JPS62136143A

JPS62136143A - 光バス

Info

Publication number: JPS62136143A
Application number: JP60277233A
Authority: JP
Inventors: Tokuo Yoshida; 吉田　徳夫
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1985-12-09
Filing date: 1985-12-09
Publication date: 1987-06-19
Anticipated expiration: 2012-03-12
Also published as: JP2590808B2

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】（産業上の利用分野）この発明は、電子計算機、電子交換器等の情報処理シス
テムにおいて、高速光バス結合を適用するシステムのバ
ススキュー補償に関するものである。

（従来の技術）電子計算機等を用いた情報処理の高速化・分散化が進む
につれ、大量の情報を高速かつ高品質で伝送可能な光フ
ァイバを用いた高速光バスの必要性が高まりつつある。

本発明はこの高速光バスに関するものである。

第２図は、一般的なＮ本の光ファイバを用いた高速光バ
スのブロック構成図の一例である。同図において、２０
１は送信部、２０２１〜２０２Ｎはデータ線、２０２Ｎ
＋１は同期線、２０３１〜２０３Ｎ＋１は電気・光変換
部（Ｅｌｏ）、２０４１〜２０４Ｎ＋１は光フ　ァ　イ
　バ、２０５１〜２０５Ｎ＋１は光・電気変換部（０７
Ｅ）、２０６１〜２０６Ｎ＋１は広帯域増幅アンプ（Ａ
）、２０９１〜２０９Ｎは識別再生回路（ＤＣ）、２１
０は受信部である。

第２図の如く、送信部（２０１）から送信される同期ク
ロック及び、該同期クロックに同期したＮ本の並列情報
は、それぞれ同期線（２０２Ｎ＋１）及びデータ線（２
０２１〜２０２Ｎ）を用いて伝送されＮ＋１個の電気・
光変換部（２０：ｈ〜２０３Ｎ＋１）で電気信号から光
信号に変換される。該光信号がＮ＋１本の光ファイバ（
２０４１〜２０４Ｎ＋１）を用いて受信側へ伝送され、
該受信側のＮ＋１個の光・電気変換部（２０５１〜２０
５Ｎ＋１）で電気信号に変換された後、広帯域増幅アン
プ（２０６１〜２０６Ｎ＋１）で増幅され同期クロック
及び受信情報となる。更に、該Ｎ本のデータ線（２０２
１〜２０２Ｎ）を用いて伝送された受信情報は、該同期
線（２０２Ｎ＋１）を用いて伝送された同期クロックと
識別再生回路（２０９１〜２０９Ｎ）を用いて、波形の
識別整形及び再生を行ない、受信部に情報を伝送してい
る。

（発明が解決しようとする問題点）第２図において、電気・光変換部（２０３１〜２０３Ｎ
＋１）、光・電気変換部（２０５１〜２０５Ｎ＋１）、
広帯域増幅アンプ（２０６１〜２０６Ｎ＋１）は、一般
にトランジスタ等の電気素子や、レーザダイオード、発
光ダイオード等の発光素子、およびアバランシェ７オト
ダイオード等の受光素子から構成されており、これらの
各素子は特性のばらつきを有している。例えば、電気素
子は、波形の応答特性のばらつき、発光素子は発光波長
のばらつき、更には各素子の温度特性のばらつきである
。光ファイバ（２０４ｚ〜２０４Ｎ−１−１）において
は、ファイバの分散特性等のばらつきがある。

