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JP4139961B2 - Code identification method, code identification circuit, and receiver circuit for optical transmission system - Google Patents
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JP4139961B2 - Code identification method, code identification circuit, and receiver circuit for optical transmission system - Google Patents

Code identification method, code identification circuit, and receiver circuit for optical transmission system Download PDF

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JP4139961B2 JP2003010151A JP2003010151A JP4139961B2 JP 4139961 B2 JP4139961 B2 JP 4139961B2 JP 2003010151 A JP2003010151 A JP 2003010151A JP 2003010151 A JP2003010151 A JP 2003010151A JP 4139961 B2 JP4139961 B2 JP 4139961B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、伝送信号の符号の識別に関し、特に、光伝送システムの受信回路における符号の識別に関する。
【0002】
【従来の技術】
符号識別回路は、例えば、光伝送システム用受信回路を構成する回路のひとつであり、受信電気信号を符号‘1’、‘0’に識別するために用いられる。
【0003】
図6は、光伝送システム用受信回路601の一例を示すブロック図である。光伝送システム用受信回路601は、光ファイバを伝達した光信号602を入力し、識別結果603を出力する。光信号602は、フォトダイオード604で電気信号に変換され、受信アンプ605でレベル調整が行われ、受信フィルタ606で波形整形が行われ、符合識別回路607で符号‘1’、‘0’に識別されて、識別結果603として出力される。
【0004】
図7は、従来の符号識別回路701の構成例を示すブロック図である。符号識別回路701は、比較器704を用いてしきい値702と被識別信号703の大小を比較し、しきい値702より被識別信号703が大きい場合には、識別結果705として‘1’を、小さい場合には‘0’を出力する。
【0005】
従来の符号化識別回路では、しきい値703は、あらかじめ調整され固定されている。また、特許文献1及び2に記載があるように、複数のしきい値を用いるものがある。また、非特許文献1が示すように、時間平均をとり自動的にしきい値を調整する方法もある。更に、非特許文献2のように、識別結果から誤差信号を算出し、適応フィルタのタップ係数の更新を行う分散補償回路を用いるものもある。
【0006】
【特許文献1】
特開昭60−51042号公報
【0007】
【特許文献2】
特開昭63−111591号公報
【0008】
【非特許文献1】
Matsumoto.Y; Kuriyama.T, Inami. D.Ohta. M,Shiraiwa.M.”An adaptive decision threshold control of the optical receiver for multi−gigabit terrestrial DWDM tranmission systems”,OpticalFiber Communication Conference and Exhibit, 2001. OFC 2001 , Volume: 2 , 2001 Page(s): TuR2 −T1−3 vol.2(fig1)
【0009】
【非特許文献2】
Kamran.Azadet,Erich.F,”Equalization and Fec Techniques for Optical Transceivers”,IEEE JOURNAL OF SOLID−STATECIRCUT,VOL37,NO3,MARCH 2002(fig.10)
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
図8は、10GbpsのNRZランダムパターンを分散のある光ファイバに伝送させた場合の符号識別器入力でのアイパターンである。図8に示すように、光ファイバの色分散により波形劣化し符号間干渉がおこった場合、受信パタン系列によっては、符号‘0’を受信した場合の受信信号レベルと符号‘1’を受信した場合の受信信号レベルはひとつのしきい値では識別できない。
【0011】
従来の符号識別回路は、特許文献1及び2のようにしきい値を固定しているか、非特許文献1のように時間的平均をとり緩やかにしきい値を調整しているため、このようなパタン系列に依存する符号間干渉により符号誤りが発生するという問題がある。
【0012】
例えば、ビットレート10Gbps、変調方式NRZ、伝送ファイバSMF(シングルモードファイバ)の伝送システムにおいて、従来のしきい値固定の符号識別回路では、残留分散2200ps/nm以上でエラーが発生する。ただし、送信チャープ、送信波形、ファイバ入力パワーなどにより、受信波形は変化する。また、光領域(例えば光アンプ)、電気回路で発生する雑音を考慮していない。
【0013】
また、非特許文献2のように識別結果から誤差信号を算出し、適応フィルタのタップ係数の更新を行う分散補償回路を用いる場合、この符号誤りによりトレーニングがうまくできず所望のフィルタ特性が得られない場合がある。
【0014】
