JP3872028B2 - 信号伝送システムおよび信号伝送方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、光回線を使用した移動通信無線システムに関し、特に光モジュールの受信段(O/E)と、直並列変換を行う直並列変換器の間に搭載されるイコライザの改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
光回線を利用した移動通信無線システム装置の一例を、図1を参照して説明する。
【0003】
近年、光通信において、10Gbitsイーサネット(登録商標)など高伝送容量化が進み、高速差動シリアルラインの電気特性劣化が問題になってきており、対処方法として、光モジュール7aと直並列変換器10a間にイコライザ8を入れ波形を補正させることで、エラーレートの増加を防止している。現在イコライザ8による波形補正方法としては、主に適応等化フィルタとハイパスフィルタの使用が考えられる。
【0004】
なお、本願発明に関連する先行技術文献としては、以下のものがある。
【0005】
【特許文献1】
特開2000−022608号公報
【特許文献2】
特開2000−151516号公報
【特許文献3】
特開平04−274622号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、適応等化フィルタは、入力波形の補正度はかなり良いが、回路規模が大きくコスト高であることと、波形が安定するまでのトレーニング領域数バイトが必要なため、遅延量が大きいとの可能性がある。
【0007】
またハイパスフィルタでは、カットオフ周波数を固定とするため、光モジュールのマルチベンダー化を考えた場合、電気特性が個々に異なるので、最適なフィルタ値で波形補正ができなく、エラーレートの増大に繋がる。そこで、安価で遅延量が少ないフィルタを使用し、エラーレートを低減させる方式が必要となる。
【0008】
そこで本発明は、通常エラーになるデータを極力回復させ、かつエラーレートの低減を実現することが可能な光回線を利用した移動通信無線システム装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の信号伝送システムは、伝送信号の波形補正を行うイコライザと、前記イコライザにより波形補正された伝送信号のエラーを検出するエラー検出手段と、前記エラーが検出されたときに、前記伝送信号の後段への出力を禁止する手段と、前記エラーが検出されたときに、前記伝送信号の送信元に対し前記伝送信号の送信を中止させ、前記イコライザのパラメータを変更し、前記送信元に対し前記伝送信号を送信させる動作を前記エラーが検出されなくなるまで繰り返す手段と、前記エラーが検出されなくなったときに、前記伝送信号の後段への出力を再開する手段と、を備えることを特徴とする。
【0010】
また本発明の信号伝送方法は、前記イコライザにより波形補正された伝送信号のエラーを検出するエラー検出ステップと、前記エラーが検出されたときに、前記伝送信号の後段への出力を禁止するステップと、前記エラーが検出されたときに、前記伝送信号の送信元に対し前記伝送信号の送信を中止させ、前記イコライザのパラメータを変更し、前記送信元に対し前記伝送信号を送信させる動作を前記エラーが検出されなくなるまで繰り返すステップと、前記エラーが検出されなくなったときに、前記伝送信号の後段への出力を再開するステップと、を有することを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明の信号伝送システムおよび信号伝送方法の包括的な構成を、図1に基づいて説明する。
【0012】
図1を参照すると、上位装置(図示せず)との間でデータの送受信を行う無線基地局1と、携帯電話とデータの送受信を行う送受信機2と、その間を中継する光ファイバ3を備える。
【0013】
上り回線は、送受信機2のアンテナ20からの受信データに対しD/A変換、逆拡散、RAKE合成等の処理を行う無線部4と、無線部4からのデータに対し多重分離、並直列変換(8B/10B変換)等を行う信号処理部5を備える。更にシリアル化されたデータの形態を電気から光に変換する光モジュール6a(E/O部)と、光ファイバ3からの光の形態のデータを電気の形態のデータに変換する光モジュール7a(O/E部)と、電気の形態のデータの波形を最適化するためのイコライザ8を備える。更にイコライザ8のフィルタパラメータ値を設定するコントローラ9と、イコライザ8からのシリアルデータをパラレルデータに変換する直並列変換器10aと、10B/8B変換等のデータ処理を行うベースバンド信号処理部11を備える。
【0014】
下り回線は、8B/10B変換等のデータ処理を行うベースバンド信号処理部11からのパラレルデータをシリアルデータに変換する並直列変換器10bと、並直列変換器10bからのシリアルデータの形態を電気から光に変換する光モジュール7b(E/O部)を備える。更に光ファイバ3からの光の形態のデータを電気の形態のデータに変換する光モジュール6a(O/E部)と、直並列変換、データの多重分離、10B/8B変換等を行う信号処理部5と、変調拡散、A/D変換、増幅などを行う無線部4を備える。
