JPH07111496A - 光信号伝送方式 - Google Patents

光信号伝送方式

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JPH07111496A
JPH07111496A JP5256209A JP25620993A JPH07111496A JP H07111496 A JPH07111496 A JP H07111496A JP 5256209 A JP5256209 A JP 5256209A JP 25620993 A JP25620993 A JP 25620993A JP H07111496 A JPH07111496 A JP H07111496A
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JP
Japan
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optical
signal
optical signal
transmission system
signal transmission
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JP5256209A
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English (en)
Inventor
Yoshitaka Takasaki
喜孝 高崎
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】超高速ディジタル伝送多重化装置を簡易化、小
型化低消費電力化、低価格化する。 【構成】複数の電気信号(a0、b0、d1、d2等)のそ
れぞれを光信号に変換(5−1、5−2)した後に、よ
り高速のクロックパルスを発生するなどの光処理を施
し、これを用いて信号を多重化(7)して伝送(10)
し、受信側では、多重化された光信号の状態で分離(1
1)を行い、分離された個々の光信号を光電変換(13
−1、13−2)する。 【効果】超高速パルスの処理が容易になり、回路もより
簡単な構成にできるため低価格、小型、低消費電力の装
置を実現することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は多重化信号の光伝送方
式、特に複数の信号を光を用いて時分割によって多重
化、伝送及び分離する光信号伝送方式に関する。
【0002】
【従来の技術】従来光信号伝送における多重化は、図7
に示すように、入力端子1−1、1−2より入力される
複数の電気信号を電気系多重化装置2で多重化し、これ
を接続配線3を経由して電気光変換器5において光信号
に変換した後、光伝送路10に送出する。受信側では、
受信した光信号を光電変換器13で電気信号に変換し、
これを分離装置11Dに入力し、出力端子14には分離
された電気信号が出力される。上記光信号伝送における
時分割多重化に関しては、大原、木村編著「光電信」
(コロナ社)182頁図7.7にも述べられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】近年、多重化された信
号の伝送速度が10Gb/sを越えるようになってきて
おり、さらに伝送速度の向上が求められている。このよ
うな超高速の光伝送システムにおいて信号を処理する場
合、図7のような多重化装置2及び電気光変換装置5を
10Gb/sを越える処理速度で動作する電子回路を用
いて構成することは、装置の大きさ、経済性の観点より
益々困難になってきている。従って、本発明の目的は多
重化された信号の伝送速度が10Gb/sを越えるよう
な光伝送システムに適用可能な光多重伝送する光信号伝
送方式を実現することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の光信号伝送方式では、送信側で、多重化す
べき複数の電気信号を多重化する前に個々に光信号に電
光変換を行なった後、光信号の状態で変換した後時分割
多重化を行う。例えば1Gb/sの信号を10系列多重
化して10Gb/sの信号とする場合、クロックも1G
Hzのものを一旦光信号に変換した後にこれより10G
Hzの光クロックを発生し信号の多重化に用いる。ま
た、受信側で時分割多重化された光信号を光の状態で分
離する等低速の信号に変換した後に電気信号に変換して
出力する。
【0005】
【作用】本発明の原理を図3を用いて説明する。図3
は、説明を簡単にするため2つの電気信号を光信号a’
及びb’に変換し、それらを時分割多重化して光多重信
号cとして伝送する例を示した。光信号a’及びb’を
多重化するためにそれぞれ信号a及びbの如く、パルス
幅を狭くする必要がある。光信号a’及びb’の状態で
信号a及びbの如く変換するため、光多重信号cのビッ
ト周期(T/2)以下の細い光パルスeで再標本化(リ
サンプル)することにより光信号a及びbを得ることが
できる。
【0006】再標本化のためには、例えば、電気系のク
ロックパルスd1’及びd2’を電光変換した後、光の状
態でそれぞれ1/2タイムスロット遅延させた後元のパ
ルス列と論理積をとると、それぞれパルス幅が1/2と
なったクロックパルスが得られる。これを用いて再標本
化用のクロックパルスとすればよい。すなわち細幅化し
たパルス列をそれぞれd1及びd2とすると、両者の論理
和をとれば図2のeのようなクロックパルスが得られる
ので、これを再標本化用のクロックパルスとして用い
る。
【0007】以上は再標本化について説明したが、再標
本化に限らず光処理を施した後多重化することも有効な
ことも多い。例えば、CMI(コーデッド マーク イ
ンバージョン)のような伝送路符号化することにより一
般にクロックレートがあがることが多いがこのような処
理も光信号の状態で行う方が有利である。以上のように
光クロック処理まで考慮すると入力端子数は図7の従来
の場合と比較して増加する場合もあるが、超高速パルス
の処理が容易になり、回路もより簡単な構成とできるた
め経済的かつ小型の多重化伝送装置を実現することがで
きる。
【0008】
【実施例】以下本発明を実施例によって説明する。図1
は、本発明による光信号伝送方式の一実施例の構成を示
