JPH0340630A - 信号断検出回路 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は光受信回路における光入力断検出を行う信号断
検出回路に関する。

（従来の技術） 光通信において、光受信装置では例えば、回線の障害に
対処したり、通信の信頼性を確保したりするために、一
般に光入力断検出機能を設けてあり、この検出機能は受
信部のタイミング抽出部で抽出したタイミング成分をも
とに行うようにしている。すなわち、受信部のタイミン
グ抽出部で抽出したタイミング成分の有無を検出するこ
とにより光入力の有無を検出する。

従来における光受信回路の主な構成を第３図に示す。図
に示すように光受信回路は伝送路より送信されてくる光
信号を受光素子１で受信して電流に変換し、前置増幅器
２で壜幅する。さらにこの電流信号をＡＧＯ等化等化器
３で等化増幅し、受光レベルの変動に対し、一定の出力
となるようにする。一方、受信系のタイミング抽出は等
化増幅器３の出力を識別し、非線形抽出回路４及びバン
ドパス・フィルタ５にてクロック成分のみを抽出し、こ
れをリミッタアンプ６で所定レベル内で増幅１．てクロ
ック信号として得る。

ところで、従来の「光入力断」を検出する方法としては
、■ＡＧＣ等化増幅器３の出力のピーク値の低下を検出
する方法と、■リミッタアンプ６の出力のピーク値の低
下を検出する方法とがある。

上記■の方法では第４図に示すように受光レベル低下と
共に出力波形はａｌ−”ｂｌ→ｅｌのように変化してゆ
き、出力振幅のピーク値が第４図に示す検出レベルＬｄ
より低下したとき、「光入力断」として検出する。しか
しながら、この方式の場合、第４図に示すように受光レ
ベルが低下するに伴い、等化出力波形には雑音分が増加
してくることから、「光入力正常」な状態から「光入力
断」の状態に切り替わる際に光入力断検出出力がばたば
たとスイッチングしてしまう。すなわち、ハンチング状
態となる。

また、上記■の方法でも同様で、受光レベルの低下とと
もに出力波形は第５図に符号ａ２−”ｂ２−０２で示す
ように変化する。そのため、前者と同様の結果になる。

光１人力断検出出力は通常アラーム出力用のリレーやク
ロック信号の切換え等に使用されているために、「正常
」な状態から「断」の状態に切替わる際のばたつきは信
頼性の低下や動作不良の原因となるため、従来は上記方
法を採用するにあたり、振幅の低下を検出するレベルに
ヒステリシスを持たせて対処していたが、等化出力、リ
ミッタアンプの雑音振幅が大きくなると、やはり検出レ
ベルＬｄ近傍では信号レベルの変動によるハンチングが
避けられず、切替わりの際のばた−っきか牛しる。特に
集積化された受信系においては、発振や他部への回り込
みを防止するため、出力振幅は大きく取れないので、ヒ
ステリシスも大きくとれないのが実情である。

（発明が解決し５ようとする課題） このように光受信装置では例えば、同線の障害に対処し
たり、通信の信頼性を確保したりするために、一般に光
入力断検出機能を設けてあり、この検出機能は受信部の
タイミング抽出部で抽出したタイミング成分をもとに行
うようにしている。

すなわち、受信部のタイミング抽出部で抽出したタイミ
ング成分の有無を検出することにより光入力の有無を検
出する。

従来におけるこの光入力断検出機能は、受信部の等化増
幅器出力のレベルまたは最終出力としての抽出クロック
信号レベルを検出し、そのレベルを基準値と比較するこ
とにより基準値以下となった時、「光入力断」を検出出
力を発生するようにしていた。そのため、等化増幅出力
信号のレベルまたは最終出力としての抽出クロック信号
レベルが低下して比較基準値近傍になると、雑音成分の
影響により監視対象信号レベルが基準値近傍でふらつく
ので、「光入力断」の検出出力がオン・オフ繰り返され
ることになって、ハンチングの状態となり、安定な「光
入力断」検出ができない。

