JPH07264177A - 並列信号光伝送方式 - Google Patents
並列信号光伝送方式Info
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- JPH07264177A JPH07264177A JP6055539A JP5553994A JPH07264177A JP H07264177 A JPH07264177 A JP H07264177A JP 6055539 A JP6055539 A JP 6055539A JP 5553994 A JP5553994 A JP 5553994A JP H07264177 A JPH07264177 A JP H07264177A
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- JP
- Japan
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- signal
- parallel
- serial
- converted
- frame synchronization
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J3/00—Time-division multiplex systems
- H04J3/02—Details
- H04J3/06—Synchronising arrangements
- H04J3/062—Synchronisation of signals having the same nominal but fluctuating bit rates, e.g. using buffers
- H04J3/0623—Synchronous multiplexing systems, e.g. synchronous digital hierarchy/synchronous optical network (SDH/SONET), synchronisation with a pointer process
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
- Dc Digital Transmission (AREA)
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 並列信号とフレーム同期信号を1本の光ファ
イバで、高品質のまま低コストで伝送する。 【構成】 送信部では、入力する並列信号をフレーム同
期信号によりフレーム毎に直列信号101に変換し、直
列信号101と前記フレーム同期信号102を多重して
直流平衡信号103に変換し、直流平衡信号103を
0.78μm帯レーザダイオード13で光信号に変換し、
前記光信号をプラスチッククラッドファイバ32で伝送
し、受信部では、受信した光信号をシリコンフォトダイ
オード33で電気信号に変換し、前記電気信号を所定の
振幅を有する直流平衡信号に増幅し、前記直流平衡信号
を直列信号とフレーム同期信号に分離し、このフレーム
同期信号により直列信号を元の並列信号に変換して再生
する。
イバで、高品質のまま低コストで伝送する。 【構成】 送信部では、入力する並列信号をフレーム同
期信号によりフレーム毎に直列信号101に変換し、直
列信号101と前記フレーム同期信号102を多重して
直流平衡信号103に変換し、直流平衡信号103を
0.78μm帯レーザダイオード13で光信号に変換し、
前記光信号をプラスチッククラッドファイバ32で伝送
し、受信部では、受信した光信号をシリコンフォトダイ
オード33で電気信号に変換し、前記電気信号を所定の
振幅を有する直流平衡信号に増幅し、前記直流平衡信号
を直列信号とフレーム同期信号に分離し、このフレーム
同期信号により直列信号を元の並列信号に変換して再生
する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、並列のデジタル信号を
フレーム毎に直列信号に変換し、光信号を用いて伝送す
る並列信号光伝送方式に関するものである。
フレーム毎に直列信号に変換し、光信号を用いて伝送す
る並列信号光伝送方式に関するものである。
【0002】
【従来の技術】並列のデジタル信号を直列信号に変換し
て伝送する従来の代表的な伝送方式の構成を図3に示
す。
