JPH05501185A - 光学的通信装置のアクセスノードのコードワード認識ユニット - 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】 光学的通信装置のアクセスノードのコードワード認識ユニット本発明は、光学的 通信装置のアクセスノードにおけるコードワード認識ユニットに関するものであ る。

通信回線を使用した通信装置および多様な形態の情報通信は一般的によく知られ ているものである。

近年、光ファイバー等の光通信回線を使用した光通信は、種々の理由があるが、 中でも、大量の情報を高速かつ高品質で伝送可能であるという特性を有している ので、ますます重要になってきている。また、光通信において、２点間の点と点 （ｐａｉｎｔ−ｔｏ−ｐａｉｎｔ）を単に結ぶだけでなく、複雑なネットワーク を光通信回線を使用して構築することも行われるようになってきている。

例えば、「ローカルエリアネット−ワークにおける光ファイバー」（Ｏｐｔｉｃ ａｌ　ｆｉｂｅｒｓ　ｉｎ　１ｏｃａｌ　ａｒｅａ　ｎｅｔ−ｗｏｒｋｓ）　Ｃ ｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ／ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＩｎｔｅｒｎａｔｉ ｎａ１．　１９８５年１０月、第１９ページ、Ｂ、Ｖｉｋｌｕｎｄ、と題した論 文には、オブテイカルグラスファイノ（−（光ファイバー）を使用した種々の情 報デイストリビューションネットワームおよび、個別に設置することが可能であ る加入端末（ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ）の間を連結するためのネットワーク構造が 記載されている。

加入端末の間を連結するためのネットワーク構造としては、リング構造が最適な ものである。

前記の光通信システムの加入端末ステーションは、各々が光ファイノく−に光− 電気カップラーを介して接続されている。

現状においては、光通信システムにおいて使用されている機器、例えば、カップ ラー、スイッチ、および変調器などは、インジウム−リン（Ｉｎ−Ｐ）の半導そ して、これらの機器の作動周波数レンジは、ギガヘルツのレンジまでである。

情報通信において、アドレス付きパケット通信（ａｄｒｅｓｓ−ｃｏｄｅｄｐａ ｃｋｅｔｓ）は、良く知られている。前記のパケットは、ヘッダーと情報部分か ら構成されており、ヘッダーにはそのパケットおよびパケットに関連する機器に 関するデータ、即ち、データの行き先、または、ターゲット、および、パケット のタイプに関するデータ、モニタリング　ビット等が包含されている。パケット の情報部分は、通信されるべき情報に対して使用される。

光通信回線を経由して到達した情報を受信するときは、その内の、少なくとも情 報を送信している情報部分の光の流れを使用するのは当然のことであるが、さら に、受信加入端末ステーションにおいては、クロックビットおよびパケットビッ トに情報部分を同期させなければならない。

この目的は、特許請求の範囲第１項に記載された特徴を有する部分によって達成 される。従属する他の特許請求の範囲は、本願発明のさらに具体的な構成を示し ているものである。

本願発明が、解決した従来技術が有していた種々の間顕点の解決手段は、フレキ シブルな光通信装置および光通信システムを提供するのであって、この光通信装 置は、従来の光通信装置に比較してより拡張された光学的部分から構成されるた め、従来のものに比較して多大な利点を有している。特に、電気磁気的な妨害に 対して強い抵抗力、即ち、「免疫」といえるものを有していることは重要であ本 発明のコードワード認識ユニットは、積分器と共同して作動し、動作はビットク ロックよりも遅いが、本質的に雑音等の妨害に対して強いと言える。このユニッ トは、クロックの周波数である数ギガビット程度までの通信速度の速い通信回線 に対し適用可能である。さらに、アドレスを適切に選択すれば、アドレスは、相 互に認識可能になるのである。

