JPH0481372B2 - - Google Patents
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- JPH0481372B2 JPH0481372B2 JP60280252A JP28025285A JPH0481372B2 JP H0481372 B2 JPH0481372 B2 JP H0481372B2 JP 60280252 A JP60280252 A JP 60280252A JP 28025285 A JP28025285 A JP 28025285A JP H0481372 B2 JPH0481372 B2 JP H0481372B2
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Landscapes
- Maintenance And Management Of Digital Transmission (AREA)
- Monitoring And Testing Of Transmission In General (AREA)
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- Bidirectional Digital Transmission (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は互いに離れた位置にある装置の間で、
単一の光伝送路(例えば一本の光フアイバや同一
の空間)によつてデイジタル信号の双方向通信を
可能とする光通信装置に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention provides
The present invention relates to an optical communication device that enables bidirectional communication of digital signals through a single optical transmission path (for example, one optical fiber or the same space).
この発明は単一伝送路を用いた双方向光通信装
置において、光送信回路・光出力制御回路・光受
信回路・周波数判定回路・クロツク制御回路・回
線診断回路を設け、光出力制御回路により電源投
入後またはリセツト動作後の一定期間、クロツク
情報を含んだ符号化されたデータを出力する光送
信回路の出力を停止させ、その間光受信回路で伝
送路上の光信号を受信し復号化して得られる再生
クロツクから、クロツク制御回路は通信する相手
側の通信装置の送信クロツク周波数と異なつた送
信クロツク周波数を選択することによつて、単一
伝送路を用いることにより生じるクロストーク
(漏話)の影響を各々の周波数で分離することで
除去し長距離光通信を可能にするとともに、これ
らの動作を自動的に行なうことで運用性・操作性
を高めたものである。更に本発明では回線設定後
も、回線診断回路により再生クロツク周波数と自
分の送信クロツク周波数との比較を常時行なうこ
とにより、相手側の通信装置の故障や伝送路の不
具合などが発生しても直ちに検出することがで
き、運用性を著しく高めることを可能にしたもの
である。
This invention provides a bidirectional optical communication device using a single transmission path, which is provided with an optical transmission circuit, an optical output control circuit, an optical reception circuit, a frequency determination circuit, a clock control circuit, and a line diagnosis circuit, and the optical output control circuit provides a power source. The output of the optical transmitter circuit that outputs encoded data including clock information is stopped for a certain period of time after power-on or reset operation, and during that time the optical receiver circuit receives and decodes the optical signal on the transmission path. From the regenerated clock, the clock control circuit eliminates the effects of crosstalk caused by using a single transmission path by selecting a transmit clock frequency that is different from the transmit clock frequency of the communication device with which it is communicating. By separating each frequency, long-distance optical communication is possible, and by automatically performing these operations, operability and operability are improved. Furthermore, in the present invention, even after the line is set up, the line diagnosis circuit constantly compares the regenerated clock frequency with the own transmission clock frequency, so that even if a failure occurs in the other party's communication equipment or a problem with the transmission line, it can be detected immediately. This makes it possible to significantly improve operability.
従来、単一伝送路、例えば1本の光フアイバを
用いた単線双方向通信や同一の空間を用いた光空
間双方向通信では、相手側からの信号に自分が送
出した信号が混入してしまうというクロストーク
(漏話)の問題がある。この原因としては、単線
双方向通信の場合には、波長多重通信では各波長
間の分離が不充分なことによるクロストークが、
光結合器(カプラー)を用いた同一波長通信では
光フアイバ接続点での反射光によるクロストーク
がそれぞれ存在し、一方光空間双方向通信の場合
には、空間の浮遊物(ごみなど)などによる光の
散乱や構造物(室内なら壁・天井・机など)によ
る光の反射などから生じるクロストークが存在す
る。
Conventionally, in single-line bidirectional communication using a single transmission path, such as one optical fiber, or optical space bidirectional communication using the same space, the signal sent by one party is mixed with the signal from the other party. There is a problem of crosstalk. The reason for this is that in the case of single-wire bidirectional communication, crosstalk due to insufficient separation between each wavelength in wavelength division multiplexing communication,
In the same wavelength communication using an optical coupler, there is crosstalk due to reflected light at the optical fiber connection point, while in the case of optical space bidirectional communication, there is crosstalk due to floating objects (such as dust) in the space. Crosstalk occurs due to light scattering and light reflection from structures (indoors, walls, ceilings, desks, etc.).
従来、この対策として波長多重通信では各波長
間隔を充分に広げることで、同一波長通信では光
結合器に偏光ビームスプリツタを用い偏光方向の
異なる近端反射を除去し遠端反射のみが反射光と
なることを利用して反射光を減らしたり、受信器
のしきい値電圧をあらかじめ反射光強度より高く
設定することで、それぞれ対応し、一方光空間双
方向通信では同一波長通信と同様なしきい値電圧
調整で対応していた。 Conventionally, as a countermeasure for this problem, in wavelength division multiplexing communication, the spacing between each wavelength is widened sufficiently, and in communication with the same wavelength, a polarizing beam splitter is used in the optical coupler to remove near-end reflections with different polarization directions, and only far-end reflections are reflected light. This can be done by reducing the reflected light by taking advantage of the fact that This was handled by adjusting the value voltage.