て伝送する従来の代表的な伝送方式の構成を図3に示
す。
【0003】図3は、米国のANSIで標準化されたFiber
Channel方式を示しており、送信部では、端子1〜8に
入力された8ビットの並列信号を、8B/10B変換回
路10で10ビットの並列信号に変換し、この10ビッ
ト長の並列信号を、並列/直列変換回路11で直列信号
に変換し、駆動回路12と0.78μm帯レーザダイオ
ード(以下、LD)13で光信号に変換して出力する。
光信号は、レンズ14で集光されて、コア径50〜6
2.5μmのグレーデッドインデックスファイバ(以
下、GI)15で伝送される。
Channel方式を示しており、送信部では、端子1〜8に
入力された8ビットの並列信号を、8B/10B変換回
路10で10ビットの並列信号に変換し、この10ビッ
ト長の並列信号を、並列/直列変換回路11で直列信号
に変換し、駆動回路12と0.78μm帯レーザダイオ
ード(以下、LD)13で光信号に変換して出力する。
光信号は、レンズ14で集光されて、コア径50〜6
2.5μmのグレーデッドインデックスファイバ(以
下、GI)15で伝送される。
【0004】受信部では、受光素子16と増幅回路17
で光信号を直列信号に変換し、直列/並列変換回路18
で10ビットの並列信号に変換し、10B/8B変換回
路19で元の8ビット長の並列信号を再生して、出力端
子21〜28に出力する。但し、直列/並列変換回路1
8では、入力する直列信号を10ビット毎に並列信号に
変換するため、10ビットまたはその整数倍で1フレー
ムを構成するフレーム同期信号が不可欠となる。そこ
で、前述のFiber Channel方式では、端子9に入力する
制御信号により、所定の時間だけフレーム同期信号発生
回路50からフレーム同期信号(例えば、001111
1010)を出力し、受信部のフレーム同期信号検出回
路51がこのフレーム同期信号を検出した場合に、送受
信部のフレーム同期が確立したとみなして、フレーム同
期信号に続く10ビット毎に直列信号を並列信号に変換
している。
で光信号を直列信号に変換し、直列/並列変換回路18
で10ビットの並列信号に変換し、10B/8B変換回
路19で元の8ビット長の並列信号を再生して、出力端
子21〜28に出力する。但し、直列/並列変換回路1
8では、入力する直列信号を10ビット毎に並列信号に
変換するため、10ビットまたはその整数倍で1フレー
ムを構成するフレーム同期信号が不可欠となる。そこ
で、前述のFiber Channel方式では、端子9に入力する
制御信号により、所定の時間だけフレーム同期信号発生
回路50からフレーム同期信号(例えば、001111
1010)を出力し、受信部のフレーム同期信号検出回
路51がこのフレーム同期信号を検出した場合に、送受
信部のフレーム同期が確立したとみなして、フレーム同
期信号に続く10ビット毎に直列信号を並列信号に変換
している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】以上に述べた伝送方式
では、伝送路信号に8B/10B信号を採用し、この8
B/10B信号で0.78μm帯LDを駆動して光信号
に変換するため、並列信号のパターンによりLDの発光
持続時間が長い場合があり、モードホッピング雑音が発
生しやすい(例えば8B/10B信号では、”1”は最
長6ビット連続する。転送速度を192Mbpsとすれ
ば、発光持続時間は25nsとなる)。モードホッピン
グ雑音は、受信信号におけるバースト的なビット誤りの
第1の要因になる。また、8B/10B信号では、”
0”と”1”の発生頻度が不均一であるため、信号の直
流電圧が変動し、その結果受信部には直流再生回路が不
可欠となる。直流再生回路は、通常クランプ回路とピー
クホールド回路などで構成されるが、これらの回路は低
周波の雑音の影響を受け易く、バースト的なビット誤り
の第2要因になる。したがって、ビット誤りを十分小さ
くすることは極めて困難であり、誤り訂正などの信号処
理回路が不可欠になるため、高品質の伝送特性を低コス
トで実現する目的には適していない。
では、伝送路信号に8B/10B信号を採用し、この8
B/10B信号で0.78μm帯LDを駆動して光信号
に変換するため、並列信号のパターンによりLDの発光
持続時間が長い場合があり、モードホッピング雑音が発
生しやすい(例えば8B/10B信号では、”1”は最
