JPH05501494A - 光学的通信装置のアクセスノードのビットとフレームの同期ユニット - 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】 光学的通信装置のアクセスノードのビットとフレームの同期ユニット本発明は、 光学的通信装置のアクセスノードにおけるビットとフレームの同期ユニットに関 するものである． 通信回線を使用した通信装置および多様な形態の情報通信はよく知られているも のである。

近年、光ファイバー等の光通信回線を使用した光通信は、種々の理由があるが、 中でも、大量の情報を高速かつ高品質で伝送可能であるという特性を有している ので、ますます重要になってきている．また、光通信において、点と点（ｐａｉ ｎｔ−ｔｏ−ｐａｉｎｔ）を結ぶと共に，複雑なネットワークを光通信回線を使 用して構築することも行われるようになってきている。

例えば、『ローカルエリアネットーワークにおける光ファイバー」（Ｏｐｔｉｃ ａｌ　ｆｉｂｅｒｓ　ｉｎ　ｌｏｃａｌ　ａｒｅａ　ｎｅｔ−ｗｏｒｋｓ）Ｃｏ ｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ／ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＩｎｔｅｒｎａｔｉｎ ａｌ，　１９８５年１０月、第１９ページ，Ｂ．Ｖｉｋｌｕｎｄｙと題した論文 には、光グラスファイバーを使用した種々の情報ディストリビューションネット ワーク，および，別個に設置することが可能であるサブスクライバー（ｓｕｂｓ ｃｒｉｂｅｒ）の間を連結するためのネットワーク構造が記載されている． サブスクライバーの間を連結するためのネットワーク構造としては，リング構造 が最適なものである． 前記の光通信システムのサブスクライバーステーションは、各々が光ファイバー に光一電気カップラーを介して連結されている．現状においては、光通信システ ムにおいて使用されている機器、例えば，カッブラー、スイッチ、および変調量 などは、インジウム−リン（Ｉｎ−Ｐ）の半導体の電気−光学的効果を利用して 作動している。

そして、これらの機器の作動周波数レンジは、ギガヘルツのレンジまでである。

情報通信において、アドレス付きパケット通信（ａｄｒｅｓｓ−ｃｏｄｅｄｐａ ｃｋｅｔｓ）は、良く知られている。前記の、パケットは、ヘッダーと情報部分 から構成されており、ヘッダーにはそのパケットおよびパケットに関連する機器 に関するデータ、即ち、データの行き先、または、ターゲット、および、パケッ トのタイプに関するデータ、モニタリング　ビット等が包含されている。パケッ トの情報部分は、通信されるべき情報に対して使用される。

光通信回線を経由して到達した情報を受信するときは、その内の、少なくとも情 報を送信している情報部分の光の流れを使用するのは当然のことであるが、さら に、受信サブスクライバ−ステーションにおいては、クロックビットおよびパケ ットビットに情報部分を同期させなければならない。

本願発明の目的は、前記の光通信の要素を用いることによって、電気信号に再変 換せずに、かなりの範囲に渡って使用可能である通信設備を提供することである 。

具体的には、ビットとフレームの同期ユニットであって、この同期ユニットは。

構造が単純であり、しかも、動作が複雑でないことを特徴としている。

この目的は、特許請求の範囲第１項に記載された特徴を有する部分によって達成 される。従属する他の特許請求の範囲は、本願発明のさらに具体的な構成を示し ているものである。

本願発明の達成した従来技術の問題点の解決手段はフレキシブルな通信装置を提 供し、この通信設備は、従来の通信設備に比較してより多くの光学的部分から構 成されるため、従来のものに比較して多大な利点を有している。特に、電気磁気 的な妨害に対して強いことは重要である。

本発明の同期ユニットは、積分器と共同して作動し、動作はビットクロックより も遅いが９本質的に雑音等の妨害に対して強いと言える。同期ユニットは、クロ ックの周波数である数ギガビット程度までの通信速度の速い回線に対し適用可能 である。さらに、ビットクロックとフレームクロックの同期が相互におこなわれ 、かつまた、同時におこなわれることは大きな利点である。

