KR100948841B1 - Apparatus for clock extracting using circulator - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광전송 시스템에서 써큘레이터를 이용하여 클럭을 복원하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에서 제시하는 클럭복원장치는 전송 속도가 서로 다른 N 종류의 입력데이터신호를 입력받아 출력하는 써큘레이터; N 종류의 입력데이터신호 각각의 전송 속도에 대응되는 N 종류의 클럭주파수성분 각각을 추출하는 대역통과필터부;및 추출된 N 종류의 상기 클럭주파수성분 각각을 증폭하는 클럭증폭부;를 포함하는 클럭복원장치를 포함한다.
광전송 시스템, 클럭 복원, 개방형 클럭 추출
The present invention relates to an apparatus and method for recovering a clock using a circulator in an optical transmission system. The clock restoration apparatus proposed by the present invention includes a circulator for receiving and outputting N types of input data signals having different transmission speeds; A band pass filter for extracting each of N types of clock frequency components corresponding to transmission rates of each of N types of input data signals; and a clock amplifier for amplifying each of the N types of clock frequency components extracted; And a recovery device.
Optical Transmission System, Clock Recovery, Open Clock Extraction
Description
본 발명은 광전송 시스템의 수신 측에서 수신된 데이터신호로부터 클럭 신호를 전기적으로 복원하는 클럭 복원 방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a clock recovery method and apparatus for electrically recovering a clock signal from a data signal received at a receiving side of an optical transmission system.
본 발명은 정보통신부의 IT원천기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2006-S-060-02, 과제명: OTH기반 40G급 다중서비스 전송 기술개발].The present invention is derived from a study performed as part of the IT source technology development project of the Ministry of Information and Communication [Task Management Number: 2006-S-060-02, Task name: OTH-based 40G-class multi-service transmission technology development].
일반적인 광전송 시스템의 수신 측에서는, 수신된 데이터신호로부터 클럭 신호를 복원하여 데이터 복원 블록과 역다중화 블록에 공급하는 클럭추출장치 혹은 클럭복원장치를 필요로 한다. 즉, 일반적으로 광전송 시스템의 수신측에서는 클럭복원장치에서 복원한 클럭 신호를 이용하여 데이터를 복원하고 역다중화를 수행한다. The receiving side of a general optical transmission system requires a clock extracting device or a clock restoring device for restoring a clock signal from a received data signal and supplying it to a data recovery block and a demultiplexing block. That is, generally, the receiving side of the optical transmission system recovers data and demultiplexes using the clock signal restored by the clock restoring apparatus.
그러나, 기존의 수동형 필터를 이용한 개방형 클럭복원장치는 하나의 전송 속도에만 고정되어 사용되는 단점을 지니고 있었다. 예를 들면, 40 Gbit/s 급의 전송 속도에는 SDH(Synchronous Digital Hierarchy) 기반의 STM-64 신호(9.95328 Gbit/s) 4개를 다중화한 STM-256 신호(39.81312 Gbit/s)와, OTH(Optical Transport Hierarchy) 기반의 OTU-2 신호(10.709225 Gb/s) 4개를 다중화한 42.8369 Gbit/s 신호 및 OTU-3 신호(43.018413 Gbit/s) 등이 있다. 그러나 기존의 개방형 클럭복원장치로는 상기 세 종류의 전송 속도 중 하나의 전송 속도에 대해서만 이에 대응되는 클럭 신호를 추출할 수밖에 없다. However, the open clock restoring device using the passive filter has a disadvantage of being fixed and used only at one transmission rate. For example, at a 40 Gbit / s transmission rate, an STM-256 signal (39.81312 Gbit / s) multiplexed with four SDTM (Synchronous Digital Hierarchy) based STM-64 signals (9.95328 Gbit / s), and OTH ( There are a 42.8369 Gbit / s signal and an OTU-3 signal (43.018413 Gbit / s) multiplexed with four OTU-2 signals (10.709225 Gb / s) based on the Optical Transport Hierarchy. However, the conventional open clock restoring apparatus has no choice but to extract a clock signal corresponding to one of the three types of transmission rates.