本願発明を、さらに、以下の８つの図面に基づ〈実施例にしたがって、さらに詳 細に説明する。

第１図は、光学的通信装置の概念的な図面である。

第２図は、光学的方向性カップラーの概念的な拡大図である。

第３図は、カップラーの構造を示す回路図である。

第４図は、コードワード認識ユニットの第１実施例の回路図である。

第５図は、コードワード認識ユニットの第２実施例の回路図である。

第６図は、１６のコードワードからなるコードワードのセットの例である。

第７図は、第６図に示したコードワードのセットに対応する第１パルス電圧の電 圧値を示したものである。

第８図は、第６図に示したコードワードのセットに対応する第２パルス電圧の電 圧値を示したものである。

第１図は、情報を矢印（１８）の方向に伝送させるための通信装置（１０）の概 念図で、情報信号は、アドレス付きのパケットである。通信媒体としては、光フ ァイバ（１１）が使用されており、好ましくは、シングルモードの光ファイバが 使用されている。この光ファイバ（１１）の通信回線には、複数のアクセスノー ド（１２）が直列に複数個設けてあり、光ファイバ（１１）は、かなり小さい区 間に分割されることになるが、光信号の全体的な伝送は、アクセスノード（１２ ）の存在にによって妨害されるものではない。そして、ひとつひとつのアクセス ノード（１２）には、他のアクセスノードと区別するためのアドレス番号が割り 付けられている。しかしながら、１つのアドレス番号を、複数のアクセスノード （１によって光信号の伝送は妨害されることはない。このアクセスユニット（１ ３）スユニット（１３）とは連結部（１５）を介して連結されており、情報受信 器（２３）は、伝送されてきた情報を受信し、そして、この情報を解析する。

光の変調は、光の有無、光のパワーの大小、光の強度の大小、または、光の輝度 の大小を２値論理のｒｌ」と「０」に対応させることが実際的に実施されてい光 信号のクロックビットストリームとトランスミッタ（１６）の変調器によって生 成されるパケットは、クロックゼネレータ（エフ）からのクロック信号によって 制御され、かつ、通信装置（１０）において矢印（工８）で示される送信される べき情報の関数としても制御されるのである。また、パケットの代わりに、フレ ーム信号が用いられる場合もある。

光ファイバー（１１）をリング状に構成し、通信製ｆｆ１ｆ（１０）の最後列の アクセスノード（１２）の情報受信器（２３）をトランスミッタ（１６）と連結 する、すなわち、電気的な短い結合線（１９）によって連結することも可能であ る。こにおいては、光送信部を有していない受動型のアクセスノード（１２）の 代わりわち、インジウム−リン（Ｉｎ−Ｐ）の基板上に近接する２つの光学的ガ イトリが接続される。すなわち、２つの出力用光ファイバー（４２）、（４３） が２つの光学的ガイドリブ（３４）、（３５）に接続される。

実施例として示された集積型光結合器（３０）は、光スィッチとして機能するも ので、光ファイバー（４１）を経由して光結合器に到達した光信号は、制御用電 極（３６）〜（３９）に作用する電圧に応じて、任意の割合で二つの出力用光フ ァイバー（４２）、（４３）に分割される。第３図は、集積型光結合器（３０） に作用する電圧によって光結合器を電気的に制御することができることを記号的 刃側と接続された出力側は、伝送されてきた光信号をすべて通過させ、もう一方 光スイツチ要素（５７）に接続され、一方、コントロールユニット（６９）は、 シーケンスゼネレータ（７５）、積分器（６３）−および、スレシュホールド回 路（６６）に接続されている。スレシュホールド回路（６６）には出力部（５４ ）が判定ユニット（７３）と共に接続され出力が取り出されている。

クロックゼネレータ（７２）は、（理論的には）対応するアクセスユニット（１ ３）において、通過しているビットとパケットのりａツクと丁度同じクロックを 作り出しそして送りだしている。そして、このクロックは、結合！（７０）を介 してシーケンスゼネレータ（７５）に供給されるのである。また、認識されるべ きコードワードある、パケットのアドレスがコードワード認識ユニット（５１゜ １）の入力部（５３）に到着するや否やトリガーが結合線（７１）を介してコン トロールユニット（６９）に送り込まれる。

シーケンスゼネレータ（７５）は、比較パターン（ＶＭ）を直列の電気的信号と してクロックゼネレータ（７２）のクロックビット（ＢＴ）に載せて光スイツチ 要素（５７）に送り込むことによってコントロールユニット（６９）によりトリ ガーされるようになっている。この比較パターン（ＶＭ）は、複数のビット列、 すなわち、０．１信号によって構成されている。この比較パターン（ＶＭ）は、 トランスミッタ（１６）からアドレスまたは他種のコードとして送出される光学 的パターン（ＯＭ）のひとつと完全に対応する。

実施例として既に示した光結合器（３０）は、光信号に対する光スイツチ要素（ ５７）として機能するものであって、その入力部（５３）と単一の出力部（８０ ）との間の経路をシーケンスゼネレータ（７５）から送りだされる制御信号（４ ４）に基づいてオン、オフするものである。光スイツチ要素（５７）は、したが って、オン／オフ−スイッチである。

光スイツチ要素（５７）は、光結合器（３０）である必要は無く、どのような構 成であっても良いのであり、前記のオン／オフ機能を有するもの、例えば、制御 可能な光増幅器、光変調器、または可変制御ミラーなどであってもよい。