本願発明を、さらに、以下の７つの図面に基づ〈実施例にしたがって、詳細に説 明する。

第１図は、光学的通信設備の概念的な図面である。

第２図は光学的カップラーの概念的な拡大図である。

第３図は、カップラーの構造を示す回路図である。

第４図は、ビットとフレームの同期ユニットの結線図の第１実施例である。

第５図は、位相のずれとそれに対応する出力電圧値のグラフである。

第６図は、ビットとフレームの同期ユニットの結線図の第２実施例である。

第７図は、第２実施例における位相のずれとそれに対応する出力電圧値のグラフ である。

第１図は、情報がアドレスを有するパケットとして矢印の方向に伝送される通信 装置（１０）の概念図である。光ファイバ（１１）、好ましくは、単一モードの 光ファイバが通信媒体として使用されている。この光ファイバ（１１）には複数 のアクセスノード（１２）が直列に複数個設けてあり、伝送されてきた光信号は アクセスノード（１２）において分割されることになるが、光の全体的な伝送は 、アクセスノード（１２）によって妨害されるものではない、ひとつひとつの７ クセスノード（１２）には、他のアクセスノードと区別するためのアドレス番号 が割り付けられている。しかしながら、１つのアドレス番号を、複数のアクセス ノード（１２）に割り付けることも可能である。

光信号は、トランスミッタ（１６）、具体的には半導体レーザから一定な連続光 として光導入部から光ファイバ（１１）とこの光を信号に基づいて変調する変調 器に供給される。変調された光信号は、光ファイバを介して伝送されるので、連 続的に各７クセスノード（１２）に到達する。各アクセスノードは、アクセスユ ニット（１３）から構成されており、このアクセスユニットによっては、前述し たように、光信号の伝送は妨害されることはことはない、このアクセスユニット （１３）によって、光信号中に含まれる信号が各アクセスノード（１２）におい て、読み取られことになる。ときには、この信号は、パラケラトに包含されてい る有用な情報信号であることもある。また、この信号は、アドレス信号、パケッ トに関するデータ、または、同期信号の場合もある。情報受信器（２３）と、ア クセスユニット（１３）とは連結部（１５）を介して連結されており、情報受信 器（２３）は、伝送されてきた情報を受信し、そして、情報を解析する。

光の変調は、光の有無、光のパワーの大小、光の強度の大小、または、光の輝度 の大小を論理の１とＯに対応させることが実際的に実施されている。

光信号のクロックビットとトランスミッタ（↓６）の変調器によって生成される パケットは、クロックゼネレータ（１７）からのクロック信号によって制御され 、通信装置（１０）において矢印（１８）で示される情報の一つとして作用する 。パケットの代わりに、フレーム信号が用いられる場合もある。

光ファイバー（１１）をリング状に構成し１通信装置（１０）の最後列の７クセ スノード（１２）の受信器（２３）をトランスミッタ（１６）と連結する。すな わち、電気的な結合線（１９）によって連結することも可能である。このように することによって、トランスミッタ（１６）が光源のみから構成されるリング型 の構成が達成される。しかし、最後列の７クセスノード（１２）の受信器（２３ ）を別個の通信装置（１ｏ）のトランスミッタ（１６）と連結することによって 、複合型の通信装置を得ることが可能である。このようなタイプの装置において は、光送信部を有していない受動型のアクセスノード（１２）の代わりに光送信 部を有する能動型のトランスミッタ（１６）が使用される。