따라서, 기존의 클럭복원장치는 전송 속도가 변경될 때마다 클럭복원장치 내의 대역통과필터 블록을 전송 속도에 맞추어 교체하거나 클럭복원장치 전체를 교체하여야 하는 불편함이 존재하였다.Therefore, the conventional clock restoration apparatus has an inconvenience of replacing the band pass filter block in the clock restoration apparatus at the transmission speed or replacing the entire clock restoration apparatus whenever the transmission speed is changed.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것이다. 본 발명에서는 전송 속도가 서로 상이한 적어도 하나 이상의 데이터신호가 클럭복원장치에 선택적으로 입력되는 경우에도, 각각의 전송 속도에 대응되는 각각의 클럭 신호를 하나의 클럭복원장치에서 복원하는 방법 및 장치를 제공한다. The present invention has been proposed to solve the above-mentioned conventional problems. The present invention provides a method and apparatus for restoring each clock signal corresponding to each transmission rate in one clock restoration apparatus even when at least one or more data signals having different transmission rates are selectively input to the clock restoration apparatus. do.
이로써, 전송 속도가 서로 상이한 여러 종류의 데이터 전송을 지원하는 광전송 시스템에 하드웨어의 교체 없이도 전송 속도의 변경이 가능한 클럭복원장치를 제공한다.Thus, a clock restoration apparatus capable of changing a transmission speed without replacing hardware is provided in an optical transmission system that supports various types of data transmissions having different transmission speeds.
본 발명에서는 전송 속도가 다른 N 종류의 데이터신호들이 클럭복원장치에 선택적으로 입력되는 경우에도 써큘레이터와 대역통과필터들을 이용하여 각 전송 속도에 대응되는 클럭 신호들을 추출함으로써 추가적인 하드웨어를 설치하거나 변경하지 않아도 하나의 개방형 클럭복원장치에서 다양한 전송 속도에 대한 클럭 복원이 가능하다.According to the present invention, even when N types of data signals having different transmission speeds are selectively input to the clock restoring apparatus, additional hardware is not installed or changed by extracting clock signals corresponding to each transmission speed using a circulator and a band pass filter. It is possible to recover clocks for various baud rates in one open clock restorer.
본 발명은 하드웨어적인 구조를 변경하지 않아도 전송 속도가 다른 입력 데이터신호를 사용할 수 있는 이점을 제공한다. 즉, 본 발명의 단일 클럭복원장치는 전송 속도가 서로 상이한 두 종류 이상의 입력 데이터로부터 각 전송 속도에 상응하는 클럭 신호를 복원할 수 있다.The present invention provides an advantage of using an input data signal having a different transmission rate without changing the hardware structure. That is, the single clock restoration apparatus of the present invention can recover a clock signal corresponding to each transmission rate from two or more types of input data having different transmission rates.
더하여, 본 발명은 상기 실시 예를 응용하여, 전송 속도가 서로 다른 N 종류의 데이터신호들로부터 각각의 전송 속도에 대응되는 클럭 신호들을 하나의 클럭복원장치에서 제공할 수 있게 된다.In addition, the present invention is applicable to the above embodiment, it is possible to provide a clock signal corresponding to each transmission rate from the N type of data signals having different transmission rates in one clock recovery apparatus.
본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 광전송 시스템에서 써큘레이터를 이용하여 클럭을 복원하는 장치는 전송 속도가 서로 다른 N 종류 중 하나의 입력데이터신호를 입력받아 단일 방향으로 순환 출력하고 N 개의 출력포트를 가진 써큘레이터;및 상기 N 종류의 전송속도 각각에 대응되는 N 종류의 통과대역중심주파수를 각각 필터링하는 N 종류의 대역통과필터부를 포함하고, 상기 각 대역통과필터부는 상기 입력데이터신호의 전송속도에 대응하는 클럭주파수성분이 자신의 통과대역중심주파수에 상응하는 경우 상기 입력데이터신호를 통과시키고, 그렇지않는 경우 상기 써큘레이터로 상기 입력데이터신호를 반사시키는 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment of the present invention, an apparatus for restoring a clock using a circulator in an optical transmission system receives one input data signal of N types having different transmission speeds and cyclically outputs it in a single direction and outputs N output ports. And a N-type bandpass filter unit for filtering N-type passband center frequencies corresponding to each of the N-type transmission rates, wherein each bandpass filter unit is adapted to a transmission rate of the input data signal. When the corresponding clock frequency component corresponds to its passband center frequency, the input data signal is passed. Otherwise, the input data signal is reflected by the circulator.