しかしながら以上述べた方法では、波長多重通
信は互いの波長を分離するための精度の良い分波
器と波長の充分離れた光送信器が不可欠であり装
置の価格が非常に高価となる。同一波長通信は偏
光ビームスプリツタを光結合器に用いても遠端反
射は残るため伝送距離が短くなるとその効果は小
さくなる。しきい値電圧調整による方式は装置の
設置のたびにしきい値電圧の調整を行わなければ
ならないという欠点があるだけでなく、信号光が
微弱なときは信号電圧としきい値電圧の差が非常
に小さく、使用している素子のばらつきや温度な
どの環境変化によつて容易にビツトエラーレート
が劣化するため、信号光が微弱となる長距離通信
は不可能であつた。
However, in the above-described method, wavelength division multiplexing communication requires a highly accurate demultiplexer to separate wavelengths from each other and an optical transmitter whose wavelengths are sufficiently far apart, making the device extremely expensive. In same-wavelength communication, even if a polarizing beam splitter is used as an optical coupler, far-end reflection remains, so the effect becomes smaller as the transmission distance becomes shorter. The method that uses threshold voltage adjustment not only has the disadvantage of having to adjust the threshold voltage every time the device is installed, but also has the disadvantage that when the signal light is weak, the difference between the signal voltage and the threshold voltage is very large. Because they are small and the bit error rate easily deteriorates due to variations in the elements used or environmental changes such as temperature, long-distance communication with weak signal light has been impossible.
本発明の目的は、単一伝送路上でクロストーク
の影響を軽減し、長距離通信を可能とするととも
に、運用性・操作性・信頼性を著しく向上させる
単一伝送路双方向光通信装置を提供することにあ
る。 An object of the present invention is to provide a single transmission path bidirectional optical communication device that reduces the effects of crosstalk on a single transmission path, enables long-distance communication, and significantly improves operability, operability, and reliability. It is about providing.
上記問題点を解決するために本発明は、通信装
置にある、周波数のクロツク信号を用いて伝送デ
ータを符号化し、電気−光変換を施して光伝送路
に出力する光送信回路と光送信回路から光信号を
出力するか否かの制御を行なう光出力制御回路
と、光伝送路から入力される光信号に光−電気変
換を施し、その後復号化処理してクロツク信号と
データを再生・出力する光受信回路と、光受信回
路からの再生クロツク信号の周波数を判定しその
状態を示す信号を出力する周波数判定回路と、光
出力制御回路から光送信回路より光信号が出力さ
れない様に制御された状態での周波数判定回路出
力より、自分の送信クロツク周波数を決定し、か
つその状態(周波数)を記憶するクロツク制御回
路と、光出力制御回路から光送信回路より光信号
が出力される様に制御された状態での周波数判定
回路出力と、自分の送信クロツク周波数を示す信
号を出力するクロツク制御回路からの信号とから
相手の通信装置や伝送路などの通信回線状態を診
断する回線診断回路とを少なくとも用いた構成と
し、クロストークの影響を軽減するとともに運用
性・操作性・信頼性を向上させるようにした。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an optical transmission circuit and an optical transmission circuit that encode transmission data using a frequency clock signal in a communication device, perform electrical-to-optical conversion, and output the data to an optical transmission line. an optical output control circuit that controls whether or not to output an optical signal from the optical transmission line; and an optical output control circuit that performs optical-to-electrical conversion on the optical signal input from the optical transmission line, and then performs decoding processing to reproduce and output the clock signal and data. an optical receiving circuit that determines the frequency of the recovered clock signal from the optical receiving circuit and outputs a signal indicating its status; and an optical output control circuit that controls the optical transmitting circuit so that no optical signal is output. A clock control circuit that determines its own transmission clock frequency based on the output of the frequency determination circuit in the same state and stores that state (frequency), and an optical output control circuit that outputs an optical signal from the optical transmission circuit. A line diagnosis circuit that diagnoses the status of communication lines such as the other party's communication equipment and transmission line based on the frequency judgment circuit output in a controlled state and the signal from the clock control circuit that outputs a signal indicating its own transmission clock frequency. The system is configured to use at least the following, to reduce the effects of crosstalk and improve operability, operability, and reliability.
上記の構成の単一伝送路双方向光通信装置で
は、電源投入時またはリセツト動作時に光送信回
路出力を停止させるので、その間に光受信回路に
入力され周波数判定回路で判定された再生クロツ
ク周波数とは異なるクロツク周波数をクロツク制
御回路で選択することにより、相手通信装置と異
なつたクロツク周波数になる。このため、相手通
信装置からの信号とクロストークにより受信する
自分の出力した信号との区別が周波数分離により
容易に行なえる。また、最初に光受信回路に信号
が入力しない場合には、あらかじめ定められた周
波数のクロツクを採用して光送信回路から出力さ
せることにより、相手の通信装置が動作を開始し
た後に前述したように相手が異なる周波数を選択
することで両者間のクロツク周波数が異なつたも
のとなる。更に両通信装置間で通信中に何らかの
障害が発生して通信が不能になつた場合でも、再
生クロツク周波数を監視するだけで検出可能とな
る。つまり回線診断回路で再生クロツク周波数と
自分の送信クロツク周波数の比較を行い、前者が
後者と同じになつた時は相手通信装置が動作して
いないか、光フアイバ断線などの伝送路異常が生
じ、クロストークによる自分の出力光が入力され
ていると判断できる。また再生クロツク周波数が
自分の送信クロツク周波数と異なつており、かつ
決められた範囲外の周波数となつている時は、相
手通信装置が異常な出力をしているか、光伝送路
特性が大幅に落ちていることが判断できる。
In the single transmission path bidirectional optical communication device with the above configuration, the output of the optical transmitter circuit is stopped when the power is turned on or when a reset operation is performed. By selecting a different clock frequency using the clock control circuit, the communication device becomes a different clock frequency from that of the other communication device. Therefore, it is possible to easily distinguish between a signal from a communication device of the other party and a signal outputted by oneself received due to crosstalk by frequency separation. In addition, if no signal is input to the optical receiving circuit at first, by using a clock with a predetermined frequency and outputting it from the optical transmitting circuit, it is possible to use a clock with a predetermined frequency and output it from the optical transmitting circuit. When the other party selects a different frequency, the clock frequencies between them become different. Furthermore, even if some kind of failure occurs during communication between both communication devices and communication becomes impossible, it can be detected simply by monitoring the regenerated clock frequency. In other words, the line diagnostic circuit compares the regenerated clock frequency and its own transmitting clock frequency, and if the former is the same as the latter, the other party's communication device is not operating, or there is a transmission line abnormality such as a broken optical fiber. You can determine that your own output light is being input due to crosstalk. In addition, if the regenerated clock frequency is different from your own transmit clock frequency and is outside the specified range, the other party's communication device may be producing abnormal output, or the optical transmission path characteristics may have significantly deteriorated. It can be determined that
以上のことから、クロストークの影響を軽減で
き、長距離伝送が可能となる。 From the above, the effects of crosstalk can be reduced and long-distance transmission becomes possible.