第２図は、前記のアクセスユニット（１３）の中心部である集積型光結合器（３ ０）の拡大概念図である。

集積型光結合ＩＩ（３０）には、半導体の基板、すなわち、インジウム−リン（ Ｉｎ−Ｐ）の基板上に近接する２つの光学的ガイドリブ（３４）、（３５）が設 けられており、このガイドリブには、４つの制御用電極（３６）〜（３９）が設 けてあり、制御用の電圧が制御電極にかけられる。集積型光結合器（３０）の入 力側には、入力用光ファイバーが接続される。具体的には、単一モード光ファイ バー（４１）が集積型光結合器の一つの光学的ガイドリブ（３４）に接続される 。

また、出力側には出力用光ファイバーが接続される。すなわち、２つの出力用光 ファイバー（４２）、（４３）が２つの光学的ガイドリブ（３４）、（３５）に 接続される。

実施例として示された集積型光結合器は、光スィッチとして機能するもので、光 ファイバー（４１）を経由して光結合器に到達した光信号は、制御用電極（３６ ）〜（３９）に作用する電圧に応じて、任意の割合で二つの出力用光ファイバー （４２）、（４３）に分割される。第３ＷＩは、集積型光結合器（３０）の光ス ィッチとしての機能を説明するための説明図である。第３図における矢印（４４ ）は、第２図の制御用電極（３６）〜（３９）に作用する電圧による電気的制御 ができることを示すものである。

集積型光結合１Ｂ（３０）において、スイッチが第１の位置に接続されると、入 力側と接続された出力側は、伝送されてきた光信号をすべて通過させ、もう一方 の出力側には光信号を伝送せず、信号はブロックされる。

第４図は、ビットとフレームの同期ユニット（５１）のブロック線図であり、す べてのアクセスノード（１２）おいて、光ファイバーを伝送されてくる光信号と 同期を取るためのものであり、具体的には、ビットクロツタ、パケットまたは、 フレームクロックに同時に同期を取るためのものである。ビットクロックまたは フレームクロックの同期ユニット（５１）は、第１図の連結部（１５）に対応す る光学的入力部（５３）と２つの電気的出力部（５４）、（５５）から構成され る。この図面においては、電気的な信号の伝達経路は細い矢印で、光学的信号の 伝達経路は、太い棒状の矢印で示している。

同期ユニット（５１）は、電気信号で制御される光スイツチ要素（５７）、光電 気変換器（６０）、積分器（６３）、ｔＩＲ整評価器（６６）、コントロールユ ニット（６９）、クロックゼネレータ（７２）、さらに、シーケンスゼネレータ （７５）から構成されている。これに加えて、粗調整ＩＩ（４８）が設けである 。

クロックゼネレータ（７２）はコントロールユニット（６９）、調整評価器（６ ６）、シーケンスゼネレータ（７５）に接続されている。シーケンスゼネレータ （７５）は、光スイツチ要素（５７）に接続され、コントロールユニット（６９ ）は、シーケンスゼネレータ（７５）、積分器（６３）−ｒＩＲ整評価器（６６ ）に接続されている。粗調整器（４８）は、コントロールユニット（６９）に接 続され、出力端（５４）、と（５５）は、各々クロックゼネレータ（７２）とコ ントロールユニット（６９）に接続され出力が取り出されている。

クロックゼネレータ（７２）は、出力端に（予め分かっている）クロックゼネレ ータユニット（１７）のビットクロック（ＢＴ）に対応するクロックビットを送 り出す。したがって、光ファイバ（１１）に対しても同様にクロックが送出され る。また、クロックゼネレータ（７２）には、調整信号Ｒ５が調整評価器（６６ ）から入力線（６７）を介して送り込まれ、この調整信号によって光ファイバー （１１）のビットクロック（ＢＴ）の設定値からの変動を自動的に調整している 。このビットクロック（ＢＴ）は、クロックゼネレータ（７２）のすべての出力 端から送出され５かつ、同期ユニット（５１）の出力端（５４）からも同様に送 出される。