高速にデータの並列伝送を行う場合、特にこれらの素子
特性のばらつきや送信される信号のパターン効果が、送
信情報のデータ間のスキュー（位相歪）及び信号間の遅
延ばらつきを増強させる。また、布設されるケーブル間
の距離精度によっても信号間の位相ばらつきは生じてし
まう。受信部（２１０）においては、前記同期線（２０
２Ｎ＋１）を用いて送信される同期クロックと識別再生
回路（２０９１〜２０９Ｎ）を用いて、該送信情報であ
る波形の識別整形及び再生を行ない、前記データ間のス
キュー及び信号間の遅延ばらつきを吸収していた。しか
しながら、該同期クロック及び該送信情報は、前記素子
特性のばらつきや送信信号のパターン効果等のために波
形ジッタを有している。更に該送信情報のスキュー等の
吸収に用いる該同期クロックと該送信信号の位相関係は
、バス布設時に一意に定まる。このため、該送信信号の
スキュー等を吸収するだめの該送信信号と該同期クロッ
クの位相関係が最適な状態であるとは限らず、該送信信
号及び該同期クロックのジッタのために、識別再生回路
（２０９１〜２０９Ｎ）を用いて波形の識別整形及び再
生する際の誤り率が高くなる。そのため、送信部（２０
１）受信部（２１０）間での伝送誤り率が高くなり、こ
れが光ファイバを用いた高速光バスのより一層の高速化
を阻む要因となっている。また、同期クロックをデータ
線とは別送りにすることは同期クロック送信用として、
新たに光発光・受光素子等が必要となり、構成回路数の
増大をもたらし、更に同期線が誤って断線した場合には
、同期クロックが受信側に伝送されないために、受信側
で情報の識別が不可能になってしまうという信頼性の低
下をももたらしていた。

本発明は、この問題点を解決した同期クロックをデータ
線とは別送りすることなく、該送信信号と該同期クロッ
クの位相関係が最適な状態になるように同期クロックの
位相を制御する高速光バスを提供することにある。

（問題を解決するための手段）即ち、本発明はＮ個のデータ系列が各々入力されるＮ個
の電気・光変換器と、前記Ｎ個の電気・光変換器一端が
各々接続されたＮ本の光ファイバと、前記Ｎ本の光ファ
イバの他端に各々接続されたＮ個の光・電気変換器と、
前記Ｎ個の光・電気変換器出力を加算する加算器と、前
記加算器出力よりクロックを抽出するタイミング抽出手
段と、前記タイミング抽出手段により出力されたタイミ
ングとＮ個の識別再生回路で前記光・電気変換器出力を
識別再生する高速光バスを構成するものである。

（作用）高速光バスを実現する上で、構成する回路数をできるだ
け少なくすることが望ましく、同期クロックを送信部か
ら受信部へ伝送することなくデータ間のスキュー及び信
号間の遅延ばらつきを吸収することにより、より少ない
構成回路数での高速光バスの実現が期待される。、また
、送信部から伝送された受信情報は、電気信号に変換さ
れた後、２分岐され、その分岐された信号のうち一方は
加算器の入力信号となる。この加算器の出力信号はタイ
ミング抽出回路の入力信号となり、タイミング抽出回路
からタイミング信号が抽出される。この抽出されたタイ
ミング信号は、送信部から伝送された受信情報に対して
時間的に平均化されたものであるので、これを同期信号
として用い受信情報の識別再生を行うことにより、同期
クロックを別送りすることなく、データ間のスキュー及
び信号間の遅延ばらつきの吸収が可能となる。また、該
同期クロックは該受信情報から抽出されたものであり、
該同期クロックは、該受信情報から抽出されたものであ
り、該同期クロックの位相ジッタは該受信情報の位相ジ
ッタに追従して生じるので、同期クロックを同期線を用
いて別送信する場合に生じる同期クロックの位相ジッタ
による伝送誤り率の悪下も押えることが可能となる。ま
た、送信情報として８ビツト＋１（奇パリティ）を考え
ると、タイミング情報が常に存在することになり、同期
クロック欠落の防止も可能となり、安定した同期クロッ
クを抽出することができる。

更に、Ｎ本のデータ線のうち数本が欠落してもクロック
は安定に取り出すことが可能となる。

（実施例）以下に、本発明の高速光バスの動作原理を説明する。第
１図は本発明の１実施例を示す高速光バスの構成図であ
り、１０１は送信部、１０２１〜１０２Ｎはデータ線、
１０３１〜１０３Ｎは電気、光変換部（Ｅｌｏ）、１０
４１〜１０４Ｎは光７フイバ、１０５１〜１０５Ｎは光
・電気変換部（０尼）、１０６１〜１０６Ｎは広帯域増
幅アンプ（Ａ）、１０７はローパスフィルタ（ＬＰＦ）
内蔵型加算器（ＡＤＤ）、１０８はタイミング抽出回路
（ＴＩＸＰＣＭ通信の基礎と新技術、猪瀬博、彦根を参
照のこと）、１０９１〜１０９Ｎは識別再生回路（ＤＣ
）、１１０は受信部である。同図において、送信部（１
０１）から送信されるＮ本の並列情報はデータ線（１０
２１〜１０２Ｎ）を用いて伝送されＮ個の電気・光変換
部（１０３１〜１０３Ｎ）で電気信号がら光信号に変換
される。該光信号がＮ本の光ファイバ（１０４ｚ〜１０
４Ｎ）を用いて受信側へ伝送され、該受信側のＮ個の光
・電気変換部（１０５１〜１０５Ｎ）で電気信号に変換
された後、広帯域増幅アンプ（１０６１〜１０６Ｎ）で
増幅され受信情報となり、該受信情報は２分岐される。