光電気変換器（６０）は、好ましくは、高速光電ダイオードであり、適当な増幅 器が付属している。ここでは、光電ダイオードの出力側の容量とこの光電ダイオ ードに空間的に近接して設けられた付属の増幅器の容量が積分器（６３）を構成 する。この積分器の実質的な増幅率、ＣＲ時定数、および、他のパラメータは、 増幅器の回路構成をどのようにするかによって影響を受けるものである。積分器 （６３）は、光電気変換器で光を電気に変換した際のパルス電圧Ｕをその測定値 の積分値として出力する。

スレシュホールド回路（６６）は、単安定マルチバイブレータとして、発生した 電圧パルス信号Ｕが予め定めである所定のトリガー電圧の値より、大きいか、小 さいかを判定する回路ユニットである。スレシュホールド回路（６６）は、出力 信号を出力部（５４）を通じて判定ユニット（７３）に送り出し、この出力信号 は、さらに処理される。

コードワード認識ユニット（５１，１）は、以下に説明するように作用すのであ る。

コントロールユニット（６９）は、結合線（７１）を介して送られてくるクロッ ク信号に基づいて作動する。光ファイバ（１１）から分岐された光学的パターン （ＯＭ）は、入力部（５３）から光スイツチ要素（５７）に到達する。そして、 シーケンスゼネレータ（７５）が光スイツチ要素（５７）の制御信号（４４）と してクロックゼネレータ（７２）で生成された電気的信号である比較パターン（ ＶＭ）が光スイツチ要素（５７）に同時に供給され、両者の位相とクロックが一 致するようになされている。光スイツチ要素（５７）は、光をスイッチする。さ らに具体的には光の明／暗のシーケンスである光学的ビットパターン（ＯＭ）が 光電気変換器（６０）１．ｍ行くのをビットごとに（ｂ　ｉ　ｔ−ｂｙ−ｂ　ｉ 　ｔ　ｍａｎｎｅｒ）かつ、比較パターン（ＶＭ）の対応するビットの論理的重 要性の関数として光信号を通過させたりまたは止めたりする。

光電気変換器（６０）は、光スイツチ要素（５７）を通過してきた光を受け、こ の光信号をその光のパワーまたは光量に応じて電荷量ｅに変換するものである。

この電荷量ｅは、積分器（６３）において、パルス電圧値Ｕに変換される。この パルス電圧値Ｕは、完全にビットパターンの（ＯＭ）と比較パターン（ＶＭ）に 依存し、これらによって定まるものである。スレシュホールド回路（６６）は、 このパルス電圧値Ｕを予め定められているスレシュホールド電圧値と比較し、パ ルス電圧値Ｕがスレシュホールド電圧値より大きいものであるか又小さいもので あるかを指示する信号（ａ）を出力部（５４）に送り出す。判定ユニット（７３ ）は、この判定用の信号（ａ）を評価し、一方、コントロールユニット（６９） は、積分器（６３）をその初期状態にリセットする（クリア機能）。

光学的ビットパターン（ＯＭ）と電気的信号の比較パターン（ＶＭ）の両者が完 全に一致し、スイッチ要素（５７）の対応する入力部に同一の位相、同一クロッ クで出現する場合、即ち、完全に同期が取られ、かつ、両者の値が同一の場合、 実際には、相関器においてよく知られた状態である自動相関（ａｕｔｏｃｏｒｒ ｅｌａｔｉｏｎ）となる。これの意味するところは、パルス電圧値Ｕが、最大値 Ｕｍａｘとなり、すべての光が通過することになるか、または、最小値Ｕｍｉｎ となりすべての光は阻止され、ゼロ光量となる。光スイツチ要素（５７）の入力 部（５３）における光の有無の状態に対応している論理値の１と０が、どちらの 極限の状態になるのかを決定する。極値が最大値Ｕｍａｘである場合、次のよう になると考えられる。

前述の光学的ビットパターン（ＯＭ）と電気的信号の比較パターン（ＶＭ）の完 全一致は、検索されたパターンであるところの個々のアドレスが入力部（５３） に出現する場合に起きる。他の場合は、すなわち、他のアドレスが出現する場合 は、パルス電圧値Ｕは、スレシュホールド電圧値より小さいものである。このこ とは、次に更に詳細に説明する。

第５図は、第４実施例を改良した形の第２実施例のコードワード認識ユニット（ ５１２）のブロック線図である。この第２実施例のコードワード認識ユニット（ ５１２）においては、光スイツチ要素（５７）は、１つの入力部（５３）と２つ の出力部（８１）、（８２）が、コントロールユニット（６９）とシーケンスゼ ネレータ（７５）を介在させて光学的に互いに連結されている光学的反転スイッ チである。２つの同一性能の充電変換器（６（Ｌ　１）、（６０，２）と付属す る積分器（６：ｌ　１）、（６３，２）が前記の出力部（８１）、（８２）に接 続されている。差分器（８５）は、２つの積分器（６３−１）、（６３，２）の 出力（６４，１）、（６４，２）からめられるパルス電圧値Ｕ１、Ｕ２の差分値 Ｕｄ　４　ｆ　ｆをめるもので、ここでめられた差分値Ｕｄ　ｉ　ｆ　ｆは、ス レシュホールド回路（６６）に送られる。