이하에서, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 도면들 중 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the same elements among the drawings are denoted by the same reference numerals and symbols as much as possible even though they are shown in different drawings.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
또한, 본 발명에 보다 더 충실하도록 하기 위해서, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당업자 수준의 변경이나 변형이 있을 수 있음을 명기하는 바 이다.In addition, in order to be more faithful to the present invention, it is noted that changes or modifications can be made by those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention.
도 1 및 도 2 는 통상적인 전기적 수동형 필터를 이용하는 클럭복원장치(이를 수동형 혹은 개방형 클럭복원장치라 한다)를 도시한다. 1 and 2 show a clock restoring device (called a passive or open clock restoring device) using a conventional electrically passive filter.
도 1은 데이터신호의 전송 속도에 대응되는 클럭주파수성분을 포함하고 있는 RZ(Return to Zero) 형태의 데이터신호로부터 클럭 신호를 복원하는 클럭복원장치를 나타내고, 도 2는 전송 속도에 대응되는 클럭주파수성분을 포함하고 있지 않은 NRZ(Non-Return to Zero) 형태의 데이터신호로부터 클럭 신호를 복원하는 클럭복원장치를 나타낸다. 1 illustrates a clock restoring apparatus for recovering a clock signal from a return to zero (RZ) type data signal including a clock frequency component corresponding to a transmission speed of a data signal, and FIG. 2 illustrates a clock frequency corresponding to a transmission speed. A clock restoring apparatus for restoring a clock signal from a non-return to zero (NRZ) type data signal that does not contain components.
도 1의 RZ클럭복원장치는 전기적 필터링부(100)와 클럭증폭부(110)를 포함한다. 도 2 의 NRZ클럭복원장치는 클럭생성부(200), 전기적필터링부(210) 및 클럭증폭부(220)를 포함한다. The RZ clock restoring apparatus of FIG. 1 includes an
각 구성요소의 기능은 다음과 같다. 먼저, 클럭생성부(200)는 입력 NRZ데이터신호로부터 데이터신호의 전송 속도에 대응되는 클럭주파수 성분을 생성한다. 그리고, 도 1 및 2의 전기적필터링부(100, 210)는 클럭주파수성분을 지닌 신호로부터 특정 클럭주파수성분만을 필터링한다. 그 후, 클럭증폭부(110,220)에서는 전기적필터링부(100, 210)에서 출력된 클럭신호를 증폭한다. The function of each component is as follows. First, the
전기적필터링부(100, 210)는 데이터의 전송 속도가 수 Gbit/s 이하일 때 보통 저항(R), 인덕터(L), 캐패시터(C)의 수동 소자를 이용한 탱크 회로나, SAW(Surface Acoustic Wave) 필터 등을 사용하여 구현된다. 반면, 수 Gbit/s 이상의 전송 속도에서는 탱크 회로나 SAW 필터의 제작이 어렵기 때문에 마이크로파 특 성이 우수한 높은 Q 값의 유전체 공진기 필터를 사용하여 구현된다. The
또한, 전기적필터링부(100, 210)는 우수한 품질의 클럭 신호를 얻기 위하여 높은 Q 값(= 중심주파수 / 3-dB 대역폭)을 갖도록 제작되는데, 여기서 높은 Q 값이란 해당 필터의 통과 대역폭이 매우 좁아 특정 주파수 성분만을 추출할 수 있다는 것을 의미한다. In addition, the electrical filtering unit (100, 210) is manufactured to have a high Q value (= center frequency / 3-dB bandwidth) in order to obtain a high quality clock signal, where the high Q value is very narrow pass band of the filter This means that only certain frequency components can be extracted.