光入力断検出出力は通常アラーム出力用のリレーやクロ
ック信号の切換え等に使用さネ１ているために、「正常
」な状態から「断Ｊの状態に切替わる際のばたつきは信
頼性の低下や動作不良の原因となる。そのｔ・め、従来
は上記方法を採用するにあたり、振幅の低下を検出する
レベルにヒステリシスを持たせて対処していたが、等化
出力、リミッタアンプの雑音振幅が大きくなるε、やは
り比較基準値（検出レベルＬｄ）近傍では信号１ノベル
の変動によるハンチングが避けられず、切替わりの際の
ばたつきが生じる。集積化された受信系においては、発
振や他部・＼の回り込みを防」Ｉ−するため、出力振幅
は大きく取れないので、ヒステリシスも大きくとれない
ことから、このような不安定な状態を回避する技術の開
発が急ｆ′ｆＪと〆よっている。

そこで、この発明の目的とするところは、光伝送装置の
受信回路において、光入力断をノイズの影響を受けるこ
となく安定に検出することが出来るようにし２て信・項
性を高めた信号断検出回路を提供することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明は次のように構成する
。すなわち、受信信号を等化する等化手段と、この等化
後の受信信号よりタイミング信号成分を抽出するタイミ
ング抽出手段を有した光伝送装置の受信回路における前
記信号を監視して光伝送装置の光入力断を検出する信号
断検出回路において、 前記等化手段の出力レベルを監視してこの出力レベルが
所定の基準値より小さくなったとき、「光入力断」の検
出出力を発生する第１の監視手段と、 前記タイミング信号成分を監視してそのレベルが所定の
基準値より大きくなったとき、「光入力断」の解除信号
を発生する第２の監視手段と、これら監視手段の出力に
応じて「光入力断」の出力を発生する出力手段とより構
成する。

（作　用） このような構成において、第１の監視手段は等化手段の
出力レベルを監視して、この出力レベルが所定の基準値
より小さくなったとき、「光入力断」の検出出力を発生
る。また、第２の監視手段は前記タイミング信号成分を
監視してそのレベルが所定の基準値より大きくなったと
き、「光入力断」の解除信号を発生する。このように、
「光入力断」の検出は等化手段の出力レベルを第１の監
視手段で監視することで行い、「光入力断」の解除はタ
イミング信号出力レベルを第２の監視手段にて監視する
ことで行う。そして、それぞれの監視結果で出力手段は
「光入力断」の出力を発生したり、解除したりする。そ
のため、雑音等の影響で光入力断の検出が小刻みに変わ
ることがない。

従って、光受信入力レベルの低下をいちはやく検知でき
るようになり、しかも、レベル復帰はタイミング信号出
力レベルで検出するので、雑音等の影響で光入力断の検
出出力がハンチングするようなことがなくなり、安定し
た動作が保証される。

また、受光レベルの低下に対するタイミング抽出手段の
出力低下と等化出力の低下の関係はタイミング抽出手段
出力の方が等化出力より先となるのでヒステリシスを持
つことになり、光入力断をノイズの影響を受けることな
く安定に検出することが出来るようにして信頼性を高め
た信号断検出回路を提供できる。

（実施例、） 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。

本装置は光受信器において、等化増幅器の出力信号のピ
ーク値の低下を検出し、フリップフロップをセットし、
等化出力を識別し抽出したタイミング信号（クロック信
号）のピーク値が所定のレベルに達したことを検出して
フリップフロップをリセットし、このフリップフロップ
出力を光入力断検出信号として使用するようにしたもの
であり、以下、図面に基づき本実施例を説明する。

第１図は本発明による光受信回路の構成例を示すブロッ
ク図である。図において、１は受光素子で伝送路を介し
て送られてきた光信号を電流信号化して出力するもので
ある。２は前置増幅器でこの受光素子１の出力する信号
を増幅するものである。また、３はＡＧＯ等化等化器で
前置増幅法２の出力を入力とし、この入力信号を一定化
して出力するものであって、受光レベルの変動に対し、
一定の出力となるようにするためのものである。

