JPS62502014A - 信号発生方法および装置 - 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】 信号発生方法および装置 〔従来の技術〕 線路伝送装置では符号データの伝送が通常に実施されている。この線路符号化に は多数の用途がある。第一に、ディジタル中継器が伝送データからクロック信号 を抜き出すことが必要なことから、頻繁に遷移の生じるディジット・シーケンス を伝送し、同じディジットのシーケンスが長く続くことを防止することが有利で ある。線路符号化はまた、伝送エラーの検出を助け、伝送信号の周波数スペクト ルを制限し、これにより監視信号を伝送できる。可能な限り伝送信号の特性を全 体の媒体の特性に適合させることが有用である。

光フアイバ伝送装置では二値符号が有利であり、特に、バランスド・ディスパリ ティａ、（ａ＋１）二値符号（ａオンド）が多く使用される。符号化および復号 化動作、特に復号器の動作は非常に複雑であり、特に情報速度が光伝送装置で得 られるＧｂｉ　をへオーダのように高速の場合には非常に複雑となる。このよう な高速情報速度を処理する論理回路はまだ市販されていない、従来は、情報の符 号化および復号化を行うため、読み出し専用メモリにより構成されたルックアン プテーブルを用いていた。

〔発明の開示〕

本発明の第一の発明は、それぞれの入力信号に対応して複数ｐ個のｎビット語を 表す信号を発生す゛る信号発生方法であり、上記複数　９個のｎピント語は、ｍ 個の基本語およびこれらの基本語のｎ個のビットを循環再配列した語のいずれか により表現可能であり、上記基本語を表す第一の信号を連続的に発生し、入力信 号を検出し、検出された入力信号に対して上記複数ｐ個のｎピント語の一つを定 義し、上記第一の信号から適合する信号を選択し、必要な場合には選択された信 号を循環させた後に、定義されたｎビット語の一つに対応する出力信号を作成す る。

本発明の第二の発明は、それぞれの入力信号に対応して複数ｐ個のｎピント語を 表す信号を発生する信号発生装置であり、上記複数ｐ個のｎビット語がｍ個の基 本語およびこれらの基本語のｎ個のピントを循環再配列した語のいずれかにより 表現可能であり、これらの基本語を表す第一の信号を連続的に発生する基本語発 生器と、そし、これに対応する制御信号を発生する制御手段と、この制御信号に 応答し、上記第一の信号から適合する信号を選択し、必要な場合には選択された 信号を循環させた後に、定義されたｎビット語の一つに対応する出力信号を作成 する選択手段とを備える。

本発明は、符号語のほとんどが各論理型について同数のディシフトを含むバラン スド・ディスパリティ　（ｂａｌａｎｃｅｄ　ｄｉｓｐａｒｉｔｙ）方式を基本 とする符号語装置に特に適する。このような符号語装置では、種々の符号語を基 本語のディシフトの循環で単純に発生させることができる。

第一の信号を循環させる方法としては、第一の信号を選択的に遅延させて標本化 することが望ましい。

この循環方法は、高価な論理回路を必要とせす、制御信号にしたがって第一の信 号の一つを選択し、この選択された信号を出力ポートに送出する標本化手段と、 この標本化手段に入力される第一の信号を時間的に遅延させる複数の遅延ユニッ トとを含む選択手段を設けることにより容易に実施できる。

この循環方法は、特に、第一の信号が光信号の場合に特に適用でき、光領域で大 きな符号化速度を実現できる。

循環の性質を利用することにより、ｍの値はｐの値より小さく、したがって装置 が単純化され、コストおよび複雑さを削減する。

−例として、基本語の少な（ともいくつかのビットが、後で定義するように論理 的に相補的なときには、基本語発生器はこれらの共役基本語を発生する一以上の 論理ユニットを含む。