전기적필터링부(100, 210)와 같은 수동형 필터의 중심주파수는 통상 고정되어 있는데, 이 때문에 이를 사용하는 클럭복원장치도 하나의 전송 속도에만 고정되어 동작할 수밖에 없는 문제점이 있다. The center frequency of passive filters, such as the
따라서, 이하에서는 전송 속도가 서로 상이한 적어도 하나 이상의 데이터신호가 클럭복원장치에 입력되는 경우에도, 각 전송 속도에 대응되는 각각의 클럭신호를 하나의 클럭복원장치에서 제공하는 방법 및 장치에 대해 서술하겠다.Therefore, hereinafter, a method and apparatus for providing each clock signal corresponding to each transmission rate in one clock restoration apparatus even when at least one or more data signals having different transmission rates are input to the clock restoration apparatus will be described. .
도 3 은 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 전송 속도가 서로 다른 두 종류의 RZ데이터신호에서 각각의 전송 속도에 대응되는 클럭신호를 복원하는 클럭복원장치를 도시한다. FIG. 3 illustrates a clock restoring apparatus for restoring a clock signal corresponding to each transmission rate from two types of RZ data signals having different transmission rates, according to an exemplary embodiment of the present invention.
RZ클럭복원장치는 두 종류의 RZ데이터신호 각각의 전송 속도에 해당하는 각각의 중심주파수를 갖는 대역 통과 필터를 사용함으로써, 하나의 클럭복원장치를 통해 서로 다른 전송 속도 각각에 해당하는 클럭 신호를 선택적으로 얻을 수 있다.The RZ clock restoring device uses a band pass filter having a center frequency corresponding to the transmission rate of each of the two types of RZ data signals, thereby selectively selecting a clock signal corresponding to each of the different transmission speeds through one clock restoration device. You can get
써큘레이터는(300)는 전송 속도가 서로 다른 두 종류의 RZ데이터신호(X1, X2)들 중 하나를 입력받아 한 방향으로 순환 출력한다. 따라서 전송 속도가 X1인 RZ 데이터신호가 써큘레이터(300)에 입력되는 경우, X1 데이터신호는 먼저 제 1 출 력포트(301)로 출력되고, 전송 속도 X1에 대응되는 통과대역 중심주파수를 갖고 있는 제 1 대역통과필터부(310)에서 전송 속도 X1에 대응되는 제 1 클럭신호가 추출된다. 그리고 제 1 클럭증폭부(311)에서는 추출된 제 1 클럭신호를 증폭한다.The
한편, 전송 속도가 X2인 RZ 데이터신호가 써큘레이터(300)에 입력되는 경우, X2 데이터신호는 먼저 제1 출력포트(301)로 출력되지만, 전송 속도 X1에 대응되는 통과대역 중심주파수를 갖고 있는 제1 대역통과필터부(310)에서 반사되어 써큘레이터(300)의 제2 출력포트(302)로 출력된다. 제2 대역통과필터부(320)는 전송 속도 X2에 대응되는 통과대역 중심주파수를 갖고 있기 때문에 X2에 대응되는 제2 클럭 신호를 추출하고, 제2 클럭증폭부(321)에서는 추출된 제2 클럭 신호를 증폭한다. On the other hand, when the RZ data signal having the transmission rate X2 is input to the
도 4(a) 내지 (b)는 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 전송 속도가 서로 다른 두 종류의 NRZ데이터신호들로부터 각각의 전송 속도에 대응되는 클럭 신호를 복원하는 클럭복원장치를 도시한다. 4 (a) to 4 (b) illustrate a clock restoring apparatus for restoring a clock signal corresponding to each transmission rate from two types of NRZ data signals having different transmission rates as an exemplary embodiment of the present invention. .