一方はローパスフィルタ（ＬＰＦ）内蔵型加算器（１０
７）の入力信号となる。前記の如く、該加算器（１０７
）の入力信号は、Ｎ本の該受信情報であり、各該情報は
ローパスフィルタ（ＬＰＦ）を通過した後、加算される
。この加算された信号をタイミング抽出回路（１０８）
の入力とすることにより、タイミング信号が抽出され、
このタイミング信号が同期クロックとなる。他方の受信
情報は、電気・光変換部（１０３１〜１０３Ｎ）、光・
電気変換部（１０５１〜１０５Ｎ）、広帯域増幅アンプ
（１０６１〜１０６Ｎ）を構成している電気素子・発光
素子・受光素子の特性ばらつき、光ファイバ（１０４１
〜１０４Ｎ）の分散特性等のばらつき、送信信号のパタ
ーン効果等によって、データ間のスキュー及び信号間の
遅延ばらつきを生じている。前記同期クロックは、該受
信情報を加算した信号から抽出されており、送信部から
伝送された受信情報に対して時間的に平均化されたもの
であるのでＮ本の受信信号を識別再生回路（１０９１〜
１０９Ｎ）で識別整形及び再生することが可能であり、
該同期クロックと識別再生回路（１０９１〜１０９Ｎ）
を用いて波形の識別整形及び再生を行うことにより、前
記データ間のスキュー及び信号間の遅延ばらつきを吸収
することが可能となる。

（発明の効果）このように、本発明による高速光バスを用いれば、同期
クロックの位相および位相ジッタによる伝送誤り特性が
、従来の構成による高速光バスに比べて著しく改善され
ていることがわがる。

この発明はこのように、受信情報がら最適な同期クロッ
クを抽出できるようにしたものであり、電子計算機等の
情報処理システムにおいて、高速に情報を伝送する必要
がある諸種の応用にその活用が期待されるものである。

図の簡単な説明第１図は本発明による高速光バスの構成図、第２図は従
来の高速光バスの構成図である。

図中、１０１は送信部、１０２１〜１０２Ｎはデータ線
、１０３１〜１０３Ｎは電気・光変換部、１０４１〜１
０４Ｎは光ファイバ、１０５１〜１０５Ｎは光・電気変
換部、１０６１〜１０６Ｎは広帯域増幅アンプ、１０７
はローパスフィルタ（ＬＰＦ）内蔵加算器、１０８はタ
イミング抽出回路、１０９１〜１０９Ｎは識別再生回路
、１１０は受信部、２０１は送信部、２０２１〜２０２
Ｎはデータ線、２．０２Ｎ＋１は同期線、２０３１〜２
０３Ｎ＋１は電気・光変換部、２０４１〜２０４Ｎ＋１
は光ファイバ、２０５１〜２０５Ｎ＋１は光・電気変換
部、２０６１〜２０６Ｎ＋１は広帯域増幅アンプ、２０
９１〜２０９Ｎは識別再生回路、２１０は受信部である
。

Claims

【特許請求の範囲】

Ｎ個のデータ系列が各々入力されるＮ個の電気・光変換
器と、前記Ｎ個の電気・光変換器に一端が各々接続され
たＮ本の光ファイバと、前記Ｎ本の光ファイバの他端に
各々接続されたＮ個の光・電気変換器と、前記Ｎ個の光
・電気変換器出力を加算する加算器と、前記加算器出力
よりクロックを抽出するタイミング抽出手段と、前記タ
イミング抽出手段により出力されたタイミングで前記光
・電気変換器出力を識別するＮ個の識別再生回路とから
少なくとも構成される光バス。