長6ビット連続する。転送速度を192Mbpsとすれ
ば、発光持続時間は25nsとなる)。モードホッピン
グ雑音は、受信信号におけるバースト的なビット誤りの
第1の要因になる。また、8B/10B信号では、”
0”と”1”の発生頻度が不均一であるため、信号の直
流電圧が変動し、その結果受信部には直流再生回路が不
可欠となる。直流再生回路は、通常クランプ回路とピー
クホールド回路などで構成されるが、これらの回路は低
周波の雑音の影響を受け易く、バースト的なビット誤り
の第2要因になる。したがって、ビット誤りを十分小さ
くすることは極めて困難であり、誤り訂正などの信号処
理回路が不可欠になるため、高品質の伝送特性を低コス
トで実現する目的には適していない。
【0006】さらに、GIファイバのコア径は50〜6
2.5μmであるため、コネクタやスプライスの接続部
における光軸ずれの影響が大きく、光軸ずれによるモー
ダル雑音が発生しやすい(例えば、5μmの光軸ずれ
は、コア径の約10%になる)。モーダル雑音は、ビッ
ト誤りの第3の要因になるため、光軸の調整に高い精度
を必要とし、その結果、コストの増加をもたらすので、
実用化には適していない。
2.5μmであるため、コネクタやスプライスの接続部
における光軸ずれの影響が大きく、光軸ずれによるモー
ダル雑音が発生しやすい(例えば、5μmの光軸ずれ
は、コア径の約10%になる)。モーダル雑音は、ビッ
ト誤りの第3の要因になるため、光軸の調整に高い精度
を必要とし、その結果、コストの増加をもたらすので、
実用化には適していない。
【0007】本発明はかかる点に鑑みてなされたもの
で、並列のデジタル信号を直列信号に変換して伝送する
場合に、高品質で、かつ低コストを実現することができ
る並列信号光伝送方式を提供することを目的としてい
る。
で、並列のデジタル信号を直列信号に変換して伝送する
場合に、高品質で、かつ低コストを実現することができ
る並列信号光伝送方式を提供することを目的としてい
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】送信部では、入力する並
列信号をフレーム同期信号によりフレーム毎に直列信号
に変換し、前記直列信号と前記フレーム同期信号を多重
して直流平衡信号に変換した後、0.78μm帯レーザダ
イオードで光信号に変換し、前記光信号をプラスチック
クラッドファイバで伝送し、受信部では、受信した光信
号をシリコンフォトダイオードで電気信号に変換し、前
記電気信号を所定の振幅を有する直流平衡信号に増幅
し、前記直流平衡信号を直列信号とフレーム同期信号に
分離し、このフレーム同期信号で直列信号を並列信号に
変換して元の並列信号を再生する。
列信号をフレーム同期信号によりフレーム毎に直列信号
に変換し、前記直列信号と前記フレーム同期信号を多重
して直流平衡信号に変換した後、0.78μm帯レーザダ
イオードで光信号に変換し、前記光信号をプラスチック
クラッドファイバで伝送し、受信部では、受信した光信
号をシリコンフォトダイオードで電気信号に変換し、前
記電気信号を所定の振幅を有する直流平衡信号に増幅
し、前記直流平衡信号を直列信号とフレーム同期信号に
分離し、このフレーム同期信号で直列信号を並列信号に
変換して元の並列信号を再生する。
【0009】特に、直流平衡信号は、CMIまたはDM
Iまたはバイフェーズ信号であり、これらの符号則違反
を利用してフレーム同期信号を多重して光信号に変換
し、
Iまたはバイフェーズ信号であり、これらの符号則違反
を利用してフレーム同期信号を多重して光信号に変換
し、
【0010】
【作用】本発明は上記した構成により、並列のデジタル
信号とフレーム同期信号を多重し、一本の光ファイバで
高品質のまま長期間安定的に伝送することができる。
信号とフレーム同期信号を多重し、一本の光ファイバで
高品質のまま長期間安定的に伝送することができる。
【0011】
【実施例】以下では、8ビットの並列デジタル信号を直
列信号に変換し、その直列信号を直流平衡信号の代表例
であるCMI信号に符号変換した後、コア径200μm
のプラスッチククラッドファイバ(以下、PCF)で伝
送する場合を例に、発明の詳細について説明する。
列信号に変換し、その直列信号を直流平衡信号の代表例
であるCMI信号に符号変換した後、コア径200μm
のプラスッチククラッドファイバ(以下、PCF)で伝
送する場合を例に、発明の詳細について説明する。