シーフェンスゼネレータ（７５）は、比較パターン（ＶＭ）を直列の電気的信号 としてクロックゼネレータ（７２）のクロックビット（ＢＴ）に載せて光スイツ チ要素（５７）に送り込む、この動作過程は、コントロールユニット（６９）と 粗調整器（４８）によって制御される。比較パターン（ＶＭ）は、２０から３０ ビツトで構成され、０，１信号で表記すると、１１１００１００１１１０１００ ００１１１１１００００００１１１である。光ファイバー（１１）に常に存在し 、トランスミッタ（１６）から送出され、同期信号として作用する光のビットパ ターン（ＢＭ）は、この比較パターン（ＶＭ）と完全に対応する。

光スイツチ要素（５７）は、第２図の光結合ＩＩ（３０）として構成されており 、コントロールユニット（４４）の制御によって、入力端（７９）に入った光信 号をオン、オフし、出力端（８０）に出力する。

光スイツチ要素（５７）は、光結合器の代用できるものとしては以下の機能を有 するもの、例えば、制御可能な光増幅器、光変調器、または可変ミラーなどであ ってもよい。

光電気変換器（６０）は、好ましくは、高速光電ダイオードであり、適当な増幅 器が付属している。ここで、光電ダイトートの出力側の容量とこの光電ダイード に空間的に近接して設けられた付属の増幅器が積分器（６３）を構成する。積分 器の仮想的な増幅率１時定数および他のパラメータは、増幅器の回路構成をどの ようにするかによって影響を受ける。積分器（６３）は、光電気変換器で光を電 気に変換した際のパルス電圧Ｕをその測定値の積分値として出力する。

調整評価器（６６）は、複数の入力パルス信号Ｕからそれを調整した信号Ｒ５を 作りだすもので、連続的に入力信号を比較することによって調整信号を得、接続 回路（６７）に送りだしている。この調整信号Ｒ３は、連続的な電圧であり、ク ロックゼネレータ（７２）のＶＣＯ（電圧制御発振器）に供給され、クロックゼ ネレータ（７２）のビットクロック（ＢＴ）を変更制御するものである。

同期ユニット（５１）の作用は次のとおりである。

１１ｍ整器Ｃ４８）は、以下に説明するように、コントロールユニット（６９） へ送る信号によって、同期ユニット（５１）の作動を解除する。光ファイバー（ １１）から分岐されたビットパターン（ＢＭ）は、同期ユニット（５１）の入力 端（５３）から同期ユニット（５１）に供給され、光スイツチ要素（５７）に到 達する。そして、クロックゼネレータ（７２）で生成された比較パターン（ＶＭ ）がコントロールユニット（６９）、および、シーケンスゼネレータ（７５）を 介して光スイツチ要素（５７）に供給され５位相と、クロックが一致するように なされる。光スイツチ要素（５７）は、光をスイッチする。具体的には光の明／ 暗のシーケンスを光電気変換器（６０）にビットごとに流したり、止めたりする 。

光電気変換ＩＩ（６０）は、光スイツチ要素（５７）を通過してきた光を受け。

この光信号をその光のパワーまたは光量に応じて電荷量ｅに変換するものである 。

この電荷量ｅは、積分器（６３）において、電圧値Ｕに変換される。この電圧値 Ｕは、ビットパターンの（ＢＭ）と比較パターン（ＶＭ）およびその位相によっ て定まるものである。ｔＲ整評価器（６６）はこの電圧値Ｕを評価し、前述の調 整値Ｒ８を接続回路（６７）に供給する。クロックゼネレータ（７２）は、ビッ トクロック（ＢＴ）と次のビットパターン（Ｂ　Ｍ）との関連での位相情報をこ の調整信号Ｒ５に適用する。

同期ユニット（５１）は、前述したように制御ループを構成している。コントロ ールユニット（６９）は、積分器（６３）と調整評価器（６６）を能動的にスイ ッチされるようにすることを保証するとともに、正確な時間、すなわちビットパ ターンＢＭの間の時間だけ待ちの状態（クリア機能）に戻し、次の信号を待つこ とになる。