以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。第1図は本発明の1実施例、第2図は回線決
定時、即ちクロツク周波数決定時のタイミングチ
ヤート、第3図は動作時のタイミングチヤートで
ある。第1図において、外部データ端末(図示せ
ず)とのやりとりを担当するインターフエイス回
路80から取り込まれたデータDOは光送信回路
10へ送られる。そこで出力データDOはクロツ
ク制御回路50から出力される送信クロツク
CKTにより自己クロツクコードに符号化する符
号化回路12と電気−光変換を施して光信号を出
力するE/O変換回路11とを通過し出力され
る。ここで符号化方式として、マンチヤスター符
号やCMI符号などが考えられるが本発明の限定
するところではない。光出力は結合器70を通つ
て1本の光フアイバ1に伝送され、相手通信装置
(図ではB局となつている)に送られる。一方、
相手通信装置から光フアイバ1を介して送られて
くる信号光は結合器70で光の出力光とは分離さ
れ光受信回路30に送られる。この際、結合器7
0や光フアイバなどから生じるクロストークによ
つて自分の出力光の一部も入力光に混じつて光受
信回路30に送られてくる。光受信回路30では
まず光−電気変換を施すO/E変換回路31によ
り光信号を電気信号に変換し、その後で復号化回
路32によりデータDIとクロツクCKRとに再
生・分離される。データDIとクロツクCKRの分
離方法を、自己クロツクコードの代表例であるマ
ンチエスタ符号を送受信信号として用いられる場
合を例にとつて説明する。第4図に、あるデータ
とクロツクからマンチエスタ符号が送信信号とし
て形成される場合のタイミングチヤート図を、ま
た第5図にその回路を示す。第5図に示すよう
に、クロツクとデータの排他的論理和をとること
により、第4図に示すようなマンチエスタ符号を
得ることができる。このようなマンチエスタ符号
が受信された時、マンチエスタ符号にはデータに
クロツク情報が含まれているために、受信側では
容易にクロツク信号とデータを分離する、すなわ
ち復号化することができる。この復号化回路の例
を第6図に示す。マンチエスタ符号においては、
各ビツト中央に必ずエツヂが存在するため、デイ
ジタルPLL(Phase Locked Loop; 位相同期
回路)技術を使用して受信信号に同期したクロツ
ク(たとえば各ビツト中央のエツジの立ち上が
り、あるいは立ち下がりに合わせてクロツクをハ
イにし、各ビツトの境目でローにする)を生成
し、このクロツクとマンチエスタ符号を第6図に
あるように、インバータ、AND回路を通し、フ
リツプフロツプに入力し、データDIとして取り
出す。このうちデータDIはインターフエイス回
路80を通じて外部のデータ端末に送られること
になる。
Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings. FIG. 1 shows one embodiment of the present invention, FIG. 2 shows a timing chart when determining a line, that is, determining a clock frequency, and FIG. 3 shows a timing chart during operation. In FIG. 1, data DO taken in from an interface circuit 80 in charge of communication with an external data terminal (not shown) is sent to an optical transmission circuit 10. Therefore, the output data DO is the transmission clock output from the clock control circuit 50.