도 4(a) 내지 (b)의 NRZ클럭복원장치는 입력되는 NRZ데이터신호에 클럭주파수성분이 포함되어 있지 않으므로, 도3의 RZ클럭복원장치와 달리 클럭생성부(410)를 더 포함한다. Since the clock frequency component is not included in the input NRZ data signal, the NRZ clock restoring apparatus of FIGS. 4A to 4B further includes a
클럭생성부(410)는 전기적 입력 신호가 클럭주파수성분을 포함하고 있지 않은 NRZ데이터신호인 경우, NRZ데이터신호를 클럭주파수성분이 포함된 신호로 변환시킨다. The
본 발명에서 제시하는 클럭생성부(410)는 도 2에 제시된 기존의 클럭생성부(200)와 달리 전송 속도가 서로 다른 데이터신호 각각을 모두 처리할 수 있어야 하므로, 전송 속도가 서로 다른 입력 NRZ데이터신호 각각에 해당하는 클럭주파수성분을 생성한다. Unlike the
따라서, 도 4(a) 내지 (b)에 도시된 클럭생성부(410)는 전송 속도가 서로 다른 두 종류의 NRZ데이터신호 각각이 입력되었을 때, 두 종류의 입력신호 각각에 대응되는 클럭주파수성분을 생성한다. 클럭주파수성분을 생성하는 과정에 대해서는 도 5에서 보다 상세히 살펴보기로 한다.Accordingly, the
NRZ 신호인 경우 클럭생성부(410)로부터 출력된 변환 신호 혹은 RZ 신호인 경우의 입력 데이터신호는 도 3 및 도 4와 같이 써큘레이터(300, 400)에 인가된다. In the case of the NRZ signal, the converted signal output from the
써큘레이터(300,400)는 입력된 클럭주파수성분을 포함하고 있는 신호를 한 방향으로 그리고 순차적으로 순환 출력하므로 제일 먼저 제1 출력포트(301, 401)로 출력하게 된다. 따라서 제1 출력포트(301, 401)로 출력되는 신호에는 써큘레이터 입력 신호의 주기가 T1이면 1/T1에 해당하는 클럭주파수성분(X1, Y1)이 포함되어 있으며, 써큘레이터 입력 신호의 주기가 T2이면 1/T2에 해당하는 클럭주파수성분(X2, Y2)을 포함하고 있다. The
써큘레이터의 제1 출력포트(301, 401)는 1/T1에 해당하는 클럭주파수성분(X1, Y1)을 추출할 수 있도록 중심주파수가 1/T1인 제1 대역통과필터부(310, 420)에 연결된다. The
그러므로 써큘레이터 입력 신호의 주기가 T1이면 1/T1에 해당하는 클럭주파수성분(X1, Y1)이 제1 대역통과필터부(310, 420)에서 추출되지만 써큘레이터 입력 신호의 주기가 T2이면 1/T2에 해당하는 클럭주파수성분(X2, Y2)은 써큘레이터의 제 1 출력포트(301, 401)에서 반사되어 제2 출력포트(302, 402)로 전달된다. Therefore, if the period of the circulator input signal is T1, the clock frequency components X1 and Y1 corresponding to 1 / T1 are extracted from the first band
그리고 써큘레이터의 제2 출력포트(302, 402)는 중심주파수가 1/T2인 제2 대역통과필터부(320, 430)와 연결되어 1/T2에 해당하는 클럭주파수성분(X2, Y2)이 제2 대역통과필터부(302, 402)에서 추출된다.The second output ports 302 and 402 of the circulator are connected to the second band
보다 구체적으로 서술하면, 본 발명의 클럭복원장치를 이용하여 주기가 T1 또는 T2 인 클럭주파수성분을 포함한 신호로부터 클럭 신호를 추출한다고 할 때, 제1 대역통과필터부(310, 420)의 중심주파수는 1/T1 이고, 상기 제2 대역통과필터부(320, 430)의 중심주파수는 1/T2 이며, 제1 대역통과필터부(310, 420)와, 제2 대역통과필터부(320, 430)의 통과 대역폭은 좁고, Q 값은 클수록 깨끗한 클럭 신호가 복원된다. More specifically, when a clock signal is extracted from a signal including a clock frequency component having a period T1 or T2 using the clock restoring apparatus of the present invention, the center frequency of the first band