光学的ビットパターンＢＭと電気的比較パターンＶＭがスイッチ要素の対応する 入力部に同一の位相、同一時刻にに出現する、即ち完全に同期が取られていると き、相関器においてよく知られた状態である自動相関となる。これは、電圧Ｕが 最大値Ｕｍａｘとなり、すべての光が通過することになり、または最小値Ｕｍｉ ｎとなりすべての光は阻止され、ゼロ光量となる。論理値の１とＯが光の状態の 光の有無に対応しているが、光スイツチ要素（５７）の入力部（５３）がどちら の状態かを決定する。極値が最大値Ｕｍａｘである場合。

前述の光学的ビットパターンＢＭと電気的比較パターンＶＭが完全に一致するこ とは非常に望ましいことであり、これは、ビットクロックＢＴとフレームまたは パケットクロックＲＴは完全に一致し、同期していることである。ビットクロッ クＢＴは、出力部（５４）に出現し、他のアクセスノードを制御し、かつ、フレ ームクロックＲＴの出力部（５５）に出力される。

前述の光学的ビットパターンＢＭと電気的比較パターンＶＭが完全に一致するこ とは非常に望ましいことであり、これは、ビットクロックＢＴとフレームまたは パケットクロックＲＴは完全に一致し、同期していることである。ビットクロッ クＢＴは、出力部（５４）に出現し、他のアクセスノードを制御し、かつ、フレ ームクロックＲＴの出力部（５５）に出力される。

第５図は、光学的ビットパターンＢＭと電気的比較パターンＶＭの位相のずれ、 δに対応する積分器（６３）の出力（６４）における出力電圧Ｕの理論値を図示 したもノテある。ビット列、００００００１１１００１００１１１０１００００ １１１１１００００００１１１００００００が光学的ビットパターンＢＭに対応 し、前述のビット列、１１１００１００１１１０１００００１１１１１００００ ００１１１が比較ビットパターンＶＭである。光学的ビットパターンＢＭの前後 の６つの０の部分を無視すれば、その他は、すべて同一である。

理論的従属性とは、ビットクロックＢＭが当該周波数に完全に同期し、クロック の位相のずれが無いことを意味する。さらに積分操作が積分器（６３）において 、完全にかつ誤り無く実行されることである。電圧Ｕが縦軸にプロットされ、そ して、各ビットにおける完全な同期からの位相のずれ、または、変位量δが横軸 にプロットされている。

第５図のカーブは、最大値を示す縦軸を中心として対称な曲線を示しており。

必ず、頂点であるＵｍａｘから両方のサイドにむかって、急激に落ち込んでいる 。

最大値は、上方に突出していて明瞭である。調整評価装置（６６）は、同期ユニ ット（５１）が常に最大の値を出力するように単純な動作で機能している。この 出力が最大値に到達するということは、ビットおよびフレームの同期が同時にか つ、正確におこなわれてることを意味する。この状態が請求める状態である。

最大値をめる手法としては、２つ、または、それ以上の連続する、または、関連 する出力電圧値Ｕ＆測測定ることである。測定した電圧Ｕの測定値を描くと第５ 図の曲線となるのである。したがって、測定値は、最大値が存在する方向に向か って実施される。抑制された側面部とシャープな最大値は、測定値の調整にとっ て好ましいものであり、特に、ピットクロックＢＴおよびフレームクロックＲＴ が多少なりとも同期動作において変動しても、すぐに同期のずれが検知され、も とに戻すことが行われ平準化がおこなわれる。

第６図には、同期ユニットの他の実施例が示されている。スイッチ要素（５７） は、切り替えスイッチを構成しており、入力部（５３）、２つの出力部（８１） 、（８２）が光学的に相互に連結されており、必要に応じて、コントロールユニ ソ１−　（６９）とシーケンスゼネレータ（７５）によって制御される。２つの 同じ性能の光電変換器（６ｏ、１）、（６０，２）と付属する積分器（６３，１ ）。

