JPH11145938A - 光電気同期装置 - Google Patents

光電気同期装置

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JPH11145938A
JPH11145938A JP9302166A JP30216697A JPH11145938A JP H11145938 A JPH11145938 A JP H11145938A JP 9302166 A JP9302166 A JP 9302166A JP 30216697 A JP30216697 A JP 30216697A JP H11145938 A JPH11145938 A JP H11145938A
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JP
Japan
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optical
signal
frame
branched
branching
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Pending
Application number
JP9302166A
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English (en)
Inventor
Yoshiro Yamada
義朗 山田
Takashi Habara
敬士 葉原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 煩雑なタイミング調整を行うことなく、制御
対象光部品を適切なタイミングで制御することができる
光電気同期装置を提供すること。 【解決手段】 ANDゲート4はフレーム信号とクロッ
クとの論理積をとる。変調器6は、光源5の出力光をA
NDゲート4の出力信号で変調し、光フレーム信号λk
を生成する。合波器14は、光パケットλ1〜λνと光
フレーム信号λkとを波長多重する。分岐器3は受信し
た光信号を分岐する。フィルタ7は、分岐された光信号
から光フレーム信号のみを抽出する。光電変換器8は光
フレーム信号を光電変換する。変換された電気信号は分
岐され、その一方は遅延線10によって遅延される。D
−FF・11は、遅延された電気信号の立ち上がりをト
リガとして、他方の電気信号を保持する。制御対象光部
品12は、D−FF・11の出力信号に基づいて、分岐
器3の他方の分岐光から光パケットを切り出す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高速光パケット通
信において、光通話路の切替タイミングを制御する光電
気同期装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図5は、従来の高速光パケット通信シス
テムの構成例を示すブロック図である。図5において、
フレーム信号は、光パケットのフレーム同期をとるため
の信号であり、このシステム内において共通の信号が使
用される。なお、フレーム信号は、システム内に設けら
れたタイミング発生器(図示略)で生成される。
【0003】タイミング発生器で生成されたフレーム信
号は、パケット送信器13や制御対象光部品12へ同軸
ケーブル等で伝達される。各パケット送信器13は、入
力されたデータを、フレーム信号が示すタイミングでパ
ケットに分割し、光パケットλ1〜λνを出力する。合
波器17は、光パケットλ1〜λνを波長多重して、波
長多重された光パケットを伝送路(通信網等)へ出力す
る。
【0004】伝送路を伝送された光信号(波長多重され
た光パケットを含む光信号)は、制御対象光部品12に
入力される。制御対象光部品12は、一例として、光ス
イッチであり、フレーム信号が示すタイミングでON/
OFFする。このON/OFF動作によって、制御対象
光部品12は、入力された光信号の中から、波長多重さ
れた光パケットを、フレーム単位で切り出す。切り出さ
れた光パケット(即ち、波長多重された光パケット)
は、分波器(図示略)へ送られ、そこで、各光パケット
λ1〜λνに分離される。その後、各光パケットλ1〜
λνは、それぞれの送信先であるパケット受信器(図示
略)で受信される。
【0005】ここで、制御対象光部品12が(波長多重
された)光パケットを正確に切り出すためには、光パケ
ットの到着するタイミングと制御対象光部品12の切替
タイミング(ON/OFFタイミング)とが同期してい
る必要がある。そこで、従来の高速光パケット通信シス
テムでは、タイミング発生器から制御対象光部品12ま
での同軸ケーブルの長さを調整し、該同軸ケーブルにお
けるフレーム信号伝達時の絶対遅延量を調整することに
よって、光パケットの到着するタイミングと制御対象光
部品の切替タイミングとを同期させていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の高速光パケット通信システムにおいては、以下のよ