このような状況に鑑みて、本発明が解決しようとする課題は、光ファイバの色分散などで波形が劣化し、符号間干渉が起きても、符号誤りが発生しにくい符号識別方法及び符号識別回路を提供することである。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するため、本発明は、光伝送システムの受信回路で信号の符号を識別する方法において、次のような特徴を有する方法を提供する。即ち、本発明の符号識別方法は、大きい順に、上位しきい値、中心しきい値及び下位しきい値を定める段階1と、被識別信号と中心しきい値とを比較した結果である第1の比較結果を得る段階2と、被識別信号と、上位しきい値及び下位しきい値のいずれか一方とを比較した結果である第2の比較結果を得る段階3と、符号間干渉の大きさに基づく切り替え信号に応じて、第1及び第2の比較結果のいずれか一方を、被識別信号の符号の識別結果として選択する段階4とを含むことを特徴とする。
【0016】
段階1は、符号識別に先立って信号振幅を予め定められた範囲に収める段階と、範囲に応じて上位しきい値、中心しきい値及び下位しきい値を定める段階とを含むこととしてよい。
【0017】
または、段階1は、直前に入力された被識別信号に応じて互いに異なる複数のしきい値を生成することとしてもよい。
【0018】
または、段階1は、識別結果毎に被識別信号の信号振幅の平均に基づいて互いに異なる複数のしきい値を生成することとしてもよい。
【0019】
または、段階1は、被識別信号を動作クロックの正相でサンプリングし、そのパワーの平均甲を求める段階と、被識別信号を動作クロックの逆相でサンプリングし、そのパワーの平均乙を求める段階と、平均甲と平均乙との比較に基づいて切り替え信号を生成する段階とを含むこととしてもよい。
【0020】
また、本発明は、光伝送システムの受信回路で信号の符号を識別する回路において、次のような特徴を有する回路を提供する。即ち、本発明の符号識別回路は、大きい順に、上位しきい値、中心しきい値及び下位しきい値を定める手段1と、被識別信号と中心しきい値とを比較した結果である第1の比較結果を得る手段2と、被識別信号と、上位しきい値及び下位しきい値のいずれか一方とを比較した結果である第2の比較結果を得る手段3と、符号間干渉の大きさに基づく切り替え信号に応じて、第1及び第2の比較結果のいずれか一方を、被識別信号の符号の識別結果として選択する手段4とを備えることを特徴とする。
【0021】
手段1は、符号識別に先立って信号振幅を予め定められた範囲に収める手段と、範囲に応じて上位しきい値、中心しきい値及び下位しきい値を定める手段とを備えることとしてもよい。
【0022】
また、手段1は、直前に入力された被識別信号に応じて互いに異なる複数のしきい値を生成することとしてもよい。
【0023】
また、手段1は、識別結果毎に被識別信号の信号振幅の平均に基づいて互いに異なる複数のしきい値を生成することとしてもよい。
【0024】
また、手段1は、被識別信号を動作クロックの正相でサンプリングし、そのパワーの平均甲を求める手段と、被識別信号を動作クロックの逆相でサンプリングし、そのパワーの平均乙を求める手段と、平均甲と平均乙との比較に基づいて切り替え信号を生成する手段とを備えることとしてもよい。
【0025】
更に、本発明は、上述の符号識別回路を備える光伝送システム用の受信回路を提供する。
【0026】
【発明の実施の形態】
本発明の第1の実施の形態について説明する。図1を参照すると、本発明の符号識別回路101は、被識別信号102としきい値104を入力とする比較器107と、被識別信号102としきい値105を入力とする比較器108と、被識別信号102としきい値106を入力とする比較器109と、比較器108の出力と比較器109の出力とパタン識別回路111の出力を入力とするセレクタ110と、セレクタ110の出力を入力とするパタン識別回路111と、比較器107とセレクタ110の出力を入力とするセレクタ112により構成される。
【0027】
次に本発明の実施例の動作の説明する。比較器107、108及び109は、被識別信号102と、おのおののしきい値とを比較し、しきい値より大きい場合に‘1’を、小さい場合‘0’を出力する。しきい値104、105、106は互いに異なる値であり、次の関係を有する。
しきい値105 > しきい値104 > しきい値106
【0028】
セレクタ110は、パタン識別回路111の出力が‘1’の場合に比較器108の出力を選択し、パタン識別回路111の出力が‘0’の場合に比較器109の出力を選択する。パタン識別回路111は、1サンプル前のセレクタ110の出力をセレクタ110に出力する。セレクタ112は、切り替え信号113が‘1’の場合にセレクタ110の出力を、‘0’の場合は、比較器107の出力を選択する。切り替え信号113は、符号間干渉が大きい場合には‘1’に、小さい場合には‘0’に設定し、符号間干渉が小さい場合には、中心のしきい値を使用して符号識別を行う。切り替え信号113、1サンプル前の識別結果と使用される識別しきい値の関係を以下の表1に示す。
【0029】
【表1】

Figure 0004139961
【0030】
表1に示すように、符号間干渉が小さい場合は、1サンプル前の識別結果に関係なく、中心しきい値に基づいて被識別信号の符号を識別する。これに対して、符号間干渉が大きい場合、即ち、切り替え信号が1の場合、1サンプル前の識別結果に応じて、上位しきい値との比較結果(比較器108の出力)、及び、下位しきい値との比較結果(比較器109の出力)を選択する。
【0031】
符号間干渉がある場合、振幅が落ちて波形が広がる。このため、符号‘0’の次にくる符号‘1’の振幅は低くなる傾向がある。逆に、符号‘1’の後にくる符号‘0’の振幅は高くなる傾向がある。上記のように識別しきい値を切り替えることにより符号誤りを減らすことができる。
【0032】
図2に、被識別信号、選択された比較器の入力しきい値、識別結果の時間波形を示す(識別結果は、‘0’、‘1’であるが図ではわかりやすいように調整して表示している)。振幅0をしきい値に選んだ場合に対して、本発明のしきい値切り替えを用いることにより符号誤りがなくなっている。
【0033】
次にしきい値の調整方法を説明する。
【0034】