【0012】図1は、本発明の一実施例を示す送受信部
のブロック図、図2はCMI信号の符号則を示す波形図
である。なお、従来の並列信号光伝送方式と同じ構成要
素には同一番号を付している。
のブロック図、図2はCMI信号の符号則を示す波形図
である。なお、従来の並列信号光伝送方式と同じ構成要
素には同一番号を付している。
【0013】図1において、送信部では、端子1〜8に
入力された8ビットの並列信号は、並列/直列変換回路
30で直列信号101に変換される。直列信号101
は、CMI符号化回路31でCMI信号103に変換さ
れ、同時にCMI信号103の符号則違反を利用してフ
レーム同期信号102が多重される。
入力された8ビットの並列信号は、並列/直列変換回路
30で直列信号101に変換される。直列信号101
は、CMI符号化回路31でCMI信号103に変換さ
れ、同時にCMI信号103の符号則違反を利用してフ
レーム同期信号102が多重される。
【0014】CMI信号103では、図2に示すよう
に、直列信号101の”1”は”00”と”11”の交
番パターンに、また直列信号101の”0”は”01”
パターンに変換される。このため、信号の直流成分は常
に振幅の1/2で一定になる。但し、直列信号101
の”1”のタイミングでフレーム同期信号102を多重
すると(同図(a))、CMI信号103では前回の”
1”を符号化した極性を保持するため(例えば、前回
の”1”に対する符号化が”00”の場合、今回も”0
0”となる)、そこで直流電圧が変化する。しかし、こ
の変化分はフレーム同期信号102を多重する頻度を最
適化することにより、実用上無視することができる(例
えば、直列信号101が”1”連続の場合、フレーム同
期信号102の多重を512ビットに一回とすれば、直
流電圧の変化分は、約0.4%となる)。直列信号10
1の”0”に対してフレーム同期信号102を多重した
場合は(同図(b))、CMI信号103は”10”とな
るため、直流電圧は変化しない。
に、直列信号101の”1”は”00”と”11”の交
番パターンに、また直列信号101の”0”は”01”
パターンに変換される。このため、信号の直流成分は常
に振幅の1/2で一定になる。但し、直列信号101
の”1”のタイミングでフレーム同期信号102を多重
すると(同図(a))、CMI信号103では前回の”
1”を符号化した極性を保持するため(例えば、前回
の”1”に対する符号化が”00”の場合、今回も”0
0”となる)、そこで直流電圧が変化する。しかし、こ
の変化分はフレーム同期信号102を多重する頻度を最
適化することにより、実用上無視することができる(例
えば、直列信号101が”1”連続の場合、フレーム同
期信号102の多重を512ビットに一回とすれば、直
流電圧の変化分は、約0.4%となる)。直列信号10
1の”0”に対してフレーム同期信号102を多重した
場合は(同図(b))、CMI信号103は”10”とな
るため、直流電圧は変化しない。
【0015】フレーム同期信号102の多重されたCM
I信号103は、駆動回路12と0.78μm帯のLD
13で光信号に変換され、コア径200μmのPCF3
4で伝送される。この場合、直列信号101の”1”の
タイミングでフレーム同期信号102が多重されると光
信号の発光持続時間が最も長くなるが(図2(a)斜線
部)、その持続時間は転送速度192Mbpsの場合1
3nsであり、従来の約52%に短縮される。このた
め、モードホッピング雑音の発生確立が極めて低くな
る。また、PCFのコア径は200μmであるため、コ
ネクタやスプライスの接続部における光軸ずれの影響は
小さくなり、光軸ずれが5μmの場合で比較すればその
影響は従来の25%になる。このため、光軸ずれによる
モーダル雑音はほとんど発生しない。
I信号103は、駆動回路12と0.78μm帯のLD
13で光信号に変換され、コア径200μmのPCF3
4で伝送される。この場合、直列信号101の”1”の
タイミングでフレーム同期信号102が多重されると光
信号の発光持続時間が最も長くなるが(図2(a)斜線
部)、その持続時間は転送速度192Mbpsの場合1
3nsであり、従来の約52%に短縮される。このた
め、モードホッピング雑音の発生確立が極めて低くな
る。また、PCFのコア径は200μmであるため、コ
ネクタやスプライスの接続部における光軸ずれの影響は
小さくなり、光軸ずれが5μmの場合で比較すればその