すブロック図である。図3のタイムチャートにを参照し
て図1の構成動作を説明する。入力端子1−1及び1−
2にはそれぞれ多重される電気信号a0及びb0が入力さ
れる。また入力端子1−3及び1−4には電気信号のク
ロックパルスd1及びd2が入力される。これらの入力端
子1−1、1−2、1−3及び1−4に加えられた各電
気信号は電光変換器5−1、5−2、5−3及び5−4
により光信号に変換され光配線6−1、6−2、6−3
及び6−4を経由して光多重化回路7に入力される。
【0009】図2は、図1の光多重化回路7の構成を示
すブロック図である。入力端子15−1及び15−2に
はそれぞれ光信号に変換された多重化すべき信号a′及
びb′(それぞれ電気信号a0及びb0に対応)が入力さ
れ、入力端子15−3および15−4には同じくそれぞ
れ光信号に変換されたクロックパルスd1′及びd2′が
入力される。図において2重線で示したものは全て光回
路及び光配線である。
【0010】光クロックパルスd1′及びd2′は、いず
れも光遅延線16−1及び16−2でパルス周期Tの1
/2の遅延をうけ、それぞれ光論理積回路17−3及び
17−4において、遅延をうける前の光クロックパルス
との論理積がとられる。論理積回路17−3及び17−
4の出力は光論理和回路18−2において加算され図3
の(e)に示す光波形を有する光クロックパルスが得ら
れる(正確には(e)とは極性が反転したものが得られ
る)。光クロックパルスe及びこれを遅延回路16−3
により時間T/2遅延させたものを用いて多重すべき光
信号a′及びb′を光論理積回路171及び172によ
りリサンプルし、光論理積回路17−1及び17−2の
それぞれの出力に図3の信号(a)及び(b)に示す波
形の光出力信号を得、これを光論理和回路18−1に入
力すると、光論理和回路18−1の出力端子20に図3
の(c)に示す波形を有する時分割多重された光多重化
信号が得られる。
【0011】図1に戻り、光多重化回路7の出力である
光多重化信号は光伝送線路10で伝送される。受信側で
は光多重分離回路11によって送信側の多重化処理と逆
の処理が行なわれ、分離された信号a′、b′、クロッ
クパルスd1′及びd2′がそれぞれ光伝送線路12−
1、12−2、12−3及び12−4を介して、光電変
換器13−1、13−2、13−3及び13−4に加え
られ、電気信号に変換される。変換された電気信号はそ
れぞれ出力端子14−1、14−2、14−3及び14
−4に出力される。
【0012】図4は、図1の光多重分離回路11の構成
を示すブロック図である。入力端子31に多重化された
光信号cが加えられる。光信号cの一部は光クロック信
号抽出回路30に加えられる。光クロック信号抽出回路
30は、光信号cを微小時間t(t<T/2)遅延する
光遅延線21と、光遅延線21の出力光fの極性を反転
する光インバータ22と、光信号cと光インバータ22
の出力gの論理積を得る光論理積回路23と、光論理積
回路23の出力hを入力とし、正弦変化する光信号iを
発生する光タンク回路24と、光信号iを矩形波jの抽
出クロック信号に変換する光変換素子25とから構成さ
れている。矩形波jは分周器29−1で2分周され矩形
波kとなり、これを位相調整回路29−2に加え、その
出力が矩形波lとなる。矩形波jは送信側のクロック信
号eに対応する。
【0013】光信号cは、更に光論理積回路26及び2
7のそれぞれの一方の入力として加えられる。光論理積
回路26及び27のそれぞれの他の一方の入力として、
上記抽出クロック信号l及び信号lを時間T/2遅延し
た光信号が加えられる。従って、光論理積回路26及び
27のそれぞれの出力端子32及び33には、図3の光
信号a及びbに対応する光信号が分離され、出力され
る。
【0014】図5は、本発明によるの光信号伝送方式の
他の実施例の構成を示すブロック図である。同図におい
て、図1と同一機能部分には同じ番号を示す。本実施例
は、入力端子1−1、1−2及び1−3にそれぞれ多重
化すべき入力信号a0、b0及びd1′が電光変換された
ものに加え、d1′が極性反転されたもの、即ちd2′も
電光変換されて出力される。多重化装置7は図2と同様
の回路で変換処理され、光多重化信号は光伝送線路10
により伝送される。受信側では逆の処理をうけるが、こ
の例では最終出力はa′及びb′の2出力の場合を示し
ている。
【0015】図6は、本発明によるの光信号伝送方式の
更に他の実施例の構成を示すブロック図である。本実施
例は、入力端子1−1、1−2の他に入力端子1−5に
他のすでに光化された信号が入力される。入力端子1−
5に加えられた光信号は単一の信号、あるいは既に多重
化されている光信号である。また、既に光のクロックパ
ルスが存在する場合には、端子1−5から入力して用い
るようにしてもよい。これらの光信号が多重化回路7で
多重化されて伝送路10で伝送される。
【0016】受信側では、分離回路11で光信号の状態
で分離され、1部は光電変換されずに、そのまま光線路
12−5を介して多重化回路7−2にくわえられ、入力
端子1−6に入力される他の光信号と多重化され、出力
端子14−5に出力される。光線路12−1及び12−
2を介して光電変換器13−1及び13−2で変換され
る信号は、入力信号a0又はb0であっても良いし、入力
端子1−5から加えられた光多重化信号の一部であって
も良い。
【0017】以上、本発明の実施例について説明した
が、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特
に説明の簡明のため2多重する場合について説明した
が、実際は、多重度は更に高いものとなる。また、送信
側において、光信号に変換した後に多重化を行なうと
き、上記光信号をCMIのような他の符号化された光信
号に符号変換した後に多重化を行なうようにしてもよ
い。その場合、受信側では、多重化分離した上記他の光
符号化された光信号を元の符号に逆変換を施した後に電
気信号に変換する。
【0018】上記実施例における、光機能素子、例え
ば、光論理和回路、光論理積回路、光遅延素子、光反転
回路、光タンク回路等は、100Gb/s以上で動作す
るものが知られている(例えば、文献 谷田 具 監修
「光コンピュータ技術」(トリケップス)、M.Jinno,T.
