識別タイミング信号として加える。

識別処理回路１４は、等化増幅出力信号のレベル識別を
タイミング信号により行う識別回路と、このタイミング
信号の位相が、等化増幅出力信号のビット中央の位相と
の差を検出する位相比較回路とを含むものであり、位相
比較回路の出力信号を位相制御信号として、位相制御回
路１３と検出部１５とに加えるものである。従って、識
別処理回路１４に加えられるタイミング信号は、正しい
データ識別を可能とする最適位相に制御されることにな
る。なお、タイミング信号の最適位相からのずれは、高
速クロック信号で等化増幅出力信号をサンプリングし、
等化増幅出力信号の変化点からビット中央点を識別し、
その中央点に対するタイミング信号の位相のずれを検出
する構成とすることも可能である。

正常状態に於いては、位相制御信号は僅かに変化し、且
つその変化は比較的層やかであるから、ピーク検出回路
２８に於ける検出ピーク値は低い値となる。従って、入
力断検出回路２９では、位相制御信号が設定範囲内の変
化であると共に、検出ピーク値が所定値以下であるから
、光信号は正常に到来していると判断する。

又光信号の入力断の場合は、ＡＰＤ２１の暗電流が増幅
されたノイズ成分が識別処理回路１４及びタイミング抽
出部１２に入力され、タイミング信号が抽出されたとし
ても、識別処理回路１４に於いてはノイズ成分との最適
位相が不確定であるから、位相制御信号の変化は大きく
なるか或いは短時間で繰り返し大きく変化することにな
る。

検出部１５の入力断検出回路２９では、位相制御信号の
変化が設定範囲内か否か判断し、且つピーク検出回路２
８による位相制御信号の変化の検出ピーク値が、所定値
を超えたか否か判断して、光信号の入力断を検出するも
のであり、前述のように、位相制御信号が太き（変化し
て設定範囲を超えた場合は、光信号の入力断の検出信号
を出力する。又位相制御信号が短時間に繰り返し変化す
る場合、その変化のピーク値が所定値を超えると、光信
号の入力断の検出信号を出力する。

従って、光信号が到来する正常時には、光信号のマーク
率が小さくなっても、位相制御信号が設定範囲を超える
ことはなく、又その位相制御信号が短時間で変化するよ
うなことがないから、入力断であると誤検出することは
なくなる。それにより、タイミング増幅回路２５のゲイ
ンを必要以上に高く設定しな（でも良いことになり、安
定なタイミング抽出を行わせることができる。

又光信号の入力断時に、タイミング信号が抽出されたと
しても、位相不確定のノイズ成分に対する位相制御信号
の変化が大きくなり、或いはその変化が短時間で繰り返
し生じるから、確実に光信号の入力断を検出することが
できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、変換部工の出力信号か
らタイミング信号を抽出するタイミング抽出部２と、タ
イミング信号の位相を制御する位相制御部３と、識別部
４と、検出部５とを備え、識別部４に於いてタイミング
信号の最適位相からのずれを検出して位相制御信号を出
力し、その位相制御信号により位相制御部３に於いてタ
イミング信号の位相を制御し、又その位相制御信号が設
定範囲を超えて変化したか或いは変動ピーク値が所定値
を超えたか否かを検出部５に於いて判定して、光信号の
入力断を検出するものであり、光信号のマーク率による
影響を受けることなく、又ノイズ成分からタイミング信
号が抽出された場合でも、確実に且つ正確に光信号の入
力断を検出することができる利点がある。従って、光通
信システムの安定な運用に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、第２図は本発明の実施例
のブロック図、第３図は従来例のブロック図である。 ｌは変換部、２はタイミング抽出部、３は位相制御部、
４は識別部、５は検出部である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 受信した光信号を電気信号に変換して等化増幅する変換
   部（１）と、 該変換部（１）の出力信号からタイミング信号を抽出す
   るタイミング抽出部（２）と、 該タイミング抽出部（２）からのタイミング信号の位相
   を制御する位相制御部（３）と、該位相制御部（３）に
   より位相制御されたタイミング信号により前記変換部（
   １）の出力信号を識別してデータを出力すると共に、該
   データと前記タイミング信号との最適位相からのずれを
   検出して前記位相制御部（３）に位相制御信号を加える
   識別部（４）と、 前記位相制御部（３）に加える前記位相制御信号が設定
   範囲を超えた時及び変動ピーク値が所定値を超えた時に
   、前記光信号の入力断と判定する検出部（５）とを備え
   た ことを特徴とする光信号入力断検出回路。