うな課題が存在した。 システム内に多数の制御対象光部品が存在する場合に
は、上記タイミング調整を、各制御対象光部品毎に行わ
なくてはならない。 システムの光系の構成(伝送路のファイバ長、通信網
を構成するノード数等)を変更した場合にも、再度、上
記タイミング調整を行わなくてはならない。
【0007】この発明は、このような背景の下になされ
たもので、煩雑なタイミング調整を行うことなく、制御
対象光部品を適切なタイミングで制御することができる
光電気同期装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
送信すべき光パケットのフレームを示すフレーム信号と
所定周期のクロックとに基づいて、送信すべき光パケッ
トのフレームを示す光信号である光フレーム信号を生成
する光フレーム送信手段と、前記光パケットと前記光フ
レーム送信手段によって生成された光フレーム信号とを
波長多重し、伝送路へ出力する合波手段と、前記伝送路
から光信号を受信し、該光信号を2分岐する分岐手段
と、前記分岐手段によって分岐された一方の光信号に基
づいて、前記フレーム信号を再生する光フレーム受信手
段と、前記光フレーム受信手段によって再生されたフレ
ーム信号に基づいて、前記分岐手段によって分岐された
他方の光信号から光パケットを切り出す制御対象光部品
とを具備することを特徴とする。請求項2記載の発明
は、送信すべき光パケットのフレームを示すフレーム信
号と所定周期のクロックとの論理積演算を行う第1の演
算手段と、所定波長の光を出力する光源と、前記光源に
よって出力された光を前記第1の演算手段の出力信号で
変調することによって、送信すべき光パケットのフレー
ムを示す光信号である光フレーム信号を生成する変調手
段と、前記光パケットと前記変調手段によって生成され
た光フレーム信号とを波長多重し、伝送路へ出力する合
波手段と、前記伝送路から光信号を受信し、該光信号を
2分岐する第1の分岐手段と、前記第1の分岐手段によ
って分岐された一方の光信号から前記光フレーム信号の
みを抽出する抽出手段と、前記抽出手段によって抽出さ
れた光フレーム信号を電気信号に変換する光電変換手段
と、前記光電変換手段によって変換された電気信号を2
分岐する第2の分岐手段と、前記第2の分岐手段によっ
て分岐された一方の電気信号を所定時間遅延させる遅延
手段と、前記第2の分岐手段によって分岐された他方の
電気信号と、前記遅延手段によって遅延された電気信号
とに基づいて、前記フレーム信号を再生する第2の演算
手段と、前記第2の演算手段によって再生されたフレー
ム信号に基づいて、前記第1の分岐手段によって分岐さ
れた他方の光信号から光パケットを切り出す制御対象光
部品とを具備することを特徴とする。請求項3記載の発
明は、請求項2記載の発明において、前記遅延手段は、
前記第2の分岐手段によって分岐された一方の電気信号
を、前記クロックの2.5bit分遅延させ、前記第2
の演算手段は、前記遅延手段によって遅延された電気信
号の立ち上がりをトリガとして、前記第2の分岐手段に
よって分岐された他方の電気信号を保持するD型フリッ
プフロップであることを特徴とする。請求項4記載の発
明は、請求項2記載の発明において、前記遅延手段は、
前記第2の分岐手段によって分岐された一方の電気信号
を、前記クロックの1.5bit分遅延させ、前記第2
の演算手段は、前記遅延手段によって遅延された電気信
号の立ち下がりをトリガとして、前記第2の分岐手段に
よって分岐された他方の電気信号を保持するD型フリッ
プフロップであることを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】§1.実施形態 以下、図面を参照して、この発明の実施形態について説
明する。図1は、この発明の一実施形態による光電気同
期装置を適用した高速光パケット通信システムの構成例
を示すブロック図である。図1において、図5の各部に
対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略す
る。図1に示す高速光パケット通信システムにおいて
は、光フレーム送信回路1と光フレーム受信回路2と分
岐器3とが新たに設けられている。また、図2は、上記
高速光パケット通信システムの各部における信号タイミ
ングの一例を示す説明図である。
【0010】図1において、光フレーム送信回路1は、
ANDゲート4と光源5と変調器6とを具備する。光源
5は、一例として、レーザ光を出力する。フレーム信号
は、図5の場合と同様に、システム内における共通の信
号であり、タイミング発生器(図示略)で生成される
(図2参照)。クロックは、所定周期でON/OFFを
繰り返す信号である(図2参照)。クロックの周波数
は、一例として、1.2GHz〜2.4GHzであると
する。
【0011】光フレーム受信回路2は、フィルタ7と光
電変換器8とハイパスフィルタ(HPF)9と遅延線1
0とD型フリップフロップ(D−FF)11とを具備す
る。ここで、フィルタ7は、ある特定の波長のみを取り
出す光学フィルタである。
【0012】なお、図1では、制御対象光部品12は1