Matumoto,“All-Optical Timing Extrction Using Op
tical Tank Circuits,” Proc.IOOC'89, Paper 19B3-25
96ないし97頁 1983年)が使用できるので、詳細な説明
は省く。
【0019】
【発明の効果】上述の如く本発明によれば、多重、分離
等の超高速処理を電気領域で行うことなく光処理を用い
ることができるため、処理回路の簡易、小型化が容易に
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による光信号伝送方式の一実施例の構成
を示すブロック図
【図2】図1の光多重化回路7の構成を示すブロック図
【図3】図1の構成動作を説明するためのタイムチャー
【図4】図1の光多重分離回路11の構成を示すブロッ
ク図
【図5】本発明による光信号伝送方式の他の実施例の構
成を示すブロック図
【図6】本発明による光信号伝送方式の更に他の実施例
の構成を示すブロック図
【図7】従来の光信号伝送方式の他の実施例の構成を示
すブロック図
【符号の説明】
2:電気系多重化装置 5:複合電気光変換器 5−1、…5−4:電気光変換器 7:光多重化回路 10、:光伝送線路 11:光多重多分離回路 11D:電気系多重多分離回路 13−1…13−4、:光電気変換回路 16−1…16−3、21、18:光遅延線 17−1…17−4、23、26、27:光論理積回路 18−1、18−2:光論理和回路 22:光インバータ 24:光タンク回路 25:光識別素子 30:光クロック信号抽出回路

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】送信側で複数の電気信号のそれぞれを個別
    に光信号に変換した後に時分割多重化して伝送し、受信
    側で受信した多重化信号の少なくとも一部を分離あるい
    は再多重することを特徴とする光信号伝送方式。
  2. 【請求項2】請求項1記載の光信号伝送方式において、
    上記受信側で多重化された複数の光信号を光の状態で分
    離することを特徴とする光信号伝送方式。
  3. 【請求項3】請求項1記載の光信号伝送方式において、
    上記光信号に変換した後に時分割多重化を行なうとき、
    上記光信号を他の符号化された光信号に符号変換した後
    に時分割多重化を行なうことを特徴とする光信号伝送方
    式。
  4. 【請求項4】請求項1記載の光信号伝送方式において、
    電気系クロック信号を第1の光クロック信号に変換した
    後、上記第1の光クロック信号を上記光クロック信号よ
    り高速の第2の光クロック信号に変換し、上記第2のク
    ロック信号を多重化処理のためのクロック信号として使
    用することを特徴とする光信号伝送方式。
  5. 【請求項5】請求項2記載の光信号伝送方式において、
    受信側で、多重化分離した光信号を他の光符号化された
    光信号に符号逆変換を施した後に電気信号に変換するこ
    とを特徴とする光信号伝送方式。
  6. 【請求項6】請求項2記載の光信号伝送方式において、
    受信側で光の状態で光クロック信号を抽出し、上記光ク
    ロック信号を用いて上記光クロック信号より低速の他の
    光クロックを発生したものを電気信号に変換することを
    特徴とする光信号伝送方式。
  7. 【請求項7】請求項1記載の光信号伝送方式において、
    更に光クロック信号を供給し、上記光クロック信号を多
    重化処理のためのクロック信号として使用することを特
    徴とする光信号伝送方式。
  8. 【請求項8】請求項1記載の光信号伝送方式において、
    更に他の光信号を供給し、上記他の光信号と上記電気信
    号のそれぞれを個別に光信号に変換したものと併せて時
    分割多重化することを特徴とする光信号伝送方式。
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