ゲインの自動設定回路などを用いて符号識別回路の手前で信号振幅がほぼ一定となる場合、各しきい値は、あらかじめ評価を行った結果をもとに固定してもよい。
【0035】
また、以下に示すようなしきい値調整回路を用いてもよい。図3はその一例であるしきい値調整回路301を示すブロック図である。本回路は、特願2001−377989「受信品質監視回路」にも記載されている。
【0036】
比較器306は、しきい値制御回路309とあわせ、符号‘1’の信号基準を求めるために用いられる。比較器307としきい値制御回路310は信号レベルの平均値を求めるために用いられる。また、比較器308としきい値制御回路311は、符号‘0’の基準レベルを求めるために用いられる。
【0037】
比較器306、307、308は、被識別信号302がしきい値制御回路309、310、311の出力より大きい場合に‘1’を出力し、小さい場合に‘0’を出力する。しきい値制御回路309、310、311は、入力が‘1’の場合、しきい値を上げ、‘0’の場合しきい値を下げる。しきい値を上げる制御幅と下げる制御幅を変えることで、所望のレベルを得ることができる。しきい値をあげる制御幅が大きい場合にはしきい値は符号‘1’のレベルに近づき、下げる制御幅が大きい場合には符号‘0’に近づく。たとえば、制御幅の比は下記表2のように選択することが考えられる。
【0038】
【表2】
Figure 0004139961
【0039】
しきい値算出回路312は、しきい値制御回路309としきい値制御回路310の中間の値をしきい値303として、しきい値制御回路310の出力をしきい値304として、しきい値制御回路310としきい値制御回路311の中間の値をしきい値305として出力する。
【0040】
図4は、しきい値調整回路の第二の例であるしきい値調整回路401を示すブロック図である。識別結果ごとに信号振幅の平均をとり、各平均値にゲインをかけて、上位しきい値404、下位しきい値405を生成する。中心しきい値は、決まった固定値(容量結合されていて、直流が遮断されていれば0としてもよい)としても、上位しきい値と下位しきい値の中間値としてもよい。
【0041】
次に切り替え信号の算出方法について説明する。切り替え信号は、符号間干渉が大きくなった場合に、しきい値の選択方法を切り替えるために用いられる。
【0042】
図5は、波形劣化を推定する回路の一例を示すブロックである。波形劣化推定回路501は、被識別信号502を動作クロック(正相)504でサンプリングするサンプラ506と、被識別信号502を動作クロック(逆相)503でサンプリングするサンプラ507と、サンプラ506の出力を入力としてその平均パワーを算出するパワー平均化回路508と、サンプラ507の出力を入力としてその平均パワーを算出するパワー平均化回路509と、パワー平均化回路508とパワー平均化回路509の出力を入力とする比較器510で構成される。
【0043】
波形が劣化していない場合、最適識別位相でサンプリングされた信号パワーの平均値は、逆相でサンプリングされたものより大きい。波形が劣化し、符号間干渉が大きくなると逆相でサンプリングされた信号パワーが、最適識別位相でサンプリングされた信号パワーの平均より大きくなるため、これを比較器510で検知して、検知結果を波形劣化有無信号、即ち、切り替え信号として出力する。
【0044】
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、当業者の通常の知識の範囲内でその変更や改良が可能であることは勿論である。
【0045】
【発明の効果】
本発明の符号識別回路を用いることにより、2600ps/nmまでエラーを抑えることができることを、シミュレーションにより確認した。
【0046】
これは、SMFファイバの1kmあたりの分散値が約20ps/nm/kmであることから換算すると、ファイバ長20kmの改善効果である(あくまでも一例である。送信チャープ、送信波形、ファイバ入力パワーなどにより、受信波形が変化するため、改善効果はばらつく。光領域(例えば光アンプ)、電気回路で発生する雑音は考慮していない)。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態である符号識別回路101の機能ブロック図である。
【図2】符号識別回路101による符号の識別結果を説明するためのグラフである。
【図3】しきい値調整回路301の機能ブロック図である。
【図4】しきい値調整回路401の機能ブロック図である。
【図5】波形劣化推定回路501の機能ブロック図である。
【図6】光伝送システム用受信回路601の機能ブロック図である。
【図7】従来の符号識別回路701の機能ブロック図である。
【図8】NRZランダムパターンを分散のある光ファイバに伝送させた場合の符号識別器入力でのアイパターンを説明するグラフである。
【符号の説明】
101 符号識別回路
107、108、109、306、307、308、510 比較器
110、112、406 セレクタ
111 パタン識別回路
301、401 しきい値調整回路
309、310、311 しきい値制御回路
312 しきい値算出回路
407、408 振幅平均化回路
409、410 ゲイン回路
501 波形劣化推定回路
506、507 サンプラ
508、509 パワー平均化回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to code identification of a transmission signal, and more particularly to code identification in a receiving circuit of an optical transmission system.
[0002]
[Prior art]
The code identification circuit is, for example, one of the circuits constituting the optical transmission system reception circuit, and is used to identify the received electrical signal as “1” or “0”.