（６３，２）が出力部（８１）、（８２）に接続されている。差分器（８５）は 、２つの積分器（６３，１）、（６３，２）からの測定１ｉＵ１．Ｕ２の差分値 Ｕｄｉｆｆをめるもので、ここでめられた差分値Ｕｄｉｆｆは、ｌｌ整評価器（ ６６）に送られる。

その他の構成部分で第４図のものと変わらない構成部分は、同一機能を有するも のである。２つの実施例の大きな相違点としては、位相δのずれに対応する電圧 Ｕの最大値がさらにシャープになることである。というのは、切り替えスイッチ によって２つの出力部（８１）、（８２）から出力を切り替えながら取り出すこ と、および、差分器（８５）によって２つの測定値の差を取り出すからである。

加えて、このようなシステムにおいて、避けることのできない雑音に対して、改 良された応答を示すからである。

第７図は、第６図に示した同期ユニットのシステムの位相δの変動を示す図面で ある０例えば、００００００００００１１１１１１１１０ｏＯｏ１１１０１１０ ００００００ｏＯＯの論理値は、ピッドパ９−ンＢＭを示シ、００００１１１１ １１１１００００１１１０１１００００は、比較データトシテノパターンＶＭを 示すものである。第７図と第５図の曲線を比較すると、データ列が第７図のもの が短いにもかかわらず、最大値は、第５図のものよりシャープに突出しており、 かつ、最大値を示す縦軸を対称線とする曲線の斜面部は低く１曲線は、凹んでい る。

前述のタイプの同期ユニットは、少なくともビットパターンＢＭと比較パターン ＶＭの間に重複部分がある場合のみエラーを発生することなくかつ速く作動する 。粗調整部（４８）は、最小限の重複が発生するように作動し、定常的に送られ る。同期信号ＧＳに対して応答する。さらに具体的には、この同期信号ＧＳは。

ある時間間隔でクロックゼネレータ（１７）から光ファイバー（１１）に対して 送られているのである。粗同期信号として好ましいものは、短い信号列で、基本 信号０１０１０１．、、、、、、、、、の２倍または３倍の周波数を有する信号 である。このような信号列は、粗調整器（４８）とフィルターの作動によって、 簡単に検知され、フィルターによって、通信信号から取り出すことが可能である 。

また、他の実施例では、粗調整器（４８）が、それぞれのビットパターンＢＭに 対応する連続するフレームまたは、バケツケトを捜しだし、フレームに対応する 位相のずれを各フレーム毎にステップ的に目標とするビットパターンと合致する まで変えていくようにすることも可能である。

さらに、前述の構成に付加する構成として次のようなものが挙げられる。

シーケンスゼネレータ（７５）とクロックゼネレータとが、それぞれの比較パタ ーンをメモリーに有しておくようにし、比較パターンＢＭを送り出せるようにし ておき、コントロールユニット（６９）によって制御できるようにしておくこと も可能である。また、その代わりとして、シーケンスゼネレータ（７５）が適当 なアルゴリズム（ソフトウェア）によって比較パターンを生成するようにすると か、また、図示されていない他のユニットから比較パターンを光学的スイッチ要 素（５７）に送り込むようにしてもよい。

もっとも単純な構成としては、調整器評価１！（６６）は、単純なスレシュホー ルド回路、すなわち、単安定マルチバイブレータで構成されている。しかしなが ら、もう少し、高級なものとしては、複数の電圧値を同時に測定することが可能 な装置、すなわち、時間に関して連続的にシリアルな電圧値、または並列的に電 圧値を比較することができる装置が好ましく、そうすることとによって最大値の 比較および検索を短時間で完了させることが可能になる。