The signal is output after passing through an encoding circuit 12 that encodes it into a self-clock code using CKT and an E/O conversion circuit 11 that performs electrical-to-optical conversion and outputs an optical signal. Here, as the encoding method, Muncha star code, CMI code, etc. can be considered, but the present invention is not limited thereto. The optical output is transmitted to one optical fiber 1 through the coupler 70 and sent to the other party's communication device (indicated as station B in the figure). on the other hand,
The signal light sent from the other party's communication device via the optical fiber 1 is separated from the output light by the coupler 70 and sent to the optical receiving circuit 30. At this time, coupler 7
Due to crosstalk caused by 0 and optical fibers, a portion of its own output light is mixed with the input light and sent to the optical receiving circuit 30. In the optical receiving circuit 30, an optical signal is first converted into an electrical signal by an O/E conversion circuit 31 that performs optical-to-electrical conversion, and then a decoding circuit 32 reproduces and separates the signal into data DI and clock CKR. A method for separating data DI and clock CKR will be explained by taking as an example a case where a Manchester code, which is a typical example of a self-clock code, is used as a transmission/reception signal. FIG. 4 shows a timing chart when a Manchester code is formed as a transmission signal from certain data and a clock, and FIG. 5 shows its circuit. As shown in FIG. 5, by exclusive ORing the clock and data, a Manchester code as shown in FIG. 4 can be obtained. When such a Manchester code is received, since the Manchester code includes clock information in the data, the receiving side can easily separate the clock signal and the data, that is, decode it. An example of this decoding circuit is shown in FIG. In the Manchiesta code,
Since there is always an edge in the center of each bit, digital PLL (Phase Locked Loop) technology is used to clock the received signal (for example, to synchronize with the rising or falling edge of the center edge of each bit). This clock and Manchester code are input to a flip-flop through an inverter and an AND circuit, as shown in Figure 6, and taken out as data DI. Of these, data DI will be sent to an external data terminal through the interface circuit 80.
光出力制御回路20はE/O変換回路11から
光信号を出力するか否かを制御する回路であり、
制御信号RSTによつて制御する。復号化回路3
2から出力される再生クロツクCKRは周波数判
定回路40に送られ、そこでクロツク周波数がチ
エツクされる。周波数判定回路40の出力は、受
信した信号の再生クロツク周波数を示すものであ
り、クロツク制御回路50と回線診断回路60と
に送られている。 The optical output control circuit 20 is a circuit that controls whether or not to output an optical signal from the E/O conversion circuit 11.
Controlled by control signal RST. Decoding circuit 3
The reproduced clock CKR output from the clock 2 is sent to a frequency determination circuit 40, where the clock frequency is checked. The output of the frequency determination circuit 40 indicates the reproduced clock frequency of the received signal, and is sent to the clock control circuit 50 and the line diagnostic circuit 60.
電源投入後、あるいはリセツト動作後などのよ
うに直ちに回線設定を行わねばならない状態にお
いては、光出力制御回路20は制御信号RSTを
用いてE/O変換回路11の出力を一定時間停止
させ、光フアイバに自分の光信号が出力されない
ようにする。このとき光受信回路30は動作して
いるので、もし相手側の通信装置が動作中(光信
号を出力中)であるならば、データDIとクロツ
クCKRを出力する。一方、相手側がまだ動作し
ていない場合には、光信号が入力しないので何も
出力しないことになる。この様子は第2図のタイ
ミングチヤートに示されている。第2図aは、相
手より先に自分が起動した場合であり、RSTが
オフの間自分が送信していないので、再生クロツ
クCKRには何も存在していない。第2図bは相
手が自分より先に起動した場合であり、RSTが
オフの間相手からの信号のみ受信するので、再生
クロツクCKRには相手通信装置が用いた周波数
のものが存在している。RSTオフの間に、この
ようなクロツクCKRを受信しその周波数判定結
果を出力する周波数判定回路の出力をクロツク制
御回路50で入力し、相手側が用いている周波数
とは異なつた自分が用いるべきクロツク周波数を
そこで決定しそのクロツクCKTを光送信回路1
0に送つている。第2図のタイミングチヤート
で、RSTオフの間に決定された周波数のクロツ
クCKTはRSTがオンになると光送信回路に送ら
れ、同時に光出力もなされるため、第2図aでは
クロストークにより自分が用いたクロツクと同じ
周波数のクロツクを再生・出力(CKR)してい
る。その後、相手が起動した後で相手局が送信す
る信号を再生し、正常な回線が設定される。第2
図bではRSTオフの間に決定された周波数のク
ロツクCKTをRSTがオンになつてから送出する
ことで、正常な回線が設定される。 In a state where line settings must be made immediately after power is turned on or after a reset operation, the optical output control circuit 20 uses the control signal RST to stop the output of the E/O conversion circuit 11 for a certain period of time, and Prevent your own optical signal from being output to the fiber. At this time, the optical receiving circuit 30 is operating, so if the communication device on the other end is operating (outputting an optical signal), it outputs data DI and clock CKR. On the other hand, if the other party is not yet operating, no optical signal is input, so nothing is output. This situation is shown in the timing chart of FIG. FIG. 2a shows a case where the user starts up before the other party, and since the user is not transmitting while RST is off, there is nothing in the regenerated clock CKR. Figure 2b shows the case where the other party starts up before itself, and only the signal from the other party is received while RST is off, so the reproduced clock CKR contains the frequency used by the other party's communication device. . While the RST is off, the clock control circuit 50 inputs the output of the frequency judgment circuit that receives such a clock CKR and outputs the frequency judgment result, and selects the clock that should be used by the clock that is different from the frequency used by the other party. The frequency is determined there and the clock CKT is sent to the optical transmitter circuit 1.
It is sending to 0. In the timing chart in Figure 2, the clock CKT with the frequency determined while RST is off is sent to the optical transmitter circuit when RST is turned on, and at the same time optical output is also performed. It reproduces and outputs (CKR) a clock with the same frequency as the clock used by. After that, after the other party starts up, the signal sent by the other party is regenerated and a normal line is established. Second
In Figure b, a normal line is established by transmitting the clock CKT of the frequency determined while RST is off after RST is turned on.