影響は従来の25%になる。このため、光軸ずれによる
モーダル雑音はほとんど発生しない。
【0016】受信部では、受光径200μm以上のシリ
コンフォトダイオード33で光信号が電気信号に変換さ
れる。この際、シリコンフォトダイオード33の受光径
は、PCF32のコア径以上であるため、全光量を受光
することができ、モーダル雑音は発生しない。電気信号
は、交流結合型増幅器34で増幅されるが、その動作バ
イアス電圧は、入力するCMI信号の直流電圧(すなわ
ち、信号振幅の約1/2)に一致しているため、低周波
の雑音の影響をほとんど受けない。
コンフォトダイオード33で光信号が電気信号に変換さ
れる。この際、シリコンフォトダイオード33の受光径
は、PCF32のコア径以上であるため、全光量を受光
することができ、モーダル雑音は発生しない。電気信号
は、交流結合型増幅器34で増幅されるが、その動作バ
イアス電圧は、入力するCMI信号の直流電圧(すなわ
ち、信号振幅の約1/2)に一致しているため、低周波
の雑音の影響をほとんど受けない。
【0017】CMI信号201は、CMI復号化回路3
5で直列信号202とフレーム同期信号203に分離さ
れ、このフレーム同期信号203で直列/並列変換回路
36を動作させることにより、元の並列信号が再生さ
れ、端子21〜28から出力される。
5で直列信号202とフレーム同期信号203に分離さ
れ、このフレーム同期信号203で直列/並列変換回路
36を動作させることにより、元の並列信号が再生さ
れ、端子21〜28から出力される。
【0018】したがって、並列信号を直列信号に変換
し、この直列信号とフレーム同期信号を多重した直流平
衡信号で0.78μm帯LDを駆動し、PCFで伝送
後、交流結合型増幅器で増幅するため、LDのモードホ
ッピング雑音やファイバ中のモーダル雑音、及び電気回
路上の低周波雑音の影響をほとんど受けず、長期間に渡
って、極めて小さなビット誤り率特性を維持することが
できる。
し、この直列信号とフレーム同期信号を多重した直流平
衡信号で0.78μm帯LDを駆動し、PCFで伝送
後、交流結合型増幅器で増幅するため、LDのモードホ
ッピング雑音やファイバ中のモーダル雑音、及び電気回
路上の低周波雑音の影響をほとんど受けず、長期間に渡
って、極めて小さなビット誤り率特性を維持することが
できる。
【0019】なお、本発明者らの基本実験によれば、1
92MbpsのCMI信号をPCFで5m伝送し、符号
誤り率は1×10ー13以下であることを確認している。
この符号誤り率は、これまで標準とされていた符号誤り
率より2桁以上小さく、本方式の有用性を示している。
92MbpsのCMI信号をPCFで5m伝送し、符号
誤り率は1×10ー13以下であることを確認している。
この符号誤り率は、これまで標準とされていた符号誤り
率より2桁以上小さく、本方式の有用性を示している。
【0020】
【発明の効果】以上述べてきたように、本発明によれば
並列信号を直列信号に変換し、この直列信号とフレーム
同期信号を多重した直流平衡信号で0.78μm帯LD
を駆動し、PCFで伝送後、交流結合型増幅器で増幅す
るため、LDのモードホッピング雑音やファイバ中のモ
ーダル雑音、及び電気回路上の低周波雑音の影響をほと
んど受けず、長期間に渡って高品質な伝送特性を実現す
ることができる。
並列信号を直列信号に変換し、この直列信号とフレーム
同期信号を多重した直流平衡信号で0.78μm帯LD
を駆動し、PCFで伝送後、交流結合型増幅器で増幅す
るため、LDのモードホッピング雑音やファイバ中のモ
ーダル雑音、及び電気回路上の低周波雑音の影響をほと
んど受けず、長期間に渡って高品質な伝送特性を実現す
ることができる。
【0021】したがって、複雑な誤り訂正回路や、高精
度の光コネクタなどが不要になるため、並列信号を高品
質のまま、低コストで伝送する目的に適している。
度の光コネクタなどが不要になるため、並列信号を高品
質のまま、低コストで伝送する目的に適している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す並列信号光伝送方式の送
受信部のブロック図
受信部のブロック図
【図2】CMI信号の符号則を示す波形図
【図3】従来の並列信号光伝送方式のブロック図