その他の点においては、この第２実施例のコードワード認識ユニット（５１゜２ ）は、第４図の第１実施例のコードワード認識ユニット（５１，１）と同一の構 成であって、機能および作用の点においても変わるところは無く、大きな構成上 の相違点はない。一番大きく、また、はっきりとした相違点は、制御可能な反転 切り替えスイッチ（５７）により、２つの出力部（８１）、（８２）から出力を 切り替えながら取り出すことによって異なるアドレスが生成されること、−およ び、差分器（８５）で２つのパルス電圧値Ｕ１．Ｕ２の差を取り出す点である。

加えて、このような装置において避けることのできない雑音と所定の位相からの 偏移が、この実施例においてはかなり改善された点である。

さらに、本システムにおいて、使用され、識別され名コードワードおよびアドレ スの形式について、以下に更に詳細に説明する。種々の理由があるが、コードワ ードは、多数の条件を満足する必要があり、最重要な点について、以下に列挙し て説明する。

・比較に使用されるすべてのコードワード（またはアドレス）は、同一のレコー ド長さでなければならない。すなわち、すべてのコードワードは同一のビット数 でなけらばならない。

・すべてのコードワードは、同一のビット数の論理値１を有していなければなら ない。すなわち、［重みＪ　（Ｗｅｉｇｈｔ）が同一でなければならない。

・コードワードの長さは、極端に長すぎず、かつ、極端に短すぎないものでなく てはならない。コードワードが極端に短いと、［復号ダイナミックＪ　（ｉｎｔ ｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎ　ｄｙｎａｍｉｃ）が比較的小さくなってしまうからで ある。この意味するところは、種々のコードワードを識別することが困難になる ということである。さらに、この場合、異なるコードワードのセットが小さなも のとなり、１つのセットとして同一のグループに含ませることのできるコードワ ードが数種類しかないということになるからである。また逆に、極端に長いコー ドワードの場合、通信の容量の問題において、すなわち、パケットの「ヘッダ」 の部分が肥大してしまう悪影響があるのである。

・コードワードは、それを生成発生させるのが容易なものでなければならない。

この要求は、特に、数ギガビットレンジの非常に高いビットレートの高速通信に おいて重要である。

・コードワードは、それ自身単独で小さなビットエラーに対して抵抗力ををして いなければならない。

・すべてのアクセスノード（１２）において読み取りが可能である放送コードワ ード（ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ　ｃｏｄｅ　ｗｏｒｄ）があるのが好ましい。

第６図は、長さが８ビツトで１６個のコードワードの第１セツトを示したもので ある。このうちの１４個のコードワードは、各々４個の論理値１と、４個の論理 値Ｏによって組立られている。このコードワードは、前述のコードワードの条件 を十分に満足するものであり、そして、このコードワードは、それ自身（８，１ ６，４）ハダマードＣコード（（８，１６，４）Ｈａｄａｍａｒｄ　Ｃｃ。

ｄｅ）としてよく知られているものである。（Ｆ、Ｊ、Ｍａｃ　Ｗｉｌｌｉａｍ ｓ　ａｎｄ　Ｎ、Ｊ、Ａ　５ｌｏａｎｅ：　Ｔｈｅ　Ｔｈｅｏｒｙ　ｏｆＥｒｒ ｏｒ　Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｇ　Ｃｏｄｅｓ、　Ａｍｓｔｅｒｄａｍ。

Ｎｏｒｔｈ　Ｈｏ１ｌａｎｄ、　１９８１　参照）。

ハダマードコードは、（多分）４の倍数の長さのコードについては存在するもの と考えられる。このようなコードワードのコードは、（Ｎ、２Ｎ、Ｎ／２）のワ ードであり、ここにおいて、Ｎは、コードワードの長さを示し、２Ｎは、対応す るセットにおけるコードワードの数を示しており、Ｎ／２は、最ｉＪいミング距 離（ｍｉｎｉｍｕｍ　Ｈａｍｍｉｎｇ　ｄｉｓｔａｎｃｅ）を示しているもので ある。さらに、これに加えて、０（ｚｅｒｏ）だけで構成されるコードワード、 および、１　（ｏｎｅ）だけで構成されるコードワードがある。コードのセット を半分に分けたもの同志は、お互いに２進数の補数となっている。（すなわち、 コード構成する１と０を互いに交換すると互いに他の半分のセットのコードとな る。