以下に、光送信回路において、自局のクロスト
ークと相手局からの信号がどのように区別され、
又、どのようにCKRが得られるのか説明する。
通常の光受信回路において、自局のクロストーク
のみを入力しているときは、その光信号を電気信
号に変換しクロツク抽出・データ再生することに
なる。 Below, in the optical transmission circuit, how the crosstalk of the own station and the signal from the other station are distinguished, and
We will also explain how CKR is obtained.
In a normal optical receiving circuit, when only the crosstalk from the own station is input, the optical signal is converted into an electrical signal, and the clock is extracted and data is recovered.
一方、相手からの信号を入力している場合に
は、その信号光は自局のクロストークと比べて充
分電力が大きい(光電力比でいうと、自局のクロ
ストークは、相手局信号の例えば約1/10以下であ
る)ため、自局の光信号のクロストーク成分はノ
イズとして働くだけで、結局相手からの光信号だ
けが電気信号に変換され、クロツク抽出・データ
再生がなされることになる。 On the other hand, when a signal from the other station is being input, the power of the signal light is sufficiently larger than the crosstalk of the own station (in terms of optical power ratio, the crosstalk of the other station is For example, it is about 1/10 or less), so the crosstalk component of the optical signal of the own station only acts as noise, and in the end only the optical signal from the other station is converted into an electrical signal, and clock extraction and data reproduction are performed. become.
以上のことから、自局のみが光送信していると
きは、自局のクロストークのみを受信しているこ
とになるため、再生クロツク(CKR)と自局の
送信クロツク(CKT)が等しいものとなる。又、
相手局が送信しているときは、自局のクロストー
クはノイズとして扱われ相手局からの信号だけに
対してクロツク抽出がなされるため、再生クロツ
ク(CKR)と自局の送信クロツク(CKT)は異
なるものとなる。 From the above, when only the local station is optically transmitting, it means that only the crosstalk of the local station is being received, so if the recovered clock (CKR) and the transmit clock (CKT) of the local station are equal. becomes. or,
When the other station is transmitting, the crosstalk of the own station is treated as noise and the clock is extracted only from the signal from the other station, so the reproduced clock (CKR) and the own station's transmit clock (CKT) will be different.
従つて、第2図aに示すように、相手局がまだ
送信していない、即ち自局のクロストークのみを
受信しているときには、CKRとCKTが等しくな
り、また自局も相手局も送信している場合には、
相手局からの信号だけに対してクロツク抽出がな
されるため、CKRとCKTが異なる。 Therefore, as shown in Figure 2a, when the other station has not yet transmitted, that is, when it is only receiving its own crosstalk, CKR and CKT are equal, and neither the own nor the other station is transmitting. If you are
CKR and CKT are different because clock extraction is performed only on the signal from the other station.
また第2図bにおいては、相手局が最初から送
信している場合で、この場合は最初から相手局か
らの信号だけに対してクロツク抽出がなされるた
め、最初からCKRとCKTが異なつている。 Also, in Figure 2b, the other station is transmitting from the beginning, and in this case, clock extraction is performed only on the signal from the other station from the beginning, so CKR and CKT are different from the beginning. .
以上のように、両方の通信装置間の回線が設定
された後は、自分の送信クロツク周波数と受信し
たクロツク周波数を比較することで常時回線状態
をチエツクできる。第1図において、クロツク制
御回路50からの自分のクロツク周波数を示す信
号と、周波数判定回路40からの受信したクロツ
クの周波数を示す信号とを入力している回線診断
回路60で、両信号の比較を行つている。たとえ
ば、使用する周波数が2種類の場合は、これらの
信号の比較においては、排他的論理和を用いれば
よい。すなわち、これらの信号が異なる場合(正
常動作している場合)のみに、ステータス信号と
してハイを出力するようにしておく。ここで両者
が異なつているか又は受信クロツク周波数がある
所定の範囲内にある場合は回線が正常であると判
断され、一方両者が同じか又は受信クロツク周波
数が所定の範囲外にある場合は回線が異常であ
り、自分の信号がクロストークで受信されており
相手からの信号がないなどの現象が行つていると
判断される。第3図のタイミングチヤートは以上
のことを示しており、第3図aは正常状態で送信
クロツクCKTと受信クロツクCKRが異なつてい
て、状態を示す回線ステータス信号STはハイと
なつている。第3図bは異常状態でステータス信
号STはローとなつている。そこでイの区間は正
常な状態、ロの区間は異常状態でありCKTと
CKRが等しくなつていて自分の出力信号がクロ
ストークにより受信されている状態と判断でき
る。主に相手側装置の電源断、故障、又はフアイ
バ断線がおこつているものと推定される。ハの区
間も異常状態でありCKRが不規則となつており、
光受信回路のO/E変換回路のしきい値電圧ぎり
ぎりの信号が入つてきている場合にこのような現
象がおきる。ところで、回線診断回路ではCKT
とCKRの比較においては、使用する周波数が二
種類の場合には、CKTとCKRが同じかで異なつ
ているかで判断し、周波数が二種類以上の場合に
は、CKRがある所定の範囲に入つているか否か
で判断することにより対応できる。 As described above, after the line between both communication devices is set up, the line status can be constantly checked by comparing the own transmitting clock frequency and the received clock frequency. In FIG. 1, a line diagnostic circuit 60 which receives a signal indicating its own clock frequency from the clock control circuit 50 and a signal indicating the received clock frequency from the frequency determination circuit 40 compares both signals. is going on. For example, when two types of frequencies are used, exclusive OR may be used to compare these signals. That is, only when these signals are different (when operating normally) is a high level outputted as a status signal. If the two clocks are different or the receiving clock frequency is within a certain range, the line is judged to be normal; on the other hand, if both are the same or the receiving clock frequency is outside the specified range, the line is judged to be normal. It is determined that this is an abnormality, and that there is a phenomenon in which the user's own signal is being received due to crosstalk and there is no signal from the other party. The timing chart in FIG. 3 shows the above. In FIG. 3a, in a normal state, the transmitting clock CKT and the receiving clock CKR are different, and the line status signal ST indicating the state is high. FIG. 3b shows an abnormal state in which the status signal ST is low. Therefore, section A is in a normal state, section B is in an abnormal state, and it is called CKT.