10 8B/10B変換回路 11、30 並列/直列変換回路 12 駆動回路 13 0.78μm帯LD 14 レンズ 15 GIファイバ 16 シリコンフォトダイオード 17 増幅回路 18、35 直列/並列変換回路 19 10B/8B変換回路 50 フレーム同期信号発生回路 51 フレーム同期検出回路 31 CMI符号化回路 32 PCF 33 交流結合型増幅器 34 CMI復号化回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04J 14/04 14/06 H04L 25/49 N 9199−5K
Claims (4)
- 【請求項1】送信部では、入力する並列信号をフレーム
同期信号によりフレーム毎に直列信号に変換し、前記直
列信号と前記フレーム同期信号を多重して直流平衡信号
に変換し、前記直流平衡信号を0.78μm帯レーザダイ
オードで光信号に変換し、 前記光信号をプラスチッククラッドファイバで伝送し、 受信部では、受信した光信号をシリコンフォトダイオー
ドで電気信号に変換し、前記電気信号を所定の振幅を有
する直流平衡信号に増幅し、前記直流平衡信号を直列信
号とフレーム同期信号に分離し、このフレーム同期信号
により直列信号を元の並列信号に変換して再生すること
を特長とする並列信号光伝送方式。 - 【請求項2】直流平衡信号は、CMIまたはDMIまた
はバイフェーズ信号であり、これらの符号則違反を利用
してフレーム同期信号を多重伝送することを特長とする
請求項1記載の並列信号光伝送方式。 - 【請求項3】受信部の増幅器は、交流結合型増幅器であ
ることを特長とする請求項1記載の並列信号光伝送方
式。 - 【請求項4】プラスチッククラッドファイバのコア径は
200μmであり、シリコンフォトダイオードの受光径
は200μm以上であることを特長とする請求項1記載
の並列信号光伝送方式。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6055539A JPH07264177A (ja) | 1994-03-25 | 1994-03-25 | 並列信号光伝送方式 |
US08/410,313 US5539846A (en) | 1994-03-25 | 1995-03-24 | System and method for transmitting parallel signals via an optical transmission path |
EP95302044A EP0674406A1 (en) | 1994-03-25 | 1995-03-27 | System and method for transmitting a parallel electrical signal via a serial optical path |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6055539A JPH07264177A (ja) | 1994-03-25 | 1994-03-25 | 並列信号光伝送方式 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07264177A true JPH07264177A (ja) | 1995-10-13 |
Family
ID=13001531
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6055539A Pending JPH07264177A (ja) | 1994-03-25 | 1994-03-25 | 並列信号光伝送方式 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5539846A (ja) |
EP (1) | EP0674406A1 (ja) |
JP (1) | JPH07264177A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6628214B1 (en) | 1998-09-01 | 2003-09-30 | Seiko Epson Corporation | Deserializer, semiconductor device, electronic device, and data transmission system |
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