[0003]
FIG. 6 is a block diagram illustrating an example of a reception circuit 601 for an optical transmission system. The optical transmission system receiving circuit 601 receives an optical signal 602 transmitted through an optical fiber, and outputs an identification result 603. The optical signal 602 is converted into an electrical signal by the photodiode 604, the level is adjusted by the reception amplifier 605, the waveform is shaped by the reception filter 606, and the code identification circuit 607 identifies the codes “1” and “0”. And output as an identification result 603.
[0004]
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration example of a conventional code identification circuit 701. The code identification circuit 701 uses the comparator 704 to compare the threshold 702 and the identified signal 703, and when the identified signal 703 is larger than the threshold 702, the code identification circuit 701 sets “1” as the identification result 705. If it is smaller, '0' is output.
[0005]
In the conventional coding identification circuit, the threshold value 703 is adjusted and fixed in advance. Further, as described in Patent Documents 1 and 2, there is a technique that uses a plurality of threshold values. Further, as shown in Non-Patent Document 1, there is also a method of automatically adjusting the threshold value by taking a time average. Further, as in Non-Patent Document 2, there is a type that uses a dispersion compensation circuit that calculates an error signal from an identification result and updates a tap coefficient of an adaptive filter.
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-51042
[Patent Document 2]
JP-A-63-111591
[Non-Patent Document 1]
Matsumoto. Y; Kuriyama. T, Inami. D. Ohta. M, Shiraiwa. M.M. "An adaptive decision threshold control of the optical receiver for multi-gibitit terrestrial DWDM transfibration systems 200." OFC 2001, Volume: 2, 2001 Page (s): TuR2-T1-3 vol. 2 (fig1)
[0009]
[Non-Patent Document 2]
Kamran. Azadet, Erich. F, “Equalization and Fec Techniques for Optical Transceivers”, IEEE JOURNAL OF SOLID-STATECIRCUT, VOL37, NO3, MARCH 2002 (FIG. 10)
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
FIG. 8 shows an eye pattern at the input of the code discriminator when a 10 Gbps NRZ random pattern is transmitted to an optical fiber having dispersion. As shown in FIG. 8, when the waveform deteriorates due to the chromatic dispersion of the optical fiber and intersymbol interference occurs, the received signal level when the code “0” is received and the code “1” are received depending on the reception pattern sequence. In this case, the received signal level cannot be identified by a single threshold value.