本発明の同期ユニットは、非常に低い光エネルギーで作動し、同様な機能を有す る純電気的に作動する同期ユニットに比較し、外乱や雑音に対して強く、光によ るビット信号の質も良好である。このことは、デジタル技術ではなく、アナログ 技術に基づく積分器（６３）の平衡機能によって本質的にもたらされるものであ る。したがって１本装置において、重要な機能部分における必要な処理速度を少 なくとも４〜１０のファクターにもとづいて低下させることが可能である。

前記のビットパターンＢＭおよび例としての比較パターンＶＭは、他の別のパタ ーンまたは、ビット列と交換することが可能である。必要とするビット数、すな わち、パターンの長さは、装置が奏する効果の基準と成る。ビットパターンＢＭ と比較パターンＶＭは、既に説明したように面端まで同一でなければならない。

しかしながら、一般的な、または、ジッター等に基づく多少の変動は、認容され る。

ビットパターンＢＭは、各パケットに含まれる。通常は、パケットのヘラグーに ビットパターンＢＭが挿入されている。しかし、ビットパターンＢＭを光ファイ バー（１１）を通じて送る頻度をより少なくすることも可能である１例えば、特 別の機能を分担するパケットを用意し、このパケットを通常の１００パケツト毎 に送り出すのである。

アクセスノード（１２）は、実施例では、連続する光ファイバーの途中に接続さ れているが、同期ユニット（５１）を電気的に光信号を再生する他の７クセスノ ードに接続する形態も可能である。

積分器（６３）は、電気的な他の手段を使用して別個に設計すること１例えば、 感度の良い、応答の速い増幅器を積分器とすることも可能である。こうすること によって、光電気変換器（６ｏ）において光が電気に変換されて放出された電子 ｅは、増幅器の入力キャバシスタンスに蓄積され前記の電圧Ｕを発生させるので ある。

要約 光ファイバーを使用した通信におけるアクセスノードにおけるビットおよびフレ ーム信号の同期をおこなうビットおよびフレームの同期ユニット（５１）である 、同期ユニット（５１）は、電気的に制御される光信号のスイッチとして作用す る光学的スイッチ要素（５７）、さらには、電気的に光学的スイッチ要素を制御 するシーケンスゼネレータ（７５）、クロックゼネレータ（７５）、光電気変換 器（６０）、電気的な積分器（６３）、調整評価器（６６）および制御ユニット （６９）から構成されている。加えて、粗調整器（４８）が付加されている。

光学的なビットパターン（ＢＭ）が入力部（５３）に周期的に到達し、電気的に 等価な比較パターン（ＶＭ）が制御部の入力部（４４）に発生し、この信号は。

入力部（５３）に送られる。積分器（６３）の出力部（６４）における、結果と しての電圧値Ｕは、粗同期動作における信号の位相のずれに対応している。同期 作動において、シャープな最大値が出現する。