第６図参照） 第６図に示されたコードワードは、すべてのケースにおいて、また、最初のビッ トを除いて、単純な循環する置換、および、付加的な逆転によって簡単に生成す ることが可能である。

第７図は、第１実施例のコードワード認識ユニット（５１，１）においてめられ たパルス電圧値Ｕを示したものである。このパルス電圧値Ｕは、縦軸に任意の単 位、例えばミリボルト（ｍＶ）でプロットし、表示したものである。そして、比 較すべきパルス電圧値は、横軸方向に並べてプロットして表示しである。各々の コードワードは８ビツトの長さを有しており、二重数（ｃｆｕａｌ　ｎｕｍｂｅ ｒ）と呼ばれるコードワードに付与された１０進数によって指定されている。し たがって、すべてのケースにおいて、トータル２８個、すなわち、２５６Ｉｌｌ のコードワードがポイントによってプロットされて表示されており、そして、各 ポイントは、傾向を明確にするため連結線によって連結されて折れ線で表示され ている。

さらに、このようなコードワードであって、第６図にリストアツブされているコ ードワードについては、第７図において、バラ印（Ｘ）で表示されている。

計算においては、第７５番目のコードワードが第１コードワード認識ユニツト（ ５１，１）のアドレスとして割り付けがなされると考えるのである。この場合に おいては、このコードワードは、次にシーケンスゼネレータ（７５）の手段によ って比較パターンｆ■Ｍ）として、スイッチイング要素（５７）に送信されるの である。さて、ここで光学的パターン（ＯＭ）が、同じく第７５番目のコードワ ードに対応するものであるとすると、パルス電圧値（Ｕ）は、第７図に示される ように第４のレベルの値となって積分器（６３）から送りだされる。

又、一方、コードワード認識ユニット（５１，１）の入力部（５３）に論理１の ４ビツトの他の種類のコードワードが発生すると、第２のレベルの値のパルス電 圧値（Ｕ）が積分器（６３）から送りだされる。また、ゼロ番（０番）または、 第２５５８目のコードワードが、発生した場合は、パルス電圧値（Ｕ）は出現し ない（Ｕ＝Ｏ）か、または、パルス電圧値（Ｕ）は、第４のレベルの値となる。

このようにしてめたパルス電圧値のレベルの値に基づいて、第１コードワード認 詭ユニツト（５１，１）は、すべてのコードワードに対して２つのレベル値で、 論理値１の４ビツトの復号ダイナミック（ｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎｄｙｎ ａｍｉｃ、　ＩＤ）を得るのである。（しかし、一方、第２５５８目のコードワ ードに対して比較識別できるという可能性はない。）スレシュホールド回路（６ ６）のトリガー電圧は、したがって、前述のパルス電圧値のレベル値２とレベル 値４の間に設定しなければならない。（これは、雑音のレベルにしたがって、適 宜適当な値に設定する。）この値は、当然のことながらレベル値３である。

第８図は、第２実施例のコードワード認識ユニット（５１，２）においてめられ た差分パルス電圧値Ｕｄ　ｉ　ｆ　ｆを示したものである。このパルス電圧値Ｕ は、縦軸に任意の単位、例えばミリボルト（ｍＶ）でプロットし、表示したもの である。このグラフは、第７図と対応するものである。この差分パルス電圧値Ｕ ｄｉｆｆは、縦軸に任意の単位でプロットし、表示したものである。そして、ト ータル２＠個、すなわち、２５６個の８ビツトの長さのコードワードは、横軸方 向に並べてプロットして表示しである。第７５呑目のコードワードの差分パルス 電圧値は、前述のケース（第７図）と同様に、第２実施例のコードワード認識ユ ニット（５１，２）におけるコードワードのアドレスとして選択されていて、適 当な単位の＋４のレベルである。又、一方、第６図に示すコードワードのセット のパルス電圧値レベルは、０から−４の間の値である。

したがって、許容されるコードワードのセットにおける復号ダイナミックＩＤは 、第１実施例のコードワード認識ユニット（５１，１）のものより、実質的に格 段に改善されている。さらに重要なことに、許容しないコードワードに関しては 、明確な差異があり、このことによって、好ましいことに、小さな誤りに対する システムの抵抗力が大きくなっている。

このようにして（算定された）第７図及び第８図に示されている８個のレベル値 は、実際に、比較パターン（ＶＭ）と光学的パターン（ＯＭ）の位相の補正と確 実な同期を取るために使用されている。現実によく起こる比較パターン（ＶＭ） と光学的パターン（ＯＭ）との位相にズレが存在すると、その関係は悪くなるの である。しかし、位相のズレがビットの長さの１５％以内であるときは、許容で きる範囲内である。