[0011]
The conventional code identification circuit has a fixed threshold value as in Patent Documents 1 and 2, or a non-patent document 1 that takes a time average and adjusts the threshold value gently. There is a problem that a code error occurs due to intersymbol interference depending on the sequence.
[0012]
For example, in a transmission system with a bit rate of 10 Gbps, a modulation scheme NRZ, and a transmission fiber SMF (single mode fiber), an error occurs at a residual dispersion of 2200 ps / nm or more in a conventional code identification circuit with a fixed threshold value. However, the received waveform changes depending on the transmission chirp, transmission waveform, fiber input power, and the like. Also, noise generated in the optical region (for example, an optical amplifier) and an electric circuit is not taken into consideration.
[0013]
Further, when a dispersion compensation circuit that calculates an error signal from the identification result and updates the tap coefficient of the adaptive filter as in Non-Patent Document 2 is used, training cannot be performed successfully due to this code error, and a desired filter characteristic can be obtained. There may not be.
[0014]
In view of such a situation, the problem to be solved by the present invention is a code identification method and a code identification that are less likely to cause a code error even if the waveform deteriorates due to chromatic dispersion of an optical fiber and intersymbol interference occurs. To provide a circuit.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a method having the following characteristics in a method for identifying a code of a signal in a receiving circuit of an optical transmission system. In other words, the code identification method of the present invention is the result of comparing the identified signal with the central threshold value in Step 1 for determining the upper threshold value, the central threshold value and the lower threshold value in descending order. Step 2 for obtaining the comparison result, Step 3 for obtaining the second comparison result obtained by comparing the identified signal with one of the upper threshold value and the lower threshold value, and the magnitude of the intersymbol interference And step 4 of selecting one of the first and second comparison results as the identification result of the code of the identified signal in accordance with the switching signal based on the length.
[0016]
Stage 1 may include placing the signal amplitude within a predetermined range prior to code identification and defining an upper threshold, a center threshold, and a lower threshold according to the range.
[0017]
Alternatively, in step 1, a plurality of different threshold values may be generated according to the identification target signal input immediately before.
[0018]
Alternatively, in the step 1, a plurality of different threshold values may be generated for each identification result based on the average of the signal amplitude of the identified signal.
[0019]
Alternatively, in stage 1, the identified signal is sampled at the normal phase of the operation clock and the average of the power is obtained; and the identified signal is sampled at the opposite phase of the operation clock and the average of the power is obtained. And a step of generating a switching signal based on a comparison between the average A and the average B.
[0020]
The present invention also provides a circuit having the following characteristics in a circuit for identifying the sign of a signal in a receiving circuit of an optical transmission system. That is, the code identification circuit according to the present invention is a result of comparing means 1 for determining the upper threshold value, the central threshold value, and the lower threshold value in descending order with the signal to be identified and the central threshold value. Means 2 for obtaining the comparison result, means 3 for obtaining the second comparison result obtained by comparing the identified signal with either the upper threshold value or the lower threshold value, and the magnitude of the intersymbol interference. And means 4 for selecting one of the first and second comparison results as the identification result of the code of the identified signal in accordance with the switching signal based on the length.
[0021]
The means 1 may include means for keeping the signal amplitude within a predetermined range prior to code identification, and means for determining an upper threshold value, a central threshold value, and a lower threshold value according to the range. .
[0022]
Further, the means 1 may generate a plurality of different threshold values according to the identification signal inputted immediately before.
[0023]
In addition, the means 1 may generate a plurality of different threshold values based on the average signal amplitude of the identified signal for each identification result.
[0024]
Means 1 samples the signal to be identified at the normal phase of the operation clock to determine the average power of the signal, and means to sample the signal to be identified at the reverse phase of the operation clock to determine the average power of the signal. And means for generating a switching signal based on a comparison between the average A and the average B.
[0025]
Furthermore, the present invention provides a receiving circuit for an optical transmission system comprising the above-described code identification circuit.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A first embodiment of the present invention will be described. Referring to FIG. 1, a code identification circuit 101 according to the present invention includes a comparator 107 that receives a signal to be identified 102 and a threshold 104, a comparator 108 that receives a signal 102 and a threshold 105, and The comparator 109 that receives the identification signal 102 and the threshold 106, the selector 110 that receives the output of the comparator 108, the output of the comparator 109, and the output of the pattern identification circuit 111, and the output of the selector 110 are input. A pattern identification circuit 111, a comparator 107, and a selector 112 that receives the outputs of the selector 110 are included.