제1 대역통과필터부(310, 420) 또는 제2 대역통과필터부(320, 430)에서 추출된 각각의 클럭주파수성분은 제1 클럭증폭부 (311, 421) 또는 제2 클럭증폭부(321, 431)에서 증폭되어 출력된다. 상기 제1 클럭증폭부(311, 421) 또는 제2 클럭증폭부(321, 431)는 어떠한 형태의 증폭 소자로도 구현이 가능하지만, 집적화를 위해 MMIC(Monolithic Microwave IC, 초고주파 단일 집적회로) 증폭기로 구현되는 것이 바람직하다. Each of the clock frequency components extracted by the first band
클럭증폭부(311,321, 421, 431)들은 각 클럭 신호를 최종 출력 신호의 크기에 적합하도록 증폭하고 클럭복원장치에 입력되는 데이터신호의 크기가 어느 정도의 범위 내에서 변화하더라도 일정한 크기로 유지될 수 있도록 한다. 따라서 제1 클럭증폭부(311, 421)과 제2 클럭증폭부(321, 431)는 클럭 주파수 각각의 영역에서 만 증폭 기능을 수행하도록 하는 것이 바람직하다. The
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 도 4(a) 내지 (b)의 클럭생성부(410)의 내부 구성도를 도시한다. 도 4(a) 내지 (b)의 클럭생성부(410)는 입력 NRZ데이터신호를 전송 속도가 서로 다른 두 종류로 한정하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 전송 속도가 서로 다른 N 종류의 NRZ데이터신호들 각각으로부터 각 전송 속도에 대응되는 클럭주파수성분을 생성할 수 있다.FIG. 5 is a diagram illustrating an internal configuration of the
도 5의 클럭생성부(500)는 입력 전송 선로(510), 전력분배기(520) , 제1 전송 선로(530), 제2 전송 선로(540), 배타적 OR(EX-OR) 논리소자(550) 및 출력 전송 선로(560)를 포함한다. The
입력 전송선로(510)는 전송 속도가 서로 다른 여러 종류의 NRZ데이터신호들이 각각 입력되었을 때, 입력 데이터신호를 전달 손실을 최소화하여 전력분배기(520)에 전달하는 기능을 수행한다.The
전력분배기(520)는 동일한 세 개의 저항(520)으로 구성된다. 전력분배기에 전달된 임의의 전송 속도(N 종류의 전송 속도 중 하나)를 가진 NRZ데이터신호는 세 저항(520)을 통해 동일한 두 개의 NRZ데이터신호로 분배되고, 분배된 동일한 데이터신호들은 제1,2 전송 선로(530,540)를 통해 배타적 OR(EX-OR) 논리소자(550)의 두 입력 포트에 각각 인가된다. The
구체적인 일 예로는 상기 전력분배기를 구성하는 세 저항(520)의 저항값은 전송 선로의 특성 임피던스를 3으로 나눈 값으로 한다. 즉, 전송 선로가 50Ω의 특성 임피던스를 갖는 경우 16~17Ω 으로 한다. 다만, 이는 일 실시예일뿐, 이와 실 질적으로 동일하거나 유사한 개념으로 변경이 가능함을 주의하여야 한다.As a specific example, the resistance value of the three
제1,2 전송 선로(530,540)는 전력분배기(520)에서 분기된 동일한 NRZ데이터신호를 서로 다른 시간만큼 지연시키기 위한 것이다. 더 구체적으로 두 데이터신호 상호간의 지연 시간 차이는, 전송 속도가 서로 다른 두 종류의 NRZ데이터신호 각각으로부터 각 전송 속도에 대응되는 클럭주파수 성분을 얻을 수 있도록 두 종류의 입력 NRZ 신호의 평균 주기의 1/2, 수식으로 표현하면 이다. 이를 위하여, 상기 제1,2 전송 선로(530,540)의 각 길이 L1과 L2는 아래의 수학식 1과 같이 설정된다. The first and
여기서 L1은 제1 전송 선로(530)의 길이, L2 는 제2 전송 선로(540)의 길이를 나타내고, c는 자유 공간에서의 광속을 나타내며, εeff는 기판의 유전율과 L1, L2 전송 선로의 구조에 의해 결정되는 유효 유전율을 나타낸다. 그리고 T1은 Y1 주파수 성분이 생성되는 입력 NRZ 신호의 주기이며, T2는 Y2 주파수 성분이 생성되는 입력 NRZ 신호의 주기를 나타낸다. Where L1 represents the length of the