つしか図示されていないが、制御対象光部品12が複数
存在する場合、光フレーム受信回路2と分岐器3とは制
御対象光部品12毎に設けられる。更に、この場合、光
フレーム受信回路2と分岐器3と制御対象光部品12と
は同一の小型筐体(小箱)内に設けられる。そのため、
制御対象光部品12が複数存在する場合であっても、D
−FF・11から制御対象光部品12までの信号線長は
全て同一となる。
【0013】次に、上記構成による高速光パケット通信
システムの動作を説明する。通信が開始されると、各パ
ケット送信器13は、入力されたデータを、フレーム信
号が示すタイミングでパケットに分割し、光パケットλ
1〜λνを出力する。一方、光フレーム送信回路1にお
いて、ANDゲート4は、フレーム信号とクロックとの
論理積(AND)演算を行う。また、変調器6は、光源
5が出力するレーザ光を、ANDゲート4の出力信号で
変調し、光フレーム信号λkを生成する。これによっ
て、上記光フレーム信号λkは、図2に示すように、各
フレームの先頭で3bit以上OFF状態となり、か
つ、それ以外の箇所ではON/OFFを1bit毎に繰
り返す光信号となる。合波器14は、光パケットλ1〜
λνおよび光フレーム信号λkを波長多重して、波長多
重された光パケットを伝送路(通信網等)へ出力する。
【0014】次に受信側において、分岐器3は、伝送路
を伝送された光信号(波長多重された光パケットを含む
光信号)の光パワーを2分岐し、その一方をフィルタ7
へ入力し、他方を制御対象光部品12へ入力する。フィ
ルタ7は、光フレーム信号λkの波長のみを取り出すこ
とによって、分岐された光信号から光フレーム信号λk
のみを抽出する。光電変換器8は、抽出された光フレー
ム信号λkを電気信号に変換する。HPF・9は、変換
された電気信号の低域成分をカットする。
【0015】そして、HPF・9の出力信号は2分岐さ
れ、その一方は、D−FF・11のデータ端子(D)へ
入力される(図2参照)。また、2分岐された他方の信
号は、遅延線10によってクロックの2.5bit分遅
延された後、D−FF・11のクロック端子(CK)に
入力される(図2参照)。D−FF・11は、クロック
端子の入力信号の立ち上がりをトリガとして、データ端
子の入力信号を保持する。そのため、その出力信号
(Q)は、図2に示す信号(再生フレーム信号)とな
る。
【0016】制御対象光部品12は、上記再生フレーム
信号が示すタイミングでON/OFFする。このON/
OFF動作によって、制御対象光部品12は、入力され
た光信号(波長多重された光パケットを含む光信号)の
中から、波長多重された光パケットを、フレーム単位で
切り出す。切り出された光パケット(即ち、波長多重さ
れた光パケット)は、分波器(図示略)へ送られ、そこ
で、各光パケットλ1〜λνに分離される。その後、各
光パケットλ1〜λνは、それぞれの送信先であるパケ
ット受信器(図示略)で受信される。以上で、上記構成
による光電気同期方式の動作説明を終了する。
【0017】以上、この発明の実施形態を図面を参照し
て詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限ら
れるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の
設計の変更等があってもこの発明に含まれる。例えば、
図1では、合波器14と分岐器3との間の伝送路を1本
の線で示しているが、この伝送路は、必ずしも単線であ
る必要はなく、複数のノードと該ノード間を接続する伝
送路とからなる複雑な通信網であってもかまわない。ま
た、上述した実施形態では、D−FF・11は、クロッ
ク端子の入力信号の立ち上がりをトリガとしているが、
クロック端子の入力信号の立ち下がりをトリガとしても
かまわない。この場合は、D−FF・11のクロック端
子に入力される信号を、クロックの1.5bit分遅延
すればよい。
【0018】§2.実験例 次に、図面を参照して、この発明の実験例について説明
する。図3は、実験方法の一例を示す説明図である。本
実験では、光フレーム信号λkは、3Gbit/sの周
期でON/OFFを繰り返す信号である。但し、該光フ
レーム信号λkは、各フレームの先頭で5bitだけO
FF状態となる。また、レベル変動に対する耐性を評価
するために、光フレーム信号λkに対して、1フレーム
毎に6dBの強度変動を与えた。
【0019】一方、光フレーム受信回路では、光電変換
器(PD)8で光フレーム信号λkを電気信号に変換し
た後、ハイパスフィルタ(HPF)9で低域成分をカッ
トする。また、本実験では、インピーダンスの不整合を
防止するために、アッテネータ(6dB)15をPD・
8とHPF・9との間に挿入している。更に、HPF・
9を通過後、該通過した電気信号の電圧を増幅器(AM
P)16で増幅し、bias−T・17でオフセットを
与えることによって、信号レベルをD−FF・11の閾
値にあわせている。そして、D−FF・11の出力を、
再生フレーム信号として、オシロスコープ(図示略)で
観測した。