[0027]
Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described. The comparators 107, 108, and 109 compare the identified signal 102 with each threshold value, and output “1” when the signal is larger than the threshold value and “0” when the signal is smaller. The threshold values 104, 105, and 106 are different from each other and have the following relationship.
Threshold 105> threshold 104> threshold 106
[0028]
The selector 110 selects the output of the comparator 108 when the output of the pattern identification circuit 111 is “1”, and selects the output of the comparator 109 when the output of the pattern identification circuit 111 is “0”. The pattern identification circuit 111 outputs the output of the selector 110 one sample before to the selector 110. The selector 112 selects the output of the selector 110 when the switching signal 113 is “1”, and selects the output of the comparator 107 when it is “0”. The switching signal 113 is set to “1” when the intersymbol interference is large, and is set to “0” when the intersymbol interference is small. When the intersymbol interference is small, the center signal is used to identify the code. Do. Table 1 below shows the relationship between the switching signal 113, the identification result one sample before, and the identification threshold value used.
[0029]
[Table 1]
Figure 0004139961
[0030]
As shown in Table 1, when the intersymbol interference is small, the code of the signal to be identified is identified based on the center threshold value regardless of the identification result one sample before. On the other hand, when the intersymbol interference is large, that is, when the switching signal is 1, the comparison result with the upper threshold (output of the comparator 108) and the lower The comparison result (output of the comparator 109) with the threshold value is selected.
[0031]
When there is intersymbol interference, the amplitude drops and the waveform widens. For this reason, the amplitude of the code “1” following the code “0” tends to be low. On the contrary, the amplitude of the code “0” after the code “1” tends to increase. By switching the identification threshold as described above, code errors can be reduced.
[0032]
FIG. 2 shows the signal to be identified, the input threshold value of the selected comparator, and the time waveform of the identification result (the identification result is “0” or “1”, but is adjusted and displayed for easy understanding in the figure) is doing). In contrast to the case where amplitude 0 is selected as the threshold value, the code error is eliminated by using the threshold value switching of the present invention.
[0033]
Next, a method for adjusting the threshold value will be described.
[0034]
When the signal amplitude becomes substantially constant before the code identification circuit using an automatic gain setting circuit or the like, each threshold value may be fixed based on the result of evaluation in advance.
[0035]
Further, a threshold adjustment circuit as shown below may be used. FIG. 3 is a block diagram showing a threshold adjustment circuit 301 as an example. This circuit is also described in Japanese Patent Application No. 2001-377789 “Reception Quality Monitoring Circuit”.
[0036]
The comparator 306 is used in conjunction with the threshold control circuit 309 to obtain the signal reference of the code “1”. The comparator 307 and the threshold control circuit 310 are used to obtain an average value of the signal level. The comparator 308 and the threshold value control circuit 311 are used to obtain the reference level of the code “0”.
[0037]
The comparators 306, 307, and 308 output “1” when the identified signal 302 is larger than the output of the threshold control circuits 309, 310, and 311, and output “0” when it is smaller. The threshold control circuits 309, 310, and 311 increase the threshold when the input is “1”, and decrease the threshold when the input is “0”. A desired level can be obtained by changing the control width for increasing the threshold value and the control width for decreasing the threshold value. When the control width for raising the threshold value is large, the threshold value approaches the level of “1”, and when the control width to be lowered is large, the threshold value approaches “0”. For example, the control width ratio may be selected as shown in Table 2 below.
[0038]
[Table 2]
Figure 0004139961
[0039]
The threshold calculation circuit 312 uses the intermediate value between the threshold control circuit 309 and the threshold control circuit 310 as the threshold 303 and the output of the threshold control circuit 310 as the threshold 304. An intermediate value between the circuit 310 and the threshold control circuit 311 is output as the threshold 305.
[0040]
FIG. 4 is a block diagram showing a threshold adjustment circuit 401 as a second example of the threshold adjustment circuit. The average of the signal amplitude is taken for each identification result, and the upper threshold 404 and the lower threshold 405 are generated by multiplying each average by a gain. The center threshold value may be a fixed value (which may be 0 if capacitive coupling is performed and DC is cut off), or may be an intermediate value between the upper threshold value and the lower threshold value.
[0041]
Next, a method for calculating the switching signal will be described. The switching signal is used to switch the threshold selection method when the intersymbol interference becomes large.