コードワード認識ユニット（５１１）、（５１，２）は、非常に低いパワーで作 動させることのできるものであり、また、外乱、位相の偏移、ビットのエラー、 ノイズ、および、光信号ビットの要求品質からのずれに対して非常に許容範囲が 大きく丈夫である。したがって、これに対応する機能を有する純電気的に作動す る装置に比較して実質的に効率良く作動するものである。このことは、基本的に は、デジタル信号技術ではなく、アナログ信号技術に基づく積分器（６３）、（ ６３，１）、（６３，２）の平衡機能（ｂａｌａｎｃｉｎｇ　ｆｕｎｃｔｉ。

ｎ）に基づくものである。したかって、このことによって装置全体の配列におけ るある特定の場所の具体的なファクターによって、装置の処理速度は低下するこ とになる。

したがって、本願発明のコートワード認識ユニット（５Ｌ　１）、（５１，２） は、具体的には、アドレスパターンである複数のコードパターンを迅速かつ確実 に認識するする目的に使用されるものである。

このコードワード認識ユニットは、通信に使用されて回線を通過しているパケッ トを「飛行状態Ｊ　（ｆｌｙｉｎｇ　ｍａｎｎｅｒ）、すなわち時間的な遅れを 生ずること無くチェックするアクセスユニット（１３）に適用することができる のである。

また、ここで、本願発明の種々の変形例についてさらに説明する。

・既に説明したハダマードＣコードの他に、他の種類のコードを使用することは もちろん可能である。例えば、連続した二重のハダマードＣコードを使用するこ とも可能である。このコードは、２倍のシーケンス長さを有し、同じか、または 、かなり多数の個数のコードワードから構成されることになる。この場合、コー ドワードの個数は、そのコードワード構築の態様によって決定される。

・具体的なコードワード認識ユニット（５１，１）、（５１，２）の構成は、市 場において入手可能な光学的、または、現実的には、ＬＳＩモジュールである電 気的なモジュールによって達成される。（ＬＳＩ＝高集積回路）・さらに、前述 の構成に付加する構成として次のようなものが挙げられる。

シーケンスゼネレータ（７５）とクロックゼネレータとが、それぞれの比較パタ ーンをメモリーに有しておくようにし、比較パターン（ＶＭ）を送り出せるよう にしておき、コントロールユニット（６９）によって制御できるようにしておく ことも可能である。また、その代わりとして、シーケンスゼネレータ（７５）が 適当なアルゴリズム（ソフトウェア）によって比較パターン（ＶＭ）を生成する ようにするとか、また、図示されていない他のユニットから比較パターンを光学 的スイッチ要素（５７）に送り込むようにしてもよい。

・もっとも単純な構成としては、スレシュホールド回路（６６）は、単純なスレ シュホールド回路、すなわち、単安定マルチバイブレータで構成されている。し かしながら、もう少し、高級なものとしては、複数の電圧値を同時に測定するこ とが可能な装置、すなわち、時間に関して連続的にシリアルな電圧値、または並 列的に電圧値を比較することができる装置が好ましく、そうすることとによって 最大値の比較および検索を短時間で完了させることが可能になる。

・差分回路（８５）は、アナログ信号技術を応用して作動増幅器によって具体化 しても、また、デジタル信号技術を応用して減算回路として具体化してもどちら でも良い。さらに、第２実施例のコードワード認識ユニット（５１，２）におけ る２つの光電気変換器（６０，１）と（６０，２）の出力を互いに電気的に接続 することも可能である。この場合は、積分器（６３）は１つで足り、接続して１ つとなった共通の出力に対して積分作用をおこない、そして、差分パルス電圧値 を生成し出力する。この場合、当然ではあるが、独立した差分器（８５）は、不 必要となる。２つの光電気変換器（６（Ｌ　１）と（６０，２）がホトダイード である場合は、これらのホトダイオードは、電気的に容易に直列に接続すること が可能である。そうすることによって、ホトダイオードの間の電気的な接続が既 に述べた共通の出力部となり、さらに、これが共通の１つの積分器（６３）を構 成するようになる。

・１つ、または、それ以上のコードワードが、ヘッダーとして各パケットに含ま れるでいるのが好ましい。通常は、パケットのヘッダーにコードワードが挿入さ れており、これが好ましい形態である。しかし、コードワードをパケットのいく つかの領域に分散させることも可能である。

・アクセスノード（１２）は、実施例では、連続する光ファイバーの途中に接続 されているが、コードワード認識ユニット（５１）を電気的に光信号を再生する 他のアクセスノードに接続する形態も可能である。

・積分器（６３）は、電気的な他の手段を使用して別個に設計すること、例えば 、感度の良い、応答の速い増幅器を積分器とすることも可能である。こうするこ とによって、光電気変換器（６０）において光が電気に変換されて放出された電 子ｅは、増幅器の入カキャパシスタンスに蓄積され前記の電圧Ｕを発生させるの である。