Since the CKRs are equal, it can be determined that the own output signal is being received due to crosstalk. It is assumed that the main cause is a power outage, failure, or fiber break in the other party's equipment. Section C is also in an abnormal state and the CKR is irregular.
This phenomenon occurs when a signal that is on the verge of the threshold voltage of the O/E conversion circuit of the optical receiver circuit is received. By the way, in the line diagnostic circuit, CKT
When comparing CKT and CKR, if two types of frequencies are used, judge whether CKT and CKR are the same or different; if two or more frequencies are used, CKR falls within a certain range. This can be handled by determining whether or not the situation is true.
第1図においてクロツク制御回路50は、発振
回路51と可変分周回路52と制御論理回路53
とから構成されている。発振回路51は送信クロ
ツク周波数の数倍程度以上の周波数で発振し可変
分周回路52で所定の分周比により送信クロツク
周波数まで分周される。この分周比は制御論理回
路53により制御される。これは制御論理回路5
3には、光出力制御回路20が光送信回路10の
出力を停止させている間に光出力制御回路20か
ら制御信号が送られる。この間に制御論理回路5
3は周波数判定回路40から受信信号のクロツク
周波数を示す出力を取り込むと同時に記憶し、
又、この記憶した情報を可変分周回路に出力す
る。この時、相手側が送信している場合には、可
変分周回路52は、周波数判定回路40からの情
報に基づき、相手側信号のクロツク周波数とは異
なつた周波数を持つクロツク信号を出力するよう
に分周比を選択するべく構成されている。分周比
としては1/9,1/10,1/11などの簡単な値が望ま
しく、回路もカウンターといくつかのゲート回路
のみで実現できよう。 In FIG. 1, the clock control circuit 50 includes an oscillation circuit 51, a variable frequency divider circuit 52, and a control logic circuit 53.
It is composed of. The oscillation circuit 51 oscillates at a frequency several times higher than the transmission clock frequency, and the frequency is divided by the variable frequency divider circuit 52 to the transmission clock frequency at a predetermined frequency division ratio. This frequency division ratio is controlled by control logic circuit 53. This is the control logic circuit 5
3, a control signal is sent from the optical output control circuit 20 while the optical output control circuit 20 is stopping the output of the optical transmission circuit 10. During this time, the control logic circuit 5
3 captures and simultaneously stores the output indicating the clock frequency of the received signal from the frequency determination circuit 40;
The stored information is also output to the variable frequency divider circuit. At this time, if the other party is transmitting, the variable frequency divider circuit 52 outputs a clock signal having a frequency different from the clock frequency of the other party's signal based on the information from the frequency determination circuit 40. The circuit is configured to select a frequency division ratio. A simple value such as 1/9, 1/10, or 1/11 is preferable for the frequency division ratio, and the circuit can be realized using only a counter and some gate circuits.
LED表示回路81は、回線診断回路のステー
タス情報STを入力し、STが真ならばLEDをオン
させ、偽ならばオフさせる機能を持つことによつ
て使用者に回線状態を指示している。またステー
タス情報STはインターフエイス回路にも入力さ
れていて、STが真の時のみ外部のデータ端末と
のやりとりを行なうなどの用途に使われる。つま
り回線が異常の場合、又は回線設定中の場合は外
とのやりとりは強制的に中止させ誤つたデータの
交換が行なわれないようにすることができる。 The LED display circuit 81 inputs the status information ST of the line diagnostic circuit, and has the function of turning on the LED if ST is true, and turning it off if ST is false, thereby indicating the line status to the user. Status information ST is also input to the interface circuit, and is used for purposes such as communicating with an external data terminal only when ST is true. In other words, if the line is abnormal or if the line is being set up, communication with the outside can be forcibly stopped to prevent erroneous data exchange.
以上説明してきたように、起動後(電源投入後
又はリセツト動作後)自動的に光出力制御回路が
働き、その期間に回線が自動設定されるため非常
に運用性が良くなつている。またクロツク制御回
路は簡単に構成できるので、回路自体の信頼性が
あがるだけでなく、装置のクロツク周波数変更が
生じても容易に対応できるというフレキシビリテ
イに富んだものとなつている。さらに回線診断回
路は自身の送信クロツクと受信クロツクの周波数
を比較するだけで回線の診断が可能とするため非
常に有効となつている。 As explained above, the optical output control circuit automatically operates after startup (after power-on or reset operation), and the line is automatically set during that period, resulting in very good operability. Furthermore, since the clock control circuit can be easily constructed, it not only increases the reliability of the circuit itself, but also has great flexibility in that it can easily cope with changes in the clock frequency of the device. Furthermore, the line diagnostic circuit is extremely effective because it can diagnose the line simply by comparing the frequencies of its own transmitting clock and receiving clock.