[0042]
FIG. 5 is a block diagram illustrating an example of a circuit that estimates waveform degradation. A waveform degradation estimation circuit 501 samples a sampler 506 that samples the identified signal 502 with an operation clock (normal phase) 504, a sampler 507 that samples the identified signal 502 with an operation clock (reverse phase) 503, and outputs of the sampler 506. The power averaging circuit 508 that calculates the average power as an input, the power averaging circuit 509 that calculates the average power using the output of the sampler 507 as an input, and the outputs of the power averaging circuit 508 and the power averaging circuit 509 are input. Comparator 510.
[0043]
When the waveform is not degraded, the average value of the signal power sampled at the optimum discrimination phase is larger than that sampled at the opposite phase. When the waveform deteriorates and the intersymbol interference increases, the signal power sampled in the opposite phase becomes larger than the average of the signal power sampled in the optimum discrimination phase, so this is detected by the comparator 510 and the detection result is obtained. A waveform deterioration presence / absence signal, that is, a switching signal is output.
[0044]
The present invention has been described above based on the embodiments. However, the present invention is not limited to this, and it is needless to say that modifications and improvements can be made within the ordinary knowledge of those skilled in the art. .
[0045]
【The invention's effect】
It was confirmed by simulation that the error can be suppressed to 2600 ps / nm by using the code identification circuit of the present invention.
[0046]
This is an improvement effect of the fiber length of 20 km when converted from the dispersion value per km of the SMF fiber of about 20 ps / nm / km (only an example. Depending on the transmission chirp, transmission waveform, fiber input power, etc. Since the received waveform changes, the improvement effect varies, and noise generated in the optical region (for example, an optical amplifier) and an electric circuit is not considered).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a functional block diagram of a code identification circuit 101 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a graph for explaining a code identification result by a code identification circuit 101;
3 is a functional block diagram of a threshold adjustment circuit 301. FIG.
4 is a functional block diagram of a threshold adjustment circuit 401. FIG.
5 is a functional block diagram of a waveform deterioration estimation circuit 501. FIG.
6 is a functional block diagram of a receiving circuit 601 for an optical transmission system. FIG.
7 is a functional block diagram of a conventional code identification circuit 701. FIG.
FIG. 8 is a graph for explaining an eye pattern at the input of a code discriminator when an NRZ random pattern is transmitted to an optical fiber having dispersion.
[Explanation of symbols]
101 Code identification circuit 107, 108, 109, 306, 307, 308, 510 Comparator 110, 112, 406 Selector 111 Pattern identification circuit 301, 401 Threshold adjustment circuit 309, 310, 311 Threshold control circuit 312 Threshold Value calculation circuit 407, 408 Amplitude averaging circuit 409, 410 Gain circuit 501 Waveform deterioration estimation circuit 506, 507 Sampler 508, 509 Power averaging circuit

Claims (11)

光伝送システムの受信回路で信号の符号を識別する方法において、
大きい順に、上位しきい値、中心しきい値及び下位しきい値を定める段階1と、
被識別信号と中心しきい値とを比較した結果である第1の比較結果を得る段階2と、
被識別信号と、上位しきい値及び下位しきい値のいずれか一方とを比較した結果である第2の比較結果を得る段階3と、
符号間干渉の大きさに基づく切り替え信号に応じて、第1及び第2の比較結果のいずれか一方を、被識別信号の符号の識別結果として選択する段階4と
を含むことを特徴とする符号識別方法。
In a method for identifying a sign of a signal in a receiving circuit of an optical transmission system,
Stage 1 defining the upper threshold, the central threshold and the lower threshold in descending order;
Obtaining a first comparison result which is a result of comparing the signal to be identified and the central threshold;
Obtaining a second comparison result that is a result of comparing the identified signal with either the upper threshold value or the lower threshold value; and
And a step 4 of selecting one of the first and second comparison results as the identification result of the code of the identified signal according to the switching signal based on the magnitude of the intersymbol interference. Identification method.
請求項1に記載の符号識別方法において、前記段階1は、
符号識別に先立って信号振幅を予め定められた範囲に収める段階と、
前記範囲に応じて前記上位しきい値、中心しきい値及び下位しきい値を定める段階と
を含むことを特徴とする符号識別方法。
The code identification method according to claim 1, wherein the step 1 includes:
Placing the signal amplitude within a predetermined range prior to code identification;
And determining the upper threshold value, the central threshold value, and the lower threshold value according to the range.