【0015】
なお、8B/10B変換とは、直流成分を減少させるための8ビットパターンから10ビットパターンの変換であり、10B/8B変換とはその逆の変換である。
【0016】
本発明のエラー発生に対応するための詳細構成について、図2を用いて説明する。
【0017】
イコライザ8のフィルタパラメータ値の切り替えは、直並列変換器10aからの出力信号から、エラー検出をしたときに、フラグER_DET52をセットする8B/10Bエラー検出器51と、ER_DET52を検知し、イコライザ8のフィルタパラメータを設定するためのPAL制御部53と設定レジスタ54が連携して行う。
【0018】
なお、8B/10Bエラー検出とは、あり得ない10ビットパターンを検出したときに、エラーが発生していると判断するものである。
【0019】
データ再送において、エラー発生時データ出力の停止指令を行うCONT_DATOFF制御部55と、ベースバンド信号処理部11からのデータ出力を停止させるDATOFF機能部56と、信号処理部5にデータの停止及び再送を要求するデータ転送停止/再送要求制御部57と、その停止再送要求を受信し指令を行うデータ転送停止/再送指令制御部58と、データを記憶しておくRAM部59で構成される。
【0020】
次に、本実施の形態の波形補正を実施する動作を、図2の構成図、図3のフローチャート、図4のタイミングチャートを用いて説明する。
【0021】
まず、本移動通信無線システム装置の電源ON(ステップ101)又は、リセットを実施するとコントローラ9が光モジュール6内部に搭載されているメモリより、品名、ベンダー等の種別読み込みを実施(ステップ102)後、各々光モジュール6の電気出力特性に対応した固有のフィルタパラメータ値をイコライザ8の設定レジスタ54に初期設定を行う(ステップ103)。
【0022】
本移動通信無線システム装置の送受信の動作開始(ステップ104)後、8B/10Bエラー検出器51にて8B/10Bエラーが発生しない場合(ステップ105)は通常モードになる(ステップ106)。
【0023】
8B/10Bエラーが発生した場合(ステップ105)は、図4のタイミングチャートに示すとおり、まず、コントローラ9がER_DET52を検知後、CONT_DATOFF制御部55からDATOFF機能部56にデータ出力停止(ステップ107)を行うと同時に、コントローラ9からデータ転送停止/再送要求制御部57にデータ転送停止要求を行う(ステップ108)。停止要求のデータは、下り回線ユーザーデータの空き領域に挿入されて、光ファイバ3を通してデータ転送停止/再送指令制御部58にて受信される。RAM部59はデータ停止要求を受け、RG(リードゲート)がネゲートされ、データ出力停止となる。
【0024】
次にER_DET52を検知したPAL制御部53が、イコライザ8の設定レジスタ54にフィルタパラメータ値K(i)の変更をかけるよう指令する(ステップ109)。書き込み後、前述のデータ停止要求と同様のシーケンスでデータ転送停止/再送要求制御部57にデータ再送要求を行い(ステップ110)、再送要求のデータは信号処理部5のデータ転送停止/再送指令制御部58にて受信される。RAM部59はデータ再送要求を受け、RG(リードゲート)がアサートされ、データ再送開始される(ステップ111)。
【0025】
データ再送のリミット回数をn回、用意したフィルタパラメータ値数をi個としたとき、n<i中に8B/10Bエラーが発生しなければ(ステップ105)、通常モードに入り、DATOFF機能部56からのデータの出力を再開する(ステップ106)。8B/10Bエラーが発生した場合(ステップ105)、フィルタパラメータ値を変更し、再書き込み行うため、データ出力停止へ戻り(ステップ107、n=iになっても、8B/10Bエラー105が発生したならば(ステップ105)、データ再送中断112し(ステップ112)、上位にアラームを上げる。
【0026】
(他の実施の形態)
本発明の信号伝送システムおよび信号伝送方法の他の実施の形態について、図5、図6を用いて説明する。図5はデージーチェーンを利用した全体的な構成を示すブロック図である。送受信機2aと送受信機2bは、光ファイバー3を通じて無線基地局1にデージーチェーンで接続され、送受信機2a,2bの受信段のイコライザ201,203にて波形補正を実施させる。
【0027】
図6に、詳細なブロック構成図を記す。前述の実施の形態では、無線基地局1の受信段のイコライザ8で波形補正を実施していたが、この他の実施の形態において、波形補正を行うブロックは、送受信機2aの光モジュール(O/E)6bからの電気出力を処理するイコライザA(201)と、送受信機2bからの上り信号を光モジュール(O/E)部202bにて光電変換された受信信号を処理するイコライザB(203)である。8B/10Bエラー検出器A(204)及び8B/10Bエラー検出器B(205)において、8B/10Bエラーが発生した場合は、コントローラ206がER_DAT207又はER_DAT208を検出して、イコライザA201又はイコライザB203のフィルタパラメータ値を書き換えを行い、前述の実施例と同様、再送リトライ方式のシーケンスを用いてシステム動作させる。