４は非線形抽出回路で、等化増幅器３の出力を受けてこ
れよりクロック成分を抽出するものある。

５はクロック成、分抽出用のバンドパスフィルタであり
、非線形抽出回路４の出力を濾波して不要成分を除去し
、クロック成分を通すものである。６はリミッタアンプ
で、バンドパスフィルタ５からの抽出クロック成分出力
を受け、これを所定の制限レベル値内で信号増幅して出
力するものである。

７は等化出力監視部であり、前記ＡＧＣ等化増幅招３の
等化出力振幅の低下を検出し、セット信号を出力するも
ので、等化出力振幅が予め設定した所定のレベル以下に
なったとき、セット信号を出力するものである。また、
８はタイミング出力監視部であり、リミッタアンプの出
力が所定の振幅に達していることを検出し、リセット信
号を出力するものである。９はＲＳフリップフロップで
、前記セット信号によりセットされ、前記リセット信号
でリセットされるものである。１０は光入力断検出出力
端子であり、このフリップフロップ９の肯定側出力端子
Ｑにつながるものである。

このような構成において、伝送路を介して送られてきた
光信号は受光素子１で受信され、この受光素子１は受信
した光を電流に変換して、前置増幅器２に送りここで増
幅される。そして、この増幅された受信信号はさらにＡ
ＧＣ等化等化器３で等化増幅される。これにより、受光
レベルの変動に対し、一定の出力となった受信信号が得
られる。

ＡＧＣ等化等化器３で等化増幅された受信信号は、更に
非線形抽出回路４に送られ、ここでクロック成分が抽出
される。そして、抽出された信号はバンドパスフィルタ
５により不要成分が除去された後、リミッタアンプ６で
増幅されてクロック信号となる。

一方、ＡＧＣ等化等化器３の非反転等化出力は等比出力
監視部７に送られ、ここで等化出力を予め設定した所定
のレベルと比較し、この比較の結果、当該レベル以下に
なったときセット信号を発生し、フリップフロップ９に
与える。従って、光受信信号のレベルが所定値より低く
なるど、フリップフロップ９はセットされ、その結果、
光入力断検出出力端子１０からは「光入力断」信号が出
力される。そして、光受信信号のレベルが復帰すると、
リミッタアンプ６の出力クロック信号を監視しているタ
イミング出力監視部８は、リミッタアンプ６の出力が所
定の振幅に達した時点でリセット信号を出力し、フリッ
プフロップ９に与える。

従って、光受信信号のレベルか所定値に復帰すると、フ
リップフロップ９はリセットされ、その李占果、光入力
断検出出力端子（０からは「光入力断」信号が出力され
なくなる。

このように、「光入力断」の検出はＡＧＣ等化坩輻器３
の出力レベルを監視することで行い、「光入力断」の解
除はリミッタアンプ６で州％２されたクロック信号出力
レベルを監視することて行うようになり、それぞれの監
視結果でフリップフロップをセット、リセットして当該
フリップフロップの出力により「光入力断」の検出出力
とするブの増幅クロック信号出力レベルで行うので、雑
音等の影響で光入力断の検出出力がばたばたするすなわ
ちハンチングすることがない。従って、安定した動作か
保証される。

第２図を参照して、もう少し動作を詳しく述べる。第２
図において、■は等化増幅器３における非反転等化出力
であり、■は等化増幅器３における反転等化出力である
。また、■はリミッタアンプ６の出力である。図に示す
ように、受光レベルが通常の状態では、第２図ａに示す
如きであるが、通常のレベルより低下してくると、第２
図ｂ〜Ｃに示すように非反転等化出力の振幅が低下して
くる。すなわち、反転等化出力の信号成分における振幅
が３−＋　ｂ−１−Ｃ−ｈ　ｄと低下してくる。等化増
幅器３における非反転等化出力■を監視して、当該出力
における振幅のピーク値がＬｄｌで示す険は低下を検出
し、フリップフロップ９をセットし、「光入力断」を検
出する。「断」の状態より光入力が徐々増大してくると
、リミッタアンプ６の出力■も増大してくる。そして、
第２図すからａへの移行があったとすると、リミッタア
ンプ６の出力■の振幅が検出レベルＬｄ２を越える。そ
して、リミッタアンプ６の出力■の振幅か検出レベルＬ
ｄ２を一度でも越えるとタイミング出力監蜆部８からリ
セット信号が出力され、「光入力断」が解除される。