【0020】図4は、上記オシロスコープによる観測波
形の一例を示すグラフである。図4の波形によると、光
フレーム信号λkに対応して、フレーム信号が正しく再
生されていることがわかる。
【0021】
【発明の効果】この発明によれば、システム内に多数の
制御対象光部品が存在する場合であっても、制御タイミ
ングの調整を、各制御対象光部品毎に行う必要はない。
また、この発明によれば、システムの光系の構成を変更
した場合でも、制御対象光部品の制御タイミングの調整
を再度行う必要はない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の一実施形態による光電気同期装置
を適用した高速光パケット通信システムの構成例を示す
ブロック図である。
【図2】 図1に示す高速光パケット通信システムの各
部における信号タイミングの一例を示す説明図である。
【図3】 この発明の実験例の実験方法の一例を示す説
明図である。
【図4】 図3の実験による実験結果の一例を示すグラ
フである。
【図5】 従来の高速光パケット通信システムの構成例
を示すブロック図である。
【符号の説明】 1……光フレーム送信回路、 2……光フレーム受信回
路、3……分岐器、 4……ANDゲート、 5……光
源、 6……変調器、7……フィルタ、 8……光電変
換器、9……ハイパスフィルタ(HPF)、 10……
遅延線、11……D型フリップフロップ(D−FF)、
12……制御対象光部品、 13……パケット送信器、
14……合波器

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 送信すべき光パケットのフレームを示す
    フレーム信号と所定周期のクロックとに基づいて、送信
    すべき光パケットのフレームを示す光信号である光フレ
    ーム信号を生成する光フレーム送信手段と、 前記光パケットと前記光フレーム送信手段によって生成
    された光フレーム信号とを波長多重し、伝送路へ出力す
    る合波手段と、 前記伝送路から光信号を受信し、該光信号を2分岐する
    分岐手段と、 前記分岐手段によって分岐された一方の光信号に基づい
    て、前記フレーム信号を再生する光フレーム受信手段
    と、 前記光フレーム受信手段によって再生されたフレーム信
    号に基づいて、前記分岐手段によって分岐された他方の
    光信号から光パケットを切り出す制御対象光部品とを具
    備することを特徴とする光電気同期装置。
  2. 【請求項2】 送信すべき光パケットのフレームを示す
    フレーム信号と所定周期のクロックとの論理積演算を行
    う第1の演算手段と、 所定波長の光を出力する光源と、 前記光源によって出力された光を前記第1の演算手段の
    出力信号で変調することによって、送信すべき光パケッ
    トのフレームを示す光信号である光フレーム信号を生成
    する変調手段と、 前記光パケットと前記変調手段によって生成された光フ
    レーム信号とを波長多重し、伝送路へ出力する合波手段
    と、 前記伝送路から光信号を受信し、該光信号を2分岐する
    第1の分岐手段と、 前記第1の分岐手段によって分岐された一方の光信号か
    ら前記光フレーム信号のみを抽出する抽出手段と、 前記抽出手段によって抽出された光フレーム信号を電気
    信号に変換する光電変換手段と、 前記光電変換手段によって変換された電気信号を2分岐
    する第2の分岐手段と、 前記第2の分岐手段によって分岐された一方の電気信号
    を所定時間遅延させる遅延手段と、 前記第2の分岐手段によって分岐された他方の電気信号
    と、前記遅延手段によって遅延された電気信号とに基づ
    いて、前記フレーム信号を再生する第2の演算手段と、 前記第2の演算手段によって再生されたフレーム信号に
    基づいて、前記第1の分岐手段によって分岐された他方
    の光信号から光パケットを切り出す制御対象光部品とを
    具備することを特徴とする光電気同期装置。
  3. 【請求項3】 前記遅延手段は、前記第2の分岐手段に
    よって分岐された一方の電気信号を、前記クロックの
    2.5bit分遅延させ、 前記第2の演算手段は、前記遅延手段によって遅延され
    た電気信号の立ち上がりをトリガとして、前記第2の分
    岐手段によって分岐された他方の電気信号を保持するD
    型フリップフロップであることを特徴とする請求項2記
    載の光電気同期装置。
  4. 【請求項4】 前記遅延手段は、前記第2の分岐手段に
    よって分岐された一方の電気信号を、前記クロックの
    1.5bit分遅延させ、 前記第2の演算手段は、前記遅延手段によって遅延され
    た電気信号の立ち下がりをトリガとして、前記第2の分
    岐手段によって分岐された他方の電気信号を保持するD
    型フリップフロップであることを特徴とする請求項2記
    載の光電気同期装置。
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