り ｒｉｇ、６ Ｆｉｇ、４ Ｆｉｇ、５ ？　ｎ　〜　−〇 要約 光通信回線を使用した通信におけるアクセスノードにおけるコードワード認識ユ ニット（５１，）であって、コードワード認識ユニット（５１）は、電気的に制 御される光信号のスイッチとして作用する光学的スイッチ要素（５７）、さらに は、電気的に光学的スイッチ要素（５７）を制御するシーケンスゼネレータ（７ ５）、光電気変換器（６０）、電気的な積分器（６３）、スレシュホールド回路 （６６）および制御ユニット（６９）から構成されている。さらにこれらに加え て、コードワード認識ユニット（５１）には、クロックゼネレータ（７５）と判 定ユニット（７３〕が設けられている。

そして、光学的なビットパターン（ＯＭ）が、入力部（５３）に周期的に到達し 、電気的に等価な比較パターン（ＶＭ）が制御部の入力部（４４）に発生し、こ の信号は、入力部（５３）に光学的なビットパターン（ＯＭ）と同期するように 送られる。光学的スイッチ要素（５７）が光信号の通過を許容した際に、積分器 （６３）の出力部（６４）に、光電気変換器（６０）を介してパルス電圧値Ｕが 発生し、このパルス電圧値のレベルが光学的なビットパターン（ＯＭ）と比較パ ターン（ＶＭ）の一致の度合いに対応している。２つのパターンが、一致すると シャープでクリアな最大値が出現する。

コードワード認識ユニット（５１）は、光通信において、アドレスコードの高速 度認識装置として機能するものである。

また、ハダマードＣコード（Ｈａｄａｍａｒｄ　Ｃｃｏｄｅ）がアドレスコード 、および、光学的なビットパターン（ＯＭ）と比較パターン（ＶＭ）のビットコ ードとして好ましいものである。