同期ユニット（５１）は、ビットとフレームのクロックの同期器として動作す第 ４図。

−１−−ａｅｅｍｍｍｍ、　ＰＣＴ／ＣＨ９１１０００８３国際調査報告 ＣＨ９１０００８３ ＳＡ　４５９ε７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．光通信装置（１０）アクセスノード（１２）におけるビットおよびフレーム の同期ユニットであって、 通信装置（１０）は、通信用の光ファイバー（１１）に独立した複数のアクセス ノード（１２）がシリアルに接続されており、光ファイバー（１１）を中断の無 い光の明／暗信号がビットクロック（ＢＴ）と共に送信されており、 信号のビット列は、フレームクロック（ＲＴ）と付随する信号から構成されてお り、 各アクセスノード（１２）には、光ファイバー（１２）中を伝送される信号を受 信し、読み取る手段を有しており、 通信装置（１０）は、フレームクロック（ＲＭ）に付随する信号をシリアルビッ トパターン（ＢＭ）として連続的に光ファイバー（１１）に送り出すクロックゼ ネレータ（１７）および送信装置（１６）から構成され、各アクセスノード（１ ２）は、光学的スイッチ要素（５７）、この光学的スイッチ要素は、電気的に制 御され、光学的な入力部（５３）と少なくとも１つの光学的な出力部（８０、８ １、８２）を有し、この光学的スイッチ要素は第１位置を有し、この第１位置は 、入力部（７９）と出力部（８０、８１、８２）を接続して光の流れを許容し、 光学的スイッチ要素の第２の位置は、光の流れをブロックし、ビットパターン（ ＢＭ）が入力部（７９）に光信号と共に供給され、シーケンスゼネレータ（７５ ）は、光学的スイッチ要素（５７）を電気的に制御し、光出力部に対応する光電 気変換器（６０、６０．１、６０．２）は、対応する光出力部（８０、８１、８ ２）に接続されており、この光電気変換器（６０、６０．１、６０．２）に接続 された積分器（６３）は、光電気変換器（６０、６０．１、６０．２）で取り出 された電子をこの電荷量に比例する電圧（Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３）に変換し、この積 分器（６３）には調整評価器（６）が接続され、電圧値（Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３）を 調整して調整信号（ＲＳ）を生成し、これらのシーケンスゼネレータ（７５）、 積分器（６３）および調整評価器（６６）の動作を制御する制御ユニット（６９ ）から構成されていることを特徴とするビットおよびフレーム信号の同期ユニッ ト。 ２．特許請求の範囲第１項の同期ユニットにおいて、スイッチ要素（５７）は、 単一の出力端を有する光学的なオン／オフスイッチであることを特徴とする同期 ユニット。 ３．特許請求の範囲第１項の同期ユニットにおいて、スイッチ要素（５７）は、 ２つの出力端（８１、８２）を有する光学的な反転スイッチであり、さらに差分 器（８５）が付加されており、この差分器（８５）は、２つの積分器（６３．１ 、６３．２）と調整、評価器（６６）との間に接続されており、測定電圧値（Ｕ １、Ｕ２）との差分（Ｕｄｉｆｆ）を求めていることを特徴とする同期ユニット 。 ４．特許請求の範囲第１項の同相ユニットにおいて、各光電気変換器（６０，６ ０．１，６０．２）は、光電ダイオードであり、このダイオードの出力キャパシ スタンスと後続の増幅器の入力キャパシスタンスが積分器（６３、６３．１、６ ３．２）を構成することを特徴とする同期ユニット。 ５．特許請求の範囲第１項の同期ユニットにおいて、制御ユニット（６９）は、 シーケンスゼネレータ（７５）、積分器（６３、６３．１、６３．２）および調 整評価器（６６）を制御しており、シーケンスゼネレータ（７５）が比較パター ンＶＭを送りだし、同時に到達するビットパターンとの最適な同期を取るように 制御することを特徴とする同期ユニット。 ６．特許請求の範囲第１項の同期ユニットにおいて、粗調整器（４８）が設けて あり、ビットパターンと比較パターンの粗い同期動作ＧＳをおこない、かつ、制 御ユニットに対して指定信号を送り出すことを特徴とする同期ユニット。 ７．特許請求の範囲第６項の同期ユニットにおいて、粗調整器（４８）が、論理 信号０、１のビット列の基本周波数の少なくとも２倍の周波数に応答可能である ようにしてあることを特徴とする同期ユニット。 ８．特許請求の範囲第６項の同期ユニットにおいて、粗調整器（４８）が、連締 するフレーム信号をステップ的に検索され、ビットパターンと比較パターンとの 間の位相をステップごとに変化させることを特徴とする同期ユニット。 ９．特許請求の範囲第１項の同期ユニットにおいて、ビットパターン（ＢＭ）と 比較パターン（ＶＭ）との間の位相のずれ（δ）に対応する結果的としての電圧 値のレベル（Ｕ，Ｕｄｉｆｆ）との関連において、電圧値の最大値側から見て、 最大値の側面部は、凹状であることを特徴とする同期ユニット。