このように、第１図に示す光受信系では受光レベルが低
下してゆくと、反転等化出力がａ−１〕−＋　（−１−
ｄと低下し、当該振幅が１）のように少し低下しただけ
で、リミッタアンプ６の出力波形は低下してくる。そし
て、更に受光レベルが低下して、振幅が半分以下になる
と、非線形抽出回路４は動作しなくなり、リミッタアン
プ６の出力にタイミング成分（クロック信号成分）が現
れなくなる。

本光受信系ではこのように、受光レベルの低下に対し、
等化出力振幅の低下よりもリミッタアンプ出力が早く低
下する。ただし、このような動作をするかはＡＧＣの制
御方式、非直線形抽出回路の人力形式に依存するが、光
通信でよく使用される受信系においては上記のように受
光レベルの低下により、タイミング信号（タロツク信号
）のレベル低下の方がＡＧＣ等化増幅器の等化出力にお
ける信号線分の振幅低下より早くおきる。そのため、等
化出力の信号成分の振幅低下により光入力断とし、タイ
ミング出力レベルが回復したとき光入力断の解除を行う
ようにすることで、すなわち、等化出力の信号成分の振
幅低下により「光入力断」の検出し、セット信号を発生
し、タイミング出力レベルが回復したとき「光入力断」
の解除のためのリセット信号を発生して、フリップフロ
ップのセット、リセットをし、このフリップフロップの
セット時の出力を「光入力断」の信号としたことにより
、雑音等の影響で光入力断の検出が小刻みに変わること
がない。また、受光レベルの低下に対するリミッタアン
プの出力低下と等比出力の低下の関係は第１図の受信系
ではリミッタアンプ６出力の方が等化出力より先に低下
するのでヒステリシスを持つことになり、従って、通常
の状態から光入力断の状態に切り替える際にばたつきを
生ずることなく、光入力断を検出できる。また、タイミ
ング出力監視部ではリセットをかけているだけなので、
受光レベルが異常に高くなり、等化出力に著しい波形歪
みを起こし、タイミング成分が低下し、リミッタアンプ
出力が低下したとしても光入力断は検出されず、信頼性
の高い動作が保証され、また、雑音等を抑えるべく平均
化等の手段を使用しないので、光入力断検出も高速に行
える。

尚、本発明は上記し、且つ、図面に示す実施例に限定す
ることなくその要旨を変更しない範囲内で適宜変形して
実施し得るものである。

［発明の効果］ 以上、詳述したようにこの発明によれば、光伝送装置の
受信回路において、光入力断をノイズの影響を受けるこ
となく信頼性を以て、且つ、安定で高速に検出すること
が出来るようにした信号断検出回路を提供することが出
来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
本装置の作用を説明するための波形図、第３図は従来例
を示すブロック図、第４図および第５図は従来例の動作
を説明するための波形図である。 １・・・受光素子、２・・・前置増幅器、３・・・ＡＧ
Ｃ等化増幅器、４・・・非線形抽出回路、５・・・バン
ドパスフィルタ、５・・・リミッタアンプ、７・・・等
化出力監視部、８・・・タイミング出力監視部、９・・
・ＲＳフリップフロップ、ｌＯ・・・光入力断検出出力
端子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 受信信号を等化する等化手段と、この等化後の受信信号
   よりタイミング信号成分を抽出するタイミング抽出手段
   を有した光伝送装置の受信回路における前記信号を監視
   して光伝送装置の光入力断を検出する信号断検出回路に
   おいて、 前記等化手段の出力レベルを監視してこの出力レベルが
   所定の基準値より小さくなったとき、「光入力断」の検
   出出力を発生する第１の監視手段と、 前記タイミング信号成分を監視してそのレベルが所定の
   基準値より大きくなったとき、「光入力断」の解除信号
   を発生する第２の監視手段と、これら監視手段の出力に
   応じて「光入力断」の出力を発生する出力手段とより構
   成することを特徴とする信号断検出回路。