（第４図。） 国際調査報告 ＋ｍａｒ＋ｍｓｍ　ｓ−一−１ｋＫテ／Ｃ８９１１００１２２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．光通信装置（１０）のアクセスノード（１２）におけるコードワード認識ユ ニット（５１）であって、 通信装置（１０）は、光通信用回線（１１）に独立した複数のアクセスノード（ １２）がシリアルに接続されたものであり、通信用回線（１１）を中断の無い光 の明／暗信号がビットクロックおよび、フレームクロックと共に送信されており 、情報を含む信号は、光学的パターン（ＯＭ）としてビットストリーム中に包含 されており、 各アクセスノード（１２）には、光通信用回線（１１）中を伝送される信号であ る光学的パターン（ＯＭ）の受信手段と読み取り手段が設けられており、各アク セスノード（１２）は、光通信用回線（１１）に接続されている光信号の入力部 （５３）と、少なくとも１つの光信号の出力部（８０、８１、８２）から構成さ れる光学的スイッチ要素（５７）と、この光学的スイッチ要素を電気的に制御す る制御入力部（４４）を有し、この光信号の入力部（５３）と光信号の出力部（ ８０、８１、８２）は、導光通路で接続され、光を流したり、止めたりを電気的 信号によって制御されており、シーケンスゼネレータ（７５）は、光学的スイッ チ要素（５７）の制御入力部（４４）に接続されており、電気的な比較パターン （ＶＭ）が入力部（４４）に光学的スイッチ要素（５７）の光信号の入力部（５ ３）に送られている光学的パターン（ＯＭ）と同じ位相で送り込まれ、光電気変 換器（６０、６０、１、６０、２）は、対応する光学的スイッチ要素（５７）の 光出力部（８０、８１、８２）に接続されており、この光電気変換器（６０、６ ０、１、６０、２）は、受光した光の量に比例する電荷（ｅ）を発生する用に構 成されており、積分器（６３、６３、１、６３、２）は、光電気変換器（６０、 ６０、１、６０、２）で取り出された電子をこの電荷畳に比例する電圧（Ｕ１、 Ｕ２、Ｕ３）に変換し、 この積分器（６３、６３、１、６３、２）には、スレシュホールド回路（６６） が接続され、積分器（６３、６３、１、６３、２）から送り込まれた電圧値（Ｕ １、Ｕ２、Ｕ３）を評価し、 これらのシーケンスゼネレータ（７５）、積分器（６３、６３、１、６３、２） およびスレシュホールド回路（６６）の動作を制御する制御ユニット（６９）か ら構成されていることを特徴とするコードワード認識ユニット。 ２．特許請求の範囲第１項のコードワード認識ユニット（５１）において、スイ ッチ要素（５７）は、単一の出力端を有する光学的なオン／オフスイッチである ことを特徴とするコードワード認識ユニット。 ３．特許請求の範囲第１項のコードワード認識ユニット（５１）において、スイ ッチ要素（５７）は、２つの出力端（８１、８２）を有する光学的な反転スイッ チ　であり、さらに、２つの光電気変換器（６０、１、６０、２）、２つの積分 器（６３、１、６３、２）、および、差分器（８５）が設けてあり、この差分器 （８５）は、２つの積分器（６３、１、６３、２）と、スレシュホールド回路（ ６６）との間に接続されており、２つの積分器（６３、１、６３、２）から送ら れてくるパルス電圧値（Ｕ１、Ｕ２）との差分（Ｕｄｉｆｆ）を求めていること を特徴とするコードワード認識ユニット。 ４．特許請求の範囲第１項のコードワード認識ユニット（５１）において、スイ ッチ要素（５７）は、２つの出力端（８１、８２）を有する光学的な反転スイッ チであり、さらに、２つの光電気変換器（６０、１、６０、２）が設けてあり、 そして、この２つの光電気変換器（６０、１）と（６０、２）の出力は、互いに 電気的に接続されており、積分器（６３）は、接続して１つとなった共通の出力 に対して積分作用をおこない、差分パルス電圧値を生成し出力することを特徴と するコードワード認識ユニット。 ５．特許請求の範囲第１項のコードワード認識ユニット（５１）において、各光 電気変換器（６０、６０、１、６０、２）は、増幅器が付属している光電ダイオ ードであり、この光電ダイオードの出力キャパシスタンスと後続の付属の増幅器 の入力キャパシスタンスが積分器（６３、６３、１、６３、２）を構成すること を特徴とするコードワード認識ユニット。 ６．光通信用回線（１１）を有する光通信装置（１０）に組み込まれている特許 請求の範囲第１項のコードワード認識ユニット（５１）の使用方法であって、複 数のアクセスノード（１２）が光通信回線に直列に接続されて設けてあり、固定 パケットクロック中にアドレスを付与したパケットが伝送されており、そして、 各アクセスノードは、コードワード認識ユニット（５１）で構成されており、各 アクセスノードおよび各パケットは、個別で、区別することが可能なコードワー ドをアドレスとして有しており、さらに、各アクセスノードは、パケットクロッ クに同期しており、通過する各パッケットの各コードワードは、同時にこのコー ドワードに対応する光学的パターン（ＯＭ）と対応する各アクセスノード（１２ ）のコードワードに対応する電気的比較パターン（ＶＭ）を読み込み、各アクセ スノード（１２）において同一か否かをチェックされ、光学的パターン（ＯＭ） と電気的比較パターン（ＶＭ）が、どの程度一致しているかをコードワード認識 装置におけるスレシュホールド回路（６６）対応する反応に応じて、さらに、こ のコードワードは、コードワード認識ユニット（５１）の使用方法において、使 用されるコードワードは、一般ハダマードＣコード（ｃｏｍｍｏｍ　Ｈａｄａｍ ａｒｄ）に属することを特徴とするコードワード認識ユニットの使用方法。 ７．特許請求の範囲第６項のコードワード認識ユニット（５１）の使用方法にお いて、使用されるコードワードは一般ハダマードＣコード（ｃｏｍｍｏｍ　Ｈａ ｄａｍａｒｄ　Ｃ　ｃｏｄｅ）に属することを特徴とするコードワード認識ユニ ット。 発明の構成の番号対照リスト。 １０通信装置 １１光ファイバ １２アクセスノード １３アクセスユニット １５連結部 １６トランスミッタ １７クロックゼネレータユニット １８情報（Ｉｎｆｏ） １９電気的接続線 ２３情報受信器 ３０カップラー ３１カップラー制御ユニット ３２基板 ３４光ガイドリブ ３５光ガイドリブ ３６制御用電極 ３７制御用電極 ３８制御用電極 ３９制御用電極 ４１単一モード光ファイバ ４２単一モード光ファイバ ４３単一モード光ファイバ ４４電気的制御入力部 ５１．１コードワード認識ユニット ５１．２コードワード認識ユニット ５３入力部 ５４出力部 ５７光学的スイッチ要素 ６０光電気変換器 ６０．１光電気変換器 ６０．２光電気変換器 ６３積分器 ６４出力 ６６スレシュホールド回路 ６９制個ユニット、コントロールユニット７０接続線 ７１接続線 ７２クロックゼネレータ ７３判定ユニット ７５シーケンスゼネレータ ７９入力 ８０出力 ８１出力 ８２出力 ８５差分器ＯＭ光学的パターンＶＭ比較パターンｅ電荷Ｗ比校債ａ出力値ＩＤ復 号ダイナミックＧ重み発明の詳細な説明