一つの語の各ビットが他の語の対応するビットを論理的に補足する場合に、これ らの基本語対が「論理的に相補的」であると定義する０例えば、ｒｏｌｏｌＪは ｒｌ　０１０Ｊと論理的に相補的である。

本発明の第三の発明は、複数ｐ個のｎピント語入力信号に対応して複数Ｘ個のｙ ビット語で表される出力信号を発生する信号発生方法であり、すべての可能なｐ 個のｎビット語を表す参照信号を連続的に発生し、各入力信号がそれぞれ一つの 参照信号と特有の相関をもつことから、これらの入力信号と上記参照信号との相 関をとり、特有の相関をもつ入力信号に対応して一つのｙビット語出力信号を発 生する。

この方法は、入符号化情報を復号化する特に単純な方法を提供する。

本発明の第四の発明は、複数ｐ個のｎビット語入力信号に対応して複数Ｘ個のｙ ビット語で表される出力信号を発生する信号発生装置であり、すべての可能なｐ 個のｎビット語を表す参照信号を連続的に発生する参照信号発生手段と、各入力 信号がそれぞれ一つの参照信号と特有の相関をもつことから、これらの入力信号 と上記参照信号との相関をとり、特有の相関をもつ入力信号に対応して一つのｙ ビット語出力信号を発生する相関手段とを備える。

本発明の方法および装置について、添付図面を参照してい（つかの例を説明する 。

〔図面の簡単な説明〕

第１図は符号化装置のブロック構成図である。

第２図は復号化装置のブロック構成図である。

第３図は第２図に示した相関回路の動作を示す。

第４図は第１図の修正例を示す。

〔発明を実施するための最良の形態〕

非常に多くの種類の符号化装置で本発明の方法および装置を実施できるが、現在 の目的のため、３Ｂ−４Ｂ符号器および復号器を例に説明する。符号体系の一例 を第１表に示す。

第１表 ここで用いたバランスド・ディスパリティ方式では、ｒＯＪの個数からディスパ リティ語を割り当てている。二つの入力語に対しては二つの出力語があり、それ ぞれ、同し位置に反対のディスパリティが割り当てられている。これほの二つの 語を交互に用いることにより、動作時のディジタル・サムの変動を最小にする。

残りの割り当てられていない語は復号を補助するために存用である。このような 割り当てられていない語が復号器に記録された場合には、復号器は、許容されて いる語だけが記録されるまで同期会ゎせを行う。

本願発明者等は、第１表に示した出力語を４つの基本語に分類し、残りの６語に ついては、いずれかの基本語のディシフトを循環させることにより単純に生成で きることに気がついた。これを第２表に示す。

第２表 第２表に示したように出力語を生成する符号器の例を第１図に示す。連続発振レ ーザ１は光ファイバを経由して４方向光学スプリツタ２に結合され、この４方向 光学スプリツタ２は、それぞれ電子光学変調器（スイッチ）３〜６に接続された ４本の出力光ファイバを゛含む。基本語Ａ−Ｄの生成を制御する基本語生成器７ は、クロック源８に接続され、変調器３〜６を制御するための電気的な出力を生 成する。

変調器３の光出力は４方向光学スプリフタに供給され、４方向光学スプリフタの 出力は、その一つが直接に変調器１０に供給され、他の出力がそれぞれ遅延ユニ ット１３〜１６を経由して変調器１１〜１３に接続される。遅延ユニット１４〜 １６は、入力光信号をそれぞれ時間Ｔ、２Ｔおよび３Ｔ（ただしＴ＝３／４Ｂ、 Ｂは入力語のビット速度）だけ遅延させる。最も簡単な構成としては、異なる長 さの光ファイバを用いる。

変調器４〜６はそれぞれ２方向光スプリツタ１７〜１９に接続され、これらの２ 方向光スプリンタ１７〜１９の出力は、その一方がそれぞれ直接に変調器２０〜 ２２に接続され、他方がそれぞれ遅延ユニット２６〜２８を経由して変調器２３ 〜２５に接続される。遅延ユニット２６〜２８はそれぞれ時間Ｔの遅延を生じさ せる。