【0028】
【発明の効果】
第1の効果は、最小規模の波形補正回路の構成で、伝送遅延量が小さく、低コスト化とエラーレートの低減が実現できる。その理由は、イコライザに回路規模の大きい適応等化フィルタを使用せず、安価なフィルタを用いる。併せて、光モジュールの電気出力特性(アイパターン特性)が品名毎、ベンダー毎に固有の特性を持つことを利用し、それに適応させた最適なフィルタ値を設定させるからである。
【0029】
第2の効果は、再送リトライ方式を適用したことで、更なるエラーレートの低減が可能である。その理由は、最適と想定される初期フィルタパラメータ値と、ノイズやインピーダンスマッチングによる電気特性の劣化をある程度想定した数個のフィルタ値の中から、再送リトライによって、最適なフィルタを選択させるためである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光回線を利用した移動通信無線システム装置の包括的な構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の移動無線システム装置の実施の形態を示すブロック図である。
【図3】図2の移動通信システム装置において、再送リトライ方式を示すフローチャートの図である。
【図4】図2の移動通信システム装置において、再送リトライ方式のタイミングチャートの図である。
【図5】本発明の移動無線システム装置の他の実施の形態の全体構成を示すブロック図である。
【図6】本発明の移動無線システム装置の他の実施の形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 無線基地局
2 送受信機
3 光ファイバ
4 無線部
5 信号処理部
6a,6b 光モジュール
7a,7b 光モジュール
8 イコライザ
9 コントローラ
10 直並列/並直列変換器
10a 直並列変換器
10b 並直列変換器
11 ベースバンド信号処理部
51 8B/10Bエラー検出器
52 ER_DET
53 PAL制御部
54 設定レジスタ
55 CONT_DATOFF制御部
56 DATOFF機能部
57 データ転送停止/再送要求制御部
58 データ転送停止/再送指令制御部
59 RAM部
201 イコライザA
202a,202b 光モジュール
203 イコライザB
204 8B/10Bエラー検出器
205 8B/10Bエラー検出器B
206 コントローラ
207 ER_DAT_A
208 ER_DAT_B
Claims (6)
- 伝送信号の波形補正を行うイコライザと、
前記イコライザにより波形補正された伝送信号のエラーを検出するエラー検出手段と、
前記エラーが検出されたときに、前記伝送信号の後段への出力を禁止する手段と、
前記エラーが検出されたときに、前記伝送信号の送信元に対し前記伝送信号の送信を中止させ、前記イコライザのパラメータを変更し、前記送信元に対し前記伝送信号を送信させる動作を前記エラーが検出されなくなるまで繰り返す手段と、
前記エラーが検出されなくなったときに、前記伝送信号の後段への出力を再開する手段と、
を備えることを特徴とする信号伝送システム。 - 請求項1に記載の信号伝送システムにおいて、
前記エラー検出手段は、8B/10Bエラー検出を行うことを特徴とする信号伝送システム。 - 請求項1に記載の信号伝送システムにおいて、
動作開始時に前記イコライザに伝送路の部品の特性に対応した初期パラメータを設定する手段を更に備えることを特徴とする信号伝送システム。 - 伝送信号の波形補正を行うイコライザを用いた信号伝送方法において、
前記イコライザにより波形補正された伝送信号のエラーを検出するエラー検出ステップと、
前記エラーが検出されたときに、前記伝送信号の後段への出力を禁止するステップと、
前記エラーが検出されたときに、前記伝送信号の送信元に対し前記伝送信号の送信を中止させ、前記イコライザのパラメータを変更し、前記送信元に対し前記伝送信号を送信させる動作を前記エラーが検出されなくなるまで繰り返すステップと、
前記エラーが検出されなくなったときに、前記伝送信号の後段への出力を再開するステップと、
を有することを特徴とする信号伝送方法。 - 請求項4に記載の信号伝送方法において、
前記エラー検出ステップでは、8B/10Bエラー検出を行うことを特徴とする信号伝送方法。 - 請求項4に記載の信号伝送方法において、
動作開始時に前記イコライザに伝送路の部品の特性に対応した初期パラメータを設定するステップを更に有することを特徴とする信号伝送方法。
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