따라서 제1 및 제2 전송 선로(530, 540)를 통해 배타적 OR(EX-OR) 논리소자(550)의 두 입력 포트에 전달되는 동일한 두 데이터신호는 상기 제1 및 제2 전송 선로(530, 540)의 길이 차이에 따라 상호 간에 위상 차이를 갖게 된다. 배타적 OR(EX-OR) 논리소자(550)는 상기 위상 차이를 갖는 동일한 두 데이터신호를 배타적 논리합으로 연산함으로써 입력 NRZ 신호의 전송 속도에 대응되는 클럭주파수성분을 생성한다. 그리고 출력 전송 선로(560)는 클럭주파수성분이 포함된 배타적 OR(EX-OR) 논리소자(550)의 출력 신호를 써큘레이터(400)에 전달한다. Accordingly, the same two data signals transmitted to the two input ports of the exclusive OR (EX-OR)
또 다른 일 실시예로서, 클럭생성부(500)는 배타적 OR(EX-OR)논리소자(550)의 출력부에 증폭기를 삽입함으로써, 생성된 클럭주파수 성분을 증폭할 수 있다. 즉, 배타적 OR(EX-OR)논리소자(550)에서 출력되는 클럭주파수 성분의 크기가 작을 경우, 이를 증폭함으로써 클럭생성부(410, 500) 이후의 회로 블록들에서도 클럭 추출이 용이해지도록 할 수 있다.As another embodiment, the
수학식 2는 전송 속도가 서로 다른 N 종류의 NRZ데이터신호들이 각각 입력되는 경우 각 전송 속도에 대응되는 클럭주파수 성분을 생성하기 위한 제 1 및 제 2 전송선로(530, 540)의 길이차이를 나타낸다. 더하여, 이 경우, 상기 써큘레이터(400)는 써큘레이터의 입력신호를 N 종류의 출력포트로 순환 출력하는 1:N 써큘레이터가 되며, N 개의 대역통과필터부와, N 종류의 클럭증폭부의 동작 주파수는 N 종류의 데이터신호 각각의 전송 속도에 따라 다르다.
L1 ; 제 1 전송선로 길이L1; First transmission line length
L2 ; 제 2 전송선로 길이L2; 2nd transmission line length
Tmax ; 전송 속도가 서로 다른 N 종류의 NRZ데이터신호 중 최대 전송 속도를 갖는 데이터신호의 주기Tmax; Period of the data signal having the maximum transmission rate among N types of NRZ data signals having different transmission rates
Tmin ; 전송 속도가 서로 다른 N 종류의 NRZ데이터신호 중 최소 전송 속도를 갖는 데이터신호의 주기Tmin; Period of the data signal having the minimum transmission rate among N types of NRZ data signals having different transmission rates
c ; 자유 공간에서의 광속c; Speed of light in free space
εeff ; 기판의 유전율과 L1, L2 전송 선로의 구조에 의해 결정되는 유효 유전율ε eff ; Effective permittivity determined by the permittivity of the substrate and the structure of the L1 and L2 transmission lines
도 6 은 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 클럭복원장치의 개념도를 도시한다. 6 shows a conceptual diagram of a clock restoring apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
광전송 시스템에서 써큘레이터를 이용하여 클럭을 복원하는 본 발명의 클럭복원장치는 전송 속도가 서로 다른 N 종류의 입력데이터신호를 단일 방향으로 순환 출력하는 써큘레이터(610), 써큘레이터(610)에 입력될 수 있는 N 종류의 입력 데이터신호 각각의 전송 속도에 대응되는 N 종류의 클럭주파수성분 각각을 추출하는 대역통과필터부(620) 및 대역통과필터부(620)에서 추출된 N 종류의 상기 클럭주파수성분 각각을 증폭하는 클럭증폭부(630)를 포함한다. In the optical transmission system, the clock restoring apparatus of the present invention recovers a clock by using a circulator. The clock restoring apparatus of the present invention inputs the
도 7 은 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, NRZ클럭복원장치의 개념도를 도시한다. 7 shows a conceptual diagram of an NRZ clock restoring apparatus as a preferred embodiment of the present invention.