変調器１０〜１３の光出力は光結合器２９に供給され、光結合器２９の出力は光 増幅器３０を経由して別の光結合器３１に接続され、この光結合器３１にはさら に変調器２０〜２５の光出力が供給される。光結合器３１の出力が符号化出力信 号を構成し、光増幅器３２を経由して出力端子に供給される。

基本語生成器７は光変調器３〜６の変調を制御し、変調器３〜６の光出力に基本 語Ａ−Ｄを繰り返し生成させる。光変調器１０〜１３に連続してデータが到来す る場合を考える。遅延ユニット１４〜１６により遅延が生じるため、例えば光変 調器１１に到達するディジットのシーケンスは、光変調器１０に到達するシーケ ンスに比べて１デイジツト遅延する。同様に、光変調器１２．１３に到達するデ ィシフトは、それぞれ２および３デイジツトだけ遅延する。したがって、基本語 を表す信号を遅延させることにより、光領域でのディシフトの循環を行う。

同様に、時間Ｔの信号遅延により基本語Ｂ−Ｄから付加的なビットシーケンスを 生成する。

変調器１０〜１３および２０〜２５の動作は、Ｂ　／　３　（−Ｈｚ）のクロッ クで動作する結合論理素子３３により制御され、この結合論理素子３３は入力レ ジスタ３４から並列に供給される３ビツト語を検出する。結合論理素子３３は、 ｅ　−Ｑのラベルが付いた１０個の出力端子を備え、それぞれ変調器１０〜１３ および２０．２３．２１．２４．２２および２５に接続される。

結合論理素子３３は、どの光変調器が入光信号を光結合！’Ｓ３１に送出するよ うに選択されているかを決定する。結合論理素子３３の１０個の出力は３／Ｈの 間ランチされ、４ビツト出方語が光結合器３１に達することができる。

光変調器１０〜１３．２０〜２５は、素子間を良好に絶縁して単一の基板に集積 化することができる。これらの構成要素は消光比が高く、適度に低損失である必 要がある。

第２図および第３図には、第２表に示した出力語により構成される光入力信号を 復号化する復号化装置を示す。到来した符号化信号は光フアイバ再生器３５を通 過し、ここで４Ｂ／３（８２）のクロック信号が抜き出される。クロック信号は ４分周回路３６に供給され、４分周回路３６の出力信号は復号化処理の制御およ び翻訳された出力語のタイミングに使用される。復号化は、すべての可能な４ビ ツト符号語を復号器で生成し、これを到来した語に比較してその相関関係を調べ ることを基本とする。符号語を生成するには第１図に示したと同様の装置で実施 することが便利であるが、光変調器１０〜１３．２０〜２５の出力を光結合器に 供給するかわりに、光スプリンタ３７からの光出力ファイバにそれぞれ別々に供 給する。入力された光信号は光スプリンタ３７の入力光ファイバに供給される。

各参照符号語は、光結合器３８は光スブリフタ３７からの各出力に結合され、光 結合器３８の出力は相関検出器３９に供給される。相関検出器３９の各入力ポー トで信号レベルが等しく同期が保持されている場合に、再生器３５が符号語Ａ２ 　（すなわち基本４％　Ａを２ビツト循環させた符号語）を受信し、符号語ＡＯ （基本語Ａそのもの）を結合させると、＾ｏ＝■であることから、その光結合器 の出力はｒｌ　１１１Ｊとなる。このような出力は符号語ＡＯを結合する光結合 器に特有である。マルチチャネルの相関検出器３９は、°この発生を記録し、３ ビツト語発生器４ｏに符号語＾２すなわちｒｏｏＩＪを出力させる。同期は４ビ ツト語生成器クロフクの位相から得ることができ、相関検出器３９がら全体の相 関の最大が生じる。