請求項1に記載の符号識別方法において、前記段階1は、同時に乃至過去に入力された被識別信号に応じて互いに異なる複数のしきい値を生成することを特徴とする符号識別方法。2. A code identification method according to claim 1, wherein said step 1 generates a plurality of different threshold values in accordance with identification signals inputted simultaneously or in the past . 請求項1に記載の符号識別方法において、前記段階1は、識別結果毎に被識別信号の信号振幅の平均に基づいて互いに異なる複数のしきい値を生成することを特徴とする符号識別方法。2. The code identification method according to claim 1, wherein the step 1 generates a plurality of different threshold values based on an average of signal amplitudes of the identified signals for each identification result. 請求項1に記載の符号識別方法において、前記段階4は、
被識別信号を動作クロックの正相でサンプリングし、そのパワーの平均甲を求める段階と、
被識別信号を動作クロックの逆相でサンプリングし、そのパワーの平均乙を求める段階と、
平均甲と平均乙との比較に基づいて切り替え信号を生成する段階と
を含むことを特徴とする符号識別方法。
2. The code identification method according to claim 1, wherein the step 4 includes:
Sampling the identified signal at the positive phase of the operation clock and obtaining the average of its power,
Sampling the identified signal with the opposite phase of the operating clock and obtaining the average power of the power,
And a step of generating a switching signal based on a comparison between the average A and the average B.
光伝送システムの受信回路で信号の符号を識別する回路において、
大きい順に、上位しきい値、中心しきい値及び下位しきい値を定める手段1と、
被識別信号と中心しきい値とを比較した結果である第1の比較結果を得る手段2と、
被識別信号と、上位しきい値及び下位しきい値のいずれか一方とを比較した結果である第2の比較結果を得る手段3と、
符号間干渉の大きさに基づく切り替え信号に応じて、第1及び第2の比較結果のいずれか一方を、被識別信号の符号の識別結果として選択する手段4と
を備えることを特徴とする符号識別回路。
In the circuit for identifying the sign of the signal in the receiving circuit of the optical transmission system,
Means 1 for determining the upper threshold value, the central threshold value and the lower threshold value in descending order;
Means 2 for obtaining a first comparison result which is a result of comparing the signal to be identified and the center threshold value;
Means 3 for obtaining a second comparison result which is a result of comparing the identified signal with either the upper threshold value or the lower threshold value;
A code comprising: means for selecting one of the first and second comparison results as the identification result of the code of the identified signal in accordance with the switching signal based on the magnitude of the intersymbol interference. Identification circuit.
請求項6に記載の符号識別回路において、前記手段1は、
符号識別に先立って信号振幅を予め定められた範囲に収める手段と、
前記範囲に応じて前記上位しきい値、中心しきい値及び下位しきい値を定める手段と
を備えることを特徴とする符号識別回路。
7. The code identification circuit according to claim 6, wherein the means 1 includes:
Means for keeping the signal amplitude within a predetermined range prior to code identification;
And a means for determining the upper threshold value, the central threshold value, and the lower threshold value in accordance with the range.
請求項6に記載の符号識別回路において、前記手段1は、同時に乃至過去に入力された被識別信号に応じて互いに異なる複数のしきい値を生成することを特徴とする符号識別回路。7. The code identification circuit according to claim 6, wherein said means 1 generates a plurality of different threshold values according to identification signals inputted simultaneously or in the past . 請求項6に記載の符号識別回路において、前記手段1は、識別結果毎に被識別信号の信号振幅の平均に基づいて互いに異なる複数のしきい値を生成することを特徴とする符号識別回路。7. The code identification circuit according to claim 6, wherein the means 1 generates a plurality of different threshold values based on an average of signal amplitudes of the signals to be identified for each identification result. 請求項6に記載の符号識別回路において、前記手段4は、
被識別信号を動作クロックの正相でサンプリングし、そのパワーの平均甲を求める手段と、
被識別信号を動作クロックの逆相でサンプリングし、そのパワーの平均乙を求める手段と、
平均甲と平均乙との比較に基づいて切り替え信号を生成する手段と
を備えることを特徴とする符号識別回路。
7. The code identification circuit according to claim 6, wherein said means 4 includes:
Means for sampling the signal to be identified at the positive phase of the operation clock and obtaining the average of its power;
Sampling the identified signal with the opposite phase of the operating clock and determining the average power of the power;
A code identification circuit comprising: means for generating a switching signal based on a comparison between the average A and the average B.
請求項6乃至10のいずれかに記載の符号識別回路を備える光伝送システム用受信回路。A receiving circuit for an optical transmission system, comprising the code identification circuit according to claim 6.
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