本発明による通信装置においては、使用する周
波数として二つの値を用いることが、回路の簡易
化を図るうえで適している。つまり第1図におい
て、クロツク制御回路50の可変分周回路52と
制御論理回路53と、周波数判定回路40とが二
者選択の回路構成となるため、非常にすつきりと
したものになるのである。この場合、二つの周波
数値の決定方法としては、第(1)式を満足して
いれば、通信装置として満足のできる特性が得ら
れる事が確認できた。 In the communication device according to the present invention, it is suitable to use two values as frequencies to simplify the circuit. In other words, in FIG. 1, the variable frequency divider circuit 52, the control logic circuit 53, and the frequency determination circuit 40 of the clock control circuit 50 are configured to select between the two, resulting in a very streamlined circuit configuration. be. In this case, it was confirmed that as long as the method for determining the two frequency values satisfies Equation (1), satisfactory characteristics as a communication device can be obtained.
ΔM>ΔF>Δm ……(1)
ここでΔFは二つの周波数の差、Δmは周波数
判定回路で判別できる最小の周波数の差、ΔMは
光送信回路の復号化回路で復号できる最大の周波
数の差を示している。第(1)式において、周波
数差の上限は、復号化回路ではどちらの周波数の
クロツクを持つデータも共通に扱うことになるの
で、周波数差が大きくなるほどタイミングのズレ
による復号ミスが発生しやすくなるという点で存
在し、一方下限は、周波数判定回路で二者間の区
別をつける際に周波数差が小さければ小さいほど
判別誤差が生じるという点で存在している。本発
明の通信装置を具体的に作成する場合、復号化回
路や周波数判定回路の実現方式はいくつか考えら
れるが、どのような回路を採用しても第(1)式
を満足しさえすれば通信装置としての機能は充分
果たすことができるので設計の自由度が増すこと
になる。 ΔM>ΔF>Δm...(1) Here, ΔF is the difference between two frequencies, Δm is the minimum frequency difference that can be determined by the frequency determination circuit, and ΔM is the maximum frequency that can be decoded by the decoding circuit of the optical transmission circuit. It shows the difference. In equation (1), the upper limit of the frequency difference is determined by the fact that the decoding circuit treats data with a clock of either frequency in common, so the larger the frequency difference, the more likely decoding errors will occur due to timing discrepancies. On the other hand, the lower limit exists in the sense that the smaller the frequency difference, the more the discrimination error occurs when the frequency determination circuit distinguishes between the two. When specifically creating the communication device of the present invention, there are several possible implementation methods for the decoding circuit and frequency determination circuit, but no matter what kind of circuit is adopted, as long as it satisfies equation (1). Since the function as a communication device can be fully fulfilled, the degree of freedom in design increases.
第1図において、データやクロツクの流れは実
線で、制御信号の流れは破線でそれぞれ示されて
いるが、実際に回路を作成する時はより複雑にな
り、必要な信号、特に制御信号用のラインや付加
回路が増えることは電子回路設計技術者としては
当然予想されることであるが、そのような状況に
なつても本発明の主旨に従つている限りは本発明
の範囲内にあることは言うまでもない。 In Figure 1, the flow of data and clocks is shown by solid lines, and the flow of control signals is shown by broken lines. However, when actually creating a circuit, it becomes more complicated, and the necessary signals, especially control signals, are shown as As an electronic circuit design engineer, it is natural to expect that the number of lines and additional circuits will increase, but even in such a situation, as long as the gist of the present invention is followed, it is within the scope of the present invention. Needless to say.
以上本発明によれば、クロストークの影響によ
る単一伝送路での双方向通信の問題を軽減するこ
とによつて、容易に長距離伝送を可能にするだけ
でなく、回線の設定・維持を自動的に行なう機能
も備わつているため、運用性・操作性・信頼性を
安価に著しく向上させることも可能になつてお
り、その価値は高い。
As described above, according to the present invention, by alleviating the problem of bidirectional communication on a single transmission path due to the influence of crosstalk, it is possible to not only easily enable long-distance transmission, but also to simplify line setup and maintenance. Since it is equipped with an automatic function, it has become possible to significantly improve operability, operability, and reliability at a low cost, and its value is high.
第1図は本発明の通信装置の全体構成図、第2
図a,bは、起動時におけるタイミングチヤー
ト、第3図a,bは動作時におけるタイミングチ
ヤートを示す図、第4図はマンチエスタ符号化の
タイミングチヤートを、第5図はマンチエスタ符
号化回路の一例を、第6図は復号化回路の一例を
示す図である。
1……光フアイバ、10……光送信回路、11
……E/O変換回路、12……符号化回路、20
……光出力制御回路、30……光受信回路、31
……O/E変換回路、32……復号化回路、40
……周波数判定回路、50……クロツク制御回
路、51……発振回路、52……可変分周回路、
53……制御論理回路、60……回線診断回路、
70……光結合器、80……インターフエイス回
路、81……LED表示回路。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of the communication device of the present invention, and FIG.
Figures a and b are timing charts at startup, Figures a and b are timing charts during operation, Figure 4 is a timing chart for Munciesta encoding, and Figure 5 is an example of a Mankiesta encoding circuit. FIG. 6 is a diagram showing an example of a decoding circuit. 1... Optical fiber, 10... Optical transmission circuit, 11
... E/O conversion circuit, 12 ... Encoding circuit, 20
... Optical output control circuit, 30 ... Optical receiving circuit, 31
...O/E conversion circuit, 32 ...Decoding circuit, 40
...Frequency determination circuit, 50...Clock control circuit, 51...Oscillation circuit, 52...Variable frequency division circuit,
53... Control logic circuit, 60... Line diagnostic circuit,
70...Optical coupler, 80...Interface circuit, 81...LED display circuit.