相関検出器３９は、それぞれが直列に接続された受信機４１および検田型４２を 複数列含む、各受（８９１４１は、受信した光信号に対応する電気信号を出力す る。この出力電気信号は対応する検出器４２に供給される。各光結合器３８は、 二つの入力信号の対応するビットを互いに加算する。したがって、例えば到来し た符号語、ここではＡ２、を参照符号語Ａ１を結合すると、光結合器の出力はｒ ｌ　Ｏ１２Ｊとなる。

検出器４２はこれに対応する電気信号を受信し、連続するピントの間の遷移をし きい値と比較する。ここでは、到来した各符号語に対してｒｌ　ｌ　Ｉ　Ｎを特 育の出力とする。したがって、各検出器４２は遷移のない４ピントの組を捜す、 最大の遷移は二である。これを第３図に示すが、第３図は、各検出器４２が連続 するビア）の間の遷移を二つのしきい値Ｖ、。、ｖｌ、と比較することを示す、 これらのしきい値のどちらか一方を交差したとき、検出器４２は論理「０」を出 力し、相関がないことを示す、検出器４２に到来した語がｒｌ　ｌ　１１Ｊの場 合にはどちらのしきい値とも交差せず、この検出器４２は論理「１」を出力する 。

図示していないが、異なる符号語の組を使用して他の独特の結合を本田すること もできる。

第４図は第１図に示した符号器の修正例を示す、第４図に示した構成要素のうち 、第１図に示したと同一のものには同じ参照番号を付与している。第２表を参照 すると、符号語のいくつかの対を互いに論理的に相補的なグループに分けること ができる。例えば、符号語ＢＯは論理的に符号語Ｂ１と相補的である。この性質 を利用して、第１図に示した装置を簡単化することができる。

レーザ１の出力は３方向光スプリンタ２′に供給され、３方向光スプリンタ２′ はそれぞれ導波路スイッチ４３．４４および４５に接続される。これらは基本語 発生器７の電気的出力信号により制御され、論理的に相補的な二つの信号を出力 する。これについて、例えば導波路スイッチ４３の場合には、出力ＡＯ１■とし て示す、したがって、例えば導波路スイッチ４３を制御する電気的入力信号が論 理ｒｌＪを表すときには、出力ＡＯに論理「１」、出力刊に論理「０」の光信号 を出力する。

導波路スイッチ４４の場合には、出力を直接に符号語ＢＯ，Ｂｌとして使用する ことができる。導波路スイッチ４３．４５の場合には、出力信号をそれぞれ２方 向光スプリツタ４６〜４９に供給する。各光スプリッ　。

り４６〜４９の出力信号のひとつをそれぞれ遅延ユニット５０〜５３に供給し、 入力語の１ビツトに対応する時間Ｔの遅延を与える。光スプリッタ４６〜４９の 残りの信号を直接に符号語として使用でき、この接続で、符号語ＡＯ５Ａ２およ び’Ｏ，Ｄｏがそれぞれ論理的に相補的となる。