NRZ클럭복원장치는 전송 속도가 서로 다른 N 종류의 NRZ 입력데이터신호 각 각으로부터 각각의 전송 속도에 대응되는 클럭주파수성분을 생성하는 클럭생성부(710), 클럭생성부(710)에서 생성된 클럭주파수성분이 포함된 신호를 N 개의 출력포트로 단일 방향으로 순환 출력하는 써큘레이터(720), N 종류의 입력 NRZ데이터신호 각각의 전송 속도에 대응되는 클럭주파수성분을 추출하는 N 종류의 대역통과필터부(730),및 추출된 클럭주파수성분 각각을 증폭하는 N 종류의 클럭증폭부(740)를 포함한다. The NRZ clock restoring apparatus includes a
N 종류의 대역통과필터부는 각각 N 종류의 전송속도 각각에 대응되는 서로다른 N 종류의 통과대역중심주파수를 구비한다. 각각의 대역통과필터부는 입력데이터신호가 자신에게 할당된 특정 통과대역중심주파수에 대응하는 경우 입력데이터 신호의 전송속도에 대응되는 특정 클럭주파수성분을 추출하고, 대응하지 않는 경우 써큘레이터(720)로 입력데이터신호를 반사시킨다.The N types of band pass filter units have different N types of passband center frequencies corresponding to each of the N types of transmission rates. Each band pass filter unit extracts a specific clock frequency component corresponding to the transmission rate of the input data signal when the input data signal corresponds to a specific passband center frequency assigned to the band pass filter. Reflect the input data signal.
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이상 도면과 명세서에서 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. The best embodiments have been disclosed in the drawings and specification above. Although specific terms have been used herein, they are used only for the purpose of describing the present invention and are not used to limit the scope of the present invention as defined in the meaning or claims.
그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible from this. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
도 1 은 클럭주파수성분이 포함된 단일 속도의 RZ데이터신호에서 클럭신호를 추출하는 클럭복원장치를 도시한다. 1 shows a clock restoring apparatus for extracting a clock signal from an RZ data signal of a single speed including a clock frequency component.
도 2 는 클럭주파수성분이 포함되지 않은 단일 속도의 NRZ데이터신호에서 클럭신호를 추출하는 클럭복원장치를 도시한다. 2 shows a clock restoring apparatus for extracting a clock signal from a single-rate NRZ data signal without a clock frequency component.
도 3 은 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 전송 속도가 서로 다른 RZ데이터신호에서 각각의 전송 속도에 대응되는 클럭신호를 복원하는 클럭복원장치를 도시한다. FIG. 3 illustrates a clock restoring apparatus for restoring clock signals corresponding to respective transmission rates from RZ data signals having different transmission rates, according to an embodiment of the present invention.
도 4a 및 b 는 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 전송 속도가 서로 다른 NRZ데이터신호에서 각각의 전송 속도에 대응되는 클럭신호를 복원하는 클럭복원장치를 도시한다. 4A and 4B illustrate a clock restoring apparatus for restoring clock signals corresponding to respective transmission rates from NRZ data signals having different transmission rates, according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 도 4(a) 내지 (b)의 클럭생성부의 내부 구성도를 도시한다. FIG. 5 is a diagram illustrating an internal configuration of the clock generation unit of FIGS. 4 (a) to 4 (b) as a preferred embodiment of the present invention.
도 6 은 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 클럭복원장치의 개념도를 도시한다. 6 shows a conceptual diagram of a clock restoring apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
도 7 은 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, NRZ클럭복원장치의 개념도를 도시한다. 7 shows a conceptual diagram of an NRZ clock restoring apparatus as a preferred embodiment of the present invention.
Claims (7)
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KR20010016939A (en) * | 1999-08-05 | 2001-03-05 | 윤종용 | Optical receivers with bit-rate independent clock and data recovery and method thereof |
KR20070113073A (en) * | 2006-05-23 | 2007-11-28 | 한국전자통신연구원 | Multi-mode open-loop type clock extracting apparatus |
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20010016939A (en) * | 1999-08-05 | 2001-03-05 | 윤종용 | Optical receivers with bit-rate independent clock and data recovery and method thereof |
KR20070113073A (en) * | 2006-05-23 | 2007-11-28 | 한국전자통신연구원 | Multi-mode open-loop type clock extracting apparatus |
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