Claims (1)
送信用データを符号化し、その後光信号に変換し
てから外部の光伝送路に出力する光送信回路と、 前記光送信回路から光信号を出力させるか否か
を制御する光出力制御回路と、 光伝送路からの光入力信号を電気信号に変換し
た後に復号化し、再生クロツク信号とデータを再
生・出力する光受信回路と、 前記再生クロツク信号の周波数を判定し受信ク
ロツク周波数を示す信号を出力する周波数判定回
路と、 所定の周波数の分周用クロツク信号を出力する
発振回路と、前記光出力制御回路の制御によつて
電源投入後あるいはリセツト動作後一定時間前記
光送信回路から光信号が出力されていない状態
で、前記光出力制御回路の制御信号により前記周
波数判定回路の出力を取り込み、かつ、記憶し、
前記記憶した情報を出力する制御論理回路と、前
記制御論理回路の出力に従つて、前記光伝送路か
らの光入力信号がある場合においては前記再生ク
ロツク信号の周波数とは異なる周波数の送信クロ
ツク信号を出力するように分周比を選択し、前記
光伝送路からの光入力信号がない場合においては
あらかじめ定められた周波数の送信クロツク信号
を出力するように分周比を選択し、前記選択した
分周比で前記発振回路の分周用クロツク信号を分
周して前記送信クロツク信号として前記光送信回
路に出力する可変分周回路とを含むクロツク制御
回路と、 前記光出力制御回路の制御によつて前記光送信
回路から光信号が出力されている状態での前記周
波数判定回路からの信号と、前記クロツク制御回
路で記憶されている自分の送信クロツク周波数を
示す信号とが同じか異なつているかを比較し、前
記比較結果を外部データ端末と接続されるインタ
ーフエース回路に出力する回線診断回路とからな
る単一伝送路双方向光通信装置。 2 送信クロツク周波数として二つの値を有して
いることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の単一伝送路双方向光通信装置。 3 送信クロツク周波数として二つの値を有して
おり、周波数差をΔF、周波数判定回路で判別で
きる最小の周波数差をΔm、光受信回路で復号化
できる最大の周波数差をΔMとすると、 ΔM>ΔF>Δm となつていることを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の単一伝送路双方向光通信装置。[Claims] 1. An optical transmission circuit that encodes transmission data from a transmission clock signal having a certain frequency value, converts it into an optical signal, and outputs it to an external optical transmission line; and from the optical transmission circuit. an optical output control circuit that controls whether or not to output an optical signal; an optical receiving circuit that converts an optical input signal from an optical transmission line into an electrical signal, decodes it, and reproduces and outputs a recovered clock signal and data; a frequency determination circuit that determines the frequency of the reproduced clock signal and outputs a signal indicating the reception clock frequency; an oscillation circuit that outputs a dividing clock signal of a predetermined frequency; and a power source controlled by the optical output control circuit. In a state in which no optical signal is output from the optical transmission circuit for a certain period of time after turning on or after a reset operation, capturing and storing the output of the frequency determination circuit using a control signal of the optical output control circuit;
a control logic circuit that outputs the stored information; and a transmission clock signal having a frequency different from that of the regenerated clock signal when there is an optical input signal from the optical transmission line according to the output of the control logic circuit. A frequency division ratio is selected so as to output a transmission clock signal of a predetermined frequency when there is no optical input signal from the optical transmission line, and a frequency division ratio is selected such that a transmission clock signal of a predetermined frequency is output. a clock control circuit including a variable frequency divider circuit that divides the frequency-dividing clock signal of the oscillation circuit by a frequency division ratio and outputs the frequency-divided clock signal to the optical transmitter circuit as the transmission clock signal; and a clock control circuit for controlling the optical output control circuit. Therefore, whether the signal from the frequency determination circuit in a state where an optical signal is output from the optical transmission circuit and the signal indicating the own transmission clock frequency stored in the clock control circuit are the same or different. A single transmission path bidirectional optical communication device comprising a line diagnostic circuit that compares the values and outputs the comparison results to an interface circuit connected to an external data terminal. 2. The single transmission line bidirectional optical communication device according to claim 1, wherein the transmission clock frequency has two values. 3 The transmitting clock frequency has two values, and if the frequency difference is ΔF, the minimum frequency difference that can be determined by the frequency determination circuit is Δm, and the maximum frequency difference that can be decoded by the optical receiving circuit is ΔM, then ΔM> A single transmission path bidirectional optical communication device according to claim 1, characterized in that ΔF>Δm.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60280252A JPS62139437A (en) | 1985-12-13 | 1985-12-13 | Bidirectional optical communication equipment for single transmission line |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JPS62139437A JPS62139437A (en) | 1987-06-23 |
JPH0481372B2 true JPH0481372B2 (en) | 1992-12-22 |
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Family Applications (1)
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JP60280252A Granted JPS62139437A (en) | 1985-12-13 | 1985-12-13 | Bidirectional optical communication equipment for single transmission line |
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Families Citing this family (2)
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---|---|---|---|---|
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US5844702A (en) * | 1992-11-05 | 1998-12-01 | Sprint Communications Co, L.P. | Bidirectional optical fiber transmission system with reflection signal monitor |
-
1985
- 1985-12-13 JP JP60280252A patent/JPS62139437A/en active Granted
Also Published As
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