基本語Ａに関する径路の損失が削減されるのでこの場合には光増幅器３０は必要 ではないが、符号器の残りの部分は第１図に示したと同様である。

０□ 国際調査報告

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. １．それぞれの入力信号に対応して複数ｐ個のｎビット語を表す信号を発生する 信号発生方法において、 上記複数ｐ個のｎビット語は、ｍ個の基本語およびこれらの基本語のｎ個のビッ トを循環再配列した語のいずれかにより表現可能であり、 上記基本語を表す第一の信号を連続的に発生し、入力信号を検出し、 検出された入力信号に対して上記複数ｐ個のｎビット語の一つを定義し、 上記第一の信号から適合する信号を選択し、必要な場合には選択された信号を循 環させた後に、定義されたｎビット語の一つに対応する出力信号を作成する ことを特徴とする信号発生方法。
2. ２．第一の信号を循環させる方法は、この第一の信号を選択的に遅延させて標本 化する方法を含む請求の範囲第１項に記載の方法。
3. ３．第一の信号は光信号を含む請求の範囲第１項または第２項に記載の方法。
4. ４．添付図面の第１図および第４図を参照して実質的に説明したそれぞれの入力 信号に対応して復数ｐ個のｎビット語を表す信号を発生する方法。
5. ５．それぞれの入力信号に対応して複数ｐ個のｎビット語を表す信号を発生する 信号発生装置において、 上記複数ｐ個のｎビット語がｍ個の基本語およびこれらの基本語のｎ個のビット を循環再配列した語のいずれかにより表現可能であり、これらの基本語を表す第 一の信号を連続的に発生する基本語発生器と、 それぞれの入力信号に対して上記複数ｐ個のｎビット語の一つを定義し、これに 対応する制御信号を発生する制御手段と、この制御信号に応答し、上記第一の信 号から適合する信号を選択し、必要な場合には選択された信号を循環させた後に 、定義されたｎビット語の一つに対応する出力信号を作成する選択手段とを備え たことを特徴とする信号発生装置。
6. ６．選択手段は、 制御信号にしたがって第一の信号の一つを選択し、この選択された信号を出力ポ ートに送出する標本化手段と、この標本化手段に入力される第一の信号を時間的 に遅延させる複数の遅延ユニットと を含む 請求の範囲第５項に記載の信号発生装置。
7. ７．入力信号はそのビット速度が１／Ｔであり、遅延ユニットによる遅延時間は 時間Ｔの整数倍である請求の範囲第６項に記載の信号発生装置。
8. ８．基本語は互いのビットが論理的に相補的な基本語対を含み、基本語発生器は これらの基本語対を発生する輪理ユニットを含む請求の範囲第５項ないし第７項 のいずれかに記載の信号発生装置。
9. ９．光信号を基本語発生器に供給する光信号発生器を備え、基本語発生器は第一 の信号として光信号を発生する構成である請求の範囲第５項ないし第８項のいず れかに記載の信号発生装置。
10. １０．添付図面の第１図および第４図を参照して実質的に説明したそれぞれの入 力信号に対応して複数ｐ個のｎビット語を表す信号を発生する信号発生装置。
11. １１．複数ｐ個のｎビット語入力信号に対応して複数ｘ個のｙビット語で表され る出力信号を発生する信号発生方法において、すべての可能なｐ個のｎビット語 を表す参照信号を連続的に発生し、 各入力信号がそれぞれ一つの参照信号と特有の相関をもつことから、これらの入 力信号と上記参照信号との相関をとり、特有の相関をもつ入力信号に対応して一 つのｙビット語出力信号を発生する 信号発生方法。
12. １２．特有の相関は、対応する入力信号と参照信号との組み合わせに対して同じ 構成である請求の範囲第１１項に記載の信号発生方法。
13. １３．添付図面の第２図および第３図を参照して実質的に説明した複数ｐ個のｎ ビット語入力信号に対応して複数ｘ個のｙビット語で表される出力信号を発生す る信号発生方法。
14. １４．複数ｐ個のｎビット語入力信号に対応して複数ｘ個のｙビット語で表され る出力信号を発生する信号発生装置において、すべての可能なｐ個のｎビット語 を表す参照信号を連続的に発生する参照信号発生手段と、 各入力信号がそれぞれ一つの参照信号と特有の相関をもつことから、これらの入 力信号と上記参照信号との相関をとり、特有の相関をもつ入力信号に対応して一 つのｙビット語出力信号を発生する相関手段と を備えたことを特徴とする信号発生装置１５．添付図面の第２図および第３図を 参照して実質的に説明した複数ｐ個のｎビット語入力信号に対応して複数ｘ個の ｙビット語で表される出力信号を発生する信号発生装置。